一种新颖的鳍线单刀双掷开关

介绍一种只需要一个偏置控制端口,采用正负脉冲驱动的T形结鳍线单刀双掷开关的设计方法。在电路中采取改进措施,提高了隔离度、降低了插入损耗,测量结果表明,开关在Ka频段内,插入损耗≤1.5dB,隔离度≥30dB;在W频段内,插入损耗≤2dB,隔离度≥25dB。     

一种新型RF MEMS 单刀双掷开关的设计与仿真

本文介绍了一种利用单驱动电压控制通路选择的新型RF MEMS单刀双掷开关,利用三维仿真软件Ansoft HFSS和ANSYS进行仿真和优化设计该开关的性能。仿真结果表明：驱动电压为22V,开关时间为22μs,在中心频率30GHz处,开关处于down状态下的插入损耗为0.42dB,回波损耗为43dB,隔离度为29dB;而当开关处于up状态的插入损耗为0.53dB,回波损耗为19dB,隔离度为28dB,该开关的性能仿真和优化设计达到理想情况。     

一种基于MMIC技术的S波段GaAs单刀单掷开关

射频开关作为一个系统的重要组成部分其性能直接影响整个系统的指标和功能。其中插入损耗和隔离度以及开关速度是射频开关最重要的几个指标。在实际测试中,S波段脉冲信号源需要产生快前沿的窄脉冲信号。在此基于上述需求,利用了射频开关模块设计的基本原理,并结合了PCB上微带线的特性阻抗分析,且设计了合适的开关驱动电路,最终设计出一种高隔离度,低插入损耗,高速射频开关,开关控制电压为（0,-5V）。在频率2～4GHz的条件下,插入损耗小于1．7dB,隔离度大于48dB,结果满足设计要求。     

一种VHF波段2000W单刀三掷开关的设计

介绍了大功率PIN开关的设计原理。采用这一原理设计了VHF波段大功率单刀三掷开关。开关在小信号下插入损耗小于0.3 dB,施加脉冲功率2000 W时插入损耗小于0.6 dB。     

一种低插损高隔离度毫米波SPDT开关

基于55 nm CMOS工艺,设计了一种工作于28 GHz的对称型单刀双掷(SPDT)开关。采用串并联拓扑结构实现高隔离度,通过MOS管与电感器构成的开关电感进行LC阻抗匹配,从而实现了低插入损耗和较小芯片面积。开关管采用悬浮衬底设计,减小了插入损耗,提高了线性度。仿真结果表明,该SPDT开关在工作频率下,插入损耗小于1.7 dB,隔离度大于30 dB,输入输出回波损耗小于-20 dB,输入1 dB压缩点为12 dBm。芯片尺寸为240 μm×180 μm。     

一种基于In0.4Ga0.6As MOSFET 技术制备的新型射频开关器件

本文采用InGaAs MOSFET技术成功制备了一种新型射频开关器件。这是首次采用InGaAs MOSFET技术设计设开关器件。器件的饱和电流密度为250mA/mm,最大跨导为370mS/mm,导通电阻为0.72 mΩ?mm2,,开关比为1×106。最大开态功率容量密度为533 mW/mm,关态功率密度为3667 mW/mm。文中设计的In0.4Ga0.6As MOSFET开关器件在0.1GHz~7.5GHz频率范围内的插入损耗低于1.8dB,隔离度大于20dB。最小插入损耗和最大隔离度分别为0.27dB和65dB。本文的研究说明了InGaAs MOSFET技术对于射频开关器件的应用拥有巨大的潜力。     

GaN宽带大功率MMIC开关

<正>GaN HEMT作为第三代宽禁带化合物半导体器件,其高的击穿电压、大的电流密度等特点,使其非常适合于微波大功率开关的研制。南京电子器件研究所利用76.2 mm(3英寸)SiC衬底GaNHEMT材料实现了DC～6 GHz 20 W、DC～12 GHz 15 w和DC～20 GHz 8 W宽带大功率系列开关的研制。其中DC～6 GHz 20 W GaN功率开关带内插入损耗<0.8 dD、隔离度>35 dB、P-1dB>20 W,DC～12 GHz15 W GaN功率开关带内插入损耗<1.4 dB、隔离度>30 dB、P-1dB>15 W,DC-20 GHz 8 W GaN功率开关带内插入损耗<1.5 dB、隔离度>30 dB、P-1dB>8 W,三款功率开关的性能指标均为室温连续波下的测试结果,图1所示为它们在带内的插损和隔离度测试结果。该系列GaN宽带大功率开关的研制成功,充分展示了GaN HEMT在宽带微波大功率开关应用方面的潜力。     

特定相位高功率开关的研制

为满足相控阵天线的特定相位、小型化及高功率的要求,研制了一种S波段SP4T开关,阐述了开关的设计仿真方法,详细分析了开关的相位和大功率设计.用矢量网络分析仪测得结果为插入损耗IL＜0.6 dB,隔离大于40 dB,传输相位和反射相位小于5°,输入输出驻波比小于1.3.结果表明,微带线的尺寸不仅影响开关的传输相位和反射相位,还影响开关的插入损耗,微带线的调整在改善相位的同时,也有可能会使开关的插入损耗变差,反射相位的改变会同时影响传输相位和插入损耗的大小.揭示了开关传输反射相位、插入损耗和微带线尺寸之间的相互联系,通过测量比较,研究了接插件对相位带来的影响,讨论了开关的大功率设计方法.     

一种高隔离度低损耗CMOS射频收发开关设计方法

本文采用了LC并联谐振的办法设计了高性能的CMOS收发开关,由于消除了CMOS晶体管的寄生电容的影响,降低了开关电路的插入损耗、提高隔离性能。同时利用直流偏置和交流浮动技术来提高开关的功率容纳能力。采用TSMC0.35 m RF-CMOS工艺设计的收发开关,模拟结果表明谐振频率工作点的插入损耗为1.03dB,收发端隔离39.277dB,输入1dB压缩点(P1dB)功率26.28dBm。     

一种100 MHz~12 GHz高功率SPDT射频开关

基于0.13 μm CMOS SOI工艺,设计并实现了一种100 MHz~12 GHz高功率SPDT射频开关。该射频开关为吸收式射频开关,开关支路为串并联的拓扑结构。采用负压偏置设计,减小了插入损耗,提高了隔离度。采用多级开关管堆叠设计,提高了开关的输入1 dB 压缩点。测试结果表明,在100 MHz~12 GHz频率范围内,该射频开关插入损耗小于1.5 dB,隔离度大于31 dB,输入1 dB 压缩点大于40 dBm。芯片尺寸为1.1 mm ×1.1 mm。     

Q波段双通道幅度控制多功能芯片

设计了一款Q波段的双通道多功能单片电路,其内部集成了威尔金森功分器、六位0.5 dB步进数控衰减器和单刀双掷开关。在设计过程中,开关单元电路采用三级并联结构,有效降低电路插入损耗,提高隔离度;数控衰减器单元采用多节并联T型结构,改善高频段插入损耗和衰减精确度指标。通过以上设计方法,该单片电路在40~50 GHz插入损耗为10 dB,隔离度为26 dB;能够实现幅度控制步进0.5 dB,最大衰减量31.5 dB。     

改进K型单刀四掷射频MEMS开关

针对射频器件小型化以及5G通信发展的需求，设计了一款射频微机电系统（RF-MEMS）单刀四掷开关。该开关由一个改进型K型功分器和六个单刀单掷开关级联构成，并基于硅基MEMS工艺进行制造。其中，改进型K型功分器由多个Y型功分器串并联构成。改进的开关各端口具有插入损耗小和隔离度高的特点。最终流片的测试结果显示：该单刀四掷MEMS开关的插入损耗优于2.8 dB，隔离度优于29 dB。     

光纤电光开关实验研究

本文介绍一种以液晶为旋光材料的光纤电光开关。开关是与偏振不相关的,插入损耗L≤2.8dB,串音D≥22dB,驱动电压为3V。     

W波段单刀双掷开关

实现了一种采用微波开关（PIN）二极管设计的低插损、高隔离度的 W波段单刀双掷开关（SPDT）。电路采用了改进的 Y 型结和梳状线高通滤波器形式的鳍线结构,有效提高了端口隔离度,降低了插入损耗。仿真结果显示,导通端口在88 GHz～99 GHz内的插入损耗小于0.7 dB,断开端口隔离度大于58 dB。测试结果显示,在频段90 GHz～95 GHz内,输入端口与输出端口1之间的插入损耗低于3.7 dB、隔离度高于33 dB;输入端口与输出端口2之间的隔离度高于33 dB、插入损耗低于3.8 dB。     

一种应用于WLAN的单刀双掷微带开关的设计与实现

一种应用于WLAN的单刀双掷开关模块采用射频微带技术,结合阻抗变换理论来控制微带线上电磁波的传输,同时它还采用高速通断二极管来实现收发通路的切换。该开关模块已经应用到了2.4GHz WLAN射频功率放大器中,它在TX与ANT接通模式下,TX端的回波损耗为-25.1dB,TX与RX端的隔离度为-30dB,ANT与TX端的插入损耗为0.21dB;在RX与ANT接通模式下,ANT端的回波损耗为-17.2dB,TX端与ANT的隔离度为-25.5dB,RX端与ANT端的插入损耗为1.1dB。     

电容耦合式微波MEMS开关

提出了一种插入损耗较低、介质薄膜生长在桥膜上的新结构微波MEMS开关.该开关桥膜由介质/金属/硅三种薄膜构成,并采用键合和自停止腐蚀工艺成功制备.详细论述该开关的原理、设计和制备过程.磁控溅射制备出介电常数为24的Ta2O5作为介质薄膜,利用光刻剥离技术使该介质薄膜图形化.实验结果显示,这种介质薄膜在桥膜上的新结构开关的插入损耗较低,在传输线金属薄膜厚度仅为0.5μm的情况下,频率为2GHz时插入损耗仅为0.06dB,在直流到20GHz的频率范围内插入损耗均低于0.5dB.     

基于Q-MMIC技术的W波段低成本PIN管开关

采用低成本方法设计了一款W波段单刀单掷开关。通过在单独加工的石英基片无源电路上安装倒装PIN管,获得了一款W波段准毫米波单片（Q-MMIC）开关。为了获得低损耗、高隔离度性能,开关设计中采用了3-D PIN管模型和电路补偿结构。测试结果表明开关在88GHz时插入损耗最小,最小值为0.5dB;在80-101 GHz频率范围内,开关导通时的插入损耗小于2 dB;在84-104 GHz频率范围内,开关隔离度大于30 dB。整个开关电路尺寸为1.5 mm× 3.0 mm。     

SOI和pHEMT双刀五掷开关对比设计与实现

采用0.32μm CMOS-SOI工艺和D-mode 0.5μm GaAs pHEMT工艺设计了同一款双刀五掷射频开关,CMOS-SOI开关的设计应用了负压偏置电路和堆叠管子技术实现,GaAs pHEMT版本采用直流电压悬浮技术和三栅管与前馈电容技术实现。在0.9 GHz和1.9 GHz时,SOI和pHEMT开关的插入损耗分别为0.41dB/0.65dB和0.27dB/0.52dB,隔离度分别为26.9dB/25.7dB和24.1dB/31.3dB。两个版本在输入功率为28dBm且频率为1.9GHz时,二次、三次谐波均小于-49dBm。     

基于滤波器设计方法的GaN-on-Si毫米波单刀双掷开关

基于滤波器的设计方法，实现了一款适用于毫米波通信的宽频带单刀双掷（SPDT）开关。为了实现宽频带和低插入损耗，采用100 nm GaN-on-Si HEMT器件及行波式开关设计方法，同时采用四枝节的结构，实现对射频信号的全反射，以此获得更高的隔离度。在0 V和-15 V的栅偏置电压下，在室温环境中测试的结果表明：在30～44 GHz频带内，SPDT开关具有良好的回波损耗，其插入损耗低于1.5 dB，隔离度高于34 dB，并且在36 GHz下的输入1 dB功率压缩点优于39.2 dBm。芯片面积为1.7 mm×1.2 mm。     

RF MEMS单刀四掷矩阵开关的研究

介绍了一个RF MEMS单刀四掷矩阵开关的设计，用四个串联式、电阻接触型、悬臂梁RF MEMS开关制作在微带电路板上完成。在频带1～5GHz内，单刀四掷矩阵开关的插入损耗〈0．8dB，开关隔离度〉38dB，驻波系数〈1．2。悬臂梁开关的激励电压为直流电压35～45V。