基于0.13 μm CMOS工艺的K波段SPDT开关

基于130 nm CMOS工艺,设计了一种24 GHz工作频率的单刀双掷(SPDT)开关。该开关基于π型阻抗匹配网络,将浮体技术和堆叠晶体管结构应用于开关的并联臂、串联臂,实现了低插入损耗、高隔离度和高线性度。仿真结果表明,该SPDT开关的插入损耗S21的－1.5 dB带宽为20~26 GHz。在20~26 GHz频率范围内,输入回波损耗S11小于－18 dB,输出回波损耗S22小于－17 dB,隔离度S12大于32.2 dB。在频率24.5 GHz处, S21可达－1.45 dB, 输入1 dB压缩点为17.36 dBm。     

DC-20GHz射频MEMS开关

描述了DC－200GHz射频MEMS开关的设计和制造工艺。开关为一薄金属膜桥组成的桥式结构,形成一个单刀单掷（SPST）并联设置的金属－绝缘体－金属接触。开关通过上下电极之间的静电力进行控制,其插入损耗及隔离性能取决于开态和关态的电容。测试结果如下：射频MEMS开关驱动电压约为20V,在“开”态下DC－20GHz带宽的插入损耗小于0．69dB;在“关”态下在14－18GHz时离小于13dB,在18－20GHz时隔离大于16dB。本器作为国内首只研制成功的宽带射频MEMS开关。     

GaAs PIN二极管大功率毫米波单刀双掷开关单片

采用76.2mm(3英寸)GaAs PIN二极管工艺设计和制作了大功率毫米波单刀双掷开关单片。采用并联结构的单刀双掷开关以获得较高的功率特性。在片测试表明,在30～36GHz工作频段,开关导通支路插损1.0dB,驻波优于1.5,开关关断端口隔离度大于34dB。开关在导通态下输入功率0.5dB压缩点P-0.5 dB大于5W。     

XP Power的AC／DC开关电源可设定任意所需电压

M／A-COM公司推出两款符合RoHS规范的开关产品MASW-007587和MASW-007588，适用于WiMAX和MESH等需要大功率、低插入损耗及高隔离度的应用。MASW-007587 dpdt开关可工作在DC至4GHZ频率范围内，PldB为40dBm，插入损耗为1dB，绝缘度达30dB。典型应用如需要发送和接收双天线的多开关线性系统。     

工作波长1.5μm的高速4×4Ti:LiNbO_3集成光开关

本文验证了工作波长为1.5μm,依赖于尾纤偏振的全封装Ti:LinbO_3 4×4集成光开关.这种开关矩阵是快速的,其测得的3dB小信号带宽大于1GHz.测量了由开关元件之间的耦合引起的信道间的有害交叉调制,其大小为信号强度的-20dB以下.该开关由平衡桥式开关元件构成,其开关电压为17V,消光比18dB,过量光损耗0.6dB.     

毫米波集成化PIN管开关

本文介绍集成化 PIN 管开关的设计过程。讨论了补偿二极管寄生参量的方法。成功地把八毫米波段的商品 PIN 二极管应用到三毫米波段。给出了测试结果:八毫米宽带开关,在27—40GHz 频带范围内,插损小于1dB、隔离度大于29dB、开关速度小于100ns;三毫米波段开关,工作带宽8GHz、插损小于2.4dB、隔离度大于22dB、开关速度小于110ns。     

X-波段MEMS单刀双掷开关的研究

利用X-波段MEMS单刀单掷膜开关和成熟的微带线技术设计了一种X-波段MEMS单刀双掷膜开关，其模拟结果为;阈值电压为19V左右，工作频率为8～12GHz，在中心频率（10GHz）处，导通开关的插入损耗为-0．2dB，截止开关的隔离度为-21dB，开关的回波损耗为-43dB。     

应用于可重构天线的RF MEMS开关设计

针对应用于可重构天线的RF MEMS开关进行研究,并通过HFSS软件对其进行仿真分析,开关处于关闭状态(down)时,并工作在5GHz时,开关插入损耗S21仅为-0.01dB,回波损耗在-30dB附近。开关处于闭合状态(up),在1GHz^10GHz频段,隔离度S21均小于-40dB。     

纳秒超快速光开关

新型超快速光开关的实用开关速度高达10-80ns，内部没有运动部件，实测开关频率高达300kHz,插损值IL为0．8～10dB，PDL为0．1～0．3dB，PDM为0.2ns，串扰为-32dB。超快速光开关可用于制作可见光波段、近红外波段、980nm波段、1310nm波段、C和L波段的光开关。     

有机聚合物1×32波导热光开关阵列

研制出紧凑型树状分支结构马赫-曾德尔干涉(MZ I)型有机聚合物1×2热光开关以及1×32集成波导热 光开关阵列。利用旋转涂覆法、紫外固化工艺、接触曝光、反应离子刻蚀(RIE)、真空镀膜 、切割和抛光等传统 微加工工艺,成功完成了器件制备。通过优化刻蚀工艺,有效减小了刻蚀后波导的表面与侧 壁粗糙度。通过在 波导和金属掩膜层之间添加聚合物隔离层,进一步减小了波导的传输损耗。实验结果显示, 制备的1×2热 光开关插损仅为2.84dB,串扰为－31.13dB ,光开关的电功耗为4.1mW;制备的1×32波 导热光开关阵列插 损为11.8dB, 串扰为－25.3dB,电功耗小于5mW, 器件开关时间 为1.15ms。测试结果与数值模拟结果 吻合很好,研制的光开关有望应用于光交换器(OXC)、 光分插复用器(OADM)以及光 控相控阵天线的波束扫描控制系统中。     

低损耗单模尾纤2×2光开关

本文报导了一种新研制的低损耗带单模尾纤的2×2光开关,工作波长1.3μm。讨论了器件工作原理,详细描述了其制作工艺和测试方法。器件插入损耗小于5dB,开关电压小于8V,消光比大于15dB。     

集成光学声光光开关的研究

在集成光学声光可调谐滤波器的基础上，研制成一种偏振无关的集成光学波导型声光光开关，由于采用声光作用实现开关功能，使得开关速度可以达到微秒量级。介绍了这种集成光学波导型声光光开关的工作原理及其基本结构，并对它的插入损耗、隔离度、开关速度这三项光开关的重要性能指标进行了具体的理论分析与计算，然后对制作成的集成光学波导型声光光开关的器件样品进行了性能测试，在室内温度为20℃，入射波长为1．523μm时，测得插入损耗为4．8dB，隔离度为22．0dB。对实验与理论的误差进行了具体分析，并提出了进一步提高其性能指标的相关途径。     

毫米波接收机的研究与设计

由于毫米波在技术上的优势,使得工作在毫米波频段的接收机具有体积小、重量轻、携带信息容量大和抗干扰能力强等特点,受到越来越广泛的应用。论述了毫米波接收机主要工作原理、研制过程及研制结果。该毫米波接收机主要包括毫米波功和器、电调衰减器、开关、毫米波LNA以及毫米波混频器等多个单元。通过电路优化设计,研制出的毫米波接收机增益为23.2 dB;噪声系数为11 dB;开关隔离度为42 dB;开关速度为3 ns。     

基于Banyan网络的无阻塞SiO2波导4×4矩阵光开关

提出了一种基于Mach-Zehnder干涉仪（MZI）结构开关单元和Banyan网络的严格无阻塞4×4矩阵光开关。相对于Crossbar结构的7级单元级联，Banyan结构只需3级连接。分析了Banyan网络中交叉连接损耗与交叉角度的关系，交叉角30°时损耗为0．09dB。优化设计了MZI开关单元结构，并制作了2×2光开关，测得插入损耗（IL）为-14dB、串扰（XT）为-38dB和功耗为450mW。设计了基于Banyan网络的4×4光开关，连接波导交叉角为30°。基于光波导平面光波线路（PLC）技术，制作了严格无阻塞的SiO2波导4×4矩阵光开关，测得平均儿为3．95dB、通道XT为-37dB、偏振相关损耗（PDL）为0．4dB、单通道开关功率约为670mW及开关响应时间小于1ms。     

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。     

载流子注入全内反射型GaAs/GaAlAs光波导开关

研制出利用载流子注入能带填充效应制成的全内反射型(CI-TIR)GaAs/GaAlAs光波导开关。开关工作波长为0.87μm,工作电流70mA,消光比14dB,串话-13dB。该开关具有尺寸小,与偏振无关,无阻塞,易集成的优点。     

宽带单刀多掷PIN开关的设计

介绍了微波PIN开关的电磁结构模型的建立及计算机仿真，讨论了宽带单刀多掷开关的设计要点。采用该方法成功设计了1—18GHz吸收式单刀五掷开关，其插损≤3．5dB．驻波≤2．2，隔离度≥60dB。     

一种晶圆级封装的MEMS数控衰减器

设计实现了一种晶圆级封装的三位MEMS数控衰减器，工作频段DC～15 GHz，衰减范围0～35 dB，步进5 dB。衰减器采用MEMS工艺实现，信号传输采用共面波导（CPW）结构，6个直接接触式悬臂梁MEMS开关对称放置实现不同衰减量的切换，每个开关带有三个触点，电阻网络采用T型结构，整个衰减器实现晶圆级封装。测试结果显示，DC～15 GHz频段内实现了8个衰减态，衰减器插入损耗小于1.7 dB，回波损耗小于-15 dB，衰减平坦度小于±5%，功耗几乎为零。芯片尺寸为2.7 mm×2.7 mm×0.8 mm。     

X波段及DBS接收用PHEMT单片低噪声放大器

报道了X波段及DBS接收用单片低噪声放大器的研制结果。利用CAD软件对单片电路进行优化设计，设计工作包括MBE材料、PHEMT器件和单片电路三部分。在研制过程中，开展了关键工艺的专题研究。研究结果为：单级单片放大器在10：5－11．6GHz范围内，NF≤1．82dB，G≥7.72dB；在11．7－12．2GHz范围内，NF≤1．80dB，G≥6．8dB；双级放大器在10．4－11．1GHz范围内，NF≤1．96dB，G≥15．3dB，最低噪声系数为1．63dB，最高增益为16．07dB。     

一种DC～5GHz串联微波开关的温度特性和功率处理能力的测试与分析

描述了一种串联微波MEMS开关的设计、制造过程,它制作在玻璃衬底上,采用金铂触点,在DC～5GHz,插损小0.6dB,隔离度大于30dB,开关时间小于30μs.对这种微波开关的温度特性和功率处理能力进行了测试,在DC～4GHz,85℃下的插损增加了0.2dB,-55℃下的插损增加了0.4dB,而隔离度基本保持不变.在开关中流过的连续波功率从10dBm上升到35.1dBm,开关的插损下降了0.1～0.6dB,并且在35.1dBm(3.24W)下开关还能工作.和所报道的并联开关最大处理功率(420mW)相比,该结果说明串联开关具有较大的功率处理能力.