PIN开关速度仿真

高速PIN开关在通信、雷达和电子对抗系统中有着广泛的应用,然而在设计PIN开关电路时却不能通过仿真准确地得出其开关速度。提出一种新的PIN管开关速度的仿真方法,根据PIN二极管开关导通与关断时刻内部各个PIN管的状态作为判定依据,可以准确仿真计算开关的导通与截止时间。采用Strllo提出的PIN管瞬态模型进行仿真,计算结果与实际测试结果相符。该方法可准确地仿真PIN开关速度,也可以用于其他半导体控制电路的开关时间仿真。     

HSMP—389V紧密收发开关设计

介绍 图1所示的采用并联一串联结构PIN二极管的发送/接收开关已经有好几年的应用历史了。与只使用串行二极管的开关结构相比,它具有如下几个优点:首先,偏置电路简单,只要一条控制线;其次,这种开关只在发送情况下需要偏置;第三,在功率放大器(PA)输出功率的同时,两个二极管都将被偏置。这三个优点在高频应用中尤其重要,因为处于“off”状态的PIN二极管通常会由于本身电容的调制效应或者由于对发送信号进行整流产生的自偏置而使它成为产生谐波的器件。频率提高时,这种情况将会恶化。另一方面,处于“on”状态的PIN二极管产生的谐波失真将随着频率的增大而减小。     

大功率微波PIN开关谐波对消技术研究

针对大功率微波PIN 开关产生谐波问题,提出了一种谐波对消PIN 开关电路,通过一个反向并联PIN管对二次谐波进行对消抑制。在谐波对消原理分析基础上研制了谐波对消PIN 开关试验电路,实测在工作频率1-1.2 GHz,输入功率45 dBm 以下范围内,二次谐波小于-63.5 dBc,比无谐波对消的PIN开关的二次谐波减小14 dB以上,有效抑制了大功率PIN开关产生的二次谐波。     

基于PIN管的多路大功率宽带高线性射频开关的研制

设计制作了一款工作于100~400MHz的大功率宽带高线性单刀多掷PIN管收发开关。该开关采用1分6再分6的串联型结构,通过对PIN管的选取和微带线布局来实现对开关插损、隔离度和驻波比的要求。由于采用串联结构而非串并结构,该开关驱动部分大为简化。测试结果表明,该开关插损小于0.3 dB,隔离度大于50 dB,驻波比小于1.2,功率容量为100 W,二次谐波抑制大于70 dBc。     

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。     

5 mm高隔离鳍线单刀双掷开关

设计并实现了5 mm(U频段)单刀双掷(Single Pole Double Throw,SPDT)开关模块.该开关模块采用鳍线并联PIN二极管电路结构形式,通过采用一种全新的高隔离度措施,获得高隔离、低插损开关特性.经加工测试,开关模块在50～56 GHz频带内隔离度大于50 dB,插损小于2.3 dB.该模块已应用于5 mm射频组件中.     

C波段GaAs PIN二极管单片单刀单掷开关

基于中国科学院微电子研究所的GaAs PIN二极管工艺,研究了一种单片单刀单掷开关.为了仿真该单片单刀单掷开关,研制开发了GaAs PIN二极管的小信号模型.在5.5～7.5GHz的频段内,开关正向导通时的插入损耗低于1.6dB,回波损耗大于10dB,开关关断状态的隔离度大于23dB.     

C波段GaAs PIN二极管单片单刀单掷开关

基于中国科学院微电子研究所的GaAs PIN二极管工艺,研究了一种单片单刀单掷开关.为了仿真该单片单刀单掷开关,研制开发了GaAs PIN二极管的小信号模型.在5.5～7.5GHz的频段内,开关正向导通时的插入损耗低于1.6dB,回波损耗大于10dB,开关关断状态的隔离度大于23dB.     

X波段低损耗高隔离开关应用的GaAs PIN二极管

报道了一种适用于X波段的低损耗高隔离度开关的GaAs PIN二极管.讨论了GaAs PIN二极管的物理特性和主要电学参数对开关性能的影响,并且介绍了工艺制备过程.测试结果表明在100MHz～12.1GHz范围内,正向电流为10mA时的开关电阻小于2.2Ω,而反向电压为-10V时开关电容小于20fF.     

X波段低损耗高隔离开关应用的GaAs PIN二极管

报道了一种适用于X波段的低损耗高隔离度开关的GaAs PIN二极管.讨论了GaAs PIN二极管的物理特性和主要电学参数对开关性能的影响,并且介绍了工艺制备过程.测试结果表明在100MHz～12.1GHz范围内,正向电流为10mA时的开关电阻小于2.2Ω,而反向电压为-10V时开关电容小于20fF.     

基于滤波器综合分析法的118 GHz单刀二掷开关

采用滤波器综合分析方法, 基于分立式AlGaAs/GaAs异质结PIN二极管, 根据其等效寄生参数, 综合出单刀二掷开关集总参数滤波器模型, 以此分析其等效分布参数电路, 设计出了118 GHz星载辐射计用单刀二掷开关准单片, 开关电路尺寸6×2.5×0.1 mm3.通过开关模块封装用波导-微带过渡和键合金带插损的分析研究, 研制出了低插损的118 GHz开关模块, 在110~120 GHz, 测得开关插损小于3.0 dB, 插损典型值2.6 dB;开关隔离度大于22 dB;开关响应时间、导通时间、关断时间、恢复时间分别小于18 ns、20 ns、10 ns、18 ns, 该准单片作为通道切换开关可集成应用于118 GHz收发组件中.     

Broadband InGaAs PIN Traveling-Wave Switch Using a BCB-Based Thin-Film Microstrip Line Structure

This letter describes the design and fabrication of a broadband InGaAs PIN traveling wave switch. A new thin-film microstrip line structure integrated with InGaAs PIN diodes has been used to enhance the switch performance at higher frequencies. The developed InGaAs PIN switch has an insertion loss of less than 3.2 dB and an isolation of greater than 40 dB in a broadband frequency range from 25 to 95 GHz. The BCB-based multi-layer technology effectively reduces the chip size of the fabricated SPDT MMIC switch to 1.05 times 0.58 mm². To our knowledge, this is the first InGaAs PIN traveling-wave switch demonstrated up to 95 GHz.     

The package integration of RF-MEMS switch and control IC for wireless applications

The integration of microelectromechanical systems (MEMS) switch and control integrated circuit (IC) in a single package was developed for use in next-generation portable wireless systems. This packaged radio-frequency (RF) MEMS switch exhibits an insertion loss under -0.4 dB, and isolation greater than -45 dB. This MEMS switch technology has significantly better RF characteristics than conventional PIN diodes or field effect transistor (FET) switches and consumes less power. The RF MEMS switch chip has been integrated with a high voltage charge pump plus control logic chips into a single package to accommodate the low voltage requirements in portable wireless applications. This paper discusses the package assembly process and critical parameters for integration of MEMS devices and bi-complementary metal oxide semiconductor (CMOS) control integrated circuit (IC) into a single package.     

Broadband circularly-polarised microstrip antenna with switchable polarisation sense

A circularly-polarised microstrip antenna capable of switching polarisation sense is presented. The proposed microstrip antenna has a circular radiating patch and is excited by an open-loop microstrip line through the coupling of a ring slot in the ground plane. Two ends of the open-loop microstrip line can be taken for the input ports to excite right-hand and left-hand circular polarisations, respectively. A prototype using PIN diodes to electrically switch the input ports is implemented, and the measured results show the 3 dB axial ratio bandwidth of more than 10% can be obtained at the two polarisation senses     

带有直流偏置的毫米波单刀双掷开关仿真与设计

采用阶跃阻抗传输线和扇形微带短截线,实现了单刀双掷开关的直流偏置,使直流支路与毫米波支路之间的隔离度大于30dB,带宽超过25%,在中心频率30GHz附近回波损耗大于40dB。采用这种直流偏置电路和PIN梁式引线二极管,基于LTCC工艺对单刀双掷开关串联结构进行仿真。设计结果表明在28.5～31.5GHz频率范围内,串联开关的插入损耗小于1.5dB,回波损耗大于15dB,隔离度大于20dB。     

基于GaAs PIN二极管的宽带大功率单片单刀双掷开关

GaAs PIN二极管具有开态电阻小、截止频率高以及功率容量大的特点,采用GaAs PIN二极管制作的开关插入损耗较小、隔离度较高、并且功率的线性较好。基于河北半导体研究所GaAs PIN工艺制造了一款单刀双掷开关芯片。该开关采用单级并联结构。通过微波在片测试,在小信号条件下,6～18 GHz范围内插入损耗小于1.45 dB、隔离度大于28 dB,输入输出反射损耗小于7.5 dB。把开关装入夹具中进行功率特性测试,在连续波输入功率37 dBm,12 GHz条件下测试输出功率仅压缩0.5 dB,具有非常好的功率特性。在4英寸(100 mm)晶圆上开关的成品率较高,具有非常好的工程应用前景。     

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。     

双膜桥微波MEMS开关

介绍了一种双膜桥微波MEMS开关 ,给出了开关的设计与优化方法 ,建立了开关的仿真模型 ,使用硅表面微机械工艺制造了双膜桥开关样品 ,其主要结构为硅衬底上制作CPW金属传输线电极和介质层 ,然后制作具有微电感结构的金属膜桥 ,提高了开关隔离度。利用HFSS软件仿真的结果表明 ,该开关在微波低频段 (3～ 6GHz)有着很好的隔离性能。研制的开关样品在片测试的电性能指标为 :插损小于 0 .3dB ,隔离度大于 4 0dB ,驱动电压小于 2 4V。