L波段高功率单刀双掷开关设计与实现

选用PIN二极管设计了一款工作在L 波段的高功率单刀双掷(SPDT)开关,能耐受100 W连续波功率信号。开关采用串并联结构,增大开关的隔离度的同时拓宽了带宽。通过厚膜工艺、丝网印刷制作微带线、微组装工艺完成各个器件焊接互联,完成开关的制作。开关采用-5 V/+30 V 的偏置电压进行控制。实测表明:该单刀双掷开关在1~2 GHz 内,插入损耗小于0. 7 dB,频带内输入驻波比和输出驻波比均小于1.4,隔离度大于25 dB,在连续波100 W 功率下,二极管最高温度为122.6 ℃,满足设计需求。     

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。     

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。     

宽带pin二极管单刀双掷开关的设计与实现

采用两个pin二极管设计、仿真,制作了一个8～20 GHz并联结构的高功率容量的单刀双掷开关。首先通过采用一个新的电路结构,该电路结构除了传统的并联pin单刀双掷开关结构外,还有微带线匹配电路部分,克服了并联结构单刀双掷开关难以实现大的带宽的缺点。然后选择合适的二极管,根据其参数,建立开路、短路等效电路模型;利用Ansoft Designer软件对电路进行了仿真和优化。最后根据优化结果制作并测试了单刀双掷开关。该单刀双掷开关插入损耗在频率8～20 GHz内小于1.7 dB,在频率8～15 GHz内小于1.5 dB;开关隔离度在整个频带内大于21 dB;在14 GHz耐功率容量大于10 W(CW)。     

8～18GHz PIN管单刀双掷开关

<正> 为满足用户的要求,南京电子器件研究所已研制成功一种8～18GHz PIN管单刀双掷开关。电路采用全并联PIN管结构和MIC的方法在8～18GHz频带内获得较小的插损、高隔离度、高开关速度、大功率容量和易于批量生产的微波开关元件。所用的PIN管芯采用台式结构,二氧化硅钝化保护,Ti-Mo-Ti-Au多层金属作为欧姆接触,以降低正向微分电阻并保证可靠性。开关的同轴接头为SMA。     

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。     

新型FET开关

安捷伦科技推出两种FET单刀双掷（SPI）T）固态开关U9397A和U9397C．工作频率分别为300kHz至8GHz和300kHz至18GHz．具有极小的视频泄漏电压、高隔离度和高开关速度，适用于半导体产品研发和生产测试，充分满足验证RFIC元器件特性所需要的高性能宽带开关功能的要求。     

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。     

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。     

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。     

Analysis and Design of a Novel W-band SPST Switch by Employing Full-Wave EM Simulator

In this paper, a W-band single pole single throw (SPST) switch based on a novel PIN diode model is presented. The PIN diode is modeled using a full-wave electromagnetic (EM) simulator and its parasitic parameters under both forward and reverse bias states are described by a T-network. By this approach, the measurement-based model, which is usually a must for high performance switch design, is no longer necessary. A compensation structure is optimized to obtain a high isolation of the switch. Accordingly, a W-band SPST switch is designed using a full wave EM simulator. Measurement results agree very well with simulated ones. Our measurements show that the developed switch has less than 1.5 dB insertion loss under the ??on?? state from 88 GHz to 98 GHz. Isolation greater than 30 dB over 2 GHz bandwidth and greater than 20 dB over 5 GHz bandwidth can be achieved at the center frequency of 94 GHz under the ??off?? state.     

一种新颖的实现大小功率切换的技术

针对大功率雷达发射组件大小功率切换技术的要求,利用环行器3个端口环行的特点,提出了一种新颖且更易于实现的大小功率切换技术。该技术只需一个PIN二极管单刀单掷的大功率射频开关,便可实现大小功率的切换,且射频开关无需通过大功率,只需对其进行反射,因此大幅降低了实现难度。同时,采用该技术研制了一部S波段发射组件,其大功率输出达到1 500 W以上,成功实现了大小功率的切换,且功率容量和切换速度均满足设计要求,具有较高的实用性。     

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.     

A Novel SiGe PIN Diode SPST Switch for Broadband T/R Module

A novel octagonal SiGe p-type intrinsic n-type (PIN) diode single pole single throw (SPST) switch is first implemented in a standard 0.18-mum SiGe BiCMOS technology. Distinctive radio frequency performance of monolithic silicon PIN diode switch is achieved for broadband applications with improvement of its geometry. Over the 2-16GHz frequency band, the PIN diode SPST switch exhibits an insertion loss of less than 1dB and isolation between 42dB to 19dB. An accurate small signal model of series PIN diode is also presented     

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.     

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。