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微波開關知識介紹
來源:武華科技   發布時間:2012-08-20  瀏覽數:4589    【收藏本頁】

PIN二極管開關
    微波開關利用PIN管在直流正、反偏壓下呈現近似導通或斷開的阻抗特性,實現了控制微波信號通道轉換作用。
    PIN二極管的直流伏安特性和PN結二極管是一樣的,但是在微波頻段卻有根本的差別。由于PIN二極管I層的總電荷主要由偏置電流產生,而不是由微波電流瞬時值產生的,所以其對微波信號只呈現一個線性電阻。此阻值由直流偏置決定,正偏時阻值小,接近于短路,反偏時阻值大,接近于開路。因此PIN二極管對微波信號不產生非線性整流作用,這是和一般二極管的根本區別,所以它很適合于做微波控制器件。

主要參數說明
插入損耗與隔離度:
    PIN管實際上存在一定數值的電抗及損耗電阻,因此開關在導通時衰減不為零,稱為正向插入損耗,開關在斷開時其衰減也非無窮大,稱為隔離度。二者是衡量開關優劣的主要指標,一般希望開關的插入損耗小,且隔離度大。

開關時間:
    由于電荷的存貯效應,PIN管從截止轉變為導通狀態,以及從導通狀態轉變為截止狀態都需要一個過程,這個過程所需的時間為開關時間。脈沖控制信號用曲線a表示,受控微波脈沖包絡用曲線b表示,“開通延時”為控制脈沖90%到受控微波脈沖包絡10%所需時間;“開關開通時間”為受控微波脈沖包絡從10%到90%所需時間,也叫“上升沿”;“關斷延時”為控制脈沖的10%到受控微波脈沖包絡的90%所需時間,“開關關斷時間”為受控微波脈沖包絡從90%到10%所需時間,也叫“下降沿“。一般來講,“開通延時”及“關斷延時”主要取決于驅動器電路,而“上升沿”和“下降沿”主要取決于PIN管和偏置電路的選擇。

承受功率(功率容量):
    在給定的工作條件下,微波開關能夠承受的最大輸入功率。它與PIN管功率容量、電路類型(串聯或并聯)、工作狀態(連續波或脈沖)及散熱條件等有關。一般地說,PIN開關的功率損壞機理有兩種,一是電壓擊穿(常見于脈沖功率),另一種是熱燒毀(常見于連續波)。

電壓駐波系數:
    電壓駐波系數僅僅反映端口輸入、輸出匹配情況。端口電壓駐波系數最小,開關的插損不一定最??;但插損最小的開關其電壓駐波系數肯定小。

視頻泄漏:
    調制視頻脈沖在射頻主線上的直接泄漏,當視頻脈沖的調制速度較高且載波頻率較低時,泄漏視頻的射頻能量可能和調制載波混疊,無法用高通濾波器濾除,因而產生誤碼,所以視頻泄漏越小越好。

諧波:
    PIN二極管也具有非線性,因而會產生諧波,PIN開關在寬帶應用場合,諧波有可能落在使用頻帶內引起干擾。南京恒電公司可以為您提供優質的低諧波PIN開關。

分類與結構說明
反射與吸收式:
   反射式開關是通過PIN二極管導通時把輸入的微波信號反射回去而起到隔離作用的,因此在“開”狀態下的駐波較好,而在“關” 狀態下的駐波很差;吸收式開關則采用了負載吸收PIN二極管導通時的反射信號,從而改善了端口駐波,因此其“開”與“斷”狀態下的駐波都比較好。通常,反射式開關的承受功率要比吸收式開關大些。從工程應用的角度來講,雖然其價格稍高,但是我們建議選用吸收式開關,因為在關斷狀態它可以降低系統的級間牽引。

控制方式:
   開關采用TTL信號控制,“1”斷“0”通或“1”通“0”斷均可??梢耘cECL兼容。

接頭形式:
   接頭主要為SMA系列,或可拆卸式??刹鹦妒降拈_關去掉接頭座后,為微帶針型接口,可方便地與電路拼裝,但此時要注意空間的信號串擾,以免降低系統的隔離度。
 

脈沖調制器
    PIN脈沖調制器常用于對微波連續信號進行脈沖調制,廣泛用于雷達、通訊等領域,其原理類同單刀單擲開關。調制器通常要求通斷比大,開關速度快(尤其是調制的上升沿和下降沿要好,以保證波形不失真),調制器常采用PIN二極管并聯形式實現。

調制度:
   調制器的最大衰減量與插入損耗之比。

調制速度:
   調制器輸出的被調制射頻脈沖相應于調制視頻脈沖的延時,具體定義可參見PIN 開關中關于開關時間的說明。
 

 

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