微波開關

開關時間: 調製度: 調製速度:


PIN二極體開關
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二極體的直流伏安特性和PN結二極體是一樣的,但是在微波頻段卻有根本的差別。由於PIN二極體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,接近於短路,反偏時阻值大,接近於開路。因此PIN二極體對微波信號不產生非線性整流作用,這是和一般二極體的根本區別,所以它很適合於做微波控制器件。
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:
由於電荷的存貯效應,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。脈衝控制信號用曲線a表示,受控微波脈衝包絡用曲線b表示,“開通延時”為控制脈衝90%到受控微波脈衝包絡10%所需時間;“開關開通時間”為受控微波脈衝包絡從10%到90%所需時間,也叫“上升沿”;“關斷延時”為控制脈衝的10%到受控微波脈衝包絡的90%所需時間,“開關關斷時間”為受控微波脈衝包絡從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”主要取決於驅動器電路,而“上升沿”和“下降沿”主要取決於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(串聯或並聯)、工作狀態(連續波或脈衝)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(常見於脈衝功率),另一種是熱燒毀(常見於連續波)。
電壓駐波係數:
電壓駐波係數僅僅反映連線埠輸入、輸出匹配情況。連線埠電壓駐波係數最小,開關的插損不一定最小;但插損最小的開關其電壓駐波係數肯定小。
視頻泄漏:
調製視頻脈衝在射頻主線上的直接泄漏,當視頻脈衝的調製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製載波混疊,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二極體也具有非線性,因而會產生諧波,PIN開關在寬頻套用場合,諧波有可能落在使用頻帶內引起干擾。南京恆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二極體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;吸收式開關則採用了負載吸收PIN二極體導通時的反射信號,從而改善了連線埠駐波,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。從工程套用的角度來講,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:
開關採用TTL信號控制,“1”斷“0”通或“1”通“0”斷均可。可以與ECL兼容。
接頭形式:
接頭主要為SMA系列,或可拆卸式。可拆卸式的開關去掉接頭座後,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。
脈衝調製器
PIN脈衝調製器常用於對微波連續信號進行脈衝調製,廣泛用於雷達、通訊等領域,其原理類同單刀單擲開關。調製器通常要求通斷比大,開關速度快(尤其是調製的上升沿和下降沿要好,以保證波形不失真),調製器常採用PIN二極體並聯形式實現。
調製度:
調製器的最大衰減量與插入損耗之比。
調製速度:
調製器輸出的被調製射頻脈衝相應於調製視頻脈衝的延時,具體定義可參見PIN 開關中關於開關時間的說明。

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