文档介绍：18、PIN开关
利用矩形脉冲控制Pin管的偏置,使管子导通或不导通,
可控制微波功率的有无,构成各种快速开关。
开关基本单元-单刀单掷开关
1、有两种基本类型,串联型和并联型
串联型:
这种开关正偏时,对应小电阻,接近短路→导通(开)
反偏时,对应大电阻,接近开路→断开(关)
18、PIN开关
并联型:
这种开关正偏时,等效并联短路线,信号反射→导通
反偏时,等效并联无限大电阻,信号通过→断开
2、实际上,正偏时, ;反偏时,
不是理想的通断。
定义:1、插入衰减:信号输入功率与匹配负载吸收功
率之比: ,越小
越好。
18、PIN开关
2、隔离度:导通时通过功率与断开时通过功率之比,
越大越好。
利用a矩阵和S矩阵的关系,求得S21,则
3、由于寄生参数存在,阻抗特性随频率变化,开关
存在不同模区。
串联开关有三个模区:①忽略Ls、Cp(低频),反偏衰
减模区
②Ls和Cj并联谐振时为正偏衰减
并联
串联
18、PIN开关
模区。
③Ls和Cj串联谐振时为另一高频
反偏衰减。
并联开关有二个模区:①低频时为正向工作模区
②Ls、Cj串或并谐时为反向模区
实际开关,视微波频率与Ls、Cj、Cp的关系,总是工作
在某一模区。
4、开关的性能指标
⑴插入衰减和隔离度
⑵开关时间①从不导通→导通,即I区无载流子→充满
载流子,
18、PIN开关
②从导通→不导通,即I区载流子消失的时间
其中,If为正向脉冲大小,IR为反向脉冲大小,τ为载流子
寿命,则If↑,IR↓,τ小,开关快。
⑶功率容量:正向导通时,开关发热,太大了会烧毁→PDM
反向截止时,可击穿VB,
管子吸收功率: 电源资用功率
18、PIN开关
所以,开关应:fc↑、τ↓、If↑、IR↑、Pam足够
二、双刀双掷开关
也有串联型和并联型,分别为:
18、PIN开关
三、单刀N掷开关
插入损耗:
隔离度:
18、PIN开关
四、改进型开关
1、谐振式开关
利用电抗元件串并联特性,人为地外加串联Xs和并联XP,
使在指定频率上获得良好地开关特性
18、PIN开关
2、阵列式开关
分串并联两种类型,增加功率容量,改变开关性能,可
提高隔离度,频带宽,但插入衰减大。
18、PIN开关
3、滤波器开关
利用开关特性:正偏短路/反偏小电容。
为提高截止频率(增加带宽),可用管芯。