備注:整理的資料均是產(chǎn)品選擇時(shí)的基本參數(shù),,具體工作原理不作詳細(xì)介紹,,可參見相關(guān)參考書目。
PIN二極管開關(guān)
微波開關(guān)利用PIN管在直流正,、反偏壓下呈現(xiàn)近似導(dǎo)通和關(guān)斷的阻抗特性,,實(shí)現(xiàn)了控制微波信號(hào)通道轉(zhuǎn)換的作用。
PIN二級(jí)管的直流伏安特性和PN結(jié)二極管是一樣的,,但是在微波頻段卻有本質(zhì)的區(qū)別,。由于PIN二級(jí)管I層的總電荷主要由偏置電流產(chǎn)生,而不是由微波電流瞬時(shí)值產(chǎn)生的,,所以其對(duì)微波信號(hào)只呈現(xiàn)一個(gè)線形電阻,。此阻值由直流偏置決定,正偏時(shí)阻值小,,接近于短路,,反偏時(shí)阻值大,接近于斷路,。因此PIN二極管對(duì)于微波信號(hào)不產(chǎn)生非線形整流作用,,這是和一般二極管的本質(zhì)區(qū)別,所以適合用于微波控制器件,。
主要參數(shù)說明
插入損耗和隔離度
PIN管實(shí)際存在一定數(shù)值的電抗和損耗電阻,,因此開關(guān)在導(dǎo)通時(shí)衰減不為零,成為正向插入損耗,,開關(guān)在斷開時(shí)其衰減也非無窮大,,成為隔離度。二者時(shí)衡量開關(guān)的主要指標(biāo),,一般希望插入損耗小,,而隔離度大。
開關(guān)時(shí)間
由于電荷的存儲(chǔ)效應(yīng),,PIN管從截止轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),,以及從導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)都需要一個(gè)過程,這個(gè)過程所需要的時(shí)間成為開關(guān)時(shí)間,。
“開通延時(shí)”為控制脈沖90%到受控微波脈沖包絡(luò)10%所需的時(shí)間,;
“開關(guān)開通時(shí)間”為受控微波脈沖包絡(luò)從10%到90%所需要的時(shí)間,也成為“上升沿”,;
“關(guān)斷延時(shí)”為控制脈沖10%到受控微波脈沖包絡(luò)90%所需要的時(shí)間;
“開關(guān)關(guān)斷時(shí)間”為受控微波脈沖包絡(luò)從90%到10%所需要的時(shí)間,,也成為“下降沿”。
一般“開通延時(shí)”和“關(guān)斷延時(shí)”取決于驅(qū)動(dòng)器電路,,而“上升沿”和“下降沿”取決于PIN管和偏置電路的選擇,。
承受功率
在給定的工作條件下,微波開關(guān)所能承受的最大輸入功率,。與PIN管功率容量,、電路類型(串聯(lián)或者并聯(lián))、工作狀態(tài)(CW和脈沖)給散熱條件有關(guān),。一般損壞機(jī)理有兩種:電壓擊穿,常見于脈沖功率,;熱燒毀,常見于CW,。
電壓駐波系數(shù)
電壓駐波系數(shù)僅僅反映端口輸入輸出匹配情況,。端口電壓駐波系數(shù)最小,開關(guān)的損耗不一定最??;但是差損最小的開關(guān)其電壓駐波系數(shù)肯定小。
諧波
PIN二極管具有非線性,,因此會(huì)產(chǎn)生諧波,,當(dāng)應(yīng)用于較寬的場合時(shí),諧波可能落入帶內(nèi)而無法濾除,,所以要給予重視,。
結(jié)構(gòu)說明
反射與吸收式開關(guān):
反射式開關(guān)是通過PIN二極管導(dǎo)通時(shí)把輸入的微波信號(hào)反射回去而起到隔離作用的,因此在“開”狀態(tài)下駐波關(guān)系較好,,而在“關(guān)”狀態(tài)下駐波很差,;吸收式開關(guān)則采用了負(fù)載吸收PIN二極管導(dǎo)通時(shí)的反射信號(hào),從而改善了端口駐波,,因此其“開”與“斷”狀態(tài)下的駐波都比較好,。通常,反射式開關(guān)的承受功率要比吸收式開關(guān)的大一些,,但是價(jià)格相對(duì)要便宜一些,。而吸收式開關(guān)可以降低在關(guān)斷狀態(tài)下對(duì)系統(tǒng)的級(jí)間牽引。