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PIN射频开关的基本情况概述②


1.3 PIN 开关的主要性能指标

带宽:不仅开关的工作频率会受到限制, 工作频率也会受到限制, 如PI N 管就不能控制直流或低频信号的通断。 受管子截止频率的影响,开关还有一个上限工作频率。 要求开关的频带尽量宽, 因为信号源的频带越来越宽。
插入损耗和隔离度: 插 入衰减定义为信号源产生的资用功率PA与开关导通时负载获得的实际功率PLD之比, 即PA / P LD 。 若开关在关断时负载上的实际功率为PLD , 则表示隔离度, 写成分贝的形式 。 根据网络散射参量的定义, 有。 理想开关, 在断开时衰减无限大, 导通时衰减为零, 一般只能要求两者比值尽量大。 由于PI N 管的阻抗不能减小到零, 也不能增大至无限大, 所以实际的开关在断开时衰减不是无限大, 导通时也不是零, 一般只能要求两者的比值应尽量大,开关的导通衰减称插入损耗, 断开时的衰减称为隔离度, 插入损耗和隔离度是衡量开关质量优劣的基本指标。 目标是设计低插入损耗和高隔离的开关。功率容量: 所谓开关的功率容量是指它能承受的微波功率。 PIN二极管的功率容量主要受到以下两方面的限制, 管子导通时所允许的功耗; 管子截止时所能承受的反向电压, 也就是反向击穿电压。 如果开关工作的时候超过了这些限制, 前者会导致管内温升过高而烧毁; 后者会导致I区雪崩击穿。 它由开关开、 关状态下允许的微波信号功率的较小者决定。 大功率下的非线性效应(I I P3 ) 也是开关的承受功率的一个主要因素, 特别是在移动通信基站中。驱动器的要求: PI N 管开关和FET 开关的驱动电路是不同的, 前者需要提供电流偏置,后者则要求有偏压, 驱动器好坏是影响开关速度的主要因素之一。
开关速度: 指开关开通和关断的快慢, 在器件中是一个很重要的指标。 可以列出I区中的电流方程如下 : 。 开关速度提高到ns量级, 通常采用I 层很薄的PI N管, 因为薄I 层中贮存的载流子数量很少, 开关时间大大缩短, 这种情况下开关时间基本取决于载流子渡越I 层的时间, 而与载流子寿命无关。 提高开关速度也可选用载流子寿命短的管子, 增大控制电流的脉冲幅度, 但后者受到PIN管功率和反向击穿电压的限制。

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