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微波开关利用PIN管在直流正、反偏压下呈现近似导通或断开的阻抗特性，实现了控制微波信号通道转换作用。. A( t) }, Z p' n
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- 简介 6 V; H! ]- p) j& p$ i8 R c
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3 o! P/ ?, w, f. I% i. r# T 简介
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) U, o$ W/ W9 \% J4 i: L8 F/ O* S! K- PIN二极管开关
1 ]+ n+ G0 K9 \) t4 \8 N! E微波开关利用PIN管在直流正、反偏压下呈现近似导通或断开的阻抗特性，实现了控制微波信号通道转换作用。
' n3 `; U& p, X. S7 F) rPIN二极管的直流伏安特性和PN结二极管是一样的，但是在微波频段却有根本的差别。由于PIN二极管I层的总电荷主要由偏置电流产生，而不是由微波电流瞬时值产生的，所以其对微波信号只呈现一个线性电阻。此阻值由直流偏置决定，正偏时阻值小，接近于短路，反偏时阻值大，接近于开路。因此PIN二极管对微波信号不产生非线性整流作用，这是和一般二极管的根本区别，所以它很适合于做微波控制器件。
: a4 F. n$ Z) |. C* p主要参数说明; i+ }5 Y. s: b4 G
插入损耗与隔离度:
: w+ {( C, f3 rPIN管实际上存在一定数值的电抗及损耗电阻，因此开关在导通时衰减不为零，称为正向插入损耗，开关在断开时其衰减也非无穷大，称为隔离度。二者是衡量开关优劣的主要指标，一般希望开关的插入损耗小，且隔离度大。3 d% ]- Q- S- ?4 c
开关时间:
# _4 |& q- e4 c1 Z) _+ [1 i% W由于电荷的存贮效应，PIN管从截止转变为导通状态，以及从导通状态转变为截止状态都需要一个过程，这个过程所需的时间为开关时间。脉冲控制信号用曲线a表示，受控微波脉冲包络用曲线b表示，“开通延时”为控制脉冲90%到受控微波脉冲包络10%所需时间；“开关开通时间”为受控微波脉冲包络从10%到90%所需时间，也叫“上升沿”；“关断延时”为控制脉冲的10%到受控微波脉冲包络的90%所需时间，“开关关断时间”为受控微波脉冲包络从90%到10%所需时间，也叫“下降沿“。一般来讲，“开通延时”及“关断延时”主要取决于驱动器电路，而“上升沿”和“下降沿”主要取决于PIN管和偏置电路的选择。
" S% {3 s) ^/ T! X5 z' ^' X承受功率(功率容量)：
8 O5 B H8 @, w7 n( `8 b在给定的工作条件下，微波开关能够承受的最大输入功率。它与PIN管功率容量、电路类型(串联或并联)、工作状态(连续波或脉冲)及散热条件等有关。一般地说，PIN开关的功率损坏机理有两种，一是电压击穿(常见于脉冲功率)，另一种是热烧毁(常见于连续波)。' D2 G& [: q+ [. F: H# e
电压驻波系数： G" M8 v; v+ X8 M# t
电压驻波系数仅仅反映端口输入、输出匹配情况。端口电压驻波系数最小,开关的插损不一定最小；但插损最小的开关其电压驻波系数肯定小。! v" B* S8 ~5 F
视频泄漏：
6 E5 u" m/ q% G2 ]6 G: P! u调制视频脉冲在射频主线上的直接泄漏，当视频脉冲的调制速度较高且载波频率较低时，泄漏视频的射频能量可能和调制载波混叠，无法用高通滤波器滤除，因而产生误码，所以视频泄漏越小越好。
$ X! |# U2 `, x4 ^谐波：; Q4 n5 W* }- N
PIN二极管也具有非线性，因而会产生谐波，PIN开关在宽带应用场合，谐波有可能落在使用频带内引起干扰。南京恒电公司可以为您提供优质的低谐波PIN开关。% u4 ]: l- m; [
分类与结构说明1 \& |, Q5 A0 D0 L0 I
反射与吸收式：% }2 E+ p5 ]! X. x, n1 a
反射式开关是通过PIN二极管导通时把输入的微波信号反射回去而起到隔离作用的，因此在“开”状态下的驻波较好，而在“关” 状态下的驻波很差；吸收式开关则采用了负载吸收PIN二极管导通时的反射信号，从而改善了端口驻波，因此其“开”与“断”状态下的驻波都比较好。通常，反射式开关的承受功率要比吸收式开关大些。从工程应用的角度来讲，虽然其价格稍高，但是我们建议选用吸收式开关，因为在关断状态它可以降低系统的级间牵引。# T6 M* _& e. H( b9 e5 W, l
控制方式:7 @- B& W7 ]$ P
开关采用TTL信号控制，“1”断“0”通或“1”通“0”断均可。可以与ECL兼容。
1 j4 @ d! v$ W# D& Z接头形式:+ K& J0 V C3 e- F. [! z
接头主要为SMA系列，或可拆卸式。可拆卸式的开关去掉接头座后，为微带针型接口，可方便地与电路拼装，但此时要注意空间的信号串扰，以免降低系统的隔离度。
) d2 q% V8 x7 q. Y4 h* V$ Z脉冲调制器
/ Q S* `8 [) J$ t. ?/ oPIN脉冲调制器常用于对微波连续信号进行脉冲调制，广泛用于雷达、通讯等领域，其原理类同单刀单掷开关。调制器通常要求通断比大，开关速度快(尤其是调制的上升沿和下降沿要好，以保证波形不失真)，调制器常采用PIN二极管并联形式实现。
6 c) k0 n+ x8 d M9 J# K. J9 A调制度：
; G$ L1 r* k' b4 [调制器的最大衰减量与插入损耗之比。' n4 `% g/ ^8 ^9 Q& x& C& r9 L! N9 [6 V
调制速度：
) X0 |1 R9 B' F: s! B# w) x调制器输出的被调制射频脉冲相应于调制视频脉冲的延时，具体定义可参见PIN 开关中关于开关时间的说明。
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发表于 2020-6-22 13:34
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