pin开关及互调特性分析及测量

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1、WORD格式整理PIN开关及其互调特性分析与测量（韩周安电子科技大学电子工程学院成都610054）【摘要】射频开关电路是微波设备和系统的基本单元。在大动态信号应用领域，对开关的非线性失真指标提出了很高的要求，本文对基本的开关电路及其互调特性作了分析，重点对射频开关的截点值测量方法和测量系统作了比较深入的实验研究，提出了一种级联仿真测试法，可便捷地对二三阶交调截点值超过75和60dB的PIN开关精确测量，实测结果与理论分析一致，证明了方法的有效性，满足了工程上大动态线性测量的需要。关键词:PIN开关截点值测量国家标准学科分类代码:5906

2、020AnalysisandMeasurementofPINSwitchIntermodulationHanZhou’an(1.CollegeofEE.,TheUniversityofElectronicScienceandTechnology,Chengdu610054,China)AbstractRFswitchcircuitisthebasicpartofmicrowavedeviceahdsystem.Nonlinearfigureisnecessarynthefieldoflargedynamicrangeofsignal.T

3、hepaperanalysisedthebasicswitchcircuitandit’sIntermodulation,MeasurementmethodandsystemofRFswitchinterpointwerestudiedindetail,andprovidedsimulation-cascadedsystemwhichcouldmeasureeasily2rdand3rdorderinterceptabove75dBand60dBofPINswitch.Testresultactedinaccordwiththeoret

4、icalanalysiswhichprovedrationalityinpractice,satisfyingtherequirementoflargescalelinearitymeasureinengineering.Keywords:PINswitch,interpoint,measure1引言射频开关是构成收发信机、交换矩阵等射频系统和设备的基本单元电路，其非线性指标是影响射频系统和设备性能的重要因素之一。最常用的射频开关器件是PIN管，其本身的非线性是造成开关电路非线性的根本原因。的在一个级联系统中，开关单元往往处于系统前端，

5、因此它对系统的非线性影响最为明显。如何设计和实现开关电路的非线性指标，是工程领域一个常常遇到的技术问题。由于目前市面上尚没有专门的交调测试仪器，通常采用多台相关设备搭建的办法进行测试。一般来说，准确测试交调指标至少需要两台信号源，一个信号合成器，一台频谱分析仪，构成一个级联测试系统。由于受仪器测和试系统本身动态范围及噪声水平限制，测试三阶截点达到+55dB以上已经比较困难。在高线性应用场合，目前还没有一个便捷的标准的测试方案，给工程设计带来很大麻烦。文章对射频开关的非线性进行认真的分析，通过试验研究，提出了一种有效的满足工程应用的精确测

6、试方法.2PIN开关电路微波开关利用PIN管在直流正,反偏压下呈现近似导通或断开的阻抗特性,实现了控制微收稿日期：2007-05-18作者简介：韩周安（1966－），男，博士研究生，主要研究方向：信号与信息处理专业资料值得拥有WORD格式整理波信号通道转换作用.PIN二极的直流伏安特性和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，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二极对微

7、波信号不产生线性整流作用，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。PIN二极管也具有非线性，因而会产生互调，PIN开关在宽带应用场合，谐波可能落在使用频带内引起干扰。按电路形式，PIN二极管开关有“反射式”和“吸收式”两种，反射式开关利用信号被反射达到隔离，因此，开关只有在导通状态驻波比较小，吸收式开关利用自身吸收负载吸收功率，所以在通、断状态的驻波都比较小，但承受功率较反射式差，在微波低段常采用串联或并联方式，微波高段则采用并联方式。单刀单掷反射式PIN开关原理图如图1所示，单刀单掷吸收式PIN开关原理图如图2所示。

8、图1反射式单刀单掷PIN开关原理图图2吸收式单刀单掷PIN开关原理图微波PIN开关多为单刀多掷，掷数越多，技术难度越大，指标越难做高，主要是隔离度和合成端驻波等指标难以保证。实际系统中，开关电路往往与功分器