五毫米波段单刀双掷开关的分析

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1、电子科技大学硕士学位论文1994年，J．Putnam，M．Fukuda，P．Staecker，Y-H．Yun等人同样采用垂直PIN管(verticalPIN)实现了94GHz的SPDT开关，在94GHz处，其插损为IdB，隔离度大于30dBn3。1996年，E．Alekseev研制的w波段InGaAs／InPPIN管单片集成SPST开关，在83GHz处，插损为1．3dB，隔离度为25dB，其尺寸仅有1．5*0．6mm2H1。1997年，EgorAlekseev，DimitrisPavlidis，andDelongCui等人在此

2、基础上，研制了W波段InGaAsPIN管SPST开关。此开关使用了两个PIN管并联结构，增加了开关的隔离度。在w频段内，其隔离度大于40dB，并且插损不超过1．8dB‘钉。2)在共面波导方面，1997年M．Case，M．Matloubian，H．-C．Sun，D．Choudhury，andC．Ngo等人采用共面波导研制的W波段GaAsPIN管SP3T开关，在75’85GHz插损小于1．5dB，隔离度大于20dB；在75’IIOGHz插损小于1．6dB，隔离度大于16dBm。1998年，EgorAlekseev，DelongCu

3、i，andDimitrisPavlidis等人研制的InGaAspin管SPST开关，采用两关PIN管并联的方式，在71“80GHz插损小于2忉。1998年，EgorAlekseev，DimitrisPavlidis等人采用InGaAs／InPPIN管研制了77GHz高隔离度共面波导收发开关。在77GHz处，其插损小于1．35dB，隔离度大于43dB埔1。3)在鳍线方面，1991年，我国东南大学的何立权，王春荣采用梁式引线PIN二极管，通过T型结构，实现了3毫米SPDT开关，并提出鳍线槽缝宽等于二极管架宽度时为最佳，这时二极管

4、焊装后的引线电感也最小。这也时国内第一只3毫米波SPDT开关。在85’89．2GHz的频带范围内，其插入损耗小于4dB，隔离度大于20dB，开关的上升、下降时间小于200ns，驻波比小于2嘲。2000年，我国电子10所的邹涌泉，甘体国研制了3衄波宽带鳍线PIN管单刀单掷接收保护开关，在80-～90GHz频段内，零偏时插入损耗小于1．2dB，正偏时的隔离度大于20．5dB；在90～94GHz频段内，零偏时插入损耗小于1．7dB，正偏时的隔离度大于20．5dB：在90-一99GHz频段内，零偏时插入损耗小于2．OdB，正偏时的隔离

5、度大于20．OdBu训。2001年，中国电子科技大学徐锐敏，谢俊，延波，薛良金等研制了一种新颖的单刀双掷开关。通过在每路PIN二极管接地前串联一只电阻，使这一路PIN二极管的阻抗实部在导通时远小于这只电阻的阻值，截止时远大于这只电阻的阻值，减小了开关的插入损耗，又不影响开关的隔离度。并且，合理选择鳍线夹缝的宽度，制2第一章绪论作成高通滤波器形状，并涂复上液状毫米波吸收材料，然后固化，以抑制和吸收波导—鳍线夹缝内毫米波能量传输，提高了开关的隔离度。在94GHz附近，其插损小于idB，隔离度大于35dB⋯1。除了使用PIN管制作开

6、关电路，还有其他一些器件也被用来制作了开关：1996年，HidekiTakasu，FumioSasaki，HisaoKawasaki，HirokuniTokuda，andSusumuKamihashi等人分别采用GaAsMESFET，AIGaAS／GaAsHEMT和pseudomorphicHEMT(PM—HEMT)来制作W波段的SPST开关，并作比较，最后得出结论：PM-HEMT的效果是最好的，不过它的功率容量要小一些，在w频段，其插损为1．6dB，隔离度为22．5dBn豹。2003年，Kun-YouLin，Yu—JiuWa

7、ng，，HueiWang等人采用HEMT研制的毫米波SPDT开关，在53’61GHz插损为3．5’4dB，隔离度为30dBn31。2003年，Park，J．一H．：Lee，S．：Kim，J．一M．：Kwon，Y．：Kim，Y．一K等人采用MEMS研制了35’60GHz的SPDT，其传输线采用共面波导，在35’60GHz，其插损小于ldB，插损大于19dBn钔。与PIN管和FET开关相比，MEMS开关具有更宽的带宽、更好的射频特性、更好的线性度和较小的功率消耗等优点，因此现在有很多关于MEMS的研究工作。然而，MEMS开关也具有

8、开关时间长(一般难达到as级)、长时间工作后的物理磨损导致的工作偏差、加工难度大等缺点。1．3本论文的主要工作本课题的设计指标如下：工作频段：50GHz-56GHz；隔离度：>40dB；插入损耗：≤2．5dB。本论文的主要工作是完成毫米波单刀双掷(SPDT)开关的研制。通过大