一般情况下,进行有关开关矩阵的设计应遵循以下原则[3] : (1)为了便于开关矩阵的选型和未来技术支持,选用具有开放商业标准的开
关系统模块,
(2)考虑到系统规模,使用模块化可扩展的开关系统结构; (3)基于配置方便且满足移植的条件下,应该减少不必要的开关和备用的扩
展开关端口的数量,因为在微波信号的传输中,开路的开关可以通过杂散电容向 邻近的信号通道祸合噪声;
(4)针对不同参数的测试信号选择合适的开关种类。在设计时,要考虑到各 种测试需求及测试方法,从而选择合适的开关和拓扑结构,从而实现比较完美的 微波开关矩阵。
在以上条件的基础之上,在设计微波开关矩阵时还应注意以下几点: (1)要达到高性能,开关应具有插入损耗小、电压驻波比小,隔离度高,可
靠性、重复性好等优点;同时对于微波电缆,也要插入损耗、驻波比小,特别的, 要在相位测量要求高的场合使用稳相电缆;
(3)要尽量不使用衰减器,必要时尽量使用小的衰减器; (4)减少微波开关的使用数量来减小开关的规模,例如用多刀多掷开关代替
单刀双掷开关,; (5)为了减少测量过程中人为因素对系统产生影响,设计微波开关矩阵为一文献综述
个单独的系统,将所有开关以及微波开关矩阵输入输出端口物理位置进行固定,。
2。2 开关系统
本项目必须合理地选择应用于阵列开关的各个部件,保证测试系统的优异性 能和可重复性和可靠性。这些部件包括微波开关、微波电缆、信号调整器。下面 部分主要了介绍阵列开关最为重要的部件——微波开关。
射频、微波开关的最突出的特点就是能够快速地切换高频信号的传输路径, 从而满足整个测试系统对信号传输的要求。本节介绍微波开关的类型及对比、微 波开关的技术指标以及设计微波开关时的重点注意细节。
2。2。1 开关分类及对比 按工作原理分类,分为两类:机电开关和固态开关
1)机电开关:机电开关又叫电磁开关,是电控机械装置,可以闭合和断开 机械触点,继电器提供了控制信号和传输信号的隔离。
(1)干簧管继电器
优点:与电磁继电器相比干簧管开关速度更快 ,导通时对电流阻碍小且开 关不易受损。
不足:不能够承载大电流和高电压。
(2)水银继电器 优点:使用的时间长,导通时对电流阻碍非常小,无触点抖动。 不足:对于安装要求比较高,受到环境等各种因素的干扰较大,所以大大
减少了此类继电器可以使用的范围。
(3)电磁继电器 这一类继电器适用于大功率信号切换、微波和射频信号切换、光信号切换。
所以应用最为广泛。 优点:开路隔离电阻较大、导通时对电流的阻碍较小,相同电压下产生的
工作电流大。
不足:一般体积较大、开关速度慢、驱动该开关所需要的电流较大,使用 的时间比较短,长期不利于效益。
2)固态开关: (1)PIN 二极管开关
和一般的二极管相比,在微波频段,PIN 二极管对信号几乎不产生非线性 整流作用。由于这个良好特性,PIN 二极管非常适合于做微波控制器件。
(2)场效应管(FET) 开关。
优点: 因为它开关的速度很快又有较强抗干扰能力,体积也小,所以多适 用于一些高密度、大功率、频繁切换信号的场合。
不足:在较大的导通电阻,不能双向导通,提高了成本,没有实用性。 按用途分类:单刀双掷(SPDT)开关、单刀多掷(multiple-position)开关、旁路 L波段射频交换阵列的设计与仿真(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_83606.html