——微波开关，作用在于控制电路的通断。它在多波束雷达、相控阵雷达、电子 对抗、无线通讯、微波测量等领域被广泛应用，在军事上亦可用于导弹的精确制 导、近程引信、飞行体的寻标器等。

微波开关可用不同的元器件制造，但追求的均为插损小、隔离度高、开关时 间短等指标。几种常用微波开关的性能比较如表 1。2 所示[3-4]：

表 1。2 几种常用微波开关性能比较

承受功率 开关时间 插损 成本

机电开关 大 长 小 低

PIN 管开关 较大 较短 较小 较低

FET 开关 较小 短 较小 较低

MEMS 开关 大 短 小 较高

PIN 管在九十年代及之前一直独领风骚，因为其具有响应速度快、所需要的 控制电流小、插损小、耐高压、可控功率容量大等优点，现在仍广泛用于微波开 关中[5]。1986 年，R。S。Tahim 制作了 W 波段微带 PIN 管 SPST、SPDT 开关，插 入损耗在 90~100GHz时小于 2dB，隔离度大于 15dB[6]。1988年， Heinrich

J。Callsen 等人（来自德国 AEG）充分利用并联鳍线 PIN 开关的优点，制作的单 刀单掷及单刀双掷开关性能良好，频率可达 100GHz[7]。

基于 GaAs 场效应管（FET）的微波开关自 20 世纪 80 年代开始成为微波开 关的主流[8]。且随着单片微波集成电路（MMIC）的不断发展，FET 开关因易与 MMIC 集成而越来越受到关注[9]。

20 世纪 90 年代初，由于可靠性高，体积小等优点，微机电系统（MEMS） 被应用于微波开关。与 PIN 及 FET 开关相比，MEMS 开关在高频段可实现最低 的插损与很好的隔离。

1。2 论文主体内容及章节安排

本课题主要围绕 PIN 管 SPDT 开关的研究与设计展开，其工作频率为 4~8G， 要求插损≤1。2dB，隔离度≥60dB，驻波≤1。6。论文主要内容如下：

第一章介绍了电磁频谱的划分，区分了射频与微波的相关概念，介绍了 PIN

开关、FET 开关、MEMS 开关等几种微波开关的发展概况。

第二章介绍了 PIN 二极管的结构与工作原理，PIN 开关的分类及技术指标， 着重介绍了单刀单掷及单刀双掷 PIN 开关的串联、并联及串并联结构与原理。

第三章从三个方面介绍了 4~8GHz PIN 单刀双掷开关的设计——开关电路、 驱动电路、壳体。开关电路主要介绍了其结构设计、器件选择、ADS 软件仿真 设计以及版图设计；驱动电路介绍了原理图以及 Protel99SE 的 PCB 图设计；壳 体则根据开关电路以及驱动电路的尺寸，以减小体积为原则，用 AutoCAD 进行 了设计。

第四章介绍了开关电路的生产工艺，包括导电胶粘结、焊接以及引线键合等， 对开关装配的器件选择进行了说明并给出了装配图以及最终的实物图。

第五章对开关各项指标的测试原理进行了说明，并给出了测试结果。

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