CN107645292A - 单刀四掷大功率射频电子开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了单刀四掷大功率射频电子开关，电子开关的电路是由控制电路和射频电路构成，控制电路的输入端在逻辑电平控制下输出控制电压与射频电路连接构成射频电子开关电路，控制电路里采用四个晶体管双态驱动器，射频电路为射频信号提供通路。双态驱动器是为射频电路里的PIN二极管提供正向导通和反向截止电压。射频电路为射频信号提供通路，射频电路采用PIN二极管串联和并联相结合实现射频信号在某一路的通断。本技术方案涉及的各器件的选择兼顾开关速度、功率容量以及分布参数的影响，各方面综合考虑，使电路最优化，从而使该单刀四掷大功率射频电子开关的转换速度小于30μs,插入损耗小于0.3dB，隔离度大于35dBc，连续波功率可达100W，处于同领域的技术前沿。
Description
技术领域
本发明涉及一种单刀四掷大功率射频电子开关，属于无线电通信技术领域。
背景技术
在无线电通信技术中，经常要使射频信号在不同通道之间转换，传统电路中，这一功能是由射频继电器来实现的，由于电台的数字化发展迅速，原来的老式半双工电台中的继电器已不适应现在电台的数字化发展，急需一种转换速度快，插入损耗小的射频电子开关。
发明内容
本发明的任务是提出一种转换速度快，插入损耗小还具有散热效果好的一种单刀四掷大功率射频电子开关。
本发明的任务是这样完成的，其特征在于：电子开关的电路是由控制电路和射频电路构成，所述控制电路的输入端在逻辑电平控制下输出控制电压与射频电路连接构成射频电子开关电路，控制电路里采用四个晶体管双态驱动器，所述射频电路为射频信号提供通路。所述双态驱动器是为射频电路里的PIN二极管提供正向导通和反向截止电压。所述射频电路为射频信号提供通路，所述射频电路采用PIN二极管串联和并联相结合实现射频信号在某一路的通断。所述射频电路里采用的PIN二极管VD1是串联于射频通路中，PIN二极管与VD2是并联于射频通路中，所述电子开关是单刀四掷，四路的电路构造相同。
本发明具有以下效果：本技术方案涉及的各器件的选择兼顾开关速度、功率容量以及分布参数的影响，各方面综合考虑，使电路最优化，从而使该单刀四掷大功率射频电子开关的转换速度小于30μs, 插入损耗小于0.3dB，隔离度大于35dBc，连续波功率可达100W，处于同领域的技术前沿。
附图说明
图1是本发明的方框图；图2是本发明其中一路电路图；图3是本发明射频部分印制板的结构示意图。
图面说明：1、控制电路，2、射频电路，3、环形焊盘。
具体实施方式
结合以上附图详细描述实施方式，电子开关的电路由控制电路1和射频电路2构成，如图1所示，控制电路1的输入端在逻辑电平控制下输出控制电压与射频电路2连接构成射频电子开关电路；所述控制电路里采用四个晶体管双态驱动器，所述双态驱动器是一种高速驱动器，是为射频电路里的PIN二极管提供正向导通和反向截止电压；所述射频电路为射频信号提供通路；所述射频电路采用PIN二极管串联和并联相结合的电路实现射频信号在某一路的通断。所述射频电路采用PIN二极管串联和并联相结合构成射频电路如图2所示，PIN二极管VD1是串联于射频通路中，PIN二极管VD2是并联于射频通路中，此种形式有助于减小射频电子开关的插入损耗，提高射频电子开关的隔离度。
所述电子开关是单刀四掷，四路的电路是完全一致的。图2以单刀四掷大功率射频电子开关其中一路的电路图为例，+5V和-150V为直流电源，由外部电源通过穿心电容与控制电路连接，可以有效滤除杂波。V1为NPN晶体管，V2为PNP晶体管。VD1和VD2为PIN二极管，用作微波开关，其型号的选择原则是：VD1由于直接通过射频功率，所以应根据功率容量选择功耗大的二极管，VD2由于处于射频旁路，可以选择功耗小的二极管。VD3、VD4、VD5为直流开关二极管。电阻R1串接于逻辑信号源和V1的基极之间，其作用是限流，合理选择其阻值，当逻辑电平为高时，合适的基极电流使V1既工作于饱和状态，又不至于因电流过大烧坏晶体管。电阻R2串接于V1的基极和地之间，是下拉电阻，在逻辑电平为低时，合理选择的R2阻值使V1可靠截止。电阻R3串接于V1的集电极和V2的基极之间，其作用是使V2流过合适的基极电流。电阻R4串接于+5V电源和V2的基极之间，V1在低逻辑电平作用下截止时，合理选择的R4阻值使V2可靠截止。电阻R5串接于-150V电源和V2的集电极之间，其作用是限流，其阻值的选择不仅要有效限流还要兼顾开关速度。电阻R6串接于电感L3和地之间，其作用是使串联PIN二极管VD1流过合适的导通电流。电阻R7和电阻R5的作用是相同的，是-150V电压的限流电阻。电阻R8和电阻R6的作用是相同的，其作用是使并联PIN二极管VD2流过合适的导通电流。电容C1、C4、C5为滤波电容，C2、C3、C6为隔直电容，它们的容值根据所用的微波频率选择。电感L1、L2、L3为扼流电感，它们为直流提供通路，阻止射频信号进入控制电路，它们的电感值也根据所用的微波频率选择，其中L1是采用漆包线绕制而成的空心线圈，这样不仅可以提高电感的Q值及耐电流能力，还可以微调以提高整个射频通路的电压驻波比。
当逻辑电平为高时，晶体管V1导通，为晶体管V2提供基极电流，晶体管V2导通，A节点电压+4.7V左右，使串联PIN二极管VD1处于正向偏置状态, 从而实现了本路射频通路的开启，射频信号在端口P1和总端口P0之间传输，其方向是可逆的。与此同时，其他三路在低逻辑电平控制下，连接这三路的B节点、C节点、D节点电压均为-150V，射频端口P2、P3、P4对总端口P0关断，并联PIN二极管VD2也被置于反向截止状态。当逻辑电平为低时，晶体管V1和V2均不导通，串联PIN二极管VD1被直接加上反向截止电压，从而实现了本路射频通路的关断。与此同时，由于其他三路必有一路处于高逻辑电平控制下，B节点、C节点、D节点电压必有一个在+4.7V左右，则直流开关二极管VD3、VD4、VD5必有一个被打通，将并联PIN二极管VD2处于正向导通状态，使泄露过来的射频信号到地，提高本路的隔离度。其他端口（P2、P3、P4）与总端口P0之间的开启与导通亦同此理。
本技术方案单刀四掷大功率射频电子开关的印制板布板前先进行仿真设计，所述控制电路1和射频电路2分开布板，尽量降低大功率射频信号对控制电路的影响，并把射频电路部分大面积接地，解决散热问题。其射频部分的印制板结构如图3所示，公共端采用环形焊盘3，各路串联二极管和公共端隔直电容C6均布于所述环形焊盘3四周，此种结构可以有效降低分布电容的影响。当逻辑电平选通P1端口时，射频信号通过电容C2、C3和二极管VD1在端口P1和P0之间传输，其方向是可逆的，端口P2、P3、P4与P0之间被关断。选通其他端口（P2、P3、P4）时亦同此理。
本技术方案各器件的选择兼顾开关速度、功率容量以及分布参数的影响，各方面综合考虑，使电路最优化，从而使该单刀四掷大功率射频电子开关的转换速度小于30μs,插入损耗小于0.3dB，隔离度大于35dBc，连续波功率可达100W，处于同领域的技术前沿。
Claims (4)
1.单刀四掷大功率射频电子开关，其特征在于：电子开关的电路是由控制电路和射频电路构成，所述控制电路的输入端在逻辑电平控制下输出控制电压与射频电路连接构成射频电子开关电路，控制电路里采用四个晶体管双态驱动器，所述射频电路为射频信号提供通路。
2.根据权利要求1所述的单刀四掷大功率射频电子开关，其特征在于：所述双态驱动器是为射频电路里的PIN二极管提供正向导通和反向截止电压。
3.根据权利要求1所述的单刀四掷大功率射频电子开关，其特征在于：所述射频电路为射频信号提供通路，所述射频电路采用PIN二极管串联和并联相结合实现射频信号在某一路的通断。
4.根据权利要求1或3所述的单刀四掷大功率射频电子开关，其特征在于：所述射频电路里采用的PIN二极管VD1是串联于射频通路中，PIN二极管与VD2是并联于射频通路中，所述电子开关是单刀四掷，四路的电路构造相同。
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| CN201610578306.4A CN107645292A (zh) | 2016-07-22 | 2016-07-22 | 单刀四掷大功率射频电子开关 |
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Publications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111865284A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-30 | 中国电子科技集团公司第三十六研究所 | 一种单刀多掷pin管开关电路 |
| CN116827321A (zh) * | 2023-08-28 | 2023-09-29 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种基于开关和电阻的开关路由电路及其使用方法 |
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2016
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|---|---|---|---|---|
| CN111865284A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-30 | 中国电子科技集团公司第三十六研究所 | 一种单刀多掷pin管开关电路 |
| CN111865284B (zh) * | 2020-07-02 | 2024-03-22 | 中国电子科技集团公司第三十六研究所 | 一种单刀多掷pin管开关电路 |
| CN116827321A (zh) * | 2023-08-28 | 2023-09-29 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种基于开关和电阻的开关路由电路及其使用方法 |
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