CN201122649Y - 射频切换开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及通信领域中射频切换的开关领域，特别指一种射频切换开关电路。在PCB板上设有一个射频输入端分别至两个射频信号输出端，构成两个通路；其中的一通路中设有一个二极管，而另一通路中设有两个二极管，通路上还设有分流电容及控制电压，所以在导通的情况下一通路的损耗比另一通路的损耗小，且在二极管截止的情况下，另一通路的隔离度要高于一通路的隔离度；本电路利用二极管在直流正、反偏压下呈现近似导通或断开的阻抗特性，实现控制微波信号通道转换作用，具有灵敏度高、可靠性高、切换速度快、高隔离度及成本低等优点，更加适合作为规模化生产。
Description
技术领域：
本实用新型涉及通信领域中射频切换的开关领域，特别指一种射频切换开关电路。
技术背景：
随着无线通信系统的发展，对作为射频前端电路的重要部件之一的射频切换电路，在信号的隔离度、低耗损、功率容量和切换速度方面的要求越来越高。目前很多射频开关采用物理切换方式，这样的方式隔离度差，切换可靠性低，且模块复杂度高，不适应通信设备中射频系统技术的发展，迫切需要一种成本低廉，损耗小、高隔离度的射频切换开关。
实用新型内容：
本实用新型的目的是针对目前射频切换开关需要一种切换速度更快、成本更低、可靠性更高而设计的一种新型射频电路。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型的射频切换开关，包括为载体的PCB板，所述的PCB板上设有一个射频输入端分别至两个射频信号输出端，构成两个通路：其中射频输入端至射频信号输出端的通路一上设有其阳极接至射频输入端，阴极接至该射频信号输出端的一个二极管；射频输入端至另一射频信号输出端的通路二上串联两个二极管，该两个二极管的阴极相对接；其中一个二极管的阳极接有一恒定电压并与射频输入端相连，通路二上串联的两个二极管的阴极接有另一控制电压，通路一上的二极管阴极也接有一控制电压。
所蔬的恒定电压通路上设有一电容，通路一上的控制电压通路上也设有电容，通路二上的控制电压通路上也设有一电容。
所述恒定电压为2.5V。
所述射频输入端至射频信号输出端的两个通路均是特性阻抗为50欧姆的微带线。
从上述技术方案可以看出，本实用新型的射频切换开关包括一个射频输入端分别至两个射频信号输出端，构成两个通路，其中通路一中设有一个二极管，而另一通路中设有两个二极管；所述的通路上还设有分流电容及控制电压，所以在导通的情况下一通路的损耗比另一通路的损耗小，且在二极管截止的情况下，另一通路的隔离度要高于一通路的隔离度；本电路利用二极管在直流正、反偏压下呈现近似导通或断开的阻抗特性，实现控制微波信号通道转换作用，具有灵敏度高、可靠性高、切换速度快、高隔离度及成本低等优点。
附图说明：
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式：
见图1所示，为本实用新型射频切换开关的电路图，包括一个射频输入端RFin分别至射频信号输出端RFout1和RFout2的两个通路：其中射频输入端RFin至射频信号输出端RFout1通路上设有其阳极接至射频输入端RFin，阴极接至射频信号输出端RFout1的二极管D1；射频输入端RFin至射频信号输出端RFout2通路上串联两个二极管D2、D3，该两二极管阴极相对接，即D2的阳极接至射频输入端RFin，D3的阳极接至射频信号输出端RFout2，二极管D3的阳极接有恒定电压VC1与射频输入端RFin相连，二极管D2、D3的阴极接有控制电压VC2，二极管D1的阴极接有控制电压VC3。VC2、VC3两个控制电压的电平高低来控制通路中二极管的导通或截止，从而实现两个通路的切换。
当二极管D1导通，D2、D3均截止时，射频输入端RFin至射频信号输出端RFout1的通路导通；当二极管D1截止，D2、D3均导通时，射频输入端RFin至射频信号输出端RFout2的通路导通。
当VC2、VC3的控制电压不加时，2.5V的恒定电压VC1使三个二极管D1、D2、D3均导通，为了实现其切换功能，加入了控制电压VC2、VC3。
射频输入端RFin至射频信号输出端RFout1的通路导通时，VC2为28V，VC3为低电压0V时，此时二极管D1导通，近似于阻值很小的电阻；而D2、D3均截止，会阻止射频信号的通过，从而实现射频输入端RFin至射频信号输出端RFout2通路的断开。此时射频通路RFin到RFout1链路是导通的，射频信号可以经过二极管D1从射频输入端RFin发射至射频信号输出端RFout1。
射频输入端RFin至射频信号输出端RFout2通路导通时，VC3为28V，VC2为低电压0V时，此时二极管D1截止，而D2、D3均导通，D2、D3近似于阻值很小的电阻，实现了射频输入端RFin至射频信号输出端RFout2通路的导通，射频信号可以经过二极管D2、D3从射频输入端RFin发射至射频信号输出端RFout2。
电容C4用于隔断恒定电压2.5V的直流分量，电容C3用于隔断控制电压VC3的直流分量，电容C6用于隔断控制电压VC2的直流分量。
射频输入端RFin分别至射频信号输出端RFout1和RFout2的两个通路均是特性阻抗为50欧姆的微带线
电感L1、L2、L3、L4起的是防止射频信号对直流信号的影响。
电容C1、C7、C10、C11、C13、C14用于控制电压VC1、VC2、VC3的电源滤波。
电阻R4、R9用于作为VC1的限流电阻。
本实用新型利用二极管在直流正、反偏压下呈现近似导通或断开的阻抗特性，实现控制微波信号通道转换作用。由于二极管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的，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二极管对微波信号不产生非线性整流作用，很适合于做微波控制器件。通过对二极管位置调整，使二极管工作于最佳状态，然后微调匹配电容的位置，基本可以得到较好的射频指标。另外保证在大功率的时候，使得损耗、隔离、驻波等指标保持较好的状态。
这种射频切换开关的PCB设计为两层板：第一层为微波面板，铜箔厚度为0.035mm，主要用于射频布线和电源线；第二层为为接地板，铜箔厚度为0.035mm。这样的设计使得成本更低，模块复杂度更低，可靠性更高，生产效率较高，更加适合作为规模化生产。
当然，以上所述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限制本实用新型的保护范围，故凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1. 一种射频切换开关，包括为载体的PCB板，其特征在于：在所述的PCB板上设有一个射频输入端(RFin)分别至射频信号输出端(RFout1)和(RFout2)的两个通路：其中射频输入端(RFin)至射频信号输出端(RFout1)通路上设有其阳极接至射频输入端(RFin)，阴极接至射频信号输出端(RFout1)的二极管(D1)；射频输入端(RFin)至射频信号输出端(RFout2)通路上串联两个二极管(D2、D3)，该两个二极管阴极相对接；二极管(D3)的阳极接有恒定电压(VC1)与射频输入端(RFin)相连，二极管(D2、D3)的阴极接有控制电压(VC2)，二极管(D1)的阴极接有控制电压(VC3)。
2. 根据权利要求1所述的一种射频切换开关，其特征在于：恒定电压(VC1)通路上设有电容(C4)，控制电压(VC3)通路上设有电容(C3)，控制电压(VC2)通路上设有电容(C6)。
3. 根据权利要求1所述的一种射频切换开关，其特征在于：恒定电压(VC1)为2.5V。
4. 根据权利要求1所述的一种射频切换开关，其特征在于：所述射频输入端(RFin)分别至射频信号输出端(RFout1)和(RFout2)的两个通路均是特性阻抗为50欧姆的微带线。
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