CN208143199U - 一种大功率pin单刀多掷开关电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率PIN单刀多掷开关电路，包括驱动电路、微波电路和传输线结构，所述驱动电路的电源输入端VDD与三极管U1的发射极、电阻R1的一端、电阻R3的一端连接，控制信号TTL输入端与电阻R3的另一端、电阻R2的一端、电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端连接，三极管U1的基极与电阻R1的另一端。大功率PIN单刀多掷开关电路，用微带阻抗变换线进行端口匹配，所采用的三极管驱动电路成本低，且可以满足开关的工作需求，采用传输线结构来补偿传输线拐弯处的对地电容效应，且通过传输线结构阻抗变换电路进行阻抗匹配，达到低插损、高隔离、易实现、可靠性高的大功率单刀多掷PIN开关。

Description

一种大功率PIN单刀多掷开关电路

技术领域

本实用新型涉及微波技术领域，具体为一种大功率PIN单刀多掷开关电路。

背景技术

在射频传输领域，多通道微波信号之间进行相互切换是常用到的一种微波控制器件。由于现代雷达、现代通讯、制导武器和电子对抗系统对微波控制电路的要求越来越高，研究低插损、高隔离度、大功率、小型化的微波控制电路非常重要，使用PIN管管芯组成开关电路是一种行之有效的方法。

大功率PIN开关的驱动电流大，目前流行的驱动器无法满足驱动要求，需要提供合适的驱动电路来满足需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大功率PIN单刀多掷开关电路，具有达到低插损、高隔离、易实现、可靠性高的优点，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种大功率PIN单刀多掷开关电路，包括驱动电路、微波电路和传输线结构，所述驱动电路的电源输入端VDD与三极管U1的发射极、电阻R1的一端、电阻R3的一端连接，控制信号TTL输入端与电阻R3的另一端、电阻R2的一端、电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端连接，三极管U1的基极与电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、电容C2的另一端连接，三极管U1的集电极与电阻R4的一端、电容C4的一端连接，电源输入端VEE与三极管U2的发射极、电阻R6的一端、电阻R7的一端、电阻R8的一端、电容C5一端连接，三极管U2的基极与电阻R8的一端、电容C3一端连接，三极管U2的集电极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R4的另一端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电容C4另一端、电感L1的一端连接，电容C1的另一端、电容C5的另一端接地，电感L1的另一端口与Vpin相连。

优选的，所述微波电路的J0端口分别分别并联电容C1~Cn，电容C1~Cn的另一端分别与电感L1~Ln、二极管Dn~Dn+3以及电容C3~Cn+3并联，电感L1~Ln接电容C2~Cn+2接CT1~CTn，电容C3~Cn+3的另一端接J1~Jn端口。

优选的，所述传输线结构由微带线和微波介质组成，微带线与微波介质呈线性关系。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1. 本大功率PIN单刀多掷开关电路，根据传输线的微波介的介电常数εr和厚度h，微带传输线结构，小封单层电容作为隔直电容，采用耗散功率大的PIN管管芯作为到地并联管芯，微带线线宽为W，电容使用单层电容，大功率开关的供电电流大，根据电路器件需求设计图示电路，同时可根据所提供的正负电的情况调整电路内部器件参数以满足PIN管管芯的供电需求，用微带阻抗变换线进行端口匹配，所采用的三极管驱动电路成本低，且可以满足开关的工作需求。

2. 本大功率PIN单刀多掷开关电路，采用传输线结构来补偿传输线拐弯处的对地电容效应，具体表现为单刀双掷的T型结构补偿方式，如果开关分支增加，补偿结构随之变化，如单刀八掷开关的公共端口，开关公共端采用补偿电路设计，且通过传输线结构阻抗变换电路进行阻抗匹配，达到低插损、高隔离、易实现、可靠性高的大功率单刀多掷PIN开关。

附图说明

图1为本实用新型的驱动电路原理图；

图2为本实用新型的微波电路原理图；

图3为本实用新型的传输线结构原理图；

图4为本实用新型的双掷公共端微带补偿示意图；

图5为本实用新型的多掷公共端微带补偿示意图。

图中：1驱动电路、2微波电路、3传输线结构、31微带线、32微波介质。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-3，一种大功率PIN单刀多掷开关电路，包括驱动电路1、微波电路2和传输线结构3，所述驱动电路1的电源输入端VDD与三极管U1的发射极、电阻R1的一端、电阻R3的一端连接，控制信号TTL输入端与电阻R3的另一端、电阻R2的一端、电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端连接，三极管U1的基极与电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、电容C2的另一端连接，三极管U1的集电极与电阻R4的一端、电容C4的一端连接，电源输入端VEE与三极管U2的发射极、电阻R6的一端、电阻R7的一端、电阻R8的一端、电容C5一端连接，三极管U2的基极与电阻R8的一端、电容C3一端连接，三极管U2的集电极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R4的另一端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电容C4另一端、电感L1的一端连接，电容C1的另一端、电容C5的另一端接地，电感L1的另一端口与Vpin相连，Vpin作为PIN管管芯的控制控制驱动信号，连接到_，微波电路2的端口CTn，微波电路2的J0端口分别分别并联电容C1~Cn，电容C1~Cn的另一端分别与电感L1~Ln、二极管Dn~Dn+3以及电容C3~Cn+3并联，电感L1~Ln接电容C2~Cn+2接CT1~CTn，电容C3~Cn+3的另一端接J1~Jn端口，传输线结构3由微带线31和微波介质32组成，微带线31与微波介质32呈线性关系，根据传输线的微波介32的介电常数εr和厚度h，微带传输线结构3，小封单层电容作为隔直电容，采用耗散功率大的PIN管管芯作为到地并联管芯，微带线线宽为W，电容使用单层电容，大功率开关的供电电流大，根据电路器件需求设计图示电路，同时可根据所提供的正负电的情况调整电路内部器件参数以满足PIN管管芯的供电需求。

实施例二：

请参阅图4-5，用微带阻抗变换线进行端口匹配，采用传输线结构3来补偿传输线拐弯处的对地电容效应，具体表现为单刀双掷的T型结构补偿方式，如果开关分支增加，补偿结构随之变化，如单刀八掷开关的公共端口，开关公共端采用补偿电路设计，且通过传输线结构3阻抗变换电路进行阻抗匹配，达到低插损、高隔离、易实现、可靠性高的大功率单刀多掷PIN开关，所采用的三极管驱动电路成本低，且可以满足开关的工作需求。

综上所述：本大功率PIN单刀多掷开关电路，根据传输线的微波介32的介电常数εr和厚度h，微带传输线结构3，小封单层电容作为隔直电容，采用耗散功率大的PIN管管芯作为到地并联管芯，微带线线宽为W，电容使用单层电容，大功率开关的供电电流大，根据电路器件需求设计图示电路，同时可根据所提供的正负电的情况调整电路内部器件参数以满足PIN管管芯的供电需求，用微带阻抗变换线进行端口匹配，采用传输线结构3来补偿传输线拐弯处的对地电容效应，具体表现为单刀双掷的T型结构补偿方式，如果开关分支增加，补偿结构随之变化，如单刀八掷开关的公共端口，开关公共端采用补偿电路设计，且通过传输线结构3阻抗变换电路进行阻抗匹配，达到低插损、高隔离、易实现、可靠性高的大功率单刀多掷PIN开关，所采用的三极管驱动电路成本低，且可以满足开关的工作需求。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种大功率PIN单刀多掷开关电路，包括驱动电路（1）、微波电路（2）和传输线结构（3），其特征在于：所述驱动电路（1）的电源输入端VDD与三极管U1的发射极、电阻R1的一端、电阻R3的一端连接，控制信号TTL输入端与电阻R3的另一端、电阻R2的一端、电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端连接，三极管U1的基极与电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、电容C2的另一端连接，三极管U1的集电极与电阻R4的一端、电容C4的一端连接，电源输入端VEE与三极管U2的发射极、电阻R6的一端、电阻R7的一端、电阻R8的一端、电容C5一端连接，三极管U2的基极与电阻R8的一端、电容C3一端连接，三极管U2的集电极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R4的另一端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电容C4另一端、电感L1的一端连接，电容C1的另一端、电容C5的另一端接地，电感L1的另一端口与Vpin相连。

2.根据权利要求1所述的一种大功率PIN单刀多掷开关电路，其特征在于：所述微波电路（2）的J0端口分别并联电容C1~Cn，电容C1~Cn的另一端分别与电感L1~Ln、二极管Dn~Dn+3以及电容C3~Cn+3并联，电感L1~Ln接电容C2~Cn+2接CT1~CTn，电容C3~Cn+3的另一端接J1~Jn端口。

3.根据权利要求1所述的一种大功率PIN单刀多掷开关电路，其特征在于：所述传输线结构（3）由微带线（31）和微波介质（32）组成，微带线（31）与微波介质（32）呈线性关系。