基于PIN二极管的大功率、超宽带、高隔离度微波多掷开关研究

摘要

在微波通信系统中，PIN开关是一种主流的微波半导体控制器件，受装配工艺的限制，承受功率大、隔离度高以及超宽的工作频带是开关电路设计的主要方向。是否能够对PIN开关的电路建立准确的仿真模型是开关设计的关键，而要实现准确仿真就必须对影响开关电路性能的串联谐振、耦合等因素进行准确分析。
　　论文简要介绍了PIN二极管和开关的基本理论，并对开关电路中存在的各种非线性因素进行分析，同时提出了在开关电路中抑制这些因素的方法。随后，对电路模型采取二、三维联合仿真的方法，详细的介绍了利用ADS、HFSS等仿真软件对宽频带开关电路进行仿真优化的设计流程。并根据所建电路模型，实现了一种高功率、超宽带、高隔离度SP4T PIN开关，开关实测结果表明:在4-18GHz工作频带内插损≤3dB,隔离度＞70dB，驻波＜1.8，开关延迟时间≤120nS,指标达到论文要求。文中将详细描述开关的组装测试过程，给出实际测试结果。论文中还将以SP4T PIN开关为例简要介绍两种不同组成结构的4×4开关矩阵及其应用。

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第一章 引 言

1.1 论文研究的目的及意义

1.2 PIN二极管开关发展现状及趋势

1.3 本论文研究的主要工作

第二章 PIN开关设计理论基础

2.1 微波电路的等效网络

2.2 PIN二极管的构造

2.3 PIN二极管特性

2.4 PIN开关的基本结构

2.5 PIN开关的基本技术指标

2.6 PIN开关电路的设计

第三章超宽带SPMT PIN开关电路分析

3.1 SPMT PIN开关的电路拓扑结构

3.2影响SPMT PIN开关性能的因素分析

3.3开关的功率容量分析

3.4电路的热分析

第四章超宽带SP4T PIN开关电路设计与制作

4.1 SP4T PIN开关电路的器材选择

4.2 SP4T PIN开关电路的仿真

4.3 开关高速驱动电路的设计

4.4 腔体的设计

4.5 PIN开关的电子装联

第五章SP4T PIN开关设计结果分析

5.1 开关的测试

5.2 测试结果分析

第六章 开关矩阵的构筑形式初探

6.1开关矩阵的基本结构

6.2开关矩阵的设计原则

第七章 论文总结

致谢

参考文献