RF开关:麻雀虽小,业绩优良的电路元件
图2:赫HCM545使用一种基本74C系列CMOS驱动器来操作的信号路径控制引脚。对于较高频率的覆盖范围,但没有DC性能,从Skywork解决方案的反射短SKY13350-385LF砷化镓SPDT开关占地面积0.01到6.0 GHz的,0.35 dB和25分贝典型的隔离,既测量3 GHz的典型插入损耗。它可以处理高达32 dBm的功率为45 ns的10/90%的开关速度。作为与几乎所有RF元件,性能是电源电压的功能;图3显示了EVM对输出功率的范围内的电源电压,在所述的IEEE 802.11a 5.2到5.8GHz频带。
图3:几乎所有的有源RF部件是敏感的电源电压,温度,和功率电平;这里的EVM与两个供电电压和功率等级从思佳的SKY13350-385LF的变化。的量进入更高的频率的设计中,M / A-COM MASW-002103-1363 SPDT开关是从50兆赫指定到20GHz,并且是可使用的高达26千兆赫;功率处理能力为38 dBm的。插入损耗,(图4),大约是0.4分贝的范围的低端,增大到1.0 dB的在20千兆赫和1.6分贝25千兆赫。
图4:与增加的频率的开关增大的插入损耗;在这里,M / A-COM MASW-002103-1363 SPDT开关损耗显示刚超过直流到26 GHz的。而大多数RF开关采用砷化镓或CMOS技术,Peregrine半导体采用了专有的UltraCMOS工艺(硅绝缘体(SOI)技术在蓝宝石衬底专利的变体)提供他们声称是砷化镓与经济一体化的表现传统CMOS。其PE42520MLBA-Z吸收的RF开关被设计用于测试/ ATE和无线应用。它具有9 kHz的频率范围内,通过13千兆赫与36 dBm的连续波(CW)和38 dBm的瞬时功率@ 8 GHz的50Ω的功率处理等级。插入损耗是0.8,0.9和2.0分贝3,10和13千兆赫,分别,同时隔离是45,31和18 dB的那些相同频率点。如同所有的RF开关,插入损耗也温度(图5)的功能。
图5:插入损耗,如同大多数其他开关参数,也是温度的函数;对于Peregrine半导体PE42520MLBA-Z SPDT开关,它会增加约0.5dB从-40℃到+ 85℃。
总结
复杂的信号链的前端可以很容易地具有天线和处理器之间开关的双位数字,以支持多个频带,功能和应用的需求。而RF开关的功能类似的DC或电源开关,内部设计和感兴趣的规格有很大的不同。每RF开关平衡各种性能特征和权衡(以及成本问题),开头的作业的频率范围,然后再继续插入损耗,功率等级,隔离和开关速度,等等。设计人员必须仔细看看典型的规范以及最大/最小值,同时也考察不可避免的性能变化与电源,温度和功率水平。
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