微波宽带PIN开关研究

论文摘要

微波开关是微波控制电路中的基本部件,它在雷达、电子对抗、微波通信、卫星通信以及微波测量等方面有着广泛的应用。单刀双掷开关(SPDT)主要用来完成信号在不同信道间的转换,其常用的控制器件有PIN管和GaAs MESFET两种。本文对两种不同结构的宽频带、高隔离度的PIN单刀双掷开关进行了深入的理论分析和试验研究。文中的前两章简单介绍了微波宽带开关的发展现状和趋势以及PIN管的基本理论和实现开关的电路结构。第三章详细介绍了串.并结构开关的设计过程。首先针对宽带和高隔离度的要求通过EDA软件的辅助计算,确定了每个支路的PIN管数量。在设计中通过对元件的建模和寄生参量的分析进行了大量的仿真和优化设计来尽量实现电路的最佳状态。为了提高开关的工作带宽,设计中尽量减小了偏置电路对开关通路的影响,同样T型结的改进设计也减小了带宽限制因素的影响。由于并联结构PIN开关在带宽选择上具有一定的灵活性,所以本文在第四章对这种结构的开关电路也进行了宽频带的优化设计。设计中根据两种开关的不同特点采用了不同的补偿措施。最后对两种开关进行了实验研究,并对测试结果进行了理论分析。分析结果也为以后开关的改进设计提供了相应的依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 微波开关发展现状及趋势
• 1.2 本论文主要工作
• 第二章 PIN开关的一般理论
• 2.1 PIN管的基本理论
• 2.1.1 PIN管的工作原理及其等效电路
• 2.1.2 PIN管的参数
• 2.2 PIN开关的工作原理
• 2.2.1 单刀单掷（SPST）开关的工作原理分析
• 2.2.2 单刀双掷（SPDT）开关的工作原理分析
• 2.2.3 多管阵列型开关
• 2.2.4 开关的基本指标
• 第三章 串-并结构开关的设计
• 3.1 电路设计中元件的选取
• 3.2 设计指标
• 3.3 元件的焊接方法
• 3.4 串-并结构开关的仿真设计
• 3.5 偏置电路设计
• 3.6 T型结的补偿设计
• 3.7 腔体设计
• 第四章 并联结构开关的设计
• 4.1 设计指标
• 4.2 并联结构开关的仿真设计
• 4.3 偏置电路设计
• 4.4 T型结的补偿设计
• 第五章 开关的试验研究
• 5.1 开关的测试原理
• 5.2 串-并结构开关的测试结果
• 5.3 并联结构开关的测试结果
• 5.4 测试结果分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 课题总结与展望
• 6.2 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间的研究成果