摘要：针对传统加热器中置间接加热相变开关的固有切换速度缓慢难题,本文提出一种加热器顶置的射频开关新结构,即加热器顶置的间接加热相变材料四端口开关(four-port indirect heating phase change switch with a top microheater,FIPCS-T),通过热传导过程自上而下的定向性,建立了更加有效的焦耳热能量利用方法.新结构中不同射频参数的仿真表明,FIPCS-T结构对升温过程和淬火过程均能有效缩短相变材料达到临界温度的时间,升温过程比淬火过程的缩短更加显著.相比于传统中置间接加热相变开关,FIPCS-T的升温-淬火环节时间缩短20%以上,这不仅显著提高了切换速度,同时还降低了相变材料的重结晶风险,结合相变材料本身具有的高频低损耗特征及其器件结构设计的灵活性,从而可在微波、毫米波、太赫兹等超大范围频段内提供反射小、插损低和端口隔离度高的高速射频开关.尽管人们对GeTe相变材料在信息存储等方面的应用开展了多年研究,但其特殊相变特征能否解决未来射频开关面临的高性能需求,仍然存在诸多挑战.本文研究结果表明,GeTe热相变机理与PIN二极管、微机电系统(microelectromechanical systems,MEMS)等其他原理相比,新射频开关的速度更快、工作频率更高、插入损耗更低.在射频开关特性验证的基础上,我们构建了由5个FIPCS-T单元组成的缺陷地结构(defected ground structure,DGS)可重构滤波器,实现了滤波器频率和带宽的重构,证明了开关状态组合对滤波器媒质特性的调控能力;再通过5个单元FIPCS-T开关状态的组合与电致热控制,实现了低通、带通滤波特征的可重构,为未来大规模天线、大规模电路等先进可重构无线电系统的智慧调控提供了全新的射频开关机理和方法.同时,引入类似相变存储器多值方案的控制方法,可有效提升相变开关的调控和选择维度,增加可调控的性能范围和参数,实现其他类型开关不能实现的更深层次调控优势.

摘要：基于0.13μm CMOS SOI工艺,设计并实现了一种100 MHz~12 GHz高功率SPDT射频开关。该射频开关为吸收式射频开关,开关支路为串并联的拓扑结构。采用负压偏置设计,减小了插入损耗,提高了隔离度。采用多级开关管堆叠设计,提高了开关的输入1 dB压缩点。测试结果表明,在100 MHz~12 GHz频率范围内,该射频开关插入损耗小于1.5 dB,隔离度大于31 dB,输入1 dB压缩点大于40 dBm。芯片尺寸为1.1 mm×1.1 mm。

摘要：文中提出了一种温控二氧化钒(Vanadium Dioxide,VO_(2))射频开关,在共面波导传输线上验证了其温度控制的开关特性。采用直流磁控溅射工艺在蓝宝石基底上形成70 nm厚的VO_(2)薄膜,并将其切成可独立控制的VO_(2)单元。将VO_(2)单元镶嵌在共面波导传输线中,通过改变外加温度来控制VO_(2)开关的电阻率,使其在高阻态和低阻态间切换,从而实现传输线的状态在“导通”和“关断”间切换。对由这种VO_(2)射频开关构成的器件进行了仿真设计和实验测试,仿真和测试结果吻合较好。温控VO_(2)开关具有低温截止射频信号、高温导通射频信号的特性,为可调微波器件的实现提供了新思路。

摘要：以海港码头集装箱堆场的远程(无人化)操控系统为应用背景,提出一种控制方法简单和可实现性好的宽带双极化波束切换微带天线系统。该系统整体由微带阵列天线和波束控制电路两部分组成,其中微带阵列天线包含天线阵A和天线阵B两种类型。所涉及的双极化微带天线采用新型双贴片结构,使得天线实现较宽工作带宽的同时保持较高的极化隔离度;同时,通过在底层辐射贴片上开正方形环槽,实现天线的小型化。波束控制电路采用SP6T射频开关芯片,通过合理的电路设计布局,将两组射频开关集成于一块电路板,在保证低损耗、高速的多波束切换的同时减小了电路尺寸。实测结果表明:该天线的带宽达到21.8%(反射系数小于-10 dB),隔离度大于20 dB,在整个工作频段内该天线系统六个波束能够无缝覆盖-90°~90°工作区,增益优于12 dBi,双极化性能良好。

摘要：采用非对称结构和双悬浮技术设计了射频开关芯片,测试结果表明,工作频率为2.4GHz的射频开关,在发射模式下,插损为-1.18dB,隔离度为-31.88dB,在接收模式下,插损为-1.48dB,隔离度为-25.08dB,发射时P1dB大于22dBm,接收时为14dBm。由于采用串并结构,极大地增加了隔离度,这种高性能的收发开关的实现主要得益于P阱、深N阱的双悬浮技术,还有堆叠电路结构的应用,同时堆叠结构的分压效果使得通过增加堆叠个数可以进一步提高处理大摆幅信号的能力。

摘要：为了解决通信系统测量时需要频繁更换测量仪器的问题,分析通信系统的测量类别、接口要求及常用通信测量仪器的特性、输入输出方式、频率使用范围、功率限制等指标。在此基础上设计了用于通信系统测量的射频开关矩阵,采用高性能程控开关切换测量仪器,在信号通路上增加衰减器控制信号功率,将待测通信系统和多种通信测量仪器有机组合,构成一个完整的测量系统。射频开关矩阵可以进行灵活连接,实现多入多出。所有测量仪器都使用射频开关矩阵选择,测量仪器受限于实验空间的情况得到极大改善。测量时不需手动更换待测模块和测量仪器,只需在射频开关矩阵的操作界面进行选择,即可方便地在仪器常开状态下进行测量且不会对仪器产生影响。

摘要：开关系统是整个自动测试系统的核心,其性能直接影响自动测试系统的指标和功能。射频开关作为开关系统的组成部分之一,在开关系统中有其重要应用。本文主要介绍了一种基于VXI总线射频开关模块的设计,包括其电路组成,PCB板上射频信号线的特性阻抗。最后,介绍了射频开关模块在自动测试系统中的应用。

摘要：本文分析了天线自动化测试系统工程需求,提出了适用于大数据量测试、多状态的自动化测试系统的实现方法。创建硬件测试平台以实现自动高效测试,对比人工测试数据,此自动测试系统能够使测试效率与数据处理速度得到提高,并且成功在某天线批量测试和数据处理中使用。

摘要：目前燃气管线、电力巡检无人机系统的需求具有多样性,为适应巡检无人机不同距离的遥控、遥测、遥感等信息的传输,设计了一种基于巡检无人机测控系统的增程装置。该装置在高速射频开关自动切换架构技术基础上,采用高集成度的模块化、轻小型化设计。可实现巡检无人机不同测控距离、不同频段的设计应用,为巡检类无人机提供有效且多样的测控方案。

摘要：针对卫星导航抗干扰射频单板人工测试过程较复杂且难以快速批量测试的问题,提出了基于C#与STM32的卫星导航抗干扰射频单板自动化测试系统。首先,通过自动化测试软件与STM32主控制器数据通信控制射频开关电路进行数据采集,然后将采集数据与多次人工测试结果对比分析,形成多项校准参数并应用于测试系统,最后通过批量测试验证系统测试结果准确性。通过批量试验数据证明各项测量指标误差均小于2.5%,测试效率较人工测试提升至少3.3倍,具有较高测量精度和效率。同时,该自动化测试系统对测试单板有过压过流保护功能,能有效保护被测单板不被损坏,综合整体性能具有良好的应用前景。