[發(fā)明專(zhuān)利]一種提升射頻開(kāi)關(guān)功率能力的方法及其裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310064414.6
• 申請(qǐng)日: 2013-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103199829A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文俊;馮培桑
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東寬普科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03K17/10
• 分類(lèi)號(hào): H03K17/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 梁瑩;李衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電子開(kāi)關(guān)，特別涉及一種射頻開(kāi)關(guān)。

背景技術(shù)

射頻系統(tǒng)傳輸?shù)驼伎毡龋ㄕ伎毡?%以下）高速短脈沖（上升下降時(shí)間100ns以下，脈寬小于100us）信號(hào)，存在需要導(dǎo)通或關(guān)斷信號(hào)的情況，普通情況下最簡(jiǎn)單方法是在初級(jí)放大前采用高速射頻開(kāi)關(guān)對(duì)未經(jīng)過(guò)信號(hào)放大的小信號(hào)進(jìn)行處理。但是有的射頻系統(tǒng)在關(guān)斷時(shí)要求輸出噪聲極低，由于后級(jí)放大器未關(guān)斷會(huì)產(chǎn)生噪聲，因此在這種情況下小信號(hào)處開(kāi)關(guān)射頻信號(hào)不能滿(mǎn)足輸出噪聲要求。目前最常用的方法是快速開(kāi)關(guān)射頻功放的柵壓或電源以滿(mǎn)足射頻開(kāi)關(guān)速度的要求，但是存在啟動(dòng)和關(guān)斷時(shí)瞬態(tài)雜散輸出較大這一問(wèn)題，對(duì)有的應(yīng)用類(lèi)型是無(wú)法滿(mǎn)足要求的，用高速射頻開(kāi)關(guān)則沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。但是高速射頻開(kāi)關(guān)功率能力一般較小，如果射頻系統(tǒng)中射頻開(kāi)關(guān)所承受的電壓超出其可以承受電壓的最大范圍，則容易造成射頻開(kāi)關(guān)的損壞。

為了減小對(duì)高速射頻開(kāi)關(guān)功率能力的要求，在滿(mǎn)足噪聲要求的情況下，也可以把高速射頻開(kāi)關(guān)設(shè)置在末級(jí)放大前。通常會(huì)在未經(jīng)過(guò)放大的小信號(hào)處與經(jīng)過(guò)放大的適當(dāng)?shù)拇笮盘?hào)處同時(shí)都設(shè)置射頻開(kāi)關(guān)。一是增強(qiáng)關(guān)斷狀態(tài)下的隔離度，二是保護(hù)大信號(hào)處射頻開(kāi)關(guān)的安全性。由于需要對(duì)大信號(hào)進(jìn)行處理，因此在現(xiàn)階段的應(yīng)用中對(duì)射頻開(kāi)關(guān)的功率能力有更高的要求。

綜上所述，射頻開(kāi)關(guān)的功率能力急需提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可提升其開(kāi)關(guān)功率主要因電壓而受限類(lèi)的射頻開(kāi)關(guān)在低占空比高速短脈沖場(chǎng)合的功率能力，同時(shí)增強(qiáng)隔離度的方法；本發(fā)明的另一目的在于提供一種通用性好、可提升射頻開(kāi)關(guān)功率能力、增強(qiáng)隔離度的裝置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種提升射頻開(kāi)關(guān)功率能力的方法，其特征在于：在射頻開(kāi)關(guān)的輸入端加入用于將電路阻抗降低的第一阻抗變換電路，同時(shí)在射頻開(kāi)關(guān)的輸出端加入用于將電路阻抗恢復(fù)的第二阻抗變換電路。該方法在用于其開(kāi)關(guān)功率主要因電壓而受限類(lèi)的射頻開(kāi)關(guān)效果尤其明顯。

一種提升射頻開(kāi)關(guān)功率能力的裝置，其特征在于：包括用于將電路阻抗降低、在信號(hào)通過(guò)射頻開(kāi)關(guān)后再將電路阻抗恢復(fù)的阻抗變換電路；所述阻抗變換電路包括第一阻抗變換電路和第二阻抗變換電路；所述第一阻抗變換電路的輸出端與射頻開(kāi)關(guān)的輸入端連接，用于將電路阻抗降低；所述第二阻抗變換電路的輸入端與射頻開(kāi)關(guān)的輸出端連接，用于將電路阻抗恢復(fù)。本裝置可提升射頻開(kāi)關(guān)應(yīng)用于低占空比高速短脈沖信號(hào)場(chǎng)合中的功率能力和增強(qiáng)隔離度，當(dāng)射頻開(kāi)關(guān)工作于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，本裝置不會(huì)造成信號(hào)幅值和波形的變化，通用性強(qiáng)，在射頻系統(tǒng)的應(yīng)用中可直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的射頻開(kāi)關(guān)而不需要更改射頻系統(tǒng)中的任何參數(shù)。

所述第一阻抗變換電路的變換比與第二阻抗變換電路的變換比為倒數(shù)關(guān)系。在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，還可根據(jù)射頻開(kāi)關(guān)與電路排版的電阻與電抗成分加以適當(dāng)補(bǔ)償調(diào)整。

所述第一阻抗變換電路和第二阻抗變換電路采用如下方式之一：①均采用變壓器；②均采用電感電容組成的LC模塊；③其中一個(gè)采用變壓器，另一個(gè)采用電感電容組成的LC模塊，即在射頻開(kāi)關(guān)兩邊，可以一邊用變壓器，一邊用電感電容組成的LC模塊匹配實(shí)現(xiàn)。

其中一種具體方案是：所述的第一阻抗變換電路和第二阻抗變換電路采用變壓器，是指第一阻抗變換電路的變壓器的初級(jí)外接信號(hào)輸入，次級(jí)的第一輸出與射頻開(kāi)關(guān)的輸入端連接，初級(jí)第二輸入和次級(jí)的第二輸出與地連接；第二阻抗變換電路的變壓器的初級(jí)的第一輸入與射頻開(kāi)關(guān)的輸出端連接，初級(jí)第二輸入和次級(jí)的第二輸出與地連接，次級(jí)的第一輸出作為信號(hào)輸出。

所述第一阻抗變換電路和第二阻抗變換電路也可以采用傳輸線變壓器。

另一種具體方案是：所述的第一阻抗變換電路和第二阻抗變換電路采用電感電容組成的LC模塊，是指第一阻抗變換電路由電感L1和電容C1連接組成，電感L1和電容C1的連接端外接信號(hào)輸入，電感L1的另一端與射頻開(kāi)關(guān)的輸入端連接，電容C1的另一端與地連接；第二阻抗變換電路由電感L2和電容C2連接組成，電感L2和電容C2的連接端外接信號(hào)輸出，電感L2的另一端與射頻開(kāi)關(guān)的輸出端連接，電容C2的另一端與地連接。

其中，所述電容C1和電容C2的電容值為：C1=C2=6400/f（單位：pf）；所述電感L1和電感L2的電感值為：L1=L2=3200/f(單位：nh)；其中，f為信號(hào)的工作頻率，單位：MHz。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)需根據(jù)射頻開(kāi)關(guān)與電路排版的電阻和電抗成分做適當(dāng)補(bǔ)償調(diào)整，以保證輸入駐波比滿(mǎn)足系統(tǒng)要求。