专利名称：：高幅度一致性和高相位一致性微波开关设计方法
技术领域：
：本发明涉及一种高频微波开关的设计，尤其是一种高幅度一致性和高相位一致性微波开关设计方法。
背景技术：
：目前微波射频设计领域，对微波开关的设计要求是开关隔离度要大(开关关断时)和开关插入损耗要小(开关导通时)。目前微波开关多是采用两级或多级PIN二极管来实现对开关隔离度的要求，如图l所示，当开关二极管导通时，微波信号关断，鉴于二极管参数的离散性，关断时很难保证隔离度控制在很小的范围内，这与对多路开关一致性有特殊要求(关断时幅度一致性要求〈3dB)的应用环境很难实现。另外在不同温度下二极管的参数也会有变化，造成开关隔离度在高低温下变化较大，每个二极管在高低温下都会变化1.5dB左右，导致整个开关的隔离度变化范围在7dB左右。鉴于使用器件参数的离散性，不同环境温度下，使用传统的设计手段无法保证多个开关关断时隔离度一致和相位一致，因此需要采用特殊的设计手段保证开关幅相一致性的实现。
发明内容本发明需要解决的技术问题是提供一种开关关断时隔离度一致和相位一致性好，多个开关在导通时幅度相位一致，关断时幅度相位也一致，适用于特殊环境要求的高幅度一致性和高相位一致性微波开关设计方法。为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是一种高幅度一致性和高相位一致性微波开关设计方法，包括以下步骤1)在微波开关关断时，采用微波射频耦合器耦合输入信号，送入微波开关输出端，2)通过调节微波射频耦合器的耦合度，使微波开关在关断时，输出端输出一定隔离度的信号，使多个微波开关的信号幅度相位一致。所述微波射频耦合器采用耦合度可以调节的微带电路实现，设有调整机构。微波射频耦合器耦合的信号经一级PIN二极管开关送至微波开关输出端，来实现信号导通与关断，形成一个并联于微波开关输入输出端的耦合信号支路，在微波开关关断时，输入信号通过耦合信号支路进入微波开关输出端，在微波开关导通时，信号直接由微波开关输入端输入，输出端输出，此时耦合信号支路关断。采用上述技术方案所产生的有益效果在于本发明设计方法通过增加耦合信号支路，通过调整耦合信号支路的耦合度，使多个微波开关幅度、相位一致性达到特殊要求，适用于特殊的应用环境，而不会降低性能。图1是现有微波开关的电路结构图；图2是采用本发明方法设计的微波开关电路结构图。具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细描述图1所示为目前现有微波开关的电路结构图，由三级PIN二极管开关组成信号通路，当开关二极管导通时，微波信号关断，鉴于二极管参数的离散性，关断时很难保证隔离度控制在很小的范围内，在不同温度下二极管的参数也会有变化，造成开关隔离度在高低温下变化较大，因此传统的设计手段已无法保证多个开关关断时隔离度一致和相位一致，需要采用新的设计方法来实现，为了使微波开关适应更加恶劣的应用环境，而不降低幅度、相位一致性精度，同时消除二极管离散型带来的影响，采用以下方法来设计-欽波开关1)在微波开关关断时，采用微波射频耦合器耦合输入信号，送入微波开关输出端，2)通过调节微波射频耦合器的耦合度，使微波开关在关断时，输出端输出一定隔离度的信号，使多个微波开关的信号幅度相位一致。为了实现上述设计，微波射频耦合器耦合的信号需经一级PIN二极管开关送至微波开关输出端，来实现信号导通与关断，形成一个并联于微波开关主路(现有技术中微波开关信号输入输出通路)的耦合信号支路，在微波开关关断时，输入信号通过耦合信号支路进入微波开关输出端，在微波开关导通时，信号直接通过微波开关主路输出(由信号输入端输入信号，通过信号通路，在输出端输出)，此时耦合信号支路关断。为了使多路微波开关输出信号幅度、相位一致，微波射频耦合器采用微带电路实现，通过调整微带电路的耦合度实现微波开关输出信号隔离度的一致。如图2所示，为采用本发明设计方法设计的微波开关电路结构图，该微波开关电路由四只PIN二极管组成。当主路信号关断时，支路的开关导通，主路上三级PIN二极管开关可对主路信号产生50dB以上的隔离度，耦合支路设计为耦合主路输入信号35dB左右的信号通过支路开关(一级PIN二极管)进入主路输出，从而保证了关断状态下开关输出信号的幅度相位的一致；当主路开关导通时，支路的开关关断，信号从主路直接输出，插入损毫小于l.3dB。由于支路微波射频耦合器采用微带电路，受环境温度影响及小，因此该电路结构减小了开关受器件离散性和环境温度影响的通断比，使开关通断比在全温度范围内相对稳定；同时保证了开关在开启与关断状态下都具有良好的输出驻波系数。利用本发明设计方法在产品设计时可根据不同频率对开关之间的1/4波长线进行调整，根据实际情况对支路耦合度进行调整，实现不同的开关隔离度。增加耦合支路后的微波开关幅度、相位一致性与现有微波开关相比效果显境下测得的数据，如下表所示5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1、一种高幅度一致性和高相位一致性微波开关设计方法，包括以下步骤1)在微波开关关断时，采用微波射频耦合器耦合输入信号，送入微波开关输出端，2)通过调节微波射频耦合器的耦合度，使微波开关在关断时，输出端输出一定隔离度的信号，使多个微波开关的信号幅度相位一致。2、根据权利要求1所述的高幅度一致性和高相位一致性微波开关设计方法，其特征在于所述微波射频耦合器采用耦合度可以调节的微带电路实现，设有调整机构。3、根据权利要求1所述的高幅度一致性和高相位一致性微波开关设计方法，其特征在于微波射频耦合器耦合的信号经一级PIN二极管开关送至微波开关输出端，来实现信号导通与关断，形成一个并联于微波开关输入输出端的耦合信号支路，在微波开关关断时，输入信号通过耦合信号支路进入微波开关输出端，在微波开关导通时，信号直接由微波开关输入端输入，输出端输出，此时耦合信号支路关断。全文摘要本发明公开了一种高幅度一致性和高相位一致性微波开关设计方法，包括以下步骤1)在微波开关关断时，采用微波射频耦合器耦合输入信号，送入微波开关输出端，2)通过调节微波射频耦合器的耦合度，使微波开关在关断时，输出端输出一定隔离度的信号，使多个微波开关的信号幅度相位一致。本发明设计方法通过增加耦合信号支路，通过调整耦合信号支路的耦合度，使多个微波开关幅度、相位一致性达到特殊要求，适用于特殊的应用环境，而不会降低性能。文档编号H01P1/15GK101527376SQ20091007409公开日2009年9月9日申请日期2009年4月7日优先权日2009年4月7日发明者杨树春,沈育蓉,龙王,赵元英申请人:中国电子科技集团公司第十三研究所