射频开关设计和选择合适的开关

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　射频开关

　　如果传播通过的传输线的长度大于其自身波长的1%，则在信号中会出现显著的功率损耗。开关模块的插损是测量功率损失和信号衰减。特定频率下开关的插损可以使用在该频率开关所引起的功率损失(1式)/电压衰减(2式)来表示：

　　我们可以把开关或继电器看成一个低通滤波器。生活中的每个开关都有一特定的电容，电感，电阻和电导，这些寄生元件组合以衰减和降低开关路由的信号。这些组件引起的功率损耗和电压衰减随输入信号的频率而变化，并且可以通过开关模块在该频率处的插入损耗规格进行量化。(插损大小对开关路由信号的影响如下图所示，案例略)

　　就像声波、光波等，当信号在不同介质之间(例如不匹配阻抗的器件)传播会发生反射。在一个开关模块中，这种不匹配可能是连接器和PCB迹线之间的特征阻抗，以及实际的继电器本身……

　　由于驻波比测量反射波的功率，它常常也用来衡量传输线的功率损耗。根据其自身相位，输入信号可能会与反射波相加减。这取决于反射波相对于输入信号是同相还是反相，同相时取到最大值，反相时取到最小值。下面通过一个例子来说明该指标：

　　在上图所示(1Vpp正弦波引起的衰减比较)的电路中，负载阻抗为(40.5Ω)不等于信号源和传输线的阻抗(50Ω)。因此，通过传输线传输的部分信号会从负载端反射回来。我们可以根据下列公式测量反射：

　　为了更形象的理解这个例子，如下图所示，在射频系统中，信号源发生1Vpp的正弦波信号。由于系统的反射系数为0.1，我们可以大致知道反射的幅度值，大致为0.1×1=0.1V或者说100mV。下图展示了当反射波分别于输入信号同相和反相时合成信号的最大和最小幅度。同理，通过下图最大及最小电压驻波亦可求得驻波比。

　　带宽也是开关模块的一个非常重要的参数。然而，带宽能提供的是非常近似的性能，而且射频开关在开关的带宽规范上各供应商之间较不同。开关的带宽简单的表示在可接受的损耗条件下该开关可以比较可信地路由信号的最大频率。