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使用 MEMS 射頻開關(guān)解決高級無線設(shè)計和集成問題

2076027 2022-11-25 | pdf | 364.06KB | 次下載 | 免費

資料介紹

更高頻率和更寬帶寬無線通信的激增與多個射頻 (RF) 接口和天線的集成相結(jié)合，推動了傳統(tǒng)射頻開關(guān)方法的極限。基于微機電系統(tǒng) (MEMS) 技術(shù)的射頻開關(guān)已成為一種可行且易于使用的解決方案，可解決高級無線系統(tǒng)設(shè)計人員面臨的空間、開關(guān)速度、前端濾波和靈活性問題。更高頻率和更寬帶寬無線通信的激增與多個射頻 (RF) 接口和天線的集成相結(jié)合，推動了傳統(tǒng)射頻開關(guān)方法的極限。基于微機電系統(tǒng) (MEMS) 技術(shù)的射頻開關(guān)已成為一種可行且易于使用的解決方案，可解決高級無線系統(tǒng)設(shè)計人員面臨的空間、開關(guān)速度、前端濾波和靈活性問題。本文首先介紹射頻開關(guān)的傳統(tǒng)方法，包括傳統(tǒng)機電和各種固態(tài)模擬和 PIN 二極管。然后使用 Analog Devices 的示例探索基于 MEMS 的射頻開關(guān)的關(guān)鍵屬性。它將討論性能特征和可用的開發(fā)支持，以幫助設(shè)計人員了解如何應(yīng)用 MEMS RF 開關(guān)并確保長壽命和可靠運行。本文首先介紹射頻開關(guān)的傳統(tǒng)方法，包括傳統(tǒng)機電和各種固態(tài)模擬和 PIN 二極管。然后使用 Analog Devices 的示例探索基于 MEMS 的射頻開關(guān)的關(guān)鍵屬性。它將討論性能特征和可用的開發(fā)支持，以幫助設(shè)計人員了解如何應(yīng)用 MEMS RF 開關(guān)并確保長壽命和可靠運行。射頻開關(guān)應(yīng)用和選項射頻開關(guān)應(yīng)用和選項除了支持使用單個天線集成多個無線電外，RF 開關(guān)還需要支持多輸入多輸出 (MIMO) 配置中的多個天線，沿著所需的內(nèi)部路徑引導(dǎo)信號，或管理自動測試設(shè)備 (ATE) ）相關(guān)的開關(guān)矩陣。RF 切換的動作可能涉及從許多可能的輸入信號中選擇一個，以將其定向到單個輸出路徑上；或者相反，它可用于將單個信號路由到指定的多選一輸出路徑。除了支持使用單個天線集成多個無線電外，RF 開關(guān)還需要支持多輸入多輸出 (MIMO) 配置中的多個天線，沿著所需的內(nèi)部路徑引導(dǎo)信號，或管理自動測試設(shè)備 (ATE) ）相關(guān)的開關(guān)矩陣。RF 切換的動作可能涉及從許多可能的輸入信號中選擇一個，以將其定向到單個輸出路徑上；或者相反，它可用于將單個信號路由到指定的多選一輸出路徑。直到最近，RF 開關(guān)主要通過以下方式實現(xiàn)：直到最近，RF 開關(guān)主要通過以下方式實現(xiàn)：??傳統(tǒng)機電射頻開關(guān)：傳統(tǒng)機電射頻開關(guān)：它們是手動或電機控制的；它們支持通過簡單的 12/24 伏線路或 USB 端口進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。這些開關(guān)易于使用（它們包括同軸連接器）并在數(shù)十千兆赫茲范圍內(nèi)提供出色的性能，但對于需要小尺寸、輕重量或高速開關(guān)的應(yīng)用來說，它們顯然不實用。盡管年代久遠(yuǎn)，它們?nèi)匀浑S處可見，而且通常是許多情況下的唯一解決方案。它們是手動或電機控制的；它們支持通過簡單的 12/24 伏線路或 USB 端口進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。這些開關(guān)易于使用（它們包括同軸連接器）并在數(shù)十千兆赫茲范圍內(nèi)提供出色的性能，但對于需要小尺寸、輕重量或高速開關(guān)的應(yīng)用來說，它們顯然不實用。盡管年代久遠(yuǎn)，它們?nèi)匀浑S處可見，而且通常是許多情況下的唯一解決方案。? 基于PIN 二極管的開關(guān)：? 基于PIN 二極管的開關(guān)：它們提供良好的RF 性能和高開關(guān)速度。然而，實現(xiàn)他們的潛力需要專業(yè)知識。作為沒有單獨的開/關(guān)控制線的兩端設(shè)備，它們需要復(fù)雜的相關(guān)電路來將直流控制和射頻路徑合并為輸入，然后將它們分離為輸出。出于這個原因，大多數(shù)基于 PIN 的 RF 開關(guān)都帶有包含在完整模塊中的支持電路。它們提供良好的RF 性能和高開關(guān)速度。然而，實現(xiàn)他們的潛力需要專業(yè)知識。作為沒有單獨的開/關(guān)控制線的兩端設(shè)備，它們需要復(fù)雜的相關(guān)電路來將直流控制和射頻路徑合并為輸入，然后將它們分離為輸出。