CN0377 本電路可以使用不同值的衰減器。作為一般規(guī)則，可以使用的最大衰減器值受背靠背開關(guān)的關(guān)斷隔離性能的限制。本電路的另一種變化是背靠背開關(guān)之間不使用RF衰減器，而是使用RF濾波器。濾波器組切換是一種常見應(yīng)用，ADGM1304具有低插入損耗、直流工作、高線性度性能和小尺寸的特性，因而也有益于這種應(yīng)用。 圖2是電路評(píng)估板的實(shí)物特寫照片。開關(guān)標(biāo)示為黑色。ADGM1304開關(guān)具有SP4T配置；因此，背靠背布置可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)單獨(dú)可選的路徑。圖2中的白色元件是表貼安裝衰減器，由EMC Technology制造。6 dB和9 dB衰減器（分別為TS0606F和TS0609F）具有DC至10 GHz的最佳性能頻率范圍，峰值功率處理水平為2 W (33 dBm)。 ADGM1304 MEMS開關(guān)具有高達(dá)14 GHz的3 dB帶寬和36 dBm（連續(xù)波）的功率處理水平，因此非常適合與這些衰減器一起使用。 圖2.EVAL-CN0377-EB1Z電路板 ? RF邊緣安裝型SMA連接器由Rosenberger制造(32K243-40ML5)，頻率范圍為DC至18 GHz。所用PCB材料疊層如圖3所示，與EVAL-ADGM1304EBZ評(píng)估板相同。 圖3.帶共面波導(dǎo)的PCB疊層和接地(CPWG)尺寸 ? 圖4顯示了PCB的完整原理圖。標(biāo)有CH1至CH4的鏈路即為可選擇的四個(gè)路徑（兩個(gè)直通路徑和兩個(gè)衰減器路徑）中的每個(gè)路徑。所有這些路徑都是獨(dú)立可控的，根據(jù)需要，它們可以全開、全關(guān)或部分開部分關(guān)。 圖4.EVAL-CN0377-EB1Z PCB完整原理圖 ? 圖4中的原理圖也顯示了校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。它們由兩條傳輸線組成，每條傳輸線的長度與衰減器網(wǎng)絡(luò)從輸入到輸出的距離相同。其中一條傳輸線含有一個(gè)6 dB衰減器。這些線路的功能是將可切換衰減器網(wǎng)絡(luò)性能與不存在開關(guān)的理想情況進(jìn)行比較。圖5是這些校準(zhǔn)傳輸線的實(shí)物照片。左側(cè)線路包含6 dB衰減器，如線路中心的白色矩形所示。 圖5.校準(zhǔn)傳輸線 ? 圖6顯示了所有路徑組合（包括比較校準(zhǔn)線路頻率性能）的測試結(jié)果。 圖6.頻率響應(yīng)結(jié)果 ? 頂部藍(lán)色虛線所示的插入損耗曲線對(duì)應(yīng)于校準(zhǔn)直通線，這是不存在開關(guān)的理想情況。綠色虛線所示的插入損耗曲線對(duì)應(yīng)于直通線配置中加入兩個(gè)ADGM1304 器件。 在2.5 GHz時(shí)，插入損耗僅增加約0.3 dB。 藍(lán)色實(shí)線對(duì)應(yīng)于含有6 dB衰減器的校準(zhǔn)線。相應(yīng)的開關(guān)和衰減器網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)于綠色實(shí)線。插入損耗曲線參考右側(cè)dB軸。同樣，兩個(gè)開關(guān)增加的損耗很小且是單調(diào)的。 9 dB開關(guān)衰減器網(wǎng)絡(luò)以紅色顯示。當(dāng)使用衰減值更高的衰減器時(shí)，開關(guān)的損耗變得不那么明顯，原因是其幅度與衰減器值相比非常小。 電路板在2.5 GHz以上的頻率完全可以正常工作，但由于開關(guān)是反射式開關(guān)且未端接，因此斷開通道在較高頻率下會(huì)引起插入損耗的諧振。 電路板設(shè)計(jì)為通過SMA兼容連接器連接到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)。電路上的SMA連接器是插口式。電路板上有四個(gè)標(biāo)記為CH1至CH4的鏈路，要在每個(gè)衰減器和直通通道之間切換，可以手動(dòng)改變這些鏈路以驅(qū)動(dòng)開關(guān)的并行邏輯輸入從而切換通道。此外，使用板上的SMB連接器輸入的數(shù)字信號(hào)也可以控制開關(guān)。 設(shè)備要求 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)，帶85033D 3.5 mm校準(zhǔn)套件的Keysight 8753E，或等效設(shè)備 EVAL-CN0377-EB1Z評(píng)估板 電源(3.3 V) 帶3.5 mm型連接器的同軸RF電纜 設(shè)置與測試 測試設(shè)置如圖7所示。VNA只能通過3.5 mm連接器兼容電纜連接到電路評(píng)估板。開始測試電路評(píng)估板之前，需要對(duì)VNA到電纜末端進(jìn)行全面的兩端口s參數(shù)誤差校正校準(zhǔn)。關(guān)于如何執(zhí)行此誤差校正校準(zhǔn)，請(qǐng)參考VNA制造商指南。 ? 圖7.EVAL-CN0377-EB1Z測試設(shè)置功能框圖 ? 電路評(píng)估板由3.3 V電源供電，表1列出了使能每個(gè)衰減器和直通路徑時(shí)評(píng)估板上所有鏈路的邏輯狀態(tài)。 衰減器/直通路徑 鏈路 CH1 CH2 CH3 CH4 6 dB (TS01) 0 0 1 0 9 dB (TS02) 1 0 0 0 直通1 (TS01) 0 0 0 1 直通2 (TS02) 0 1 0 0 CN0377 使用RF MEMS開關(guān)實(shí)現(xiàn)的DC至2.5 GHz可切換RF衰減器 圖1所示的電路使用RF MEMS開關(guān)在兩臺(tái)表貼RF衰減器和兩條直通路徑之間路由RF信號(hào)。 圖1. 射頻開關(guān)衰減器的簡化電路圖 ? 衰減RF信號(hào)通常在RF測試儀器儀表和接收器前端完成，以保護(hù)下游電路并擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍。使用分立式衰減器和開關(guān)可最大程度提升設(shè)計(jì)靈活性，增加路由選項(xiàng)。在圖1電路圖中，兩個(gè)ADGM1304單刀四擲(SP4T) RF MEMS開關(guān)按背靠背方式配置，在輸入和輸出端之間產(chǎn)生了四條獨(dú)立可切換路徑。前兩條路徑是直通傳輸線，第三條包含一個(gè)6 dB衰減器，第四條包含一個(gè)9 dB衰減器。實(shí)現(xiàn)此應(yīng)用的關(guān)鍵在于：利用超低的插入損耗和高線性度開關(guān)，在不同路徑選項(xiàng)之間進(jìn)行多路復(fù)用。 開關(guān)必須對(duì)RF信號(hào)盡可能沒有影響，且應(yīng)盡量避免增加插入損耗和失真。ADGM1304開關(guān)在2.5 GHz時(shí)提供同類最佳的插入損耗0.26 dB，以及69 dBm的典型三階交調(diào)截點(diǎn)(IP3)性能。除了插入損耗和失真之外，MEMS開關(guān)為此應(yīng)用帶來的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢是其能夠傳輸真正的直流信號(hào)。這意味著，在典型RF儀器儀表衰減器開關(guān)應(yīng)用中開關(guān)不會(huì)限制低頻工作，使得儀器儀表能夠在必要時(shí)傳遞直流偏置電壓。 ADGM1304器件的物理尺寸為4 mm × 5 mm × 0.95 mm，與傳統(tǒng)的機(jī)電繼電器開關(guān)解決方案相比，它大幅減小了印刷電路板(PCB)的面積。此外，ADGM1304開關(guān)的啟動(dòng)速度為30 μs，與機(jī)電繼電器相比有顯著提升，后者是毫秒量級(jí)，并在測量系統(tǒng)中引入顯著延時(shí)。ADGM1304器件的啟動(dòng)生命周期可保證10億個(gè)周期，與機(jī)電繼電器相比，這是一大改進(jìn)，此外，它還大幅提升了系統(tǒng)的整體可靠性。 CN0377 The circuit uses RF MEMS switches to route an RF signal between two surface-mount RF attenuators and two straight through paths. CN0377 | circuit note and reference circuit info DC to 2.5 GHz Switchable RF Attenuator Implemented with RF MEMS Switches | Analog Devices

• DC至2.5GHz可切換RF衰減器?
• RF MEMS開關(guān)實(shí)施方案?
• 密封開關(guān)觸點(diǎn)?
• 驅(qū)動(dòng)壽命：10億周期（最小值）?

(analog)