[实用新型]一种用于无线通信的大功率射频开关

说明书

本实用新型属于电子通讯的技术领域，公开了本实用新型提供了一种用于无线通信的大功率射频开关，基于PIN二极管构建的，其开关输入端口与开关输出端口之间的连接传输线采用耦合传输线，而非传统的连接传输线，主要是开关输入端口通过耦合传输线与开关输出端口、PIN二极管和短路短截线相连，该PIN二极管与开路短截线相连，该耦合传输线中的一条传输线的一端与开关输入端口相连，另一端与PIN二极管相连，另一条传输线的一端与开关输出端口相连，另一端与短路短截线相连，两条传输线的另一端短接。本实用新型的射频开关实现大功率、高切换速度和宽带宽，满足射频开关的应用需求，扩大应用范围。

技术领域

本实用新型属于电子通讯的技术领域，具体涉及一种用于无线通信的大功率射频开关。

背景技术

射频开关作为现代无线通信中的核心器件，广泛应用于各种时分复用通信终端和基站中实现射频通路的切换。这些切换通常包括同一通信制式下上行和下行链路的切换(通信终端发射和接收的切换)和不同通信制式例如GSM、DCS、 WCDMA、CDMA、TD-SCDMA、LTE之间的切换等。

实现射频开关的方法按照实现方式主要可分为三种：第一种是基于继电器的开关，它的缺点是切换速度通常在微秒甚至毫秒级，无法满足高速无线通信中小上升和下降时间的需求；另外一种基于双极性晶体管和场效应管的电子射频开关，它的突出优点是切换时间通常为纳秒级，能够满足高速无线通信中的小上升和下降时间要求，此外，它的相对带宽通常可以达到50％以上，然而，受限于PN结射频开关的承受功率通常不超过1W，常用于发射功率较小通信距离短的通信应用中；第三种是基于PIN二极管的电子射频开关，由于它是在PN结的基础上掺杂了本征层，最大承受功率显著提高，此外，它的上升和下降时间通常为纳米级，能够满足高速无线通信需求。然而，PIN二极管在射频时存在寄生电感、电容、和电阻，它们使得开关通路采用四分之一阻抗传输线时相对带宽较窄，通常只有10％左右，这使得在很多通信应用中，它的带宽难以满足需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种射频开关，解决了现有基于PIN二极管的电子射频开关的带宽较窄，不能满足需求的问题。

本实用新型可以通过以下技术方案实现：

一种用于无线通信的大功率射频开关，基于PIN二极管构建，其开关输入端口与开关输出端口之间的连接传输线采用耦合传输线。

进一步，所述开关输入端口通过耦合传输线与开关输出端口、PIN二极管和短路短截线相连，所述PIN二极管与开路短截线相连。

进一步，所述耦合传输线中的一条传输线的一端与开关输入端口相连，另一端与PIN二极管相连，另一条传输线的一端与开关输出端口相连，另一端与短路短截线相连，两条传输线的另一端短接。

进一步，所述耦合传输线采用四分之一波长的耦合微带线结构。

进一步，所述开关输入端口通过第一耦合传输线与第一开关输出端口、第一 PIN二极管和第一短路短截线相连，所述第一PIN二极管与第一开路短截线相连；所述开关输入端口还通过第二耦合传输线与第二开关输出端口、第二PIN二极管和第二短路短截线相连，所述第二PIN二极管与第二开路短截线相连。

进一步，所述第一短路短截线、第二短路短截线、第一开路短截线、第二开路短截线均采用共面波导结构。

本实用新型有益的技术效果在于：

1、通过对传统基于PIN二极管的大功率射频开关的改进，应用耦合传输线来替代传统基于PIN管实现的大功率射频开关中的微带传输线，并通过采用所提出的电路拓扑结构，控制耦合传输线的耦合度可以来进一步提高工作带宽，达到传统射频开关带宽的5倍以上，实现大功率、高切换速度和宽带宽，满足射频开关的应用需求，扩大应用范围。