JPT45-6-S24-1型单刀六掷射频同轴开关的设计

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一种继电器系统及常开型单刀四掷射频同轴开关[发明专利]

专利名称：一种继电器系统及常开型单刀四掷射频同轴开关专利类型：发明专利
发明人：张陶陶,卜祥蕊,祝杰,王书见,熊为华,文春华,姜万顺申请号：CN201910649963.7
申请日：20190718
公开号：CN110349812A
公开日：
20191018
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于机电开关技术领域,涉及一种继电器系统及射频同轴开关。

一种继电器系统，包括线圈组件、衔铁块、导向套筒；所述衔铁块、导向套筒安装在线圈组件内；衔铁块位于导向套筒的上部；所述导向套筒内设有导杆；所述导杆的上端与衔铁块的底部连接；所述衔铁块在电磁场的作用下，推动导杆在导向套筒内向下运动。

本发明的继电器系统及常开型单刀四掷射频同轴开关，采用螺线管式的电磁继电器结构，结构简单、零部件少，减小开关的整体体积，同时由于零部件的减少，也降低了生产成本。

申请人：中电科仪器仪表有限公司
地址：266000 山东省青岛市黄岛区香江路98号
国籍：CN
代理机构：青岛华慧泽专利代理事务所(普通合伙)
代理人：马千会
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一种高耐压SPST天线调谐开关设计

网络与通信•Network and Communication一种高耐压SPST天线调谐开关设计夏小辉，林福江(中国科学技术大学微电子学院，安徽合肥230026)摘要：设计实现了一款高耐压单刀单掷天线调谐开关，用于Sub-6GHz的天线孔径调谐、阻抗调谐以及宽带开关％设计采用串-并联和体区自适应偏置结构，兼顾插入损耗和隔离度；此外基于传统的堆叠结构进行改进，通过设计各级晶体管的尺寸不均匀，极大程度地提高了开关并联支路承受电压的能力；通过采用两级偏置网络，减小了栅端和体端的泄露从而削弱关断状态下寄生电容不等效应，最终实现支路电压耐受能力的提高%所提出的设计采用130nm SOI CMOS工艺，仿真结果表明工作频率为0.1GHz~5GHz，导通电阻为1.24!，关断电容为112£F，插入损耗为0.14~0.48dB，隔离度带内大于30dB，电压承受能力大于60V%关键词：SPST天线调谐开关；非均匀堆叠结构；两级偏置网络；高耐压中图分类号：TN432文献标识码：A DOI:10.19358/j.issn.2096-5133.2021.05.012引用格式：夏小辉,林福江.一种高耐压SPST天线调谐开关设计[J],信息技术与网络安全,2021,40(5):68-73.Design of a high voltage handling SPST antenna tuning switchXia Xiaohui,Lin Fujiang(School of Microelectronics,University of Science and Technology of China,Hefei230026,China)Abstract:This paper presents a high voltage single pole single throw antenna tuning switch,which is used for Sub-6GHz antenna aperture tuning,impedance tuning and broadband switch.The design adopts series-parallel and adaptive bias structure of the body region,taking into account the insertion loss and isolation degree;In addition,based on the traditional stacking structure,the size of transistors at all levels is not uniform,which greatly improves the ability of the switch parallel branch to withstand voltage.And by using a two-stage bias network,the leakage of gate end and body end is reduced,and the parasitic capacitance unequal effect is weakened in the off state,thus the tolerance of branch voltage is improved.The circuit design is based on130nm SOI CMOS process.Simulation results show that frequency range is0.1to 5.0GHz,the on-off resistance is less than2!,the turn-off capacitance is less than150fF,the insertion loss is0.14~0.48dB,the isolation is more than30dB,and the voltage handling is more than60V.Key words:SPST antenna tuning switch；asymmetric stacked structure；two一stage offset network；high voltage handling0引言随着5G通信的迅速发展与应用，对传输数据速率的要求越来越高，目前提升数据传输速率采用的主要技术有载波聚合(Carrier Aggregation,CA)、有源天线系统(Active Antenna Systems,AAS)、多路输入/输岀(Multiple Input Multiple Output,MIMO)[1]$因为新一代智能手机中的天线数量不断增加，以及智能手机追求更大屏占比的工艺设计趋势，所以这些天线需要安装到更小的空间内，天线数量的增加、尺寸的减小导致天线效率降低，进而影响发送和接收性能、电池续航能力,甚至岀现连接问题&为了有效解决这些矛盾，智能手机中目前主要采用天线调谐[2-6]技术来提高多频段信号传输的天线效率&通过在天线不同位置与地之间连接天线调谐器(包含开关、电容与电感等),改变天线谐振频率实现多频段信号高效率传输&由于天线可能工作在失配的情况下，此时天线上的电压是正常工作时的数倍，因此天线调谐开关设计必须考虑耐压能力&一般可以通过选取GaAs等大功率器件解决这一问题，但其成本较高，且集成度较差&因此最近几年Network and Communication• 网络与通信射频开关的设计多采用SOI CMOS 工艺，相比GaAs 工艺，其兼顾成本和性能⑺讥由于SOI CMOS 工艺中，单个晶体管电压承受能力有限，因此该工艺下的射频开关在处理大功率信号时多采用堆叠结构［9-10］"该结构由于体端和栅端存在较大泄露电流，导致电压摆幅在堆叠结构中各级晶体管的分布不均，使得射频开关支路总的电压处理能力受到极大限制。

一种单刀双掷射频开关装置及其实现方法[发明专利]

专利名称：一种单刀双掷射频开关装置及其实现方法专利类型：发明专利
发明人：王宏伟,蒋祥茂
申请号：CN200910193016.8
申请日：20091012
公开号：CN101673861A
公开日：
20100317
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种单刀双掷射频开关装置及其实现方法，所述装置包括第一开关管、第二开关管、第一直流短路器、第二直流短路器、第一射频短路器、第二射频短路器、第一阻抗变换器、第二阻抗变换器；第一开关管的第一端分别连接第一输入/输出端和所述第一直流短路器；第一开关管的第二端分别连接第三输入/输出端和第二阻抗变换器的第一端；第二阻抗变换器的第二端与第二输入/输出端连接，并通过第二开关管分别与第二射频短路器和第二直流短路器连接；第一射频短路器的第一端与控制端连接，第一射频短路器的第二端通过第一阻抗变换器与第二阻抗变换器的第二端连接。

本发明的射频开关装置成本比较低，结构比较简单，设计比较灵活，隔离度比较大。

申请人：京信通信系统(中国)有限公司
地址：510663 广东省广州市科学城神舟路10号
国籍：CN
代理机构：广州华进联合专利商标代理有限公司
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PRS-753整机现场调试大纲.2.00.080301

戴振儒
版本号.定版日期
2.00.080301
根据项目组输出的 PRS-753 系列线路保护装置试验指导书，作相应升级
版本号.定版日期
版本号.定版日期
深圳南瑞科技有限公司
第1页
SZNARI/ZD-14-07-03-09
目录
1. 环境与电源 ..........................................................................1
3.2.1. 交流板 ............................................................................................................................... 2 3.2.2. 交流量 ............................................................................................................................... 2
PRS-753 整机现场调试大纲Ver 2Fra bibliotek00.080301
编写：审核：批准：
深圳南瑞科技有限公司二〇〇八年三月
升级序号 1 2 3
编辑人修订人修订说明修订人修订说明修订人修订说明
SZNARI/ZD-14-07-03-09
文档升级说明
戴振儒
版本号.定版日期
2.00.060901
7. 打印功能调试.......................................................................7

一种内置负载端SP6T同轴开关的设计

一种内置负载端SP6T同轴开关的设计*发布时间：2022-04-26T14:47:46.496Z 来源：《中国科技信息》2022年1月第1期作者：周维禹[导读] 同轴开关在组成多通道矩阵使用时周维禹中国电子科技集团公司第四十研究所，安徽蚌埠，233000摘要：同轴开关在组成多通道矩阵使用时，空置的端口之间会发生谐振现象干扰射频信号的传输。

本文介绍了一种射频输出端口内置50Ω负载的单刀六掷同轴开关的设计方法，简单介绍了内置负载吸收干扰信号的原理，重点阐述了产品整体结构、电磁系统和微波传输切换系统的设计。

关键词：同轴开关； SP6T；内置50Ω负载1 引言同轴开关是一种以同轴连接器作为射频引出端，按需切换/选择微波信号通道的无源器件，具有低驻波、低插损、功率容量大等优点，能够几乎无失真的传输并切换射频信号，是多通道微波系统中不可或缺的基础性元件，在我国的卫星通信、电子对抗、雷达工程及各种测量仪器等方面运用广泛。

随着电子对抗技术的发展和军事装备的升级，对高频率、高功率、多路径的同轴开关需求日益增多。

将多个同轴开关组合到开关矩阵,由于开关矩阵输出路径较多，任何空置的传输路径线路都有可能在微波范围内的频率下发生谐振，影响正常射频信号的传输质量，还可能将电能反射回处于工作状态下的射频源，从而对其造成损害。

为了消除空置端口的反射信号，在各传输线路端接50Ω的负载，从而使得射频开关在内置50Ω负载后，反射信号的能量由负载电阻吸收，而不反射回射频源。

*国家科技计划项目（编号：2006ZYGZ0304）为了提升我国战机电子对抗系统的功率，满足我国军事装备的国产化要求，研制了一款带50Ω负载端的单刀六掷SMA型同轴开关，其工作频率达到18GHz。

本文旨在介绍带50Ω负载端的同轴开关的技术指标、设计方法以及射频参数的仿真。

2 带50Ω负载端同轴开关的设计2.1 技术指标主要技术指标见表1。

2.2 总体结构设计开关外形为圆柱体（见图3），最大外形尺寸为φ50.8×91.5，腔体底部开有3×M3.5安装孔，通过螺钉与面板安装在一起。

单刀单掷开关

单刀单掷开关
单刀单掷开关（SPST）属于同轴开关的一种，按照接口数量定义，代号为#P#T，另外还有单刀双掷（SPDT）、双刀双掷（DPDT）、单刀六掷（SP6T）等。

构成同轴开关的器件有铁氧体、PIN管、FET或BJT。

铁氧体和PIN是经典的开关器件，表1给出了两种器件的性能比较，铁氧体的特点是功率大、损耗小，PIN 的特点是快速，成本低。

FET或BJT有增益，已经成为中、小功率开关的主要器件。

各种器件的同轴开关都有自己的使用场合。

表1同轴开关器件的性能比较
指标铁氧体PINFET/BJT开关速度慢（ms）快（μs）快（μs）插入损耗低（0.2dB）低（0.5dB）增益承受功率高低低驱动器复杂简单简单体积、重量大、重小、轻小、轻成本高低低。

单刀双掷N型射频同轴继电器的设计

１输入端子；一电路板；－罩子；一磁钢；－线圈；－一２３４５６
４射频同轴继电器的设计
４１结构的设计．
衔铁；一传动机构；一射频切换组件；一腔体；０７８９ｌ一射频连接器
图４单刀双掷Ｎ型射频同轴继电器结构图
动机构和射频传输切换系统几部分组成。其工作原
理为：当控制端加上额定电压时，控制电路工作，线
源端加偏置电压，Ａ或Ｂ对负端加ｒＩ电压时，当Ｉ一Ｔ
线圈上有电流流过，电磁力使一组触点断开，另一组
收稿日期：２１００—１３ —１
４
机电元件
电磁继电器的电磁系统有多种形式其作用是电磁系统的结构形式确定后再进行电磁系统把电能转换为机械能通过传动机构转递到切换组各零件的设计根据产品要求的结构尺寸工作温度件中使继电器触点由闭合状态转换到断开状态或范围线圈工作电压及电流线圈吸合电压及释放电由断开状态转换到闭合状态同时要使闭合的触点压开关时间触点压力和行程寿命冲击和振动等保持一定的压力
单刀双掷Ｎ型射频同轴继电器外形为长方体，其外形图如图３所示。图４是单刀双掷Ｎ型射频同
＋一ＡＢ
输入端子
ＩＩ控制电路
抗、自动控制系统、自动测试设备等。电子４０所从
２００４年起就进行了射频接口为Ｎ型、Ｃ型和ＳＡＳＭ
型的单刀双掷、双刀双掷和单刀多掷等多种射频同
轴继电器产品的研制，为用户提供了多种型号的优
特性阻抗：０１５１；连接器形式：ｆ；Ｎ（）线圈电压：８Ｖ，．．；２ｄｃ线圈电流（０） ≤１０Ａ；２℃ ：４ｍ

一种大功率射频同轴开关的设计

行系统的零件的边缘，避免出现加工毛刺，拐角加工成圆角。此外，防止微波导行系统内污染，降低耐功率阈值，装配前用酒精清洗零部件，还要在满足洁净度要求的专用操作间内进行装配和调试等，而且存放环境应洁净，防止出现污染物。 [10]
3 产品实测结果
根据以上设计，将产品加工完成后进行实际试
验测试，得到实测结果与技术指标要求的对比如表 2
根据微波导行系统结构大间隙设计要求，本型号开关选用螺线管式磁路结构，其特点是磁利用率高，铁芯的行程较大 [8]。结合技术指标的振动要求，对电磁转换系统进行结构设计，在 Maxwell 软件中建立结构模型，进行电磁仿真分析 [9]。
通过仿真分析，磁路中的磁感应强度未达到产品选用的软磁材料的饱和值，因此开关的电磁转换系统结构设计可以满足整体结构及技术指标要求。电磁转换系统仿真结果如图 6 所示。
所示。由对比可知，该产品具备低驻波比、低损耗以
及低气压环境功率耐受能力强的特点，产品的结构设
计满足用户技术指标要求。
表 2 主要性能指标对比
主要指标某型号大功率射频同轴开关用户使用要求符合性
驻波比
≤ 1.08
6.27
隔隔隔离离离度/度d度//BddBB
-0.012 -0.012 -0.014 -0.014 -0.016 -0.016
Name X
Y
Name X
Y
m1 800.0000 -0.0179
m1 800.0000 -0.0179
-0.018 -0.011080.00
100.00
200.00 300.00 400.00 500.00 200.00 300.00 400频.00率/M5H0z0.00
1.010

旋转式波段开关一刀六段规格参数

旋转式波段开关一刀六段规格参数旋转式波段开关一刀六段规格参数：
防护功能：阻燃
电气寿命：10000次
应用范围：电器产品
工作温度：-35℃～85℃
外壳材质：马口铁
接线方式：插板式
引脚材质：直插脚
机械寿命：10000
质保：6个月
防护等级：IP66
3C额定电压范围：440V以上
产品系列：旋转开关，旋转开关又称为波段开关或旋转式波段开关，主要用在收音机、收录机、电视机及各种仪器仪表中。

它由绝缘基片、跳步定位机构、旋转轴、开关动片、定片以及其他固定件组成。

旋转开关的绝缘基片常用高频陶瓷、环氧玻璃布胶板制成。

高频陶瓷基片制作的旋转开关适用于高频和超高频电路，而用环氧玻璃布胶板制作的旋转开关适用于高频和一般电路。

开关动片由哪接在轴上的绝缘体上的金属片制成，它能随开关旋转轴一起转动。

固定在绝缘基体上不动的接触片叫做定片，定片可根
据需要做成各种不同的数目，其中始终和开关动片相连的定片叫做“刀”，“刀”的多少代表开关的极数，一般用D 表示；其他的定片称为“位”或者“掷”,用W表示。

旋转开关上有多少个“刀”，开关就可以同时接通电路中多少个点；有多少个“掷”，开关就可以切换电路几次，因此开关上的动片数目和位数，便确定了旋转开关的规格及用途。