RF开关设计
阻抗匹配——假设开关置于测量仪器和DUT(待测设备)之间,对于几个系统中的所有的阻抗必须匹配。对于最佳的信号传输,源的输出阻抗应等于开关的特征阻抗、线缆阻抗和DUT的阻抗。在RF测试中,普遍的阻抗级是50或75欧姆。不论要求什么样的阻抗级,适当的阻抗匹配将会保证整个系统完整性。
输入VSWR和信号路经VSWR决定了测量的精确程度。
Mismatch Uncertainty(dB) = 20 x log(1 +/- Γsig path * Γinst)
Where Γ = VSWR-1/VSWR +1
如果信号路经输出和仪器输入具有很好的VSWR,比如1.3:1,失配不确定性(Mismatch Uncertainty)大概在+/-0.15dB。
终止——在高频率情况下,所有信号必须被适当终止,否则电磁波会在端接点上被反射,导致VSWR的增加。一个没有终接的开关在断开状态会增加VSWR,一个开关一般需要提供50欧姆的端接电阻来匹配连通或断开状态。VSWR增加后,如果反射部分足够大,甚至有可能损坏源端。
功率传输——另一个重要的考虑是系统从仪器至DUT传送RF功率的能力。由于插入损耗,信号可能需要放大。一些应用场合,又可能需要减少信号至DUT上的功率。使用放大器或衰减器可保证将精确的信号功率值传送至开关系统。
信号滤波器——信号滤波器在一些情况下是很有用的,比如噪声不小心加入到通过开关传送的信号中的时候。如果原始信号频率不适合DUT测试频率,滤波器也很有用。在这种情况下,滤波器可被加到开关中以改变信号带宽或者滤除不需要的信号频率。
相位失真——随着测试系统尺寸的扩大,从相同的信号源出来的信号可能会通过不同的途径传送至DUT,导致了相位失真。这个指标通常被称之为传输延迟。对一个给定的传导介质,延迟是与信号路径长度成正比的。不同的信号路径长度将会导致信号相位移动,导致错误的测量结果。要减少相位失真,要保证信号路经长度的相同。
总结