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封面故事 | Cover Story - MMIC

SP2T 到 SP5T 开关都是反射式开关，即除非 个 SP2T 和两个 SP4T 开关的组合，该设计优化了
开关的一个臂偏置在开启状态，否则开关将反射 串联开关设计的宽带相对平坦插入损耗，同时通
输入信号。另一种替代方法是在 50 欧姆负载中加 过在开关的每个臂中将三个二极管串联在一起来
入一个额外的开关臂。在这种情况下，当需要信 改善隔离。在 40GHz 时，典型的三个二极管插入
号臂处于关断状态时，端接臂偏置在导通状态， 损耗 <2dB，隔离度 >30dB。宽带性能如图 6 所示。
并且所有输入功率都被 50 欧姆电阻负载吸收消
耗。这种所谓非反射或吸收开关的 SP1T 例子如 全并联 50MHz->70GHz
图 4 所示，其中有组合的负载终端和偏置电路。 如图 7 所示，为采用两个并联二极管的
SP1T 开关设计，其中有零长度的传输线和从输入
到输出仅为 422um 的间距。这些特性结合在一起，
提供从 50MHz 到至少 70GHz 的极高性能。在
50GHz 时，插入损耗为 0.35dB，隔离度为 46dB，

图4. 非反射SP1T开关。
全串联 50MHz->70GHz
如图 5 所示，单刀八掷（SP8T）开关采用全
串联二极管设计。在电路内部，开关实际上是一 图7. 使用两个并联二极管的SP1T开关。

图5. 仅使用串联二极管的SP8T开关。

图8. 图7中SP1T开关的宽带性能。
在仅为 -5V 和 +10mA 的偏置下（图 8）。
全并联 60GHz-110GHz
全并联 SP2T 和 SP3T 开关采用全并联架构，
专为 77GHz 汽车传感应用而开发，其功能性能覆
盖 60-110GHz。这些开关，如图 9 所示的 SP3T，
还在卫星通信、毫米波雷达以及用于天文、国防
和安防应用的 94GHz 成像应用，芯片本身集成具
有高阻抗线和并联 MIM 电容的集成偏置网络。由
图6. 图5中SP8T开关的宽带性能。

12 化合物半导体 2018年第1期 www.compoundsemiconductorchina.net