L波段大功率開關的研制

孟向俊，楊　磊，黃貞松，宋　艷，許　慶（南京電子器件研究所，南京211111）

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L波段大功率開關的研制

孟向俊，楊磊，黃貞松，宋艷，許慶
（南京電子器件研究所，南京211111）

根據高功率、低插損、高隔離的要求，選擇串并聯電路形式對這些指標做折衷處理。采用多芯片模塊組裝工藝，把PIN管芯片通過焊料燒結在氮化鋁基板上。相比于傳統基板材料，氮化鋁陶瓷基板導熱性能優良，無需加裝散熱器，使電路尺寸減小，制作簡單。實現在L波段上，通過峰值功率500 W、占空比30%的脈沖信號，插入損耗小于0.8 dB，隔離度大于35 dB。

多芯片模塊；氮化鋁陶瓷基板；大功率開關

1　引言

隨著無線通信技術的發展，通信系統、雷達系統等的發射功率越來越高，這就要求收發開關能夠傳輸更大的功率。PIN管開關因其傳輸功率大、插入損耗小、端口隔離大、切換速度快、開關壽命長等特點常被用作大功率傳輸中的收發開關。

以往大多數PIN管開關器件都是以普通PCB或氧化鋁陶瓷作為其基板，基板材料的導熱性能很大程度上決定了能處理的功率，本文選取了高導熱性能的氮化鋁基板。先通過分析比較選取合適的電路結構，在此基礎上選取合適的PIN管，通過焊料燒結的方法將PIN管粘結到氮化鋁基板上，保證PIN管有良好的散熱，能夠通過大功率信號。

2　L波段大功率開關設計與實現

PIN管應用在開關電路中通常是串聯、并聯等形式［1］，如圖1和圖2所示。

串聯型的二極管開關通常用于寬頻率與低插入損耗的情況下，最大隔離度取決于PIN二極管的電容，損耗與功耗由二極管的正向電阻決定；……