专利名称:单刀十六掷开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种单刀十六掷开关，它由两层开关阵组成，中心层开关阵只包含一个单刀四掷开关即中心开关，外层开关阵由四个单刀四掷开关组成，中心开关的不动臂与源信号端连接，中心开关的动臂与相邻外层开关阵中一个单刀多掷开关的不动臂连接，最外层开关阵中单刀四掷开关的动臂与目标信号端连接。本实用新型在电压足够的情况下，完全可以承受20W连续波功，同时调试量极大缩减，设计难度大幅下降。
【专利说明】单刀十六掷开关
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种单刀多掷开关，特别是涉及一种散热性强，损耗驻波调试量小，匹配更容易的单刀十六掷开关。
【背景技术】
[0002]微波开关是微波控制电路的一种，它广泛应用于各种微波系统之中，宽带、高隔离度开
[0003]关，在电子侦察、对抗和多波束雷达、相控阵雷达等领域的需求强烈。因此研究低插损、高
[0004]隔离度、宽频带、小型化的微波开关具有实际的工程意义。
[0005]传统的单刀十六掷开关采用串并结构，公共端PIN管芯MA4P404-132的匹配由于路数太多难以做好，损耗驻波调试量大且技术指标不理想，这个现象会随着频率升高越发明显，公共端由于管芯数量多寄生参数也会越来越大。
[0006]传统的单刀十六掷开关无法承受大功率，第一颗管芯未接地且无法提供负高压，所以大功率情况下必定烧毁。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种散热性强，损耗驻波调试量小，匹配更容易的一种单刀十六掷开关。
[0008]本实用新型技术方案是这样实现的:一种单刀十六掷开关，它由多层开关阵组成，除中心层开关阵只包含一个单刀多掷开关即中心开关外，任意一层开关阵由多个单刀多掷开关组成，中心开关的不动臂与源信号端连接，中心开关的动臂与相邻外层开关阵中一个单刀多掷开关的不动臂连接，该外层开关阵中单刀多掷开关的动臂又与更外相邻一层开关阵中一个单刀多掷开关的不动臂连接，依此类推，最外层开关阵中单刀多掷开关的动臂与目标信号端连接。
[0009]所述的单刀多掷开关为单刀四掷开关。
[0010]所述的单刀十六掷开关的开关阵层数为2。
[0011]所述的一种单刀十六掷开关的源信号端和目标信号端能够互换。
[0012]本实用新型散热的效果远优于传统一分十六的串并结果，在电压足够的情况下，完全可以承受20W连续波功，同时调试量极大缩减，设计难度大幅下降。
【附图说明】
[0013]图1为传统的单刀十六掷开关结构示意图；
[0014]图2为本实用新型的结构示意图；
[0015]图3为本实用新型其中任意一个开关阵的等效电路图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图进一步描述本实用新型的技术方案:
[0017]如图1所示，为传统的单刀十六掷开关采用串并结构，图1正中公共端PIN管芯MA4P404-132由于路数太多，匹配难以做好，损耗驻波调试量大且技术指标不理想，这个现象会随着频率升高越发明显。公共端由于管芯数量多寄生参数也会越来越大。而且无法承受大功率，第一颗管芯未接地且无法提供负高压，所以大功率情况下必定烧毁。
[0018]如图2所示，为本实用新型的单刀十六掷开关，它由多层开关阵组成，除中心层开关阵只包含一个单刀多掷开关即中心开关外，任意一层开关阵由多个单刀多掷开关组成，中心开关的不动臂与源信号端连接，中心开关的动臂与相邻外层开关阵中一个单刀多掷开关的不动臂连接，该外层开关阵中单刀多掷开关的动臂又与更外相邻一层开关阵中一个单刀多掷开关的不动臂连接，依此类推，最外层开关阵中单刀多掷开关的动臂与目标信号端连接。
[0019]所述的单刀多掷开关为单刀四掷开关。
[0020]所述的单刀十六掷开关的开关阵层数为2。
[0021]所述的一种单刀十六掷开关的源信号端和目标信号端能够互换。
[0022]如图3所示，为任意一个开关阵的等效电路图，开关阵具有四条开关臂SWa、Sffb,Sffc > Sffd,分别对应四个输出端Output 1、0utput2、0utput3、0utput4,每条开关臂结构完全相同。如开关臂SWa，输入端与输出端的连线经过两个点SI和S2，SI和S2两点分别连接二极管VDl和VD2的正极，二极管VDl和VD2均接地。电容Cl与电感LI 一端相连，交点为S3，点S3的另一端连接在点SI和点S2之间，Cl另一端接地，LI另一端接提供输入电压Va的电路。所述二极管正向导通时视作电阻，关断时视作电容。若需要开关臂SWa输出，只需要Va加负向电压，Vb，Vc，Vd加正向电压即可，由于单刀十六掷5个开关阵都完全相同，故用相同方法也能实现单刀十六掷开关的功能。
[0023]所述的单刀十六掷开关电容均为10pF电容。
[0024]所述的单刀十六掷开关PIN 二极管均为MA4P404-132。
[0025]所述的单刀十六掷开关电感均为36nH的绕线线圈。
[0026]本实用新型改变了原有的一分十六开关公共端的实现方式，采用了一分四路再分四路的方式，相当于把一个单刀十六掷开关做成了 5个单刀四掷开关，将公共端16路的不匹配度分配到5个单刀四路来重新匹配，虽然看起来射频面通过的PIN 二极管MA4P404-132多了，理论上损耗驻波会增加，但是由于实际生产过程中，单刀四掷开关的匹配无论是调试还是设计难度都远低于单刀十六掷开关，所以产品最终的技术指标优于单刀十六掷开关，同时由于每一个公共端都是单刀四掷开关组成，PIN 二极管数量不多，开关的不匹配度不会由于频率的提高像单刀十六掷那样急剧恶化。并且管芯均采用纯并结构所以散热的效果远优于传统一分十六的串并结果，在电压足够的情况下，完全可以承受20W连续波功率。
[0027]本实用新型在同频率下损耗，驻波均优于传统一分十六方案的技术指标。提供给某用户的同样2种方案的单刀十六开关。传统方案的驻波1.8，损耗3dB，新方案驻波1.5，损耗1.5dB。指标远远优于传统方案。
【权利要求】
1.一种单刀十六掷开关，其特征在于:它由多层开关阵组成，除中心层开关阵只包含一个单刀多掷开关即中心开关外，任意一层开关阵由多个单刀多掷开关组成，中心开关的不动臂与源信号端连接，中心开关的动臂与相邻外层开关阵中一个单刀多掷开关的不动臂连接，该外层开关阵中单刀多掷开关的动臂又与更外相邻一层开关阵中一个单刀多掷开关的不动臂连接，依此类推，最外层开关阵中单刀多掷开关的动臂与目标信号端连接。2.根据权利要求1所述的一种单刀十六掷开关，其特征在于:所述的单刀多掷开关为单刀四掷开关。3.根据权利要求1所述的一种单刀十六掷开关，其特征在于:所述的开关阵层数为2。4.根据权利要求2所述的一种单刀十六掷开关，其特征在于:所述的源信号端和目标信号端能够互换。
【文档编号】H03K17-74GK204272067SQ201420690926
【发明者】骆兆宇, 张文生, 赵天新 [申请人]成都九洲迪飞科技有限责任公司