[发明专利]一种低视频馈通泄露的宽带微波开关双工电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波开关双工电路，具体涉及一种低视频馈通泄露的宽带微波开关双工电路。

背景技术

微波测试仪器的工作带宽越来越宽，因为使用元件带宽限制及高低波段信号的处理的方式不同。在大多数情况下，宽带微波测试仪器的发射通道分高低波段分别进行信号的产生和处理。在信号的接收通道，也需要将宽带的微波输入信号转换分配到高低不同波段的通道分波段进行分析处理。现在，微波毫米波测试仪器的最低工作频率越来越低，一般测试仪器的最低工作频率到几千赫兹(kHz)。这样，宽带微波测试仪器的发射和接收通道中需要实现一种电路，这种电路能将包含到几千赫兹(kHz)低频的低波段信号和微波频段的高波段信号转换合成到一个通路中发射输出，反之，需要将包含几千赫兹(kHz)的低频的宽带的接收信号转换分配到高低频率不同波段的通道分别进行分析处理。同时因为仪器测试速度要求，要求这种电路具有较快的切换速度。

对于能将不同通道微波信号进行转换，主要有微波同轴机电开关、微波电子开关、微波开关双工电路等。

微波同轴机电开关尽管插损、端口驻波、承受功率等都具有优势，但是其开关速度慢、使用寿命有限是不可克服的缺点，由于现在快速测试的需求，微波同轴机电开关在测试仪器中使用越来越少。

微波电子开关主要包括PIN二极管开关和FET开关。其中PIN二极管开关因为PIN二极管的固有特性，低频存在截止频率的限制，限制其在低频段的使用。FET开关尽管不存在截止频率的限制，但是FET开关存在低频信号传输时，输入功率压缩点降低的问题，频率越低输入功率压缩点越低，这样也限制其在低频的使用。因为以上原因，当转换通路中工作频段有低于1MHz-10MHz的低频信号时，限制了微波电子开关的使用。

微波开关双工电路适用于高低波段不同频率波段信号的转换，一般微波开关双工电路采用电感电容元件实现双工电路，因为使用元件的限制，特别是高波段小容值电容限制，当高低波段的分段点频率较高时非常难以实现。同时，因为双工电路的分段点由电容和电感确定，电容和电感的精度误差，会造成微波开关双工器分段点偏移，实现一致性较差。同时微波开关双工电路需要使用开关控制元件来实现高隔离，一般使用PIN二极管，微波开关双工电路中PIN二极管开关的通断需要提供正负电压变换的直流偏置。在开关变换状态，偏置电压快速阶跃变化会产生低频的视频馈通信号(一般会根据驱动速度产生直流到几百MHZ的信号谱)。因为微波开关双工器一般需要工作到低频率甚至到直流(DC)，产生的视频馈通干扰在开关双工电路的工作频率内，会干扰正常传输的信号，特别是在需要快速捷变的仪器设备中，对后续的信号正常使用和处理产生非常大影响。

发明内容

本发明提供了一种低视频馈通泄露的宽带微波开关双工电路，解决了现有技术在开关变换状态，偏置电压快速阶跃变化会产生低频的视频馈通信号，对信号的正常传输造成干扰的技术问题。

本发明的低视频馈通泄露的宽带微波开关双工电路，包括高波段端口、高波段偏置电路、低波段端口、低波段偏置电路和公共端口，所述高波段偏置电路设置在所述高波段端口与所述公共端口之间，所述低波段偏置电路设置在所述低波段端口与所述公共端口之间；

所述高波段偏置电路包括与所述高波段端口串联的第一隔直电容、第一PIN二极管，以及与所述高波段端口并联的高波段偏置，高波段偏置通过第一限流电阻和扼流电感连接在所述第一隔直电容和所述第一PIN二极管之间；

所述低波段偏置电路包括与所述低波段端口串联的低波段耦合电感，以及与低波段端口并联的多个低波段PIN二极管，所述低波段耦合电感的另一端连接公共端口，所述低波段PIN二极管分别通过低波段隔直电容接地，并通过第二限流电阻连接低波段偏置。

作为优选，所述第一限流电阻和第二限流电阻的阻值相同。高低波段的偏置控制，偏置电压绝对值相同，极性相反，能在微波通路上抵消驱动控制产生的影响，降低视频馈通泄露。

作为优选，所述低波段PIN二极管包括第二PIN二极管和第三PIN二极管，所述第二PIN二极管通过第二隔直电容接地，所述第三PIN二极管通过第三隔直电容接地。为了提高低波段的隔离度，可以增加并联的低波段PIN二极管的数量。

作为优选，所述低波段耦合电感采用微带电路实现。微带电路的耦合电感工作频率能够非常高，可以提高开关双工电路的工作频率。

作为优选，所述扼流电感采用加电的金丝实现，实现较小的电感值，以适应高波段偏置电路较高的工作频率。

作为优选，所述第一隔直电容采用梁式引线电容，适于装配。