[实用新型]一种适用于毫米波频段的高速开关

说明书

本实用新型公开了一种适用于毫米波频段的高速开关，包括均与高速开关输入端连接的上开关通路和下开关通路；上开关通路与下开关通路中均通过传输线形成阻抗匹配电路；上开关通路和下开关通路中均设置有电压控制开关；上开关通路通过电压控制开关与下开关通路相互连接。该高速开关用传输线代替现有开关电路中集总元件，减少了开关电路中匹配网络的损耗、自共振效应以及寄生电容的影响，同时利用传输线在不同输入信号下特性，有效提高了高速开关的隔离度，增加该高速开关的适用范围。

技术领域

本发明属于微波开关电路设计技术领域，具体涉及一种适用于毫米波频段的高速开关。

背景技术

微波开关电路通常以串、并联开关器件、微带传输线、集总平面电感等构成各种类型滤波网络达到开关目的。

单刀双掷开关被广泛应用于传输/接收模块、移相器、衰减器和多标准通信系统。开关作为现代通信系统中用于控制高速信号流的关键部件，要求低插入损耗、高隔离度、高功率承受能力等，设计时通常需要对开关的性能进行权衡，因此对开关的要求也更为苛刻。

目前，串并结构被广泛用于设计宽带开关，这些开关的输入和输出匹配网络都是由集中元件构成，然而，在传统CMOS技术中，在较高的频率范围，集总元件的损耗、自共振效应以及寄生电容的影响较为显著，另外，较大的电容耦合降低了电感的Q值，增加了以电感为主的匹配网络的损耗。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的适用于毫米波频段的高速开关解决了传统的宽带开关中集总元件的损耗、自共振效应以及寄生电容的影响较为显著，且匹配网络的损耗较高的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种适用于毫米波频段的高速开关，包括均与高速开关输入端连接的上开关通路和下开关通路；

所述上开关通路与所述下开关通路中均通过传输线形成阻抗匹配电路；

所述上开关通路和下开关通路中均设置有电压控制开关；

所述上开关通路通过电压控制开关与所述下开关通路相互连接。

进一步地，所述电压控制开关包括上电压控制开关SW1和下电压控制开关SW2；

所述上开关通路包括传输线CPW1；

所述传输线CPW1的一端作为高速开关的输入端In，所述传输线CPW1的另一端分别与MOS管Mn1的漏极、电阻R1的一端和传输线CPW3的一端连接，所述MOS管Mn1的栅极与电阻Rg1的一端连接，所述电阻Rg1的另一端与上电压控制开关SW1连接，所述MOS管Mn1的源极接地，所述MOS管Mn1的体硅与接地电阻Rb1连接，所述电阻R1的另一端与所述下电压控制开关SW2连接，所述传输线CPW3的另一端接地，所述传输线CPW1的另一端作为上开关通路的输出端Out1；

所述下开关通路包括传输线CPW2；

所述传输线CPW2的一端也作为高速开关的输入端In，所述传输线CPW2的另一端分别与MOS管Mn2的漏极、电阻R2的一端和传输线CPW4的一端连接，所述MOS管Mn2的栅极通过电阻Rg2与下电压控制开关SW2连接，所述MOS管Mn2的体硅与接地电阻Rb2连接，所述MOS管Mn2的源极接地；所述电阻R2的另一端与上电压控制开关SW1连接，所述传输线CPW4的另一端接地，所述传输线CPW2的另一端作为下开关通路的输出端Out2。

进一步地，所述上开关通过中的传输线CPW1和传输CPW3形成阻抗匹配电路；

所述下开关通路中的传输线CPW2和传输线CPW4形成阻抗匹配电路。

进一步地，所述传输线CPW1、传输线CPW2、传输线CPW3和传输线CPW4的特征阻抗均为55Ω；