基于增强型PHEMT的单刀双掷开关制造技术

本发明专利技术涉及微波电路技术领域，公开了一种基于增强型ＰＨＥＭＴ的单刀双掷微波开关，包括六个增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管ＥＰＨＥＭＴ、六个限流电阻Ｒ、三个隔直电容Ｃ、五段微带线Ｌ和两个电压控制端。利用本发明专利技术，只需要０～０．２Ｖ和正电压（１Ｖ）作为关断和导通的控制电平，使微波开关和采用正向电压供电的控制电路和其它微波电路更好的实现单片集成，提高了集成度和可实现性，降低了设计的复杂度和成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波电路
，尤其涉及一种基于增强型赝配高电子 迁移率场效应晶体管(enhancement—mode PHEMT，即E PHEMT)的单刀双掷微波开关。
技术介绍
单刀单掷开关的作用是控制输入的信号是否可以传输到输出端；而单 刀双掷开关的作用是控制输入的信号传输到哪一路输出端。单刀双掷开关 中，要求一路导通，处于低阻抗，信号通过；另一路关断，处于高阻抗， 信号阻止。常规的基于PHEMT的单刀双掷微波开关，均利用耗尽型PHEMT作 为开关器件，以控制输入信号从哪一路输出。如图1所示，图1为常规的 基于耗尽型PHEMT的单刀双掷微波开关的电路图。耗尽型PHEMT在栅 极电压为0V时，沟道导通，处于低阻抗状态；当栅极电压负向增加至夹 断电压时，沟道关闭，处于高阻抗状态，因而需要两个控制电压分别为OV 和负电压。图2示出了耗尽型PHEMT的IV曲线。当控制电路和其它微波电路采用正向电压供电时，由于基于耗尽型的 微波开关和这些电路的电源不同，不利于单片集成，从而给电路的设计和 实现带来诸多困难。而增强型PHEMT (即EPHEMT)在栅极电压为OV时，沟道关闭， 处于高阻抗状态；只有当栅极电压正向增加至阈值电压(0 0.2V)时， 沟道开启，处于低阻抗状态。因此，基于增强型PHEMT设计的微波开关， 只需要0 0.2V和正电压(IV)作为控制电平。这样，可以避免电源正负 向的转换，有利于和正电源供电的控制电路以及微波电路实现单片集成， 并进而提高集成度，降低成本。
技术实现思路
(一) 要解决的技术问题有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种基于增强型PHEMT的单 刀双掷微波开关，使微波开关和采用正向电压供电的控制电路和其它微波 电路更好的实现单片集成，提高集成度和可实现性，降低设计的复杂度和 成本。(二) 技术方案为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的-一种基于增强型PHEMT的单刀双掷微波开关，该微波开关包括六个 增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管E PHEMT、六个限流电阻R、三 个隔直电容C、五段微带线L和两个电压控制端，其中，所述第一电压控制端VI的正极通过第一限流电阻Rl与第一增强型 赝配高电子迁移率场效应晶体管EPHEMT1的栅极连接，通过第五限流电 阻R5与第五增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管EPHEMT5的栅极连 接，通过第六限流电阻R6与第六增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管 EPHEMT6的栅极连接；所述第二电压控制端V2的正极通过第二限流电阻R2与第二增强型 赝配高电子迁移率场效应晶体管EPHEMT2的栅极连接，通过第三限流电 阻R3与第三增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管E PHEMT3的栅极连 接，通过第四限流电阻R4与第四增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管 EPHEMT4的栅极连接；所述E PHEMT1、 E PHEMT2的漏极通过第一微带线Ll与第一隔直 电容C1的一端连接，第一隔直电容C1的另一端接输入端RFIN;所述E PHEMT1的源极与E PHEMT4的漏极直接连接，并通过第二 微带线L2与EPHEMT3的漏极连接，同时还依次通过第二微带线L2、第 三微带线L3与第二隔直电容C2的一端连接，第二隔直电容C2的另一端 接第一输出端RF0UT1;所述E PHEMT2的源极与E PHEMT5的漏极直接连接，并通过第四 微带线L4与EPHEMT6的漏极连接，同时还依次通过第四微带线L4、第 五微带线L5与第三隔直电容C3的一端连接，第三隔直电容C3的另一端接第二输出端RFOUT2。上述方案中，所述E PHEMT3的漏极通过第三微带线L3与第二隔直 电容C2连接，所述E PHEMT3的源极接地。上述方案中，所述E PHEMT4的漏极依次通过第二微带线L2、第三 微带线L3与第二隔直电容C2连接，所述EPHEMT4的源极接地。上述方案中，所述E PHEMT6的漏极通过第五微带线L5与第三隔直 电容C3连接，所述EPHEMT6的源极接地。上述方案中，所述E PHEMT5的漏极依次通过第四微带线L4、第五 微带线L5与第三隔直电容C3连接，所述EPHEMT5的源极接地。上述方案中，所述第一电压控制端VI的负极和第二电压控制端V2 的负极均接地。上述方案中，当EPHEMTT的栅极电压为1V时，该EPHEMT处于 导通状态；当E PHEMT的栅极电压为0 0.2V的阈值电压时，该E PHEMT 处于关闭状态。上述方案中，当串联E PHEMT1处于导通状态，串联E PHEMT2处 于关闭状态，并联E PHEMT3和并联E PHEMT4处于关闭状态，并联E PHEMT5和并联E PHEMT6处于导通状态时，该微波开关的第一输出端 RF 0UT1支路处于导通状态，插入损耗低，无限射频RF信号从输入端 RF IN传输到第一输出端RF 0UT1;该微波开关的第二输出端RF OUT2 支路处于关断状态，隔离度高，RF信号不能从输入端RF IN传输到第二 输出端RFOUT2。上述方案中，当串联E PHEMT1处于关断状态，串联EPHEMT2处 于导通状态，并联E PHEMT3和并联E PHEMT4处于导通状态，并联E PHEMT5和并联E PHEMT6处于关闭状态时，该微波开关的第一输出端 RF 0UT1支路处于关断状态，隔离度高，RF信号不能从输入端RFIN传 输到第一输出端RF 0UT1;该微波开关的第二输出端RF OUT2支路处于 导通状态，插入损耗低，RP信号从输入端RF IN传输到第二输出端RF OUT2。(三)有益效果 从上述技术方案可以看出，本专利技术具有以下有益效果 本专利技术提供的基于增强型PHEMT的单刀双掷微波开关，只需要0 0.2V和正电压(IV)作为导通和关断的控制电平，使微波开关和采用正 向电压供电的控制电路和其它微波电路更好的实现单片集成，提高了集成 度和可实现性，降低了设计的复杂度和成本。附图说明图1为常规的基于耗尽型PHEMT的单刀双掷微波开关的电路图； 图2为耗尽型PHEMT的IV曲线； 图3为增强型PHEMT的IV曲线；图4为本专利技术提供的基于增强型PHEMT的单刀双掷微波开关的电路图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实 施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。如图4所示，图4为本专利技术提供的基于增强型PHEMT的单刀双掷微 波开关的电路图，该微波开关包括六个增强型赝配高电子迁移率场效应晶 体管EPHEMT、六个限流电阻R、三个隔直电容C、五段微带线L和两 个电压控制端。其中，所述第一电压控制端VI的正极通过第一限流电阻Rl与第一 增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管EPHEMT1的栅极连接，通过第五 限流电阻R5与第五增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管EPHEMT5的 栅极连接，通过第六限流电阻R6与第六增强型赝配高电子迁移率场效应 晶体管E PHEMT6的栅极连接。所述第二电压控制端V2的正极通过第二限流电阻R2与第二增强型 赝配高电子迁移率场效应晶体管EPHEMT2的栅极连接，通过第三限流电 阻R3与第三增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管E PHEMT3的栅极连 接，通过第四限流电阻R4与第四增强型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管的单刀双掷微波开关，其特征在于，该微波开关包括六个增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管Ｅ　ＰＨＥＭＴ、六个限流电阻Ｒ、三个隔直电容Ｃ、五段微带线Ｌ和两个电压控制端，其中，　所述第一电压控制端Ｖ１的正极通过第一限流电阻Ｒ１与第一增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管Ｅ　ＰＨＥＭＴ１的栅极连接，通过第五限流电阻Ｒ５与第五增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管Ｅ　ＰＨＥＭＴ５的栅极连接，通过第六限流电阻Ｒ６与第六增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管Ｅ　ＰＨＥＭＴ６的栅极连接；　所述第二电压控制端Ｖ２的正极通过第二限流电阻Ｒ２与第二增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管Ｅ　ＰＨＥＭＴ２的栅极连接，通过第三限流电阻Ｒ３与第三增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管Ｅ　ＰＨＥＭＴ３的栅极连接，通过第四限流电阻Ｒ４与第四增强型赝配高电子迁移率场效应晶体管Ｅ　ＰＨＥＭＴ４的栅极连接；　所述Ｅ　ＰＨＥＭＴ１、Ｅ　ＰＨＥＭＴ２的漏极通过第一微带线Ｌ１与第一隔直电容Ｃ１的一端连接，第一隔直电容Ｃ１的另一端接输入端ＲＦ　ＩＮ；　所述Ｅ　ＰＨＥＭＴ１的源极与Ｅ　ＰＨＥＭＴ４的漏极直接连接，并通过第二微带线Ｌ２与Ｅ　ＰＨＥＭＴ３的漏极连接，同时还依次通过第二微带线Ｌ２、第三微带线Ｌ３与第二隔直电容Ｃ２的一端连接，第二隔直电容Ｃ２的另一端接第一输出端ＲＦ　ＯＵＴ１；　所述Ｅ　ＰＨＥＭＴ２的源极与Ｅ　ＰＨＥＭＴ５的漏极直接连接，并通过第四微带线Ｌ４与Ｅ　ＰＨＥＭＴ６的漏极连接，同时还依次通过第四微带线Ｌ４、第五微带线Ｌ５与第三隔直电容Ｃ３的一端连接，第三隔直电容Ｃ３的另一端接第二输出端ＲＦ　ＯＵＴ２。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐静波，张海英，叶甜春，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]