微波功率开关电路、装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种微波功率开关电路、装置及控制方法。该电路包括射频输入端口、第一匹配元件、第二匹配元件、至少一个射频输出端口和至少一个开关模块；开关模块和射频输出端口一一对应；开关模块包括第一开关支路；第一开关支路包括第一开关管、第二开关管和吸收负载；在同一第一开关支路中，第一开关管与吸收负载串联连接，第二开关管与吸收负载并联连接；当微波功率开关电路工作时，同一开关模块中的第一开关管的开关状态和第二开关管的开关状态相反，以使该开关模块对应的射频输出端口与射频输入端口之间处于导通状态或隔离状态。本发明专利技术可以使微波功率开关电路的插损降低，并提高其隔离度。其隔离度。其隔离度。

Microwave power switch circuit, device and control method

【技术实现步骤摘要】
微波功率开关电路、装置及控制方法


[0001]本专利技术涉及微波
，尤其涉及一种微波功率开关电路、装置及控制方法。

技术介绍

[0002]微波功率开关作为收发前端的关键部分，其插损和隔离度不仅影响着发射通道的效率，还影响着接收通道的噪声系数。反射式开关的隔离端阻抗完全失配，输入信号几乎全反射，这在某些应用中会导致其后端器件的不正常工作，甚至损坏。吸收式开关，通过在隔离端加负载，并使端口阻抗达到匹配，从而使输入信号被负载吸收。对于吸收式开关，导通端和隔离端需同时满足匹配要求，相对于反射式开关，无疑增加了电路的损耗并恶化了隔离度。
[0003]目前，缺少一种既能降低插损，又能提高隔离度的吸收式开关电路。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种微波功率开关电路、装置及控制方法，以解决目前缺少一种既能降低插损，又能提高隔离度的吸收式开关电路的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种微波功率开关电路，包括射频输入端口、第一匹配元件、第二匹配元件、至少一个射频输出端口和至少一个开关模块；开关模块和射频输出端口一一对应；
[0006]开关模块包括第一开关支路；第一开关支路，第一端通过第一匹配元件与对应的射频输出端口连接，第一端还通过第二匹配元件与射频输入端口连接，第二端接地；
[0007]第一开关支路包括第一开关管、第二开关管和吸收负载；
[0008]在同一第一开关支路中，第一开关管与吸收负载串联连接，第二开关管与吸收负载并联连接，第一开关管和吸收负载串联连接后的第一端与第一开关支路的第一端连接，第一开关管和吸收负载串联连接后的第二端与第一开关支路的第二端连接；
[0009]当微波功率开关电路工作时，同一开关模块中的第一开关管的开关状态和第二开关管的开关状态相反，以使该开关模块对应的射频输出端口与射频输入端口之间处于导通状态或隔离状态。
[0010]在一种可能的实现方式中，若射频输出端口的数量大于或等于2，则当微波功率开关电路工作时，其中一个开关模块对应的射频输出端口与射频输入端口之间处于导通状态，其他开关模块对应的射频输出端口与射频输入端口之间均处于隔离状态。
[0011]在一种可能的实现方式中，开关模块还包括N级第二开关支路和N个第三匹配元件，第二开关支路和第三匹配元件一一对应，N≥1；
[0012]第一级第二开关支路，第一端通过对应的第三匹配元件与第一开关支路的第一端连接，第二端接地；第N级第二开关支路，第一端通过第二匹配元件与射频输入端口连接；
[0013]第M级第二开关支路，第一端通过对应的第三匹配元件与第M
‑
1级第二开关支路的第一端连接，第二端接地；2≤M≤N；
[0014]各个第二开关支路均包括第三开关管；
[0015]第三开关管，第一端与所属的第二开关支路的第一端连接，第二端与所属的第二开关支路的第二端连接；
[0016]当微波功率开关电路工作时，同一开关模块中的第三开关管的开关状态与第一开关管的开关状态相同。
[0017]在一种可能的实现方式中，第三匹配元件为阻抗匹配电路。
[0018]在一种可能的实现方式中，第一匹配元件和第二匹配元件均为阻抗匹配电路。
[0019]在一种可能的实现方式中，微波功率开关电路还包括控制模块；
[0020]第一开关管和第二开关管均受控于控制模块。
[0021]第二方面，本专利技术实施例提供了一种微波功率开关装置，包括如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的微波功率开关电路。
[0022]第三方面，本专利技术实施例提供了一种控制方法，应用于第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的微波功率开关电路，或应用于如第二方面所述的微波功率开关装置；
[0023]上述控制方法包括：
[0024]当微波功率开关电路工作时，控制其中一个开关模块对应的射频输出端口与射频输入端口之间处于导通状态，控制其他开关模块对应的射频输出端口与射频输入端口之间均处于隔离状态。
[0025]在一种可能的实现方式中，控制其中一个开关模块对应的射频输出端口与射频输入端口之间处于导通状态，控制其他开关模块对应的射频输出端口与射频输入端口之间均处于隔离状态，包括：
[0026]控制其中一个开关模块中的第一开关管处于断开状态，且控制其中一个开关模块中的第二开关管处于导通状态，以使其中一个开关模块对应的射频输出端口与射频输入端口之间处于导通状态；
[0027]控制其他开关模块中的第一开关管均处于导通状态，且控制其他开关模块中的第二开关管均处于断开状态，以使其他开关模块对应的射频输出端口与射频输入端口之间均处于隔离状态。
[0028]在一种可能的实现方式中，控制其中一个开关模块对应的射频输出端口与射频输入端口之间处于导通状态，控制其他开关模块对应的射频输出端口与射频输入端口之间均处于隔离状态，还包括：
[0029]控制其中一个开关模块中的第三开关管均处于断开状态，且控制其他开关模块中的第三开关管均处于导通状态。
[0030]本专利技术实施例提供一种微波功率开关电路、装置及控制方法，该电路包括射频输入端口、第一匹配元件、第二匹配元件、至少一个射频输出端口和至少一个开关模块；开关模块和射频输出端口一一对应；开关模块包括第一开关支路；第一开关支路包括第一开关管、第二开关管和吸收负载；在同一第一开关支路中，第一开关管与吸收负载串联连接，第二开关管与吸收负载并联连接。本专利技术实施例通过吸收负载与第二开关管并联的形式，通过第二开关管切换为开启态与关闭态，使得吸收负载分别与第二开关管的导通电阻和关态电容并联，来优化第一开关支路的插损和隔离度，进而可以使微波功率开关电路的插损降
低，并提高其隔离度。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术实施例提供的一种微波功率开关电路的结构示意图；
[0033]图2是本专利技术实施例提供的一种微波功率开关电路的简化等效电路示意图；
[0034]图3是一种传统微波功率开关电路的结构示意图；
[0035]图4是一种传统微波功率开关电路的简化等效电路示意图；
[0036]图5是本专利技术实施例提供的又一种微波功率开关电路的结构示意图；
[0037]图6是传统两级的单刀双掷吸收式开关的示意图；
[0038]图7是本专利技术实施例提供的两级的单刀双掷吸收式开关的示意图；
[0039]图8是传统两级的单刀双掷吸收式开关的仿真结果示意图；
[0040]图9是本专利技术实施例提供的两级的单刀双掷吸收式开关的仿真结果示意图。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波功率开关电路，其特征在于，包括射频输入端口、第一匹配元件、第二匹配元件、至少一个射频输出端口和至少一个开关模块；所述开关模块和所述射频输出端口一一对应；所述开关模块包括第一开关支路；所述第一开关支路，第一端通过所述第一匹配元件与对应的射频输出端口连接，第一端还通过所述第二匹配元件与所述射频输入端口连接，第二端接地；所述第一开关支路包括第一开关管、第二开关管和吸收负载；在同一第一开关支路中，第一开关管与吸收负载串联连接，第二开关管与吸收负载并联连接，第一开关管和吸收负载串联连接后的第一端与第一开关支路的第一端连接，第一开关管和吸收负载串联连接后的第二端与第一开关支路的第二端连接；当所述微波功率开关电路工作时，同一开关模块中的第一开关管的开关状态和第二开关管的开关状态相反，以使该开关模块对应的射频输出端口与所述射频输入端口之间处于导通状态或隔离状态。2.如权利要求1所述的微波功率开关电路，其特征在于，若所述射频输出端口的数量大于或等于2，则当所述微波功率开关电路工作时，其中一个开关模块对应的射频输出端口与所述射频输入端口之间处于导通状态，其他开关模块对应的射频输出端口与所述射频输入端口之间均处于隔离状态。3.如权利要求1所述的微波功率开关电路，其特征在于，所述开关模块还包括N级第二开关支路和N个第三匹配元件，所述第二开关支路和所述第三匹配元件一一对应，N≥1；第一级第二开关支路，第一端通过对应的第三匹配元件与所述第一开关支路的第一端连接，第二端接地；第N级第二开关支路，第一端通过所述第二匹配元件与所述射频输入端口连接；第M级第二开关支路，第一端通过对应的第三匹配元件与第M
‑
1级第二开关支路的第一端连接，第二端接地；2≤M≤N；各个第二开关支路均包括第三开关管；第三开关管，第一端与所属的第二开关支路的第一端连接，第二端与所属的第二开关支路的第二端连接；当所述微波功率开关电路工作时，同一开关模块中的第三开...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝俊祥，刘飞飞，卜爱民，王磊，陈南庭，刘帅，戴剑，王凯，冯涛，郭丰强，韩玉鹏，傅琦，宋作奇，苏晓晨，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：