本文出现在Microwaves&Rf.并经允许在此发表。
你会学到什么:
- SPDT继电器在测试应用中扮演什么角色?
- 基于MEMS的交换机的好处是什么?
- 遗留技术的性能优势。
机电继电器(EMRS)是RF测试和测量系统世界的常见工作组件。例如,单极/双掷(SPDT)RF继电器已在各种RF开关应用中使用数十年。在继电器和交换机的概率中,“极点”(P)指的是继电器上的输入端口数,而“抛出”(T)传达输出端口的数量。
SPDT继电器是一种具有一个公共输入端子和两个输出触点的开关,提供了一种在两个电路之间切换的直接方式。SPDT继电器可以在电路和系统设计中执行各种功能。根据如何配置电路,继电器可以用作开关开关,在“就绪”或“备用”模式之间切换,或将公共电路连接到其运行的电路中的两个单独的路径。
RF同轴SPDT继电器
射频同轴SPDT继电器是信号路由应用中的标准元件,需要结合高频、高功率和卓越的射频性能。射频同轴SPDT继电器,顾名思义,采用同轴连接器和电缆,设计用于开路和闭合电路路径,同时引入最小的射频不匹配,这可能导致波反射。
射频同轴SPDT继电器可用于将高频射频信号从一个传输路径路由到另一个传输路径。它们经常部署在RF和微波测试系统中,以允许在两个天线信号之间切换,或在不同仪器之间路由RF信号,使多个测试可以使用相同的设置同时进行。
实际上,目前市场上的所有RF同轴SPDT继电器都是植根于19的机电开关装置钍托马斯·爱迪生和约瑟夫·亨利的世纪发明。尽管emr在今天的无数系统中仍然无处不在,但它们在技术上已经过时了。它们体积庞大、速度慢、效率低、不可靠、规模生产成本高,这些主要缺点限制了射频系统性能、系统可靠性、插入损耗和能源效率。
如果是这种情况,那么,为什么RF同轴SPDT EMRS仍然如此广泛使用?到目前为止,没有许多可行的替代品。用于RF同轴切换和大多数继电器的潜在机电技术几十年没有改变。
一种不同的方法与mems
基于微机电(MEMS)的交换机解决了EMRS的基本缺点,并消除了传统开关和继电器的妥协。基于MEMS的技术可以在许多核心应用中有效地取代机电开关和继电器,例如测试和测量设备和RF和微波系统。
MEMS开关和继电器更小更轻,消耗很少的功率,开关速度快,几乎没有插入损耗,并提供非常高的隔离。它们也能很好地工作在毫米波(mmWave)频谱中,同时产生很小的互调失真或谐波。作为MEMS设备,它们可以提供在微小的封装,帮助缩小板的尺寸。
一个例子是Menlo Micro的MM4002 RF同轴SPDT继电器(见图)。MM4002设计用于更换传统机电SPDT继电器,是基于公司的“理想开关”MEMS技术的小型化的微机械同轴SPDT继电器。MM4002提供从DC到10 GHz的性能缩放,MM4002具有高度隔离,小型足迹继电器,可快速切换,低插入损耗,高输入功率处理,可靠运行超过3亿超过3亿交换周期。
相比之下,传统的RF同轴SPDT EMR具有小于1000万个循环的有限的寿命,成为需要高可靠性的系统的潜在故障点。MM4002继电器在所有关键图中优先于功绩的等效EMR,提供高性能的DC-10-GHz同轴SPDT继电器,其提供与固态开关相当的生命周期。
当测试和测量系统或5G天线设计需要射频同轴SPDT中继时,请考虑EMRs的最新替代方案:更小、更快、更可靠的基于mems的切换技术。切换周期之间一致、可靠的射频性能,减少了重新校准测试系统的停机时间,降低了射频应用测试的长期成本。从机电技术到微机械技术的转换可能会很好地改变你处理射频系统设计和测试的方式。