UHF頻段無(wú)線收發(fā)信機(jī)前端設(shè)計(jì)
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2 部分外部電路設(shè)計(jì)
2．1 T／R開關(guān)部分設(shè)計(jì)
PIN管被用作開關(guān)時(shí)，與機(jī)電耦合開關(guān)相比具有較高的可靠性，良好的機(jī)械強(qiáng)度和開關(guān)速度。經(jīng)典的PIN開關(guān)由一個(gè)和發(fā)射端串聯(lián)PIN管，與另一個(gè)和接收端并聯(lián)PIN管經(jīng)1／4波長(zhǎng)線與天線相連組成。具體如仿真圖2所示。當(dāng)處于發(fā)射態(tài)時(shí)，2個(gè)PIN管都加入正向偏壓，發(fā)射信號(hào)經(jīng)過相當(dāng)于小電阻的串聯(lián)PIN管進(jìn)入天線，而并聯(lián)PIN管對(duì)地也呈現(xiàn)一個(gè)小電阻，短路了接收的天線信號(hào)，避免引起接收過載。發(fā)射通路的插損和接收通路的隔離度主要由PIN管的正向?qū)娮铔Q定。如1Ω的正向電阻在10％帶寬內(nèi)可獲得超過30 dB的隔離度和小于0．2 dB的插損。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/156574.htm
接收狀態(tài)時(shí)，PIN管加零或負(fù)偏壓。這時(shí)PIN管等效為一個(gè)小電容Ct，使天線和接收機(jī)之間僅有很小的插損。但在發(fā)射機(jī)和天線之間由于PIN串聯(lián)，Ct等效為高阻抗，產(chǎn)生高的隔離度。
T／R開關(guān)所能承受的最大功率Pd，與PIN管的額定功率P1，正向?qū)娮鑂，以及天線端的駐波S關(guān)系如下：
由于發(fā)射功率最大為5 W，依據(jù)公式經(jīng)過反復(fù)選擇，選用SKYWORKS公司的SMP1322-11系列，具有導(dǎo)通電阻小，截止電容小等特點(diǎn)，導(dǎo)通電流為10 mA時(shí)，最大R為0．5 Ω。在Zo為50 Ω的系統(tǒng)中即使天線完全失配，Pd為6．25 W，大于5 W，保證開關(guān)不會(huì)燒毀。
經(jīng)過在ADS中仿真優(yōu)化，確定開關(guān)電壓為5 V，電流為100 mA。當(dāng)處于發(fā)射狀態(tài)時(shí)，通路插損為0．3 dB，另兩路隔離度為25 dB以上，發(fā)射端失配，天線和接收端駐波在1．3以下。
接收狀態(tài)時(shí)，通路插損也為0．3 dB，隔離度為25 dB 。除發(fā)射端失配外，天線和接收端駐波小于1．3，滿足了系統(tǒng)要求。圖3為ADS仿真結(jié)果，實(shí)際調(diào)試結(jié)果與仿真較吻合。
評(píng)論