大功率高集成射频接收前端开关模块设计

南京邮电大学 陆 遥

南京国博电子有限公司 黄贞松 匡 珩 宋 艳

本文采用氮化铝陶瓷基板、PIN二极管芯片，优化传统射频开关结构电路图和版图设计，通过合理的热设计结合电磁仿真，研制出一种新型的宽带大功率高集成单刀双掷开关。在1.9～4GHz频带内发射通道插入损耗小于0.5dB，接收通道隔离度大于43dB，可通过CW功率120W。PIN和电容芯片均选择国产芯片，确保元器件自主可控。研制出的大功率高集成开关模块大幅减小了一般射频接收前端电路物理尺寸，应用MCM（多芯片模块）微组装技术设计，克服了传统开关无法在当前5G大功率条件下工作的缺陷，实现了插损小，隔离度高，承受功率更大，集成度更高等优势，适用于目前商用5G模式下的通信标准。

随着5G网络在商用领域应用的不断深入，射频接收前端对于射频开关在功率和集成度上有着更高的要求。在射频前端中，射频开关是一个不可或缺的功能模块，应用于以时分多址技术工作方式为首的各类通讯系统内射频前端模块中实现其对信号的接收和发送，其本身是一种控制或切换微波信号通断的电路。目前，高性能、高集成度的射频开关在各类商用的射频通信系统和微波测试系统中的应用变的越来越广泛。

传统大功率开关通常有三种结构：机械开关、铁氧体开关、PIN开关。机械开关、铁氧体开关虽然承受功率较高，但受到速度和寿命的影响，不能高速、频繁切换，不适用于移动通信系统的高速切换要求。……