CN0377 本電路可以使用不同值的衰減器。作為一般規則，可以使用的最大衰減器值受背靠背開關的關斷隔離性能的限制。本電路的另一種變化是背靠背開關之間不使用RF衰減器，而是使用RF濾波器。濾波器組切換是一種常見應用，ADGM1304具有低插入損耗、直流工作、高線性度性能和小尺寸的特性，因而也有益于這種應用。 圖2是電路評估板的實物特寫照片。開關標示為黑色。ADGM1304開關具有SP4T配置；因此，背靠背布置可以實現四個單獨可選的路徑。圖2中的白色元件是表貼安裝衰減器，由EMC Technology制造。6 dB和9 dB衰減器（分別為TS0606F和TS0609F）具有DC至10 GHz的最佳性能頻率范圍，峰值功率處理水平為2 W (33 dBm)。 ADGM1304 MEMS開關具有高達14 GHz的3 dB帶寬和36 dBm（連續波）的功率處理水平，因此非常適合與這些衰減器一起使用。 圖2.EVAL-CN0377-EB1Z電路板 ? RF邊緣安裝型SMA連接器由Rosenberger制造(32K243-40ML5)，頻率范圍為DC至18 GHz。所用PCB材料疊層如圖3所示，與EVAL-ADGM1304EBZ評估板相同。 圖3.帶共面波導的PCB疊層和接地(CPWG)尺寸 ? 圖4顯示了PCB的完整原理圖。標有CH1至CH4的鏈路即為可選擇的四個路徑（兩個直通路徑和兩個衰減器路徑）中的每個路徑。所有這些路徑都是獨立可控的，根據需要，它們可以全開、全關或部分開部分關。 圖4.EVAL-CN0377-EB1Z PCB完整原理圖 ? 圖4中的原理圖也顯示了校準結構。它們由兩條傳輸線組成，每條傳輸線的長度與衰減器網絡從輸入到輸出的距離相同。其中一條傳輸線含有一個6 dB衰減器。這些線路的功能是將可切換衰減器網絡性能與不存在開關的理想情況進行比較。圖5是這些校準傳輸線的實物照片。左側線路包含6 dB衰減器，如線路中心的白色矩形所示。 圖5.校準傳輸線 ? 圖6顯示了所有路徑組合（包括比較校準線路頻率性能）的測試結果。 圖6.頻率響應結果 ? 頂部藍色虛線所示的插入損耗曲線對應于校準直通線，這是不存在開關的理想情況。綠色虛線所示的插入損耗曲線對應于直通線配置中加入兩個ADGM1304 器件。 在2.5 GHz時，插入損耗僅增加約0.3 dB。 藍色實線對應于含有6 dB衰減器的校準線。相應的開關和衰減器網絡對應于綠色實線。插入損耗曲線參考右側dB軸。同樣，兩個開關增加的損耗很小且是單調的。 9 dB開關衰減器網絡以紅色顯示。當使用衰減值更高的衰減器時，開關的損耗變得不那么明顯，原因是其幅度與衰減器值相比非常小。 電路板在2.5 GHz以上的頻率完全可以正常工作，但由于開關是反射式開關且未端接，因此斷開通道在較高頻率下會引起插入損耗的諧振。 電路板設計為通過SMA兼容連接器連接到矢量網絡分析儀(VNA)。電路上的SMA連接器是插口式。電路板上有四個標記為CH1至CH4的鏈路，要在每個衰減器和直通通道之間切換，可以手動改變這些鏈路以驅動開關的并行邏輯輸入從而切換通道。此外，使用板上的SMB連接器輸入的數字信號也可以控制開關。 設備要求 矢量網絡分析儀(VNA)，帶85033D 3.5 mm校準套件的Keysight 8753E，或等效設備 EVAL-CN0377-EB1Z評估板 電源(3.3 V) 帶3.5 mm型連接器的同軸RF電纜 設置與測試 測試設置如圖7所示。VNA只能通過3.5 mm連接器兼容電纜連接到電路評估板。開始測試電路評估板之前，需要對VNA到電纜末端進行全面的兩端口s參數誤差校正校準。關于如何執行此誤差校正校準，請參考VNA制造商指南。 ? 圖7.EVAL-CN0377-EB1Z測試設置功能框圖 ? 電路評估板由3.3 V電源供電，表1列出了使能每個衰減器和直通路徑時評估板上所有鏈路的邏輯狀態。 衰減器/直通路徑 鏈路 CH1 CH2 CH3 CH4 6 dB (TS01) 0 0 1 0 9 dB (TS02) 1 0 0 0 直通1 (TS01) 0 0 0 1 直通2 (TS02) 0 1 0 0 CN0377 使用RF MEMS開關實現的DC至2.5 GHz可切換RF衰減器 圖1所示的電路使用RF MEMS開關在兩臺表貼RF衰減器和兩條直通路徑之間路由RF信號。 圖1. 射頻開關衰減器的簡化電路圖 ? 衰減RF信號通常在RF測試儀器儀表和接收器前端完成，以保護下游電路并擴大動態范圍。使用分立式衰減器和開關可最大程度提升設計靈活性，增加路由選項。在圖1電路圖中，兩個ADGM1304單刀四擲(SP4T) RF MEMS開關按背靠背方式配置，在輸入和輸出端之間產生了四條獨立可切換路徑。前兩條路徑是直通傳輸線，第三條包含一個6 dB衰減器，第四條包含一個9 dB衰減器。實現此應用的關鍵在于：利用超低的插入損耗和高線性度開關，在不同路徑選項之間進行多路復用。 開關必須對RF信號盡可能沒有影響，且應盡量避免增加插入損耗和失真。ADGM1304開關在2.5 GHz時提供同類最佳的插入損耗0.26 dB，以及69 dBm的典型三階交調截點(IP3)性能。除了插入損耗和失真之外，MEMS開關為此應用帶來的另一個關鍵優勢是其能夠傳輸真正的直流信號。這意味著，在典型RF儀器儀表衰減器開關應用中開關不會限制低頻工作，使得儀器儀表能夠在必要時傳遞直流偏置電壓。 ADGM1304器件的物理尺寸為4 mm × 5 mm × 0.95 mm，與傳統的機電繼電器開關解決方案相比，它大幅減小了印刷電路板(PCB)的面積。此外，ADGM1304開關的啟動速度為30 μs，與機電繼電器相比有顯著提升，后者是毫秒量級，并在測量系統中引入顯著延時。ADGM1304器件的啟動生命周期可保證10億個周期，與機電繼電器相比，這是一大改進，此外，它還大幅提升了系統的整體可靠性。 CN0377 The circuit uses RF MEMS switches to route an RF signal between two surface-mount RF attenuators and two straight through paths. CN0377 | circuit note and reference circuit info DC to 2.5 GHz Switchable RF Attenuator Implemented with RF MEMS Switches | Analog Devices

• DC至2.5GHz可切換RF衰減器?
• RF MEMS開關實施方案?
• 密封開關觸點?
• 驅動壽命：10億周期（最小值）?

(analog)