一種降低肖特基PIN限幅器損耗的方法
除了降低插入損耗外,新的配置也意外地改善了回波損耗(RL, Return Loss),特別是在1.2GHz到3GHz頻帶范圍變化超過4dB時,非常明顯地,新配置的梯型濾波器等效電路會比原始的分流電容擁有更好的匹配,在回波損耗RL ≤ -10dB點,新配置可以大幅度提高最高頻率限制達近3倍,由傳統(tǒng)配置的1.1GHz提升到2.9GHz.
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/248758.htm
圖6:傳統(tǒng)和新配置限幅器回波損耗相對于頻率關系圖。
在900MHz時,兩個配置擁有相同的輸入限制閥值,大約為3dBm,如圖7.一個常被忽略的優(yōu)勢是,在30dBm輸入功率時新配置的輸出泄漏功率可以低約4dB,不過我們無法解釋這個改善的背后機制。
圖7:傳統(tǒng)和新配置限幅器于900MHz時輸出相對于輸入功率的關系。
為了確保梯型電路不會影響限幅器瞬態(tài)響應的速度,兩個配置都以10ms的30dBm 900MHz載波爆發(fā)波進行評估,突波泄漏時間在兩個配置大約相等,約為2.4μs,如圖8.在爆發(fā)波的終點也觀察到<30ns的相近恢復時間,不過新配置的突波和平緩泄漏振幅相對較低。
圖8:兩個限幅器配置的瞬態(tài)響應比較。
結論
相較于原有配置,肖特基PIN限幅器的新電路配置可以同時改善插入損耗、匹配、帶寬以及泄漏功率,由于采用了二級管封裝寄生電容來形成低通梯型濾波器,因此配置的改變并沒有增加額外的器件,也沒有加大電路板的占用面積,相同的作法已經成功應用于降低僅PIN二級管限幅器的損耗上。實驗結果顯示可以在肖特基強化PIN限幅器上取得相同的好處,我們預期新配置可以改善使用這類限幅器無線通信和NMR/MRI接收器的靈敏度,并且預測這個配置可以帶來更高頻率的運作。
附錄:掃描式功率測量
在掃描式功率測量的上限范圍,飽和限幅器二級管會在傳輸線上趨近于短路,圖9中的測試安排使用隔離器和衰減器來消除造成圖7中下沉曲線的測量影響,在受測器件的輸出使用10dB衰減器取代隔離器是較好的選擇,原因是除了不會對受測器件的阻抗變化造成緩存外,還可避免功率傳感器燒毀。
圖9:用來測量限幅器輸入輸出功率相對關系的測試安排。
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