RF 开关卡架构 

　　

 

　　在测试仪器主机上的

RF 开关卡应用中，为保证信号完整性，需要理解串扰、插入损耗、

VSWR 以及带宽、隔离许多电性能指标。 
　　串扰是指不同通道上传送的信号之间或通道上信号与输出信号之间产生的电容耦合、电
感耦合或电磁辐射。一般用特定负载阻抗和特定频率下的分贝数来描述。

 

　　插入损耗是信号在开关卡或系统中传输时的衰减，用特定频率范围的分贝数来表示。当
信号低或者噪声大的时候，插入损耗是相当重要的技术指标。

 

　　

VSWR 是对信号在传送线路上反射的测量，定义为信号路径上驻波的最高电压幅度与

最低电压幅值之比。

 

　　信号进行开关、传输或者放大处理的一个有限的频率范围被称作带宽。对于给定的负载
条件，带宽范围用－

3dB(半功率)点定义。 

　　隔离是邻近通道的电压比例，定义为一个频率范围上的分贝数。

 

　　

 

　　

 

　　

RF 开关设计 

　　

 

　　要设计一个

RF 开关系统，需要额外考虑如下一系列关键因素。 

　　

 

　　阻抗匹配

 

　　假设开关置于测量仪器和

DUT(待测设备)之间，对于几个系统中的所有阻抗必须匹配。

对于最佳的信号传输，源的输出阻抗应与开关的特征阻抗、线缆阻抗和

DUT 的阻抗相等。在

RF 测试中，普遍的阻抗级是 50 或 75 欧姆。不论要求什么样的阻抗级，适当的阻抗匹配将
会保证整个系统完整性。

 

　　输入

VSWR 和信号路径 VSWR 决定了测量的精确程度。 

　　

Mismatch Uncertainty(dB)(失配不确定性)=20×log(1±Fsig path×Finsn 

　　这里

F=VSWR-1／VSWR+1 

　　如果信号路径输出和仪器输入具有很好的

VSWR，比如 1.3:1，失配不确定性大概为

±0.15dB。 
　　

 

　　终止

 

　　在高频率情况下，所有信号必须被适当终止，否则电磁波会在端接点上被反射，导致
VSWR 增加。一个没有终接的开关在断开状态会增加 VSWR，一个开关一般需要提供 50 欧
姆的端接电阻来匹配连通或断开状态。

VSWR 增加后，如果反射部分足够大，有时甚至会

损坏源端。

 

　　

 

　　功率传输

 

　　另一个重要的考虑是系统从仪器至

DUT 传送 RF 功率的能力。由于插入损耗，信号可

能需要放大。一些应用场合可能需要减少信号至

DUT 上的功率。使用放大器或衰减器可保证

将精确的信号功率值传送至开关系统。

 

　　

 

　　信号滤波器

 

　　信号滤波器在一些情况下是很有用的，比如噪声不小心加入到通过开关传送的信号中
的时候。如果原始信号频率不适合

DUT 测试频率，滤波器可被加到开关中以改变信号带宽