半導體固態矩陣

半導體固態矩陣是采用CMOS開關芯片或者PIN二極管開關級聯而成的開關矩陣，可以通過不同的級聯方式完成矩陣的各種功能需求，同時可以根據需求在矩陣內部增加增益補償放大器、數控衰減器、移相器等等功能器件，成為適應各類應用環境和功能的射頻開關箱。半導體開關矩陣既可以作為測試設備使用，也經常用于各類設備中的微波通信網絡，包括天線陣列上下行的合成網絡。

產品特點

優點

• 體積小：固態開關可采用場效應管開關或PIN管芯，多層PCB集成，體積可大幅減小。

• 速度快：場效應管開關切換速度可達ns 級，PIN管集成可達μs級，更適合工程應用。

• 成本低：場效應管和PIN管芯單價更低，大規模矩陣集成成本更低。

• 功能多：電路板集成開關管芯之外還可以集成功分、耦合、放大、衰減、移相等電路，使得矩陣具有更多功能。

• 壽命長：固態開關除非功率、電壓、電流等超過極限損毀，否則在理論上沒有切換次數限制。

• 高可靠：采用芯片集成，大面積采用平面電路，可靠性更高，適合工程應用。

缺點

• 指標略差：相對機械開關，固態開關的駐波、損耗和隔離指標較差，依賴匹配和級數才能實現更好的指標。

• 頻率受限：固態開關均的應用頻率依賴于開關芯片的頻率范圍。場效應管開關目前應用頻率較低，PIN開關在毫米波頻率也會指標下降，無法適應更高頻率。

• 功耗很大：場效應管開關功耗小，但是適應功率一般不超過2W；PIN管開關功率可以達到數百瓦，但是因需要更大的導通電流及PIN數量較多等因素功耗很大。

典型半導體固態矩陣