Широкополосные переключатели Skylight на GaAs полевых транзисторах

Современные широкополосные многоканальные системы связи, измерительное оборудование, а также комплексы радиомониторинга, радиоэлектронной разведки (РЭР) и радиоэлектронной борьбы (РЭБ) требуют применения в своих схемах быстродействующих переключателей с широким диапазоном рабочих частот.

Таким требованиям соответствуют переключатели на основе полевых транзисторов из арсенида галлия (GaAs FET). Благодаря симметричной структуре канала таких транзисторов в нём нет встроенного p-n перехода, который бы пропускал ток только в одном направлении, поэтому переменный высокочастотный сигнал может свободно течь через открытый канал в любом направлении (сток → исток или исток → сток) без выпрямления и возникновения интермодуляционных искажений (Рисунок 1). Регулировка прохождения сигнала осуществляется напряжением на затворе (Рисунок 2).

Рисунок 1. Эквивалентная схема канала полевого транзистора (FET).

Рисунок 2. Упрощённая модель SPST переключателя на основе полевого транзистора в режиме ключа.

Также к неоспоримым достоинствам переключателей на GaAs полевых транзисторов относятся:

Короткое время переключения
Низкий уровень шумов
Малые вносимые потери
Высокая изоляция между выводами
Низкий уровень управляющего напряжения

Skylight разрабатывает и производит большой ряд широкодиапазонных микросхем (MMIC) переключателей разных конструкций и исполнений. Это SPST, SPDT и SPnT переключатели, которые также подразделяются на отражающие (reflective – с открытыми выходами) и поглощающие (absorptive – со встроенными согласованными нагрузками) с рабочими частотами до 50 ГГц.

С базовыми характеристиками основных моделей GaAs переключателей Skylight можно ознакомиться в Таблице 1.

Таблица 1. Основные характеристики серийных микросхем переключателей Skylight.

Парт-номер	Тип	Диапазон частот	Вносимые потери	Изоляция	Время переключения
SI5B7129	SPDT	DC…10 ГГц	1 дБ	50 дБ	10 нс
SI5B7131	SPDT	DC…12 ГГц	0.7 дБ	38 дБ	10 нс
SI5B7132	SP3T	DC…12 ГГц	2 дБ	60 дБ	10 нс
SI5B7133	SPDT	DC…18 ГГц	1.5 дБ	60 дБ	50 нс
SI5B7137	SP3T	DC…18 ГГц	1.2 дБ	50 дБ	10 нс
SI5B7139	SPST	DC…20 ГГц	1.2 дБ	55 дБ	10 нс
SI5B7140	SPDT	DC…20 ГГц	1.3 дБ	40 дБ	10 нс
SI5B7145	SP4T	DC…20 ГГц	1.8 дБ	50 дБ	20 нс
SI5B7147	SPDT	DC…25 ГГц	2 дБ	45 дБ	10 нс
SI5B7148	SP4T	DC…35 ГГц	2.5 дБ	35 дБ	10 нс
SI5B7149	SPST	DC…40 ГГц	0.8 дБ	40 дБ	10 нс
SI5B7150	SPDT	DC…40 ГГц	2.5 дБ	40 дБ	10 нс
SI5B7151	SPST	DC…50 ГГц	1 дБ	22 дБ	10 нс

GaAs переключатели Skylight обеспечивают быструю коммутацию сигналов мощностью до 25 дБм в пределах 10 – 50 наносекунд с внесением минимальных помех. Микросхемы имеют хорошее согласование – КСВН не превышает значения 1.3. Управление переключением осуществляется напряжением 0/-5 вольт, а некоторые модели имеют встроенные TTL-драйверы, например, модель SI5B7133.

Многие модели переключателей Skylight являются полноценными pin-to-pin заменами (аналогами) для популярных микросхем ведущих мировых производителей таких как Analog Devices (Hittite), Qorvo, Mini-Circuits и других.

Таблица 2. Сравнение параметров переключателей Skylight SI5B7145 и Qorvo CMD203.

Параметр	Skylight SI5B7145	Qorvo CMD203
Диапазон частот	DC…20 ГГц	DC…20 ГГц
Тип	SP4T	SP4T
Вносимые потери	1.8 дБ	2.4 дБ
Изоляция	45 дБ	39 дБ
Время переключения	20 нс	66 нс

Как видно из Таблицы 2 – аналогичный по типу переключатель Skylight SI5B7145 не уступает, а по ряду параметров превосходит модель Qorvo CMD203.

Ещё одно сравнение основных характеристик моделей SPDT переключателей Skylight SI5B7133 и Qorvo CMD195:

Рисунок 3. Сравнение вносимых потерь переключателей Skylight SI5B7133 и Qorvo CMD195 (график Skylight слева).

Рисунок 4. Сравнение изоляции между каналами переключателей Skylight SI5B7133 и Qorvo CMD195 (график Skylight слева).

Из графиков видно, что SI5B7133 не уступает по основным характеристикам Qorvo CMD195.

Благодаря высокой надёжности GaAs переключатели Skylight будут отличным решением для применения в многоканальном радиооборудовании со сложными антенными системами.

На Рисунке 5 приведён пример функциональной схемы одного из возможных вариантов применения переключателей Skylight.

Рисунок 5. Возможный вариант применения переключателей Skylight SP3T типа.

В случае необходимости монолитные микроволновые интегральные схемы Skylight могут быть корпусированы в требуемые типы пластиковых или металлокерамических корпусов – QFN, LGA, DFN и другие.

Как официальный представитель Skylight в России мы можем проконсультировать Вас по техническим вопросам, уточнить информацию по стоимости и срокам поставки продукции.

Связаться с нами можно по электронной почте: skylight@ptkgroup.ru