介绍了一种新颖的小型化射频收发前端设计方法,采用这种方法在LTCC基片上实现了一款L波段双频段射频收发前端,其 电路尺寸仅为6.5 mm × 5mm × 0.5mm。样品测试结果表明,该射频收发前端的各项性能指标均达到了设计预期要求,并且具有接收损耗低、收发隔离度高等优点。文章分工作原理介绍、详细 电路设计、三维结构实现、参数仿真优化几个方面对整个设计过程进行了较为详细的讲解,最后结合测试曲线对样品的测试结果作了简单分析。
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随着现代无线通讯技术的发展,射频微波器件和功能模块的小型化需求日益迫切。本文介绍的L波段收发射频前端采用LTCC工艺,利用无源电路的三维叠层结构,大大缩小了电路尺寸。在电路设计上,使用单节λ/4短截线收发开关电路,既保证了高收发隔离和低损耗接收的电路性能,又比传统的并联式开关电路节省了一节λ/4短截线占据的空间,缩小了电路尺寸。
1 工作原理
本文介绍的收发前端包括一个900MHz与1800MHz双工器、两路PIN 管收发开关和两个声表面滤波器,电路原理如图1。
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图1射频收发前端原理图
2 电路设计
2.1 开关电路设计
射频微波电路中经常使用PIN二极管作开关器件。其结构像三明治一样,在高掺杂的P+和N+层之间夹有一本征的I层或低掺杂半导体中间附加层。设I层厚度为W,在正向偏压下,对于轻掺杂N型本征层,流过PIN二极管的电流为:
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