【应用】输入功率30dBm，RF带宽为DC~6GHz的反射式SPDT开关，助力S波段卫星通信系统

时间： 2019-07-31 来源：UMS

技术问答

通常，2GHz~4GHz的电磁波频段被称为S波段，是卫星通信系统常用的波段之一。如下图1所示，UMS（United Monolithic Semiconductors）为S波段卫星通信系统设计提供了专业的解决方案。其中，利用单刀双掷（Single Pole Double Throw，SPDT）开关可以控制电路中的信号的输出方向，提供双控制效果，是系统中非常重要的元器件。在进行SPDT开关解决方案的选取时，由于卫星通信系统的距离远、干扰大，要综合考虑元器件的RF带宽、开关时间、损耗、输入功率等参数信息。

图1 S波段卫星通信系统框图

对此，本文推荐采用UMS推出的基于FET的反射式SPDT开关——CHS5104-FAA，RF带宽为DC~6GHz，符合S波段的要求，并且具备低插入损耗优势（在2GHz条件下为0.6dB；在4GHz条件下为1.0dB；在6GHz条件下为1.3dB），有利于降低系统损耗。同时，在1dB增益压缩的条件下，输入功率的典型值为30dBm，在不同频率下的输入功率和增益关系曲线如下图2所示，需要注意的是，随着输入功率高于30dBm时，增益开始快速逐渐下降。此外，CHS5104-FAA的开关时间为10ns（典型值），在关闭状态下的隔离度可达30dB，具备出色的开关性能。

图2 不同频率下的输入功率和增益关系曲线

值得一提的是，CHS5104-FAA的工作温度范围为-55℃~+125℃，存储温度范围为-55℃~+150℃，最大结温（即电子设备中半导体的实际工作温度）为175℃，具备出色的环境适应能力，可满足S波段卫星通信系统的温度要求。同时，CHS5104-FAA采用了pHEMT制造工艺，栅极长度为0.25μm，并且符合RoHS标准，能够适用于军用及商用卫星通信系统。此外，该器件采用SMD封装（表面贴装、采用金属陶瓷密封），尺寸仅为6mm x 6mm，有利于增加系统设计的灵活性。

图3 CHS5104-FAA示意图

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