【应用】可应用于24GHz频段巴特勒矩阵的高性能单片SP4T开关

时间： 2018-01-08 来源：UMS（世强编辑整理） 作者：Jungle

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K波段以及W波段的雷达已经广泛应用于汽车防撞雷达系统以及其他工业电子应用中。作为雷达系统中关键的硬件电路部分，射频及微波毫米波前端电路，包括各类无源以及有源电路，以及天线和天线阵列等，对整个雷达的性能有着重要的影响。天线馈电网络通常位于前端电路与天线阵列之间，例如在发射链路中，将放大器输出的大信号输入天线馈电网络中，对信号重新进行功率分配以及相位的调整，接着将信号通过天线阵列辐射出去。

常见的天线馈电网络通常可以利用功率分配器、耦合器、移相器等来实现。例如在功率合成系统中，可以使用一个或多个级联的功率分配器作为天线馈电网络，将一路信号分成多路的等幅同相的功率信号并分别连接天线单元，可以提高整体天线阵列的增益。需要指出的是，个别的天线馈电网络中利用不对称不等幅的馈电输出，从而实现较好的旁瓣抑制。又比如，在波束成型或者波束扫描系统中，通常需要使用移相器或其他能够产生相位差的器件（如耦合器），在对多个天线单元进行馈电时，天线单元间保持某一相位差，从而产生指定方向的波束。当通过控制开关或改变直流偏置状态时，天线馈电单元间的相位情况发生改变，波束状态改变，从而实现波束的扫描。

图1 SP4T开关与巴特勒矩阵网络集成实现波束扫描的功能

馈电网络按照电路结构可分为有源移相电路以及无源移相电路。有源移相电路由于存在有源器件等使得电路通常具有较大的损耗。作为无源馈电网络的一种，巴特勒矩阵网络可提供多个可选择的信道，并且能够减小信道间的干扰。如图1所示，一个典型的4x4巴特勒矩阵网络由四个输入端口以及四个输出端口，内部电路通常由4个90度的3dB耦合器，2个交叉结，2个45度移相器构成，此外实际情况下也需要2个0度移相器来补偿交叉结所引入的移相量。当端口1、2、3、4分别激励时，相邻输出端口的相位差不同，作用到天线馈电网络时，将产生四种不同方向的波束。

在巴勒特矩阵前端，可以使用一个单刀多掷开关来选择不同的输入信道。对于图1而言，需要使用一个单刀四掷开关（SP4T）。通过控制开关选择四路信号中的某一路进行导通，其他三路隔离，从而选择导通某一个巴特勒矩阵输入端口，进而使天线阵列产生不同方向的波束，最终实现天线阵列的波束扫描。该波束扫描系统可以使用在汽车防撞雷达系统中，实现波束扫描，在水平方向上一般可覆盖90度的扫描角（按照天线的3dB波瓣覆盖范围来算，具体角度范围与天线单元的辐射方向图、以及馈电网络有关）。该系统对开关的性能方面如损耗、隔离度、切换速度等也有相应的要求。例如，开关的损耗对整个系统链路的损耗以及噪声都有影响，因此实现较低的插入损耗很重要。较高的隔离度能够保证相邻信道之间互不干扰。较短的开关切换时间能够减小系统延迟，这在汽车雷达应用中，尤其是高速行驶的情况更为关键。此外，面对复杂的应用环境，对产品的工作温度范围也有一定的要求。针对PCB板级的应用，也需要产品能够有较小的封装尺寸和良好的封装性能。

(a) (b)

图2 (a) CHS2411-QDG的产品外形图；（b）CHS2412-QDG的产品外形图。

对于24GHz频段的汽车雷达系统，作为全球领先的GaN、GaAs工艺微波元件供应商，UMS公司推出的两款SP4T均具有较好的性能，能够较好地应用于该巴特勒矩阵馈电网络中。两款产品的型号分别为CHS2411-QDG、CHS2412-QDG，采用的生产工艺略有不同，但基本指标参数是一样的。如CHS2411-QDG采用了0.25微米栅长的pHEMT工艺，而CHS2412-QDG采用了栅长0.5微米的pHEMT工艺。两者均具有优异的指标参数，频率范围均为23-26GHz，基本能够覆盖常用的24GHz汽车雷达频段。切换速度典型值为30ns，可减小系统延迟。插入损耗小，其典型值为2.9 dB。隔离度典型值为35 dB，能够减小信道间的互扰。两款产品均具有拥有较宽的工作温度范围，可覆盖-40℃到105℃。图2为两款产品的外形图，采用QFN无引线表贴封装，易于在板级进行集成，封装尺寸小，能够减小整体电路的尺寸。

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全部评论（1）

serena Lv7. 资深专家 2018-01-08

写得很好，要时间消化

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【应用】国产100MHz~6000MHz单刀双掷射频开关用于5G小基站，插损低至0.78dB，隔离度高

在5G小基站中，对信号的质量要求较高，在应用中推荐一款通量科技工作在100MHz~6000MHz的单刀双掷射频开关FW3101，可应用于通信设备的天线阵列切换，TDD系统切换，多通道场景切换。2GHz工作频率下，隔离度达到60dB，能很好的隔离信号的串扰。

2021-11-02 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

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泰高技术为需要低噪声性能的应用提供了一系列具有外部电荷泵电压选项的开关产品，需要外部负电压来工作；只需使用带有内部电荷泵的氮化镓射频开关产品，就可以轻松地提供所需的负电压；通过设计内部电荷泵电路，使其能够为带有外部电荷泵选项的开关提供足够的电流。

2023-10-01 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【应用】双通道射频前端多芯片模块TGFE0220D，采用氮化镓工艺，5G室外一体机微基站的理想选择

泰高技术推出了适用于时分双工系统的多芯片模块，该模块集成了低噪声放大器（LNA）和氮化镓工艺的高功率开关TGFE0220D，覆盖了2.0GHz至4.2GHz的蜂窝频段，并针对M-MIMO天线接口进行了优化设计，是5G室外一体机微基站的理想选择。

2023-09-03 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

United Monolithic Semiconductors (UMS)是欧洲领先的射频MMIC产品和专门市场的foundry service代工服务，包括国防和航天、电信、汽车雷达和24G工业雷达传感器。

功率放大器低噪声放大器射频开关移相器锁相环可变增益放大器混频器晶圆代工服务

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泰高（Tagore）GaN射频器件选型指南

目录- 公司及发展历程介绍 GaN市场机遇产品市场应用介绍 GaN RF产品

型号- TGSP1130AC,TGP A2D20F-EVB-G,TGSP2220AC,TGFE0220D,TGSP11120AC,TGSP1A20BE,TGSP2A20DE,TGLA160AB,TGSP1342CD,TGSP1142BC,TGLA130AB EVB E,TGPA2D40G,TGSP1522AC,TGSP2340AD,TGLA130AB,TGSI1140DE,TGPA2D20F-EVB-A2,TGLA150AB-EVB-A,TGSF1A20EE,TGLA150AB-EVB-B,TGPS04100K,TGLA150AB-EVB-C,TGSP2140AC,TGSP2520DE,TGSP1222BC,TGSP1522DE,TGSB2140AC,TGFE0120S,TGSP1322CD,TGLA130AB EVB-C,SP2T,TGLA130AB EVB-D,TGSB1120AC,TGPS02140K,TGFE0220D EVB-B,TGFE0220D EVB-C,TGFE0220D EVB-A,TGPA2D30G,TGLA150AB,TGSF1220AC,TGLA150AB-EVB-D,TGSP1124AC,TGPA2D40G-EVB-F,TGPA2D40G-EVB-E,TGPA2D40G-EVB-D,TGSB2320AD,TGPS04190K,TGSF2220AC,TGSP1320AD,TGSB1140AC,TGLA130AB-EVB-A,SP4T,TGPA2D40G-EVB-C,TGPA2D40G-EVB-B,TGPA2D20F-EVB-1,TGPA2D40G-EVB-A,TGLA152CA-EVB-B,TGSF1520EE,TGLA152CA-EVB-A,TGLA152CA-EVB-D,TGLA152CA-EVB-C,TGLA130AB-EVB-B,TGPA2D20F-EVB-C,TGPA2D20F-EVB-D,TGPA2D20F-EVB-E,TGPA2D20F-EVB-F,TGPA2D20F-EVB-A,TGPA2D20F-EVB-B,TGPA2D20F-EVB-K,TGSP1520AE,TGPA2D20F-EVB-L,TGPA2D20F-EVB-M,TGLA152CB,TGLA152CA,TGSF2A20EE,TGPA2D20F-EVB-H,TGPA2D20F,TGPA2D20F-EVB-J,TGSP1540CC,TGLA170AB,TGPS14110K,TGSP1140AC,TGPA2D30G-EVB-D,TGPA2D30G-EVB-C,TGPA2D30G-EVB-B,TGPA2D30G-EVB-A,TGLA1 60AB,TGSI1142DE,TGSP1342CD-EVB-K,TGSP1320CD,TGSP2A40DE,TGPA2D30G-EVB-H,TGPA2D30G-EVB-G,TGPA2D30G-EVB-F,TGPA2D30G-EVB-E,TGPA2D10C-EVB-G,TGPA2D10C-EVB-D,TGPA2D10C-EVB-C,TGPA2D10C-EVB-F,TGPA2D10C-EVB-E,TGPA2D10C-EVB-B,TGPA2D10C,TGPA2D10C-EVB-A,TGSP1220AC,TGSP2540CD,TGPS02160L,TGLA170AB EVB-A,TGLA170AB EVB-B,TGSF1120AC

2023/7/3 - 泰高 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

汽车电子应用方案 (AUTOMOTIVE APPLICATION PROGRAM)

描述- 江苏润石科技有限公司是一家专注于汽车电子领域的高科技半导体设计公司，致力于研发和生产车规级模拟芯片。公司产品涵盖汽车电子、新能源、工业控制等多个领域，并通过了AEC-Q100认证和ISO26262功能安全管理体系认证。润石科技提供包括动力总成、底盘域、车身电子及照明、车载娱乐与仪表盘等在内的汽车电子解决方案。

型号- RS8412-Q1,LM2903-Q1,RS010X-Q1,RASCO-1000,RS8907-Q1,RS2251-Q1,RS4G125-Q1,RS3221,RS8511-Q1,RS8554-Q1,RS1G125-Q1,RS62X,RS8411/2/4-Q1,RS2260-Q1,RS8454-Q1,RS0102-Q1,RS8901,RS621-Q1,RS432-Q1,RS199-Q1,RS1/2/4G08-Q1,RS4G32-Q1,RS73XX-1,LM358,RS6G14-Q1,RS4538-Q1,RS8551-Q1,RS706,RS6332P-Q1,RS8411-Q1,RS321BK-Q1,RS1G17-Q1,RS724P-Q1,RS1T45-Q1,RS3G11-Q1,LM2901-Q1,RS393-Q1,RS4G08-Q1,RS4GT08-Q1,RS8702-Q1,RS8905-Q1,RS4G00-Q1,RS8552-Q1,RS331-Q1,RS595-Q1,RS2227,RS2228,RS1G175-Q1,RS321B-Q1,RS721/2/4P-Q1,RS2588,RS0104-Q1,RS3236,RS245-Q1,RS0108-Q1,RS8452-Q1,RS1G32-Q1,RS1G74-Q1,RS8414-Q1,RS0204-Q1,RS1G14-Q1,RASCO-2000,RS722P-Q1,RS1G08-Q1,RS724-Q1,RS244-Q1,RS2233-Q1,RS8557-Q1,RS3007,RS3005,RS2T45-Q1,RS2166-Q1,RS622-Q1,RS431-Q1,RS8T245-Q1,RS4T245-Q1,RS721P-Q1

2023/12/18 - 润石科技 - 应用及方案 - Rev.3 代理服务技术支持采购服务

UMS 射频MMIC芯片选型指南

描述- UMS has a comprehensive offer based on the supply of either ASIC or catalogue products, in the main based on the Company’s internal III-V technologies and through the provision of a comprehensive foundry service, allowing customers to directly create their own product solutions.

型号- CHA7618-99F,CHA2441-QAG,CHV2421-QDG,CHT4016-99F,CHA5618-99F,CHK9013-99F,PPH25,CHA6105-99F,CHA4105-99F,CHR3693-QDG,CHA4314-98F,CHX2095A99F,CHP3015-QDG,CHC2444-QBB,PH25,CHA5266-FAB,CHR3352-QEG,CHA3664-QAG,CHA7115-99F,CHA3514-99F,CHC6094-QKB,CHV3241-QDG,CHR2411-QDG,CHA5115-99F,CHS5104-QAG,CHA6652-98F,CHA8012-99F,CHA8362-99F,PH10,CHA6551-99F,CHA6652-QXG,CHA5005-QDG,CHP4014-98F,PH15,CHA4253AQQG,CHW4313-QAG,CHA3398-98F,CHA6095-QKB,CHA2494-98F,CHT3029-99F,CHT3091A99F,CHR3762-QDG,CHA7453-99F,CHP4014-QEG,CHT4690-QAG,CHR3364-QEG,CHA3395-98F,CHA2293-99F,CHX1191-QDG,CHV1203-FAB,CHP4010-99F,CHX2089-99F,CHA5266-99F,CHA4253-FAB,CHW4312-QKA,CHA2159-99F,CHE1260-QAG,PPH15X,CHA6005-99F,CHA3656-QAG,CHR3662-QDG,CHW4213-QAG,CHU3377-98F,CHR3693-FAB,CHA5014-99F,CHKA012A99F,CHZ180A-SEB,CHT4694-QAG,CHX2092A99F,BES,CHA7250-QAB,CHA2368-98F,CHR1080A98F,CHA7060-QAB,CHX2193-FAB,CHA2394-99F,CHT4690-FAB,HB20M,CHM2179B98F,CHA3092-99F,CHA7063-QCB,CHA3090-98F,CHA8252-99F,CHZ180AASEB,CHK015AAQIA,CHP3010A98F,CHA3511-99F,CHA2595-98F,CHX1162-QDG,CHR1080A99F,CHT4016-QEG,CHP1102-QGG,CHA4105-QDG,CHR3693-99F,CHA2069-QDG,CHW4212-QKA,CHA6682-98F,CHP1102-98F,CHA2090-99F,CHA1010-99F,CHU2277-99F,CHR3394-QEG,CHA4350-QDG,CHA3801-99F,CHR3663-QEG,CHX2193-99F,CHC1443-QRA,CHX1191-98F,CHA3666-99F,CHM1080-98F,CHR3763-QDG,CHS8618-99F,CHA7452-99F,CHA3409-98F,CHA2362-98F,GH25,CHA5266-QDG,CHR3764-QEG,CHT3029-QEG,CHA3024-QGG,CHA2098B99F,CHT3091-FAB,CHA2352-98F,CHR2294-99F,CHA3063-99F,CHA3395-QDG,CHK8015-99F,GH15,CHA6550-98F,CHA2494-QEG,CHA8611-99F,CHR2270-QRG,CHA8710-QDB,CHA2066-99F,CHM1291-99F,CHA3801-FAB,CHP4511-99F,CHA8710A99F,CHS5104-FAB,CHK5010-99F,CHP4012A98F,CHA3080-98F,CHA6550-QXG,CHA5659-98F,CHM1294-99F,CHK8101-SYC,CHX2090-QDG,CHA3512-99F,CHK8013-99F,CHA1008-99F,CHA8618-99F,CHA2190-99F,CHA5350-99F,CHS5100-99F,CHA3565-QAG,CHA6682-QKB,CHV1203A98F,CHA5659-QXG,CHP3010-QFG,CHT4660-QAG,CHA3688AQDG,CHA3024-99F,CHA4253A98F,CHA7062-QCB,CHA3801-QDG,CHR3664-QEG,CHA2110-QDG,CHX2192-99F,CHR3362-QEG,CHA2595-QDG,HP07,CHA4107-99F,CHA3396-QDG,CHA2069-99F,CHR2421-QEG,CHT4699-QDG,CHZ015AAQEG,CHS5104-99F,CHP1102-QDG,CHT4690-99F,CHR3861-QEG,CHP4012-QEG,CHA8100-99F,CHT3091AQAG,CHX3068-QDG,CHR3894-98F,CHZ8012-QJA,CHA2266-99F,CHS2411-QDG,CHV1206A98F,CHA8352-99F,CHA3218-99F,CHR2295-99F,CHA7455-99F,CHA2069-FAB,CHP6013-SRF,CHA1077A98F,CHX2091-99F,CHA2193-99F,CHA3666-FAB,CHA3024-FDB,CHM1290-99F,CHA8610-99F,CHT4694-99F,CHM2378A99F,CHA6710-FAB,CHA2157-99F,CHU2277A98F,CHS7012-99F,CHA8254-99F,CHA2110-98F,CHA3023-99F,CHKA011ASXA,CHA3656-FAB,CHC3014-99F,CHA6262-99F,CHA8262-99F,CHKA012BSYA,CHM1270A98F,CHT4012-QDG,CHA2411-QDG,CHA6094-QKB,CHP3015-99F,CHE1260-98F,CHA4107-QDG,CHA3513-99F,CHA5115-QDG,CHA2063A99F,CHK9014-99F,CHA7114-99F,CHK8201-SYA,CHA3397-QDG,CHA2080-98F,CHV2411AQDG,CHA3665-QAG,CHE1270-QAG,CHA2292-99F,CHT4660-FAB,CHV2240-99F,CHA8312-99F,CHA6710-99F,CHC2442-QPG,CHA3398-QDG,CHA6653-QXG,CHA3666-QAG,CHA7215-99F,CHA6354-QQA,CHK8101A99F,CHA4102-QEG,CHA4220-98F,CHC6054-QQA,CHR2291-99F,CHS5105-QAG,CHA6653-98F,CHA6362-QXG,CHA6005-QEG,CHA2066-QAG,CHT4012A98F,CHV2243A99F,CHA8054-99F,CHZ9012-QFA,CHA6282-QCB,CHX2090-99F,CHA3689-99F,CHE1270A99F,CHR3894-QEG,CHA6194-QXG,EC2612-99F,CHR2296-99F,CHE1270A98F,CHA6356-QXG,CHA8612-QDB,CHM1298-99F,CHA6357-QKB,CHA8212-99F,CHA4220-QGG

2024/5/21 - UMS - 选型指南代理服务技术支持采购服务

科山芯创（COSINE）高性能模拟及射频芯片选型指南

目录- 公司简介运放系列驱动芯片电源管理/射频芯片接口芯片

型号- COS2170,COS4425,COS4228,COS4426,COS393,COS4423,COS4347,COS4424,COS1314,COS4427,COS4428,COS6002,COS29152,COS6001,COS8820,COS6044,COS358,COS8221,COS29750,COS4421,COS4422,COS2244,COS991,COS1353,COS6004,COS29752,COS605,COS722,COS6042,COS6041,COS724,COS603,COS29150,COS604,COS2113,COS29502,COS4379,COS2314,COS1347,COS3525,COS4890,COS4374,COS324,COS721,COS4333,COS29300,COS4177,COS3201,COS485,COS244,COS2991,COS2353,COS321,COS29500,COS29302,COS8052,COS8054,COS4171,COS8092,COS8094,COS4170,COS8051,COS8091,COS1333,COS171,COS2347,COS2228,COS170,COS4561,COS379,COS5532,COS331,COS1177,COS4244,COS1374,COS821,COS228,COS822,COS824,COS2333,COS4514,COS2379,COS4314,COS4515,COS1042T,COS8830,COS620,COS2171,COS8551,COS2374,COS8552,COS4991,COS4353,COS2177,COS8554,COS6212

2023/3/7 - 科山芯创 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

在英思科和医疗解决方案的前端5.8-24-60-80GHz

描述- 本资料主要介绍了UMS公司提供的多种高频前端解决方案，涵盖5.8GHz、24GHz、60GHz和80GHz频段。产品包括传感器、智能传感器、交通系统、无人机和汽车合格产品。资料详细描述了各产品的性能参数，如信号/噪声比、输出功率、功耗、操作温度范围等，并提供了相关产品的型号、参数和应用场景。

型号- CHV2421-QDG,CHS2411-QDG,CHA2441-QAG,CHV3241-QDG,CHR2411-QDG,CHC2442-QPG,CHR2270-QRG,CHA2180-NBA,CHA2368-98F,CHR2421-QEG,CHA2368-NIA,CHA6652-QXG,CHC1443-QRA,CHC2444-QBB,CHV2411AQDG,CHA2080-98F,CHA3395-QDG

2023/5/15 - UMS - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

UMS 射频开关选型表

UMS 射频开关选型：RF Bandwidth (GHz)min：6-23，RF Bandwidth (GHz)max：4-26，Loss(dB)：0.5-2.9，P-1dB IN(dBm)：20-42.

产品型号	品类	RF Bandwidth (GHz)min	RF Bandwidth (GHz)max	Loss(dB)	Isolation(dB)	Type
CHS2412-QDG/20	射频开关	23	26	2.9	35	Reflective

选型表 - UMS 立即选型

利用低噪声、高成本效益的UMS PH25 GaAs工艺

描述- UMS将于2024年7月19日启动PH25 GaAs工艺的共享晶圆代工服务，该工艺以其成本效益和易于使用而著称，适用于生产低噪声、宽带和高产量MMIC。PH25工艺适用于设计低噪声放大器、开关、混频器、倍频器、衰减器等，适用于电信无线电、光电子网络和太空通信系统。设计师可以以2000欧元/平方毫米的合理入门价格参与PH25工艺的共享代工。资料中还包括了PH25工艺的主要参数和微波性能示例，以及如何参与共享晶圆代工的说明。

型号- CHA2394-99F,CHS2411-QDG,CHA3688AQDG,CHR3662-QDG,PH25,CHR3762-ODG,CHX2092A99F

2024/2/2 - UMS - 技术文档代理服务技术支持采购服务查看更多版本