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微波開關的主要種類及詳細介紹

微波開關配置包括一個簡單的單刀雙擲（SPDT）開關、多位置開關、級聯和樹開關、矩陣開關。

1 、SPDT開關 SPDT開關有一個輸入端口，可以連接到兩個輸出端口中的一個。多位置開關將一個輸入端口連接到多個輸出端口之一。pickering的SPDT射頻開關最多可有17個通道，頻率可達8GHz，阻抗為50 ohm和75 ohm。

2、級聯開關 級聯開關使用多個繼電器將一個輸入連接到多個輸出之一。路徑長度（因此，相位延遲）會有所不同，這取決于信號必須經過的繼電器數量。級聯開關用于將一臺儀器連接到具有最小阻抗不連續性的多個設備或測試點之一。這一點很重要，主要是在10MHz及更高的頻率下防止不必要的信號反射。這種反射會在振幅測量中產生誤差。如圖1所示，任何一個繼電器的啟動都會斷開所有其他設備與電源的連接。在本例中，如果通道1（通道1）被激活，則從源到設備2建立一個恒定的阻抗路徑。所有其他設備都與此路徑隔離。利用兩個級聯開關組，可以對每個被測設備進行源和測量連接。級聯配置的優點是沒有未端接短截線，并且配置易于擴展。級聯配置的一個缺點是，信號可能通過多個開關觸點傳遞到被測設備，導致信號損失更大。傳播延遲隨路徑長度的增加而大。圖1. 級聯開關配置

3 、樹開關 圖2所示的樹開關配置是級聯配置的替代方案。與級聯配置相比，樹技術需要更多的繼電器用于相同大小的系統，但是給定路徑和任何未使用路徑之間的隔離可能會更好一些。這將減少串擾和直流泄漏。樹形開關配置也用于大于10MHz的頻率。樹配置的優點包括沒有未端接短截線，以及通道具有相似的特性。然而，給定路徑中的多個繼電器意味著會有更大的損耗。圖2. 多路復用（兩層樹開關）例如pickering40-876-104 3GHz多路復用開關板卡、40-881A-002 8 GHz多路復用開關板卡均采用樹形配置，阻抗為50 ohm和75 ohm。

4 、矩陣開關 矩陣開關可以將任何輸入連接到任何輸出。微波開關中使用兩種矩陣：阻塞矩陣和非阻塞矩陣。一個阻塞矩陣將任何一個輸入連接到任何一個輸出。其他輸入和輸出不能同時連接。非阻塞矩陣允許通過矩陣同時連接多條路徑。級聯開關是多位置開關的另一種形式。對于矩陣，構建給定交換系統所需的射頻繼電器和電纜的數量（成本高）與系統輸入和輸出的數量相關。矩陣開關有三種基本類型：阻塞矩陣、非阻塞矩陣和完整或部分訪問矩陣。圖3和圖4都是4×4的開關矩陣。區別在于可以同時切換多少信號。圖3的阻塞矩陣允許將單個輸入連接到任何單個輸出。因此，在任何給定時間只有一個信號路徑是可用的。圖4中的非阻塞矩陣允許同時連接多個輸入/輸出信號路徑，如果需要，可連接到矩陣輸入的完整數量。隨著繼電器和電纜數量的增加，這種配置更加靈活和昂貴。盡管可以關閉多條路徑，但這僅適用于直流測試，例如，對多個DUT施加連續偏壓。考慮阻抗要排除在射頻和微波測試中關閉多條路徑。完整或部分訪問矩陣，也稱為完整或部分輸出端數矩陣（圖5），允許同時將輸入連接到多個輸出。這種矩陣需要在每個輸入端都有一個功率分配器，在輸出端需要一個多位置開關。這些開關的優點包括沒有未端接的短截線、可使用所有通道以及類似的路徑特性。缺點包括需要廣泛的布線和使用許多同軸繼電器。