マイクロ波試験システムでは、機器と DUT 間の信号ルーティングに RF およびマイクロ波スイッチが広く使用されています。スイッチをスイッチ マトリックス システムに配置することにより、複数の機器からの信号を 1 つ以上の DUT にルーティングできます。これにより、頻繁に切断したり再接続したりする必要がなく、単一の試験装置を使用して複数の試験を完了することができます。また、テストプロセスの自動化を実現できるため、量産環境でのテスト効率が向上します。
スイッチングコンポーネントの重要なパフォーマンス指標
今日の高速製造では、テスト機器、スイッチ インターフェイス、自動テスト システムに高性能で再現性のあるスイッチ コンポーネントを使用する必要があります。これらのスイッチは通常、次の特性に従って定義されます。
周波数範囲
RF およびマイクロ波アプリケーションの周波数範囲は、半導体の 100 MHz から衛星通信の 60 GHz までの範囲に及びます。広い動作周波数帯域を備えた試験用アタッチメントにより、周波数範囲が拡大するため、試験システムの柔軟性が向上しました。ただし、動作周波数が広いと、他の重要なパラメータに影響を与える可能性があります。
挿入損失
挿入損失もテストには重要です。損失が 1 dB または 2 dB を超えると、信号のピーク レベルが減衰し、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの時間が長くなります。高周波アプリケーション環境では、効果的なエネルギー伝送には比較的高いコストが必要となる場合があるため、変換経路内の電気機械スイッチによって生じる追加の損失は可能な限り最小限に抑える必要があります。
リターンロス
リターンロスは dB で表され、電圧定在波比 (VSWR) の尺度です。リターンロスは、回路間のインピーダンスの不整合によって発生します。マイクロ波周波数範囲では、ネットワーク コンポーネントの材料特性とサイズが、分布効果によって引き起こされるインピーダンスの整合または不整合を決定する際に重要な役割を果たします。
パフォーマンスの一貫性
一貫した低挿入損失性能により、測定経路内のランダムな誤差の原因が軽減され、測定精度が向上します。スイッチ性能の一貫性と信頼性により測定精度が確保され、校正サイクルを延長し、テストシステムの動作時間を増やすことで所有コストを削減します。
分離
分離とは、対象のポートで検出された不要な信号の減衰の度合いです。高周波では、絶縁が特に重要になります。
VSWR
スイッチの VSWR は、機械的寸法と製造公差によって決まります。VSWR が低い場合は、インピーダンスの不整合によって生じる内部反射が存在することを示しており、これらの反射によって生じる寄生信号によりシンボル間干渉 (ISI) が発生する可能性があります。通常、これらの反射はコネクタ付近で発生するため、コネクタの良好なマッチングと正しい負荷接続が重要なテスト要件となります。
スイッチング速度
スイッチ速度は、スイッチ ポート (スイッチ アーム) が「オン」から「オフ」、または「オフ」から「オン」に移行するのに必要な時間として定義されます。
安定時間
スイッチング時間は RF 信号の安定/最終値の 90% に達する値のみを指定するという事実により、精度と精度の要件の下では安定時間はソリッドステート スイッチの性能としてより重要になります。
支持力
耐力は、スイッチが電力を伝送する能力として定義され、使用される設計と材料に密接に関連しています。スイッチング中にスイッチ ポートに RF/マイクロ波電力が供給されると、熱スイッチングが発生します。コールド スイッチングは、スイッチング前に信号電力が除去されると発生します。コールドスイッチングにより接触面応力の低減と長寿命が実現します。
終了
多くのアプリケーションでは、50 Ω の負荷終端が重要です。スイッチがアクティブなデバイスに接続されている場合、負荷終端のないパスの反射電力により電源が損傷する可能性があります。電気機械式スイッチは、負荷終端を備えたスイッチと負荷終端を備えないスイッチの 2 つのカテゴリに分類できます。無接点スイッチは吸収型と反射型の2種類に分けられます。
ビデオ流出
ビデオ リークは、RF 信号が存在しないときにスイッチの RF ポートに現れる寄生信号として見られます。これらの信号は、スイッチ ドライバーによって生成された波形、特に PIN ダイオードの高速スイッチを駆動するために必要なフロント電圧スパイクから発生します。
耐用年数
耐用年数が長いと、各スイッチのコストと予算の制約が軽減され、今日の価格に敏感な市場においてメーカーの競争力が高まります。
スイッチの構造
スイッチのさまざまな構造形式により、さまざまなアプリケーションや周波数に対応する複雑なマトリックスと自動テスト システムを構築するための柔軟性が得られます。
具体的には、1 in 2 out (SPDT)、1 in 3 out (SP3T)、2 in 2 out (DPDT) などに分かれます。
この記事の参考リンク：https://www.chinaaet.com/article/3000081016
投稿日時: 2024 年 2 月 26 日