AN3021
PIN二极管微波开关设计
介绍
本应用笔记的目的是在PIN二极管的开关控制的选择提供实际指导
电路功能。开关，数字和模拟衰减器和限幅器各有需要独特的功能
正确的设备选择。设计难点在于内的参数转换，从二极管规格，
电路设计师的微波规格。二极管的参数化语言如VB ，VF CT，卢比，
τ
L
,
θ,
必须
转换成插入损耗，驻波比，隔离的P1dB ， IP3输入， RF操作电源， RF功率耗散和
直流功耗规格术语。
除了实际的二极管参数，包装寄生在确定开关电路起到显著作用per-
性能。封装电容，封装电感，封装电阻，封装的热im-
pedance是极其重要的考虑因素，以确定有效的频率带宽和最大
入射功率为可靠的开关操作。
制造方法决定了二极管选择的类型。表面贴装会强制要求
使用任一塑料， HMIC众志成城，或MELF & HiPAX陶瓷器件。芯片和线（混合）制造
facturing将决定Cermachips的用法，倒装芯片或梁式引线装置。原理图的最
常见的开关设计：系列独家，分流独家和串并联概述下面加以考虑
化。
修订版V2
决策过程中的PIN二极管的选择微波开关设计
以下过程概述和有效流程PIN二极管的选择对于开关设计。
1.确定生产的首选类型在开关设计的PIN二极管：表面
安装或片材和线材（混合）制造。
2.确定操作和RF功率处理的开关设计的频率。
3.使用表1中， “相对交换机的性能和设计评价矩阵”来确定的类型
开关设计是最能满足特定开关规格和要求。
4.使用表2 ， “相对PIN二极管绩效评估矩阵”来确定PIN二 - 的类型
颂最符合的开关设计，从表1选择。
5.使用表3 ， “ PIN二极管的P / N系列矩阵”确定的PIN二极管的P / N系列，百思令人满意
外商投资企业PIN二极管的类型选择从表2中。
1
高级：
数据表包含有关产品M / A - COM技术解决方案的信息
北美
电话： 800.366.2266
欧洲
联系电话： +353.21.244.6400
正在考虑发展。性能是基于目标的规格，仿真结果，
印度
联系电话： +91.80.43537383
中国
联系电话： +86.21.2407.1588
和/或原型的测量。致力于发展无法得到保证。
访问www.macomtech.com额外的数据表和产品信息。
初步：
数据表包含有关产品M / A- COM技术信息
解决方案正在开发。性能是基于工程测试。规格
典型的。机械轮廓已定。工程样品和/或测试数据可以是可用的。
M / A - COM技术解决方案公司及其附属公司保留作出正确的
致力于生产数量难以保证。
更改产品（ S）或信息包含在此恕不另行通知。
AN3021
PIN二极管微波开关设计
表1 ：相对交换机的性能和设计评价矩阵
开关设计配置
参数
插入损耗
VSWR
隔离
P1dB
输入IP3
射频入射功率
RF功率耗散
开关速度
直流功耗
PIN二极管驱动器设计简洁
RF设计简洁
成本
综合评价
修订版V2
串联二极管独家
最差
温和
最差
温和
温和
最差
最差
最差
最好的（单+5 V）
最好的（ +5 V专用）
最好的
最好的
34分
并联二极管独家
温和
最差
温和
温和
温和
最好的
最好的
最好的
中度（ +5 V， -5 V ）
中度（ +5 V， -5 V ）
最差
温和
38分
串并联二极管
最好的
最好的
最好的
温和
温和
温和
温和
温和
最糟糕的（ +5 V， -5 V ）
中度（ +5 V， -5 V ）
温和
温和
40分
注意事项：
评估基于以下等级：最佳= 5分，中等= 3分，最差为1点。较高
比分，更好的整体设计相对优势。
那里没有显著的相对优势， “温和”的权重都可以使用。
假设SP2T设计：
设计是一种反射SP2T 。
（ 2 ）二极管是每个RF端口使用。
频率带宽为3.0 ： 1最大。
结论：
该串并联设计是最好的整体开关性能和价值方面。由于每个设计都有
一个特定的优点，对于开关设计选择的决定是由特殊设计的优先确定
对于要求。
2
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PIN二极管微波开关设计
表2 ：相对PIN二极管绩效评估矩阵
表面贴装
关键参数
1兆赫< F < 1 GHz的
100兆赫< F < 4 GHz的
4 GHz的< F < 20 GHz的
20 GHz的< F < 60 GHz的
100兆赫< F < 20 GHz的
PINC <为0.1W
为0.1W < PINC < 1 W
1 W < PINC < 20瓦
20瓦< PINC < 200瓦
相对成本指数
最低的
精选
中等/最高中等/最高
精选
精选
精选
最低的
温和
HIGHEST
精选
精选
精选
精选
精选
精选
精选
修订版V2
芯片&丝混合组装
Cerma芯片
FL IP芯片
梁式引线
塑料
MELF或者您好，
PAX
精选
超越
结论：
1.
塑料设备
最适合的地方
成本
是判定驾驶员的操作频率< 4千兆赫，并且
RF CW入射功率< 1 W （ + 30 dBm的） 。
2.
MELF或HIPAX陶瓷器件
最好使用的地方
最高平均功耗
（ > 20瓦特C.W。 ）是
主要设计目标和工作频率< 1千兆赫。
3.
众志成城设备
可能是
最佳整体妥协
在设备选择。他们可以操作
（在不同的频段） ，从10兆赫 - 20 GHz的射频入射功率< 20瓦CW （ + 43表现良好
DBM） 。
4.
Cermachip设备
提供
最佳整体演出
经营Frequeny （ 100兆赫 - 20
千兆赫）和RF入射功率< 200瓦的CW （ + 53 dBm的） 。
5.
倒装芯片设备
最适合于
毫米波频率
< 60千兆赫，其中所述RF事件的CW < 1W
（ + 30 dBm的）和导电环氧树脂或焊接是必需的。
6.
梁式引线器件
最适合于
毫米波频率
< 60千兆赫，其中所述RF事件的CW <
0.1W （ + 20 dBm的）和热压接是必需的。
3
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PIN二极管微波开关设计
表3 ： PIN二极管型号系列矩阵
塑料针
二极管
MELF & HiPax
PIN二极管
众志成城的PIN
二极管
Cermachip PIN
二极管
倒装芯片引脚
二极管
梁式引线引脚
二极管
修订版V2
型号：
MA4P275系列
MA4P282系列
MA4P789系列
MA4P274系列
型号：
MA4P1250
MA4P1450
MA4P4000系列
MA4P4300系列
MA4P7000系列
MA4P7100系列
MA4PH23X系列
型号：
MA4SPS系列
MADP-042XXX
系列
型号：
MA4P102
MA4P202 ， 203
MA4P303
MA4P404
MA4P504
MA4P505
MA4P604
MA4P606
MA4PK2000 ， 3000
型号：
MA4FPC系列
MA4AGFCP系列
MA4AGSBP系列
型号：
MA4PBL系列
MA4AGBLP系列
注意事项：
下面的M / A - COM的PIN二极管驱动器，提供5 V工作& -5 V直流电源实用
与许多PIN二极管开关设计： DR65系列， MADRMA0001和MADRMA0002系列。
M / A - COM网站主页链接地址： http://www.macom.com
4
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AN3021
PIN二极管微波开关设计
示意图1 ：
SP2T系列独家的PIN二极管开关40 dB的隔离带+5 V电源
+5V
修订版V2
1K
SN5406
集电极开路
+ 5V TTL驱动
J1
+5V
270
Ω
B2偏置
J3
B3
BIAS
RF系列
二极管
1K
J2
+5V
正向偏压二极管电压，
-VF
@ 10马 + 0.9 V
反向偏置二极管电压= - （ +5 V - 2.3 V） = - 2.7 V
SN5406打开
集热器
+ 5V TTL驱动
示意图1 ：
直流偏压射频真值表
RF州
低损耗J1 - J2 &隔离J1 -J3
低损耗J1 - J3 &隔离J1 -J2
B2偏置
+ 0.5V @ 10毫安
+ 5V @ 0毫安
B3偏差
+ 5V @ 0毫安
+ 0.5V @ 10毫安
5
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轴向引线玻璃PIN二极管
多用途轴向引线玻璃PIN二极管
符合RoHS
特点
玻璃密封包装
大信号开关设计
可在低电容
钝化芯片的低漏电流
磁带和卷轴包装可用
完全符合RoHS标准
MIL -STD 19500屏蔽可用
V6版本
玻璃包装样式
ODS 4 ， 54 ， 139 ， 146
描述
M / A - COM的系列低功率和中功率的玻璃
PIN二极管是专为使用而设计
开关，双工器，电动调节数字滤波器
AGC衰减器， TR开关和RF调制器。
他们坯体尤其在失真敏感
从环境，通过S波段高频。这些
密封轴向引线PIN二极管
在最恶劣的商业设计和使用
军事应用中，其固有的耐用性
使他们的理想选择。他们可能命令
筛选，以满足MIL -STD 19500的要求。
PIN芯片
玻璃量筒
镀锡杜美信息
绝对最大额定值
T
AMB
= +25°C
（除非另有说明）
1
参数
直流反向电压
工作温度
储存温度
安装温度
绝对最大
（见表格）
-55 ° C到+ 175℃
-55 ° C到+ 200℃
+ 280 ℃下进行10秒
设计建议
轴向引线，玻璃， PIN二极管系列提供
在四个玻璃封装形式。消耗臭氧层物质54是
能满足低功率最合适，低电容
在一系列的高隔离度的要求连接
开关在VHF频率。消耗臭氧层物质4 ， 139和146
最适合用于中等功率应用
要求低封装电感。
功耗上市将在下面去速率
线性到0mW在175℃
250mW的无散热器
机箱样式54
@ +25°C
500mW的无散热器
封装类型139
@ +25°C
1000MW无散热器
机箱样式4 & 146
@ +25°C
笔记
其中任何一项上述1.操作此设备的
参数可能会造成永久性的损害。
1
M / A - COM公司的硅PIN二极管芯片也
在各种替代的包的可用
除了玻璃风格。对于案件样式选项，
可用性和电气规格，请
请参阅“封装PIN二极管的说明书”
位于M / A - COM的网站：
www.macom.com/DataSheets/packagedpindiodes.pdf
高级：
数据表包含有关产品M / A - COM技术解决方案的信息
北美
电话： 800.366.2266 /传真： 978.366.2266
正在考虑发展。性能是基于目标的规格，仿真结果，
欧洲
联系电话： 44.1908.574.200 /传真： 44.1908.574.300
和/或原型的测量。致力于发展无法得到保证。
亚洲/太平洋地区
联系电话： 81.44.844.8296 /传真： 81.44.844.8298
初步：
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解决方案正在开发。性能是基于工程测试。规格
典型的。机械轮廓已定。工程样品和/或测试数据可以是可用的。
M / A - COM技术解决方案公司及其附属公司保留作出正确的
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轴向引线玻璃PIN二极管
多用途轴向引线玻璃PIN二极管
符合RoHS
V6版本
除非
另有说明
产品型号
除非
另有说明
马克斯。一系列水库。
100MHz
R
S @
10mA
标称特性
支架
4
一生
μS
我区
长
密尔
包
风格
54
54
54
54
54
54
启伏。
V
R
< 10 μA
V
DC
5
马克斯。帽。
1MHz
C
T @ -
50V
pF
MA47120
1N5719
MA4P203
MA47047
MA47600
MA4P404
35
100
100
200
200
250
启伏。
5
1.00
0.35
1
0.5
1.5
1.5
3.0
6.0
.60
2
2
0.25
0.30
0.30
0.30
3
产品型号
MA4PH151
MA47110
MA47123
包
风格
139
139
139
马克斯。帽。
1MHz
C
T。T @ -50V
pF
1.20
0.55
0.50
马克斯。帽。
1MHz
C
T。T @ -50V
pF
1.50
1.10
马克斯。帽。
1MHz
C
T @家-100V
pF
0.35
0.50
0.85
0.70
马克斯。一系列水库。
100MHz
R
S @ 10毫安
0.6
6.0
3.0
马克斯。一系列水库。
100MHz
R
S @ 50毫安
0.6
1.0
马克斯。一系列水库。
100MHz
R
S @ 100毫安
0.60
0.45
0.30
0.70
V
< 10 μA
V
DC
100
200
200
启伏。
5
3.0
0.4
1.0
2.0
0.1
0.8
1.0
2.0
2.0
4.0
1.0
1.0
标称特性
支架
我区
一生
4
长
μS
密尔
产品型号
MA47266
MA4PH301
包
风格
146
146
V
< 10 μA
V
DC
200
200
启伏。
5
1.0
0.8
2.0
4.0
1.0
2.0
标称特性
支架
我区
4
一生
长
μS
密尔
3.0
3.0
5.0
5.0
标称特性
支架
一生
4
μS
1.0
2.0
3.0
4.0
我区
长
密尔
2.0
2.0
2.0
4.0
产品型号
包
风格
4
4
4
4
V
< 10 μA
V
DC
500
500
500
1000
MA4P504
MA4P505
MA4P506
MA4P606
注意事项：
1.测试条件： V
R
= 20V.
2.在测试
I
F
= 50毫安。
3.测试在V
R
= 10V.
4.额定载流子寿命，T
L,
指定在我
F
= + 10毫安，我
转
= - 6毫安。
5.最低规定的反向电压，V
R
，其来源和所得到的反向漏电流，我
R
被测定为<10μA 。
*规格如有变更，恕不另行通知
2
高级：
数据表包含有关产品M / A - COM技术解决方案的信息
北美
电话： 800.366.2266 /传真： 978.366.2266
正在考虑发展。性能是基于目标的规格，仿真结果，
欧洲
联系电话： 44.1908.574.200 /传真： 44.1908.574.300
和/或原型的测量。致力于发展无法得到保证。
亚洲/太平洋地区
联系电话： 81.44.844.8296 /传真： 81.44.844.8298
初步：
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解决方案正在开发。性能是基于工程测试。规格
典型的。机械轮廓已定。工程样品和/或测试数据可以是可用的。
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轴向引线玻璃PIN二极管
多用途轴向引线玻璃PIN二极管
符合RoHS
典型
S
与我
F
@ T
AMB
= +25°C
V6版本
3
高级：
数据表包含有关产品M / A - COM技术解决方案的信息
北美
电话： 800.366.2266 /传真： 978.366.2266
正在考虑发展。性能是基于目标的规格，仿真结果，
欧洲
联系电话： 44.1908.574.200 /传真： 44.1908.574.300
和/或原型的测量。致力于发展无法得到保证。
亚洲/太平洋地区
联系电话： 81.44.844.8296 /传真： 81.44.844.8298
初步：
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访问www.macomtech.com额外的数据表和产品信息。
解决方案正在开发。性能是基于工程测试。规格
典型的。机械轮廓已定。工程样品和/或测试数据可以是可用的。
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轴向引线玻璃PIN二极管
多用途轴向引线玻璃PIN二极管
符合RoHS
典型
S
与我
F
@ T
AMB
= +25°C
V6版本
串联电阻r
s
（欧姆）
正向电流（I
F
)
串联电阻r
s
（欧姆）
正向电流（I
F
)
4
高级：
数据表包含有关产品M / A - COM技术解决方案的信息
北美
电话： 800.366.2266 /传真： 978.366.2266
正在考虑发展。性能是基于目标的规格，仿真结果，
欧洲
联系电话： 44.1908.574.200 /传真： 44.1908.574.300
和/或原型的测量。致力于发展无法得到保证。
亚洲/太平洋地区
联系电话： 81.44.844.8296 /传真： 81.44.844.8298
初步：
数据表包含有关产品M / A- COM技术信息
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解决方案正在开发。性能是基于工程测试。规格
典型的。机械轮廓已定。工程样品和/或测试数据可以是可用的。
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轴向引线玻璃PIN二极管
多用途轴向引线玻璃PIN二极管
符合RoHS
包装外形尺寸
B
C
V6版本
A
D
（ 2 PLC）的
包
风格
4
54
139
146
尺寸A
密尔
265 ± 35
155 ± 10
150 ± 15
220 ± 20
mm
7.33 ± .89
3.94 ± .25
3.81 ± .38
5.59 ± .51
维B
密尔
96 ± 11
71 ± 3
60 ± 10
95 ± 10
mm
2.44 ± .28
1.8 ± .08
1.52 ± .25
2.41 ± .25
维C
密尔
1100 ± 100
1100 ± 100
1100 ± 100
1100 ± 100
mm
27.94 ± 2.54
27.94 ± 2.54
27.94 ± 2.54
27.94 ± 2.54
尺寸D
密尔
20 ± 2
15 ± 1
20 ± 3
20 ± 3
mm
.51 ± .05
.38 ± .03
.51 ± .08
.51 ± .08
大会提出建议
导线上的轴向引线装置必须形成，同时保持坚挺。折弯引线太靠近身体
该部分可能会导致器件的内部损坏。弯<0.060 “从身体，不推荐。
适当的夹具应使用。
设备可以使用标准的60/40锡/铅或符合RoHS标准的焊料进行焊接。轴向引线镀锡，
50μM ，厚，以确保最佳的连接。
对于推荐的锡/铅和RoHS焊接型材参见应用笔记
M538
在M / A - COM的网站。
5
高级：
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电话： 800.366.2266 /传真： 978.366.2266
正在考虑发展。性能是基于目标的规格，仿真结果，
欧洲
联系电话： 44.1908.574.200 /传真： 44.1908.574.300
和/或原型的测量。致力于发展无法得到保证。
亚洲/太平洋地区
联系电话： 81.44.844.8296 /传真： 81.44.844.8298
初步：
数据表包含有关产品M / A- COM技术信息
访问www.macomtech.com额外的数据表和产品信息。
解决方案正在开发。性能是基于工程测试。规格
典型的。机械轮廓已定。工程样品和/或测试数据可以是可用的。
M / A - COM技术解决方案公司及其附属公司保留作出正确的
致力于生产数量难以保证。
更改产品（ S）或信息包含在此恕不另行通知。
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