一种用于TDD通信模式的大功率射频开关.PDF

电信 科 学 2010 年第 4 期 研 究与开发 一种用于 TDD 通信模式的大功率射频开关 * 黄 贞松 ，杨 磊 （南京 电子 器件研 究所 南京 210016 ） 采 用 氧 化 铝 陶瓷 基 板 、硅 外 延 法 制 作 的 二 极 管 芯 片 ， 多 芯 片 组 装 工 艺 技 术 设 计 的功 率 摘 要 PIN MCM（ ） 开 关 ，在 1～3 GHz 频 带 内插 入 损 耗 小 于 0.5 dB， 可 通 过 CW 功 率 60 W ，隔 离 度 大 于 45 dB ，尺 寸 为 8 mm × 8 mm ，解 决 了射 频 大 功率 开关 量 产 困难 的 问题 ，在 我 国 的 TD-SCDMA 移 动通 信 网 中得 到 了广 泛 应 用 。 关键 词 氧 化 铝 陶瓷 基 板 ；MCM ；大 功 率 ；开 关 率 60 W （CW ） ，隔离 度 大 于 45 dB 。 1 引言 2 电路选择 在 通 信 系 统 中 ，大 功 率 开 关 具 有 广 泛 的应 用 ，尤 其 在 以 时分 多 址 （TDD ）方 式 工 作 的通 信 系 统 中 ，大 功 率 开 关 起 二 极 管 开 关 的 电路 和结 构 形 式 有 很 多 种 。 二 极 管 开 关 着 收 发 切 换 控 制 的重 要 作 用 。 近 年 来 ，TDD 通 信 系 统 得 到 电路 主要 有 两 种 ：串联 和并 联 ，如 图 1 和 图 2 所 示 。 越 来 越 多 的 应 用 ，在 国 际 电 联 （ITU ）第 三 代 移 动 通 信 的 串联 形 式 二 极 管 开 关 的优 点 是 ：频 段 宽 、损 耗 小 ，由于 4 个 标 准 中 ，两 个 标 准 采 用 了 TDD 方 式 ，即 TD-SCDMA 和 WiMAX 。 与 GaAs PIN 宽 带 开 关 及 MESFET 的 宽 带 开 关 MMIC 相 比 ，采 用 硅 PIN 二 极 管 的开 关 具 有 功 率 大 、差 损 小 的优 点 。 文 中介 绍 了采 用 硅 PIN 二 极 管 大 功 率 开 关 的 热 设 计 和 制 作 ，采 用 高 导 热 的 氧 化 铝 陶 瓷 基 板 、硅 外 延 法 制 作 的 PIN 二 极 管 芯 片 和 多 芯 片 组 装 工 艺 （MCM ） ，在 较 低 的成 本 下 制 作 高 性 能 的大 功 率 开 关 ，使 之 满 足 大 批 量 生 产 及 应 用 要 求 。 开 关 在 1～3 GHz 频 带 内 ， 插 损 小 于 0.5 dB， 通 过 功 * 国家 发 改 委 “新 一 代 宽 带 无 线 通 信 射 频 器 件及 模 块 研 发 和 产 业 化 ”资助项 目 图 1 串联 形 式 二 极 管 开 关 81 研 究