Dans les systèmes de test hyperfréquences, les commutateurs RF et hyperfréquences sont largement utilisés pour le routage des signaux entre les instruments et les DUT.En plaçant le commutateur dans le système matriciel de commutation, les signaux de plusieurs instruments peuvent être acheminés vers un ou plusieurs DUT.Cela permet d'effectuer plusieurs tests à l'aide d'un seul appareil de test sans avoir besoin de déconnexions et de reconnexions fréquentes.Et il peut automatiser le processus de test, améliorant ainsi l’efficacité des tests dans les environnements de production de masse.
Indicateurs de performance clés des composants de commutation
La fabrication à grande vitesse d'aujourd'hui nécessite l'utilisation de composants de commutation hautes performances et reproductibles dans les instruments de test, les interfaces de commutation et les systèmes de test automatisés.Ces commutateurs sont généralement définis selon les caractéristiques suivantes :
Gamme de fréquences
La gamme de fréquences des applications RF et micro-ondes s'étend de 100 MHz dans les semi-conducteurs à 60 GHz dans les communications par satellite.Les équipements de test dotés de larges bandes de fréquences de travail ont augmenté la flexibilité du système de test en raison de l'expansion de la couverture de fréquences.Mais une fréquence de fonctionnement large peut affecter d’autres paramètres importants.
Perte d'insertion
La perte d'insertion est également cruciale pour les tests.Une perte supérieure à 1 dB ou 2 dB atténuera le niveau de crête du signal, augmentant ainsi la durée des fronts montants et descendants.Dans les environnements d'application à haute fréquence, une transmission d'énergie efficace nécessite parfois un coût relativement élevé, de sorte que les pertes supplémentaires introduites par les commutateurs électromécaniques dans le chemin de conversion doivent être minimisées autant que possible.
Perte de retour
La perte de réflexion est exprimée en dB, qui est une mesure du rapport d'onde stationnaire de tension (VSWR).La perte de retour est causée par une inadéquation d'impédance entre les circuits.Dans la gamme des fréquences micro-ondes, les caractéristiques des matériaux et la taille des composants du réseau jouent un rôle important dans la détermination de l'adaptation ou de la désadaptation d'impédance provoquée par les effets de distribution.
Cohérence des performances
La cohérence des performances à faible perte d'insertion peut réduire les sources d'erreurs aléatoires dans le chemin de mesure, améliorant ainsi la précision des mesures.La cohérence et la fiabilité des performances des commutateurs garantissent la précision des mesures et réduisent les coûts de possession en prolongeant les cycles d'étalonnage et en augmentant la durée de fonctionnement du système de test.
Isolement
L'isolement est le degré d'atténuation des signaux inutiles détectés au port d'intérêt.Aux hautes fréquences, l’isolation devient particulièrement importante.
VSWR
Le VSWR du commutateur est déterminé par les dimensions mécaniques et les tolérances de fabrication.Un mauvais VSWR indique la présence de réflexions internes causées par une inadéquation d'impédance, et les signaux parasites provoqués par ces réflexions peuvent conduire à des interférences inter-symboles (ISI).Ces réflexions se produisent généralement à proximité du connecteur, c'est pourquoi une bonne adaptation du connecteur et une connexion de charge correcte sont des exigences de test critiques.
Vitesse de commutation
La vitesse de commutation est définie comme le temps nécessaire au port de commutation (bras de commutation) pour passer de « on » à « off » ou de « off » à « on ».
Temps stable
Étant donné que le temps de commutation spécifie uniquement une valeur qui atteint 90 % de la valeur stable/finale du signal RF, le temps de stabilité devient une performance plus importante des commutateurs à semi-conducteurs sous les exigences d'exactitude et de précision.
Puissance portante
La puissance portante est définie comme la capacité d'un interrupteur à transporter de la puissance, qui est étroitement liée à la conception et aux matériaux utilisés.Lorsqu'il y a une alimentation RF/micro-ondes sur le port du commutateur pendant la commutation, une commutation thermique se produit.Une commutation à froid se produit lorsque la puissance du signal a été supprimée avant la commutation.La commutation à froid permet d'obtenir une contrainte de surface de contact plus faible et une durée de vie plus longue.
Résiliation
Dans de nombreuses applications, une terminaison de charge de 50 Ω est cruciale.Lorsque le commutateur est connecté à un périphérique actif, la puissance réfléchie du chemin sans terminaison de charge peut endommager la source.Les interrupteurs électromécaniques peuvent être divisés en deux catégories : ceux avec terminaison de charge et ceux sans terminaison de charge.Les commutateurs à semi-conducteurs peuvent être divisés en deux types : le type à absorption et le type à réflexion.
Fuite vidéo
Les fuites vidéo peuvent être observées sous la forme de signaux parasites apparaissant sur le port RF du commutateur lorsqu'aucun signal RF n'est présent.Ces signaux proviennent des formes d'onde générées par le pilote du commutateur, en particulier des pointes de tension frontales nécessaires pour piloter le commutateur haute vitesse de la diode PIN.
Durée de vie
Une longue durée de vie réduira les contraintes de coût et de budget de chaque commutateur, rendant ainsi les fabricants plus compétitifs sur le marché actuel, sensible aux prix.
La structure du commutateur
Les différentes formes structurelles de commutateurs offrent une flexibilité pour la construction de matrices complexes et de systèmes de test automatisés pour diverses applications et fréquences.
Il est spécifiquement divisé en une sortie sur deux (SPDT), une sortie sur trois (SP3T), deux sorties sur deux (DPDT), etc.
Lien de référence dans cet article :https://www.chinaaet.com/article/3000081016
Heure de publication : 22 février 2024