淺談射頻開關設計的四個重要指標

射頻開關是最常用的射頻元器件之一，其作用是在射頻鏈路中用作通道切換、收發狀態切換，能大量運用于物聯網、通信基站、小基站、Wi-Fi、測試儀器、雷達、GPS等多個領域。得益于全球數字化，加強了各種應用對高質量信號的要求，使得無線通信技術以前所未有的速度增強了連接性及其強度。

為了滿足移動設備對不同頻段信號接收、發射的需求，帶動了射頻開關數量的增長，需要的射頻價值量也越多。盡管高度集成的射頻前端是大勢所趨，但是在成本與性能的權衡下，未來幾年，仍有許多終端設備依然會采用分立器件，其市場仍有巨大的發展空間。據Yole Development預測，分立射頻開關的市場規模將從2020年的5億美元增長至2025年的9億美元，年均復合增長率為5%。

射頻開關大有用處

在射頻通路中經常可見到射頻開關，通過將多路射頻信號中的任一路或幾路通過控制邏輯連通，它能廣泛應用于各種射頻輸入/輸出端口之間的頻帶選擇和頻率信號切換，以達到共用天線、節省終端產品成本的目的。在射頻前端中，射頻開關占據十分關鍵的地位，其插損、回損、隔離度、諧波抑制和功率容量等性能對射頻前端鏈路有重要影響。基本上只要涉及到通路切換，都需要用到射頻開關。

▲ 簡單來說，射頻開關的主要功能即是控制電路通斷、實現信號切換 舉個例子 射頻開關最主要的應用之一便是通信基礎設施，如微波、衛星、移動通信設備。一般情況下，這些設備每多支持一個頻段，其射頻芯片就要增加一條接收通道。隨著需要支持的頻段不斷增加，為了降低成本，一個接收通道往往會支持多個頻段，這就需要在射頻前端增加開關數量，以滿足對不同頻段信號接收、發射的龐大需求。

射頻開關，簡單來說就是通過“打開”和“關閉”兩者狀態來進行信號通路的連接與切換。然而隨著射頻系統日益復雜，要想設計一款好的射頻開關，我們需要關注以下四個指標：

隔離度

如果射頻開關沒有實現良好的隔離，通信系統將會受到一定程度的干擾。高度隔離可以防止信號泄漏，避免將不想要的信號泄露到所需信號的通道上。所以隔離度越高越好。

插入損耗

插入損耗為開關處于導通狀態下時損耗的總功率。由于插入損耗可直接導致系統噪聲系數的增大，并直接影響信號功率的損失。因此，插入損耗越小越好。

回波損耗

回波損耗越大，說明駐波越小，信號傳送的效率越高，阻抗匹配度也越高，因此回波損耗越大越好。

開關速度

開關速度是指射頻開關在開關信號時的響應速度。開關速度越快，射頻開關的響應能力就越強，能夠更快地切換信號，提高系統的工作效率。

有鑒于無線通信和物聯網市場持續的大幅增長，以及射頻前端芯片價值量的提升，將全方位帶動射頻前端市場規模。

芯靈通自研的ATF63551是一款單刀雙擲的通用射頻開關，支持20 MHz到6.0 GHz頻段。其采用SOI成熟工藝設計制造，擁有創新緊湊的1 × 1mm的DFN-6pin封裝，極小的體積能更有效利用PCB版的空間，并顯著降低成本。

熱知識

SOI作為主流的射頻開關工藝，可同時提供優異的射頻性能，且具有較佳的成本效益，目前市場上采用占比超過90%。讓射頻開關在具有高線性度的同時，還能提供低差損和高隔離度的性能。

▲ ATF63551采用緊湊封裝，尺寸僅有1x1mm

ATF63551具有極低插損、高隔離度、高線性度和低諧波等產品特性。其隔離度大于29dB，插入損耗典型值小于0.3dB。外部采用0/+3.0V電壓控制，兼容1.8V/1.2V控制電平。能被很好地運用在WLAN網路、WLAN中繼器、低功耗發射接收系、ISM波段無線電等多種場景，目前已量產，并于多家客戶送樣驗證。