第七章微波控制電路

第七章微波控制電路主要內(nèi)容概述PIN二極管的基本特性微波開(kāi)關(guān)微波電壓控制移相器微波電調(diào)衰減器微波限幅器§7.1引言用途：多波束雷達(dá)、相控陣?yán)走_(dá)、電子對(duì)抗、微波通信、微波測(cè)量。器件：微波半導(dǎo)體管和鐵氧體。半導(dǎo)體管特點(diǎn)：控制功率小、控制速度快、體積小、重量輕。半導(dǎo)體控制器件：PIN管、變?nèi)莨堋⑿ぬ鼗O管、場(chǎng)效應(yīng)管。PIN管：功率容量大、損耗小、開(kāi)關(guān)特性好、電流驅(qū)動(dòng)、功耗偏大、正電壓控制。FET：功率容量小、損耗偏大、電壓驅(qū)動(dòng)、功耗可以忽略、負(fù)電壓控制，便于集成。分類：根據(jù)其用途，主要包括以下三種：微波信號(hào)傳輸路徑通斷或切換——微波開(kāi)關(guān)，脈沖調(diào)制器等控制微波信號(hào)的大小——電控衰減器，限幅器，幅度調(diào)制器等。控制微波信號(hào)的相位——數(shù)字移相器，調(diào)相器等?！?.2PIN二極管的基本特性PIN二極管結(jié)構(gòu)（a）PIN二極管的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)（b）經(jīng)臺(tái)面處理技術(shù)加工成的PIN二極管結(jié)構(gòu)圖7.1PIN二極管結(jié)構(gòu)

構(gòu)成：兩個(gè)高摻雜的P+和N+半導(dǎo)體之間加入一個(gè)未摻雜的本征層，即I層，就構(gòu)成PIN二極管。PIN結(jié)特性工作機(jī)理：

零偏壓——由于擴(kuò)散作用，P區(qū)的空穴和N區(qū)的電子分別向I區(qū)擴(kuò)散后復(fù)合，這樣在I區(qū)邊界附近建立起一電場(chǎng)，進(jìn)而阻礙空穴和電子繼續(xù)向I層注入，最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡——等效為高阻抗。結(jié)果：PIN管不能導(dǎo)通。PIN結(jié)特性反偏壓——空間電荷層變厚，勢(shì)壘升高，ＰＮ結(jié)的不導(dǎo)電程度增加；

——等效為更高阻抗值

W是本征層寬度；A是截面積；

是本征層的介電常數(shù)（c）反向未擊穿時(shí)的等效電路（d）反向擊穿后的等效電路Cj是耗盡區(qū)電容；Cj是非耗盡區(qū)電容無(wú)非耗盡區(qū)（a）正向等效電路圖7.3實(shí)際PIN管的正反相等效電路（b）正向簡(jiǎn)化電路正偏壓——空間電荷層變薄，勢(shì)壘降低，并受外加正偏壓的影響，Ｐ層空穴以及Ｎ層電子源源不斷向Ｉ層注入并復(fù)合消失(平均壽命為τ)，形成導(dǎo)通狀態(tài)（等離子狀態(tài)）——低阻，偏流越大，阻值越低

其中Q0為I層儲(chǔ)存電荷，I0為正向偏置電流。

為載流子壽命，它與材料和工藝有關(guān)，對(duì)硅材料為：0.1~10微妙。

低頻時(shí)，信號(hào)周期T>>

，I層的導(dǎo)電狀態(tài)能跟隨信號(hào)而周期變化，正半周導(dǎo)通，負(fù)半周截止，PIN管和普通PN結(jié)二極管一樣具有整流作用。不同的是加了一個(gè)未摻雜的I層，耗盡層寬度加寬，結(jié)電容減小，并能承受更高的反向電壓或更大的功率。導(dǎo)通時(shí)：

在微波頻段，信號(hào)周期T遠(yuǎn)小于載流子壽命

，其導(dǎo)電狀態(tài)來(lái)不及跟隨信號(hào)正負(fù)變化，整流作用消失。

正偏時(shí)：產(chǎn)生的偏壓電流為I0，且PIN管導(dǎo)通。正半周時(shí)，微波電流I1通過(guò)PIN管，負(fù)半周時(shí)，微波信號(hào)抽出的電荷Q1僅占儲(chǔ)存電荷Q0的很小一部分，不影響PIN管導(dǎo)通，即來(lái)不及跟隨信號(hào)極性的變化。

結(jié)論：很小的正向偏置電流就可以使大幅度的微波信號(hào)在整個(gè)周期內(nèi)工作于正向低阻狀態(tài)，PIN管類似于一個(gè)線性電阻。

注意：必須有正向偏置電流。

負(fù)偏壓時(shí)，即使微波電壓遠(yuǎn)大于VR，整個(gè)周期內(nèi)PIN管處于反向高阻狀態(tài)（主要是由于載流子壽命長(zhǎng)）。

結(jié)論：對(duì)PIN管施加較小的低頻控制功率，就可以使它控制很大的微波功率，其阻抗主要取決于直流偏置的極性和大小，而與微波信號(hào)幅度幾乎無(wú)關(guān)。

低頻和微波同時(shí)加到PIN管上：§7.3微波開(kāi)關(guān)通斷開(kāi)關(guān)，如單刀單擲（SPST）開(kāi)關(guān)，其作用是控制傳輸系統(tǒng)中微波信號(hào)的通斷；其典型應(yīng)用為微波信號(hào)源用的脈沖調(diào)制器；轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，如單刀雙擲（SPDT）開(kāi)關(guān)。其典型應(yīng)用為雷達(dá)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)共用天線的收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，以及雷達(dá)多波束的轉(zhuǎn)換控制。按電路形式分為：串聯(lián)型開(kāi)關(guān)、并聯(lián)型開(kāi)關(guān)、串/并聯(lián)型開(kāi)關(guān)；從電路性能分為：反射式開(kāi)關(guān)、諧振式開(kāi)關(guān)、濾波器式開(kāi)關(guān)、陣列式開(kāi)關(guān)。按功能：?jiǎn)蔚秵螖S開(kāi)關(guān)（SPST）（a）串聯(lián)型

（b）并聯(lián)型（c）串聯(lián)等效電路（d）并聯(lián)等效電路單刀單擲開(kāi)關(guān)電路簡(jiǎn)化圖正偏低阻通；反偏高阻斷；插入損耗和隔離度PIN管實(shí)際上存在有一定數(shù)值的電抗及損耗電阻，因此開(kāi)關(guān)電路在導(dǎo)通時(shí)衰減不為零，稱為正向插入損耗L，定義是開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)傳到負(fù)載的實(shí)際功率與理想開(kāi)關(guān)傳到負(fù)載的功率之比：式中，——輸入信號(hào)的信源資用功率；

——輸出功率。開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)時(shí)衰減也并非無(wú)窮大，稱之為隔離度，當(dāng)為開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)負(fù)載上的實(shí)際功率時(shí)，上式表示開(kāi)關(guān)的隔離度。用二端口網(wǎng)絡(luò)參量表征開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)特性，則，所以由單元元件S參數(shù)（S21）定義，可得串、并聯(lián)型開(kāi)關(guān)的插入損耗分別是式中，插入損耗和隔離度對(duì)并聯(lián)型電路，負(fù)偏置狀態(tài)導(dǎo)納（未考慮封裝影響）：正偏置狀態(tài)導(dǎo)納（未考慮封裝影響）：

（a）正偏等效電路（b）反偏等效電路

封裝后的PIN管正、反向偏壓下的等效電路

開(kāi)關(guān)例題例7.1

設(shè)PIN管的參數(shù)如下：Cj=0.5pF，，傳輸線的特性阻抗為50Ω，工作頻率f=2GHz。計(jì)算開(kāi)關(guān)并聯(lián)諧振時(shí)的插入損耗和隔離度。解根據(jù)并聯(lián)型開(kāi)關(guān)的插入損耗及其正、負(fù)偏置狀態(tài)導(dǎo)納公式，可求得

L并（插入損耗）≈0.1dB，

L并（隔離度）≈28.3dB

如果考慮PIN管封裝后的參數(shù)，則在等效電路中引入、，令，當(dāng)PIN管處于正偏時(shí)為隔離狀態(tài)，此時(shí)容抗很大，可以忽略，PIN管歸一化導(dǎo)納為開(kāi)關(guān)例題求得并聯(lián)開(kāi)關(guān)的隔離度約為12.47dB，插入損耗為0.22dB。由此可見(jiàn)，寄生參量對(duì)開(kāi)關(guān)電性能的影響很大，插入損耗由0.1dB增加到0.22dB，隔離度由28.3dB降至12.47dB。性能變壞的原因是由于寄生參量與器件參數(shù)組合形成諧振回路，它們的諧振阻抗隨工作頻率而變化。并聯(lián)型開(kāi)關(guān)在、組合的并聯(lián)諧振頻率點(diǎn)上，隔離度最差，、組合的串聯(lián)頻率點(diǎn)，插入損耗最大。因此，改善開(kāi)關(guān)性能的途徑，可以人為地外加電抗元件與寄生元件調(diào)諧，以此改善開(kāi)關(guān)通斷比。改善開(kāi)關(guān)特性的電路諧振式開(kāi)關(guān)：即對(duì)給定的PIN管及指定的工作頻率，外加電抗元件與寄生元件調(diào)諧，使開(kāi)關(guān)在PIN管正、反偏狀態(tài)下分別于指定頻率點(diǎn)產(chǎn)生串聯(lián)和并聯(lián)諧振（或反之）。缺點(diǎn)：相對(duì)帶寬較窄。多管單路開(kāi)關(guān)：即采用多管單路形式以改善開(kāi)關(guān)的性能。濾波器型開(kāi)關(guān)：用PIN管代替濾波器元件就可構(gòu)成寬頻帶的開(kāi)關(guān)。多管單路開(kāi)關(guān)(a)并聯(lián)型開(kāi)關(guān)電路(b)串聯(lián)型開(kāi)關(guān)電路(c)并聯(lián)型開(kāi)關(guān)等效電路

兩只PIN二極管組成的開(kāi)關(guān)電路

雙管并聯(lián)型隔離度L：結(jié)論：這種情況下的隔離度近似等于兩級(jí)單管并聯(lián)型開(kāi)關(guān)的隔離度之和再加6dB，即可以大大提高開(kāi)關(guān)的隔離度，當(dāng)然插損也會(huì)有增加。

濾波器型開(kāi)關(guān)低通濾波器型PIN管開(kāi)關(guān)

隔離狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖傳輸狀態(tài)單刀雙擲開(kāi)關(guān)（SPDT）單刀雙擲開(kāi)關(guān)單刀雙擲開(kāi)關(guān)（SPDT）并聯(lián)型單刀雙擲開(kāi)關(guān)等效電路

Lp，Cp可忽略；Ls，Cs串聯(lián)諧振；Ls相比于Cj可忽略；Lp，Cj//(Cp+Cs)并聯(lián)諧振單刀雙擲開(kāi)關(guān)（SPDT）根據(jù)單刀雙擲開(kāi)關(guān)的等效電路圖，可得出其歸一化A矩陣為：將[a]矩陣轉(zhuǎn)換為[S]后可得插入損耗為：同理可得隔離度公式：

（dB）（dB）工作原理：D1正向?qū)〞r(shí)，D2為反向狀態(tài)，則信道1被短路而無(wú)輸出。由于λ/4線的作用，D1短路在分支點(diǎn)A的輸入阻抗為開(kāi)路，對(duì)信道2的傳輸不產(chǎn)生影響。D1反向，D2正向?qū)〞r(shí)，剛好相反。

當(dāng)兩管都加正偏壓時(shí)，并接于A、B的兩支λ/4線的終端近似于短路，其輸入阻抗接近于無(wú)限大。從輸入口到信道口1的傳輸不受影響，通路2被短路而無(wú)輸出。

當(dāng)兩管都加負(fù)偏壓時(shí)，兩支λ/4線的終端接近于開(kāi)路，B點(diǎn)被短路，通道1無(wú)輸出；B點(diǎn)到A點(diǎn)的路徑為λ/4，它在A點(diǎn)的輸入阻抗接近于無(wú)限大，通道2不受通道1影響；且PIN管開(kāi)路，對(duì)通道2也無(wú)影響，故信號(hào)從通道2輸出。

工作原理：SPDT開(kāi)關(guān)的微帶電路結(jié)構(gòu)由于沒(méi)有采用λ/4線就實(shí)現(xiàn)信道的轉(zhuǎn)換作用，因此具有寬的工作頻帶。串并聯(lián)二極管SPDT電路串并聯(lián)二極管SP3T電路及直流偏置開(kāi)關(guān)時(shí)間：

指從“開(kāi)”到“關(guān)”與從“關(guān)”到“開(kāi)”所需的時(shí)間。這是由于電荷儲(chǔ)存效應(yīng)使開(kāi)關(guān)狀態(tài)切換時(shí)不是瞬時(shí)完成，而是需要一個(gè)過(guò)程。開(kāi)關(guān)時(shí)間既和PIN管性能有關(guān)，又和開(kāi)關(guān)的控制電流有關(guān)。因此，提高開(kāi)關(guān)速度的辦法是：選用

小的管子；增大控制電流的脈沖幅度；選用I層較薄的PIN管。

一般情況下，PIN管的開(kāi)關(guān)速度可達(dá)ns量級(jí)，有些場(chǎng)合對(duì)開(kāi)關(guān)時(shí)間沒(méi)有要求。MESFET微波開(kāi)關(guān)優(yōu)點(diǎn)：能簡(jiǎn)化偏置網(wǎng)絡(luò)，驅(qū)動(dòng)電路功耗小，且?guī)拰?，功率容量大，開(kāi)關(guān)速度快（可達(dá)亞毫微秒）。MESFET開(kāi)關(guān)是三端器件，由柵壓控制開(kāi)關(guān)狀態(tài)，典型開(kāi)關(guān)特性是負(fù)偏壓時(shí)（），柵偏壓大于截止電壓，對(duì)應(yīng)高阻抗?fàn)顟B(tài)；零柵壓時(shí)對(duì)應(yīng)低阻抗?fàn)顟B(tài)，都處于器件的線性工作區(qū)。不論器件處于導(dǎo)通和截止的哪種狀態(tài)，均幾乎不需直流偏置功率，因此可歸入無(wú)源部件類。MESFET微波開(kāi)關(guān)零偏壓時(shí)管子可用電阻表示，即式中，為常數(shù)，與柵周長(zhǎng)、外延層摻雜濃度及其厚度有關(guān)；、、為等效通道電阻。（a）零柵偏壓

（b）

簡(jiǎn)單的FET結(jié)構(gòu)截面圖MESFET微波開(kāi)關(guān)高阻狀態(tài)下的電阻為高阻狀態(tài)下的電容為

（a）高阻狀態(tài)等效電路（b）簡(jiǎn)化等效電路

MESFET高阻抗?fàn)顟B(tài)下的等效電路

MESFET微波開(kāi)關(guān)FET負(fù)柵偏壓與通道電阻RCH的關(guān)系

MESFET開(kāi)關(guān)電路圖10W發(fā)射-接收開(kāi)關(guān)原理圖

FET斷

Ron（?。?/p>

0

V

D

D

S

G

S

G

D

D

S

S

0

V

Roff（大）

RF出

RF入

FET通

Roff

=2.15kW

Coff=0.25pF

Ron=2.53W

1

3

2

LC

l/4，50W

LC

并聯(lián)型SPDT

串聯(lián)型

并聯(lián)型

l/4，50W

§7.4微波電壓控制移相器作用：利用偏壓控制半導(dǎo)體元件的狀態(tài)，以改變微波信號(hào)的傳輸相位。實(shí)現(xiàn)方式：混合集成方式微波單片集成電路（MMIC）方式微機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)（MEMS）半導(dǎo)體元件：PIN管、變?nèi)莨?、FET管技術(shù)指標(biāo)

工作頻帶：指移相器的技術(shù)指標(biāo)下降到允許邊值時(shí)的頻率范圍。相移量：指輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的相位差。相移精度：對(duì)于一個(gè)固定頻率點(diǎn)，相移量各步進(jìn)值圍繞各中心值有一定偏差；在頻帶內(nèi)不同頻率時(shí)，相移量又有不同數(shù)值。衡量指標(biāo)：最大相移偏差或均方根誤差。移相器開(kāi)關(guān)時(shí)間：移相器是由微波開(kāi)關(guān)構(gòu)成，所以移相器的開(kāi)關(guān)時(shí)間基本上取決于開(kāi)關(guān)器件(PIN或FET)的轉(zhuǎn)換時(shí)間。寄生調(diào)幅

：駐波比；插損；結(jié)構(gòu)尺寸；分類微波集成移相器分類

模擬式：相移連續(xù)可調(diào)，控制電路設(shè)備較復(fù)雜，要求精度不高時(shí)，可手動(dòng)調(diào)節(jié)。數(shù)字式：相移是階躍變化，是量化的，通常采用二進(jìn)制數(shù)字電路來(lái)控制。

如兩個(gè)移相器狀態(tài)分別為（0。,90。)和（0。，180。），則組合后可得（0。，90。，180。，270。）四種狀態(tài)，這是二位移相器。如果是四位移相器，則步進(jìn)相位為22.5。。分類：加載線型移相器主線安裝器件分支線安裝器件變化分支長(zhǎng)度型加載線型移相器的幾種類型加載線型移相器相移量：（a）移相器電路（b）、（c）等效電路微帶加載線型移相器

實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，給定、，選定θ，設(shè)計(jì)相應(yīng)的及值，以滿足的要求。反射型移相器反射型移相器電原理圖

反射型移相器兩種典型反射型移相器原理圖

開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)移相器相移量：開(kāi)關(guān)式移相器平衡式移相器——減少寄生調(diào)幅引起的相位誤差

平衡式調(diào)相器（中心頻率時(shí)）(a)D1短路，D2開(kāi)路(b)D2短路，D1開(kāi)路平衡式調(diào)相器（兩種狀態(tài)下插損理論上相等）短路開(kāi)路§7.5微波電調(diào)衰減器定義：用電信號(hào)控制衰減量的衰減器。用途：電路系統(tǒng)的自動(dòng)增益控制、功率電路的電平控制、放大器增益變化的溫度補(bǔ)償?shù)日{(diào)節(jié)方式：連續(xù)可調(diào)（電控信號(hào)大多是連續(xù)可調(diào)的，以實(shí)現(xiàn)衰減量的連續(xù)可調(diào)）數(shù)字式離散調(diào)節(jié)；五比特衰減器:0.5,1,2,4,8采用的半導(dǎo)體元件：PIN二極管或各種三極管。衰減器的主要技術(shù)指標(biāo)衰減動(dòng)態(tài)范圍：指最大衰減量（用dB表示）和最小衰減量（用dB表示）之差。衰減線性度：衰減與外加偏壓呈線性關(guān)系。駐波比：反射型衰減器駐波比很差，需外加隔離器使用。吸收型衰減器駐波比好，性能優(yōu)越，是目前應(yīng)用廣泛的商品電調(diào)衰減器。衰減頻帶與平坦度：電調(diào)衰減器的衰減頻帶是指在頻帶內(nèi)各頻率點(diǎn)處的衰減量一致，在衰減量改變時(shí)，仍能保持均勻衰減。平坦度是指工作頻帶內(nèi)衰減量的起伏，經(jīng)常用最大起伏來(lái)表示平坦度的優(yōu)劣。功率范圍：電調(diào)衰減器承受功率的范圍。

PIN二極管衰減器電控衰減器按照產(chǎn)生衰減的物理原因可分成反射型和吸收型。在反射型衰減器中，衰減主要由PIN管的反射形成，在吸收型衰減器中，衰減則主要由PIN管的損耗形成。圖中網(wǎng)絡(luò)的衰減為式中，為網(wǎng)絡(luò)的反射損耗，為網(wǎng)絡(luò)中管子的吸收損耗。電控衰減機(jī)理：PIN管在較小正偏壓下，正向電阻隨正向偏流的增大而減少

衰減器原理圖

典型的電調(diào)衰減器電路

π型電阻衰減器圖中電阻R1和R2分別代表三個(gè)PIN管，從AA

截面向右看的阻抗為ZA，為了實(shí)現(xiàn)輸入端匹配，則應(yīng)有

PIN管連成的π形衰減器等效電路式中，

調(diào)節(jié)正偏壓，使得R1、R2發(fā)生變化，進(jìn)而使得輸出電壓隨之改變典型的電調(diào)衰減器電路

窄頻帶匹配型衰減器由相同的PIN管組成的如圖所示的衰減器電路，在中心頻率上，正偏時(shí)其反射為零，即不論Rf為何值，輸入端始終匹配，因此這種電路稱為匹配型衰減電路。窄帶匹配型衰減器原理圖

調(diào)節(jié)正偏壓，使得I0（↑），Rf（↓），衰減量增加。典型的電調(diào)衰減器電路3dB定向耦合器型電調(diào)衰減器

3dB定向耦合器型電調(diào)衰減器調(diào)節(jié)正偏壓，使得I0（↑），Rf（↓），衰減量增加。典型的電調(diào)衰減器電路三路混合式電控衰減器1、調(diào)節(jié)正偏壓，使得I0（↑），Rf（↓），衰減量增加。2、D1和D2引起的反射在輸入端口反相相消，使輸入匹配。典型的電調(diào)衰減器電路并聯(lián)PIN管陣列衰減器等效電路單節(jié)等效電路漸變?cè)嚵惺剿p器漸變?cè)嚵惺剿p器1、處在前面的PIN管阻抗搭，減小反射；2、多節(jié)衰減器的反射在輸入端可部分相消，減小駐波?！?.6微波限幅器主要指標(biāo)：門限電平P0——當(dāng)Pin<P0時(shí)，Pout∝Pin；Pmax

>Pin>P0時(shí)，Pout~P0;插入損耗——當(dāng)Pin<P0時(shí)，輸入輸出功率比；隔離度——Pmax

>Pin>P0時(shí)，輸入輸出功率比；Pin

=Pmax時(shí)有最大隔離；工作頻帶——滿足各項(xiàng)限幅指標(biāo)的工作頻率范圍；平坦泄露功率——輸入信號(hào)為脈沖時(shí)，限幅器的門限電平；尖峰能量——輸入信號(hào)的最大功率能量；恢復(fù)時(shí)間——從輸入脈沖信號(hào)結(jié)束到插損I恢復(fù)至I0（Pin=P0）+3dB時(shí)的時(shí)間；可用元件

肖特基勢(shì)壘二極管；變?nèi)莨?；PIN管；作用：對(duì)小功率信號(hào)幾乎無(wú)衰減地通過(guò)，而對(duì)大功率信號(hào)產(chǎn)生大的衰減，信號(hào)愈強(qiáng)，衰減越大。限幅器工作原理利用在微波頻段內(nèi)具有整流作用的二極管，通常為肖特基勢(shì)壘二極管1、當(dāng)信號(hào)電壓小于二極管導(dǎo)通電壓（對(duì)硅管，約為0.7V），二極管不導(dǎo)通，呈現(xiàn)高阻，信號(hào)不受衰減。2、當(dāng)信號(hào)正半周電壓超過(guò)時(shí)，二極管導(dǎo)通呈現(xiàn)低阻，使信號(hào)削波。3、負(fù)半周信號(hào)被反極性二極管削波，從而完成限幅作用。

局限性：1、為了使二極管有充分快的轉(zhuǎn)換時(shí)間，空間電荷層必須很薄，結(jié)電容必須小，結(jié)面積也必須?。ū仨毑捎每晒ぷ髟谠O(shè)計(jì)頻率的二極管），體積小，不能承受大功率信號(hào)。2、限幅時(shí)產(chǎn)生高次諧波，系統(tǒng)應(yīng)用中應(yīng)考慮它的影響。變?nèi)莨芟薹?、小信號(hào)時(shí)兩個(gè)變?nèi)莨芊礃O性并聯(lián)電容之和，與電感L產(chǎn)生并聯(lián)諧振而呈現(xiàn)高阻，信號(hào)無(wú)衰減傳輸。2、大信號(hào)時(shí)，變?nèi)莨芙Y(jié)電容隨輸入信號(hào)幅度的增加而減小，原來(lái)的并聯(lián)諧振電路失諧，產(chǎn)生反射，將輸入信號(hào)衰減后輸出。工作原理：①必須采用小電容變?nèi)莨?，功率容量受限。②反?yīng)速度快（轉(zhuǎn)換時(shí)間?。?。特點(diǎn)：三、采用PIN管

高電平微波電壓激勵(lì)時(shí)，在RF信號(hào)正半周，空穴和電子分別從P層和N層向I層注入。在負(fù)半周，注入的載流子大部分被吸出，但不是全部，I層有電荷儲(chǔ)存。經(jīng)過(guò)幾個(gè)RF周期后，I層電荷儲(chǔ)存達(dá)到平衡，呈現(xiàn)很低的微波阻抗，使大的RF信號(hào)受到限幅。工作原理：1、PIN管不是通過(guò)對(duì)RF信號(hào)整流，使RF信號(hào)削波產(chǎn)生限幅作用，而是通過(guò)對(duì)I層導(dǎo)電性能調(diào)制而產(chǎn)生限幅作用，只需要一個(gè)PIN管就可以使信號(hào)正負(fù)周都起作用。

2、必須提供直流通路，因?yàn)樽⑷隝層的兩種載流子連續(xù)不斷復(fù)合，產(chǎn)生一個(gè)方向與二極管的正向電流相同的直流電流在外電路的流通。否則I層就得不到載流子補(bǔ)充，就不會(huì)導(dǎo)通，失去限幅作用。3、小信號(hào)時(shí)電路是匹配的。大信號(hào)時(shí)，負(fù)載被旁路，使信號(hào)產(chǎn)生反射而限幅。注意：提高限幅器輸入駐波比的方法3dB電橋限幅器加匹配電阻的級(jí)聯(lián)限幅器

電路原理圖未限幅時(shí)等