射频开关主要性能指标

1. 插入损耗（Insertion Loss, IL）

1.1 定义

定义了由开关输入端到输出端，传输信号所损耗的信号功率比率。

二端口网络的损耗公式：

若使用单个串联MOS管代替二端口网络，设开启状态MOS导通阻抗为

1.2 对性能的影响

开关插入损耗会恶化发射与接收链路的性能。

• 对于发射链路，开关的插入损耗可直接等效降低功率放大器的输出功率，继而影响有效功率附加效率。
• 对于接收链路，开关插入损耗会直接影响接收机噪声、灵敏度等性能。

2. 隔离度

2.1 定义

关断路中，信号源功率

表征了关断路所存在的信号泄漏量。

2.2 对性能影响

泄露原因：

收发机天线发射信号功率要比接收信号功率高数十dBm，因此发射模式下的隔离度性能尤为重要。

对于开关隔离度的优化，现有的技术有：

• 交流悬浮
• 负压偏置
• LC谐振网络
• ……

3. 线性度

3.1  1dB压缩点 (1dB Compression Point, P1dB)

设输入信号，输出信号，理想线性电路输入和输出信号为一阶线性关系：

而实际电路存在多种非线性因素引起多谐波响应：

若输入信号为单谐波信号，则：

1dB压缩点，越大越好。即线性度越好。

3.2 三阶截点

        三阶截点功率值比1dB压缩点功率值高10dB。

当输入信号为双音信号（幅度相等，频率相近的双谐波信号），即：

设系统具有三阶非线性，即：

把双音信号带入之后，得：

画图表示为：

 三阶截点：

1.  随着功率增大，基波输出功率和三阶互调输出功率均出现非线性。
2. 输出功率较低时，其非线性系数君位0.
3. 当输出功率增大1dB时，基波输出功率增大1dB，三阶互调分量输出功率增大3dB。
4. 当输入信号增大到某个值时，基波输出功率和三阶互调输出功率相等。

三阶截点越大，线性度越好。

4. 回波损耗（Return Loss，RL）

用于衡量端口匹配性能。

回波损耗越小，表示反射回来的信号比率越小，即信号能量利用率越高。