आरएफ स्विच

एक आरएफ स्विच या माइक्रोवेव स्विच ट्रांसमिशन पथों के माध्यम से उच्च आवृत्ति संकेतों को रूट करने के लिए एक उपकरण है। आरएफ ( आकाशवाणी आवृति ) और माइक्रोवेव स्विच का उपयोग माइक्रोवेव टेस्ट सिस्टम में उपकरणों और डिवाइस के बीच परीक्षण (डीयूटी) के बीच सिग्नल रूटिंग के लिए बड़े पैमाने पर किया जाता है। स्विच मैट्रिक्स सिस्टम में एक स्विच को शामिल करने से आप सिग्नल को कई उपकरणों से सिंगल या मल्टीपल डीयूटी में रूट कर सकते हैं। यह बार-बार कनेक्ट और डिस्कनेक्ट करने की आवश्यकता को समाप्त करते हुए, एक ही सेटअप के साथ कई परीक्षण करने की अनुमति देता है। संपूर्ण परीक्षण प्रक्रिया को स्वचालित किया जा सकता है, उच्च मात्रा वाले उत्पादन वातावरण में थ्रूपुट को बढ़ाया जा सकता है।

अन्य बिजली के स्विच की तरह, आरएफ और माइक्रोवेव स्विच कई अलग-अलग अनुप्रयोगों के लिए अलग-अलग कॉन्फ़िगरेशन प्रदान करते हैं। नीचे विशिष्ट स्विच कॉन्फ़िगरेशन और उपयोग की सूची दी गई है:

* मल्टीपोर्ट स्विच या सिंगल पोल, मल्टीपल थ्रो (SPnT) स्विच सिंगल इनपुट को मल्टीपल (तीन या अधिक) आउटपुट पथ की अनुमति देते हैं। तार रहित नेटवर्क और मोबाइल संचार उपकरणों सहित आधुनिक वायरलेस दूरसंचार के लिए आरएफ सीएमओएस स्विच महत्वपूर्ण हैं। Infineon के बल्क CMOS RF स्विच 1 से अधिक बिकते हैंबिलियन यूनिट सालाना, संचयी 5 तक पहुंच रहा हैबिलियन यूनिट,.
 * सिंगल पोल, डबल थ्रो (SPDT या 1:2) रूट सिग्नल को एक इनपुट से दो आउटपुट पथ पर स्विच करता है।
 * स्थानांतरण स्विच या डबल पोल, डबल थ्रो (DPDT) स्विच विभिन्न उद्देश्यों की पूर्ति कर सकते हैं।
 * बाईपास स्विच एक सिग्नल पथ से एक परीक्षण घटक डालें या निकालें।

टेक्नोलॉजीज
दो मुख्य प्रकार के आरएफ और माइक्रोवेव स्विच की अलग-अलग क्षमताएं हैं:

* एक ठोस राज्य रिले स्विच एक इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग डिवाइस है जो अर्धचालक प्रौद्योगिकी (जैसे एमओएसएफईटी, पिन डायोड) पर आधारित है). It functions similarly to an electromechanical switch except that it has no moving parts. :{| class="wikitable" ! Parameters !! Electromechanical !! Solid state
 * विद्युत स्विच इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन के सरल सिद्धांत पर आधारित होते हैं। वे यांत्रिक संपर्कों पर उनके स्विचिंग तंत्र के रूप में भरोसा करते हैं।
 * Frequency range || from [DC] || from kHz
 * Insertion loss || low || high
 * Return loss || good || good
 * Repeatability || good || excellent
 * Isolation || excellent || good
 * Switching speed || in ms || in ns
 * Settling time || < 15 ms || < 1 μs
 * Power handling || high || low
 * Video leakage || none || low
 * Operating life || 5 million cycles || infinite
 * ESD immunity || high || low
 * Sensitive to || vibration || RF power overstress
 * }
 * Settling time || < 15 ms || < 1 μs
 * Power handling || high || low
 * Video leakage || none || low
 * Operating life || 5 million cycles || infinite
 * ESD immunity || high || low
 * Sensitive to || vibration || RF power overstress
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 * ESD immunity || high || low
 * Sensitive to || vibration || RF power overstress
 * }
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फ्रीक्वेंसी रेंज
RF और माइक्रोवेव अनुप्रयोगों की आवृत्ति सेमीकंडक्टर के लिए 100 MHz से लेकर उपग्रह संचार के लिए 60 GHz तक होती है। ब्रॉडबैंड एक्सेसरीज फ्रीक्वेंसी कवरेज को बढ़ाकर टेस्ट सिस्टम के लचीलेपन को बढ़ाती हैं। हालाँकि, आवृत्ति हमेशा अनुप्रयोग पर निर्भर होती है और अन्य महत्वपूर्ण मापदंडों को पूरा करने के लिए एक व्यापक ऑपरेटिंग आवृत्ति का त्याग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक नेटवर्क विश्लेषक सम्मिलन हानि माप के लिए 1 एमएस स्वीप कर सकता है, इसलिए इस एप्लिकेशन के लिए माप सटीकता सुनिश्चित करने के लिए समय या स्विचिंग गति महत्वपूर्ण पैरामीटर बन जाती है।

सम्मिलन हानि
उचित आवृत्ति चयन के अतिरिक्त, सम्मिलन हानि परीक्षण के लिए महत्वपूर्ण है। 1 या 2 dB से अधिक का नुकसान पीक सिग्नल स्तरों को क्षीण कर देगा और बढ़ते और गिरते किनारे के समय को बढ़ा देगा। कनेक्टर्स और थ्रू-पाथ की संख्या को कम करके या सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन के लिए कम निविष्ट वस्तु का नुकसान  डिवाइस का चयन करके एक कम इंसर्शन लॉस सिस्टम प्राप्त किया जा सकता है। चूंकि उच्च आवृत्तियों पर बिजली महंगी होती है, इलेक्ट्रोमेकैनिकल स्विच ट्रांसमिशन पथ के साथ सबसे कम संभव नुकसान प्रदान करते हैं।

रिटर्न लॉस
रिटर्न लॉस सर्किट के बीच प्रतिबाधा बेमेल के कारण होता है। माइक्रोवेव आवृत्तियों पर, भौतिक गुणों के साथ-साथ नेटवर्क तत्व के आयाम वितरित प्रभाव के कारण प्रतिबाधा मिलान या बेमेल का निर्धारण करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उत्कृष्ट वापसी हानि प्रदर्शन के साथ स्विच स्विच और पूरे नेटवर्क के माध्यम से इष्टतम बिजली हस्तांतरण सुनिश्चित करते हैं।

पुनरावर्तनीयता
कम सम्मिलन हानि दोहराव माप पथ में यादृच्छिक त्रुटियों के स्रोतों को कम करता है, जिससे माप सटीकता में सुधार होता है। स्विच की पुनरावृत्ति और विश्वसनीयता माप सटीकता की गारंटी देती है और अंशांकन चक्र को कम करके और परीक्षण प्रणाली अपटाइम को बढ़ाकर स्वामित्व की लागत में कटौती कर सकती है।

अलगाव
अलगाव ब्याज के बंदरगाह पर पाए गए अवांछित सिग्नल से क्षीणन की डिग्री है। उच्च आवृत्तियों पर अलगाव अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है। उच्च अलगाव अन्य चैनलों से संकेतों के प्रभाव को कम करता है, मापा संकेत की अखंडता को बनाए रखता है और सिस्टम माप अनिश्चितताओं को कम करता है। उदाहरण के लिए, एक आरएफ स्विच मैट्रिक्स को -70 dBm पर माप के लिए एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक के लिए एक सिग्नल को रूट करने की आवश्यकता हो सकती है और साथ ही +20 dBm पर दूसरे सिग्नल को रूट करने की आवश्यकता हो सकती है। इस स्थिति में, उच्च आइसोलेशन, 90 dB या अधिक वाले स्विच, निम्न-शक्ति सिग्नल की माप अखंडता को बनाए रखेंगे।

स्विचिंग गति
स्विचिंग गति को स्विच पोर्ट (आर्म) की स्थिति को ऑन' से ऑफ या ऑफ से ऑन में बदलने के लिए आवश्यक समय के रूप में परिभाषित किया गया है।

सेटलिंग समय
स्विचिंग समय के रूप में केवल आरएफ सिग्नल के तय/अंतिम मूल्य के 90% के अंतिम मूल्य को निर्दिष्ट करता है, सेटलिंग समय को अक्सर ठोस स्थिति स्विच प्रदर्शन में हाइलाइट किया जाता है जहां सटीकता और सटीकता की आवश्यकता अधिक महत्वपूर्ण होती है। सेटलिंग समय को अंतिम मान के करीब के स्तर पर मापा जाता है। निपटान समय का व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला मार्जिन-टू-फाइनल मान 0.01 dB (अंतिम मान का 99.77%) और 0.05 dB (अंतिम मान का 98.86%) है। यह विनिर्देश आमतौर पर GaAs FET स्विच के लिए उपयोग किया जाता है क्योंकि उनके पास GaAs की सतह पर इलेक्ट्रॉनों के फंसने के कारण गेट लैग प्रभाव होता है।

पावर हैंडलिंग
पावर हैंडलिंग पावर को संभालने के लिए एक स्विच की क्षमता को परिभाषित करता है और डिजाइन और उपयोग की जाने वाली सामग्रियों पर बहुत निर्भर करता है। हॉट स्विचिंग, कोल्ड स्विचिंग, औसत पावर और पीक पावर जैसे स्विच के लिए अलग-अलग पावर हैंडलिंग रेटिंग हैं। स्विचिंग के समय स्विचिंग के बंदरगाहों पर आरएफ/माइक्रोवेव पावर मौजूद होने पर गर्म स्विचिंग होती है। कोल्ड स्विचिंग तब होती है जब स्विच करने से पहले सिग्नल पावर हटा दी जाती है। कोल्ड स्विचिंग के परिणामस्वरूप कम संपर्क तनाव और लंबा जीवन मिलता है।

समाप्ति
कई अनुप्रयोगों में 50-ओम लोड समाप्ति महत्वपूर्ण है, क्योंकि प्रत्येक खुली अप्रयुक्त ट्रांसमिशन लाइन में गूंजने की संभावना होती है। 26 GHz या उससे अधिक फ़्रीक्वेंसी तक काम करने वाले सिस्टम को डिज़ाइन करते समय यह महत्वपूर्ण है, जहां स्विच आइसोलेशन काफी कम हो जाता है। जब स्विच एक सक्रिय उपकरण से जुड़ा होता है, तो एक असमाप्त पथ की परावर्तित शक्ति संभवतः स्रोत को नुकसान पहुंचा सकती है।


 * इलेक्ट्रोमैकेनिकल स्विच को टर्मिनेटेड या अनटर्मिनेटेड के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। टर्मिनेटेड स्विच: जब एक चयनित पथ बंद हो जाता है, तो अन्य सभी पथ 50 ओम भार के साथ समाप्त हो जाते हैं, और सभी सोलनॉइड्स का करंट कट जाता है। असमाप्त स्विच शक्ति को दर्शाते हैं।


 * ठोस अवस्था स्विच को अवशोषित या परावर्तक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। अवशोषक स्विच प्रत्येक आउटपुट पोर्ट में 50 ओम टर्मिनेशन को शामिल करते हैं ताकि ऑफ और ऑन दोनों स्थितियों में कम वीएसडब्ल्यूआर प्रस्तुत किया जा सके। जब डायोड रिवर्स बायस्ड होता है तो रिफ्लेक्टिव स्विच आरएफ पावर का संचालन करते हैं और फॉरवर्ड बायस्ड होने पर आरएफ पावर को दर्शाते हैं।

वीडियो रिसाव
वीडियो रिसाव स्विच के आरएफ बंदरगाहों पर मौजूद नकली संकेतों को संदर्भित करता है जब इसे आरएफ सिग्नल के बिना स्विच किया जाता है। ये सिग्नल स्विच ड्राइवर द्वारा उत्पन्न तरंगों से उत्पन्न होते हैं और विशेष रूप से पिन डायोड के उच्च गति स्विचिंग के लिए आवश्यक अग्रणी किनारे वोल्टेज स्पाइक से उत्पन्न होते हैं। वीडियो रिसाव का आयाम स्विच के डिजाइन और स्विच ड्राइवर पर निर्भर करता है।

परिचालन जीवन
एक लंबा परिचालन जीवन प्रति चक्र लागत और बजटीय बाधाओं को कम करता है जिससे निर्माताओं को अधिक प्रतिस्पर्धी होने की अनुमति मिलती है।

यह भी देखें

 * बटलर मैट्रिक्स