Необходимо найти переключатель, работающий в диапазоне 60 ГГц для использования в микрополосковой антенне. Дополнительные требования: размер компонента должен быть порядка 100-200 um.

Пробовали диод HSCH-9162 от Keysight, но по результатам измерений разница между включенным и выключенным состоянием существенна до порядка 40 ГГц. Хотя в документации пишут, что диод работает до 110 ГГц.

Возможно здесь не диод виноват, а способ его установки. Диод закрыли, а СВЧ прёт в обход него по например волноводу образованному коробочкой где собственно диод стоит.

Согласен, способ установки должен влиять. К сожалению, специализированного аппарата найти не удалось (лучший способ установки, согласно производителю, это приварить контакты диода). Диоды припаивались вручную, предварительно приклеив их к подложке. Измерянная вольт-амперная характеристика близка к data sheet.
Мы думаем, что от способа установки зависят паразитные емкости, которые влияют на СВЧ проводимость диода. Было бы интересно узнать опыт использования подобных диодов, если таковой имеется у уважаемых форумчан.

Добрый день,

Обратите свой взор на Peregrine:

http://www.psemi.com/products/rf-switches/pe42524

Он до 40ГГц, но, в планах у них нечто подобное до 60ГГц.

С уважением,
К.

Спасибо!
Есть ли у кого-нибудь опыт использования MEMS переключателей на упомянутых частотах?

из серийных MEMS встречал только до 40ГГц например такие


на 60ГГц есть ключики у analog, triquint, agilent . Они не подходят по каким то причинам?

спасибо!



Идея в том, чтобы ключик смонтировать на излучающей апертуре антенны, соответсвенно размер ключика нужен порядка 100-200 микрон. Из всего, что я нашел, по размеру идеально подходят pin диоды. Но в нашем случае они не сработали так, как надо. Переключение есть, но разница между OFF и ON на 60 ГГц небольшая.

Для указанных вами диодов на паре запирание, по моим прикидкам, около 10 дБ или менее, а при неудачном монтаже и еще меньше.
Думаю для более менее ощутимого запирания нужно 4 таких диода, и по размерам это будет сопоставимо с готовыми ключиками.

На ваши частоты HPND-4005 от Avago, возможно, покажут результат получше.

Томский НИИПП можно поспрашивать:
http://mmic.niipp.ru/catalog/product/11

А так похоже лучше 20дБ изоляцию получить проблематично:
http://www.millitech.com/MMW-ControlComponent-PSH.htm

диод HSCH-9162 - детекторный диод Шоттки, совершенно не годится для вашего переключателя.
вам нужен pin-диод, но рекомендованный вам HPND-4005 для последовательного включения, и его характеристики, согласно даташиту, начинают деградировать уже на 18 ГГц.
вам нужен pin-диод бескорпусной, включаемый в линию в параллель.

Согласен, диод нужен бескорпусной. Но MasterBo указал что аппарата по разварке у него нет.
Пара HPND-4005, возможно, даст запирание 10дБ на 60ГГц

Как Вы знаете, что мне нужен диод, включаемый в линию в параллель? В моем случае необходимо соединить/разъединить две составные части прямоугольной микрополосковой антенны (microstrip rectangular patch), тем самым изменяя излучающую поверхность, что позволяет отклонить луч антенны. Расстояние между частями 100 микрон. Эффект проверялся путем замыкания тонкой металлической линией. Мне кажется, что задача аналогична замыканию двух разнесенных частей микрополосковой линии, и вроде бы это последовательное включение.
Если допустить, что диод можно включать в линию в параллель, мне не понятно, как это работает. Можете дать ссылку на пример?

Как будто я на первом курсе, поясните, пожалуйста, чем плох диод Шоттки для моего случая, и какой параметр определяет диод для последовательного/параллельного включения?



Так вроде бы HSCH-9162 и HPND-4005 бескорпустные диоды, я не прав?
Спасибо за наводку, подумаю насчет HPND-4005, и попробую еще поискать аппарат для разваривания.
Кстати,

Ой вей.

Часть первая. Практическая.



Эти диоды погоняются балочными или диодами с балочными выводами, и фактически это вариант корпуссирования, при котором выводы катода и анода являются какбэ несущими элементами конструкции, а не просто придатком.
Способ монтажа таких устройств - микросварка. Можно конечно и паять, но в параметрах проиграете.
Основной параметр, на который стоит смотреть при таких частотах, это конструктивная емкость. Чем меньше, тем лучше. Пайкой вы скорее всего все испортите.

Вам верно заметили, что HSCH-9162 - это диод Шоттки. Такие диоды не используются для запирания чего-либо, поскольку достаточно небольшой мощности на входе, чтобы их открыть. Подобные диоды используют в детекторах или, например, в смесителях. HSCH-9162/HSCH-9161 и его отечественные аналоги прекрасно работают во многих детекторыных головках. Я на нем собирал детектор на 76 ГГц.

Странно, что Вам удалось увидеть какую-либо разницу между включенным и выключенным диодом. Зазор в сто микрон в металлизации микрополосковой линии ничтожен, распространению энергии в диэлектрике такой зазор не помешает. Кроме этого, часть энергии преодолевает этот разрыв по воздуху.

Часть вторая. Лирическая.

Успех Вашей затеи сомнителен. Я не знаю какова конструкция этого узла, но по вопросам, которые Вы поднимаете, это становится практически очевидно. Даже если найдется подходящий пин-диод, как подать ему нужное смещение? При условии ТАКОГО ограничения по размерам.
Как монтировать без микросварки? Понастоящему бескорпусные вещи никаким паяльником не припаяешь.
На каком материале Вы собираетесь изготавливать саму антенну?
Для каких целей вообще нужна патч антенна на 60 ГГц?
Чем вы вообще все это запитываете и чем измеряете параметры?

Для экспериментов такие диоды ( HSCH-9162 и HPND-4005) проще приклеить на ЭЧЭ-С предварительно дав ему "выстояться " сутки для увеличения вязкости. Нечто похожее приклеивал нанося капельку клея на предмет при помощи никелевой проволоки 30мкм для прочистки капилляров. А при сварке их на бондере нужно иметь запас приличный по диодам и подложкам на регулировку режимов сварки т.к. " с ходу" не получится их приварить.

А вот не соглашусь. У клея низкая добротность, на таких часотах скажется на параметрах. А запас при сварке действительно нужен, пока все не будет обкатано. Но если такие вещи уже варили, то и режимы сварки будут известны.

Спасибо за интерес. Ответы на некоторые вопросы здесь:
Pattern Reconfigurable Wideband Stacked Microstrip Patch Antenna for 60 GHz Band
Буду рад комментариям.


Рассматривали такой вариант, но по отзывам контакт не совсем надежный. Знающие люди сказали, что лучше уж припаять вручную, что я и сделал.

А какая добротность у этого клея ? Что именно им пробовали клеить? Встречал на 50 ГГц устройство где им клеили, но сам не пробовал так высоко .
Что касается режимов сварки, то тут в любом случае нужно индивидуально подбирать для инструмента и подложки на которую приваривать, т.к. в каждом случае результат будет разный.

Спасибо за ликбез.
А если мощности маленькие? В моем случае я подаю на вход антенны порядка -25dBm.



Ниже результат измерения CPW линии с зазором в 100 микрон.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ну и для припаянного на этот зазор HSCH-9162 диода.
OFF state (bias 0V)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
ON state (bias 1V)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Back mode (bias -5V)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вот тут https://qlfecv.wordpress.com/ народ клеит диоды как раз на клей, а сам разработчик умножителя (DB6NT) рекомендует именно клеить, а не паять.

Я не утверждаю, что на клей нельзя осуществлять монтаж. Я говорю о том, что параметры будут хуже. Добротность клея, особенно ЭЧЭ-С, думаю так и останется неизвестной для меня. Исхожу из практического опыта. Была идея заменить индиевые накладки в модулях с рабочей частотой 30+ГГц на аналогичные настройки из клея Эпо-тек. Полное фиаско. Что по сути из себя представляет такой клей? Грубо говоря, наполнитель из металла размешанный в эпоксидном клее. Диэлектрическая проницаемость этого клея также под вопросом. Отсюда и проблемы.
Опять же вопросов к установке микросхем на клей нет. Речь именно про балочные диоды. Иде гарантия, что слой клея между выводами и МПЛ не наберет большую емкость?

Сварка это наверняка.

Шо касается этого испанца и его смесителя. В испанском не силен и что именно автор рекомендует не понял. Схемотехнику реализации смесителя на 47 ГГц оставим в стороне. У парня проблема в техноглогии сборки. А эта немаловажная часть современной радиотехники.
В солнечной Испании видимо невдомек, что вот эти вот диоды можно спокойно паять и феном и паяльником. А для того чтобы припой не растекался, нужна маска. В свое время на печатке перепаял горсть макомовских диодов MA4GSW. За то, что припои разные бывают, испанец похоже тоже не в курсе. Ну и то как он использовал клей - ну посморти сам, ведь все клеем перемазано. Он какой-то скрепкой чтоли наносил клей.
Этого парня я понять могу, он дома решил смастерить вот такое что-то высокочастотное. Имея старую панораму Маркони и анализатор. У него выхода другого нет. Но это не значит, что так делать правильно.

Да тут не испанец смеситель разрабатывал, а немец. Звать его Куне и он хозяин фирмы http://www.kuhne-electronic.de/en/home.html
Очень большой спец .
На сайте много чего интересного, в том числе по кристаллам.
По клею абсолютно согласен что это хуже сварки, но для макета лучше или пайка или клей. Лично я предпочитаю клей, но выше 30 ГГц ничего им не клеил. Вот недавно МПЛ после неправильного фото шаблона восстанавливал им на 40 ГГц, но пока не проверял.

Пожалуйста.
По ходу текста встречаются слова телекоммуникейшн и мобайл нетворк и надежда что будет кому-нибудь нужно, конкретики никакой. Кому нужна антенна с таким усилением? Что это за связь такая?
Если уж и лезут в этот диапазон частот для связи, то делают нормальную зеркальную антенну с соответствующим коэффициентом усиления и углом ДН. Ну встречаются изыски вроде линзовых антенн. Смотреть Бриджвейв и т.д..

Авторами числяться толи какие-то сербы, толи поляки. И сделано у них все соответственно. Фотокарточек готового устройства нет. Результаты измерений похоже в паинте рисовали, вместе с результатами расчетов. Какой материал использовали не указывают, пишут, мол, птфе. А этих самых птфе воз и маленькая тележка. Какие размеры отдельных частей не указывают. Как сделан переход с МПЛ не ясно. Мол посчитали в ЦСТ, отстанте. Усиление антенны у них значится как близкое к 8 дБ, что на практике может означать все что угодно, например 6.6 дБ из таблицы 3.

Короче мутная какая-то работа. Какбудто результат работы какого-нибудь универа, которому нужно освоить грант.

Сейчас новое веяние это вайфай на 60 ГГц на короткие расстояния и большие скорости. Может туда? https://ru.wikipedia.org/wiki/Wireless_Gigabit_Alliance
https://habrahabr.ru/company/samsung/blog/240643/

Мутные комментарии. Давайте по делу.
Материал и все размеры есть в статье, и фотокарточка антенны тоже прилагается. И в освоении грантов универом ничего плохого не вижу, универы по большей части только этим и занимаются.


Скажем, в мобильный телефон, тоже зеркальную антенну?

MasterBo, если есть желание обсудить результаты измерений, то необходимо приложить фото устройства и методику этих измерний.

Такое ощкщение, что я читаю какие-то другие статьи. Будьте добры, скрин где указан материал и размеры.

Специально для Вас, материал и размеры в Table1, фото апертуры антенны на Fig.6.

Скажем, мобильный телефон работает на 60ГГц?

Теперь смотрим на рисунок 6 из статьи. Что из него следует? Это готовое устройство? Почему только часть? Где входной разъем? Где фотография с тыльной стороны?
Про параметры - да, просмотрел я эту таблицу. Правда, глядя на нее у меня возникает еще больше вопросов, у Вас они не возникают?
Вы проверяли результаты этой статьи расчетными методами? Они совпадают с тем, что приведено в статье?

Есть такая вероятность, что скоро будет.


Если интересно, можете посмотреть еще статью, там больше информации по антенне, с дополнительными фотографиями:
GRIDDED PARASITIC PATCH STACKED MICROSTRIP ANTENNA WITH BEAM SHIFT CAPABILITY FOR 60 GHZ BAND


Если есть вопросы, спрашивайте. Результаты я проверял, с помощью CST.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

В общем, думаю попробовать рекомендованный HPND-4005 от Avago, либо MA4AGBLP912 от MACOM pin диод.

Если есть на примете лучше вариант для 60 ГГц, пожалуйста напишите.

В узкополосный переключателях существенного увеличения развязки можно добиться, включив параллельно переключающему элементу индуктивность. В интегральном исполнении - весьма популярное решение, 10-15 дБ к развязке добавляет. Получится ли такой прием в вашем конструктиве - вопрос.

очень интересно. пожалуйста, подробнее - ссылку какую-нибудь, или схему.

http://www.arpnjournals.com/jeas/research_...s_0314_1038.pdf рисунок 6