Kakšno je delovno načelo pin diode v komunikaciji z RF?

1, Strukturne značilnosti pin diode
Dioda PIN je sestavljena iz P - Vnesite polprevodniški sloj, intrinzični polprevodniški sloj (i sloj) in n - v tip polprevodniške plasti. P - Vrste polprevodniške plasti so bogate z luknjami, N - Polprevodniški sloji so bogate z elektroni, medtem ko notranje polprevodniške plasti skoraj nimajo nečistoč in visoke upornosti. Ta posebna struktura omogoča, da Pin diode kažejo različne prednosti v električnih značilnostih in praktičnih aplikacijah v primerjavi z navadnimi diodami. Prisotnost I plasti znatno zmanjša kapacitivnost stičišča PN stika, hkrati pa poveča širino območja izčrpavanja in s tem poveča njegovo odzivnost in občutljivost na visoke - frekvenčne signale.
2, delovno načelo pin diode
(1) State naprej
Kadar je dioda PIN v stanju naprej pristranskosti, to pomeni, da je območje P priključeno na pozitivno napetost in je N območje priključeno na negativno napetost. Na tej točki bo zunanje električno polje oslabilo vgrajeno - v električnem polju med regijami P in N in zožilo območje izčrpavanja. Pod delovanjem električne terenske sile se luknje v regiji P in elektronov v območju N razprostirajo drug proti drugemu in vbrizgate v regijo I. Ko se napetost pristranskosti naprej povečuje, se število nosilcev naboja, vbrizgavanja v regijo I, poveča. Ti nosilci nabojev se rekombinirajo v regiji I in tvorijo oblak naboja, ki znatno zmanjša odpornost regije I. Zato imajo zatične diode stanje nizke impedance, podobno kratkemu stiku, kar omogoča, da RF signali nemoteno prehajajo.
(2) Stanje povratne pristranskosti
Ko je dioda PIN v obratnem stanju pristranskosti, je to območje P priključeno na negativno napetost in je N območje priključeno na pozitivno napetost. Zunanje električno polje poveča vgrajeno - v električnem polju med regijami P in N, kar širi območje izčrpavanja. Nosilci nabojev v regiji I močno privlačijo mejo med regijami P in N, v regiji I pa skoraj ni nabojanega oblaka, kar ima za posledico povečanje upora. Na tej točki ima dioda PIN visoko impedanco, podobno odprtemu krogu, kar lahko učinkovito prepreči prehod RF signalov in doseže izolacijo signala.
(3) Stanje ničelne pristranskosti
Kadar ni zunanje napetosti, intrinzično območje (I regija) med vrsto p - in n - tipa polprevodnikov tvori območje izčrpavanja zaradi vgrajenega - na električnem polju na obeh straneh, kjer skoraj ni nobenih prostih nosilcev, s čimer se pojavljajo visoke impedance.
3, delovno načelo PIN Diode kot RF komponenta
(1) RF stikalo
Uporaba pin diod v RF stikalih je eden njegovih najpomembnejših scenarijev. S spreminjanjem napetosti pristranskosti je mogoče nadzorovati stanja prevodnosti in meje diode PIN in s tem doseči - na nadzoru RF signala. Pod naklonom naprej ima zatič dioda nizko impedanco, ki omogoča, da RF signali nemoteno prehajajo; Pod obratno pristranskostjo ima zatič dioda visoko impedanco, RF signal pa je blokiran. Učinkovitost RF stikal se običajno meri s kazalniki, kot so izguba vstavitve, izolacija in zmogljivost moči. Izguba vstavljanja odraža oslabitev signala stikala v stanju prevoda, medtem ko izolacija kaže na sposobnost stikala za blokiranje signalov v odprtem stanju. Da bi dosegli cilje nizke izgube vstavitve in visoke izolacije, se diode PIN običajno oblikujejo s tanko i - strukturo plasti, da skrajšajo čas prehoda nosilcev naboja in izboljšajo hitrost preklopa.
(2) Atenuator
Pin diode se lahko uporabljajo tudi kot atenuatorji. S povezovanjem več zatičnih diod v seriji ali vzporedno in nadzorom njihove pristranskosti napetosti lahko dosežemo spremenljivo slabljenje RF signalov. Ko je dioda PIN naprej pristranska, je njegova impedanca nizka in slabljenje signala je majhno; Ko se vzvratno pristranskost povečuje in se slabljenje signala poveča. Z natančnim nadzorom napetosti pristranskosti je mogoče doseči natančno prilagoditev slabljenja. Atenutorji se uporabljajo v komunikacijskih sistemih za prilagajanje trdnosti signala, zaščito sprejemanja naprav pred močnimi motnjami signala in jih je mogoče uporabiti tudi za prilagoditev povečanja signala in uravnoteženosti.
(3) fazni premeščanje
Pin diode se lahko uporabijo tudi za oblikovanje faznih premikov v radarskih in komunikacijskih sistemih. S spreminjanjem napetosti pristranskosti diode PIN se lahko spremeni njegova notranja kapacitivnost in induktivnost, s čimer se spremeni faza signala. Fazni prestavniki igrajo ključno vlogo pri faznem radarju, kar omogoča hitro skeniranje in usmerjeni nadzor radarskega žarka. Z natančnim nadzorom napetosti pristranskosti vsake diode zatič lahko dosežemo natančno nastavitev oblike snopa in smeri.
4, Prednosti PIN diod v komunikaciji z RF
(1) Hitro stikalo
Hitrost preklopa diod za pin je zelo hitra, kar lahko v zelo kratkem času dokonča - izklopljeno preklapljanje signalov. Hitrost preklopa je v glavnem odvisna od debeline plasti I in življenjske dobe nosilcev naboja. Z optimizacijo debeline plasti i - in izbiro materialov s kratko življenjsko dobo lahko hitrost preklopa še izboljša. Hitro hitrost preklapljanja omogoča, da pin diode izpolnjujejo zahteve visoke - hitrosti komunikacije in obdelave signalov, zaradi česar so primerne za visoko - frekvence in visoko - hitrostne aplikacije RF.
(2) Nizka izguba
Diode PIN imajo nižjo izgubo upora in vstavitve, ko so pristranske naprej. Zaradi nizke dopinške koncentracije plasti I je stopnja rekombinacije nosilcev naboja v regiji I nizka, s čimer se zmanjša izguba energije. Značilna značilnost nizke izgube omogoča, da Pin diode zmanjšajo slabljenje signala in izkrivljanje med prenosom signala RF, kar izboljšuje kakovost prenosa signala.
(3) Visoka stopnja izolacije
Pin diode imajo visoko impedanco in izolacijo, ko so obrnjene. Njegova značilnost visoke impedance lahko učinkovito izolira motnje in prekrivanje med različnimi signalnimi potmi, kar zagotavlja čistost signala. Visoka izolacija omogoča Pin diode, da dosežejo natančen nadzor in prenos signalov v RF vezjih.
(4) Dobra linearnost
Pin diode kažejo dobro linearnost, če so naprej pristranske. Med tokom in napetostjo obstaja linearno razmerje, ki lahko ohrani amplitudo in fazne značilnosti signala, ki je med prenosom nespremenjena. Dobra linearnost naredi zatične diode, primerne za komunikacijske sisteme, ki zahtevajo visoko kakovost signala, kot so digitalna komunikacija, satelitska komunikacija itd.
(5) Enostaven za integracijo
Pin diode je mogoče integrirati z drugimi polprevodniškimi napravami na istem čipu, da tvorijo močnejše integrirane sisteme vezja. S pomočjo integrirane tehnologije vezja lahko več diod PIN integriramo z drugimi komponentami, da se doseže zapletene RF funkcije. Ta integrirana zasnova ne samo izboljša integracijo in zanesljivost sistema, ampak tudi zmanjšuje velikost in stroške vezja.
https://www.trrsemimicn.com/diode/smd {2 {2} }diode/schottky {3} {4}Bat54.html