射频、微波电磁继电器简介.pdf

第3期
机电元件
Yol 31 No. 3
2011年6月
ELECTROMECHANICAL COMPONENTS
Jun 2011
综述与简介
射频、微波电磁继电器简介
李闫谭旭史彩红'王虹'秦志英
(1.陕西群力电工有限责任公司,陕西宝鸡,721300;
2.振华集团群英无线电器材厂,贵州,贵阳,550018)
摘要:本文介绍了多种类型的射频、微波电磁继电器,阐述了多种类型继电器的射频性能、应用范国、标
准及测试试验技术,可以为高频应用时密封电磁继电器的选用、寺用高频、微波电磁继电器的设计、制造和检
测、试验提供参考。
关键词:射频;微波;继电器
Doi:10.3969/.issa.1000-6133.201.03.010
中图分类号:TN784
文献标识码:A文章编号:1000-6133(2011)03-0051-06
1引言
列,所以触点组间具有较小的耦合,组间隔离度较同
组触点间稍大,能够达到约30dB。T0-5继电器的
本文主要通过射频、微波继电器的设计,应用、触点转换时使簧片弯曲,所以,这类继电器的触点的
仿真分析以及标准、试验等方面的研究,总结出小型常闭和常开状态具有不同的插入损耗和电压驻波
高频、微波继电器研制开发和应用的一般原则,以此比。一般来讲,根据触点的排列形式,方形T0-5
对国内在该领域的发展提供参考和借鉴。
的射频性能优于圆形产品。
2射频、微波继电器相关技术
该类继电器执行MI139016E总规范(等同于
CJB65B),但MIL39016E中并未规定射频性能和相
2.1TO-5继电器
应的试验方法,国外资料中也未明确射频性能检测
TO-5继电器是上世纪六十年代由美国TELE-所引用的文件。值得注意的是,TO-5继电器的国
DYNE公司发明的采用半导体T0-5封装方式的徴外代表性生产厂家 TELEDYNE公司公布的工作频
型继电器。该类继电器有圆形和方形(见图1)两率在1GHz以上的射频T0-5继电器触点寿命都规
种,由于其内部具有微小的结构,该类继电器具有良定为低电平(开路电压30-~50mV,闭路电流30
好的射频性能。目前,国外最先进的微型继电器的50pA的电阻性负载)寿命,这类继电器的性能指标
工作频率可达DC-6CHz,外形为方形T0-5。
中没有关于射频功率传输能力的描述。因此,这类
该类继电器的基本结构形式仍然采用了传统继继电器原则上并不适用于功率传输。但是,由于该
电器的结构形式,造成触点间隙只有约0.1mm,因类继电器在1GHz以下的低频段具有0.1dB左右的
此,该类继电器同组触点间隔离度在1GHL以上均插入损耗,所以仍然具有很好的使用价值,根据实际
不到25dB,在4CHz以上时,其射频性能会加速下的触点性能,在低频段使用在5W左右,高频段使用
降。而继电器接触部分的两个可动簧片呈平行排在0.1W左右是较为合适的。
收稿日期:2011-05-28
机电元件
2011年
2.2晶体罩继电器
品种是专门对触点结构进行了高频优化设计,通过
晶体罩继电器系列主要是以5A以下的信号继改变静触点的形状和最大限度地增加动触点间的距
电器为主。虽然该系列产品触点组合形式多样,但离,使触点组间和同组触点间的耦合电容降到最小
其中具有高频应用价值的只有两组转换触点和一组以获得更佳的射频性能。我们通过产品对比和仿真
转换触点的部分品种,而且不同厂家生产的同一类发现,经过优化的产品在3GHz以内的射频性能优
型产品由于其内部动、静触点的结构和形状有所不于T0-5继电器,但是,晶体罩继电器所使用的结
同,也会造成射频性能有较大差异,但射频性能在继构对于高频传输存在一些固有的缺陷。因此,这类
电器的常规电气和和环境指标中没有任何反映。
继电器在3GHz以上的频率时射频性能会比TO-5
继电器下滑得更快,而这类继电器的射频功率传输
性能远比TO-5继电器好,甚至可以实现触点的功
率切换(热切换)。一般来说,这种继电器100MHz
时具有30~100W的冷切换能力,15~80W的热切
换能力。其中,1/2晶体罩继电器最高可应用于
1GHz射频领域,1/5晶体罩继电器(见图3)最高可
应用于3GHz射频领域。1/5晶体罩以下的产品由
于触点排列过于紧密,所以只能应用于100MHz以
下的射频应用领域。
图1TO-5继电器
图31/5晶体罩继电器
晶体罩继电器也执行MIL39016E总规范(等同
于GB65B),所面临的指标考核和标准问题与TO
5继电器相同。但是,由于我国当前晶体罩继电器
的制造技术远比T0-5继电器成熟,产品的可靠性
及综合性能也远比T0-5继电器高,所以,在设备
选型时应优先选择晶体罩继电器。尤其以1/2晶体
罩和1/5晶体罩为优选对象,因为1/5晶体罩体积
大小以下的结构对于单刀射频继电器尚可适应,但
对于双刀继电器设计零件微小,工艺性和射频性能
图2静触点优化的专用高频晶体罩
都难以达到较为理想的状态。目前公布的国内、外
继电器刚性接触部分结构
晶体罩射频继电器,其结构形式与晶体罩信号继电
器大同小异,但国内目前生产的大部分晶体罩继电
继电器静触点采用刚性结构具有比柔性结构更
器由于采用了柔性静触点结构,并且接触簧片的间
佳的射频性能(见图2)。晶体罩继电器系列中某些
距设计得非常小,导致触点间和触点组间耦合增大。