RFスイッチICを信号経路に採用する前に何を検証しますか。
ポート構成とオフポート終端、全選択経路の挿入損失と整合、全非選択ポートへのアイソレーション、振幅・位相追従、直線性、定常・ホットスイッチ電力、切替とRF整定、制御表、起動状態、電源順序、実負荷不整合を確認します。 RFスイッチICは、どの経路を接続、分離、終端するかを決めるため、一つの代表挿入損失だけでは選べません。アンテナ、フィルタバンク、増幅器バイパス、試験経路では状態ごとにインピーダンスと電力が変わります。トポロジ、静的Sパラメータ、非線形・過渡限界、デジタル制御、実装後のアイソレーションを一つの経路検証表にまとめます。
経路表からトポロジとオフ状態を決める
ポール数、スロー数、双方向性、経路の対称性を定義します。送受信SPDT、フィルタ選択SPnT、転送またはバイパスでは、共通ポートと各分岐、非選択ポート間に必要なアイソレーションが異なります。反射型のオフポートは反応性インピーダンスを示し、吸収型は内部終端しますが、その終端にも帯域と電力限界があります。全オフ状態、無給電時の経路、RFポートのDC許容、外部DCブロックやバイアス回路の可否を決めます。回路確定前に真理値表と禁止状態を固定します。
損失、分離、負荷不整合を同時に評価する
LNA前の挿入損失はシステム雑音指数を悪化させ、送信経路では出力余裕を消費して熱になります。共通から各オフポートだけでなく非選択分岐間も測定します。漏れはアンテナ、フィルタ、負荷、隣接配線を介して戻るためです。Sパラメータは通常50オームで測定されますが、実際のLNA、PA、アンテナ、フィルタ、終端には有限のリターンロスと任意の反射位相があります。不整合は見掛けの損失と反射漏れを増やします。状態別整合、源・負荷VSWR、電気長、吸収・反射方式、周波数と温度に対する振幅・位相を確認します。
直線性、定常電力、切替ストレスを分ける
P0.1dBまたはP1dBは選択経路の圧縮、IIP3は歪みを表しますが、安全電力の代わりではありません。選択・非選択状態、ケース温度、方向ごとに平均、ピーク、パルス電力を確認します。ホットスイッチはRF印加中の経路変更で、静的定格より低いことがあります。高VSWRでは反射位相により電圧または電流がピークとなり、オフ素子の破壊やオン素子の過熱を生じます。アンテナ不整合、PA漏れ、妨害・故障、デューティ、クレストファクタ、終端損失、RFポートDC、ディレーティングを含め、LNA保護ではLNA入力の残留漏れを判定します。
タイミング、制御、実装アイソレーションを検証する
ロジック遅延、オン・オフ時間、切断先行または接続先行の切替間隔、規定振幅・位相までのRF整定を区別します。制御エッジが速くてもRFの尾が長い場合があります。論理閾値、電流、極性、イネーブル・全オフ、起動、電源断、電源順序を定義します。基板では選択経路と隔離経路を離し、連続グランドと推奨デカップリングを維持し、ランチ、ビア、シールドを介した回り込みを防ぎます。周波数、温度、電力、不整合を変えて全経路と遷移を自動試験し、損失、全アイソレーション対、整合、位相、漏れ、波形、回復を記録します。
- SPST、SPDT、SPnT、転送トポロジ、対称性、方向、真理値表
- 反射型または吸収型、全オフ、故障状態、終端、RFポートDC
- 挿入損失、全アイソレーション経路、整合、振幅・位相追従
- P0.1dBまたはP1dB、IIP3、平均、ピーク、パルス、ホットスイッチ電力
- 源・負荷VSWR、反射位相、温度、方向、ディレーティング
- オン・オフ、非重複、RF整定、ロジック、電源順序、全経路試験
カテゴリの境界
本カテゴリは、SPST、SPDT、多分岐、転送構成の半導体RF・マイクロ波スイッチICまたはMMICをパッケージ・ダイで扱います。コネクタ付き同軸モジュール、ディスクリートPINダイオード回路、リレーモジュール、スイッチマトリクス、デジタルアッテネータICは対象外です。チップレベルの経路、RF品質、電力、遷移、制御、検証を扱います。