Koji je princip rada PIN Diode u RF komunikaciji?

1, Strukturne karakteristike PIN diode
Pin Diod sastoji se od poluvodičkog sloja tipka, a unutarnji poluvodički sloj (I sloj) i n - tipa poluvodički sloj. P - Tip poluvodički slojevi su bogati rupama, n - Tip poluvodički slojevi su bogati u elektronima, dok su intrinzični poluvodički slojevi gotovo da nema nečistoća i visoku otpornost. Ova posebna struktura omogućava PIN diode da izlažu različite prednosti u električnim karakteristikama i praktičnim aplikacijama u odnosu na obične diode. Prisutnost I sloja značajno smanjuje spajanje raskrsnice PN Junction-a, dok povećavajući širinu rasprostranjene regije, poboljšavajući njegovu reakciju i osjetljivost na visoke - frekvencije.
2, princip rada PIN Diode
(1) Naprijed država pristranosti
Kada je pin Diod u stanju naprijed, to jest, odnosno P. Region je povezan na pozitivan napon, a n regija je povezana na negativan napon. U ovom trenutku, vanjsko električno polje oslabit će izgrađenu - u električnom polju između p i n regija, sužavanje regije iscrpljivanja. Pod djelovanjem električne terenske sile, rupa u regiji P i elektroni u n regiji se razlikuju jedna prema drugoj i ubrizgavaju u I regiju. Kako se napon pristranog pristranosti povećava, broj prevoznika za punjenje ubrizgava se u I region. Ovi nosači punjenja rekombin u I sličnoj regiji, formirajući oblak naboja koji značajno smanjuje otpor I regije. Stoga, PIN diode pokazuju stanje niske impedance, slične kratkom spoju, omogućavajući RF signali da glatko prođu.
(2) State za obrnuto pristranost
Kada je pin Diod u stanju obrnute pristranosti, odnosno P. Region je povezan s negativnim naponom, a n regija je povezana na pozitivan napon. Vanjski električni polje poboljšava izgrađenu - u električnom polju između P i N regiona, širenjem regije Iscrpljivanja. Nosači naboja u regiji u Ij regiji snažno privlače granicu između P i N regiona, a gotovo da nema oblaka u I sličnoj regiji, što rezultira povećanjem otpora. U ovom trenutku, PIN Dioda pokazuje visoku državu impedancije, slična otvorenom krugu, koja može učinkovito spriječiti prolazak RF signala i postizanje izolacije signala.
(3) nula pristrasno stanje
Kad nema vanjskog napona, intrinzična regija (I regija) između P {- tipa i n - tipa poluvodiče zbog izgrađene - u električnom polju na obje strane, gdje gotovo da nema besplatnih prevoznika, na taj način izlažu visoke karakteristike impedancije.
3, princip rada PIN dioda kao RF komponente
(1) RF prekidač
Primjena PIN dioda u RF prekidačima jedan je od njegovih najvažnijih scenarija. Promjenom njenog pristranog napona mogu se kontrolirati kondukcije i rezonalne stanice PIN diode, čime se postigne na - isključivanja RF signala. Pod predrašenim pristrasom, pin Diod izlaže stanje niske impedance, omogućavajući nesmetanim signalima da prođu glatko; Pod obrnutom pristrasnošću, pin dioda pokazuje visoku državu impedancije, a signal RF je blokiran. Performanse RF prekidača obično se mjere pokazateljima kao što su gubitak, izolacija i kapacitet napajanja. Gubitak umetanja odražava prigušenje signala prekidača u stanju provođenja, dok izolacija ukazuje na sposobnost prekidača da blokiraju signale u otvorenom stanju. Da bi se postigli ciljevi niskog gubitka umetanja i visoke izolacije, pin diode su obično dizajnirane s tankom i - slojnom strukturom da skratimo tranzitno vrijeme punjenja i poboljšavaju brzinu prebacivanja.
(2) Atenuator
Pin seode mogu se koristiti i kao atenuatori. Povezivanjem više PIN dioda u seriju ili paralelno i kontrolu njihovog napona pristranosti, može se postići varijabilno prigušenje RF signala. Kad je pin Diod pristrana, njegova impedancija je niska i prigušenje signala je malo; Kada se obrnute pristrano, impedancija povećava i povećava se prigušivanje signala. Tačno kontroliranjem napona pristranosti može se postići precizno prilagođavanje prigušenja. Prigušivači se koriste u komunikacijskim sustavima za prilagođavanje jačine signala, zaštititi primanje uređaja iz jake smetnje signala i mogu se koristiti i za podešavanje pojačanja i ravnoteže signala.
(3) fazni shifter
Pin seode mogu se koristiti i za dizajniranje faznih premjernica u radarskim i komunikacijskim sustavima. Promjenom napona pristranosti PIN diode, njen unutarnji kapacitet i induktivnost mogu se mijenjati i na taj način mijenjajući fazu signala. Fazni mjenjači igraju ključnu ulogu u faziranom radarskom radu, omogućavajući brzo skeniranje i usmjeravanje rada radarskog snopa. Tačno kontroliranjem pristranog napona svake pinske diode, može se postići precizno podešavanje oblika i smjera snopa.
4, Prednosti PIN dioda u RF komunikaciji
(1) Brzi brzina brzine
Brzina prebacivanja diodenih dioda vrlo je brza, što može dovršiti na {- isključivanje signala u vrlo kratkom roku. Brzina prebacivanja uglavnom ovisi o debljini I sloja i vijek trajanja nosača punjenja. Optimiziranjem debljine i - sloja i odabir materijala sa kratkim životnim lifema, brzina prebacivanja može se dalje poboljšati. Brza brzina prebacivanja omogućava PIN diode da ispune zahtjeve visoke komunikacije i obrade signala ({5}}, čineći ih prikladnim za visoko-- brzine.
(2) nizak gubitak
Pin diode imaju niže na otpornosti i gubitku umetanja kada su pristrani naprijed. Zbog niske doping koncentracije I sloja, stopa rekombinacije prevoznika na naplatu u I regiji je niska, na taj način smanjuju gubitak energije. Mali karakteristični gubici omogućava pin diode da smanje prigušenje i distorziju signala tokom prijenosa RF signala, poboljšavajući kvalitetu prijenosa signala.
(3) Visok nivo izolacije
Pin diode imaju veliku impedanciju i izolaciju prilikom obrnutog pristrasa. Njegova visoka karakteristika impedance može učinkovito izolirati smetnje i obrazac između različitih signalnih staza, osiguravajući čistoću signala. Visoka izolacija omogućava PIN diode da postignu preciznu kontrolu i prijenos signala u RF krugovima.
(4) dobra linearnost
PIN diode pokazuju dobru linearnost kada su pristrani naprijed. Postoji linearni odnos između njegovog struje i napona, što može održavati amplitudu i fazne karakteristike signala nepromijenjene tokom prijenosa. Dobra linearnost čini PIN diode pogodne za komunikacijske sisteme koji zahtijevaju visoku kvalitetu signala, poput digitalne komunikacije, satelitske komunikacije itd.
(5) Lako se integrirati
PIN diode mogu se integrirati s drugim poluvodičkim uređajima na istom čipu kako bi se formirao snažniji integrirani sustavi kruga. Kroz integrisanu tehnologiju krugova, višestruke diode mogu biti integrirane s ostalim komponentama za postizanje složenih RF funkcija. Ovaj integrirani dizajn ne samo poboljšava integraciju i pouzdanost sustava, već smanjuje i veličinu i troškove kruga.
https://www.trrsemicon.com/diode 29dd{{2.