二極管在射頻微波領(lǐng)域中的應(yīng)用

在射頻微波頻段，很多器件，都可以用二極管來實現(xiàn)。

比如說射頻開關(guān)；

比如說可調(diào)衰減器；

比如說限幅器；

比如說移相器；

比如說VCO；

比如說可調(diào)濾波器；

比如說檢波器；

比如說混頻器。

PIN二極管

PIN二極管主要有三部分組成：(1) 重?fù)诫s的陽極(P層) (2) 重?fù)诫s的陰極(N 層) (3)以及兩層之間的未摻雜的本征層(I層)。

正偏的情況下，在P極和N極形成的載流子，進(jìn)入本征層，使得RF阻抗減小。

反偏的情況下，所有的載流子從I極離開，從而使得RF阻抗增高。

RF阻抗隨著直流或者低頻偏置發(fā)生變化的特性，使得二極管可以用在RF開關(guān)電路。

在這種應(yīng)用中，PIN管要么是正偏，要么是反偏。

或者應(yīng)用在RF衰減電路中。

在這種情況下，給PIN管提供一個連續(xù)變化的偏置，使得PIN二極管的RF電阻連續(xù)變化。

PIN二極管的一些應(yīng)用如下：

接收機保護(hù)限幅二極管(Receiver Protection Limiter Diodes)

限幅二極管，也是PIN管的一種。但是其基極寬度，受到嚴(yán)格的控制。

PIN限幅二極管，其電阻受輸入功率控制。

在限幅電路中，當(dāng)輸入信號很小時，限幅二極管的阻抗最大，此時限幅器的損耗最小。

當(dāng)輸入信號增大時，限幅二極管的阻抗開始變小，此時產(chǎn)生阻抗失配，限幅電路將大多數(shù)輸入信號反射回其輸入源，從而達(dá)到限幅的作用。

二極管阻抗開始降低時對應(yīng)的輸入功率電平，主要由二極管的本征層決定。

本征層越薄，開啟門限越低。

限幅二極管的一些應(yīng)用如下：

變?nèi)莨?/p>

變?nèi)荻O管是PN結(jié)二極管。在二極管結(jié)處形成的耗盡區(qū)，近似于理想的絕緣體，它將高摻雜的陽極層和陰極層分開，從而形成平板電容器。

變?nèi)莨苁枪ぷ髟诜雌珷顟B(tài)，反偏電壓的大小，能夠控制耗盡區(qū)的厚度，從而使得結(jié)電容發(fā)生變化。

陰極層的摻雜分布，可以通過設(shè)計，使得變?nèi)莨芫哂胁煌碾娙菖c反向偏置電壓的變化關(guān)系。

比如，突變結(jié)二極管(abrupt junction)，在其整個厚度上，具有均勻的摻雜濃度，電容相對于偏置電壓的變化較大。

再比如，超突變結(jié)二極管，其陰極摻雜濃度，在幾微米的深度上，會改變幾個數(shù)量級。這種非均勻分布的設(shè)計，使得電容相對于偏置電壓的變化更大。

變?nèi)莨艿囊恍?yīng)用如下：

肖特基二極管(Schottky Diode)

肖特基結(jié)，是通過在n型摻雜硅或p型摻雜硅上沉積特定金屬而形成的。二極管的特性由沉積在半導(dǎo)體材料上的金屬類型以及半導(dǎo)體層中摻雜劑類型等參數(shù)決定的。

肖特基二極管的應(yīng)用如下：

審核編輯：湯梓紅