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Performance analysis of series-shunt and TEE types of microwave switches of different semiconductor materials for Satellite communications

By Cirilo Gabino León Vega, Mohamed Badaoui and Luis Alejandro Iturri Hinojosa

Abstract

Se presenta un análisis de desempeño de conmutadores de microondas compuestos, de una entrada y una salida (SPST), diseñados con diodos p-i-n tipo masa con diferentes tipos de materiales semiconductores para las bandas de frecuencia Ku y Ka. Las dos configuraciones de conmutadores compuestos más comunes son aquellos con diodos p-i-n ubicados en diseños serie-paralelo y serie-paralelo-serie (TEE) y aquí son analizados utilizando materiales semiconductores de Si, GaAs, GaN-WZ, GaN-ZB, GaSb, InP y SiC. Se presenta la metodología utilizada en los cálculos de resistencia serie y capacitancia de unión en los diodos p-i-n con el propósito de calcular los parámetros de desempeño propios de cada dispositivo conmutador. Estos parámetros son pérdida de inserción y aislamiento. Los conmutadores de tipo serie-paralelo, exceptuando el conmutador basado en diodo p-i-n de SiC-6 H, exhiben pérdidas de inserción menores a 0.2 dB y aislamiento hasta 41dB a la frecuencia de operación de 12 GHz. El conmutador diodo p-i-n tipo TEE con base en GaN-ZB tiene la mejor respuesta de pérdida de inserción menor a 0.23 dB y aislamiento hasta 52 dB, a las frecuencias de operación de 12 GHz y 30 GHz. El conmutador compuesto con base en diodo p-i-n de GaSb alcanza el mejor desempeño a la frecuencia de 12 GHz. Los conmutadores de microondas con configuración TEE tienen respuestas satisfactorias para la frecuencia de 30 GHz

Topics: Science, Q, Science (General), Q1-390, Social Sciences, H, Social sciences (General), H1-99
Publisher: Universidad De La Salle Bajío
Year: 2014
OAI identifier: oai:doaj.org/article:a5e15bcefdb84d80964b3972ee4515d4
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