普通二极管工作原理和参数

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普通的二极管由PN结组成。在P和N半导体材料之间加入一薄层低掺杂的本征（Intrinsic）半导体层，组成的这种P-I-N结构的二极管就是PIN 二极管。正因为有本征（Intrinsic）层的存在，PIN 二极管应用很广泛，从低频到高频的应用都有，主要用在RF领域，用作RF 开关和RF保护电路，也有用作光电二极管（PhotoDiode）。PIN 二极管包括PIN光电二极管和PIN开关二极管。

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微波开关利用PIN管在直流正-反偏压下呈现近似导通或断开的阻抗特性，实现了控制微波信号通道转换作用。 PIN 二极管的直流伏安特性和PN结二极管是一样的，但是在微波频段却有根本的差别。由于PIN 二极I层的总电荷主要由偏置电流产生。而不是由微波电流瞬时值产生，所以其对微波信号只呈现一个线性电阻。此阻值由直流偏置决定，正偏时阻值小，接近于短路，反偏时阻值大，接近于开路。因此PIN 二极对微波信号不产生非线性整流作用，这是和一般二极管的根本区别，所以它很适合于做微波控制器件。

! C6 K8 @+ D4 A/ C* ?, j* }3 @因此，可以把PIN二极管作为可变阻抗元件使用。它常被应用于高频开关（即微波开关）、移相、调制、限幅等电路中。
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工作原理
$ R$ |9 q: X/ I因为 PIN二极管的射频电阻与直流偏置电流有关，所以它可以用作为射频开关和衰减器。串联射频开关电路：当二极管正偏时，即接通（短路）；当二极管零偏或者反偏时，不仅开关的最高工作频率会受到限制，最低工作频率也会受到限制，如PIN管就不能控制直流或低频信号的通断。受管子截止频率的影响，开关还有一个上限工作频率。要求开关的频带尽量宽，因为信号源的频带越来越宽。

' _% K& n( O) |. O( b特性
加负电压（或零偏压）时，PIN管等效为电容+电阻；加正电压时，PIN管等效为小电阻。用改变结构尺寸及选择PIN二极管参数的方法，使短路的阶梯脊波导的反射相位（基准相位）与加正电压的PIN管控制的短路波导的反射相位相同。还要求加负电压（或0偏置）的PIN管控制的短路波导的反射相位与标准相位相反（-164°～+164°之间即可）。

' W% ^. U4 _  Z2 u+ l3 w/ Q考虑参数
1. 插入损耗：开关在导通时衰减不为零，称为插入损耗
' k/ ?  p8 `3 U) N8 c; Z$ Y# g2. 隔离度：开关在断开时其衰减也非无穷大，称为隔离度
8 M: J2 I+ q3 v7 u9 Y7 P5 |, W3. 开关时间： 由于电荷的存储效应，PIN管的通断和断通都需要一个过程，这个过程所需时间
4. 承受功率： 在给定的工作条件下，微波开关能够承受的最大输入功率
5. 电压驻波系数： 仅反映端口输入，输出匹配情况
6 v8 ~3 J) H9 y: l& ]6. 视频泄漏
8 D# Z' ]0 i6 x' J, t) I$ s7. 谐波： PIN二极管也具有非线性，因而会产生谐波，PIN开关在宽带应用场合，谐波可能落在使用频带内引起干扰。 开关分类：反射式和吸收式， 吸收式开关的性能较反射式开关优良。