包含多個無線電和多個天線的手機和其他無線系統通常共享一些天線，以減少系統混亂。最新的射頻開關為設計人員提供了所需的靈活性，可以最大限度地減少系統中天線的數量，目前這些天線通常可能包括一個或多個蜂窩網絡無線電，GPS定位無線電，Wi-Fi接口，藍牙無線電，FM收音機，還有其他無線電系統。 RF開關允許功率放大器輸出為系統所需的頻帶選擇最佳天線，此外，開關可以防止兩個無線電同時嘗試從同一天線發射。

RF開關可以采用各種技術實現 - 機械結構，如超小型繼電器和微機電（MEMS）開關，砷化鎵（GaAs）或CMOS FET開關，甚至PIN二極管也可用于開關裝置。 RF開關的一些關鍵規格包括通過頻率，電壓駐波比（VSWR），隔離，插入損耗，回波損耗，功率處理和開關速度。機械開關傾向于處理最高功率并提供最低的插入損耗和最佳隔離，但由于它們是機械的，因此它們的開關速度最慢，對振動敏感，并且可能由于機械磨損而失效。例如，同軸繼電器可以以最小的插入損耗和高功率水平處理高頻。 PIN二極管開關速度更快，壽命更長，但只能處理相對較低的功率，并且插入損耗高于機械開關。最后，基于FET的開關具有更高的插入損耗但是更低的視頻泄漏，但更容易集成并且可以處理更高的頻率。 FET和PIN二極管開關對靜電放電（ESD）事件或信號本身引起的過電壓也更敏感。同軸繼電器對振動敏感，但相對不受ESD的影響。為應用選擇最佳開關時需要考慮的其他因素包括視頻泄漏，ESD抗擾度，振動/過應力，尺寸和可重復性。所有開關共同的一個問題是需要仔細的電路板布局，以最大限度地減少干擾和串擾問題。精心設計和適當的接地層是優化隔離和最小化插入損耗的必要條件。

雖然沒有一種技術可以提供所有類別中的最佳特性，但設計人員可以通過確定其應用的關鍵規格來做出許多權衡，然后確定哪些剩余特性可以放寬以找到最適合其應用的開關。 RF開關市場中有許多供應商，其中一些包括ADI公司，加州東方實驗室（CEL），霍尼韋爾，Maxim，恩智浦，新日本無線電（NJR），Peregrine Semiconductor和Skyworks Solutions。

開關配置遵循一些舊的機械描述 - 單刀/單擲（SPST），雙刀/單擲（DPST），單刀/雙刀（SPDT），雙刀/雙擲（DPDT）等。所需的極數/投擲數量將由應用確定，特別是必須在蜂窩電話，衛星，基站或其他RF系統中切換的天線和信號源的數量。

采用GaAs或CMOS制造的FET開關具有比機械開關更高的插入損耗，并且功率處理能力有限。功率限制通常將其用途降低到許多具有幾百毫瓦的有限功率輸出的便攜式應用。

讓我們來看看市場上的一些RF開關。 ADI公司的ADG901/902（圖1）是采用CMOS實現的寬帶SPST開關，在1 GHz時提供40 dB的隔離，插入損耗為0.8 dB（同樣在1 GHz），功耗不到1微安。針對無線通信，通用射頻開關，雙頻段通信和數字收發器前端開關等應用，ADG901是一款吸收（匹配）器件，具有50Ω端接分流支路，而ADG902則是反射開關沒有內部分流器（圖1）。 SPDT版本（如ADG918/919）提供稍高的隔離度--43 dB - 與ADG901/902開關具有相同的功耗和插入損耗。

圖1：采用吸收型或反射型，ADI公司的ADG901/902 SPST開關提供40 dB的隔離度和0.8 dB的插入損耗。

針對L波段數字蜂窩系統，無繩電話，藍牙和無線局域網應用，開發了一系列不同的交換機配置。一種器件，UPG2009TB采用SPDT配置，采用GaAs制造，具有低插入損耗 - 1 GHz時僅為0.25 dB，同時在2 GHz時提供28 dB的隔離級別。該開關可以在1 GHz的頻率下處理34 dBm的輸入功率。 UPG2155TB能夠處理高達4 W的功率，目標是GSM三/四頻數字蜂窩系統，插入損耗范圍為1 GHz時0.35 dB至2.5 GHz時0.45 dB。對于大型多天線系統，CEL還有一個SP10T RF開關，有五個用于WCDMA的端口，三個用于GSM接收，兩個用于GSM發送信道。

基站包含許多天線以增強接收和傳輸。 HRF-SW1030是霍尼韋爾的SP6T吸收型RF開關，采用絕緣體上硅CMOS工藝，可提供高隔離度解決方案 - 2 GHz時大于42 dB。該公司聲稱其SOI CMOS工藝可提供GaAs的性能，同時保持CMOS的經濟性和集成能力。

Maxim的MAX12005是一種更復雜的開關解決方案，是一款八輸入，四輸出矩陣開關，主要用于衛星接收器中的中頻（IF）開關和L波段信號分配（圖2）。該開關采用高性能硅鍺（SiGe）工藝制造，可在950 MHz至2.15 GHz范圍內工作，并提供大于30 dB的隔離。芯片中包括用于補償分路器插入損耗的增益級和帶有集成振蕩器和四個備用音調/電壓解碼器的四個DiSEqC 2.0解碼器。其中兩個芯片也可以級聯，將輸入通道的數量擴展到16個。

圖2：在直接廣播衛星接收器或L波段信號分配系統中切換信號，Maxim的MAX12005具有8個輸入，4個輸出，并包含許多附加功能，以簡化衛星接收器系統的設計。

NJR還提供各種SPDT GaAs開關。諸如NJG1506R的交換機針對蜂窩手機接收信道具有大約0.3dB的插入損耗和大約27dB的隔離級別。還提供DPDT和SP4T配置的開關，提供高達42 dB的更高隔離級別和0.3 dB的低插入損耗。 SP4T開關針對雙模手機中的天線切換，如GSM/DCS1800應用所需（圖3）。

圖3：顯示來自NJR的SP4T開關的簡化應用電路演示了電路如何在雙頻手機中的頻段之間切換。

簡單的SPDT開關，SA630是恩智浦提供的開關的一個例子。該開關采用BiCMOS工藝制造，適用于數字RF收發器前端等應用，通常可替代無繩電話中的雙工器。該芯片還可用于為數字RF通信系統生成幅度移位鍵控（ASK），開關鍵控（OOK）或頻移鍵控（FSK）信號。

提供最廣泛的交換機產品的公司，Peregrine Semiconductor，RFMD和Skyworks Solutions，采用截然不同的技術來實施其解決方案。 Peregrine首先采用其專有的UltraCMOS工藝，這是藍寶石襯底上絕緣體上硅技術的一種變體。這些開關的輸入至輸出隔離電平在1 GHz時大于35 dB，插入損耗僅為0.3 dB。 PE42551是一款器件，其頻率范圍為9 kHz至6 GHz，旨在滿足測試設備和ATE系統市場的要求。該芯片設法在6 GHz時保持21 dB的隔離度，在6 GHz時保持0.90 dB的插入損耗。

RFMD的設計人員利用GaAs MESFET處理器提供一系列發送/接收開關，在900 MHz時插入損耗為1 dB，處理功率高達20 dBm。 RFMD的兩個產品針對寬帶通信，測試儀器，光纖系統和軍事/航空航天應用 - RFSW2042和2045利用GaAs p溝道高電子遷移率晶體管技術（pHEMT）提供DC至15 GHz SP3T開關和DC至16 GHz SP4T開關。對于RFSW2042，插入損耗在15 GHz時為2.1 dB，隔離度為37 dB，而RFSW2045在16 GHz時的插入損耗為2.4 dB，隔離度為38 dB。

利用GaAs p-HEMT技術制造其RF開關，Skyworks提供了許多SPDT變體和一些更復雜的開關，包括SP5T開關AS195-306，它提供五個對稱RF路徑，插入損耗約為1 GHz時為0.6 dB。該公司還有一個高功率PIN二極管SPDT開關，主要用于SCDMA，WiMAX和LTE基站。該芯片可以處理50 W的連續功率水平和200 W的峰值功率（圖4）。

圖4：Skyworks的SPDT PIN開關能夠處理50 W的連續功率電平，插入損耗僅為0.4 dB，工作在900 MHz至4 GHz頻段。總而言之，多個天線系統用于取代無線電收發器系統中的傳統單天線電路，以提高傳輸能力和可靠性。為避免使用與這些多個天線相關的多個RF鏈，RF開關是必不可少的。廣泛的可用RF開關配置和性能功能為設計人員提供了大量選擇，可以從中選擇最佳的開關以滿足其系統要求。這些開關可以處理從幾毫瓦到超過50 W連續功率的功率要求，從而使設計人員能夠開發從手機到基站到衛星通信系統的各種產品。