在射频系统中还有一类有源器件被经常使用，它就是射频开关（RF SWITCH），它是一种工作在射频频段的开关，其功能就是控制射频信号的“通”与“断”。无论是WIFI系统，还是LTE系统都被广泛使用。接下来我们就一起看看射频开关的相关知识。
一、射频开关作用
射频开关的作用是将多路射频信号中的任一路或几路通过控制逻辑连通，以实现不同信号路径的切换，包括接收与发射的切换、不同频段间的切换等，以达到共用天线、节省终端产品成本的目的。具体如下：
如下为WIFI系统中2种常使用的应用框图：
二、射频开关分类
2.1、RF MEMS开关
RF MEMS开关是具有低功耗的小型微机械开关，它可以有多种配置，根据如下几个方面：1.信号通路（电容或直直接接触，目前主流的为电容式），2.执行机制（静电，磁，热），3.起动机制（弹簧式，有源），4.结构类型（悬臂式，桥式，杠杆臂，旋转式）。RF MEMS具有闭合时电阻非常低，打开时电阻非常高。体积小、功率要求低、信号损耗低、关断状态隔离度高、电路规模集成能力强等优点。由于其机械特性，但同时也具有相对较慢的开关时间和潜在的寿命的缺点。
2.2、机电式开关
机电式开关的开关机制是依赖机械接触但又是由电信号控制.惯用的方法是应用TTL晶体管来驱动机电式开关。机电式开关可以用作波导或同轴开关.缺点是比较笨重且速度慢。
2.3、固态式射频开关之PIN二极管
PIN二极管的结构是在普通的PN结二极管中间加了一个本征半导体层，也就是I层。普通二极管是PN结，而PIN二极管多了一个本征层。该层有如下特性：
正向偏置（导通状态）：载流子（电子和空穴）注入I层，形成低阻抗通路。电阻随正向电流增大而减小（可变电阻特性），用于信号衰减或调制。
反向偏置（截止状态）：I 层完全耗尽，形成高阻抗区，结电容极小（典型值：0.1–2 pF）。适用于高频信号隔离（如射频开关）。
下图分别为PIN二极管截止与导通时的等效电路：
接下来我们看看用PIN二极管组成的单刀单掷开关和单刀双掷开关，电路如下图所示：
上图显示了两种基本类型的PIN二极管系列开关，一个SPST和一个SPDT开关。在这两种情况下，当二极管正向偏置时，射频发生器和负载之间呈现低正向电阻RS，它处于导通状态。当二极管处于零或反向偏置，它在源和负载之间呈现一个高阻抗，它处于截止状态。在串联连接开关中，最大隔离主要取决于PIN二极管的电容，而插入损耗和功耗是二极管电阻的函数。
2.4、固态式射频开关之FET管
FET场效应管开关具有稳定，高可靠性，高速，低插入损耗的优势.FET场效应管的导通和截止状态可以通过在其控制端加入控制电压来实现。在导通状态下，射频信号可以通过晶体管传输；在截止状态下，射频信号被隔离或切断。与PIN二极管类似FET管在导通状态可近似等效为一个电阻，这个电阻的阻值就被定义为Ron；晶体管在截止状态时可近似等效为一个电容，这个电容就被定义成Coff.目前我们大多数系统中使用的集成开关都是这类。
三、射频开关的参数
我们以一份WIFI应用中的单刀双掷开关为例来说明，首先来看一份规格书，如下截图所示：
从上面的规格书可以看出，射频开关的参数规格与前面讲到的频器件规格参数是差不多的，比如前面文章有讲到的S11,IIP3。本文就不再赘述，我们重点看看如下几个参数：
3.1 、Insertion loss(插损)
RF开关输入和输出端口之间的功率损耗或信号衰减。射频开关插入损耗越小越好。如上图，2.4G频段插损典型值为0.7dB,5G 频段插损典型值为1.15dB.
3.2、Isolation(隔离度)
高度隔离可以防止信号泄漏，避免将不想要的信号泄露到所需信号的通道上。高隔离度意味着该路径中的具有较高衰减。如上规格书隔离度是指，通路RFC到RF1，与通路RFC到RF2,两条射频路径下同频率的下的隔离度。隔离度值越大越好。
3.3、Switching speed(开关速度)
RF开关由关到开或由开到关状态切换的速度。这也是RF开关从一个输出端口切换到另一输出端口的速度。这也是开关器件独有的特性参数。射频开关的速度与器件半导体工艺，电路设计息息相关。不同应用系统对开关切换快慢要求也不一样，比如蜂窝系统中，4G系统开关切换时间的要求一般在2us左右，但在5G系统中，这个要求已经降低到0.5us以下。对任何一个确定的系统而言，理论上我们希望开关速度越快越好。
3.4、IP1dB(输入1dB压缩点)
关于输入1dB压缩点的概念，前面关于PA基础知识文章有说明，本文就在赘述。在WIFI系统中射频开关是连接在射频PA之后的，此时的输出功率是比较大的，所以我们在选择射频开关时，需要重点关注该参数。避免输入功率超过该值。
3.5、抗ESD
关于抗ESD，一般的射频开关规格书不会有关于此参数的介绍，我为什么要提这个参数呢，因为射频开关是直接连接到射频连接器的，射频连接器是直接对外的接口，如果射频链路没有加防护器件，这个射频开关是直接受到ESD影响的第一个器件，所以我们在选型时，也需要关注下器件本身的抗ESD能力。
参考文献：《微波工程》，后台回复微波工程可获取第三版电子档。