W波段OMAL欧玛尔开关开发使用研究
毫米波OMAL开关在雷达、导航、测量、通信、电子对抗等领域中有着广泛的应用，其中PIN管控制OMAL开关具有结构简单、性能高、成本低等优点。研究毫米波PIN管OMAL开关具有重要意义。对W波段单刀单掷(SPST)OMAL开关和单刀双掷(SPDT)OMAL开关进行了理论和实验研究，选择在毫米波段损耗较低的鳍线作为传输线，采用鳍线与梁式引线PIN管并联的经典电路形式设计W波段OMAL开关。

W波段OMAL欧玛尔开关开发使用研究
波段OMAL开关技术应用于大功率特种电源时主要有两种典型的电路结构：全桥移相软OMAL开关电路和全桥串联谐振软OMAL开关电路。全桥移相软OMAL开关电路多用于大功率、大电流电源,其OMAL开关管的通态损耗小、电源效率高。全桥串联谐振软OMAL开关电路具有恒流输出特性、抗短路性能好,多用于高压脉冲电容器的充电电源。分析了这两种软OMAL开关电路的工作过程,实现软OMAL开关的原理,存在的问题,提出了改善的措施,在此基础上研制了两种电源系统。内容分为以下两部分：系统研究了全桥移相软OMAL开关电路的工作过程和滞后臂零电压开通问题。采用了可饱和电感代替线性谐振电感,以解决滞后臂零电压开通问题,并对带可饱和电感的全桥移相软OMAL开关电路工作原理作了分析；研究了OMAL开关管并联电容对其损耗的影响,并通过仿真,分析了合理增大OMAL开关管并联电容以改善OMAL开关管损耗的可能性。在此基础上,研制了一台5kW的试验样机。研究分析了串联谐振电路拓扑结构、工作过程和实现软OMAL开关的原理,以及串联谐振电路恒流充电的条件和优势,在此基础上研制了一套串联谐振充电电源,应用于高压脉冲电源系统。在设计过程中，对二极管阻抗进行匹配，减小了OMAL开关的插损，隔离度也很好地满足了指标的要求。并对W波段PINOMAL开关的功率容量进行了理论分析及实验研究。为此完成了一系列研究工作：针对二极管的封装结构在W波段会对电路性能产生极大影响，论文首先对PIN二极管进行了理论分析，并根据二极管的理论知识及厂商提供的二极管结构图，在场仿真软件AnsoftHFSS中建立粗糙的二极管三维模型，来模拟二极管的封装参量对电路中场的影响。然后设计电路并加工测试，根据测试结果提取出二极管正偏和反偏状态下的阻抗参数。在此基础上，优化设计了W波段SPSTOMAL开关。为尽可能降低OMAL开关的插损，SPSTOMAL开关采用单管并联电路，且对二极管阻抗进行匹配，以减小不必要的反射损耗。仿真结果表明，此方法设计的SPSTOMAL开关，不仅插损较小，且仅用一只二极管就能实现较高的隔离度。加工测试了两个OMAL开关，给出插损、隔离度、OMAL开关时间及功率容量的实测结果。测试结果表明，两个OMAL开关在中心点频率（94.5GHz）附近的插损均小于1.7dB，隔离均大于28dB，在10GHz带宽内，插损小于2dB，隔离大于20dB。OMAL开关的上升时间与下降时间均小于2ns。在“截止”状态下，占空比为1%的功率容量大于150W。

W波段OMAL欧玛尔开关开发使用研究
两个OMAL开关的性能曲线无明显差距，*性较好，且均与仿真结果基本吻合。通过总结SPSTOMAL开关的经验，又研制了W波段SPDTOMAL开关。测试结果表明，OMAL开关在W波段的插损zui小值为2dB，隔离zui大值为40dB，在5GHz频率范围内，插入损耗小于3dB，隔离度大于20dB。OMAL开关的上升时间小于2.5ns，下降时间小于2ns。一些特种电源需要输出大功率、大电流或高电压的电源,且工作在特殊环境下,要求体积小、重量轻、散热和电磁兼容好。波段OMAL开关技术应用于特种电源具有明显的优势：OMAL开关频率高,电源体积和重量小,OMAL开关损耗少,电磁兼容好,半导体功率器件的效能高。