12、微波和毫米波相变材料器件：技术解析与应用潜力

微波和毫米波相变材料器件：技术解析与应用潜力

1. 引言

在现代通信系统中，可重构设备的实现依赖于基础的射频（RF）开关。半导体RF开关虽在多数商业应用中广泛使用，但在高频表现上有所局限。而相变材料（PCM）技术为实现毫米波频率下高性能的RF开关带来了新的可能，其独特的锁存能力还能降低直流功耗，并且易于与多种RF电路进行单片集成。下面将详细介绍基于PCM GeTe的几种关键器件。

2. PCM GeTe基4×4开关矩阵的RF性能

PCM GeTe基4×4开关矩阵在直流至40 GHz的范围内展现出了良好的RF性能。对七种可能的路由进行了测量和模拟，其中路由7为最坏情况。在直流至40 GHz范围内，测量得到的回波损耗优于18 dB，隔离度高于26 dB。电磁模拟性能与测量结果匹配度较高，最坏情况下的损耗低于3.2 dB，回波损耗优于20 dB，隔离度高于26 dB。测量和模拟插入损耗的差异主要是由于制造公差以及沉积材料特性与模拟模型不同所致。

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性能指标	测量结果	模拟结果
回波损耗	优于18 dB（DC - 40 GHz）	优于20 dB（DC - 40 GHz）
隔离度	高于26 dB（DC - 40 GHz）	高于26 dB（DC - 40 GHz）