使用同轴开关或“罐”式结构的模块相比基于PCB元件装配的方式具有更大的性能优势。由于整个射频传输通路都包含在外壳中,由同轴连接器提供与测试信号的接口,因此同轴开关能够实现较低的介入损耗。但是,这种结构的成本比PCB装配的继电器更高,同时占用的系统空间也更大。美国国家仪器公司的PXI-2596型26.5-GHz 双6 1多选开关就采用了同轴开关的结构,它在26.5GHz频率下的介入损耗低于0.6dB。
如前所述,开关模块的设计在PCB装配式开关模块的设计中尤为重要,这是因为:与同轴开关不同,这种模块中与继电器的接口是通过分开的线缆和PCB布线实现的。连接器通常会导致信号反射,因此在选择连接器时必须十分慎重。对于大多数PCB装配式设计,某个模块需要工作的最高频率决定了所使用的连接器类型。SMA连接器具有尺寸小、性能高的特点,常用于大多数50-W的应用。它们具有50-W的特性阻抗,不适合用于75-W的开关模块中。
在设计PCB装配式开关模块时,也必须考虑PCB布线的影响。PCB布线的阻抗必须与继电器和连接器的阻抗相匹配,它的大小取决于铜线的几何结构以及所使用的介质材料。开关模块PCB设计中最常用的传输线类型包括微带、带状线和CPW(Coplanar Waveguide,共面波导)。每种类型都有其优势和弱点。例如,带状线比微带线具有更好的隔离度。但是,由于带状线需要在信号布线层的上面和下面都设置接地面,因此它需要采用通孔(很难实现阻抗匹配)来实现较好的电气连接性能。CPW在不同的布线宽度下能够保持特性阻抗不变,但是它与接地面的间隙宽带必须做相应地变化。
上述各个因素对于射频开关系统的设计是非常重要的。选择高品质的射频产品对于实现高性能的射频测试系统是必不可少的。但是它们不能弥补糟糕的系统设计所带来的问题。如果在一个75-W的测试系统中传输信号,即使采用最好最昂贵的50-W射频开关也会导致严重的反射问题。因此,实现高性能的射频测量系统应该选用阻抗匹配的元件。