PIN針器陶瓷插芯

是光通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要部件，是陶瓷粉末注射成型（Ceramic Injection Molding, CIM）的產(chǎn)品。光纖連接器是光纖通信系統(tǒng)中不可缺少的無源器件，主要用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中設(shè)備間、設(shè)備與儀表間、設(shè)備與光纖間以及光纖與光纖間的非永久性兩個(gè)端面精密地對接起來，使發(fā)射光纖輸出的光能量最大限度地耦合到接收光纖中。大多數(shù)的光纖連接器由三部分組成：兩個(gè)配合插頭（插芯）和一個(gè)耦合套筒。兩個(gè)插芯裝進(jìn)兩根光纖尾端；耦合套筒起對準(zhǔn)的作用，套筒多配有金屬或非金屬法蘭，以便于連接器的安裝固定。

PIN針材料為“碳化鎢”原料也就是硬質(zhì)合金：硬質(zhì)合金具有很高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性，被譽(yù)為“工業(yè)牙齒”，用于制造切削工具、刀具、鈷具和耐磨零部件，廣泛應(yīng)用于軍工、航天航空、機(jī)械加工、冶金、石油鉆井、礦山工具、電子通訊、建筑等領(lǐng)域，伴隨下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，硬質(zhì)合金市場需求不斷加大。并且未來高新技術(shù)武器裝備制造、尖端科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及核能源的快速發(fā)展，將大力提高對高技術(shù)含量和高質(zhì)量穩(wěn)定性的硬質(zhì)合金產(chǎn)品的需求。

光纖連接器用插芯已經(jīng)使用陶瓷注射成型技術(shù)進(jìn)行大批量的生產(chǎn)，而所使用的陶瓷材料就是氧化鋯。在各種金屬氧化物陶瓷材料中，氧化鋯的高溫?zé)岱€(wěn)定性、隔熱性能最好，最適宜做陶瓷涂層和高溫耐火制品；以氧化鋯為主要原料的鋯英石基陶瓷顏料，是高級釉料的重要成分；氧化鋯的熱導(dǎo)率在常見的陶瓷材料中最低，而熱膨脹系數(shù)又與金屬材料較為接近，成為重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料；特殊的晶體結(jié)構(gòu)，使之成為重要的電子材料；氧化鋯的相變增韌等特性，成為塑性陶瓷材料的寵兒；良好的機(jī)械性能和熱物理性能，使它能夠成為金屬基復(fù)合材料中性能優(yōu)異的增強(qiáng)相。所以光纖連接器陶瓷插芯材料采用釔穩(wěn)定的納米氧化鋯粉體原料（Y- PSZ）。

光纖連接器陶瓷插芯作為光通信技術(shù)配件，陶瓷粉末注射成型模具配套使用的插芯芯

PIN針屬于高精密的產(chǎn)品，公差要求是±0.001—±0.0005。陶瓷粉末注射成型生產(chǎn)陶瓷插芯的作業(yè)中，要求芯針耐酸、耐腐蝕、耐高溫等一系列高要求環(huán)境，對于硬質(zhì)合金這樣的工業(yè)牙齒來說，完全勝任這樣的高溫腐蝕環(huán)境作業(yè)。硬質(zhì)合金芯針在陶瓷粉末注射成型模具生產(chǎn)納米氧化鋯的過程中，適應(yīng)其高溫工作環(huán)境，長效持久作業(yè)使陶瓷插芯的規(guī)模化、批量化生產(chǎn)作業(yè)成為最直接的體現(xiàn)形式。

根據(jù)不同設(shè)備搭配作業(yè)的不同芯針型號不同，可以根據(jù)要求訂做陶瓷插芯芯針、PIN針，按照陶瓷粉末注射成型模具配套要求定制加工插芯針。由于陶瓷插芯芯針要求精密，通常按照圖紙要求訂做為主。

了解了以上的三點(diǎn)，在這里，PIN針在連接器中的作用是什么？相信就不難解決了。一般，PIN針在連接器中，最為明顯的兩個(gè)作用是完成電（信號）的導(dǎo)電（傳輸）。2100433B

pin 二極管開關(guān)電路設(shè)計(jì)

由于PIN二極管可以根據(jù)不同的射頻微波信號表現(xiàn)出不同阻抗特性，因此，利用直流電平信號對射頻微波信號進(jìn)行控制，從而控制PIN二極管的阻抗，實(shí)現(xiàn)電路開關(guān)的功能。實(shí)際中，PIN二極管用作射頻開關(guān)均會產(chǎn)生一定的電抗和損耗電阻，應(yīng)用中要求將降低這些影響。

pin 二極管衰減電路設(shè)計(jì)

衰減器的主要作用是探知系統(tǒng)插損的電路，例如Pi型T型插損探知衰減電路，電阻網(wǎng)絡(luò)即可作為簡單的衰減器。衰減器在射頻電路中廣泛使用，不僅可以隔離兩個(gè)放大級，而且可以通過對衰減器的控制從而達(dá)到信道APC和AGC的功能。

將兩個(gè)相同的PIN二極管串聯(lián)，相當(dāng)于衰減模型的串聯(lián)電阻，這樣使得衰減電路的動態(tài)范圍明顯增加，偶次失真被消除。另外，也簡化了匹配和偏置電路，但是也增加了插入電路的耗損。在此電路中，控制衰減電壓幅度，可以實(shí)現(xiàn)控制射頻信號的衰減。

pin 二極管調(diào)制電路設(shè)計(jì)

PIN二極管對于射頻信號可以表現(xiàn)出不同的衰減程度，可以利用這一特性設(shè)計(jì)出AM調(diào)制電路。由RF或微波單頻信號等射頻載波信號以及低頻調(diào)制信號（一般在DC-10MHz范圍內(nèi)）共同完成其調(diào)制過程。PIN二極管偏置電流由低頻調(diào)制信號進(jìn)行控制，通過PIN二極管的載波幅度大小的變化而產(chǎn)生調(diào)制波形。 2100433B

加負(fù)電壓（或零偏壓）時(shí)，PIN管等效為電容 電阻；加正電壓時(shí)，PIN管等效為小電阻。用改變結(jié)構(gòu)尺寸及選擇PIN二極管參數(shù)的方法，使短路的階梯脊波導(dǎo)的反射相位（基準(zhǔn)相位）與加正電壓的PIN管控制的短路波導(dǎo)的反射相位相同。還要求加負(fù)電壓（或0偏置）的PIN管控制的短路波導(dǎo)的反射相位與標(biāo)準(zhǔn)相位相反（-164°～ 164°之間即可）。

圖1給出了PIN二極管在正向?qū)〞r(shí)的電荷分布情況．為簡化起見，我們假設(shè)I區(qū)域中電子與空穴分布對稱且分布密度相同．設(shè)x=－d處的空穴分布密度為p1，在[－d,0]區(qū)域中的剩余空穴電荷為q2，且位于x=－d/2處，這樣此區(qū)域的平均空穴密度為：p2=q2/qAd．這里A為結(jié)面積，q為單位電荷．

圖1　PIN二極管的電荷分布

由于P 區(qū)域的空穴密度遠(yuǎn)大于電子密度，這樣在x=－d處的電子電流可以忽略(所引起的誤差將在下文討論)．二極管的電流密度可以表示為[9]

其中　Da為擴(kuò)散常數(shù)；Jh為空穴電流密度．

二極管的電流為

電荷q2與電流的關(guān)系式為

其中　τa為壽命時(shí)間．

式(2)及式(3)描述了二極管的模型，通過定義qE=2q1，　qM=2q2及T=d2/2Da，兩式可簡化為

圖2表示了在感性負(fù)載時(shí)二極管的關(guān)斷過程．此過程可分為兩個(gè)階段：從t=T0到t=T1，二極管處于低阻抗?fàn)顟B(tài)，其電壓近似為0，在t=T1時(shí)刻，二極管中I區(qū)域邊緣的剩余電荷變?yōu)?，二極管開始呈現(xiàn)高阻抗?fàn)顟B(tài)．在式(4)、(5)中令qE=0可得t=T1時(shí)刻后二極管的電流為

其中　τ"para" label-module="para">

圖2　反向恢復(fù)電流波形

一般情況下，t"para" label-module="para">

其中　a=－di/dt．

根據(jù)圖2所示的反向電流波形，qM在t≤T1階段的表達(dá)式為

當(dāng)t=T1時(shí)，i（T1）=－I"para" label-module="para">

然后參數(shù)T可由τa、T及τ"para" label-module="para">

從以上的討論可以看出，該模型的參數(shù)可以方便地從產(chǎn)品手冊中得到：首先由式(8)計(jì)算τ"sup--normal" data-sup="2" data-ctrmap=":2,"> [2]