Les diodes RF sont une pièce clé des circuits RF. Ces diodes sont chargées de gérer les signaux RF haute puissance dans des applications telles que les appareils RF et micro-onde, les moniteurs TV, les émetteurs radio et les amplificateurs stéréo. Une diode étant asymétrique dans son transfert, elle oppose une faible résistance au flux du courant dans une direction et une forte résistance dans la direction opposée. Il existe plusieurs types de diodes RF :
-
Les diodes PIN qui, lorsqu’elles sont polarisées dans le sens passant, sont linéaires et se comportent comme une résistance. Elles sont utilisées avec succès comme résistance variable dans un atténuateur variable et comme commutateur RF. Quand elles sont dans le sens passant et suffisamment polarisées, elles opposent une faible résistance au flux RF à faire passer. Par contre, lorsqu’une polarisation inverse est appliquée, elles se comportent comme un circuit ouvert, ce qui produit un niveau relativement faible de capacitance. Les applications comprennent la commutation d’antenne pour les téléphones sans fil et mobiles, la commutation de bande pour les syntoniseurs, l’atténuation RF et la protection contre les surtensions. Les diodes PIN sont également utilisées dans les circuits de protection RF pour protéger un récepteur sensible contre les effets d’un grand émetteur lorsqu’elles sont placées en travers de l’entrée du récepteur. Les diodes PIN possèdent également de nombreuses applications en tant que photodiodes.
Figure 1 : diagramme schématique d’une diode RF. (source : General Microwave)
- Les diodes Schottky possèdent un contact métal semiconducteur. Elles sont utilisées dans les applications de haute fréquence et de commutations rapides, telles que le verrouillage de tension ou pour éviter la saturation des transistors. Par exemple, la diode Schottky RF081L2STE25 de Rohm. La plage de températures de cette diode est de -55 °C à 150 °C. Elle possède un courant inverse de crête de 10 uA, une tension inverse répétitive de crête de 200 V, un courant direct continu maximal de 1,1 A, un temps de recouvrement crête inverse de 25 ns et une tension directe crête de 0,98 V à 1,1 A. Il s’agit d’un dispositif pour montage en surface à 2 broches avec une forme de sonde en J. Autre exemple de diode Schottky : la diode CDB7619-000 RF de Skyworks Solutions. Ce dispositif, qui se monte en surface, est utilisé dans des applications telles que les détecteurs et les mélangeurs. Les diodes de détecteur à barrière Schottky à poutre et à puce sont utilisées dans des applications jusqu’à 40 GHz dans la bande Ka. Le processus de fabrication et les matériaux offrent une faible résistance de série et une faible dispersion des valeurs de capacitance pour un contrôle précis de l’impédance. Des versions silicium type N sont également disponibles. Les diodes à poutre montées sont idéales pour les applications de guide d’onde, coaxiales et de stripline, tandis que les diodes non montées conviennent pour les applications de circuit intégré micro-onde (MIC, Microwave Integrated Circuit).
- Les autres types incluent les diodes varicap, ou varactor, utilisées dans les condensateurs contrôleurs de tension pour permettre un verrouillage rapide des circuits de syntonisation, tels que les récepteurs TV. Dans ces applications, et dans d’autres, elles éliminent les pièces mobiles.
- Les diodes à temps de transit avec ionisation par impact et effet d’avalanche (IMPATT, Impact Ionization Avalanche Transit-Time) fonctionnent à de très hautes fréquences et sont utilisées dans les appareils RF micro-ondes, tandis que les diodes à effet tunnel et Gunn sont utilisées dans les oscillateurs et autres applications RF.
- Les matrices de diodes de suppresseur RF2524-000 ESD de TE Connectivity sont également disponibles. Membres de la série SESD de matrices de diodes à très faible capacitance, elles assurent l’intégrité du signal tout en préservant la protection unidirectionnelle des interfaces série à haut débit. Il existe plusieurs options de boîtier allant de la disposition standard de 2,5 mm x 1 mm aux boîtiers DFN 0802 et 1103 qui réduisent la complexité de disposition des pistes et économise l’espace du circuit imprimé. Une protection ESD de plus de 20 kV (IEC61000-4-2) est combinée avec une fuite et une résistance dynamique extrêmement faibles. Les applications incluent les interfaces USB 3.1, 3.0 et 2.0, HDMI 2.0, 1.4a, 1.3, DisplayPort, V-by-One, Thunderbolt (Light Peak) et LVDS dans les applications électroniques grand public, mobiles et portables nécessitant des performances ESD élevées tout en étant logées dans un petit boîtier.