射頻和微波開關(guān)可在傳輸路徑內(nèi)高效發(fā)送信號。此類開關(guān)的功能可由四個基本電氣參數(shù)加以表征。

雖然多個參數(shù)與射頻和微波開關(guān)的性能相關(guān)，然而以下四個由于其相互間較強的相關(guān)性而被視為至關(guān)重要的參數(shù)：隔離度，插入損耗，開關(guān)時間，功率處理能力。

隔離度即電路輸入端和輸出端之間的衰減度，是衡量開關(guān)截止有效性的指標。插入損耗（也稱傳輸損耗）為開關(guān)處于導通狀態(tài)下時損耗的總功率。由于插入損耗可直接導致系統(tǒng)噪聲系數(shù)的增大，因此對于設(shè)計者而言，插入損耗是最為關(guān)鍵的參數(shù)。

開關(guān)時間是指開關(guān)從“導通”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;截止”狀態(tài)以及從“截止”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;導通”狀態(tài)所需要的時間。該時間上可達高功率開關(guān)的數(shù)微秒級，下可至低功率高速開關(guān)的數(shù)納秒級。開關(guān)時間的最常見定義為自輸入控制電壓達到其50%至最終射頻輸出功率達到其90%所需的時間。此外，功率處理能力定義為開關(guān)在不發(fā)生任何永久性電氣性能劣化的前提下所能承受的最大射頻輸入功率。

圖示為使用12個不同SMA母同軸連接器的單刀十二擲機電式開關(guān)一例

射頻和微波開關(guān)可分為機電式繼電器開關(guān)以及固態(tài)開關(guān)兩大類。這些開關(guān)可設(shè)計為多種不同構(gòu)型——從單刀單擲到可將單個輸入轉(zhuǎn)換成16種不同輸出狀態(tài)的單刀十六擲，或更多擲的構(gòu)型。切換開關(guān)為一種雙刀雙擲構(gòu)型的開關(guān)。此類開關(guān)具有四個端口以及兩種可能的開關(guān)狀態(tài)，從而可將負載在兩個源之間切換。

機電式繼電器開關(guān)的插入損耗較低（<0.1dB），隔離度較高（>85dB），且可以毫秒級的速度切換信號。此類開關(guān)的主要優(yōu)點在于，其可在直流~毫米波（>50 GHz）頻率范圍內(nèi)工作，而且對靜電放電不敏感。此外，機電式繼電器開關(guān)可處理較高的功率水平（達數(shù)千瓦的峰值功率）且不發(fā)生視頻泄漏。

然而，在機電式射頻開關(guān)的操作中，有一些問題值得我們注意。此類開關(guān)的標準使用壽命大約只有100萬次，而且其組件對振動較為敏感。使用壽命是指機電式開關(guān)在滿足射頻及重復性要求的情況下所能完成的總開關(guān)次數(shù)。高質(zhì)量或高可靠性機電式開關(guān)適用于需要更長使用壽命的應用場合。此類開關(guān)的可靠性和其他性能極其優(yōu)越，而且使用壽命長達1000萬次。上述較長使用壽命源自于設(shè)計更為牢固的致動器以及在磁效率和機械剛性方面更為優(yōu)化的傳動連桿。此外，此類開關(guān)還設(shè)計為可承受更為嚴酷的環(huán)境條件，并滿足MIL-STD-2002標準在正弦和隨機振動以及機械沖擊方面的要求。

舉例而言，Pasternack提供使用壽命為100萬次的標準機電式射頻開關(guān)，以及使用壽命為250萬~1000萬次的可靠性機電式射頻開關(guān)。該公司型號為PE71S6064的單刀雙擲可靠性開關(guān)即為上述產(chǎn)品中的一種，其工作頻率范圍為DC~40GHz，且保證使用壽命達1000萬次。

作為可靠性機電式射頻開關(guān)的一例，圖示為Pasternack的PE71S6064單刀雙擲機電式開關(guān)，其工作頻率范圍為DC~40GHz，保證使用壽命達1000萬次

相比之下，由于固態(tài)射頻開關(guān)的電路裝配較為平坦且不包含較大的元器件，因此其封裝厚度較小且物理尺寸通常小于機電式開關(guān)。固態(tài)射頻開關(guān)使用的開關(guān)元件為高速硅PIN二極管或場效應晶體管（FET），或者為集成硅或FET單片微波集成電路。這些開關(guān)元件與電容器，電感器和電阻器等其他芯片組件分立集成于同一電路板上。

使用PIN二極管電路的開關(guān)產(chǎn)品具有更高的功率處理能力，而FET類型的開關(guān)產(chǎn)品通常具有更快的開關(guān)速度。當然，由于固態(tài)開關(guān)不包含活動部件，因此其使用壽命是無限的。此外，固態(tài)開關(guān)的隔離度較高（60~>80dB），開關(guān)速度極快（<<100納秒），電路的耐沖擊/振動性較好。

固態(tài)射頻開關(guān)的其他值得注意的性能包括其插入損耗。固態(tài)射頻開關(guān)在插入損耗方面劣于機電式開關(guān)。此外，固態(tài)射頻開關(guān)在低頻應用中具有局限性。這是因為其工作頻率下限只能到千赫級，而非直流。這一局限源于其所使用半導體二極管固有的載流子壽命特性。

作為PIN二極管開關(guān)的一例，圖示為Pasternack的PE7167單刀四擲開關(guān)，其工作頻率為500MHz~40GHz，最大開關(guān)速度為100納秒。在固態(tài)開關(guān)中，PIN二極管基本上作為可變電阻器使用，其電阻值可通過直流偏置電流調(diào)節(jié)。