[实用新型]单刀单掷射频开关及其构成的单刀双掷射频开关和单刀多掷射频开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路领域，特别是涉及一种单刀单掷射频开关。本实用新型还涉及由所述单刀单掷射频开关构成的一种单刀双掷射频开关和一种单刀多掷射频开关。

背景技术

随着现代通信技术的深入发展通信设备正在向小型化和低能耗发展，这就要求通信设备内的每个组件都采用小型化设计，尽量控制器其尺寸、重量和厚度，同时也要尽量减少组件数量及组件功率消耗。

射频信号输入输出模块主要可实现对接收射频信号的低噪声放大和发射射频信号的功率推动等功能，是射频通信设备中不可或缺的组成部分，其中，单刀单掷开关和单刀多掷开关用以实现射频信号的信号流向控制等作用。在目前的微波通讯系统中，功率开关通常采用几种形式：(1)采用分立的硅材料的PIN二极管，采用混合电路的方式实现，其缺点是体积大，工作频率窄且控制电路复杂。(2)采用砷化镓(GaAs)赝配高电子迁移率晶体管(pHEMT)单片开关，高电子迁移率晶体管开关具有体积小、应用频带宽等特点，但是，不易于和其它的射频电路做单芯片整合。(3)采用MOS器件的开关，有价格优势，适于和其它部分通信电路做片上集成，缺点是耐压和耐大功率的能力有限。除此之外，现有的功率开关还急需克服插入损耗大、隔离度不理想、输入输出驻波比大和开关响应时间长等缺点，随着现代通信技术的不断发展和人们对通信质量要求的日益苛刻，传统的功率开关已不能满足实际使用的需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种与现有单刀单掷射频开关相比较，提供更高隔离度，更好线性度，产生更少高次谐波的单刀单掷射频开关。

本实用新型要解决的另一技术问题是提供一种具有所述单刀单掷射频开关的与现有技术相比较在发射模式下能处理更高的通过功率，同时保持良好的线性性能的单刀双掷射频开关；以及，具有所述单刀双掷射频开关的一种单刀多掷射频开关。

为解决上述技术问题本实用新型提供的第一种单刀单掷射频开关，包括：

半导体开关器件T,其第一端通过第一电容C1连接该单刀单掷射频开关第一端口P1并通过第一电阻R1连接第一状态控制信号输入端S1，其第二端通过第二电阻R2连接第二状态控制信号输入端S2，其第三端通过第四电阻R4接地，并通过串联的第一二极管D1、第二二极管D2和第五电阻R5接地，其第四端通过第二电容C2连接该单刀单掷射频开关第二端口P2并通过第三电阻R3连接第三状态控制信号输入端S3；

其中，第六电阻R6一端连接于第一二极管D1和第二二极管D2之间，第六电阻R6另一端接电源电压VDD，第一二极管D1负极连接第二二极管(D2)负极；

第一电感L1跨接于第一电容C1、半导体开关器件T和第二电容C2所组成串联电路的两端。

本实用新型提供的第二种单刀单掷射频开关在第一种单刀单掷射频开关的基础上，还包括跨接于半导体开关器件T第一端和第二端的二电感L2；即第二电感L2一端跨接在第一电容C1和半导体开关器件T之间，第二电感L2另一端跨接在半导体开关器件T和第二电容C2之间。

其中，第二种单刀单掷射频开关工作时，第一电感L1在该射频开关关断状态时参与并联谐振，第二电感L2在该射频开关导通状态时参与阻抗变换。

其中，所述半导体开关器件T为:PMOS、NMOS、HEMT或LDMOS。以NMOS为例，第一端是源极也可以是漏极，第二端是栅极，第三端是衬底，第四端是漏极也可以是源极。

本实用新型提供的单刀双掷射频开关，包括：

一发射臂，其第一端连接该单刀双掷射频开关的天线端P4，其第二端连接该单刀双掷射频开关的发射端P5；

一接收臂，其第一端连接该单刀双掷射频开关的接收端P3，其第二端连接该单刀双掷射频开关的天线端P4；

所述发射臂包括：本实用新型提供的第一种单刀单掷射频开关，该单刀单掷射频开关第一端口P1作为该发射臂的第一端，该单刀单掷射频开关第二端口P2作为该发射臂的第二端；

所述接收臂包括：本实用新型提供的第二种单刀单掷射频开关，该单刀单掷射频开关第一端口P1通过第三电容C3连接低噪声放大器B，低噪声放大器B的输出端作为接收臂的第一端，该单刀单掷射频开关第二端口P2作为接收臂的第二端；

其中，接收臂的第三电容C3和单刀单掷射频开关之间具有ESD器件接入点E，发射臂的第二端具有ESD器件接入点E，该单刀双掷射频开关的天线端P4具有ESD器件接入点E，上述各ESD器件接入点E其中任一处连接有ESD保护器件。

其中，所述ESD保护器件是ESD二极管、ESD三极管或接地电感。