[发明专利]射频收发开关及其工作方法

摘要

本申请公开了一种射频收发开关，由三线圈变压器、发射匹配网络、接收匹配网络所组成。所述三线圈变压器由发射线圈、天线线圈和接收线圈组成；天线线圈的一端接天线，另一端接地；或者发射线圈与天线线圈相互耦合，或者天线线圈与接收线圈相互耦合。所述发射匹配网络连接发射电路末级器件和发射线圈。所述接收匹配网络连接接收线圈和接收电路首级器件。本申请还公开了一种射频收发开关的工作方法。本申请射频收发开关全部由标准CMOS工艺可以制造的无源器件的组合来实现，从而具有兼容性好、易于集成、性能优良的特点。

主权项

一种射频收发开关，其特征是，由三线圈变压器、发射匹配网络、接收匹配网络所组成；所述三线圈变压器由发射线圈、天线线圈和接收线圈组成；天线线圈的一端接天线，另一端接地；发射线圈与天线线圈相互耦合，或者天线线圈与接收线圈相互耦合；所述发射匹配网络连接发射电路末级器件和发射线圈；所述接收匹配网络连接接收线圈和接收电路首级器件；在发射模式下，调整发射匹配网络中的元件值实现阻抗匹配，即使得发射电路末级器件的输出阻抗匹配到天线的阻抗；同时调整接收匹配网络中的元件值使接收线圈的两端为高阻态；在接收模式下，调整接收匹配网络中的元件值实现阻抗匹配，即使得接收电路首级器件的输入阻抗匹配到天线的阻抗；同时调整发射匹配网络中的元件值使发射线圈的两端为高阻态；(一)所述发射匹配网络是与发射线圈并联的第一可调电容，发射线圈的两端分别连接发射电路末级器件的两个输出端；所述接收匹配网络由第六电感、第七电感和第二可调电容组成；第六电感的第一端、第七电感的第一端分别连接接收线圈的两端；第六电感的第二端、第七电感的第二端分别连接接收电路首级器件的两个输入端；第六电感的第二端和第七电感的第二端之间由第二可调电容相连；所述发射电路末级器件为功率放大器，且其输出阻抗具有高阻态；所述接收电路首级器件为低噪声放大器，且其输入阻抗具有高阻态；所述可调电容均具有开路状态；在发射模式下，调整第一可调电容以使第一可调电容与发射线圈组成的谐振电路的谐振频率等于发射信号频率，此时功率放大器的输出阻抗匹配到天线的阻抗；还调整第二可调电容使其开路，同时将低噪声放大器的输入阻抗设为高阻态，此时接收线圈的两端开路；在接收模式下，调整第二可调电容以使接收匹配网络将低噪声放大器的输入阻抗匹配到天线的阻抗；还调整第一可调电容使其开路，同时将功率放大器的输出阻抗设为高阻态，此时发射线圈的两端开路；或者，(二)所述发射匹配网络由第三可调电容、第四可调电容、第八电感、第九电感和第一开关所组成；第八电感的第一端、第九电感的第一端分别连接发射电路末级器件的两个输出端；第八电感的第二端、第九电感的第二端分别连接发射线圈的两端；发射电路末级器件的两个输出端之间并联连接有第一开关和第三可调电容；发射线圈的两端之间连接有第四可调电容；所述接收匹配网络由第五可调电容、第六可调电容、第十电感、第十一电感和第二开关所组成；第十电感的第一端、第十一电感的第一端分别连接接收线圈的两端；第十电感的第二端、第十一电感的第二端分别连接接收电路首级器件的两个输入端；接收线圈的两端之间连接有第五可调电容；接收电路首级器件的两个输入端之间并联连接有第六可调电容和第二开关；所述发射电路末级器件为功率放大器；所述接收电路首级器件为低噪声放大器；所述可调电容均具有开路状态；在发射模式下，将第一开关断开，同时调整第三可调电容、第四可调电容以使发射匹配网络将功率放大器的输出阻抗匹配到天线的阻抗；还将第二开关闭合，同时调整第五可调电容以使第五可调电容和第十电感、第十一电感所组成的谐振电路的谐振频率等于发射信号频率，此时接收匹配网络的并联谐振呈现高阻态，接收线圈的两端开路；在接收模式下，将第二开关断开，同时调整第五可调电容、第六可调电容以使接收匹配网络将低噪声放大器的输入阻抗匹配到天线的阻抗；还将第一开关闭合，同时调整第四可调电容以使第四可调电容和第八电感、第九电感所组成的谐振电路的谐振频率等于接收信号频率，此时发射匹配网络的并联谐振呈现高阻态，发射线圈的两端开路。