[發明專利]一種寬帶射頻開關架構

在審

• 申請號: 201911322108.1
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN113014241A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 汪堃;謝闊;董佩偉;丁萬新;沈國平;潘文捷;陳東坡
• 申請（專利權）人: 川土微電子（深圳）有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙) 31297
• 代理人: 何艷娥

本發明提供一種寬帶射頻開關架構，包括：信號輸入端口及兩個信號輸出端口；兩個所述信號輸出端口與所述信號輸入端口之間分別接有第一隔離模塊及第二隔離模塊，所述第一隔離模塊及所述第二隔離模塊為左右對稱結構，且均通過電容及芯片打線接地。本發明的一種寬帶射頻開關架構，通過在隔離模塊連接電容及芯片打線到地的方式，提出了一種增強隔離度的射頻開關，在增加射頻開關隔離度的同時，幾乎不增大芯片的插損，具有高隔離度，低插入損耗，可承受高功率的效果。

技術領域

本發明涉及一種無線通信，電子對抗、雷達系統等領域，特別是涉及一種寬帶射頻開關架構。

背景技術

在通信系統收發電路中，通常采用開關切換技術來使收發通道共用一個天線，減小系統器件冗余。射頻開關是用來射頻信號傳輸路徑及信號大小的控制器件。隨著現代無線通信系統的發展，通信領域對射頻開關的要求越來越高，要求包括低的插入損耗，高的可承受功率，快的開關切換速度，以及高的端口隔離度。現有射頻開關產品中，一般采用單級的串并結構，很難同時實現低插入損耗和高隔離度。如果隔離度低的話，不同通道不同模塊間信號會串擾，嚴重影響射頻系統的精度，穩定性和性能。

請參閱圖1，圖中為常見的單刀雙擲開關接線示意圖，包括信號輸入端口ANT，射頻端口RF1及射頻端口RF2；信號輸入端口ANT與射頻端口RF1及射頻端口RF2之間均接有隔離模塊，所述隔離模塊為兩個晶體管的串并聯結構，且兩個所述隔離模塊左右對稱結構。

當第一控制信號V1高電平，第二控制信號V2低電平時，串聯支路上，第一晶體管導通，信號輸入端口ANT到射頻端口RF1之間信號傳輸通路開啟；同時，晶體管M3關斷，信號輸入端口ANT到射頻端口RF2間信號傳輸通道關閉。并聯支路上，第二晶體管導通，部分泄露信號通過此時的晶體管M4的導通電阻到地。

晶體管作為射頻開關，當它開啟時，起主要作用的是其導通電阻；當它關斷時，請參閱圖2，晶體管固有的寄生電容Cgs，Cgd，Cbs，Cbd會提供射頻信號通路，從而降低芯片端口的隔離度。傳統方法上，為了增加隔離度，一般是通過減小串聯信號通路上管子的寬度，從而減小寄生電容的大小。但管子寬度減小的同時，導通電阻也隨之增大，這樣會增加插入損耗，插入損耗的增加會引起信號的損耗，這也是通信系統中難以接受的問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種寬帶射頻開關架構，用于解決現有技術中為了增加隔離度，減小串聯信號通路上管子的寬度，導致增加了插入損耗，從而導致信號損耗的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種寬帶射頻開關架構，包括：

信號輸入端口及兩個信號輸出端口；

兩個所述信號輸出端口與所述信號輸入端口之間分別接有第一隔離模塊及第二隔離模塊，所述第一隔離模塊及所述第二隔離模塊為左右對稱結構，且均通過電容及芯片打線接地。

于本發明的一實施例中，所述第一隔離模塊及所述第二隔離模塊均包括多個隔離單元，每個所述隔離單元相互串聯。

于本發明的一實施例中，所述隔離單元包括第一晶體管及第二晶體管；

所述第一晶體管的漏極作為所述隔離單元的第一管腳，

所述第一晶體管的源極作為所述隔離單元的第二管腳，所述第一晶體管的源極還與所述第二晶體管的漏極連接，所述第二晶體管的源極作為所述隔離單元的第三管腳，

所述第三管腳通過電容及芯片打線接地；

所述第一隔離模塊中的第一晶體管的柵極接第一控制信號，第二晶體管的柵極接第二控制信號；

所述第二隔離模塊中的第一晶體管的柵極接第二控制信號，第二晶體管的柵極接第一控制信號。