CN103227629B - 射频开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频开关装置，主要于信号馈入端及第一连接端之间设置第一晶体管，于信号馈入端及第二连接端之间设置第二晶体管，并可通过第一晶体管及第二晶体管切换信号的传输路径。第一可变电容连接第一晶体管及第三晶体管，而第二可变电容则连接第二晶体管及第四晶体管，在使用时可通过改变第一可变电容及第二可变电容的电容值来调整不同路径上的阻抗，并有利于提高射频开关装置传输信号的效率，此外，亦可将可变电容共迭至层板电容之下，以提升电路布局图上面积重复使用率，进一步达成缩减面积的目的。

Description

射频开关装置

技术领域

本发明涉及一种射频开关装置，可通过改变第一可变电容及第二可变电容的电容值来调整不同路径上的阻抗，并有利于提高射频开关装置传输信号的效率。

背景技术

请参阅图1，为现有常用无线收发器的方块示意图。无线收发器(transceiver)10用以发射及接收无线信号，并包括一天线单元11、一射频开关装置13、一接收单元15、一发射单元17及一基频电路19，其中射频开关装置13连接天线单元11、接收单元15及发射单元17。

射频开关装置13包括一信号馈入端131、一第一连接端133及一第二连接端135，其中信号馈入端131连接天线单元11，第一连接端133连接接收单元15，而第二连接端135则连接发射单元17。

请配合参阅图2，为习用之射频开关装置的电路连接示意图，如图所示，习用之射频开关装置13包括一第一晶体管M1及一第二晶体管M2，其中第一晶体管M1位于信号馈入端131及第一连接端133之间，而第二晶体管M2则位于信号馈入端131及第二连接端135之间。

在以无线收发器10接收无线信号时，可开启射频开关装置13之第一晶体管M1，并关闭射频开关装置13之第二晶体管M2，使得天线单元11经由射频开关装置13之第一晶体管M1与接收单元15电性连接，并将天线单元11所接收的信号传送至接收单元15。

反之，在以无线收发器10发射无线信号时，可开启射频开关装置13之第二晶体管M2，并关闭射频开关装置13之第一晶体管M1，使得天线单元11经由射频开关装置13之第二晶体管M2与发射单元17电性连接，并将信号由发射单元17传送至天线单元11。

发明内容

本发明之一目的，在于提供一种射频开关装置，其主要包括多个晶体管及多个可变电容，在应用时可通过晶体管切换射频开关装置的接收或发射路径，并通过可变电容调整射频开关装置不同路径上的阻抗，藉此以提高射频开关装置传输信号的效率。

本发明之一目的，在于提供一种射频开关装置，其中第一晶体管位于天线单元与接收单元之间，而第三晶体管电性连接第一晶体管，并串接第一变容二极管，第一变容二极管的栅极连接第一晶体管，第一变容二极管的源极和漏极相连后连接第三晶体管。当第一晶体管开启时，第三晶体管将会关闭，通过改变第一变容二极管两端的跨压来降低电容值，使得串接之第三晶体管及第一变容二极管具有较高的阻抗，藉此将可提高天线单元将信号传送至接收单元的比例。当第一晶体管关闭时，第三晶体管则会开启，通过改变第一变容二极管两端的跨压来调高电容值，使得串接之第三晶体管及第一变容二极管具有较低的阻抗，藉此以降低干扰信号被传送至接收单元的比例。

本发明之一目的，在于提供一种射频开关装置，其中第二晶体管位于天线单元与发射单元之间，而第四晶体管电性连接第二晶体管，并串接第二变容二极管，第二变容二极管的栅极连接第二晶体管，第二变容二极管的源极和漏极相连后连接第四晶体管。当第二晶体管开启时，第四晶体管将会关闭，通过改变第二变容二极管两端的跨压来降低电容值，藉此串接之第四晶体管及第二变容二极管具有较高的阻抗，以提高发射单元将信号传送至天线单元的比例。当第二晶体管关闭时，第四晶体管则会开启，通过改变第二变容二极管两端的跨压来调高电容值，使得串接之第四晶体管及第二变容二极管具有较低的阻抗，藉此以降低干扰信号被传送至发射单元的比例。

本发明之一目的，在于提供一种射频开关装置，主要通过可变电容(变容二极管)的使用，可有效提高单位面积电容值，亦可进一步将可变电容(变容二极管)共迭至层板电容之下，提升电路布局图上面积重复使用率，进一步达成缩减面积的目的。

本发明之一目的，在于提供一种射频开关装置，其中信号馈入端与第一连接端之间的路径定义为第一串联路径，信号馈入端与第二连接端之间的路径定义为第二串联路径，连接第一串联路径与接地端之间的路径定义为第一并联路径，连接第二串联路径与接地端之间的路径定义为第二并联路径。第一晶体管及第一可变电容位于第一串联路径，第二晶体管及第二可变电容位于第二串联路径，第三晶体管位于第一并联路径，而第四晶体管则位于第二并联路径。

为达到上述目的，本发明提供一种射频开关装置，包括：一信号馈入端；一第一连接端；一第一晶体管，位于信号馈入端及第一连接端之间，其中第一晶体管连接一第一电压，并通过第一电压控制第一晶体管的开启或关闭；一第二连接端；一第二晶体管，位于信号馈入端及第二连接端之间，其中第二晶体管连接一第二电压，并通过第二电压控制第二晶体管的开启或关闭；一第三晶体管，电性连接第一晶体管，其中第三晶体管连接一第三电压，并通过第三电压控制第三晶体管的开启或关闭；一第四晶体管，电性连接第二晶体管，其中第四晶体管连接一第四电压，并通过第四电压控制第四晶体管的开启或关闭；一第一可变电容，连接第一晶体管和第三晶体管；及一第二可变电容，连接第二晶体管和第四晶体管。

此外，本发明还提供另一种射频开关装置，包括：一信号馈入端；一第一连接端；一第一晶体管，位于信号馈入端及第一连接端之间，其中第一晶体管连接一第一电压，并通过第一电压控制第一晶体管的开启或关闭；一第二连接端；一第二晶体管，位于信号馈入端及第二连接端之间，其中第二晶体管连接一第二电压，并通过第二电压控制第二晶体管的开启或关闭；一第三晶体管，电性连接第一晶体管；一第四晶体管，电性连接第二晶体管，其中第三晶体管及第四晶体管连接一偏压信号；一第一变容二极管，连接第三晶体管，其中第三晶体管及第一变容二极管通过至少一电阻连接第一电压；及一第二变容二极管，连接第四晶体管，其中第四晶体管及第二变容二极管通过至少一电阻连接第二电压。

本发明还提供另一种射频开关装置，包括：一信号馈入端；一第一连接端；一第一晶体管，位于该信号馈入端及该第一连接端之间，其中该第一晶体管连接一第一电压，并通过该第一电压控制该第一晶体管的开启或关闭；一第二连接端；一第二晶体管，位于该信号馈入端及该第二连接端之间，其中该第二晶体管连接一第二电压，并通过该第二电压控制该第二晶体管的开启或关闭；一第三晶体管，电性连接该第一晶体管，其中该第三晶体管连接一第三电压；一第四晶体管，电性连接该第二晶体管，其中该第四晶体管连接一第四电压；一第一可变电容，位于该信号馈入端及该第一连接端之间；及一第二可变电容，位于该信号馈入端及该第二连接端之间。

在本发明射频开关装置一实施例中，其中第一可变电容及第二可变电容为变容二极管。

在本发明射频开关装置一实施例中，还包括一第五电压、一第六电压、一第七电压及一第八电压，第五电压及第七电压连接第一可变电容，而第六电压和第八电压则连接第二可变电容，通过第五电压及第七电压调整第一可变电容的电容值，第六电压及第八电压调整第二可变电容的电容值。

在本发明射频开关装置一实施例中，其中第一电压、第二电压、第三电压及第四电压为一控制电压信号，分别控制第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管及第四晶体管的开启或关闭；第五电压、第六电压、第七电压及第八电压为一偏压信号，分别提供第三晶体管、第四晶体管、第一晶体管及第二晶体管的漏极和源极偏压。

在本发明射频开关装置一实施例中，还包括一第三可变电容及一第四可变电容，且第三可变电容连接第三晶体管，而第四可变电容则连接第四晶体管。

在本发明射频开关装置一实施例中，其中信号馈入端连接一天线单元，第一连接端连接一接收单元，而第二连接端则连一发射单元。

在本发明射频开关装置一实施例中，还包括一第三变容二极管及一第四变容二极管，且第三变容二极管连接第三晶体管，而第四变容二极管则连接第四晶体管。

在本发明射频开关装置一实施例中，其中第三晶体管及第三变容二极管通过至少一电阻连接第一电压，而第四晶体管及第四变容二极管则通过至少一电阻连接第二电压。

在本发明射频开关装置一实施例中，其中信号馈入端连接一天线单元，第一连接端连接一接收单元，而第二连接端则连一发射单元。

在本发明射频开关装置一实施例中，其中第一晶体管的栅极连接第一电压；第二晶体管的栅极连接第二电压；第三晶体管的栅极连接第三电压；第四晶体管的栅极连接第四电压；第一晶体管的源极及漏极分别通过电阻连接第三电压；第二晶体管的源极及漏极分别通过电阻连接第四电压；第三晶体管的源极及漏极分别通过电阻连接第一电压；及第四晶体管的源极及漏极分别通过电阻连接第二电压。

在本发明射频开关装置一实施例中，还包括：一第一串联路径，位于该信号馈入端与该第一连接端之间；一第二串联路径位于该信号馈入端与该第二连接端之间；一第一并联路径，连接该第一串联路径及一接地端；及一第二并联路径，连接该第二串联路径及一接地端，其中该第一晶体管位于该第一串联路径，该第二晶体管位于该第二串联路径，该第三晶体管及该第一可变电容位于该第一并联路径，而该第四晶体管及该第二可变电容则位于该第二并联路径。

在本发明射频开关装置一实施例中，还包括一第三可变电容及一第四可变电容，且该第三可变电容位于该第一并联路径，而该第四可变电容则位于第二并联路径。

在本发明射频开关装置一实施例中，还包括一第五电压、一第六电压、一第七电压及一第八电压，该第五电压及该第七电压连接该第一可变电容，并通过该第五电压及该第七电压调整该第一可变电容的电容值，而该第六电压及该第八电压则连接该第二可变电容，并通过该第六电压及该第八电压调整该第二可变电容的电容值。

在本发明射频开关装置一实施例中，还包括一第三可变电容及一第四可变电容，且该第三可变电容位于该信号馈入端及该第一连接端之间，而该第四可变电容则位于该信号馈入端及该第二连接端之间。

在本发明射频开关装置一实施例中，其中该信号馈入端连接一天线单元，该第一连接端连接一接收单元，而该第二连接端则连一发射单元。

在本发明射频开关装置一实施例中，包括：一第一串联路径，位于该信号馈入端与该第一连接端之间；一第二串联路径位于该信号馈入端与该第二连接端之间；一第一并联路径，连接该第一串联路径及一接地端；及一第二并联路径，连接该第二串联路径及一接地端，其中该第一晶体管及该第一可变电容位于该第一串联路径，该第二晶体管及该第二可变电容位于该第二串联路径，该第三晶体管位于该第一并联路径，而该第四晶体管则位于该第二并联路径。

在本发明射频开关装置一实施例中，还包括一第三可变电容及一第四可变电容，且该第三可变电容位于该第一串联路径，而该第四可变电容则位于第二串联路径。

附图说明

图1：为习用之无线收发器的方块示意图；

图2：为习用之射频开关装置的电路连接示意图；

图3：为本发明一实施例之射频开关装置的电路连接示意图；

图4：为本发明一实施例之无线收发器的方块示意图；

图5：为本发明又一实施例之射频开关装置的电路连接示意图；

图6：为本发明又一实施例之射频开关装置的电路连接示意图；

图7：为本发明又一实施例之射频开关装置的电路连接示意图；

图8：为本发明又一实施例之射频开关装置的电路连接示意图；

图9：为本发明又一实施例之射频开关装置的电路连接示意图；及

图10：为本发明又一实施例之射频开关装置的电路连接示意图。

虽然已通过举例方式在图式中描述了本发明的具体实施方式，并在本文中对其作了详细的说明，但是本发明还允许有各种修改和替换形式。本发明的附图内容可为不等比例，附图及其详细的描述仅为特定型式的揭露，并不为本发明的限制，相反的，依据权利要求书保护范围的精神和范围内进行修改、均等构件及其置换皆为本发明所涵盖的范围。

【主要组件符号说明】

10无线收发器11天线单元

13射频开关装置131信号馈入端

133第一连接端135第二连接端

15接收单元17发射单元

19基频电路

20无线收发器21天线单元

25接收单元27发射单元

30射频开关装置311第一可变电容

313第二可变电容315第三可变电容

317第四可变电容321第一串联路径

323第二串联路径331信号馈入端

333第一连接端335第二连接端

341第一并联路径343第二并联路径

40射频开关装置411第一变容二极管

413第二变容二极管415第三变容二极管

417第四变容二极管

50射频开关装置511第一可变电容

513第二可变电容515第三可变电容

517第四可变电容

M1第一晶体管M2第二晶体管

M3第三晶体管M4第四晶体管

R电阻C电容

V1第一电压V2第二电压

V3第三电压V4第四电压

V5第五电压V6第六电压

V7第七电压V8第八电压

Vbias偏压信号

具体实施方式

请参阅图3，为本发明一实施例的射频开关装置的电路连接示意图。如图所示，本发明实施例所述的射频开关装置30包括一第一晶体管M1、一第二晶体管M2、一第三晶体管M3、一第四晶体管M4、一第一可变电容311、及一第二可变电容313。

在本发明一实施例中，请配合参阅图4，射频开关装置30可应用在无线收发器20中，其中射频开关单元30包括一信号馈入端331、一第一连接端333及一第二连接端335。在本发明一实施例中，信号馈入端331连接天线单元21，第一连接端333连接接收单元25，而第二连接端335则连接发射单元27。

第一晶体管M1位于信号馈入端331及第一连接端333之间，而第二晶体管M2则位于信号馈入端331及第二连接端335之间，其中该第一晶体管M1连接一第一电压V1，而第二晶体管M2连接一第二电压V2，再分别通过第一电压V1及第二电压V2控制第一晶体管M1及第二晶体管M2的开启或关闭。第三晶体管M3电性连接第一晶体管M1，并连接第三电压V3，第四晶体管M4则电性连接第二晶体管M2，并连接一第四电压V4，再分别通过第三电压V3及第四电压V4控制第三晶体管M3及第四晶体管M4的开启或关闭。

本发明所述的射频开关装置30还包括一第一可变电容311及一第二可变电容313，其中第一可变电容311电性连接第三晶体管M3，例如第一可变电容311可位于第一晶体管M1及第三晶体管M3之间，或是位于第三晶体管M3与接地端之间(不连接第一晶体管M1)，而第二可变电容313则电性连接第四晶体管M4，例如第二可变电容313可位于第二晶体管M2及第四晶体管M4之间，或是位于第四晶体管M4与接地端之间(不连接第二晶体管M2)。在本发明一实施例中，第一可变电容311及第二可变电容313可为为变容二极管(varactordiode)、金属氧化物半导体变容二极管(MOSvaractordiode)或N型/P型金属氧化物半导体晶体管(NMOS/PMOStransistor)。

在本发明一实施例中，可将信号馈入端331及第一连接端333之间的路径定义为第一串联路径321；将信号馈入端331及第二连接端335之间的路径定义为第二串联路径323；将第一串联路径321上任一点连接接地端的路径定义为第一并联路径341；及将第二串联路径323上任一点连接接地端的路径定义为第二并联路径343。

在本发明一实施例中，在以无线收发器20接收无线信号时，将会开启射频开关装置30的第一晶体管M1及第四晶体管M4；关闭射频开关装置30的第二晶体管M2及第三晶体管M3；调降第一可变电容311的电容值；及调升第二可变电容313的电容值。

在开启第一晶体管M1时，信号馈入端331及第一连接端333之间将会导通，使得信号由信号馈入端331经由第一晶体管M1及/或第一串联路径321传送至第一连接端333。例如天线单元21可经由射频开关装置30的第一晶体管M1与接收单元25电性连接，并将天线单元21所接收的信号传送至接收单元25。此外关闭第三晶体管M3及调降第一可变电容311的电容值，则会增加第一并联路径341上的阻抗，可降低由信号馈入端331进入的信号被传送至第一并联路径341的比例。使得由信号馈入端331进入的信号大多被引导至第一连接端333及/或接收单元25，以提高射频开关装置30传输信号的效率。

在关闭第二晶体管M2时，信号馈入端331及第二连接端335之间将为断路，使得信号不会由信号馈入端331经由第二串联路径323传送至第二连接端335。此外开启第四晶体管M4及调高第二可变电容313的电容值，则会降低第二并联路径343上的阻抗，使得少数通过第二晶体管M2的信号被引导至第二并联路径343，以进一步减少信号被传送至第二连接端335或者是发射单元27的比例。

反之，在以无线收发器20发射无线信号时，则会关闭射频开关装置30的第一晶体管M1及第四晶体管M4；开启射频开关装置30的第二晶体管M2及第三晶体管M3；调升第一可变电容311的电容值；及调降第二可变电容313的电容值。

在开启第二晶体管M2时，信号馈入端331及第二连接端335之间将会导通，使得信号由第二连接端335经由第二晶体管M2及/或第二串联路径323传送至信号馈入端331。例如发射单元27可经由射频开关装置30的第二晶体管M2与天线单元21电性连接，并通过天线单元21发送射频信号。此外关闭第四晶体管M4及调降第二可变电容313的电容值，则会增加第二并联路径343上的阻抗，可降低由第二连接端335进入的信号被传送至第二并联路径343的比例。使得由第二连接端335进入的信号大多被引导至信号馈入端331及/或天线单元21，并可提高射频开关装置30传输信号的效率。

在关闭第一晶体管M1时，信号馈入端331及第一连接端333之间将为断路，使得信号不会由第二连接端335经由第一晶体管M1及/或第一串联路径321传送至第一连接端333。此外开启第三晶体管M3及调升第一可变电容311的电容值，则会降低第一并联路径341上的阻抗，使得少数通过第一晶体管M1的信号被引导至第一并联路径341，可进一步降低干扰信号被传送至第一连接端333或者是接收单元25的比例。

在本发明一实施例中，第一可变电容311可设置在第一并联路径341上，电性连接第三晶体管M3及/或第一晶体管M1，而第二可变电容313则设置在第二并联路径343上，电性连接第四晶体管M4及/或第二晶体管M2。

在本发明一实施例中，第一可变电容311的两端分别连接一第五电压V5及一第七电压V7，并可通过第五电压V5及第七电压V7调整第一可变电容311两端的跨压，藉此以改变第一可变电容311的电容值及第一并联路径341的阻抗。第二可变电容313的两端则分别连接一第六电压V6及一第八电压V8，并可通过第六电压V6及第八电压V8调整第二可变电容313两端的跨压，藉此以改变第二可变电容313的电容值及第二并联路径343的阻抗。

在本发明另一实施例中，请配合参阅图5，射频开关装置30亦可包括一第三可变电容315及一第四可变电容317，其中第三可变电容315位于第一并联路径341上，例如第三可变电容315位于第三晶体管M3与接地端之间，而第四可变电容317则位于第二并联路径343上，例如第四可变电容317位于第四晶体管M4与接地端之间。第三可变电容315可随着第五电压V5调整电容值，而第四可变电容317则可随着第六电压V6调整电容值。通过可变电容311/313/315/317的使用，将可有效提高单位面积电容值，此外亦可进一步将可变电容311/313/315/317共迭至层板电容下，以提升电路布局图上面积重复使用率，并进一步达成缩减面积的目的。

此外射频开关装置30亦可包括多个隔直流电容C，例如可于第一晶体管M1及第一连接端333之间设置隔直流电容C；可于第一晶体管M1及信号馈入端331之间设置隔直流电容C；可于第二晶体管M2及第二连接端335之间设置隔直流电容C；可于第二晶体管M2及信号馈入端331之间设置隔直流电容C。通过上述隔直流电容Ｃ的设置，可使得第五电压V5、第六电压V6、第七电压V7及第八电压V8与信号馈入端331、第一连接端333及第二连接端335隔离，以避免不同点的直流电压之间相互干扰。

请参阅图6，为本发明又一实施例的射频开关装置的电路连接示意图。如图所示，本发明实施例所述的射频开关装置40包括包括一第一晶体管M1、一第二晶体管M2、一第三晶体管M3、一第四晶体管M4、一第一变容二极管411及一第二变容二极管413。

在本发明实施例所述的射频开关装置40亦可应用在图4所述的无线收发器20中，其中射频开关单元40包括一信号馈入端331、一第一连接端333及一第二连接端335。在本发明一实施例中，信号馈入端331连接天线单元21，第一连接端333连接接收单元25，而第二连接端335则连接发射单元27。

第一晶体管M1位于信号馈入端331及第一连接端333之间，例如位于第一串联路径321上，而第二晶体管M2则位于信号馈入端331及第二连接端335之间，例如位于第二串联路径323上，其中该第一晶体管M1连接一第一电压V1，电性连接第三晶体管M3，而第二晶体管M2则连接一第二电压V2，电性连接第四晶体管M4，并分别通过第一电压V1及第二电压V2控制第一晶体管M1及第二晶体管M2的开启或关闭。第三晶体管M3连接一第三电压V3，电性连接第一晶体管M1，例如第三晶体管M3位于第一并联路径341上，而第四晶体管M4则连接一第四电压V4，电性连接第二晶体管M2，例如第四晶体管M4位于第二并联路径343上。

第一变容二极管411连接第三晶体管M3及/或第一晶体管M1，而第二变容二极管413则连接第四晶体管M4及/或第二晶体管M2。

在本发明一实施例中，第一变容二极管411可设置在第一并联路径341上，并电性连接第一晶体管M1及第三晶体管M3，而第二变容二极管413则设置在第二并联路径343上，并电性连接第二晶体管M2与第四晶体管M4。

变容二极管(如第一变容二极管411及第二变容二极管413)是一种电容值会随着电压变化的装置，并可通过改变跨接在变容二极管两端的电压，调整变容二极管的电容值。

本发明所述的变容二极管可为金属氧化物半导体变容二极管(MOSvaractordiode)或N型/P型金属氧化物半导体晶体管(NMOS/PMOStransistor)，例如第一变容二极管411的栅极连接第一晶体管M1，第一变容二极管411的源极和漏极相连并连接第三晶体管M3；第二变容二极管413的栅极连接第二晶体管M2，第二变容二极管413的源极和漏极相连并连接第四晶体管M4。

在本发明实施例中，可随着第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3及第四晶体管M4的开启或关闭状态，调整第一变容二极管411及第二变容二极管413的电容值，以改变第一并联路径341及第二并联路径343的阻抗。详细的调整方式如上述图3所述的实施方式，藉此将有利于改善射频开关装置40及无线收发器20的信号传送及接收效益。

在本发明一实施例中，第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3及第四晶体管M4分别连接一第一电压V1、一第二电压V2、一第三电压V3及一第四电压V4，并可分别通过第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3及第四电压V4控制第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3及第四晶体管M4的开启或关闭。

在本发明一实施例中，第一可变电容411的两端分别连接一第五电压V5及一第七电压V7，并可通过第五电压V5及第七电压V7调整第一可变电容411两端的跨压，藉此以改变第一可变电容411的电容值及第一并联路径341的阻抗。第二可变电容413的两端则分别连接一第六电压V6及一第八电压V8，并可通过第六电压V6及第八电压V8调整第二可变电容413两端的跨压，藉此以改变第二可变电容413的电容值及第二并联路径343的阻抗。

此外，射频开关装置40亦可包括多个隔直流电容Ｃ，如图6所示的虚线构造，例如可于第一晶体管M1及第一连接端333之间设置隔直流电容C；可于第一晶体管M1及信号馈入端331之间设置隔直流电容C；可于第二晶体管M2及第二连接端335之间设置隔直流电容C；可于第二晶体管M2及信号馈入端331之间设置隔直流电容C。通过上述隔直流电容Ｃ的设置，可使得第五电压V5、第六电压V6、第七电压V7及第八电压V8与信号馈入端331、第一连接端333及第二连接端335隔离，以避免不同点的直流电压之间相互干扰。

在本发明一实施例中，请参阅图7所示，第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3及第四晶体管M4可为金氧半晶体管(MOS)。第一电压V1连接第一晶体管M1的栅极，并通过电阻R连接第一变容二极管411及第三晶体管415的源极及漏极。第二电压V2连接第二晶体管M2的栅极，并通过电阻R连接第二变容二极管413及第四晶体管415的源极及漏极。偏压信号Vbias连接第三晶体管M3及第四晶体管M4的栅极，在本发明一实施例中，偏压信号Vbias亦可通过电阻R连接第一晶体管M1及第二晶体管M2的源极及漏极。当然在实际应用时，上述实施例的各个电阻R可为电阻值相同或不同的电阻。

当第一电压V1为高电压而第二电压V2为低电压，且第一电压V1大于偏压信号Vbias时，第一晶体管M1及第四晶体管M4将会开启，而第二晶体管M2及第三晶体管M3则会关闭。此外第一变容二极管411两端的电压差则会下降，使得第一变容二极管411的电容值亦随之下降，藉此以增加第一并联路径341的阻抗。第二变容二极管413两端的电压差则会增加，使得第二变容二极管413的电容值随之增加，藉此以降低第二并联路径343的阻抗。

反之，当第一电压V1为低电压而第二电压V2为高电压，且第二电压V2大于偏压信号Vbias时，第一晶体管M1及第四晶体管M4将会关闭，而第二晶体管M2及第三晶体管M3则会开启。此外第一变容二极管411两端的电压差将会增加，使得第一变容二极管411的电容值亦随之上升，藉此以降低第一并联路径341的阻抗。第二变容二极管413两端的电压差则会降低，使得第二变容二极管413的电容值随之减小，藉此以增加第二并联路径343的阻抗。

在本发明一实施例中，亦可于信号馈入端331与第一晶体管M1及第二晶体管M2之间设置电容C；于第一晶体管M1与第一连接端333之间设置电容C；于第二晶体管M2及第二连接端335之间设置电容C，当然上述的电容C可为电容值相同或不同的电容。

在本发明一实施例中，射频开关装置40亦可包括一第三变容二极管415及一第四变容二极管417，其中第一变容二极管415连接第三晶体管M3，例如第一变容二极管415可位于第一并联路径341上，而第四变容二极管417则连接第四晶体管M4，例如第四变容二极管417可位于第二并联路径343上，如图8所示。第三晶体管M3及第三变容二极管415可通过至少一电阻R连接第一电压V1，而第四晶体管M4及第四变容二极管417则通过至少一电阻R连接第二电压V2。在实际应用时第三变容二极管415可随着第一电压V1调整电容值，而第四变容二极管417则可随着第二电压V2调整电容值。

通过变容二极管411/413/415/417的使用，将可有效提高单位面积电容值，此外亦可进一步将变容二极管411/413/415/417共迭至层板电容下，以提升电路布局图上面积重复使用率，并进一步达成缩减面积的目的。

请参阅图9，为本发明又一实施例的射频开关装置的电路连接示意图。如图所示，本发明实施例所述的射频开关装置50包括一第一晶体管M1、一第二晶体管M2、一第三晶体管M3、一第四晶体管M4、一第一可变电容511、及一第二可变电容513。

第一晶体管M1位于信号馈入端331及第一连接端333之间，而第二晶体管M2则位于信号馈入端331及第二连接端335之间，其中第一晶体管M1连接一第一电压V1，而第二晶体管M2连接一第二电压V2，再分别通过第一电压V1及第二电压V2控制第一晶体管M1及第二晶体管M2的开启或关闭。第三晶体管M3电性连接第一晶体管M1，并连接第三电压V3，第四晶体管M4则电性连接第二晶体管M2，并连接一第四电压V4，再分别通过第三电压V3及第四电压V4控制第三晶体管M3及第四晶体管M4的开启或关闭。

本发明所述的射频开关装置50还包括一第一可变电容511及一第二可变电容513，其中第一可变电容511电性连接第一晶体管M1，例如第一可变电容511可位于第一晶体管M1与第一连接端333之间，或是位于第一晶体管M1与信号馈入端331之间，而第二可变电容513则电性连接第二晶体管M2，例如第二可变电容513可位于第二晶体管M2与第二连接端335之间，或是位于第二晶体管M2与信号馈入端331之间。

在本发明一实施例中，可将信号馈入端331及第一连接端333之间的路径定义为第一串联路径321；将信号馈入端331及第二连接端335之间的路径定义为第二串联路径323；将第一串联路径321上任一点连接接地端的路径定义为第一并联路径341；及将第二串联路径323上任一点连接接地端的路径定义为第二并联路径343。

第一晶体管M1及第一可变电容511位于第一串联路径321上；第二晶体管M2及第二可变电容513则位于第二串联路径323上；第三晶体管M3位于第一并联路径341上；而第四晶体管M4则位于第二并联路径343上。

第一可变电容511的两端分别连接一第五电压V5及一第七电压V7，并可通过第五电压V5及第七电压V7调整第一可变电容511两端的跨压，藉此以改变第一可变电容511的电容值。第二可变电容513的两端则分别连接一第六电压V6及一第七电压V7，并可通过第六电压V6及第七电压V7调整第二可变电容513两端的跨压，藉此以改变第二可变电容513的电容值。

在本发明另一实施例中，射频开关装置50亦可包括一第三可变电容515及一第四可变电容517，其中第三可变电容515位于信号馈入端331与第一连接端333之间，而第四可变电容517则位于信号馈入端331与第二连接端335之间。例如第一可变电容511位于第一晶体管M1与第一连接端333之间；第二可变电容513位于第二晶体管M2与第二连接端335之间；第三可变电容515位于第一晶体管M1与信号馈入端331之间；第四可变电容517则位于第二晶体管M2与信号馈入端331之间，如图10所示。

在本发明一实施例中，第一可变电容511、第二可变电容513、第三可变电容515及第四可变电容517可为变容二极管(varactordiode)、金属氧化物半导体变容二极管(MOSvaractordiode)或N型/P型金属氧化物半导体晶体管(NMOS/PMOStransistor)。可通过跨接在第一可变电容511、第二可变电容513、第三可变电容515及/或第四可变电容517两端的电压，调整第一可变电容511、第二可变电容513、第三可变电容515及/或第四可变电容517的电容值。

通过在信号馈入端331与第一连接端333之间设置第一可变电容511及/或第三可变电容515，以及在信号馈入端331与第二连接端335之间设置第二可变电容513及/或第四可变电容517，将可有效提高单位面积电容值，此外亦可进一步将第一可变电容511、第二可变电容513、第三可变电容515及第四可变电容517共迭至层板电容下，以提升电路布局图上面积重复使用率，并进一步达成缩减面积的目的。

在本发明中所述的连接指的是一个或多个物体或构件之间的直接连接或者是间接连接，例如可在一个或多个物体或构件之间存在有一个或多个中间连接物。

说明书的系统中所描述的也许、必须及变化等字眼并非本发明的限制。说明书所使用的专业术语主要用以进行特定实施例的描述，并不为本发明的限制。说明书所使用的单数量词(如一个及该个)亦可为多个，除非在说明书的内容有明确的说明。例如说明书所提及的一个装置可包括有两个或两个以上的装置的结合，而说明书所提的一物质则可包括有多种物质的混合。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的申权利要求保护范围内。

Claims (21)

1.一种射频开关装置，其特征在于，包括：

一信号馈入端；

一第一连接端；

一第一晶体管，位于该信号馈入端及该第一连接端之间，其中该第一晶体管连接一第一电压，并通过该第一电压控制该第一晶体管的开启或关闭；

一第二连接端；

一第二晶体管，位于该信号馈入端及该第二连接端之间，其中该第二晶体管连接一第二电压，并通过该第二电压控制该第二晶体管的开启或关闭；

一第三晶体管，电性连接该第一晶体管，其中该第三晶体管连接一第三电压；

一第四晶体管，电性连接该第二晶体管，其中该第四晶体管连接一第四电压；

一第一可变电容，连接该第三晶体管；及

一第二可变电容，连接该第四晶体管；

无线收发器接收无线信号时，开启该第一晶体管和第四晶体管，关闭该第二晶体管和第三晶体管，并调降该第一可变电容的电容值，调升该第二可变电容的电容值；当无线收发器发射信号时，关闭该第一晶体管和该第四晶体管，开启该第二晶体管和该第三晶体管，并调升该第一可变电容的电容值，调降该第二可变电容的电容值，以调整不同路径上的阻抗。

2.如权利要求1所述的射频开关装置，其特征在于，该第一可变电容及该第二可变电容为变容二极管、金属氧化物半导体变容二极管或N型/P型金属氧化物半导体晶体管。

3.如权利要求1所述的射频开关装置，其特征在于，还包括一第五电压、一第六电压、一第七电压及一第八电压，该第五电压及该第七电压连接该第一可变电容，并通过该第五电压及该第七电压调整该第一可变电容的电容值，而该第六电压及该第八电压则连接该第二可变电容，并通过该第六电压及该第八电压调整该第二可变电容的电容值。

4.如权利要求1所述的射频开关装置，其特征在于，还包括一第三可变电容及一第四可变电容，且该第三可变电容连接该第三晶体管，而该第四可变电容则连接该第四晶体管。

5.如权利要求1所述的射频开关装置，其特征在于，该信号馈入端连接一天线单元，该第一连接端连接一接收单元，而该第二连接端则连一发射单元。

6.如权利要求1所述的射频开关装置，其特征在于，还包括：

一第一串联路径，位于该信号馈入端与该第一连接端之间；

一第二串联路径位于该信号馈入端与该第二连接端之间；

一第一并联路径，连接该第一串联路径及一接地端；及

一第二并联路径，连接该第二串联路径及一接地端，其中该第一晶体管位于该第一串联路径，该第二晶体管位于该第二串联路径，该第三晶体管及该第一可变电容位于该第一并联路径，而该第四晶体管及该第二可变电容则位于该第二并联路径。

7.如权利要求6所述的射频开关装置，其特征在于，还包括一第三可变电容及一第四可变电容，且该第三可变电容连位于该第一并联路径，而该第四可变电容则位于第二并联路径。

8.一种射频开关装置，其特征在于，包括：

一信号馈入端；

一第一连接端；

一第一晶体管，位于该信号馈入端及该第一连接端之间，其中该第一晶体管连接一第一电压，并通过该第一电压控制该第一晶体管的开启或关闭；

一第二连接端；

一第二晶体管，位于该信号馈入端及该第二连接端之间，其中该第二晶体管连接一第二电压，并通过该第二电压控制该第二晶体管的开启或关闭；

一第三晶体管，电性连接该第一晶体管；

一第四晶体管，电性连接该第二晶体管，其中该第三晶体管及该第四晶体管连接一偏压信号；

一第一可变电容，连接该第三晶体管，其中该第三晶体管及该第一可变电容通过至少一电阻连接该第一电压；及

一第二可变电容，连接该第四晶体管，其中该第四晶体管及该第二可变电容通过至少一电阻连接该第二电压；

无线收发器接收无线信号时，开启该第一晶体管和第四晶体管，关闭该第二晶体管和第三晶体管，并调降该第一可变电容的电容值，调升该第二可变电容的电容值；当无线收发器发射信号时，关闭该第一晶体管和该第四晶体管，开启该第二晶体管和该第三晶体管，并调升该第一可变电容的电容值，调降该第二可变电容的电容值，以调整不同路径上的阻抗。

9.如权利要求8所述的射频开关装置，其特征在于，该第一可变电容及该第二可变电容为变容二极管、金属氧化物半导体变容二极管或N型/P型金属氧化物半导体晶体管。

10.如权利要求8所述的射频开关装置，其特征在于，还包括一第三变容二极管及一第四变容二极管，且该第三变容二极管连接该第三晶体管，而该第四变容二极管则连接该第四晶体管。

11.如权利要求10所述的射频开关装置，其特征在于，该第三晶体管及该第三变容二极管通过至少一电阻连接该第一电压，而该第四晶体管及该第四变容二极管则通过至少一电阻连接该第二电压。

12.如权利要求8所述的射频开关装置，其特征在于，该信号馈入端连接一天线单元，该第一连接端连接一接收单元，而该第二连接端则连接一发射单元。

13.如权利要求8所述的射频开关装置，其特征在于，该第一晶体管的栅极连接该第一电压；该第二晶体管的栅极连接该第二电压；该第三晶体管及该第四晶体管的栅极连接该偏压信号；该第三晶体管的源极及漏极分别通过该电阻连接该第一电压；及该第四晶体管的源极及漏极分别通过该电阻连接该第二电压。

14.如权利要求13所述的射频开关装置，其特征在于，该第一晶体管的源极及漏极分别通过该电阻连接该偏压信号，而该第二晶体管的源极及漏极则分别通过该电阻连接该偏压信号。

15.一种射频开关装置，其特征在于，包括：

一信号馈入端；

一第一连接端；

一第一晶体管，位于该信号馈入端及该第一连接端之间，其中该第一晶体管连接一第一电压，并通过该第一电压控制该第一晶体管的开启或关闭；

一第二连接端；

一第二晶体管，位于该信号馈入端及该第二连接端之间，其中该第二晶体管连接一第二电压，并通过该第二电压控制该第二晶体管的开启或关闭；

一第三晶体管，电性连接该第一晶体管，其中该第三晶体管连接一第三电压；

一第四晶体管，电性连接该第二晶体管，其中该第四晶体管连接一第四电压；

一第一可变电容，位于该信号馈入端及该第一连接端之间；及

一第二可变电容，位于该信号馈入端及该第二连接端之间；

无线收发器接收无线信号时，开启该第一晶体管和第四晶体管，关闭该第二晶体管和第三晶体管，并调降该第一可变电容的电容值，调升该第二可变电容的电容值；当无线收发器发射信号时，关闭该第一晶体管和该第四晶体管，开启该第二晶体管和该第三晶体管，并调升该第一可变电容的电容值，调降该第二可变电容的电容值，以调整不同路径上的阻抗。

16.如权利要求15所述的射频开关装置，其特征在于，该第一可变电容及该第二可变电容为变容二极管、金属氧化物半导体变容二极管或N型/P型金属氧化物半导体晶体管。

17.如权利要求15所述的射频开关装置，其特征在于，还包括一第五电压、一第六电压、一第七电压及一第八电压，该第五电压及该第七电压连接该第一可变电容，并通过该第五电压及该第七电压调整该第一可变电容的电容值，而该第六电压及该第八电压则连接该第二可变电容，并通过该第六电压及该第八电压调整该第二可变电容的电容值。

18.如权利要求15所述的射频开关装置，其特征在于，还包括一第三可变电容及一第四可变电容，且该第三可变电容位于该信号馈入端及该第一连接端之间，而该第四可变电容则位于该信号馈入端及该第二连接端之间。

19.如权利要求15所述的射频开关装置，其特征在于，该信号馈入端连接一天线单元，该第一连接端连接一接收单元，而该第二连接端则连一发射单元。

20.如权利要求15所述的射频开关装置，其特征在于，包括：

一第一串联路径，位于该信号馈入端与该第一连接端之间；

一第二串联路径位于该信号馈入端与该第二连接端之间；

一第一并联路径，连接该第一串联路径及一接地端；及

一第二并联路径，连接该第二串联路径及一接地端，其中该第一晶体管及该第一可变电容位于该第一串联路径，该第二晶体管及该第二可变电容位于该第二串联路径，该第三晶体管位于该第一并联路径，而该第四晶体管则位于该第二并联路径。

21.如权利要求20所述的射频开关装置，其特征在于，还包括一第三可变电容及一第四可变电容，且该第三可变电容连位于该第一串联路径，而该第四可变电容则位于第二串联路径。