CN105099414A - 基于rf变压器的tx/rx集成rf开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于RF变压器的TX/RX集成RF开关。本发明是新颖和有用的基于RF变压器的发射/接收(TX/RX)集成RF开关。在本发明的一个实施例中，TX/RX？RF开关电路基于RF变压器的使用，该RF变压器(1)在TX模式期间充当PA输出变压器，且(2)在接收模式期间充当LNA匹配网络中的串联电感。因此，RF变压器发挥双重功能或作用。天线分集可以通过使多个天线中的每个天线具有连接到输出变压器的相关天线开关来实现。本发明的TX/RX开关将天线分集所需的开关数目降到最小并且将系统中的RF损耗降到最低。该TX/RX开关适用于现代通信标准，诸如DECT、802.11WLAN、GSM、LTE、WiMax、3G和4G蜂窝标准、蓝牙、ZigBee等。TX/RX电路的配置允许使用常见的成本相对低的半导体制造技术，诸如标准的COMS工艺。
Description
技术领域
本发明涉及无线射频(RF)电路领域，并且更具体地涉及基于RF变压器的发射/接收(TX/RX)集成RF开关。
发明背景
目前，无线通信系统在涉及从一点传送到另一点的信息传送的许多环境中获得应用，并且存在适合于满足每个特定需求的许多形式。这些系统包括用于远距离语音通信的移动电话和双向无线电设备，以及用于计算机系统的较短程的数据网络，等等。无线通信总体上涉及被调制为表示数据的射频(RF)载波信号，并且遵循一套标准的信号调制、传输、接收以及解调。对于无线数据网络，示例标准包括无线局域网(IEEE802.11)、蓝牙(IEEE802.15.1)和ZigBee(IEEE802.15.4)，这些通常是在时分通信信道上模拟双向链路的时域双工系统。
无线通信系统的基本组件是包括发射机和接收机电路系统的收发机。收发机使用其数字基带子系统将数字数据编码为基带信号并且使用RF载波信号调制基带信号。用于WLAN的调制包括正交频分复用(OFDM)、正交相移键控(QPSK)、正交幅度调制(16QAM、64QAM)；用于蓝牙的调制包括GFSK和4/8-DQPSK；以及用于Zigbee的调制包括BPSK和OQPSK(或MSK)。
在从天线接收到信号时，收发机下变频RF信号，解调基带信号并解码由基带信号表示的数字数据。连接到收发机的天线将电信号转化为电磁波，反之亦然。根据特定的配置，收发机可以包括专用的发射(TX)线路和专用的接收(RX)线路或者收发机可以具有组合的发射/接收线路。在单独的TX线路和RX线路的情况中，发射线路和接收线路通常被连接到单个天线，特别是对于低成本和/或小尺寸的应用。
收发机和天线之间的电路一般被称为前端模块(FEM)。FEM包括RF功率放大器(PA)，RF功率放大器(PA)通过放大无线装置(如蜂窝电话的电话听筒)中的较弱的输入信号来生成输出发射信号。这些通信装置中的许多通信装置被配置为针对不同操作系统在不同频带中操作。例如，第三代(3G)蜂窝通信系统、4G蜂窝(LTE)系统、802.11WLAN系统，等等。
信号链路中的附加组件是发射/接收(TX/RX)开关，该发射/接收(TX/RX)开关起到的作用是将高功率的发射信号引导到天线并且还阻止该信号进入本地接收机的灵敏的前端，同时允许天线和接收机之间的低损耗连接。TX/RX开关可以被集成到FEM中，或可以作为独立的组件。
因此，期望的是，具有能够将功率引导到天线并且还阻止信号进入接收机同时提供天线和接收机之间的低损耗连接的TX/RX开关。还期望的是，具有满足现代无线标准的性能需求同时降低制造的复杂性、尺寸和成本的TX/RX开关，现代无线标准诸如802.11、3G和4G蜂窝系统。
发明内容
本发明是新颖和有用的基于RF变压器的发射/接收(TX/RX)集成RF开关。功率放大器的输出功率利用输出变压器来馈入到天线负载。功率放大器的输出变压器被直接连接到天线而不需要发射信号路径中的任何附加组件，诸如晶体管开关或附加的谐振电路。
天线分集通过使多个天线中的每个天线具有连接到输出变压器的相关天线开关来实现。本发明的TX/RX开关将天线分集所需的开关数目降到最小。此外，其也将系统中的RF损耗降到最小。
可以使用TX/RX开关并且TX/RX开关满足现代无线通信标准(诸如DECT、802.11WLAN、蓝牙、ZigBee，等等)的需求。TX/RX电路的配置准许常见的成本相对低的半导体制造技术(诸如标准的COMS工艺)的使用。
在本发明的一个实施例中，TX/RXRF开关电路基于RF变压器的使用，该RF变压器(1)在TX模式期间充当PA输出变压器，并且(2)在接收模式期间充当LNA匹配网络中的串联电感。因此，RF变压器发挥双重功能或作用。这样的TX/RX开关适用于被集成到前端模块(FEM)电路、收发机模块以及其他RF相关的模块中。
TX/RXRF开关电路克服以下问题：(1)发射和接收的低线性度、(2)RF插入损耗、(3)PA效率、(4)功率放大器和LNA的匹配、(5)存在于所有TX/RXRF开关中的ESD保护和尺寸限制。
基于RF变压器的TX/RXRF开关电路适用于许多无线标准，这些无线标准包括但不受限于发射机和接收机在时分多址(TDMA)模式中操作的任何标准，并且TX/RXRF开关电路特别适用于蜂窝多模多频带前端电路(例如，将2G到LTE合并进单个系统的系统中)。其还适用于并且可以被用于所有半导体处理和合并PA和LNA分立电路的分立电路设计。
本发明的TX/RX开关的几个优点包括：(1)从信号路径消除了有源装置；(2)及ESD保护装置(即，电容器)可以被添加到单个开关晶体管的漏极；(3)消除了与信号路径串联的有源装置上的压力问题，因为对开关晶体管的需求降低，改进了电路的建模；(4)通过对LNA输入匹配电路的串联电感使用PA输出变压器的次级，可以节省芯片的实际面积(realestate)；以及(5)只使用N+1个有源装置就可以实现天线分集，其中N是天线数目。
附图说明
本发明在此只通过示例的方式参考附图进行描述，其中：
图1是说明根据本发明的第一实施例构造的第一示例性TX/RX开关的框图；
图2是说明根据本发明的第二实施例构造的第二示例性TX/RX开关的框图；
图3是说明根据本发明的第三实施例构造的第三示例性TX/RX开关的框图；
图4是说明当处于发射模式时，来自天线侧的TX/RX开关的回波损耗(returnloss)的曲线图；
图5是说明当处于接收模式时，来自天线侧的TX/RX开关的回波损耗的曲线图；
图6是说明包括本发明的TX/RX开关的示例性单芯片FEM电路的框图；以及
图7是说明包括本发明的FEM电路的示例性无线装置的高层框图。
具体实施方式
现代无线移动装置(包含例如DECT、Wi-Fi802.11b、g、n、ac等)需要功率放大器(PA)和低噪声放大器(LNA)具有高功率、高效率和高线性度。通常这转换为针对RF开关的插入损耗、线性和尺寸的严格要求。此外，这些电路的设计必须考虑静电放电(ESD)问题。具体地，优选地如此设计这些电路使得ESD的出现将不会损坏这些电路。因此，包含ESD结构将损坏TX/RX开关的性能。如以下所述，本发明的TX/RX开关克服这个ESD问题。
现今，芯片上集成的RF开关需要用作RF开关的两个定向晶体管(directionaltransistor)或者额外的谐振电路，以进行TX和RX路径之间的目标隔离。所有上述方法影响线性度、匹配、输出功率、增益或带宽，或者一起影响以上所有。
因此，由于RF开关的现有拓扑结构的低性能或复杂的布局设计，其对于切换能力是不够的。
一种新颖的集成RFT/R开关使高功率、高效率、高带宽和高线性功率放大器的设计变为可能。而且，新的集成RFT/R开关允许减小前端/收发器IC的面积，并使设计更稳健。
图1示出了说明根据本发明的第一实施例构造的第一示例性TX/RX开关的方框图。总体上标识为10的TX/RX开关电路包括：放大发射信号的功率放大器电路12、具有初级和次级绕组或线圈的TX变压器14、通过天线端口连接的天线22、开关18、26、适合于放大来自天线的接收信号的LNA■32、具有初级绕组和次级绕组的可选RX变压器30和电容器16、20、24、28。发射过程中，开关18是闭合的，而开关26是断开的，将发射电路连接到天线。接收过程中，开关18是断开的，而开关26是闭合的，从而将天线连接到接收电路。
如所示，该TX/RX开关电路包括两个串联的晶体管或谐振元件：一个在TX路径上，且一个在RX路径上。在两种模式中，信号路径上有至少一个有源晶体管。然而，由于插入损耗和非线性，串联晶体管影响开关的性能。包含线性度、增益、PA效率、匹配等的电路性能受到影响。此外，串联晶体管影响建模和仿真。
应注意，在一个实施例中，TX变压器通过天线端口直接连接到天线。在其他应用(例如蜂窝通信)中，可以将天线端口连接到一个或多个前端滤波器的组中，一个或多个天线连接到该一个或多个前端滤波器的组。
图2示出了说明根据本发明的第二实施例构造的、第二示例性TX/RX开关的方框图。总体上标识为40的TX/RX开关电路包括：可操作以放大发射信号的功率放大器电路42、具有初级和次级绕组或线圈的TX变压器46、通过天线端口连接的天线44、开关50、适合于放大来自天线的接收信号的LNA■56、具有初级绕组和次级绕组的可选RX变压器54、电容器52和可选ESD电容器58。
该第二实施例通过消除发射信号和接收信号的路径上的串联开关而克服了先前实施例的缺点。通常，必须通过使用输出变压器将功率放大器(PA)的输出功率馈入到天线(即负载)。在这个实施例中，不使用如串联晶体管开关或附加谐振电路的任何附加组件将PA输出变压器直接连接到天线(即负载)。
输出变压器的初级被耦合到功率放大器，同时次级的一端被耦合到天线，而另一端通过晶体管50连接到接地。将可选ESD装置58(例如电容器)连接在输出变压器46的次级和晶体管50之间。电容器52与输入变压器54的初级串联连接，以连接到LNA■56。
TX/RX开关包含两种操作模式。第一模式，即RX模式中，晶体管开关50是断开的(通过TX/RX控制信号59)。这在连接于LNA■56的PA输出变压器的次级的一端上产生“浮动开关控制的接地”。这为接收自天线的RF信号创建了朝向LNA的具有最小功率分配损耗的路径。而且，PA输出变压器的次级线圈的电感可以代替所需的LNA输入电感作为其输入匹配网络的一部分。因此，LNA输入电路包括输出变压器46的次级、电容器52和输入变压器54。应注意，在RX操作模式中，优选地关闭所有的功率放大器偏置电路。这降低接收机经历的寄生电容。
在第二模式，即TX模式中，晶体管开关50是“导通”的(通过TX/RX控制信号59)。这实现PA输出变压器46的“浮动开关控制的接地”与实际IC接地的连接，从而实现输出PA变压器的操作。该晶体管在其漏极一侧与PA输出变压器的次级线圈连接，在其源极一侧接地。当此晶体管“截止”时，产生了浮动的接地，意思为接地不与LNA的输入以及PA输出变压器的次级线圈进行连接。当此晶体管“导通”时，真正的接地与LNA输入连接，因此在LNA输入处不出现RF输入信号，从而当在TX操作模式时建立变压器的常规功能作为PA功能的一部分。
应注意，由于变压器的次级线圈的固有特性，开关50两端的“导通”压降是可忽略的，最大电压由此将在天线侧产生，其中天线侧是离GND最远的位置，而最小电压将在次级线圈的接地侧(即在晶体管50上)产生。此外，当晶体管50“导通”时，没有信号进入LNA输入端，从而没有RF信号进入LNA以在其输入晶体管上产生电压。应进一步注意到，将晶体管50两端的“导通”压降描述为是可忽略的是指在次级线圈上产生的RF电压在线圈天线侧是最大的，而在线圈的晶体管侧是最小的。即使PA输出在其最大功率时，最小RF电压也不影响开关晶体管的功能。
因此，TX/RXRF开关电路是基于RF变压器的使用，该RF变压器：(1)在TX模式期间作为PA输出变压器，和(2)在接收模式期间作为LNA匹配网络中的串联电感。因此，RF变压器发挥双重功能或作用。这种TX/RX开关适合被集成到前端模块(FEM)电路、收发机模块和其他RF相关模块中。
应注意，在一个实施例中，为节省功率可以关闭LNA。然而，这并不重要，因为在发射模式期间，LNA输入通过TX/RX开关50接地。此外，LNA输入变压器(即输入平衡—不平衡变换器(Balun))可以是独立的或可选地与并入到LNA电路中。而且，在LNA中使用RX变压器是可选的，因为其可以被任何合适的输入匹配电路代替，且对于本发明的TX/RX开关的性能并不重要。
应注意，在一个实施例中，TX变压器通过天线端口而直接连接到天线。在其他应用(例如蜂窝通信)中，可以将天线端口连接到一个或多个前端滤波器的组，一个或多个天线连接到该一个或多个前端滤波器的组。
图3示出了说明根据本发明的第三实施例构造的第三示例性TX/RX开关的方框图。第三实施例的结构与第二实施例的结构相似，但增加了多个天线和相关的天线开关。总体上标识为150的TX/RX开关电路包括：放大发射信号的功率放大器电路152、具有初级和次级绕组或线圈的TX变压器154、通过天线端口与相关的RF开关164连接的多个天线162、电容器158、适合于放大来自天线的接收信号的LNA■166、具有初级绕组和次级绕组的可选RX变压器160和可选ESD电容器172。
在此实施例中，为了获得天线分集，RF开关164中的一个是闭合的，同时剩余的开关是断开的。以这种方式，每个天线可以根据合适的RF开关控制信号来选择性连接到发射或接收电路。因此，为实现天线分集，本发明的TX/RX开关对每个天线只用一个RF开关。而且，在TX/RX开关中只使用了一个RF开关(即晶体管)，其在小信号中操作，从而最小化系统中的RF损耗，并在分集模式操作中提供在PA、LNA和天线之间的稳健和简化的匹配并改进了性能。该电路的一个优势为在发射和接收模式两种模式中，不管天线数目，在信号路径中只有一个串联晶体管。这最小化所需的实际面积，允许更大的容量，并产生更短的信号路径。
应注意，在一个实施例中，TX变压器通过天线端口而直接连接到天线。在其他应用(例如蜂窝应用)中，可以将天线端口连接到一个或多个前端滤波器的组，一个或多个天线连接到该一个或多个前端滤波器的组。
图4示出说明当在发射模式时从天线侧观察的功率放大器的TX/RX开关的回波损耗的曲线图。图5示出说明当在接收模式时从天线侧观察的功率放大器的TX/RX开关的回波损耗的曲线图。在TX模式中，输入功率P输入为-6.7dBm，天线处的输出功率P输出为17.5dBm，对应总共24.2dBm的功率增益。这些曲线图代表利用SpectreRF对所使用的802.11ac功率放大器电路产生的仿真。RX模式在4.9GHz，其S11性能接近-20.8dB；S22性能接近-11.0dB；S21性能接近14.4dB；以及S12性能接近-33.2dB。虽然最小噪声指数NF最小为3.32，但4.9GHz处的噪声指数(NF)接近3.5。
如仿真结果所示，基于本发明的第二或第三TX/RX开关实施例的RF前端在5-6GHz的操作频带上具有相对好的性能，其中5-6GHz的频带为802.11acWLAN标准的频带。如上所述，TX/RXRF开关被实现为如同PA输出变压器的“接地节点”的单个晶体管，而用于输入匹配目的的输入LNA串联电感为PA输出变压器的次级绕组电感。
图6中示出说明包含本发明的TX/RX开关的示例性单芯片FEM电路的框图。总体上标识为130的单芯片FEM电路包括：用于放大来自基带电路的TX信号以通过一个或多个天线140广播的PA电路132、用于放大来自一个或多个天线的接收信号并输出用于被基带电路解调和解码的RX信号的LNA电路134、用于耦合PA或LNA到天线的TX/RX开关136、用于耦合PA和LNA到一个或多个天线140的TX/RX开关136、控制逻辑142、I/F逻辑144、可选DC-DC转换器电路146和可选包络跟踪生成器(未示出)。
多个天线140可以用于例如使用空间分集的系统中。在MIMO系统中，使用了多个天线，但每个天线具有其自身的相关FEM电路，在这些电路中通过基带电路中的信号处理实施多个接收信号的合并和多个发射信号的生成。这种情况下，每个天线都具有相关RF天线开关。结合第一、第二和第三实施例，如上所述构造TX/RX开关电路136。
图6示出说明包含本发明的FEM电路的示例性无线装置的高层框图。平板/移动装置优选地为具有语音和/或数据通信能力的双向通信装置。此外，装置可选地具有通过互联网与其他计算机系统通信的能力。应注意，该装置可包括任何合适的有线或无线装置，例如多媒体播放器、移动通信装置、手机、无绳电话、智能手机、PDA、PNA、蓝牙装置、如IPAD、Galaxy的平板计算装置等。只为了说明的目的，该装置被表示为移动装置，例如手机、无绳电话、智能手机或超级手机(superphone)。应注意，此实例的意图不在于限制该机制的范围，因为本发明可以在多种通信装置中实现。应进一步理解，所示移动装置被有意简化，以只说明特定组件，因为移动装置可能包括所示组件之外的其它组件和子系统。
总体上被标识为60的移动装置包括一个或多个处理器62，其可包括基带处理器、CPU、微处理器、DSP等，可选地具有模拟和数字两个部分。移动装置可以包括耦合到一个或多个天线104的多个无线电设备102(例如，蜂窝装置、无绳电话等)。该无线电设备包含发射和接收电路以及根据本发明构造的TX/RX开关电路93。可包含用于无线链路和任何数量的其他无线标准和无线接入技术(RAT)的无线电设备。实例包含但不限制于：数字增强无绳通信(DECT)、码分多址(CDMA)、个人通信服务(PCS)、全球移动通信系统(GSM)/GPRS/EDGE3G；WCDMA；当在WiMAX无线网络范围内时用于提供WiMAX无线连接的WiMAX；在蓝牙无线网络范围时用于提供蓝牙无线连接的蓝牙；当在热点中或在自组网(adhoc)、基础结构型或网状的无线局域网(WLAN)网络的范围内时用于提供无线连接的802.11WLAN；近场通信；UWB；用于接收从一个或多个轨道GPS卫星发射的GPS无线电信号的GPS接收机、为用户提供收听FM广播的能力和在未使用的FM站以低功率发射音频的能力的FM收发机，例如用于在具有FM接收机、数字广播电视等的车或家庭立体声系统中的重放。
移动装置还可包括内部易失性储存器64(例如RAM)和永久性储存器68(例如ROM)和闪存66。永久性储存器68还存储可被处理器62执行的应用(其包含被这些应用使用的相关数据文件)以允许装置60执行其预期功能。几个可选用户界面装置包含轨迹球/拇指轮，其可包括：用于导航、菜单选项的选择和动作确认的可压的拇指轮/轨迹球；用于键入字母数字数据的例如以QWERTY方式排列的小键盘/键盘和用于输入拨号数字和用于其他控制和输入的数字键盘(键盘还可包含符号、功能键和命令键，例如手机发送/结束键、菜单键和退出键)，耳机88、听筒86和/或扬声器84、麦克风和相关音频编解码器或相关多媒体编解码器、提醒用户的振动器、一个或多个照相机和相关电路系统110、112、显示器122和相关显示控制器106和触屏控制108。串行端口包含微型USB端口76和相关USBPHY74和微型SD端口78。其他接口连接可包含用于提供到用户PC或其他装置的串行连接的SPI、SDIO、PCI、USD等。SIM/RUIM卡80提供到用于存储例如通讯簿条目、用户标识等的用户数据的用户SIM或RUIM卡的接口。
耦合于电源管理电路系统70的电池72提供便携式电源。通过连接于电源管理电路系统的USB电源或AC/DC适配器提供外部电源，电源管理电路系统可操作以管理电池的充电和放电。除电池和AC/DC外部电源之外，具有其自身功率限制的附加可选电源包含：免提电话(speakerphone)、DC/DC电源和任何总线供电的电源(例如，总线供电模式的USB装置)。
优选地将被处理器62执行的操作系统软件存储于永久性储存器(即，ROM68)或闪存66中，但也可以存储于其它类型的存储设备中。此外，系统软件、特定装置应用或其部分可被暂时地加载到易失性储存器64，例如随机存取存储器(RAM)。移动装置所接收的通信信号还可以被存储于RAM中。
除了其操作系统功能外，处理器62还能在装置60上执行软件应用。可以在制造过程中安装控制例如数据和语音通信的基本装置操作的一组预定应用。可以从互联网上下载额外的应用(或app)，并将其安装到存储器中以在处理器上执行。可选地，可以通过任何其他合适的协议，例如SDIO、USB、网络服务器等来下载软件。
移动装置的其他组件包含用于检测装置的动作和方位的加速计114、用于检测地球磁场的磁力计116、FM无线电设备118和天线120、蓝牙无线电设备98和天线100、耦合于一个或多个天线96(包含发射和接收电路和根据本发明构造的TX/RX开关电路95)的基于802.11(包含例如“a”、“b”、“g”、“n”、“ac”标准)的Wi-Fi(WLAN)无线电设备94和GPS90及天线92。
根据本发明，移动装置60适合于用硬件、软件或软件和硬件的组合实现电子目录系统。在一个实施例中，实现为软件任务的、可操作以实现电子目录系统的程序代码作为一个或多个运行在处理器62上的任务被执行，且(1)存储于一个或多个存储器64、66、68或(2)存储于处理器62本身的本地存储器中。
本文所用的术语只是为了描述特定实施例，其意图并不在于限制本发明。如本文所用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述”旨在也包含复数形式，除非上下文另有清楚的说明。应进一步理解，当使用于本说明书时，术语“包括(comprise)”和/或“包括(comprising)”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或附加。
以下权利要求中对应的结构、材料、行为和所有方式或步骤加上功能元件的等价物旨在包含用于结合其他如特别声称的要求保护的元素执行功能的任何结构、材料或行为。出于说明和描述的目的呈现了本发明的描述，但其目的并不在穷举或将发明限制于所公开的形式。由于本领域技术人员将很容易地想到许多修改和变化，本发明并不旨在限制于本文所描述的有限数目的实施例。相应地，应理解的是，可以采取所有在本发明精神和范围之内的合适的改变、修改和等价物。选择和描述了这些实施例，以更好地解释本发明的原理和实际应用，并使本领域的其他普通技术人员能针对具有各种修改的各种实施例理解本发明，各种修改如适合所预期的特定用途。
Claims (29)
1.一种集成的TX/RX射频RF开关，包括：
输出变压器，其具有耦合到TX电路的初级线圈和具有耦合到天线的第一端的次级线圈；
开关，其操作为根据开关控制信号将所述输出变压器的所述次级线圈的第二端电气耦合到接地；
其中，在TX操作模式中，所述开关导通并且功率从所述TX电路传送到所述天线；以及
其中，在RX操作模式中，所述开关断开并且来自所述天线的RF信号被传送到耦合至所述天线的RX电路。
2.根据权利要求1所述的RF开关，其中，所述次级线圈充当功率放大器的输出变压器以及作为LNA输入匹配网络的一部分的串联电感。
3.根据权利要求1所述的RF开关，其中，在所述RX操作模式期间，TX功率放大器偏置电路被关闭。
4.根据权利要求1所述的RF开关，其中，在所述RX操作模式期间，所述输出变压器的所述次级线圈的浮动开关控制的接地被电气连接到LNA电路的输入端。
5.根据权利要求1所述的RF开关，其中，在所述TX操作模式期间，所述输出变压器的所述次级线圈被电气耦合到接地。
6.根据权利要求1所述的RF开关，其中所述输出变压器包括集成的半导体变压器。
7.根据权利要求1所述的RF开关，其中所述开关的导通压降被最小化使得与所述开关并联的LNA平衡-不平衡变换器的阻抗实质上是可以忽略的。
8.根据权利要求1所述的RF开关，其中，耦合到所述开关的LNA电路在所述TX操作模式期间被关闭以减少功率消耗。
9.根据权利要求1所述的RF开关，其中，耦合到所述开关的LNA电路在所述TX操作模式期间保持打开而不遭受实质损坏。
10.根据权利要求1所述的RF开关，还包括耦合在所述开关和所述输出变压器的所述次级线圈的所述第二端之间的ESD保护电容器。
11.一种集成的TX/RX射频RF开关，包括：
输出变压器，其具有耦合到TX电路的初级线圈和具有第一端和第二端的次级线圈；
多个天线；
多个天线开关，每个所述开关与相应的天线串联并且被耦合到所述输出变压器的所述次级线圈的所述第一端；
TX/RX开关，其操作为根据开关控制信号将所述输出变压器的所述次级线圈的所述第二端电气耦合到接地；
其中，在TX操作模式中，所述开关导通并且功率从所述TX电路传送到所述天线中的一个或多个天线；以及
其中，在RX操作模式中，所述开关断开并且来自所述天线中的一个或多个天线的RF信号被传送到耦合至所述天线的RX电路。
12.根据权利要求11所述的RF开关，其中，天线分集需要N+1个有源晶体管开关来实现，其中N是天线数目。
13.根据权利要求11所述的RF开关，其中，所述次级线圈充当功率放大器的输出变压器以及作为LNA输入匹配网络的一部分的串联电感。
14.根据权利要求11所述的RF开关，其中，在所述RX操作模式期间，TX功率放大器的偏置电路被关闭。
15.根据权利要求11所述的RF开关，其中，在所述RX操作模式期间，所述输出变压器的所述次级线圈的浮动开关控制的接地被电气连接到LNA电路的输入端。
16.根据权利要求11所述的RF开关，其中，在所述TX操作模式期间，所述输出变压器的所述次级线圈被电气耦合到接地。
17.根据权利要求11所述的RF开关，其中，所述输出变压器包括集成的半导体变压器。
18.根据权利要求11所述的RF开关，其中，所述开关的导通压降被最小化使得与所述开关并联的LNA平衡-不平衡变换器的阻抗是实质上可以忽略的。
19.根据权利要求11所述的RF开关，其中，耦合到所述开关的LNA电路在所述TX操作模式期间被关闭以减少功率消耗。
20.根据权利要求11所述的RF开关，其中，耦合到所述开关的LNA电路在所述TX操作模式期间保持打开而不遭受损坏。
21.根据权利要求11所述的RF开关，还包括耦合在所述开关和所述输出变压器的所述次级线圈的所述第二端之间的ESD保护电容器。
22.一种射频RF前端模块FEM，包括：
RF开关，其耦合到一个或多个天线并且操作为在一个或多个频带中接收和发射RF信号，所述RF开关包括：
输出变压器，其具有耦合到TX电路的初级线圈和具有耦合到天线的第一端的次级线圈；
开关，其操作为根据开关控制信号将所述输出变压器的所述次级线圈的第二端电气耦合到接地；
其中，在TX操作模式中，所述开关导通并且功率从所述TX电路传送到所述天线；
其中，在RX操作模式中，所述开关断开并且来自所述天线的RF信号被传送到耦合至所述天线的RX电路；
功率放大器，其适用于接收TXRF输入信号和生成输入到所述RF开关的RF输出信号；以及
低噪声放大器LNA，其适用于从所述RF开关接收RF输入信号以及生成RXRF输入信号。
23.根据权利要求22所述的RFFEM，其中，所述次级线圈充当功率放大器的输出变压器以及作为LNA输入匹配网络的一部分的串联电感。
24.根据权利要求22所述的RFFEM，其中，在所述RX操作模式期间，TX功率放大器的偏置电路被关闭。
25.根据权利要求22所述的RFFEM，其中，在所述RX操作模式期间，所述输出变压器的所述次级线圈的浮动开关控制的接地被电气连接到LNA电路的输入端。
26.一种实现射频RF开关的方法，包括：
提供具有初级绕组和次级绕组的输出变压器；
将所述初级绕组耦合到TX电路并且将所述次级绕组的一端耦合到天线；
根据控制信号将所述次级绕组的所述第二端切换到接地；
在TX操作模式中将所述开关导通，由此将功率从所述TX电路传送到所述天线；以及
在RX操作模式中关闭所述开关，由此将来自所述天线的RF信号传送到耦合至所述天线的RX电路。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述次级线圈充当功率放大器的输出变压器以及作为LNA输入匹配网络的一部分的串联电感。
28.一种移动装置，包括：
射频RF发射机；
RF接收机；以及
RF前端模块FEM，所述FEM包括：
RF开关，其耦合到一个或多个天线并且操作为在一个或多个频带中接收和发射RF信号，所述RF开关包括：
输出变压器，其具有耦合到TX电路的初级线圈和具有耦合到天线的第一端的次级线圈；
开关，其操作为根据开关控制信号将所述输出变压器的所述次级线圈的第二端电气耦合到接地；
其中，在TX操作模式中，所述开关导通并且功率从所述TX电路传送到所述天线；
其中，在RX操作模式中，所述开关断开并且来自所述天线的RF信号被传送到耦合至所述天线的RX电路；
功率放大器，其适用于接收TXRF输入信号和生成输入到所述RF开关的RF输出信号；以及
低噪声放大器LNA，其适用于从所述RF开关接收RF输入信号以及生成RXRF输入信号。
29.根据权利要求28所述的移动装置，其中，所述次级线圈充当功率放大器的输出变压器以及作为LNA输入匹配网络的一部分的串联电感。
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