CN105453425B

CN105453425B - 灵活的l网络天线调谐器电路

Info

Publication number: CN105453425B
Application number: CN201480043881.3A
Authority: CN
Inventors: W·J·多米诺; S·R·M·沃洛泽西亚克
Original assignee: Conexant Systems LLC
Current assignee: Conexant Systems LLC
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2018-06-01
Anticipated expiration: 2034-06-26
Also published as: US10554197B2; CN105453425A; US10374578B2; TWI625934B; US20150003306A1; US20170279436A1; KR102175613B1; US9621129B2; TW201509127A; HK1217577A1; US20170279437A1; WO2014210331A1; KR20160024978A

Abstract

这里给出可动态配置的L形阻抗匹配电路。该电路可包括串联元件和分路元件。L形阻抗匹配电路中的分路元件可基于与阻抗匹配电路的每侧电通联的电路元件的阻抗而被移动或修改。因此，在一些情况中，阻抗匹配电路可以是灵活的电路，其可以基于包括该阻抗匹配电路的无线装置的环境或配置而被动态修改。

Description

灵活的L网络天线调谐器电路

相关申请的交叉引用

本申请主张2013年06月28日提交的且题为“FLEXIBLE L-NETWORK ANTENNA TUNERCIRCUIT”的美国临时申请No.61/841,217的优先权，其公开内容通过引用明确地整体合并于此。

技术领域

本申请总体上涉及阻抗匹配元件。更具体地，本申请涉及灵活且可调的阻抗匹配元件。

背景技术

诸如晶体管开关之类的射频(RF)开关可用于在一个或多个刀(pole)与一个或多个掷(throw)之间切换信号。晶体管开关或者其一些部分可通过晶体管偏置(biasing)和/或耦合(coupling)来被控制。与RF开关相关的偏置和/或耦合电路的设计和使用可能会影响开关性能。

在一些情况中，电路元件可能会产生不同的阻抗值。为了改善电路的性能，经常期望选择具有匹配的阻抗值的电路元件。

发明内容

根据一些实施例，本申请涉及一种阻抗匹配电路，其包括定位于第一节点和第二节点之间的串联元件。在一些情况中，所述第一节点可以与天线电通联，而所述第二节点可以与双工器电通联。在其它情况中，所述第一节点和/或所述第二节点可以与低噪声放大器、滤波器、功率放大器等电通联。该阻抗匹配电路还可包括分路元件，其配置为在所述第一节点和所述第二节点之一与地之间电通联。此外，所述阻抗匹配电路可包括开关，其配置为将所述分路元件从在所述第一节点与地之间电通联切换至在所述第二节点与地之间电通联。此外，所述开关可配置为将所述分路元件从在所述第二节点与地之间电通联切换至在所述第一节点与地之间电通联。

在一些情况中，所述串联元件包括电容器或者电容器和电感器。所述电容器可以是可包括一个或多个电容器的数字开关电容器。在一些实施方式中，所述电容器是模拟可调电容器。

所述分路元件可包括电感器和电容器。所述电容器可以是包括一个或多个电容器的数字开关电容器或模拟可调电容器。此外，所述电感器和所述电容器可以并联配置。

在一些实施方式中，所述开关包括场效应晶体管。此外，所述开关可配置为将所述阻抗匹配电路置于旁路模式中。在一些情况中，所述旁路模式可使得信号能够在所述分路元件不与所述第一节点和所述第二节点电通联的情况下从所述第一节点发送到所述第二节点。在其它情况中，所述旁路模式使得信号能够在所述分路元件与所述第一节点和所述第二节点电通联的情况下从所述第一节点发送到所述第二节点。

在本申请的某些实施例中，给出一种无线装置。所述无线装置可包括第一元件、第二元件和阻抗匹配电路。所述第一元件和所述第二元件可以至少在一时间段与不同的阻抗值相关联。此外，所述阻抗匹配电路可以电连接在所述第一元件和所述第二元件之间，并且与所述第一元件和所述第二元件电通联。

在一些实施例中，给出一种无线装置，其包括与第一阻抗值相关联的天线。此外，该无线装置可包括与第二阻抗值相关联的双工器。所述第二阻抗值可以至少在一时间段不同于所述第一阻抗值。此外，所述无线装置可包括电连接在所述天线和所述双工器之间、并且与所述天线和所述双工器电通联的阻抗匹配电路。

对于一些实施方式，所述阻抗匹配电路包括定位于第一节点和第二节点之间的串联元件。此外，所述阻抗匹配电路可包括分路元件，其配置为在所述第一节点和所述第二节点之一与地之间电通联。此外，所述阻抗匹配电路可包括开关，其配置为将所述分路元件从在所述第一节点与地之间电通联切换至在所述第二节点与地之间电通联。

在一些情况中，所述无线装置包括控制器，其配置为操作所述阻抗匹配电路的一个或多个开关。此外，所述无线装置可包括一个或多个传感器。在一些这样的情况中，所述控制器配置为至少部分基于从所述一个或多个传感器获得的信息来操作所述一个或多个开关。

在一些设计中，所述天线是配置为接收信号的分集天线。一般而言，所述分集天线不配置为发射信号。替选地，在某些实施例中，所述天线是配置为既发射信号又接收信号的主天线。

在某些实施例中，公开了一种用于匹配一对电路元件的阻抗的方法。所述方法可由用于阻抗匹配电路的控制器执行。该方法可包括确定与阻抗匹配电路电通联的第一电路元件的第一阻抗值。此外，该方法可包括确定与所述阻抗匹配电路电通联的第二电路元件的第二阻抗值。此外，该方法可包括比较所述第一阻抗值和所述第二阻抗值以确定所述第一阻抗值是否大于所述第二阻抗值。此外，响应于确定所述第一阻抗值大于所述第二阻抗值，该方法可包括配置所述阻抗匹配电路的分路元件以与所述第一电路元件而非所述第二电路元件直接电通联。在一些情况中，响应于确定所述第一阻抗值在一阈值程度上匹配所述第二阻抗值，该方法可包括将所述阻抗匹配电路配置为处于旁路模式。

附图说明

贯穿附图，附图标记被重用以指示参考元件之间的对应关系。提供附图以示范这里描述的发明主题的实施例，而不限制其范围。

图1示意性示出配置为在一个或多个刀与一个或多个掷之间切换一个或多个信号的射频(RF)开关。

图2示出在一些实施方式中，图1的RF开关可包括RF核芯(core)和能量管理(EM)核芯。

图3示出以单刀双掷(SPDT)配置实施的RF核芯的示例。

图4示出以SPDT配置实施的RF核芯的示例，其中每个开关臂可包括串联连接的多个场效应晶体管(FET)。

图5示意性示出可由配置为偏置和/或耦合FET的一个或多个部分的电路来促成对RF开关中的一个或多个FET的控制。

图6示出在开关臂中的多个FET的不同部分上实施的偏置/耦合电路的示例。

图7A和7B示出以绝缘体上硅(SOI)配置实施的示例性基于指(finger)的FET器件的平面和侧面截面图。

图8A和8B示出以SOI配置实施的多指FET器件的示例的平面和侧面截面图。

图9A-9D示意性示出各种基于FET的开关电路和偏置/耦合配置的非限制性示例。

图10A和10B示出可包括这里描述的一个或多个特征的封装模块的示例。

图11示出在某些实施例中，本申请的一个或多个特征可实施在诸如配置为促成多频带多模式无线操作的单刀多掷(SPMT)开关之类的开关器件中。

图12示出可包括这里描述的一个或多个特征的无线装置的示例。

图13示出阻抗匹配电路的示例。

图14示出基于L网络的阻抗匹配电路的示例。

图15示出图14所示的阻抗匹配电路的替代表示。

图16A和16B示出用于图14的阻抗匹配电路的开关配置，其通过修改电连接而有效地将分路(shunt)元件从一个节点移动到另一个节点。

图17A-17D示出可利用图14所示的L网络阻抗匹配电路创建的附加电路配置的四个示例。

图18示出L网络阻抗匹配电路的另一示例。

图19示出L网络阻抗匹配电路的电路仿真的示例。

图20示出史密斯(Smith)图，该史密斯图示出了使用图19的电路仿真的阻抗匹配。

图21示出能实施旁路(bypass)模式的L网络阻抗匹配电路的示例。

图22示出包括阻抗匹配电路的无线装置的示例。

具体实施方式

如果有的话，这里提供的小标题仅是为了便利，而不一定影响要求保护的发明的范围或意义。

引言

为了改善电路元件之间的功率传输，一般期望选择具有匹配的阻抗的元件。然而，在一些情况中，电路元件可能设计有不同的阻抗值。此外，在一些情况中，诸如器件的位置确定之类的环境因素可能影响电路元件的阻抗。包含具有失配阻抗的元件会减小电路元件之间的功率传输。例如，天线与放大器电路或收发机的阻抗之间的失配可能导致天线与放大器电路或收发机之间减小的功率传输。阻抗失配问题的一种解决方案是在电路元件之间使用阻抗匹配电路，其可用于匹配两个电路元件的阻抗。

通常，阻抗匹配电路将包括串联元件的每一侧的分路元件。然而，在许多情况中，分路元件可基于阻抗值而从阻抗匹配电路的一侧省略。典型地，分路元件从阻抗匹配电路的较低阻抗侧省略，而被包括在阻抗匹配电路的较高阻抗侧。分路元件可包括多个电路元件，诸如电容器、电感器、电阻器等。有利地，在某些实施例中，从阻抗匹配电路的一侧省略分路元件减小了阻抗匹配电路的大小和成本两者。

然而，在某些情况中，先验地确定从阻抗匹配电路省略哪个分路元件可能是挑战性的并且有时候是不可行的。难以先验地确定要省略的分路元件的一个原因是要由阻抗匹配电路进行匹配的各电路元件中的一个或多个电路元件的阻抗可能会波动。例如，如果阻抗匹配电路电定位于天线和另一器件元件之间，则天线的阻抗可能基于多个因素而波动，所述多个因素诸如天线的位置、用户的手相对于天线的位置、无线装置相对于环境中的阻挡元件(blocking element)的位置等。此外，在一些情况中，另一器件元件的阻抗也可能波动。例如，如果另一器件元件是功率放大器模块，则其阻抗可能基于功率放大器模块的增益设置而变化。

这里公开的某些实施例使得能够使用与“L”形而非“π”形类似形状的阻抗匹配电路。阻抗匹配电路可包括串联元件和分路元件。L形阻抗匹配电路中的分路元件可基于与阻抗匹配电路的每侧电通联(electrical communication)的电路元件的阻抗而被移动或修改。换言之，在某些实施例中，阻抗匹配电路可以是可基于包括该阻抗匹配电路的无线装置的环境或配置而被动态修改的灵活电路。虽然在一些实施例中分路元件可以被物理移动，但是典型地移动分路元件指的是调整分路元件的电连接以导致阻抗匹配电路的重新配置。

移动或修改阻抗匹配电路的分路元件可以包括修改哪个器件元件与分路元件电通联。在一些情况中，开关可用于改变哪个器件元件与分路元件电通联。此外，在一些情况中，开关可修改阻抗匹配电路的与分路元件电通联的部分。另外地，或替代地，修改阻抗匹配电路可包括修改包括在分路元件的配置中的器件元件。例如，分路元件可被修改以包括单个器件元件、或者并联的一对器件元件。此外，在某些实施例中，修改阻抗匹配电路不限于修改分路元件。换言之，可以修改在两个器件元件之间电通联的串联元件。这里描述修改阻抗匹配电路的附加细节。

开关器件的示例部件

图1示意性示出配置为在一个或多个刀102与一个或多个掷104之间切换一个或多个信号的射频(RF)开关100。在一些实施例中，这样的开关可基于一个或多个场效应晶体管(FET)，诸如绝缘体上硅(SOI)FET。当特定的刀连接到特定的掷时，这样的路径一般被称为闭合或处于接通(ON)状态。当刀与掷之间的给定路径未被连接时，这样的路径一般被称为断开或处于关断(OFF)状态。

图2示出在一些实施方式中，图1的RF开关100可包括RF核芯110和能量管理(EM)核芯112。RF核芯110可配置为在第一和第二端口之间路由RF信号。在图2所示的示例性单刀双掷(SPDT)配置中，这样的第一和第二端口可包括刀102a和第一掷104a，或者刀102a和第二掷104b。

在一些实施例中，EM核芯112可配置为提供例如电压控制信号给RF核芯。EM核芯112还可配置为向RF开关100提供逻辑解码和/或电源调节能力。

在一些实施例中，RF核芯110可包括一个或多个刀以及一个或多个掷以使得RF信号能在开关100的一个或多个输入与一个或多个输出之间传递。例如，RF核芯110可包括图2所示的单刀双掷(SPDT或SP2T)配置。

在示例性的SPDT上下文中，图3示出RF核芯110的更详细的示例配置。RF核芯110示为包括经由第一和第二晶体管(例如，FET)120a、120b耦接到第一和第二掷节点104a、104b的单个刀102a。第一掷节点104a示为经由FET 122a耦接到RF地以向节点104a提供分流(shunting)能力。类似地，第二掷节点104b示为经由FET 122b耦接到RF地以向节点104b提供分流能力。

在示例操作中，当RF核芯110处于RF信号正在刀102a与第一掷104a之间传递的状态时，刀102a与第一掷节点104a之间的FET 120a可处于接通状态，而刀102a和第二掷节点104b之间的FET 120b可处于关断状态。对于分路FET 122a、122b，分路FET 122a可处于关断状态，从而RF信号在从刀102a传导到第一掷节点104a时不分流到地。与第二掷节点104b相关联的分路FET 122b可处于接通状态，从而通过第二掷节点104b到达RF核芯110的任何RF信号或噪声被分流到地，以减小对刀至第一掷的操作的不期望的干扰影响。

虽然前述示例在单刀双掷配置的上下文中进行了描述，但是将理解，RF核芯可配置有其它数量的刀和掷。例如，可以有多于一个刀，且掷的数量可以少于或大于示例数量二。

在图3的示例中，刀102a和两个掷节点104a、104b之间的晶体管示为单个晶体管。在一些实施方式中，(多个)刀与(多个)掷之间的这种开关功能可由开关臂片段(segment)提供，每个开关臂片段包括诸如FET之类的多个晶体管。

具有这样的开关臂片段的RF核芯的示例性RF核芯配置130示于图4中。在该示例中，刀102a和第一掷节点104a示为经由第一开关臂片段140a耦接。类似地，刀102a和第二掷节点104b示为经由第二开关臂片段140b耦接。第一掷节点104a示为能够经由第一分路臂片段142a分流到RF地。类似地，第二掷节点104b示为能够经由第二分路臂片段142b分流到RF地。

在示例操作中，当RF核芯130处于RF信号正在刀102a与第一掷104a之间传递的状态时，第一开关臂片段140a中的所有FET可处于接通状态，而第二开关臂片段140b中的所有FET可处于关断状态。第一掷节点104a的第一分路臂142a可使其所有FET处于关断状态，从而RF信号在从刀102a传导到第一掷节点104a时不分流到地。与第二掷节点104b相关联的第二分路臂142b中的所有FET可处于接通状态，从而通过第二掷节点104b到达RF核芯130的任何RF信号或噪声被分流到地，以减小对刀至第一掷的操作的不期望的干扰影响。

再次说明，虽然在SP2T配置的上下文中进行描述，但是将理解，也可实施具有其它数量的刀和掷的RF核芯。

在一些实施方式中，开关臂片段(例如，140a、140b、142a、142b)可包括诸如FET之类的一个或多个半导体晶体管。在一些实施例中，FET可以能够处于第一状态或第二状态，并且可包括栅极、漏极、源极和本体(body)(有时也称为衬底)。在一些实施例中，FET可包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在一些实施例中，一个或多个FET可串联连接，形成第一端和第二端，使得当FET处于第一状态(例如，接通状态)时，RF信号可在第一端与第二端之间路由。

本申请的至少一些涉及可如何控制FET或一组FET以按照期望方式提供开关功能。图5示意性示出在一些实施方式中，对FET 120的这种控制可由电路150促成，电路150配置为偏置和/或耦合FET 120的一个或多个部分。在一些实施例中，这样的电路150可包括配置为偏置和/或耦合FET 120的栅极、偏置和/或耦合FET 120的本体、及/或耦合FET 120的源极/漏极的一个或多个电路。

参考图6来描述如何对一个或多个FET的不同部分进行这样的偏置和/或耦合的示意性示例。在图6中，节点144、146之间的开关臂片段140(其可以是例如图4的示例的示例性开关臂片段140a、140b、142a、142b中的一个)示为包括多个FET 120。这样的FET的操作可由栅极偏置/耦合电路150a、以及本体偏置/耦合电路150c、及/或源极/漏极耦合电路150b来控制和/或促成。

栅极偏置/耦合电路

在图6所示的示例中，每个FET 120的栅极可以连接到栅极偏置/耦合电路150a以接收栅极偏置信号和/或将栅极耦合到FET 120或开关臂140的另一部分。在一些实施方式中，栅极偏置/耦合电路150a的设计或特征可改善开关臂140的性能。这样的性能改善可包括但不限于器件插入损耗、隔离性能、功率处理能力和/或开关器件线性度。

本体偏置/耦合电路

如图6所示，每个FET 120的本体可以连接到本体偏置/耦合电路150c以接收本体偏置信号和/或将本体耦合到FET 120或开关臂140的另一部分。在一些实施方式中，本体偏置/耦合电路150c的设计或特征可改善开关臂140的性能。这样的性能改善可包括但不限于器件插入损耗、隔离性能、功率处理能力和/或开关器件线性度。

源极/漏极耦合电路

如图6所示，每个FET 120的源极/漏极可以连接到耦合电路150b以将源极/漏极耦合到FET 120或开关臂140的另一部分。在一些实施方式中，耦合电路150b的设计或特征可改善开关臂140的性能。这样的性能改善可包括但不限于器件插入损耗、隔离性能、功率处理能力和/或开关器件线性度。

开关性能参数的示例

插入损耗

开关器件性能参数可包括插入损耗的度量。开关器件插入损耗可以是对通过RF开关器件路由的RF信号的衰减的度量。例如，开关器件的输出端口处的RF信号的幅值可小于开关器件的输入端口处的RF信号的幅值。在一些实施例中，开关器件可包括将寄生电容、电感、电阻或电导引入到器件中的器件部件，导致增大的开关器件插入损耗。在一些实施例中，开关器件插入损耗可测量为开关器件的输入端口处的RF信号的功率或电压对开关器件的输出端口处的RF信号的电源或电压的比值。减少的开关器件插入损耗对于实现改善的RF信号发送而言可能是期望的。

隔离

开关器件性能参数还可包括隔离的度量。开关器件隔离可以是RF开关器件的输入端口与输出端口之间的RF隔离的度量。在一些实施例中，其可以是在开关器件处于输入端口与输出端口电隔离的状态时，例如在开关器件处于关断状态时，对开关器件的RF隔离的度量。增大的开关器件隔离可以改善RF信号完整性。在某些实施例中，隔离增大可以改善无线通信装置的性能。

互调失真

开关器件性能参数还可包括互调失真(IMD)性能的度量。互调失真(IMD)可以是对RF开关器件中的非线性度的度量。

IMD可从混合在一起并且产生不是谐波频率的频率的两个或更多信号产生。例如，假设两个信号具有在频率空间彼此相对接近的基频f₁和f₂(f₂>f₁)。这样的信号的混合可导致在与这两个信号的基频和谐波频率的不同乘积对应的频率处的频谱峰值。例如，二阶互调失真(也称为IMD2)典型地考虑为包括频率f₁+f₂、f₂-f₁、2f₁和2f₂。三阶IMD(也称为IMD3)典型地考虑为包括2f₁+f₂、2f₁-f₂、f₁+2f₂、f₁-2f₂。可以以类似方式形成更高阶的乘积。

一般地，随着IMD阶数增大，功率电平减小。因此，二阶和三阶可能是特别关注的不期望的影响。诸如四阶和五阶之类的更高阶在一些情形中也可能是受关注的。

在一些RF应用中，可能期望减小对RF系统内的干扰的易感性(susceptibility)。RF系统中的非线性可能导致引入杂散信号到系统中。RF系统中的杂散信号可导致系统内的干扰并且使由RF信号传输的信息劣化。具有增大的非线性度的RF系统可表现出增大的对干扰的易感性。例如开关器件的系统部件中的非线性可导致引入杂散信号到RF系统中，由此导致总体RF系统线性度和IMD性能的劣化。

在一些实施例中，RF开关器件可实施为包括无线通信系统的RF系统的一部分。系统的IMD性能可通过增大系统部件的线性度，诸如RF开关器件的线性度，而得到改善。在一些实施例中，无线通信系统可操作在多频带和/或多模式环境中。在操作在多频带和/或多模式环境中的无线通信系统中，互调失真(IMD)性能的改善可能是期望的。在一些实施例中，开关器件IMD性能的改善可以改善操作在多模式和/或多频带环境中的无线通信系统的IMD性能。

对于以各种无线通信标准操作的无线通信装置而言，例如对于以长期演进(LTE)通信标准操作的无线通信装置而言，改善的开关器件IMD性能可能是期望的。在一些RF应用中，可能期望改善在使能数据和话音通信的同时发送的无线通信装置中操作的开关器件的线性度。例如，对于以LTE通信标准操作并且执行话音和数据通信的同时发送(例如，同时话音和LTE(SVLTE))的无线通信装置而言，开关器件中改善的IMD性能可能是期望的。

高功率处理能力

在一些RF应用中，可能期望RF开关器件在高功率下操作，同时减小其它器件性能参数的劣化。在一些实施例中，可能期望RF开关器件在高功率下操作，具有改善的互调失真、插入损耗和/或隔离性能。

在一些实施例中，可能在开关器件的开关臂片段中实施增大数量的晶体管以使能开关器件的改善的功率处理能力。例如，开关臂片段可包括增大数量的串联连接的FET、增大的FET堆叠高度，以使得能够实现高功率下改善的器件性能。然而，在一些实施例中，增大的FET堆叠高度可能使开关器件的插入损耗性能劣化。

FET结构和制造工艺技术的示例

开关器件可以实施在晶片(die)上、晶片外、或者它们上的某种组合。开关器件也可以利用各种技术来制造。在一些实施例中，RF开关器件可以利用硅或绝缘体上硅(SOI)技术来制造。

如这里描述的那样，RF开关器件可利用绝缘体上硅(SOI)技术来实施。在一些实施例中，SOI技术可包括具有诸如硅器件层下面的掩埋氧化物层之类的电绝缘材料的嵌入层的半导体衬底。例如，SOI衬底可包括嵌入在硅层下面的氧化物层。也可以使用本领域已知的其它绝缘材料。

利用SOI技术实施诸如RF开关器件之类的RF应用可以改善开关器件性能。在一些实施例中，SOI技术可以使得能够实现减小的功率消耗。减小的功率消耗在包括与无线通信装置相关联的那些RF应用的RF应用中可能是期望的。归因于晶体管的减小的寄生电容和对硅衬底的互连金属化，SOI技术可以使得能够实现器件电路系统(circuitry)的减小的功率消耗。掩埋氧化物层的存在也可以减小结电容或对高电阻率衬底的使用，使得能够实现减小的衬底相关RF损耗。电隔离的SOI晶体管可以促成叠置(stacking)，有助于降低芯片大小。

在一些SOI FET配置中，每个晶体管可以配置为基于指(finger)的器件，其中源极和漏极是矩形形状(在平面图中)，而栅极结构像矩形指一样延伸于源极和漏极之间。图7A和7B示出实施在SOI上的示例性基于指的FET器件120的平面和侧面截面图。如图所示，这里描述的FET器件可包括p型FET或n型FET。因此，虽然一些FET器件这里描述为p型器件，但是将理解，与这样的p型器件相关联的各种概念也可应用到n型器件。

如图7A和7B所示，pMOSFET可包括形成在半导体衬底上的绝缘体层。绝缘体层可由诸如二氧化硅或蓝宝石之类的材料形成。n阱示为形成在绝缘体中，使得暴露表面大体上定义出矩形区域。源极(S)和漏极(D)示为是p掺杂区域，其暴露表面大体上定义出矩形。如图所示，S/D区域可配置为使得源极和漏极功能反转过来。

图7A和7B还示为栅极(G)可形成在n阱上以定位于源极和漏极之间。示例性栅极示为具有与源极和漏极一起延伸的矩形形状。还示出n型本体接触部(body contact)。矩形阱、源极和漏极区域、以及本体接触部的形成可通过多种已知技术来实现。

图8A和8B示出在SOI上实施的多指FET器件120的示例的平面和侧面截面图。矩形n阱、矩形p掺杂区域、矩形栅极、以及n型本体接触部的形成可以以与参考图7A和7B描述的那些方式类似的方式来实现。

可以使图8A和8B的示例性多指FET器件操作为使得一个FET的漏极用作其相邻FET的源极。因此，多指FET器件整体上可提供分压功能。例如，可以在最外面的p掺杂区域(例如，最左边的p掺杂区域)之一处提供RF信号；并且当该信号通过FET串时，信号的电压可在各个FET之中分压。在这样的示例中，最右边的p掺杂区域可用作多指FET器件的总的漏极。

在一些实施方式中，多个前述多指FET器件可串联连接作为一开关，以例如进一步促成分压功能。可以基于例如开关的功率处理要求来选择这样的多指FET器件的数量。

产品中的实施方式的示例

这里描述的基于FET的开关电路和偏置/耦合配置的各种示例可以以多种不同的方式实施并且实施在不同的产品等级。以示例方式描述一些这样的产品实施方式。

半导体晶片实施方式

图9A-9D示意性示出一个或多个半导体晶片上的这样的实施方式的非限制性示例。图9A示出在一些实施例中，具有这里描述的一个或多个特征的开关电路120和偏置/耦合电路150可以实施在晶片800上。图9B示出在一些实施例中，至少一些偏置/耦合电路150可以实施在图9A的晶片800外。

图9C示出在一些实施例中，具有这里描述的一个或多个特征的开关电路120可以实施在第一晶片800a上，而具有这里描述的一个或多个特征的偏置/耦合电路150可以实施在第二晶片800b上。图9D示出在一些实施例中，至少一些偏置/耦合电路150可以实施在图9C的第一晶片800a外。

封装模块实施方式

在一些实施例中，具有这里描述的一个或多个特征的一个或多个晶片可以实施在封装模块中。这样的模块的示例示于图10A(平面图)和10B(侧视图)中。虽然在开关电路和偏置/耦合电路两者都在相同晶片上(例如，图9A的示例配置)的上下文中进行描述，但是将理解，封装模块可以基于其它配置。

模块810示为包括封装衬底812。这样的封装衬底可配置为容纳多个部件，并且可包括例如叠层(laminate)衬底。安装在封装衬底812上的部件可包括一个或多个晶片。在所示示例中，具有开关电路120和偏置/耦合电路150的晶片800示为安装在封装衬底812上。晶片800可通过诸如连接-导线接合(wirebond)816之类的连接而电连接到模块的其它部分(并且在使用超过一个晶片时，彼此电连接)。这样的连接-导线接合可形成于形成在晶片800上的接触焊盘818与形成在封装衬底812上的接触焊盘814之间。在一些实施例中，一个或多个表面安装器件(SMD)822可安装在封装衬底812上以促成模块810的各种功能。

在一些实施例中，封装衬底812可包括用于将各种部件彼此互连和/或与用于外部连接的接触焊盘互连的电连接路径。例如，连接路径832示为互连示例性SMD 822和晶片800。在另一示例中，连接路径832示为互连SMD 822和外部连接接触焊盘834。在又一示例中，连接路径832示为互连晶片800和地连接接触焊盘836。

在一些实施例中，封装衬底812和安装在其上的各种部件上方的空间可被填充有覆模(overmold)结构830。这样的覆模结构可以提供多种期望的功能，包括保护部件和导线接合免受外部元素影响和更容易操纵封装模块810。

图11示出可实施在参考图10A和10B描述的模块810中的示例性开关配置的示意图。在该示例中，开关电路120示为SP9T开关，其中刀可连接到天线，而掷可连接到各个Rx和Tx路径。这样的配置可促成例如无线装置中的多模式多频带操作。

模块810还可包括用于接收功率(例如，供给电压VDD)和控制信号以促成开关电路120和/或偏置/耦合电路150的操作的接口840。在一些实施方式中，供给电压和控制信号可经由偏置/耦合电路150施加到开关电路120。

无线装置实施方式

在一些实施方式中，具有一个或多个这里描述的特征的器件和/或电路可被包括在诸如无线装置之类的RF装置中。这样的装置和/或电路可直接实施在无线装置中，以这里描述的模块形式实施，或者以它们的某种组合实施。在一些实施例中，这样的无线装置可包括例如蜂窝电话、智能电话、具有或没有电话功能的手持式无线装置、无线平板等。

图12示意性示出具有这里描述的一个或多个有利特征的示例无线装置900。在这里描述的各种开关和各种偏置/耦合配置的上下文中，开关120和偏置/耦合电路150可以是模块810的一部分。在一些实施例中，这样的开关模块可以促成例如无线装置900的多频带多模式操作。

在示例无线装置900中，具有多个PA的功率放大器(PA)模块916可(经由双工器920)向开关120提供放大后的RF信号，并且开关120可将放大后的RF信号路由到天线。PA模块916可从收发机914接收未放大的RF信号，收发机914可以以已知方式配置和操作。收发机还可配置为处理接收到的信号。收发机914示为与基带子系统910相互作用，基带子系统910配置为提供适于用户的数据和/或话音信号与适于收发机914的RF信号之间的转换。收发机914还示为连接到功率管理部件906，功率管理部件906配置为管理用于无线装置900的操作的功率。这样的功率管理部件还可控制基带子系统910和模块810的操作。

基带子系统910示为连接到用户接口902以促成提供到和接收自用户的话音和/或数据的各种输入和输出。基带子系统910还可连接到存储器904，存储器904配置为储存数据和/或指令以便于无线装置的操作，和/或提供用户信息的储存。

在一些实施例中，双工器920可允许使用公共天线(例如，924)同时执行发射和接收操作。在图12中，接收的信号示为被路由到“Rx”路径(未示出)，其可包括例如低噪声放大器(LNA)。

多种其它无线装置配置可利用这里描述的一个或多个特征。例如，无线装置不需要是多频带装置。在另一示例中，无线装置可包括附加天线，诸如分集天线，以及附加连接特征，诸如Wi-Fi、蓝牙和GPS。在另一示例中，无线装置可包括电池908。

阻抗匹配

前面描述的开关的一个应用是用于阻抗匹配电路，这些开关可基于一个或多个FET，诸如绝缘体上硅(SOI)FET。通常期望匹配电路元件之间的阻抗。例如，通常期望匹配天线与诸如放大器电路(例如，功率放大器模块或低噪声放大器(LNA))之类的后续电路系统的阻抗。匹配电路元件的阻抗的一个原因是获得元件之间的最大功率转移。例如，如果电路在一端具有50Ω的源并且在电路的另一端具有100Ω的负载，那么电路元件之间的功率转移可能小于最大值。匹配电路元件之间的阻抗的一种方式是在电路元件之间插入阻抗匹配电路。虽然本申请在许多环境中并且对于许多不同类型的电路和/或器件元件可能是有用的，但是为了简化论述，本申请的剩余部分中的大部分将集中在将阻抗匹配电路用在天线和诸如LNA之类的后续电路之间的示例。

图13示出阻抗匹配电路的一个示例。图13的阻抗匹配电路1300是可用于阻抗匹配的π电路的示例。阻抗匹配电路1300可包括连接一个电路或器件元件到另一电路或器件元件的串联元件1304。例如，天线可在节点1308处连接到阻抗匹配电路1300，且放大器可连接在节点1306处。

此外，如图所示，阻抗匹配电路1300可包括在串联元件1304每一侧的两个分路元件1302A、1302B，赋予该配置以π配置。分路元件1302A、1302B可包括连接到地的电路元件。串联元件1304和分路元件1302A、1302B中的每个可以是图13所示的LC电路。此外，分路元件1302A、1302B可以配置为储能(Tank)电路，或者配置有并联的电感器和电容器。然而，其它电路也可用于串联元件1304和分路元件1302A、1302B中的一个或两个分路元件这二者。例如，分路元件中的一个或两者可包括电感器、或L基电路、C基电路、或LC电路的其它配置。

在一些实施例中，对于串联元件1304和分路元件1302A、1302B包括的电容器中的一个或多个可以是可调电容器。可调电容器可包括可对串联元件1304或分路元件1302A、1302B的电容做贡献的任何数量的电容器元件。因此，虽然图13示出一个电容器用于阻抗匹配电路1300的每个元件，但是每个元件可包括多个电容器，其可以按照串联、并联或以其它方式组合。电容器的贡献可通过断开和闭合电容器之间的开关(未示出)来修改。可调电容器可以是二进制加权开关电容器、模拟可调电容器、数字开关电容器或数字切换电容器、数字步进电容器、或它们的组合。

有利地，在某些实施例中，使用可调电容器使得阻抗匹配电路1300能够被配置和重新配置以匹配变化的阻抗。例如，无线装置的天线的阻抗可能基于接收信号的频率或者无线装置相对于外部对象或用户的位置而改变。例如，桌子上的电话或其它无线装置的天线可具有与当无线装置被用户握在用户手中或靠在用户头上时不同的阻抗。此外，无线装置的其它状况也可能导致无线装置的部件中的阻抗变化。例如，温度变化可改变无线装置的一个或多个部件的阻抗。作为第二示例，无线装置的物理配置状态(例如，打开或关闭键盘盖)可改变例如天线的阻抗。

通常情况是电路的阻抗可使用一个分路元件来匹配。例如，典型地，分路元件被用于连接到具有较高阻抗的电路元件(例如，放大器)的节点。然而，通常情况是连接到较高阻抗元件的节点将发生变化。例如，在某些时段期间，连接到节点1306的放大器可能比连接到节点1308的天线具有更高的阻抗，而在其它时段期间，连接到节点1306的放大器可能比连接到节点1308的天线具有更低的阻抗。因此，阻抗匹配电路1300包括与节点1306通联的分路元件1302A和与节点1308通联的另一分路元件1302B。可使用开关(未示出)来选择起作用的分路元件。在某些情况中，因为需要，包括额外的分路元件以在阻抗匹配电路1300的每一端(例如，节点1306或节点1308)都具有可用的分路元件导致使用额外的电感器和电容器。包括额外的电容器和电感器会增大阻抗匹配电路1300的大小和成本两者。

示例性L网络阻抗匹配电路

图14示出基于L网络的阻抗匹配电路1400的示例。阻抗匹配电路1400可称为L网络，因为在某些情况中，与π网络形成对比地，该电路可能象字母“L”。在某些实施例中，阻抗匹配电路1400可替代阻抗匹配电路1300使用，并且可包括与阻抗匹配电路1300相同的性能。有利地，替代阻抗匹配电路1300的两个分路元件，阻抗匹配电路1400包括一个分路元件1402。因此，阻抗匹配电路1400可使用比阻抗匹配电路1300更少的电容器和/或电感器，节省了成本和空间两者。

与阻抗匹配电路1300一样，阻抗匹配电路1400可包括串联元件1404以及能够与无线装置的可能具有不同阻抗的元件通联的一对节点1406、1408。如虚线箭头所示，分路元件1402可使用开关(未示出)连接到节点1406或节点1408。与阻抗匹配电路1300一样，分路元件1402和串联元件1404的电容器可以是可调电容器并且可每个都包括一组电容器。例如，可调电容器可包括五个电容器，其每个可单独连接或从阻抗匹配电路1400断开，产生用于可调电容器的32种不同的电容值。

在一些实施例中，阻抗匹配电路1400可包括一个或多个附加元件。例如，可以存在一个或多个电阻器，其包括作为可调电容器的一部分，或者包括在阻抗匹配电路1400中的别处。

图15示出阻抗匹配电路1400的替代表示。如图所示，阻抗匹配电路1400可包括三个开关SW1、SW2、SW3，其可用于配置阻抗匹配电路从而包括L2和C2的分路元件1402可连接到任一节点1406、节点1408，或者可完全排除从而不对阻抗匹配电路1400做出贡献。在图15中串联元件1404由C1和L1表示。

图16A和16B示出用于阻抗匹配电路1400的将分路元件从一个节点移至另一节点的开关配置。在某些实施例中，通过改变包括阻抗匹配电路1400的元件之间的电连接来移动分路元件。图16A示出与节点1408通联的元件比与节点1406通联的元件阻抗更高的情况。在这样的情况中，开关SW2和SW3可闭合，而可让开关SW1断开，导致分路元件与节点1408通联。等效电路图1602示出如图16A配置的阻抗匹配电路1400的配置。

图16B示出与节点1406通联的元件比可与节点1408通联的元件具有更高的阻抗的情况。在这样的情况中，开关SW1和SW2可闭合，而可让开关SW3断开，导致分路元件与节点1406通联。等效电路图1652示出如图16B配置的阻抗匹配电路1400的配置。开关SW1、SW2、SW3可以是单刀单掷开关。替代地，开关可以是能产生所述电路配置的其它开关类型。例如，开关SW1和SW2可使用单刀三掷开关来创建。

附加的示例性L网络配置

如前所述，阻抗匹配电路1400可应用分路电路到节点1406或节点1408，其中串联元件1404位于该两节点之间。有利地，通过调整断开和闭合开关的组合，阻抗匹配电路1400可用于创建其它电路配置。图17A-17D示出可利用L网络阻抗匹配电路1400创建的附加电路配置的四个示例。

图17A示出单个电容器连接在节点1406和1408之间的情况，所述单个电容器可以是一组一个或多个电容器，其配置为二进制加权数字开关电容器以给出特定的电容值。为了实现由等效电路图1702所示的该配置，开关SW1和SW3闭合，而开关SW2断开。此外，与二进制加权数字开关电容器C1相关联的一个或多个开关配置为处于断开位置。图17A所示的配置导致二进制加权数字开关电容器C1通过闭合的开关SW1和SW3而应用在节点1406和节点1408之间。

图17B示出单个电感器连接在节点1406和1408之间的情况，所述单个电感器可以是一组一个或多个电感器，其配置为提供特定的电感值。为了实现如等效电路图1722所示的该配置，开关SW1、SW2和SW3闭合。此外，与二进制加权数字开关电容器C1、C2相关联的一个或多个开关配置为处于断开位置。图17B所示的配置使得电感器L2通过闭合的开关SW1、SW2和SW3而应用在节点1406和节点1408之间。

图17C示出储能电路连接在节点1406和1408之间的情况，储能电路可包括与配置为提供特定电感值的一组一个或多个电感器并联的一组一个或多个电容器，所述一组一个或多个电容器配置为二进制加权数字开关电容器以给出特定电容值。为了实现如等效电路图1742所示的该配置，开关SW1、SW2和SW3闭合。此外，与二进制加权数字开关电容器C1相关联的一个或多个开关配置为处于断开位置。图17C所示的配置使得电容器C2和电感器L2通过闭合的开关SW1、SW2和SW3应用在节点1406和节点1408之间。

注意，等效电路图1742可表示分路电路1402。如图17C以及图14所示，分路电路1402可以是储能电路。然而，如前所述，分路电路1402不限于此。分路电路1402可包括多种电路配置，并且可包括多种不同的电路元件。因此，如图17C所示的配置使得分路电路1402连接在节点1406和节点1408之间那样，图17C所示的配置可导致除了等效电路图1742所示的等效电路之外的、节点1406和节点1408之间的多种其它等效电路。

图17D示出电容器和电感器串联连接在节点1406和1408之间的情况，所述电容器可包括一组一个或多个电容器，其配置为二进制加权数字开关电容器以给出特定电容值，所述电感器可包括一组一个或多个电感器，其配置为提供特定电感值。为了实现如等效电路图1762所示的该配置，开关SW1、SW2和SW3断开。此外，与二进制加权数字开关电容器C2相关联的一个或多个开关可配置为处于断开位置，如图17D所示，或者可配置为处于任何其它位置。图17D所示的配置使得电容器C1和电感器L1应用在节点1406和节点1408之间。

附加的示例性L网络阻抗匹配电路

图18示出L网络阻抗匹配电路1800的另一示例。在某些实施例中，阻抗匹配电路1800可包括上面关于阻抗匹配电路1400描述的实施例中的一些或全部。

类似于阻抗匹配电路1400，阻抗匹配电路1800可包括节点1806和节点1808。如图18所示，节点1808可以是诸如来自天线的射频(RF)输入，而节点1806可以是诸如去往滤波器或放大器的RF输出。此外，在一些情况中，节点1806和1808可以反转过来。换言之，节点1806可以是RF输入，而节点1808可以是RF输出。此外，在一些情况中，取决于例如包括阻抗匹配电路1800的装置的操作状态，节点1806和1808可配置为两者都是输入和输出。

另外，与阻抗匹配电路1400一样，阻抗匹配电路1800可包括分路电路，诸如储能电路。在图18所示的示例中，分路电路由电感器L和C2表示，电感器L在一些情况中可包括一组一个或多个电感器，其配置为提供特定电感值，而电容器C2在一些情况中可包括一组一个或多个电容器，其配置为二进制加权数字开关电容器以给出特定电容值。如前所述，在一些情况中，电容器(例如，电容器C2)可以是模拟可调电容器。开关SW可以是单刀三掷SP3T开关，其使得分路电路能够连接到节点1806或节点1808。此外，在一些情况中，开关SW可配置为防止分路电路连接到节点1806和1808两者。

在某些实施例中，阻抗匹配电路1800可包括定位于节点1806和1808之间的电容器C1，在一些情况中，电容器C1可包括一组一个或多个电容器，其配置为二进制加权数字开关电容器以给出特定电容值。如前所述，阻抗匹配电路可包括与电容器C1串联的电感器。然而，其它电路配置也是可行的。例如，如图18所示，可以从阻抗匹配电路排除与电容器C1串联的附加电感器或电感器集合。

示例性L网络阻抗匹配电路仿真

图19示出针对L网络阻抗匹配电路的电路仿真1900的示例。电路仿真1900仿真了阻抗匹配电路1800的具有附加可选的双工器损耗电路1902和单刀双掷(SP2T)开关1904的版本。

在该特定示例中，电路仿真1900可包括表示滤波器阻抗的节点1906和表示天线阻抗的节点1908。节点1906还可与放大器通联，该放大器可以跟随在滤波器后面。此外，该电路仿真可包括分路电路，该分路电路包括数字开关电容器(DSC)1910和电感器1912。如前所述，该分路电路可以通过开关1904而在节点1906和1908之间切换。此外，电路仿真可包括连接在节点1906和1908之间的第二DSC 1914。

图20示出史密斯图2000，史密斯图2000示出了使用电路仿真1900的阻抗匹配，其中在阻抗匹配电路的一侧具有50Ω阻抗，而在阻抗匹配电路的另一侧具有200Ω阻抗。

具有旁路模式的示例性L网络

图21示出能实施旁路模式的L网络阻抗匹配电路2100的示例。在某些实施例中，阻抗匹配电路2100可包括上面关于阻抗匹配电路1400和1800描述的实施例中的一些或全部。此外，与阻抗匹配电路1400和1800一样，阻抗匹配电路2100可包括一对节点2106和2108，其用于与无线装置的电路或器件电通联，或者另外地，具有至少在一些情况中可能失配的阻抗。此外，如前面关于阻抗匹配电路1400和1800描述的那样，阻抗匹配电路2100可包括在节点2106和2108之间的电容器C1、以及分路电路，分路电路可包括电容器C2和电感器L。

另外，阻抗匹配电路2100可包括开关SW。如图21所示，开关SW可以至少部分地由晶体管构成。晶体管可以是FET或任何其它类型的晶体管。此外，如上所述，FET可以是SOIFET。然而，这些晶体管不限于此，并且可以利用多种晶体管类型的、用于实施晶体管和/或开关的实施技术来实施。

开关SW可配置为将分路电路(例如，LC2电路)连接到节点2106或节点2108。此外，在一些情况中，开关SW可设置为旁路模式。在旁路模式中，进入RF输入端口(例如，图21的示例中的节点2108)的信号可传递到RF输出端口(例如，图21的示例中的节点2108)。

在图21的示例中，两种旁路模式是可行的。在第一旁路模式中，开关SW的两个晶体管或开关全部闭合，信号可在RF输入和RF输出之间短路，然而分路电路将在节点之间，其可能影响电路和信号的特性。在第二旁路模式中，两个开关全部断开，且分路电路被排除。此外，作为C1包括的一个或多个电容器可被短路，从而信号可在来自阻抗匹配电路2100的影响最小的情况下从RF输入传递到RF输出。在一些实施例中，旁路模式可以是可选的。

具有阻抗匹配电路的示例无线装置

图22示出包括阻抗匹配电路2204的无线装置2200的示例。虽然描述为无线装置，但是装置2200可包括任何类型的装置，其可具有彼此通联的阻抗失配的元件。

阻抗匹配电路2204可包括如前所述的任何类型的L网络阻抗匹配电路。例如，阻抗匹配电路2204可包括阻抗匹配电路1400、1800或2100。阻抗匹配电路2204的每个进路(ingress)/出路(egress)节点可与无线装置2200的不同器件或子系统通联。例如，如图2200所示，阻抗匹配电路2204可定位于天线2202和放大器2206之间，并且与它们通联，使得阻抗匹配电路2204能够匹配天线2202和放大器2206之间的阻抗。放大器2206可包括可与装置2200一起使用的任何类型的放大器。例如，放大器可以是功率放大器(PA)或功率放大器模块(PAM)、低噪声放大器(LNA)等。

除了天线2202和放大器2206之外，阻抗匹配电路2204可与控制器2208通联。在一些实施方式中，控制器2208可配置为设置或控制阻抗匹配电路2204。在一些实施例中，控制器2208可使用一个或多个传感器2210以便于确定阻抗匹配电路2204的设置或便于设置阻抗匹配电路2204的配置。一个或多个传感器2210可包括可探测无线装置2200的状况或设置的任何类型的传感器，无线装置2200的状况或设置可能影响无线装置2200的置于与阻抗匹配电路2204的任一进路/出路端口相连接的无线装置子系统(例如，图22所示的示例的天线2202和/或放大器2206)的阻抗。例如，传感器2210可包括用于探测无线装置2200中的子系统的温度的温度传感器、用于探测无线装置2200外部的温度(例如，环境温度)的温度传感器、用于探测无线装置2200的取向(orientation)的传感器、用于探测对象到无线装置2200或其一部分的接近度(例如，覆盖天线2202的手、无线装置2200的阈值接近度内的墙壁、容置无线装置2200的保护罩或外壳等)的传感器、用于确定无线装置2200的机械状态(例如，翻盖打开/关闭，滑盖打开/关闭等)的传感器、用于确定电池2212中剩余的电量的电池传感器、用于确定电池2212是否正在充电和/或无线装置2200是正在由电池还是墙上插座供电的充电传感器等。

替代传感器2210，或者除了传感器2210之外附加地，控制器2208可基于无线装置2200的一个或多个附加元件或子系统的设置或配置来确定阻抗匹配电路2204的设置或配置。例如，如果收发机2214配置为以特定频率发射信号或者如果放大器2206配置为以特定比率放大信号，则控制器2208可确定放大器2206和天线2202之间预期的阻抗失配并且可相应地配置阻抗匹配电路2204。

此外，控制器2208可基于与无线装置2200的一个或多个附加元件或子系统相关联的数据来确定阻抗匹配电路2204的设置或配置。该数据还可包括可从无线装置2200处的贮存器(repository)(未示出)或以其它方式得到的配置规则。例如，控制器2208可从贮存器访问一组配置规则，其指示基于所探测的离蜂窝塔的接近度对阻抗匹配电路2204的设置，或指示在无线信号的发射或接收期间无线装置2200的特定操作频率的设置。

在一些实施例中，阻抗匹配电路2204的控制可以是开环的。在这样的实施例中，如上所述，控制器2208可确定无线装置2200的状况或操作环境，并且可相应地配置阻抗匹配电路2204。例如，控制器2208可确定无线装置2200正被握持对着用户(例如，握持朝着用户的耳朵处)并可确定无线装置2200的环境温度，并且基于这些状况，控制器2208可相应地配置阻抗匹配电路2204。

替代地，阻抗匹配电路2204的控制可以是闭环的。在这样的实施例中，控制器2208可以如关于开环控制所描述的那样配置阻抗匹配电路2204。此外，控制器2208可利用例如与在阻抗匹配电路2204的任一端探测到的阻抗(例如，天线2202的阻抗和放大器2206的阻抗)相关的反馈来持续细调(refine)或更新阻抗匹配电路2204的设置。此外，控制器2208可至少部分地基于由例如传感器2210探测到的无线装置2200的状况来持续细调或更新阻抗匹配电路2204的设置。

控制阻抗匹配电路2204可包括确定开关是断开还是闭合阻抗匹配电路2204以移动分路电路(例如，分路电路1402)，使得分路电路电连接到阻抗匹配电路2204的一个进路/出路节点(例如，节点1406)还是另一个进路/出路节点(例如，节点1408)的子系统(例如，无线装置2200的天线2202或放大器2206)。此外，在一些情况中，控制阻抗匹配电路2204可包括配置可调电容器。例如，控制阻抗匹配电路2204可包括断开或闭合开关以改变二进制加权数字开关电容器(例如，图18的C1和/或C2)中的对可调电容器元件的电容值有贡献的电容器的数量。

除了前述子系统和部件之外，无线装置2200可包括多种其它类型的器件和/或子系统。例如，如图22所示，无线装置可包括功率管理系统2216、基带子系统2218、用户接口处理器2220、存储器模块2222等。此外，虽然未示出，但是无线装置可包括多种附加的处理器和器件，诸如中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、模数转换器、数模转换器等。此外，关于无线装置2200所示的系统中的一个或多个可以是可选的。例如，用户接口处理器2220可以是可选的。在一些实施例中，图22所示的系统中的一个或多个可以被包括为前端模块的一部分。例如，控制器2208、阻抗匹配电路2204、放大器2206、收发机2214和基带系统2218中的一个或多个可被包括为前端模块的一部分。

无线装置2200的其它配置是可能的。例如，无线装置2200可包括接收机，接收机可包括与双工器电通联的天线。双工器可电连接到带通滤波器，带通滤波器本身可以电连接到低噪声放大器(LNA)。阻抗调谐器或阻抗匹配电路2204可置于接收机的一个或多个块的接口之间。例如，阻抗匹配电路2204可电连接在天线和双工器之间或带通滤波器和LNA之间。一般地，阻抗匹配电路2204定位于可能需要宽的调谐范围的位置处。

在某些实施例中，阻抗匹配电路2204用于具有一般限制于接收信号的分集天线的分集接收机路径中。这是通常的情况，因为信号功率大于与阻抗调谐器一起使用的开关的电压处理能力。然而，与可用于接收和发射两者的主天线一起使用阻抗匹配电路2204也是可能的。例如，如果阻抗匹配电路2204包括高电压处理开关，则阻抗匹配电路2204可与诸如主天线之类的执行发射功能的天线一起使用。

附加实施例

在一些实施例中，可执行一种方法以匹配电路或无线装置的两个或更多器件元件的阻抗。为了简化论述，将关于匹配诸如天线和放大器之类的两个器件元件的阻抗来描述该方法，这两个器件元件可被包括为前端模块的一部分。该方法可由能控制或配置阻抗匹配电路2204的任何系统来执行。例如，该方法可由控制器2208执行，控制器2208可从阻抗匹配电路2204分离或者是其一部分。

在一些实施方式中，该方法可包括由例如控制器2208确定第一电路元件(例如，天线2202)的第一阻抗值。虽然第一电路元件可包括不同的电路元件(例如，传感器、收发机等)，但是为了简化论述，将使用天线2202作为第一电路元件来描述该方法。典型地，但是非必须地，第一电路元件与阻抗匹配电路直接电通联。例如，如果天线2202与阻抗匹配电路1400电通联，则天线2202可连接到节点1406或1408。在一些实施例中，诸如电阻器之类的电路元件可电连接在第一电路元件(例如，天线2202)和阻抗匹配电路2204之间。

控制器2208可确定第二电路元件(例如，放大器2206)的第二阻抗值。虽然第二电路元件可包括不同的电路元件(例如，传感器、收发机等)，但是为了简化论述，将使用放大器2206作为第二电路元件来描述该方法。典型地，但是非必须地，第二电路元件与阻抗匹配电路直接电通联。例如，如果放大器2206与阻抗匹配电路1400电通联，则放大器2206可连接到与和天线2202电通联的节点相反的节点(例如，如果天线与节点1406电通联，则连接到节点1408)。在一些实施例中，诸如电阻器之类的电路元件可电连接在第二电路元件(例如，放大器2206)和阻抗匹配电路2204之间。

控制器2208可比较第一阻抗值和第二阻抗值以确定天线2202和放大器2206的阻抗是否失配。如果阻抗不失配，则控制器2208可通过例如断开分路元件的开关以将分路元件从阻抗匹配电路2204电排除而配置阻抗匹配电路2204以进入旁路模式。

如果控制器2208确定阻抗失配，则控制器2208可配置阻抗匹配电路2204以修改电路元件之一的阻抗，从而匹配另一电路元件的阻抗。例如，如果天线2202比放大器2206具有更高的阻抗，则控制器2208可配置阻抗匹配电路2204使得阻抗匹配电路2204的分路元件与电连接到天线2202的阻抗匹配电路2204的节点直接电通联。在一些情况中，一个或多个电路元件可电连接在分路元件和与天线2202电通联的节点之间。如前(例如，关于图16A和16B)所述，控制器2208可通过断开和闭合阻抗匹配电路2204的开关而配置阻抗匹配电路2204。在一些实施例中，开关还可断开或闭合以修改分路元件产生的阻抗。例如，可通过断开和闭合DSC的特定开关来配置阻抗匹配电路2204的数字开关电容器。

在一些实施例中，可随着第一电路元件和第二电路元件的阻抗发生变化而配置和重新配置阻抗匹配电路2204。例如，天线2202的阻抗可关于用户的手或头相对于天线2202的位置而改变。在这样的情况中，控制器2208可通过断开和闭合阻抗匹配电路2204中包括的开关以改变电连接，来将阻抗匹配电路2204的分路从一个节点动态移位到另一节点。在一些情况中，可基于来自传感器2210的信息确定电路元件的阻抗或对电路元件的阻抗的预期变化。

此外，在一些情况中，匹配第一和第二电路元件的阻抗并不是总是可行的。例如，基于因为例如用户与无线装置的相互作用而引起的持续变化的环境，第一电路元件的阻抗可在一定范围的值上波动。在这样的情况中，控制器2208可在特定阻抗匹配电路2204的能力内，配置阻抗匹配电路2204以最小化第一电路元件和第二电路元件之间的阻抗失配。例如，如果阻抗匹配电路2204的粒度(granularity)支持在10Ω以内改变阻抗，则控制器2208可在10Ω以内对第一和第二电路元件的阻抗进行匹配。

一般评述

除非上下文清楚地另有要求，否则贯穿说明书和权利要求书，要按照与排它性或穷尽性的意义相反的包括性的意义，也就是说，按照“包括但不限于”的意义来阐释术语“包括(comprise)”、“包含(comprising)”等。如在这里一般使用的术语“耦接/耦合”是指可以直接连接的、或者借助于一个或多个中间元件连接的两个或更多元件。另外，当在本申请中使用时，术语“在这里”、“上面”、“下面”和相似含义的术语应该是指作为整体的本申请，而不是本申请的任何具体部分。在上下文允许时，使用单数或复数的以上说明书中的术语也可以分别包括复数或单数。提及两个或更多项目的列表时的术语“或”，这个术语涵盖该术语的全部以下解释：列表中的任何项目、列表中的所有项目、和列表中项目的任何组合。

本发明实施例的以上详细描述不意欲是穷尽性的，或是将本发明限于上面所公开的精确形式。尽管上面出于说明性的目的描述了本发明的具体实施例和用于本发明的示例，但是如本领域技术人员将认识到的，在本发明范围内的各种等效修改是可能的。例如，尽管按照给定顺序呈现了处理或块，但是替换的实施例可以执行具有不同顺序的步骤的处理，或采用具有不同顺序的块的系统，并且一些处理或块可以被删除、移动、添加、减去、组合和/或修改。可以按照各种不同的方式来实现这些处理或块中的每一个。同样地，尽管有时将处理或块示出为串行地执行，但是相反地，这些处理或块也可以并行地执行，或者可以在不同时间进行执行。

可以将在这里提供的本发明的教导应用于其它系统，而不必是上述的系统。可以对上述的各个实施例的元素和动作进行组合，以提供进一步的实施例。

这里使用的状况语言，诸如但不限于“能”、“可”、“可以”、“例如”等，除非具体地另外说明，或者在所使用的上下文中另外理解，一般旨在表示某些实施例包括，而其它实施例不包括某些特征、元件和/或状态。因此，这样的状况语言一般无意暗示特征、元件和/或状态以任何方式是一个或多个实施例必需的，或者一个或多个实施例必须包括用于判断(有或没有发起方输入或推动)这些特征、元件和/或状态是否包括在任何特定实施例中或者在任何实施例中被执行的逻辑。

尽管已经描述了本发明的一些实施例，但是已经仅仅借助于示例呈现了这些实施例，并且所述实施例不意欲限制本申请的范围。其实，可以按照多种其它形式来实施在这里描述的新颖方法和系统；此外，可以做出在这里描述的方法和系统的形式上的各种省略、替换和改变，而没有脱离本申请的精神。附图和它们的等效物意欲涵盖如将落入本公开的范围和精神内的这种形式或修改。

Claims

1.一种阻抗匹配电路，包括：

定位于第一节点和第二节点之间的串联元件，所述第一节点与天线电通联，所述第二节点与双工器电通联；

分路元件，配置为在所述第一节点和所述第二节点之一与地之间电通联；以及

开关网络，配置为将所述分路元件从在所述第一节点与地之间电通联切换至在所述第二节点与地之间电通联，所述开关网络包括第一开关、第二开关和第三开关，所述第一开关连接在所述第一节点和所述分路元件之间，所述第三开关连接在所述分路元件和所述第二节点之间，所述第二开关是分路元件的一部分，所述第二开关通过所述第一开关从所述第一节点分离，并且通过所述第三开关从所述第二节点分离。

2.如权利要求1所述的阻抗匹配电路，其中，所述串联元件包括电容器。

3.如权利要求2所述的阻抗匹配电路，其中，所述串联元件包括电感器和电容器。

4.如权利要求3所述的阻抗匹配电路，其中，所述电容器是包括一个或多个电容器的数字开关电容器。

5.如权利要求3所述的阻抗匹配电路，其中，所述电容器是模拟可调电容器。

6.如权利要求1所述的阻抗匹配电路，其中，所述分路元件包括电感器和电容器。

7.如权利要求6所述的阻抗匹配电路，其中，所述电容器是包括一个或多个电容器的数字开关电容器。

8.如权利要求6所述的阻抗匹配电路，其中，所述电容器是模拟可调电容器。

9.如权利要求6所述的阻抗匹配电路，其中，所述电感器和所述电容器被并联配置。

10.如权利要求1所述的阻抗匹配电路，其中，所述第一开关包括场效应晶体管。

11.如权利要求1所述的阻抗匹配电路，其中，所述开关网络还配置为将所述阻抗匹配电路置于旁路模式中。

12.如权利要求11所述的阻抗匹配电路，其中，所述旁路模式使得信号能够在所述分路元件不与所述第一节点和所述第二节点电通联的情况下从所述第一节点发送到所述第二节点。

13.如权利要求11所述的阻抗匹配电路，其中，所述旁路模式使得信号能够在所述分路元件与所述第一节点和所述第二节点电通联的情况下从所述第一节点发送到所述第二节点。

14.一种无线装置，包括：

与第一阻抗值相关联的天线；

与第二阻抗值相关联的双工器，所述第二阻抗值至少在一时间段不同于所述第一阻抗值；以及

阻抗匹配电路，电连接在所述天线和所述双工器之间，并且与所述天线和所述双工器电通联，所述阻抗匹配电路包括如权利要求1-13中的任一项所述的阻抗匹配电路。

15.如权利要求14所述的无线装置，还包括控制器，其配置为操作所述阻抗匹配电路的一个或多个开关。

16.如权利要求15所述的无线装置，还包括一个或多个传感器，所述控制器配置为至少部分基于从所述一个或多个传感器获得的信息来操作所述一个或多个开关。

17.如权利要求14所述的无线装置，其中，所述天线是配置为接收信号的分集天线。

18.一种匹配阻抗的方法，所述方法包括：

确定与阻抗匹配电路电通联的第一电路元件的第一阻抗值；

确定与所述阻抗匹配电路电通联的第二电路元件的第二阻抗值；

比较所述第一阻抗值和所述第二阻抗值以确定所述第一阻抗值是否大于所述第二阻抗值；以及

响应于确定所述第一阻抗值大于所述第二阻抗值，配置所述阻抗匹配电路的分路元件以与所述第一电路元件而非所述第二电路元件直接电通联。

19.如权利要求18所述的方法，其中，响应于确定所述第一阻抗值在一阈值程度上匹配所述第二阻抗值，所述方法还包括将所述阻抗匹配电路配置为处于旁路模式。