CN105874720A - 与射频滤波器或双工器的低损耗旁路相关的系统、电路和方法 - Google Patents

与射频滤波器或双工器的低损耗旁路相关的系统、电路和方法 Download PDF

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Abstract

公开了与射频RF滤波器或双工器的低损耗旁路相关的系统、电路和方法。在一些实施例中，一种开关网络电路系统可包括第一开关，其具有输入刀、通过掷和至少一个专用旁路掷，所述输入刀配置为接收射频RF信号，所述通过掷配置为可连接到所述输入刀以允许将所述RF信号路由到RF部件，所述至少一个专用旁路掷配置为可连接到所述输入刀和至少一个旁路导电路径。所述开关网络电路系统还可包括具有刀和掷的第二开关，所述第二开关可连接在所述RF部件的输出与所述旁路导电路径之间。在所述第一开关中使用专用旁路掷允许实施所述滤波器或双工器的低损耗旁路。

Description

与射频滤波器或双工器的低损耗旁路相关 的系统、电路和方法
技术领域
本申请总体上涉及与射频滤波器或双工器的低损耗旁路相关的系统和方法。
背景技术
在射频(RF)系统中，在某些情况下通常需要或希望有滤波器或双工器。当不需要时，可能希望旁路滤波器或双工器从而避免产生与滤波器或双工器相关联的损耗。
发明内容
根据多个实施方式，本申请涉及一种开关网络电路系统，其包括具有输入刀、通过掷和至少一个专用旁路掷的第一开关，所述输入刀配置为接收射频(RF)信号，所述通过掷配置为可连接到所述输入刀以允许将所述RF信号路由到RF部件，所述至少一个专用旁路掷配置为可连接到所述输入刀和至少一个旁路导电路径。所述开关网络电路系统还包括具有刀和掷的第二开关。所述第二开关配置为可连接在所述RF部件的输出与所述旁路导电路径之间。
在一些实施例中，所述第二开关可包括至少一个单刀单掷(SPST)开关。所述第二开关可包括针对所述RF部件的所述输出的每个通道有一个SPST开关。所述一个或多个SPST开关中的每个可在所述电路系统处于旁路模式时处于断开状态，在所述电路系统处于通过模式时处于接通状态。
在一些实施例中，所述第一开关可以是单刀多掷(SPMT)开关，使得所述单刀为所述输入刀，所述多掷包括所述通过掷和所述至少一个专用旁路掷。在一些实施例中，所述RF部件可包括滤波器。在一些实施例中，所述至少一个专用旁路掷可包括两个或更多掷。在一些实施例中，所述RF部件可包括双工器。
在一些实施方式中，本申请涉及一种半导体晶片，其包括配置为容纳多个部件的衬底。所述半导体晶片还包括设置在所述衬底上的开关网络。所述开关网络包括具有输入刀、通过掷和至少一个专用旁路掷的第一开关，所述输入刀配置为接收射频(RF)信号，所述通过掷配置为可连接到所述输入刀以允许将所述RF信号路由到RF部件，所述至少一个专用旁路掷配置为可连接到所述输入刀和至少一个旁路导电路径。所述开关网络还包括具有刀和掷的第二开关。所述第二开关配置为可连接在所述RF部件的输出与所述旁路导电路径之间。
在一些实施例中，所述开关网络实施可以实施为绝缘体上硅(SOI)工艺技术。在一些实施例中，所述开关网络可以实施为赝晶型高电子迁移率晶体管(pHEMT)工艺技术。
在多个实施方式中，本申请涉及一种射频(RF)模块，其包括配置为容纳多个部件的封装衬底。所述RF模块还包括安装在所述封装衬底上的晶片，所述晶片具有开关网络，所述开关网络包括具有输入刀、通过掷和至少一个专用旁路掷的第一开关，所述输入刀配置为接收射频(RF)信号，所述通过掷配置为可连接到所述输入刀以允许将所述RF信号路由到RF部件，所述至少一个专用旁路掷配置为可连接到所述输入刀和至少一个旁路导电路径。所述开关网络还包括具有刀和掷的第二开关。所述第二开关配置为可连接在所述RF部件的输出与所述旁路导电路径之间。所述RF模块还包括多个连接器，其配置为提供所述晶片与所述封装衬底之间的电连接。
在一些实施例中，所述晶片可以是绝缘体上硅(SOI)晶片。在一些实施例中，所述晶片可以是赝晶型高电子迁移率晶体管(pHEMT)晶片。
根据多个教导，本申请涉及一种射频(RF)装置，其包括配置为处理RF信号的收发机。所述RF装置还包括与所述收发机通信以便于所述RF信号的发送和接收的天线。所述RF装置还包括开关网络，其实施在所述收发机和所述天线之间，并且配置为路由所述RF信号。所述开关网络包括具有输入刀、通过掷和至少一个专用旁路掷的第一开关，所述输入刀配置为接收输入信号，所述通过掷配置为可连接到所述输入刀以允许将所述输入信号路由到RF部件，所述至少一个专用旁路掷配置为可连接到所述输入刀和至少一个旁路导电路径。所述开关网络还包括具有刀和掷的第二开关。所述第二开关配置为可连接在所述RF部件的输出与所述旁路导电路径之间。
在一些实施方式中，本申请涉及一种制造具有旁路架构的器件的方法。所述方法包括形成或提供第一开关，所述第一开关包括至少一个专用于射频(RF)信号的旁路的掷。所述方法还包括形成或提供RF部件。所述方法还包括将所述至少一个专用旁路掷连接到旁路过所述RF部件的对应导电路径。
在一些实施例中，所述方法还可包括在所述RF部件的一个或多个输出通道中的每个处形成或提供第二开关。在一些实施例中，所述RF部件可包括滤波器。在一些实施例中，所述RF部件可包括双工器。
根据一些实施方式，本申请涉及一种用于在开关网络中旁路过射频(RF)部件的方法。所述方法包括操作第一开关，使得在所述第一开关的输入刀处接收到的RF信号通过专用旁路掷路由到旁路导电路径。所述第一开关的该操作将所述RF部件从所述第一开关的输入刀断开。所述方法还包括操作第二开关，使得所述RF部件从所述旁路导电路径断开。
在一些实施例中，所述RF部件可包括滤波器。在一些实施例中，所述RF部件可包括双工器。
出于概述本申请的目的，已经在这里描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应理解，不一定根据本发明的任何具体实施例可以实现所有这些优点。因而，可以按照实现或优化如在这里教导的一个优点或一组优点的方式来实施或实现本发明，而不需要实现如在这里可以教导或建议的其他优点。
附图说明
图1A和1B示出了具有一个或多个这里描述的特征的架构的通过(pass-through)模式和旁路模式。
图2A-2C示出了可以用单刀多掷(SPMT)开关实施图1的架构以允许旁路与RF部件相关联的一个或多个通道。
图3A-3C示出了图2A-2C的RF部件的示例。
图4A和4B示出了图3B的配置的更具体示例的通过模式和旁路模式。
图5示出了需要单独的开关来实现旁路功能的当前旁路架构的示例。
图6示出了具有开关网络的示例半导体晶片，所述开关网络具有这里描述的一个或多个特征。
图7示出了可包括图6的晶片和图1-3的RF部件的示例模块。
图8示出了具有包括图6的开关网络的模块的示例RF装置。
图9示出了可实施为制造包括具有这里描述的一个或多个特征的旁路架构的器件的示例过程。
图10A和10B示出了可实施为使能旁路模式和通过模式的示例过程。
具体实施方式
这里提供的小标题(如果有的话)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。
这里公开的系统和方法涉及改善与诸如射频(RF)滤波器或RF双工器之类的一些RF部件相关联的旁路电路的性能。这种改善可包括，例如，降低RF信号的损耗。尽管这里在双工器的上下文中描述了各种示例，但是应理解的是，本申请的一个或多个特征也可在诸如多工器之类的其他应用中实施。为了这里描述的目的，术语双工器和多工器可互换使用。因此，除非另外具体指出，双工器或多工器可包括两个或更多个通道。
RF系统通常包括一个或多个滤波器和/或一个或多个双工器。这些部件通常不是在所有情况下都使用。因此，当不需要这种功能时，有时候希望使RF信号旁路过滤波器或双工器，从而可以避免与滤波器或双工器相关联的额外系统损耗。用于实现这种旁路的当前架构通常涉及添加串联开关元件用于执行旁路。然而，这些串联开关元件通常导致开关插入损耗。
这里描述的旁路配置的示例中可以实现诸如插入损耗降低之类的有利特征。图1A和1B示出了旁路架构100，其可配置为处于第一状态(图1A)和第二状态(图1B)。第一状态可对应于通过(pass-through)模式，其中RF信号经由导电路径110、112、114、116通过(虚线130所示)第一节点1和第二节点2之间的RF器件104。这里将更详细地描述RF器件104的非限制性示例。第二状态可对应于旁路模式，其中RF信号经由导电路径120旁路过(虚线140所示)RF器件104。
在一些实施方式中，前述通过模式和旁路模式可由包括第一和第二开关电路S1(102)和S2(106)的开关网络促成。在一些实施例中，第一开关102可作为开关网络的输入开关。这里将更详细地描述第一开关102的各种非限制性示例。在一些实施例中，第二开关106可配置为当处于旁路模式时为RF器件104的一个或多个输出中的每一个提供改善的隔离。这里将更详细地描述第二开关106的示例。
图2A-2C示出了在一些实施方式中，图1的架构100的第一开关102可基于单刀N掷(SPNT)开关，其中N为正整数。一个或多个额外的掷可添加到该开关，其中这些添加的掷可专用于提供旁路功能。例如，假设N为5，使得SP5T配置提供常规的开关网络功能。那么，添加两个额外的掷可实现SP7T配置，其中五个臂(arm)促成常规开关网络功能，而剩余的两个臂促成用于RF器件的旁路功能。其他的N值和添加掷数量也是可行的；这里将描述各种示例。
在图2A的架构100的示例配置150中，一个额外的掷可被提供给输入开关从而实现SP(N+1)T开关152。该添加的掷可专用于单通道RF器件104的旁路。该单通道RF器件可具有经由导电路径112的输入和经由导电路径114的输出。因此，当处于通过模式时，RF信号可经由N个掷中的一个从开关152经路径112传递到RF器件104，并且经由路径114从RF器件104输出。当处于旁路模式时，RF信号可经由添加的掷从开关152传递到旁路路径120，从而旁路过RF器件104。图3A示出了配置200，其中单通道RF器件104可为例如RF滤波器204。
在图2B的架构100的示例配置160中，两个额外的掷可被提供给输入开关从而实现SP(N+2)T开关162。该添加的掷可专用于RF器件104的多达两个通道的旁路。该RF器件可具有经由导电路径112的输入和经由导电路径114a、114b的两个输出。因此，当处于通过模式时，RF信号可经由N个掷中的一个从开关162经路径112传递到RF器件104，并且经由路径114a、114b从RF器件104输出。当处于旁路模式时，RF信号可经由两个添加的掷从开关162传递到旁路路径120a、120b中的任一个或两者，从而旁路过RF器件104。图3B示出了示例配置210，其中RF器件104可为例如双工器214。
在图2C的架构100的示例配置170中，三个额外的掷可被提供给输入开关从而实现SP(N+3)T开关172。该添加的掷可专用于RF器件104的多达三个通道的旁路。该RF器件可具有经由导电路径112的输入和经由导电路径114a、114b、114c的三个输出。因此，当处于通过模式时，RF信号可经由N个掷中的一个从开关172经路径112传递到RF器件104，并且经由路径114a、114b、114c从RF器件104输出。当处于旁路模式时，RF信号可经由三个添加的掷从开关172传递到旁路路径120a、120b、120c中的一个或多个，从而旁路过RF器件104。图3C示出了示例配置220，其中RF器件104可为例如多工器224。
图2和3示出了在一些实施方式中，一个或多个单刀单掷(SPST)开关可提供与参照图1描述的第二开关S2(106)相关联的功能。SPST开关可设置在RF器件的每个通道的输出处。因此，在图2A的示例配置150中，SPST开关156示为设置在RF器件104的单个输出处。在图2B的示例配置160中，SPST开关156a、156b示为设置在RF器件104的两个输出处。在图2C的示例配置170中，SPST开关156a、156b、156c示为设置在RF器件104的三个输出处。这里将更详细地描述SPST开关156和输入开关(152、162、172)的示例操作配置。
图4A和4B示出了示例配置210的通过(250)模式和旁路(280)模式，示例配置210可为参照图2B和3B描述的配置的更具体示例。SP(N+2)T开关示为SP7T开关252，其配置为经由导电路径260在其单个刀处接收输入RF信号。七个掷中的五个(1、2、4、6、7)示为给开关252提供常规开关网络功能，包括通过第四掷和导电路径112给双工器214提供通过输入。剩余的两个掷(3、5)示为连接到旁路路径120a、120b。旁路路径120a、120b示为连接到它们各自的输出路径270a、270b。
来自双工器214的两个输出通道示为被提供给导电通道路径114a、114b。SPST开关156a示为插置在第一通道路径114a和第一输出路径270a之间。类似地，SPST开关156b示为插置在第二通道路径114b和第二输出路径270b之间。
图4A的示例通过模式250可通过设置开关252以使得输入刀连接到第四掷并且接通每个SPST开关156a、156b来实施。因此，导电路径260与路径270a、270b二者互连，从而便于双工器的操作。
图4B的示例旁路模式280可通过设置开关252以使得输入刀连接到第五掷并且断开每个SPST开关156a、156b来实施。因此，导电路径260与第二路径270b互连，两个路径(260和270b)之间的RF信号旁路过双工器214。如果路径260与第一路径270a互连，那么可设置开关252以使得输入刀连接到第三掷。
在两个前述旁路示例的任一个中，与互连的输出对应的SPST开关是断开的，另一个SPST开关可断开也可不断开。例如，在第二路径270b与路径260互连的第一示例中，第二SPST开关156b断开，第一SPST开关156a可断开也可不断开。类似地，在第一路径270a与路径260互连的第二示例中，第一SPST开关156a断开，第二SPST开关156b可断开也可不断开。
图5示出了在示例SP5T开关302的上下文中用于实现双工器312的旁路的当前架构的示例配置300，示例SP5T开关302不包括任何旁路专用掷(一个或多个)。SP5T开关302示为使其第三掷连接到路径304，路径304提供用于单独的旁路开关306的输入。
单独的旁路开关306示为包括三个掷，第一和第三掷连接到旁路路径310a、310b，第二掷连接到双工器312的输入308。双工器的两个输出(314a、314b)中的每个示为连接到输出开关的两个掷中的一个(316a或316b)。输出开关的另一个掷示为连接到旁路路径(310a或310b)。输出开关的刀示为连接到输出路径(318a或318b)。
基于图4的示例架构和图5的示例当前架构的比较，可以注意到多处不同。例如，在图4的示例架构210中，RF信号在处于通过模式时通过两个开关(SP7T和SPST)，而在处于旁路模式时仅通过一个开关(SP7T)。另一方面，在图5的示例架构300中，RF信号在通过和旁路两种模式下都通过三个开关(SP5T、SP3T和SP2T)。因此可以看出，图4的示例架构210有利地具有更少数量的会产生插入损耗的单独开关。该优势在旁路模式时甚至更明显，在旁路模式时RF信号可仅遇到一个开关(例如，SP7T)，而不是三个开关(例如，SP5T、SP3T和SP2T)。
图6示出了在一些实施例中，具有一个或多个这里描述的特征的开关网络502可实施在半导体晶片500上。该开关网络可利用一种或多种工艺技术来制造。例如，开关网络可基于利用绝缘体上硅(SOI)工艺技术制造的场效应晶体管(FET)的网络。在另一示例中，开关网络可基于用砷化镓(GaAs)工艺技术实施的赝晶型高电子迁移率晶体管(pHEMT)的网络。如这里描述的，开关网络502可包括单刀多掷(SPMT)开关504，SPMT开关504包括专用于将信号旁路绕开RF部件(未示出)的一个或多个旁路掷506。该专用掷示为连接到旁路路径520，旁路路径520又连接到输出路径518。SPMT开关504示为连接到与RF器件相连接的路径。
同样如这里描述的，开关网络502也可包括一个或多个SPST开关508以便于当开关网络502处于旁路模式时改善隔离。SPST开关508示为连接到路径514，用于与RF器件的输出相连接。SPST开关508还示为连接到路径516，路径516又连接到输出路径518。路径516和518可连接到SPST开关508的刀和掷。
图7示出了在一些实施例中，包括具有这里描述的一个或多个特征的开关网络502的晶片500可以是封装模块550的一部分。模块550也可包括诸如这里描述的滤波器、双工器或多工器之类的RF器件104。开关网络502和RF器件104可相互连接(例如，通过图6的导电路径512和514)从而提供这里描述的功能。模块550也可包括一个或多个旁路路径从而促成这里描述的旁路功能。模块550还可包括诸如叠层衬底之类的封装衬底。模块550还可包括一个或多个连接从而便于提供来往于晶片500的信号。模块550还可包括各种封装结构554。例如，可在晶片500上形成外塑(overmold)结构，从而提供保护以免受外部元素损害。
图8示出了在一些实施例中，具有这里描述的开关网络502和RF器件104的模块500可包括在诸如无线装置之类的RF装置570中。该无线装置可包括，例如，蜂窝电话、智能电话等。在一些实施例中，开关网络502可实施在诸如图7的示例之类的封装模块中。RF装置570描述为包括其他常用部件，诸如收发器电路572和天线576。
图9示出了可实施来制造包括具有这里描述的一个或多个特征的旁路架构的器件的过程600。在框602中，可形成或提供具有至少一个额外掷的开关。在框604中，可形成或提供诸如滤波器和/或双工器之类的RF部件。在框606中，开关的至少一个额外掷可连接到旁路过RF部件的至少一个导电路径。在一些实施方式中，导电路径可连接到输出路径。在一些实施方式中，过程600还可包括在RF部件的输出与输出路径之间形成或提供SPST开关。
图10A和10B示出了可实施来在这里描述的通过模式和旁路模式之间切换的示例过程。图10A示出了过程610，其可实施来使能旁路模式。在框612中，可产生旁路命令。在框614中，可发出开关信号。开关信号可基于旁路命令，并且实现开关的刀到专用于RF信号的旁路的掷的连接。
图10B示出了过程620，其可实施来使能通过模式。在框622中，可产生通过命令。在框624中，可发出开关信号。开关信号可基于通过命令，并且实现开关的刀从专用于RF信号的旁路的掷的断开。
这里在为RF部件提供输入的单刀多掷(SPMT)开关的上下文中描述了一些示例。例如，图4A和4B示出了其中输入在SP7T开关左侧、输出在架构右侧的路径。将理解的是，该方向性仅是为了便于描述的示例。在一些实施方式中，具有这里描述的一个或多个特征的架构可为双向的。该双向性可适用于架构整体或其某一部分。
这里在单刀配置的上下文中描述了一些示例开关。然而将理解的是，本申请的一个或多个特征也可在具有多于一个刀的开关中实现。
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，要按照与排他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词语“耦接”是指两个或更多元件可以直接地连接、或者借助于一个或多个中间元件来连接。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描述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以下解释中的全部：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。
尽管已经描述了本发明的某些实施例，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公开的范围。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。相关的权利要求和它们的等效物意欲涵盖如将落入本申请的范围和精神内的这种形式或修改。

Claims (22)

1.一种开关网络电路系统，包括：
第一开关，其包括输入刀、通过掷和至少一个专用旁路掷，所述输入刀配置为接收射频RF信号，所述通过掷配置为可连接到所述输入刀以允许将所述RF信号路由到RF部件，所述至少一个专用旁路掷配置为可连接到所述输入刀和至少一个旁路导电路径；以及
第二开关，其包括刀和掷，所述第二开关配置为可连接在所述RF部件的输出与所述旁路导电路径之间。
2.如权利要求1所述的电路系统，其中，所述第二开关包括至少一个单刀单掷SPST开关。
3.如权利要求2所述的电路系统，其中，所述第二开关包括：针对所述RF部件的所述输出的每个通道有一个SPST开关。
4.如权利要求3所述的电路系统，其中，所述一个或多个SPST开关中的每个在所述电路系统处于旁路模式时处于断开状态，在所述电路系统处于通过模式时处于接通状态。
5.如权利要求1所述的电路系统，其中，所述第一开关是单刀多掷SPMT开关，使得所述单刀为所述输入刀，所述多掷包括所述通过掷和所述至少一个专用旁路掷。
6.如权利要求5所述的电路系统，其中，所述RF部件包括滤波器。
7.如权利要求5所述的电路系统，其中，所述至少一个专用旁路掷包括两个或更多掷。
8.如权利要求7所述的电路系统，其中，所述RF部件包括双工器。
9.一种半导体晶片，包括：
衬底，配置为容纳多个部件；以及
开关网络，其设置在所述衬底上，所述开关网络包括具有输入刀、通过掷和至少一个专用旁路掷的第一开关，所述输入刀配置为接收射频RF信号，所述通过掷配置为可连接到所述输入刀以允许将所述RF信号路由到RF部件，所述至少一个专用旁路掷配置为可连接到所述输入刀和至少一个旁路导电路径，所述开关网络还包括具有刀和掷的第二开关，所述第二开关配置为可连接在所述RF部件的输出与所述旁路导电路径之间。
10.如权利要求9所述的半导体晶片，其中，所述开关网络实施为绝缘体上硅SOI工艺技术。
11.如权利要求9所述的半导体晶片，其中，所述开关网络实施为赝晶型高电子迁移率晶体管pHEMT工艺技术。
12.一种射频RF模块，包括：
封装衬底，配置为容纳多个部件；
晶片，其安装在所述封装衬底上，所述晶片具有开关网络，所述开关网络包括具有输入刀、通过掷和至少一个专用旁路掷的第一开关，所述输入刀配置为接收射频RF信号，所述通过掷配置为可连接到所述输入刀以允许将所述RF信号路由到RF部件，所述至少一个专用旁路掷配置为可连接到所述输入刀和至少一个旁路导电路径，所述开关网络还包括具有刀和掷的第二开关，所述第二开关配置为可连接在所述RF部件的输出与所述旁路导电路径之间；以及
多个连接器，配置为提供所述晶片与所述封装衬底之间的电连接。
13.如权利要求12所述的RF模块，其中，所述晶片是绝缘体上硅SOI晶片。
14.如权利要求12所述的RF模块，其中，所述晶片是赝晶型高电子迁移率晶体管pHEMT晶片。
15.一种射频RF装置，包括：
收发机，配置为处理RF信号；
天线，其与所述收发机通信以便于所述RF信号的发送和接收；以及
开关网络，其实施在所述收发机和所述天线之间，并且配置为路由所述RF信号，所述开关网络包括具有输入刀、通过掷和至少一个专用旁路掷的第一开关，所述输入刀配置为接收输入信号，所述通过掷配置为可连接到所述输入刀以允许将所述输入信号路由到RF部件，所述至少一个专用旁路掷配置为可连接到所述输入刀和至少一个旁路导电路径，所述开关网络还包括具有刀和掷的第二开关，所述第二开关配置为可连接在所述RF部件的输出与所述旁路导电路径之间。
16.一种制造具有旁路架构的器件的方法，所述方法包括：
形成或提供开关，所述开关包括至少一个专用于射频RF信号的旁路的掷；
形成或提供RF部件；以及
将所述至少一个专用旁路掷连接到旁路过所述RF部件的对应导电路径。
17.如权利要求16所述的方法，还包括在所述RF部件的一个或多个输出通道中的每个处形成或提供第二开关。
18.如权利要求16所述的方法，其中，所述RF部件包括滤波器。
19.如权利要求16所述的方法，其中，所述RF部件包括双工器。
20.一种用于在开关网络中旁路过射频RF部件的方法，所述方法包括：
操作第一开关，使得在所述第一开关的输入刀处接收到的RF信号通过专用旁路掷路由到旁路导电路径，所述第一开关的该操作将所述RF部件从所述第一开关的输入刀断开；以及
操作第二开关，使得所述RF部件从所述旁路导电路径断开。
21.如权利要求20所述的方法，其中，所述RF部件包括滤波器。
22.如权利要求20所述的方法，其中，所述RF部件包括双工器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107069216A (zh) * 2017-02-27 2017-08-18 维沃移动通信有限公司 一种天线结构、移动终端及天线控制方法
CN112187230A (zh) * 2016-08-10 2021-01-05 株式会社村田制作所 开关电路、高频模块以及通信装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104685791B (zh) * 2012-09-26 2016-12-14 美国博通公司 收发器装置和移动站
US9548522B2 (en) * 2013-11-22 2017-01-17 Skyworks Solutions, Inc. Systems, circuits and methods related to low-loss bypass of a radio-frequency filter or diplexer
US10291223B2 (en) 2015-07-28 2019-05-14 Psemi Corporation RF switch with bypass topology
US9602098B2 (en) * 2015-07-28 2017-03-21 Peregrine Semiconductor Corporation RF switch with bypass topology
US20170093442A1 (en) * 2015-09-28 2017-03-30 Skyworks Solutions, Inc. Integrated front-end architecture for carrier aggregation
JP6451605B2 (ja) 2015-11-18 2019-01-16 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置
US10256863B2 (en) 2016-01-11 2019-04-09 Qualcomm Incorporated Monolithic integration of antenna switch and diplexer
JP2017208656A (ja) * 2016-05-17 2017-11-24 株式会社村田製作所 スイッチモジュール及び高周波モジュール
US11973033B2 (en) 2020-01-03 2024-04-30 Skyworks Solutions, Inc. Flip-chip semiconductor-on-insulator transistor layout

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090133095A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-21 Commscope, Inc. Of North Carolina Addressable Tap Units for Cable Television Networks and Related Methods of Remotely Controlling Bandwidth Allocation in Such Networks
CN101553993A (zh) * 2006-12-11 2009-10-07 苹果公司 用于手持电子设备的具有同时接收能力的无线通信电路
WO2013106484A1 (en) * 2012-01-09 2013-07-18 Skyworks Solutions, Inc. Devices and methods related to electrostatic discharge-protected cmos switches

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54124423U (zh) * 1978-02-17 1979-08-31
GB2294831B (en) * 1994-11-03 1998-12-16 Marconi Gec Ltd Switching arrangement
US5661434A (en) * 1995-05-12 1997-08-26 Fujitsu Compound Semiconductor, Inc. High efficiency multiple power level amplifier circuit
JPH09148852A (ja) * 1995-11-24 1997-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信出力可変装置
KR100592767B1 (ko) * 2003-12-26 2006-06-26 한국전자통신연구원 개선된 전력증폭기 효율을 가진 듀얼 안테나 다이버시티송신기 및 시스템
JP2006333297A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 複合共用器
US8121564B2 (en) * 2006-03-06 2012-02-21 Broadcom Corporation Radio receiver with shared low noise amplifier for multi-standard operation in a single antenna system with loft isolation and flexible gain control
KR100848261B1 (ko) * 2007-02-05 2008-07-25 주식회사 이엠따블유안테나 Ｒｆ 스위치 및 ｒｆ 스위치를 포함하는 장치
KR20090122965A (ko) * 2007-02-23 2009-12-01 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 저손실, 저고조파 및 향상된 선형성 성능을 가진 고주파 스위치
US8175541B2 (en) * 2009-02-06 2012-05-08 Rfaxis, Inc. Radio frequency transceiver front end circuit
US8219157B2 (en) * 2009-03-26 2012-07-10 Apple Inc. Electronic device with shared multiband antenna and antenna diversity circuitry
US8295212B2 (en) * 2009-08-05 2012-10-23 Alcatel Lucent System and method for TDD/TMA with hybrid bypass switch of receiving amplifier
US20110159823A1 (en) * 2009-12-25 2011-06-30 Shao-Chin Lo RF Front-end Circuit and Wireless Communication Device Using the Same
CN101959296B (zh) * 2010-02-11 2013-10-09 华为终端有限公司 无线局域接入网的路由设备以及信号发射方法
KR20110093315A (ko) 2010-02-12 2011-08-18 주식회사 케이엠더블유 바이패스 경로를 갖는 무선 주파수 필터
US9077393B2 (en) 2010-08-30 2015-07-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for a multi-band radio operating in a wireless network
US9602145B2 (en) * 2011-02-07 2017-03-21 Qualcomm Incorporated Insertion loss improvement in a multi-band device
US9071430B2 (en) 2012-02-07 2015-06-30 Rf Micro Devices, Inc. RF transceiver with distributed filtering topology
US9037096B2 (en) * 2013-03-06 2015-05-19 Microchip Technology Incorporated Reducing insertion loss in LNA bypass mode by using a single-pole-triple-throw switch in a RF front end module
US9548522B2 (en) * 2013-11-22 2017-01-17 Skyworks Solutions, Inc. Systems, circuits and methods related to low-loss bypass of a radio-frequency filter or diplexer
US9602156B2 (en) * 2014-04-22 2017-03-21 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for diversity modules

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101553993A (zh) * 2006-12-11 2009-10-07 苹果公司 用于手持电子设备的具有同时接收能力的无线通信电路
US20090133095A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-21 Commscope, Inc. Of North Carolina Addressable Tap Units for Cable Television Networks and Related Methods of Remotely Controlling Bandwidth Allocation in Such Networks
WO2013106484A1 (en) * 2012-01-09 2013-07-18 Skyworks Solutions, Inc. Devices and methods related to electrostatic discharge-protected cmos switches

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112187230A (zh) * 2016-08-10 2021-01-05 株式会社村田制作所 开关电路、高频模块以及通信装置
CN107069216A (zh) * 2017-02-27 2017-08-18 维沃移动通信有限公司 一种天线结构、移动终端及天线控制方法
WO2018153159A1 (zh) * 2017-02-27 2018-08-30 维沃移动通信有限公司 一种天线结构、移动终端及天线控制方法

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Publication number Publication date
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GB2535672B (en) 2018-08-22
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GB2542709A (en) 2017-03-29
GB201619661D0 (en) 2017-01-04
US20150145614A1 (en) 2015-05-28
TWI636664B (zh) 2018-09-21
TW201904195A (zh) 2019-01-16
GB2535672A (en) 2016-08-24
US9548522B2 (en) 2017-01-17
US9979068B2 (en) 2018-05-22
GB201609848D0 (en) 2016-07-20
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KR101687940B1 (ko) 2016-12-19
KR20160079133A (ko) 2016-07-05
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