CN106470028A - 一种高频收发开关集成方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高频收发开关集成装置，所述高频收发开关集成装置的片上包括电感、电容、低噪声放大器、功率放大器和收发开关，其中，第一电感和第一电容串联，第二电容通过第二收发开关并联到地，形成第一通道，所述第一通道的第一电容连接低噪声放大器进行接收通道输入阻抗匹配；第一电感和第二电容、第二电感与第三电容串联，第一电容通过第一收发开关并联到地，形成第二通道，该第二通道的第三电感连接功率放大器进行发射功率匹配。通过本发明，集成收发器射频收发开关，能够减少片外元件，从而降低芯片面积，减小成本，并实现高频收发匹配。
Description
技术领域
本发明涉及射频集成电路技术领域，尤指一种高频收发开关集成方法和装置。
背景技术
目前市场上有同时支持2.4G无线局域网802.11b和蓝牙Bluetooth系统，收发分时工作，常规采用单刀双掷开关控制收发，如图1所示，单刀双掷开关控制收发通道工作，一端连接天线端，另两端分别连接接收通道和发射通道，当接收通道工作时候，开关连接接收通道，当发射通道工作时候，开关连接发射通道。
目前第二种方案采用集成无源器件(IPD，integrated passive device)工艺实现无源电感电容进行匹配，如图2所示，集成电容和电感元器件进行输入输出匹配，具有小型化和提高系统性能的优势，但是采用非互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺实现，集成度不高，成本也高。
同样有集成RF收发开关方案，收发开关集成在芯片中，只有一个，当低噪声放大器(LNA，Low Noise Amplifier)工作时候，功率放大器(PA，Power Amplifier)功放关闭，接收通道工作；当功放发射通道工作时候，接收通道LNA关闭。但是，实现单双转换的平衡－不平衡变换器(BALUN，Balance-unbalance)在片外，并没有集成在芯片内，使得集成度不高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高频收发开关集成方法和装置，能够减少片外元件，从而降低芯片面积，减小成本，并实现高频收发匹配。
为了达到本发明目的，本发明提供了一种高频收发开关集成装置，所述高频收发开关集成装置的片上包括电感、电容、低噪声放大器、功率放大器和收发开关，其中，第一电感和第一电容串联，第二电容通过第二收发开关并联到地，形成第一通道，所述第一通道的第一电容连接低噪声放大器进行接收通道输入阻抗匹配；第一电感和第二电容、第二电感与第三电容串联，第一电容通过第一收发开关并联到地，形成第二通道，该第二通道的第三电感连接功率放大器进行发射功率匹配。
进一步地，所述第一收发开关工作在高电压，所述第二收发开关工作在低电压。
进一步地，所述低噪声放大器工作时，所述功率放大器关闭，通过所述第一电感、第一电容和第二电容进行T型阻抗匹配。
进一步地，所述功率放大器工作时，所述低噪声放大器关闭，第一电感、第二电容、第二电感和第三电容进行发射阻抗匹配。
在本发明中，接收前端的输入匹配和接收前端的输入匹配均采用片上的电感和电容实现；此外，集成收发开关，无片外电感、电容、BALUN等元器件，成本大大减小，PCB面积同样减小；通过片上控制低噪声放大器和功率放大器，实现收发通路控制。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是现有技术中一种高频收发开关的电路示意图。
图2是现有技术中另一种高频收发开关的电路示意图。
图3是本发明的一种实施例中高频收发开关集成装置的结构示意图。
图4是本发明的一种实施例中高频收发开关集成源级电感的电路示意图。
图5是本发明的一种实施例中高频收发开关集成中发射匹配的电路示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图3是本发明的一种实施例中高频收发开关集成装置的结构示意图。如图3所示，该高频收发开关集成装置的片上(on chip)包括电感、电容、低噪声放大器、功率放大器和收发开关，其中，
第一电感L1和第一电容C1串联，第二电容C2通过第二收发开关M2并联到地，形成第一通道，该第一通道的第一电容C1连接低噪声放大器LNA进行接收通道输入匹配；
第一电感L1和第二电容C2、第二电感L2与第三电容C3串联，第一电容C1通过第一收发开关M1并联到地，形成第二通道，该第二通道的第三电感C3连接功率放大器PA进行发射功率匹配。
如此设置，收发开关M1和M2都集成在片上，其中M1工作在高电压，M2工作在低电压。
图4是本发明的一种实施例中高频收发开关集成源级电感的电路示意图。如图4所示，当LNA工作时，PA功放关闭，L2/C1串联，C2并联到地，M2开关导通电阻小，L2/C1/C2实现T型阻抗匹配。
图5是本发明的一种实施例中高频收发开关集成中发射匹配的电路示意图。如图5所示，当PA工作时，LNA关闭，L1/L2/C2/C3串联，C1并联到地，M1开关导通电阻小，L1/C2/L2/C3实现发射阻抗匹配。
在本发明中，接收前端的输入匹配和接收前端的输入匹配均采用片上的电感和电容实现；此外，集成收发开关，无片外电感、电容、BALUN等元器件，成本大大减小，PCB面积同样减小；通过片上控制低噪声放大器和功率放大器，实现收发通路控制。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (4)
1.一种高频收发开关集成装置，其特征在于，所述高频收发开关集成装置的片上包括电感、电容、低噪声放大器、功率放大器和收发开关，其中，
第一电感和第一电容串联，第二电容通过第二收发开关并联到地，形成第一通道，所述第一通道的第一电容连接低噪声放大器进行接收通道输入阻抗匹配；
第一电感和第二电容、第二电感与第三电容串联，第一电容通过第一收发开关并联到地，形成第二通道，该第二通道的第三电感连接功率放大器进行发射功率匹配。
2.根据权利要求1所述的高频收发开关集成装置，其特征在于，所述第一收发开关工作在高电压，所述第二收发开关工作在低电压。
3.根据权利要求1所述的高频收发开关集成装置，其特征在于，所述低噪声放大器工作时，所述功率放大器关闭，通过所述第一电感、第一电容和第二电容进行T型阻抗匹配。
4.根据权利要求1所述的高频收发开关集成装置，其特征在于，所述功率放大器工作时，所述低噪声放大器关闭，第一电感、第二电容、第二电感和第三电容进行发射功率阻抗匹配。
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