CN109150149B - 具有改善的谐波衰减特性的射频开关设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种射频(RF)开关设备，所述射频开关设备包括：信号输入端子；信号输出端子；第一晶体管，包括连接至信号输入端子的第一输入端子、连接至信号输出端子的第一输出端子、第一栅极端子以及第一体端子，其中，第一输入端子和第一输出端子中的一个是源极端子，第一输入端子和第一输出端子中另一个是漏极端子；第一电容器电路，连接在第一输入端子和第一体端子之间；以及第二电容器电路，连接在第一体端子和第一输出端子之间；其中，第一电容器电路的第一电容大于第二电容器电路的第二电容。

Description

具有改善的谐波衰减特性的射频开关设备
本申请要求于2017年6月28日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0081848号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的全部公开内容出于全部目的通过引用包含于此。
技术领域
以下描述涉及具有改善的谐波衰减特性的射频开关设备。
背景技术
通常，功率放大器模块(PAM)对从发送器输出的射频(RF)信号进行放大，并将放大的RF信号输出至天线。为了支持各种频带，PAM可以包括功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、频带选择开关、多个滤波器以及天线开关模块(ASM)。
PAM的滤波器可以是表面声波(SAW)滤波器或体声波(BAW)滤波器，并且可以根据正被使用的频带的数量被称作双工器、三工器、四工器或者其他适合的名称。
频带选择开关可以具有根据功率放大器(PA)和滤波器的构造而确定的形式，由于功率放大器通常被设计为在包括多个波段的宽频带中操作，因此频带选择开关可以实现为单刀多掷开关，单刀多掷开关具有单个输入端子以及分别连接至滤波器中的对应的滤波器的多个输出端子。
频带选择开关或天线开关模块具有诸如插入损耗、隔离、功率容量以及二次谐波特性的各种性能指标。在这些性能指标中，二次谐波特性是用于评价频带选择开关或天线开关模块的线性的主要性能指标之一，尤其在滤波器和低噪声放大器(LNA)之间的接收RX路径中是更重要的性能指标。在频带选择开关或天线开关模块中，使用场效应晶体管(FET)的RF开关可以具有多级堆叠结构，其中，多个FET彼此连接以提供期望的功率容量。在多级堆叠结构中堆叠的FET的数量可以根据输入信号的振幅而变化。
然而，应用至现有的开关设备的FET包括四个节点，即，栅极节点、源极节点、漏极节点和体节点，由于操作偏差或金属路由偏差，在FET的漏极-体结电容Cdb和源极-体结电容Csb之间会出现电容的微小的差异，这些电容的差异会影响现有的开关设备的二次谐波特性。
发明名称为“减少的FET的二次谐波的产生”的第9,461,037号美国专利中已经公开了用于校正FET的结电容器之间的电容上的差异的结构。然而，US9,461,037中公开的结构通过将FET形成为对称结构使得在漏极-体结电容Cdb和源极-体结电容Csb中另外产生的寄生电容彼此相等来改善二次谐波特性。
然而，关于US9,461,037中公开的开关的结构，由漏极-体结电容Cdb和源极-体结电容Csb导致的相位差仍然存在。结果，即使在使漏极-体结电容Cdb和源极-体结电容Csb相等的情况下，由于在漏极-体结电容Cdb和源极-体结电容Csb上的电压的大小彼此相等，而通过体和栅极的信号的相位不同，因此二次谐波特性也没有被优化。
发明内容
提供本发明内容从而以简化的形式介绍所选择的构思，并在以下具体实施方式中进一步描述了所述构思。本发明内容不意图限定所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不意图用作辅助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面中，射频(RF)开关设备包括：信号输入端子；信号输出端子；第一晶体管，包括连接至所述信号输入端子的第一输入端子、连接至所述信号输出端子的第一输出端子、第一栅极端子以及第一体端子，其中，所述第一输入端子和所述第一输出端子中的一个是源极端子，所述第一输入端子和所述第一输出端子中另一个是漏极端子；第一电容器电路，连接在所述第一输入端子和所述第一体端子之间；以及第二电容器电路，连接在所述第一体端子和所述第一输出端子之间；其中，所述第一电容器电路的第一电容大于所述第二电容器电路的第二电容。
所述第一电容器电路可以包括：第一结电容器，连接在所述第一体端子和所述第一输入端子之间；以及第一相位补偿电容器，与所述第一结电容器并联连接。
所述第一相位补偿电容器可以包括可变电容器电路，所述可变电容器电路具有响应于第一外部控制信号而变化的电容。
所述第一晶体管还可以包括：体图案，与所述第一体端子相对应；以及漏极图案，与所述第一输入端子相对应；所述第一相位补偿电容器的电容可以取决于与所述第一体端子相对应的所述体图案和与所述第一输入端子相对应的所述漏极图案之间的重叠的面积。
所述第二电容器电路可以包括连接在所述第一体端子和所述第一输出端子之间的第二结电容器。
所述第一电容可以大于所述第二电容且小于所述第二电容的三倍。
在另一总体方面中，射频(RF)开关设备包括：信号输入端子；信号输出端子；以及第一开关至第n开关，所述第一开关至所述第n开关串联连接在所述信号输入端子和所述信号输出端子之间，其中，n为2或更大的自然数；其中，所述第一开关包括：第一晶体管，包括连接至所述信号输入端子的第一输入端子、第一输出端子、第一栅极端子以及第一体端子，其中，所述第一输入端子和所述第一输出端子中的一个是源极端子，所述第一输入端子和所述第一输出端子中的另一个是漏极端子；第一电容器电路，连接在所述第一输入端子和所述第一体端子之间；以及第二电容器电路，连接在所述第一体端子和所述第一输出端子之间；所述第一开关的所述第一电容器电路的第一电容大于所述第一开关的所述第二电容器电路的第二电容。
所述第一电容器电路可以包括：第一结电容器，连接在所述第一体端子和所述第一输入端子之间；以及第一相位补偿电容器，与所述第一结电容器并联连接。
所述第一相位补偿电容器可以包括可变电容器电路，所述可变电容器电路具有响应于第一外部控制信号而变化的电容。
所述第一晶体管还包括：体图案，与所述第一体端子相对应；以及漏极图案，与所述第一输入端子相对应；所述第一相位补偿电容器的电容可以取决于与所述第一体端子相对应的所述体图案和与所述第一输入端子相对应的所述漏极图案之间的重叠的面积。
所述第n开关可以包括：第n晶体管，包括连接至所述第一开关至所述第n开关中的第n-1开关的第n-1输出端子的第n输入端子、连接至所述信号输出端子的第n输出端子、第n栅极端子、第n体端子，其中，所述第n输入端子和所述第n输出端子中的一个是源极端子，所述第n输入端子和所述第n输出端子中的另一个是漏极端子；第一电容器电路，连接在所述第n输入端子和所述第n体端子之间；以及第二电容器电路，连接在所述第n体端子和所述第n输出端子之间；其中，所述第n开关的所述第一电容器电路的第一电容可以大于所述第n开关的所述第二电容器电路的第二电容。
所述第二电容器电路可以包括连接在所述第一体端子和所述第一输出端子之间的第二结电容器。
所述第一电容可以大于第二电容且小于第二电容的三倍。
在另一总体方面中，射频(RF)开关设备包括：信号输入端子；信号输出端子；晶体管，包括连接至所述信号输入端子的输入端子、连接至所述信号输出端子的输出端子、栅极端子以及体端子，其中，所述输入端子和所述输出端子中的一个是源极端子，所述输入端子和所述输出端子中的另一个是漏极端子；以及电容器，连接在所述输入端子和所述体端子之间并具有电容，所述电容在施加至信号输入端子的RF信号的大体上过零点处引起所述晶体管的栅极漏电流和所述晶体管的体漏电流之间的差异的发生。
所述电容器的所述电容与所述体端子和所述输入端子之间的第一结电容的和可以大于所述体端子和所述输出端子之间的第二结电容。
所述电容器的所述电容与所述第一结电容的和可以大于所述第二结电容且小于所述第二结电容的三倍。
所述电容器的所述电容和所述第一结电容的所述和可以是所述第二结电容的大体上两倍。
所述电容器的所述电容可以引起所述栅极端子的栅极电压的相位与所述体端子的体电压的相位相同。
所述电容器可以包括可变电容器电路，所述可变电容器电路具有响应于外部控制信号而变化的电容。
所述晶体管还可以包括：体图案，与所述体端子相对应；以及漏极图案或源极图案，与所述输入端子相对应；所述电容器的所述电容可以取决于与所述体端子相对应的体图案和与所述输入端子相对应的所述漏极图案或所述源极图案之间的重叠的面积。
通过以下具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是射频(RF)开关设备的一个示例的示图。
图2是射频(RF)开关设备的另一示例的示图。
图3是第一开关的一个示例的示图。
图4是第n开关的一个示例的示图。
图5是第一开关的另一示例的示图。
图6是第n开关的另一示例的示图。
图7A是晶体管的示例的电路图。
图7B是示出图7A的晶体管的金属端子的布置结构的一个示例的布局的示图。
图7C是示出图7A的晶体管的金属端子的布置结构的另一示例的布局的示图。
图8是图7A的晶体管的节点电压的示图。
图9是晶体管的输入信号的示例以及根据第一电容和第二电容的栅极漏电流和体漏电流之间的差异的示例的示图。
图10是图9的部分A的放大图。
图11是二次谐波特性曲线的示例的示图。
图12是射频(RF)开关设备的结构的示例的示图。
在所有的附图和具体实施方式中，同样的标号表示同样的元件。附图可以不按比例绘制，为了清晰、说明和方便起见，可以夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下详细描述以帮助读者获得对在这里描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，在这里描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是明显的。在这里描述的操作的顺序仅仅是示例，且不限于在此所阐述的示例，而是除了必须按照特定顺序发生的操作外，可在理解了本申请的公开内容后做出将是明显的改变。此外，为了增加清楚性和简洁性，可省略本领域中公知的功能和构造的描述。
在这里描述的特征可以以不同的形式来实施，并且将不被理解为受限于在这里描述的示例。更确切地说，提供在这里描述的示例仅为示出在理解本申请的公开内容之后将是明显的实现在这里描述的方法、设备和/或系统的多种可行方式中的一些方式。
在整个说明书中，当诸如层、区域或晶圆(基板)的元件被描述为“位于”另一元件“上”、“连接至”或“结合至”另一元件时，该元件可以直接“位于”所述另一元件“上”、直接“连接至”或“结合至”所述另一元件，或者可以存在介于其间的其他元件。相比之下，当元件被称为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接至”或“直接结合至”另一元件时，可不存在介于其间的其他元件或层。
如在这里使用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或更多个的任意和全部组合。
尽管在这里可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层和/或部分，但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不限于这些术语。更确切的说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一个构件、组件、区域、层或部分区分开。因此在不脱离示例的教导的情况下，在下面的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分还可以被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为便于描述，在这里可以使用诸如“在……上方”、“上”、“在……下方”和“下”的空间相对术语来描述如图中所示的一个元件与另一个元件的关系。这样的空间相对术语意图包含装置在使用或操作中的除了在图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则描述为“在”其他元件“上方”或“上”的元件随后将被定位为“在”所述其他元件“下方”或“下”。因此，术语“在……上方”根据附图的具体方向可以包含上方和下方两种方位。装置可以被另外定位(例如，旋转90度或在其他方位)，并且将相应地解释在这里使用的空间相对术语。
在这里使用的术语仅用于描述具体示例，而不意图限制公开内容。除非上下文另有明确指示，否则单数形式也包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”表示存在陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，而不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差，在附图中示出的形状会出现变化。因此，下面描述的示例将不被理解为限于附图中示出的区域的具体形状，而包括在制造期间出现的形状的改变。
图1是射频(RF)开关设备的一个示例的示图。
参照图1，射频(RF)开关设备100包括连接在信号输入端子IN和信号输出端子OUT之间的第一开关100-1。
第一开关100-1包括第一晶体管M1、第一电容器电路C1-1和第二电容器电路C1-2。
第一晶体管M1包括连接至信号输入端子IN的第一输入端子IT1、连接至信号输出端子OUT的第一输出端子OT1、第一栅极端子GT1以及第一体端子BT1。第一输入端子IT1和第一输出端子OT1中的一个是源极端子，第一输入端子IT1和第一输出端子OT1中的另一个是漏极端子。
第一电容器电路C1-1连接在第一晶体管M1的第一输入端子IT1和第一体端子BT1之间。
第二电容器电路C1-2连接在第一晶体管M1的第一体端子BT1和第一输出端子OT1之间。
第一电容器电路C1-1的第一电容C10设定为比第二电容器电路C1-2的第二电容C20大。例如，如下面的式1中所表达的电容来设置第一电容器电路C1-1的第一电容C10。
图2是射频(RF)开关设备的另一示例的示图。
参照图2，射频(RF)开关设备100包括串联连接在信号输入端子IN和信号输出端子OUT之间的第一开关100-1至第n开关100-n，其中，n是2或更大的自然数。
第一开关100-1包括第一晶体管M1、第一电容器电路C1-1以及第二电容器电路C1-2。
第一晶体管M1包括连接至信号输入端子IN的第一输入端子IT1、第一输出端子OT1、第一栅极端子GT1以及第一体端子BT1。第一输入端子IT1和第一输出端子OT1中的一个是源极端子，第一输入端子IT1和第一输出端子OT1中的另一个是漏极端子。
第一电容器电路C1-1连接在第一晶体管M1的第一输入端子IT1和第一体端子BT1之间。
第二电容器电路C1-2连接在第一晶体管M1的第一体端子BT1和第一输出端子OT1之间。
第一开关100-1的第一电容器电路C1-1的第一电容C10设定为比第一开关100-1的第二电容器电路C1-2的第二电容C20大。
第n开关100-n包括第n晶体管Mn、第一电容器电路Cn-1以及第二电容器电路Cn-2。
第n晶体管Mn包括连接至第n-1开关的第n-1输出端子的第n输入端子ITn、连接至信号输出端子OUT的第n输出端子OTn、第n栅极端子GTn以及第n体端子BTn。第n输入端子ITn和第n输出端子OTn中的一个是源极端子，第n输入端子ITn和第n输出端子OTn中的另一个是漏极端子。
第一电容器电路Cn-1连接在第n晶体管Mn的第n输入端子ITn和第n体端子BTn之间。
第二电容器电路Cn-2连接第n晶体管Mn的在第n体端子BTn和第n输出端子OTn之间。
第n开关100-n的第一电容器电路Cn-1的第一电容C10设定为比第n开关100-n的第二电容器电路Cn-2的第二电容C20大。例如，如下面的式1中所表达的电容来设定第一电容器电路C1-1至Cn-1的第一电容C10。
在图1和图2中，第一晶体管M1至第n晶体管Mn可以是场效应晶体管(FET)，但是不限于此。
在此描述中，可以省略对附图中具有相同的标号和相同的功能的组件的重复的描述，并且可以仅描述附图之间的差异。
图3是第一开关的一个示例的示图，图4是第n开关的一个示例的示图。
参照图3，第一电容器电路C1-1包括第一结电容器C11和第一相位补偿电容器C12。
第一结电容器C11连接在第一体端子BT1和第一输入端子IT1之间。
第一相位补偿电容器C12与第一结电容器C11并联连接。
第二电容器电路C1-2包括连接在第一体端子BT1和第一输出端子OT1之间的第二结电容器C21。
第一电容器电路C1-1的第一电容C10由彼此并联连接的第一结电容器C11和第一相位补偿电容器C12来确定。由于当第一结电容器C11和第一相位补偿电容器C12彼此并联连接时第一电容C10增大，因此第一电容C10被设定为比第一结电容器C11的电容大、比第二结电容器C21的电容大并比第二电容器电路C1-2的第二电容C20大。
参照图4，第一电容器电路Cn-1包括第一结电容器C11和第一相位补偿电容器C12。
第一结电容器C11连接在第n体端子BTn和第n输入端子ITn之间。
第一相位补偿电容器C12与第一结电容器C11并联连接。
第二电容器电路Cn-2包括连接在第n体端子BTn和第n输出端子OTn之间的第二结电容器C21。
第一电容器电路Cn-1的第一电容C10由彼此并联连接的第一结电容器C11和第一相位补偿电容器C12的电容来确定。由于当第一结电容器C11和第一相位补偿电容器C12彼此并联连接时第一电容C10增大，因此第一电容C10被设定为比第一结电容器C11的电容大、比第二结电容器C21的电容大、并比第二电容器电路Cn-2的第二电容C20大。
参照图1至图4，在第一电容器电路C1-1或第一电容器电路C1-1至第一电容器电路Cn-1中的每个中，第一电容C10根据下面的式1被设定为大于第二电容C20并小于第二电容C20的三倍。
3×C20＞C10＞C20(式1)
在图1和图2的示例中，第一电容C10被设定为等于第二电容C20的两倍。
图5是第一开关的另一示例的示图，图6是第n开关的另一示例的示图。
参照图5和图6，第一电容器电路C1-1至第一电容器电路Cn-1中的每个的第一相位补偿电容器C12包括具有响应于第一外部控制信号而变化的可变电容的可变电容器电路。
例如，可变电容器电路可以由包括开关和多个电容器的电路来实现，或可以由诸如变抗器的可变电容元件来实现。然而，可变电容器电路不限于这些示例，而是可以由能够使电容发生变化的任意电路来实现。
图7A是晶体管的示例的电路图，图7B是示出图7A的晶体管的金属端子的布置结构的一个示例的布局的示图，图7C是示出图7A的晶体管的金属端子的布置结构的另一示例的布局的示图。
图7A示出了包括在第一开关100-1至第n开关100-n中的晶体管的电路结构的示例。图7A中示出的第一晶体管M1包括漏极端子D、源极端子S、栅极端子G和体端子B。栅极端子G具有连接至其的栅极电阻器RG，体端子B具有连接至其的体电阻器RB。漏极端子D和源极端子S通过漏极-源极电阻器RDS彼此连接。
在图7B和图7C中，参照示出图7A的第一晶体管M1的金属端子的布置结构的示例的布局，第一晶体管M1的金属端子包括漏极端子D、源极端子S、栅极端子G和体端子B，第一电容器电路C1-1的第一电容C10由漏极端子D和体端子B之间的重叠的面积确定。重叠的面积越大，电容越大。
例如，第一相位补偿电容器C12的电容可以通过调节与第一晶体管M1的第一体端子相对应的体图案和与第一晶体管M1的第一输入端子相对应的漏极图案之间的重叠的面积而变化。
例如，在输入端子是漏极端子并且体端子设置在漏极端子的附近的情况下，体端子和漏极端子可以是不同的金属，第一电容C10被设置为第二电容C20(图4)的大约两倍(例如，C10＝2×C20)，其中，第一电容C10等于由体端子和漏极端子的重叠导致的寄生电容和漏极-体结电容的和。
第一电容C10应该比第二电容C20大，但是其应该大多少可以根据第一晶体管M1的结构和尺寸(例如，根据第一晶体管M1是否是FET)而变化。
图8是图7A的晶体管的节点电压的示例的示图。
在图8中，对具有2GHz的频率和32dBm的振幅的RF输入信号被输入至第一晶体管M1的示例，示出了图7A的第一晶体管M1的漏极电压VD、源极电压VS、栅极电压VG和体电压VB中的每个的波形的示例。
参照图8，在图8中示出的示例中，当开关的第一晶体管M1处于导通状态时，栅极电压VG比其他节点的电压VD、VS和VB高大约2.5V。当输入信号未被输入至第一晶体管M1时，栅极-源极电压VGS、栅极-漏极电压VGD和栅极-体电压VGB具有恒定的电压值，但是当输入输入信号时，这些电压值中的每个根据输入信号的振幅而改变，晶体管的结电容器的电容根据每个节点的电压而改变。
此外，栅极和体之间的电压差在输入信号的最大点和最小点处具有最小值，具体地，栅极漏电流和体漏电流之间的差异在RF输入信号的过零点处具有最大值。在此点处，包括在开关中的第一晶体管M1(例如，FET)具有最优的线性。即，通过栅极电阻器RG和体电阻器RB产生的漏电流根据栅极电压VG和体电压VB而改变，栅极漏电流Ileak_gate和体漏电流Ileak_body之间的差异将跟随栅极电压VG和体电压VB之间的差异，并且将在过零点的附近具有最大值。
例如，在栅极漏电流和体漏电流的相位彼此一致的情况下，栅极漏电流和体漏电流之间的差异将精确地在过零点处具有最大值，其意味着栅极电压VG和体电压VB的相位将彼此一致，这是二次谐波性能的最优点。例如，在第一晶体管M1的结电容器的电容完全相同的情况下，上述点将是二次谐波性能的最优点。
然而，实际上，晶体管的栅极-漏极结电容器和栅极-源极结电容器的电容比晶体管的体-漏极结电容器和体-源极结电容器的电容大得多，使得四个结电容器将不全部具有相同值。因此，即使体-漏极结电容器和体-源极结电容器的电容相同，其也将不是二次谐波性能的最优点。
作为示例，在开关晶体管(例如，FET)具有3mm的宽度的情况下，体-漏极电容器和体-源极电容器均具有大约70fF至90fF的电容，栅极-漏极电容器和栅极-源极电容器均具有大约1.4pF至1.5pF的电容。虽然这些电容可以根据开关设备的操作或尺寸而变化，但明显示出了很大的差异。
在此情况下，为了使栅极电压VG的相位与体电压VB的相位相同，调节体-漏极电容器和体-源极电容器的小的电容，而不是调节栅极-漏极电容器和栅极-源极电容器的大的多的电容。
鉴于此事实，可以通过执行由栅极-漏极电容器、栅极-源极电容器和栅极电阻器RG的分压来确定栅极电压VG，可以通过执行由体-漏极电容器、体-源极电容器和体电阻器RB的分压来确定体电压VB。作为示例，当体和漏极之间的体-漏极电容器被调节为具有适当的电容时体电压VB的相位将与栅极电压VG的相位相同，这是在本申请中公开的开关电路的示例的技术特性之一。
图9是晶体管的输入信号的示例与根据第一电容和第二电容的栅极漏电流和体漏电流之间的差异的示例的示图，图10是图9的部分A的放大图。
图9和图10中示出的曲线是示出当堆叠有具有3mm的宽度的八个FET时处于开关电路的最后阶段的RF输入信号以及对于第一电容和第二电容的不同值的栅极漏电流和体漏电流之间的差异的曲线图。参照图9和图10的G11至G14，虚线V1和RF输入信号相交的点是过零点。
在图9和图10中，G11是传统的晶体管中栅极漏电流和体漏电流之间的差异的曲线。
G12是对于传统的晶体管中第一电容器电路C1-1的第一电容C10和第二电容器电路C1-2的第二电容C20相等的情况的栅极漏电流和体漏电流之间的差异的曲线。
G13是对于根据本申请的示例的晶体管中的第一电容器电路C1-1的第一电容C10等于第二电容器电路C1-2的第二电容C20的两倍的情况的栅极漏电流和体漏电流之间的差异的曲线。即，G13是通过将第一电容C10设定为等于第二电容C20的两倍使栅极漏电流和体漏电流之间的差异在RF输入信号的过零点处具有最大值的曲线，可以看出这样的曲线示出最优的对称性和线性。
此外，G14是对于根据本申请的示例的晶体管中的第一电容器电路C1-1的第一电容C10等于第二电容器电路C1-2的第二电容C20的三倍的情况的栅极漏电流和体漏电流之间的差异的曲线。
图11是根据传统的示例以及根据本申请的示例的二次谐波特性曲线的示例的示图。
在图11中，G21是示出传统的晶体管的二次谐波特性的曲线，G22是示出具有等于第二电容C20的第一电容C10的传统的晶体管的二次谐波特性的曲线，G23是示出具有等于第二电容C20的三倍的第一电容C10的根据本申请的示例的晶体管的二次谐波特性的曲线，G24是示出具有等于第二电容C20的两倍的第一电容C10的根据本申请的示例的晶体管的二次谐波特性的曲线。
参照图11的G21、G22、G23和G24，从优化二次谐波性能的角度出发，可以确认的是，根据本申请的示例的最优点是晶体管具有基本等于第二电容C20的两倍的第一电容C10的情况。
图12是射频(RF)开关设备的结构的示例的示图。
参照图12，在射频开关设备包括七个晶体管M1至M7的情况下，晶体管M1至M7中的每个具有与晶体管M1至M7中的对应的一个晶体管的体和漏极(输入端子)之间的对应的漏极-体结电容器并联连接的相位补偿电容器C1至C7中的对应的一个相位补偿电容器。
通过这样的结构，相位补偿电容器可以另外地连接至对应的晶体管，使得晶体管的栅极漏电流和体漏电流之间的差异的最大值出现在输入信号的过零点处。
在上述的示例中，体端子和输入端子之间的第一电容被设定为大于体端子和输出端子之间的第二电容，从而减小了在体和栅极的信号上的相位差并改善了二次谐波特性。
虽然此公开包括具体的示例，但是在理解本申请的公开内容之后将明显的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可以对这些示例进行形式和细节的各种改变。在这里描述的示例将仅被理解为描述性意义，而不出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被理解为适用于其他示例中的相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，并且/或者如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式组合、和/或由其他的组件或其等同物代替或补充，则可以获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而由权利要求及其等同物限定，在权利要求及其等同物的范围内的全部变化将被理解为包括在公开中。

Claims (20)

1.一种射频开关设备，所述射频开关设备包括：
信号输入端子；
信号输出端子；
第一晶体管，包括连接至所述信号输入端子的第一输入端子、连接至所述信号输出端子的第一输出端子、第一栅极端子以及第一体端子，其中，所述第一输入端子和所述第一输出端子中的一个是源极端子，所述第一输入端子和所述第一输出端子中另一个是漏极端子；
第一电容器电路，连接在所述第一输入端子和所述第一体端子之间；以及
第二电容器电路，连接在所述第一体端子和所述第一输出端子之间；
其中，所述第一电容器电路的第一电容大于所述第二电容器电路的第二电容。
2.如权利要求1所述的射频开关设备，其中，所述第一电容器电路包括：
第一结电容器，连接在所述第一体端子和所述第一输入端子之间；以及
第一相位补偿电容器，与所述第一结电容器并联连接。
3.如权利要求2所述的射频开关设备，其中，所述第一相位补偿电容器包括可变电容器电路，所述可变电容器电路具有响应于第一外部控制信号而变化的电容。
4.如权利要求2所述的射频开关设备，其中，
所述第一晶体管还包括：
体图案，与所述第一体端子相对应；以及
漏极图案，与所述第一输入端子相对应；并且
所述第一相位补偿电容器的电容取决于与所述第一体端子相对应的所述体图案和与所述第一输入端子相对应的所述漏极图案之间的重叠的面积。
5.如权利要求1所述的射频开关设备，其中，所述第二电容器电路包括连接在所述第一体端子和所述第一输出端子之间的第二结电容器。
6.如权利要求1所述的射频开关设备，其中，所述第一电容大于所述第二电容并小于所述第二电容的三倍。
7.一种射频开关设备，所述射频开关设备包括：
信号输入端子；
信号输出端子；以及
第一开关至第n开关，所述第一开关至所述第n开关串联连接在所述信号输入端子和所述信号输出端子之间，其中，n为2或更大的自然数；
其中，所述第一开关包括：
第一晶体管，包括连接至所述信号输入端子的第一输入端子、第一输出端子、第一栅极端子以及第一体端子，其中，所述第一输入端子和所述第一输出端子中的一个是源极端子，所述第一输入端子和所述第一输出端子中的另一个是漏极端子；
第一电容器电路，连接在所述第一输入端子和所述第一体端子之间；以及
第二电容器电路，连接在所述第一体端子和所述第一输出端子之间；并且
所述第一开关的所述第一电容器电路的第一电容大于所述第一开关的所述第二电容器电路的第二电容。
8.如权利要求7所述的射频开关设备，其中，所述第一电容器电路包括：
第一结电容器，连接在所述第一体端子和所述第一输入端子之间；以及
第一相位补偿电容器，与所述第一结电容器并联连接。
9.如权利要求8所述的射频开关设备，其中，所述第一相位补偿电容器包括可变电容器电路，所述可变电容器电路具有响应于第一外部控制信号而变化的电容。
10.如权利要求8所述的射频开关设备，其中，
所述第一晶体管还包括：
体图案，与所述第一体端子相对应；以及
漏极图案，与所述第一输入端子相对应；并且
所述第一相位补偿电容器的电容取决于与所述第一体端子相对应的所述体图案和与所述第一输入端子相对应的所述漏极图案之间的重叠的面积。
11.如权利要求8所述的射频开关设备，其中，所述第n开关包括：
第n晶体管，包括连接至所述第一开关至所述第n开关中的第n-1开关的第n-1输出端子的第n输入端子、连接至所述信号输出端子的第n输出端子、第n栅极端子和第n体端子，其中，所述第n输入端子和所述第n输出端子中的一个是源极端子，所述第n输入端子和所述第n输出端子中的另一个是漏极端子；
第一电容器电路，连接在所述第n输入端子和所述第n体端子之间；以及
第二电容器电路，连接在所述第n体端子和所述第n输出端子之间；
其中，所述第n开关的所述第一电容器电路的第一电容大于所述第n开关的所述第二电容器电路的第二电容。
12.如权利要求7所述的射频开关设备，其中，所述第二电容器电路包括连接在所述第一体端子和所述第一输出端子之间的第二结电容器。
13.如权利要求7所述的射频开关设备，其中，所述第一电容大于所述第二电容且小于所述第二电容的三倍。
14.一种射频开关设备，所述射频开关设备包括：
信号输入端子；
信号输出端子；
晶体管，包括连接至所述信号输入端子的输入端子、连接至所述信号输出端子的输出端子、栅极端子以及体端子，其中，所述输入端子和所述输出端子中的一个是源极端子，所述输入端子和所述输出端子中的另一个是漏极端子；以及
电容器，连接在所述输入端子和所述体端子之间并具有电容，所述电容在施加至所述信号输入端子的射频信号的大体上过零点处引起所述晶体管的栅极漏电流和所述晶体管的体漏电流之间的差异的产生。
15.如权利要求14所述的射频开关设备，其中，所述电容器的所述电容与所述体端子和所述输入端子之间的第一结电容的和大于所述体端子和所述输出端子之间的第二结电容。
16.如权利要求15所述的射频开关设备，其中，所述电容器的所述电容与所述第一结电容的所述和大于所述第二结电容且小于所述第二结电容的三倍。
17.如权利要求15所述的射频开关设备，其中，所述电容器的所述电容和所述第一结电容的所述和是所述第二结电容的大体上两倍。
18.如权利要求14所述的射频开关设备，其中，所述电容器的所述电容引起所述栅极端子的栅极电压的相位与所述体端子的体电压的相位相同。
19.如权利要求14所述的射频开关设备，其中，所述电容器包括可变电容器电路，所述可变电容器电路具有响应于外部控制信号而变化的电容。
20.如权利要求14所述的射频开关设备，其中，
所述晶体管还包括：
体图案，与所述体端子相对应；以及
漏极图案或源极图案，与所述输入端子相对应；并且
所述电容器的所述电容取决于与所述体端子相对应的所述体图案和与所述输入端子相对应的所述漏极图案或所述源极图案之间的重叠的面积。
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