CN111064456B - 一种射频开关、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种射频开关、电子设备,该射频开关包括:第一控制电路、第二控制电路和导通臂,其中:所述第一控制电路包括第一射频端、第一输入端和第一输出端,所述第二控制电路包括第二射频端、第二输入端和第二输出端;所述第一射频端与所述第一输出端导通,所述第二射频端与所述第二输出端导通;在所述第一输入端输入第一控制电压的情况下,所述第一输出端与所述导通臂电连接,在所述第二输入端输入第二控制电压的情况下,所述第二输出端与所述导通臂电连接,所述第一射频端与所述第二射频端导通。由于两个射频端可以灵活地作为射频输入端或射频输出端,因此,可以提高射频开关在射频电路中的应用自由度,使得射频开关的功能更加多样化。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种射频开关、电子设备。
背景技术
在现有技术中,射频开关是电子设备在射频前端(射频收发器与天线之间的组件)中的重要器件,一般地,射频开关可以采用射频微机电系统(RF MEMS,Radio FrequencyMicro Electro Mechanical Systems)的射频开关技术实现(以下简称RF MEMS开关),具体的结构可以如图1所示。
图1中,RF MEMS开关包括射频信号输入端、控制电压输入端、射频信号输出端以及开关臂,其中,由于RF MEMS开关三个端口的功能类似于场效应管中的源极、栅极、漏极,因此,为了便于理解,可以由源极代表射频信号输入端,栅极代表控制电压输入端,漏极代表射频信号输出端。
图1中,源极与开关臂的一端连接,开关臂的另一端包括一个触点,栅极位于开关臂的中间部位。当需要导通RF MEMS开关时,可以在栅极输入控制电压,控制电压可以产生静电力,吸引开关臂另一端的触点与漏极连接,从而导通RF MEMS开关;当需要断开RF MEMS开关时,可以取消在栅极输入的控制电压,此时,在没有静电力的情况下,开关臂的另一端将与漏极断开连接,从而断开RF MEMS开关。
然而,上述RF MEMS开关在实际工作的过程中,功能比较单一,不能满足多功能的使用需求。
发明内容
本发明实施例提供一种射频开关、电子设备,以解决现有的RF MEMS开关功能比较单一的问题。
为了解决上述技术问题,本发明是这样实现的:
第一方面,提供了一种射频开关,包括:第一控制电路、第二控制电路和导通臂,其中:
所述第一控制电路包括第一射频端、第一输入端和第一输出端,所述第二控制电路包括第二射频端、第二输入端和第二输出端;
所述第一射频端与所述第一输出端导通,所述第二射频端与所述第二输出端导通;
在所述第一输入端输入第一控制电压的情况下,所述第一输出端与所述导通臂电连接,在所述第二输入端输入第二控制电压的情况下,所述第二输出端与所述导通臂电连接,所述第一射频端与所述第二射频端导通。
第二方面,提供了一种电子设备,包括上述的射频开关。
在本发明实施例提供的射频开关中包括两个控制电路和一个导通臂,两个控制电路对称设计,两个控制电路中均包括输入端、输出端和射频端,且在输入端输入控制电压的情况下,可以控制输出端与导通臂电连接,从而使得两个控制电路的射频端导通,射频开关导通。这样,由于射频开关中的两个控制电路对称设计,因此,在射频开关导通的情况下,两个控制电路中的两个射频端可以灵活地作为射频输入端或射频输出端,从而提高射频开关在射频电路中的应用自由度,进一步地,由于射频开关的射频输入端和射频输出端可以灵活地改变,因此,可以使得射频开关的功能更加多样化。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是现有技术提供的一种射频开关的示意图;
图2是本发明的一个实施例射频开关的结构示意图;
图3是本发明的一个实施例射频开关的结构示意图;
图4是本发明的一个实施例射频开关的结构示意图;
图5是本发明的一个实施例射频开关的结构示意图;
图6是本发明的一个实施例射频开关的结构示意图;
图7是本发明的一个实施例第一射频端与第二射频端导通时的结构示意图;
图8是本发明的一个实施例第一射频端与第二射频端断开时的结构示意图;
图9是本发明的一个实施例第一射频端与第二射频端断开时的结构示意图;
图10是本发明的一个实施例射频开关的结构示意图。
具体实施方式
通常,射频开关的设计工艺可以包括绝缘硅衬底工艺以及砷化镓工艺,这两种工艺都是基于半导体原理对射频开关进行设计,但是由于这两种工艺设计出的射频开关的射频特性(与导通电阻和关闭电容的乘积有关)无法进一步提高,因此,在现有技术中,射频微机电系统的射频开关技术被引入了射频开关的设计中(以下简称RF MEMS开关)。
与绝缘硅衬底工艺以及砷化镓工艺设计出的射频开关相比,RF MEMS开关具有面积小,功率容量高,线性度好,插入损耗低、射频特性较好等优点。然而,在实际应用中,RFMEMS开关的导通和断开的速度较慢,通常不能满足电子设备快速收发信号的需求。此外,RFMEMS开关的输入和输出端通常是固定的,严重限制了RF MEMS开关的应用自由度,且,当RFMEMS开关处于断开状态时,若有较大的射频信号输入,还有可能会发生较大的信号反射,从而损坏RF MEMS开关。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提出一种射频开关、电子设备,该射频开关包括:第一控制电路、第二控制电路和导通臂,其中:所述第一控制电路包括第一射频端、第一输入端和第一输出端,所述第二控制电路包括第二射频端、第二输入端和第二输出端;所述第一射频端与所述第一输出端导通,所述第二射频端与所述第二输出端导通;在所述第一输入端输入第一控制电压的情况下,所述第一输出端与所述导通臂电连接,在所述第二输入端输入第二控制电压的情况下,所述第二输出端与所述导通臂电连接,所述第一射频端与所述第二射频端导通。
在本发明实施例提供的射频开关中包括两个控制电路和一个导通臂,两个控制电路对称设计,两个控制电路中均包括输入端、输出端和射频端,且在输入端输入控制电压的情况下,可以控制输出端与导通臂电连接,从而使得两个控制电路的射频端导通,射频开关导通。这样,由于射频开关中的两个控制电路对称设计,因此,在射频开关导通的情况下,两个控制电路中的两个射频端可以灵活地作为射频输入端或射频输出端,从而提高射频开关在射频电路中的应用自由度,进一步地,由于射频开关的射频输入端和射频输出端可以灵活地改变,因此,可以使得射频开关的功能更加多样化。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
以下结合附图,详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
图2是本发明的一个实施例射频开关的结构示意图。如图2所示,射频开关可以包括:第一控制电路、第二控制电路和导通臂,其中:
第一控制电路包括第一射频端、第一输入端和第一输出端,第二控制电路包括第二射频端、第二输入端和第二输出端,其中,第一输入端和第二输入端均用于输入控制电压,第一射频端与第一输出端导通,第二射频端与第二输出端导通。
本实施例中,第一控制电路和第二控制电路可以是对称式设计,在第一输入端输入第一控制电压的情况下,第一输出端与导通臂电连接,在第二输入端输入第二控制电压的情况下,第二输出端可以与导通臂电连接。在第一输出端和第二输出端均与导通臂电连接的情况下,由于第一射频端与第一输出端之间导通,第二射频端与第二输出端之间导通,因此,第一射频端与第二射频端导通,即射频开关处于导通状态。
在本实施例中,在第一射频端与第二射频端导通的情况下,第一射频端可以是射频输入端,用于输入射频信号,第二射频端可以是射频输出端,用于输出射频信号,或者,也可以是第二射频端是射频输入端,用于输入射频信号,第一射频端是射频输出端,用于输出射频信号,这里不做具体限定。这样,由于第一射频端和第二射频端可以灵活地作为射频输入端或输出端,因此,可以提高射频开关在射频电路中的应用自由度。
在本实施例提供的射频开关中,还可以包括第一接地端和第二接地端,具体可以参见图3。
图3是本发明的一个实施例射频开关的结构示意图。图3相较于图2而言,增加了第一接地端和第二接地端。在图3中,在第一输入端输入第三控制电压的情况下,第一输出端可以与第一接地端连接;在第二输入端输入第四控制电压的情况下,第二输出端可以与第二接地端连接。
这样,在图3中,当第一控制电路的第一输出端与第一接地端连接,且有射频信号从第一射频端输入第一控制电路时,由于可以将射频信号导入到第一接地端,因此,可以提高射频开关的隔离度,有效避免因射频信号反射造成的射频开关损坏的问题。同样的,当第二控制电路的第二输出端与第二接地端连接,且有射频信号从第二射频端输入第二控制电路时,也可以提高射频开关的隔离度,避免因射频信号反射造成的射频开关损坏的问题。
可选地,在图3中,当第一输出端与第一接地端连接,或,第二输出端与第二接地端连接时,为了防止有射频信号输入射频开关中后发生信号反射,可以在第一接地端引入第一负载,在第二接地端引入第二负载。
具体地,第一负载的第一端可以与第一接地端连接,第二端接地;第二负载的第一端可以与第二接地端连接,第二端接地。这样,当第一控制电路的第一输出端与第一接地端连接,且有射频信号输入第一控制电路时,第一射频端的输入阻抗为第一负载的阻值;当第二控制电路的第二输出端与第二接地端连接,且有射频信号输入第二控制电路时,第二射频端的输入阻抗为第二负载的阻值,从而可以提高射频开关的隔离度,有效避免因射频信号反射造成的射频开关损坏的问题。
在本实施例中,在射频开关包括第一接地端和第二接地端的情况下,射频开关处于以下任一种或多种情况时,第一射频端与第二射频端断开,即射频开关处于断开状态:
在第一输入端输入第三控制电压,第一输出端与第一接地端连接;
在第二输入端输入第四控制电压,第二输出端与第二接地端连接;
第一输出端处于悬空状态;
第二输出端处于悬空状态。
第一输出端/第二输出端处于悬空状态可以理解为,第一输出端/第二输出端即不与导通臂电连接,也不与第一接地端/第二接地端连接。
可选地,在对射频开关上电时(例如,在重启包括本发明实施例提供的射频开关的电子设备时,射频开关处于上电状态),可以在第一输入端输入第三控制电压,在第二输入端输入第四控制电压,令第一输出端与第一接地端连接,
第二输出端与第二接地端连接。此时,第一射频端与第二射频端可以断开,即射频开关处于断开状态。这样,在对射频开关上电时,可以避免因发生信号反射而影响前级器件与后级器件的工作状态。
可选地,本发明实施例提供的射频开关中,第一控制电路具体可以包括第一开关臂和第一栅极,第二控制电路具体可以包括第二开关臂和第二栅极。请参见图4。
图4中的第一栅极可以视为第一控制电路中的第一输入端,用于输入控制电压Vctrl-1,第一开关臂的第一端可以视为第一控制电路中的第一射频端,第一开关臂的第二端可以视为第一控制电路中的第一输出端,第二栅极可以视为第二控制电路中的第二输入端,用于输入控制电压Vctrl-2,第二开关臂的第一端可以视为第二控制电路中的第二射频端,第二开关臂的第二端可以视为第二控制电路中的第二输出端。
需要说明的是,这里之所以将第一输入端称为第一栅极,第二输入端称为第二栅极,是由于在射频开关领域中,射频开关的第一输入端、第二输入端的功能类似于场效应管中的栅极。在图4所示的射频开关中,如果站在场效应管的角度对其他端进行描述,那么,第一射频端可以视为与第一栅极对应的源极,第一输出端可以视为与第一栅极对应的漏极,第二射频端可以视为与第二栅极对应的源极,第二输出端可以视为与第二栅极对应的漏极。
可选地,图4中还可以包括第一接地端和第二接地端,在第一接地端和第二接地端还可以引入第一负载和第二负载。具体可以参见图3所示实施例中记载的相应内容,这里不再重复说明。
针对图4所示的射频开关,当第一栅极输入负电压时,第一开关臂的第二端可以与导通臂电连接,该负电压可以视为第一控制电压,当第一栅极输入正电压时,第一开关臂的第二端可以与第一接地端连接,该正电压可以视为第三控制电压。
当第二栅极输入负电压时,第二开关臂的第二端可以与导通臂电连接,该负电压可以视为第二控制电压,当第二栅极输入正电压时,第二开关臂的第二端可以与第二接地端连接,该正电压可以视为第四控制电压。
还需要说明的是,当第一栅极输入电压为0时,第一开关臂的第二端即不与导通臂连接,也不与第一接地端连接,即第一开关臂的第二端将处于悬空状态,同样的,当第二栅极输入电压为0时,第二开关臂的第二端也将处于悬空状态。
这样,在需要导通图4所示的射频开关时,第一栅极和第二栅极可以均输入负电压,第一开关臂的第二端和第二开关臂的第二端均与导通臂电连接,第一射频端和第二射频端导通,射频开关处于导通状态。
在需要断开图4所示的射频开关时,第一栅极和第二栅极中至少一个栅极输入正电压或0,第一开关臂的第二端和第二开关臂的第二端中的至少一个不与导通电臂连接,第一射频端和第二射频端断开,射频开关处于断开状态。
可选地,本发明实施例提供的射频开关中,第一控制电路中的第一输入端可以包括两个电压端,第二控制电路中的第二输入端也可以包括两个电压端。具体请参见图5。
在图5中,第一控制电路中的第一输入端可以包括第一电压端和第二电压端,第一电压端和第二电压端均可以输入控制电压。其中,在第一输入端输入第一控制电压的情况下,第一电压端可以输入第一电压,第二电压端可以输入第二电压,第一电压与第二电压之间的电压差可以视为第一控制电压。
第二控制电路中的第二输入端包括第三电压端和第四电压端,第三电压端和第四电压端均可以输入控制电压。其中,在第二输入端输入第二控制电压的情况下,第三电压端可以输入第三电压,第四电压端可以输入第四电压,第三电压与第四电压之间的电压差可以视为第二控制电压。
这样,由于第一控制电路可以在两个电压的控制作用下与导通臂电连接,第二控制电路可以在两个电压的控制作用下与导通臂电连接,也就是说,射频开关可以在四个电压的控制作用下处于导通状态,因此,可以快速地导通射频开关,从而满足电子设备快速收发信号的通信需求。
需要说明的是,图5所示的射频开关中,还可以包括第一接地端和第二接地端,在第一接地端和第二接地端还可以引入第一负载和第二负载。具体可以参见图3所示实施例中记载的相应内容,这里不再重复说明。
可选地,在第一控制电路中的第一输入端包括第一电压端和第二电压端,第二控制电路中的第二输入端包括第三电压端和第四电压端的情况下,第一控制电路中具体可以包括第三开关臂、第三栅极和第四栅极,第二控制电路中具体可以包括第四开关臂、第五栅极和第六栅极。请参见图6。
图6中的第三栅极可以视为第一输入端中的第一电压端,用于输入控制电压V1,第四栅极可以视为第一输入端中的第二电压端,用于输入控制电压V2,第三开关臂的第一端可以视为第一射频端,第三开关臂的第二端可以视为第一输出端,第三开关臂的第二端包括第一接触点1和第二接触点2。
第五栅极可以视为第二输入端中的第三电压端,用于输入控制电压V3,
第六栅极可以视为第二输入端中的第四电压端,用于输入控制电压V4,第四开关臂的第一端可以视为第二射频端,第四开关臂的第二端可以视为第二输出端,第四开关臂的第二端包括第三接触点3和第四接触点4。
基于图6所示的射频开关,当第一输出端与导通臂电连接时,实际上是第三开关臂的第一接触点1与导通臂电连接,在这种情况下,第二接触点2处于悬空状态;当第二输出端与导通臂电连接时,实际上是第四开关臂的第三接触点3与导通臂电连接,在这种情况下,第四接触点4处于悬空状态。
图6所示的射频开关还可以包括第一接地端和第二接地端,在第一接地端和第二接地端还可以引入第一负载和第二负载。具体可以参见图3所示实施例中记载的相应内容,这里不再重复说明。
当第一输出端接地时,即第一输出端通过第一负载与第一接地端连接时,实际上是第三开关臂的第二接触点2与第一接地端连接,在这种情况下,第一接触点1处于悬空状态;当第二输出端接地时,即第二输出端通过第二负载与第二接地端连接时,实际上是第四开关臂的第四接触点4与第二接地端连接,在这种情况下,第三接触点3处于悬空状态。
图6所示的射频开关,在第三栅极输入的电压V1和第四栅极输入的电压V2控制第三开关臂的第一接触点1与导通臂连接,且,第五栅极输入的电压V3和第六栅极输入的电压V4控制第四开关臂的第三接触点3与导通臂连接的情况下,第一射频端与第二射频端导通,即射频开关导通,此时,可以得到如图7所示的射频开关的结构示意图。
图6所示的射频开关,在第三栅极输入的电压V1和第四栅极输入的电压V2控制第三开关臂的第一接触点1不与导通臂连接,和/或,第五栅极输入的电压V3和第六栅极输入的电压V4控制第四开关臂的第三接触点3不与导通臂连接的情况下,第一射频端与第二射频端断开,即射频开关断开。
例如,在第三栅极输入的电压V1与第四栅极输入的电压V2控制第三开关臂的接触点2与第一接地端连接,第五栅极输入的电压V3与第六栅极输入的电压V4控制第四开关臂的接触点4与第二接地端连接;或者,第三栅极输入的电压V1与第四栅极输入的电压V2控制第三开关臂的接触点2与第一接地端连接,第五栅极输入的电压V3与第六栅极输入的电压V4控制第四开关臂的接触点4与导通臂连接,等,这里不再一一举例说明。
本发明实施例中,为了便于第三栅极至第六栅极各自输入的电压实现上述对射频开关的导通和断开的控制,第三栅极输入的电压与第四栅极输入的电压的方向可以相反,第五栅极输入的电压与第六栅极输入的电压的方向可以相反。这样,不仅可以实现第一输出端和第二输出端的控制作用,还可以加大第三栅极与第四栅极之间的电压差,以及第五栅极与第六栅极之间的电压差,从而有效提高射频开关的开关速度。
优选地,第三栅极输入的电压与第四栅极输入的电压的大小可以相同,这样可以通过双倍电压,快速地控制第一输出端与导通臂电连接。同样的,第五栅极输入的电压与第六栅极输入的电压的大小也可以相同,这样可以通过双倍电压,快速地控制第二输出端与导通臂电连接。通过快速控制第一输出端和第二输出端与导通臂电连接,可以快速地导通射频开关,从而满足电子设备快速收发信号的通信需求。
本实施例中,结合图6所示的射频开关,在第三栅极输入的电压V1与第四栅极输入的电压V2之间的电压差(以下可以称为第一电压差)大于零的情况下,可以控制第一输出端与导通臂电连接;在第一电压差小于零的情况下,可以控制第一输出端与第一接地端连接;在第一电压差等于零的情况下,第一输出端处于悬空状态。
在第五栅极输入的电压V3与第六栅极输入的电压V4之间的电压差(以下可以称为第二电压差)大于零的情况下,可以控制第二输出端与导通臂的第二端连接;在第二电压差小于零的情况下,可以控制第二输出端与第二接地端连接;在第二电压差等于零的情况下,第二输出端处于悬空状态。
具体地,可以以V1和V2为例,在V1为80V,V2为-80V的情况下,第一输出端与导通臂电连接;在V1为-80V,V2为80V的情况下,第一输出端与第一接地端连接;在V1为0V,V2为0V的情况下,第一输出端处于悬空状态。
需要说明的是,在本实施例中,第一电压差等于零的情况为V1与V2的大小相同,方向相反,第二电压差等于零的情况为V3与V4的大小相同,方向相反。
基于图6所示的射频开关,在使用射频开关的过程中,在需要导通射频开关时,V1可以是正向电压,V2可以是负向电压,V3可以是正向电压,V4可以是负向电压(例如,V1为80V,V2是-80V,V3是80V,V4是-80V),在这四个电压的控制下,第三开关臂的接触点1与导通臂电连接,第四开关臂的接触点3与导通臂电连接,第一射频端与第二射频端导通,此时的射频开关如图7所示。
在需要断开射频开关时,V1可以是负向电压,V2可以是正向电压,V3可以是负向电压,V4可以是正向电压(例如,V1为-80V,V2是80V,V3是-80V,V4是80V),第三开关臂的接触点2可以与第一接地端连接,第四开关臂的接触点4可以与第二接地端连接(第三开关臂的接触点1与第四开关臂的接触点3可以处于悬空状态),第一射频端与第二射频端断开,具体地,可以参见图8。
在需要断开射频开关时,V1可以是负向电压,V2可以是正向电压,V3可以是正向电压,V4可以是正向电压(例如,V1为-80V,V2是80V,V3是80V,V4是80V),第三开关臂的接触点1可以与第一接地端连接(第三开关臂的接触点1可以处于悬空状态),第四开关臂的接触点3与接触点4可以处于悬空状态,使得第一射频端与第二射频端断开,具体地,可以参见图9。
此外,在需要断开射频开关时,还可以是第三开关臂的接触点2与第一接地端连接,第四开关臂的接触点3与导通臂电连接(第三开关臂的接触点1与第四开关臂的4处于悬空状态);第三开关臂的接触点1与接触点2处于悬空状态,第四开关臂的接触点3与导通臂电连接(第四开关臂的接触点4处于悬空状态);第三开关臂的接触点1与接触点2处于悬空状态,第四开关臂的接触点3与接触点4与处于悬空状态,等,只要保证第一输出端和第二输出端中至少一个不与导通臂接触即可,这里不再对其他实现方式一一举例说明。
优选地,在断开射频开关时,若第一射频端用于射频输入,第二射频端用于射频输出,则可以控制第一输出端与第一接地端连接,第二输出端处于悬空状态,同理,若第二射频端用于射频输入,第一射频端用于射频输出,则可以控制第二输出端与第二接地端连接,第一输出端处于悬空状态,这样,由于可以将射频信号导入到接地端,因此,可以提高射频开关的隔离度,有效避免因射频信号反射造成的射频开关损坏的问题。
在本发明实施例提供的射频开关中包括两个控制电路和一个导通臂,两个控制电路对称设计,两个控制电路中均包括输入端、输出端和射频端,且在输入端输入控制电压的情况下,可以控制输出端与导通臂电连接,从而使得两个控制电路的射频端导通,射频开关导通。这样,由于射频开关中的两个控制电路对称设计,因此,在射频开关导通的情况下,两个控制电路中的两个射频端可以灵活地作为射频输入端或射频输出端,从而提高射频开关在射频电路中的应用自由度,进一步地,由于射频开关的射频输入端和射频输出端可以灵活地改变,因此,可以使得射频开关的功能更加多样化。
本发明实施例还提供了一种电子设备,该电子设备中包括上述的射频开关。
需要说明的是,电子设备中可以包括的射频开关的个数可以是一个(例如射频电路中包括一个射频开关),也可以是多个(例如,射频电路中包括多个射频开关)。其中,在电子设备中包括一个射频开关的情况下,该射频开关的工作原理可以参见上述记载的相应内容,在电子设备中包括多个射频开关的情况下,该多个射频开关的工作原理可以根据每个射频开关的导通或断开确定。
为了便于理解,以下可以以电子设备中包括两个射频开关为例进行说明。
请参见图10。图10为应用在射频电路中的单刀双掷射频开关。
在图10中,包括两个射频开关,其中,这两个射频开关分别用于控制射频通道1与射频通道2,且这两个射频开关的输出端都与公共输出端连接,如图10所示。
图10为两个射频开关在一个典型的应用场景下的连接方式。在该典型的应用场景下,射频通道1的第一射频端与第二射频端导通,且,在第一射频端与第二射频端导通的情况下,第一开关臂的接触点31与导通臂电连接,第二开关臂的接触点33与导通臂电连接(此时,V1可以是正向电压,V2可以是负向电压,V3可以是正向电压,V4可以是负向电压),射频通道2的第三射频端与第四射频端断开,且,在第三射频端与第四射频端断开的情况下,第三开关臂的接触点42与第三接地端连接,第四开关臂的两个接触点43和44均处于悬空状态(此时,V5可以是负向电压,V6可以是正向电压,V7可以是正向电压,V8可以是正向电压),如图10所示。图10所示的单刀双掷开关,当有射频信号输入时,至少可以产生三种射频信号的传输路径。
第一种传输路径:信号传输路径。
在射频通道1中,射频信号从第一开关臂的一端(即第一射频端)输入,然后依次经过第一开关臂的另一端(即接触点31)、导通臂、第二开关臂的一端(即接触点33)、第二开关臂的另一端(即第二射频端),从公共输出端输出。
第二种传输路径:输入阻抗路径。
在射频通道2中,第三射频端与第四射频端断开时,当有射频信号从第三开关臂的一端(即第三射频端)输入时,由于第三开关臂的另一端(即接触点42)与第三接地端连接,并通过第三负载接地,因此,射频通道2输入的射频信号将会通过第三负载输入到地,从而可以避免因输入的射频信号反射对前级器件带来的影响,例如,损坏前级器件。
第三种传输路径:耦合信号路径。
在射频通道1和射频通道2同时有射频信号输入的情况下,射频通道1中输入的射频信号与射频通道2中输入的射频信号会发生耦合作用,从而使得两个射频通道之间产生耦合信号,该耦合信号会对两个射频通道产生干扰。本实施例中,由于射频通道2的射频信号可以通过第三负载接地,因此,射频通道1与射频通道2之间产生的耦合信号可以通过第三负载耦合到地,在耦合信号耦合到地的情况下,可以降低射频通道1和射频通道2之间的耦合干扰,从而提升射频通道1和射频通道2之间的隔离度。
在本发明实施例提供的射频开关中包括两个控制电路和一个导通臂,两个控制电路对称设计,两个控制电路中均包括输入端、输出端和射频端,且在输入端输入控制电压的情况下,可以控制输出端与导通臂电连接,从而使得两个控制电路的射频端导通,射频开关导通。这样,由于射频开关中的两个控制电路对称设计,因此,在射频开关导通的情况下,两个控制电路中的两个射频端可以灵活地作为射频输入端或射频输出端,从而提高射频开关在射频电路中的应用自由度,进一步地,由于射频开关的射频输入端和射频输出端可以灵活地改变,因此,可以使得射频开关的功能更加多样化。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本发明的保护之内。
Claims (12)
1.一种射频开关,其特征在于,包括第一控制电路、第二控制电路和导通臂,其中:
所述第一控制电路包括第一射频端、第一输入端和第一输出端,所述第二控制电路包括第二射频端、第二输入端和第二输出端;
所述第一射频端与所述第一输出端导通,所述第二射频端与所述第二输出端导通;
在所述第一输入端输入第一控制电压的情况下,所述第一输出端与所述导通臂电连接,在所述第二输入端输入第二控制电压的情况下,所述第二输出端与所述导通臂电连接,所述第一射频端与所述第二射频端导通;
其中,所述第一输入端包括第一电压端和第二电压端,在所述第一输入端输入所述第一控制电压的情况下,所述第一电压端输入第一电压,所述第二电压端输入第二电压,所述第一控制电压等于所述第一电压与所述第二电压之间的电压差;
所述第二输入端包括第三电压端和第四电压端,在所述第二输入端输入所述第二控制电压的情况下,所述第三电压端输入第三电压,所述第四电压端输入第四电压,所述第二控制电压等于所述第三电压与所述第四电压之间的电压差。
2.如权利要求1所述的射频开关,其特征在于,所述射频开关还包括第一接地端和第二接地端,其中:
在所述第一输入端输入第三控制电压的情况下,所述第一输出端与所述第一接地端连接;
在所述第二输入端输入第四控制电压的情况下,所述第二输出端与所述第二接地端连接。
3.如权利要求2所述的射频开关,其特征在于,在以下任一种情况下,所述第一射频端与所述第二射频端断开:
在所述第一输入端输入所述第三控制电压,所述第一输出端与所述第一接地端连接;
在所述第二输入端输入所述第四控制电压,所述第二输出端与所述第二接地端连接;
所述第一输出端处于悬空状态;
所述第二输出端处于悬空状态。
4.如权利要求1所述的射频开关,其特征在于,
所述第一控制电路中具体包括第一开关臂、第一栅极,所述第二控制电路中具体包括第二开关臂和第二栅极;
其中,所述第一输入端为所述第一栅极,所述第一射频端为所述第一开关臂的第一端,所述第一输出端为所述第一开关臂的第二端;
所述第二输入端为所述第二栅极,所述第二射频端为所述第二开关臂的第一端,所述第二输出端为所述第二开关臂的第二端。
5.如权利要求1所述的射频开关,其特征在于,
所述第一控制电路中具体包括第三开关臂、第三栅极和第四栅极,所述第二控制电路中具体包括第四开关臂、第五栅极和第六栅极;
其中,所述第一电压端为所述第三栅极,所述第二电压端为所述第四栅极,所述第一射频端为所述第三开关臂的第一端,所述第一输出端为所述第三开关臂的第二端,所述第三开关臂的第二端包括第一接触点和第二接触点,所述第三开关臂的中间部分位于所述第三栅极与所述第四栅极之间;
所述第三电压端为所述第五栅极,所述第四电压端为所述第六栅极,所述第二射频端为所述第四开关臂的第一端,所述第二输出端为所述第四开关臂的第二端,所述第四开关臂的第二端包括第三接触点和第四接触点,所述第四开关臂的中间部分位于所述第五栅极与所述第六栅极之间。
6.如权利要求5所述的射频开关,其特征在于,
当所述第一输出端与所述导通臂电连接时,所述第一接触点与所述导通臂电连接,所述第二接触点处于悬空状态;
当所述第二输出端与所述导通臂电连接时,所述第三接触点与所述导通臂电连接,所述第四接触点处于悬空状态。
7.如权利要求5所述的射频开关,其特征在于,
当所述第一输出端接地时,所述第一接触点处于悬空状态,所述第二接触点接地;
当所述第二输出端接地时,所述第三接触点处于悬空状态,所述第四接触点接地。
8.如权利要求5所述的射频开关,其特征在于,
所述第三栅极输入的电压与所述第四栅极输入的电压方向相反;
所述第五栅极输入的电压与所述第六栅极输入的电压方向相反。
9.如权利要求8所述的射频开关,其特征在于,
所述第三栅极输入的电压与所述第四栅极输入的电压大小相等;
所述第五栅极输入的电压与所述第六栅极输入的电压大小相等。
10.如权利要求2所述的射频开关,其特征在于,所述射频开关还包括第一负载和第二负载,其中:
所述第一接地端与所述第一负载的第一端电连接,所述第一负载的第二端接地;
所述第二接地端与所述第二负载的第一端电连接,所述第二负载的第二端接地。
11.如权利要求1所述的射频开关,其特征在于,
所述第一射频端用于射频输入,所述第二射频端用于射频输出;或,
所述第一射频端用于射频输出,所述第二射频端用于射频输入。
12.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至11任一项所述的射频开关。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104868894A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-08-26 | 上海新微技术研发中心有限公司 | 射频开关电路及其启闭方法 |
CN105049014A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-11 | 康希通信科技(上海)有限公司 | 单刀单掷射频开关及其构成的单刀双掷射频开关和单刀多掷射频开关 |
CN106415772A (zh) * | 2014-06-25 | 2017-02-15 | 通用电气公司 | 集成微机电开关及其相关方法 |
CN106487414A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-03-08 | 青岛海信移动通信技术股份有限公司 | 一种射频电路和移动终端 |
CN107517060A (zh) * | 2017-09-25 | 2017-12-26 | 尚睿微电子(上海)有限公司 | 一种射频开关电路和处理射频信号的方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7391282B2 (en) * | 2004-11-17 | 2008-06-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Radio-frequency switch circuit and semiconductor device |
JP2012104615A (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Panasonic Corp | 高周波スイッチおよび高周波モジュール |
US9859863B2 (en) * | 2013-03-15 | 2018-01-02 | Qorvo Us, Inc. | RF filter structure for antenna diversity and beam forming |
-
2019
- 2019-12-04 CN CN201911230866.0A patent/CN111064456B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106415772A (zh) * | 2014-06-25 | 2017-02-15 | 通用电气公司 | 集成微机电开关及其相关方法 |
CN104868894A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-08-26 | 上海新微技术研发中心有限公司 | 射频开关电路及其启闭方法 |
CN105049014A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-11 | 康希通信科技(上海)有限公司 | 单刀单掷射频开关及其构成的单刀双掷射频开关和单刀多掷射频开关 |
CN106487414A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-03-08 | 青岛海信移动通信技术股份有限公司 | 一种射频电路和移动终端 |
CN107517060A (zh) * | 2017-09-25 | 2017-12-26 | 尚睿微电子(上海)有限公司 | 一种射频开关电路和处理射频信号的方法 |
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