CN111917402A - 射频开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种射频开关。RF开关使用晶体管技术的组合以及拓扑结构来产生在包括高于千兆赫的频率的频率下,具有高的隔离度和高的电压击穿的RF开关。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是于2019年7月17日提交的美国申请第16/514,174号的继续申请,其要求于2019年5月8日提交的美国临时专利申请第62/844,878号的权益,这些申请的全部内容以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及射频(RF)器件,并且更具体地涉及可在RF调谐应用中使用的RF开关。
背景技术
RF开关是用于无线系统的前端部(诸如手持机或基站)的重要部件。具体地,RF开关可用于阻抗(即,馈电点)调谐(即,匹配),以在功率放大器和天线之间进行最大功率传输。另外,RF开关可用于孔径调谐(即,匹配),以在天线与其操作环境之间进行最大功率传输。例如,可主动地控制多个RF开关的导通/关断,以将多种阻抗组合耦接/解耦到前端,以响应于变化的操作条件来优化前端性能。
许多无线应用需要RF开关在物理上较小,以处理高功率并且具有低的功率耗散(即,损耗)。因此,低的插入损耗、高的隔离度和高的击穿电压是RF开关的重要要求。然而,满足所有这些要求可能很困难,尤其是在无线系统移动到较高频率时。因此,需要新的RF开关电路和方法来满足无线系统的要求,尤其是在高频下。
发明内容
在至少一个方面,本公开描述了一种射频(RF)开关。该RF开关包括第一III-V晶体管,该第一III-V晶体管耦接在RF开关的输入与旁路连接节点之间。第一III-V晶体管可由施加至第一III-V晶体管的栅极的第一控制信号控制。该RF开关还包括第二III-V晶体管,该第二III-V晶体管耦接在旁路连接节点与RF开关的输出之间。第二III-V晶体管可由施加至第二III-V晶体管的栅极的第一控制信号控制。该RF开关还包括至少一个绝缘体上硅(SOI)晶体管,该至少一个SOI晶体管耦接在旁路连接节点与接地之间。至少一个SOI晶体管可由施加至SOI晶体管的栅极的第二控制信号控制。
在各种实施方式中,III-V晶体管可为砷化镓(GaA)、碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)。
在另一方面,本公开描述了一种RF调谐系统。该RF调谐系统包括RF开关,该RF开关被配置为将输入切换至多个输出中的一个。对于每个输出,RF开关包括III-V开关对和SOI开关。III-V开关串联连接在输入与输出之间并且在旁路连接节点处彼此连接。SOI开关连接在旁路连接节点与接地之间。
在RF调谐系统的实施方式中,SOI开关可以为SOI晶体管的叠堆(即,多个串联连接的SOI晶体管)。
在另一方面,本公开描述了一种用于切换RF信号的方法。该方法包括将RF信号施加至RF开关的输入节点,该RF开关包括串联在输入节点与输出节点之间的两个III-V开关。该两个III-V开关在旁路连接节点处彼此连接,并且SOI开关连接在旁路连接节点与接地之间。该方法包括:通过将两个III-V开关控制为处于关断条件来阻断RF信号,以将RF信号中除泄漏部分外的所有部分于旁路连接节点阻断开;以及将SOI开关控制为处于导通条件,以将RF信号的泄漏部分短路至接地。另选地,该方法包括:通过将两个III-V开关控制为处于导通条件来传递RF信号,以将RF信号从输入节点传递至输出节点;以及将SOI开关控制为处于关断条件,以使接地从旁路连接节点解耦。
在以下具体实施方式及其附图内进一步解释了前述说明性发明内容,以及本公开的其他示例性目标和/或优点、以及实现方式。
附图说明
图1是根据本公开的可能实施方式的包括阻抗(馈电点)调谐器的无线系统的框图。
图2是根据本公开的可能实施方式的包括孔径调谐器的无线系统的框图。
图3是根据本公开的实施方式的用于无线系统的前端子系统的示意图。
图4是根据本公开的实施方式的适用在RF前端中的多开关调谐器的示意图。
图5A是处于导通条件的RF开关的功能图。
图5B是处于关断条件的RF开关的功能图。
图6A是根据本公开的实施方式的形成开关的晶体管的示意图。
图6B是根据本公开的实施方式的形成具有比图6A的开关更高的击穿电压的开关的串联连接的晶体管的叠堆的示意图。
图7是根据本公开的第一可能实施方式的RF开关的示意图。
图8是根据本公开的第二可能实施方案的RF开关的示意图。
图9是根据本公开的实施方式的用于切换RF的方法的流程图。
附图中的部件未必相对于彼此按比例绘制。相似附图标记在若干附图中表示相应的零件。
具体实施方式
本公开描述了一种RF开关,该RF开关在宽频率范围内具有高的隔离度、低的插入损耗和高的击穿电压。在非限制性示例中,本发明所公开的RF开关可在约500兆赫兹(MHz)至10吉赫兹(GHz)的频率范围内操作,其中隔离度大于10分贝(dB)(即,高的隔离度),插入损耗小于0.4dB(即,低的插入损耗),并且击穿电压电平大于70伏(即,高的击穿电压)。通过使用在电路拓扑结构中配置的各技术的组合,可以实现此性能,该电路拓扑结构利用了每种技术的优势,同时减轻了每种技术的劣势。
本发明所公开的RF开关使用拓扑结构以及开关技术(即,材料)的组合来提供适用于RF调谐应用的性能(例如,插入损耗、电压击穿和隔离度)。该拓扑结构包括两个串联连接的晶体管,当RF开关处于导通条件时,这些晶体管将RF开关的输入耦接到RF开关的输出。这两个串联连接的晶体管为第一材料(例如,GaN)并且在旁路连接节点处连接在一起。第一材料开关可提供充分低的插入损耗(即,当导通时),但可具有比应用所需的更低的隔离度(即,当关断时)。因此,该拓扑结构包括耦接在旁路连接节点与接地之间的一个或多个晶体管。当串联晶体管为关断时,一个或多个晶体管可被配置(即,接通)为通过将任何泄漏信号短接至接地来増加RF开关的隔离度。一个或多个晶体管利用第二材料(例如,SOI或CMOS),该第二材料可提供充分大的隔离度(即,当关断时),使得两个串联连接的晶体管的低的插入损耗(即,当导通时)不会显著降低。此外,可基于期望的击穿电压来选择一个或多个晶体管的数量。因此,本发明所公开的RF开关利用拓扑结构和材料技术的优势来提供具有期望操作特性的RF开关(例如,在高RF频率和高功率下)。
本公开的RF开关可用在无线系统的RF前端子系统(诸如蜂窝网络的基站或蜂窝网络的手持机)中。在这些应用中,RF开关可在例如900Mhz或2.6GHz的频率下使用。RF开关可被配置为作为RF调谐系统的一部分来执行功能。为了帮助理解,将从这些方面描述本发明所公开的RF开关。然而,本公开的RF开关不限于这些特定实施方式。
图1是用于包括阻抗调谐器(即,馈电点调谐器)的无线系统的前端子系统(即,前端)的框图。前端包括RF功率放大器110,该RF功率放大器通过阻抗调谐器120耦接至天线130。阻抗调谐器120补偿例如由于变化的操作环境而导致的天线输入阻抗的波动。为了使某些操作环境中的RF反射(即,驻波)最小化,天线的馈电点阻抗与RF功率放大器的输出阻抗(例如,50欧姆)基本上匹配。这不仅可导致从PA到天线的最佳(即,最大)功率传输,而且使来自高度不匹配的天线的反射所产生的高压所造成的损坏风险最小化。阻抗调谐器通常包括阻抗元件,这些阻抗元件可相对于RF电路耦接或解耦(即,RF电路的切换的输入/输出),直到来自天线的反射最小化。
图2是包括孔径调谐器140的无线系统的前端的框图。孔径调谐器140补偿例如由于变化的操作环境(例如,操作频率的变化)而导致的天线辐射效率的波动。孔径调谐器140通常包括阻抗元件,这些阻抗元件可耦接至天线/从天线去耦,以调整天线的参数(例如,有效长度)。在一些实施方式中,阻抗调谐器和孔径调谐器两者都可用于确保对于多种操作环境(例如,操作频率范围)的前端的良好性能(例如,如通过参数与阈值的比较来测量)。
图3是具有RF调谐系统的前端的实施方案的示意图,该RF调谐系统包括孔径调谐器310和阻抗调谐器320。孔径调谐器310和阻抗调谐器320各自包括单刀四掷(SP4T)RF开关,该RF开关可被配置为将四个不同的阻抗耦接至前端电路。阻抗可包括开路、短路、电容(例如,可变电容)或电感(例如,可变电感)。虽然对于图3中所示的实施方式示出了四个掷,但可实现任何数量的端子。在操作中,感测和控制系统(未示出)可感测RF电路的参数(例如,电压驻波比率(VSWR))并且调整开关以改变(例如,最小化)感测到的参数。
用于RF调谐系统的RF开关也可实现为单刀单掷(SPST)开关组(即,阵列)。图4示出了具有RF开关组410(即,多个RF开关)的RF调谐系统400的可能实施方式,这些RF开关各自耦接至多个输出中的一个,其中每个输出都耦接至不同的阻抗(即,Z1、Z2、Z3、Z4),诸如针对图3所述的阻抗。RF开关组410中的每个开关都可被控制为处于导通条件(即,短路、闭合、导通等)或处于关断条件(即,打开、关断等)。为进行调谐,可独立地控制RF开关以将阻抗(即,Z1、Z2、Z3、Z4)的某种组合(例如,并联耦接的组合)耦接至输入端子420。输入端子(即,节点)可如图3所示耦接至RF前端,以作为阻抗调谐器或孔径调谐器来操作。
如所讨论的,RF开关的SPST实施方式可形成RF调谐系统的基础。系统(例如,RF调谐系统)中的RF开关的性能可通过其在导通条件(即,导通状态)下耦接RF信号的能力来描述。图5A示出了处于导通条件的RF开关。在这种条件下,RF信号耦接(例如,电容耦接)在输入节点(即,输入、输入端子)与输出节点(即,输出、输出端子)之间。理想的是,RF信号不会随着其耦接在输入与输出之间而失去对RF开关的功率(反之亦然)。然而,实际上,RF开关可能具有某个插入损耗(IL),这可能会对RF开关造成限制。例如,当传导10W RF信号时,插入损耗为-0.5dB的RF开关会消耗超过1W的功率。该功率量的耗散另外对RF开关提出了要求(例如,尺寸要求),这可能会限制其在某些应用(例如,移动应用)中的使用。因此,可能期望使IL最小化,尤其是在诸如先前所述的高功率RF应用中。另外,在宽RF频谱(即,宽带宽)上具有低的IL提供了优点,因为RF开关可在大带宽应用或低带宽应用中操作(例如,无需谐振匹配网络)。
系统(例如,RF调谐系统)中的RF开关的性能还可通过其在关断条件(即,关断状态)下阻断RF信号的能力来描述。图5B示出了处于关断条件的RF开关的实施方式。理想的是,在这种情况下,没有RF信号耦接在输入和输出之间(反之亦然)。换句话讲,处于关断条件的理想的RF开关将输入和输出完全隔离开(即,无限高的隔离度)。然而,在实施过程中,一定量的RF信号可能会从输入泄漏至输出(反之亦然)。RF泄漏可能会对RF调谐系统产生负面影响,因为当RF开关被置于关断条件时,去耦(例如,调谐阻抗的去耦)将无法完成。因此,RF调谐系统可能不按设计运行。因此,可能期望的是使用于诸如先前所述的应用的RF开关的隔离度(ISO)最大化。
系统(例如,RF调谐系统)中的RF开关的一些其他性能参数可能与隔离度有关。一种这样的性能参数是耐受电压(即,电压击穿)。施加至RF开关的电压可能足以击穿由开关在关断条件下所提供的高阻抗。可能期望的是使RF开关耐受这些高电压的能力最大化。例如,RF开关可能需要承受由以全功率驱动的阻抗不匹配(非50欧姆)天线所反射的高RF电压(例如,>60V-70V)。又如,RF调谐系统(例如,如前所述)可能会经历由于在操作期间(例如,在切换阻抗以确定匹配时)产生的大的电压驻波比率(VSWR)而导致的高电压。为了在此类系统中正常操作,期望的是RF开关具有高的击穿电压(VBD)以承受此类事件。
RF开关的另一性能参数是线性度。RF开关的线性度可能会以多种方式影响输出信号。在导通条件下,RF开关可经由一些阻抗(例如,电容)将来自输入的RF信号耦接至输出。RF信号可在带宽上包括多个频率。在理想的实施方式中,RF信号的所有构成频率都从开关的输入线性地耦接至输出。然而,在实施过程中,与RF开关的耦接可能不是线性的,使得输出的RF信号并非输入的RF信号的精确副本。换句话讲,输出的RF信号失真。失真可在输出信号的频率中作为基频的倍数(即,阶数)出现。随着RF信号功率的变化,可将(较高)阶数(IIP2,IIP3)与基准进行比较,以确定开关的线性。另外,可分析RF开关的功率曲线以确定因功率非线性(例如,0.1dB压缩点)而引起的输出处的RF信号从输入处的RF信号减小所处的功率。可能期望的是RF开关对于所有频率和功率线性地作用。在某些情况下,可使用处于导通条件的RF开关的插入损耗来识别非线性,因为该非线性可能对应于基频的功率损耗。因此,从线性角度来看,具有低的插入损耗的RF开关可能是期望的。
SPST RF开关可实现为晶体管。图6A是实现为SPST RF开关的晶体管。在该实施方式中,可通过施加至晶体管的栅极端子610的电压来控制场效应晶体管的导通/关断,以将施加至输入端子620(例如,源极端子)的RF信号传递至输出端子630(例如,漏极端子)或将该RF信号与该输出端子阻断。与晶体管的导通/关断条件相对应的电压基于晶体管的类型(例如,P型、N型)。RF开关可实现为P型或N型晶体管。在一个可能实施方式中,当第一电压被施加至晶体管的栅极端子时,晶体管被配置为导通条件,其中在晶体管的输入端子620与输出端子630之间存在低阻抗路径(近似地,短路路径)。当第二电压被施加至晶体管的栅极端子时,晶体管被配置为关断条件,其中在晶体管的输入端子620与输出端子630之间存在高阻抗路径(例如,近似地,开路路径)。
晶体管可由元素周期表中第IV族(4)(例如,Si、Ge)的材料制成。例如,硅(Si)可用作互补金属氧化物场效应晶体管(即,CMOS晶体管)的基础。CMOS晶体管可具有低VBD,其可通过使用串联连接的晶体管的叠堆来升高,如图6B所示。如图所示,该叠堆包括串联连接在输入端子620与输出端子630之间的相邻晶体管。可通过将同一信号施加至叠堆中的每个晶体管的栅极来同时控制晶体管的导通或关断。在叠堆中的晶体管之间划分出现在叠堆两端的电压,使得叠堆的特定晶体管接收降低的(即,串联划分的)电压。例如,与包括单个晶体管的RF开关(图6A)相比,包括晶体管叠堆的开关(图6B)将VBD增加了六倍(即,叠堆中的晶体管的计数)。
晶体管叠堆的插入损耗与叠堆中的晶体管的数量(即,计数)成比例。因此,随着使用串联连接的晶体管叠堆可使VBD增加,但它也可使总体插入损耗增加。随着RF频率的升高,CMOS开关的性能(例如,插入损耗)可能进一步下降。因此,通常以较低频率(例如,小于约1GHz)使用CMOS晶体管。
可通过晶体管技术的选择来改善基于硅(Si)的晶体管在较高频率下的性能。绝缘体上硅(SOI)为晶体管架构(即,技术)。与CMOS开关相比,实现为SOI晶体管的RF开关在高于1GHz的频率(例如,在1GHz至3GHz的范围内)下可比CMOS晶体管具有更少的插入损耗和更高的隔离度。另外,SOI晶体管可具有较小尺寸(即,与能与之相比的CMOS相比)和更大的功率处理能力(例如,1W)。至少由于这些原因,在一些移动应用(例如,蜂窝手持机)中,RF开关可被实现为SOI晶体管。
RF开关(即,开关、开关器件)也可实现为由包含元素周期表中第III(3)族和第V(5)族的元素的化合物制成的晶体管。由这些材料制成的开关器件一般被称为“III-V”开关器件。当开关器件为晶体管时,其可被称为“III-V”晶体管。III-V材料的精确选择可基于各种要求,包括(但不限于)操作频率和操作功率。可在本公开的实施方式中使用的一些可能的III-V晶体管可包括(但不限于)砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。
虽然SOI提供了比CMOS更高的VBD,但仍可能需要SOI晶体管的(有损耗的)叠堆来耐受与调谐应用相关联的电压。使用了III-V型材料晶体管的RF开关可使用与使用了SOI晶体管的等效RF开关相比晶体管更少的叠堆来耐受与调谐应用相关联的电压。GaN晶体管具有极佳的(例如,高的)VBD特性,但由于在关断条件下在源极端子与漏极端子之间的大电容,可能具有不好的(例如,低的)隔离度。换句话讲,RF信号可通过电容耦接,从而产生低隔离度的GaN开关。SOI开关可具有比GaN开关更高的隔离度,但可具有比GaN开关更低的VBD。换句话讲,GaN开关可具有相对高的电压击穿但相对低的隔离度,而SOI开关可具有相对高的隔离度(例如,在叠堆配置中)但相对低的电压击穿。本发明所公开的RF开关使用特定的拓扑结构以及开关技术(即,材料)的组合来提供适用于RF调谐应用的电压击穿和隔离度。
图7中示出了根据本公开的可能实施方式的RF开关。RF开关700在输入节点(即,输入)701处耦接到源极,并且在输出节点(即,输出)702处耦接到负载。第一III-V开关710(例如,第一GaN晶体管)耦接在输入701(例如,在源极端子处)与旁路连接节点720(例如,在漏极端子处)之间。第二III-V开关730(例如,第二GaN晶体管)耦接在旁路连接节点720(例如,在源极端子处)与输出节点(即,输出)702(例如,在漏极端子处)之间。利用施加至每个开关的栅极的第一控制信号(即,第一信号)760,将第一III-V开关和第二III-V开关控制为具有相同的导通/关断状态。每个开关的导通状态都可对应于高于阈值的信号电压,而关断状态都可对应于低于阈值的第一信号760的电压,反之亦然。
RF开关700还包括SOI开关740,该SOI开关耦接在旁路连接节点720与接地节点(即,接地)703之间。利用施加至SOI开关740的栅极的第二控制信号(即,第二信号)770,控制SOI开关740的导通/关断状态。第二信号770和第一信号760可为互补的导通/关断信号。SOI开关的导通/关断状态与第一III-V开关710和第二III-V开关730的状态相反。
可通过将第一III-V开关710和第二III-V开关730配置为处于导通状态并且将SOI开关配置为处于关断状态来将RF开关700接通以在输入701和输出702之间传导RF信号。SOI技术在关断状态下具有极佳的隔离度。因此,RF信号几乎不会泄漏至接地,因此开关的总体插入损耗保持为低。
可通过将第一III-V开关70和第二III-V开关730配置为处于关断状态并且将SOI开关配置为处于导通状态来将RF开关700关闭以阻断输入701和输出702之间的RF信号。如前所述,在关断状态下,III-V开关可能具有泄漏。例如,施加至输入701的RF信号的泄漏部分可通过第一III-V开关的源极-漏极电容泄漏。在这种情况下,处于导通状态的SOI开关会使泄漏部分短路至接地。因此,RF开关700的隔离度增加。
如前所述,III-V开关具有高的VBD。通过由第一III-V开关710和第二III-V开关730形成的串联叠堆,使VBD更高。SOI开关具有较低的VBD,但SOI开关部分屏蔽了在RF开关输入(或输出)处出现的电压。例如,如果第一III-V开关710被击穿,则在第一III-V开关的源极与漏极之间存在电压降,该电压降减小了出现在旁路连接节点720处的电压。因此,SOI开关740的击穿电压要求可降低。
图8示出了根据本公开的另一可能实施方式的RF开关。RF开关700的SOI开关被实现为SOI开关740的叠堆,以便改善SOI开关的击穿电压。如上所述,如果第一III-V开关710被击穿,则在旁路连接节点720处出现与第一III-V开关的击穿电压相对应的电压。因此,可选择SOI晶体管的叠堆中的SOI晶体管的数量以耐受该电压。换句话讲,叠堆中的SOI晶体管的数量可基于(即,对应于)III-V开关对中的一个的击穿电压。在操作中,当RF开关为关断时,SOI开关的叠堆被控制为全部处于导通条件;并且当RF开关为导通时,SOI开关的叠堆被控制为全部处于关断条件。
图9是根据本公开的实施方式的用于切换RF的方法的流程图。该方法包括提供具有串联连接在输入节点与输出节点之间的两个III-V开关的RF开关(910)。这些III V开关可实现为GaN晶体管。这些晶体管在旁路连接节点处彼此连接。该RF开关还包括SOI开关,该SOI开关连接在旁路连接节点与接地之间,使得当SOI开关被接通时,旁路连接节点上的RF信号(例如,经由泄漏)接地而不是出现在RF开关的输出节点处。该方法还包括将RF信号施加至RF开关的输入(930)。该方法包括通过将III-V开关关闭并且将SOI开关接通来阻断RF信号(940),或者通过将III-V开关接通并且将SOI开关关闭来传递RF信号(950)。
通过晶体管技术(例如,SOI、GaN)的组合以及叠堆并且分路的拓扑结构,本公开的RF开关可针对宽频率范围提供高的击穿电压和高的隔离度。例如,RF开关可以极佳的性能在约0.5GHz至10Ghz的范围内操作。如果性能要求不是很关键,则RF开关甚至可在高频下(例如,高达20GHz)操作。
在说明书和/或附图中,已经公开了典型的实施方案。本公开不限于此类示例性实施方案。术语“和/或”的使用包括一个或多个相关联列出条目的任意组合和所有组合。附图是示意性表示并且因此未必按比例绘制。除非另有说明,否则特定术语已用于通用和描述性意义,而非用于限制的目的。
一些实施方式可使用各种半导体处理和/或封装技术来实现。一些实施方式可使用与半导体基板相关联的各种类型的半导体处理技术来实现,该半导体基板包含但不限于,例如硅(Si)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等。
虽然所描述的具体实施的某些特征已经如本文所述进行了说明,但是本领域技术人员现在将想到许多修改形式、替代形式、变化形式和等同形式。因此,应当理解,所附权利要求书旨在涵盖落入具体实施的范围内的所有此类修改形式和变化形式。应当理解,这些修改形式和变化形式仅仅以举例而非限制的方式呈现,并且可以进行形式和细节上的各种变化。除了相互排斥的组合以外,本文所述的装置和/或方法的任何部分可以任意组合进行组合。本文所述的具体实施可包括所描述的不同具体实施的功能、部件和/或特征的各种组合和/或子组合。
Claims (11)
1.一种射频(RF)开关,所述射频开关包括:
第一III-V晶体管,所述第一III-V晶体管耦接在所述RF开关的输入与旁路连接节点之间,所述第一III-V晶体管能够由施加至所述第一III-V晶体管的栅极的第一控制信号控制;
第二III-V晶体管,所述第二III-V晶体管耦接在所述旁路连接节点与所述RF开关的输出之间,所述第二III-V晶体管能够由施加至所述第二III-V晶体管的栅极的所述第一控制信号控制;和
至少一个绝缘体上硅(SOI)晶体管,所述至少一个SOI晶体管耦接在所述旁路连接节点与接地之间,所述至少一个SOI晶体管能够由施加至所述至少一个SOI晶体管的栅极的第二控制信号控制。
2.根据权利要求1所述的RF开关,其中所述第一III-V晶体管和所述第二III-V晶体管为砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)。
3.根据权利要求1所述的RF开关,其中所述第一控制信号和所述第二控制信号为将所述RF开关控制为处于导通状态或关断状态的互补的导通/关断信号;
其中在所述导通状态下,所述第一III-V晶体管和所述第二III-V晶体管为导通以在所述RF开关的所述输入和所述输出之间产生低阻抗路径,并且所述至少一个SOI晶体管为关断以将接地与所述低阻抗路径隔离;并且
其中在所述关断状态下,所述第一III-V晶体管和所述第二III-V晶体管为关断以在所述输入和所述输出之间产生高阻抗路径,并且所述至少一个SOI晶体管为导通以将所述高阻抗路径短路至接地。
4.根据权利要求1所述的RF开关,其中所述第一III-V晶体管和所述第二III-V晶体管的击穿电压高于所述至少一个SOI晶体管的击穿电压;并且
其中所述至少一个SOI晶体管耦接至的电压低于耦接至所述第一III-V晶体管或所述第二III-V晶体管的电压。
5.根据权利要求1所述的RF开关,其中所述至少一个SOI晶体管为串联连接的一组SOI晶体管;并且
其中所述一组SOI晶体管中的SOI晶体管的数量对应于所述第一III-V晶体管或所述第二III-V晶体管的击穿电压。
6.一种RF调谐系统,所述RF调谐系统包括:
RF开关,所述RF开关被配置为将输入切换至多个输出中的一个,并且对于每个输出,所述RF开关包括:
III-V开关对,所述III-V开关对串联连接在所述输入与所述输出之间,所述III-V开关对在旁路连接节点处彼此连接;和
SOI开关,所述SOI开关连接在所述旁路连接节点和接地之间。
7.根据权利要求6所述的RF调谐系统,其中所述III-V开关对包括:
第一GaN晶体管,所述第一GaN晶体管耦接在所述输入与所述旁路连接节点之间;和
第二GaN晶体管,所述第二GaN晶体管耦接在所述旁路连接节点与所述输出之间。
8.根据权利要求6所述的RF调谐系统,其中所述SOI开关为一组SOI晶体管,其中所述一组SOI晶体管中的SOI晶体管的计数对应于所述III-V开关对中的一个开关的击穿电压。
9.根据权利要求6所述的RF调谐系统,其中所述RF开关被配置为当对应于特定输出的所述III-V开关对处于导通条件并且对应于所述特定输出的所述SOI开关处于关断条件时,将所述输入切换至该特定输出;并且
其中所述RF开关被配置为当对应于特定输出的所述III-V开关对处于关断条件并且对应于所述特定输出的所述SOI开关处于导通条件时,将所述输入与该特定输出隔离。
10.一种用于切换RF信号的方法,所述方法包括:
将RF信号施加至RF开关的输入节点,所述RF开关包括串联连接在所述输入节点与输出节点之间的两个III-V开关,所述两个III-V开关在旁路连接节点处彼此连接;以及
通过以下操作来阻断所述RF信号:
将所述两个III-V开关控制为处于关断条件以将所述RF信号中除泄漏部分外的所有部分与所述旁路连接节点阻断开;以及
将耦接在所述旁路连接节点与接地之间的SOI开关控制为处于导通条件,以将所述RF信号的所述泄漏部分短路至所述接地。
11.根据权利要求10所述的用于切换RF信号的方法,所述方法还包括:
通过以下操作来传递所述RF信号:
将所述两个III-V开关控制为处于所述导通条件以将所述RF信号从所述输入节点传递至所述输出节点;以及
将所述SOI开关控制为处于所述关断条件以使接地与所述旁路连接节点解耦。
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