CN113659970A - 射频开关模组和射频设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种射频开关模组和射频设备，该射频开关模组包括第一端口、第二端口、第三端口、第一开关模块、第二开关模块和阻抗变换模块；第一开关模块的第一端与第一端口连接，第一开关模块的第二端与第三端口连接；阻抗变换模块的第一端与第一开关模块的第二端连接，阻抗变换模块的第二端与第二端口连接；第二开关模块的第一端与阻抗变换模块的第二端连接，第二开关模块的第二端接地；第一开关模块和第二开关模块同时导通或者同时断开；阻抗变换模块在第二开关模块断开的情况下为短路状态，以使第三端口和第二端口之间导通；在第二开关模块导通的情况下进行阻抗变换，使得阻抗变换模块表现为开路状态，以使第三端口和第二端口之间断开。

Description

射频开关模组和射频设备

技术领域

本申请涉及电路设计技术领域，更具体地，涉及一种射频开关模组和一种射频设备。

背景技术

目前已有很多终端设备使用上供应商生产的单刀双掷开关，且使用多颗单刀双掷开关器件，用于将射频信号的切换/选通，因为在终端设备当中，会存在较多射频通路切换的需求。

目前的方案的单刀双掷开关为集成器件，内部设计过于复杂，导致其价格较贵。

发明内容

本申请实施例提供一种射频开关模组，以解决现有技术中单刀双掷开关内部设计过于复杂导致价格较贵的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种射频开关模组，其包括第一端口、第二端口、第三端口、第一开关模块、第二开关模块和阻抗变换模块；

所述第一开关模块的第一端与所述第一端口连接，所述第一开关模块的第二端与所述第三端口连接；

所述阻抗变换模块的第一端与所述第一开关模块的第二端连接，所述阻抗变换模块的第二端与所述第二端口连接；

所述第二开关模块的第一端与所述阻抗变换模块的第二端连接，所述第二开关模块的第二端接地；

所述第一开关模块和所述第二开关模块同时导通或者同时断开；

所述阻抗变换模块在所述第二开关模块断开的情况下为短路状态，以使所述第三端口和所述第二端口之间导通；在所述第二开关模块导通的情况下进行阻抗变换，使得所述阻抗变换模块表现为开路状态，以使所述第三端口和所述第二端口之间断开。

第二方面，本申请实施例还提供一种射频设备，其包括：

根据本申请第一方面所述的射频开关模组。

在本申请实施例中，通过控制第一开关模块和第二开关模块的开关状态，可以使得第一端口和第三端口之间导通、第二端口和第三端口之间断开，或者，可以使得第一端口和第三端口之间断开、第二端口和第三端口之间导通，这样，就实现了单刀双掷开关的功能。而且，该射频开关模组结构简单，还可以降低射频开关模组的硬件成本。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的第一种射频开关模组的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的第二种射频开关模组的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第三种射频开关模组的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第四种射频开关模组的结构示意图。

附图标记说明：

1000-射频开关模组；1110-第一端口；1120-第二端口；1130-第三端口；1140-第四端口；1150-第五端口；1160-第六端口；1210-第一开关模块；1220-第二开关模块；1230-第三开关；1300-阻抗变换模块；1410-第一电容；1420-第二电容；1430-第三电容；1500-第一电阻。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

<射频开关模组>

本实施例提供了一种射频开关模组。

图1为根据本申请实施例的射频开关模组的结构示意图。

如图1所示，该射频开关模组1000可以包括第一端口1110、第二端口1120、第三端口1130、第一开关模块1210、第二开关模块1220和阻抗变换模块1300。

第一端口1110、第二端口1120和第三端口1130可以用于输入或输出射频信号。

第一开关模块1210的第一端与第一端口1110连接，第一开关模块1210的第二端与第三端口1130连接。

阻抗变换模块1300的第一端与第一开关模块1210的第二端连接，阻抗变换模块1300的第二端与第二端口连接。

第二开关模块1220的第一端与阻抗变换模块1300的第二端连接，第二开关模块1220的第二端接地，即第二开关模块1220的第二端与射频开关模组1000的接地端GND连接。

阻抗变换模块1300在第二开关模块1220断开的情况下为短路状态，以使第三端口1130和第二端口1120之间导通。

阻抗变换模块1300在第二开关模块1220导通的情况下进行阻抗变换，使得阻抗变换模块1300表现为开路状态，以使第三端口1130和第二端口1120之间断开。

在本实施例中，第一开关模块1210和第二开关模块1220同时导通或者同时断开。也就是说，第一开关模块1210和第二开关模块1220的开关状态可以相同，可以是第一开关模块1210和第二开关模块1220均为导通状态，或者，第一开关模块1210和第二开关模块1220均为断开状态。

在第一开关模块1210导通的情况下，第一端口1110和第三端口1130之间也导通；

在第一开关模块1210断开的情况下，第一端口1110和第三端口1130之间也断开。

在第二开关模块1220导通的情况下，阻抗变换模块1300的第二端与接地端GND之间导通，因此，阻抗变换模块1300将会进行阻抗变换，将阻抗变换模块1300的第一端和第二端之间表现为开路状态，使得第三端口1130和第二端口1120之间断开。

在第二开关模块1220断开的情况下，阻抗变换模块1300的第二端与接地端GND之间断开，因此，阻抗变换模块1300不会进行阻抗变换，阻抗变换模块1300的第一端和第二端之间为短路状态，使得第三端口1130和第二端口1120之间导通。

由于第一开关模块1210和第二开关模块1220时同时导通或者同时断开的，因此，在本实施例中，通过控制第一开关模块和第二开关模块的开关状态，可以使得第一端口和第三端口之间导通、第二端口和第三端口之间断开，或者，可以使得第一端口和第三端口之间断开、第二端口和第三端口之间导通，这样，就实现了单刀双掷开关的功能。而且，该射频开关模组实现简单，还可以降低射频开关模组的硬件成本。

在本公开的一个实施例中，阻抗变换模块1300可以是λ/4微带线。其中，λ为通过该射频开关模组1000所传输的射频信号的波长。

在本公开的一个实施例中，如图2所示，该射频开关模组1000还可以包括第一电容1410，该第一电容1410的第一端与第一开关模块1210的第一端连接，该第一电容1410的第二端与第一端口1110连接。

在本实施例中，第一电容1410可以隔离通过第一端口1110输入的直流信号，避免该直流信号对该射频开关模组1000产生干扰。

进一步地，如图2所示，该射频开关模组1000还可以包括第二电容1420，该第二电容1420的第一端与阻抗变换模块1300的第二端连接，该第二电容1420的第二端与第二端口1120连接。

在本实施例中，第二电容1420可以隔离通过第二端口1120输入的直流信号，避免该直流信号对该射频开关模组1000产生干扰。

再进一步地，如图2所示，该射频开关模组1000还可以包括第三电容1430，该第三电容14300的第一端与第一开关模块1210的第二端连接，该第三电容1430的第二端与第三端口1130连接。

在本实施例中，第三电容1430可以隔离通过第三端口1130输入的直流信号，避免该直流信号对该射频开关模组1000产生干扰。

在本公开的一个实施例中，如图3所示，该第一开关模块1210可以为具有第三端，第二开关模块1220也可以具有第三端。

该射频开关模组还可以包括第四端口1140和第五端口1150。该第四端口1140与第一开关模块1210的第三端连接，第四端口1140用于接收第一控制信号，第一控制信号用于控制第一开关模块1210的开关状态。该第五端口1150与第二开关模块1220的第三端连接，第五端口1150用于接收第二控制信号，第二控制信号用于控制第二开关模块1220的开关状态。

在本实施例中，第一开关模块1210可以是在第一控制信号为高电平的情况下导通，也可以是在第一控制信号为低电平的情况下断开；第二开关模块1220可以是在第二控制信号为高电平的情况下导通，也可以是在第二控制信号为低电平的情况下断开。

在第一开关模块1210在第一控制信号为高电平的情况下导通、第二开关模块1220也是在第二控制信号为高电平的情况下导通的情况下，或者，在第一开关模块1210在第一控制信号为低电平的情况下导通、第二开关模块1220也是在第二控制信号为低电平的情况下导通的情况下，第四端口1140和第五端口1150可以是由同一个端口实现，第一控制信号和第二控制信号为同一个控制信号。

进一步地，该第一开关模块1210可以是三极管，也可以是MOS管。该第二开关模块1220可以是三极管，也可以是MOS管。

在本公开的另一个实施例中，为了提高在第一开关模块断开的情况下，第一端口1110和第三端口1130之间的隔离度，以及，在第二开关模块断开的情况下，第二端口1120和第三端口1130之间的隔离度，该第一开关模块1210可以为第一二极管，该第二开关模块1220可以为第二二极管。如图4所示，第一二极管的阳极与第一端口1110连接，第一二极管的阴极与第三端口1130连接。第二二极管的阳极与阻抗变换模块1300的第二端连接，第二二极管的阴极与射频开关模组1000的接地端连接。

在此基础上，该射频开关模组还可以包括第三开关1230和第六端口1160。该第三开关1230的第一端与射频开关模组1000的电源端VCC连接，第三开关1230的第二端与第一二极管的阳极连接。第六端口1160与第三开关1230的第三端连接，第六端口1160用于接收第三控制信号，第三控制信号用于控制第三开关1230的开关状态。

在本实施例中，在第六端口1160输入的第三控制信号控制第三开关1230导通的情况下，第一二极管和第二二极管也导通，第一端口1110和第三端口1130之间导通。阻抗变换模块1300在第二二极管导通的情况下，阻抗变换模块1300与接地端GND之间导通，因此，阻抗变换模块1300将进行阻抗变换，阻抗变换模块1300的第一端和第二端之间表现为开路状态，使得第二端口1120和第三端口1130之间断开。

在第六端口输入的第三控制信号控制第三开关1230断开的情况下，第一二极管和第二二极管也断开，第一端口1110和第三端口1130之间断开。阻抗变换模块1300在第二二极管断开的情况下，阻抗变换模块1300与接地端GND之间断开，因此，阻抗变换模块1300不进行阻抗变换，阻抗变换模块1300的第一端和第二端之间为短路状态，使得第二端口1120和第三端口1130之间导通。

在本实施例中，由于二极管单向导通的特性，可以使得第一二极管和第二二极管均导通的情况下，提升第二端口和第三端口之间的隔离性能，还可以使得第一二极管和第二二极管均断开的情况下，提升第一端口和第三端口之间的隔离性能。

进一步地，第三开关1230可以是NPN三极管。

再进一步地，该射频开关模组还可以包括第一电阻1500，该第一电阻1500的第一端与第三开关1230的第二端连接，第一电阻1500的第二端与第一二极管的阳极连接。

在本实施例中，第一电阻1500可以起到限流作用，通过调整第一电阻1500的阻值，来调整第一二极管和第二二极管的导通电流。

<射频设备>

本公开还提供了一种射频设备，该射频设备可以包括前述任意实施例的射频开关模组。

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。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请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申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种射频开关模组，其特征在于，包括第一端口、第二端口、第三端口、第一开关模块、第二开关模块和阻抗变换模块；

所述第一开关模块的第一端与所述第一端口连接，所述第一开关模块的第二端与所述第三端口连接；

所述阻抗变换模块的第一端与所述第一开关模块的第二端连接，所述阻抗变换模块的第二端与所述第二端口连接；

所述第二开关模块的第一端与所述阻抗变换模块的第二端连接，所述第二开关模块的第二端接地；

所述第一开关模块和所述第二开关模块同时导通或者同时断开；

其中，所述阻抗变换模块在所述第二开关模块断开的情况下为短路状态，以使所述第三端口和所述第二端口之间导通；所述阻抗变换模块在所述第二开关模块导通的情况下进行阻抗变换，所述阻抗变换模块表现为开路状态，以使所述第三端口和所述第二端口之间断开。

2.根据权利要求1所述的射频开关模组，其特征在于，所述第一开关模块为第一二极管，所述第二开关模块为第二二极管；

所述第一二极管的阳极与所述第一端口连接，所述第一二极管的阴极与所述第三端口连接；

所述第二二极管的阳极与所述阻抗变换模块的第二端连接，所述第二二极管的阴极与所述射频开关模组的接地端连接；

所述射频开关模组还包括：

第三开关，所述第三开关的第一端与所述射频开关模组的电源端连接，所述第三开关的第二端与所述第一二极管的阳极连接；

第六端口，所述第六端口与所述第三开关的第三端连接，所述第六端口用于接收第三控制信号，所述第三控制信号用于控制所述第三开关的开关状态。

3.根据权利要求2所述的射频开关模组，其特征在于，所述射频开关模组还包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第三开关的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一二极管的阳极连接。

4.根据权利要求2所述的射频开关模组，其特征在于，所述第三开关为NPN三极管。

5.根据权利要求1所述的射频开关模组，其特征在于，所述射频开关模组还包括：

第四端口，所述第四端口与所述第一开关模块的第三端连接，所述第四端口用于接收第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述第一开关模块的开关状态；

第五端口，所述第五端口与所述第二开关模块的第三端连接，所述第四端口用于接收第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述第二开关模块的开关状态。

6.根据权利要求1所述的射频开关模组，其特征在于，所述射频开关模组还包括：

第一电容，所述第一电容的第一端与所述第一开关模块的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第一端口连接。

7.根据权利要求1所述的射频开关模组，其特征在于，所述射频开关模组还包括：

第二电容，所述第二电容的第一端与所述阻抗变换模块的第二端连接，所述第二电容的第二端与所述第二端口连接。

8.根据权利要求1所述的射频开关模组，其特征在于，所述射频开关模组还包括：

第三电容，所述第三电容的第一端与所述第一开关模块的第二端连接，所述第三电容的第二端与所述第三端口连接。

9.根据权利要求1所述的射频开关模组，其特征在于，所述阻抗变换模块为λ/4微带线，其中，λ为通过所述射频开关模组所传输的射频信号的波长。

10.一种射频设备，其特征在于，包括：

根据权利要求1至9中任一项所述的射频开关模组。

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