CN117792420A - 收发机射频开关及其开关电路、控制方法以及存储介质 - Google Patents

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CN117792420A CN202211144951.7A CN202211144951A CN117792420A CN 117792420 A CN117792420 A CN 117792420A CN 202211144951 A CN202211144951 A CN 202211144951A CN 117792420 A CN117792420 A CN 117792420A
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Abstract

本发明涉及收发机技术领域，公开了收发机射频开关及其开关电路、控制方法以及存储介质。该开关电路包括：信号输入端、信号输出端、天线端、多个第一LC谐振腔和多个第二LC谐振腔；信号输入端和信号输出端分别与天线端电连接；所述第一LC谐振腔级联在信号输入端与天线端之间，所述第二LC谐振腔级联在信号输出端与天线端之间，多个第一LC谐振腔和多个第二LC谐振腔相对于天线端对称设置；多个第一LC谐振腔各自与第一控制电压的输出端相连，多个第二LC谐振腔各自与第二控制电压的输出端相连；多个第一LC谐振腔和多个第二LC谐振腔各自用于在不同频段实现带宽扩展。采用本发明能扩展射频开关的带宽以改善收发机系统的整体性能。

Description

收发机射频开关及其开关电路、控制方法以及存储介质
技术领域
本发明涉及收发机技术领域，尤其涉及一种收发机射频开关的开关电路、收发机射频开关的控制方法、收发机射频开关以及计算机存储介质。
背景技术
随着移动通信的不断发展，第五代移动通信对于传输速率、时延、可靠性等提出了更高的要求。除了采用更高阶的调制方式以外，载波聚合以提高信道带宽是目前各种无线通信用以满足高传输速率、低时延的主要技术。而载波聚合技术需要收发机具有多频段工作的特性，这对于收发机中射频开关提出了非常高的要求。
传统的MOS(metal-oxide semiconductor，金属-氧化物半导体场效应管)开关通过利用四分之一波长传输线的阻抗反转特性在所需频段实现高阻隔离，从而确保开关的高频性能，但是，这种方式因为受限于传输线的窄带频率特性而仍然无法实现宽带应用。
综上，传统MOS开关无法实现宽带扩展来覆盖多个频段。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种收发机射频开关的开关电路、收发机射频开关的控制方法、收发机射频开关以及计算机存储介质，旨在扩展射频开关的带宽以改善收发机系统的整体性能。
为实现上述目的，本发明提供一种收发机射频开关的开关电路，所述开关电路包括：信号输入端、信号输出端、天线端、多个第一LC谐振腔和多个第二LC谐振腔；
所述信号输入端和所述信号输出端分别与所述天线端电连接；
多个所述第一LC谐振腔级联在所述信号输入端与所述天线端之间，多个所述第二LC谐振腔级联在所述信号输出端与所述天线端之间；
多个所述第一LC谐振腔各自与第一控制电压的输出端相连，多个所述第二LC谐振腔各自与第二控制电压的输出端相连。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种收发机射频开关的控制方法，所述控制方法应用于如上所述的收发机射频开关的开关电路，所述控制方法包括：
在所述第一控制电压的输出端输出高电压信号且所述第二控制电压的输出端输出低电压信号时，通过多个所述第一LC谐振腔将收发机发出的第一射频信号从所述信号输出端传输到所述天线端；
在所述第一控制电压的输出端输出低电压信号且所述第二控制电压的输出端输出高电压信号时，通过多个所述第二LC谐振腔将所述天线端接收到的第二射频信号从所述天线端传输到所述信号输入端。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种收发机射频开关，所述收发机射频开关包括：如上所述的收发机射频开关的开关电路、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的收发机射频开关的控制程序，所述收发机射频开关的控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的收发机射频开关的控制方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有收发机射频开关的控制程序，所述收发机射频开关的控制程序被处理器执行时实现如上所述的收发机射频开关的控制方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的收发机射频开关的控制方法的步骤。
本发明提供一种收发机射频开关的开关电路、收发机射频开关的控制方法、收发机射频开关、计算机存储介质以及计算机程序产品，通过将多个第一LC谐振腔级联在信号输入端与天线端之间，和，将多个第二LC谐振腔级联在信号输出端与天线端之间；且多个第一LC谐振腔各自与第一控制电压的输出端相连，多个第二LC谐振腔各自与第二控制电压的输出端相连。从而，信号输入端RX和信号输出端TX各自可采用多个谐振网络，以将每个谐振网络谐振在不同的频段实现带宽扩展，且，可基于实际应用需要增加相应谐振腔的数量来实现更宽的带宽扩展，即，本发明实现了对收发机射频开关进行带宽扩展，从而能够有效地改善收发机系统的整体性能。
附图说明
图1为本申请实施例方案涉及的终端设备硬件运行环境的设备结构示意图；
图2为本申请实施例方案涉及的传统MOS开关的开关电路示意图；
图3为本申请实施例方案涉及的采用传输线阻抗反置的开关的开关电路示意图；
图4为本申请实施例方案涉及的非对称LC开关的开关电路示意图；
图5为本申请实施例提供的收发机射频开关的开关电路示意图；
图6为本申请一实施例提供的收发机射频开关的控制方法的流程示意图；
图7为本申请一实施例提供的收发机射频开关的控制方法所涉及的开关电路示意图；
图8为本申请一具体实施例涉及的收发机在TX模式下的隔离度和端口驻波；
图9为本申请一具体实施例涉及的收发机在TX模式下的插损；
图10为本申请一具体实施例涉及的收发机在TX模式下27GHz的1dB压缩点；
图11为本申请一具体实施例涉及的收发机在RX模式下的隔离度和端口驻波；
图12为本申请一具体实施例涉及的收发机在RX模式下的插损；
图13为本申请实施例涉及的收发机射频开关不同谐振腔数量插损的插损频率响应。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本申请实施例方案所提供的收发机射频开关硬件运行环境的设备结构示意图。本申请实施例收发机射频开关具体可以为TDD(Time Division Duplexing，时分双工)射频毫米波通信系统和雷达系统的开关。并且，本申请实施例收发机射频开关不局限于射频毫米波频段，也可用于太赫兹频段中。
本申请实施例收发机射频开关的开关电路包括：信号输入端、信号输出端、天线端、多个第一LC谐振腔和多个第二LC谐振腔；其中，信号输入端和信号输出端分别与天线端电连接；多个第一LC谐振腔级联在信号输入端与天线端之间，多个第二LC谐振腔级联在信号输出端与天线端之间，多个第一LC谐振腔和多个第二LC谐振腔相对于天线端对称设置；多个第一LC谐振腔各自还与第一控制电压的输出端相连，多个第二LC谐振腔各自也与第二控制电压的输出端相连，多个第一LC谐振腔和多个第二LC谐振腔各自用于在不同频段实现带宽扩展。
如图1所示，该收发机射频开关可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如Wi-Fi接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对收发机射频开关的限定，本申请提供的收发机射频开关可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及收发机射频开关的控制程序。
在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的收发机射频开关的控制程序，并执行以下步骤：
在所述第一控制电压的输出端输出高电压信号且所述第二控制电压的输出端输出低电压信号时，通过多个所述第一LC谐振腔将收发机发出的第一射频信号从所述信号输出端传输到所述天线端；
在所述第一控制电压的输出端输出低电压信号且所述第二控制电压的输出端输出高电压信号时，通过多个所述第二LC谐振腔将所述天线端接收到的第二射频信号从所述天线端传输到所述信号输入端。
需要说明的是，本申请实施例中，收发机射频开关作为TDD收发信机实现TX和RX天线复用的必要模块，对减少无线通信系统天线数量至关重要，特别是采用Massive MIMO技术——大规模天线技术的多天线系统。此外，随着移动通信的不断发展，第五代移动通信对于传输速率、时延、可靠性等提出了更高的要求，除了采用更高阶的调制方式以外，载波聚合以提高信道带宽是目前各种无线通信用以满足高传输速率、低时延的主要技术。而该技术需要收发机具有多频段工作的特性，这对于收发机中射频开关提出了非常高的要求。基于此，设计一款可扩展带宽的射频开关具有广泛应用前景和现实价值。
传统的MOS(金属-氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor FET，简称MOS-FET))开关，其电路图如图2所示，主要包括两对互补信号控制的开关M1、M3和M2、M4。M1、M3控制TX和RX的导通，M2和M4提高TX和RX模式的隔离度。该种结构主要有以下缺陷：一、大尺寸的晶体管引起更大的寄生电容，高频时信号通过晶体管的关态电容泄露，导致较差的高频性能；二、M2，M4提供额外到地寄生电容，促使信号向地泄露，导致插入损耗较大；三、传统开关无法实现宽带扩展，覆盖多个频段。
目前针对问题一中高频性能较差的问题，已有一些解决方法，如图3所示，利用四分之一波长传输线的阻抗反转特性，能够在所需频段实现高阻隔离。但是此种方法受限于传输线的窄带频率特性而且占用较大芯片面积。
或者，如图4所示，也存在利用单个LC谐振网络在特定频率实现高阻隔离的开关，但由于LC谐振窄带特性，无法实现宽带应用。
即，针对收发机射频开关存在信号泄露和带宽问题，还有待进一步解决。
针对上述问题，本申请实施提供了一种收发机射频开关的开关电路。如图5所示，本申请一种收发机射频开关的开关电路包括三个端口：信号输入端TX、天线端口ANT以及信号输出端RX，此外，该开关电路还包括：多个第一LC谐振腔TXLCk和多个第二LC谐振腔RXLCk，多个第一LC谐振腔TXLCk和多个第二LC谐振腔RXLCk在开关电路中相对于天线端对称设置。其中，信号输入端TX到天线端ANT之间由多个第一LC谐振腔TXLCk级联构成，信号输出端RX到天线端ANT之间同样由多个第二LC谐振腔RXLCk级联构成。此外，多个第一LC谐振腔TXLCk各自与第一控制电压VC的输出端相连，而多个所述第二LC谐振腔RXLCk各自则与第二控制电压的输出端相连。多个第一LC谐振腔TXLCk和多个第二LC谐振腔RXLCk各自分别用于在不同频段实现带宽扩展。
示例性地，如图5所示，TX到天线ANT之间由n个第一LC谐振腔TXLCk级联构成。第一个第一谐振腔TXLC1一端连接信号输入端TX，另一端连接第二个谐振腔TXLC2的输入，第二个第一谐振腔TXLC2一端连接第一个谐振腔TXLC1的输出，另一端连接第三个第一谐振腔TXLC3的输入，以此类推，第n个第一谐振腔TXLCn一端连接第n-1个第一谐振腔TXLCn-1的输出，另一端连接第n+1第一谐振腔TXLCn+1的输入。其中n为大于等于1的正整数，其中第0个谐振腔代表TX。
同样的，RX到天线ANT之间同样由m个第二LC谐振腔RXLCk级联构成，且该m个第二LC谐振腔RXLCk与TX到天线端口之间的n个第一LC谐振腔TXLCk在整个开关电路中相对于天线端口呈对称结构。即，与TX到天线端口相似，第一个第二谐振腔RXLC1一端连接信号输入端RX，另一端连接第二个第二谐振腔RXLC2的输入，第二个第二谐振腔RXLC2一端连接第一个第二谐振腔RXLC1的输出，另一端连接第三个第二谐振腔RXLC3的输入，以此类推，第m个第二谐振腔RXLCm一端连接第m-1个第二谐振腔RXLCm-1的输出，另一端连接第m+1第二谐振腔RXLCm+1的输入。其中第0个谐振腔表示RX。
需要说明的是，在本申请实施例中，本申请提供的收发机射频开关的开关电路中，第一LC谐振腔TXLCk的数量n和第二LC谐振腔RXLCk的数量m可以相同也可以不相同。
此外，本发明实施例提供的收发机射频开关的开关电路中所使用到的晶体管除了可以用场效应管实现，也可以用双极型晶体管实现。用双极型晶体管实现时，只需要将NMOS管替换成NPN型三极管即可。
在本实施例中，通过在信号输入端TX和信号输出端RX各自可采用多个谐振网络，以将每个谐振网络谐振在不同的频段实现带宽扩展，且，可基于实际应用需要增加相应谐振腔的数量来实现更宽的带宽扩展，即，本发明实现了对收发机射频开关进行带宽扩展，从而能够有效地改善收发机系统的整体性能。
此外，相比于上述传统的MOS开关、采用传输线阻抗反置的开关以及非对称LC开关，本申请实施例提出的收发机射频开关的开关电路还取消了并联到地的开关，从而能够减少开关对地的信号泄漏。此外，采用交流悬浮技术也可减小晶体管衬底向地泄露信号和减小开关带内插损，并且，通过在开关电路中采用对称结构设置各LC谐振腔还能够提升电路可靠性。
在一些实施例中，在本申请实施例提供的开关机射频开关的开关电路中，多个第一LC谐振腔TXLCk各自包括第一晶体管MTn、第一电感LTn和第一电阻RTdsn；
其中，第一晶体管MTn的源级、第一电感LTn的第一端和第一电阻RTdsn的第一端连接后作为第一LC谐振腔TXLCk的输入；而第一晶体管MTn的漏极、第一电感LTn的第二端和第一电阻RTdsn的第二端连接后作为第一LC谐振腔TXLCk的输出。
示例性地，如图5所示，第n个第一谐振腔TXLCn的输入与第一晶体管MTn的源级、第一电感LTn的一端以及第一电阻RTdsn的一端相连，而该第n个第一谐振腔TXLCn的输出则与该第一晶体管MTn的漏级、第一电感LTn的另一端以及第一电阻RTdsn的另一端相连。
在一些实施例中，在本申请实施例提供的开关机射频开关的开关电路中，多个第一LC谐振腔TXLCk各自包括的第一晶体管MTn为多个串联的第一子晶体管M。
示例性地，如图5所示，每个第一谐振腔TXLCk中的第一晶体管MTn由k个相同连接的子晶体管M堆叠组成。在堆叠的k个子晶体管M中，第k个子晶体管M的源级连接第k-1个子晶体管M的漏级，第k个子晶体管M的漏级连接第k+1个子晶体管M的源级，以此类推，多个子晶体管M即串联作为该第一谐振腔TXLCk中的第一晶体管MTn。
在一些实施例中，多个串联的第一子晶体管M可以为场效应管——NMOS管或者为双极型晶体管——NPN三极管。
在一些实施例中，在本申请实施例提供的开关机射频开关的开关电路中，多个第一子晶体管M各自的深阱通过第一预置电阻RTdnwk与深阱控制电位Vdnw相连，各第一子晶体管M各自的栅极通过第二预置电阻RTgk与第一控制电压VC的输出端相连，各第一子晶体管M各自的衬底通过第三预置电阻RTbk与地线相连。
示例性地，如图5所示，每个第一LC谐振腔TXLCk中堆叠组成第一晶体管MTn的k个相同连接的子晶体管M中，每一个子晶体管M均通过第一预置电阻RTdnwk一端与子晶体管M的深N阱相连，而另一端则与控制深N阱的电位Vdnw相连；且，每一个子晶体管M还均通过第二预置电阻RTgk一端与第一控制电压VC的输出端相连，而将另一端与子晶体管M的栅级相连；以及，每一个子晶体管M均通过第三预置电阻RTbk一端与子晶体管M的衬底相连，另一端则与地线相连。
在一些实施例中，在本申请实施例提供的开关机射频开关的开关电路中，多个第二LC谐振腔RXLCk各自包括第二晶体管MRn、第二电感LRn和第二电阻RRn；
其中，第二晶体管MRn的源级、第二电感LRn的第一端和第二电阻RRdsn的第一端连接后作为第二LC谐振腔RXLCk的输入；第二晶体管MRn的漏极、第二电感LRn的第二端和第二电阻RRdsn的第二端则连接后作为第二LC谐振腔RXLCk的输出。
示例性地，如图5所示，第m个第二谐振腔RXLCn的输入与第二晶体管MRn的源级、第二电感LRn的一端以及第二电阻RRdsn的一端相连，而该第m个第二谐振腔RXLCn的输出则与该第二晶体管MRn的漏级、第二电感LRn的另一端以及第二电阻RRdsn的另一端相连。
在一些实施例中，在本申请实施例提供的开关机射频开关的开关电路中，多个第二LC谐振腔RXLCk各自包括的第二晶体管MRn为多个串联的第二子晶体管M。
示例性地，如图5所示，每个第二谐振腔RXLCk中的第二晶体管MRn由p个相同连接的子晶体管M堆叠组成。在堆叠的p个子晶体管M中，第p个子晶体管M的源级连接第p-1个子晶体管M的漏级，第p个子晶体管M的漏级连接第p+1个子晶体管M的源级，以此类推，多个子晶体管M即串联作为该第二谐振腔RXLCk中的第二晶体管MRn。
在一些实施例中，多个串联的第二子晶体管M也可以为场效应管——NMOS管或者为双极型晶体管——NPN三极管。
在一些实施例中，在本申请实施例提供的开关机射频开关的开关电路中，多个第二子晶体管MRn中，各第二子晶体管M的深阱通过第四预置电阻RRdnw与深阱控制电位Vdnw相连，各第二子晶体管M的栅极通过第五预置电阻RRg与第二控制电压的输出端相连，各第二子晶体管M的衬底通过第六预置电阻RRbp与地线相连。
示例性地，如图5所示，每个第二谐振腔RXLCk中堆叠组成第二子晶体管MRn的p个相同连接的子晶体管M中，每一个子晶体管M均通过第四预置电阻RRdnw的一端与子晶体管M的深N阱相连，而另一端则与控制深N阱的电位Vdnw相连；且，每一个子晶体管M还均通过第五预置电阻RRg一端与第一控制电压的输出端相连，而将另一端与子晶体管M的栅级相连；以及，每一个子晶体管M均通过第六预置电阻RRbp一端与子晶体管M的衬底相连，另一端则与地线相连。
需要说明的是，在本申请实施例中，以上描述中涉及的n、m、k、p均为大于或者等于1的正整数。
在本实施例中，本申请提供的种收发机射频开关的开关电路中涉及的晶体管均采用三阱工艺，并将晶体管的深N阱接高电位，从而能够确保所有寄生二极管截止，进而有效地减小开关的信号通过衬底向地泄露。
此外，本申请提供的种收发机射频开关的开关电路中，任意LC谐振腔中的晶体管均可根据系统线性度要求选择合适数量，从而提升了开关设计的灵活性。
在一些实施例中，针对上述问题，本申请实施还提供了一种收发机射频开关的控制方法。本申请实施提供的收发机射频开关的控制方法应用于上述任一实施例提供的收发机射频开关的开关电路。
如图6所示，本申请实施提供的收发机射频开关的控制方法，可以包括如下步骤：
步骤S10，在所述第一控制电压的输出端输出高电压信号且所述第二控制电压的输出端输出低电压信号时，通过多个所述第一LC谐振腔将收发机发出的第一射频信号从所述信号输出端传输到所述天线端；
步骤S20，在所述第一控制电压的输出端输出低电压信号且所述第二控制电压的输出端输出高电压信号时，通过多个所述第二LC谐振腔将所述天线端接收到的第二射频信号从所述天线端传输到所述信号输入端。
在本实施例中，本申请实施提供的收发机射频开关的控制方法，在收发机射频开关采用上述开关电路时的工作原理是，当第一控制信号VC为高，且第二控制信号为低时，TX链路上的第一晶体管开启，而RX链路上的第二晶体管则关断，从而，射频信号即从TX端通过开态晶体管传输到天线ANT端；反之，当第一控制信号VC为低，而第二控制信号/>为高时，TX链路上的第一晶体管将关断，且RX链路上的第二晶体管将开启，从而，从天线ANT接受到的射频信号经过开态晶体管传输到RX端。
示例性地，如图7所示，收发机射频开关采用的开关电路中，TX和RX各自连接天线端ANT的链路上均有两个谐振腔级联，且每个谐振腔中的晶体管由三个晶体管堆叠组成。该开关电路设计的频率在24.25GHz-29.5GHz和37GHz-43.5GHz两个频段。
TX采用两个谐振腔级联，第一个谐振腔TXLC1的一端连接TX，另一端连接第二个谐振腔TXLC2的输入；第二个谐振腔TXLC2的一端连接第一个谐振腔TXLC1的输出，另一端连接天线ANT。在TX通路中，TX与晶体管MT1的源级、电感LT1的一端、电阻RTds1的一端相连，MT1的漏级与MT2的源级相连，MT2的漏级与MT3的源级相连，MT3的漏级、电感LT1的另一端、电阻RTds1的另一端与第二个谐振腔TXLC2中MT4的源级、电感LT2的一端以及电阻RTds2的一端相连。MT4的漏级与MT5的源级相连，MT5的漏级与MT6的源级相连，MT6的漏级、电感LT2的另一端、电阻RTds2的另一端与天线ANT相连。MT1的栅级通过电感RTg1连接到控制电位VC，MT1的衬底通过电阻RTb1连接到地，MT1的深N阱通过电阻RTdnw1连接到电位Vdnw，MT2的栅级通过电感RTg2连接到控制电位VC，MT2的衬底通过电阻RTb2连接到地，MT2的深N阱通过电阻RTdnw2连接到电位Vdnw，MT3的栅级通过电感RTg3连接到控制电位VC，MT3的衬底通过电阻RTb3连接到地，MT3的深N阱通过电阻RTdnw3连接到电位Vdnw，MT4的栅级通过电感RTg4连接到控制电位VC，MT4的衬底通过电阻RTb4连接到地，MT4的深N阱通过电阻RTdnw4连接到电位Vdnw，MT6的栅级通过电感RTg5连接到控制电位VC，MT5的衬底通过电阻RTb5连接到地，MT5的深N阱通过电阻RTdnw5连接到电位Vdnw，MT6的栅级通过电感RTg6连接到控制电位VC，MT6的衬底通过电阻RTb6连接到地，MT6的深N阱通过电阻RTdnw6连接到电位Vdnw。当VC为高时，此时TX到天线ANT的通路导通，射频信号经过开关的该通路传输到天线ANT端，该通路上谐振腔中晶体管采用堆叠技术避免击穿，增大开关的功率容量。采用交流悬浮技术减小信号到衬底的耦合泄露，减小插损。此时为低，天线ANT到RX的通路关闭，两谐振腔中的关态电容分别与LT1和LT2谐振在高低两个频点形成宽带高阻开路，阻止信号向RX的泄露，使开关能够进行宽带工作。
RX采用与TX对称的两个谐振腔级联，第一个谐振腔RXLC1的一端连接RX，另一端连接第二个谐振腔RXLC2的输入；第二个谐振腔RXLC2的一端连接第一个谐振腔RXLC1的输出，另一端连接天线ANT。在RX通路中，RX与晶体管MR1的源级、电感LR1的一端、电阻RRds1的一端相连，MR1的漏级与MR2的源级相连，MR2的漏级与MR3的源级相连，MR3的漏级、电感LR1的另一端、电阻RRds1的另一端与第二个谐振腔RXLC2中MR4的源级、电感LR2的一端以及电阻RRds2的一端相连。MR4的漏级与MR5的源级相连，MR5的漏级与MR6的源级相连，MR6的漏级、电感LR2的另一端、电阻RRds2的另一端与天线ANT相连。MR1的栅级通过电感RRg1连接到控制电位MR1的衬底通过电阻RRb1连接到地，MR1的深N阱通过电阻RRdnw1连接到电位Vdnw，MR2的栅级通过电感RRg2连接到控制电位/>MR2的衬底通过电阻RRb2连接到地，MR2的深N阱通过电阻RRdnw2连接到电位Vdnw，MR3的栅级通过电感RRg3连接到控制电位/>MR3的衬底通过电阻RRb3连接到地，MR3的深N阱通过电阻RRdnw3连接到电位Vdnw，MR4的栅级通过电感RRg4连接到控制电位/>MR4的衬底通过电阻RRb4连接到地，MR4的深N阱通过电阻RRdnw4连接到电位Vdnw，MR6的栅级通过电感RRg5连接到控制电位/>MR5的衬底通过电阻RRb5连接到地，MR5的深N阱通过电阻RRdnw5连接到电位Vdnw，MR6的栅级通过电感RRg6连接到控制电位/>MR6的衬底通过电阻RRb6连接到地，MR6的深N阱通过电阻RRdnw6连接到电位Vdnw。RX通路和TX通路相似，当/>为高时，此时天线ANT到RX的通路导通，射频信号经过开关的该通路由天线ANT传输到RX端，该通路上谐振腔中晶体管采用堆叠技术避免击穿，增大开关的功率容量。采用交流悬浮技术减小信号到衬底的耦合泄露，减小插损。此时VC为低，天线ANT到TX的通路关闭，两谐振腔中的关态电容分别与LR1和LR2谐振在高低两个频点形成宽带高阻开路，阻止信号向TX的泄露，使开关能够进行宽带工作。
在本发明实施例中，如图8所示，采用上述如图7所示开关电路的收发机射频开关，在24.25GHz-29.5GHz和37GHz-43.5GHz两个频段内，隔离度|S23|大于19.3dB，端口驻波S11、S33小于-24dB。
此外，如图9所示，在本发明实施例中，采用上述如图7所示开关电路的收发机射频开关，在两个频段内实现了插入损耗|S13|均小于1.2dB，如图10所示，采用上述如图7所示开关电路的收发机射频开关，在TX模式下该开关实现了29dBm输入1dB压缩点。
同理，图11和图12各自显示了本发明实施例中，采用上述如图7所示开关电路的收发机射频开关在RX模式下的插入损耗和端口驻波。得益于对称的架构，RX模式的各项指标与TX的指标相同。如图11和图12所示，采用上述如图7所示开关电路的收发机射频开关在24.25GHz-29.5GHz和37GHz-43.5GHz两个频段内实现了隔离度大于19.3dB，端口驻波S11、S22小于-24dB，插入损耗|S12|小于1.2dB。
需要说明的是，在本发明实施例中，采用上述如图7所示开关电路的收发机射频开关具体地性能指标如表1所示：
TX/RX
频段 23.25GHz-29.5GHz&37GHz-43.5GHz
插入 ＜1.2dB
隔离度 ＞19.3dB
端口驻波 ＜24dB
TX输入1dB压缩点 ＞29dBm
表1
如表1所示本发明实施例中采用的如图7所示开关电路的收发机射频开关能够实现带宽扩展，实现多频段工作。
此外，如图13展示的不同谐振腔数量插损的插损频率响应可知，本发明实施例提供通过将收发机射频开关的开关电路中级联的谐振腔调整至三个，即可覆盖5G通信的FR1和FR2频段。
在本实施例中，本发明实施例所提供的收发机射频开关的控制方法，基于该收发机射频开关的开关电路，在TX和RX采用多个谐振腔(也称作谐振网络)，将每个谐振腔谐振在不同的频段实现带宽扩展，且可增加谐振腔数量实现更宽带宽扩展；并且，由于该开关电路取消了并联到地的晶体管，从而有效地减小了信号到地泄露的情况。
本申请还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质上存储有收发机射频开关的控制程序，所述收发机射频开关的控制程序被处理器执行时实现如以上任一项实施例所述的收发机射频开关的控制方法的步骤。
本申请计算机存储介质的具体实施例与上述收发机射频开关的控制方法各实施例基本相同，在此不作赘述。
本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如以上任一项实施例所述的收发机射频开关的控制方法的步骤。
本申请计算机程序产品的具体实施例与上述收发机射频开关的控制方法各实施例基本相同，在此不作赘述。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种收发机射频开关的开关电路，其特征在于，所述开关电路包括：信号输入端、信号输出端、天线端、多个第一LC谐振腔和多个第二LC谐振腔；
所述信号输入端和所述信号输出端分别与所述天线端电连接；
多个所述第一LC谐振腔级联在所述信号输入端与所述天线端之间，多个所述第二LC谐振腔级联在所述信号输出端与所述天线端之间，多个所述第一LC谐振腔和多个所述第二LC谐振腔相对于所述天线端对称设置；
多个所述第一LC谐振腔各自与第一控制电压的输出端相连，多个所述第二LC谐振腔各自与第二控制电压的输出端相连，多个所述第一LC谐振腔和多个所述第二LC谐振腔各自用于在不同频段实现带宽扩展。
2.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，多个所述第一LC谐振腔各自包括第一晶体管、第一电感和第一电阻；
所述第一晶体管的源级、所述第一电感的第一端和所述第一电阻的第一端连接后作为所述第一LC谐振腔的输入；
所述第一晶体管的漏极、所述第一电感的第二端和所述第一电阻的第二端连接后作为所述第一LC谐振腔的输出。
3.根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于，所述第一晶体管为多个串联的第一子晶体管，多个所述第一子晶体管为场效应管或者双极型晶体管。
4.根据权利要求3所述的开关电路，其特征在于，多个所述第一子晶体管中，各所述第一子晶体管的深阱通过第一预置电阻与深阱控制电位相连，各所述第一子晶体管的栅极通过第二预置电阻与所述第一控制电压的输出端相连，各所述第一子晶体管的衬底通过第三预置电阻与地线相连。
5.根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于，多个所述第二LC谐振腔各自包括第二晶体管、第二电感和第二电阻；
所述第二晶体管的源级、所述第二电感的第一端和所述第二电阻的第一端连接后作为所述第二LC谐振腔的输入；
所述第二晶体管的漏极、所述第二电感的第二端和所述第二电阻的第二端连接后作为所述第二LC谐振腔的输出。
6.根据权利要求5所述的开关电路，其特征在于，所述第二晶体管为多个串联的第二子晶体管，多个所述第二子晶体管为场效应管或者双极型晶体管。
7.根据权利要求6所述的开关电路，其特征在于，多个所述第二子晶体管中，各所述第二子晶体管的深阱通过第四预置电阻与深阱控制电位相连，各所述第二子晶体管的栅极通过第五预置电阻与所述第二控制电压的输出端相连，各所述第二子晶体管的衬底通过第六预置电阻与地线相连。
8.一种收发机射频开关的控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于如权利要求1至7中任一项所述的收发机射频开关的开关电路，所述控制方法包括：
在所述第一控制电压的输出端输出高电压信号且所述第二控制电压的输出端输出低电压信号时，通过多个所述第一LC谐振腔将收发机发出的第一射频信号从所述信号输出端传输到所述天线端；
在所述第一控制电压的输出端输出低电压信号且所述第二控制电压的输出端输出高电压信号时，通过多个所述第二LC谐振腔将所述天线端接收到的第二射频信号从所述天线端传输到所述信号输入端。
9.一种收发机射频开关，其特征在于，所述收发机射频开关包括：如权利要求1至7中任一项所述的收发机射频开关的开关电路、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的收发机射频开关的控制程序，所述收发机射频开关的控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求8所述的收发机射频开关的控制方法的步骤。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有收发机射频开关的控制程序，所述收发机射频开关的控制程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的收发机射频开关的控制方法的步骤。
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