CN201374823Y

CN201374823Y - 一种用于无线通信的多模射频开关模块

Info

Publication number: CN201374823Y
Application number: CN200920141699U
Authority: CN
Inventors: 王文礼
Original assignee: SUZHOU TONGCHUANG MICROCHIP CO Ltd
Current assignee: SUZHOU TONGCHUANG MICROCHIP CO Ltd
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2009-12-30
Anticipated expiration: 2019-02-13

Abstract

一种用于无线通信的多模射频开关模块，它包括用于支持2G网络的至少一个发射路径和一个接收路径，每个发射路径为对应的2G信号发射端口至天线端口之间的通道，每个接收路径为天线端口至信号接收端口之间的通道，它还包括用于支持3G网络的至少一个收发路径，收发路径为3G收发信号端口至天线端口之间的通道，且各通道分别通过数字控制开关根据接收或发射信号的频率进行通道的选择和切换，因此本实用新型能够同时兼容2G和3G网络。且多个接收路径采用树形拓扑结构，各信号接收端口之间分别通过数字控制开关并联后的支路再通过一总开关形成的干路串联至天线端口，因此它还具有传统开关的低损耗、高线性的特性。

Description

一种用于无线通信的多模射频开关模块

技术领域

本发明涉及一种用于无线通信且兼容2G和3G的多模射频开关模块。

背景技术

2G(second generation)表示第二代移动通讯技术，以数字语音传输技术为核心的GSM网络为代表。GSM手机的功能也得到了极大的扩展，为了覆盖整个地球可支持多达4个不同的工作频带(见下表)，形成4个发射路径和4个接收路径。考虑到相邻TX频带十分接近，用一个功放覆盖GSM850和GSM900；另一个功放覆盖DCS和PCS。每个RX路径各用一个滤波器，通常是SAW滤波器，这样总计需6个路径。这类结构通常采用SP6T(单刀6掷)开关。相比之下，最简单的GSM手机仅工作在单个频带，只需SP2T(单刀2掷)开关。

近年来，3G(3rd Generation)第三代移动通讯技术迅速发展，第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够在全球范围内更好地实现无缝漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，但同时也要考虑与已有第二代移动通讯网络的良好兼容性。

因此，随着2G/2.5G/3G的快速发展，对无线通信中使用到的射频开关提出了更多模式的需求，如GSM850/900，PCS/DCS，WCDMA，TDS CDMA，CDMA2000等。同时，无线通信产品的小型化与低功耗的需求也激励着多模射频开关芯片的开发，因此多模射频开关是一种必然的发展趋势。

现有技术中的射频开关有很多种(SPDT，SP3T，…，SP6T)，然而这些常见的射频开关难以同时兼容2G与3G网络。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种多模射频开关模块，它能够同时兼容2G与3G网络且具有传统开关的低损耗、高线性的特性。

本发明可以通过以下技术方案得以实施：

一种用于无线通信的多模射频开关模块，它包括用于支持2G网络的至少一个发射路径和一个接收路径，所述的每个发射路径为对应的2G信号发射端口至天线端口之间的通道，所述的每个接收路径为天线端口至信号接收端口之间的通道，它还包括用于支持3G网络的至少一个收发路径，所述的收发路径为3G收发信号端口至天线端口之间的通道，且所述的各通道分别通过数字控制开关根据接收或发射信号的频率进行通道的选择和切换，因此本发明能够同时兼容2G和3G网络。

所述的多个接收路径采用树形拓扑结构，所述的各信号接收端口之间分别通过数字控制开关并联后的支路再通过一总开关形成的干路串联至天线端口，以降低连接在天线端口上的负载电容。

所述的接收路径的干路上还并联有一隔离开关，所述的隔离开关耦合接地，用于隔离外界干扰信号。

所述的隔离开关由多个晶体管串接而成，晶体管的个数由实际功率需求决定。

所述的各数字控制开关、总开关及隔离开关通过高低电平进行控制，本发明所需的11路数字控制信号的高低电平由4路输入的编码电路即可实现。

所述的2G网络为GSM网络，GSM系统包括GSM 900、GSM850等几个频段。

所述的2G网络的发射路径为2个，分别为GSM850/900端口和DCS/PCS端口。所述的接收路径为4个，分别为RX1、RX2、RX3、和RX4端口。

所述的3G网络为WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的一种或一种以上。

所述的3G网络由3个可同时发射和接收信号的端口形成3个发射路径和3个接收路径，分别为T/R1、T/R2、T/R3端口。

本发明与已有技术相比具有如下优点：

由于本发明还包括用于支持3G网络的至少一个收发路径，所述的收发路径为3G收发信号端口至天线端口之间的通道，且所述的各通道分别通过数字控制开关根据接收或发射信号的频率进行通道的选择和切换，因此采用本发明的多模射频开关能够同时兼容2G与3G网络。并且，由于所述的多个接收路径采用树形拓扑结构，所述的各信号接收端口之间分别通过数字控制开关并联后的支路再通过一总开关形成的干路串联至天线端口，因此它还具有传统开关的低损耗、高线性的特性。

附图说明

附图1为多模射频芯片的示意框图；

附图2为附图1的电路原理图；

附图3为附图2中的Switch1的结构原理图；

具体实施方式

如附图1至附图3所示，一种用于无线通信的多模射频开关模块，它包括用于支持2G网络的至少一个发射路径和一个接收路径，所述的每个发射路径为对应的2G信号发射端口至天线端口之间的通道，所述的每个接收路径为天线端口至信号接收端口之间的通道，它还包括用于支持3G网络的至少一个收发路径，所述的收发路径为3G收发信号端口至天线端口之间的通道，且所述的各通道分别通过数字控制开关根据接收或发射信号的频率进行通道的选择和切换。

所述的2G网络为GSM网络，GSM系统包括GSM 900/GSM850、DCS/PCS几个频段。如附图2所示，所述的2G网络的发射路径为2个，分别为GSM850/900端口和DCS/PCS端口，该两端口分别通过数字控制开关V_GSM850/900和V_DCS/PCS串联至天线端口ANT。

所述的2G网络的接收路径为4个，分别为RX1、RX2、RX3、和RX4端口。所述的4个接收路径采用树形拓扑结构，所述的各信号接收端口之间分别通过4个数字控制开关V_RX1，V_RX2，V_RX3，V_RX4并联后的支路再通过一总开关V_RX形成的干路串联至天线端口ANT，以降低连接在天线端口ANT上的负载电容。

所述的接收路径的干路上还并联有一隔离开关V_TX，所述的隔离开关耦合接地。如附图3所示，所述的隔离开关V_TX由多个晶体管串接而成，晶体管的个数由实际功率需求决定。

所述的3G网络为WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的一种或一种以上。

所述的3G网络由3个可同时发射和接收信号的端口形成3个发射路径和3个接收路径，分别为T/R1、T/R2、T/R3端口，通过数字控制开关V_T/R1，V_T/R1，V_T/R1串接至天线端口ANT。

附图1是SP9T多模射频芯片的示意框图，其中V_TX、V_GSM850/900、V_DCS/PCS、V_T/R1、V_T/R2、V_T/R3、V_RX、V_RX1、V_RX2、V_RX3，V_RX4为11路数字控制信号，用来对射频开关通路的控制。GSM850/900、DCS/PCS、T/R1、T/R2、T/R3、RX1、RX2、RX3、RX4为射频信号口，ANT为天线端口。

下表给出了9个射频信号口的实用频段分布。

信号端口	GSM850/900	DCS/PCS	T/R1	T/R2	T/R3
信号端口	GSM850/900	DCS/PCS	T/R1	T/R2	T/R3	频段(MHz)	824～849880～915	1710～17851850～1910	824～9151710～2170	824～9151710～2170	824～9151710～2170
信号端口	RX1	RX2	RX3	RX4		频段(MHz)	824～849880～915	1710～17851850～1910	824～9151710～2170	824～9151710～2170	824～9151710～2170
信号端口	RX1	RX2	RX3	RX4		频段(MHz)	869～9601805～1960	869～9601805～1960	869～9601805～1960	869～9601805～1960

本发明SP9T射频开关芯片所需的11路数字控制信号的高低电平由4路输入的编码电路即可实现，以下给出具体的电路实现的数字控制方式，其中H代表高电平即开关合上，L代表低电平即开关断开。

1)GSM850/900通道

V_TX＝H，V_GSM800/900＝H，V_DCS/PCS＝L，V_T/R1＝L，V_T/R2＝L，V_T/R3＝L，V_RX＝L，V_RX1＝L，V_RX2＝L，V_RX3＝L，V_RX4＝L

2)DCS/PCS通道

V_TX＝H，V_GSM800/900＝L，V_DCS/PCS＝H，V_T/R1＝L，V_T/R2＝L，V_T/R3＝L，V_RX＝L，V_RX1＝L，V_RX2＝L，V_RX3＝L，V_RX4＝L

3)T/R1通道

V_TX＝H，V_GSM800/900＝L，V_DCS/PCS＝L，V_T/R1＝H，V_T/R2＝L，V_T/R3＝L，V_RX＝L，V_RX1＝L，V_RX2＝L，V_RX3＝L，V_RX4＝L

4)T/R2通道

V_TX＝H，V_GSM800/900＝L，V_DCS/PCS＝L，V_T/R1＝L，V_T/R2＝H，V_T/R3＝L，V_RX＝L，V_RX1＝L，V_RX2＝L，V_RX3＝L，V_RX4＝L

5)T/R3通道

V_TX＝H，V_GSM800/900＝L，V_DCS/PCS＝L，V_T/R1＝L，V_T/R2＝L，V_T/R3＝H，V_RX＝L，V_RX1＝L，V_RX2＝L，V_RX3＝L，V_RX4＝L

6)RX1通道

V_TX＝L，V_GSM800/900＝L，V_DCS/PCS＝L，V_T/R1＝L，V_T/R2＝L，V_T/R3＝L，V_RX＝H，V_RX1＝H，V_RX2＝L，V_RX3＝L，V_RX4＝L

7)RX2通道

V_TX＝L，V_GSM800/900＝L，V_DCS/PCS＝L，V_T/R1＝L，V_T/R2＝L，V_T/R3＝L，V_RX＝H，V_RX1＝L，V_RX2＝H，V_RX3＝L，V_RX4＝L

8)RX3通道

V_TX＝L，V_GSM800/900＝L，V_DCS/PCS＝L，V_T/R1＝L，V_T/R2＝L，V_T/R3＝L，V_RX＝H，V_RX1＝L，V_RX2＝L，V_RX3＝H，V_RX4＝L

9)RX4通道

V_TX＝L，V_GSM800/900＝L，V_DCS/PCS＝L，V_T/R1＝L，V_T/R2＝L，V_T/R3＝L，V_RX＝H，V_RX1＝L，V_RX2＝L，V_RX3＝L，V_RX4＝H

Claims

1、一种用于无线通信的多模射频开关模块，它包括用于支持2G网络的至少一个发射路径和一个接收路径，所述的每个发射路径为对应的2G信号发射端口至天线端口之间的通道，所述的每个接收路径为天线端口至信号接收端口之间的通道，其特征在于：它还包括用于支持3G网络的至少一个收发路径，所述的收发路径为3G收发信号端口至天线端口之间的通道，且所述的各通道分别通过数字控制开关根据接收或发射信号的频率进行通道的选择和切换。

2、根据权利要求1所述的一种用于无线通信的多模射频开关模块，其特征在于：所述的多个接收路径采用树形拓扑结构，所述的各信号接收端口之间分别通过数字控制开关并联后的支路再通过一总开关形成的干路串联至天线端口。

3、根据权利要求2所述的一种用于无线通信的多模射频开关模块，其特征在于：所述的接收路径的干路上还并联有一隔离开关，所述的隔离开关耦合接地。

4、根据权利要求3所述的一种用于无线通信的多模射频开关模块，其特征在于：所述的隔离开关由多个晶体管串接而成。

5、根据权利要求4所述的一种用于无线通信的多模射频开关模块，其特征在于：所述的各数字控制开关、总开关及隔离开关通过高低电平进行控制。

6、根据权利要求5所述的一种用于无线通信的多模射频开关模块，其特征在于：所述的高低电平由编码电路实现。

7、根据权利要求1所述的一种用于无线通信的多模射频开关模块，其特征在于：所述的2G网络为GSM网络。

8、根据权利要求7所述的一种用于无线通信的多模射频开关模块，其特征在于：所述的2G网络的发射路径为2个，所述的接收路径为4个。

9、根据权利要求1所述的一种用于无线通信的多模射频开关模块，其特征在于：所述的3G网络为WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的一种或一种以上。

10、根据权利要求9所述的一种用于无线通信的多模射频开关模块，其特征在于：所述的3G网络由3个可同时发射和接收信号的端口形成3个发射路径和3个接收路径。