CN204794953U - 切换开关电路及射频电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子技术领域，公开了一种切换开关电路及射频电路。本实用新型切换开关电路中，利用四个二极管作为电路开关，使得当第一控制端为高电平，第二控制端为低电平时，第一二极管与第四二极管导通；当第一控制端为低电平，第二控制端为高电平时，第二二极管和第三二极管导通；当第一控制端以及第二控制端均为高电平或者低电平时，各二极管均不导通，即可以使得第一信号端或者第二信号端都能够在切换开关电路的作用下，与第三信号端或第四信号端连接，从而达到电子设备能够动态地选择天线，使不同模式在不冲突的情况下都可以使用天线性能较好的天线的目的，从而满足用户的需求，提高用户的体验。

Description

切换开关电路及射频电路

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及电子技术领域中的一种切换开关电路及射频电路。

背景技术

随着通信技术的高速发展，人们对手机等移动终端提出了越来越高的要求。为了满足人们日益提高的通信需求，目前已经开发出多模双通终端技术，能同时支持两种或两种以上的制式(能同时多种模式待机，并且2种或多种(通常是2种)模式处于连接(如GSM通话+CDMA通话，CDMA通话+LTE上网))，当终端设备多种模式处于连接时，需要多个制式的多套射频通道同时工作。然而，现有的多模多待双通(或多通)终端采用的通信方法是将几个逻辑上独立的终端结合在一起，并且由于电子设备结构的限制，经常会出现一个天线性能较好，而另一个天线性能较差的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种切换开关电路及射频电路，使得在实际使用过程中电子设备能够动态地选择天线，使不同模式在不冲突的情况下都可以使用天线性能较好的天线，从而满足用户的需求，提高用户的体验。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种切换开关电路，包含：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一控制端、第二控制端、第一信号端、第二信号端、第三信号端和第四信号端；

第一控制端连接第一二极管和第四二极管的正极，以及第二二极管和第三二极管的负极；

第二控制端连接第一二极管和第四二极管的负极，以及第二二极管和第三二极管的正极；

第一信号端连接第一二极管的正极，以及第三二极管的负极；

第二信号端连接第二二极管的负极，以及第四二极管的正极；

第三信号端连接第一二极管的负极，以及第二二极管的正极；

第四信号端连接第三二极管的正极，以及第四二极管的负极。

本实用新型的实施方式还提供了一种射频电路，包含：第一射频信号收发芯片、第二射频信号收发芯片、第一天线匹配电路、第二天线匹配电路、处理器以及上述的切换开关电路；

第一射频信号收发芯片与第一信号端相连，第二射频信号收发芯片与第二信号端相连，第一天线匹配电路与第三信号端相连，第二天线匹配电路与第四信号端相连；

处理器包含至少两个引脚，分别与第一控制端和第二控制端相连，向第一控制端和第二控制端输出高电平或低电平。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，利用四个二极管作为电路开关，当第一控制端为高电平，第二控制端为低电平时，第一二极管与第四二极管导通；当第一控制端为低电平，第二控制端为高电平时，第二二极管和第三二极管导通；当第一控制端以及第二控制端均为高电平或者低电平时，各二极管均不导通。即使得第一信号端或者第二信号端都能够在切换开关电路的作用下，与第三信号端或第四信号端连接。这样，从而实现交换使用天线性能较好的天线，以达到电子设备能够动态地选择天线，使不同模式在不冲突的情况下都可以使用天线性能较好的天线的目的，满足了用户的需求，提高了用户的体验。

另外，切换开关电路还包含第一至第八电容，第一电容连接在第一信号端与第一二极管的正极之间；第二电容连接在第二信号端与第四二极管的正极之间；第三电容连接在第三信号端与第一二极管的负极之间；第四电容连接在第四信号端与第四二极管的负极之间；第五电容连接在第一二极管的正极与第三二极管的负极之间；第六电容连接在第四二极管的正极与第二二极管的负极之间；第七电容连接在第一二极管的负极与第二二极管的正极之间；第八电容连接在第三二极管的正极与第四二极管的负极之间。这样，利用电容“通高频，阻低频；通交流，阻直流”的特性，达到通过高频信号，而阻隔直流的开关信号。

另外，第一至第八电容的电容值在10至100皮法之间取值。

另外，切换开关电路还包含第一至第八电感。第一电感连接在第一控制端与第二二极管的负极之间；第二电感连接在第一控制端与第三二极管的负极之间；第三电感连接在第二控制端与第二二极管的正极之间；第四电感连接在第二控制端与第三二极管的正极之间；第五电感连接在第一控制端与第一二极管的正极之间；第六电感连接在第一控制端与第四二极管的正极之间；第七电感连接在第二控制端与第一二极管的负极之间；第八电感连接在第二控制端与第四二极管的负极之间。这样，利用电感“通直流，阻交流；通低频，阻高频”的特性，从而阻隔高频信号，而通过直流的开关信号。

另外，第一至第八电感的电感值在10至100纳亨之间取值。

另外，切换开关电路还包含第一至第八电阻。第一电阻连接在第一控制端与第二二极管的负极之间；第二电阻连接在第一控制端与第三二极管的负极之间；第三电阻连接在第二控制端与第二二极管的正极之间；第四电阻连接在第二控制端与第三二极管的正极之间；第五电阻连接在第一控制端与第一二极管的正极之间；第六电阻连接在第一控制端与第四二极管的正极之间；第七电阻连接在第二控制端与第一二极管的负极之间；第八电阻连接在第二控制端与第四二极管的负极之间。这样，给第一二极管至第四二极管提供合适的偏置电流，以使得各二极管达到良好的工作状态。

另外，第一至第八电阻的电阻值在100至900欧姆之间取值。

附图说明

图1是根据本实用新型第一实施方式的切换开关电路的电路图；

图2是根据本实用新型第二实施方式的射频电路的各组件连接关系示意图；

图3是根据本实用新型第二实施方式的射频电路在开关状态1下的工作电路示意图；

图4是根据本实用新型第二实施方式的射频电路在开关状态2下的工作电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种切换开关电路。具体电路如图1所示。

切换开关电路包含：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、控制1为第一控制端、控制2为第二控制端、信号A为第一信号端、信号B为第二信号端、信号M为第三信号端和信号N为第四信号端。

其中，控制1连接第一二极管D1和第四二极管D4的正极，以及第二二极管D2和第三二极管D3的负极；控制2连接第一二极管D1和第四二极管D4的负极，以及第二二极管D2和第三二极管D3的正极；信号A连接第一二极管D1的正极，以及第三二极管D3的负极；信号B连接第二二极管D2的负极，以及第四二极管D4的正极；信号M连接第一二极管D1的负极，以及第二二极管D2的正极；信号N连接第三二极管D3的正极，以及第四二极管D4的负极。

进一步的，切换开关电路还可以包含第一至第八电容。第一电容C1连接在信号A与第一二极管D1的正极之间；第二电容C2连接在信号B与第四二极管D4的正极之间；第三电容C3连接在信号M与第一二极管D1的负极之间；第四电容C4连接在信号N与第四二极管D4的负极之间；第五电容C5连接在第一二极管D1的正极与第三二极管D3的负极之间；第六电容C6连接在第四二极管D4的正极与第二二极管D2的负极之间；第七电容C7连接在第一二极管D1的负极与第二二极管D2的正极之间；第八电容C8连接在第三二极管D3的正极与第四二极管D4的负极之间。

进一步的，切换开关电路还可以包含第一至第八电感。第一电感L1连接在控制1与第二二极管D2的负极之间；第二电感L2连接在控制1与第三二极管D3的负极之间；第三电感L3连接在控制2与第二二极管D2的正极之间；第四电感L4连接在控制2与第三二极管D3的正极之间；第五电感L5连接在控制1与第一二极管D1的正极之间；第六电感L6连接在控制1与第四二极管D4的正极之间；第七电感L7连接在控制2与第一二极管D1的负极之间；第八电感L8连接在控制2与第四二极管D4的负极之间。

进一步的，切换开关电路还可以包含第一至第八电阻。第一电阻R1连接在控制1与第二二极管D2的负极之间；第二电阻R2连接在控制1与第三二极管D3的负极之间；第三电阻R3连接在控制2与第二二极管D2的正极之间；第四电阻R4连接在控制2与第三二极管D3的正极之间；第五电阻R5连接在控制1与第一二极管D1的正极之间；第六电阻R6连接在控制1与第四二极管D4的正极之间；第七电阻R7连接在控制2与第一二极管D1的负极之间；第八电阻R8连接在控制2与第四二极管D4的负极之间。

其中，第一二极管D1至第四二极管D4均可以为PIN二极管，以作为控制电路的开关。

第一电容R1至第八电容R8用于通过高频信号，阻隔直流的开关信号。电容值的大小，可以根据开关工作频率，按照实际需要进行选定。如当开关工作在数兆赫兹到数吉赫兹的频段时，电容值可以在10至100皮法之间取值，如47皮法。

第一电感L1至第八电感L8用于阻隔高频信号，通过直流的开关信号。电感值的大小，可以根据实际需要进行选定。如当开关工作在数兆赫兹到数吉赫兹的频段时，电感值可以在10至100纳亨之间取值，如56纳亨。

第一电阻R1至第八电阻R8用于给相对应的二极管提供合适的偏置电流，电阻大小取值可以根据二极管的特性，按照实际需要进行选定，如可以在100至900欧姆之间进行取值。

由于当二极管正极接高电平，如1.8V－3V，负极接低电平时，如接近0V，则二极管导通，从而允许高频信号通过。因此，当控制1为高电平，控制2为低电平时，控制信号电流流动具有两条路径：

路径1：控制1、第五电阻R5、第五电感L5、第一二极管D1、第七电感L7、第七电阻R7、控制2；

路径2：控制1、第六电阻R6、第六电感L6、第四二极管D4、第八电感L8、第八电阻R8、控制2。

不难看出，此时第一二极管D1、第四二极管D4导通，第二二极管D2、第三二极管D3截止。开关状态为信号A与信号M导通、信号B与信号N导通，其他通路全部截止。

当控制1为低电平，控制2为高电平时，控制信号电流流动也具有两条路径：

路径1：控制2、第三电阻R3、第三电感L3、第二二极管D2、第一电感L1、第一电阻R1、控制1；

路径2：控制2、第四电阻R4、第四电感L4、第三二极管D3、第二电感L2、第二电阻R2、控制1。

不难看出，此时第二二极管D2、第三二极管D3导通，第一二极管D1、第四二极管D4截止。开关状态为信号A与信号N导通、信号B与信号M导通，其他通路全部截止。

当控制1和控制2都是高电平/低电平时，第一二极管D1至第四二极管D4均截止。

本实施方式中的电路具有电路结构简单，控制逻辑清晰的特点，可适用于分立元件电路或集成电路设计。

本实用新型的第二实施方式涉及一种射频电路，第二实施方式采用第一实施方式中的切换开关电路进行动态天线选择的射频电路，如图2所示。

射频电路包含：第一射频信号收发芯片、第二射频信号收发芯片、第一天线匹配电路、第二天线匹配电路、处理器以及切换开关电路。

其中，第一射频信号收发芯片与第一信号端相连，第二射频信号收发芯片与第二信号端相连，第一天线匹配电路与第三信号端相连，第二天线匹配电路与第四信号端相连。

处理器包含至少两个引脚，分别与第一控制端和第二控制端相连，向第一控制端和第二控制端输出高电平或低电平。

其中，第一射频信号收发芯片和第二射频信号收发芯片为是以下任意一种或任意组合：全球移动通信系统GSM、码分多址CDMA、宽带码分多址WCDMA、长期演进LTE。

本实施方式中，终端可以根据实际使用情况动态地选择天线，使不同模式在不冲突的情况下都可以使用较好的天线，只有在同时工作时，另一个才会使用较差的天线，比如，可以采用如下表所示控制策略进行天线的选择。

依据上述表格可以看出，当电子设备为双卡双待的移动终端时，就可以同时包含全球移动通信系统GSM、码分多址CDMA、宽带码分多址WCDMA、长期演进LTE四种射频信号收发芯片，如卡1支持全球移动通信系统GSM/宽带码分多址WCDMA、长期演进LTE，卡2支持码分多址CDMA、长期演进LTE。

假设天线1的天线性能比天线2的天线性能好，则此时通过本实施方式中的射频电路可以得出：

当只有全球移动通信系统GSM/宽带码分多址WCDMA通话时，则使用天线性能较好的天线1如图3所示，此时切换开关电路处于开关状态1；当只有码分多址CDMA通话时，利用切换开关电路，使得码分多址CDMA也可以使用天线1如图4所示，切换开关电路处于开关状态2。这样，从而达到了终端可以根据实际使用情况动态地选择天线，使不同模式在不冲突的情况下都可以使用较好的天线，只有在同时工作时，另一个才会使用较差的天线的目的。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种切换开关电路，其特征在于，所述切换开关电路包含：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一控制端、第二控制端、第一信号端、第二信号端、第三信号端和第四信号端；

所述第一控制端连接所述第一二极管和第四二极管的正极，以及第二二极管和第三二极管的负极；

所述第二控制端连接所述第一二极管和第四二极管的负极，以及第二二极管和第三二极管的正极；

所述第一信号端连接所述第一二极管的正极，以及第三二极管的负极；

所述第二信号端连接所述第二二极管的负极，以及第四二极管的正极；

所述第三信号端连接所述第一二极管的负极，以及第二二极管的正极；

所述第四信号端连接所述第三二极管的正极，以及第四二极管的负极。

2.根据权利要求1所述的切换开关电路，其特征在于，所述切换开关电路还包含第一至第八电容；

所述第一电容连接在所述第一信号端与所述第一二极管的正极之间；

所述第二电容连接在所述第二信号端与所述第四二极管的正极之间；

所述第三电容连接在所述第三信号端与所述第一二极管的负极之间；

所述第四电容连接在所述第四信号端与所述第四二极管的负极之间；

所述第五电容连接在所述第一二极管的正极与所述第三二极管的负极之间；

所述第六电容连接在所述第四二极管的正极与所述第二二极管的负极之间；

所述第七电容连接在所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极之间；

所述第八电容连接在所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极之间。

3.根据权利要求2所述的切换开关电路，其特征在于，所述第一至第八电容的电容值在10至100皮法之间取值。

4.根据权利要求1所述的切换开关电路，其特征在于，所述切换开关电路还包含第一至第八电感；

所述第一电感连接在所述第一控制端与所述第二二极管的负极之间；

所述第二电感连接在所述第一控制端与所述第三二极管的负极之间；

所述第三电感连接在所述第二控制端与所述第二二极管的正极之间；

所述第四电感连接在所述第二控制端与所述第三二极管的正极之间；

所述第五电感连接在所述第一控制端与所述第一二极管的正极之间；

所述第六电感连接在所述第一控制端与所述第四二极管的正极之间；

所述第七电感连接在所述第二控制端与所述第一二极管的负极之间；

所述第八电感连接在所述第二控制端与所述第四二极管的负极之间。

5.根据权利要求4所述的切换开关电路，其特征在于，所述第一至第八电感的电感值在10至100纳亨之间取值。

6.根据权利要求1所述的切换开关电路，其特征在于，所述切换开关电路还包含第一至第八电阻；

所述第一电阻连接在所述第一控制端与所述第二二极管的负极之间；

所述第二电阻连接在所述第一控制端与所述第三二极管的负极之间；

所述第三电阻连接在所述第二控制端与所述第二二极管的正极之间；

所述第四电阻连接在所述第二控制端与所述第三二极管的正极之间；

所述第五电阻连接在所述第一控制端与所述第一二极管的正极之间；

所述第六电阻连接在所述第一控制端与所述第四二极管的正极之间；

所述第七电阻连接在所述第二控制端与所述第一二极管的负极之间；

所述第八电阻连接在所述第二控制端与所述第四二极管的负极之间。

7.根据权利要求6所述的切换开关电路，其特征在于，所述第一至第八电阻的电阻值在100至900欧姆之间取值。

8.一种射频电路，其特征在于，所述射频电路包含：第一射频信号收发芯片、第二射频信号收发芯片、第一天线匹配电路、第二天线匹配电路、处理器以及如权利要求1至7任意一项所述的切换开关电路；

所述第一射频信号收发芯片与所述第一信号端相连，所述第二射频信号收发芯片与所述第二信号端相连，所述第一天线匹配电路与所述第三信号端相连，所述第二天线匹配电路与所述第四信号端相连；

所述处理器包含至少两个引脚，分别与所述第一控制端和第二控制端相连，向所述第一控制端和第二控制端输出高电平或低电平。

9.根据权利要求8所述的射频电路，其特征在于，所述第一射频信号收发芯片和第二射频信号收发芯片为以下任意一种或任意组合：

GSM射频芯片、CDMA射频芯片、WCDMA射频芯片、LTE射频芯片。