DE112014005339B4

DE112014005339B4 - Systeme, Schaltungen und Verfahren in Bezug auf eine Umgehung eines Diplexers mit niedrigen Verlusten

Info

Publication number: DE112014005339B4
Application number: DE112014005339.2T
Authority: DE
Inventors: David Scott Whitefield; David Ryan Story; Nuttapong Srirattana; Darryl Earl EVANS
Original assignee: Skyworks Solutions Inc
Current assignee: Skyworks Solutions Inc
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2020-01-09
Anticipated expiration: 2034-11-20
Also published as: JP6170249B2; GB2542709B; US9548522B2; CN105874720A; KR20160079133A; GB201609848D0; TWI683537B; KR102176300B1; TWI636664B; TW201526543A; GB2535672A; CN105874720B; KR101687940B1; US9979068B2; JP2017502563A; US20150145614A1; US20170125874A1; GB201619661D0; KR20160079145A; GB2535672B

Abstract

Eine Schaltnetzwerkschaltung (160; 210; 300) umfassend:
einen ersten Schalter (162), welcher einen Eingangspol, der zum Empfang eines Hochfrequenzsignals, HF-Signal, ausgelegt ist, einen Durchleitungsschaltkontakt, der mit einer Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) verbunden ist und zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt ist, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol an die Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu ermöglichen, und zumindest zwei Umgehungsschaltkontakte aufweist, die mit jeweils einem Ausgangspfad (270a, 270b) verbunden sind und die zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt sind, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad (270a, 270b) zu ermöglichen; und
zumindest zwei zweiten Schaltern (156a, 156b) zwischen jedem der Ausgangspfade (270a, 270b) und einem entsprechenden Ausgang der Zwei-Wege-Frequenzweiche (214), welche dazu ausgelegt sind, in einer ersten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol durch die Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu dem jeweiligen Ausgangspfad (270a, 270b) zu ermöglichen und in einer zweiten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad (270a, 270b) unter Umgehung der Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu ermöglichen.

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND
Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Systeme und Verfahren im Zusammenhang mit einer Umgehung eines Hochfrequenzfilters oder eines Diplexers unter geringen Verlusten.
Beschreibung bekannter Technik
In Hochfrequenz-(HF)-Systemen ist üblicherweise unter gewissen Bedingungen ein Filter oder Diplexer (auch Zwei-Wege-Frequenzweiche genannt) notwendig oder erwünscht. Es kann wünschenswert sein, den Filter oder Diplexer zu umgehen, wenn er nicht gebraucht wird, um Verluste während des Betriebs des Filters oder Diplexers zu vermeiden. Die Druckschrift US 2009/0256645 A1 offenbart beispielsweise einen zusammengesetzten Duplexer mit einem durch Schalter umgehbaren Komposit-Sendeempfangsfilter. Die Durckschrift US 7,933,561 B2 offenbart eine TX-/RX-Schaltung für Mobilfunkgeräte, die einen kombinierten simultanen WiFi- und Bluetooth-Betrieb bieten.
ZUSAMMENFASSUNG
In Übereinstimmung mit einigen Ausführungsvarianten bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Schaltnetzwerkschaltung mit einem ersten Schalter, welcher einen Eingangspol, der mit einer Zwei-Wege-Frequenzweiche verbunden ist und zum Empfang eines Hochfrequenz-(HF)-Signals ausgelegt ist, einen Durchleitungsschaltkontakt, der zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt ist, um ein Weiterleiten des HF-Signals an eine HF-Komponente zu ermöglichen, und zumindest zwei Umgehungsschaltkontakte aufweist, die mit jeweils einem Ausgangspfad verbunden sind und die zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt sind, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad zu ermöglichen. Die Schaltnetzwerkschaltung umfasst weiterhin zumindest zwei zweite Schalter, welche zwischen jedem der Ausgangspfade und einem entsprechenden Ausgang der Zwei-Wege-Frequenzweiche angeordnet sind und dazu ausgelegt sind, in einer ersten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol durch die Zwei-Wege-Frequenzweiche zu ermöglichen und in einer zweiten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad unter Umgehung der Zwei-Wege-Frequenzweiche zu ermöglichen.
In einigen Ausführungsformen kann der zweite Schalter zumindest einen einpoligen Umschalter („single-pole-single-throw“, SPST) aufweisen. Der zweite Schalter kann einen SPST-Schalter für jeden Kanal des Ausgangs der Zwei-Wege-Frequenzweiche aufweisen. Jeder der einen oder mehreren SPST-Schalter kann sich in einer offenen Schaltstellung befinden, wenn die Schaltung in einem Umgehungsmodus betrieben wird, und in einer geschlossenen Schaltstellung, wenn die Schaltung in einem Durchleitungsmodus betrieben wird.
In einigen Ausführungsformen kann der erste Schalter einen einpoligen Mehrfachwechselschalter („single-pole-multiple-throw“, SPMT) aufweisen, dahingehend, dass der einzige Pol der Eingangspol ist und die mehreren Schaltkontakte den Durchleitungsschaltkontakt und die Umgehungsschaltkontakte umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Zwei-Wege-Frequenzweiche einen Filter umfassen. In einigen Ausführungsformen können die Umgehungsschaltkontakte zwei oder mehr Schaltkontakte aufweisen.
In einigen Ausführungsvarianten bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf einen Halbleiterchip mit einem Substrat, welches dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl von Komponenten aufzunehmen. Der Halbleiterchip umfasst ein auf dem Substrat angeordnetes Schaltnetzwerk. Das Schaltnetzwerk umfasst einen ersten Schalter, welcher einen Eingangspol, der mit einer Zwei-Wege-Frequenzweiche verbunden ist und zum Empfang eines Hochfrequenz-(HF)-Signals ausgelegt ist, einen Durchleitungsschaltkontakt, der zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt ist, um ein Weiterleiten des HF-Signals an eine HF-Komponente zu ermöglichen, und zumindest zwei Umgehungsschaltkontakte aufweist, die mit jeweils einem Ausgangspfad verbunden sind und die zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt sind, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad zu ermöglichen. Das Schaltnetzwerk umfasst weiterhin zumindest zwei zweite Schalter, welche zwischen jedem der Ausgangspfade und einem entsprechenden Ausgang der Zwei-Wege-Frequenzweiche angeordnet sind und dazu ausgelegt sind, in einer ersten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol durch die Zwei-Wege-Frequenzweiche zu ermöglichen und in einer zweiten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad unter Umgehung der Zwei-Wege-Frequenzweiche zu ermöglichen.
In einigen Ausführungsformen kann das Schaltnetzwerk unter Nutzung von Silizium-auf-Isolator-Technologie („silicon-on-insulator“, SOI) implementiert werden. In einigen Ausführungsformen kann das Schaltnetzwerk unter Nutzung von pseudomorpher Transistortechnologie mit hoher Elektronenbeweglichkeit („pseudomorphic high-electron-mobility transistor“, pHEMT) implementiert werden.
In einigen Ausführungsvarianten bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Hochfrequenz-(HF)-Modul mit einem Gehäusesubstrat, welches dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl von Komponenten aufzunehmen. Das HF-Modul umfasst weiterhin einen auf dem Gehäusesubstrat aufgebrachten Chip, welcher ein Schaltnetzwerk aufweist, welches einen ersten Schalter aufweist, welcher einen Eingangspol, der mit einer Zwei-Wege-Frequenzweiche verbunden ist und zum Empfang eines Hochfrequenz-(HF)-Signals ausgelegt ist, einen Durchleitungsschaltkontakt, der zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt ist, um ein Weiterleiten des HF-Signals an eine HF-Komponente zu ermöglichen, und zumindest zwei Umgehungsschaltkontakte aufweist, die mit jeweils einem Ausgangspfad verbunden sind und die zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt sind, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad zu ermöglichen. Das Schaltnetzwerk umfasst weiterhin zumindest zwei zweite Schalter, welche zwischen jedem der Ausgangspfade und einem entsprechenden Ausgang der Zwei-Wege-Frequenzweiche angeordnet sind und dazu ausgelegt sind, in einer ersten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol durch die Zwei-Wege-Frequenzweiche zu ermöglichen und in einer zweiten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad unter Umgehung der Zwei-Wege-Frequenzweiche zu ermöglichen. Das HF-Modul umfasst weiterhin eine Vielzahl von Verbindern, welche dazu ausgelegt sind, elektrische Verbindungen zwischen dem Chip und dem Gehäusesubstrat herzustellen.
In einigen Ausführungsformen kann der Chip ein Silizium-auf-Isolator-Chip („silicon-on-insulator“, SOI) sein. In einigen Ausführungsformen kann der Chip ein pseudomorpher Transistorchip mit hoher Elektronenbeweglichkeit („pseudomorphic high-electron-mobility transistor“, pHEMT) sein.
Gemäß einer Anzahl von Lehren bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Hochfrequenz-(HF)-Vorrichtung mit einem Sendeempfänger, welcher dazu ausgelegt ist, Hochfrequenz-(HF)-Signale zu verarbeiten. Die HF-Vorrichtung umfasst eine in kommunikativer Verbindung mit dem Sendeempfänger stehende Antenne zum Ermöglichen einer Übertragung und eines Empfangs der HF-Signale. Die HF-Vorrichtung umfasst weiterhin ein Schaltnetzwerk, welches zwischen dem Sendeempfänger und der Antenne implementiert ist, und welches dazu ausgelegt ist, die HF-Signale weiterzuleiten. Das Schaltnetzwerk umfasst einen ersten Schalter, welcher einen Eingangspol, der mit einer Zwei-Wege-Frequenzweiche verbunden ist und zum Empfang eines Hochfrequenz-(HF)-Signals ausgelegt ist, einen Durchleitungsschaltkontakt, der zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt ist, um ein Weiterleiten des HF-Signals an eine HF-Komponente zu ermöglichen, und zumindest zwei Umgehungsschaltkontakte aufweist, die mit jeweils einem Ausgangspfad verbunden sind und die zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt sind, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad zu ermöglichen. Das Schaltnetzwerk umfasst weiterhin zumindest zwei zweite Schalter, welche zwischen jedem der Ausgangspfade und einem entsprechenden Ausgang der Zwei-Wege-Frequenzweiche angeordnet sind und dazu ausgelegt sind, in einer ersten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol durch die Zwei-Wege-Frequenzweiche zu ermöglichen und in einer zweiten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad unter Umgehung der Zwei-Wege-Frequenzweiche zu ermöglichen.
In einigen Ausführungsvarianten bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung mit einer Umgehungsarchitektur. Das Verfahren umfasst ein Bilden oder Bereitstellen eines Schalters mit zumindest einem Durchleitungsschaltkontakt und zumindest zwei Umgehungsschaltkontakten zum Umleiten eines Hochfrequenzsignals (HF-Signal). Das Verfahren umfasst weiterhin ein Verbinden des Durchleitungsschaltkontakts des ersten Schalters mit einer Zwei-Wege-Frequenzweiche. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Verbinden jedes der zumindest zwei Umgehungsschaltkontakte mit einem entsprechenden Ausgangspfad. Schließlich umfasst das Verfahren ein Bilden oder Bereitstellen zweier zweiter Schalter zwischen jedem der Ausgangspfade und einem entsprechenden Ausgang der Zwei-Wege-Frequenzweiche, so dass das HF-Signal in einer ersten Schaltstellung der zweiten Schalter von dem ersten Schalter durch die Zwei-Wege-Frequenzweiche zum dem Ausgangspfad und in einer zweiten Schaltstellung der zweiten Schalter von dem ersten Schalter zu dem Ausgangspfad unter Umgehung der Zwei-Wege-Frequenzweiche weitergeleitet wird.
In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren weiterhin das Bilden oder Bereitstellen eines zweiten Schalters an jedem Ausgangskanal von einem oder mehreren von Ausgangskanälen der Zwei-Wege-Frequenzweiche umfassen.
In einigen Ausführungsvarianten bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Verfahren zum Umgehen einer Zwei-Wege-Frequenzweiche in einem Schaltnetzwerk. Das Verfahren umfasst ein Betreiben eines ersten Schalters mit einem Eingangspol, einem Durchleitungsschaltkontakt und zumindest zwei Umgehungsschaltkontakten derart, dass ein an einem Eingangspol des ersten Schalters empfangenes HF-Signal durch die Umgehungsschaltkontakte an einen von mindestens zwei Umgehungsleitungspfaden weitergeleitet wird. Die Betätigung des ersten Schalters trennt den mit der Zwei-Wege-Frequenzweiche verbundenen Durchleitungsschaltkontaktvon dem Eingangspol des ersten Schalters. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Betreiben zweier zweiter Schalter derart, dass die Zwei-Wege-Frequenzweiche von dem jeweiligen Umgehungsleitungspfad getrennt wird.
In einigen Ausführungsformen kann jeder der zwei zweiten Schalter einen einpoligen Umschalter umfassen.
Zu Zwecken der Zusammenfassung der Offenbarung sind bestimmte Aspekte, Vorteile und neuartige Merkmale der Erfindungen hierin beschrieben worden. Es sollte dabei klar sein, dass nicht notwendigerweise immer alle derartigen Vorteile in Übereinstimmung mit jeder der Ausführungsformen der Erfindung erzielt werden können. Daher kann die Erfindung in einer Art und Weise ausgestaltet oder ausgeführt werden, die einen Vorteil oder eine Gruppe von Vorteilen, wie sie hierin gelehrt werden, erzielen oder verbessern, ohne dass zwangsläufig andere hierin gelehrte oder vorgeschlagene Vorteile erreicht werden.
Figurenliste

1A und 1B zeigen Durchleitungs- und Umgehungsbetriebszustände einer ein oder mehrere der hierin beschriebenen Merkmale aufweisenden Architektur.
2A bis 2C zeigen, dass die Architektur der 1 mit einem einpoligen Mehrfachwechselschalter (SPMT) implementiert werden kann, um eine Umgehung eines oder mehrerer einer HF-Komponente zugehörigen Kanäle zu ermöglichen.
3A bis 3C zeigen Beispiele für HF-Komponenten der 2A bis 2C.
4A und 4B zeigen Durchleitungs- und Umgehungsbetriebszustände eines detaillierten Beispiels der Konfiguration der 3B.
5 zeigt ein Beispiel einer gegenwärtigen Umgehungsarchitektur, die einen separaten Schalter zur Umsetzung der Umgehungsfunktion benötigt.
6 zeigt einen beispielhaften Halbleiterchip mit einem ein oder mehrere der hierin beschriebenen Merkmale aufweisenden Schaltnetzwerk.
7 zeigt ein beispielhaftes Modul, welches den Chip der 6 und die HF-Komponente der 1 bis 3 aufweisen kann.
8 zeigt eine beispielhafte HF-Vorrichtung mit einem Modul, das das Schaltnetzwerk der 6 aufweist.
9 zeigt einen beispielhaften Vorgang, der zur Herstellung einer Vorrichtung mit einer ein oder mehrere der hierin beschriebenen Merkmale aufweisenden Umgehungsarchitektur implementiert werden kann.
10A und 10B zeigen beispielhafte Vorgänge, die zur Aktivierung von Umgehungs- und Durchleitungsbetriebsmodi implementiert werden können.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON EINIGEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die hierin - falls überhaupt - verwendeten Überschriften dienen allein der Übersicht und beschränken nicht zwangsläufig den Schutzbereich oder die Bedeutung der beanspruchten Erfindung.
Hierin werden Systeme und Verfahren im Zusammenhang mit der Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Umgehungsschaltungen offenbart, die bestimmten Hochfrequenz-(HF)-Komponenten zugeordnet sind, wie etwa einem Hochfrequenzfilter oder einem Diplexer bzw. einer Zwei-Wege-Frequenzweiche. Derartige Verbesserungen können beispielsweise geringere Verluste bei HF-Signalen beinhalten. Auch wenn verschiedene Beispiele hierin im Zusammenhang mit einem Diplexer beschrieben werden, sollte es klar sein, dass ein oder mehrere Merkmale der vorliegenden Offenbarung auch in anderen Anwendungen wie etwa bei einem Multiplexer implementiert werden können. Zu Zwecken dieser Beschreibung können die Begriffe „Diplexer“ und „Multiplexer“ austauschbar verwendet werden. Demgemäß können ein Diplexer oder ein Multiplexer zwei oder mehr Kanäle aufweisen, es sei denn, es wird explizit etwas anderes angegeben.
Hochfrequenz-(HF)-Systeme weisen üblicherweise ein oder mehrere Filter und/oder ein oder mehrere Diplexer (auch Zwei-Wege-Frequenzweiche genannt) auf. Solche Komponenten werden üblicherweise nicht unter allen Umständen benötigt. Daher kann es wünschenswert sein, HF-Signale einen Filter oder einen Diplexer umgehen zu lassen, wenn deren Funktion nicht gebraucht wird, um zusätzliche Systemverluste während des Betriebs des Filters oder Diplexers zu vermeiden. Gegenwärtig verwendete Architekturen zur Umsetzung derartiger Umgehungen verwenden üblicherweise zusätzliche Schalterelemente in Serie, um die Umgehung zu bewerkstelligen. Solche Schalterelemente in Serie erhöhen jedoch üblicherweise die Schalteinfügedämpfung.
Hierin werden Beispiele von Umgehungskonfigurationen beschrieben, mit denen vorteilhafte Eigenschaften wie etwa eine Verringerung der Einfügedämpfung erzielt werden können. 1A und 1B zeigen eine Umgehungsarchitektur 100, die in einen ersten Zustand (1A) und einen zweiten Zustand versetzt werden kann. Der erste Zustand kann einem Durchleitungsbetriebsmodus entsprechen, in dem ein HF-Signal (dargestellt als gestrichelte Linie 130) durch eine HF-Vorrichtung 104 zwischen einem ersten Knoten 1 und einem zweiten Knoten 2 über Leitungspfade 110, 112, 114, 116 durchläuft. Nicht einschränkende Beispiele für eine HF-Vorrichtung 104 werden hierin genauer beschrieben. Der zweite Zustand kann einem Umgehungsbetriebsmodus entsprechen, in dem ein HF-Signal (dargestellt als gestrichelte Linie 140) die HF-Vorrichtung 104 über einen Leitungspfad 120 umgeht.
In einigen Ausführungsvarianten können die vorstehend genannten Durchleitungs- und Umgehungsbetriebsmodi durch ein Schaltnetzwerk ermöglicht, welche erste und zweite Schalterschaltkreise S1 (102) und S2 (106). In einigen Ausführungsformen kann der erste Schalter 102 ein Eingangsschalter für das Schaltnetzwerk sein. Verschiedene nicht einschränkende Beispiele für den ersten Schalter 102 werden hierin genauer beschrieben. In einigen Ausführungsformen kann der zweite Schalter 106 dazu ausgelegt sein, die Isolation für jeden der ein oder mehreren Ausgänge der HF-Vorrichtung 104 im Umgehungsbetriebsmodus zu verbessern. Beispiele für den zweiten Schalter 106 werden hierin genauer beschrieben.
2A bis 2C zeigen, dass der erste Schalter 102 der Architektur 100 der 1 in einigen Ausführungsvarianten auf einem einpoligen N-fachwechselschalter (SPNT-Schalter) beruhen kann, wobei N eine positive ganzzahlige Zahl ist. Ein oder mehrere zusätzliche Schaltkontakte können zu solch einem Schalter hinzugefügt werden, so dass die derartig hinzugefügten Schaltkontakte speziell für das Bereitstellen von Umgehungsfunktionen vorgesehen werden können. Beispielsweise kann angenommen werden, dass N 5 beträgt, so dass eine SP5T-Konfiguration einen regulären Schaltnetzwerkbetrieb gewährleistet. Unter Hinzufügung zweier zusätzlicher Schaltkontakte kann sich dann eine SP7T-Konfiguration ergeben, in der fünf Zweige für den regulären Schaltnetzwerkbetrieb zuständig sind, und die zwei übrigen Zweige die Umgehungsfunktion für die HF-Vorrichtung realisieren. Andere Werte für N sind ebenso wie eine andere Anzahl von zusätzlichen Schaltkontakten möglich; und verschiedene Beispiele hierfür werden hierin beschrieben.
In einer beispielhaften Konfiguration 150 der Architektur 100 der 2A kann ein zusätzlicher Schaltkontakt für den Eingangsschalter vorgesehen werden, so dass sich ein SP(N+1)T-Schalter 152 ergibt. Ein derartiger zusätzlicher Schaltkontakt kann für die Umgehung einer einkanaligen HF-Vorrichtung 104 vorgesehen werden. Eine derartige einkanalige HF-Vorrichtung kann einen Eingang über einen Leitungspfad 112 und einen Ausgang über einen Leitungspfad 114 aufweisen. Daher kann ein HF-Signal in einem Durchleitungsbetriebsmodus von dem Schalter 152 über einen der N Schaltkontakte zu der HF-Vorrichtung 104 über den Pfad 112 laufen und von der HF-Vorrichtung 104 über den Pfad 114 ausgegeben werden. In einem Umgehungsbetriebsmodus kann ein HF-Signal von dem Schalter 152 über den zusätzlichen Schaltkontakt zu einem Umgehungspfad 120 laufen und so die HF-Vorrichtung 104 umgehen. 3A zeigt eine Konfiguration 200, in der die einkanalige HF-Vorrichtung 104 beispielsweise ein HF-Filter 204 sein kann.
In einer beispielhaften Konfiguration 160 der Architektur 100 der 2B können zwei zusätzliche Schaltkontakte für den Eingangsschalter vorgesehen werden, so dass sich ein SP(N+2)T-Schalter 162 ergibt. Derartige zusätzliche Schaltkontakte können für die Umgehung von bis zu zwei Kanälen einer HF-Vorrichtung 104 vorgesehen werden. Eine derartige HF-Vorrichtung kann einen Eingang über einen Leitungspfad 112 und zwei Ausgänge über Leitungspfade 114a, 114b aufweisen. Daher kann ein HF-Signal in einem Durchleitungsbetriebsmodus von dem Schalter 162 über einen der N Schaltkontakte zu der HF-Vorrichtung 104 über den Pfad 112 laufen und von der HF-Vorrichtung 104 über die Pfade 114a, 114b ausgegeben werden. In einem Umgehungsbetriebsmodus kann ein HF-Signal von dem Schalter 162 über die zwei zusätzlichen Schaltkontakte zu einem oder beiden der Umgehungspfade 120a, 120b laufen und so die HF-Vorrichtung 104 umgehen. 3B zeigt eine beispielhafte Konfiguration 200, in der die HF-Vorrichtung 104 beispielsweise eine Zwei-Wege-Frequenzweiche 214 (Diplexer) sein kann.
In einer beispielhaften Konfiguration 170 der Architektur 100 der 2C können drei zusätzliche Schaltkontakte für den Eingangsschalter vorgesehen werden, so dass sich ein SP(N+3)T-Schalter 172 ergibt. Derartige zusätzliche Schaltkontakte können für die Umgehung von bis zu drei Kanälen einer HF-Vorrichtung 104 vorgesehen werden. Eine derartige HF-Vorrichtung kann einen Eingang über einen Leitungspfad 112 und drei Ausgänge über Leitungspfade 114a, 114b, 114c aufweisen. Daher kann ein HF-Signal in einem Durchleitungsbetriebsmodus von dem Schalter 172 über einen der N Schaltkontakte zu der HF-Vorrichtung 104 über den Pfad 112 laufen und von der HF-Vorrichtung 104 über die Pfade 114a, 114b, 114c ausgegeben werden. In einem Umgehungsbetriebsmodus kann ein HF-Signal von dem Schalter 172 über die drei zusätzlichen Schaltkontakte zu einem oder mehreren der Umgehungspfade 120a, 120b, 120c laufen und so die HF-Vorrichtung 104 umgehen. 3C zeigt eine beispielhafte Konfiguration 220, in der die HF-Vorrichtung 104 beispielsweise ein Multiplexer 224 sein kann.
2 und 3 zeigen, dass ein oder mehrere einpolige Umschalter (SPST-Schalter) in einigen Ausführungsvarianten mit dem im Zusammenhang mit 1 beschriebenen zweiten Schalter S2 (106) verknüpfte Funktionen umsetzen können. Ein SPST-Schalter kann an einem Ausgang jedes Kanals der HF-Vorrichtung vorgesehen werden. Daher wird in der beispielhaften Konfiguration 150 der 2A ein SPST-Schalter 156 als an dem einzigen Ausgang der HF-Vorrichtung 104 vorgesehen dargestellt. In der beispielhaften Konfiguration 160 der 2B werden SPST-Schalter 156a, 156b als an den zwei Ausgängen der HF-Vorrichtung 104 vorgesehen dargestellt. In der beispielhaften Konfiguration 170 der 2C werden SPST-Schalter 156a, 156b, 156c als an den drei Ausgängen der HF-Vorrichtung 104 vorgesehen dargestellt. Beispielhafte Betriebskonfigurationen der SPST-Schalter 156 und der Eingangsschalter (152, 162, 172) werden hierin genauer beschrieben.
4A und 4B zeigen Durchleitungsbetriebsmodi (250) und Umgehungsbetriebsmodi (280) einer beispielhaften Konfiguration 210, die als ein detaillierteres Beispiel für die im Zusammenhang mit den 2B und 3B beschriebene Konfiguration angesehen werden kann. Der SP(N+2)T-Schalter wird als SP7T-Schalter 252 dargestellt, welcher dazu ausgelegt ist, ein HF-Eingangssignal über einen Leitungspfad 260 an seinem einzigen Pol zu empfangen. Fünf (1, 2, 4, 6, 7) der sieben Schaltkontakte setzen - wie dargestellt - den regulären Schaltnetzwerkbetrieb für den Schalter 252 um, inklusive des Bereitstellens eines durchgeleiteten Eingangssignals für die Zwei-Wege-Frequenzweiche 214 durch den vierten Schaltkontakt und den Leitungspfad 112. Die übrigen zwei Schaltkontakte (3, 5) werden als mit Umgehungspfaden 120a, 120b verbunden dargestellt. Die Umgehungspfade 120a, 120b werden als mit ihren entsprechenden Ausgangspfaden 270a, 270b verbunden dargestellt.
Die zwei Ausgangskanäle von der Zwei-Wege-Frequenzweiche 214 werden als Leitungskanalpfaden 114a, 114b bereitgestellt dargestellt. Ein SPST-Schalter 156a ist - wie dargestellt - zwischen den ersten Kanalpfad 114a und den ersten Ausgangspfad 270a eingefügt. In ähnlicher Weise ist ein SPST-Schalter 156b - wie dargestellt - zwischen den zweiten Kanalpfad 114b und den zweiten Ausgangspfad 270b eingefügt.
Der beispielhafte Durchleitungsbetriebsmodus 250 der 4A kann dadurch umgesetzt werden, dass der Schalter 252 so eingestellt wird, dass der Eingangspol mit dem vierten Schaltkontakt verbunden ist, und jeder der SPST-Schalter 156a, 156b geschlossen ist. Dementsprechend wird der Leitungspfad 260 zwischen beide der Pfade 270a, 270b zwischengeschaltet und vermittelt so den Betrieb der Zwei-Wege-Frequenzweiche.
Der beispielhafte Umgehungsbetriebsmodus 280 der 4B kann dadurch umgesetzt werden, dass der Schalter 252 so eingestellt wird, dass der Eingangspol mit dem fünften Schaltkontakt verbunden ist, und jeder der SPST-Schalter 156a, 156b geöffnet ist. Dementsprechend wird der Leitungspfad 260 zwischen die zweiten Pfade 270b zwischengeschaltet und ein HF-Signal zwischen den beiden Pfaden (260 und 270b) umgeht die Zwei-Wege-Frequenzweiche 214. Falls der Pfad 260 mit dem ersten Pfad 270a verbunden werden soll, kann der Schalter 252 so eingestellt werden, dass der der Eingangspol mit dem dritten Schaltkontakt verbunden ist.
In jedem der beiden vorstehend erläuterten Umgehungsbeispiele wird der dem zwischengeschalteten Ausgang zugeordnete SPST-Schalter geöffnet und der jeweils andere SPST-Schalter kann entweder geschlossen oder geöffnet werden. Beispielsweise kann in dem ersten Beispiel, in dem der zweite Pfad 270b mit dem Pfad 260 verbunden ist, der zweite SPST-Schalter 156b geöffnet werden, und der erste SPST-Schalter 156a kann entweder geschlossen oder geöffnet werden. In ähnlicher Weise kann in dem zweiten Beispiel, in dem der erste Pfad 270a mit dem Pfad 260 verbunden ist, der erste SPST-Schalter 156a geöffnet werden, und der zweite SPST-Schalter 156b kann entweder geschlossen oder geöffnet werden.
5 zeigt eine beispielhafte Konfiguration 300 einer gegenwärtigen Architektur, die zur Erreichung einer Umgehung eines Diplexers 312 im Zusammenhang mit einem beispielhaften SPST-Schalter 302 eingesetzt wird, und die keine für eine Umgehung vorgesehenen Schaltkontakte aufweist. Der SP5T-Schalter 302 wird als seinen dritten Schaltkontakt mit einem Pfad 304 verbunden dargestellt, der einen Eingang für einen separaten Umgehungsschalter 306 bereitstellt.
Der separate Umgehungsschalter 306 umfasst - wie dargestellt - drei Schaltkontakte, wobei die ersten und dritten Schaltkontakte mit Umgehungspfaden 310a, 310b verbunden sind und der zweite Schaltkontakt mit einem Eingang 308 des Diplexers 312 verbunden ist. Jeder zwei Ausgänge (314a, 314b) des Diplexers 312 ist - wie dargestellt - mit einem der zwei Schaltkontakte eines Ausgangsschalters (316a oder 316b) verbunden. Der Pol des Ausgangsschalters ist - wie dargestellt - mit einem Ausgangspfad (318a oder 318b) verbunden.
Auf der Basis eines Vergleichs der beispielhaften Architektur der 4 und der beispielhaften gegenwärtigen Architektur der 5 ergeben sich eine Anzahl von Unterschieden. Beispielsweise läuft in der beispielhaften Architektur 210 der 4 ein HF-Signal im Durchleitungsbetriebsmodus durch zwei Schalter (SP7T und SPST) und im Umgehungsbetriebsmodus nur durch einen Schalter (SP7T). Andererseits läuft in der beispielhaften Architektur 300 der 5 ein HF-Signal sowohl im Durchleitungsbetriebsmodus als auch im Umgehungsbetriebsmodus jeweils durch drei Schalter (SP5T, SP3T und SP2T). Daher lässt sich erkennen, dass die beispielhafte Architektur 210 der 4 in vorteilhafter Weise eine geringere Anzahl von separaten Schalter aufweist, an der Einfügedämpfungen auftreten können. Ein derartiger Vorteil kann in einem Umgehungsbetriebsmodus sogar noch deutlicher werden, wenn ein HF-Signal nur einen einzigen Schalter (z.B. SP7T) durchläuft, im Gegensatz zu drei Schaltern (z.B. SP5T, SP3T und SP2T).
6 zeigt, dass ein Schaltnetzwerk 502 mit ein oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmal in einigen Ausführungsformen auf einem Halbleiterchip 500 implementiert werden kann. Ein derartiges Schaltnetzwerk kann unter Nutzung ein oder mehrere Fertigungstechnologien hergestellt werden. Beispielsweise kann ein Schaltnetzwerk auf einem Netzwerk von Feldeffekttransistoren (FETs) basieren, welche unter Nutzung von Silizium-auf-Isolator-Technologie („silicon-on-insulator“, SOI) gefertigt werden. In einem anderen Beispiel kann ein Schaltnetzwerk auf einem Netzwerk pseudomorpher Transistoren mit hoher Elektronenbeweglichkeit („pseudomorphic high-electron-mobility transistor“, pHEMT) basieren, die in Galliumarsenidtechnologie (GaAs) hergestellt werden. Wie hierin beschrieben kann das Schaltnetzwerk 502 einen einpoligen Mehrfachwechselschalter (SPMT) 504 aufweisen, der ein oder mehrere Umgehungsschaltkontakte 506 aufweist, die für das Umleiten von Signal um eine (nicht gezeigte) HF-Komponente herum vorgesehen sind. Ein derartiger dedizierter Schaltkontakt ist - wie dargestellt - mit einem Umgehungspfad 520 verbunden, der wiederum mit einem Ausgangspfad 518 verbunden ist. Der SPMT-Schalter 504 wird als mit einem Pfad zum Verbinden der HF-Vorrichtung dargestellt.
Wie ebenfalls hierin beschrieben, kann das Schaltnetzwerk 502 ein oder mehrere SPST-Schalter 508 zur Verbesserung der Isolierung aufweisen, wenn sich das Schaltnetzwerk in einem Umgehungsbetriebsmodus befindet. Der SPST-Schalter 508 wird als mit einem Pfad 514 zum Verbinden eines Ausgangs der HF-Vorrichtung dargestellt. Der SPST-Schalter 508 wird auch als mit einem Pfad 516 verbunden dargestellt, welcher wiederum mit dem Ausgangspfad 518 verbunden ist. Die Pfade 516 und 518 können mit dem Pol und Schaltkontakt des SPST-Schalters 508 verbunden werden.
7 zeigt, dass ein Chip 500 in einigen Ausführungsformen mit einem ein oder mehrere der hierin beschriebenen Merkmale aufweisenden Schaltnetzwerk 502 Teil eines gehäusten Moduls 550 sein kann. Das Modul 550 kann auch eine HF-Vorrichtung 104 wie etwa einen Filter, eine Zwei-Wege-Frequenzweiche (Diplexer) oder einen Multiplexer wie hierin beschrieben aufweisen. Das Schaltnetzwerk 502 und die HF-Vorrichtung 104 können miteinander verbunden sein (z.B. über Leitungspfade 512 und 514 der 6), um die hierin beschriebenen Funktionen umzusetzen. Das Modul 550 kann auch ein oder mehrere Umgehungspfade aufweisen, um den Umgehungsbetrieb wie hierin beschrieben zu ermöglichen. Das Modul 550 kann auch ein Gehäusesubstrat wie etwa ein Laminatsubstrat aufweisen. Das Modul 550 kann auch ein oder mehrere Verbindungen aufweisen, um das Bereitstellen von Signalen für den Chip 500 und von dem Chip 500 zu ermöglichen. Das Modul 550 kann auch verschiedene gehäuste Strukturen 554 aufweisen. Beispielsweise kann eine umspritzte Struktur über dem Chip 500 ausgebildet werden, um Schutz gegenüber externen Elementen zu gewährleisten.
8 zeigt, dass in einigen Ausführungsformen ein Modul 500 mit einem Schaltnetzwerk 502 und einer HF-Vorrichtung 104 wie hierin beschrieben in einer HF-Vorrichtung 570 wie etwa einem drahtlosen Gerät umfasst sein kann. Solch ein drahtloses Gerät kann zum Beispiel ein Mobiltelefon, ein Smartphone oder ähnliches umfassen. In einigen Ausführungsformen kann das Schaltnetzwerk 502 in einem gehäusten Modul wie etwa dem Beispiel der 7 implementiert werden. Die HF-Vorrichtung 570 wird als andere übliche Komponenten wie eine Sendeempfängerschaltung 572 und eine Antenne 576 aufweisend dargestellt.
9 zeigt einen Vorgang 600, der zur Herstellung einer Vorrichtung mit einer ein oder mehrere der hierin beschriebenen Merkmale aufweisenden Umgehungsarchitektur implementiert werden kann. In Block 602 kann ein Schalter mit zumindest einem zusätzlichen Schaltkontakt gebildet oder bereitgestellt werden. In Block 604 kann eine HF-Komponente wie etwa ein Filter und/oder ein Diplexer gebildet oder bereitgestellt werden. In Block 606 kann der zumindest eine zusätzliche Schaltkontakt des Schalters mit zumindest einem Leitungspfad verbunden werden, welcher die HF-Komponente umgeht. In einigen Ausführungsvarianten kann der Leitungspfad mit einem Ausgangspfad verbunden sein. In einigen Ausführungsvarianten kann der Vorgang 600 weiterhin ein Bilden oder Bereitstellen eines SPST-Schalters zwischen einem Ausgang der HF-Komponente und dem Ausgangspfad umfassen.
10A und 10B zeigen beispielhafte Vorgänge, die zur Umschaltung zwischen den hierin beschriebenen Umgehungs- und Durchleitungsbetriebsmodi implementiert werden können. 10A zeigt einen Vorgang 610, der zur Aktivierung des Umgehungsmodus implementiert werden kann. In Block 612 kann ein Umgehungsbefehl erzeugt werden. In Block 614 kann ein Schaltsignal ausgegeben werden. Das Schaltsignal kann auf dem Umgehungsbefehl basieren und die Verbindung eines Pols eines Schalters mit einem zur Umleitung eines HF-Signals vorgesehenen Schaltkontakt auslösen.
10B zeigt einen Vorgang 620, der zur Aktivierung des Durchleitungsmodus implementiert werden kann. In Block 622 kann ein Durchleitungsbefehl erzeugt werden. In Block 624 kann ein Schaltsignal ausgegeben werden. Das Schaltsignal kann auf dem Durchleitungsbefehl basieren und die Trennung eines Pols eines Schalters von einem zur Umleitung eines HF-Signals vorgesehenen Schaltkontakt auslösen.
Einige Beispiele werden hierin im Zusammenhang mit einpoligen Mehrfachwechselschaltern (SPMT-Schaltern) beschrieben, die ein Eingangssignal für eine HF-Komponente bereitstellen. Beispielsweise zeigen die 4A und 4B Pfade, deren Eingänge auf der linken Seite des SP7T-Schalters und deren Ausgänge auf der rechten Seite der Architektur liegen. Es sollte klar sein, dass eine derartige Ausrichtung lediglich ein das Verständnis der Beschreibung erleichterndes Beispiel darstellt. In einigen Ausführungsvarianten kann eine Architektur mit ein oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale bidirektional sein. Eine derartige Bidirektionalität kann sich auf die Architektur im Gesamten oder nur auf Teile davon beziehen.
Einige beispielhafte Schalter werden hierin im Zusammenhang mit einpoligen Konfigurationen beschrieben. Es sollte jedoch klar sein, dass ein oder mehrere Merkmale der vorliegenden Offenbarung auch in Schalter mit mehr als einem Pol implementiert werden können.
Solange es der Zusammenhang nicht eindeutig anders ergibt, sollen in der Beschreibung und den Ansprüchen die Wörter „umfassen“, „umfassend“ und dergleichen im einschließenden Sinne und nicht im ausschließlichen oder erschöpfenden Sinne verstanden werden, das heißt, im Sinne von „einschließlich, aber nicht darauf beschränkt“. Das Wort „gekoppelt“, wie es generell hierin verwendet wird, bezieht sich auf zwei oder mehr Elemente die entweder direkt verbunden sind und unter Einbeziehung ein oder mehrerer dazwischen liegender Elemente verbunden sind. Außerdem sollen sich die Wörter „hierin“, „darüber“, „darunter“ und Wörter ähnlichen Bedeutungsgehalts, sofern sie in dieser Beschreibung verwendet werden, auf die Beschreibung im Gesamten und nicht auf spezielle Teile dieser Beschreibung beziehen. Wenn es der Zusammenhang erlaubt, sollen Wörter in der oben stehenden ausführlichen Beschreibung im Singular oder Plural auch den jeweiligen Plural bzw. Singular miteinschließen. Das Wort „oder“ in Bezug auf eine Liste zweier oder mehr Elemente schließt alle folgenden Interpretationsmöglichkeiten mit ein: beliebige Elemente in der Liste, alle Elemente in der Liste, und jede Kombination von Elementen in der Liste. Der Begriff „beispielhaft“ wird hierin ausschließlich verwendet, um auszudrücken, dass „es sich um ein Beispiel, Instanz oder Veranschaulichung handelt“. Jede Ausführungsvariante, die hierin als „beispielhaft“ beschrieben wird, soll nicht notwendigerweise als gegenüber anderen Ausführungsvarianten bevorzugt oder vorteilhaft angesehen werden.
Die oben ausgeführte ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung soll nicht aus umfassend oder die Erfindung auf die exakten oben dargelegten Varianten einschränkend verstanden werden. Während bestimmte Ausführungsformen der Erfindung und Beispiele für die Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken oben beschrieben worden sind, sind verschiedentliche gleichwertige Modifizierungen im Rahmen der Erfindung möglich, wie es sich einem Fachmann des relevanten technischen Gebiets ohne weiteres erschließen wird. Beispielsweise können trotz der Darstellung von Vorgängen und Blöcken in einer vorgegebenen Reihenfolge alternative Ausführungsformen Abläufe mit Schritten oder Systeme mit Blöcken in einer anderen Reihenfolge einsetzen, und einige Vorgänge oder Blöcke können ausgelassen, verschoben, hinzugefügt, unterteilt, kombiniert und/oder modifiziert werden. Jeder der Vorgänge oder Blöcke kann in einer Fülle unterschiedlicher Arten und Weisen implementiert werden. Während Vorgänge oder Blöcke manchmal als hintereinander durchgeführt dargestellt werden, können diese Vorgänge oder Blöcke stattdessen auch gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten durchgeführt werden.
Die Lehren der hierin beschriebenen Erfindung können auf andere Systeme, die nicht notwendigerweise dem oben beschriebenen System entsprechen, übertragen werden. Die Elemente und Handlungen der verschiedentlichen Ausführungsformen können auch kombiniert werden, um zu weiteren Ausführungsformen zu gelangen.
Während einige Ausführungsformen der Erfindungen beschrieben worden sind, sind diese Ausführungsformen ausschließlich beispielhafter Natur, und nicht dazu gedacht, den Umfang der Offenbarung zu beschränken. Tatsächlich können die hierin beschriebenen neuen Verfahren und Systeme in einer Vielzahl anderer Arten implementiert werden; darüber hinaus können verschiedentliche Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen in der Art der hierin beschriebenen Verfahren und Systeme vorgenommen werden, ohne die Grundkonzeption der Erfindung zu verlassen. Die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente sollen derartige Ausprägungen und Modifikationen, die von dem Schutzbereich und der Grundidee der Erfindung umfasst werden, mit einschließen.

Claims

Eine Schaltnetzwerkschaltung (160; 210; 300) umfassend: einen ersten Schalter (162), welcher einen Eingangspol, der zum Empfang eines Hochfrequenzsignals, HF-Signal, ausgelegt ist, einen Durchleitungsschaltkontakt, der mit einer Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) verbunden ist und zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt ist, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol an die Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu ermöglichen, und zumindest zwei Umgehungsschaltkontakte aufweist, die mit jeweils einem Ausgangspfad (270a, 270b) verbunden sind und die zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt sind, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad (270a, 270b) zu ermöglichen; und zumindest zwei zweiten Schaltern (156a, 156b) zwischen jedem der Ausgangspfade (270a, 270b) und einem entsprechenden Ausgang der Zwei-Wege-Frequenzweiche (214), welche dazu ausgelegt sind, in einer ersten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol durch die Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu dem jeweiligen Ausgangspfad (270a, 270b) zu ermöglichen und in einer zweiten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad (270a, 270b) unter Umgehung der Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu ermöglichen.
Die Schaltung (160; 210) gemäß Anspruch 1, wobei jeder der zweiten Schalter (156a, 156b) einen einpoligen Umschalter, SPST, aufweist.
Die Schaltung (160; 210) gemäß Anspruch 1, wobei das HF-Signal in der ersten Schaltstellung der zweiten Schalter (156a, 156b) durch den ersten Schalter (162) und die zweiten Schalter (156a, 156b) und in der zweiten Schaltstellung der zweiten Schalter (156a, 156b) nur durch den ersten Schalter (162) geleitet wird.
Die Schaltung (160; 210) gemäß Anspruch 3, wobei die zweiten Schalter (156a, 156b) in der ersten Schaltstellung offen und in der zweiten Schaltstellung geschlossen sind.
Die Schaltung (160; 210; 300) gemäß Anspruch 1, wobei der erste Schalter (162) einen einpoligen Mehrfachwechselschalter, SPMT, aufweist, dahingehend, dass der einzige Pol der Eingangspol ist und die mehreren Schaltkontakte den Durchleitungsschaltkontakt und die zumindest zwei Umgehungsschaltkontakte umfassen.
Ein Halbleiterchip (500) umfassend: ein Substrat, welches dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl von Komponenten aufzunehmen; und ein auf dem Substrat angeordnetes Schaltnetzwerk (502) mit einem ersten Schalter (504), welcher einen Eingangspol, der zum Empfang eines Hochfrequenzsignals, HF-Signal, ausgelegt ist, einen Durchleitungsschaltkontakt, der mit einer Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) verbunden ist und zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt ist, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol an die Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu ermöglichen, und zumindest zwei Umgehungsschaltkontakten (506) aufweist, die mit jeweils einem Ausgangspfad (518) verbunden sind und die zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt sind, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad (518) zu ermöglichen, und zumindest zwei zweiten Schaltern (508) zwischen jedem der Ausgangspfade (518) und einem entsprechenden Ausgang der Zwei-Wege-Frequenzweiche (214), welche dazu ausgelegt sind, in einer ersten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol durch die Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu dem jeweiligen Ausgangspfad (518) zu ermöglichen und in einer zweiten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad (518) unter Umgehung der Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu ermöglichen.
Der Halbleiterchip (500) gemäß Anspruch 6, wobei das Schaltnetzwerk (502) unter Nutzung von Silizium-auf-Isolator-Technologie, SOI, implementiert ist.
Der Halbleiterchip (500) gemäß Anspruch 6, wobei das Schaltnetzwerk (502) unter Nutzung von pseudomorpher Transistortechnologie mit hoher Elektronenbeweglichkeit, pHEMT, implementiert ist.
Ein Hochfrequenzmodul, HF-Modul (550), umfassend: ein Gehäusesubstrat, welches dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl von Komponenten aufzunehmen; einen auf dem Gehäusesubstrat aufgebrachten Chip (500), welcher ein Schaltnetzwerk (502) aufweist, das einen ersten Schalter (504), welcher einen Eingangspol, der zum Empfang eines Hochfrequenzsignals, HF-Signal, ausgelegt ist, einen Durchleitungsschaltkontakt, der mit einer Zwei-Wege-Frequenzweiche (104) verbunden ist und zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt ist, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol an die Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu ermöglichen, und zumindest zwei Umgehungsschaltkontakten aufweist, die mit jeweils einem Ausgangspfad (518) verbunden sind und die zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt sind, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem Ausgangspfad (518) zu ermöglichen, und zumindest zwei zweiten Schaltern (508) zwischen jedem der Ausgangspfade (518) und einem entsprechenden Ausgang der Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) umfasst, welche dazu ausgelegt sind, in einer ersten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol durch die Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu dem jeweiligen Ausgangspfad (518) zu ermöglichen und in einer zweiten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem jeweiligen Ausgangspfad (518) unter Umgehung der Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu ermöglichen; und eine Vielzahl von Verbindern, welche dazu ausgelegt sind, elektrische Verbindungen zwischen dem Chip (500) und dem Gehäusesubstrat herzustellen.
Das HF-Modul (550) gemäß Anspruch 9, wobei der Chip (500) ein Silizium-auf-Isolator-Chip, SOI-Chip, ist.
Das HF-Modul (550) gemäß Anspruch 9, wobei der Chip (500) ein pseudomorpher Transistorchip mit hoher Elektronenbeweglichkeit, pHEMT-Chip, ist.
Eine Hochfrequenzvorrichtung, HF-Vorrichtung (570), umfassend: einen Sendeempfänger (572), welcher dazu ausgelegt ist, Hochfrequenzsignale, HF-Signale, zu verarbeiten; eine in kommunikativer Verbindung mit dem Sendeempfänger (572) stehende Antenne (576) zum Ermöglichen einer Übertragung und eines Empfangs der HF-Signale; und ein Schaltnetzwerk (502), das zwischen dem Sendeempfänger (572) und der Antenne (576) implementiert ist, das dazu ausgelegt ist, die HF-Signale weiterzuleiten, und das einen ersten Schalter, welcher einen Eingangspol, der zum Empfang eines Hochfrequenzsignals, HF-Signal, ausgelegt ist, einen Durchleitungsschaltkontakt, der mit einer Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) verbunden ist und zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt ist, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol an die Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu ermöglichen, und zumindest zwei Umgehungsschaltkontakte aufweist, die mit jeweils einem Ausgangspfad (518) verbunden sind und die zum Verbinden mit dem Eingangspol ausgelegt sind, um ein Weiterleiten des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem Ausgangspfad (518) zu ermöglichen, und zumindest zwei zweiten Schaltern (508) zwischen jedem der Ausgangspfade (518) und einem entsprechenden Ausgang der Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) umfasst, welcher dazu ausgelegt sind, in einer ersten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol durch die Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu dem Ausgangspfad (518) zu ermöglichen und in einer zweiten Schaltstellung eine Weiterleitung des HF-Signals von dem Eingangspol zu dem Ausgangspfad (518) unter Umgehung der Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu ermöglichen.
Ein Verfahren (600) zum Herstellen einer Vorrichtung mit einer Umgehungsarchitektur (160; 210; 300), umfassend: Bilden oder Bereitstellen (602) eines ersten Schalters (162) mit einem Durchleitungsschaltkontakt und zumindest zwei Umgehungsschaltkontakten zum Umleiten eines Hochfrequenzsignals, HF-Signals; Verbinden des Durchleitungsschaltkontakts des ersten Schalters (162) mit einer Zwei-Wege-Frequenzweiche (214); Verbinden jedes der zumindest zwei Umgehungsschaltkontakte mit einem entsprechenden Ausgangspfad (270a, 270b); und Bilden oder Bereitstellen zweier zweiter Schalter (156a, 156b) zwischen jedem der Ausgangspfade (270a, 270b) und einem entsprechenden Ausgang der Zwei-Wege-Frequenzweiche (104), so dass das HF-Signal in einer ersten Schaltstellung der zweiten Schalters (156a, 156b) von dem ersten Schalter (162) durch die Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) zu dem Ausgangspfad (270a, 270b) und in einer zweiten Schaltstellung der zweiten Schalter (156a, 156b) von dem ersten Schalter (162) zu dem Ausgangspfad (270a, 270b) unter Umgehung der Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) weitergeleitet wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 13, weiterhin umfassend ein Bilden oder Bereitstellen eines zweiten Schalters (156a, 156b) an jedem Ausgangskanal von mehreren von Ausgangskanälen der Zwei-Wege-Frequenzweiche (214).
Ein Verfahren zum Umgehen einer Zwei-Wege-Frequenzweiche (214), in einem Schaltnetzwerk (160; 210; 300), umfassend: Betreiben eines ersten Schalters (162) mit einem Eingangspol, einem Durchleitungsschaltkontakt und zumindest zwei Umgehungsschaltkontakten derart, dass ein an dem Eingangspol empfangenes HF-Signal durch die Umgehungsschaltkontakte an einen von mindestens zwei Umgehungsleitungspfaden (120a, 120b) weitergeleitet wird, wobei das Betätigen des ersten Schalters (162) den mit der Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) verbundenen Durchleitungsschaltkontakt von dem Eingangspol trennt; und Betreiben zweier zweiter Schalter (156a, 156b) derart, dass die Zwei-Wege-Frequenzweiche (214) von dem jeweiligen Umgehungsleitungspfad (120a, 120b) getrennt wird.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei jeder der zweiten Schalter (156a, 156b) einen einpoligen Umschalter, SPST, aufweist.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das HF-Signal in der ersten Schaltstellung der zweiten Schalter (156a, 156b) durch den ersten Schalter (162) und die zweiten Schalter (156a, 156b) und in der zweiten Schaltstellung der zweiten Schalter (156a, 156b) nur durch den ersten Schalter (162) geleitet wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei die zweiten Schalter (156a, 156b) in der ersten Schaltstellung offen und in der zweiten Schaltstellung geschlossen sind.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der erste Schalter (162) einen einpoligen Mehrfachwechselschalter, SPMT, aufweist, dahingehend, dass der einzige Pol der Eingangspol ist und die mehreren Schaltkontakte den Durchleitungsschaltkontakt und die zumindest zwei Umgehungsschaltkontakte umfassen.