TWI672009B - 用於高功率射頻切換裝置的偏壓電路 - Google Patents

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Abstract

本發明的實施例提供一種切換電路，其包含一電晶體與一偏壓電路。該電晶體可以響應於在一控制終端處所接收的控制信號而在一不導通狀態與一導通狀態之間轉變。該偏壓電路可以被耦合在該控制終端與該電晶體的一閘極終端之間。該偏壓電路可以包含一閘極電阻器，其被耦合在該閘極終端與該控制終端之間。該偏壓電路可以進一步包含一或更多個二極體，其與該閘極電阻器並聯耦合在該閘極終端與該控制終端之間，以便讓漏電流從該閘極終端處傳導通過該一或更多個二極體。於某些實施例中，該偏壓電路可以包含一切換器，其耦合該一或更多個二極體，以便在該電晶體為不導通時選擇性地將該一或更多個二極體耦合並聯該閘極電阻器。

Description

用於高功率射頻切換裝置的偏壓電路
本揭示內容的實施例大體上關於電路的領域，且更明確地說，關於一種用於射頻切換裝置的偏壓電路。
射頻(Radio Frequency，RF)切換裝置使用在許多應用中，例如，無線通信系統，用以選擇性地傳導一RF信號。許多切換裝置包含一場效電晶體(Field Effect Transistor，FET)來切換該RF信號。然而，FET的閘極終端處的漏電流卻會導致插入損耗(insertion loss)及/或導致該FET於非所希時導通或不導通。
本發明的第一項觀點為一種電路，其包括：一電晶體，其具有一閘極終端；一控制終端，其耦合該閘極終端，該控制終端用以接收一控制電壓，以便在一第一狀態與一第二狀態之間切換該電晶體，幫助一射頻(RF)信號的切換；一閘極電阻器，其被耦合在該閘極終端與該控制終端之間；以及一或更多個二極體，其與該閘極電阻器並聯耦合在該閘極終端與該控制終端之間。
本發明的第二項觀點為一種射頻(RF)切換設備，其包括：一 電晶體，其具有一閘極終端；一控制終端，其耦合該閘極終端，該控制終端用以接收一控制電壓，以便將該電晶體開啟為導通或關閉為不導通，幫助一RF信號的切換；以及一偏壓電路，其被耦合在該閘極終端與該控制終端之間，該偏壓電路包含一被耦合在該閘極終端與該控制終端之間的閘極電阻器，並且該偏壓電路係用以在該電晶體為不導通時選擇性地在該閘極終端與該控制終端之間提供一導體路徑，圍繞該閘極電阻器並且通過一或更多個二極體。
本發明的第三項觀點為一種系統，其包括：一輸入埠，用以接收一射頻(RF)信號；一輸出埠；一串聯電晶體，其被串聯耦合在該輸入埠與該輸出埠之間，用以在該串聯電晶體為導通時選擇性地將該RF信號傳導至該輸出埠；一串聯控制終端，其耦合該串聯電晶體的一閘極終端，該串聯控制終端用以接收一串聯控制電壓，以便將該串聯電晶體開啟為導通或關閉為不導通；以及一串聯偏壓電路，其耦合該串聯電晶體的閘極終端，該串聯偏壓電路包含：一被耦合在該串聯電晶體的該閘極終端與該串聯控制終端之間的串聯閘極電阻器；一或更多個二極體，其與該串聯閘極電阻器被並聯耦合在該串聯電晶體的該閘極終端與該串聯控制終端之間；以及一切換器，其與該一或更多個二極體被串聯耦合在該串聯電晶體的該閘極終端與該串聯控制終端之間，以便響應於該串聯控制電壓而選擇性地將該一或更多個二極體導電耦合並聯該串聯閘極電阻器。
本發明的第四項觀點為一種使用者配備，其包含根據第三項觀點的系統，用以切換該RF信號，以便在一無線通信網路上進行傳送。
100‧‧‧切換電路
104‧‧‧電晶體
108‧‧‧偏壓電路
112‧‧‧汲極終端
116‧‧‧源極終端
120‧‧‧閘極終端
124‧‧‧控制終端
126‧‧‧電源供應器
128‧‧‧閘極電阻器
132a‧‧‧二極體
132b‧‧‧二極體
136‧‧‧切換器
140‧‧‧切換器偏壓終端
144‧‧‧電阻器
148‧‧‧電源供應器
200‧‧‧切換電路
204‧‧‧電晶體
208‧‧‧偏壓電路
224‧‧‧控制終端
226‧‧‧電源供應器
228‧‧‧閘極電阻器
232a‧‧‧二極體
232b‧‧‧二極體
236‧‧‧切換器
240‧‧‧切換器偏壓終端
244‧‧‧電阻器
252‧‧‧閘極電路
256‧‧‧電源供應器
260‧‧‧電阻器
264‧‧‧二極體
268‧‧‧電阻器
272‧‧‧二極體
300‧‧‧切換電路
304‧‧‧串聯電晶體
308‧‧‧並聯電晶體
312‧‧‧輸入終端
316‧‧‧輸出終端
318‧‧‧傳送路徑
320‧‧‧接地終端
324‧‧‧串聯偏壓電路
328‧‧‧並聯偏壓電路
332‧‧‧控制終端
336‧‧‧切換器偏壓終端
340‧‧‧控制終端
344‧‧‧切換器偏壓終端
400‧‧‧無線通信裝置
404‧‧‧射頻功率放大器(RF PA)模組
408‧‧‧射頻功率放大器(RF PA)
412‧‧‧射頻(RF)切換器
414‧‧‧天線結構
418‧‧‧Tx/Rx切換器
422‧‧‧收發器
426‧‧‧主處理器
430‧‧‧記憶體
在下面附圖的圖式中藉由範例來圖解本發明的實施例，而沒有任何限制意義，其中，相同的元件符號表示雷同的元件，且其中：圖1所示的係根據各種實施例的一切換裝置的電路圖。
圖2所示的係根據各種實施例的另一切換裝置的電路圖。
圖3所示的係根據各種實施例的單刀單擲切換器的電路圖。
圖4所示的係根據各種實施例的示範性無線通信裝置的方塊圖。
現在將利用熟習本技術的人士經常運用的術語來說明本發明的解釋性實施例的各項觀點，以便傳達它們的功效主旨給熟習本技術的其它人士。然而，熟習本技術的人士便會明白，僅利用本發明所述觀點中的部分觀點亦可實行替代實施例。為達解釋的目的，本文中提出明確的裝置與配置以便透澈瞭解該些解釋性實施例。然而，熟習本技術的人士便會明白，沒有該些明確細節仍可實行替代實施例。於此實例中會省略或簡化眾所熟知的特點，以免混淆該些解釋性實施例。
進一步言之，本發明的各種操作雖然被說明為多個分開的操作，俾使得最有助於瞭解本揭示內容；然而，說明的順序不應被視為隱喻此些操作必須有順序相依性。明確地說，此些操作並不需要以所呈現的順序來實施。
本文中重複使用「於一實施例中」一詞組。該詞組大體上雖然並沒有表示相同的實施例；然而，其亦可能表示相同的實施例。除非內文另外規定，否則，「包括」、「具有」、以及「包含」等用詞皆為同義。
為以語言來提供清楚的內文，本發明可以會配合各種實施例 使用到下面詞組：「A/B」以及「A及/或B」一詞的意義為(A)、(B)、或者(A與B)；以及「A、B、及/或C」一詞的意義為(A)、(B)、(C)、(A與B)、(A與C)、(B與C)、或者(A、B、以及C)。
本文中可能會使用到「耦合」一詞以及其衍生詞。「耦合」可以有下面一或更多種意義。「耦合」可能意謂著二或更多個元件直接物理性接觸或電氣接觸。然而，「耦合」亦可能意謂著二或更多個元件彼此間接接觸，但是仍彼此協同運作或互動；並且可能意謂著一或更多個其它元件被耦合在或是被連接在該些被認為彼此耦合的元件之間。
圖1所示的係根據各種實施例的一切換電路100。切換電路100(亦稱為電路100)可以包含一電晶體104，其耦合一偏壓電路108。於某些實施例中，該電晶體104可以為一場效電晶體(FET)。該電晶體104可以包含一汲極終端112、一源極終端116、以及一閘極終端120。於某些實施例中，該電晶體104可以為一n型FET。除此之外，或者，該電晶體104可以為一空乏模式FET。於某些實施例中，該電晶體104可以為氮化鎵(GaN)FET或是砷化鎵(GaAs)FET。
切換電路100可以進一步包含一控制終端124，其用以接收一控制信號(舉例來說，控制電壓)，以便在一第一狀態與一第二狀態之間切換該電晶體104，幫助一傳送信號(舉例來說，射頻(RF)信號)的切換。舉例來說，於某些實施例中，該電晶體104可能在第一狀態中為不導通並且在第二狀態中為導通。該電晶體104可以在該汲極終端112處接收該傳送信號，並且倘若該電晶體104為導通的話，該電晶體104會將該傳送信號傳導至源極終端116。倘若該電晶體104為不導通的話，該電晶體104可以防止 該傳送信號在該汲極終端112與該源極終端116之間傳導。
於某些實施例中，該電晶體104可以串聯耦合一傳送路徑，用以將該傳送信號從一輸入埠處選擇性地傳導至一輸出埠(舉例來說，讓一天線及/或其它結構進行傳送)。於其它實施例中，該電晶體104可以與該傳送路徑並聯耦合，用以將該傳送信號從該輸入埠處選擇性地傳導至一接地終端(舉例來說，用以讓該傳送信號改向並且防止其被傳導至該輸出埠)。如下面圖3中的討論及所示，某些實施例可以包含一切換裝置，其包含一與該傳送路徑串聯耦合的串聯電晶體以及一與該傳送路徑並聯耦合的並聯電晶體。於該切換模組的第一狀態中，該串聯電晶體可以為導通並且該並聯電晶體可以為不導通，以便將該傳送信號傳導至該輸出埠。於該切換模組的第二狀態中，該串聯電晶體可以為不導通並且該並聯電晶體可以為導通，以便防止該傳送信號傳導至該輸出埠。
於各種實施例中，該控制信號可以在一第一數值與一第二數值之間進行切換。該控制信號可以讓該第一數值將該電晶體104關閉為不導通，並且可以讓該第二數值將該電晶體104開啟為導通。於某些實施例中，該些第一數值與第二數值可以為直流(Direct Current，DC)電壓。舉例來說，於某些實施例中，該第一數值可以為一負DC電壓，用以將該電晶體104關閉為不導通；並且該第二數值可以為0伏特(舉例來說，接地電壓)，用以將該電晶體104開啟為導通。於一非限制性的實施例中，該控制信號的第一數值可以為約-20伏特至約-48伏特，用以將該電晶體104關閉為不導通。舉例來說，當該電晶體104為空乏模式的GaN FET時便可以運用此控制信號。
於某些實施例中，該控制信號可以由一與控制終端124耦合的電源供應器126來提供。於某些實施例中，該電源供應器126可以耦合一接地電位以提供該控制信號的第二數值並且耦合一負電壓供應器以提供該控制信號的第一數值。
於各種實施例中，該偏壓電路108可以被耦合在該電晶體104的閘極終端120與該控制終端124之間。該偏壓電路108可以包含一閘極電阻器128，其耦合並且介於該閘極終端120與該控制終端124之間。該偏壓電路108可以進一步包含一或更多個二極體132a至b，它們與該閘極電阻器128被並聯耦合於該閘極終端120與該控制終端124之間。該些二極體132a至b可以讓漏電流經由該些二極體132a至b從該閘極終端120處傳導至該控制終端124。該些二極體132a至b可以被配向成讓該些二極體132a至b的順向方向朝該控制終端124被耦合並且讓該些二極體132a至b的逆向方向朝該閘極終端120被耦合。
於某些實施例中，該偏壓電路108可以進一步包含一切換器136(舉例來說，FET)，其耦合該一或更多個二極體132a至b，用以在該電晶體104於該第一狀態中時(舉例來說，不導通)選擇性地耦合該一或更多個二極體132a至b並聯該閘極電阻器128。舉例來說，當該電晶體104為不導通時，該切換器136可以為導通(舉例來說，用以在該控制終端124與該些二極體132a至b之間傳導電流)；並且當該電晶體104為導通時，該切換器136可以為不導通(舉例來說，防止電流在該控制終端124與該些二極體132a至b之間傳導)。於某些實施例中，該切換器136可以被耦合在該一或更多個二極體132a至b與該控制終端124之間。於其它實施例中，該切換器136 可以被耦合在該一或更多個二極體132a至b與該閘極終端120之間。
當該切換器136為導通時，該些二極體132a至b可以被導電耦合在該閘極終端120與該控制終端124之間。當在該閘極終端120處的漏電流為相對低時，該些二極體132a至b可以呈現高於該閘極電阻器128的阻抗，並且該漏電流可以經由該閘極電阻器128在該閘極終端120與該控制終端124之間流動。然而，當在該閘極終端120處的漏電流超過一臨界電流時，該些二極體132a至b可以呈現低於該閘極電阻器128的阻抗，並且該漏電流可以經由該些二極體132a至b從該閘極終端120處傳導至該控制終端124。該些二極體132a至b可以在該閘極終端120與該控制終端124之間提供一約等於該些二極體132a至b的開啟導通電壓(turn-on voltage)之總和的電壓降。舉例來說，於某些實施例中，該些單獨二極體132a至b的開啟導通電壓可以為約1.6伏特。據此，於該偏壓電路108包含兩個二極體132a至b的實施例中，該些二極體132a至b可以在該閘極終端120與該控制終端124之間提供一約3.2伏特的電壓降。由該些二極體132a至b所提供的電壓降可以在該臨界電流以上的漏電流中為實質上恆定。
相反地，在不包含與該切換電晶體之閘極電阻器並聯的二極體的先前偏壓電路中，所有漏電流都會傳導通過該閘極電阻器。據此，當該切換電晶體為不導通並且該控制信號為負電壓時，跨越該閘極電阻器之從該閘極終端至該控制終端的電壓降會著漏電流提高而現性提高，從而導致在該閘極終端處的電壓位準變成比較不負的數值。倘若該漏電流超過一漏電流極限的話，因該漏電流所導致之在閘極終端處所增加的電壓位準可能會導致該切換電晶體開啟導通。據此，相較於先前的切換電路，該偏壓 電路108可以讓電路100操作於較高的漏電流處。
除此之外，該些二極體132a至b還可以整流出現在汲極終端112處的RF信號並且將該RF信號轉換成閘極終端120處的額外負電壓。據此，相較於該些二極體132a至b未被耦合在該閘極終端120與該控制終端124之間，該些二極體可以讓閘極終端120處的閘極電壓有比較負的數值。由該些二極體132a至b所提供的整流可以提高該切換電路100的壓縮點或功率承受力(power handling)(舉例來說，可以由FET 104來切換之汲極終端112處的RF信號的RF功率的數額，而不會有顯著的插入損耗，例如，0.2分貝或更多的插入損耗)。除此之外，當漏電流提高時(舉例來說，在1毫安培/毫米mA/mm)、1.5mA/mm、2mA/mm、或是更大的漏電流處)，由該些二極體132a至b所提供的高功率承受力可以實質上維持不變。相反地，沒有二極體被耦合在該閘極終端與該控制終端之間的切換電路的功率承受力則通常會隨著漏電流提高而下降。
於各種實施例中，相較於不包含並聯於該閘極電晶體之二極體的偏壓電路，由偏壓電路108所提供的高功率承受力可以讓該控制信號在該第一數值中有比較不負的電壓，同時提供給定數額的RF功率承受力(舉例來說，針對一給定的壓縮點)。或者，甚至除此之外，該偏壓電路108可以在該控制信號的一給定的第一數值中提供高功率承受力。於各種實施例中，即使不需要偏壓電路108的漏電流好處(當電路100中所使用的FET製程有低閘極漏電流時)，仍可以在電路100中使用該偏壓電路108以達高RF功率承受力的好處。或者，即使於不需要高RF功率承受力的情況中，仍可以在電路100中使用該偏壓電路108來處理高漏電流。
然而，於某些實施例中，當該控制信號具有第二數值而將該電晶體104開啟導通時，因該些二極體132a至b的整流所導致的閘極終端120處的額外負電壓則可能為非所希。舉例來說，當該控制信號的第二數值為0伏特用以開啟該電晶體104為導通時，因整流所導致之閘極終端120處的額外負電壓可能會導致該電晶體關閉不導通(舉例來說，在高RF功率位準處)。據此，切換器136可以被包含在電路100之中，用以選擇性地將該些二極體132a至b並聯閘極電阻器128耦合在該閘極終端120與該控制終端124之間。當該電晶體104為導通時，該切換器136可以為不導通。據此，當該控制信號具有第二數值並且該電晶體104為導通時，該切換器136可以中斷該些二極體132a至b與該控制終端124及/或該閘極終端120的連接，用以防止電流傳導經過介於該閘極終端120與該控制終端124之間的該些二極體132a至b。當該電晶體104為導通時，因為電晶體104的汲極終端112、源極終端116、以及閘極終端120可以全部位在接地電位處，所以，在該閘極終端120處的漏電流可能不會嚴重地影響電路100的效能。
於某些實施例中，該切換器136可以為一電晶體，例如，FET。一切換器偏壓終端140可以耦合該切換器136的一閘極終端(舉例來說，透過一電阻器144)，用以接收一恆定的偏壓電壓並且將該恆定的偏壓電壓傳導至該切換器136的閘極終端。於某些實施例中，該恆定的偏壓電壓可以由一與該切換器偏壓終端140耦合的電源供應器148來提供。
於某些實施例中，被該切換器偏壓終端140所接收的恆定偏壓電壓的數值可以等於在控制終端124處所接收的控制電壓的最小數值。舉例來說，於某些實施例中，該恆定偏壓電壓的數值可以等於該第一電晶 體為不導通時的控制電壓的數值(舉例來說，負電壓)。
於某些實施例中，該切換器136的一汲極終端可以耦合該控制終端124，並且該切換器136的一源極終端可以耦合二極體132b。據此，該切換器136可以利用在該切換器136之閘極終端處所收到的恆定偏壓電壓響應於在該控制終端124處所接收的控制信號而開啟導通或關閉不導通。也就是，當該電晶體104為不導通時，該切換器136可以為導通；並且當該電晶體104為導通時，該切換器136可以為不導通。
於各種實施例中，該偏壓電路108可以包含任何合宜數量的一或更多個二極體132a至b，例如，一個、兩個、三個、或是更多個二極體。二極體的數量可以下面為基礎來選擇：偏壓電路108被設計成用以傳導通過該些二極體132a至b的漏電流數額、所運用的FET技術的臨界電壓、閘極終端120處所需要的最小RF阻抗、及/或可取得的負控制信號的大小。
圖2所示的係根據各種實施例的另一切換電路200(亦稱為「電路200」)。切換電路200可以包含一電晶體204與一偏壓電路208，它們分別雷同於圖1的電晶體104與偏壓電路108。該偏壓電路208可以包含一閘極電阻器228、一或更多個二極體232a至b、以及一切換器236，它們分別雷同於偏壓電路108的閘極電阻器128、一或更多個二極體132a至b、以及一切換器136。一控制終端224可以耦合該偏壓電路208(舉例來說，介於該閘極電阻器228與該切換器236之間)。該控制終端224可以從一電源供應器226處接收一DC控制電壓VC。該控制電壓VC可以具有：一第一數值，用以將該FET 204關閉為不導通並且將該切換器236開啟為導通；以及一第二數值，用以將該FET 204開啟為導通並且將該切換器236關閉為不導 通。舉例來說，於某些實施例中，該第一數值可以為一負DC電壓並且該第二數值可以為一接地(0)電壓。
該切換電路200可以進一步包含一切換器偏壓終端240，其耦合該切換器236的一閘極終端(舉例來說，透過電阻器244)。一閘極電路252可以耦合該切換器偏壓終端240，用以提供一恆定的偏壓電壓給該切換器偏壓終端240。該恆定的偏壓電壓的數值可以等於該控制電壓VC的該些第一數值與第二數值中的較小者(舉例來說，當該第一數值為負電壓時則為該第一數值)。於某些實施例中，該閘極電路252可以該控制電壓VC以及一與該控制電壓VC互補的互補電壓V'C(舉例來說，當VC具有該第二數值時，V'C可以具有該第一數值；並且當VC具有該第一數值時，V'C可以具有該第二數值)為基礎來產生該恆定的偏壓電壓。該互補電壓V'C可以由一電源供應器256來提供。
於某些實施例中，該閘極電路252可以形成一NOR閘，用以輸出數值等於該控制電壓VC或該互補電壓V'C中之較低電壓的恆定偏壓電壓。舉例來說，該閘極電路252可以包含一電阻器260與一二極體264，它們彼此串聯耦合在切換器偏壓終端240與電源供應器226之間；並且可以進一步包含一電阻器268與一二極體272，它們彼此串聯耦合在切換器偏壓終端240與電源供應器256之間。
圖3所示的係根據各種實施例的切換電路300(亦稱為切換裝置或電路300)，其包含一串聯電晶體304與一並聯電晶體308。該電路300可以在一第一狀態與一第二狀態之間進行切換。該電路300可以包含一輸入終端312，其接收一RF信號(舉例來說，從一傳送器處)。倘若該電路300 在第一狀態中的話，該電路300可以傳導該RF信號至一輸出終端316；以及倘若該電路300在第二狀態中的話，該電路300則可以傳導該RF信號至一接地終端320。於某些實施例中，該輸出終端316可以耦合一天線(圖中並未顯示)，用以傳送該RF信號。
串聯電晶體304可以被串聯耦合在該輸入終端312與該輸出終端316之間。該串聯電晶體304亦可被描述為與一從該輸入終端312繞行至該輸出終端316的傳送路徑318串聯連接。倘若該電路300在第一狀態中的話，該串聯電晶體304可以選擇性地傳導該RF信號至該輸出終端。
並聯電晶體308可以被耦合在該輸入終端312與該接地終端320之間。該並聯電晶體308亦可被描述為與該傳送路徑318及/或輸入終端312並聯連接。倘若該電路300在第二狀態中的話，該並聯電晶體308可以選擇性地將該RF信號短路至該接地終端320(從而防止該RF信號傳導至該輸出終端)。
電路300可以進一步包含：一串聯偏壓電路324，其耦合該串聯電晶體304的一閘極終端；以及一並聯偏壓電路328，其耦合該並聯電晶體308的一閘極終端。串聯偏壓電路324及/或並聯偏壓電路328可以雷同於本文中所述的偏壓電路108或偏壓電路208。該串聯偏壓電路324可以包含：一控制終端332，用以接收一串聯控制信號；以及一切換器偏壓終端336，用以接收一恆定的偏壓電壓。該並聯偏壓電路328可以包含：一控制終端340，用以接收一並聯控制信號；以及一切換器偏壓終端344，用以接收一恆定的偏壓電壓。該串聯控制信號可以互補於該並聯控制信號。於某些實施例中，被切換器偏壓終端336接收的恆定偏壓電壓可以和被切換器偏壓終端344接收的恆定偏壓電壓相同。
於某些實施例中將會明白，串聯電晶體304可以被包含於由耦合在輸入終端312與輸出終端316之間的複數個電晶體(舉例來說，複數個串聯FET)所組成的一堆疊之中。除此之外，或者，並聯電晶體308亦可以被包含於由耦合在輸入終端312與接地終端320之間的複數個電晶體(舉例來說，複數個並聯FET)所組成的一堆疊之中。
根據各種實施例的一示範性無線通信裝置400的方塊圖圖解在圖4中。無線通信裝置400可以有一RF功率放大器(Power Amplifier，PA)模組404，其包含一或更多個RF PA 408。RF PA模組404可以進一步包含一或更多個RF切換器412，它們會耦合該些RF PA 408中的一或更多者。該些RF切換器412可以雷同於及/或包含切換電路100、200、及/或300。
除了RF PA模組404之外收發，該無線通信裝置400還可以具有一天線結構414、一傳送/接收(Tx/Rx)切換器418、一收發器422、一主處理器426、以及一記憶體430，彼此至少如圖中所示般地耦合。圖中所示的無線通信裝置400雖然具有傳送功能與接收功能；不過，其它實施例亦可以包含僅具有傳送功能或僅具有接收功能的裝置。圖中所示的RF切換器412雖然被包含在RF PA模組404之中；不過，於其它實施例中，除了被包含在RF PA模組404之中以外或者RF切換器412不被包含在RF PA模組404之中，取而代之的係，RF切換器412亦可被包含在無線通信裝置400的其它構件之中，例如，Tx/Rx切換器418及/或收發器422。
於各種實施例中，該無線通信裝置400可以為，但是並不限制於：行動電話、傳呼裝置、個人數位助理、文字訊息裝置、可攜式電腦、 桌上型電腦、基地台、用戶台、存取點、雷達、衛星通信裝置、或是能夠以無線方式傳送/接收RF信號的任何其它裝置。
主處理器426可以執行一被儲存在記憶體430之中的基礎作業系統程式，以便控制裝置400的整體操作。舉例來說，該主處理器426可以控制收發器422的信號接收與信號傳送。該主處理器426可能能夠執行常駐在記憶體430之中的其它處理與程式並且可以如一執行中的處理所希望般地將資料移入或移出記憶體430。
收發器422可以接收從該主處理器426處外送的資料(舉例來說，語音資料、網路資料、電子郵件、發訊資料…等)，可以產生用以代表該外送資料的RF輸入(RFin)信號，以及提供該(些)RFin信號給RF PA模組404。該收發器422可能還會控制該RF PA模組404，用以操作在選定的頻帶中並且操作在全功率(full-power)模式或功率回退(backoff-power)模式之中。於某些實施例中，該收發器422可以利用正交分頻多工(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing，OFDM)調變來產生該(些)RFin信號。
該RF PA模組404可以放大該(些)RFin信號，用以提供如本文中所述般的RF輸出(RFout)信號。該(些)RFout信號可以被前傳至該Tx/Rx切換器418並且接著被前傳至天線結構414，以便進行空中(Over-The-Air，OTA)傳送。於某些實施例中，Tx/Rx切換器418可以包含一雙工器。依照雷同的方式，收發器422可以經由該Tx/Rx切換器418從天線結構414處接收一外來OTA信號。該收發器422可以處理該外來信號並且將該外來信號發送至主處理器426，用以作進一步處理。
該一或更多個RF切換器412可被用來選擇性傳導RF信號 (舉例來說，RFin信號及/或RFout信號)給無線通信裝置400的構件、自無線通信裝置400的構件處傳導RF信號(舉例來說，RFin信號及/或RFout信號)、及/或在無線通信裝置400的構件裡面傳導RF信號(舉例來說，RFin信號及/或RFout信號)。
於各種實施例中，該天線結構414可以包含一或更多個有向性及/或全向性天線，舉例來說，其包含：雙極天線、單極天線、貼片天線、迴圈天線、微帶天線、或者適合RF信號之空中(OTA)傳送及/或接收的任何其它類型的天線。
熟習本技術的人士便會明瞭，無線通信裝置400係當作範例所提出，並且為達簡化與清楚起見，本發明僅顯示與說明無線通信裝置400中為瞭解該些實施例的必要構造與操作。本發明的各種實施例涵蓋根據特殊需求用以實施和無線通信裝置400相關聯之任何合宜任務的任何合宜構件或構件的組合。又，應該瞭解的係，該無線通信裝置400不應被視為限制用以施行本發明實施例的裝置類型。
本文雖然已經針對上面圖解的實施例來說明本揭示內容；不過，熟習本技術的人士便會明白，其亦可以被設計成用以達成相同目的的各式各樣替代及/或等效施行方式來取代本文中所示及說明的實施例，其並沒有脫離本揭示內容的範疇。熟習本技術的人士便會很容易明白，本揭示內容的教示內容可以被施行在各式各樣的實施例之中。本說明希望被視為解釋性，而沒有限制意義。

Claims (17)

  1. 一種電路，其包括：一第一電晶體，其具有一第一閘極終端並配置以幫助一射頻(RF)信號的切換；一第二電晶體，其具有一第二閘極終端並配置以接收一恆定偏壓電壓；一閘極電阻器，其被耦合在該第一閘極終端與一控制終端之間；複數個二極體，其中該第二電晶體與該複數個二極體串聯耦合在該第一閘極終端與該控制終端之間；以及一閘極電路，其耦合該第二閘極終端並配置以該第一控制電壓以及一第二控制電壓為基礎來產生該恆定偏壓電壓，該第二控制電壓係與該第一控制電壓互補。
  2. 根據申請專利範圍第1項的電路，其中：該電路經配置接收該第一控制電壓以切換該第一電晶體介於一第一狀態和一第二狀態之間；以及該第二電晶體經配置當該第一電晶體於該第一狀態中時，選擇性地將該複數個二極體耦合並聯該閘極電阻器。
  3. 根據申請專利範圍第1項的電路，其中，該第一電晶體為一氮化鎵(GaN)電晶體。
  4. 根據申請專利範圍第1項的電路，其中，該第一電晶體係一串聯電晶體，其串聯耦合該RF信號的一傳送路徑，其中，該閘極電阻器以及該複數個二極體被包含在一第一偏壓電路之中，且其中，該電路進一步包含：一並聯電晶體，其並聯耦合該傳送路徑，該並聯電晶體具有一閘極終端；以及一第二偏壓電路，其耦合該並聯電晶體的該閘極終端。
  5. 一種射頻(RF)切換設備，其包括：一電晶體，其具有一閘極終端；一控制終端，其耦合該閘極終端，該控制終端用以接收一第一控制電壓，以便將該電晶體開啟為導通或關閉為不導通，幫助一RF信號的切換；一偏壓電路，其被耦合在該閘極終端與該控制終端之間，該偏壓電路包含一被耦合在該閘極終端與該控制終端之間的閘極電阻器；該偏壓電路係用以在該電晶體為不導通時選擇性地在該閘極終端與該控制終端之間提供一導體路徑，圍繞該閘極電阻器並且通過一或更多個二極體；以及該偏壓電路經配置以該第一控制電壓以及一第二控制電壓為基礎來接收一恆定偏壓電壓，該第二控制電壓係與該第一控制電壓互補。
  6. 根據申請專利範圍第5項的設備，其中，該電晶體為一第一電晶體並且該閘極終端為一第一閘極終端，且其中，該偏壓電路包含一第二電晶體，該第二電晶體耦合該一或更多個二極體，用以在該電晶體為不導通時選擇性地將該一或更多個二極體導電耦合並聯該閘極電阻器。
  7. 根據申請專利範圍第6項的設備，其中，該第二電晶體的一第二閘極終端係經配置以接收該恆定偏壓電壓，該恆定偏壓電壓的數值等於該第一電晶體為不導通時該第一控制電壓的數值。
  8. 根據申請專利範圍第7項的設備，其中，該設備進一步包含一閘極電路，其耦合該第二電晶體的第二閘極終端，該閘極電路用以產生該恆定偏壓電壓。
  9. 根據申請專利範圍第5項的設備，其中，當該電晶體為導通時該第一控制電壓的數值為約0伏特，並且當該電晶體為不導通時該控制電壓的數值為一負電壓。
  10. 根據申請專利範圍第5項的設備，其中，該電晶體係一串聯電晶體，其串聯耦合該RF信號的一傳送路徑，其中，該閘極電阻器以及該一或更多個二極體被包含在一第一偏壓電路之中，且其中，該設備進一步包含：一並聯電晶體，其並聯耦合該傳送路徑，該並聯電晶體具有一閘極終端；以及一第二閘極電路，其耦合該並聯電晶體的該閘極終端。
  11. 根據申請專利範圍第5項的設備，其中，該一或更多個二極體包含複數個二極體，它們彼此串聯被耦合在該閘極終端與該控制終端之間。
  12. 一種無線通信系統，其包括：一輸入埠，用以接收一射頻(RF)信號；一輸出埠；一串聯電晶體，其被串聯耦合在該輸入埠與該輸出埠之間，用以在該串聯電晶體為導通時選擇性地將該RF信號傳導至該輸出埠；一串聯控制終端，其耦合該串聯電晶體的一閘極終端，該串聯控制終端用以接收一串聯控制電壓，以便將該串聯電晶體開啟為導通或關閉為不導通；一串聯偏壓電路，其耦合該串聯電晶體的閘極終端，該串聯偏壓電路包含：一串聯閘極電阻器，其被耦合在該串聯電晶體的該閘極終端與該串聯控制終端之間；一或更多個二極體，其與該串聯閘極電阻器被並聯耦合在該串聯電晶體的該閘極終端與該串聯控制終端之間；以及一串聯切換器，其與該一或更多個二極體被串聯耦合在該串聯電晶體的該閘極終端與該串聯控制終端之間，以便響應於該串聯控制電壓而選擇性地將該一或更多個二極體導電耦合並聯該串聯閘極電阻器；一並聯電晶體，其與一傳送路徑被並聯耦合在該輸入埠與該輸出埠之間；一並聯控制終端，其耦合該並聯電晶體的一閘極終端，該並聯控制終端用以接收一並聯控制電壓，以便將該並聯電晶體開啟為導通或關閉為不導通，該並聯控制電壓互補於該串聯控制電壓；一並聯偏壓電路，其包括一並聯切換器；以及複數個個別閘極電路，其耦合至該串聯切換器和該並聯切換器，使得該複數個個別閘極電路的每個個別閘極電路經配置以將一恆定偏壓電壓傳導至該串聯切換器和該並聯切換器，其中該恆定偏壓電壓的數值等於該串聯控制電壓的數值與該並聯控制電壓的數值中的較小者。
  13. 根據申請專利範圍第12項的系統，其進一步包括：該並聯偏壓電路，其耦合該並聯電晶體的閘極終端，該並聯偏壓電路包含：一並聯閘極電阻器，其被耦合在該並聯電晶體的該閘極終端與該並聯控制終端之間；一或更多個二極體，其與該並聯閘極電阻器被並聯耦合在該並聯電晶體的該閘極終端與該並聯控制終端之間；以及該並聯切換器，其與該一或更多個二極體被串聯耦合在該並聯電晶體的該閘極終端與該並聯控制終端之間，以便響應於該並聯控制電壓而選擇性地將該並聯偏壓電路的該一或更多個二極體導電耦合該並聯控制終端。
  14. 根據申請專利範圍第13項的系統，其中，該串聯偏壓電路的切換器與該並聯偏壓電路的切換器皆包含電晶體，其中，該系統進一步包含與該些切換器的個別電晶體的一閘極終端耦合的該複數個個別閘極電路，該複數個個別閘極電路係用以：接收該串聯控制電壓與該並聯控制電壓；以及將該恆定偏壓電壓傳導至該些切換器的每一個電晶體的閘極終端。
  15. 根據申請專利範圍第12項的系統，其中，該一或更多個二極體包含複數個二極體，它們彼此串聯被耦合在該串聯電晶體的閘極終端與該串聯控制終端之間。
  16. 根據申請專利範圍第12項的系統，其中，該串聯電晶體為一氮化鎵(GaN)電晶體。
  17. 一種使用者配備，其包含根據申請專利範圍第12項的系統，用以切換該射頻信號，以便在一無線通信網路上進行傳送。
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