用于射频开关应用的寄生补偿制造技术

用于射频(RF)开关应用的寄生补偿。在一些实施例中，开关结构可包括具有一个或多个可开关RF信号路径的开关网络，其中每个路径贡献于与该开关网络相关联的寄生效应。该开关结构还可包括耦接到该开关网络的节点的寄生补偿电路。该寄生补偿电路可被配置为补偿该开关网络的寄生效应。在一些实施例中，该寄生补偿电路可被配置为提供用于该开关网络的寄生效应的可调补偿。

Parasitic compensation for RF Switching Applications

Parasitic compensation for radio frequency (RF) switching applications. In some embodiments, the switching structure may include a switching network having one or more switchable RF signal paths, each of which contributes to the parasitic effects associated with the switching network. The switch structure may also include a parasitic compensation circuit coupled to a node of the switching network. The parasitic compensation circuit may be configured to compensate for the parasitic effects of the switching network. In some embodiments, the parasitic compensation circuit may be configured to provide an adjustable compensation for parasitic effects of the switching network.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年6月12日提交的、题为“ARCHITECTURESANDMETHODSRELATEDTOINSERTIONLOSSREDUCTIONANDIMPROVEDISOLATIONINSWITCHDESIGNS(与开关设计中的插入损耗减小和改善隔离度相关的结构和方法)”的美国临时申请No.62/011,148、以及2014年6月12日提交的、题为“CIRCUITSANDMETHODSRELATEDTOADJUSTABLECOMPENSATIONFORPARASITICEFFECTSINRADIO-FREQUENCYSWITCHNETWORKS(与射频开关网络中的寄生效应的可调补偿相关的电路和方法)”的美国临时申请No.62/011,150，上述每个临时申请的公开内容通过在此全部引用而明确合并于此。
本申请涉及射频(RF)开关。
技术介绍
在许多射频(RF)应用中，开关用于促使RF信号的路由。这样的开关可受到诸如插入损耗、隔离度和寄生效应等一个或多个性能相关参数的影响。
技术实现思路
在一些实施方式中，本申请涉及一种开关结构，包括具有一个或多个可开关射频(RF)信号路径的开关网络，其中每个路径贡献于(contributeto)与所述开关网络相关联的寄生效应。所述开关结构还包括耦接到所述开关网络的节点的寄生补偿电路。所述寄生补偿电路被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应。在一些实施例中，所述开关网络可包括多个可开关RF信号路径。所述开关网络的节点可以是用于所述多个可开关RF信号路径的公共节点，使得每个可开关RF信号路径实现在所述公共节点和相应路径节点之间。所述公共节点可以是天线端口。在一些实施例中，所述多个可开关RF信号路径中的每个可包括串联臂开关，被配置为在接通状态下连接所述公共节点和其相应路径节点，并且在关断状态下将所述公共节点与其相应路径节点断开。所述多个可开关RF信号路径中的每个还可包括分流(shunt)臂开关，被配置为当对应的串联开关臂处于关断状态时将其相应路径节点连接到地，并且当所述串联开关臂处于接通状态时将所述路径节点与所述地断开。每个串联臂开关可包括晶体管器件的堆叠，其中每个晶体管器件具有随其尺寸增大的截止电容Coff，并且每个分流臂开关可包括晶体管器件的堆叠，其中每个晶体管器件具有随其尺寸增大的截止电容Coff。所述串联臂开关的每个晶体管器件可包括以并联配置设置的N个场效应晶体管(FET)，并且所述分流臂开关的每个晶体管器件可包括以并联配置设置的M个FET，N和M中的每个都是正整数。在一些实施例中，所述寄生补偿电路可包括耦接所述公共节点和所述地的电感电路，其中所述电感电路具有电感L，所述电感L补偿由所述串联臂开关和所述分流臂开关的所述截止电容引起的寄生效应。所述寄生补偿电路的电感L可被选择为具有值L＝1/[4π2f2(Coff_total)]，其中量f是工作频率，并且量Coff_total是所述开关网络的总截止电容。所述寄生补偿电路的电感L的存在可允许使串联臂和分流臂开关晶体管中的任一方或两者的尺寸更大以改善开关性能，同时减小所述串联臂开关和所述分流臂开关的所述截止电容的所述寄生效应。所述开关性能可包括插入损耗性能。所述串联臂和分流臂开关晶体管中的任一方或两者的尺寸可大于不具有所述寄生补偿电路的所述电感L的开关结构的对应晶体管的尺寸。具有所述寄生补偿电路的所述电感L的所述开关结构的所述开关网络可具有比不具有所述电感L的所述开关结构的所述开关网络的插入损耗更低的插入损耗。所述开关性能可包括隔离度性能。所述分流臂开关晶体管的尺寸可大于不具有所述寄生补偿电路的所述电感L的开关结构的对应晶体管的尺寸。具有所述寄生补偿电路的所述电感L的所述开关结构的所述开关网络可具有比不具有所述电感L的所述开关结构的所述开关网络的隔离度更高的隔离度。在一些实施例中，所述电感电路可被配置为提供用于所述寄生补偿电路的所述电感L的基本上固定的值。在一些实施例中，所述电感电路可被配置为提供用于所述寄生补偿电路的所述电感L的多个不同的值。在这种可调电感配置中，所述电感电路可包括例如串联连接的多个可开关电感器。每个可开关电感器可包括并联设置的电感器和开关。可开关电感器的电感值可基本上相同或可不同。在一些实施例中，可选择所述不同的电感值以提供级联二进制加权级。在一些教导中，本申请涉及一种用于路由射频(RF)信号的方法。所述方法包括在开关网络中执行开关操作以允许一个或多个RF信号经一个或多个对应的可开关射频(RF)信号路径通过，其中每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应。所述方法还包括补偿所述开关网络的节点处的所述寄生效应。根据一些实施方式，本申请涉及一种用于制造开关设备的方法。所述方法包括形成或提供开关网络，所述开关网络包括一个或多个可开关射频(RF)信号路径，其中每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应。该方法还包括形成寄生补偿电路，以及将所述寄生补偿电路耦接到所述开关网络的节点，其中所述寄生补偿电路被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应。在一些实施方式中，本申请涉及一种射频(RF)模块，包括：被配置为容纳多个部件的封装衬底；以及在所述封装衬底上实现的开关网络。所述开关网络包括一个或多个可开关射频(RF)信号路径，其中每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应。所述RF模块还包括在所述封装衬底上实现的寄生补偿电路。所述寄生补偿电路耦接到所述开关网络的节点，并且被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应。在一些实施例中，所述开关网络实现在诸如绝缘体上硅(SOI)晶片的第一晶片上。在一些实施例中，所述寄生补偿电路的至少一部分可以实现在所述第一晶片上，并且所述寄生补偿电路的至少一部分可以实现在第二晶片上。在一些实施例中，所述RF模块可以是天线开关模块。根据一些教导，本申请涉及一种射频(RF)装置，包括被配置为处理RF信号的收发机；以及与所述收发机通信的天线开关模块(ASM)。所述ASM被配置为路由用于发射的所放大的RF信号和路由用于放大的所接收的RF信号。所述ASM包括具有一个或多个可开关RF信号路径的开关网络，其中每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应。所述ASM还包括耦接到所述开关网络的节点的寄生补偿电路。所述寄生补偿电路被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应。所述RF装置还包括与所述ASM通信的天线。所述天线被配置为促使相应RF信号的发射和接收中的任一方或两者。在一些实施例中，RF装置可以是诸如蜂窝电话的无线装置。根据一些实施方式，本申请涉及一种用于射频(RF)电路的可调补偿电路。所述可调补偿电路包括电感电路，所述电感电路将所述RF电路的选定节点与参考节点耦接，并且被配置为提供多个电感值。在一些实施例中，所述电感电路可包括串联连接的多个可开关电感器。每个可开关电感器可包括并联设置的电感器和开关。在一些实施例中，所述电感电路的每个电感器可具有L0的基本上恒定的电感值，使得所述电感电路能够以L0为步长来提供从L0到总电感的电感值，其中所述总电感近似等于L0乘以串联连接的所述可开关电感器的数量。在一些实施例中，所述电感电路可包括可独立开关的多个级联二进制加权级。在一些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关结构，包括：开关网络，包括一个或多个可开关射频(RF)信号路径，每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应；以及寄生补偿电路，耦接到所述开关网络的节点，所述寄生补偿电路被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.12 US 62/011,148;2014.06.12 US 62/011,1501.一种开关结构，包括：开关网络，包括一个或多个可开关射频(RF)信号路径，每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应；以及寄生补偿电路，耦接到所述开关网络的节点，所述寄生补偿电路被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应。2.如权利要求1所述的开关结构，其中，所述开关网络包括多个可开关RF信号路径。3.如权利要求2所述的开关结构，其中，所述开关网络的所述节点是用于所述多个可开关RF信号路径的公共节点，使得每个可开关RF信号路径实现在所述公共节点和相应路径节点之间。4.如权利要求3所述的开关结构，其中，所述公共节点是天线端口。5.如权利要求3所述的开关结构，其中，所述多个可开关RF信号路径中的每个包括串联臂开关，被配置为在接通状态下连接所述公共节点和其相应路径节点，并且在关断状态下将所述公共节点与其相应路径节点断开。6.如权利要求5所述的开关结构，其中，所述多个可开关RF信号路径中的每个还包括分流臂开关，被配置为当对应的串联开关臂处于关断状态时将其相应路径节点连接到地，并且当所述串联开关臂处于接通状态时将所述路径节点与所述地断开。7.如权利要求6所述的开关结构，其中，每个串联臂开关包括晶体管器件的堆叠，每个晶体管器件具有随其尺寸增大的截止电容Coff，并且每个分流臂开关包括晶体管器件的堆叠，每个晶体管器件具有随其尺寸增大的截止电容Coff。8.如权利要求7所述的开关结构，其中，所述串联臂开关的每个晶体管器件包括以并联配置设置的N个场效应晶体管(FET)，并且所述分流臂开关的每个晶体管器件包括以并联配置设置的M个FET，N和M中的每个都是正整数。9.如权利要求8所述的开关结构，其中，所述寄生补偿电路包括耦接所述公共节点和所述地的电感电路，所述电感电路具有电感L，所述电感L补偿由所述串联臂开关和所述分流臂开关的所述截止电容引起的寄生效应。10.如权利要求9所述的开关结构，其中，所述寄生补偿电路的电感L被选择为具有值L＝1/[4π2f2(Coff_total)]，量f是工作频率，量Coff_total是所述开关网络的总截止电容。11.如权利要求9所述的开关结构，其中，所述寄生补偿电路的电感L的存在允许使串联臂和分流臂开关晶体管中的任一方或两者的尺寸更大以改善开关性能，同时减小所述串联臂开关和所述分流臂开关的所述截止电容的所述寄生效应。12.如权利要求11所述的开关结构，其中，所述开关性能包括插入损耗性能。13.如权利要求12所述的开关结构，其中，所述串联臂和分流臂开关晶体管中的任一方或两者的尺寸大于不具有所述寄生补偿电路的所述电感L的开关结构的对应晶体管的尺寸。14.如权利要求13所述的开关结构，其中，具有所述寄生补偿电路的所述电感L的所述开关结构的所述开关网络具有比不具有所述电感L的所述开关结构的所述开关网络的插入损耗更低的插入损耗。15.如权利要求11所述的开关结构，其中，所述开关性能包括隔离度性能。16.如权利要求15所述的开关结构，其中，所述分流臂开关晶体管的尺寸大于不具有所述寄生补偿电路的所述电感L的开关结构的对应晶体管的尺寸。17.如权利要求16所述的开关结构，其中，具有所述寄生补偿电路的所述电感L的所述开关结构的所述开关网络具有比不具有所述电感L的所述开关结构的所述开关网络的隔离度更高的隔离度。18.如权利要求9所述的开关结构，其中，所述电感电路被配置为提供用于所述寄生补偿电路的所述电感L的基本上固定的值。19.如权利要求9所述的开关结构，其中，所述电感电路被配置为提供用于所述寄生补偿电路的所述电感L的多个不同的值。20.如权利要求19所述的开关结构，其中，所述电感电路包括串联连接的多个可开关电感器。21.如权利要求20所述的开关结构，其中，每个可开关电感器包括并联设置的电感器和开关。22.如权利要求20所述的开关结构，其中，所述可开关电感器的电感值基本上相同。23.如权利要求20所述的开关结构，其中，所述可开关电感器的电感值不同。24.如权利要求23所述的开关结构，其中，选择所述不同的电感值以提供级联二进制加权级。25.一种用于路由射频(RF)信号的方法，所述方法包括：在开关网络中执行开关操作以允许一个或多个RF信号经一个或多个对应的可开关射频(RF)信号路径通过，每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应；以及补偿所述开关网络的节点处的所述寄生效应。26.一种用于制造开关设备的方法，所述方法包括：形成或提供开关网络，所述开关网络包括一个或多个可开关射频(RF)信号路径，每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应；形成寄生补偿电路；以及将所述寄生补偿电路耦接到所述开关网络的节点，所述寄生补偿电路被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应。27.一种射频(RF)模块，包括：被配置为容纳多个部件的封装衬底；在所述封装衬底上实现的开关网络，所述开关网络包括一个或多个可开关射频(RF)信号路径，每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应；以及在所述封装衬底上实现的寄生补偿电路，所述寄生补偿电路耦接到所述开关网络的节点，所述寄生补偿电路被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应。28.如权利要求27所述的RF模块，其中，所述开关网络实现在第一晶片上。29.如权利要求28所述的RF模块，其中，所述第一晶片包括绝缘体上硅(SOI)。30.如权利要求28所述的RF模块，其中，所述寄生补偿电路的至少一部分实现在所述第一晶片上。31.如权利要求28所述的RF模块，其中，所述寄生补偿电路的至少一部分实现在第二晶片上。32.如权利要求27所述的RF模块，其中，所述RF模块是天线开关模块。33.一种射频(RF)装置，包括：收发机，被配置为处理RF信号；与所述收发机通信的天线开关模块(ASM)，所述ASM被配置为路由用于发射的所放大的RF信号和路由用于放大的所接收的RF信号，所述ASM包括开关网络，所述开关网络包括一个或多个可开关RF信号路径，每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应，所述ASM还包括耦接到所述开关网络的节点的寄生补偿电路，所述寄生补偿电路被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应；以及与所述ASM通信的天线，所述天线被配置为促使相应RF信号的发射和接收中的任一方或两者。34.如权利要求33所述的RF装置，其中，所述RF装置是无线装置。35.如权利要求34所述的RF装置，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·李，
申请(专利权)人：天工方案公司，
类型：发明
国别省市：美国;US