用于实现非对称发送/接收开关的装置制造方法及图纸

本公开涉及用于实现非对称发送/接收开关的装置。一种装置，包括输入端口、输出端口、公共端口、第一阻抗匹配网络、第二阻抗匹配网络、第一开关电路和第二开关电路。第一阻抗匹配网络可以耦接在输入端口和公共端口之间。第二阻抗匹配网络可以耦接在公共端口和输出端口之间。第一开关电路可以耦接在输入端口和电路地电位之间。第二开关电路可以耦接在输出端口和电路地电位之间。第一阻抗匹配网络与第二阻抗匹配网络是非对称的。

Device for Achieving Asymmetric Transmit/Receive Switches

【技术实现步骤摘要】
用于实现非对称发送/接收开关的装置
本技术一般而言涉及无线通信，并且，更具体而言，涉及用于实现具有90度阻抗变换区段的非对称发送/接收(T/R)开关的方法和/或装置。
技术介绍
常规的射频(RF)收发器包括循环器或者发送/接收(T/R)开关，以选择性地将天线端口耦接到收发器的发送链或者接收链。从概念上讲，发送/接收(T/R)开关是单刀双掷(SPDT)开关，其(i)在发送模式下将第一射频(RF)端口(例如，TX端口)耦接到公共RF端口(例如，TRX端口)并且将公共RF端口与第二射频(RF)端口(例如，RX端口)隔离，以及(ii)在接收模式下将公共RF端口耦接到第二射频(RF)端口并将第一RF端口与公共RF端口隔离。一般而言，第一RF端口连接到发送链的RF信号路径，第二RF端口连接到接收链的RF信号路径，并且公共RF端口连接到天线。常规的发送/接收(T/R)开关利用在TX端口、RX端口和TRX端口上提供相同的阻抗(例如，Z0)的对称结构。对称结构可以导致发送器(TX)端口处的电压摆动更大。期望实现具有90度阻抗变换区段的非对称发送/接收(T/R)开关。
技术实现思路
本技术涵盖涉及一种装置的方面，该装置包括输入端口、输出端口、公共端口、第一阻抗匹配网络、第二阻抗匹配网络、第一开关电路和第二开关电路。第一阻抗匹配网络可以耦接在输入端口和公共端口之间。第二阻抗匹配网络可以耦接在公共端口和输出端口之间。第一开关电路可以耦接在输入端口和电路地电位之间。第二开关电路可以耦接在输出端口和电路地电位之间。第一阻抗匹配网络在第一开关电路处于非导通状态且第二开关电路处于导通状态时提供第一阻抗，(ii)第二阻抗匹配网络在第一开关电路处于导通状态且第二开关电路处于非导通状态时提供第二阻抗，以及(iii)第一阻抗和第二阻抗是非对称的。在上述装置方面的一些实施例中，输入端口的阻抗值是输出端口和公共端口的阻抗值的一部分。在上述装置方面的一些实施例中，第一阻抗匹配网络包括具有耦接在输入端口和公共端口之间的第一电感的阻抗匹配电感器，第二阻抗匹配网络包括具有耦接在输出端口和公共端口之间的第二电感的第二阻抗匹配电感器，并且输出端口通过电容器耦接到电路地电位。在上述装置方面的一些实施例中，收发器发送链的功率放大器的输出端耦接到输入端口，收发器接收链的低噪声放大器的输入端耦接到输出端口，在接收模式下，通过将第一开关电路置于导通状态以将输入端口耦接到电路地电位并将第二开关电路置于非导通状态，将信号从公共端口引导到低噪声放大器的输入端，并且在发送模式下，通过将第一开关电路置于非导通状态并将第二开关电路置于导通状态以将输出端口耦接到电路地电位，将信号从功率放大器的输出端引导到公共端口。在上述装置方面的一些实施例中，第一开关电路包括：晶体管，被配置为作为开关操作；电容器；以及电阻器，其中(i)电阻器的第一端子耦接到晶体管的基极端子，(ii)电容器耦接在晶体管的发射极端子和基极端子之间，(iii)晶体管的发射极端子耦接到输入端口，以及(iv)晶体管的集电极端子耦接到电路地电位。在一些实施例中，电容器和电阻器被选择为防止晶体管的P-N结由于输入端口上的信号而被正向偏置。在一些实施例中，晶体管包括双极结型晶体管、金属氧化物半导体(MOS)晶体管、场效应晶体管或假晶高电子迁移率晶体管(pHEMT)中的至少一种。在上述装置方面的一些实施例中，第二开关电路包括：晶体管，被配置为作为开关操作；以及电感器，其中(i)电感器的第一端子耦接到晶体管的基极端子，(ii)晶体管的发射极端子耦接到输出端口，以及(iii)晶体管的集电极端子耦接到电路地电位。在一些实施例中，电感器被选择为减小耦接到输出端口的低噪声放大器的插入损耗。在一些实施例中，晶体管包括双极结型晶体管、金属氧化物半导体(MOS)晶体管、场效应晶体管或假晶高电子迁移率晶体管(pHEMT)中的至少一种。在上述装置方面的一些实施例中，该装置包括集成电路上的发送/接收开关。在上述装置方面的一些实施例中，该装置包括集成电路上的反射性发送/接收开关。在上述装置方面的一些实施例中，该装置包括集成电路上的收发器电路。在上述装置方面的一些实施例中，该装置被配置为用于射频(RF)应用，其包括基站、第二代(2G)无线通信系统、第三代(3G)无线通信系统、第四代(4G)无线通信系统、第五代(5G)无线通信系统、无线回程、中继器、公共天线电视(CATV)网络、宏小区、微小区、微微小区、毫微微小区、移动设备和便携式手持设备中的至少一个。本技术还涵盖涉及在收发器发送链和收发器接收链之间切换天线的方法的方面。该方法一般而言包括(i)使用具有第一特征阻抗值的第一阻抗匹配网络将收发器发送链的输出端耦接到天线，并使用具有第二特征阻抗值的第二阻抗匹配网络将收发器接收链的输入端耦接到天线，其中第一和第二特征阻抗值是非对称的，(ii)在接收模式下，使用第一开关电路将收发器发送链的输出端耦接到电路地电位，以及(iii)在发送模式下，使用第二开关电路将收发器接收链的输入端耦接到地电位。在上述方法方面的一些实施例中，第一阻抗网络的第一特征阻抗值是第二阻抗网络的第二特征阻抗值的一部分。附图说明从以下详细描述和所附权利要求及附图中，本技术的实施例将是清楚的，其中：图1是图示根据本技术的实施例的非对称发送/接收(T/R)开关的示例应用的图。图2是图示根据本技术的示例实施例的示例非对称T/R开关的图。图3是图示根据本技术的示例实施例的非对称T/R开关的示例实现的图。图4是图示根据本技术的示例实施例的非对称T/R开关的另一个示例实现的图。图5是图示根据本技术的示例实施例的非对称T/R开关的另一个示例实现的图。图6是图示根据本技术的示例实施例的与非对称T/R开关相关联的各种s参数的图；以及图7是图示根据本技术的示例实施例的非对称T/R开关的传递函数的图。具体实施方式本申请涉及2017年9月18日提交的美国临时申请No.62/559,875和2017年9月18日提交的美国临时申请No.62/560,173，该美国申请通过引用整体上并入本文。本技术的实施例包括提供具有90度阻抗变换区段的非对称发送/接收开关，其可以(i)在收发器发送链的输出端、收发器接收链的输入端和天线端口之间实现，(ii)具有低于接收端口或者公共端口阻抗的发送端口阻抗以改善线性度，(iii)提供较低的电压摆动，(iv)包括升压电容器以防止发送端口分路开关(shuntswitch)的不期望的接通，(v)利用接收端口分路开关的控制端子上的电感器来改善插入损耗，(vi)使用各种半导体技术来实现，和/或(vii)被实现为一个或多个集成电路。参考图1，示出了电路80的框图，其图示了根据本技术实施例的非对称T/R开关的示例应用。在示例实施例中，电路80可以实现收发器。收发器能够既发送又接收通信信道的信号。在各种实施例中，电路80可以能够发送和接收射频(RF)、微波和/或毫米波信号。在各种实施例中，电路80可以代表在包括但不限于以下各项的应用中使用的收发器电路：蜂窝基站(例如，2G、3G、4G、5G等等)、无线通信系统、无线局域网(WLAN)、无线回程信道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于实现非对称发送/接收开关的装置，包括：输入端口；输出端口；公共端口；第一阻抗匹配网络，耦接在所述输入端口和所述公共端口之间；第二阻抗匹配网络，耦接在所述公共端口和所述输出端口之间；第一开关电路，耦接在所述输入端口和电路地电位之间；以及第二开关电路，耦接在所述输出端口和所述电路地电位之间，其中(i)所述第一阻抗匹配网络在所述第一开关电路处于非导通状态且所述第二开关电路处于导通状态时提供第一阻抗，(ii)所述第二阻抗匹配网络在所述第一开关电路处于导通状态且所述第二开关电路处于非导通状态时提供第二阻抗，以及(iii)第一阻抗与第二阻抗是非对称的。

【技术特征摘要】
2017.09.18 US 62/559,875;2017.09.18 US 62/560,173;1.一种用于实现非对称发送/接收开关的装置，包括：输入端口；输出端口；公共端口；第一阻抗匹配网络，耦接在所述输入端口和所述公共端口之间；第二阻抗匹配网络，耦接在所述公共端口和所述输出端口之间；第一开关电路，耦接在所述输入端口和电路地电位之间；以及第二开关电路，耦接在所述输出端口和所述电路地电位之间，其中(i)所述第一阻抗匹配网络在所述第一开关电路处于非导通状态且所述第二开关电路处于导通状态时提供第一阻抗，(ii)所述第二阻抗匹配网络在所述第一开关电路处于导通状态且所述第二开关电路处于非导通状态时提供第二阻抗，以及(iii)第一阻抗与第二阻抗是非对称的。2.如权利要求1所述的装置，其中所述输入端口的阻抗值是所述输出端口和所述公共端口的阻抗值的一部分。3.如权利要求1或2所述的装置，其中：所述第一阻抗匹配网络包括阻抗匹配电感器，该阻抗匹配电感器具有耦接在所述输入端口和所述公共端口之间的第一电感；所述第二阻抗匹配网络包括第二阻抗匹配电感器，第二阻抗匹配电感器具有耦接在所述输出端口和所述公共端口之间的第二电感；以及所述输出端口通过电容器耦接到所述电路地电位。4.如权利要求1或2所述的装置，其中：收发器发送链的功率放大器的输出端耦接到所述输入端口；收发器接收链的低噪声放大器的输入端耦接到所述输出端口；在接收模式下，通过将所述第一开关电路置于所述导通状态以将所述输入端口耦接到所述电路地电位并将所述第二开关电路置于所述非导通状态，将信号从所述公共端口引导到所述低噪声放大器的所述输入端；以及在发送模式下，通过将所述第一开关电路置于所述非导通状态并将所述第二开关电路置于所述导通状态以将所述输出端口耦接到所述电路地电位，将信号从所述功率放大器的所述输出端引导到所述公共端口。5.如权利要求1或2所述的装置，其中所述第一开关电路包括：晶体管，被配置为作为开关操作；电容器；以及电阻器，其中(i)所述电阻器的第一端子耦接到...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·齐霍尼，N·K·杨杜鲁，T·卡纳尔，
申请(专利权)人：综合器件技术公司，
类型：新型
国别省市：美国,US