射频开关及其射频通信系统技术方案

本申请公开了一种射频开关及其射频通信系统，包括：N个串行连接的开关管，开关管Qi的第一通路端连接开关管Qi

【技术实现步骤摘要】
射频开关及其射频通信系统


[0001]本专利技术涉及电子电力
，更具体地，涉及一种射频开关及其射频通信系统。

技术介绍

[0002]随着便携式数码产品的普及，在通信系统中，射频芯片所占的比重越来越高。其中，射频开关广泛应用于射频通道切换，阻抗匹配，天线调谐，孔径调谐等领域中。不用的应用背景下，开关需要承受的射频电压由几伏特到几百伏特不等。
[0003]然而，在高频环境下，射频开关受寄生效应的影响，其端子处会表现出来寄生电容特性，使得等效值增大不容忽略，该寄生电容会对射频开关的性能造成不利影响。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种射频开关及其射频通信系统。
[0005]根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种射频开关，包括：N个串行连接的开关管，开关管Qi的第一通路端连接开关管Qi
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1的第二通路端，开关管Qi的第二通路端连接开关管Qi+1的第一通路端，开关管Q1的第一通路端作为射频开关的输出端，开关管QN的第二通路端作为射频开关的输入端，N为大于1的整数，i<N，且i为整数，其中，靠近所述输出端的开关管的耐压值大于或者等于靠近所述输入端的开关管的耐压值，或者靠近所述输出端的开关管的耐压值小于或者等于靠近所述输入端的开关管的耐压值，其中，所述开关管Q1的耐压值与所述开关管QN的耐压值不同。
[0006]可选地，所述输出端连接射频功率地，所述输入端连接射频功率源，所述开关管Q1的耐压值小于所述开关管QN的耐压值。
[0007]可选地，所述开关管的耐压值与自身沟道长度和/或沟道宽度相关。
[0008]可选地，至少两个所述开关管的沟道长度不相同。
[0009]可选地，所述开关管Q1的沟道长度小于所述开关管QN的沟道长度。
[0010]可选地，所述串行连接的开关管的沟道长度依次增加。
[0011]可选地，所述串行连接的开关管的沟道宽度依次增加。
[0012]可选地，所述射频开关中开关管为绝缘体上硅型MOS管。
[0013]可选地，还包括：分别连接每个所述开关管衬底端的多个偏置单元；以及分别连接每个所述开关管控制端的多个控制单元。
[0014]根据本专利技术实施例的第二方面，还提供了一种射频通信系统，包括上述所述的射频开关。
[0015]本专利技术实施例提出的射频开关，通过将射频开关中各开关管的耐压值差异化设置。进一步地，各开关管的耐压值差异化设置可以匹配射频开关中受寄生效应影响的各开关管的分压情况，进而使得射频开关所能承受的最大耐压值基本不受寄生效应的影响。更进一步地，将串行连接的开关管的沟道长度依次增加，使得射频开关中各开关管的耐压值
差异化设置。更进一步地，还可以同时将将串行连接的开关管的沟道宽度依次增加。
[0016]进一步地，本申请提供的射频开关中各开关管的沟道长度与各开关管的实际分压情况相匹配，进而射频开关的总面积总体上基本不发生变化，不会造成射频通信系统的制造成本增加。并且本申请在射频开关的制造阶段进行改进，无法在制造完好的射频开关中增设外围补偿电路，减小了射频开关的设计复杂度和制造成本。
附图说明
[0017]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
[0018]图1示出了本申请实施例提供的一种射频通信系统的结构框图。
[0019]图2示出了本申请实施例提供的射频开关的电路示意图。
[0020]图3示出了本申请实施例提供的射频开关的的波形示意图。
具体实施方式
[0021]以下将参照附图更详细地描述本专利技术。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。
[0022]在下文中描述了本专利技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。
[0023]本申请提供的射频开关可以应用于各种通信系统的射频模块中用于射频通道切换、阻抗匹配、天线调谐、孔径调谐等。射频开关例如采用晶体管实施。本申请中射频开关以采用体硅MOS管(SOI MOSFET)为例进行说明。其中，SOI(Silicon on insulator，绝缘体上硅)是在绝缘体上形成半导体薄膜。即体硅MOS管，是在有源层和衬底之间设置绝缘层(例如为氧化物层)以实现有源层与衬底之间的电隔离，进而体硅MOS管之间的寄生电容比原来的少了约一倍左右，且响应速度快、功率低、且集成度高。以下，射频开关中的多个体硅MOS管采用堆叠晶体管技术为例进行说明。
[0024]包含本申请中射频开关的射频通信系统有多种，本申请中以一种射频通道切换系统为例进行说明。
[0025]图1示出了本申请实施例提供的一种射频通信系统的结构框图。
[0026]如图1所示，射频通信系统100例如为射频通道切换系统，可以应用在终端接收模块中。射频通信系统100包括射频收发器110、至少两个射频电路(包括第一射频电路120和第二射频电路130)、选择电路140以及收发天线160。该射频通信系统100可以应用于全双工通信系统或者半双工通信系统中。其中，全双工是指通信双方可同时收发消息的工作方式，本双工是指通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的工作方式。
[0027]射频收发器110包括发送模块和接收模块，发送模块用于产生在信道中传输的第一电磁波信号，即，第一电磁波信号与选择的用于传输此电磁波的信道特性相互匹配。发送模块中例如可以实现变换、放大、滤波、编码、调制等功能。接收模块用于将接收的第二电磁波信号放大、译码、解调之后得到最初的通信电信号。更进一步地，射频收发器110的发送模
块中还包括多路复用器以实现多路传送，对应地，接收模块可以实现解除多路复用的功能，将信号准确的分路处理。
[0028]第一射频电路120和第二射频电路130为将射频收发器110与收发天线160之间建立通信的传输介质，用来传输电磁波信号。第一射频电路120和射频收发器110连接以形成接收和发射频率处于第一频段的射频信号的工作路径，第二射频电路130和射频收发器110连接以形成接收和发射频率处于第二频段的射频信号的工作路径，其中，第一频段和第二频段例如为同一全频段的两个子频段。为了实现对同一全频段的不同子频段对应的电磁波信号分通道接收和发送，采用在射频收发器中设置不同的接收端口和发送端口进行电磁波信号的接收和发送。
[0029]选择电路140用于选择射频收发器110与收发天线160建立通信连接所需的射频电路。选择电路140包括了控制电路(图中未示出)以及至少两个射频开关150，每个射频开关150分别将一个射频电路与收发天线160连接。控制电路用于控制射频开关的导通和关断，进而选择合适的射频电路以建立射频收发器110与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频开关，其特征在于，包括：N个串行连接的开关管，开关管Qi的第一通路端连接开关管Qi
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1的第二通路端，开关管Qi的第二通路端连接开关管Qi+1的第一通路端，开关管Q1的第一通路端作为射频开关的输出端，开关管QN的第二通路端作为射频开关的输入端，N为大于1的整数，i<N，且i为整数，其中，靠近所述输出端的开关管的耐压值大于或者等于靠近所述输入端的开关管的耐压值，或者靠近所述输出端的开关管的耐压值小于或者等于靠近所述输入端的开关管的耐压值，其中，所述开关管Q1的耐压值与所述开关管QN的耐压值不同。2.根据权利要求1所述的射频开关，其特征在于，所述输出端连接射频功率地，所述输入端连接射频功率源，所述开关管Q1的耐压值小于所述开关管QN的耐压值。3.根据权利要求1所述的射频开关，其特征在于，所述开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈必江，汪洋，
申请(专利权)人：上海萍生微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：