天线开关电路和方法技术

一种天线开关电路和一种天线电路切换方法。所述电路包括天线端口、终端端口(例如，用于在传输模式下处理从天线反射回来并通过所述天线端口接收的功率)以及接收端口(例如，用于在接收模式下经由所述天线开关电路从所述天线端口接收信号)。所述电路还包括耦合在所述天线端口与所述终端端口之间的第一开关。所述电路另外包括耦合在所述接收端口与位于所述天线端口和所述第一开关之间的节点之间的谐振电感。所述电路还包括耦合在参考电势与位于所述谐振电感和所述接收端口之间的节点之间的第二开关。间的第二开关。间的第二开关。

【技术实现步骤摘要】
天线开关电路和方法


[0001]本说明书涉及一种天线开关电路，涉及一种包括天线开关电路的集成电路，涉及一种包括天线开关电路的前端模块，涉及一种包括前端模块的基站或无线局域网“WLAN”装置以及涉及一种天线电路切换方法。

技术介绍

[0002]无线基站应用中的天线开关拓扑通常是使用四个开关的单刀双掷(SPDT)拓扑。开关本身可以使用金属绝缘体半导体场效应晶体管(MISFET)例如在绝缘体上硅(SOI)技术中实现。
[0003]此类电路拓扑的例子如图1所示。电路10包括通向/来自天线的端口2。电路还包括用于将从天线端口2接收到的信号通过(例如，基站的)前端模块路由的RX端口(RX)以及终端端口(TX)。如下文将结合图2所描述，终端端口允许在电路的传输模式期间处理从天线反射回来的功率。
[0004]电路10另外包括开关(通常为MOSFET，如上所述)的布置，包括开关M1、M2、M3、M4。开关M1串联耦合在天线端口2与TX端口之间。开关M3串联耦合在天线端口2与RX端口之间。开关M2耦合在接地与位于RX端口和开关M3之间的节点之间。开关M4耦合在接地与位于TX端口和开关M1之间的节点之间。
[0005]电路具有传输模式和接收模式。在传输模式下，开关M1和M2接通，而开关M3和M4断开。在接收模式下，开关M1和M2断开，而开关M3和M4接通。
[0006]在传输模式下，可存在通过天线端口2和TX端口的高信号功率(例如，50Ω下47dBm峰值＝50W＝71V峰值)。开关M3和M4需要承受终端间的电压，因此需要高击穿能力。
[0007]在接收模式下，功率水平可能对开关不重要，但电路的噪声特性仍然很重要。
[0008]因此，电路10在功率处理和噪声特性方面的性能受到电路拓扑的限制。

技术实现思路

[0009]本公开的各方面在随附独立和从属权利要求中阐述。来自从属权利要求的特征的组合可按需要与独立权利要求的特征组合，且不仅仅如权利要求中明确地阐述。
[0010]根据本公开的方面，提供一种天线开关电路，所述天线开关电路包括：
[0011]天线端口；
[0012]终端端口；
[0013]接收端口；
[0014]第一开关，耦合在所述天线端口与所述终端端口之间；
[0015]谐振电感，耦合在所述接收端口与位于所述天线端口和所述第一开关之间的节点之间；以及
[0016]第二开关，耦合在参考电势与位于所述谐振电感和所述接收端口之间的节点之间，
[0017]其中所述天线开关电路能在以下模式之间切换：
[0018]传输模式，其中所述第一开关和所述第二开关都处于接通状态；以及
[0019]接收模式，其中所述第一开关和所述第二开关都处于断开状态。
[0020]在一些实施例中，所述终端端口用于在传输模式下处理从天线反射回来并通过所述天线端口接收的功率。在一些实施例中，所述接收端口用于在接收模式下经由所述天线开关电路从所述天线端口接收信号。
[0021]所述第一开关可位于第一半导体管芯中且所述第二开关可位于第二半导体管芯中。所述第一半导体管芯可通过互连件电连接到所述第二半导体管芯。所述电感可以是所述互连件的部分电感。所述互连件可以是一个或多个键合线或层压轨迹。第二半导体管芯可包括放大级。所述放大级的输入可耦合到位于所述电感与所述接收端口之间的所述节点。所述放大级的输出可耦合到所述接收端口。
[0022]所述第一开关和所述第二开关都可位于第一半导体管芯上。所述电感可以是以下的电感：键合线，或形成于所述第一半导体管芯的表面上的层压轨迹或平面线圈。所述天线开关电路可包括第二半导体管芯，所述第二半导体管芯包括放大级。所述放大级的输入可耦合到位于所述电感与所述接收端口之间的所述节点。所述放大级的输出可耦合到所述接收端口。可替换的是，所述第一半导体管芯可另外包括放大级。所述放大级的输入可耦合到位于所述电感与所述接收端口之间的所述节点。所述放大级的输出可耦合到所述接收端口。
[0023]所述天线开关电路可另外包括串联耦合的电容和第三开关。所述串联耦合的电容和第三开关可与所述谐振电感并联耦合。在所述传输模式下，所述第三开关可切换至接通状态。在所述接收模式下，所述第三开关可切换至断开状态。所述电容可以是可编程的。
[0024]所述天线开关电路可另外包括与所述第一开关并联耦合的电感。所述天线开关电路可另外包括耦合在参考电势与位于与所述终端端口和所述第一开关之间的节点之间的电感。
[0025]每个开关可包括金属绝缘体半导体场效应晶体管(MISFET)。每个MISFET可使用绝缘体上硅(SOI)技术实现。例如，每个MISFET可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。
[0026]根据本公开的另一方面，提供一种前端模块，所述前端模块包括上述类型的天线开关电路。
[0027]根据本公开的另一方面，提供一种基站，所述基站包括上述类型的前端模块。
[0028]根据本公开的另一方面，提供一种无线局域网“WLAN”装置，所述装置包括上述类型的前端模块。
[0029]根据本公开的另一方面，提供一种天线电路切换方法，所述方法包括：
[0030]提供上述类型的天线开关电路；以及
[0031]在所述传输模式与所述接收模式之间切换所述天线开关电路。
附图说明
[0032]在下文中将仅借助于例子参考附图描述本公开的实施例，在附图中类似附图标记指代类似元件，并且在附图中：
[0033]图1示出天线开关电路；
[0034]图2示出根据本公开实施例的包括前端模块的系统；
[0035]图3示出根据本公开实施例的天线开关电路；
[0036]图4示出根据本公开实施例的电路；
[0037]图5示出根据本公开实施例的电路；
[0038]图6示出根据本公开实施例的电路；
[0039]图7示出根据本公开实施例的天线开关电路；并且
[0040]图8A和8B分别示出根据本公开实施例的天线开关电路。
具体实施方式
[0041]下文参考附图描述本公开的实施例。
[0042]图2示出根据本公开实施例的包括前端模块30的系统20。例如，系统20可以用于在(例如5G)多信道基站中实现信道。
[0043]所述系统包括传输端口22、接收端口29、功率放大器24、环行器26、滤波器28、天线2、前述前端模块30和耦合在前端模块30与参考电压(例如接地)之间的电阻器27。功率放大器24的输入耦合到传输端口22。功率放大器24的输出耦合到环行器26的输入。环行器26的第一输出耦合到前端模块，如下所述。环行器26的第二输出耦合到滤波器28。滤波器28的输出耦合到天线2。
[0044]在此实施例中，前端模块30包括天线开关电路32、第一低噪声放大器34、数字步进衰减器36和第二低噪声放大器38。天线开关电路32具有耦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线开关电路，其特征在于，包括：天线端口；终端端口；接收端口；第一开关，耦合在所述天线端口与所述终端端口之间；谐振电感，耦合在所述接收端口与位于所述天线端口和所述第一开关之间的节点之间；以及第二开关，耦合在参考电势与位于所述谐振电感和所述接收端口之间的节点之间，其中所述天线开关电路能在以下模式之间切换：传输模式，其中所述第一开关和所述第二开关都处于接通状态；以及接收模式，其中所述第一开关和所述第二开关都处于断开状态。2.根据权利要求1所述的天线开关电路，其特征在于：所述终端端口用于在传输模式下处理从天线反射回来并通过所述天线端口接收的功率；并且所述接收端口用于在接收模式下经由所述天线开关电路从所述天线端口接收信号。3.根据权利要求1或权利要求2所述的天线开关电路，其特征在于，所述第一开关位于第一半导体管芯中且所述第二开关位于第二半导体管芯中，其中所述第一半导体管芯通过互连件电连接到所述第二半导体管芯，并且其中所述电感是所述互连件的部分电感。4.根据权利要求3所述的天线开关电路，其特征在于，所述互连件包括：一个或多个键合线；或层压轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉安，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：