一种新型射频收发机前端开关结构制造技术

本技术公开了一种新型射频收发机前端开关结构，包括用于与功率放大器连接的输出管、用于与低噪声放大器连接的输入管、变压器、传输线和开关管；输出端与变压器的输入端相连，所述变压器的输出端通过传输线与输入管连接，所述开关管的一端与输入管连接，其另一端接地；工作在RX模式时，输出管关闭，开关管关闭，输入管正常工作，信号从天线经过传输线施加到输入管，进入接收链路；工作在TX模式时，输出管正常工作，开关管关闭，输入管关闭，功率放大器输出的信号进入发射链路。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电路设计，具体涉及一种新型射频收发机前端开关结构。

技术介绍

1、射频开关是射频收发机中的关键模块，负责把链路的信号方向在发射(tx)和接收(rx)两种状态中相互切换。射频开关处于tx链路的末端和rx链路的前端，其线性度决定了tx的线性度能力，其插损会恶化tx的线性度和rx的噪声。所以，设计上希望射频开关具有尽量高的线性度和尽量小的插损。

2、图1示出了传统的前端射频开关结构，图中pa(power amplifier)为功率放大器，lna(low noise amplifier)为低噪声放大器，m1-m4为mos管开关。

3、tx工作时，m1、m4导通，m2、m3关断，rx工作时，m1、m4关断，m2、m3导通。tx工作时，pa会输出很大摆幅的电压信号vout，该信号会全部加到m2的源端，同时会有部分信号加到m1的源漏之间。但是m2的关断线性度和m1的导通线性度是有限的，其线性度会严重恶化pa的输出信号。传统地，为了提高开关的线性度，会串联多个mos管的方式来实现m1、m2，但是这样会导致开关的插入损耗增大，同样会恶化pa输出的线性度。

4、同时，为了降低tx工作时泄露到lna输入端的信号，防止对lna的输入器件造成损毁，要求m3的关断阻抗尽量大，m4的导通阻抗尽量小。这样，会导致rx工作时，天线到lna输入端的插损变大，恶化rx的噪声系数。

5、总结来说，传统的前端射频开关结构难以在线性度和插损之间实现平衡的折中，严重限制电路的整体性能。

技术实现思路

1、技术目的：为解决传统前端射频开关存在的线性度有限且插损较大等问题，本技术提出了一种新型射频收发机前端开关结构。

2、技术方案：一种新型射频收发机前端开关结构，包括用于与功率放大器连接的输出管、用于与低噪声放大器连接的输入管、变压器、传输线和开关管；

3、所述输出端与变压器的输入端相连，所述变压器的输出端通过传输线与输入管连接，所述开关管的一端与输入管连接，其另一端接地；

4、工作在rx模式时，输出管关闭，开关管关闭，输入管正常工作，信号从天线经过传输线施加到输入管，进入接收链路；

5、工作在tx模式时，输出管正常工作，开关管关闭，输入管关闭，功率放大器输出的信号进入发射链路。

6、进一步的，所述传输线为一段在工作频段是四分之一波长的传输线。

7、进一步的，所述输出管为一对mos管开关，该对mos管开关漏极与功率放大器连接，其源极与变压器的输入端连接。

8、进一步的，所述开关管为第三mos管开关，所述第三mos管开关的漏极接地，该第三mos管开关的源极与输入管连接。

9、进一步的，所述输入端为第四mos管开关，所述第四mos管开关的栅极与传输线连接，该第四mos管开关的漏极接地，第四mos管开关的源极与低噪声放大器连接。

10、进一步的，所述变压器为用于实现差分到单端转换的变压器。

11、有益效果：本技术与现有技术相比，具有以下优点：

12、(1)本技术解决了传统射频开关的线性度有限，会严重恶化tx的输出线性度和效率的问题；本技术在tx工作模式下，第三mos管开关m3等效电阻很小，尽管pa输出口的电压很大，但是第三mos管开关m3上的电压很小，从而降低了对第三mos管开关m3线性度的要求，这样能在较小的插损下实现较高线性度，改善发射链路的输出能力和效率；

13、(2)本技术解决了传统射频开关的插损较大，会严重恶化rx的噪声系数的问题；本技术在rx工作模式下，信号路径上没有任何开关器件，插损很小，能明显改善接收链路的噪声。

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【技术保护点】

1.一种新型射频收发机前端开关结构，其特征在于：包括用于与功率放大器连接的输出管、用于与低噪声放大器连接的输入管、变压器、传输线和开关管；

2.根据权利要求1所述的一种新型射频收发机前端开关结构，其特征在于：所述传输线为一段在工作频段是四分之一波长的传输线。

3.根据权利要求1所述的一种新型射频收发机前端开关结构，其特征在于：所述输出管为一对MOS管开关，该对MOS管开关漏极与功率放大器连接，其源极与变压器的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型射频收发机前端开关结构，其特征在于：所述开关管为第三MOS管开关，所述第三MOS管开关的漏极接地，该第三MOS管开关的源极与输入管连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型射频收发机前端开关结构，其特征在于：所述输入端为第四MOS管开关，所述第四MOS管开关的栅极与传输线连接，该第四MOS管开关的漏极接地，第四MOS管开关的源极与低噪声放大器连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型射频收发机前端开关结构，其特征在于：所述变压器为用于实现差分到单端转换的变压器。

【技术特征摘要】

1.一种新型射频收发机前端开关结构，其特征在于：包括用于与功率放大器连接的输出管、用于与低噪声放大器连接的输入管、变压器、传输线和开关管；

2.根据权利要求1所述的一种新型射频收发机前端开关结构，其特征在于：所述传输线为一段在工作频段是四分之一波长的传输线。

3.根据权利要求1所述的一种新型射频收发机前端开关结构，其特征在于：所述输出管为一对mos管开关，该对mos管开关漏极与功率放大器连接，其源极与变压器的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建飞，诸小胜，王永利，尹海峰，黄家乐，
申请(专利权)人：思诺威科技无锡有限公司，
类型：新型
国别省市：