【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种集成滤波功能的低损耗射频开关，属于射频与微波电路和无线通信领域。
技术介绍
1、近年来，随着无线通信业务在各个行业领域的需求增长，对无线通信系统性能要求越来越高，这导致无线通信系统的功能越来越复杂，系统规模大幅度提升，对无线通信系统的成本控制以及基站的布局选址和后续施工带来严峻挑战。对器件进行集成设计，可以降低系统规模减少系统成本，因此系统的集成化程度在设计时会被着重考虑。
2、射频前端电路是无线通信系统中的关键组成部分。在射频前端电路中，射频开关用于控制发射信号的通断和选择接收信号的路径，滤波器用于进行频带选择，抑制带外信号从而提升信号传输质量。这两个器件的性能和尺寸均影响着射频前端电路的性能和尺寸。因此，为了实现射频前端电路集成化和小型化，研究射频开关和滤波器的一体化集成设计成为了射频前端领域的研究热点之一。
3、在多种设计方法和结构中，以耦合谐振器为基础并加载无源和有源器件控制其谐振状态的射频开关被广泛的研究和应用。在该设计方法中，耦合谐振器加载了无源和有源器件，控制这些器件可改变耦合谐振器的谐振状态。当耦合谐振器处于谐振状态时，其损耗降至最低，被视为射频开关的导通状态；当控制耦合谐振器处于失谐状态时，损耗剧烈升高，被视为射频开关的关断状态。但在设计工作中，为了满足滤波性能要求，耦合谐振器的耦合方案和耦合器结构都变得复杂，这导致滤波开关的损耗也随之增大。对偶复合左右手谐振器是一种准集总结构，由其组成的滤波器尺寸紧凑、带内插入损耗性能良好。使用该谐振器为基础，加载pin二极管进行控制
技术实现思路
1、本专利技术所需要解决的技术问题是提供一种集成滤波功能的低损耗射频开关，该射频开关可以同时实现滤波功能和开关功能，使用pin二极管加载在对偶复合左右手谐振器上，并且通过补偿电路补偿微带对地和pin二极管的寄生电容，使得导通状态下的插入损耗进行改善。该射频开关结构简单、损耗低、成本低，补偿电路的引入改善了开关的插入损耗并简化了开关的设计流程，在现代无线通信领域有着广泛的应用前景。
2、本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
3、一种集成滤波功能的低损耗射频开关，该射频开关包括介质基板，所述的介质基板上表面有串联pin二极管、并联pin二极管、耦合的对偶复合左右手谐振器、补偿电路、串联pin二极管偏置电路、并联pin二极管偏置电路、输入隔直流电容、输出隔直流电容、直流接地电感，所述介质基板的下表面有金属地；
4、所述串联pin二极管通过对偶复合左右手谐振器与串联pin二极管偏置电路、输入隔直流电容、直流接地电感相连；并联pin二极管通过对偶复合左右手谐振器与输入隔直流电容、直流接地电感相连，并于pin二极管寄生电容补偿电路相并联；对偶复合左右手谐振器远离耦合线一侧和补偿电路相连。
5、作为本专利技术的进一步方案：耦合的对偶复合左右手谐振器包括对称耦合的第一耦合微带线、第二耦合微带线以及第一交指电容、第一未耦合微带线、第一焊盘、第二未耦合微带线、第三未耦合微带线、第第四未耦合微带线、连接直流接地电感的微带线、第二焊盘、第三焊盘、第四焊盘、第五未耦合微带线、第二交指电容。
6、所述的第四焊盘与串联pin二极管的正极相连接；所述的第三焊盘与串联pin二极管的负极相连接；所述的第四焊盘、第五未耦合微带线、第一交指电容、第一未耦合微带线、第一焊盘、第二未耦合微带线、第一耦合微带线、第三焊盘、依次相连，，形成对偶复合左右手谐振器；所述第二未耦合微带线、第四未耦合微带线和第二耦合微带线串联后，再与第二交指电容并联，形成对偶复合左右手谐振器。其中所述的对称耦合的第一耦合微带线和第二耦合微带线，将两谐振器进行电磁混合耦合，提供滤波功能和带外抑制。
7、所述的第二焊盘一侧通过连接直流接地电感的微带线和第一耦合微带线靠近第三焊盘侧的末端相连，另一侧与直流接地电感相连接。
8、所述的第一交指电容近第五未耦合微带线一侧与串联pin二极管偏置电路相连；所述的第一交指电容在远离第一耦合微带线一侧与补偿电路相连；所述的第二交指电容在远离第二耦合微带线一侧与补偿电路相连；所述的第一焊盘与并联pin二极管的负极相连。
9、作为本专利技术的进一步方案：串联pin二极管偏置电路包括包含旁路电容，扼流微带线、扼流电阻和第一直流焊盘；所述旁路电容通过扼流微带线和耦合的对偶复合左右手谐振器与串联pin二极管相连；所述扼流电阻通过扼流微带线和串联pin二极管相连；所述的扼流微带线和第一交指电容近第五未耦合微带线侧相连。
10、改变加载在第一直流焊盘上的电压，可以改变串联pin二极管的状态。提供直流电压为正值时，串联pin二极管导通，谐振器谐振，提供开关导通状态；提供直流电压为负值时，串联pin二极管截止，谐振器失谐，提供开关关断状态。
11、作为本专利技术的进一步方案：所述串联pin二极管偏置电路的旁路电容通过金属通孔与介质基板下表面的金属地相连。
12、作为本专利技术的进一步方案：所述的并联pin二极管偏置电路包含旁路电容，扼流电感、扼流电阻和第二直流焊盘；所述的扼流电感和并联pin二极管的正极相连；所述旁路电容通过扼流电感和并联pin二极管的正极相连；所述扼流电阻通过扼流微带线和并联pin二极管相连。
13、改变加载在第二直流焊盘上的电压，可以改变并联pin二极管的状态，同串联pin二极管共同控制开关状态，并改善开关关断状态下的隔离度。提供直流电压为正值时，并联pin二极管截止，谐振器谐振，提供开关导通状态；提供直流电压为负值时，并联pin二极管导通，谐振器失谐，提供开关关断状态。
14、作为本专利技术的进一步方案：所述并联pin二极管偏置电路的旁路电容通过金属通孔与介质基板下表面的金属地相连。
15、作为本专利技术的进一步方案：所述的补偿电路包括补偿电容和补偿微带线；所述的补偿电容一端和第一交指电容远离第一耦合微带线一侧相连，另一端通过金属通孔和金属地相连。补偿电容可以弥补由交指电容微带线寄生效应所产生的电容值，减少交指电容面积并减少开关导通状态下的插入损耗。
16、所述的补偿微带线和并联pin二极管并联后与第一焊盘和并联pin二极管偏置电路相连。补偿微带线可以补偿并联pin二极管截止时的寄生电容，防止信号泄露，提升了开关导通状态下的插入损耗。
17、作为本专利技术的进一步方案：所述的第一交指电容在近第一焊盘侧通过输入隔直流电容和输入馈线相连。馈线输入位置控制外部耦合。
18、作为本专利技术的进一步方案：所述的第二交指电容在近第三未耦合微带线侧通过输出隔直流电容和输出馈线相连。馈线输出位置控制外部耦合。
19、作为本专利技术的进一步方案：所述第二焊盘和连接直流接地电感的微带线串联后，连接于第一交指电容侧的第一耦合微带线靠近第三焊盘侧的末端。所述的直流接地电感一段和第二焊盘相连接，一段通过金属通孔连接金属地本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种集成滤波功能的低损耗射频开关，其特征在于：该集成滤波功能的低损耗射频开关包括介质基板(11)，所述的介质基板(11)的上表面有串联PIN二极管(1)、并联PIN二极管(2)、耦合的对偶复合左右手谐振器(8)、串联PIN二极管偏置电路(6)、并联PIN二极管偏置电路(7)和直流接地电感(9)，所述的介质基板(11)的下表面有金属地；
2.根据权利要求1所述的一种集成滤波功能的低损耗射频开关，其特征在于：所述的耦合的对偶复合左右手谐振器(8)包括对称耦合的第一耦合微带线(8-6)、第二耦合微带线(8-7)以及第一交指电容(8-1)、第一未耦合微带线(8-2)、第一焊盘(8-3)、第二未耦合微带线(8-4)、第三未耦合微带线(8-5)、第四未耦合微带线(8-8)、连接直流接地电感(9)的微带线(8-9)、第二焊盘(8-10)、第三焊盘(8-11)、第四焊盘(8-12)、第五未耦合微带线(8-13)、第二交指电容(8-14)，其中，
3.根据权利要求1所述的一种集成滤波功能的低损耗射频开关，其特征在于：该集成滤波功能的低损耗射频开关还包括输入电路(4)和输
4.根据权利要求2所述的一种集成滤波功能的低损耗射频开关，其特征在于：该集成滤波功能的低损耗射频开关还包括输入馈线(4-1)、输入隔直流电容(4-2)、输出馈线(5-1)和输出隔直流电容(5-2)；
5.根据权利要求1所述的一种集成滤波功能的低损耗射频开关，其特征在于：该集成滤波功能的低损耗射频开关还包括补偿电路(3)；
6.根据权利要求2所述的一种集成滤波功能的低损耗射频开关，其特征在于：该集成滤波功能的低损耗射频开关还包括补偿电路(3)；
7.根据权利要求1所述的一种集成滤波功能的低损耗射频开关，其特征在于：所述的串联PIN二极管偏置电路(6)包含第一旁路电容(6-4)，扼流微带线(6-3)、第一扼流电阻(6-5)、和第一直流焊盘(6-1)；
8.根据权利要求2所述的一种集成滤波功能的低损耗射频开关，其特征在于：所述的串联PIN二极管偏置电路(6)包含第一旁路电容(6-4)，扼流微带线(6-3)、第一扼流电阻(6-5)和第一直流焊盘(6-1)；
9.根据权利要求1所述的一种集成滤波功能的低损耗射频开关，其特征在于：所述的并联PIN二极管偏置电路(7)包含第二旁路电容(7-4)，扼流电感(7-3)、第二扼流电阻(7-5)和第二直流焊盘(7-1)；
...【技术特征摘要】
1.一种集成滤波功能的低损耗射频开关，其特征在于：该集成滤波功能的低损耗射频开关包括介质基板(11)，所述的介质基板(11)的上表面有串联pin二极管(1)、并联pin二极管(2)、耦合的对偶复合左右手谐振器(8)、串联pin二极管偏置电路(6)、并联pin二极管偏置电路(7)和直流接地电感(9)，所述的介质基板(11)的下表面有金属地；
2.根据权利要求1所述的一种集成滤波功能的低损耗射频开关，其特征在于：所述的耦合的对偶复合左右手谐振器(8)包括对称耦合的第一耦合微带线(8-6)、第二耦合微带线(8-7)以及第一交指电容(8-1)、第一未耦合微带线(8-2)、第一焊盘(8-3)、第二未耦合微带线(8-4)、第三未耦合微带线(8-5)、第四未耦合微带线(8-8)、连接直流接地电感(9)的微带线(8-9)、第二焊盘(8-10)、第三焊盘(8-11)、第四焊盘(8-12)、第五未耦合微带线(8-13)、第二交指电容(8-14)，其中，
3.根据权利要求1所述的一种集成滤波功能的低损耗射频开关，其特征在于：该集成滤波功能的低损耗射频开关还包括输入电路(4)和输出电路(5)，；
4.根据权利要求2所述的一种集成滤波功能的低损耗射...
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