高频开关组件、发送器和方法技术

本发明专利技术涉及高频开关组件、发送器和方法。一种具有第一开关状态和第二开关状态的高频开关组件包括发送器构件和开关组件。所述发送器构件包括初级侧和具有第一次级侧端子和第二次级侧端子的次级侧，并被实现为借助于电感耦合将施加到其初级侧的HF输入信号发送到其次级侧。所述开关组件被实现为在第一开关状态下将第一参考电位施加到第一次级侧端子，从而在第一开关状态下，第一发送器输出信号可在第二次级侧端子处被抽出，第一发送器输出信号基于施加到发送器构件的初级侧的HF输入信号。此外，所述开关组件被实现为在第二开关状态下将第二参考电位施加到第二次级侧端子，从而在第二开关状态下，第二发送器输出信号可在第一次级侧端子处被抽出，第二发送器输出信号基于施加到发送器构件的初级侧的HF输入信号。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术的实施例提供了一种可被用于例如高频信号源中的高频开关组件。进一步的实施例提供了一种可被用在例如移动无线电装置中的发送器。对于存在的移动无线电标准，在全球范围内，许多不同的频率范围已被管理机构定义或分配。因此，对于移动无线电电话的可能在全球范围内的且不受限的可使用性，制造商面临着覆盖这些不同频带的挑战。在现代应用中，日益集成的复杂高频电路被使用，这允许节省越来越多的早期在印刷电路板上必要的分立装置。这些高频芯片包括整个接收器、发送器、频率产生、信号处理以及可能的供电电压调节。 然而，目前为止，仍然不可能集成例如高频范围内的非常有选择性的高质量滤波器，然而，由于系统操作的方式，在高频信号路径中需要所述滤波器。因此，要支持的每个频带将被单独处理，并且所述路径将借助于高频信号复用器而在天线前面被直接组合。由于要支持的所有信号路径在印刷电路板上被不同地处理，因此芯片制造商面临着这样的任务或者在高频芯片上提供相应数量的信号源(发送器输出)和信号宿(sink)(接收器输入)，或者可替换地提供较少数量的通用源和宿，然而所述通用源和宿然后能够借助于另外的外部开关被连接到单独的发送和接收路径。这里，芯片制造商将更喜欢第二种方法，因此这耗费较少的芯片区域和电路努力(circuit effort)，并且对他来说通常是不那么昂贵的替代方案。然而，电话制造商将宁愿尝试使用第一种替代方案，即，更喜欢在印刷电路板上具有很少开关的尽可能简单的布置。这节省了装置成本、开发努力，并且由于缺少开关造成信号链内的信号损耗而变得更小，因此通常允许更好质量的信号链。信号路径内的开关自然导致由有限电导和寄生电容引起的信号损耗。因此，外部开关一般能够通过使用特定技术而被建造得比那些通过半导体技术在芯片内制造的开关具有更好的性能。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种具有第一开关状态和第二开关状态的高频开关组件。所述高频开关组件包括具有初级侧和次级侧的发送器构件，所述次级侧具有第一次级端子和第二次级侧端子。发送器构件被实现为借助于电感耦合将施加到其初级侧的高频输入信号(HF输入信号)发送到其次级侧。另外，所述高频开关组件包括开关组件，所述开关组件被实现为在第一开关状态下将第一参考电位施加到第一次级侧端子，从而在第一开关状态下，第一发送器输出信号可在第二次级侧端子处被抽出，第一发送器输出信号基于施加到发送器构件的初级侧的HF输入信号，并且所述开关组件被实现为在第二开关状态下将第二参考电位施加到第二次级侧端子，从而在第二开关状态下，第二发送器输出信号可在第一次级侧端子处被抽出，第二发送器输出信号基于施加到发送器构件的初级侧的HF输入信号。附图说明以下将参照附图更详细地描述本专利技术的实施例，附图示出图Ia是根据用于单相HF输入信号的实施例的高频开关组件的等效图；图Ib是根据用于差分HF输入信号的实施例的高频开关组件的等效图；图2a是根据用于标准CMOS半导体工艺的实施例的高频开关组件的等效图；图2b是图2a中示出的电路的可能实施方式的等效图；图3是通过可开关阻抗对图2b中示出的电路的可能扩展；图4是根据实施例的发送器的框图；以及图5是根据实施例的方法的流程图。具体实施例方式在下面基于附图详细描述本专利技术的实施例之前，应该注意，在附图中等同的元件或具有相同功能的元件被设置了相同的参考标号，并且对这些元件的重复描述被省略。因此，对设置有相同参考标号的元件的描述是可互换的。图Ia不出根据实施例的闻频开关组件100的等效图。闻频开关组件包括第一开关状态和第~■开关状态。另外，闻频开关组件100包括具有初级侧103和次级侧105的发送器构件100。次级侧105包括第一次级侧端子SI和第二次级侧端子S2。发送器构件101被实现为借助于电感耦合将施加到其初级侧102的HF输入信号107发送到其次级侧105。另外，高频开关组件100包括开关组件109，所述开关组件109被实现为在第一开关状态下将第一参考电位Vrefl施加到或提供给发送器构件101的次级侧105的第一次级侧端子SI，从而在第一开关状态下，第一发送器输出信号Illa可在第二次级侧端子S2处被抽出，第一发送器输出信号Illa基于施加到发送器构件101的初级侧103的HF输入信号107。另外，所述开关组件109被实现为在第二开关状态下将第二参考电位Vref2施加到或提供给发送器构件101的次级侧105的第二次级侧端子S2，从而在第二开关状态下，第二发送器输出信号Illb可在第一次级侧端子Fl处被抽出，第二发送器输出信号Illb基于施加到发送器构件101的初级侧103的HF输入信号107。图I中不出的闻频开关组件100实现了 依据闻频开关组件100的开关状态(并依据发送器构件101的发送器比率)，HF输入信号107可在第一次级侧端子SI处或第二次级侧端子S2处被抽出，而参考电位(例如，Vrefl或Vref2)被施加到相应的另一次级侧端子。因此，在信号情况下高频开关组件100可被布置为所谓的分路开关，其中高频开关组件100的一端(次级侧端子S1、S2之一)被分别连接到参考电位(以及尤其连接到高频接地)，并且因此并不是开关(或高频开关组件100)的两个端子S1、S2都被施加高频输入信号107。这使得图Ia中示出的开关或图Ia中示出的高频开关组件100可被制造得具有更低的欧姆值且更加线性，从而HF输入信号107比其在可能已知的高频转换开关中的情况下受影响更少。 另外，图Ia中示出的组件允许舍弃串联开关，其中，HF输入信号107将被施加到所述串联开关的两个端子，并且从而由于损耗和失真将导致较低的性能。根据一些实施例，第一开关状态和第二开关状态在时间上可以是连续的，从而在预定时间点，或者第一发送器输出信号Illa基于HF输入信号107或者第二发送器输出信号11 Ib基于HF输入信号107。换句话说,在第一开关状态下,第二次级侧端子S2处的电位或HF信号基于发送器构件101的初级侧103上的HF输入信号107，并且在第一次级侧端子SI处的电位对应于第一参考电位VrefI。在第二开关状态下，这是相反的，即，第一次级侧端子SI处的电位或HF信号基于发送器构件101的初级侧上的HF输入信号107，并且第二次级侧端子S2处的电位基于第二参考电位Vref2。因此，在预定时间点，HF输入信号107总是仅在这两个次级侧端子SI、S2中的一个上被发送，因为开关组件109在另一相应次级侧端子处提供参考电位Vrefl、Vref 2中的一个。根据进一步的实施例，高频开关组件100还可包括第一输出端子113a和第二输出端子113b。输出端子113a、113b可形成例如在其上集成高频开关组件100的芯片的端子。第一输出端子113a可被耦合至第二次级侧端子S2，从而在第一开关状态下，与第一发送器输出信号Illa相等或至少基于第一发送器输出信号Illa的第一 HF输出信号115a可在第一输出端子113a处被抽出。第二输出端子113b可被耦合至第一次级侧端子SI，从而在第 二开关状态下，与第二发送器输出信号Illb相等或至少基于第二发送器输出信号Illb的第二 HF输出信号115b可在第二输出端子113b处被抽出。在本申请中，耦合意味着直接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.28 DE 102011004869.3;2011.03.28 DE 10201101.一种具有第一开关状态和第二开关状态的高频开关组件(100、100’、200、200’)，包括 发送器构件(101、101，)，其具有初级侧(103、103’)和次级侧(105)，所述次级侧(105)具有第一次级侧端子(SI)和第二次级侧端子(S2)，其中，所述发送器构件(101、101’ )被实现为借助于电感耦合将施加到其初级侧(103、103’)的HF输入信号(107、107a、107b)发送到其次级侧(105);以及 开关组件(109)，其被实现为在所述第一开关状态下将第一参考电位(Vrefl)施加到所述第一次级侧端子(SI)，从而在所述第一开关状态下，第一发送器输出信号(Illa)可在所述第二次级侧端子(S2)处被抽出，所述第一发送器输出信号(Illa)基于施加到所述发送器构件(101、101，)的初级侧(103、103，)的HF输入信号(107、107a、107b)，并且所述开关组件(109)被实现为在所述第二开关状态下将第二参考电位(Vref2)施加到所述第二次级侧端子(S2)，从而在所述第二开关状态下，第二发送器输出信号(Illb)可在所述第一次级侧端子(SI)处被抽出，所述第二发送器输出信号(Illb)基于施加到所述发送器构件(101、101，)的初级侧(103、103，)的 HF 输入信号(107、107a、107b)。2.根据权利要求I所述的高频开关组件(100、100，、200、200，)， 其中，第一开关状态和第二开关状态在时间上连续，从而在预定时间点，或者第一发送器输出信号(Illa)基于HF输入信号(107、107a、107b),或者第二发送器输出信号(Illb)基于HF输入信号(107、107a、107b)。3.高频开关组件(100、100，、200、200，)， 还包括第一输出端子(113a)和第二输出端子(115a)； 其中，第一输出端子(113a)被耦合至第二次级侧端子(S2)，从而在第一开关状态下，第一 HF输出信号(115a)可在第一输出端子处被抽出，所述第一 HF输出信号(115a)等于第一发送器输出信号(Illa)或基于第一发送器输出信号(Illa);以及 其中，第二输出端子(113b)被耦合至第一次级侧端子(SI)，从而在第二开关状态下，第二HF输出信号(115b)可在第二输出端子(113b)处被抽出，所述第二HF输出信号(115b)等于第二发送器输出信号(Illb)或基于第二发送器输出信号(111b)。4.根据权利要求3所述的高频开关组件(100、100，、200、200，)， 其中，第一输出端子(113a)被耦合至开关组件(109)，从而在第二开关状态下，第一输出端子(113a)处的电位独立于HF输入信号(107、107a、107b);以及 其中，第二输出端子(113b)被耦合至开关组件(109)，从而在第一开关状态下，第二输出端子(113b)处的电位独立于HF输入信号(107、107a、107b)。5.根据权利要求3或4之一所述的高频开关组件(100、100’、200)，其中，第一输出端子(113a)借助于耦合电容器(C4)被耦合至第二次级侧端子(S2)，从而施加到第二次级侧端子(S2)的信号被无DC地发送到第一输出端子(113a);或者 其中，第二输出端子(113b)借助于第二耦合电容器(C3)被耦合至第一次级侧端子(SI)，从而施加到第一次级侧端子(SI)的信号被无DC地发送到第二输出端子(113b)。6.根据权利要求I至5之一所述的高频开关组件(100、100’、200、200’)， 还包括至少一个隔直流电容器(C2、C3)，所述至少一个隔直流电容器(C2、C3)连接在其中提供参考电位(Vrefl、Vref2)之一的参考电位端子(I 19a、119b)与用于提供高频接地节点的高频开关组件(100、100’、200、200，)的接地端子(117)之间。7.根据权利要求I至6之一所述的高频开关组件(100、100’、200、200’)， 其中，开关组件(109)包括第一开关(SWUNl)和第二开关(SW2、MP1);以及 其中，第一开关(SWUMNl)被实现为在第一开关状态下将第一参考电位(Vrefl)施加到第一次级侧端子(SI);以及 其中，第二开关(SW2、MP1)被实现为在第二开关状态下将第二参考电位(Vref2)施加到第二次级侧端子(S2)。8.根据权利要求I至7之一所述的高频开关组件(100、100’、200、200’)， 其中，第一开关(SWUMNl)和第二开关(SW2、MP1)被控制成使得在第一开关状态下第一开关(SWUMNl)导电且第二开关(SW2、MP1)不导电，并且使得在第二开关状态下第二开关(SW2、MP1)导电且第一开关(SWUNl)不导电。9.根据权利要求7或8之一所述的高频开关组件(100、100，、200、200，)， 其中，第一开关(SW1、^1)被连接在第一次级侧端子(SI)与其中提供第一参考电位(Vrefl)的第一参考电位端子(119a)之间，以在第一开关状态下将第一次级侧端子(SI)耦合至第一参考电位端子(119a);以及 其中，第二开关(SW2、MP1)被连接在第二次级侧端子(S2)与其中提供第二参考电位(Vref2)的第二参考电位端子(119b)之间，以在第二开关状态下将第二次级侧端子(S2)耦合至第二参考电位端子(11%)。10.根据权利要求7至9之一所述的高频开关组件(200、200’)， 其中，第一开关(SWl)被实现为第一开关晶体管(MNl)，以及第二开关(SW2)被实现为第二开关晶体管(MPl)，以及 其中，开关晶体管(MNUMPl)的控制端子(234、236)被连接成使得当第二开关晶体管(MPl)处于其不导电状态时第一开关晶体管(MNl)处于其导电状态，反之亦然。11.根据权利要求10所述的高频开关组件(200、200’)， 其中，第一开关晶体管(MNl)是第一晶体管类型的，以及第二开关晶体管(MPl)是与第一晶体管类型互补的第二晶体管类型的。12.根据权利要求7至11之一所述的高频开关组件(200、200’)， 其中，第一开关(SW1、^1)的可开关路径(130)被连接在其中提供第一参考电位(Vrefl)的第一参考电位端子(119a)与第一次级侧端子(SI)之间，以及第二开关(SW2、MPl)的可开关路径(232)被连接在其中提供第二参考电位(Vref2)的第二参考电位端子(11%)与第二次级侧端子(S2)之间。13.根据权利要求7至12之一所述的高频开关组件(200、200’)， 其中，开关(SW1、MN1、SW2、MP1)的控制端子(234、236)被耦合至参考电位转换开关(238 INV)，其中，参考电位转换开关(238INV)被实现为在第一开关状态下在开关(SW1、MN1、SW2、MP1)的控制端子(234、236)处提供第三参考电位(Vref3)或第二参考电位(Vref2)，以及在第二开关状态下在开关(SW1、MNU Sff2, MPl)的控制端子(234、236)处提供第一参考电位(Vrefl),从而在第一开关状态下,第一开关(SW1、MN1)处于其导电状态以将第一参考电位(Vrefl)施加到第一次级侧端子(SI)，并且从而在第二开关状态下，第二开关(SW2、MP1)处于其导电状态以将第二参考电位(Vref2)施加到第二次级侧端子(S2)。14.根据权利要求13所述的高频开关组件(200、200’)， 其中，第三参考电位(Vref3)的大小被选择为高于或等于第二参考电位(Vref2)的大小。15.根据权利要求14所述的高频开关组件(200、200’)， 其中，参考电位转换开关(238)包括反相器(INV)，反相器(INV)被实现为依据施加到其输入的控制信号(Vcontrol)，在预定时间点在开关(SWl、MNl、SW2、MPl)的控制输入(234,236)处提供第一参考电位(Vrefl)或第二参考电位(Vref2)。16.根据权利要求I至15之一所述的高频开关组件(100、100，、200、200，)， 其中，发送器构件(ioiuor)被实现为变压器(101、101，)，其中，变压器(101、101，)包括其初级侧(103、103’ )的初级绕组以及其次级侧(...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·戈斯曼，J·莫雷拉，
申请(专利权)人：英特尔移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：