天线开关以及通信设备制造技术

本公开涉及天线开关以及通信设备。本发明专利技术旨在抑制RFIC的规模和功耗的增大。作为天线开关的部件的第一开关切换在第一端子与与天线耦合的第三端子之间传播高频信号的第一状态和中断高频信号的第二状态。第二开关在第二端子与第三端子之间与第一开关无关地切换第一和第二状态。处在第一状态下的第一和第二开关之后调整多个级的任何一级中的高频信号的衰减量。

【技术实现步骤摘要】
天线开关以及通信设备交叉参考相关申请2011年9月16日提交的日本专利申请2011-203480包括说明书、附图和摘要的公开内容通过引用全文并入本文中。
本专利技术涉及天线开关以及通信设备，更具体地，涉及调整高频信号的功率的技术。
技术介绍
像蜂窝式电话那样的通信设备在进行通信设备之间的无线电通信的时候与作为中继设备的基站通信。一个基站的通信范围被称为一个小区。在一个小区中，通信设备依照与基站的距离调整高频信号的发射功率和接收灵敏度。一般说来，发射功率必须依照与基站的距离在大约-50dBm至30dBm的范围内调整。发射功率的调整通过改变安装在通信设备上的RFIC（射频集成电路）或HPA（高功率放大器）的增益来进行。另一方面，在调整接收灵敏度的时候，改变RFIC中的LAN（低噪声放大器）的增益，使得来自基站的高频信号的接收功率变成可以解调信号的水平。专利文献1公开了并行地设置具有不同增益的多个放大器以及依照要满足的发射功率或接收功率交替选择用于放大高频信号的放大器的通信设备。专利文献2公开了以时分方式在高频信号的发射和接收之间切换的天线开关。相关技术文献专利文献专利文献1日本待审专利公告平9(1997)130275专利文献2日本待审专利公告2010-178026专利文献3日本待审专利公告平6(1994)252794
技术实现思路
本专利技术的专利技术人发现现有通信设备存在RFIC的规模和功耗大的问题。具体地说，在调整发射功率的时候，不能通过HPA的增益调整充分降低发射功率。因此，在将发射功率降低到0dBm或更小的情况下，主要进行通过RFIC的增益调整。因此，RFIC需要大约60dB至70dB的宽动态范围，并且这使RFIC的规模和功耗增大。例如，RFIC必须设有抑制局部泄漏的隔离电路、它的控制机构等。另一方面，在调整接收灵敏度的时候，由于接收功率随与基站的距离而变，所以LAN的增益需要预定的动态范围，并且这使RFIC的规模和功耗增大。例如，有必要在多级中设置放大器，并对每个放大器分别进行控制。作为一种参考技术，专利文献3公开了当接收功率太高时，打开天线开关的接收端子以衰减接收信号的通信设备。但是，在该通信设备中，不能使RFIC所需的动态范围充分地变窄。实际上，在天线开关的后级上设置了许多级的放大器。作为本专利技术的一个实施例的天线开关包括在天线与后级电路之间排他地切换传播高频信号的状态和中断高频信号的状态的第一和第二开关。在传播高频信号的时候，每个开关调整到多个级的任何一级的高频信号的衰减量。也就是说，在本专利技术中，通过改变天线开关的通道损失（passageloss），使高频信号衰减。因此，可以使RFIC所需的动态范围变窄。按照本专利技术，可以抑制RFIC的规模和功耗增大。附图说明图1是示出应用按照本专利技术第一实施例的天线开关的通信设备的一个配置例子的框图；图2是示出应用按照本专利技术第一实施例的天线开关的通信设备的另一个配置例子的框图；图3是示出按照本专利技术第一实施例的天线开关的一个配置例子的框图；图4是示出按照本专利技术第一实施例的天线开关的一个操作例子的框图；图5是说明按照本专利技术第一实施例的天线开关的有用性的示意图；图6A和图6B是说明按照本专利技术第一实施例的天线开关的有效性的图；图7是说明按照本专利技术第一实施例的天线开关的有效性的框图；图8A和图8B是说明按照本专利技术第一实施例的天线开关的有效性的图；图9是示出按照本专利技术第二实施例的天线开关的一个配置例子的框图；图10是示出按照本专利技术第二实施例的天线开关的一个操作例子的框图；图11是示出按照本专利技术第三实施例的天线开关的一个配置例子的框图；图12是示出按照本专利技术第三实施例的天线开关的一个操作例子的框图；图13是示出按照本专利技术第四实施例的天线开关的一个配置例子的框图；图14是示出按照本专利技术第四实施例的天线开关的一个操作例子的框图；图15是示出按照本专利技术第五实施例的天线开关的一个配置例子的框图；以及图16是示出按照本专利技术第五实施例的天线开关的一个操作例子的框图。具体实施方式在下文中,将参考图1-16描述按照本专利技术的天线开关以及应用天线开关的通信设备的第一至第五实施例。在附图中，相同标号表示相同部件。为了使描述清楚起见，将不对描述作不必要的重复。第一实施例如图1所示，第一实施例的通信设备1A作为通信系统，采用像WCDMA（宽带码分多址）那样的FDD（频分双工）方法。通信设备1A含有按照该实施例的天线开关10和发射/接收电路20。天线开关10包括两个信号端子101和102、耦合天线30的天线端子103、和两个开关201和202。开关201在在信号端子101与天线端子103之间传播高频信号的状态（下文称为传播状态）与中断高频信号的状态（下文称为中断状态）之间切换。开关202与开关201无关地在信号端子102与天线端子103之间切换传播状态和中断状态。在传播状态下，开关201和202中的每一个在发射/接收电路20的控制下，如下面所述，调整到多个级的任何一级的高频信号的衰减量。在如下描述中，该调整也被叫做SW损失调整。另一方面，发射/接收电路20包括BB（基带）电路40、RFIC50、两个HPA60_1和60_2、和两个双工器70_1和70_2。BB电路40生成所希望的基带信号，将它输出到RFIC50，并处理由RFIC50供应的基带信号。RFIC50对由BB电路40供应的基带信号进行像调制和频率转换那样的处理，并将通过处理获得的高频信号输出到HPA60_1和60_2。具体地说，RFIC50在使用频带“A”的系统环境下将高频信号输出到HPA60_1。在这种情况下，RFIC50或BB电路40预先控制天线开关10，将开关201切换到传播状态，并将开关202切换到中断状态。另一方面，在使用频带“B”的系统环境下，RFIC50将高频信号输出到HPA60_2。在这种情况下，RFIC50或BB电路40预先控制天线开关10，将开关202切换到传播状态，并将开关201切换到中断状态。因此，高频信号经由双工器70_1或70_2和开关201或202从天线30发射出去。RFIC50或BB电路40除了进行与天线开关10的SW损失调整有关的控制之外，还进行改变HPA60_1或60_2的增益的控制。在使用频带“A”的系统环境下，RFIC50经由天线30、开关201、和双工器70_1接收高频信号。另一方面，在使用频带“B”的系统环境下，RFIC50经由天线30、开关202、和双工器70_2接收高频信号。RFIC50对接收的高频信号进行像解调和频率转换那样的处理，并将通过处理获得的基带信号输出到BB电路40。在发射操作中，在必须将高频信号的发射功率降低到预定水平（例如，-30dBm）或更小的情况下，RFIC50或BB电路40使天线开关10进行SW损失调整，以使高频信号衰减到所希望的电平。一般说来，要满足的发射功率的数值由基站指示。这样，可以将来自RFIC50的输出电平的下限值设置成比要满足的发射功率的下限值高的预定值。因此，可以使发射高频信号时RFIC50所需的动态范围变窄。另一方面，在接收操作中，RFIC50或BB电路40依照RFIC50测量的RSSI（接收信号强度指示符）等使天线开关10进行SW损失调整，以使输入到RFIC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线开关，包含：第一端子；第二端子；与天线耦合的第三端子；第一开关，用于切换使高频信号在第一和第二端子之间传播的第一状态和中断高频信号的第二状态；以及第二开关，用于在第二和第三端子之间与第一开关无关地切换第一状态和第二状态，其中处在第一状态下的第一和第二开关中的每一个调整到多个级中的任何一级的高频信号的衰减量。

【技术特征摘要】
2011.09.16 JP 2011-2034801.一种天线开关，包含：第一端子；第二端子；与天线耦合的第三端子；第一开关，用于切换使高频信号在第一和第三端子之间传播的第一状态和中断高频信号的第二状态；以及第二开关，用于在第二和第三端子之间切换第一状态和第二状态，其中当第一开关被设置为第一状态和第二状态中的一个时，第二开关被设置为第一状态和第二状态中的另一个，其中处在第一状态下的第一和第二开关中的每一个调整到多个级中的任何一级的高频信号的衰减量。2.按照权利要求1所述的天线开关，其中第一和第二开关中的每一个具有第一场效应晶体管FET系列，所述第一开关的所述第一FET系列包括串联耦合在第一端子与第三端子之间的多个FET，所述第二开关的所述第一FET系列包括串联耦合在第二端子与第三端子之间的多个FET，并且其中断开作为处于所述第一状态的所述第一或第二开关的所述第一FET系列的一部分的FET而接通处于所述第一状态的所述第一或第二开关的所述第一FET系列的其余的FET，以便传播所述高频信号，并按照断开的FET的数目调整所述衰减量。3.按照权利要求2所述的天线开关，其中通过改变接通的至少一部分FET的电阻值进一步调整所述衰减量。4.按照权利要求2所述的天线开关，其中第一和第二开关中的每一个具有第二FET系列，所述第一开关的所述第二FET系列包括串联耦合在第一端子与接地点之间的多个FET，所述第二开关的所述第二FET系列包括串联耦合在第二端子与接地点之间的多个FET，并且其中接通作为处于所述第一状态的所述第一或第二开关的所述第二FET系列的至少一部分的FET，以便分流所述高频信号，并按照第二FET系列中接通的FET的数目进一步调整所述衰减量。5.按照权利要求3所述的天线开关，其中第一和第二开关中的每一个具有第二FET系列，所述第一开关的所述第二FET系列包括串联耦合在第一端子与接地点之间的多个FET，所述第二开关的所述第二FET系列包括串联耦合在第二端子与接地点之间的多个FET，并且其中接通作为处于所述第一状态的所述第一或第二开关的所述第二FET系列的至少一部分的FET，以便分流所述高频信号，并按照第二FET系列中接通的FET的数目进一步调整所述衰减量。6.按照权利要求1所述的天线开关，其中第一开关包括串联耦合在第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤聪，堀和明，樱井智，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：