專利名稱：一種單刀雙擲開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種單刀雙擲開(kāi)關(guān)。
背景技術(shù)：
在射頻電路中經(jīng)常需要用開(kāi)關(guān)對(duì)信號(hào)進(jìn)行切換。按照信號(hào)通道形態(tài)劃分，
常用的開(kāi)關(guān)類型有單刀單擲(Single-Pole Single-Throw,簡(jiǎn)稱SPST)、單 刀雙擲(Single-Pole Double-Throw,簡(jiǎn)稱SPDT)、雙刀雙擲(Double-Pole Double-Throw,簡(jiǎn)稱DPDT)等。PIN二極管由于具有良好的開(kāi)關(guān)特性成為射頻 開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)的良好選擇。
PIN管是電流控制的可變電阻，當(dāng)在PIN管兩端加直流或低頻信號(hào)時(shí)，其 特性類似于一般二極管的I-V曲線，可作為整流元件使用，當(dāng)正向偏置時(shí)，PIN 管表現(xiàn)為一個(gè)小的直流電阻，這時(shí)I層稱為穿通狀態(tài)，在I層有一定的存儲(chǔ)電 荷Q，存儲(chǔ)電荷量決定了器件正向?qū)ù?lián)電阻的大小。當(dāng)零偏置時(shí)，I層耗 盡變寬，PIN管表現(xiàn)為高阻狀態(tài)。
當(dāng)加在PIN管兩端的信號(hào)頻率逐漸升高，意味著信號(hào)周期縮短，信號(hào)變化 速度加快，載流子復(fù)合時(shí)間跟不上信號(hào)周期的變化，因此PIN管的整流作用逐 漸減弱，最后消失。從外特性來(lái)看，PIN管對(duì)射頻信號(hào)的阻抗保持不變，這個(gè) 阻抗大小跟I區(qū)存儲(chǔ)電荷Q有關(guān)，即跟直流偏置信號(hào)的大小有關(guān)，反映為直流 偏置可以控制PIN管射頻阻抗的大小。
在正向偏置(控制信號(hào)為高電平)作用下，PIN管^^盡層變薄，對(duì)射頻信 號(hào)呈現(xiàn)低阻抗；在零偏置下(控制信號(hào)為低電平)，PIN管對(duì)射頻信號(hào)有高的 阻抗，這樣通過(guò)改變PIN管偏置電壓，可以起到控制射頻信號(hào)通斷的開(kāi)關(guān)作用。
PIN開(kāi)關(guān)的主要指標(biāo)有插入損耗(開(kāi)關(guān)接通時(shí))、隔離度(開(kāi)關(guān)切斷時(shí))、 開(kāi)關(guān)速度等指標(biāo)等，對(duì)于SPDT開(kāi)關(guān)，隔離度往往是較難實(shí)現(xiàn)的關(guān)^t指標(biāo)。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)SPDT開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，第一輸入端(inputl ) 和第二輸入端(i叩ut2)為SPDT開(kāi)關(guān)兩路射頻信號(hào)的輸入端口，第一控制端
(controll)和第二控制端(contro12)為SPDT開(kāi)關(guān)兩路控制信號(hào)的輸入端 口，該控制信號(hào)須具有一定的電流驅(qū)動(dòng)能力；輸出端(output)為SPDT開(kāi)關(guān) 射頻信號(hào)的輸出端口。
當(dāng)?shù)谝豢刂贫?controll)輸入高電平、第二控制端(contro12)輸入 低電平時(shí)，通過(guò)外接合適的直流偏置電路，使得與第一控制端(controll) 直接相連的PIN管D1處于正向?qū)顟B(tài)，Dl工作電流處于某一特定值，此時(shí)PIN 管D1對(duì)于第一輸入端(i叩utl )輸入的信號(hào)相當(dāng)于一個(gè)阻值很小的電阻，使 得第一輸入端(inputl)的信號(hào)幾乎完全通過(guò)PIN管D1至輸出端(output)輸 出。由于第二控制端(contro12)輸入低電平，與第二控制端(contro12 ) 直接相連的PIN管D2處于零偏置截止?fàn)顟B(tài)，D2工作電流為0，此時(shí)PIN管D2對(duì)于 第二輸入端(input2)輸入信號(hào)相當(dāng)于一個(gè)阻值很大的電阻，對(duì)于第二輸入 端(i叩ut2)輸入的射頻信號(hào)起到隔離左右。因此SPDT開(kāi)關(guān)選通第一輸入端
(inputl )的信號(hào)，對(duì)第二輸入端(input2 )的信號(hào)隔離；此時(shí)llr出端(output) 4僉測(cè)的第一輸入端(i叩utl)的信號(hào)功率與第一輸入端(inputl)的輸入功 率之比就是SPDT開(kāi)關(guān)對(duì)第一輸入端(i叩utl)的插入損耗；輸出端(output) -險(xiǎn)測(cè)的第二輸入端(i叩ut2)的信號(hào)功率與第二輸入端(input2)輸入功率 之比就是開(kāi)關(guān)對(duì)第二輸入端(input2)的隔離度。
當(dāng)?shù)谝豢刂贫?controll)輸入低電平、第二控制端(contro12)輸入 高電平時(shí)，與上述情況相反，此時(shí)SPDT開(kāi)關(guān)選通第二輸入端(inpuU)輸入 的信號(hào)，對(duì)第一輸入端(i叩utl)輸入的信號(hào)隔離。此時(shí)輸出端(output) 檢測(cè)的第二輸入端Unput2)輸入的信號(hào)功率與第二輸入端(input2)的輸 入功率之比就是SPDT開(kāi)關(guān)對(duì)第二輸入端(i叩ut2 )的插入損耗；輸出端
(output )檢測(cè)的第一輸入端(inputl )輸入的信號(hào)功率與第一輸入端
(inputl)的輸入功率之比就是SPDT開(kāi)關(guān)對(duì)第一輸入端(i叩utl )的隔離度。
SPDT開(kāi)關(guān)上述插入損耗、隔離度及各端口回波損耗指標(biāo)可以通過(guò)矢量網(wǎng) 絡(luò)分析儀測(cè)試得到結(jié)果。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)方案至少存在有如下問(wèn)題 對(duì)于隔離信號(hào)，現(xiàn)有SPDT開(kāi)關(guān)由于只有一個(gè)PIN管處于高阻狀態(tài)進(jìn)行隔離，沒(méi) 有其他隔離和吸收措施，易造成一定的射頻信號(hào)泄漏，使得開(kāi)關(guān)隔離度指標(biāo) 和回波損耗指標(biāo)較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種單刀雙擲開(kāi)關(guān)，以解決現(xiàn)有SPDT開(kāi)關(guān)由于沒(méi)有較 好的隔離和吸收措施易造成一定的射頻信號(hào)泄漏，開(kāi)關(guān)隔離度指標(biāo)和回波損 耗指標(biāo)較差的技術(shù)缺陷，從而實(shí)現(xiàn)良好的隔離度指標(biāo)和回波損耗指標(biāo)，可靠 性高等技術(shù)效果。
本發(fā)明通過(guò)一些實(shí)施例提供了一種單刀雙擲開(kāi)關(guān)，包括
第一 PIN管，第一輸入端和第一控制端通過(guò)該第一 PIN管與輸出端相
連接；
第二 PIN管，第二輸入端和第二控制端通過(guò)該第二 PIN管與輸出端相 連接；
還包括
第三PIN管，電耦合于所述第一輸入端和第二控制端之間； 第四PIN管，電耦合于所述第二輸入端和第一控制端之間； 第五PIN管，所述第一輸入端通過(guò)該第五PIN管與所述第一控制端和
第一 PIN管相連接；
第六PIN管，所述第二輸入端通過(guò)該第六PIN管與所述第二控制端和
第二 PIN管相連接；
第一吸收電路，所述第三PIN管的陽(yáng)極通過(guò)該第一吸收電3各接地； 第二吸收電路，所述第四PIN管的陽(yáng)極通過(guò)該第二吸收電鴻4妄地。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在現(xiàn)有SPDT開(kāi)關(guān)中增設(shè)PIN管，利用PIN管在正 向偏置的情況下對(duì)射頻信號(hào)呈現(xiàn)低阻抗，在零偏置的情況下對(duì)射頻信號(hào)呈 現(xiàn)出高阻抗，從而控制射頻信號(hào)的通斷，并通過(guò)設(shè)置吸收電路，使得在選 通第一輸入端口信號(hào)/第二輸入端口信號(hào)時(shí)，能保證對(duì)第二輸入端口的信 號(hào)/第一輸入端口的信號(hào)隔離，使得SPDT開(kāi)關(guān)的輸入端能夠達(dá)到良好的隔 離度指標(biāo)和回波損耗指標(biāo)的目的。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)SPDT開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明SPDT開(kāi)關(guān)實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明SPDT開(kāi)關(guān)實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的^t支術(shù)方案4故進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖2為本發(fā)明SPDT開(kāi)關(guān)實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，本實(shí)施例包 括第一PIN管Dl，第一輸入端(inputl )和第一控制端(controll )通過(guò)Dl 與輸出端(output )相連接，其中Dl的陰極與輸出端(output )相連接；第 二 PIN管D2，第二輸入端(input2 )和第二控制端(contro12 )通過(guò)D2與 輸出端(output)相連接，其中D2的陰極與輸出端(output)相連接。還包 括第三PIN管D3，電耦合在第一輸入端(i叩utl )和第二控制端(control2 ) 之間，其中D3的陰極與第一輸入端(i叩utl)相連接，D3的陽(yáng)極與第二控 制端(contro12 )相連接。第四PIN管D4，電耦合在第二輸入端(i叩ut2 ) 和第一控制端(controll)之間，其中D4的陰極與第二輸入端(inpuU )相 連接，D4的陽(yáng)極與第一控制端(controll)相連接。第五PIN管D5，第一輸 入端(i叩utl)通過(guò)D5與第一PIN管D1和第一控制端(controll)相連接， 其中第一輸入端(inputl )與D5的陰極相連接，第六PIN管D6，第二輸入 端(i叩ut2)通過(guò)D6與第二 PIN管D2和第二控制端(contro12)相連接， 其中第二輸入端(input2)與D6的陰極相連接。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在現(xiàn)有SPDT開(kāi)關(guān)中增設(shè)PIN管，利用PIN管在正 向偏置的情況下對(duì)射頻信號(hào)呈現(xiàn)低阻抗，在零偏置的情況下對(duì)射頻信號(hào)呈 現(xiàn)出高得阻抗，從而控制射頻信號(hào)的通斷，并通過(guò)設(shè)置吸收電路，使得在 選通第一輸入端口信號(hào)/第二輸入端口信號(hào)時(shí)，能保證對(duì)第二輸入端口的 信號(hào)/第一輸入端口的信號(hào)隔離，使得SPDT開(kāi)關(guān)的輸入端口能夠達(dá)到良好 的隔離度指標(biāo)和回波損耗指標(biāo)的目的。
在本實(shí)施例中，還包括由第一電容C1和第一電阻Rl構(gòu)成的第一吸收電 路，其中電容C1與D3的陽(yáng)極相連接，電阻R1接地；以及由第二電容C2和 第二電阻R2構(gòu)成的第二吸收電路，其中電容C2與D4的陽(yáng)極相連接，電阻 R2接地。
在本實(shí)施例中，還包括作為通直流阻交流元件的電感L1、 L2、 L3、 M、 L5、 L6和L7。第一控制端(controll)通過(guò)第一電感Ll與PIN管Dl和D5 的陽(yáng)極連接；第二控制端(contro12)通過(guò)第二電感L2與PIN管D2和D6的 陽(yáng)極連接；第三電感L3電耦合在第一控制端(controll)和PIN管D4的陽(yáng) 極之間；第四電感L4電耦合在第二控制端(contro12)和PIN管D3的陽(yáng)極 之間；第五電感L5電耦合在輸出端(output)和地之間；第六電感L6電耦 合在PIN管D5和D3的連接端與地之間；第七電感U電耦合在PIN管D6和 D4的連4姿端和i也之間。
在本實(shí)施例中，第一輸入端(inputl )和第二輸入端(inpuU )為SPDT 開(kāi)關(guān)兩^各射頻信號(hào)的輸入端口 ，第一控制端(controll)和第二控制端 (contro12 )為SPDT開(kāi)關(guān)的兩路控制信號(hào)的輸入端口 ，該控制信號(hào)具有一定 的電流驅(qū)動(dòng)能力；輸出端(output)為開(kāi)關(guān)射頻信號(hào)輸出端口。當(dāng)?shù)谝豢刂?端(controll )輸入高電平，如3. 3V電壓，第二控制端(contro12 )輸入低
電平，如0V電壓時(shí)，通過(guò)外接直流偏置電路提供合適的電流，使得與第一控
制端(control 1 )直接相連的PIN管Dl、 D5和D4處于正向?qū)顟B(tài)，其工 作電流為某一固定值，此時(shí)PIN管D5和Dl對(duì)于第一輸入端(inputl )輸入 的信號(hào)來(lái)說(shuō)相當(dāng)于一個(gè)阻值很小的電阻，因此第一輸入端(i叩utl)輸入的 信號(hào)幾乎完全通過(guò)PIN管D5和D1輸出至輸出端(output)。
在上述技術(shù)方案中，由于第二控制端(contro12)輸入低電平，與第二 控制端(contro12)直接相連的PIN管D3、 D2、和D6處于零偏置截止?fàn)顟B(tài)， 其工作電流為0，此時(shí)PIN管D2和D6對(duì)于第二輸入端(input2 )的輸入信 號(hào)來(lái)說(shuō)相當(dāng)于一個(gè)阻值很大的電阻，因此對(duì)第二輸入端(input2)的射頻信 號(hào)起到隔離作用。
由于PIN管D4處于正向?qū)顟B(tài)，由第二輸入端(input2 )輸入的射頻 信號(hào)幾乎完全通過(guò)D4，被由第二電容C2和第二電阻R2構(gòu)成的第二吸收電路 所吸收。因此SPDT開(kāi)關(guān)選通第一輸入端(i叩utl)的信號(hào)時(shí)，對(duì)第二輸入端 (input2 )的信號(hào)隔離。這時(shí)輸出端(output )檢測(cè)到的第二輸入端(i叩ut2 ) 的信號(hào)功率與第二輸入端(input2 )的輸入功率之比就是SPDT開(kāi)關(guān)對(duì)第二輸 入端(input2)的隔離度。在第一控制端(controll)輸入高電平，第二控 制端(contro12)輸入低電平的情況下，第一輸入端(inputl )的信號(hào)^皮選 通輸出至輸出端(output)。對(duì)于被隔離的第二輸入端(input2)的射頻信 號(hào)，PIN管D2和D6由于處于高阻抗?fàn)顟B(tài)而起到隔離作用，同時(shí)PIN管D4處 于正向?qū)顟B(tài)，使第二輸入端(i叩ut2)的射頻信號(hào)幾乎完全通過(guò)D4，被 由第二電容C2和第二電阻R2組成的第二吸收電路吸收，回波損耗降低，從 而使得第二輸入端(i叩ut2)具有良好的隔離度指標(biāo)和回波損耗特性。
當(dāng)?shù)谝豢刂贫?controll)輸入低電平，第二控制端(contro12)輸入 高電平時(shí)，與上述情況相反，SPDT開(kāi)關(guān)選通第二輸入端(inpuU)的射頻信 號(hào)，對(duì)第 一輸入端(inpu11)的信號(hào)隔離。對(duì)于被隔離的第 一輸入端(inpu11 ) 的射頻信號(hào)，PIN管Dl和D5由于處于高阻抗?fàn)顟B(tài)而起到隔離作用，同時(shí)PIN管D3處于正向?qū)顟B(tài)，使第一輸入端(inputl )的射頻信號(hào)幾乎完全通過(guò) D3,被由第一電容C1和第一電阻R1組成的第一吸收電路吸收，回波損耗降 低，從而使得第一輸入端(inputl )具有良好的隔離度指標(biāo)和回波損耗特性。 在上述技術(shù)方案中，通直流阻交流元件也可以選用-茲珠代替電感。 本實(shí)施例結(jié)構(gòu)筒單，成本低，可靠性高，具有良好的隔離度指標(biāo)和回波 損耗特性。
圖3為本發(fā)明SPDT開(kāi)關(guān)實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，本實(shí)施例與 上述實(shí)施例的區(qū)別在于本實(shí)施例的第一吸收電路由第一電容C1構(gòu)成，第二 吸收電路由第二電容C2構(gòu)成。本實(shí)施例的插入損耗指標(biāo)完全不受影響，隔離 度和端口回波損耗指標(biāo)與上述實(shí)施例相比，稍有下降。
本實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，具有良好的隔離度指標(biāo)和回波 損耗特性。
最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其 限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者 對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù) 方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種單刀雙擲開(kāi)關(guān)，包括第一PIN管，第一輸入端和第一控制端通過(guò)該第一PIN管與輸出端相連接；第二PIN管，第二輸入端和第二控制端通過(guò)該第二PIN管與輸出端相連接；其特征在于，還包括第三PIN管，電耦合在所述第一輸入端和第二控制端之間；第四PIN管，電耦合在所述第二輸入端和第一控制端之間；第五PIN管，所述第一輸入端通過(guò)該第五PIN管與所述第一控制端和第一PIN管相連接；第六PIN管，所述第二輸入端通過(guò)該第六PIN管與所述第二控制端和第二PIN管相連接；第一吸收電路，所述第三PIN管的陽(yáng)極通過(guò)該第一吸收電路接地；第二吸收電路，所述第四PIN管的陽(yáng)極通過(guò)該第二吸收電路接地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單刀雙擲開(kāi)關(guān)，其特征在于，還包括 第一通直流阻交流元件，所述第一控制端通過(guò)該第一通直流阻交流元件與所述第五PIN管的陽(yáng)極和第一 PIN管的陽(yáng)極相連接；第二通直流阻交流元件，所述第二控制端通過(guò)該第二通直流阻交流元件與所述第六PIN管的陽(yáng)極和第二 PIN管的陽(yáng)極相連接；第三通直流阻交流元件，電耦合在所述第一控制端和第四PIN管的陽(yáng)極之間；第四通直流阻交流元件，電耦合在所述第二控制端和第三PIN管的陽(yáng) 極之間；第五通直流阻交流元件，所述輸出端通過(guò)該第五通直流阻交流元件接地；第六通直流阻交流元件，電耦合于所述第一輸入端和地之間； 第七通直流阻交流元件，電耦合于所述第二輸入端和地之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單刀雙擲開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述第一 吸收電路由第一電容和第一電阻串聯(lián)組成，所述第一電容/第一電阻與第 三PIN管的陽(yáng)極相連接，所述第一電阻/第一電容接地；所述第二吸收電路由第二電容和第二電阻串聯(lián)組成，所述第二電容/ 第二電阻與第四PIN管的陽(yáng)極相連接，所述第二電阻/第二電容接地。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單刀雙擲開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述第一 吸收電路由第一電容構(gòu)成，所述第一電容電耦合于所述第三PIN管的陽(yáng)極 與地之間；所述第二吸收電路由第二電容構(gòu)成，所述第二電容電耦合于所述第四 PIN管的陽(yáng)極與地之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單刀雙擲開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述第一 輸入端與所述第三PIN管和第五PIN管的陰極相連接；所述第二輸入端與所述第四PIN管和第六PIN管的陰極相連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單刀雙擲開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述第一 PIN管的陽(yáng)極與所述第五PIN管的陽(yáng)極相連接；所述第二 PIN管的陽(yáng)極與所述第六PIN管的陽(yáng)極相連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單刀雙擲開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述輸出 端與所述第一 PIN管和第二 PIN管的陰極相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單刀雙擲開(kāi)關(guān)，包括第一PIN管，第一輸入端和第一控制端通過(guò)該第一PIN管與輸出端相連；第二PIN管，第二輸入端和第二控制端通過(guò)該第二PIN管與輸出端相連；還包括第三PIN管，電耦合在所述第一輸入端和第二控制端之間；第四PIN管，電耦合在所述第二輸入端和第一控制端之間；第五PIN管，所述第一輸入端通過(guò)該第五PIN管與所述第一控制端相連；第六PIN管，所述第二輸入端通過(guò)該第六PIN管與所述第二控制端相連；第一吸收電路，與所述第三PIN管的陽(yáng)極相連；第二吸收電路，與所述第四PIN管的陽(yáng)極相連。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，具有良好的回波損耗指標(biāo)和隔離度指標(biāo)。
文檔編號(hào)H03K17/51GK101188415SQ200710179469
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
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