本發(fā)明涉及射頻電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域,特別涉及一種差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)和射頻終端。
背景技術(shù):
在無(wú)線或者移動(dòng)通信系統(tǒng)中,常常會(huì)用到射頻開(kāi)關(guān)(Radio Frequency Switch,簡(jiǎn)稱RFSW)進(jìn)行射頻通道選擇。以手機(jī)為例,雙刀雙擲(Dual-PoleDual-Throw,簡(jiǎn)稱DPDT)類型的射頻開(kāi)關(guān)可為手機(jī)的發(fā)射和接收無(wú)線信號(hào)進(jìn)行通道選擇。所述無(wú)線信號(hào)為差分信號(hào),可提高數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)目垢蓴_特性。所述DPDT射頻開(kāi)關(guān)一般耦接天線端口,其包括的兩個(gè)開(kāi)關(guān)分支在共用天線的情況下實(shí)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)的接收和發(fā)射。
目前,CMOS工藝以較低的成本及集成整合優(yōu)勢(shì),逐漸成為射頻開(kāi)關(guān)的主流工藝。隨著移動(dòng)通信的發(fā)展,射頻開(kāi)關(guān)的電路結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜,要求射頻開(kāi)關(guān)具有盡可能高的功率線性度,高的諧波抑制比,盡可能低的插入損耗(Insertion Loss,IL,簡(jiǎn)稱插損)和盡可能高的隔離度(Isolation)。其中,插入損耗是指發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間,插入電纜或元件產(chǎn)生的信號(hào)損耗,通常指衰減。插入損耗以接收信號(hào)電平的對(duì)應(yīng)分貝(dB)來(lái)表示,其大小可參見(jiàn)公式IL=20lg(Uo/Ui),其中,IL為插入損耗,Uo為輸出信號(hào)的幅度,Ui為輸入信號(hào)的幅度。隔離度為本振或射頻信號(hào)泄漏到其他端口的功率與輸入功率之比,單位為分貝(dB)。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)的電路圖。如圖1所示,差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)100可以包括:發(fā)射端口(圖中未標(biāo)示)和接收端口(圖中未標(biāo)示),所述發(fā)射端口與所述接收端口之間設(shè)置有天線端口(圖中未標(biāo)示),其中,所述天線端口為天線電路10的輸出端口。所述發(fā)射端口的正端TX+經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)電路11與所述天線端口的正端AN+連接,所述發(fā)射端口的負(fù)端TX-經(jīng)由第二開(kāi)關(guān)電路12與所述天線端口的負(fù)端AN-連接,所述天線端口的正端AN+經(jīng)由第三開(kāi)關(guān)電路13與所述接收端口的正端RX+連接,所述天線端口的負(fù)端AN-經(jīng)由第四開(kāi)關(guān)電路14與所述接收端口的負(fù)端RX-連接。其中,所述第一開(kāi)關(guān)電路11的控制端與所述第二開(kāi)關(guān)電路12的控制端均接收第一控制信號(hào)VG-TX,所述第三開(kāi)關(guān)電路13的控制端和所述第四開(kāi)關(guān)電路14的控制端均接收第二控制信號(hào)VG-RX;當(dāng)所述第二控制信號(hào)VG-RX控制所述第三開(kāi)關(guān)電路13和第四開(kāi)關(guān)電路14關(guān)斷時(shí),所述第一控制信號(hào)VG-TX控制所述第一開(kāi)關(guān)電路11和第二開(kāi)關(guān)電路12導(dǎo)通;當(dāng)所述第二控制信號(hào)VG-RX控制所述第三開(kāi)關(guān)電路13和第四開(kāi)關(guān)電路14導(dǎo)通時(shí),所述第一控制信號(hào)VG-TX控制所述第一開(kāi)關(guān)電路11和第二開(kāi)關(guān)電路12關(guān)斷。其中,所述第一開(kāi)關(guān)電路11、第二開(kāi)關(guān)電路12、第三開(kāi)關(guān)電路13和第四開(kāi)關(guān)電路14分別包括串聯(lián)的多個(gè)開(kāi)關(guān)管,可參見(jiàn)圖中的開(kāi)關(guān)管M1至M14,以使得所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)100具有較高的接收和發(fā)射功率。在第一至第四開(kāi)關(guān)電路中,均包括與所述多個(gè)開(kāi)關(guān)管一一對(duì)應(yīng)的第一電阻R1和第二電阻R2,以優(yōu)化射頻開(kāi)關(guān)的射頻性能。
由于器件的非理想性,導(dǎo)致差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)100有一定的插入損耗,隔離度也有限,并且很難在低插入損耗下達(dá)到高隔離度的特性。因此,如何在保證射頻開(kāi)關(guān)的插入損耗的基礎(chǔ)上,改善射頻開(kāi)關(guān)的隔離度是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是如何在保證射頻開(kāi)關(guān)的插入損耗的基礎(chǔ)上,改善射頻開(kāi)關(guān)的隔離度。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提供一種差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān),包括發(fā)射端口和接收端口,所述發(fā)射端口與所述接收端口之間設(shè)置有天線端口,所述發(fā)射端口的正端經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)電路與所述天線端口的正端連接,所述發(fā)射端口的負(fù)端經(jīng)由第二開(kāi)關(guān)電路與所述天線端口的負(fù)端連接,所述天線端口的正端經(jīng)由第三開(kāi)關(guān)電路與所述接收端口的正端連接,所述天線端口的負(fù)端經(jīng)由第四開(kāi)關(guān)電路與所述接收端口的負(fù)端連接;其中,所述第一開(kāi)關(guān)電路的控制端與所述第二開(kāi)關(guān)電路的控制端均接收第一控制信號(hào),所述第三開(kāi)關(guān)電路的控制端和所述第四開(kāi)關(guān)電路的控制端均接收第二控制信號(hào);當(dāng)所述第二控制信號(hào)控制所述第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路關(guān)斷時(shí),所述第一控制信號(hào)控制所述第一開(kāi)關(guān)電路和第二開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通;當(dāng)所述第二控制信號(hào)控制所述第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通時(shí),所述第一控制信號(hào)控制所述第一開(kāi)關(guān)電路和第二開(kāi)關(guān)電路關(guān)斷;所述第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路分別包括串聯(lián)的多個(gè)開(kāi)關(guān)管;所述第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路內(nèi),所述多個(gè)開(kāi)關(guān)管中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端,其他開(kāi)關(guān)管的襯底耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端,其中,所述浮體偏置電路在其控制端接收到不同的電平時(shí)具有不同的阻抗。
可選地,所述第三開(kāi)關(guān)電路中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路耦接至所述第三開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端,其他開(kāi)關(guān)管的襯底耦接至所述第三開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端;所述第四開(kāi)關(guān)電路中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路耦接至所述第四開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端,其他開(kāi)關(guān)管的襯底耦接至所述第四開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端。
可選地,所述第三開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端耦接所述第四開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端和第一虛地點(diǎn),所述第一虛地點(diǎn)經(jīng)由第一偏置電阻耦接至所述第三開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端和所述第四開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端。
可選地,所述第三開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端耦接所述第三開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端,所述第四開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端耦接所述第四開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端。
可選地,所述第一開(kāi)關(guān)電路中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路耦接至所述第一開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端,其他開(kāi)關(guān)管的襯底耦接至所述第一開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端;所述第二開(kāi)關(guān)電路中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路耦接至所述第二開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端,其他開(kāi)關(guān)管的襯底耦接至所述第二開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端。
可選地,所述第一開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端耦接所述第二開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端和第二虛地點(diǎn),所述第二虛地點(diǎn)經(jīng)由第二偏置電阻耦接至所述第一開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端和所述第二開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端。
可選地,所述第一開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端耦接所述第一開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端,所述第二開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端耦接所述第二開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端。
可選地,所述第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路內(nèi),所述多個(gè)開(kāi)關(guān)管中遠(yuǎn)離所述天線端口的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端。
可選地,所述開(kāi)關(guān)管為NMOS管;所述浮體偏置電路包括:第一PMOS管,所述第一PMOS管的柵極耦接所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的控制端。
可選地,所述第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路內(nèi),對(duì)應(yīng)于所述浮體偏置電路的所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的控制端經(jīng)由各自的柵偏置電路耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的控制參考端,所述其他開(kāi)關(guān)管的控制端耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的控制端,其中,所述柵偏置電路在其控制端接收到不同的電平時(shí)具有不同的阻抗。
可選地,所述開(kāi)關(guān)管為NMOS管;所述柵偏置電路包括:第二PMOS管,所述第二PMOS管的柵極耦接所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的控制端。
可選地,所述第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路中的所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路內(nèi),所述其他開(kāi)關(guān)管的控制端經(jīng)由各自的第一電阻耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的控制端,所述其他開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的第二電阻耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端。
可選地,所述第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路中的所述多個(gè)開(kāi)關(guān)管的源極和漏極之間耦接有第三電阻。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種射頻終端,包括上述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果:
在本發(fā)明實(shí)施例差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)中,第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路分別包括串聯(lián)的多個(gè)開(kāi)關(guān)管;所述第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路內(nèi),所述多個(gè)開(kāi)關(guān)管中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端,其他開(kāi)關(guān)管的襯底耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端,其中,所述浮體偏置電路在其控制端接收到不同的電平時(shí)具有不同的阻抗。在本發(fā)明實(shí)施例中,可以根據(jù)所述第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)控制浮體偏置電路的阻抗,使得所述浮體偏置電路可以對(duì)于所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管提供襯底對(duì)地路徑或者提供襯底浮空,可以在基本保證插入損耗性能的基礎(chǔ)上,改善差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)的隔離度。
進(jìn)一步而言,所述第三開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端耦接所述第四開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端和第一虛地點(diǎn),所述第一虛地點(diǎn)經(jīng)由第一偏置電阻耦接至所述第三開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端和所述第四開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端;和/或,所述第一開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端耦接所述第二開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端和第二虛地點(diǎn),所述第二虛地點(diǎn)經(jīng)由第二偏置電阻耦接至所述第一開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端和所述第二開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端。由于所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)為差分信號(hào),根據(jù)差分信號(hào)的對(duì)稱性,所述第一虛地點(diǎn)和所述第二虛地點(diǎn)表現(xiàn)為射頻虛地,可以進(jìn)一步通過(guò)所述浮體偏置電路直接耦合到射頻虛地點(diǎn),改善信號(hào)至地路徑阻抗,同時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)的隔離度。
進(jìn)一步而言,所述第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路內(nèi),對(duì)應(yīng)于所述浮體偏置電路的所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的控制端經(jīng)由各自的柵偏置電路耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的控制參考端,所述柵偏置電路在其控制端接收到不同的電平時(shí)具有不同的阻抗。本發(fā)明實(shí)施例可以根據(jù)所述第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)控制柵偏置電路的阻抗,使得所述柵偏置電路可以對(duì)于所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管提供柵極對(duì)地路徑或者提供柵浮空,可以在基本保證插入損耗性能的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步改善差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)的隔離度。
進(jìn)一步而言,所述浮體偏置電路可以包括第一PMOS管,由于采用所述第一PMOS管代替了第二電阻,所述第二PMOS管代替了第一電阻,因此,本發(fā)明實(shí)施例差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)具有更小的面積。
附圖說(shuō)明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種差分射頻開(kāi)關(guān)電路的電路圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例一種差分射頻開(kāi)關(guān)電路的電路圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例另一種差分射頻開(kāi)關(guān)電路的電路圖。
圖4是圖1和圖3所示的差分射頻開(kāi)關(guān)電路的隔離度的對(duì)比仿真圖。
圖5是圖1和圖3所示的差分射頻開(kāi)關(guān)電路的插入損耗的對(duì)比仿真圖。
具體實(shí)施方式
如背景技術(shù)部分所述,由于器件的非理想性,導(dǎo)致差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)有一定的插入損耗,隔離度也有限,并且很難在低插入損耗下達(dá)到高隔離度的特性。因此,如何在保證射頻開(kāi)關(guān)的插入損耗的基礎(chǔ)上,改善射頻開(kāi)關(guān)的隔離度是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。
針對(duì)以上所述的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提出一種差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān),通過(guò)在第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)浮體偏置電路,可以在保證射頻開(kāi)關(guān)的插入損耗的基礎(chǔ)上,有效地改善射頻開(kāi)關(guān)的隔離度。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和有益效果能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
如圖2所示,圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一種差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)200的電路圖。所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)200可用于射頻終端中,例如手機(jī)。
所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)200可以包括:發(fā)射端口(圖中未標(biāo)示)和接收端口(圖中未標(biāo)示),所述發(fā)射端口與所述接收端口之間設(shè)置有天線端口(圖中未標(biāo)示)。所述發(fā)射端口的正端TX+經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)電路21與所述天線端口的正端AN+連接,所述發(fā)射端口的負(fù)端TX-經(jīng)由第二開(kāi)關(guān)電路22與所述天線端口的負(fù)端AN-連接,所述天線端口的正端AN+經(jīng)由第三開(kāi)關(guān)電路23與所述接收端口的正端RX+連接,所述天線端口的負(fù)端AN-經(jīng)由第四開(kāi)關(guān)電路24與所述接收端口的負(fù)端RX-連接,各自形成數(shù)據(jù)信號(hào)(圖未示)的傳輸通道。進(jìn)一步而言,所述數(shù)據(jù)信號(hào)為差分信號(hào),以提高數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)目垢蓴_特性。
其中,所述第一開(kāi)關(guān)電路21的控制端與所述第二開(kāi)關(guān)電路12的控制端均接收第一控制信號(hào)VG-TX,所述第三開(kāi)關(guān)電路23的控制端和所述第四開(kāi)關(guān)電路24的控制端均接收第二控制信號(hào)VG-RX。當(dāng)所述第二控制信號(hào)VG-RX控制所述第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24關(guān)斷時(shí),所述第一控制信號(hào)VG-TX控制所述第一開(kāi)關(guān)電路21和第二開(kāi)關(guān)電路22導(dǎo)通,此時(shí),所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)200工作于數(shù)據(jù)發(fā)射模式,所述數(shù)據(jù)信號(hào)在所述天線端口的功率增強(qiáng)的作用下,經(jīng)由所述發(fā)射端口對(duì)外發(fā)射;當(dāng)所述第二控制信號(hào)VG-RX控制所述第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24導(dǎo)通時(shí),所述第一控制信號(hào)VG-TX控制所述第一開(kāi)關(guān)電路21和第二開(kāi)關(guān)電路22關(guān)斷,此時(shí),所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)200工作于數(shù)據(jù)接收模式,所述數(shù)據(jù)信號(hào)在所述天線端口的解調(diào)下,由所述接收端口接收,并由所述射頻終端中的其他部件做進(jìn)一步處理。
其中,所述天線端口可以為天線電路20的輸出端口。其中,所述天線電路可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的天線電路,為了簡(jiǎn)化,此處不再展開(kāi)介紹。
所述第一開(kāi)關(guān)電路21、第二開(kāi)關(guān)電路22、第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24分別包括串聯(lián)的多個(gè)開(kāi)關(guān)管,以提高所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)200的耐壓能力,可以滿足對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào)的高功率發(fā)射和接收。本實(shí)施例以圖中所示出的開(kāi)關(guān)管M1至M14作為示例代表所述多個(gè)開(kāi)關(guān)管進(jìn)行說(shuō)明。
具體而言,上述各個(gè)開(kāi)關(guān)電路內(nèi),所述開(kāi)關(guān)管M1至M14的柵極耦接各自的開(kāi)關(guān)電路的控制端,所述開(kāi)關(guān)管M1至M14的源極和漏極首尾相連,所述開(kāi)關(guān)管M1至M14的襯底耦接各自的開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端。
在具體實(shí)施中,并不對(duì)上述各個(gè)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端的輸入信號(hào)進(jìn)行限制,只要所述各個(gè)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端和控制端的輸入信號(hào)的匹配,可以按照前文所述的開(kāi)關(guān)狀態(tài)對(duì)上述各個(gè)開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行控制即可。
優(yōu)選地,如圖2所示的情況,所述第一開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端耦接所述第二開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端,二者均表示為VB-TX,二者可以接地;所述第三開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端耦接所述第四開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端,二者均表示為VB-RX,二者也可以接地。
在本發(fā)明實(shí)施例中,所述第一開(kāi)關(guān)電路21、第二開(kāi)關(guān)電路22、第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路內(nèi),所述開(kāi)關(guān)管M1至M14中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路(圖中未標(biāo)示)耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端(圖中未標(biāo)示),其他開(kāi)關(guān)管的襯底耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端。其中,所述浮體偏置電路在其控制端接收到不同的電平時(shí)具有不同的阻抗。
例如,在所述第一開(kāi)關(guān)電路21內(nèi),開(kāi)關(guān)管M12、M13和M14的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路耦接至所述第一開(kāi)關(guān)電路21的偏置參考端,所述其他開(kāi)關(guān)管則代表開(kāi)關(guān)管M1至M11,所述開(kāi)關(guān)管M1至M11的襯底耦接至所述第一開(kāi)關(guān)電路21的開(kāi)關(guān)參考端VB-TX。
在本實(shí)施例中,當(dāng)所述第一開(kāi)關(guān)電路21受控關(guān)斷時(shí),可以控制所述第一開(kāi)關(guān)電路21內(nèi)所述開(kāi)關(guān)管M12、M13和M14對(duì)應(yīng)的浮體偏置電路表現(xiàn)為短路或者相對(duì)較低的阻抗,若所述第一開(kāi)關(guān)電路21耦合入干擾信號(hào)(圖未示),若所述第一開(kāi)關(guān)電路21的偏置參考端與地直接或者間接地連接,所述浮體偏置電路可以為所述干擾信號(hào)提供耦合至地路徑,降低所述發(fā)射端口的正端TX+接收到的所述干擾信號(hào)的幅度,進(jìn)而改善所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)200的隔離度;當(dāng)所述第一開(kāi)關(guān)電路21受控導(dǎo)通時(shí),可控制所述第一開(kāi)關(guān)電路21內(nèi)所述開(kāi)關(guān)管M12、M13和M14對(duì)應(yīng)的浮體偏置電路表現(xiàn)為開(kāi)路或者相對(duì)較高的阻抗,以提供襯底浮空,盡管對(duì)所述發(fā)射端口的正端TX+接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)的幅度略有影響,進(jìn)而影響所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)200的插入損耗,但可以根據(jù)實(shí)際的插入損耗需求進(jìn)行所述浮體偏置電路的數(shù)量配置,滿足系統(tǒng)需求。
在具體實(shí)施中,所述開(kāi)關(guān)管M1至M14可以為NMOS管。所述浮體偏置電路可以包括第一PMOS管P1。例如,在所述第一開(kāi)關(guān)電路21中,所述第一PMOS管P1的源極耦接所述第一開(kāi)關(guān)電路21中開(kāi)關(guān)管M12、M13和M14的襯底,所述第一PMOS管P1的漏極耦接所述第一開(kāi)關(guān)電路21的偏置參考端。
優(yōu)選地,繼續(xù)以所述第一開(kāi)關(guān)電路21為例,當(dāng)所述開(kāi)關(guān)管M1至M14為NMOS管時(shí),所述第一PMOS管P1的柵極可以耦接所述第一開(kāi)關(guān)電路21的控制端。當(dāng)所述開(kāi)關(guān)管M1至M14導(dǎo)通時(shí),所述第一PMOS管P1關(guān)斷,當(dāng)所述開(kāi)關(guān)管M1至M14關(guān)斷時(shí),所述第一PMOS管P1導(dǎo)通。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例不限制所述開(kāi)關(guān)管M1至M14中的所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的具體數(shù)量和位置。例如,在所述第一開(kāi)關(guān)電路21中,可以設(shè)置開(kāi)關(guān)管M1、M3、M9、M10和M13共五個(gè)開(kāi)關(guān)管,或開(kāi)關(guān)管M2、M3、M4和M5共四個(gè)開(kāi)關(guān)管,或開(kāi)關(guān)管M1至M14共十四個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路(圖中未標(biāo)示)耦接至所述第一開(kāi)關(guān)電路21的偏置參考端。不過(guò),對(duì)應(yīng)浮體偏置電路的開(kāi)關(guān)管的數(shù)量不宜過(guò)多,需兼顧差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)200的插入損耗。
優(yōu)選地,所述第一開(kāi)關(guān)電路21、第二開(kāi)關(guān)電路22、第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路內(nèi),所述多個(gè)開(kāi)關(guān)管中遠(yuǎn)離所述天線端口的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端,對(duì)所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)200隔離度的改善更為有利。其中,遠(yuǎn)離所述天線端口代表所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管是靠近所述發(fā)射端口或接收端口的若干個(gè)連續(xù)排列的開(kāi)關(guān)管,且包括最靠近所述發(fā)射端口或接收端口的開(kāi)關(guān)管M14,例如,圖2所示出的開(kāi)關(guān)管M12至M14。
優(yōu)選地,所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)200傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)為差分信號(hào),所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)200中傳遞差分信號(hào)中的正相信號(hào)的通路與傳遞負(fù)相信號(hào)的通路對(duì)稱,也即二者的結(jié)構(gòu)相同。
進(jìn)一步而言,例如,所述第三開(kāi)關(guān)電路23中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路耦接至所述第三開(kāi)關(guān)電路23的偏置參考端,其他開(kāi)關(guān)管的襯底耦接至所述第三開(kāi)關(guān)電路23的開(kāi)關(guān)參考端。所述第四開(kāi)關(guān)電路24中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路耦接至所述第四開(kāi)關(guān)電路24的偏置參考端,其他開(kāi)關(guān)管的襯底耦接至所述第四開(kāi)關(guān)電路24的開(kāi)關(guān)參考端。
其中,所述第三開(kāi)關(guān)電路23的偏置參考端可以耦接所述第三開(kāi)關(guān)電路23的開(kāi)關(guān)參考端VB-RX,所述第四開(kāi)關(guān)電路的偏置參考端可以耦接所述第四開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端VB-RX,使得所述第三開(kāi)關(guān)電路23的偏置參考端和所述第四開(kāi)關(guān)電路23的偏置參考端直接或者間接地耦接至實(shí)地。
優(yōu)選地,參照?qǐng)D3所示出的所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)300,所述第三開(kāi)關(guān)電路23的偏置參考端VB_Ref3耦接所述第四開(kāi)關(guān)電路24的偏置參考端VB_Ref4和第一虛地點(diǎn)A,所述第一虛地點(diǎn)A經(jīng)由第一偏置電阻RB1耦接至所述第三開(kāi)關(guān)電路23的開(kāi)關(guān)參考端VB-RX和所述第四開(kāi)關(guān)電路24的開(kāi)關(guān)參考端VB-RX。
由于所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)300所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)為差分信號(hào),根據(jù)差分信號(hào)的對(duì)稱性,所述第一虛地點(diǎn)A表現(xiàn)為射頻虛地,可以進(jìn)一步通過(guò)所述浮體偏置電路直接耦合到射頻虛地點(diǎn),改善信號(hào)至地路徑阻抗,通路進(jìn)一步優(yōu)化差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)300的隔離度。
同理,進(jìn)一步而言,一并參照?qǐng)D2和圖3,所述第一開(kāi)關(guān)電路21中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路耦接至所述第一開(kāi)關(guān)電路21的偏置參考端VB_Ref1,其他開(kāi)關(guān)管的襯底耦接至所述第一開(kāi)關(guān)電路21的開(kāi)關(guān)參考端VB-TX;所述第二開(kāi)關(guān)電路22中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的浮體偏置電路耦接至所述第二開(kāi)關(guān)電路22的偏置參考端VB_Ref2,其他開(kāi)關(guān)管的襯底耦接至所述第二開(kāi)關(guān)電路22的開(kāi)關(guān)參考端VB-TX。
同理,針對(duì)所述第一開(kāi)關(guān)電路21和所述第一開(kāi)關(guān)電路22的偏置參考端,也分為接實(shí)地和虛地兩種情況。
具體地,對(duì)應(yīng)于接虛地的情況:所述第一開(kāi)關(guān)電路21的偏置參考端VB_Ref1耦接所述第二開(kāi)關(guān)電路22的偏置參考端VB_Ref2和第二虛地點(diǎn)B,所述第二虛地點(diǎn)B經(jīng)由第二偏置電阻RB2耦接至所述第一開(kāi)關(guān)電路21的開(kāi)關(guān)參考端VB-TX和所述第二開(kāi)關(guān)電路22的開(kāi)關(guān)參考端VB-TX。
對(duì)應(yīng)于接實(shí)地的情況:所述第一開(kāi)關(guān)電路21的偏置參考端VB_Ref1耦接所述第一開(kāi)關(guān)電路21的開(kāi)關(guān)參考端VB-TX,所述第二開(kāi)關(guān)電路22的偏置參考端VB_Ref2耦接所述第二開(kāi)關(guān)電路22的開(kāi)關(guān)參考端VB-TX。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述第一開(kāi)關(guān)電路21、第二開(kāi)關(guān)電路22、第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24四個(gè)開(kāi)關(guān)電路內(nèi)均包括所述浮體偏置電路,且所述第一開(kāi)關(guān)電路21和第二開(kāi)關(guān)電路22對(duì)稱(也即,結(jié)構(gòu)相同),所述第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24對(duì)稱(也即,結(jié)構(gòu)相同)。
在本發(fā)明實(shí)施例中,所述第一開(kāi)關(guān)電路21、第二開(kāi)關(guān)電路22、第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24中的所述多個(gè)開(kāi)關(guān)管的源極和漏極之間耦接有第三電阻R3,為所述數(shù)據(jù)信號(hào)提供直流通路。
繼續(xù)參照?qǐng)D3,可選地,所述第一開(kāi)關(guān)電路21、第二開(kāi)關(guān)電路22、第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路內(nèi),對(duì)應(yīng)于所述浮體偏置電路的所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管(也即圖中的開(kāi)關(guān)管M12至M14)的控制端經(jīng)由各自的柵偏置電路(圖未示)耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的控制參考端(圖未示),所述其他開(kāi)關(guān)管的控制端耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的控制端,其中,所述柵偏置電路在其控制端接收到不同的電平時(shí)具有不同的阻抗。
所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)300可以根據(jù)所述第一開(kāi)關(guān)電路21、第二開(kāi)關(guān)電路22、第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)控制柵偏置電路的阻抗,所述柵偏置電路的阻抗與其對(duì)應(yīng)的浮體偏置電路的阻抗一致,也即二者同時(shí)表現(xiàn)為開(kāi)路或者短路,使得所述柵偏置電路對(duì)于所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管提供柵極對(duì)地路徑或者提供柵浮空,可以在基本插入損耗性能的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步改善差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)的隔離度。
在具體實(shí)施中,所述開(kāi)關(guān)管為NMOS管,參照?qǐng)D中的開(kāi)關(guān)管M1至M14。所述柵偏置電路包括:第二PMOS管(圖未示),所述第二PMOS管的柵極耦接所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的控制端,所述第二PMOS管的漏極耦接所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)管的控制端,所述第二PMOS管的源極耦接所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的控制端。
優(yōu)選地,以所述第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24內(nèi)包括所述浮體偏置電路為例,所述第三開(kāi)關(guān)電路23的控制參考端可以耦接所述第四開(kāi)關(guān)電路24的控制參考端和第三虛地點(diǎn)(圖未示),所述第三虛地點(diǎn)經(jīng)由第三偏置電阻(圖未示)耦接至所述第三開(kāi)關(guān)電路23的控制端VG-RX和所述第四開(kāi)關(guān)電路24的控制端VG-RX,以形成虛地結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施例中,所述第一開(kāi)關(guān)電路21、第二開(kāi)關(guān)電路22、第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24中的所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路內(nèi),所述其他開(kāi)關(guān)管的控制端可以經(jīng)由各自的第一電阻R1耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的控制端,所述其他開(kāi)關(guān)管的襯底經(jīng)由各自的第二電阻R2耦接至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)參考端。例如,在所述第一開(kāi)關(guān)電路21中,所述開(kāi)關(guān)管M1至M14的柵極可以經(jīng)由各自的第一電阻R1耦接至所述第一開(kāi)關(guān)電路21的控制端,所述開(kāi)關(guān)管M1至M11的襯底經(jīng)由各自的第二電阻R2耦接至所述第一開(kāi)關(guān)電路21的開(kāi)關(guān)參考端VB-TX。需要說(shuō)明的是,為了簡(jiǎn)化,圖3中利用第一電阻R1代替了所述柵偏置電路。
由于采用所述第一PMOS管P1代替了所述第二電阻R2,采用所述第二PMOS管代替了所述第一電阻R1,因此,所述差分收發(fā)射頻開(kāi)關(guān)200具有更小的面積。
進(jìn)一步而言,所述第一開(kāi)關(guān)電路21、第二開(kāi)關(guān)電路22、第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24中的各個(gè)第一電阻R1可以經(jīng)由第四電阻R4耦接至各個(gè)開(kāi)關(guān)電路的控制端,所述第一開(kāi)關(guān)電路21、第二開(kāi)關(guān)電路22、第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24中的各個(gè)第二電阻R2可以經(jīng)由第五電阻R5耦接至所述參考端VB-TX,所述第四電阻R4和所述第五電阻R5可以提供電阻匹配功能,并提高電路集成度。
為了簡(jiǎn)化,此處略去對(duì)所述第一開(kāi)關(guān)電路21、第二開(kāi)關(guān)電路22、第三開(kāi)關(guān)電路23和第四開(kāi)關(guān)電路24內(nèi)部的電路連接的詳細(xì)描述,請(qǐng)參照對(duì)前述實(shí)施例的相關(guān)描述。
參見(jiàn)圖4和圖5,圖4是圖1所示的差分射頻開(kāi)關(guān)電路100和圖3所示的差分射頻開(kāi)關(guān)電路300在相同頻帶下的隔離度(Isolation)的對(duì)比仿真圖,其中,曲線Typical為差分射頻開(kāi)關(guān)電路100的仿真結(jié)果,曲線Novel為差分射頻開(kāi)關(guān)電路300的仿真結(jié)果。圖5是與圖4所示的對(duì)比仿真圖處于相同條件下,圖1所示的差分射頻開(kāi)關(guān)電路100和圖3所示的差分射頻開(kāi)關(guān)電路300的插入損耗(IL)的對(duì)比仿真圖,其中,虛線為差分射頻開(kāi)關(guān)電路100的仿真結(jié)果,實(shí)線為差分射頻開(kāi)關(guān)電路300的仿真結(jié)果。
從圖中可以看出,在5GHz頻率范圍內(nèi),相比于差分射頻開(kāi)關(guān)電路100,本發(fā)明實(shí)施例差分射頻開(kāi)關(guān)電路300的隔離度改善了至少2.4dB,同時(shí)在插入損耗方面,二者基本持平。
本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)一種射頻終端,所述射頻終端可以包括上述差分射頻開(kāi)關(guān)電路200或300。所述射頻終端可以包括但不限于手機(jī),平板電腦,基站,無(wú)線路由器等射頻收發(fā)的射頻開(kāi)關(guān)應(yīng)用。
雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。