專利名稱：射頻開(kāi)關(guān)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及射頻功率合成技術(shù)領(lǐng)域，具體是指用于射頻功率合成電路中一種 射頻開(kāi)關(guān)電路。
背景技術(shù)：
在多頻帶使用的無(wú)線通信系統(tǒng)中，往往需要帶開(kāi)關(guān)的射頻功率合成電路，而在合 成電路中該開(kāi)關(guān)性能對(duì)整個(gè)通訊系統(tǒng)的影響是至關(guān)重要的。當(dāng)要發(fā)射的功率很大時(shí)，首先 要求功率合成電路中開(kāi)關(guān)的過(guò)功率能力很強(qiáng)，同時(shí)為了減少發(fā)射信號(hào)衰減，又要求開(kāi)關(guān)具 有很低的插入損耗，以及為了減少不同功率通道間的信號(hào)泄漏又要求開(kāi)關(guān)具有很高的隔離 度，因而傳統(tǒng)的射頻功率合成電路中大多采用昂貴的GaAs工藝來(lái)設(shè)計(jì)具有高功率負(fù)載能 力、高隔離度、低插入損耗與高擊穿電壓的開(kāi)關(guān)，如圖1中開(kāi)關(guān)K1-K4和KR1-KR4所示。但 采用GaAs開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)的射頻功率合成電路，成本相對(duì)CMOS工藝高很多。同時(shí)，因?yàn)镚aAs工 藝不適合做復(fù)雜的邏輯電路，所有的開(kāi)關(guān)都要由外加的CMOS邏輯電路來(lái)控制，這樣導(dǎo)致芯 片管腳多、面積大，使得成本進(jìn)一步增加。因而目前對(duì)于采用低成本的CMOS工藝來(lái)設(shè)計(jì)射 頻功率合成電路是本領(lǐng)域一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，但采用CMOS工藝設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)應(yīng)用于功率合 成電路中也存在諸多問(wèn)題。例如，因?yàn)楣枰r底的絕緣程度差而導(dǎo)致CMOS開(kāi)關(guān)插入損耗比較 大，同時(shí)CMOS開(kāi)關(guān)隔離度較差、抗電壓擊穿能力不足而導(dǎo)致其不能應(yīng)用在傳統(tǒng)的功率合成 電路中。因此，有必要開(kāi)發(fā)出一種能夠?qū)崿F(xiàn)射頻功率合成電路中開(kāi)關(guān)功能而相對(duì)成本較低、 性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電路，以替代功率合成電路中的高成本的GaAs開(kāi)關(guān)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需解決的問(wèn)題是提供一種性能優(yōu)良、成本較低的射頻開(kāi)關(guān)電路。本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為一種射頻開(kāi)關(guān)電路，包括串聯(lián)的第一電容和第一 電感組成的諧振網(wǎng)絡(luò)一及第二電容、第二電感組成的諧振網(wǎng)絡(luò)二，所述第二電容及第二電 感一端均與第一電容和第一電感的交點(diǎn)連接、另一端分別通過(guò)開(kāi)關(guān)器件接地；所述開(kāi)關(guān)器 件均可采用CMOS工藝開(kāi)關(guān)或普通開(kāi)關(guān)，其可控端連接控制電路。本實(shí)用新型所述射頻開(kāi)關(guān)電路可替換現(xiàn)有功率合成電路中昂貴的GaAs射頻開(kāi) 關(guān)，用于多頻帶無(wú)線通訊系統(tǒng)，保證無(wú)線通訊系統(tǒng)中射頻信號(hào)的良好傳輸，降低了系統(tǒng)成 本。

圖1為傳統(tǒng)的采用GaAs射頻開(kāi)關(guān)的功率合成電路原理圖；圖2為本實(shí)用新型所述射頻開(kāi)關(guān)電路實(shí)施例一原理圖；圖3為本實(shí)用新型所述射頻開(kāi)關(guān)電路實(shí)施例二原理圖；圖4為本實(shí)用新型所述射頻開(kāi)關(guān)電路實(shí)施例三原理圖；圖5為本實(shí)用新型所述射頻開(kāi)關(guān)電路實(shí)施例四原理圖。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的 詳細(xì)說(shuō)明。圖2為本實(shí)用新型第一種實(shí)施電路圖。如圖，所述射頻開(kāi)關(guān)電路包括電容C1和電 感L1組成的諧振網(wǎng)絡(luò)一，及電容C2、電感L2組成的諧振網(wǎng)絡(luò)二，電容C1和電感L1串聯(lián)，電 容C1另一端(節(jié)點(diǎn)A)作為射頻信號(hào)輸入端，電感L1另一端(節(jié)點(diǎn)B)作為射頻信號(hào)輸出 端；電容C2、電感L2 —端均連接于電容C1和電感L1的交點(diǎn)、另一端分別通過(guò)開(kāi)關(guān)Ml、M2 接地，開(kāi)關(guān)M1、M2受控于另外的控制電路。所述開(kāi)關(guān)M1、M2可采用CMOS開(kāi)關(guān)器件或普通開(kāi) 關(guān)。本實(shí)用新型的工作原理為如圖，電容C1與電感L1諧振于工作頻率f0 ；電容C2 與電感L2也諧振于工作頻率f0。當(dāng)射頻信號(hào)需要從節(jié)點(diǎn)A傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)B時(shí)(相當(dāng)于要求 節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B的開(kāi)關(guān)導(dǎo)通)，控制開(kāi)關(guān)Ml、M2導(dǎo)通，由于CI、L1諧振于工作頻率f0，因而 節(jié)點(diǎn)A、B間的阻抗很低；又由于C2、L2也諧振于工作頻率f0，因而通過(guò)諧振網(wǎng)絡(luò)C2、L2泄 露到地的信號(hào)很小。從而頻率為f0射頻信號(hào)就可以以較小的衰減通過(guò)節(jié)點(diǎn)A、B，這相當(dāng)于 節(jié)點(diǎn)A、B之間是一個(gè)插入損耗很小導(dǎo)通開(kāi)關(guān)。需要指出的是，由于節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B的通路 上為電容與電感，且圖3中的開(kāi)關(guān)M1、M2需要的過(guò)功率能力很低，因而整個(gè)射頻開(kāi)關(guān)電路不 存在過(guò)功率能力不夠的問(wèn)題。當(dāng)要阻止射頻信號(hào)從節(jié)點(diǎn)A傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)B時(shí)(相當(dāng)于要求節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B的開(kāi)關(guān) 關(guān)斷)，通過(guò)控制使開(kāi)關(guān)Ml、M2任意斷開(kāi)一個(gè)，這樣節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B的網(wǎng)絡(luò)將由CI、C2、L1 或CI、LI、L2組成，由于電容C2 (或電感L2)的加入，節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B間的網(wǎng)絡(luò)將不再諧振 于工作頻率f0，這樣它對(duì)工作頻率f0上的射頻信號(hào)呈現(xiàn)出一個(gè)高阻抗，從而阻止頻率為f0 的射頻信號(hào)通過(guò)，相當(dāng)于起到一個(gè)關(guān)斷開(kāi)關(guān)的作用。圖3為本實(shí)用新型第二實(shí)施例電路圖。該實(shí)施例與圖2所示實(shí)施例不同之處在 于，組成諧振網(wǎng)絡(luò)一的兩器件位置不同，這個(gè)實(shí)施例中電容C1開(kāi)放端作為射頻開(kāi)關(guān)電路的 信號(hào)輸出端，而電感L1的開(kāi)放端作為射頻開(kāi)關(guān)電路的信號(hào)輸入端。其工作原理同圖2，在此 不再贅述。圖4為本實(shí)用新型第三實(shí)施例電路圖。該實(shí)施例與圖2所示實(shí)施例不同之處在于， 省去了諧振網(wǎng)絡(luò)二中電感L2下的開(kāi)關(guān)M2。其工作原理為當(dāng)射頻信號(hào)需要從節(jié)點(diǎn)A傳輸 到節(jié)點(diǎn)B時(shí)(相當(dāng)于要求節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B的開(kāi)關(guān)導(dǎo)通)，控制開(kāi)關(guān)Ml導(dǎo)通，由于CI、L1諧 振于工作頻率f0，因而節(jié)點(diǎn)A、B間的阻抗很低；又由于C2、L2也諧振于工作頻率f0，因而 通過(guò)諧振網(wǎng)絡(luò)C2、L2泄露到地的信號(hào)很小。從而頻率為f0射頻信號(hào)就可以以較小的衰減 通過(guò)節(jié)點(diǎn)A、B,這相當(dāng)于節(jié)點(diǎn)A、B之間是一個(gè)插入損耗很小導(dǎo)通開(kāi)關(guān)。當(dāng)要阻止射頻信號(hào)從節(jié)點(diǎn)A傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)B時(shí)(相當(dāng)于要求節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B的開(kāi)關(guān) 關(guān)斷)，通過(guò)控制使開(kāi)關(guān)Ml斷開(kāi)，這樣節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B的網(wǎng)絡(luò)將由CI、LI、L2組成，由于電 感L2的加入，節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B間的網(wǎng)絡(luò)將不再諧振于工作頻率f0，這樣它對(duì)工作頻率f0上 的射頻信號(hào)呈現(xiàn)出一個(gè)高阻抗，從而阻止頻率為f0的射頻信號(hào)通過(guò)，相當(dāng)于起到一個(gè)關(guān)斷 開(kāi)關(guān)的作用。圖5為本實(shí)用新型第四實(shí)施例電路圖。該實(shí)施例與圖2所示實(shí)施例不同之處在于，省去了諧振網(wǎng)絡(luò)二中電容C2下的開(kāi)關(guān)。其工作原理同圖4，在此不再贅述。 需要說(shuō)明的是，以上僅為本實(shí)用新型較優(yōu)選的實(shí)施例，需說(shuō)明的是，在未脫離本實(shí) 用新型構(gòu)思前提下對(duì)其所做的任何微小變化及等同替換，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍。
權(quán)利要求一種射頻開(kāi)關(guān)電路，包括串聯(lián)的電容C1和電感L1組成的諧振網(wǎng)絡(luò)一及電容C2、電感L2組成的諧振網(wǎng)絡(luò)二，其特征在于所述電容C2和電感L2均有一端連接于電容C1和電感L1的交點(diǎn)，電容C2、電感L2的另一端中至少有一端通過(guò)一開(kāi)關(guān)器件接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻開(kāi)關(guān)電路，其特征在于所述開(kāi)關(guān)器件可控端與控制電 路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻開(kāi)關(guān)電路，其特征在于所述開(kāi)關(guān)器件采用CMOS開(kāi)關(guān)管。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可替代功率合成電路中的高成本的GaAs開(kāi)關(guān)的射頻開(kāi)關(guān)電路。所述射頻開(kāi)關(guān)電路包括串聯(lián)的第一電容和第一電感組成的諧振網(wǎng)絡(luò)一及第二電容、第二電感組成的諧振網(wǎng)絡(luò)二，所述第二電容及第二電感一端均與第一電容和第一電感的交點(diǎn)連接、另一端分別通過(guò)開(kāi)關(guān)M1、M2接地；所述開(kāi)關(guān)M1、M2采用CMOS開(kāi)關(guān)器件或普通開(kāi)關(guān)均可。本實(shí)用新型所述射頻開(kāi)關(guān)電路中可替換現(xiàn)有功率合成電路中昂貴的GaAs射頻開(kāi)關(guān)，用于多頻帶無(wú)線通訊系統(tǒng)，保證無(wú)線通訊系統(tǒng)中射頻信號(hào)的良好傳輸，降低了系統(tǒng)成本。
文檔編號(hào)H03K17/56GK201571031SQ201020026998
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者彭鳳雄 申請(qǐng)人:惠州市正源微電子有限公司