用于射频开关应用的寄生补偿的制作方法

文档序号:11161935阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种开关结构,包括:

开关网络,包括一个或多个可开关射频(RF)信号路径,每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应;以及

寄生补偿电路,耦接到所述开关网络的节点,所述寄生补偿电路被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应。

2.如权利要求1所述的开关结构,其中,所述开关网络包括多个可开关RF信号路径。

3.如权利要求2所述的开关结构,其中,所述开关网络的所述节点是用于所述多个可开关RF信号路径的公共节点,使得每个可开关RF信号路径实现在所述公共节点和相应路径节点之间。

4.如权利要求3所述的开关结构,其中,所述公共节点是天线端口。

5.如权利要求3所述的开关结构,其中,所述多个可开关RF信号路径中的每个包括串联臂开关,被配置为在接通状态下连接所述公共节点和其相应路径节点,并且在关断状态下将所述公共节点与其相应路径节点断开。

6.如权利要求5所述的开关结构,其中,所述多个可开关RF信号路径中的每个还包括分流臂开关,被配置为当对应的串联开关臂处于关断状态时将其相应路径节点连接到地,并且当所述串联开关臂处于接通状态时将所述路径节点与所述地断开。

7.如权利要求6所述的开关结构,其中,每个串联臂开关包括晶体管器件的堆叠,每个晶体管器件具有随其尺寸增大的截止电容Coff,并且每个分流臂开关包括晶体管器件的堆叠,每个晶体管器件具有随其尺寸增大的截止电容Coff。

8.如权利要求7所述的开关结构,其中,所述串联臂开关的每个晶体管器件包括以并联配置设置的N个场效应晶体管(FET),并且所述分流臂开关的每个晶体管器件包括以并联配置设置的M个FET,N和M中的每个都是正整数。

9.如权利要求8所述的开关结构,其中,所述寄生补偿电路包括耦接所述公共节点和所述地的电感电路,所述电感电路具有电感L,所述电感L补偿由所述串联臂开关和所述分流臂开关的所述截止电容引起的寄生效应。

10.如权利要求9所述的开关结构,其中,所述寄生补偿电路的电感L被选择为具有值L=1/[4π2f2(Coff_total)],量f是工作频率,量Coff_total是所述开关网络的总截止电容。

11.如权利要求9所述的开关结构,其中,所述寄生补偿电路的电感L的存在允许使串联臂和分流臂开关晶体管中的任一方或两者的尺寸更大以改善开关性能,同时减小所述串联臂开关和所述分流臂开关的所述截止电容的所述寄生效应。

12.如权利要求11所述的开关结构,其中,所述开关性能包括插入损耗性能。

13.如权利要求12所述的开关结构,其中,所述串联臂和分流臂开关晶体管中的任一方或两者的尺寸大于不具有所述寄生补偿电路的所述电感L的开关结构的对应晶体管的尺寸。

14.如权利要求13所述的开关结构,其中,具有所述寄生补偿电路的所述电感L的所述开关结构的所述开关网络具有比不具有所述电感L的所述开关结构的所述开关网络的插入损耗更低的插入损耗。

15.如权利要求11所述的开关结构,其中,所述开关性能包括隔离度性能。

16.如权利要求15所述的开关结构,其中,所述分流臂开关晶体管的尺寸大于不具有所述寄生补偿电路的所述电感L的开关结构的对应晶体管的尺寸。

17.如权利要求16所述的开关结构,其中,具有所述寄生补偿电路的所述电感L的所述开关结构的所述开关网络具有比不具有所述电感L的所述开关结构的所述开关网络的隔离度更高的隔离度。

18.如权利要求9所述的开关结构,其中,所述电感电路被配置为提供用于所述寄生补偿电路的所述电感L的基本上固定的值。

19.如权利要求9所述的开关结构,其中,所述电感电路被配置为提供用于所述寄生补偿电路的所述电感L的多个不同的值。

20.如权利要求19所述的开关结构,其中,所述电感电路包括串联连接的多个可开关电感器。

21.如权利要求20所述的开关结构,其中,每个可开关电感器包括并联设置的电感器和开关。

22.如权利要求20所述的开关结构,其中,所述可开关电感器的电感值基本上相同。

23.如权利要求20所述的开关结构,其中,所述可开关电感器的电感值不同。

24.如权利要求23所述的开关结构,其中,选择所述不同的电感值以提供级联二进制加权级。

25.一种用于路由射频(RF)信号的方法,所述方法包括:

在开关网络中执行开关操作以允许一个或多个RF信号经一个或多个对应的可开关射频(RF)信号路径通过,每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应;以及

补偿所述开关网络的节点处的所述寄生效应。

26.一种用于制造开关设备的方法,所述方法包括:

形成或提供开关网络,所述开关网络包括一个或多个可开关射频(RF)信号路径,每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应;

形成寄生补偿电路;以及

将所述寄生补偿电路耦接到所述开关网络的节点,所述寄生补偿电路被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应。

27.一种射频(RF)模块,包括:

被配置为容纳多个部件的封装衬底;

在所述封装衬底上实现的开关网络,所述开关网络包括一个或多个可开关射频(RF)信号路径,每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应;以及

在所述封装衬底上实现的寄生补偿电路,所述寄生补偿电路耦接到所述开关网络的节点,所述寄生补偿电路被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应。

28.如权利要求27所述的RF模块,其中,所述开关网络实现在第一晶片上。

29.如权利要求28所述的RF模块,其中,所述第一晶片包括绝缘体上硅(SOI)。

30.如权利要求28所述的RF模块,其中,所述寄生补偿电路的至少一部分实现在所述第一晶片上。

31.如权利要求28所述的RF模块,其中,所述寄生补偿电路的至少一部分实现在第二晶片上。

32.如权利要求27所述的RF模块,其中,所述RF模块是天线开关模块。

33.一种射频(RF)装置,包括:

收发机,被配置为处理RF信号;

与所述收发机通信的天线开关模块(ASM),所述ASM被配置为路由用于发射的所放大的RF信号和路由用于放大的所接收的RF信号,所述ASM包括开关网络,所述开关网络包括一个或多个可开关RF信号路径,每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应,所述ASM还包括耦接到所述开关网络的节点的寄生补偿电路,所述寄生补偿电路被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应;以及

与所述ASM通信的天线,所述天线被配置为促使相应RF信号的发射和接收中的任一方或两者。

34.如权利要求33所述的RF装置,其中,所述RF装置是无线装置。

35.如权利要求34所述的RF装置,其中,所述无线装置是蜂窝电话。

36.一种用于射频(RF)电路的可调补偿电路,所述可调补偿电路包括将所述RF电路的选定节点与参考节点耦接的电感电路,所述电感电路被配置为提供多个电感值。

37.如权利要求36所述的可调补偿电路,其中,所述电感电路包括串联连接的多个可开关电感器。

38.如权利要求37所述的可调补偿电路,其中,每个可开关电感器包括并联设置的电感器和开关。

39.如权利要求38所述的可调补偿电路,其中,所述电感电路的每个电感器具有L0的基本上恒定的电感值,使得所述电感电路能够以L0为步长来提供从L0到总电感的电感值,所述总电感近似等于L0乘以串联连接的所述可开关电感器的数量。

40.如权利要求38所述的可调补偿电路,其中,所述电感电路包括可独立开关的多个级联二进制加权级。

41.如权利要求36所述的可调补偿电路,其中,所述RF电路包括具有多个可开关RF信号路径的开关网络。

42.如权利要求41所述的可调补偿电路,其中,所述参考节点是地节点。

43.如权利要求42所述的可调补偿电路,其中,所述RF电路的所述选定节点是用于所述多个可开关RF信号路径的公共节点。

44.如权利要求43所述的可调补偿电路,其中,公共节点是天线端口。

45.如权利要求44所述的可调补偿电路,其中,所述多个可开关RF信号路径中的每个包括串联臂开关,被配置为在接通状态下连接所述公共节点和其相应路径节点,并且在关断状态下将所述公共节点与其相应路径节点断开。

46.如权利要求45所述的可调补偿电路,其中,所述多个可开关RF信号路径中的每个还包括分流臂开关,被配置为当对应的串联开关臂处于关断状态时将其相应路径节点连接到地,并且当所述串联开关臂处于接通状态时将所述路径节点与所述地断开。

47.如权利要求46所述的可调补偿电路,其中,每个串联臂开关包括晶体管器件的堆叠,每个晶体管器件具有随其尺寸增大的截止电容Coff,并且每个分流臂开关包括晶体管器件的堆叠,每个晶体管器件具有随其尺寸增大的截止电容Coff。

48.如权利要求47所述的可调补偿电路,其中,所述串联臂开关的每个晶体管器件包括以并联配置设置的N个场效应晶体管(FET),并且所述分流臂开关的每个晶体管器件包括以并联配置设置的M个FET,N和M中的每个都是正整数。

49.如权利要求48所述的可调补偿电路,其中,由所述可调补偿电路提供的所述多个电感值中的至少一个电感值包括电感值L,所述电感值L补偿由所述串联臂开关和所述分流臂开关的所述截止电容引起的寄生效应。

50.如权利要求49所述的可调补偿电路,其中,所述电感L被选择为具有值L=1/[4π2f2(Coff_total)],量f是工作频率,量Coff_total是所述开关网络的总截止电容。

51.如权利要求49所述的可调补偿电路,其中,所述电感L的存在允许使串联臂和分流臂开关晶体管中的任一方或两者的尺寸更大以改善开关性能,同时减小所述串联臂开关和所述分流臂开关的所述截止电容的所述寄生效应。

52.如权利要求51所述的可调补偿电路,其中,所述开关性能包括插入损耗性能。

53.如权利要求52所述的可调补偿电路,其中,所述串联臂和分流臂开关晶体管中的任一方或两者的尺寸大于不具有所述电感L的开关结构的对应晶体管的尺寸。

54.如权利要求53所述的可调补偿电路,其中,具有所述电感L的所述开关结构的所述开关网络具有比不具有所述电感L的所述开关结构的所述开关网络的插入损耗更低的插入损耗。

55.如权利要求51所述的可调补偿电路,其中,所述开关性能包括隔离度性能。

56.如权利要求55所述的可调补偿电路,其中,所述分流臂开关晶体管的尺寸大于不具有所述电感L的开关结构的对应晶体管的尺寸。

57.如权利要求56所述的可调补偿电路,其中,具有所述电感L的所述开关结构的所述开关网络具有比不具有所述电感L的所述开关结构的所述开关网络的隔离度更高的隔离度。

58.一种用于补偿与射频(RF)开关网络相关联的寄生效应的方法,所述方法包括:

在所述RF开关网络中执行开关操作以允许一个或多个RF信号经一个或多个对应的可开关RF信号路径通过,每个路径贡献于与所述RF开关网络相关联的所述寄生效应;以及

利用耦接到所述RF开关网络的选定节点的可调补偿电路来提供电感,所述电感被选择以补偿与所述RF开关网络相关联的所述寄生效应。

59.一种用于制造开关设备的方法,所述方法包括:

形成或提供开关网络,所述开关网络包括一个或多个可开关射频(RF)信号路径,每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应;

形成可调补偿电路,所述可调补偿电路包括被配置为提供多个电感值的电感电路;以及

将所述可调补偿电路耦接在所述开关网络的选定节点和参考节点之间,所述可调补偿电路被配置为补偿所述开关网络的所述寄生效应。

60.一种射频(RF)模块,包括:

被配置为容纳多个部件的封装衬底;

在所述封装衬底上实现的开关网络,所述开关网络包括一个或多个可开关射频(RF)信号路径,每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应;以及

在所述封装衬底上实现的可调补偿电路,所述可调补偿电路包括将所述开关网络的选定节点与参考节点耦接的电感电路,所述电感电路被配置为提供多个电感值,所述电感值中的至少一些电感值被选择以补偿所述开关网络的所述寄生效应。

61.如权利要求60所述的RF模块,其中,所述开关网络实现在第一晶片上。

62.如权利要求61所述的RF模块,其中,所述第一晶片包括绝缘体上硅(SOI)。

63.如权利要求61所述的RF模块,其中,所述可调补偿电路的至少一部分实现在所述第一晶片上。

64.如权利要求61所述的RF模块,其中,所述可调补偿电路的至少一部分实现在第二晶片上。

65.如权利要求60所述的RF模块,其中,所述RF模块是天线开关模块。

66.一种射频(RF)装置,包括:

收发机,被配置为处理RF信号;

与所述收发机通信的天线开关模块(ASM),所述ASM被配置为路由用于发射的所放大的RF信号和路由用于放大的所接收的RF信号,所述ASM包括开关网络,所述开关网络包括一个或多个可开关RF信号路径,每个路径贡献于与所述开关网络相关联的寄生效应,所述ASM还包括可调补偿电路,所述可调补偿电路具有将所述开关网络的选定节点与参考节点耦接的电感电路,所述电感电路被配置为提供多个电感值,所述电感值中的至少一些电感值被选择以补偿所述开关网络的所述寄生效应;以及

与所述ASM通信的天线,所述天线被配置为促使相应RF信号的发射和接收中的任一方或两者。

67.如权利要求66所述的RF装置,其中,所述RF装置是无线装置。

68.如权利要求67所述的RF装置,其中,所述无线装置是蜂窝电话。

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