用于射频开关的系统和方法_2

文档序号:9566829阅读:来源:国知局
1. 5V W外的其它驱动电压,运取决于特定的系统及其规格,并取决于用于实现RFIC202的特定 技术。
[0016] 在实施例中,RF开关网络206和208包括并联RF开关212W及串联RF开关230 和232。在实施例中,串联RF开关230和232中串联晶体管的组合的数量等于开关网络204 内串联RF开关210中开关的数量。在操作期间,当开关网络206或208被配置成连接节点 RF2至RFx时,关掉并联开关212并且打开串联RF开关230和232。另一方面,当开关网 络206和/或开关网络208被配置成从公共端口断开节点RF2和/或RFx时,打开并联开 关212并关掉串联RF开关230。或者可打开或者可关闭串联RF开关232。当打开RF开关 232W从公共节点到串联RF开关230创建低阻抗路径时,用由于栅漏电容124和栅源电容 126而禪合到地的串联RF开关230的寄生电容来加载公共节点。另一方面,当关掉RF开 关232时,用串联RF开关230和232的寄生电容的串联组合来加载公共端口。相应地,开 关206和208的关闭电容在串联RF开关232导通时比在串联RF开关232关闭时高。在实 施例中,开关232由Coff驱动器222驱动。驱动器214和Coff驱动器222二者可使用开 关驱动电路和本领域中已知的方法来实现。在一些实施例中,驱动器214和222二者可使 用相同或类似的电路拓扑来实现。类似地,串联RF开关230和232可共享相同的拓扑。
[0017] 在一些实施例中,RF开关网络204还可使用两个串联RF开关来实现,诸如相对于 RF开关网络206和208来完成。在其它实施例中,在RFIC202上实现的一些RF开关可使 用诸如在开关网络204中的单个RF开关来实现,而其它RF开关可使用两个或更多个串联 RF开关来实现,诸如相对于RF开关网络206和208来完成。
[0018] 在实施例中,做出在关掉邻接的串联RF开关230时激活或去激活串联RF开关232 的决定,运取决于特定情形。例如,当在端口RFl处引入W大约824MHz的具有大约35地m 输出功率的高功率GSM信号时,可在RF开关网络206和208中关掉RF开关232,W便增加 串联晶体管计数W承受高信号电平。在一些实施例中,GSM信号路径可具有前置滤波器W 衰减相邻信道中的功率。
[0019] 在另一个场景中,在端口RFl处引入在大约27地m和大约30地m之间并具有大约 700MHz和大约900MHz之间的频率的较低功率的3G或LTE信号时,驱动器222可打开串联 RF开关232,W增加在公共端口处所见的寄生电容。具有激活的各自的串联RF开关232的 RF开关网络越多,在公共端口处所见的寄生电容越大。该寄生电容可用于衰减端口RFl处 的信号谐波。因为施加到RFl的功率比GSM情况小,在该示例中,不像许多晶体管120需被 堆叠W承受信号电平。在一个实施例中,700MHz信号的二次谐波被衰减达大约3地和大约 4地之间,而=次谐波衰减达大约10地。
[0020] 在其中引入局频f目号的情形中,例如在大约1. 5GHz至3GHz之间,可在关掉邻接的 串联RF开关230时关掉串联RF开关232,W便减少高频信号的衰减。应当理解的是:在替 代实施例中,可实现其它频率、信号电平、信号类型和谐波衰减,运取决于特定的实施例及 其规格。
[0021] 在实施例中,RF开关网络204、206和208的状态可使用数字接口 220来控制,控制 接口 220可W是串行接口,诸如SPI接口、I2C接口、MIPI/RF阳或本领域已知的其它串行接 口。在本发明的替代实施例中,数字接口 220还可使用并行接口来实现。数字接口 220禪 合到引脚化K和DATA,W接收和/或发送时钟和数据。还可根据特定的接口标准使用其它 数字接口引脚。
[0022] 图3图示根据该发明的实施例的RF系统300,RF系统300包括W上相对于图2所 述的实施例RFIC,该RFIC经由功率放大器(PA)312、314和316W及各自的滤波器320、322 和324而禪合到收发器RFIC306。收发器RFIC306可提供实现一个或多个RF通信标 准的前端和信号处理电路,并且PA312、314和316可用于放大收发器RFIC306的输出,而 滤波器320、322和324可用于滤波PA312、314和316的输出。在替代实施例中,可省略滤 波器320、322和324W及PA312、314和316中的一个或多个,运取决于特定的系统及其规 格。此外,在替代实施例中,可实现比S个端口RFURF2和RF3更多或更少的端口。禪合到 RFIC202的公共端口的可选匹配网络304提供RFIC202和天线130之间的阻抗匹配。可 经由数字总线DBUS、经由端子化K和DATA来读取和写入对RFIC202的设置。应当理解的 是:图3中所示的RF系统300仅仅是可与本文所述的实施例开关一起使用的许多实施例系 统之一。
[0023] 图4图示可代替图3中所示的串联RF开关232使用的实施例可选择的电容网络 400。可开关控制的电容网络400包括在端子406和408之间禪合的一个或多个串联电容 器404。电容器404中的每一个可由相应的开关402旁路。在操作期间,当激活相应的RF 信号路径时或当更高的电容性负载禪合到公共节点时,关闭开关402。另一方面,当较低的 电容性负载禪合到公共节点时,打开开关402。在实施例中,开关402可使用开关晶体管来 实现,所述开关晶体管诸如是NM0S、PMOS或双极性器件。开关402还可使用本领域中已知 的二极管或其它开关器件来实现。电容器404可使用各种已知的电容结构来实现,包括但 不限于:金属一一绝缘体一一金属(MIM)电容器、栅极电容器、多晶娃电容器或其组合。在 一些实施例中,可确定串联电容器的数量和串联电容器中每一个的尺寸,W便跨过可选择 的电容网络400内的各种电容器并在诸如图3中所示的开关230之类的相邻串联RF开关 的串联开关晶体管之间均匀地分布信号功率。
[0024]图5图示根据本发明的实施例的实施例方法500的流程图。在实施例中,将方法 500指向操作电路的方法,该电路包括:在第一端口和公共端口之间禪合的第一串联RF开 关,在第二端口和第一节点之间禪合的第二串联RF开关,W及在第S端口和公共端口之间 禪合的第S串联RF开关。在步骤502中,该方法确定是否在第一端口和公共端口之间提供 第一RF路径。如果确定提供第一RF路径,在步骤504中激活第一RF开关,在步骤506中 去激活第二RF开关,并在步骤508中去激活第=RF开关。
[0025] 该方法在步骤510中进一步确定是否将较高的电容禪合到公共节点。可能在运种 确定中权衡的因素包括但不限于:正通过RF开关系统递送的RF信号的功率、RF信号的频 率、特定的频率计划W及衰减谐波的必要性。如果选择更高的电容,在步骤514中,在第二 串联RF开关和公共端口之间禪合电阻。如果否,在步骤512中,在第二串联RF开关和公共 端口之间禪合电容。运种电容和电阻例如可通过使用RF开关、通过使用可开关控制的电容 网络来实现,所述RF开关具有多个串联晶体管,诸如图3中所示的串联RF开关232,所述可 开关控制的电容网络诸如图4中所示的可选择的电容网络400。可替代地,其它电路和方法 可用于实现步骤512和514。
[0026] 在步骤516中,该方法确定是否在第二端口和公共端口之间提供第二RF路径。如 果确定提供第二RF路径,在步骤518中去激活第一RF开关,在步骤520中激活第二RF开 关,在步骤522中去激活第=RF开关,并且在步骤524中,电阻禪合在第二串联RF开关和 公共端口之间。另一方面,在步骤526中,该方法确定是否在第=端口和公共端口之间提供 第=RF路径。如果确定提供第=RF路径,在步骤528中去激活第一RF开关,在步骤530 中去激活第二RF开
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