[发明专利]建立具有90度阻抗变换区段的非对称发送/接收开关的方法

说明书

本公开涉及建立具有90度阻抗变换区段的非对称发送/接收开关的方法。一种装置，包括输入端口、输出端口、公共端口、第一阻抗匹配网络、第二阻抗匹配网络、第一开关电路和第二开关电路。第一阻抗匹配网络可以耦接在输入端口和公共端口之间。第二阻抗匹配网络可以耦接在公共端口和输出端口之间。第一开关电路可以耦接在输入端口和电路地电位之间。第二开关电路可以耦接在输出端口和电路地电位之间。第一阻抗匹配网络与第二阻抗匹配网络是非对称的。

本申请涉及2017年9月18日提交的美国临时申请No.62/559,875和2017年9月18日提交的美国临时申请No.62/560,173，该美国申请通过引用整体上并入本文。

技术领域

本发明一般而言涉及无线通信，并且，更具体而言，涉及用于实现具有90度阻抗变换区段的非对称发送/接收(T/R)开关的方法和/或装置。

背景技术

常规的射频(RF)收发器包括循环器或者发送/接收(T/R)开关，以选择性地将天线端口耦接到收发器的发送链或者接收链。从概念上讲，发送/接收(T/R)开关是单刀双掷(SPDT)开关，其(i)在发送模式下将第一射频(RF)端口(例如，TX端口)耦接到公共RF端口(例如，TRX端口)并且将公共RF端口与第二射频(RF)端口(例如，RX端口)隔离，以及(ii)在接收模式下将公共RF端口耦接到第二射频(RF)端口并将第一RF端口与公共RF端口隔离。一般而言，第一RF端口连接到发送链的RF信号路径，第二RF端口连接到接收链的RF信号路径，并且公共RF端口连接到天线。常规的发送/接收(T/R)开关利用在TX端口、RX端口和TRX端口上提供相同的阻抗(例如，Z₀)的对称结构。对称结构可以导致发送器(TX)端口处的电压摆动更大。

期望实现具有90度阻抗变换区段的非对称发送/接收(T/R)开关。

发明内容

本发明涵盖涉及一种装置的方面，该装置包括输入端口、输出端口、公共端口、第一阻抗匹配网络、第二阻抗匹配网络、第一开关电路和第二开关电路。第一阻抗匹配网络可以耦接在输入端口和公共端口之间。第二阻抗匹配网络可以耦接在公共端口和输出端口之间。第一开关电路可以耦接在输入端口和电路地电位之间。第二开关电路可以耦接在输出端口和电路地电位之间。第一阻抗匹配网络在第一开关电路处于非导通状态且第二开关电路处于导通状态时提供第一阻抗，(ii)第二阻抗匹配网络在第一开关电路处于导通状态且第二开关电路处于非导通状态时提供第二阻抗，以及(iii)第一阻抗和第二阻抗是非对称的。

在上述装置方面的一些实施例中，输入端口的阻抗值是输出端口和公共端口的阻抗值的一部分。

在上述装置方面的一些实施例中，第一阻抗匹配网络包括具有耦接在输入端口和公共端口之间的第一电感的阻抗匹配电感器，第二阻抗匹配网络包括具有耦接在输出端口和公共端口之间的第二电感的第二阻抗匹配电感器，并且输出端口通过电容器耦接到电路地电位。

在上述装置方面的一些实施例中，收发器发送链的功率放大器的输出端耦接到输入端口，收发器接收链的低噪声放大器的输入端耦接到输出端口，在接收模式下，通过将第一开关电路置于导通状态以将输入端口耦接到电路地电位并将第二开关电路置于非导通状态，将信号从公共端口引导到低噪声放大器的输入端，并且在发送模式下，通过将第一开关电路置于非导通状态并将第二开关电路置于导通状态以将输出端口耦接到电路地电位，将信号从功率放大器的输出端引导到公共端口。

在上述装置方面的一些实施例中，第一开关电路包括：晶体管，被配置为作为开关操作；电容器；以及电阻器，其中(i)电阻器的第一端子耦接到晶体管的基极端子，(ii)电容器耦接在晶体管的发射极端子和基极端子之间，(iii)晶体管的发射极端子耦接到输入端口，以及(iv)晶体管的集电极端子耦接到电路地电位。在一些实施例中，电容器和电阻器被选择为防止晶体管的P-N结由于输入端口上的信号而被正向偏置。在一些实施例中，晶体管包括双极结型晶体管、金属氧化物半导体(MOS)晶体管、场效应晶体管或假晶高电子迁移率晶体管(pHEMT)中的至少一种。