[发明专利]一种新型数控双频射频开关

说明书

本发明公开的一种新型数控双频射频开关，包括高频段通路和低频段通路；高频段通路包括连接在第一信号端口和第三信号端口之间的并联电路一，并联电路一为电容C2和电感L2的并联电路；低频段通路包括连接在第二信号端口和第三信号端口之间的并联电路二，并联电路二包括电容C11、电容C12、电感L1和开关S1，电容C11与开关S1构成串联支路，电容C12、电感L1和串联支路并联；电感L1和电感L2相互耦合。本发明基于互感耦合和切换电容形式的开关，在面积上有比较大的优势，节省了多余电路的功耗，且不需要受到传输线的布局干扰。

技术领域

本发明属于射频技术领域，涉及一种新型数控双频射频开关。

背景技术

现有的无线通信存在着非常多的频段，提供现有生活日益丰富的无线应用，也为射频前端技术提出了非常大的设计挑战，用尽量少的收发通道实现对多频段的支持是现实需要。以WiFi为例，存在2.4GHz的传统频段，和5GHz的高频频段，这两个频段不需要同时工作，则需要在频段之间进行切换。针对这种需要双频工作的场景，需要射频开关执行频段切换操作。

现有的射频开关主要是采用SOI工艺实现，电路图如图1所示，这在sub-6G中较为常见，采用MOS管串并联实现。其最大的问题在于频率升高之后，MOS管的差损随之增大，变得不再实用。而且其为保证线性度，通常需要采用负压产生电路，需要额外的振荡器电路和电平转换电路，一般引入低频杂散和消耗额外的功耗；现有技术中还有采用λ/4的传输线作为阻抗变换器实现开关特性，如图2所示，这种开关的特性适用于高频，普遍在毫米波使用，此时传输线的占用的面积相对于射频频率大大减少，但即使是这样，传输线的使用仍然使这种开关非常占面积，而且布局也受到限制，而且差损特性受管子和传输线两者共同的因素的影响。

因此，提供一种节省功耗和面积的新型数控双频射频开关是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对上述研究现状和存在的问题，提供了一种新型数控双频射频开关，基于互感耦合和切换电容形式的开关，在面积上有比较大的优势，节省了多余电路的功耗，且不需要受到传输线的布局干扰。

为实现上述目的其具体方案如下：

一种新型数控双频射频开关，包括高频段通路和低频段通路；

所述高频段通路包括连接在第一信号端口和第三信号端口之间的并联电路一，所述并联电路一为电容C2和电感L2的并联电路；

所述低频段通路包括连接在第二信号端口和第三信号端口之间的并联电路二，所述并联电路二包括电容C11、电容C12、电感L1和开关S1，所述电容C11与开关S1构成串联支路，所述电容C12、电感L1和所述串联支路并联；

所述电感L1和所述电感L2相互耦合。

优选的，所述低频段通路工作频率为低频f1，所述高频段通路工作频率为高频f2，f2f1；当开关S1闭合，电容C11、电容C12与电感L1构成并联谐振腔，从第二信号端口和第三信号端口形成低阻通路，第二信号端口输出信号至第三信号端口；在电感L1和电感L2的互感耦合作用下，所述高频段通路处于隔离状态。

优选的，所述低频段通路工作频率为低频f1，所述高频段通路工作频率为高频f2，f2f1；当开关S1断开，所述低频段通路为失谐状态，即处于隔离状态；在电感L1和电感L2的互感耦合作用下，所述高频段通路处于谐振区域，第一信号端口输出信号至第三信号端口P1。

优选的，所述电容C11、电容C12和电容C2均包括片上的开关电容、MIM电容、MOM电容或MOS电容。

本发明相较现有技术具有以下有益效果：

1、采用互感耦合的电感形成数控双频的开关，不论低频还是高频甚至毫米波，均可以采用，图1的MOS管开关在高频则受到限制，而图2的传输线在低频实现占用面积太大；