射頻天線開關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻集成電路領(lǐng)域，尤其是一種射頻天線開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著多模多頻移動通信發(fā)展，在射頻前端集成電路設(shè)計中，射頻天線開關(guān)越來越復(fù)雜，其要求較高的功率線性度，低插入損耗，高隔離度及高的諧波抑制比。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，如圖1所示，可以采用串聯(lián)-并聯(lián)結(jié)構(gòu)來提高射頻天線開關(guān)的隔離度。但是，該射頻天線開關(guān)為對稱結(jié)構(gòu)，面積較大，故不適于復(fù)雜開關(guān)結(jié)構(gòu)；同時在射頻天線開關(guān)的擲數(shù)增加后，該開關(guān)的插入損耗也會增加，故插入損耗也是個瓶頸。
[0004]為了解決上述問題，有必要提供一種適用于多模多頻的天線開關(guān)架構(gòu)，以改善射頻天線開關(guān)的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種射頻天線開關(guān)，以改善插入損耗，提高隔離度，并滿足高功率的發(fā)射要求。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種射頻天線開關(guān)，包括:
[0007]第一通信模塊，具有至少一個第一發(fā)射端口及第一接收端口，天線端口設(shè)置在所述第一發(fā)射端口與第一接收端口之間，所述第一發(fā)射端口通過第一晶體管單元與天線端口連接形成發(fā)射通道，所述第一接收端口通過第二晶體管單元與天線端口連接形成接收通道，通過第三晶體管單元將第一發(fā)射端口接地，通過第四晶體管單元將第一接收端口接地；
[0008]第二通信模塊，具有至少一個第二發(fā)射端口及第二接收端口，所述第二發(fā)射端口通過第五晶體管單元與天線端口連接形成發(fā)射通道，所述第二接收端口通過第六晶體管單元與天線端口連接形成接收通道，通過第七晶體管單元將第二發(fā)射端口及第二接收端口分別接地；
[0009]其中，所述第一晶體管單元、第二晶體管單元、第三晶體管單元、第四晶體管單元、第五晶體管單元、第六晶體管單元和第七晶體管單元均設(shè)置有前饋電容。
[0010]進一步地，所述第一晶體管單元、第二晶體管單元、第三晶體管單元、第四晶體管單元、第五晶體管單元、第六晶體管單元和第七晶體管單元均為一組晶體管，任一組晶體管均包括一個晶體管或串聯(lián)層疊設(shè)置的多個晶體管。
[0011]進一步地，所述第一晶體管單元、第二晶體管單元、第三晶體管單元、第五晶體管單元和第六晶體管單元均包括兩組晶體管，所述第四晶體管和第七晶體管均包括一組晶體管。
[0012]進一步地，任一組晶體管均包括串聯(lián)層疊設(shè)置的六個晶體管。
[0013]進一步地，所述第一通信模塊、第二通信模塊的發(fā)射通道和接收通道的數(shù)量均為多個，多個所述第一通信模塊的接收通道為樹型拓撲結(jié)構(gòu)，并共有若干個晶體管，所述第二發(fā)射端口即為第二接收端口，多個所述第二通信模塊的發(fā)射通道和接收通道收發(fā)同體，且為樹型拓撲結(jié)構(gòu)，并共有若干個晶體管。
[0014]進一步地，所述射頻天線開關(guān)為單刀十六擲開關(guān)，所述第一通信模塊的發(fā)射通道和接收通道分別為兩個和四個，收發(fā)同體的所述第二通信模塊的射頻通道的數(shù)量為十個。
[0015]進一步地，所述第一通信模塊為2G通信模塊，且采用GSM通信制式，所述第二通信模塊包括采用WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000中的一種或多種通信制式的3G通信模塊和采用TD-LTE和/或FDD-LTE通信制式的4G通信模塊。
[0016]進一步地，通過譯碼器控制所述第一晶體管單元、第二晶體管單元、第三晶體管單元、第四晶體管單元、第五晶體管單元、第六晶體管單元和第七晶體管單元中晶體管的通斷。
[0017]進一步地，所述第一晶體管單元、第二晶體管單元、第三晶體管單元、第四晶體管單元、第五晶體管單元、第六晶體管單元和第七晶體管單元中一個或多個晶體管為CMOS晶體管。
[0018]進一步地，所述第一晶體管單元、第二晶體管單元、第三晶體管單元、第四晶體管單元、第五晶體管單元、第六晶體管單元和第七晶體管單元中一個或多個晶體管采用SO1-CMOS晶體管。本發(fā)明提供了一種射頻天線開關(guān)，通過在發(fā)射通道層疊設(shè)置多個晶體管使得任一發(fā)射通道均滿足高功率發(fā)射要求；通過設(shè)置前饋電容改變晶體管源極與漏極之間的電壓分配，提高了射頻天線開關(guān)的線性度；第一通信模塊的多個接收通道共用若干個晶體管，第二通信模塊的收發(fā)通道也共用若干個晶體管，通過設(shè)置共用若干個晶體管的方式提高了射頻天線開關(guān)的插入損耗；通過設(shè)置具有多個發(fā)射通道及多個接收通道的樹型拓撲結(jié)構(gòu)提高了射頻天線開關(guān)的隔離度。
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的射頻天線開關(guān)的示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實施例提供的射頻天線開關(guān)的示意圖；
[0021]圖3為未采用前饋電容的晶體管的示意圖；
[0022]圖4為采用前饋電容的晶體管的示意圖；
[0023]圖5為晶體管源漏電壓的分布圖；
[0024]圖6為本發(fā)明實施例提供的射頻天線開關(guān)的總體架構(gòu)圖；
[0025]圖7為本發(fā)明實施例提供的射頻天線開關(guān)的插入損耗的示意圖；
[0026]圖8為本發(fā)明實施例提供的射頻天線開關(guān)的隔離度的示意圖；
[0027]圖9為本發(fā)明實施例提供的射頻天線開關(guān)的輸出功率的示意圖；
[0028]圖10為本發(fā)明實施例提供的射頻天線開關(guān)的諧波抑制比的示意圖。
[0029]圖中，1:第一晶體管單元，21:第一支路晶體管單元，22:第一共有晶體管單元，3:第三晶體管單元，4:第四晶體管單元，51:第二支路晶體管單元，52:第二共有晶體管單元，7:第七晶體管單元，8:柵極串聯(lián)電阻，9:源漏間偏置電阻。
【具體實施方式】
[0030]下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行更詳細的描述。根據(jù)下列描述和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0031]如圖2所示，本發(fā)明實施例提供了一種射頻天線開關(guān)，包括:
[0032]第一通信模塊，具有至少一個第一發(fā)射端口及第一接收端口，天線端口 ANT設(shè)置在所述第一發(fā)射端口與第一接收端口之間，所述第一發(fā)射端口通過第一晶體管單元I與天線端口 ANT連接形成發(fā)射通道，所述第一接收端口通過第二晶體管單元與天線端口 ANT連接形成接收通道，通過第三晶體管單元3將第一發(fā)射端口接地，通過第四晶體管單元4將第一接收端口接地；
[0033]第二通信模塊，具有至少一個第二發(fā)射端口及第二接收端口，所述第二發(fā)射端口通過第五晶體管單元與天線端口 ANT連接形成發(fā)射通道，所述第二接收端口通過第六晶體管單元與天線端口 ANT連接形成接收通道，通過第七晶體管單元7將第二發(fā)射端口及第二接收端口分別接地。
[0034]優(yōu)選地，所述第一通信模塊為2G通信模塊(第二代移動通信網(wǎng)絡(luò))，且采用GSM通信制式，所述第二通信模塊包括采用WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000中的一種或多種通信制式的3G (第三代移動通信網(wǎng)絡(luò))通信模塊和采用TD-LTE和/或FDD-LTE通信制式的4G (第四代移動通信網(wǎng)絡(luò))通信模塊。在本實施例中，所述第二通信模塊包括3G通信模塊和4G通信模塊。
[0035]優(yōu)選地，所述射頻天線開關(guān)為單刀多擲開關(guān)，所述第一通信模塊、第二通信模塊的發(fā)射通道和接收通道的數(shù)量均為多個，在本實施例中，多個所述第一通信模塊的接收通道為樹型拓撲結(jié)構(gòu)，多個所述第一通信模塊的接收通道共有若干個晶體管。
[0036]在本實施例中，所述第二通信模塊的發(fā)射通道和接收通道收發(fā)同體，所述第二發(fā)射端口即為第二接收端口，設(shè)置在第二通信模塊的發(fā)射通道上的所述第五晶體管單元即為設(shè)置在接收通道上的所述第六晶體管單元，不妨將收發(fā)同體的第二通信模塊的發(fā)射通道和接收通道統(tǒng)稱為射頻通道，在該射頻通道上設(shè)置有所述第五晶體管單元，第五晶體管單元包括第二支路晶體管單元51和第二共有晶體管單元52，收發(fā)同體的所述第二通信模塊的射頻通道為樹型拓撲結(jié)構(gòu)，多個所述射頻通道共有若干個晶體管。在本實施例中，所述3G通信模塊和4G通信模塊的射頻通道的數(shù)量均為多個，多個所述2G通信模塊的接收通道共有若干個第一共有晶體管單元21，多個所述3G通信模塊的射頻通道共有若干個第二共有晶體管單元51，多個所述4G通信模塊的射頻通道共有若干個第二共有晶體管單元51。
[0037]在本實施例中，所述射頻天線開關(guān)為單刀十六擲開關(guān)，所述2G通信模塊的發(fā)射通道和接收通道分別為兩個和四個，第一發(fā)射端口為Txl和Tx2，第一接收端口為Rxl-Rx4，收發(fā)同體的所述3G通信模塊的射頻端口為TRxl-TRx5，即其射頻通道的數(shù)量為五個，收發(fā)同體的所述4G通信模塊的射頻端口為TRx6-TRxlO，即其射頻通道的數(shù)量為五個。
[0038]優(yōu)選地，所述第一晶體管單元1、第二晶體管單元、第三晶體管單元3、第四晶體管單元4、第五晶體管單元、第六晶體管單元和第七晶體管單元7中晶體管的控制端均為晶體管控制端Ct，且均包括至少一組晶體管，任一組晶體管均包括串聯(lián)層疊設(shè)置的多個晶體管，通過層疊設(shè)置多個晶體管使得任一發(fā)射通道均滿足高功率發(fā)射要求。
[0039]第二晶體管單元包括第一支路晶體管單元21和第一共有晶體管單元22，第五晶體管單元包括第二支路晶體管單元51和第二共有晶體管單元52。在本實施例中，所述第一晶體管單元I和第三晶體管單元3均包括兩組晶體管，第一支路晶體管單元21、第一共有晶體管單元22、第二支路晶體管單元51和第二共有晶體管單元52均為一組，第四晶體管單元4和第七晶體管單元7均包括一組晶體管，任一組晶體管均包括串聯(lián)層疊設(shè)置的六個晶體管。
[0040]優(yōu)選地，所述第一晶體管單元、第二晶體管單元、第三晶體管單元、第四晶體管單元、第五晶體管單元、第六晶體管單元和第七晶體管單元中任一晶體管為CMOS晶