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CN117220656B - 射频开关、芯片以及射频前端模组 - Google Patents

射频开关、芯片以及射频前端模组 Download PDF

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CN117220656B
CN117220656B CN202311031277.6A CN202311031277A CN117220656B CN 117220656 B CN117220656 B CN 117220656B CN 202311031277 A CN202311031277 A CN 202311031277A CN 117220656 B CN117220656 B CN 117220656B
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CN
China
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radio frequency
switch unit
frequency switch
capacitor
transistor
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CN202311031277.6A
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蓝焕青
陈劲业
王欢
奉靖皓
倪建兴
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Ruishi Chuangxin Shenzhen Semiconductor Co ltd
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Radrock Shenzhen Technology Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种射频开关、芯片以及射频前端模组,涉及射频技术领域。包括:第一传输端口;多个第二传输端口;至少一个电容;多个射频开关单元,每个射频开关单元的第一端连接第一传输端口,第二端对应连接一个第二传输端口,第三端通过连接件连接到基板的接地件,且至少两个射频开关单元连接同一接地件;其中,与同一接地件连接的任意两个射频开关单元之间串联连接一个电容。通过在连接到同一接地件的任两个射频开关单元之间串联连接电容,使得电容与连接于电容的连接件和接地件之间发生谐振,阻止了被传输的射频信号在连接到同一接地件的射频开关单元之间发生泄露,从而提升了射频开关的隔离度。

Description

射频开关、芯片以及射频前端模组
技术领域
本申请涉及射频技术领域,尤其涉及一种射频开关、芯片以及射频前端模组。
背景技术
在射频前端电路中,射频开关是必不可少的元件之一。射频开关可用于切换天线与射频系统的发射路径或接收路径之间的电连接,从而允许多个路径接入天线。
在传统的射频开关中,对发射端口、接收端口之间的射频开关单元进行通断控制时,射频开关中被传输的射频信号易从导通的射频开关单元中泄露到与其连接到同一接地端口的射频开关单元,从而导致射频开关的隔离度较差。
发明内容
本申请提出了一种射频开关、芯片以及射频前端模组。
第一方面,本申请实施例提供了一种射频开关,包括:第一传输端口;多个第二传输端口;至少一个电容;多个射频开关单元,每个所述射频开关单元的第一端连接所述第一传输端口,每个所述射频开关单元的第二端对应连接一个所述第二传输端口,每个所述射频开关单元的第三端通过连接件连接到所述基板的接地件,且至少两个所述射频开关单元连接同一所述接地件;其中,与同一所述接地件连接的任意两个所述射频开关单元之间串联连接一个所述电容。
可选地,所述电容为所述电容值可调的电容。
可选地,所述连接件的数量为多个,所述至少一个电容包括第一电容,所述多个射频开关单元包括第一射频开关单元以及第二射频开关单元,每一所述射频开关单元分别对应一个所述连接件;所述第一射频开关单元的第三端以及所述第二射频开关单元的第三端分别通过对应的所述连接件连接到所述基板上的第一接地件,且所述第一射频开关单元与所述第二射频开关单元之间串联连接所述第一电容。
可选地,所述第一射频开关单元用于传输第一频率的射频信号,所述第二射频开关单元用于传输第二频率的射频信号;当所述第一射频开关单元导通时,所述第一电容的容值为第一电容值,所述第一电容值与所述第一频率相关;当所述第二射频开关单元导通时,所述第一电容的容值为第二电容值,所述第二电容值与所述第二频率相关。
可选地,所述射频开关单元的数量大于或等于3个,每个所述射频开关单元的第三端连接到所述基板上的同一所述接地件,任意两个所述射频开关单元之间串联连接一个所述电容。
可选地,所述射频开关单元的数量大于或等于4个,所述多个射频开关单元通过至少两个所述连接件连接到所述基板上的至少两个所述接地件,不同的所述接地件之间彼此绝缘,且连接到同一所述接地件的任意两个所述射频开关单元之间串联连接一个所述电容。
可选地,所述连接件的数量为多个,所述至少一个电容包括第二电容以及第三电容,所述多个射频开关单元包括第三射频开关单元、第四射频开关单元、第五射频开关单元以及第六射频开关单元,每一所述射频开关单元分别对应一个所述连接件;所述第三射频开关单元的第三端以及所述第四射频开关单元的第三端分别通过对应的所述连接件连接到所述基板上的第二接地件,且所述第三射频开关单元与所述第四射频开关单元之间串联连接所述第二电容;所述第五射频开关单元的第三端以及所述第六射频开关单元的第三端分别通过对应的所述连接件连接到所述基板上的第三接地件,且所述第五射频开关单元与所述第六射频开关单元之间串联连接所述第三电容;所述第二接地件与所述第三接地件之间彼此绝缘。
可选地,每个所述射频开关单元包括串联支路以及并联支路;所述串联支路的第一端连接至所述射频开关单元的第一端,所述串联支路的第二端连接至所述射频开关单元的第二端;所述并联支路的第一端连接至所述射频开关单元的第二端,所述并联支路的第二端连接至所述射频开关单元的第三端。
可选地,所述串联支路包括第一晶体管,所述第一晶体管的第一端连接至所述射频开关单元的第一端,所述第一晶体管的第二端连接至所述射频开关单元的第二端,所述第一晶体管的第三端用于接收第一控制信号;所述并联支路包括第二晶体管,所述第二晶体管的第一端连接至所述射频开关单元的第二端,所述第二晶体管的第二端连接至所述射频开关单元的第三端,所述第二晶体管的第三端用于接收第二控制信号;其中,所述第一晶体管与所述第二晶体管为导通条件相同的晶体管,所述第一控制信号和所述第二控制信号为一对相位相反的控制信号。
可选地,所述串联支路包括多个所述第一晶体管,多个所述第一晶体管之间串联连接,相邻两个第一晶体管中前一个第一晶体管的第一端与后一个第一晶体管的第二端连接,每个所述第一晶体管的第三端用于接收所述第一控制信号;所述并联支路包括多个所述第二晶体管,多个所述第二晶体管之间串联连接,相邻两个第二晶体管中前一个第二晶体管的第一端与后一个第二晶体管的第二端连接,每个所述第二晶体管的第三端用于接收所述第二控制信号。
可选地,所述射频开关集成在芯片内,所述连接件为凸块或邦线,用于将所述芯片连接到基板。
第二方面,本申请实施例提供了一种芯片,所述芯片包括上述的射频开关。
第三方面,本申请实施例提供了一种射频前端模组,包括基板和上述的芯片,所述芯片通过连接件连接于所述基板。
本申请实施例提供的射频开关包括:第一传输端口;多个第二传输端口;至少一个电容;多个射频开关单元,每个射频开关单元的第一端连接第一传输端口,每个射频开关单元的第二端对应连接一个第二传输端口,每个射频开关单元的第三端通过连接件连接到基板的接地件,且至少两个所述射频开关单元连接同一接地件;其中,与同一接地件连接的任意两个射频开关单元之间串联连接一个电容。如此,通过在连接到同一接地件的任两个射频开关单元之间串联连接电容,使得电容与连接于电容的连接件和接地件之间发生谐振,阻止了被传输的射频信号在连接到同一接地件的射频开关单元之间发生泄露,从而提升了射频开关的隔离度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请一实施例提供的射频开关的结构示意图。
图2示出了本申请一实施例提供的射频开关单元的电路示意图。
图3示出了本申请另一实施例提供的射频开关单元的电路示意图。
图4示出了本申请一实施例提供的射频开关的电路等效示意图。
图5示出了本申请图4提供的射频开关的隔离度系数的仿真示意图。
图6示出了本申请另一实施例提供的射频开关的电路等效示意图。
图7示出了本申请又一实施例提供的射频开关的电路等效示意图。
图8示出了本申请一实施例提供的芯片的结构示意图。
图9示出了本申请一实施例提供的射频前端模组的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参照图1,图1示出了本申请一实施例提供的射频开关1的结构示意图。下面将结合图1对本申请实施例提供的射频开关1进行详细阐述。如图1所示,本实施例的射频开关1包括第一传输端口10、多个第二传输端口20、至少一个电容30以及多个射频开关单元40。
其中,射频开关1应用于一种射频前端模组,射频前端模组是一种将射频开关1、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放大器等两种或者两种以上的分立器件集成为一个独立模组的元件,从而提高集成度和硬件性能,并使体积小型化。具体地,射频前端模组可以应用于智能手机、平板电脑、智能手表等4G、5G通信设备。
在本实施例中,射频开关1中可包括多个射频开关单元40,且每个射频开关单元40的第一端均与第一传输端口10相连,每个射频开关单元40的第二端对应连接一个第二传输端口20。
具体地,多个射频开关单元40用于将第一传输端口10与多个第二传输端口20中的一个选择性导通。
其中,至少一个射频开关单元40可以处于从外部接收射频信号的路径中,此时射频信号由第一传输端口10输入,当这些处于从外部接收射频信号的路径中的射频开关单元40导通时,与导通的射频开关单元40对应连接的第二传输端口20能够接收来自第一传输端口10的射频信号。至少一个射频开关单元40还可以处于对外部发射射频信号的路径中,此时内部电路产生的射频信号由第二传输端口20输入,当这些处于对外部发射射频信号的路径中的射频开关单元40导通时,与导通的射频开关单元40对应连接的第一传输端口10能够接收来自第二传输端口20的射频信号。
作为一种实施方式,射频开关1集成在芯片内,该芯片通过连接件200连接到基板,连接件200可以为芯片上的凸块,或者为封装用的邦线,以将芯片连接到基板。可选地,每个射频开关单元40的第三端通过连接件200连接到基板的接地件300以接地,且至少两个射频开关单元40与同一接地件300连接,与同一接地件300连接的任意两个射频开关单元40之间串联连接一个电容30。其中,连接件200可以是焊接凸块(bump)或邦线,接地件300可以是基板上的接地铜柱。
在本实施例中,连接件200和接地件300都具有寄生电感,连接件200的寄生电感、接地件300的寄生电感与电容30构成LC谐振电路,能够阻隔频率与其谐振频率接近的射频信号通过,从而避免了射频信号泄露到与导通的射频开关单元40连接到同一接地件300的其他射频开关单元40中,提升了射频开关1的隔离度。
本申请实施例的射频开关1包括:第一传输端口10;多个第二传输端口20;至少一个电容30;多个射频开关单元40,每个射频开关单元40的第一端连接第一传输端口10,每个射频开关单元40的第二端对应连接一个第二传输端口20,每个射频开关单元40的第三端通过连接件200连接到基板的接地件300,且同一接地件300与多个射频开关单元40中的至少两个射频开关单元40连接;其中,与同一接地件300连接的任意两个射频开关单元40之间串联连接一个电容30。通过在连接到同一接地件300的任两个射频开关单元40之间串联连接电容30,使得电容30与连接于电容30的连接件200和接地件300之间构成LC谐振电路,从而避免了射频信号泄露到与导通的射频开关单元40连接到同一接地件300的射频开关单元40中,提升了射频开关1的隔离度。
在一些实施方式中,如图2所示,图2示出了本申请一实施例提供的射频开关单元40的电路示意图。本申请实施例的每个射频开关单元40包括串联支路41以及并联支路42。其中,串联支路41的第一端连接至射频开关单元40的第一端,串联支路41的第二端连接至射频开关单元40的第二端。并联支路42的第一端连接至射频开关单元40的第二端,并联支路42的第二端连接至射频开关单元40的第三端。
可选地,串联支路41包括第一晶体管411,第一晶体管411的第一端连接至射频开关单元40的第一端,第一晶体管411的第二端连接至射频开关单元40的第二端,第一晶体管411的第三端用于接收第一控制信号。并联支路42包括第二晶体管421,第二晶体管421的第一端连接至射频开关单元40的第二端,第二晶体管421的第二端连接至射频开关单元40的第三端,第二晶体管421的第三端用于接收第二控制信号
在另一些实施方式中,如图3所示,图3示出了本申请另一实施例提供的射频开关单元40的电路示意图。本实施例的第一晶体管411和/或第二晶体管421的数量可以分别为多个。
当串联支路41包括多个第一晶体管411时,多个第一晶体管411之间串联连接,且多个第一晶体管411为导通条件相同的晶体管。相邻两个第一晶体管411中前一个第一晶体管411的第一端与后一个第一晶体管411的第二端连接,每个第一晶体管411的第三端用于接收第一控制信号。
当并联支路42包括多个第二晶体管421时,多个第二晶体管421之间串联连接,多个第二晶体管421为导通条件相同的晶体管。相邻两个第二晶体管421中前一个第二晶体管421的第一端与后一个第二晶体管421的第二端连接,每个第二晶体管421的第三端用于接收第二控制信号。
其中,第一晶体管411与第二晶体管421为导通条件相同的晶体管,例如,第一晶体管411与第二晶体管421均为高电平导通,或者均为低电平导通。第一控制信号和第二控制信号为一对相位相反的控制信号,当第一控制信号为高电平时,第二控制信号为低电平;当第一控制信号为低电平时,第二控制信号为高电平,因此,第一晶体管411与第二晶体管421不同时导通。在射频开关单元40导通时,串联支路41中的第一晶体管411基于接收到的第一控制信号导通,串联支路41导通,以在第一传输端口10以及射频开关单元40连接的第二传输端口20之间传输射频信号;并联支路42中的第二晶体管421基于接收到的第二控制信号关断,并联支路42关断,以避免射频信号被下拉到地。
在一些实施方式中,当每个射频开关单元40中的第一晶体管411以及第二晶体管421为N型金属氧化物半导体场效应管:第一控制信号为高电平信号且第二控制信号为低电平信号时,射频开关单元40中的串联支路41导通,并联支路42关断;第一控制信号为低电平信号且第二控制信号为高电平信号时,射频开关单元40中的串联支路41关断,并联支路42导通。其中,每个晶体管的第一端为源极且每个晶体管的第二端为漏极,每个晶体管的第三端为栅极,或者,每个晶体管的第一端为漏极且每个晶体管的第二端为源极,每个晶体管的第三端为栅极。
其中,当某一个射频开关单元40导通时,其串联支路41导通以在第一传输端口10和第二传输端口20之间进行射频信号的传输,其并联支路42关断以避免射频信号被下拉到地。然而,并联支路42中的第二晶体管421存在寄生电容,经由该射频开关单元40传输的部分射频信号将从其连接的第二传输端口20通过并联支路42的寄生电容泄露到从射频开关单元40的第三端。由于多个射频开关单元40的第三端连接到基板上的同一个接地件,因此,泄露到该导通的射频开关单元40的第三端的射频信号易通过共同的接地件进一步泄露到其他射频开关单元40的第三端,导致射频开关难以满足隔离度要求。
基于此,射频开关中存在多个射频开关单元40时,如图1所示,多个射频开关单元40可通过连接件200连接到基板上的一个或多个接地件300,且通过连接件200连接到同一接地件300的任两个射频开关单元40之间连接有电容30,以提升射频信号传输时射频开关1的隔离度,避免射频信号在连接到同一接地件300的射频开关单元40之间发生泄露。
在本实施例中,每个电容30的电容值根据连接于电容30的连接件200的寄生电感、接地件300的寄生电感以及目标射频信号的频率设置,目标射频信号为第一传输端口10与任一第二传输端口20之间传输的射频信号。具体地,每个电容30与连接至该电容30的连接件200的寄生电感以及基板上的接地件300的寄生电感形成谐振,可以阻隔频率与其谐振频率接近的射频信号通过。因此,可以设置每个电容30的电容值使其对应的谐振频率与目标射频信号的频率相同,从而阻隔目标射频信号泄露。
可选地,第一传输端口10与不同的第二传输端口20之间传输的射频信号的频率可能相同或不同。当一个电容30所连接的两个第二传输端口20用于传输频率相同的射频信号时,根据该射频信号的频率选择容值合适的电容30,可以阻隔任意一个第二传输端口20的射频信号泄露。当一个电容30所连接的两个第二传输端口20用于传输频率不同的射频信号时,若采用固定容值的电容30,产生的谐振频率相对固定,则只能阻隔其中一个第二传输端口20的射频信号泄露。
作为一种实施方式,电容30为电容值可调的电容。基于此,在射频开关1完成封装后,由于连接件200的寄生电感以及接地件300的寄生电感基本是固定的,可基于导通的射频开关单元40连接的第一传输端口10与第二传输端口20之间传输的射频信号的频率,调整与导通的射频开关单元40连接的电容30的电容值,使得该电容30与连接于电容30的连接件200以及接地件300的谐振频率与射频信号的频率相同或相近,从而避免了射频信号泄露到与导通的射频开关单元40连接到同一接地件300的射频开关单元40中。此时,即使一个电容30所连接的两个第二传输端口20用于传输频率不同的射频信号,通过调整该电容30的容值以使其对应的谐振频率适配当前导通的射频开关单元40所传输的射频信号的频率,也能够阻隔任意一个第二传输端口20的射频信号泄露。
在本实施例中,通过在连接到同一接地件300的任两个射频开关单元40之间串联连接电容30,基于导通的射频开关单元40连接的第一传输端口10与第二传输端口20之间传输的射频信号的频率,调整与导通的射频开关单元40连接的电容30的电容值,使得电容30与连接于电容30的连接件200和接地件300之间构成LC谐振电路,从而避免了射频信号泄露到与导通的射频开关单元40连接到同一接地件300的射频开关单元40中,提升了射频开关1的隔离度。
在一些实施方式中,如图4所示,图4示出了本申请一实施例提供的射频开关的电路等效示意图。本实施例的射频开关包括第一传输端口10、多个第二传输端口、至少一个电容以及多个射频开关单元。
可选地,至少一个电容包括第一电容31,多个射频开关单元包括第一射频开关单元43以及第二射频开关单元44,每一个射频开关单元分别对应连接一个连接件。
具体地,第一射频开关单元43的第一端与第二射频开关单元44的第一端均连接到第一传输端口10,第一射频开关单元43的第二端与第二射频开关单元44的第二端连接到不同的第二传输端口,例如,第一射频开关单元43的第二端连接到第二传输端口21,第二射频开关单元44的第二端连接到第二传输端口22。第一射频开关单元43的第三端通过第一连接件201连接到基板上的第一接地件301,第二射频开关单元44的第三端通过第二连接件202连接到基板上的第一接地件301。其中,第一射频开关单元43的第三端与第二射频开关单元44的第三端之间串联连接有第一电容31,且第一电容31为电容值可调的电容。
示例性地,当第一射频开关单元43导通,第二射频开关单元44关断时,第一传输端口10与第一射频开关单元43连接的第二传输端口21之间传输射频信号,第一电容31的电容值基于第一射频开关单元43传输的射频信号的频率设置。此时第一电容31与第一连接件201、第二连接件202以及第一接地件301形成的谐振电路的谐振频率与第一射频开关单元43传输的射频信号的频率相同或相近,从而阻碍了该射频信号从第一射频开关单元43的第三端泄露到第二射频开关单元44的第三端。
可选地,当第一射频开关单元43关断,第二射频开关单元44导通时,第一传输端口10与第二射频开关单元44连接的第二传输端口22之间传输射频信号,第一电容31的电容值基于第二射频开关单元44传输的射频信号的频率设置。此时第一电容31与第一连接件201、第二连接件202以及第一接地件301形成的谐振电路的谐振频率与第二射频开关单元44传输的射频信号的频率相同或相近,从而阻碍了该射频信号从第二射频开关单元44的第三端泄露到第一射频开关单元43的第三端。
在本实施例中,第一电容31的电容值C与谐振频率f的关系满足以下关系式:
其中,Lwb1为第一连接件201的寄生电感值;Lwb2第二连接件202的寄生电感值;L3为第一接地件301的寄生电感值。
作为一种实施方式,第一电容31为电容值可调的电容,可根据当前导通的射频开关单元所传输的射频信号的频率来调整第一电容31的容值。具体地,第一射频开关单元43用于传输第一频率的射频信号,第二射频开关单元44用于传输第二频率的射频信号;当第一射频开关单元43导通时,第一电容31的容值为第一电容值,第一电容值与第一频率相关;当第二射频开关单元44导通时,第一电容31的容值为第二电容值,第二电容值与第二频率相关。其中,第一射频开关单元43和第二射频开关单元44不同时导通,当第一射频开关单元43导通时,第二射频开关单元44处于关断状态;当第二射频开关单元44导通时,第一射频开关单元43处于关断状态。
当第一射频开关单元43导通时,调整第一电容31的容值至第一电容值,以使得上述谐振频率f等于第一频率,从而阻隔第一频率的射频信号从第一射频开关单元43泄露到第二射频开关单元44;当第二射频开关单元44导通时,调整第一电容31的容值至第二电容值,以使得上述谐振频率f等于第二频率,从而阻隔第二频率的射频信号从第二射频开关单元44泄露到第一射频开关单元43。具体地,可以根据第一频率、第一连接件201的寄生电感值和第一接地件301的寄生电感值确定第一电容值,并将第一电容31的容值调整到第一电容值。以及,根据第二频率、第二连接件202的寄生电感值和第一接地件301的寄生电感值确定第二电容值,并将第一电容31的容值调整到第二电容值。
在一些实施方式中,若第一射频开关单元43导通时传输的射频信号的频率与第二射频开关单元44导通时传输的射频信号的频率相近,可通过设置第一电容31的电容值,使得第一电容31与第一连接件201、第二连接件202以及第一接地件301形成的谐振电路的谐振频率在第一射频开关单元43导通时传输的射频信号与第二射频开关单元44导通时传输的射频信号的频率之间。此时,该谐振电路对第一射频开关单元43导通时传输的射频信号和第二射频开关单元44导通时传输的射频信号都具有一定的阻隔作用。
如图5所示,图5示出了本申请图4提供的射频开关的隔离度系数的仿真示意图。图5中X轴表示传输信号的频率,单位为赫兹;Y轴表示射频开关的隔离度,单位为分贝,且Y轴的坐标原点为负数。其中,Y轴坐标越小,越靠近X轴的点,隔离度的绝对值越大,表示隔离度越好。
其中,曲线L1为未添加第一电容31时射频开关的隔离度曲线,曲线L2为添加第一电容31后射频开关的隔离曲线,点N的横坐标为第一电容31与第一连接件201、第二连接件202以及第一接地件301形成的谐振电路的谐振频率。可以看出,在该谐振频率点曲线L2的隔离度最佳,并且在以该谐振频率点为中心的一定范围内,曲线L2的隔离度相较于L1都有一定程度的改善。
因此,当第一射频开关单元43和第二射频开关单元44传输的射频信号的频率相近,且都在该谐振电路的谐振频率附近时,该谐振电路对第一射频开关单元43和第二射频开关单元44传输的射频信号均具有隔离作用。从而第一电容31在第一射频开关单元43与第二射频开关单元44传输的射频信号的频率不同时可实现双向隔离。此时第一电容31的电容值的适用范围更广,从而在控制第一射频开关单元43或第二射频开关单元44进入导通状态时,可不再对第一电容31的电容值进行调节。
在本实施例中,对于连接到基板上的同一接地件的射频开关单元,可通过调节两个射频开关单元的第三端之间串联的电容的电容值,阻碍射频信号在两个射频开关单元的第三端之间发生泄露,并且通过设置第一电容31与第一连接件201、第二连接件202以及第一接地件301形成的谐振电路的谐振频率,使该谐振频率在第一射频开关单元43导通时传输的射频信号与第二射频开关单元44导通时传输的射频信号的频率之间,使得第一电容31在第一射频开关单元43与第二射频开关单元44传输的射频信号的频率不同时可实现双向隔离,从而提升了第一电容31的适用范围。
在一些实施方式中,当射频开关包括三个或三个以上的射频开关单元时,可选地,所有的射频开关单元可以连接至同一个接地件。作为一个示例,如图6所示,图6示出了本申请另一实施例提供的射频开关的电路等效示意图。本实施例的射频开关包括第一传输端口10、多个第二传输端口20、至少一个电容30以及多个射频开关单元40,且射频开关单元40的数量大于或等于3个。
可选地,每个射频开关单元40的第一端均连接到第一传输端口10;每个射频开关单元40的第二端连接到不同的第二传输端口20;每个射频开关单元40的第三端通过连接件200连接到基板上的同一接地件300,且任意两个射频开关单元40之间串联连接一个电容30。
在本实施例中,每个电容30的电容值根据连接于电容30的连接件200的寄生电感、接地件300的寄生电感以及被传输的射频信号的频率设置,可基于导通的射频开关单元40连接的第一传输端口10与第二传输端口20之间传输的射频信号的频率,调整与导通的射频开关单元40连接的每个电容30的电容值,使得每个电容30与连接于电容30的连接件200以及接地件300的谐振频率与射频信号的频率相同或相近,从而避免了射频信号泄露到与导通的射频开关单元40连接到同一接地件300的任一射频开关单元40中。
在另一些实施方式中,当射频开关包括3个或3个以上的射频开关单元40时,可选地,部分射频开关单元40与至少一个其他的射频开关单元40连接至同一个接地件300,而部分射频开关单元40则单独连接一个接地件300。此时,可以在连接至同一个接地件300的任意两个射频开关单元40之间设置相应的电容30,对于单独连接一个接地件300的射频开关单元40,可以不额外设置电容30。
作为一个示例,射频开关包括三个射频开关单元40,其中两个射频开关单元40的第三端连接至同一接地件300,另外一个射频开关单元40的第三端连接至另一个接地件,则在该连接至同一接地件300的两个射频开关单元40的第三端之间设置电容30,在这两个射频开关单元40中任一者的第三端与另外一个射频开关单元40的第三端之间可以不设置电容30,以减少电容30的使用数量。
在本实施例中,通过在连接到同一接地件300的任两个射频开关单元40之间串联连接电容30,使得电容30与连接于电容30的连接件200和接地件300之间构成LC谐振电路,从而避免了射频信号泄露到与导通的射频开关单元40连接到同一接地件300的射频开关单元40中,提升了射频开关1的隔离度;同时对于单独连接一个接地件300的射频开关单元40或连接于不同的接地件300的射频开关单元40之间可以不设置电容30,减少了电容30的使用数量,从而减小了射频开关的电路使用面积。
在一些实施方式中,如图7所示,图7示出了本申请又一实施例提供的射频开关的电路等效示意图。本实施例的射频开关包括第一传输端口10、多个第二传输端口、至少一个电容以及多个射频开关单元,且射频开关单元的数量大于或等于4个。
可选地,多个射频开关单元通过至少两个连接件连接到基板上的至少两个接地件,不同的接地件之间彼此绝缘,且连接到同一接地件的任意两个射频开关单元之间串联连接一个电容。
在一些实施方式中,至少一个电容包括第二电容32以及第三电容33,多个射频开关单元包括第三射频开关单元45、第四射频开关单元46、第五射频开关单元47以及第六射频开关单元48。
具体地,第三射频开关单元45的第一端与第四射频开关单元46的第一端均连接到第一传输端口10,第三射频开关单元45的第二端连接到第二传输端口23,第四射频开关单元46的第二端连接到第二传输端口24。第三射频开关单元45的第三端通过第三连接件203、第四射频开关单元46的第三端通过第四连接件204均连接到基板上的第二接地件302,且第三射频开关单元45的第三端与第四射频开关单元46的第三端之间串联连接第二电容32。第五射频开关单元47的第一端与第六射频开关单元48的第一端均连接到第一传输端口10,第五射频开关单元47的第二端连接到第二传输端口25,第六射频开关单元48的第二端连接到第二传输端口26。第五射频开关单元47的第三端通过第五连接件205、第六射频开关单元48的第三端通过第六连接件206连接到基板上的第三接地件303,且第五射频开关单元47的第三端与第六射频开关单元48的第三端之间串联连接第三电容33。其中,第二接地件302与第三接地件303之间彼此绝缘。
在本实施例中,由于第三射频开关单元45与第四射频开关单元46连接到基板上的同一接地件,控制第三射频开关单元45或第四射频开关单元46导通以传输射频信号时,仅需基于被传输的射频信号的频率调节第二电容32的电容值,以阻止第三射频开关单元45与第四射频开关单元46之间发生射频信号的泄露。同时第五射频开关单元47与第六射频开关单元48连接到基板上的同一接地件,控制第五射频开关单元47或第六射频开关单元48导通以传输射频信号时,仅需基于被传输的射频信号的频率调节第三电容33的电容值,以阻止第五射频开关单元47与第六射频开关单元48之间发生射频信号的泄露。基于此,在选择多个射频开关单元中的一个导通以传输射频信号时,仅需基于被传输的射频信号的频率调节与导通的射频开关单元连接于同一接地件的射频开关单元所连接的电容的电容值,即能阻止射频开关中发生射频信号的泄露,提升射频开关的隔离度。
请参阅图8,图8示出了本申请一实施例提供的芯片2的结构示意图。如图8所示,本实施例提供的芯片2包括上述实施例的射频开关1,在此不再赘述。
在本实施例中,设置在芯片2上的射频开关1中的多个射频开关单元中,至少两个射频开关单元可通过芯片2上的焊接凸块或芯片2外的邦线作为连接件连接到基板上的同一接地件上,且连接到同一接地件的射频开关单元之间串联连接有电容,使得电容与连接于电容的连接件和接地件之间发生谐振,阻止了被传输的射频信号在连接到同一接地件的射频开关单元之间发生泄露,从而提升了设置在芯片2上的射频开关1的隔离度。
请参阅图9,图9示出了本申请一实施例提供的射频前端模组3的结构示意图。如图9所示,本实施例提供的射频前端模组3包括基板4以及上述实施例的芯片2,芯片2通过连接件200连接于基板4。
可选地,射频开关1设置于芯片2上,设置于芯片2上的射频开关1通过连接件200连接到基板4上的接地件300。其中,连接件200可以为芯片2上的焊接凸块或芯片2外的邦线,接地件300为基板4上的接地铜柱。
在射频前端模组3中,设置在芯片2上的射频开关1中的多个射频开关单元可通过芯片2上的焊接凸块或芯片2外的邦线作为连接件,以连接到基板4上的一个或多个接地件上,且连接到同一接地件的射频开关单元之间通过串联连接电容,使得电容与连接于电容的连接件和接地件之间发生谐振,阻止了被传输的射频信号在连接到同一接地件的射频开关单元之间发生泄露,从而提升了射频前端模组3中射频开关1的隔离度。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种射频开关,设置于基板,其特征在于,所述射频开关包括:
第一传输端口;
多个第二传输端口;
至少一个电容;
多个射频开关单元,每个所述射频开关单元的第一端连接所述第一传输端口,每个所述射频开关单元的第二端对应连接一个所述第二传输端口,每个所述射频开关单元的第三端通过连接件连接到所述基板的接地件,且至少两个所述射频开关单元连接同一所述接地件;
其中,与同一所述接地件连接的任意两个所述射频开关单元之间串联连接一个所述电容。
2.根据权利要求1所述的射频开关,其特征在于,所述电容为电容值可调的电容。
3.根据权利要求1所述的射频开关,其特征在于,所述连接件的数量为多个,所述至少一个电容包括第一电容,所述多个射频开关单元包括第一射频开关单元以及第二射频开关单元,每一所述射频开关单元分别对应一个所述连接件;
所述第一射频开关单元的第三端以及所述第二射频开关单元的第三端分别通过对应的所述连接件连接到所述基板上的第一接地件,且所述第一射频开关单元与所述第二射频开关单元之间串联连接所述第一电容。
4.根据权利要求3所述的射频开关,其特征在于,所述第一射频开关单元用于传输第一频率的射频信号,所述第二射频开关单元用于传输第二频率的射频信号;
当所述第一射频开关单元导通时,所述第一电容的容值为第一电容值,所述第一电容值与所述第一频率相关;
当所述第二射频开关单元导通时,所述第一电容的容值为第二电容值,所述第二电容值与所述第二频率相关。
5.根据权利要求1所述的射频开关,其特征在于,所述射频开关单元的数量大于或等于3个,每个所述射频开关单元的第三端连接到所述基板上的同一所述接地件,任意两个所述射频开关单元之间串联连接一个所述电容。
6.根据权利要求1所述的射频开关,其特征在于,所述射频开关单元的数量大于或等于4个,所述多个射频开关单元通过至少两个所述连接件连接到所述基板上的至少两个所述接地件,不同的所述接地件之间彼此绝缘,且连接到同一所述接地件的任意两个所述射频开关单元之间串联连接一个所述电容。
7.根据权利要求6所述的射频开关,其特征在于,所述连接件的数量为多个,所述至少一个电容包括第二电容以及第三电容,所述多个射频开关单元包括第三射频开关单元、第四射频开关单元、第五射频开关单元以及第六射频开关单元,每一所述射频开关单元分别对应一个所述连接件;
所述第三射频开关单元的第三端以及所述第四射频开关单元的第三端分别通过对应的所述连接件连接到所述基板上的第二接地件,且所述第三射频开关单元与所述第四射频开关单元之间串联连接所述第二电容;
所述第五射频开关单元的第三端以及所述第六射频开关单元的第三端分别通过对应的所述连接件连接到所述基板上的第三接地件,且所述第五射频开关单元与所述第六射频开关单元之间串联连接所述第三电容;
所述第二接地件与所述第三接地件之间彼此绝缘。
8.根据权利要求1至7任一项所述的射频开关,其特征在于,每个所述射频开关单元包括串联支路以及并联支路;
所述串联支路的第一端连接至所述射频开关单元的第一端,所述串联支路的第二端连接至所述射频开关单元的第二端;
所述并联支路的第一端连接至所述射频开关单元的第二端,所述并联支路的第二端连接至所述射频开关单元的第三端。
9.根据权利要求8所述的射频开关,其特征在于,
所述串联支路包括第一晶体管,所述第一晶体管的第一端连接至所述射频开关单元的第一端,所述第一晶体管的第二端连接至所述射频开关单元的第二端,所述第一晶体管的第三端用于接收第一控制信号;
所述并联支路包括第二晶体管,所述第二晶体管的第一端连接至所述射频开关单元的第二端,所述第二晶体管的第二端连接至所述射频开关单元的第三端,所述第二晶体管的第三端用于接收第二控制信号;
其中,所述第一晶体管与所述第二晶体管为导通条件相同的晶体管,所述第一控制信号和所述第二控制信号为一对相位相反的控制信号。
10.根据权利要求9所述的射频开关,其特征在于,
所述串联支路包括多个所述第一晶体管,多个所述第一晶体管之间串联连接,相邻两个第一晶体管中前一个第一晶体管的第一端与后一个第一晶体管的第二端连接,每个所述第一晶体管的第三端用于接收所述第一控制信号;
所述并联支路包括多个所述第二晶体管,多个所述第二晶体管之间串联连接,相邻两个第二晶体管中前一个第二晶体管的第一端与后一个第二晶体管的第二端连接,每个所述第二晶体管的第三端用于接收所述第二控制信号。
11.根据权利要求1至7任一项所述的射频开关,其特征在于,所述射频开关集成在芯片内,所述连接件为凸块或邦线,用于将所述芯片连接到基板。
12.一种芯片,其特征在于,包括如权利要求1至11任一项所述的射频开关。
13.一种射频前端模组,其特征在于,包括基板和如权利要求12所述的芯片,所述芯片通过连接件连接于所述基板。
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