專(zhuān)利名稱(chēng)：用于射頻開(kāi)關(guān)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及射頻電路和方法，并且更具體地，涉及一種用于測(cè)試射頻開(kāi)關(guān)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
移動(dòng)通信系統(tǒng)中的頻帶和標(biāo)準(zhǔn)的漸增數(shù)目提高了移動(dòng)電話(huà)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度，這是由于一些移動(dòng)電話(huà)現(xiàn)在被配置為使用多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在多個(gè)頻帶上進(jìn)行操作。此外，移動(dòng)電話(huà)還可以包括全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機(jī)。在許多移動(dòng)電話(huà)中，通過(guò)在可使用天線(xiàn)開(kāi)關(guān)耦合至單個(gè)天線(xiàn)的多個(gè)信號(hào)路徑內(nèi)使用多個(gè)射頻(RF)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些多個(gè)頻帶和標(biāo)準(zhǔn)。然而，在移動(dòng)電話(huà)內(nèi)引入越來(lái)越多的頻帶可能導(dǎo)致由于在移動(dòng)電話(huà)的電路內(nèi)以及在天線(xiàn)開(kāi)關(guān)自身內(nèi)失真產(chǎn)物的產(chǎn)生而在人為干擾(jamming)方面出現(xiàn)一些問(wèn)題。在具有多個(gè)天線(xiàn)的移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)中，在發(fā)射機(jī)中產(chǎn)生的失真產(chǎn)物可能經(jīng)由多個(gè)天線(xiàn)之一或經(jīng)由移動(dòng)電話(huà)自身內(nèi)的寄生路徑而泄漏至接收路徑中。這一點(diǎn)的示例是具有用于根據(jù)各種移動(dòng)電信標(biāo)準(zhǔn)之一與基站進(jìn)行通信的天線(xiàn)以及GPS接收機(jī)的移動(dòng)電話(huà)的情況。如果例如移動(dòng)電話(huà)收發(fā)機(jī)之一是在具有777 MHz至787 MHz的范圍內(nèi)的上行鏈路頻率的頻帶13上操作的通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)收發(fā)機(jī)的情況下，則可以在約1572 MHz處的GPS頻帶內(nèi)產(chǎn)生二階失真產(chǎn)物。一些傳統(tǒng)移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)可以通過(guò)使用與天線(xiàn)端口串聯(lián)的昂貴且龐大的高品質(zhì)因數(shù)尖銳(sharp)帶阻濾波器來(lái)解決該問(wèn)題，這是由于GPS頻帶與多個(gè)蜂窩電話(huà)頻帶相距僅約150 MHz0

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)實(shí)施例，濾波器網(wǎng)絡(luò)被配置為耦合至第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)和輸出端口。所述濾波器網(wǎng)絡(luò)包括耦合在所述第一開(kāi)關(guān)與所述輸出端口之間的第一濾波器和耦合在所述第二開(kāi)關(guān)與所述輸出端口之間的第二濾波器。所述第一濾波器具有:具有包括第一頻率的第一頻率范圍的通帶；以及包括第二頻率的阻帶，所述第二頻率是所述第一頻率的失真產(chǎn)物。所述第二濾波器具有包括所述第二頻率的第二頻率范圍和包括所述第一頻率的阻帶。所述第二頻率范圍在頻率上高于所述第一頻率范圍。在附圖和以下描述中闡述了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)勢(shì)將從描述和附圖中以及從權(quán)利要求中顯而易見(jiàn)。


為了更全面地理解本發(fā)明及其優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在參照結(jié)合附圖做出的以下描述，在附圖中:
圖1示意了傳統(tǒng)天線(xiàn)開(kāi)關(guān)；
圖2a-b示意了實(shí)施例天線(xiàn)開(kāi)關(guān)的示意 圖3示意了根據(jù)另一實(shí)施例的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)； 圖4a-b示意了實(shí)施例天線(xiàn)開(kāi)關(guān)的插入損耗性能曲線(xiàn) 圖5示意了包含實(shí)施例天線(xiàn)開(kāi)關(guān)的移動(dòng)通信設(shè)備；以及 圖6示意了實(shí)施例天線(xiàn)開(kāi)關(guān)模塊。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)討論當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的做出和使用。然而，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本發(fā)明提供了可在許多種具體上下文中實(shí)現(xiàn)的許多可應(yīng)用的發(fā)明概念。所討論的具體實(shí)施例僅示意了做出和使用本發(fā)明的具體方式，而不限制本發(fā)明的范圍。將關(guān)于具體上下文中的優(yōu)選實(shí)施例以及在多個(gè)頻帶中操作的移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)來(lái)描述本發(fā)明。本發(fā)明還可以應(yīng)用于將多個(gè)信號(hào)路徑復(fù)用至公共端口的其他多頻帶系統(tǒng)。典型地，現(xiàn)代通信系統(tǒng)在許多不同頻帶中操作，但根據(jù)服務(wù)類(lèi)型和地理位置來(lái)使用一個(gè)主要通信頻帶。例如，蜂窩電話(huà)可以被配置為在一個(gè)區(qū)域中在碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)上操作，并在另一區(qū)域中或者在漫游時(shí)在全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)上操作。在這樣的設(shè)備中，針對(duì)每個(gè)不同頻帶執(zhí)行專(zhuān)用濾波，并且，濾波器通過(guò)天線(xiàn)開(kāi)關(guān)一次連接至一個(gè)天線(xiàn)。在架構(gòu)上，可以使用單刀η擲(SPnT)開(kāi)關(guān)將多個(gè)窄帶射頻端口連接至一個(gè)天線(xiàn)，或者可以使用雙刀η擲開(kāi)關(guān)(DPnT)將多個(gè)窄帶射頻端口連接至兩個(gè)天線(xiàn),其中,η表示要連接至天線(xiàn)的RF端口的數(shù)目。SPnT開(kāi)關(guān)通常由在單個(gè)端口中接合在一起的η個(gè)開(kāi)關(guān)元件組成。DPnT開(kāi)關(guān)更復(fù)雜，但是在其最簡(jiǎn)單的變型中，每個(gè)RF端口與僅一個(gè)天線(xiàn)連接或隔離，并可以被視為兩個(gè)SPmT和SP (n-m) T開(kāi)關(guān)的組合。實(shí)施例DPnT開(kāi)關(guān)可以具有矩陣(每個(gè)輸入至每個(gè)輸出)或星形配置(從相同邏輯驅(qū)動(dòng)的SPxT和SPyT )。在一些實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)可以通過(guò)頻帶來(lái)分離。圖1示意了傳統(tǒng)SPnT RF開(kāi)關(guān)100的示例，傳統(tǒng)SPnT RF開(kāi)關(guān)100可以用于將多個(gè)RF端口之一耦合至天線(xiàn)端口。SPnT RF開(kāi)關(guān)100具有與公共端口 122耦合的開(kāi)關(guān)102、104、106和108。由于開(kāi)關(guān)元件102、104、106和108 —般不是理想的并且甚至在被設(shè)置為隔離狀態(tài)時(shí)也呈現(xiàn)出一些寄生電容，因此可以在標(biāo)準(zhǔn)阻抗系統(tǒng)(例如，50ohm)中使用匹配網(wǎng)絡(luò)114，如圖所示。此外，由于開(kāi)關(guān)內(nèi)的非線(xiàn)性，形成SPnT RF開(kāi)關(guān)100的開(kāi)關(guān)元件102、104、106和108可以產(chǎn)生所施加的RF信號(hào)的諧波和互調(diào)產(chǎn)物。此類(lèi)所產(chǎn)生的諧波和互調(diào)信號(hào)可以干擾在相同系統(tǒng)中或在很接近的其他系統(tǒng)中同時(shí)操作的接收機(jī)。一種應(yīng)對(duì)帶外失真的產(chǎn)生的傳統(tǒng)方式是通過(guò)使用耦合在開(kāi)關(guān)102、104、106和108與天線(xiàn)端口之間的高Q濾波器110。一些傳統(tǒng)天線(xiàn)開(kāi)關(guān)甚至可以使用僅針對(duì)產(chǎn)生不期望諧波的頻率而激活的切換帶阻濾波器。其他傳統(tǒng)實(shí)施例可以在開(kāi)關(guān)的輸出之間添加附加開(kāi)關(guān)元件(未示出)或串聯(lián)晶體管。例如，可以在開(kāi)關(guān)106的輸出與開(kāi)關(guān)104的輸出之間串聯(lián)放置附加開(kāi)關(guān)，以便將寄生開(kāi)關(guān)電容去耦合或減少由開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的諧波的量。圖2a示意了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)200。這里，使用兩個(gè)SPnT開(kāi)關(guān):SPnT開(kāi)關(guān)230，服務(wù)于位于干擾諧波附近的頻帶；以及SPnT開(kāi)關(guān)232，服務(wù)于位于產(chǎn)生不期望諧波的信號(hào)附近的頻帶。在一個(gè)實(shí)施例中，SPnT開(kāi)關(guān)230服務(wù)于具有大于1.5 GHz的頻率的頻帶。這些頻帶可以支持移動(dòng)電信技術(shù)，這些移動(dòng)電信技術(shù)包括但不限于PCS、DCS以及UMTS BI和B2。一方面，SPnT開(kāi)關(guān)232服務(wù)于具有小于約I GHz的頻率的頻帶。這些較低頻帶可以支持移動(dòng)電信技術(shù)，這些移動(dòng)電信技術(shù)包括但不限于GSM850、GSM900和UMTSB5。端口 I至m連接至高頻帶SPnT開(kāi)關(guān)230，并且其余端口耦合至低頻帶SPnT開(kāi)關(guān)232。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，SPnT開(kāi)關(guān)230和SPnT開(kāi)關(guān)232的頻率范圍僅為特定系統(tǒng)的實(shí)施例示例。在替換實(shí)施例中，可以使用其他頻率范圍。濾波器214耦合在高頻帶SPnT開(kāi)關(guān)230與天線(xiàn)端口之間，并且濾波器216耦合在低頻帶SPnT開(kāi)關(guān)232與天線(xiàn)端口之間。濾波器216被配置為抑制(reject)由低頻帶SPnT開(kāi)關(guān)232服務(wù)的第一頻率的二次諧波。另一方面，濾波器214被配置為抑制由低頻帶SPnT開(kāi)關(guān)232服務(wù)的第一頻率。例如，在涉及支持UMTS頻帶13和防止GPS頻帶中的諧波生成的一個(gè)實(shí)施例中，濾波器214被配置為抑制786 MHz，并且濾波器216被配置為抑制約1573MHz處的頻率。如果使786 MHz信號(hào)通過(guò)SPnT開(kāi)關(guān)232，則信號(hào)的二次諧波由濾波器216衰減。然而，濾波器216允許786 MHz信號(hào)通過(guò)天線(xiàn)端口。此外，濾波器214衰減該786 MHz并防止在開(kāi)關(guān)202、204和206的輸出處可觀幅度的786 MHz信號(hào)。通過(guò)在這一點(diǎn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行衰減，防止開(kāi)關(guān)202、204和206的輸出處的二次諧波生成。在一些實(shí)施例中，以?xún)煞N方式對(duì)786 MHz的二次諧波進(jìn)行衰減。第一，SPnT開(kāi)關(guān)232內(nèi)的開(kāi)關(guān)208、210和212所產(chǎn)生的二次諧波直接由濾波器216衰減。第二，通過(guò)使用濾波器214對(duì)基頻進(jìn)行衰減，防止在SPnT開(kāi)關(guān)230的輸出處產(chǎn)生786 MHz的二次諧波。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，786 MHz基頻和1573 MHz 二次諧波的具體示例僅是許多可能實(shí)施例的一個(gè)示例。在替換實(shí)施例中，可以使用不同基頻，或者可以選擇不同諧波進(jìn)行濾波。例如，可以使用實(shí)施例技術(shù)來(lái)減少三次諧波、四次諧波或者甚至互調(diào)產(chǎn)物(例如，IM2產(chǎn)物或頂3產(chǎn)物)的產(chǎn)生。在實(shí)施例中，可以使用具有各種拓?fù)淝揖哂懈鞣N頻率響應(yīng)的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)濾波器214和216。例如，濾波器214可以被實(shí)現(xiàn)為高通濾波器，并且濾波器216可以被實(shí)現(xiàn)為低通濾波器。在一些實(shí)施例中，濾波器214和216可以被實(shí)現(xiàn)為陷波濾波器或者甚至帶通濾波器?？梢允褂肧AW或BAW濾波器、集總元件濾波器、集成在GaAs或硅集成電路上的LC濾波器和/或集成在陶瓷或有機(jī)襯底上的集成無(wú)源器件(IPD)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些濾波器。在實(shí)施例中，通過(guò)由濾波器216直接對(duì)自生成的不期望諧波進(jìn)行濾波來(lái)實(shí)現(xiàn)低頻帶濾波器的諧波特性。在這些諧波位于足夠遠(yuǎn)離所關(guān)注的信號(hào)處的實(shí)施例中，可以使用簡(jiǎn)單的帶阻濾波器(例如，二階帶阻濾波器)。通過(guò)降低由高頻帶開(kāi)關(guān)230看去的較低基頻的功率來(lái)實(shí)現(xiàn)在發(fā)送產(chǎn)生干擾諧波的信號(hào)時(shí)隔離地設(shè)置的高頻帶開(kāi)關(guān)230的諧波特性。在較低基頻位于足夠遠(yuǎn)離由SPnT開(kāi)關(guān)230服務(wù)的高頻帶頻率處的實(shí)施例中，也可以針對(duì)濾波器214使用簡(jiǎn)單的帶阻濾波器。由于對(duì)于大多數(shù)類(lèi)型的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)而言所產(chǎn)生的二次諧波的功率增大得比基頻信號(hào)的功率快兩倍，因此對(duì)基頻進(jìn)行濾波可以導(dǎo)致加倍諧波抑制。在濾波器214和216這二者在天線(xiàn)端口處接合在一起的一些實(shí)施例中，濾波器的阻帶被配置為具有高阻抗以減小對(duì)所切換的信號(hào)的影響。圖2b示意了實(shí)施例開(kāi)關(guān)元件220。開(kāi)關(guān)元件220具有耦合在端口 I和2之間的晶體管222以及耦合在端口 I和地之間的晶體管224。充當(dāng)選擇信號(hào)的端口 3耦合至晶體管222的柵極。晶體管224的柵極經(jīng)由反相器226連接至選擇信號(hào)三。在實(shí)施例中，可以以CMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)晶體管222和224 ;然而，可以使用其他晶體管類(lèi)型和開(kāi)關(guān)技術(shù)。反相器226表示用于控制晶體管222和224的柵極的邏輯電路。在本發(fā)明的替換實(shí)施例中，可以使用其他邏輯結(jié)構(gòu)。在操作期間，當(dāng)端口 3處的信號(hào)被設(shè)置為高時(shí)，在選擇開(kāi)關(guān)元件時(shí)的情況下，在端口 I與端口 2之間形成導(dǎo)電路徑。然而，當(dāng)端口三處的輸入為低時(shí)，開(kāi)啟晶體管224并關(guān)斷晶體管222，并且端口 I經(jīng)由晶體管224耦合至地。在一些實(shí)施例中，端口 I耦合至天線(xiàn)開(kāi)關(guān)的多個(gè)RF輸入端口之一。圖3示意了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)300。這里，集總元件LC濾波器318耦合在天線(xiàn)端口中的SPnT開(kāi)關(guān)232之間，并且集總元件LC濾波器316耦合在SPnT開(kāi)關(guān)230與天線(xiàn)端口之間。在一些實(shí)施例中，另一集總元件LC濾波器314耦合在SPnT開(kāi)關(guān)230的輸出與地之間。另一電感器Lesd可以f禹合在開(kāi)關(guān)230的輸出與地之間。Lesd可以用于在低頻處提供靜電放電(ESD)保護(hù)。在一個(gè)實(shí)施例中，集總元件LC濾波器316是具有電感器Lsl與電容器Csl并聯(lián)的陷波濾波器，該陷波濾波器被設(shè)置為抑制基頻(786 MHz)，并且集總元件LC濾波器318是具有電感器Ls3與電容器Cs3并聯(lián)的陷波濾波器，該陷波濾波器被設(shè)置為抑制基頻的二次諧波(1573 MHz)。濾波器214是中心頻率約為基頻的二次諧波Γ1573 MHz)的串聯(lián)諧振LC電路，其將該頻率范圍內(nèi)的能量分流至地，從而進(jìn)一步抑制在SPnT開(kāi)關(guān)230輸出處產(chǎn)生的任何二次諧波能量。Lesd是在低頻處提供ESD保護(hù)的ESD電感器。在一個(gè)實(shí)施例中，組件值被選擇為使得Lsl = 1.9nH, Csl = 18pF, Ls2 = 12nH，Cs2=0.75pF,Ls3 = 1.9nH,并且Cs3 = 4.3pF。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,這些組件值是一個(gè)實(shí)施例的具體示例。在本發(fā)明的替換實(shí)施例中，可以使用其他組件值和/或頻率范圍?？梢砸员』蚝衲ぬ沾杉夹g(shù)實(shí)現(xiàn)或者在有機(jī)或陶瓷層壓板中嵌入這些電感器和電容器。圖4a和4b示意了圖3所示的實(shí)施例天線(xiàn)開(kāi)關(guān)的插入損耗性能。圖4a示意了包括SPnT開(kāi)關(guān)232的低頻帶信 號(hào)路徑的插入損耗性能。可見(jiàn)，1572 MHz處的二次諧波的衰減大于30 dB。另一方面，圖4b不意了包括SPnT開(kāi)關(guān)230的聞?lì)l帶開(kāi)關(guān)的插入損耗曲線(xiàn)圖。在圖5中示意了實(shí)施例移動(dòng)設(shè)備500的框圖。例如，用戶(hù)設(shè)備500可以是蜂窩電話(huà)或其他移動(dòng)通信設(shè)備，例如計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)使能外圍設(shè)備?？商鎿Q地，設(shè)備500可以是非移動(dòng)設(shè)備，例如具有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接性的臺(tái)式計(jì)算機(jī)。用戶(hù)設(shè)備500具有移動(dòng)處理器504，移動(dòng)處理器504經(jīng)由收發(fā)機(jī)506、508、510、512、514、516和518耦合至天線(xiàn)536。根據(jù)上述本發(fā)明實(shí)施例，這些收發(fā)機(jī)還通過(guò)開(kāi)關(guān)520、522、524、526、528和530以及通過(guò)濾波器532和534而耦合。例如，收發(fā)機(jī)506、508和510用于大于例如1.5 GHz的高頻帶信號(hào)。例如，收發(fā)機(jī)512、514和516用于頻率小于例如1.0 GHz的低頻帶信號(hào)。濾波器524被配置為抑制1572MHz，并且濾波器532被配置為抑制786 MHz0 GPS接收機(jī)518也耦合至移動(dòng)處理器504以及GPS天線(xiàn)538。應(yīng)當(dāng)理解，移動(dòng)設(shè)備500的特定配置和頻率規(guī)劃僅為許多可能實(shí)施例的一個(gè)示例。替換實(shí)施例移動(dòng)設(shè)備可以具有不同數(shù)目的收發(fā)機(jī)、不同數(shù)目的天線(xiàn)和不同的頻率規(guī)劃。除RF組件外，例如，用戶(hù)接口 502也耦合至移動(dòng)處理器504，并提供對(duì)揚(yáng)聲器540、麥克風(fēng)542和顯示器544的接口。可替換地，用戶(hù)設(shè)備500可以具有針對(duì)用戶(hù)接口 502的不同配置，或者，可以完全省略用戶(hù)接口 502。圖6示意了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)模塊600。實(shí)施例天線(xiàn)模塊600具有根據(jù)上述實(shí)施例而配置的開(kāi)關(guān)和濾波器。此外，模塊600還可以具有串行接口 602，串行接口 602用于控制各個(gè)開(kāi)關(guān)元件的狀態(tài)。串行接口 602可以根據(jù)已知標(biāo)準(zhǔn)串行接口(例如，串行外圍接口(SPI))或其他接口標(biāo)準(zhǔn)以及使用非標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行操作。可替換地，可以利用其他類(lèi)型的數(shù)字接口來(lái)實(shí)現(xiàn)串行接口 602。例如，并行接口。在實(shí)施例中，濾波器網(wǎng)絡(luò)被配置為耦合至第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)和輸出端口。濾波器網(wǎng)絡(luò)具有I禹合在第一開(kāi)關(guān)與輸出端口之間的第一濾波器和I禹合在第二開(kāi)關(guān)與輸出端口之間的第二濾波器。第一濾波器具有:具有包括第一頻率的第一頻率范圍的通帶；以及包括第二頻率的阻帶。此外，第二濾波器具有:具有包括第二頻率的第二頻率范圍的通帶；以及包括第一頻率的阻帶。在實(shí)施例中，第二頻率范圍在頻率上高于第一頻率范圍，并且第二頻率是第一頻率的失真產(chǎn)物。在一些實(shí)施例中，失真產(chǎn)物是第一頻率的二次諧波。在實(shí)施例中，第一濾波器是在第一頻率處具有通帶的低通濾波器，并且第二濾波器是在第二頻率處具有通帶的高通濾波器。在一些實(shí)施例中，第一濾波器包括在第二頻率處具有凹口(notch)的陷波濾波器，并且第二濾波器包括在第一頻率處具有凹口的陷波濾波器。第一濾波器可以包括第一并聯(lián)LC電路，并且第二濾波器可以包括第二并聯(lián)LC電路。在實(shí)施例中，天線(xiàn)開(kāi)關(guān)包括第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)、第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)、被配置為耦合至天線(xiàn)的輸出端口、耦合在第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)與輸出端口之間的第一濾波器、以及耦合在第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)與輸出端口之間的第二濾波器。第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)被配置為在包括第一頻率的第一頻率范圍處操作，并且第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)被配置為在第二頻率范圍處操作，其中，第二頻率范圍在頻率上高于第一頻率范圍。第一濾波器具有:包括第一頻率范圍的通帶；以及包括第二頻率的阻帶，所述第二頻率是第一頻率的諧波。第二濾波器具有:包括第二頻率范圍的通帶；以及包括第一頻率的阻帶。在一些實(shí)施例中，第二頻率可以是第一頻率的二次諧波。例如，第一頻率可以約為786 MHz，并且第二頻率可以約為1572 MHz0在一些實(shí)施例中，第二濾波器對(duì)由第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)輸出的第一頻率的幅度進(jìn)行衰減，使得第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的非線(xiàn)性產(chǎn)生第一頻率的較少諧波。在一些實(shí)施例中，第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)第一開(kāi)關(guān)，并且第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)第二開(kāi)關(guān)。多個(gè)第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)中的每一個(gè)可以包括MOS晶體管。可替換地，可以使用其他晶體管類(lèi)型。在一些實(shí)施例中，第一濾波器是低通濾波器，并且第二濾波器是高通濾波器。在其他實(shí)施例中，第一濾波器是在第二頻率處具有凹口的陷波濾波器，并且第二濾波器是在第一頻率處具有凹口的陷波濾波器。第一濾波器可以是使用第一并聯(lián)LC電路來(lái)構(gòu)造的，并且第二濾波器可以是使用第二并聯(lián)LC電路來(lái)構(gòu)造的?？商鎿Q地，可以使用其他振蕩器(tank)類(lèi)型來(lái)取代LC電路。在一些實(shí)施例中，天線(xiàn)開(kāi)關(guān)還可以包括耦合在第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)與第二濾波器之間的匹配網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)施例中，RF傳輸系統(tǒng)包括:第一發(fā)射機(jī)，被配置為在第一頻率范圍內(nèi)操作；以及第二發(fā)射機(jī)，被配置為在第二頻率范圍內(nèi)操作。第一頻率范圍包括第一頻率，并且第二頻率范圍在頻率上高于第一頻率范圍。RF傳輸系統(tǒng)還包括輸出端口、耦合在第一發(fā)射機(jī)與輸出端口之間的第一開(kāi)關(guān)和耦合在第二發(fā)射機(jī)與輸出端口之間的第二開(kāi)關(guān)、第一濾波器以及第二濾波器。第一濾波器耦合在第一開(kāi)關(guān)與輸出端口之間，并具有:包括第一頻率范圍的通帶；以及包括第二頻率的阻帶。第二濾波器耦合在第二開(kāi)關(guān)與輸出端口之間，并具有:包括第二頻率范圍的通帶；以及包括第一頻率的阻帶。在一些實(shí)施例中，第二頻率是第一頻率的諧波。RF傳輸系統(tǒng)還可以包括與輸出端口耦合的天線(xiàn)。
在實(shí)施例中，第一濾波器包括在第二頻率處具有凹口的第一陷波濾波器，并且第二濾波器包括在第一頻率處具有凹口的第二陷波濾波器。在一些實(shí)施例中，第一濾波器是使用第一并聯(lián)LC電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且第二濾波器是使用第二并聯(lián)LC濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第一濾波器可以包括在第二頻率處具有凹口的單振蕩器并聯(lián)LC陷波濾波器，并且第二濾波器可以包括在第一頻率處具有凹口的第二單振蕩器并聯(lián)LC陷波濾波器。在一些實(shí)施例中，第二頻率處于全球定位系統(tǒng)(GPS)頻帶內(nèi)。在實(shí)施例中，天線(xiàn)開(kāi)關(guān)包括被配置為在第一頻率范圍處操作的第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)、被配置為在第二頻率范圍處操作的第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)、被配置為耦合至天線(xiàn)的輸出端口、耦合在第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)與輸出端口之間的第一濾波器、以及耦合在第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)與輸出端口之間的第二濾波器。使用該天線(xiàn)開(kāi)關(guān)的實(shí)施例方法包括:經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)將RF發(fā)射機(jī)耦合至輸出端口。耦合可以包括:開(kāi)啟第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的開(kāi)關(guān)。該方法還包括:利用RF發(fā)射機(jī)在第一頻率處發(fā)送信號(hào)，其中，第一頻率處于第一頻率范圍內(nèi)。使用第一濾波器來(lái)對(duì)第一頻率的諧波進(jìn)行衰減，使第一頻率通過(guò)第一濾波器，并使用第二濾波器來(lái)對(duì)第一頻率進(jìn)行衰減。在一些實(shí)施例中，利用第一濾波器來(lái)對(duì)第一頻率的諧波進(jìn)行衰減包括:對(duì)第一頻率的二次諧波進(jìn)行衰減。使用簡(jiǎn)單濾波器將高頻帶和低頻帶開(kāi)關(guān)這二者在天線(xiàn)端口處耦合在一起的實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)包括實(shí)現(xiàn)具有良好諧波特性的簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)拓?fù)涞哪芰?。這種實(shí)施例的另一優(yōu)勢(shì)包括提供利用較小電路板面積的較廉價(jià)電路實(shí)現(xiàn)的能力。具有高阻帶阻抗的實(shí)施例濾波器的另外優(yōu)勢(shì)包括在導(dǎo)電開(kāi)關(guān)端口處看去的更高阻抗以及改進(jìn)的帶內(nèi)插入損耗。盡管已經(jīng)參照示意性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是并不意欲以限制的意義解釋該描述。在參考該描述后，示意性實(shí)施例以及本發(fā)明其他實(shí)施例的各種修改和組合將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)。因此，所附權(quán)利要求意在涵蓋任何這樣的修改或?qū)嵤├?br> 權(quán)利要求
1.一種濾波器網(wǎng)絡(luò)，被配置為耦合至第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)和輸出端口，所述濾波器網(wǎng)絡(luò)包括: 耦合在所述第一開(kāi)關(guān)與所述輸出端口之間的第一濾波器，所述第一濾波器具有:包括第一頻率范圍的通帶，所述第一頻率范圍包括第一頻率；以及包括第二頻率的阻帶，所述第二頻率是所述第一頻率的失真廣物；以及 耦合在所述第二開(kāi)關(guān)與所述輸出端口之間的第二濾波器，所述第二濾波器具有:包括第二頻率范圍的通帶，所述第二頻率范圍包括所述第二頻率；以及包括第一頻率的阻帶；其中，所述第二頻率范圍在頻率上高于所述第一頻率范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器網(wǎng)絡(luò)，其中: 所述第一濾波器包括在所述第一頻率處具有通帶的低通濾波器；以及 所述第二濾波器包括在所述第二頻率處具有通帶的高通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器網(wǎng)絡(luò)，其中: 所述第一濾波器包括在所述第二頻率處具有凹口的陷波濾波器；以及 所述第二濾波器包括在所述第一頻率處具有凹口的陷波濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器網(wǎng)絡(luò)，其中: 所述第一濾波器包括第一并聯(lián)LC電路；以及 所述第二濾波器包括第二并聯(lián)LC電路。
5.根據(jù)權(quán)利 要求4所述的濾波器網(wǎng)絡(luò)，其中，所述失真產(chǎn)物是所述第一頻率的二次諧波。
6.一種天線(xiàn)開(kāi)關(guān)，包括: 第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，被配置為在第一頻率范圍處操作，所述第一頻率范圍包括第一頻率；第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，被配置為在第二頻率范圍處操作，所述第二頻率范圍在頻率上高于所述第一頻率范圍； 輸出端口，被配置為耦合至天線(xiàn)； 第一濾波器，耦合在所述第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)與所述輸出端口之間，所述第一濾波器具有:包括第一頻率范圍的通帶；包括第二頻率的阻帶，所述第二頻率是所述第一頻率的諧波；以及 第二濾波器，耦合在所述第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)與所述輸出端口之間，所述第二濾波器具有:包括第二頻率范圍的通帶；以及包括第一頻率的阻帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)，其中，所述第二濾波器對(duì)由所述第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)輸出的第一頻率的幅度進(jìn)行衰減，使得所述第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的非線(xiàn)性產(chǎn)生所述第一頻率的較少諧波。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)，其中: 所述第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)第一開(kāi)關(guān)；以及 所述第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)第二開(kāi)關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)，其中，所述多個(gè)第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)中的每一個(gè)包括MOS晶體管。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)，其中: 所述第一濾波器包括低通濾波器；以及所述第二濾波器包括高通濾波器。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)，其中: 所述第一濾波器包括在所述第二頻率處具有凹口的陷波濾波器；以及 所述第二濾波器包括在所述第一頻率處具有凹口的陷波濾波器。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)，其中: 所述第一濾波器包括第一并聯(lián)LC電路；以及 所述第二濾波器包括第二并聯(lián)LC電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)，其中，所述第二頻率是所述第一頻率的二次諧波。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)，其中，所述第一頻率約為786MHz ;以及所述第二頻率約為1572 MHz。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)，還包括:匹配網(wǎng)絡(luò)，耦合在所述第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)與所述第二濾波器之間。
16.—種RF傳輸系統(tǒng),包括: 第一發(fā)射機(jī)，被配置為在第一頻率范圍內(nèi)操作，所述第一頻率范圍包括第一頻率； 第二發(fā)射機(jī)，被 配置為在第二頻率范圍內(nèi)操作，所述第二頻率范圍高于所述第一頻率范圍； 輸出端口 ； 第一開(kāi)關(guān)，耦合在所述第一發(fā)射機(jī)與所述輸出端口之間； 第二開(kāi)關(guān)，耦合在所述第二發(fā)射機(jī)與所述輸出端口之間； 第一濾波器，耦合在所述第一開(kāi)關(guān)與所述輸出端口之間，所述第一濾波器具有:包括第一頻率范圍的通帶；以及包括第二頻率的阻帶，所述第二頻率是所述第一頻率的諧波；以及 第二濾波器，耦合在所述第二開(kāi)關(guān)與所述輸出端口之間，所述第二濾波器具有:具有包括第二頻率范圍的通帶；以及包括第一頻率的阻帶。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的RF傳輸系統(tǒng)，還包括與所述輸出端口耦合的天線(xiàn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的RF傳輸系統(tǒng),其中: 所述第一濾波器包括在所述第二頻率處具有凹口的第一陷波濾波器，以及 所述第二濾波器包括在所述第一頻率處具有凹口的第二陷波濾波器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的RF傳輸系統(tǒng)，其中: 所述第一濾波器包括第一并聯(lián)LC電路；以及 所述第二濾波器包括第二并聯(lián)LC電路。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的RF傳輸系統(tǒng)，其中: 所述第一濾波器包括在所述第二頻率處具有凹口的第一單振蕩器并聯(lián)LC陷波濾波器；以及 所述第二濾波器包括在所述第一頻率處具有凹口的第二單振蕩器并聯(lián)LC陷波濾波器。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的RF傳輸系統(tǒng)，其中，所述第二頻率處于全球定位系統(tǒng)(GPS)頻帶內(nèi)。
22.—種操作天線(xiàn)開(kāi)關(guān)的方法，所述天線(xiàn)開(kāi)關(guān)包括被配置為在第一頻率范圍處操作的第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)、被配置為在第二頻率范圍處操作的第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)、被配置為耦合至天線(xiàn)的輸出端口、耦合在第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)與所述輸出端口之間的第一濾波器、以及耦合在所述第二開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)與所述輸出端口之間的第二濾波器，所述方法包括: 經(jīng)由所述第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)將RF發(fā)射機(jī)耦合至所述輸出端口，耦合包括開(kāi)啟所述第一開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的開(kāi)關(guān)； 利用所述RF發(fā)射機(jī)在第一頻率處發(fā)送信號(hào)，其中，所述第一頻率處于所述第一頻率范圍內(nèi)； 利用所述第一濾波器來(lái)對(duì)所述第一頻率的諧波進(jìn)行衰減； 使所述第一頻率通過(guò)所述第一濾波器；以及 利用所述第二濾波器來(lái)對(duì)所述第一頻率進(jìn)行衰減。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，利用所述第一濾波器來(lái)對(duì)所述第一頻率的諧波進(jìn)行衰減包括: 對(duì)所述第一頻率的二次諧波進(jìn)行衰減。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于射頻開(kāi)關(guān)的系統(tǒng)和方法。根據(jù)實(shí)施例，濾波器網(wǎng)絡(luò)被配置為耦合至第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)和輸出端口。所述濾波器網(wǎng)絡(luò)包括耦合在所述第一開(kāi)關(guān)與所述輸出端口之間的第一濾波器和耦合在所述第二開(kāi)關(guān)與所述輸出端口之間的第二濾波器。所述第一濾波器具有具有包括第一頻率的第一頻率范圍的通帶；以及包括第二頻率的阻帶，所述第二頻率是所述第一頻率的失真產(chǎn)物。所述第二濾波器具有包括所述第二頻率的第二頻率范圍和包括所述第一頻率的阻帶。所述第二頻率范圍在頻率上高于所述第一頻率范圍。
文檔編號(hào)H01H13/02GK103198950SQ20121054167
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
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