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DE102020109391B4 - HIGH-FREQUENCY SWITCH WITH CONTROLLED RESONANCE FREQUENCY - Google Patents

HIGH-FREQUENCY SWITCH WITH CONTROLLED RESONANCE FREQUENCY

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Publication number
DE102020109391B4
DE102020109391B4 DE102020109391.8A DE102020109391A DE102020109391B4 DE 102020109391 B4 DE102020109391 B4 DE 102020109391B4 DE 102020109391 A DE102020109391 A DE 102020109391A DE 102020109391 B4 DE102020109391 B4 DE 102020109391B4
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DE
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switch
fets
branch
frequency
fet
Prior art date
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DE102020109391.8A
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German (de)
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Amr Reda Saad Ezz
Yousri Abozaid Mohamed Ahmed
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Analog Devices International ULC
Original Assignee
Analog Devices International ULC
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Publication date
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Abstract

Hochfrequenz(HF)-Schalter (50, 60, 70, 80, 90) mit verstellbarer Resonanzfrequenz, wobei der HF-Schalter (50, 60, 70, 80, 90) aufweist:
mehrere Anschlüsse aufweisend einen ersten Anschluss (T1) und einen zweiten Anschluss (T2);
einen Induktor (35; 45), der elektrisch zwischen den ersten Anschluss (T1) und den zweiten Anschluss (T2) geschaltet ist; und
mehrere Feldeffekttransistoren (FETs), die elektrisch in Reihe zwischen den ersten Anschluss (T1) und den zweiten Anschluss (T2) und parallel mit dem Induktor (35) geschaltet sind, wobei ein erster Teil (31; 31a, 31b, 31c; 41) der mehreren FETs durch ein Steuersignal gesteuert werden, um den HF-Schalter (50, 60, 70, 80, 90) in einen EIN-Zustand oder einen AUS-Zustand zu setzen und wobei ein zweiter Teil (32a, 32b; 42a, 42b) der mehreren FETs separat von dem Steuersignal steuerbar sind, um eine Resonanzfrequenz des HF-Schalters (50, 60, 70, 80, 90) in dem AUS-Zustand zu verstellen.
High-frequency (HF) switch (50, 60, 70, 80, 90) with adjustable resonant frequency, wherein the HF switch (50, 60, 70, 80, 90) has:
having multiple connections, a first connection (T1) and a second connection (T2);
an inductor (35; 45) which is electrically connected between the first terminal (T1) and the second terminal (T2); and
Several field-effect transistors (FETs) are connected electrically in series between the first terminal (T1) and the second terminal (T2) and in parallel with the inductor (35), wherein a first part (31; 31a, 31b, 31c; 41) of the several FETs are controlled by a control signal to set the RF switch (50, 60, 70, 80, 90) to an ON state or an OFF state, and wherein a second part (32a, 32b; 42a, 42b) of the several FETs are controllable separately from the control signal to adjust a resonant frequency of the RF switch (50, 60, 70, 80, 90) in the OFF state.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED REGISTRATIONS

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität gegenüber der am 4. April 2019 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/829,219 mit dem Titel „RADIO FREQUENCY SWITCHES WITH CONTROLLABLE RESONANT FREQUENCY“ und gegenüber der am 11. März 2020 eingereichten nichtvorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 16/815,694 . Sie sind hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gänze aufgenommen.The present application claims priority over the preliminary application filed on 4 April 2019. US Patent Application No. 62/829,219 entitled “RADIO FREQUENCY SWITCHES WITH CONTROLABLE RESONANT FREQUENCY” and compared to the non-preliminary application submitted on March 11, 2020 US patent application no. 16/815,694 They are hereby incorporated in their entirety by reference.

GebietArea

Ausführungsformen der Erfindung betreffen Elektroniksysteme und insbesondere Hochfrequenzschalter.Embodiments of the invention relate to electronic systems and in particular high-frequency switches.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Ein Hochfrequenz(HF)-Kommunikationssystem kann für eine Vielzahl von Zwecken verwendete HF-Schalter aufweisen.A high-frequency (HF) communication system may contain HF switches used for a variety of purposes.

Bei einem Beispiel kann ein HF-Kommunikationssystem einen Hochfrequenz-Sende/-Empfangs-Schalter aufweisen. Der Sende/-Empfangs-Schalter kann zum elektrischen Verbinden einer Antenne mit einem Sendepfad oder einem Empfangspfad des Systems verwendet werden, wodurch der Zugang der Pfade zu der Antenne gesteuert wird.For example, an RF communication system may include a high-frequency transmit/receive switch. The transmit/receive switch can be used to electrically connect an antenna to a transmit path or a receive path of the system, thereby controlling the paths' access to the antenna.

US 2017 / 040 996 A1 beschreibt Halbleiterschalter für den Hochfrequenzbereich, insbesondere einen Single-Pole-Single-Throw (SPST) Schalter sowie daraus abgeleitete Schalterarchitekturen wie Single-Pole-Double-Throw (SPOT) und Single-Pole-Multiple-Throw (SPMT). Der beschriebene SPST-Schalter basiert auf einer speziellen MOSFET-Schaltungstopologie, die durch den Einsatz von Widerständen, Kapazitäten, Dioden und optionalen Induktivitäten eine verbesserte Isolation, geringere Einfügedämpfung und höhere Linearität im Vergleich zu bestehenden Siliziumlösungen ermöglichen soll. US 2017 / 040 996 A1 This document describes semiconductor switches for high-frequency applications, specifically a single-pole single-throw (SPST) switch and derived switch architectures such as single-pole double-throw (SPOT) and single-pole multiple-throw (SPMT). The described SPST switch is based on a special MOSFET circuit topology that, through the use of resistors, capacitors, diodes, and optional inductors, aims to provide improved isolation, lower insertion loss, and higher linearity compared to existing silicon solutions.

US 2015 / 0 180 466 A1 beschreibt eine Hochfrequenz-Schaltung und ein darauf basierendes Halbleitermodul. Durch die Parallelschaltung von Induktivität und Widerstand zu mindestens einem Feldeffekttransistor wird der Gütefaktor reduziert und dadurch die Isolationsschwankung über einen weiten Frequenzbereich verringert. Die Schaltung kann als SPDT- oder SPNT-Schalter ausgeführt und vorteilhaft in kompakte Hochfrequenz-Frontendmodule integriert werden. US 2015 / 0 180 466 A1 This describes a high-frequency circuit and a semiconductor module based on it. By connecting an inductor and a resistor in parallel with at least one field-effect transistor, the quality factor is reduced, thereby decreasing the isolation fluctuation over a wide frequency range. The circuit can be implemented as an SPDT or SPNT switch and can be advantageously integrated into compact high-frequency front-end modules.

JP H07 - 303 001 A beschreibt einen Hochfrequenzschalter, insbesondere einen SPDT-Schalter für Mobilkommunikationsgeräte, der hohe Isolation bei gleichzeitig geringem Durchgangsverlust ermöglicht. Ausgangspunkt ist das Problem erhöhter Verluste und verschlechterter Isolation durch parasitäre Kapazitäten der FETs. Als Lösung wird vorgeschlagen, Induktivitäten parallel zu ausgewählten FETs anzuschalten, sodass deren parasitäre Kapazitäten durch Resonanz kompensiert werden. Dadurch werden Durchgangsverluste reduziert und die Isolation verbessert, ohne die Chipfläche übermäßig zu vergrößern. JP H07 - 303 001 A This paper describes a high-frequency switch, specifically an SPDT switch for mobile communication devices, that enables high isolation with low transmission loss. The starting point is the problem of increased losses and degraded isolation due to parasitic capacitances in FETs. The proposed solution involves connecting inductors in parallel with selected FETs so that their parasitic capacitances are compensated by resonance. This reduces transmission losses and improves isolation without excessively increasing the chip area.

KURZE DARSTELLUNG DER OFFENBARUNGBRIEF SUMMARY OF THE REVELATION

Hochfrequenz(HF)-Schalter mit steuerbarer Resonanzfrequenz werden hierin bereitgestellt. In gewissen Ausführungsformen weist ein HF-Schalter einen Stapel aus zwei oder mehr Feldeffekttransistoren (FETs) auf, elektrisch zwischen einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss geschaltet. Außerdem weist der HF-Schalter weiterhin einen Induktor auf, der zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss und parallel zu dem Stapel aus FETs geschaltet ist. Ein erster Teil der FETs werden gesteuert, um den HF-Schalter ein- oder auszuschalten. Außerdem wird ein zweiter Teil der FETs gesteuert, um eine Resonanzfrequenz des HF-Schalters abzustimmen, wenn der HF-Schalter ausgeschaltet ist. Wenn sich beispielsweise der HF-Schalter in einem AUS-Zustand befindet, weist der HF-Schalter eine Resonanzfrequenz auf, die auf einem Produkt aus einer Induktanz des Induktors und einer Kapselungsanordnung des Stapels aus FETs basiert. Durch Steuern der Gatespannungen des zweiten Teils der FETs in dem AUS-Zustand wird die durch den Stapel aus FETs bereitgestellte Kapselungsanordnung geändert. Somit wird für das Abstimmen der Resonanzfrequenz des HF-Schalters Flexibilität bereitgestellt, um beispielsweise eine Herstellungsschwankung zu kompensieren und/oder um die Resonanzfrequenz auf Basis eines Arbeitsfrequenzbands zu steuern, um die Trennung zu erhöhen.Radio frequency (RF) switches with controllable resonant frequencies are provided herein. In certain embodiments, an RF switch comprises a stack of two or more field-effect transistors (FETs) electrically connected between a first terminal and a second terminal. The RF switch also further comprises an inductor connected between the first and second terminals and in parallel with the stack of FETs. A first set of FETs is controlled to turn the RF switch on or off. A second set of FETs is also controlled to tune a resonant frequency of the RF switch when the RF switch is off. For example, when the RF switch is in an OFF state, the RF switch exhibits a resonant frequency based on the product of the inductor's inductance and the encapsulation provided by the stack of FETs. Controlling the gate voltages of the second set of FETs in the OFF state modifies the encapsulation provided by the stack of FETs. This provides flexibility for tuning the resonant frequency of the RF switch, for example to compensate for manufacturing variations and/or to control the resonant frequency based on an operating frequency band to increase separation.

In einem Aspekt wird ein HF-Schalter mit verstellbarer Resonanzfrequenz bereitgestellt. Der HF-Schalter weist auf: mehrere Anschlüsse aufweisend einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss; einen Induktor, der elektrisch zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss geschaltet ist; und mehrere Feldeffekttransistoren (FETs), die elektrisch in Reihe zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss und parallel mit dem Induktor geschaltet sind. Ein erster Teil der mehreren FETs werden durch ein Steuersignal gesteuert, um den HF-Schalter in einen EIN-Zustand oder einen AUS-Zustand zu setzen, und ein zweiter Teil der mehreren FETs sind getrennt steuerbar von dem Steuersignal, um eine Resonanzfrequenz des HF-Schalters in dem AUS-Zustand zu verstellen.In one aspect, an RF switch with adjustable resonant frequency is provided. The RF switch comprises: multiple terminals, each with a first terminal and a second terminal; an inductor electrically connected between the first and second terminals; and multiple field-effect transistors (FETs) electrically connected in series between the first and second terminals and in parallel with the inductor. A first set of the multiple FETs is controlled by a control signal to set the RF switch to an ON or OFF state, and a second set of the multiple FETs is independently controllable. the control signal to adjust a resonant frequency of the RF switch in the OFF state.

In einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum HF-Schalten bereitgestellt. Das Verfahren weist auf: Ausbreiten eines HF-Signals durch zwei oder mehr FETs eines HF-Schalters in einem EIN-Zustand des HF-Schalters; Wechseln des Schalters von dem EIN-Zustand zu einem AUS-Zustand unter Verwendung eines Steuersignals, das einen ersten Teil der zwei oder mehr FETs steuert; und Verstellen einer Resonanzfrequenz des HF-Schalters in dem AUS-Zustand unter Verwendung eines zweiten Teils der zwei oder mehr FETs, wobei die zwei oder mehr FETs in einem Stapel angeordnet sind, der parallel mit einem Induktor des HF-Schalters liegt.In another aspect, a method for RF switching is provided. The method comprises: propagating an RF signal through two or more FETs of an RF switch in an ON state of the RF switch; changing the switch from the ON state to an OFF state using a control signal that controls a first part of the two or more FETs; and adjusting a resonant frequency of the RF switch in the OFF state using a second part of the two or more FETs, wherein the two or more FETs are arranged in a stack in parallel with an inductor of the RF switch.

In einem anderen Aspekt wird ein Frontend-System bereitgestellt. Das Frontend-System weist auf: einen Antennenanschluss; einen Leistungsverstärker; einen rauscharmen Verstärker; und einen Sendeempfangsschalter aufweisend einen Empfangszweig, der elektrisch zwischen einen Eingang zu dem rauscharmen Verstärker und den Antennenanschluss geschaltet ist, und einen Sendezweig, der elektrisch zwischen einen Ausgang des Leistungsverstärkers und den Antennenanschluss geschaltet ist. Der Empfangszweig weist mehrere in Reihe angeordnete FETs und einen Induktor parallel mit den mehreren FETs auf. Ein erster Teil der mehreren FETs werden durch ein Steuersignal gesteuert, um den Empfangszweig zu aktivieren oder zu deaktivieren, und ein zweiter Teil der mehreren FETs sind separat von dem Steuersignal steuerbar, um eine Resonanzfrequenz des Empfangszweigs zu verstellen, wenn der Empfangszweig deaktiviert ist.In another aspect, a front-end system is provided. The front-end system comprises: an antenna connector; a power amplifier; a low-noise amplifier; and a transmit/receive switch, comprising a receive branch electrically connected between an input to the low-noise amplifier and the antenna connector, and a transmit branch electrically connected between an output of the power amplifier and the antenna connector. The receive branch comprises several FETs arranged in series and an inductor in parallel with the FETs. A first set of FETs is controlled by a control signal to enable or disable the receive branch, and a second set of FETs is controllable independently of the control signal to adjust a resonant frequency of the receive branch when the receive branch is disabled.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

  • 1 ist ein Schemadiagramm einer Ausführungsform eines Phased-Array-Antennensystems aufweisend Sende-/Empfangs(T/R)-Schalter. 1 is a schematic diagram of an embodiment of a phased-array antenna system comprising a transmit/receive (T/R) switch.
  • 2A ist ein Schemadiagramm einer Ausführungsform eines Frontend-Systems aufweisend T/R-Schalter. 2A is a schematic diagram of an embodiment of a front-end system featuring T/R switches.
  • 2B ist ein Schemadiagramm einer anderen Ausführungsform eines Frontend-Systems aufweisend T/R-Schalter. 2B is a schematic diagram of another embodiment of a frontend system featuring T/R switches.
  • 3 ist ein Schemadiagramm eines Beispiels eines mehrschichtigen schnellen Datenkommunikationsnetzwerks. 3 This is a schematic diagram of an example of a multi-layered, high-speed data communication network.
  • 4 ist ein Schemadiagramm eines Hochfrequenz(HF)-Schalters gemäß einer Ausführungsform. 4 is a schematic diagram of a high-frequency (HF) switch according to one embodiment.
  • 5 ist ein Schemadiagramm eines HF-Schalters gemäß einer weiteren Ausführungsform. 5 is a schematic diagram of an RF switch according to another embodiment.
  • 6 ist ein Schemadiagramm eines HF-Schalters gemäß einer weiteren Ausführungsform. 6 is a schematic diagram of an RF switch according to another embodiment.
  • 7A ist ein Schemadiagramm einer ersten ResonanzfrequenzVerstelleinstellung eines HF-Schalters gemäß einer weiteren Ausführungsform. 7A is a schematic diagram of a first resonant frequency adjustment setting of an RF switch according to a further embodiment.
  • 7B ist ein Schemadiagramm einer zweiten ResonanzfrequenzVerstelleinstellung des HF-Schalters von 7A. 7B This is a schematic diagram of a second resonant frequency adjustment setting of the RF switch. 7A .
  • 8 ist ein Schemadiagramm eines HF-Schalters gemäß einer weiteren Ausführungsform. 8 is a schematic diagram of an RF switch according to another embodiment.
  • 9A ist ein Schemadiagramm eines T/R-Schalters gemäß einer Ausführungsform. 9A This is a schematic diagram of a T/R switch according to one embodiment.
  • 9B ist ein Schemadiagramm einer Ausführungsform eines den T/R-Schalter von 9 aufweisenden Halbleiter-Die. 9B is a schematic diagram of an embodiment of a T/R switch of 9 exhibiting semiconductor dies.
  • 10A ist ein Beispiel einer grafischen Darstellung von Verlust über Frequenz für den Empfangszweig des T/R-Schalters von 9A. 10A This is an example of a graphical representation of loss versus frequency for the receive branch of the T/R switch of 9A .
  • 10B ist ein Beispiel einer grafischen Darstellung einer Reverse Isolation über der Frequenz für den Empfangszweig des T/R-Schalters von 9A. 10B This is an example of a graphical representation of reverse isolation over frequency for the receive branch of the T/R switch of 9A .
  • 10C ist ein Beispiel einer grafischen Darstellung von Verlust über Frequenz für den Empfangszweig des T/R-Schalters von 9A. 10C This is an example of a graphical representation of loss versus frequency for the receive branch of the T/R switch of 9A .
  • 10D ist ein Beispiel einer grafischen Darstellung einer Reverse Isolation über der Frequenz für den Empfangszweig des T/R-Schalters von 9A. 10D This is an example of a graphical representation of reverse isolation over frequency for the receive branch of the T/R switch of 9A .

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF EXECUTION FORMS

Die folgende ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen präsentiert verschiedene Beschreibungen von spezifischen Ausführungsformen der Erfindung. Die Erfindung kann jedoch auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Weisen verkörpert werden. In dieser Beschreibung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, wo gleiche Bezugszahlen identische oder funktional ähnliche Elemente anzeigen können. Es versteht sich, dass in den Figuren dargestellte Elemente nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Zudem versteht sich, dass gewisse Ausführungsformen mehr Elemente aufweisen können, als in einer Zeichnung dargestellt, und/oder eine Teilmenge der in einer Zeichnung dargestellten Elemente. Weiterhin können einige Ausführungsformen eine beliebige geeignete Kombination von Merkmalen von zwei oder mehr Zeichnungen inkorporieren.The following detailed description of embodiments presents various descriptions of specific embodiments of the invention. However, the invention can be embodied in a multitude of different ways. In this description, reference is made to the drawings, where identical reference numerals may indicate identical or functionally similar elements. It is understood that elements depicted in the figures are not necessarily drawn to scale. Furthermore, it is understood that certain embodiments may have more elements than are shown in a drawing, and/or may be a subset of the elements shown in a drawing. In addition, some embodiments may incorporate any suitable combination of features from two or more drawings.

Hochfrequenz(HF)-Schalter mit steuerbarer Resonanzfrequenz werden hier bereitgestellt. In gewissen Ausführungsformen weist ein HF-Schalter einen Stapel aus zwei oder mehr Feldeffekttransistoren (FETs) auf, die elektrisch zwischen einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss geschaltet sind. Zusätzlich weist der HF-Schalter weiterhin einen Induktor auf, der zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss und parallel mit dem Stapel der FETs geschaltet ist. Ein erster Teil der FETs wird gesteuert, um den HF-Schalter ein- oder auszuschalten. Außerdem wird ein zweiter Teil der FETs gesteuert, um eine Resonanzfrequenz des HF-Schalters abzustimmen, wenn der HF-Schalter ausgeschaltet ist.High-frequency (HF) switches with controllable resonant frequency are provided here. In certain embodiments, an HF switch features The RF switch consists of a stack of two or more field-effect transistors (FETs) electrically connected between a first and a second terminal. Additionally, the RF switch includes an inductor connected between the first and second terminals and in parallel with the stack of FETs. A first set of FETs is controlled to turn the RF switch on or off. A second set of FETs is controlled to tune a resonant frequency of the RF switch when it is off.

Wenn sich beispielsweise der HF-Schalter im AUS-Zustand befindet, weist der HF-Schalter eine Resonanzfrequenz auf, die auf einem Produkt aus einer Induktanz des Induktors und einer Kapazität des Stapels aus FETs basiert. Durch Steuern der Gatespannungen des zweiten Teils der FETs in dem AUS-Zustand wird die durch den Stapel aus FETs bereitgestellte Kapazität geändert. Dementsprechend kann die Resonanzfrequenz des HF-Schalters abgestimmt werden.For example, when the RF switch is in the OFF state, it exhibits a resonant frequency based on the product of the inductor's inductance and the capacitance of the stack of FETs. By controlling the gate voltages of the second set of FETs in the OFF state, the capacitance provided by the stack of FETs is changed. Accordingly, the resonant frequency of the RF switch can be tuned.

Die Resonanzfrequenz des HF-Schalters kann für eine Vielzahl von Zwecken gesteuert werden. In gewissen Umsetzungen wird die Resonanzfrequenz auf Basis eines Arbeitsfrequenzbands gesteuert. Beispielsweise kann die Resonanzfrequenz verstellt werden, um einen Mehrbandbetrieb mit wenig oder keiner Auswirkung auf die Einfügedämpfung zu erzielen. Außerdem oder alternativ kann die Resonanzfrequenz gesteuert werden, um eine PVT(Process, Voltage und/oder Temperatur - Prozess, Spannung und/oder Temperatur)-Schwankung zu kompensieren. Beispielsweise kann die Resonanzfrequenz verstellt werden, um aus einer Prozessschwankung entstehende Frequenzverschiebungen zu überwinden, wodurch die gewünschte Mittenfrequenz der Resonanz zurück abgestimmt wird und das Design wieder zentriert wird, um eine Prozessschwankung zu berücksichtigen.The resonant frequency of the RF switch can be controlled for a variety of purposes. In certain implementations, the resonant frequency is controlled based on an operating frequency band. For example, the resonant frequency can be adjusted to achieve multiband operation with little or no impact on insertion loss. Alternatively, or in addition, the resonant frequency can be controlled to compensate for PVT (process, voltage, and/or temperature) fluctuations. For example, the resonant frequency can be adjusted to overcome frequency shifts resulting from process fluctuations, thereby tuning back to the desired center frequency of the resonant circuit and recentering the design to accommodate process fluctuations.

In gewissen Umsetzungen wird der HF-Schalter als ein Mehrstufenschalter umgesetzt, der mindestens einen ersten Zweig und einen zweiten Zweig aufweist, wobei der Induktor parallel mit dem Stapel aus FETs in dem ersten Zweig des Schalters liegt. Beispielsweise kann der HF-Schalter einem Sende-/Empfangs(T/R)-Schalter entsprechen, der einen Empfangszweig und einen Sendezweig aufweist.In certain implementations, the RF switch is implemented as a multi-stage switch with at least a first branch and a second branch, where the inductor is in parallel with the stack of FETs in the first branch of the switch. For example, the RF switch can correspond to a transmit/receive (T/R) switch, which has a receive branch and a transmit branch.

Wenn der erste Zweig des Schalters AUS ist und der zweite Zweig des Schalters EIN ist, wirken die Induktanz und die Kapazität des ersten Zweigs als ein paralleler Induktor-Kondensator(LC)-Resonator mit einer Resonanzfrequenz. Außerdem kann die Resonanzfrequenz abgestimmt werden, um eine Resonanz bei der interessierenden Frequenz zu erzielen (beispielsweise in einem bestimmten Frequenzband), was wiederum eine starke Trennung bereitstellt.When the first branch of the switch is OFF and the second branch is ON, the inductance and capacitance of the first branch act as a parallel inductor-capacitor (LC) resonator with a resonant frequency. Furthermore, the resonant frequency can be tuned to achieve resonance at the frequency of interest (for example, within a specific frequency band), which in turn provides strong isolation.

1 ist Schemadiagramm einer Ausführungsform eines Phased-Array-Antennensystems 10. Das Phased-Array-Antennensystem 10 weist eine digitale Verarbeitungsschaltung 1, eine Datenumwandlungsschaltung 2, eine Kanalverarbeitungsschaltung 3, HF-Frontends 5a, 5b, ..., 5n und Antennen 6a, 6b, ..., 6n auf. Obwohl ein Beispiel mit drei HF-Frontends und drei Antennen dargestellt ist, kann das Phased-Array-Antennensystem 10 mehr oder weniger HF-Frontends und/oder mehr oder weniger Antennen, wie durch die Ellipsen angezeigt, aufweisen. 1 Figure 1 is a schematic diagram of an embodiment of a phased-array antenna system 10. The phased-array antenna system 10 comprises a digital processing circuit 1, a data conversion circuit 2, a channel processing circuit 3, RF front ends 5a, 5b, ..., 5n, and antennas 6a, 6b, ..., 6n. Although an example with three RF front ends and three antennas is shown, the phased-array antenna system 10 can have more or fewer RF front ends and/or more or fewer antennas, as indicated by the ellipses.

Das Phased-Array-Antennensystem 10 stellt eine Ausführungsform eines Elektroniksystems dar, das einen oder mehrere gemäß den Lehren hierin umgesetzte Schalter aufweisen kann. Jedoch können die hierin offenbarten Schalter in einem großen Bereich von Elektroniken verwendet werden. Ein Phased-Array-Antennensystem wird hierin auch als ein aktiv abgetastetes elektronisch geschwenktes Array bezeichnet.The phased-array antenna system 10 represents an embodiment of an electronic system that may include one or more switches implemented according to the teachings herein. However, the switches disclosed herein can be used in a wide range of electronics. A phased-array antenna system is also referred to herein as an actively scanned electronically steered array.

Wie in 1 gezeigt, ist die Kanalverarbeitungsschaltung 3 an die Antenne 6a, 6b, ..., 6n durch HF-Frontends 5a, 5b, ..., 5n gekoppelt. Die Kanalverarbeitungsschaltung 3 in dieser Ausführungsform weist eine Aufspaltungs-/Kombinierschaltung 7, eine Frequenz-Hoch-/Tiefsetzschaltung 8 und eine Phasen- und Amplitudensteuerschaltung 9 auf. Die Kanalverarbeitungsschaltung 3 liefert eine HF-Signalverarbeitung von durch und von jedem Kommunikationskanal gesendeten und empfangenen HF-Signalen bereit. In der dargestellten Ausführungsform ist jeder Kommunikationskanal mit einem entsprechenden HF-Frontend und einer Antenne assoziiert.As in 1 As shown, the channel processing circuit 3 is coupled to the antennas 6a, 6b, ..., 6n via RF front ends 5a, 5b, ..., 5n. In this embodiment, the channel processing circuit 3 comprises a splitting/combining circuit 7, a frequency boost/bubble converter 8, and a phase and amplitude control circuit 9. The channel processing circuit 3 provides RF signal processing for RF signals transmitted through and received by each communication channel. In the illustrated embodiment, each communication channel is associated with a corresponding RF front end and an antenna.

Unter weiterer Bezugnahme auf 1 generiert die digitale Verarbeitungsschaltung 1 digitale Sendedaten zum Steuern eines von den Antennen 6a, 6b, ..., 6n abgestrahlten Sendestrahls. Die digitale Verarbeitungsschaltung 1 verarbeitet auch digitale Empfangsdaten, die einen Empfangsstrahl darstellen. In bestimmten Umsetzungen weist die digitale Verarbeitungsschaltung 1 einen oder mehrere Basisbandprozessoren auf.With further reference to 1 The digital processing circuit 1 generates digital transmit data for controlling a transmit beam radiated from antennas 6a, 6b, ..., 6n. The digital processing circuit 1 also processes digital receive data, which constitute a receive beam. In certain implementations, the digital processing circuit 1 includes one or more baseband processors.

Wie in 1 gezeigt, ist die digitale Verarbeitungsschaltung 1 an die Datenumwandlungsschaltung 2 gekoppelt, die eine Digital-Analog-Wandler(DAW)-Schaltungsanordnung zum Umwandeln digitaler Sendedaten in ein oder mehrere Basisbandsendesignale und eine Analog-Digital-Wandler(ADW)-Schaltungsanordnung zum Umwandeln eines oder mehrerer Basisbandempfangssignale in digitale Empfangsdaten aufweist.As in 1 As shown, the digital processing circuit 1 is coupled to the data conversion circuit 2, which includes a digital-to-analog converter (DAW) circuit arrangement for converting digital transmit data into one or more baseband transmit signals and an analog-to-digital converter (ADW) circuit arrangement for converting one or exhibits multiple baseband reception signals in digital reception data.

Die Frequenz-Hoch-/Tiefsetzschaltung 8 liefert in dieser Ausführungsform ein Frequenzhochsetzen von Basisband zu HF und ein Frequenztiefsetzen von HF zu Basisband. Jedoch sind andere Umsetzungen möglich, wie etwa Ausbildungen, bei denen das Phased-Array-Antennensystem 10 teilweise bei einer Zwischenfrequenz (ZF) arbeitet. In gewissen Umsetzungen liefert die Aufspaltungs-/Kombinierungsschaltung 7 an ein oder mehrere hinsichtlich der Frequenz hochgesetzte Sendesignale, um HF-Signale zu generieren, die sich für eine Verarbeitung durch die HF-Frontends 5a, 5b, ..., 5n und eine nachfolgende Übertragung auf den Antennen 6a, 6b, ..., 6n eignen. Außerdem kombiniert die Aufspaltungs-/Kombinierungsschaltung 7 über die Antennen 6a, 6b, ..., 6n und HF-Frontends 5a, 5b, ..., 5n empfangene HF-Signale, um ein oder mehrere Basisbandempfangssignale für die Datenumwandlungsschaltung 2 zu generieren.In this embodiment, the frequency boost/dim switch 8 provides frequency boosting from baseband to RF and frequency attenuation from RF to baseband. However, other implementations are possible, such as configurations in which the phased-array antenna system 10 operates partially at an intermediate frequency (IF). In certain implementations, the splitting/combining circuit 7 supplies frequency-boosted transmit signals to one or more other signals to generate RF signals suitable for processing by the RF front ends 5a, 5b, ..., 5n and subsequent transmission to the antennas 6a, 6b, ..., 6n. Furthermore, the splitting/combining circuit 7 combines RF signals received via the antennas 6a, 6b, ..., 6n and RF front ends 5a, 5b, ..., 5n to generate one or more baseband receive signals for the data conversion circuit 2.

Die Kanalverarbeitungsschaltung 3 weist auch die Phase- und Amplitudensteuerschaltung 9 zum Steuern von Strahlformoperationen auf. Beispielsweise steuert die Phase- und Amplitudensteuerschaltung 9 die Amplituden und Phasen von über die Antennen 6a, 6b, ..., 6n übertragenen oder empfangenen Signalen, um eine Strahlformung bereitzustellen. Bezüglich der Signalübertragung aggregieren die von den Antennen 6a, 6b, ..., 6n abgestrahlten HF-Signalwellen durch konstruktive und destruktive Interferenz, um kollektiv einen Sendestrahl mit einer bestimmten Richtung zu generieren. Bezüglich des Signalempfangs generiert die Kanalverarbeitungsschaltung 3 einen Empfangsstrahl durch Kombinieren der von den Antennen 6a, 6b, ..., 6n nach Amplitudenskalierung und Phasenverschiebung empfangenen HF-Signalen.The channel processing circuit 3 also includes the phase and amplitude control circuit 9 for controlling beamforming operations. For example, the phase and amplitude control circuit 9 controls the amplitudes and phases of signals transmitted or received via antennas 6a, 6b, ..., 6n to provide beamforming. With respect to signal transmission, the RF signal waves radiated by antennas 6a, 6b, ..., 6n aggregate through constructive and destructive interference to collectively generate a transmit beam with a specific direction. With respect to signal reception, the channel processing circuit 3 generates a receive beam by combining the RF signals received by antennas 6a, 6b, ..., 6n after amplitude scaling and phase shifting.

Phased-Array-Antennensysteme werden in einer großen Vielzahl von Anwendungen verwendet, einschließlich unter anderem Mobilkommunikation, Militär- und Verteidigungssysteme und/oder Radartechnologie.Phased-array antenna systems are used in a wide variety of applications, including, but not limited to, mobile communications, military and defense systems and/or radar technology.

Wie in 1 gezeigt, weisen HF-Frontends 5a, 5b, ..., 5n jeweils einen oder mehrere VGAs 11a, 11b, ..., 11n auf, die zum Skalieren der Amplitude von jeweils durch die Antennen 6a, 6b, ..., 6n übertragenen oder empfangenen HF-Signalen verwendet werden. Außerdem weisen die HF-Frontends 5a, 5b, ..., 5n jeweils einen oder mehrere Phasenschieber 12a, 12b, ..., 12n zum Phasenverschieben der HF-Signale auf. Beispielsweise generiert in gewissen Umsetzungen die Phase- und Amplitudensteuerschaltung 9 Verstärkungssteuersignale zum Steuern der durch die VGAs 11a, 11b, ..., 11n bereitgestellten Verstärkung und Phasensteuersignale zum Steuern des Ausmaßes an durch die Phasenschieber 12a, 12b, ..., 12n bereitgestellter Phasenverschiebung. Weiterhin weisen die HF-Frontends 5a, 5b, ..., 5n jeweils einen oder mehrere T/R-Schalter 13a, 13b, ..., 13n zum Wählen zwischen Sende- und Empfangssignalen auf, so dass die Antennen 6a, 6b, ..., 6n gemeinsam für Sende- und Empfangsoperationen genutzt werden, wie etwa in Anwendungen, die ein Time-Division Duplexing (TDD) verwenden.As in 1 As shown, RF front-ends 5a, 5b, ..., 5n each have one or more VGAs 11a, 11b, ..., 11n, which are used to scale the amplitude of RF signals transmitted or received by the antennas 6a, 6b, ..., 6n. Furthermore, the RF front-ends 5a, 5b, ..., 5n each have one or more phase shifters 12a, 12b, ..., 12n for phase-shifting the RF signals. For example, in certain implementations, the phase and amplitude control circuit 9 generates gain control signals to control the gain provided by the VGAs 11a, 11b, ..., 11n and phase control signals to control the amount of phase shift provided by the phase shifters 12a, 12b, ..., 12n. Furthermore, the RF front ends 5a, 5b, ..., 5n each have one or more T/R switches 13a, 13b, ..., 13n for selecting between transmit and receive signals, so that the antennas 6a, 6b, ..., 6n are used jointly for transmit and receive operations, such as in applications that use time-division duplexing (TDD).

Das Phased-Array-Antennensystem 10 arbeitet zum Generieren eines Sendestrahls oder Empfangsstrahls aufweisend eine Hauptkeule, die in eine gewünschte Kommunikationsrichtung weist. Das Phased-Array-Antennensystem 10 realisiert ein erhöhtes Signal-Rausch-Verhältnis (SRV) in der Richtung der Hauptkeule. Der Sende- oder Empfangsstrahl weist auch eine oder mehrere Nebenkeulen auf, die in andere Richtungen als die Hauptkeule weisen und unerwünscht sind.The phased-array antenna system 10 generates a transmit or receive beam with a main lobe pointing in the desired communication direction. The phased-array antenna system 10 achieves an increased signal-to-noise ratio (SNR) in the direction of the main lobe. The transmit or receive beam also has one or more side lobes pointing in directions other than the main lobe, which are undesirable.

Durch Umsetzen der T/R-Schalter 13a, 13b, ..., 13n gemäß den Lehren hierin kann eine Reihe von Vorteilen erzielt werden, wie etwa Mehrbandbetrieb und/oder gesteigerte Trennung zwischen Sende- und Empfangsweg. Wenn beispielsweise die T/R-Schalter 13a, 13b, ..., 13n HF-Sendesignale an die Antennen 5a, 5b, ..., 5n übertragen, um einen Sendestrahl zu bilden, wird eine erhöhte Trennung für die deaktivierten Empfangspfade bereitgestellt.By reconfiguring the T/R switches 13a, 13b, ..., 13n according to the instructions herein, a number of advantages can be achieved, such as multiband operation and/or increased separation between the transmit and receive paths. For example, if the T/R switches 13a, 13b, ..., 13n transmit RF signals to the antennas 5a, 5b, ..., 5n to form a transmit beam, increased separation is provided for the deactivated receive paths.

2A ist ein Schemadiagramm einer Ausführungsform eines Frontend-Systems 30 mit T/R-Schaltern. Das Frontend-System 30 weist einen ersten T/R-Schalter 21, einen zweiten T/R-Schalter 22, einen Empfangspfad-VGA 23, einen Sendepfad-VGA 24, einen Empfangspfad-steuerbaren Phasenschieber 25, einen Sendepfad-Phasenschieber 26, einen rauscharmen Verstärker (LNA) 27 und einen Leistungsverstärker (PA) 28 auf. Wie in 2A gezeigt, ist das Frontend-System 30 als an die Antenne 20 gekoppelt dargestellt. 2A Figure 1 is a schematic diagram of an embodiment of a front-end system 30 with T/R switches. The front-end system 30 comprises a first T/R switch 21, a second T/R switch 22, a receive path VGA 23, a transmit path VGA 24, a receive path controllable phase shifter 25, a transmit path phase shifter 26, a low-noise amplifier (LNA) 27, and a power amplifier (PA) 28. As shown in Figure 2. 2A The frontend system 30 is shown as coupled to the antenna 20.

Das Frontend-System 30 kann in einer großen Vielzahl von HF-Systemen enthalten sein, aufweisend, aber nicht beschränkt auf, Phased-Array-Antennensysteme wie etwa das Phased-Array-Antennensystem 10 von 1. Beispielsweise können mehreren Instanziierungen des Frontend-Systems 30 zum Umsetzen der HF-Frontends 5a, 5b, ..., 5n von 1 verwendet werden. In gewissen Umsetzungen werden eine oder mehrere Instanziierungen des Frontend-Systems 30 auf einem Halbleiter-Die oder Chip hergestellt.The frontend system 30 can be included in a wide variety of RF systems, featuring, but not limited to, phased-array antenna systems such as the phased-array antenna system 10 from 1 For example, multiple instantiations of the frontend system 30 can be used to implement the RF frontends 5a, 5b, ..., 5n of 1 can be used. In certain implementations, one or more instantiations of the frontend system 30 are produced on a semiconductor die or chip.

Wie in 2A gezeigt, weist das Frontend-System 30 den Empfangspfad-VGA 23 zum Steuern eines Ausmaßes an Verstärkung, dem auf der Antenne 20 empfangenen HF-Eingangssignal bereitgestellt, und den Sendepfad-VGA 24, zum Steuern eines Ausmaßes an Verstärkung, an ein auf der Antenne 20 übertragenes HF-Ausgangssignal bereitgestellt, auf. Die durch die VGAs bereitgestellte Verstärkungssteuerung kann einer großen Vielzahl an Zwecken dienen, einschließlich unter anderem Kompensieren für Temperatur- und/oder Prozessschwankung. Zudem können die VGAs bei Strahlformungsanwendungen Nebenkeulenpegel eines Strahlmusters steuern.As in 2A As shown, the front-end system 30 has the receive path VGA 23 for controlling a degree of gain provided to the RF input signal received at the antenna 20, and the transmit path VGA 24 for controlling a degree of gain is provided to an RF output signal transmitted on antenna 20. The gain control provided by the VGAs can serve a wide variety of purposes, including, but not limited to, compensating for temperature and/or process variations. Additionally, in beamforming applications, the VGAs can control the sidelobe level of a beam pattern.

HF-Systeme wie etwa das Frontend-System 30 von 2A können einen oder mehrere T/R-Schalter zum Steuern des Zugangs von Sende- und Empfangspfaden zu einer Antenne aufweisen. Obwohl ein Beispiel eines HF-Systems mit T/R-Schaltern gezeigt ist, lassen sich die Lehren hierin auf in einer großen Vielzahl von Weisen umgesetzte HF-Systeme anwenden. Weiterhin lassen sich die Lehren hierin nicht auf T/R-Schalter anwenden, sondern auch auf HF-Schalter, die anderen Funktionen dienen.RF systems such as the Frontend System 30 from 2A RF systems can have one or more T/R switches to control access to transmit and receive paths to an antenna. Although an example of an RF system with T/R switches is shown, the lessons taught herein can be applied to RF systems implemented in a wide variety of ways. Furthermore, the lessons taught herein can be applied not only to T/R switches, but also to RF switches that serve other functions.

2B ist ein Schemadiagramm einer anderen Ausführungsform eines Frontend-Systems 40 mit T/R-Schaltern. Das Frontend-System 40 von 2B ist ähnlich dem Frontend-System 30 von 2A, außer dass bei dem Frontend-System 40 der zweite T/R-Schalter 22 entfällt. Wie in 2B gezeigt, ist das Frontend-System 40 als an eine Empfangsantenne 31 und an eine Sendeantenne 32 gekoppelt dargestellt. 2B This is a schematic diagram of another embodiment of a front-end system 40 with T/R switches. The front-end system 40 of 2B is similar to the Frontend System 30 from 2A , except that in the frontend system 40 the second T/R switch 22 is omitted. As in 2B The frontend system 40 is shown as coupled to a receiving antenna 31 and a transmitting antenna 32.

Das Frontend-System 40 arbeitet mit verschiedenen Antennen für Signalübertragung und -empfang. In der dargestellten Ausführungsform steuert der Empfangspfad-VGA 23 ein Ausmaß an Verstärkung, einem auf der Empfangsantenne 31 empfangenen HF-Eingangssignal bereitgestellt, und der Sendepfad-VGA 24 steuert ein Ausmaß an Verstärkung, einem auf der zweiten Antenne 32 übertragenen HF-Ausgangssignal bereitgestellt.The front-end system 40 operates with different antennas for signal transmission and reception. In the illustrated embodiment, the receive path VGA 23 controls a level of gain provided to an RF input signal received at the receive antenna 31, and the transmit path VGA 24 controls a level of gain provided to an RF output signal transmitted at the second antenna 32.

Gewisse HF-Systeme weisen separate Antennen für die Übertragung und den Empfang von Signalen auf.Certain RF systems have separate antennas for transmitting and receiving signals.

3 ist ein Schemadiagramm eines Beispiels eines mehrschichtigen schnellen Datenkommunikationsnetzwerks. Das Netzwerk kann beispielsweise verschiedene mobile Endbenutzer, Industrie-4.0-Ecosystem-Support und Kommunikationsinfrastruktur für autonomes Fahren aufweisen. Dies unterstützt Künstliche-Intelligenz-Datenkommunikation und einen schnellen Echtzeit-Entscheidungsfindungsprozess sowie sichere geschlossene Netzwerke. 3 This is a schematic diagram of an example of a multi-layered, high-speed data communication network. The network can, for example, support various mobile end users, Industry 4.0 ecosystems, and communication infrastructure for autonomous driving. This supports artificial intelligence data communication, a fast, real-time decision-making process, and secure, closed networks.

Drahtloser Datenverkehr hat pro Teilnehmer mit einer Rate von über 50% pro Jahr zugenommen, und es wird erwartet, dass sich dieser Trend über die nächste Dekade mit der kontinuierlichen Verwendung von Video und dem Anstieg von loT beschleunigt. Um diese Nachfrage zu behandeln, plant die 5G-Technologie die Verwendung von Millimeterwellenfrequenzen, um das verfügbare Frequenzspektrum zu erweitern und Multi-Gigabit-pro-Sekunde(Gbps)-Datenraten zu mobilen Einrichtungen und anderen UE bereitzustellen. 5G verspricht große Flexibilität zum Unterstützen einer Vielzahl von Internetprotokoll(IP)-Einrichtungen, kleinzelligen Architekturen und/oder dichten Abdeckungsbereichen.Wireless data traffic per subscriber has increased at a rate of over 50% per year, and this trend is expected to accelerate over the next decade with the continued use of video and the rise of IoT. To address this demand, 5G technology plans to use millimeter wave frequencies to expand the available frequency spectrum and deliver multi-gigabit-per-second (Gbps) data rates to mobile devices and other UEs. 5G promises great flexibility to support a wide variety of Internet Protocol (IP) devices, small cell architectures, and/or dense coverage areas.

Gegenwärtige oder geplante Anwendungen für 5G weisen unter anderem Tactile Internet, V2V(Vehicle-to-Vehicle)-Kommunikation, V2I(Vehicle to Infrastructure)-Kommunikation, Peer-zu-Peer-Kommunikation und/oder Maschine-Maschine-Kommunikation, sichere geschlossene Kommunikation und externe Künstliche-Intelligenz-Datenverarbeitungsdienste auf der Cloud auf. Solche Technologien nutzen hohe Datenraten und/oder eine niedrige Netzwerklatenz. Beispielsweise müssen gewisse Anwendungen wie etwa V2V-Kommunikation und/oder Fernchirurgie mit niedriger Latenz arbeiten, um die menschliche Sicherheit sicherzustellen.Current or planned applications for 5G include, among others, tactile internet, vehicle-to-vehicle (V2V) communication, vehicle-to-infrastructure (V2I) communication, peer-to-peer communication and/or machine-to-machine communication, secure closed-loop communication, and external artificial intelligence (AI) data processing services in the cloud. Such technologies utilize high data rates and/or low network latency. For example, certain applications, such as V2V communication and/or remote surgery, require low latency to ensure human safety.

In dem mehrschichtigen Netzwerk von 3 entwickelt sich das existierende zellenbasierte Netzwerk, um 5G zu unterstützen, wobei WiFi-Übernahme, kleine Zellen und/oder die Verteilung von Breitbanddaten Servern an den Rändern des Netzwerks (Randserver) nutzt, um neue Verwendungsfälle mit geringerer Latenz zu ermöglichen. Wie in dem Beispiel von 3 gezeigt, verbindet ein Backhaul eine feste Zellularinfrastruktur mit dem Kerntelefonnetzwerk und dem Internet. Somit führt Backhaul Verkehr zwischen dem lokalen Teilnetzwerk (zum Beispiel Verbindungen zwischen UE und Netzwerkzugangspunkten wie etwa Basisstationen) und dem Kernnetzwerk (beispielsweise dem Internet und der Mobilfunkverbindungsstelle). Das mehrstufige Netzwerk von 3 ist auch dazu umgesetzt, unter Verwendung von Industrie 4.0 zu arbeiten, wodurch Augmented Reality und/oder Echtzeit-Künstliche-Intelligenz (AI) über die Cloud ermöglicht wird.In the multi-layered network of 3 The existing cell-based network is evolving to support 5G, leveraging WiFi adoption, small cells, and/or the distribution of broadband data to servers at the network's edge (edge servers) to enable new, lower-latency use cases. As in the example of 3 As shown, a backhaul connects a fixed cellular infrastructure to the core telephone network and the internet. Thus, backhaul traffic runs between the local subnetwork (for example, connections between UE and network access points such as base stations) and the core network (for example, the internet and the mobile connection point). The multi-layered network of 3 It is also implemented to work using Industry 4.0, enabling augmented reality and/or real-time artificial intelligence (AI) via the cloud.

Unter weiterer Bezugnahme auf 3 nutzt die dargestellte mehrstufige Architektur 4G(Fourth Generation)-Zellen mit größerer Abdeckung mit einem darunterliegenden Netzwerk aus enger beabstandeten 5G-Basisstationen. Das Umsetzen des mehrstufigen Netzwerks von 3 auf diese Weise liefert eine Reihe von Vorteilen, einschließlich Flexibilität beim Bereitstellen verschiedener Stufen von Kanalzugangspriorität für verschiedene Arten von Verbindungen. Beispielsweise können Makrozellen, kleine Zellen und/oder Einrichtung-zu-Einrichtung-Verbindungen mit variierenden Prioritäten für den Kanalzugang arbeiten.With further reference to 3 The depicted multi-tiered architecture utilizes 4G (Fourth Generation) cells with wider coverage and an underlying network of more closely spaced 5G base stations. Implementing this multi-tiered network of 3 This approach offers several advantages, including flexibility in providing different levels of channel access priority for different types of connections. For example, macrocells, small cells, and/or facility-to-facility connections can operate with varying channel access priorities.

Ein Weg zum Erhöhen der Bereichsspektraleffizienz besteht in dem Schrumpfen der Zellgröße, wodurch die Anzahl von Nutzern pro Zelle reduziert und jedem Benutzer zusätzliches Spektrum geliefert wird. Somit nimmt die Gesamtnetzwerkkapazität durch Schrumpfen von Zellen und Wiederverwenden von Spektrum zu.One way to increase area spectral efficiency is to shrink cell size, thereby reducing the number of users per cell and providing each user with additional spectrum. Thus, shrinking cells and reusing spectrum increases the overall network capacity.

Die Lehren hierin können die Leistung von Frontend-Systemen von Basisstationen und UE, die in einem mehrstufigen Netzwerk arbeiten, steigern. Beispielsweise kann Flexibilität bereitgestellt werden, um die Resonanzfrequenz auf Basis des Arbeitsfrequenzbands zu steuern und/oder Herstellungsschwankungen zu kompensieren, wodurch die Trennung gesteigert wird.The lessons learned here can enhance the performance of front-end systems for base stations and UEs operating in a multi-tiered network. For example, flexibility can be provided to control the resonant frequency based on the operating frequency band and/or to compensate for manufacturing variations, thereby increasing separation.

4 ist ein Schemadiagramm eines HF-Schalters 50 gemäß einer Ausführungsform. Der HF-Schalter 50 weist mehrere FETs (in diesem Beispiel 31, 32a, 32b) in Reihe zwischen einem ersten Anschluss T1 und einem zweiten Anschluss T2 auf. Außerdem weist der HF-Schalter 50 weiterhin einen Induktor 35 auf, der zwischen den ersten Anschluss T1 und den zweiten Anschluss T2 und parallel mit den FETs geschaltet ist. Der Induktor 35 weist in diesem Beispiel eine Induktanz L0 auf. 4 Figure 50 is a schematic diagram of an RF switch 50 according to one embodiment. The RF switch 50 has several FETs (in this example 31, 32a, 32b) connected in series between a first terminal T1 and a second terminal T2. The RF switch 50 also has an inductor 35 connected between the first terminal T1 and the second terminal T2 and in parallel with the FETs. In this example, the inductor 35 has an inductance L0 .

Ein erster Teil oder eine erste Gruppe der FETs (einschließlich FET 31 in diesem Beispiel) werden gesteuert, um den HF-Schalter 50 ein- oder auszuschalten.A first part or group of FETs (including FET 31 in this example) are controlled to turn the RF switch 50 on or off.

Beispielsweise wird ein Steuersignal VC (das in diesem Beispiel logisch invertiert ist) verwendet, um den FET 31 ein- oder auszuschalten, um dadurch den HF-Schalter 50 zu einem EIN-Zustand oder einem AUS-Zustand zu steuern. Obwohl ein Beispiel mit einem FET, der zum Ein- oder Ausschalten des HF-Schalters verwendet wird, gezeigt ist, können zusätzliche FETs verwendet werden, um den HF-Schalter ein- oder auszuschalten. Beispielsweise können ein oder mehrere zusätzliche FETs in Reihe mit dem FET 31 platziert werden, um die Leistungsverarbeitungsfähigkeit des HF-Schalters 50 zu steigern.For example, a control signal VC (which is logic inverted in this example) is used to turn FET 31 on or off, thereby controlling RF switch 50 to an ON or OFF state. Although an example is shown using a single FET to turn the RF switch on or off, additional FETs can be used to turn the RF switch on or off. For example, one or more additional FETs can be placed in series with FET 31 to increase the power handling capability of RF switch 50.

Unter weiterer Bezugnahme auf 4 wird ein zweiter Teil oder eine zweite Gruppe der FETs (einschließlich FET 32a und FET 32b in diesem Beispiel) gesteuert, um eine Resonanzfrequenz des HF-Schalters 50 zu verstellen. Beispielsweise steuert ein Bit b0 den FET 32a, während ein Bit bn-1 den FET 32b steuert. Obwohl ein Beispiel mit zwei FETs, die zur Resonanzfrequenzverstellung verwendet werden, gezeigt ist, können mehr oder weniger FETs zum Steuern der Resonanzfrequenz des HF-Schalters 50 verwendet werden.With further reference to 4 A second set or group of FETs (including FET 32a and FET 32b in this example) is controlled to adjust the resonant frequency of RF switch 50. For example, a bit b 0 controls FET 32a, while a bit b n-1 controls FET 32b. Although an example with two FETs used for resonant frequency adjustment is shown, more or fewer FETs can be used to control the resonant frequency of RF switch 50.

Wenn sich der HF-Schalter 50 in dem AUS-Zustand befindet, weist der HF-Schalter 50 eine Resonanzfrequenz auf, die auf einem Produkt aus einer Induktanz des Induktors 50 (in diesem Beispiel entsprechend L0) und einer Kapazität des Stapels von FETs, der zwischen dem ersten Anschluss T1 und dem zweiten Anschluss T2 vorliegt, basiert.When the RF switch 50 is in the OFF state, the RF switch 50 has a resonant frequency based on a product of an inductance of the inductor 50 (corresponding to L 0 in this example) and a capacitance of the stack of FETs located between the first terminal T1 and the second terminal T2.

Durch Steuern der Gatespannungen des zweiten Teils der FETs (in diesem Beispiel entsprechend FET 32a und FET 32b) in den AUS-Zustand wird die Kapazität geändert. Dementsprechend kann die Resonanzfrequenz des HF-Schalters 50 abgestimmt werden.By switching the gate voltages of the second part of the FETs (in this example corresponding to FET 32a and FET 32b) to the OFF state, the capacitance is changed. Accordingly, the resonant frequency of the RF switch 50 can be tuned.

Wenn beispielsweise das Steuersignal VC den FET 31 ausschaltet, um den HF-Schalter 50 in dem AUS-Zustand zu betreiben, liegen die Gate-Source-Kapazität und die Gate-Drain-Kapazität des FET 31 (in diesem Beispiel beide gleich etwa Coff) in Reihe zwischen dem ersten Anschluss T1 und dem zweiten Anschluss T2 und tragen zu der Kapazität des HF-Schalters 50 bei.For example, if the control signal VC switches off FET 31 to operate RF switch 50 in the OFF state, the gate-source capacitance and the gate-drain capacitance of FET 31 (in this example both equal to approximately Coff) are in series between the first terminal T1 and the second terminal T2 and contribute to the capacitance of RF switch 50.

Wenn außerdem das Bit b0 den FET 32a ausschaltet, tragen die Gate-Source-Kapazität und die Gate-Drain-Kapazität des FETs 32a (in diesem Beispiel beide gleich Coff1) zu der Kapazität des HF-Schalters 50 bei. Wenn jedoch das Bit b0 den FET 32a einschaltet, wird ein leitender Kanal durch den FET 32a bereitgestellt, wodurch die Gate-Source- und Gate-Drain-Kapazität des FET 32a umgangen werden, was die Gesamtkapazität des HF-Schalters 50 erhöht. Gleichermaßen tragen, wenn das Bit bn-1 den FET 32b ausschaltet, die Gate-Source-Kapazität und die Gate-Drain-Kapazität (in diesem Beispiel beide gleich Coffn) zu der Kapazität des HF-Schalters 50 bei. Wenn jedoch das Bit bn-1 den FET 32b einschaltet, wird ein leitender Kanal durch den FET 32b bereitgestellt, um diese Kapazitäten zu umgehen.Furthermore, when bit b 0 turns off FET 32a, the gate-source capacitance and the gate-drain capacitance of FET 32a (both equal to Coff 1 in this example) contribute to the capacitance of RF switch 50. However, when bit b 0 turns on FET 32a, a conducting channel is provided through FET 32a, bypassing the gate-source and gate-drain capacitances of FET 32a and increasing the overall capacitance of RF switch 50. Similarly, when bit b n-1 turns off FET 32b, the gate-source capacitance and the gate-drain capacitance (both equal to Coff n in this example) contribute to the capacitance of RF switch 50. However, when bit b n-1 turns on FET 32b, a conducting channel is provided through FET 32b to bypass these capacitances.

Dementsprechend liefern das Bit b0 und das Bit bn-1 Flexibilität zum Steuern einer Kapazität des HF-Schalters 50 in dem AUS-Zustand und einer entsprechende Resonanzfrequenz. Obwohl als zwei Bits dargestellt, können mehr oder weniger Bits für die Resonanzfrequenzverstellung verwendet werden. Weiterhin lassen sich die Lehren hierin nicht nur auf digitale Mehrbit-Signale zur Resonanzfrequenzverstellung anwenden, sondern auch auf andere Arten von Resonanzfrequenzverstellsignalen.Accordingly, bit b0 and bit bn-1 provide flexibility for controlling the capacitance of RF switch 50 in the OFF state and a corresponding resonant frequency. Although represented as two bits, more or fewer bits can be used for resonant frequency adjustment. Furthermore, the principles outlined here can be applied not only to multi-bit digital signals for resonant frequency adjustment but also to other types of resonant frequency adjustment signals.

In der dargestellten Ausführungsform sind Gatewiderstände ebenfalls enthalten, um die Trennung zwischen dem HF-Schalter 50 und einer Steuerschaltung (beispielsweise der Steuerschaltung 101 von 9B), die zum Generieren von Steuersignalen für den HF-Schalter 50 verwendet wird, zu steigern. Wie in 4 gezeigt, wird der Gatewiderstand 33 verwendet, um das Steuersignal VC an das Gate des FET 31 zu liefern. Außerdem wird der Gatewiderstand 34a verwendet, um das Bit b0 an das Gate des FET 32a zu liefern, während der Gatewiderstand 34b verwendet wird, um bn-1 an das Gate des FET 32b zu liefern.In the illustrated embodiment, gate resistors are also included to isolate the RF switch 50 from a control circuit (for example, the control circuit 101 of 9B) , which is used to generate control signals for the RF switch 50 will increase. As in 4 As shown, gate resistor 33 is used to supply the control signal VC to the gate of FET 31. Additionally, gate resistor 34a is used to supply bit b 0 to the gate of FET 32a, while gate resistor 34b is used to supply b n-1 to the gate of FET 32b.

Wenn der HF-Schalter eingeschaltet ist, basiert die Einfügedämpfung des Schalters auf den Widerstandswerten der FETs zwischen dem ersten Anschluss T1 und dem zweiten Anschluss T2. In diesem Beispiel weist der FET 31 einen EIN-Zustands-Widerstandswert R auf, während der FET 32a einen EIN-Zustands-Widerstandswert R1 und der FET 32b einen EIN-Zustands-Widerstandswert Rn aufweist. Die Anzahl von FETs in Reihe kann auf Basis einer Vielzahl von Faktoren wie etwa gewünschter Leistungsverarbeitungsfähigkeit und/oder Einfügedämpfung des HF-Schalters 50 gewählt werden. Die FETs in der für die Resonanzfrequenzverstellung verwendeten zweiten Gruppe helfen auch beim Steigern einer Leistungsverarbeitungsfähigkeit des HF-Schalters 50 in dem EIN-Zustand.When the RF switch is turned on, the insertion loss of the switch is based on the resistance values of the FETs between the first terminal T1 and the second terminal T2. In this example, FET 31 has an ON-state resistance value R, while FET 32a has an ON-state resistance value R1 and FET 32b has an ON-state resistance value Rn . The number of FETs in series can be chosen based on a variety of factors, such as the desired power handling capability and/or insertion loss of the RF switch 50. The FETs in the second group used for resonant frequency adjustment also help to increase the power handling capability of the RF switch 50 in the ON state.

Die FETs können in einer großen Vielzahl von Weisen umgesetzt werden, unter anderem auch unter Verwendung von Metalloxidhalbleiter(MOS)-Transistoren, wie etwa n-MOS(NMOS)-Transistoren und/oder p-MOS(PMOS)-Transistoren. In einem Beispiel werden die MOS-Transistoren unter Verwendung eines Silizium-auf-Isolator(SOI)-Prozesses fabriziert.FETs can be implemented in a wide variety of ways, including using metal oxide semiconductor (MOS) transistors, such as n-MOS (NMOS) transistors and/or p-MOS (PMOS) transistors. In one example, the MOS transistors are fabricated using a silicon-on-insulator (SOI) process.

5 ist ein Schemadiagramm eines HF-Schalters 60 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der HF-Schalter 60 weist einen Induktor 35 parallel zu einem Stapel von FETs auf. Der FET 31a, der FET 31b und der FET 31c sind Teil einer ersten Gruppe des Stapels und werden durch ein Steuersignal VC zum Ein- oder Ausschalten des HF-Schalters 60 gesteuert. Außerdem sind der FET 32a und der FET 32b Teil einer zweiten Gruppe des Stapels und werden durch das Bit b0 bzw. das Bit b1 gesteuert. 5 Figure 1 is a schematic diagram of an RF switch 60 according to a further embodiment. The RF switch 60 has an inductor 35 in parallel with a stack of FETs. FET 31a, FET 31b, and FET 31c are part of a first group of the stack and are controlled by a control signal VC to switch the RF switch 60 on or off. Furthermore, FET 32a and FET 32b are part of a second group of the stack and are controlled by bit b0 and bit b1, respectively.

Obwohl der Stapel aus FETs in dieser Ausführungsform fünf Transistoren aufweist, kann der Stapel mehr oder weniger Transistoren aufweisen. Beispielsweise kann die erste Gruppe und/oder die zweite Gruppe mehr oder weniger Transistoren aufweisen. Beispielsweise kann die Anzahl von Transistoren in dem Stapel auf Basis einer großen Vielfalt von Faktoren wie etwa gewünschter Leistungsverarbeitungsfähigkeit, gewünschter EIN-Zustands-Einfügedämpfung, Arbeitsfrequenzen oder -bändern und/oder gewünschtem Bereich von Resonanzfrequenzabstimmung gewählt werden.Although the stack of FETs in this embodiment has five transistors, the stack can have more or fewer transistors. For example, the first group and/or the second group can have more or fewer transistors. The number of transistors in the stack can be chosen based on a wide variety of factors, such as desired power handling capability, desired ON-state insertion loss, operating frequencies or bands, and/or desired range of resonant frequency tuning.

Die erste Gruppe von FETs dient zum Ein- oder Ausschalten des HF-Schalters 60. Außerdem dient die zweite Gruppe von FETs dazu, die Steuerbarkeit der Resonanzfrequenz des HF-Schalters 60 bereitzustellen, wenn der HF-Schalter 60 ausgeschaltet ist.The first group of FETs is used to switch the RF switch 60 on or off. The second group of FETs is used to provide control of the resonant frequency of the RF switch 60 when the RF switch 60 is off.

In der dargestellten Ausführungsform weist jeder der FETs in dem Stapel eine Breite W und eine Länge L und einen entsprechenden EIN-Zustands-Widerstandswert R auf. Obwohl ein Beispiel gezeigt ist, in dem die FETs etwa die gleiche Geometrie aufweisen, können die FETs mit unterschiedlichen Geometrien voneinander umgesetzt werden. In einem Beispiel weisen die FETs der zweiten Gruppe unterschiedliche Gewichte gemäß einem beliebigen gewünschten Gewichtungsschema auf. Das Umsetzen der FETs der zweiten Gruppe mit Gewichtung hilft, einen breiten Abstimmbereich der Resonanzfrequenz bereitzustellen.In the illustrated embodiment, each of the FETs in the stack has a width W and a length L and a corresponding on-state resistance value R. Although an example is shown in which the FETs have approximately the same geometry, FETs with different geometries can be implemented. In one example, the FETs of the second group have different weights according to an arbitrary desired weighting scheme. Implementing the FETs of the second group with weights helps to provide a wide tuning range of the resonant frequency.

Wenn FETs in dem Stapel ausgeschaltet sind, beträgt die äquivalente Aus-Kapazität Ceq etwa Coff/10, wobei Coff der Aus-Zustands-Gate-Source/-Gate-Drain-Kapazität jedes FET entspricht. Die Resonanzfrequenz für diese Einstellung entspricht etwa f0 und ist mit b0 = 0 und b1 = 0 assoziiert, in diesem Beispiel. Durch Steuern von b0 = 1 und/oder b1 = 1 kann die Aus-Zustands-Kapazität reduziert werden, um die Resonanzfrequenz des HF-Schalters 60 zu ändern.When FETs in the stack are off, the equivalent off-state capacitance Ceq is approximately Coff/10, where Coff is the off-state gate source/gate drain capacitance of each FET. The resonant frequency for this setting is approximately f0 and is associated with b0 = 0 and b1 = 0 in this example. By controlling b0 = 1 and/or b1 = 1, the off-state capacitance can be reduced to change the resonant frequency of RF switch 60.

Die äquivalente Aus-Kapazität Ceq ist bei Inkorporierung in einen Zweig eines Mehrstufenschalters (beispielsweise eines Empfangszweigs eines TR-Schalters) steuerbar, indem einige oder alle der Reihen-FETs in der zweiten Gruppe (unabhängig von den FETs in der ersten Gruppe) eingeschaltet werden, während ein anderer Zweig (beispielsweise ein Sendezweig des T/R-Schalters) eingeschaltet ist. Dies wiederum ändert die äquivalente Aus-Kapazität Ceq und führt zu einer Verschiebung bei der Resonanzfrequenz des mit der Induktanz des Induktors 35 und der Kapazität des Stapels aus FETs assoziierten Parallel-LC-Resonators.The equivalent off-capacitance Ceq, when incorporated into a branch of a multi-stage switch (for example, a receive branch of a TR switch), can be controlled by switching on some or all of the series FETs in the second group (independently of the FETs in the first group) while another branch (for example, a transmit branch of the T/R switch) is switched on. This, in turn, changes the equivalent off-capacitance Ceq and leads to a shift in the resonant frequency of the parallel LC resonator associated with the inductance of inductor 35 and the capacitance of the stack of FETs.

6 ist ein Schemadiagramm eines HF-Schalters 70 gemäß einer anderen Ausführungsform. Der HF-Schalter 70 weist einen Induktor 35 parallel zu mehreren FETs auf, mit einer durch ein Steuersignal VC gesteuerten ersten Gruppe (FET 31a, FET 31b und FET 31c) und einer durch ein Bit b0 bzw. ein Bit bn-1 gesteuerten zweiten Gruppe (FET 32a und FET 32b). 6 Figure 1 is a schematic diagram of an RF switch 70 according to another embodiment. The RF switch 70 has an inductor 35 in parallel with several FETs, with a first group (FET 31a, FET 31b and FET 31c) controlled by a control signal VC and a second group (FET 32a and FET 32b) controlled by a bit b0 or a bit b n-1 .

Obwohl fünf FETs dargestellt sind, kann eine beliebige Ganzzahl m von FETs in dem HF-Schalter 60 enthalten sein. In gewissen Ausführungsformen befinden sich n FETs in der zweiten Gruppe und m-n der FETs befinden sich in der ersten Gruppe, wobei m größer oder gleich 2 ist, n größer oder gleich 1 ist und m größer als n ist.Although five FETs are shown, any integer m of FETs can be contained in the RF switch 60. In certain embodiments, n FETs are located in the second group and m- n of the FETs are in the first group, where m is greater than or equal to 2, n is greater than or equal to 1, and m is greater than n.

7A ist ein Schemadiagramm eines HF-Schalters 80 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der HF-Schalter 80 weist eine erste Gruppe von FETs mit einem FET 31a, einem FET 31b und einem FET 31c auf. Außerdem weist der HF-Schalter 80 eine zweite Gruppe von FETs mit einem FET 32a und einem FET 32b auf. Die erste Gruppe von FETs und die zweite Gruppe von FETs befinden sich in Reihe miteinander zwischen dem ersten Anschluss T1 und dem zweiten Anschluss T2. Außerdem liegt der Induktor 35 parallel mit der Reihenkombination aus FETs. 7A Figure 80 is a schematic diagram of an RF switch 80 according to a further embodiment. The RF switch 80 has a first group of FETs comprising FET 31a, FET 31b, and FET 31c. Furthermore, the RF switch 80 has a second group of FETs comprising FET 32a and FET 32b. The first group of FETs and the second group of FETs are connected in series between the first terminal T1 and the second terminal T2. Inductor 35 is also connected in parallel with the series combination of FETs.

Der FET 32b ist mit einem Skalierfaktor K relativ zu dem Rest der FETs in dem Stapel bemessen.The FET 32b is sized with a scaling factor K relative to the rest of the FETs in the stack.

Eine erste Resonanzfrequenzverstelleinstellung des HF-Schalters 80 ist in 7A dargestellt, in der sowohl der FET 32a als auch der FET 32b beide ausgeschaltet sind. In diesem Beispiel sind eine Gate-Source-Kapazität (CGS) und eine Gate-Drain-Kapazität (CGD) des FET 32b jeweils gleich 2C/K, während CGS und CGD der anderen FETs jeweils gleich 2C sind. Somit entspricht in diesem Beispiel die äquivalente Aus-Kapazität Ceq1 für die erste Resonanzfrequenzverstelleinstellung C/(K+4).A first resonance frequency adjustment setting of the RF switch 80 is in 7A The diagram shows both FET 32a and FET 32b switched off. In this example, the gate-source capacitance (C<sub>GS</sub> ) and gate-drain capacitance (C<sub>GD</sub> ) of FET 32b are each equal to 2C/K, while C<sub>GS</sub> and C<sub>GD</sub> of the other FETs are each equal to 2C. Thus, in this example, the equivalent off-capacitance Ceq1 for the first resonant frequency adjustment setting is C/(K+4).

7B ist ein Schemadiagramm einer zweiten Resonanzfrequenzverstelleinstellung des HF-Schalters 80 von 7A. 7B This is a schematic diagram of a second resonant frequency adjustment setting of the RF switch 80. 7A .

Wie in 7B gezeigt, sind der FET 32a und der FET 32b in der zweiten Resonanzfrequenzverstelleinstellung eingeschaltet. Die äquivalente Aus-Kapazität Ceq2 für die zweite Einstellung entspricht C/3.As in 7B As shown, FET 32a and FET 32b are switched on in the second resonant frequency adjustment setting. The equivalent off-capacitance Ceq2 for the second setting is C/3.

In einer Ausführungsform wird der Wert K für eine Doppelfrequenzbandantwort des HF-Schalters 80 gewählt. Beispielsweise kann für eine Frequenz f1 = 39 GHz (beispielsweise ein erstes 5G-Band) und eine Frequenz f2 = 28 GHz (beispielsweise ein zweites 5G-Band) K so gewählt werden, dass Gleichung 1 unten erfüllt ist: f 2 f 1 = C e q 1 C e q 2 = 28 G H z 39 G H z In one embodiment, the value K is chosen for a dual-frequency band response of the RF switch 80. For example, for a frequency f1 = 39 GHz (e.g., a first 5G band) and a frequency f2 = 28 GHz (e.g., a second 5G band), K can be chosen such that equation 1 below is satisfied: f 2 f 1 = C e q 1 C e q 2 = 28 G H z 39 G H z

Für n=2 Steuerbits/Steuer-FETs und insgesamt m=5 FETs wird das Kapazitätsverhältnis zum Erzielen beider Bänder 28 GHz/39 GHz für 5G für K von etwa 1,82 erfüllt (entsprechend 0,55 W/L für FET 32B relativ zu den anderen FETs).For n=2 control bits/control FETs and a total of m=5 FETs, the capacitance ratio to achieve both bands 28 GHz/39 GHz for 5G for K of approximately 1.82 is met (corresponding to 0.55 W/L for FET 32B relative to the other FETs).

8 ist ein Schemadiagramm eines HF-Schalters 90 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der HF-Schalter 90 von 8 ist ähnlich dem HF-Schalter 80 von 7A und 7B, außer dass der HF-Schalter 90 einem Beispiel entspricht, bei dem die Bauelementbemessung des FET 32b etwa 0,55*W/L (entsprechend K = 1,82) beträgt und die Bauelementbemessung der übrigen FETs in dem Stapel etwa 1,25*W/L beträgt. 8 Figure 90 is a schematic diagram of an RF switch 90 according to a further embodiment. The RF switch 90 of 8 is similar to the HF switch 80 from 7A and 7B , except that the RF switch 90 corresponds to an example where the component rating of the FET 32b is approximately 0.55*W/L (corresponding to K = 1.82) and the component rating of the other FETs in the stack is approximately 1.25*W/L.

Um ein für eine bestimmte Anwendung gewünschtes Ron*Coff-Verhältnis zu erzielen, kann die Bauelementbemessung so gewählt werden, dass Resonanz bei den interessierenden Frequenzbändern mit wenig bis keiner Auswirkung auf den EIN-Zustands-Betrieb und/oder einer Erhöhung bei dem Pfadverlust erzielt wird.To achieve a Ron*Coff ratio desired for a specific application, the component design can be chosen so that resonance in the frequency bands of interest is achieved with little to no effect on ON-state operation and/or an increase in path loss.

In dem Beispiel von 8 werden die beiden FETs in der zweiten Gruppe von FETs getrennt mit Steuerbits b0 und b1 ein- und ausgeschaltet, wodurch vier Resonanzfrequenzverstelleinstellungen bereitgestellt werden. In diesem Beispiel liefert eine Einstellung von b0 = b1 = 0 eine Resonanzfrequenz f0, während eine Einstellung von b0 = b1 = 1 eine Resonanzfrequenz von etwa 0,72*f0 liefert.In the example of 8 The two FETs in the second group of FETs are switched on and off separately using control bits b0 and b1, providing four resonant frequency adjustment settings. In this example, a setting of b0 = b1 = 0 yields a resonant frequency f0, while a setting of b0 = b1 = 1 yields a resonant frequency of approximately 0.72*f0.

9A ist ein Schemadiagramm eines T/R-Schalters 100 gemäß einer Ausführungsform. Der T/R-Schalter 100 weist einen Empfangszweig 91 und einen Sendezweig 92 auf. Der Empfangszweig 91 ist zwischen einen Empfangsanschluss Rx und einen Antennenanschluss geschaltet, während der Sendezweig 92 zwischen einen Sendeanschluss Tx und den Antennenanschluss geschaltet ist. 9A Figure 1 is a schematic diagram of a T/R switch 100 according to one embodiment. The T/R switch 100 has a receive branch 91 and a transmit branch 92. The receive branch 91 is connected between a receive terminal Rx and an antenna terminal, while the transmit branch 92 is connected between a transmit terminal Tx and the antenna terminal.

Der Empfangszweig 91 weist einen Induktor 35 parallel mit einem Stapel von Empfangszweig-FETs auf. Die Empfangszweig-FETs weisen eine durch ein Steuersignal VC gesteuerte erste Gruppe (FET 31a, FET 31b und FET 31c), und eine durch Bit b0 und Bit b1 gesteuerte zweite Gruppe von FETs (FET 32a und FET 32b) auf. Außerdem sind Gatewiderstände 33a, 33b und 33c für die FETs 31a, 31b bzw. 31c enthalten, und Gatewiderstände 34a und 34b sind für die FETs 32a bzw. 32b enthalten.The receive branch 91 has an inductor 35 connected in parallel with a stack of receive-branch FETs. The receive-branch FETs comprise a first group (FET 31a, FET 31b, and FET 31c) controlled by a control signal VC, and a second group (FET 32a and FET 32b) controlled by bit b 0 and bit b 1. Gate resistors 33a, 33b, and 33c are also included for FETs 31a, 31b, and 31c, respectively, and gate resistors 34a and 34b are included for FETs 32a and 32b, respectively.

Der Sendezweig 92 weist einen Induktor 45 parallel mit einem Stapel von Sendezweig-FETs auf. Die Sendezweig-FETs weisen eine durch ein Steuersignal VC gesteuerte erste Gruppe (FET 41) und eine zweite durch Bit a0 und Bit a1 gesteuerte zweite Gruppe von FETs (FET 42a und FET 42b) auf. Außerdem ist ein Gatewiderstand 43 für den FET 41 enthalten, und Gatewiderstände 44a und 44b sind für die FETs 42a bzw. 42b enthalten.The transmit branch 92 has an inductor 45 in parallel with a stack of transmit branch FETs. The transmit branch FETs comprise a first group (FET 41) controlled by a control signal VC and a second group (FET 42a and FET 42b) controlled by bit a 0 and bit a 1. A gate resistor 43 is also included for FET 41, and gate resistors 44a and 44b are included for FETs 42a and 42b, respectively.

Der Empfangszweig 91 und der Sendezweig 92 werden in diesem Beispiel durch logisch invertierte Steuersignale gesteuert. Somit ist der Empfangszweig 91 ausgeschaltet, wenn der Sendezweig 92 aktiv ist. Weiterhin ist der Sendezweig 92 ausgeschaltet, wenn der Empfangszweig 91 aktiv ist.In this example, the receive branch 91 and the transmit branch 92 are controlled by logically inverted control signals. Thus, the receiver is The receiving branch 91 is switched off when the transmitting branch 92 is active. Furthermore, the transmitting branch 92 is switched off when the receiving branch 91 is active.

In der dargestellten Ausführungsform sind sowohl der Empfangszweig 91 als auch der Sendezweig 92 mit verstellbaren Resonanzfrequenzen gemäß den Lehren hierin umgesetzt. Beispielsweise können Steuerbits a0 und a1 zum Schalten der Empfangsbänder verwendet werden, während die Steuerbits b0 und b1 zum Schalten der Sendebänder verwendet werden können.In the illustrated embodiment, both the receive branch 91 and the transmit branch 92 are implemented with adjustable resonant frequencies according to the teachings herein. For example, control bits a0 and a1 can be used to switch the receive bands, while control bits b0 and b1 can be used to switch the transmit bands.

Obwohl für den Fall eines Sende-/Empfangsschalters dargestellt, lassen sich die Lehren hierin auf einen beliebigen geeigneten HF-Schalter anwenden.Although presented in the case of a transmit/receive switch, the lessons contained herein can be applied to any suitable RF switch.

9B ist ein Schemadiagramm einer Ausführungsform eines Halbleiter-Die 110. Der Halbleiter-Die 110 weist den T/R-Schalter 100 von 9A auf. Außerdem weist der Halbleiter-Die 110 ferner eine mit einer Chipschnittstelle oder einem Chipbus verbundene Steuerschaltung 101 auf. Die Steuerschaltung 101 generiert die Steuersignale für den T/R-Schalter 100 auf Basis von über den Bus empfangenen Daten. 9B Figure 1 is a schematic diagram of an embodiment of a semiconductor die 110. The semiconductor die 110 has the T/R switch 100. 9A Furthermore, the semiconductor die 110 also features a control circuit 101 connected to a chip interface or chip bus. The control circuit 101 generates the control signals for the T/R switch 100 based on data received via the bus.

Obwohl eine Ausführungsform einer Schaltungsanordnung, die für das Steuern eines HF-Schalters geeignet ist, gezeigt ist, können die HF-Schalter hierin auf andere Weisen gesteuert werden.Although an embodiment of a circuit arrangement suitable for controlling an RF switch is shown, the RF switches may be controlled in other ways herein.

Die 10A-10D sind Simulationsergebnisse für eine Beispielumsetzung des T/R-Schalters 100 von 9A, bei der der Empfangszweig 91 und der Sendezweig 92 für einen 5G-Doppelbandbetrieb bei 28 GHz und 39 GHz umgesetzt sind.The 10A-10D These are simulation results for an example implementation of the T/R switch 100 from 9A , in which the receiving branch 91 and the transmitting branch 92 are implemented for 5G dual-band operation at 28 GHz and 39 GHz.

10A ist ein Beispiel einer grafischen Darstellung von Verlust über Frequenz für den Empfangszweig 91 des T/R-Schalters 100 von 9A. 10A This is an example of a graphical representation of loss over frequency for the receive branch 91 of the T/R switch 100 of 9A .

10B ist ein Beispiel einer grafischen Darstellung einer Reverse Isolation über der Frequenz für den Empfangszweig 91 des T/R-Schalters 100 von 9A. 10B This is an example of a graphical representation of reverse isolation over frequency for the receive branch 91 of the T/R switch 100. 9A .

10C ist ein Beispiel einer grafischen Darstellung von Verlust über Frequenz für den Empfangszweig 91 des T/R-Schalters 100 von 9A. 10C This is an example of a graphical representation of loss over frequency for the receive branch 91 of the T/R switch 100 of 9A .

10D ist ein Beispiel einer grafischen Darstellung einer Reverse Isolation über der Frequenz für den Sendezweig 92 des T/R-Schalters 100 von 9A. 10D This is an example of a graphical representation of reverse isolation over frequency for the transmit branch 92 of the T/R switch 100. 9A .

Obwohl verschiedene Beispiele von Leistungsergebnissen gezeigt worden sind, können Simulations- oder Messergebnisse auf Basis einer großen Vielzahl an Faktoren, wie etwa Simulationsmodellen, Simulationstools, Simulationsparameter, Messbedingungen, Fabrikationstechnologie und/oder Umsetzungsdetails variieren. Dementsprechend sind andere Ergebnisse möglich.Although various examples of performance results have been shown, simulation or measurement results can vary based on a wide variety of factors, such as simulation models, simulation tools, simulation parameters, measurement conditions, fabrication technology, and/or implementation details. Accordingly, other results are possible.

AnwendungenApplications

Einrichtungen, die die oben beschriebenen Schemata verwenden, können in verschiedenen Elektronikeinrichtungen umgesetzt werden. Zu Beispielen für Elektronikeinrichtungen zählen unter anderem HF-Kommunikationssysteme, Verbraucherelektronikprodukte, elektronisches Testgerät, Kommunikationsinfrastruktur usw. Beispielsweise können ein oder mehrere HF-Schalter in einem großen Bereich von Kommunikationssystemen enthalten sein, einschließlich unter anderem Radarsysteme, Basisstationen, mobiler Einrichtungen (beispielsweise Smartphones oder Handsets), Phased-Array-Antennensysteme, Laptop-Computer, Tablets und tragbarer Elektronik.Devices utilizing the schemes described above can be implemented in various electronic devices. Examples of electronic devices include RF communication systems, consumer electronics products, electronic test equipment, communication infrastructure, and more. For instance, one or more RF switches may be incorporated into a wide range of communication systems, including, but not limited to, radar systems, base stations, mobile devices (such as smartphones or handsets), phased-array antenna systems, laptop computers, tablets, and portable electronics.

Die Lehren hierin lassen sich auf HF-Kommunikationssysteme anwenden, die über einen großen Bereich von Frequenzen arbeiten, einschließlich nicht nur HF-Signalen zwischen 100 MHz und 7 GHz, sondern auch höherer Frequenzen wie jener in dem X-Band (etwa 7 GHz bis 12 GHz), dem Ku-Band (etwa 12 GHz bis 18 GHz), dem K-Band (etwa 18 GHz bis 27 GHz), dem Ka-Band (etwa 27 GHz bis 40 GHz), dem V-Band (etwa 40 GHz bis 75 GHz) und/oder dem W-Band (etwa 75 GHz bis 110 GHz). Dementsprechend lassen sich die Lehren hierin auf eine große Vielzahl von HF-Kommunikationssystemen anwenden, einschließlich Mikrowellenkommunikationssystemen.The teachings contained herein can be applied to RF communication systems operating over a wide range of frequencies, including not only RF signals between 100 MHz and 7 GHz, but also higher frequencies such as those in the X-band (approximately 7 GHz to 12 GHz), the Ku - band (approximately 12 GHz to 18 GHz), the K-band (approximately 18 GHz to 27 GHz), the Ka - band (approximately 27 GHz to 40 GHz), the V-band (approximately 40 GHz to 75 GHz), and/or the W-band (approximately 75 GHz to 110 GHz). Accordingly, the teachings contained herein can be applied to a wide variety of RF communication systems, including microwave communication systems.

Die durch die HF-Schalter hierin verarbeiteten Signale können mit einer Vielzahl von Kommunikationsstandards assoziiert sein, einschließlich unter anderem GSM (Global System for Mobile Communications), EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution), CDMA (Code Division Multiple Access), W-CDMA (Wideband CDMA), 3G, LTE (Long Term Evolution), 4G und/oder 5G sowie andere proprietäre und nichtproprietäre Kommunikationsstandards.The signals processed by the RF switches herein can be associated with a variety of communication standards, including but not limited to GSM (Global System for Mobile Communications), EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution), CDMA (Code Division Multiple Access), W-CDMA (Wideband CDMA), 3G, LTE (Long Term Evolution), 4G and/or 5G, as well as other proprietary and non-proprietary communication standards.

Die obige Beschreibung kann sich auf Elemente oder Merkmale als miteinander „verbunden“ oder „gekoppelt“ beziehen. Wie hierin verwendet, bedeutet „verbunden“, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, dass ein Element/Merkmal direkt oder indirekt mit einem anderen Element/Merkmal und nicht notwendigerweise mechanisch verbunden ist. Gleichermaßen bedeutet „gekoppelt“, sofern nicht anderweitig ausdrücklich festgestellt ist, dass ein Element/Merkmal mit einem anderem Element/Merkmal direkt oder indirekt und nicht notwendigerweise mechanisch gekoppelt ist. Obwohl die in den Figuren gezeigten verschiedenen Schemata Beispielanordnungen von Elementen und Komponenten zeigen, können zusätzliche dazwischenliegende Elemente, Einrichtungen, Merkmale oder Komponenten somit in einer tatsächlichen Ausführungsform vorliegen (unter der Annahme, dass die Funktionalität der dargestellten Schaltungen nicht beeinträchtigt ist).The above description may refer to elements or features as being “connected” or “coupled” to one another. As used herein, “connected,” unless expressly stated otherwise, means that one element/feature is directly or indirectly, and not necessarily mechanically, connected to another element/feature. Likewise, unless expressly stated otherwise, “coupled” means that one element/feature is directly or indirectly, and not necessarily mechanically, coupled to another element/feature. Although the various schemes shown in the figures represent example arrangements of elements and components, additional intermediate elements, devices, features or components may therefore be present in an actual embodiment (assuming that the functionality of the circuits shown is not affected).

Wenngleich gewisse Ausführungsformen beschrieben worden sind, sind diese Ausführungsformen nur als Beispiele vorgelegt worden, und sollen nicht den Schutzbereich der Offenbarung begrenzen. Tatsächlich können die neuartige Vorrichtung, die Verfahren und Systeme, die hierin beschrieben werden, in einer Vielzahl anderer Formen verkörpert werden; weiterhin können verschiedene Auslassungen, Substitutionen und Änderungen an der Form der hierin beschriebenen Verfahren und Systeme vorgenommen werden, ohne von dem Gedanken der Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise können, obwohl die hierin offenbarten Ausführungsformen in einer gegebenen Anordnung vorgelegt werden, alternative Ausführungsformen ähnliche Funktionalitäten mit anderen Komponenten und/oder Schaltungstopologien durchführen, und einige Elemente können gelöscht, bewegt, hinzugefügt, unterteilt, kombiniert und/oder modifiziert werden. Jedes dieser Elemente kann in einer Vielzahl von unterschiedlichen Weisen umgesetzt werden. Eine beliebige Kombination der Elemente und Handlungen der oben beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen ist denkbar, um weitere Ausführungsformen zu bereitzustellen. Dementsprechend wird der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nur durch Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche definiert. Gemäß einem Aspekt weist ein HF-Schalter einen Stapel aus zwei oder mehr Feldeffekttransistoren (FETs) auf, die elektrisch zwischen einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss geschaltet sind. Außerdem weist der HF-Schalter ferner einen Induktor auf, der zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss und parallel mit dem Stapel aus FETs geschaltet ist. Ein erster Teil der FETs wird gesteuert, um den HF-Schalter ein- oder auszuschalten. Außerdem wird ein zweiter Teil der FETs gesteuert, um eine Resonanzfrequenz des HF-Schalter abzustimmen, wenn der HF-Schalter ausgeschaltet ist.Although certain embodiments have been described, these embodiments are presented only as examples and are not intended to limit the scope of the disclosure. In fact, the novel device, methods, and systems described herein can be embodied in a multitude of other forms; furthermore, various omissions, substitutions, and modifications to the form of the methods and systems described herein can be made without departing from the concept of the disclosure. For example, although the embodiments disclosed herein are presented in a given arrangement, alternative embodiments can perform similar functionalities with different components and/or circuit topologies, and some elements can be deleted, moved, added, subdivided, combined, and/or modified. Each of these elements can be implemented in a multitude of different ways. Any combination of the elements and actions of the various embodiments described above is conceivable to provide further embodiments. Accordingly, the scope of the present invention is defined only by reference to the appended claims. According to one aspect, an RF switch comprises a stack of two or more field-effect transistors (FETs) electrically connected between a first terminal and a second terminal. Furthermore, the RF switch also features an inductor connected between the first and second terminals and in parallel with the stack of FETs. A first set of FETs is controlled to turn the RF switch on or off. A second set of FETs is controlled to tune a resonant frequency of the RF switch when it is off.

Obwohl die hier vorgelegten Ansprüche zur Einreichung bei dem USPTO im Format einer einzelnen Abhängigkeit vorliegen, versteht sich, dass jeder Anspruch von einem beliebigen vorausgegangenen Anspruch von dem gleichen Typ abhängen kann, außer dort, wo dies eindeutig nicht technisch durchführbar ist.Although the claims submitted here for filing with the USPTO are in the format of a single dependency, it is understood that each claim may depend on any preceding claim of the same type, except where this is clearly not technically feasible.

Claims (20)

Hochfrequenz(HF)-Schalter (50, 60, 70, 80, 90) mit verstellbarer Resonanzfrequenz, wobei der HF-Schalter (50, 60, 70, 80, 90) aufweist: mehrere Anschlüsse aufweisend einen ersten Anschluss (T1) und einen zweiten Anschluss (T2); einen Induktor (35; 45), der elektrisch zwischen den ersten Anschluss (T1) und den zweiten Anschluss (T2) geschaltet ist; und mehrere Feldeffekttransistoren (FETs), die elektrisch in Reihe zwischen den ersten Anschluss (T1) und den zweiten Anschluss (T2) und parallel mit dem Induktor (35) geschaltet sind, wobei ein erster Teil (31; 31a, 31b, 31c; 41) der mehreren FETs durch ein Steuersignal gesteuert werden, um den HF-Schalter (50, 60, 70, 80, 90) in einen EIN-Zustand oder einen AUS-Zustand zu setzen und wobei ein zweiter Teil (32a, 32b; 42a, 42b) der mehreren FETs separat von dem Steuersignal steuerbar sind, um eine Resonanzfrequenz des HF-Schalters (50, 60, 70, 80, 90) in dem AUS-Zustand zu verstellen.High-frequency (HF) switch (50, 60, 70, 80, 90) with adjustable resonant frequency, wherein the HF switch (50, 60, 70, 80, 90) comprises: multiple terminals, each comprising a first terminal (T1) and a second terminal (T2); an inductor (35; 45) electrically connected between the first terminal (T1) and the second terminal (T2); and multiple field-effect transistors (FETs) electrically connected in series between the first terminal (T1) and the second terminal (T2) and in parallel with the inductor (35), wherein a first part (31; 31a, 31b, 31c; 41) of the multiple FETs are controlled by a control signal to set the RF switch (50, 60, 70, 80, 90) to an ON state or an OFF state, and wherein a second part (32a, 32b; 42a, 42b) of the multiple FETs are separately controllable by the control signal to adjust a resonant frequency of the RF switch (50, 60, 70, 80, 90) in the OFF state. HF-Schalter nach Anspruch 1, wobei mindestens ein FET des zweiten Teils (32a, 32b) eine andere Größe von mindestens einem FET des ersten Teils aufweist.RF switch after Claim 1 , wherein at least one FET of the second part (32a, 32b) has a different size than at least one FET of the first part. HF-Schalter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Teil (31a, 31b, 31c) mindestens zwei FETs aufweist.RF switch after Claim 1 or 2 , wherein the first part (31a, 31b, 31c) has at least two FETs. HF-Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Teil (32a, 32b) mindestens zwei FETs von unterschiedlichen Größen aufweist.RF switch after one of the Claims 1 until 3 , wherein the second part (32a, 32b) has at least two FETs of different sizes. HF-Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite Teil (32a, 32b) der FETs durch mehrere digitale Bits (b0, b1, ..., bn-1) steuerbar ist.RF switch after one of the Claims 1 until 4 , wherein the second part (32a, 32b) of the FETs is controllable by several digital bits (b 0 , b 1 , ..., b n-1 ). HF-Schalter nach Anspruch 5, wobei die mehreren digitalen Bit (b0, b1, ..., bn-1) auf Basis von über einen Bus empfangenen Daten generiert werden.RF switch after Claim 5 , where the multiple digital bits (b 0 , b 1 , ..., b n-1 ) are generated based on data received via a bus. HF-Schalter nach Anspruch 5 oder 6, wobei ein Wert der mehreren digitalen Bits (b0, b1, ..., bn-1) ein Arbeitsfrequenzband steuert.RF switch after Claim 5 or 6 , where one value of the several digital bits (b 0 , b 1 , ..., b n-1 ) controls a working frequency band. HF-Schalter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei ein Wert der mehreren digitalen Bits (b0, b1, ..., bn-1) eine Prozessschwankung kompensiert.RF switch after one of the Claims 5 until 7 , where one value of the several digital bits (b 0 , b 1 , ..., b n-1 ) compensates for a process fluctuation. HF-Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin aufweisend einen Empfangszweig (91) und einen Sendezweig (92), wobei der Induktor (35) und die mehreren FETs (31a, 31b, 31c, 42a, 42b) in dem Empfangszweig (91) enthalten sind.RF switch after one of the Claims 1 until 8 , further comprising a receive branch (91) and a transmit branch (92), wherein the inductor (35) and the multiple FETs (31a, 31b, 31c, 42a, 42b) are contained in the receive branch (91). HF-Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiterhin aufweisend einen Empfangszweig (91) und einen Sendezweig (92), wobei der Induktor (45) und die mehreren FETs (41, 42a, 42b) in dem Sendezweig (92) enthalten sind.RF switch after one of the Claims 1 until 9 , further comprising a receive branch (91) and a transmit branch (92), wherein the inductor (45) and the multiple FETs (41, 42a, 42b) are contained in the transmit branch (92). Verfahren zum Hochfrequenz(HF)-Schalten, wobei das Verfahren aufweist: Ausbreiten eines HF-Signals durch zwei oder mehr Feldeffekttransistoren (FETs) eines HF-Schalters (50, 60, 70, 80, 90) in einem EIN-Zustand des HF-Schalters (50, 60, 70, 80, 90); Wechseln des Schalters von dem EIN-Zustand zu einem AUS-Zustand unter Verwendung eines Steuersignals, das einen ersten Teil (31; 31a, 31b, 31c; 41) der zwei oder mehr FETs steuert; und Verstellen einer Resonanzfrequenz des HF-Schalters (50, 60, 70, 80, 90) in dem AUS-Zustand unter Verwendung eines zweiten Teils (32a, 32b; 42a, 42b) der zwei oder mehr FETs, wobei die zwei oder mehr FETs in einem Stapel angeordnet sind, der parallel mit einem Induktor (35; 45) des HF-Schalters (50, 60, 70, 80, 90) liegt.A method for high-frequency (HF) switching, comprising: propagating an HF signal through two or more field-effect transistors (FETs) of an HF switch (50, 60, 70, 80, 90) in an ON state of the HF switch (50, 60, 70, 80, 90); changing the switch from the ON state to an OFF state using a control signal that controls a first part (31; 31a, 31b, 31c; 41) of the two or more FETs; and adjusting a resonant frequency of the RF switch (50, 60, 70, 80, 90) in the OFF state using a second part (32a, 32b; 42a, 42b) of the two or more FETs, wherein the two or more FETs are arranged in a stack in parallel with an inductor (35; 45) of the RF switch (50, 60, 70, 80, 90). Verfahren nach Anspruch 11, wobei der erste Teil (31a, 31b, 31c) mindestens zwei FETs aufweist.Procedure according to Claim 11 , wherein the first part (31a, 31b, 31c) has at least two FETs. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei der zweite Teil (32a, 32b) mindestens zwei FETs aufweist.Procedure according to Claim 11 or 12 , wherein the second part (32a, 32b) has at least two FETs. Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin aufweisend das Steuern des zweiten Teils (32a, 32b) von FETs unter Verwendung von mehreren digitalen Bits (b0, b1, ..., bn-1).Procedure according to Claim 13 , further featuring the control of the second part (32a, 32b) of FETs using several digital bits (b 0 , b 1 , ..., b n-1 ). Verfahren nach Anspruch 14, weiterhin aufweisend das Empfangen von Daten über einen Bus und Setzen eines Werts der mehreren digitalen Bits (b0, b1, ..., bn-1) auf Basis der Daten.Procedure according to Claim 14 , furthermore featuring the reception of data via a bus and setting a value of the several digital bits (b 0 , b 1 , ..., b n-1 ) based on the data. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, weiterhin aufweisend das Setzen eines Werts der mehreren digitalen Bits (b0, b1, ..., bn-1), um ein Arbeitsfrequenzband zu wählen.Procedure according to Claim 14 or 15 , furthermore featuring the setting of a value of the several digital bits (b 0 , b 1 , ..., b n-1 ) to select an operating frequency band. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, weiterhin aufweisend das Setzen eines Werts der mehreren digitalen Bits (b0, b1, ..., bn-1), um eine Prozessschwankung zu kompensieren.Procedure according to one of the Claims 14 until 16 , furthermore featuring the setting of a value of the several digital bits (b 0 , b 1 , ..., b n-1 ) to compensate for a process fluctuation. Frontend-System (30, 40), aufweisend: einen Antennenanschluss; einen Leistungsverstärker (28); einen rauscharmen Verstärker (27); und einen Sendeempfangsschalter (21; 22) aufweisend einen Empfangszweig, der elektrisch zwischen einen Eingang zu dem rauscharmen Verstärker (28) und den Antennenanschluss geschaltet ist, und einen Sendezweig, der elektrisch zwischen einen Ausgang des Leistungsverstärker (28) und den Antennenanschluss geschaltet ist, wobei der Empfangszweig mehrere in Reihe angeordnete Feldeffekttransistoren (FETs) und einen Induktor (35) parallel mit den mehreren FETs aufweist, wobei ein erster Teil (31; 31a, 31b, 31c) der mehreren FETs durch ein Steuersignal gesteuert wird, um den Empfangszweig zu aktivieren oder zu deaktivieren, und wobei ein zweiter Teil (32a, 32b) der mehreren FETs getrennt von dem Steuersignal steuerbar ist, um eine Resonanzfrequenz des Empfangszweigs zu verstellen, wenn der Empfangszweig deaktiviert ist.Front-end system (30, 40), comprising: an antenna connection; a power amplifier (28); a low-noise amplifier (27); and a transmit/receive switch (21; 22) comprising a receive branch electrically connected between an input to the low-noise amplifier (28) and the antenna connection, and a transmit branch electrically connected between an output of the power amplifier (28) and the antenna connection, wherein the receive branch comprises several field-effect transistors (FETs) arranged in series and an inductor (35) in parallel with the several FETs, wherein a first part (31; 31a, 31b, 31c) of the several FETs is controlled by a control signal to activate or deactivate the receive branch, and wherein a second part (32a, 32b) of the several FETs is controllable separately from the control signal to adjust a resonant frequency of the receive branch when the receive branch is deactivated. Frontend-System nach Anspruch 18, wobei der zweite Teil (32a, 32b) von FETs durch mehrere digitale Bit (b0, b1, ..., bn-1) steuerbar ist.Frontend system according to Claim 18 , where the second part (32a, 32b) of FETs is controllable by several digital bits (b 0 , b 1 , ..., b n-1 ). Frontend-System nach Anspruch 18 oder 19, umgesetzt in ein Phased-Array-Antennensystem.Frontend system according to Claim 18 or 19 , implemented in a phased-array antenna system.
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