具有陷波器结构的高隔离度射频开关制造技术

本发明专利技术公开了一种具有陷波器结构的高隔离度射频开关，它包括一个基本匹配式单刀单掷射频开关单元和一个桥T型陷波器单元。本发明专利技术在基本匹配式单刀单掷射频开关单元的基础上增加了电阻R7b、键合丝寄生电感L2b、键合丝寄生电感L4b和电感L3b。在射频开关为关断态时，电感L2b、电感L4b和电感L3b相串联形成的电感L2b+3b+4b和MOS管M1b、MOS管M2b在关断态时源漏极之间形成的寄生电容，与MOS管M4b在导通态时源漏极之间形成的寄生电阻和电阻R7b构成桥T型陷波器结构。通过调整桥T型陷波器电阻R7b和电感L3b的值可以有针对性的决定所需抑制频率，使用这种拓扑结构可以在选定频段获得比传统射频开关高10～15dB的隔离度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种射频开关，特别涉及一种具有陷波器结构的高隔离度射频开关，它直接应用于微波IC中的各类射频开关领域。
技术介绍
射频开关是用于控制射频信号传输路径的控制器件，是通信等电子系统实现高性能的关键部件，在蜂窝GSM、UMTS,电缆调制解调器、直播广播系统、点对点和点对多点广播系统等商业RF通信系统以及雷达、电子对抗等军事领域中得到广泛的运用，随着信息传输复杂特性的增加，对射频开关隔离度、工作带宽、可集成化的要求也不断提高。传统射频开关如图1所示，由于通常采用标准CMOS/BiCMOS工艺限制，使得射频开关的参考地需要通过键合丝与地连接，由于键合丝寄生电感的影响，导致射频开关的隔离度降低。射频开关的参考地与地连接之间的寄生参数越小，对射频开关性能的影响越小。在实际运用中，与地连接的键合丝引入的寄生电感Lla值一般为0.3?0.5nHo隔离度作为射频开关的关键性指标，直接决定了射频开关性能和应用，为了得到更好的隔离度指标，GaAs/GaN等工艺引入了到地通孔来取代键合丝，取得了较好的效果。但由于GaAs/GaN工艺存在成本较高，控制电平高、集成度较低等不足，随着信号处理系统越来越向低价、低压、集成化发展，其应用受到很大限制。而在标准工艺条件下，为了提高射频开关的隔离度，一般采用增加射频开关串并联FET晶体管级数的方法，这种方法增加了射频开关机构的复杂性，不仅会增大电路的版图面积，而且由于增加了信号通路上串联和并联FET晶体管级数，导致插入损耗变大，工作带宽变窄，输入/输出驻波系数变差等一系列问题。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供一种具有陷波器结构的高隔离度射频开关，通过利用晶体管关断态寄生电容，使射频开关单元与桥T型陷波器单元相结合，使射频开关在选定频段的隔离度得到提高。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案:一种具有陷波器结构的高隔离度射频开关，包括单刀单掷射频开关单元，所述单刀单掷射频开关单元包括MOS管Mlb、MOS管M2b、M0S管M3b、M0S管M4b、M0S管M5b和分别与MOS管M 4)3的源极、MOS管M *的源极连接的键合丝寄生电感Llb，所述射频开关还包括桥T型陷波单元，所述桥T型陷波单元包括键合丝寄生电感L2b、电感L3b、键合丝寄生电感L4b、电阻R7b、MOS管Mlb和MOS管M 2b在关断态时源极与漏极之间形成的寄生电容和MOS管M4b在导通态时源极与漏极之间形成的寄生电阻；所述键合丝寄生电感L2b、电感L3b、键合丝寄生电感L4b依次连接后并联于MOS管M 1)3的漏极与MOS管M2b的源极之间，键合丝寄生电感L 2)3与MOS管M lb的漏极连接，键合丝寄生电感L 4)3与MOS管M2b的源极连接，所述电阻R 7b串联于MOS管M 4b的源极与键合丝寄生电感L lb之间，键合丝寄生电感Llb接地。优选的，所述单刀单掷射频开关单元还包括电阻Rlb、电阻R2b、电阻R3b、电阻R4b、电阻R5b、和电阻R6b，所述MOS管Mlb的漏极与信号输入端V IN连接，MOS管M 1)3的源极与MOS管M2b的漏极连接，MOS管M 2)3的源极与MOS管M 3b的漏极连接，MOS管M 3b的源极与信号输出端连接，所述MOS管Mlb的栅极经电阻R lb与第一控制端连接，MOS管M 2b的栅极经电阻R 2)3与第一控制端连接，MOS管M2b的栅极经电阻R 3b与第一控制端连接；所述MOS管M 4)3的漏极分别与MOS管Mlb的源极、MOS管M 2b的漏极连接，MOS管M 4b的栅极经电阻R 4)3与第二控制端连接；所述MOS管M5b的漏极分别与MOS管M 2)3的源极、MOS管M 3b的漏极连接，MOS管M 5b的栅极经电阻R5b与第二控制端连接，MOS管M5b的源极经键合丝寄生电感L lb接地；所述电阻Rfib并联于MOS管M3b的源极与漏极之间。由于采用了以上技术方案，本专利技术具有以下有益技术效果:本专利技术在基本匹配式单刀单掷射频开关单元的基础上增加了电阻R7b、键合丝寄生电感L2b、键合丝寄生电感L4b和电感L 3bo在射频开关为关断态时，电感L2b、电感L4b和电感L3b相串联形成的电感L 2b+3b+41^P MOS管M lb、M0S管M2b在关断态时源漏极之间形成的寄生电容，与MOS管M4b在导通态时源漏极之间形成的寄生电阻和电阻R7b构成桥T型陷波器结构。通过调整桥T型陷波器电阻R7b和电感L 3b的值可以有针对性的决定所需抑制频率，使用这种拓扑结构可以在选定频段获得比传统射频开关高10?15dB的隔离度。由于本专利技术电路在射频开关为导通态时，构成桥T型陷波器单元MOS管Mlb和MOS管M2b此时的寄生参数主要为源漏极之间的寄生电阻，且电阻值非常小，通过优化电感L 3b值，电感L2b+3b+4b支路阻抗值远大于射频开关信号通路，因此基本不会影响射频开关插入损耗等电特性，避免了插入损耗、输入IdB压缩点、输入电压驻波系数、输出电压驻波系数恶化等问题。【附图说明】为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中:图1为传统射频开关电路图；图2为本专利技术具有陷波器结构的高隔离度射频开关电路图。图3为本专利技术的桥T型陷波器单元。图4为本专利技术与传统射频开关插入损耗对比示意图。图5为本专利技术与传统射频开关隔离度对比示意图。【具体实施方式】以下将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。本专利技术具体实施的具有陷波器结构的高隔离度射频开关的电路图如图2所示。它包括一个基本匹配式单刀单掷射频开关单元和一个桥T型陷波器单元。所述单刀单掷射频开关单元包括MOS管Mlb、MOS管M2b、MOS管M3b、MOS管M4b、MOS管M5b，电阻Rlb、电阻R2b、电阻R3b、电阻R4b、电阻R5b、电阻R6b和键合丝寄生电感L lb。其中，MOS管Mlb的漏极与信号输入端V IN相连，MOS管M lb的源极分别与MOS管M 2)3的漏极、MOS管M4b的漏极相连，MOS管M 2b的源极分别与MOS管M 3b的漏极、MOS管M %的漏极、电阻R %的一端相连，连接点为D，MOS管M3b的源极分别与电阻R 6)3的另一端、信号输出端V QUT连接，MOS管M4b的源极与电阻R 7b—端相连，电阻R 7b另一端分别与MOS管M 5b的源极、键合丝寄生电感Llb—端相连，连接点为C，键合丝寄生电感L lb另一端接地。电阻R 1)3的一端与MOS管M Jf极相连，电阻Rlb的另一端分别与第一控制端B、电阻R 2)3的一端、电阻R 3b的一端连接，电阻R2b的另一端与MOS管M 2b的栅极连接，电阻R 3b的另一端与MOS管M 3b的栅极连接，电阻R 4b的一端与MOS管M4b的栅极相连，电阻R 4)3的另一端与第一控制端A连接、电阻R 5)3的一端与MOS管M5b的栅极相连，电阻R 5)3的另一端与第一控制端A连接。所述桥T型陷波器单元包括键合丝寄生电感L2b、电感L3b、键合丝寄生电感L4b、电阻R7b、M0S管Mlb和MOS管M 2b在关断态时源极与漏极之间形成的寄生电容，MOS管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有陷波器结构的高隔离度射频开关，包括单刀单掷射频开关单元，所述单刀单掷射频开关单元包括MOS管M1b、MOS管M2b、MOS管M3b、MOS管M4b、MOS管M5b和分别与MOS管M4b的源极、MOS管M5b的源极连接的键合丝寄生电感L1b，其特征在于：所述射频开关还包括桥T型陷波单元，所述桥T型陷波单元包括键合丝寄生电感L2b、电感L3b、键合丝寄生电感L4b、电阻R7b、MOS管M1b和MOS管M2b在关断态时源极与漏极之间形成的寄生电容和MOS管M4b在导通态时源极与漏极之间形成的寄生电阻；所述键合丝寄生电感L2b、电感L3b、键合丝寄生电感L4b依次连接后并联于MOS管M1b的漏极与MOS管M2b的源极之间，键合丝寄生电感L2b与MOS管M1b的漏极连接，键合丝寄生电感L4b与MOS管M2b的源极连接，所述电阻R7b串联于MOS管M4b的源极与键合丝寄生电感L1b之间，键合丝寄生电感L1b接地。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成鹏，王国强，何峥嵘，邹伟，蒲颜，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;85