[发明专利]一种射频开关的开关核

说明书

技术领域

本发明涉及电子和通讯领域，特别涉及一种射频开关的开关核。

背景技术

随着移动通信技术的发展，出现多种通信标准并存的局面，移动终端需要兼容多种通信模式和频段，从而实现在不同通信网络间切换。因此，移动终端会集成多个模式和频段的射频功率放大器，并通过射频开关选择所需的功率放大器，建立信号的发射通道；此外，射频开关还可以用于时分复用通信中发射通道和接收通道的切换。

射频开关由开关核和开关控制器构成，如图1所示，开关核包括M路开关，每路开关又包括用于传输射频信号的串联支路和用于提高隔离度的并联支路。开关控制器为开关核提供偏置电压，由电压调节器、振荡器、电荷泵电路、电平移位电路、控制逻辑等模块组成。其中，电压调节器输出正电压，电荷泵电路输出负电压。正电压、负电压、零电压被送入电平移位电路产生开关核所需的偏置电压，而控制逻辑根据逻辑输入信号来决定哪一路开关导通。

单刀N掷射频开关的开关核如图2所示，包括N路开关，串联支路在射频输入到天线之间，并联支路在射频输入和地之间，每个支路均由多个MOS器件堆叠而成，主要目的是提高各支路的耐压能力，即提升各支路处理信号功率的能力。此外，各个MOS器件的栅极和衬底都通过电阻连接在一起，电阻主要起隔离作用，用来减小栅极和衬底的电流，并且栅极和衬底均由开关控制器提供的偏置电压(V_SEG、V_SHG、V_SEB、V_SHB)控制。

然而，随着更多通信模式和频段被集成到单个移动终端，射频开关的路数持续增多，如图2所示的现有开关核结构会在天线侧累积很大的寄生电容，造成射频信号泄露，从而增大每路开关的插入损耗，此外，天线侧的寄生电容增加，也会影响每路开关的线性度。

因此，需要一种新颖的开关核拓扑，从而在不影响射频开关插入损耗和线性度的前提下，提高射频性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种射频开关的开关核，以获得更好的射频性能。其具体方案如下：

一种射频开关的开关核，包括：M路开关，M为正整数，其中，每路开关包括与射频输入端相互连接的开关串联支路和开关并联支路，所述开关串联支路和所述开关并联支路至少有一个支路为树型支路，每个树型支路包括一个主开关堆叠器件和多个分支电路上的多个多级子开关堆叠器件，主开关堆叠器件的输出端作为树型支路的输出端，主开关堆叠器件的输入端与其相应的子开关堆叠器件的输出端相连，所述开关串联支路与所述开关并联支路一一对应，所述开关串联支路的输出端与天线连接，所述开关并联支路的输出端接地；其中，子开关堆叠器件的开启时间晚于上一级的开关堆叠器件的开启时间，子开关堆叠器件的关闭时间早于上一级的开关堆叠器件的关闭时间，同级开关堆叠器件的开启时间和关闭时间均不相同。

可选的，所述开关串联支路为树型支路，所述开关并联支路的每个开关堆叠器件的射频输入端与所述开关串联支路的每个分支电路的射频输入端相互连接，所述开关并联支路的每个开关堆叠器件与所述开关串联支路的每个分支电路一一对应，所述开关并联支路的每个开关堆叠器件的输出端接地，所述开关串联支路的输出端为主开关堆叠器件的输出端与所述天线连接。

可选的，所述开关并联支路为树型支路，所述开关串联支路的每个开关堆叠器件的射频输入端与所述开关并联支路的每个分支电路的射频输入端相互连接，所述开关串联支路的每个开关堆叠器件与所述开关并联支路的每个分支电路一一对应，所述开关并联支路的输出端为主开关堆叠器件的输出端接地，所述开关串联支路的每个开关堆叠器件的输出端与所述天线连接。

可选的，所述开关并联支路和所述开关串联支路均为树型支路，所述开关串联支路的每个分支电路的射频输入端与所述开关并联支路的相应的分支电路的射频输入端相互连接。

可选的，上一级开关堆叠器件的开关器件数量大于下一级子开关堆叠器件的开关器件数量。

可选的，每个堆叠器件中的输入端的开关器件和输出端的开关器件的电容大于每个堆叠器件的其余开关器件的电容。