[发明专利]微机电系统开关电路和相关设备

说明书

提供了一种微机电系统开关电路和相关设备。微机电系统设备包括MEMS开关电路和控制电路。所述MEMS开关电路包括第一数量的MEMS开关，每一个MEMS开关被配置成分别基于高驱动电压和低驱动电压而闭合和断开。所述MEMS开关电路包括基于MEMS的驱动电路，所述基于MEMS的驱动电路被配置成接收共同识别所述第一数量的MEMS开关之中所选择的MEMS开关的第二数量的控制信号。因此，所述基于MEMS的驱动电路对所述第二数量的控制信号进行解码，并且使所选择的MEMS开关闭合。通过使用较少数量的控制信号来控制较大数量的MEMS开关，可以减少所述控制电路与所述MEMS开关电路之间的控制线，从而有助于减少所述MEMS设备的布线复杂性和占地面积。

相关申请

本申请要求于2018年6月4日提交的申请号为62/680,240的美国临时专利申请的权益，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开的技术总体涉及操作电路中的微机电系统(MEMS)开关。

背景技术

移动通信装置在当今社会变得越来越普遍。这些移动通信装置的普及部分地是由现今在这些装置上启用的许多功能驱动的。这些装置中处理能力的提高意味着移动通信装置已从纯粹的通信工具演变为能够增强用户体验的复杂移动多媒体中心。

重新定义的用户体验需要由诸如长期演进(LTE)和第五代新无线电(5G-NR)等无线通信技术提供的更高的数据速率。在这方面，移动通信装置可能需要以诸如多输入多输出(MIMO)空间分集、MIMO空间复用和/或射频(RF)波束成型的各种操作模式进行操作。另外，移动通信装置可能需要以与不同无线通信技术相关联的不同RF频带同时或交替地传送RF信号。这样，移动通信装置可以包括多个RF滤波器，以在不同的RF频带中传送RF信号。因此，移动通信装置可以采用多个开关以在不同的操作模式中在不同的RF滤波器之间切换RF信号。

注意的是，诸如绝缘硅片(SOI)开关的常规开关可能在常规开关闭合时产生相对较高的导通电阻(R_ON)，并且在常规开关断开时产生相对较高的关断电容(C_OFF)。因此，常规开关可能遭受品质因数(FOM)(FOM＝R_ON×C_OFF)劣化，并且导致不希望的插入损耗，使得移动通信装置的RF效率和/或性能降低。相反，微机电系统(MEMS)开关通常具有比常规SOI开关的FOM低至少1/3的FOM。因此，可以通过利用MEMS开关代替常规SOI开关来减少与常规SOI开关相关联的不希望的插入损耗，从而有助于提高移动通信装置的RF效率和/或性能。

发明内容

在详细描述中公开的各方面包括微机电系统(MEMS)开关电路和相关设备。MEMS设备可以被配置成包括MEMS开关电路和控制电路。在本文讨论的示例中，MEMS开关电路和控制电路设置在单独的半导体管芯中。MEMS开关电路包括第一数量的MEMS开关，每一个MEMS开关被配置成分别基于高驱动电压(例如，40V)和低驱动电压(例如，0V)闭合和断开。MEMS开关电路包括基于MEMS的驱动电路，该基于MEMS的驱动电路被配置成接收共同识别第一数量的MEMS开关之中所选择的MEMS开关的第二数量的控制信号。因此，基于MEMS的驱动电路对第二数量的控制信号进行解码，并且通过将高驱动器电压施加到所选择的MEMS开关来使所选择的MEMS开关闭合。通过使用较少数量的控制信号来控制较大数量的MEMS开关，可以减少控制电路与MEMS开关电路之间的控制线，从而有助于减少MEMS设备的布线复杂性和占地面积。