[发明专利]利用端口加载效应的半导体射频单刀双掷开关

权利要求书

1.利用端口加载效应的半导体射频单刀双掷开关，其特征在于，包括：

第一射频端口，与输入匹配电路的一端连接，输入匹配电路的另一端与短路电容的一极连接，短路电容的另一极接地；

第一开关臂，包括第一耦合输入电感、N个谐振单元、第1至第N-1级间耦合电感、第一输出匹配电路，第一耦合输入电感的一端作为第一开关臂的输入端与输入匹配电路和短路电容的连接点相连，第i个谐振单元包括第i晶体管、至少一个补偿电感串接形成的第i谐振单元电感，第i晶体管的漏极接地，第i晶体管的源极与第i谐振单元电感的一端电连接，第i谐振单元电感的另一端接地，第i晶体管的栅极接第i直流端口，第i级间匹配电感的一端与第i晶体管源极和第i谐振单元电感的连接点或第i谐振单元电感中相邻补偿电感的连接点相连，第i级间匹配电感的另一端与第i+1晶体管源极和第i+1谐振单元电感的连接点或第i+1谐振单元电感中相邻补偿电感的连接点相连，第一耦合输入电感的另一端连接第一晶体管的源极，第一输出匹配电路的一端与第N晶体管源极和第N谐振单元电感的连接点或第N谐振单元电感中相邻补偿电感的连接点相连，第一输出匹配电路的另一端为第一开关臂的输出端，第1至第N直流端口接高电平或低电平，1≤i≤N，N为大于1的整数；

第二开关臂，包括第二耦合输入电感、第N+1至第N+M谐振单元、第N至第N+M-1级间耦合电感、第二输出匹配电路，第二耦合输入电感的一端作为第二开关臂的输入端与输入匹配电路和短路电容的连接点相连，第j谐振单元的电路结构与第i谐振单元相同，第j谐振单元中的第j晶体管的栅极接第j直流端口，第j级间匹配电感的一端与第j晶体管源极和第j谐振单元电感的连接点或第j谐振单元电感中相邻补偿电感的连接点相连，第j级间匹配电感的另一端与第j+1晶体管源极和第j+1谐振单元电感的连接点或第j+1谐振单元电感中相邻补偿电感的连接点相连，第二耦合输入电感的另一端连接第N+1晶体管的源极，第二输出匹配电路的一端与第N+M晶体管源极和第N+M谐振单元电感的连接点或第N+M谐振单元电感中补偿电感的连接点电连接，第二输出匹配电路的另一端为第二开关臂的输出端，第N+1至第N+M直流端口接入的逻辑电平与接入第1至第N直流端口的逻辑电平相反，N+1≤j≤N+M，M为大于1的整数；

第二射频端口，与第一开关臂的输出端连接；及，

第三射频端口，与第二开关臂的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的利用端口加载效应的半导体射频单刀双掷开关，其特征在于，所述输入匹配电路、第一输出匹配电路、第二输出匹配电路为纯电感、纯电容，或，电容和电感组成的匹配电路。

3.根据权利要求1所述的利用端口加载效应的半导体射频单刀双掷开关，其特征在于，所述直流端口经栅极电阻接入直流偏置电压。

4.根据权利要求2所述的利用端口加载效应的半导体射频单刀双掷开关，其特征在于，所述第1至第N-1级间耦合电感、第一耦合输入电感、第N至第N+M-1级间耦合电感、第二耦合输入电感、输入匹配电路中的电感、第一输出匹配电路中的电感、第二输出匹配电路中的电感为微带线电感或带状线电感或螺线电感。

5.根据权利要求1所述的利用端口加载效应的半导体射频单刀双掷开关，其特征在于，所述晶体管为场效应晶体管或高电子迁移率晶体管或mHEMT或pHEMT晶体管。

6.根据权利要求2所述的利用端口加载效应的半导体射频单刀双掷开关，其特征在于，所述短路电容、输入匹配电路中的电容、第一输出匹配电路中的电容、第二输出匹配电路中的电容为金属-绝缘体-金属电容或金属-氧化物-金属电容或平板电容或交指电容。

7.根据权利要求1所述的利用端口加载效应的半导体射频单刀双掷开关，其特征在于，所述第一射频端口与输入匹配电路之间电连接有输入隔直电容，第二射频端口与第一开关臂输出端之间电连接有第一输出隔直电容，第三射频端口与第二开关臂输出端之间电连接有第二输出隔直电容。