單刀六擲射頻收發(fā)開關電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻收發(fā)開關電路技術領域，具體講是一種單刀六擲射頻收發(fā)開關電路。
【背景技術】
[0002]近年來，多模移動電話的激增已經(jīng)大大增加了超小型的射頻前端模塊(FEMs)在天線(Ant)和多模式多頻段射頻收發(fā)機系統(tǒng)芯片(SoC)之間的需求。隨著第三代(3G)和第四代(4G)系統(tǒng)規(guī)格的長期演進(LTE)，射頻開關需要多標準頻帶的發(fā)送(Tx)和接收(Rx)功能。由于大多數(shù)智能手機因形狀約束只使用一個天線，所以設計單刀多擲射頻收發(fā)開關在射頻前端領域已經(jīng)成為研究的重點之一，而單刀六擲射頻收發(fā)開關電路是其中之一。目前，所需的單刀六擲射頻收發(fā)開關電路的性能要求已經(jīng)變得更嚴格，包括更低的插入損耗(IL)，更高的隔離度，以及更高的功率處理能力，更高的線性度，更小的尺寸和更低的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種具有較小的尺寸和較低的成本，同時具有優(yōu)良的線性度和隔離度的單刀六擲射頻收發(fā)開關電路。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明提出一種單刀六擲射頻收發(fā)開關電路，它包括天線，它還包括第一至十二 MOS場效應管，第一 MOS場效應管的S端、第二 MOS場效應管的S端均與第一 GSM發(fā)射端Txl連接，第三MOS場效應管的D端、第四MOS場效應管的D端均與第二GSM發(fā)射端Tx2連接，第五MOS場效應管的D端、第六MOS場效應管的D端均與第一 GSM接收端Rxl連接，第七MOS場效應管的S端、第八MOS場效應管的S端均與第二 GSM接收端Rx2連接，第九MOS場效應管的D端、第十MOS場效應管的D端均與WCDMA發(fā)射端TRxl連接，第i^一 MOS場效應管的S端、第十二 MOS場效應管的S端均與WCDMA接收端TRx2連接，第二MOS場效應管的D端、第四MOS場效應管的S端、第六MOS場效應管的S端、第七MOS場效應管的D端、第十MOS場效應管的S端、第^ MOS場效應管的D端均與天線連接，第一 MOS場效應管的D端、第三MOS場效應管的S端、第五MOS場效應管的S端、第八MOS場效應管的D端、第九MOS場效應管的S端、第十二 MOS場效應管的D端均與零電位參考點連接；各MOS場效應管的G端用于與通斷控制信號連接；各MOS場效應管均設有P講/深N阱和深N阱/P襯底的雙二極管，其中深N阱和P阱浮空。
[0005]采用上述結(jié)構(gòu)后，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:這樣設計后，不僅具有較小的尺寸和較低的成本，同時具有優(yōu)良的線性度和隔離度。
[0006]作為改進，各MOS場效應管均為三阱結(jié)構(gòu)的MOS晶體管，由于三阱結(jié)構(gòu)的MOS晶體管制取工藝穩(wěn)定成熟，所以在批量生產(chǎn)時，質(zhì)量較為穩(wěn)定可靠，從而更有利于本發(fā)明穩(wěn)定性和可靠性的提尚。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明單刀六擲射頻收發(fā)開關電路的電路原理圖。
[0008]圖2為本發(fā)明單刀六擲射頻收發(fā)開關電路的MOS場效應管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中所示，1、天線，2、第一 MOS場效應管，3、第二 MOS場效應管，4、第三MOS場效應管，5、第四MOS場效應管，6、第五MOS場效應管，7、第六MOS場效應管，8、第七MOS場效應管，
9、第八MOS場效應管，10、第九MOS場效應管，11、第十MOS場效應管，12、第^^一 MOS場效應管，13、第十二 MOS場效應管。
【具體實施方式】
[0010]下面對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
[0011]本發(fā)明單刀六擲射頻收發(fā)開關電路，它包括天線1，它還包括第一至十二 MOS場效應管2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13，第一]\?)3場效應管2的S端、第二 MOS場效應管3的S端均與第一 GSM發(fā)射端Txl連接，第三MOS場效應管4的D端、第四MOS場效應管5的D端均與第二 GSM發(fā)射端Tx2連接，第五MOS場效應管6的D端、第六MOS場效應管7的D端均與第一 GSM接收端Rxl連接，第七MOS場效應管8的S端、第八MOS場效應管9的S端均與第二 GSM接收端Rx2連接，第九MOS場效應管10的D端、第十MOS場效應管11的D端均與WCDMA發(fā)射端TRxl連接，第^^一 MOS場效應管12的S端、第十二 MOS場效應管13的S端均與WCDMA接收端TRx2連接，第二 MOS場效應管3的D端、第四MOS場效應管5的S端、第六MOS場效應管7的S端、第七MOS場效應管8的D端、第十MOS場效應管11的S端、第i^一 MOS場效應管12的D端均與天線I連接，第一 MOS場效應管2的D端、第三MOS場效應管4的S端、第五MOS場效應管6的S端、第八MOS場效應管9的D端、第九MOS場效應管10的S端、第十二 MOS場效應管13的D端均與零電位參考點連接；各MOS場效應管的G端用于與通斷控制信號連接，通斷控制信號采用現(xiàn)有技術提供的通斷控制信號邏輯即可，本發(fā)明目的在于提供具有較小的尺寸和較低的成本，同時具有優(yōu)良的線性度和隔離度的射頻信號通路，而非射頻信號切換邏輯；各MOS場效應管均設有P阱/深N阱和深N阱/P襯底的雙二極管，其中深N阱和P阱浮空。
[0012]各MOS場效應管均為三阱結(jié)構(gòu)的MOS晶體管。
[0013]MOS場效應管在關斷情況下，對射頻微波有很高的阻抗，而在導通時，又顯示很低的阻抗，可作開關，在射頻微波開關或衰減器等應用場合，其電路參數(shù)要求器件具有較小的插入損耗和較大的隔離參數(shù)。本專利設計提出了一種具有4端的CMOS器件，即三阱結(jié)構(gòu)的MOS晶體管，以此為基礎來設計高性能的單刀六擲(SP6T)射頻開關電路，為實現(xiàn)優(yōu)良的線性度和隔離度，GSM/WCDMA工作在0.85-0.9和1.8-1.9GHz雙波段。同時通過對寄生二極管進行建模仿真，可以獲得更精確的隔離度，插入損耗和線性度等射頻指標。
[0014]由于射頻開關需要具有處理功率的能力，而這取決于射頻開關的線性度指標，通常情況下，由于器件在工作期間的瞬時PN結(jié)導通會導致線性度退化，所以避免寄生的結(jié)二極管的導通是提高射頻開關線性度的辦法之一。我們采用目前較為常用的用于減小噪聲和提高隔離性能的具有三阱的混合信號工藝來設計新型的射頻開關電路，利用其產(chǎn)生的2個額外的寄生二極管:P阱和深N阱二極管，深N阱和P襯底二極管，圖2中畫出了 P阱/深N講和深N講/P襯底的雙一■極管的電路，我們在本專利中為了提尚線性度而專門米用深N阱和P阱雙懸浮的設計方法來實現(xiàn)大的線性度指標，同時由于是浮空狀態(tài)，在晶體管導通時，源體和漏體的寄生電容不會對插入損耗產(chǎn)生影響。當P阱被浮空時，P阱的瞬態(tài)電壓實際是被自舉到信號電壓，這樣避免了源體/漏體二極管被大信號正向?qū)◤亩岣吡司€性度，同時由于深N阱也被浮空，所以導致P阱和深N阱的二極管也被置于安全的狀態(tài)，對于深N阱和P型襯底這個二極管，的確有可能被正向?qū)?，但是由于這些自舉電壓效應的衰減性，需要正向?qū)ㄟ@個外側(cè)的二極管所需的信號電壓要相當大，這使得這個射頻開關電路設計還是可以得到大的線性度同時工作在正常狀態(tài)下。
[0015]以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施方式，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種單刀六擲射頻收發(fā)開關電路，它包括天線(1)，其特征在于，它還包括第一至十二 MOS 場效應管(2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13)，第一 MOS 場效應管(2)的 S 端、第二MOS場效應管(3)的S端均與第一 GSM發(fā)射端Txl連接，第三MOS場效應管(4)的D端、第四MOS場效應管(5)的D端均與第二 GSM發(fā)射端Tx2連接，第五MOS場效應管(6)的D端、第六MOS場效應管(7)的D端均與第一 GSM接收端Rxl連接，第七MOS場效應管(8)的S端、第八MOS場效應管(9)的S端均與第二 GSM接收端Rx2連接，第九MOS場效應管(10)的D端、第十MOS場效應管(11)的D端均與WCDMA發(fā)射端TRxl連接，第^^一 MOS場效應管(12)的S端、第十二 MOS場效應管(13)的S端均與WCDMA接收端TRx2連接，第二 MOS場效應管(3 )的D端、第四MOS場效應管(5 )的S端、第六MOS場效應管(7 )的S端、第七MOS場效應管(8)的D端、第十MOS場效應管(11)的S端、第^ MOS場效應管(12)的D端均與天線(I)連接，第一 MOS場效應管(2)的D端、第三MOS場效應管(4)的S端、第五MOS場效應管(6)的S端、第八MOS場效應管(9)的D端、第九MOS場效應管(10)的S端、第十二 MOS場效應管(13)的D端均與零電位參考點連接；各皿)3場效應管的G端用于與通斷控制信號連接；各MOS場效應管均設有P講/深N阱和深N阱/P襯底的雙二極管，其中深N阱和P阱浮空。2.根據(jù)權利要求1所述的單刀六擲射頻收發(fā)開關電路，其特征在于，各MOS場效應管均為三阱結(jié)構(gòu)的MOS晶體管。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種具有較小的尺寸和較低的成本，同時具有優(yōu)良的線性度和隔離度的單刀六擲射頻收發(fā)開關電路，它包括天線(1)，它還包括第一至十二MOS場效應管(2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13)；各MOS場效應管的G端用于與通斷控制信號連接；各MOS場效應管均設有P阱/深N阱和深N阱/P襯底的雙二極管，其中深N阱和P阱浮空。
【IPC分類】H03K17/687
【公開號】CN105049013
【申請?zhí)枴緾N201510413252
【發(fā)明人】朱紅衛(wèi), 杜浩華
【申請人】海寧海微電子科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月14日