天線開關以及通信設備制造技術

本公開涉及天線開關以及通信設備。本發明專利技術旨在抑制RFIC的規模和功耗的增大。作為天線開關的部件的第一開關切換在第一端子與與天線耦合的第三端子之間傳播高頻信號的第一狀態和中斷高頻信號的第二狀態。第二開關在第二端子與第三端子之間與第一開關無關地切換第一和第二狀態。處在第一狀態下的第一和第二開關之后調整多個級的任何一級中的高頻信號的衰減量。

【技術實現步驟摘要】
天線開關以及通信設備交叉參考相關申請2011年9月16日提交的日本專利申請2011-203480包括說明書、附圖和摘要的公開內容通過引用全文并入本文中。
本專利技術涉及天線開關以及通信設備，更具體地，涉及調整高頻信號的功率的技術。
技術介紹
像蜂窩式電話那樣的通信設備在進行通信設備之間的無線電通信的時候與作為中繼設備的基站通信。一個基站的通信范圍被稱為一個小區。在一個小區中，通信設備依照與基站的距離調整高頻信號的發射功率和接收靈敏度。一般說來，發射功率必須依照與基站的距離在大約-50dBm至30dBm的范圍內調整。發射功率的調整通過改變安裝在通信設備上的RFIC（射頻集成電路）或HPA（高功率放大器）的增益來進行。另一方面，在調整接收靈敏度的時候，改變RFIC中的LAN（低噪聲放大器）的增益，使得來自基站的高頻信號的接收功率變成可以解調信號的水平。專利文獻1公開了并行地設置具有不同增益的多個放大器以及依照要滿足的發射功率或接收功率交替選擇用于放大高頻信號的放大器的通信設備。專利文獻2公開了以時分方式在高頻信號的發射和接收之間切換的天線開關。相關技術文獻專利文獻專利文獻1日本待審專利公告平9(1997)130275專利文獻2日本待審專利公告2010-178026專利文獻3日本待審專利公告平6(1994)252794
技術實現思路
本專利技術的專利技術人發現現有通信設備存在RFIC的規模和功耗大的問題。具體地說，在調整發射功率的時候，不能通過HPA的增益調整充分降低發射功率。因此，在將發射功率降低到0dBm或更小的情況下，主要進行通過RFIC的增益調整。因此，RFIC需要大約60dB至70dB的寬動態范圍，并且這使RFIC的規模和功耗增大。例如，RFIC必須設有抑制局部泄漏的隔離電路、它的控制機構等。另一方面，在調整接收靈敏度的時候，由于接收功率隨與基站的距離而變，所以LAN的增益需要預定的動態范圍，并且這使RFIC的規模和功耗增大。例如，有必要在多級中設置放大器，并對每個放大器分別進行控制。作為一種參考技術，專利文獻3公開了當接收功率太高時，打開天線開關的接收端子以衰減接收信號的通信設備。但是，在該通信設備中，不能使RFIC所需的動態范圍充分地變窄。實際上，在天線開關的后級上設置了許多級的放大器。作為本專利技術的一個實施例的天線開關包括在天線與后級電路之間排他地切換傳播高頻信號的狀態和中斷高頻信號的狀態的第一和第二開關。在傳播高頻信號的時候，每個開關調整到多個級的任何一級的高頻信號的衰減量。也就是說，在本專利技術中，通過改變天線開關的通道損失（passageloss），使高頻信號衰減。因此，可以使RFIC所需的動態范圍變窄。按照本專利技術，可以抑制RFIC的規模和功耗增大。附圖說明圖1是示出應用按照本專利技術第一實施例的天線開關的通信設備的一個配置例子的框圖；圖2是示出應用按照本專利技術第一實施例的天線開關的通信設備的另一個配置例子的框圖；圖3是示出按照本專利技術第一實施例的天線開關的一個配置例子的框圖；圖4是示出按照本專利技術第一實施例的天線開關的一個操作例子的框圖；圖5是說明按照本專利技術第一實施例的天線開關的有用性的示意圖；圖6A和圖6B是說明按照本專利技術第一實施例的天線開關的有效性的圖；圖7是說明按照本專利技術第一實施例的天線開關的有效性的框圖；圖8A和圖8B是說明按照本專利技術第一實施例的天線開關的有效性的圖；圖9是示出按照本專利技術第二實施例的天線開關的一個配置例子的框圖；圖10是示出按照本專利技術第二實施例的天線開關的一個操作例子的框圖；圖11是示出按照本專利技術第三實施例的天線開關的一個配置例子的框圖；圖12是示出按照本專利技術第三實施例的天線開關的一個操作例子的框圖；圖13是示出按照本專利技術第四實施例的天線開關的一個配置例子的框圖；圖14是示出按照本專利技術第四實施例的天線開關的一個操作例子的框圖；圖15是示出按照本專利技術第五實施例的天線開關的一個配置例子的框圖；以及圖16是示出按照本專利技術第五實施例的天線開關的一個操作例子的框圖。具體實施方式在下文中,將參考圖1-16描述按照本專利技術的天線開關以及應用天線開關的通信設備的第一至第五實施例。在附圖中，相同標號表示相同部件。為了使描述清楚起見，將不對描述作不必要的重復。第一實施例如圖1所示，第一實施例的通信設備1A作為通信系統，采用像WCDMA（寬帶碼分多址）那樣的FDD（頻分雙工）方法。通信設備1A含有按照該實施例的天線開關10和發射/接收電路20。天線開關10包括兩個信號端子101和102、耦合天線30的天線端子103、和兩個開關201和202。開關201在在信號端子101與天線端子103之間傳播高頻信號的狀態（下文稱為傳播狀態）與中斷高頻信號的狀態（下文稱為中斷狀態）之間切換。開關202與開關201無關地在信號端子102與天線端子103之間切換傳播狀態和中斷狀態。在傳播狀態下，開關201和202中的每一個在發射/接收電路20的控制下，如下面所述，調整到多個級的任何一級的高頻信號的衰減量。在如下描述中，該調整也被叫做SW損失調整。另一方面，發射/接收電路20包括BB（基帶）電路40、RFIC50、兩個HPA60_1和60_2、和兩個雙工器70_1和70_2。BB電路40生成所希望的基帶信號，將它輸出到RFIC50，并處理由RFIC50供應的基帶信號。RFIC50對由BB電路40供應的基帶信號進行像調制和頻率轉換那樣的處理，并將通過處理獲得的高頻信號輸出到HPA60_1和60_2。具體地說，RFIC50在使用頻帶“A”的系統環境下將高頻信號輸出到HPA60_1。在這種情況下，RFIC50或BB電路40預先控制天線開關10，將開關201切換到傳播狀態，并將開關202切換到中斷狀態。另一方面，在使用頻帶“B”的系統環境下，RFIC50將高頻信號輸出到HPA60_2。在這種情況下，RFIC50或BB電路40預先控制天線開關10，將開關202切換到傳播狀態，并將開關201切換到中斷狀態。因此，高頻信號經由雙工器70_1或70_2和開關201或202從天線30發射出去。RFIC50或BB電路40除了進行與天線開關10的SW損失調整有關的控制之外，還進行改變HPA60_1或60_2的增益的控制。在使用頻帶“A”的系統環境下，RFIC50經由天線30、開關201、和雙工器70_1接收高頻信號。另一方面，在使用頻帶“B”的系統環境下，RFIC50經由天線30、開關202、和雙工器70_2接收高頻信號。RFIC50對接收的高頻信號進行像解調和頻率轉換那樣的處理，并將通過處理獲得的基帶信號輸出到BB電路40。在發射操作中，在必須將高頻信號的發射功率降低到預定水平（例如，-30dBm）或更小的情況下，RFIC50或BB電路40使天線開關10進行SW損失調整，以使高頻信號衰減到所希望的電平。一般說來，要滿足的發射功率的數值由基站指示。這樣，可以將來自RFIC50的輸出電平的下限值設置成比要滿足的發射功率的下限值高的預定值。因此，可以使發射高頻信號時RFIC50所需的動態范圍變窄。另一方面，在接收操作中，RFIC50或BB電路40依照RFIC50測量的RSSI（接收信號強度指示符）等使天線開關10進行SW損失調整，以使輸入到RFIC本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種天線開關，包含：第一端子；第二端子；與天線耦合的第三端子；第一開關，用于切換使高頻信號在第一和第二端子之間傳播的第一狀態和中斷高頻信號的第二狀態；以及第二開關，用于在第二和第三端子之間與第一開關無關地切換第一狀態和第二狀態，其中處在第一狀態下的第一和第二開關中的每一個調整到多個級中的任何一級的高頻信號的衰減量。

【技術特征摘要】
2011.09.16 JP 2011-2034801.一種天線開關，包含：第一端子；第二端子；與天線耦合的第三端子；第一開關，用于切換使高頻信號在第一和第三端子之間傳播的第一狀態和中斷高頻信號的第二狀態；以及第二開關，用于在第二和第三端子之間切換第一狀態和第二狀態，其中當第一開關被設置為第一狀態和第二狀態中的一個時，第二開關被設置為第一狀態和第二狀態中的另一個，其中處在第一狀態下的第一和第二開關中的每一個調整到多個級中的任何一級的高頻信號的衰減量。2.按照權利要求1所述的天線開關，其中第一和第二開關中的每一個具有第一場效應晶體管FET系列，所述第一開關的所述第一FET系列包括串聯耦合在第一端子與第三端子之間的多個FET，所述第二開關的所述第一FET系列包括串聯耦合在第二端子與第三端子之間的多個FET，并且其中斷開作為處于所述第一狀態的所述第一或第二開關的所述第一FET系列的一部分的FET而接通處于所述第一狀態的所述第一或第二開關的所述第一FET系列的其余的FET，以便傳播所述高頻信號，并按照斷開的FET的數目調整所述衰減量。3.按照權利要求2所述的天線開關，其中通過改變接通的至少一部分FET的電阻值進一步調整所述衰減量。4.按照權利要求2所述的天線開關，其中第一和第二開關中的每一個具有第二FET系列，所述第一開關的所述第二FET系列包括串聯耦合在第一端子與接地點之間的多個FET，所述第二開關的所述第二FET系列包括串聯耦合在第二端子與接地點之間的多個FET，并且其中接通作為處于所述第一狀態的所述第一或第二開關的所述第二FET系列的至少一部分的FET，以便分流所述高頻信號，并按照第二FET系列中接通的FET的數目進一步調整所述衰減量。5.按照權利要求3所述的天線開關，其中第一和第二開關中的每一個具有第二FET系列，所述第一開關的所述第二FET系列包括串聯耦合在第一端子與接地點之間的多個FET，所述第二開關的所述第二FET系列包括串聯耦合在第二端子與接地點之間的多個FET，并且其中接通作為處于所述第一狀態的所述第一或第二開關的所述第二FET系列的至少一部分的FET，以便分流所述高頻信號，并按照第二FET系列中接通的FET的數目進一步調整所述衰減量。6.按照權利要求1所述的天線開關，其中第一開關包括串聯耦合在第一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：后藤聰，堀和明，櫻井智，
申請(專利權)人：瑞薩電子株式會社，
類型：發明
國別省市：