DE102015106509B4

DE102015106509B4 - System und Verfahren für eine integrierte Hochfrequenzschaltung

Info

Publication number: DE102015106509B4
Application number: DE102015106509.6A
Authority: DE
Inventors: Winfried Bakalski; Werner Simbuerger
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2023-10-19
Anticipated expiration: 2035-04-29
Also published as: US9641201B2; DE102015106509A1; CN105049012A; KR101752544B1; US20150311922A1; CN105049012B; KR20150124921A

Abstract

Integrierte Hochfrequenzschaltung (102; 300), umfassend:eine Eingangsanschlussklemme,eine Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen,eine einstellbare Kapazität (104; 354), die mit der Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung (102; 300) gekoppelt ist;einen ersten einpoligen Mehrfach-Hochfrequenz-Schalter (103) mit einem Eingang, der mit der einstellbaren Kapazität (104; 354) gekoppelt ist, und einer Vielzahl von Ausgangsknoten, die mit der entsprechenden Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen gekoppelt sind, undeine digitale Schnittstelle (106) mit einem Eingang, der mit einer digitalen Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung gekoppelt ist, eine erste Ausgangsschnittstelle, die mit einer Steuerschnittstelle des ersten einpoligen Mehrfach-Hochfrequenz-Schalters (103) gekoppelt ist, und eine zweite Ausgangsschnittstelle, die mit der einstellbaren Kapazität (104; 354) gekoppelt ist, umfasst.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine elektronische Vorrichtung und insbesondere ein System und Verfahren für eine integrierte Hochfrequenz(HF, engl. Radio Frequency, RF, im Folgenden auch als Funkfrequenz bezeichnet)-Schaltung.
Hintergrund
HF-Schalter werden in einer Vielfalt von HF-Schaltungen verwendet, um verschiedene Funktionen zu implementieren. So kann ein HF-System, das unterschiedliche Signalisierungsverfahren über unterschiedliche Frequenzen verwendet, unter Verwendung eines Netzes von Antennenschaltern implementiert werden, um aus unterschiedlichen Arten von HF-Frontend-Schaltungen auszuwählen. Ein Beispiel einer solchen Schaltung ist ein Multistandard-Mobiltelefon, das Anrufe unter Verwendung unterschiedlicher Standards, wie beispielsweise Codemultiplex (Code Division Multiple Access, CDMA) oder das Globale System für Mobilkommunikationen (Global System for Mobile Communications, GSM) tätigen kann. Unter Verwendung eines HF-Schalters kann eine HF-Frontend-Schaltung, die für CDMA-Kommunikation optimiert ist, für CDMA-Anrufe verwendet werden, wohingegen eine HF-Frontend-Schaltung, die für GSM-Kommunikation optimiert ist, für GSM-Anrufe verwendet werden kann. Zusätzlichen können HF-Schalter verwendet werden, um einstellbare Anpassungsnetzwerke für Antennen und Leistungsverstärker zu implementieren und um Einstellungsabstimmung für Hochfrequenzfilter durch Dazu- und Abschalten und/oder Umgehen passiver Anpassungs- und Abstimmungselemente bereitzustellen.
So wie die Anzahl an Bändern ansteigt, die durch Multistandard-Mobilhandapparate unterstützt werden, gibt es einen entsprechenden Anstieg der Anzahl an Schaltern, Filtern, Verstärkern und Anpassungsnetzwerken und unterstützender Weiterleitung, die verwendet werden, um die Frontends derartiger Handapparate zu implementieren. In einigen Fällen können diese Komponenten unter Verwendung von Multi-Chipmodulen implementiert werden, in denen mehrere integrierte Schaltungen, HF-Filter und passive Komponenten untergebracht sind. Einige der technischen Herausforderungen, die mit dem Design derartiger Multistandardsysteme und Multi-Chipmodulen zusammenhängen, welche derartige Systeme unterstützen, sind das Weiterleiten von Verbindungsleitungen auf eine Weise, welche die ausgegebene Leistung berücksichtigt, die durch Übersprechkopplung zwischen Verbindungsleitungen, Trennung und Dämpfung verursacht werden, welche die HF-Leistung verschlechtern können.
Aus der DE 11 2008 000 067 T5 ist eine Schaltung bekannt, bei welcher eine einer Vielzahl von Antennen mit einem Mehrfachhochfrequenzschalter in Form einer Antennenschalteinheit ausgewählt ist. Des Weiteren ist ein Eingang des Arrays mit einer einstellbaren Kapazität in Form eines Kondensatorarrays gekoppelt.
Weitere Vorrichtungen, welche einen Mehrfachschalter sowie eine einstellbare Kapazität enthalten, sind aus der US 2012/0154017 A1 , der US 2011/0105055 A1 oder der US 2014/0009205 A1 bekannt.
Es ist daher eine Aufgabe, verbesserte Schaltungen und entsprechende Verfahren bereitzustellen, bei denen diese Nachteile überwunden oder abgemildert sind.
Kurzzusammenfassung
Es werden eine integrierte Hochfrequenzschaltung nach Anspruch 1, 11, 12 oder 14, eine Schaltung nach Anspruch 15 sowie ein Verfahren nach Anspruch 23 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsformen.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform weist eine integrierte Hochfrequenzschaltung (Radio Frequency Integrated Circuit, RFIC) eine einstellbare Kapazität, die mit einer Eingangsanschlussklemme der RFIC gekoppelt wird, und einen ersten einpoligen Mehrfach(Single-Pole Multiple-Throw, SPMT)-Hochfrequenz(Radio Frequency, HF)-Schalter mit einem Eingang, der mit der einstellbaren Kapazität gekoppelt wird, und einer Vielzahl von Ausgangsknoten auf, die mit einer entsprechenden Vielzahl von zweiten Ausgangsanschlussklemmen der RFIC gekoppelt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nun wird zum umfassenderen Verständnis der vorliegenden Erfindung und der damit verbundenen Vorteile auf die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen:

1 eine Ausführungsform eines HF-Schaltersystems darstellt;
2a bis d verschiedene Ausführungsformen programmierbarer Kondensatoren darstellen;
3a bis b beinhalten 3a, die eine Ausführungsform eines HF-Schalters unter Verwendung einer programmierbaren Parallelkapazität darstellt, und 3b, die eine beispielhafte programmierbare Parallelkapazität darstellt;
4 eine Ausführungsform einer Schalter- und Kondensator-Steuereinheit darstellt;
5a bis c eine weitere Ausführungsform von HF-Schaltsystemen und ein zugeordnetes Smith-Diagramm darstellen;
6 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens darstellt;
7 eine andere Ausführungsform eines HF-Schaltsystems darstellt; und
8 eine weitere Ausführungsform eines HF-Systems darstellt.

Entsprechende Bezugsziffern und -zeichen in unterschiedlichen Figuren bezeichnen, soweit nicht anders angegeben, einander entsprechende Teile. Die Figuren sind lediglich zur deutlichen Veranschaulichung der relevanten Aspekte der bevorzugten Ausführungsformen vorgesehen und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. Zur deutlicheren Darstellung bestimmter Ausführungsformen kann ein Buchstabe, der Variationen derselben Struktur, desselben Materials oder Prozesses anzeigt, einer Figurenziffer folgen.
Ausführliche Beschreibung von veranschaulichenden Ausführungsformen
Die Herstellung und Verwendung der aktuell bevorzugten Ausführungsformen werden im Folgenden ausführlich beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, dass die vorliegende Erfindung viele anwendbare erfinderische Konzepte bereitstellt, die in einer großen Vielfalt spezifischer Zusammenhänge ausgeführt werden können. Die hier erörterten spezifischen Ausführungsformen veranschaulichen lediglich einige spezifische Möglichkeiten zur Herstellung und Verwendung der Erfindung und sind nicht als Einschränkung des Schutzbereichs der Erfindung zu verstehen.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen in einem spezifischen Zusammenhang beschrieben: Ein System und Verfahren für eine integrierte Hochfrequenzschaltung (RFIC). Die Erfindung kann auch auf andere Systeme und Anwendungen angewendet werden, einschließlich andere Schaltungen, in denen Schalter für Hochfrequenzanwendungen verwendet werden, wie beispielsweise drahtlose und drahtgebundene Kommunikationssysteme, Radarsysteme und in Schaltungen, wie beispielsweise Oszillatoren, Empfangs-/Sendeschalter, Dämpfungsglieder, Leistungsverstärker-Bypass-Schaltungen, HF-Anpassungs- und HF-Filterschaltung im Allgemeinen.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist eine integrierte Schaltung einen einstellbaren Serienkondensator auf, der mit einem gemeinsamen Anschluss eines einpoligen Mehrfach(SPMT)-HF-Schalters gekoppelt wird. Beim Betrieb wird die Kapazität des einstellbaren Serienkondensators eingestellt, um eine HF-Anpassung an eine ausgewählte Last bereitzustellen, die mit dem Ausgang des SPMT-Schalters gekoppelt wird. In einigen Ausführungsformen können mehrere HF-Lasten mit den Ausgängen des SPMT-Schalters ohne Verwendung zusätzlicher Serienkondensatoren gekoppelt werden, um Anpassung an einzelne Lasten bereitzustellen, weil der einstellbare Serienkondensator die geforderte Serienkapazität bereitstellt. In einigen Ausführungsformen können eine digitale Schnittstelle und eine Nachschlagetabelle verwendet werden, um die Position des SPMT-Schalters und seiner zugehörigen Kapazitätseinstellung zu wählen. In einigen Ausführungsformen können die zahlreichen HF-Lasten zum Beispiel HF-Filterantennenanschlüsse und andere HF-Schaltungen aufweisen. Die Einstellung des einstellbaren Serienkondensators kann dergestalt gewählt werden, dass eine große Vielfalt an HF-Fehlanpassungen kompensiert werden kann. Dazu können zum Beispiel fehlangepasste charakteristische Impedanzen und PCB-abhängige Fehlanpassungen aufgrund asymmetrischer Leiterbahndimensionen und -Störungen gehören.
1 stellt eine Ausführungsform eines HF-Systems 100 dar, das eine Schalt-RFIC 102 aufweist, in der die Anschlussklemmen RF1 und RF2 mit einer Eingangsanschlussklemme HF_IN über einen HF-Schalter 102 selektiv gekoppelt werden. In einer Ausführungsform ist ein programmierbarer Kondensator 104 dazu eingestellt, eine HF-Anpassung zwischen den Anschlussklemmen HF_IN und RF1 und zwischen HF_IN und RF2 in Abhängigkeit von dem Zustand des HF-Schalters 103 bereitzustellen. Wie gezeigt, wird der Knoten RF1 mit Filter 112 gekoppelt und der Knoten RF2 wird mit Filter 120 gekoppelt. Die Filter 112 und 120 können unterschiedliche Eingangsimpendanzen aufweisen und/oder die Länge der Weiterleitung von dem Ausgang des HF-Schalters 103 zu dem Eingang von Filter 112 kann von der Länge von dem Ausgang des HF-Schalters 103 in den Eingang des Filters 120 unterschiedlich sein. In einigen Ausführungsformen kann die RFIC 102 auf derselben gedruckten Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) wie die Filter 112 und 120 angeordnet sein. Zusätzlich dazu kann der Verstärker 116 mit dem Ausgang von Filter 112 gekoppelt werden, und der Verstärker 124 kann mit dem Ausgang von Filter 120 gekoppelt werden. Die Verstärker 116 und 124 können zum Beispiel unter Verwendung von Verstärkern mit niedrigem Eigenrauschen (Low Noise Amplifiers, LNAs) oder anderen HF-Komponenten implementiert werden. Zusätzlich kann eine Kompensationsdrosselspule 108 verwendet werden, um das Signal HF_IN an den Eingang von HF IC 102 anzupassen, kann eine Kompensationsdrosselspule 110 verwendet werden, um den Ausgang von HF-Schalter 103 teilweise an den Eingang von Filter 112 anzupassen, und kann eine Kompensationsdrosselspule 118 verwendet werden, um den Ausgang von HF-Schalter 103 teilweise an den Eingang von Filter 120 anzupassen. In Ausführungsformen können diese Teilanpassungen mit der einstellbaren Serienkapazität des programmierbaren Kondensators 104 vorgenommen werden. Seriendrosselspulen 114 und 122 können zum Beispiel verwendet werden, um die Eingänge der Verstärker 116 beziehungsweise 124 anzupassen. In weiteren Ausführungsformen können mehr oder weniger Anpassungskomponenten als in 1 abgebildet verwendet werden. In weiteren alternativen Ausführungsformen können unterschiedliche Anpassungsnetztopologien verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Kompensationsdrosselspule anstelle von Seriendrosselspulen 114 und 122 verwendet werden und/oder Seriendrosselspulen können anstelle von Kompensationsdrosselspulen 108, 110 und 118 verwendet werden.
In einer Ausführungsform kann eine Steuereinheit 106 verwendet werden, um den Zustand von HF-Schalter 103 und dem programmierbaren Kondensator 104 zu steuern. Der Eingang von Steuereinheit 106 kann mit einem digitalen Bus DIG dergestalt gekoppelt werden, dass der Zustand von HF-Schalter 103 und dem programmierbaren Kondensator 104 außerhalb der RFIC 102 gesteuert werden kann. In einigen Ausführungsformen kann die Auswahl des Wertes des programmierbaren Kondensators 104 in Abhängigkeit von der Position des HF-Schalters 103 erfolgen. Diese Kapazitätswerte können zum Beispiel bei der Herstellung der Ausführungsform des HF-Systems 100 programmiert werden. Ein erster Kapazitätswert für den programmierbaren Kondensator 104, der eine Anpassung an Filter 112 bereitstellt, und ein zweiter Kapazitätswert für den programmierbaren Kondensator 104, der eine Anpassung an Filter 120 bereitstellt, können zum Beispiel in einem Speicher programmiert sein, wie beispielsweise einem nichtflüchtigen Speicher oder einem maskenprogrammierbaren ROM oder können in einer Nachschlagetabelle gespeichert sein, so dass der programmierbare Kapazitätswert von 104 von der ausgewählten Position des HF-Schalters 103 abhängt. Diese Kapazitätswerte können dergestalt bestimmt werden, dass ungleiche Leiterbahnlängen zwischen dem HF-Schalter 103 und den Filtern 112 und 120 hinsichtlich der Anpassung berücksichtigt werden.
In einer Ausführungsform kann der programmierbare Kondensator 104 unter Verwendung parasitärer Kapazitäten eines HF-Schalters implementiert werden. 2a stellt einen HF-Schalter dar, der MOS-Transistoren MSW aufweist, deren Lastwege in Serie gekoppelt werden und deren Gate-Verbindungen mit dem Gate-Spannungsgenerator VGATE über Serien-Gate-Widerstände RGATE gekoppelt werden. In der Ausführungsform von 2a sind interne Source-/Drain-Verbindungen über Widerstände RDS mit Erde gekoppelt. In einem Beispiel können die Widerstände RDS der Ausführungsform ungefähr 400 kQ betragen, wobei andere Werte verwendet werden können. Wie gezeigt, ist der Transistor MSW unter Verwendung einer NMOS-Vorrichtung implementiert, allerdings kann der Transistor MSW unter Verwendung einer PMOS-Vorrichtung oder einem anderen Transistortyp in einer CMOS-Bulk, CMOS-SOI unter Verwendung von Silizium auf Isolator (Silicon On Insulator, SOI) in Dünn- oder Dickfilm, GaAS-HEMTs oder einer anderen Technologie eines FET-Transistortyps implementiert sein. In einigen Fällen können auch PIN-Dioden verwendet werden.
Wie gezeigt haben MOS-Transistoren MSW Gate-Drain-Kapazitäten Cgd und Gate-Source-Kapazitäten Cgs. Wenn die Widerstände RGATE eine Impedanz aufweisen, die ausreichend größer als die Kapazitätsimpedanzen von Cgd und Cgs sind, werden diese parasitären Überlappungskapazitäten symmetrisch über alle MOS-Transistoren MSW gestreut, wenn die Transistoren MSW abgeschaltet sind. Folglich ist die Kapazität zwischen dem Eingangsknoten In und Ausgangsknoten Out ungefähr die Serienkombination von Gate-Drain-Kapazitäten Cgd und Gate-Source-Kapazitäten Cgs. 2b stellt eine alternative Ausführungsform von HF-Schalter dar, bei dem die Source-/Drain-Verbindungen von MOS-Transistoren MSW unter Verwendung von Serienwiderständen RDS vorgespannt sind.
In einer Ausführungsform wird das Stapeln von Transistoren in einer gemeinsamen Gate-Konfiguration verwendet, um eine HF-Kette ein- und auszuschalten. Angenommen RGATE hat einen hochohmigen Wert, dann kann die gesamte parasitäre OFF-Kapazität folgendermaßen ausgedrückt werden: $C_{o f f} = \frac{W Cgs}{2 N} * T H R O W C O U N T,$
wobei W die Transistorbreite, Cgs die Gate-/Source- und Gate-/Drain-Überlappungskapazität ist und N die Anzahl an in Serie gekoppelten Transistoren ist. THROWCOUNT ist als die Anzahl an Transistoren auf dem Schalter der Ausführungsform definiert. Wie in der vorstehenden Gleichung zu sehen, steigt die gesamte parasitäre OFF-Kapazität C_off, so wie N reduziert wird, und nimmt ab, so wie N ansteigt.
2c stellt eine einstellbare Kapazität gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In einer Ausführungsform kann ein HF-Schalter mit separat schaltbaren Serien-MOS-Transistoren MSW verwendet werden, um eine programmierbare Kapazität zu implementieren. Wie in der Äquivalenzschaltung auf der rechten Seite von 2c gezeigt, können die separat schaltbaren Serien-MOS-Transistoren MSW als eine Serienkombination von Kondensatoren dargestellt werden, die, wenn sie eingeschaltet sind, durch den Kanalwiderstand Rch von jedem einzelnen Transistor selektiv kurzgeschlossen werden. Folglich kann durch Ausschalten aller Transistoren MSW, eine minimale Serienkapazität gewählt werden. Durch Einschalten aller Transistoren MSW, außer einem, kann eine maximale Serienkapazität gewählt werden.
2d stellt ein Detail eines HF-Schaltsystems 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Wie gezeigt, wird ein erster Eingangsanschluss In1 über den HF-Schalter 202 mit dem Ausgangsanschluss Out gekoppelt. Wie gezeigt, werden die Gates der Serientransistoren MSW innerhalb des HF-Schalters 202 alle mit derselben Gate-Antriebsspannung des Gate gekoppelt. Daher wird HF-Schalter 202 entweder in einem hohen Impedanzmodus (d. h. der Schalter ist aus) oder einem niedrigen Impedanzmodus betrieben, in welchem der HF-Schalter 202 eine Gleichstromverbindung zwischen einem ersten Eingangsanschluss In1 und einem Ausgangsanschluss Out bereitstellt.
In einigen Ausführungsformen können die in 2a bis d dargestellten programmierbaren Kapazitäten unter Verwendung von Schaltungen und Verfahren implementiert werden, die in US-Patentanmeldung Nr. 14/243,338 , eingereicht am 2. April 2014, beschrieben werden, die hier durch Bezugnahme in vollem Umfang aufgenommen ist.
In einer Ausführungsform kann die Schaltung 204, die zwischen einem zweiten Eingangsanschluss In2 und einem Ausgangsanschluss Out gekoppelt wird, entweder als ein HF-Schalter verwendet werden, der einen Gleichstromweg bereitstellen kann, wenn die Gates aller Transistoren MSW aktiviert sind, oder sie kann als eine einstellbare Serienkapazität verwendet werden. Für die Verwendung als eine einstellbare Serienkapazität kann jedes einzelne Gate der Transistoren MSW individuell aktiviert und/oder deaktiviert werden. So lange mindestens einer der Transistoren MSW ausgeschaltet ist, ist ein kapazitiver Serienweg zwischen dem zweiten Eingangsanschluss In2 und einem Ausgangsanschluss Out hergestellt. Wie vorstehend erörtert, je größer die Anzahl an Transistoren MSW ist, die ausgeschaltet sind, desto niedriger ist die Serienkapazität. Andererseits kann eine höhere Serienkapazität durch Aktivieren aller außer einem der Transistoren MSW implementiert werden. In einigen Ausführungsformen können zur Isolierung des ersten Eingangsanschlusses In1 von dem Ausgangsanschluss Out und/oder zum Isolieren des zweiten Eingangsanschlusses In2 von dem Ausgangsanschluss Out (nicht gezeigte) Umgehungsschalter mit dem ersten Eingangsanschluss In1 und dem zweiten Eingangsanschluss In2 gekoppelt werden, um Signale daran zu hindern, dass sie sich durch die parasitäre Serienkapazität ausbreiten, wenn der entsprechende Schalter ausgeschaltet sein soll.
Die Schaltkreise der Ausführungsform können ebenfalls unter Verwendung eines parallelen programmierbaren Kondensators implementiert werden, wie in Bezug auf die Schalt-RFIC 300 in 3 dargestellt. In einer Ausführungsform weist die Schalt-RFIC 300 einen parallelen programmierbaren Kondensator 354 auf, der mit dem HF-Schalter 103 gekoppelt wird, der den Eingangsknoten HF_IN entweder mit einem Ausgangsknoten RF1 oder Ausgangsknoten RF2 selektiv koppelt. Die Einstellungen für den HF-Schalter 103 und den parallelen programmierbaren Kondensator 354 können unter Verwendung der Steuereinheit 106 gewählt werden. In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit 106 über den digitalen Bus DIG adressierbar.
In einigen Ausführungsformen kann der programmierbare Parallelkondensator 354 unter Verwendung einer herkömmlichen programmierbaren Parallelkapazitätsschaltung implementiert werden, wie beispielsweise die digital abstimmbare Kondensatorschaltung 350, die in 3b dargestellt ist. Die digital abstimmbare Kondensatorschaltung 350 weist binär gewichtete Kapazitäten 304, 306, 308, 310 und 312 auf, die jede mit Serienschaltern 320, 322, 324, 326 beziehungsweise 328 gekoppelt wird, von denen jeder unter Verwendung von Serien-NMOS-Vorrichtungen 316 und Gate-Widerstand 318 implementiert ist. Die Werte der Kapazitäten 304, 306, 308, 310 und 312 betragen 8 pF, 4 pF, 2 pF, 1 pF beziehungsweise 0,5 pF. Jeder der Kondensatoren 304, 306, 308, 310 und 312 wird mit dem Knoten 302 sowie auch mit einem elektrostatischen Entladungsschutz-Transistor (ESD-Schutz-Transistor) 313 gekoppelt. Die am Knoten 302 vorhandene Kapazitätsgröße kann unter Verwendung digitaler Signale D4, D3, D2, D1 und D0 gesteuert werden. Wenn Signal D3 zum Beispiel auf einem logischen Hoch ist und dadurch den Serienschalter 322 einschaltet, und die Signale D4, D2, D1 und D0 niedrig sind, wodurch die Schalter 320, 324, 326 und 328 ausgeschaltet werden, dann beträgt die am Knoten 302 vorhandene kapazitive Last ungefähr 4 pF. Gleichfalls, falls alle Signale D3, D2, D1 und D0 auf dem logischen Hoch sind, dann beträgt die am Knoten 302 vorhandene Last 15,5 pF. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger als fünf parallel schaltbare Verzweigungen verwendet werden. Zusätzlich können die verschiedenen Verzweigungskapazitäten unterschiedliche Werte haben, als die in 3 gezeigten.
In einigen Ausführungsformen können die unter Bezugnahme auf 3a bis b beschriebenen programmierbaren Kapazitäten unter Verwendung von Schaltungen und Verfahren implementiert werden, die in US-Patentanmeldung Nr. 13/894,096 , angemeldet am 14. Mai 2013 und US-Patentanmeldung Nr. 14/060,341 , angemeldet am 22. Oktober 2013, beschrieben werden, wobei diese Anmeldungen hier durch Bezugnahme in vollem Umfang mit aufgenommen sind.
4 stellt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Steuereinheit dar, die zum Beispiel verwendet werden kann, um die in 1 und 3a gezeigte Steuereinheit 106 zu implementieren. Die Steuereinheit 400 weist eine serielle Schnittstelle 402 auf, die mit einem digitalen Bus DIG gekoppelt wird. Die serielle Schnittstelle 402 kann zum Beispiel unter Verwendung einer SPI-Schnittstelle und I2C-Schnittstelle, MIPI/RFFE oder einer anderen in der Technik bekannten seriellen Schnittstelle implementiert werden. In alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die serielle Schnittstelle 402 ebenfalls unter Verwendung einer parallelen Schnittstelle implementiert werden. Der Ausgang Out der seriellen Schnittstelle 402 ist mit dem Eingang einer Nachschlagetabelle 404 gekoppelt, welche die erforderlichen Informationen enthält, um den HF-Schalter und den einstellbaren Kondensator zu adressieren. In einigen Ausführungsformen können die Inhalte der Nachschlagetabelle 404 unter Verwendung eines nichtflüchtigen Speichers, Sicherungen, maskenprogrammierbaren Speichers oder anderen in der Technik bekannten programmierbaren Schaltungen und Verfahren programmierbar sein.
In einer Ausführungsform kann die Nachschlagetabelle 404 programmiert sein, um ein Kapazitätssteuerwort bereitzustellen, das einen einstellbaren Kondensator so programmiert, dass er einen Kapazitätswert hat, der eine Impedanzanpassung zwischen dem Eingang und dem Ausgang einer Ausführungsform des HF-Schalters bereitstellt. In einigen Ausführungsformen können diese Kapazitätswerte durch eine Platine oder einen Systemhersteller während der Produktion des HF-Systems programmiert werden.
In 5a ist ein HF-System 500 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie gezeigt, weist die RFIC 502 eine Anzahl an HF-Schaltern 504, 512, 508 und 510 auf, die konfiguriert sind, um das Eingangssignal ANT1 mit einem der LNAs 536a bis 536e über einen Superanschlussschalter 504, programmierbaren Kondensator 506, SP6T HF-Schalter 508 und HF-Filter 530a bis e zu koppeln, und um das Eingangssignal ANT2 mit einem der LNAs 536f bis 536j über einen Superanschlussschalter 512, programmierbaren Kondensator 514, SP6T-HF-Schalter 510 und HF-Filter 530f bis j zu koppeln. Die LNAs 536a bis j können zum Beispiel mit einer zusätzlichen (nicht gezeigten) Schaltungsanordnung gekoppelt werden. Die programmierbaren Kondensatoren 506 und 514 können gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen des programmierbaren Kondensators implementiert werden. Die Superanschlussschalter 504, 512 und 516 können unter Verwendung von SPDT-HF Schaltern mit einer sehr niedrigen Dämpfung, zum Beispiel weniger als 0,1 dB oder 0,2 dB implementiert werden. Jeder HF-Schalter 504, 508, 510, 512 und 516 und programmierbare Kondensator 506 und 514 wird über eine Steuereinheit 160 gesteuert, die mit dem digitalen Bus DIG verbunden ist.
Die RFIC 502 weist des Weiteren den Superanschlussschalter 516 und ein Filternetz 518 auf, das verwendet werden kann, um ein Sendesignal, das mit einem Pin TX gekoppelt wird, an eines der Signale ANT1 und ANT2 weiterzuleiten. In einigen Ausführungsformen kann das Filternetz 518 aus einem Duplexer bestehen. Der Pin TX kann zum Beispiel mit ANT1 über die Superanschlussschalter 516 und 504 gekoppelt werden und kann mit ANT2 über die Superanschlussschalter 516 und 512 gekoppelt werden. Als Alternative kann ein Sendesignal an ANT1 über das Filter 518 und den Superanschlussschalter 504 weitergeleitet werden und/oder kann an ANT2 über das Filter 518 und den Superanschlussschalter 512 weitergeleitet werden.
In einer Ausführungsform wird der programmierbare Kondensator 506 durch Steuereinheit 160 eingestellt, um eine HF-Anpassung zwischen ANT1 und einem HF-Ausgangsanschluss oder einer 50 Q Endung bereitzustellen, die durch den SP6T-HF-Schalter 508 ausgewählt wird. Auf ähnlich Weise wird der programmierbare Kondensator 514 durch die Steuereinheit 160 eingestellt, um eine HF-Anpassung zwischen ANT2 und einem HF-Ausgangsanschluss oder 50 Q Endung bereitzustellen, die durch den SP6T-HF-Schalter 510 ausgewählt wird. Wie gezeigt, werden die Ausgangsanschlüsse der RFIC 502 durch einen der HF-Filter 530a bis j gefolgt von den LNAs 536a bis j geladen. In dem dargestellten Beispiel werden die Querinduktanzen 532a bis j mit dem Eingang der entsprechenden HF-Filter 530a bis j gekoppelt, und die Serieninduktanzen 534a bis j werden zwischen den entsprechenden HF-Filtern 530a bis j und den LNAs 536a bis j gekoppelt. Die Eingänge ANT1 und ANT2 werden mit den Kompensationsdrosselspulen 540 beziehungsweise 542 geladen.
Es ist zu beachten, dass das HF-System 500 und die RFIC 502 nur eins von vielen möglichen Implementierungsbeispielen der Ausführungsform der Schalter-RFICs ist. In alternativen Ausführungsformen kann die RFIC 502 eine unterschiedliche Anzahl an Superanschlussschaltern, SPMT-Schaltern und programmierbaren Kondensatoren aufweisen. Darüber hinaus kann der SP6T in anderen Ausführungsformen unter Verwendung von SPxT-HF-Schaltern mit mehr oder weniger als sechs Ausgangsanschlüssen implementiert werden. Es sollte des Weiteren beachtet werden, dass die Konfiguration der in den Figuren dargestellten verschiedenen Filter, Anpassungsnetze und Verstärker nur eins von vielen Beispielen ist. In alternativen Ausführungsformen kann das HF-System 500 unterschiedlich konfigurierte HF-Komponenten, wie beispielsweise mehr oder weniger HF-Filter, unterschiedliche Anpassungsnetztopologien, gemeinsam genutzte oder gemultiplexte LNAs und dergleichen aufweisen, sind allerdings nicht darauf beschränkt.
5b stellt ein HF-System 550 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Das HF-System 550 weist die RFIC 552, die ähnlich der in 5a gezeigten RFIC 502 ist, mit den zusätzlichen programmierbaren Parallelkondensatoren 556 und 558 auf. Unter Verwendung zusätzlicher programmierbarer Parallelkondensatoren 556 und 558 können die im HF-System 500 von 5a gezeigten Querinduktanzen 532a bis j entfallen, wodurch in einigen Ausführungsformen Platinenfläche eingespart und die Komponentenzahl und Systemkosten reduziert werden.
5c zeigt ein Smith-Diagramm 580, das darstellt wie die Anpassung hinsichtlich des HF-Systems 550 von 5b erreicht wird. Auf dem Smith-Diagramm 580 stellt Punkt 582 die Eingangsimpedanz eines SAW-Filters dar. Wie gezeigt, wird die Impedanz am Punkt 582 unter Verwendung einer Länge einer 100 Q Übertragungsleitung zu Punkt 584 umgewandelt. In einigen Ausführungsformen beträgt diese Länge der Übertragungsleitung wenige Millimeter. Als Nächstes wird Punkt 584 unter Verwendung einer Serienkapazität zu Punkt 586 umgewandelt, wie beispielsweise einer in 5b gezeigten programmierbaren Serienkapazität 506 oder 514. Zuletzt wird Punkt 586 zu einem angepassten Zustand am Punkt 588 in der Mitte des Smith-Diagramms 580 unter Verwendung einer Parallelkapazität umgewandelt, wie beispielsweise die in 5b gezeigte programmierbare Parallelkapazität 556 oder 558. Es ist zu beachten, dass das Smith-Diagramm 580 nur eine von vielen beispielhaften Ausführungsformen ist, wie eine Ausführungsform von programmierbaren Kondensatoren verwendet werden kann, um Anpassung in HF-Systemen bereitzustellen.
6 stellt eine Ausführungsform eines Verfahrens 600 zum Betreiben eines HF-Systems dar. In Schritt 602 wird eine Schalterstellung ausgewählt. In einer Ausführungsform bezieht sich die Schalterstellung auf einen einpoligen Mehrfach(SPMT)-Hochfrequenz(HF)-Schalter mit einem Eingang, der mit einer Eingangsanschlussklemme einer RFIC gekoppelt wird, und einer Vielzahl von Ausgangsknoten, die mit einer entsprechenden Vielzahl von zweiten Ausgangsanschlussklemmen der RFIC gekoppelt werden. In Schritt 604 wird eine Kapazitätseinstellung eines einstellbaren Kondensators gewählt, der mit der Eingangsanschlussklemme der RFIC und dem Eingang des SPMT-Schalters gekoppelt wird.
Es ist zu verstehen, dass die Ausführungsform der HF-Schaltersysteme auf eine Vielfalt von Anwendungen angewendet werden kann. Der in 1a bis c dargestellte SP4T-HF-Schalter kann zum Beispiel unter Verwendung der Ausführungsform der HF-Schaltertreiberschaltungen implementiert werden. Andere Anwendungen, in denen HF-Schalter verwendet wurden, können ebenfalls unter Verwendung der Ausführungsform der HF-Schaltertreiberschaltungen implementiert werden.
7 stellt eine andere Ausführungsform des HF-Schaltsystems 700 dar, in welchem der Ausgang der Verstärker 710, 712 und 714 zu einem einzelnen Ausgangsknoten Out über die RFIC 702 gemultiplext wird, die den HF-Schalter 704, den programmierbaren Serienkondensator 706 und den programmierbaren Parallelkondensator 708 aufweist. In einer Ausführungsform sind die Verstärker 710, 712 und 714 LNAs und der Knoten Out kann mit einem Frontend einer HF-Schaltung gekoppelt werden, und der Ausgang von einem der LNAs kann unter Verwendung des HF-Schalters 704 ausgewählt werden. Als Alternative können die Ausgänge von anderen Arten von Verstärkern zu anderen Schaltungsarten weitergeleitet werden. In einigen Ausführungsformen können der programmierbare Serienkondensator 706 und der programmierbare Parallelkondensator 708 verwendet werden, um Anpassung bereitzustellen und sie können ebenfalls verwendet werden, um die maximale Verstärkung innerhalb eines Frequenzbands zu zentrieren. In weiteren Ausführungsformen kann die RFIC 702 mehr oder weniger als die gezeigten drei Eingangsanschlüsse haben.
8 stellt das HF-System 800 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, in der dargestellt wird, wie der Sender/Empfänger 802 mit mehreren Empfangs- und Sendekanälen mit den System-Schnittstellenanschlüssen 830 und 832 über die HF-Filter 816 verbunden werden kann. Wie gezeigt, können die Komponenten, die mit dem Sender/Empfänger 802 gekoppelt werden, die HF-Filter 804 und 808, LNAs 806, abstimmbaren Schaltnetze 810 und 811 und schaltbaren Leistungsverstärker (Power Amplifiers, PAs) 818 aufweisen. In einer Ausführungsform weisen die abstimmbaren Schaltnetze 810 und 811 die SPMT-Schalter 812a und 812b und einstellbaren Kondensatoren 814a und 814 auf, die eingestellt werden können, um eine HF-Anpassung mit den Eingängen und dem Ausgang der Filter 808 wie hierin beschrieben zu erreichen. Wie gezeigt, ist die schaltbare PA-Schaltung 818 mit den Sendeausgängen des Senders/Empfängers 802 gekoppelt. Das abstimmbare Schaltnetz 811 ist konfiguriert, um verschiedene Ausgänge der schaltbaren PA-Schaltung 818 und verschiedene Empfangseingänge des Senders/Empfängers 802 an den Schnittstellenanschluss 832 weiterzuleiten. Die einstellbaren Kondensatoren 814a und 814b des abstimmbaren Schaltnetzes 811 können verwendet werden, um den Schnittstellenanschluss 832 an die verschiedenen Komponenten anzupassen, die mit den Anschlüssen der SPMT-Schalter 812a und 812b des abstimmbaren Schaltnetzes 811 gekoppelt werden.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform weist eine integrierte Hochfrequenzschaltung (RFIC) eine einstellbare Kapazität, die mit einer Eingangsanschlussklemme der RFIC gekoppelt wird, und einen ersten einpoligen Mehrfach (SPMT) - Hochfrequenz (HF) -schalter mit einem Eingang, der mit der einstellbaren Kapazität gekoppelt wird, und eine Vielzahl von Ausgangsknoten auf, die mit einer entsprechenden Vielzahl von zweiten Ausgangsanschlussklemmen der RFIC gekoppelt wird. Die einstellbare Kapazität kann unter Verwendung einer einstellbaren Parallelkapazität implementiert werden, die eine Vielzahl von schaltbaren Kapazitäten aufweisen kann, die parallel gekoppelt sind. Die RFIC kann des Weiteren einen zweiten SPMT-HF-Schalter aufweisen, der zwischen der einstellbaren Kapazität und dem ersten SPMT-HF-Schalter gekoppelt wird. In einer Ausführungsform wird ein erster Ausgang des zweiten SPMT-HF-Schalters mit dem Eingang des ersten SPMT-HF-Schalters gekoppelt. Die RFIC kann des Weiteren einen dritten SPMT-HF-Schalter mit einem Eingang aufweisen, der mit einer dritten Eingangsanschlussklemme der RFIC gekoppelt wird, und ein zweiter Ausgang des zweiten SPMT-HF-Schalters wird mit einem Ausgang des dritten SPMT-HF-Schalters gekoppelt. In einigen Ausführungsformen ist die Vielzahl von zweiten Ausgangsanschlussklemmen der RFIC konfiguriert, um mit HF-Filtern gekoppelt zu werden.
In einer Ausführungsform weist die RFIC des Weiteren eine digitale Schnittstelle mit einem Eingang, der mit einer digitalen Eingangsanschlussklemme der RFIC gekoppelt wird, eine erste Ausgangsschnittstelle, die mit einer Steuerschnittstelle des ersten SPMT-HF-Schalters gekoppelt wird, und eine zweite Ausgangsschnittstelle auf, die mit der einstellbaren Kapazität gekoppelt wird. Die einstellbare Kapazität kann einen ersten Knoten, der mit einer Eingangsanschlussklemme der RFIC gekoppelt wird, und einen zweiten Knoten aufweisen, der mit dem Eingang des HF-Schalters gekoppelt wird. In einigen Ausführungsformen weist die einstellbare Kapazität eine Vielzahl von Schalttransistoren auf, die in Serie gekoppelt werden. Eine Kapazität der einstellbaren Kapazität kann Gate-/Drain- und Gate-/Source-Kapazitäten der Vielzahl von Schalttransistoren aufweisen. In einem Beispiel ist mindestens einer der Vielzahl der Vielzahl von Schalttransistoren während des Betriebs offen.
In einer Ausführungsform umfasst die einstellbare Kapazität eine Vielzahl von schaltbaren Kapazitäten, die in Serie gekoppelt werden. Die einstellbare Kapazität kann eine erste einstellbare Kapazität aufweisen, die zwischen der Eingangsanschlussklemme und dem ersten SPMT-Schalter in Serie gekoppelt wird. In einer Ausführungsform weist die einstellbare Kapazität des Weiteren eine zweite einstellbare Kapazität auf, die zwischen der ersten einstellbaren Kapazität und einem Referenzknoten im Nebenschluss gekoppelt wird.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform weist eine Schaltung eine integrierte Hochfrequenzschaltung (RFIC) mit einer einstellbaren Kapazität mit einem ersten Knoten, der mit einer Eingangsanschlussklemme der RFIC gekoppelt wird; einen ersten einpoligen Mehrfach(SPMT)-Hochfrequenz(HF)-Schalter mit einem Eingang, der mit einem zweiten Knoten der einstellbaren Kapazität gekoppelt wird, und eine Vielzahl von Ausgangsknoten, die mit einer entsprechenden Vielzahl von zweiten Ausgangsanschlussklemmen der RFIC gekoppelt werden; und eine Steuereinheit auf, die mit einer Steuerschnittstelle der einstellbaren Kapazität und einer Steuerschnittstelle des ersten SPMT-Schalters gekoppelt wird. Die Schaltung weist des Weiteren eine Vielzahl von Lastschaltungen auf, die mit der entsprechenden Vielzahl von zweiten Ausgangsanschlussklemmen der RFIC gekoppelt werden.
In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit konfiguriert, um der einstellbaren Kapazität eine Steuereinstellung zuzuweisen, die einer ausgewählten Stellung des ersten SPMT-Schalters entspricht. Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, um der einstellbaren Kapazität eine Einstellung zuzuweisen, die einer der Vielzahl von Lastschaltungen eine HF-Anpassung bereitstellt, die einer ausgewählten Stellung des ersten SPMT entspricht. In einer Ausführungsform weist die Vielzahl von Lastschaltungen eine Vielzahl von HF-Filtern, mindestens einen Verstärker mit niedrigem Eigenrauschen (LNA), der mit einem Ausgang von einem der Vielzahl von HF-Filtern gekoppelt wird, und/oder eine digitale Schnittstelle auf, die mit einem Eingang der RFIC gekoppelt wird. Die Schaltung kann ebenfalls einen HF-Leistungsverstärker (PA) mit einem Ausgang aufweisen, der mit einer der zweiten Ausgangsanschlussklemmen der RFIC gekoppelt wird.
In einer Ausführungsform sind die RFIC und die Vielzahl von Lastschaltungen auf einer Leiterplatte angeordnet. Diese Leiterplatte kann eine erste leitfähige Leiterbahn, die zwischen einer ersten der Vielzahl von zweiten Ausgangsanschlussklemmen der RFIC und einer ersten der Vielzahl von Lastschaltungen gekoppelt wird, und eine zweite leitfähige Leiterbahn aufweisen, die zwischen einer ersten der Vielzahl von zweiten Ausgangsanschlussklemmen der RFIC und einer ersten der Vielzahl von Lastschaltungen gekoppelt wird. Eine Länge der ersten leitfähigen Leiterbahn unterscheidet sich von einer Länge der zweiten leitfähigen Leiterbahn.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein Verfahren zum Betreiben eines Hochfrequenz(HF)-Systems das Auswählen einer Schalterstellung eines ersten einpoligen Mehrfach(SPMT)-Hochfrequenz(HF)-Schalters mit einem Eingang, der mit einer Eingangsanschlussklemme einer RFIC gekoppelt wird, und einer Vielzahl von Ausgangsknoten auf, die mit einer entsprechenden Vielzahl von zweiten Ausgangsanschlussklemmen der RFIC gekoppelt werden. Das Verfahren weist des Weiteren das Auswählen einer Kapazitätseinstellung eines einstellbaren Kondensators auf, der mit der Eingangsanschlussklemme der RFIC und dem Eingang des SPMT-Schalters gekoppelt wird. Der einstellbare Kondensator kann einen einstellbaren Serienkondensator aufweisen, der zwischen der Eingangsanschlussklemme der RFIC und dem Eingang des SPMT-Schalters gekoppelt wird.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren des Weiteren das Bestimmen der ausgewählten Kapazitätseinstellung. Die ausgewählte Kapazitätseinstellung wird bestimmt, um eine HF-Anpassung zwischen der Eingangsanschlussklemme der RFIC und der zweiten Ausgangsanschlussklemme entsprechend der ausgewählten Schalterstellung bereitzustellen. Das Verfahren kann des Weiteren das Empfangen eines HF-Signals an der Eingangsanschlussklemme der RFIC und das Befördern des empfangenen HF-Signals an einen Filter aufweisen, der mit der zweiten Ausgangsanschlussklemme entsprechend der ausgewählten Schalterstellung gekoppelt ist. Das Verfahren kann ebenfalls das Verstärken eines Ausgangs des Filters aufweisen.
Vorteile von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Möglichkeit aufweisen, mehrere HF-Lasten mit Ausgängen eines SPMT-Schalters ohne Verwendung zusätzlicher Serienkondensatoren zu koppeln, um Anpassung an die einzelnen Lasten bereitzustellen, weil der einstellbare Serienkondensator die geforderte Serienkapazität bereitstellt. So gesehen, kann Platinenplatz eingespart werden und Kopplung und Übersprechen können reduziert werden.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf veranschaulichende Ausführungsformen beschrieben wurde, ist diese Beschreibung keinesfalls als den Sinn einschränkend zu verstehen. Verschiedene Modifikationen und Kombinationen der veranschaulichten Ausführungsformen sowie andere Ausführungsformen der Erfindung sind für Fachleute auf diesem Gebiet der Technik durch Bezugnahme auf die Beschreibung offenkundig. Die Ausführungsform der Schaltertreiber könnte zum Beispiel verwendet werden, um Oszillatoren abzustimmen, indem Kondensatoren und andere Abstimmungskomponenten ein- und ausgeschaltet werden. Die Ausführungsform von Schaltertreiberschaltungen kann ebenfalls auf Empfangs-/Sende-Schalter, Dämpfungsglieder, Leistungsverstärker-Bypass-Schaltungen, HF-Anpassung, HF-Filterschaltung im Allgemeinen, sowie auch andere Arten von Schaltungen und Systemen angewendet werden.

Claims

Integrierte Hochfrequenzschaltung (102; 300), umfassend: eine Eingangsanschlussklemme, eine Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen, eine einstellbare Kapazität (104; 354), die mit der Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung (102; 300) gekoppelt ist; einen ersten einpoligen Mehrfach-Hochfrequenz-Schalter (103) mit einem Eingang, der mit der einstellbaren Kapazität (104; 354) gekoppelt ist, und einer Vielzahl von Ausgangsknoten, die mit der entsprechenden Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen gekoppelt sind, und eine digitale Schnittstelle (106) mit einem Eingang, der mit einer digitalen Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung gekoppelt ist, eine erste Ausgangsschnittstelle, die mit einer Steuerschnittstelle des ersten einpoligen Mehrfach-Hochfrequenz-Schalters (103) gekoppelt ist, und eine zweite Ausgangsschnittstelle, die mit der einstellbaren Kapazität (104; 354) gekoppelt ist, umfasst.
Integrierte Hochfrequenzschaltung (102; 300) nach Anspruch 1, wobei die einstellbare Kapazität (104; 354) eine einstellbare Parallelkapazität umfasst.
Integrierte Hochfrequenzschaltung (102; 300) nach Anspruch 2, wobei die einstellbare Parallelkapazität eine Vielzahl von schaltbaren Kapazitäten umfasst, die parallel gekoppelt sind.
Integrierte Hochfrequenzschaltung (102; 300) nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die integrierte Hochfrequenzschaltung des Weiteren einen zweiten Mehrfach-Hochfrequenz-Schalter umfasst, der zwischen die einstellbare Kapazität (104; 354) und den ersten Mehrfach-Hochfrequenz-Schalter gekoppelt ist.
Integrierte Hochfrequenzschaltung (102; 300) nach Anspruch 4, wobei ein erster Ausgang des zweiten Mehrfach-Hochfrequenz-Schalters mit dem Eingang des ersten Mehrfach-Hochfrequenz-Schalters gekoppelt ist.
Integrierte Hochfrequenzschaltung (102; 300) nach Anspruch,4 oder 5, wobei die integrierte Hochfrequenzschaltung des Weiteren eine zweite Eingangsanschlussklemme und einen dritten Mehrfach-Hochfrequenz-Schalter mit einem Eingang umfasst, der mit der zweiten Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung gekoppelt ist, wobei ein zweiter Ausgang des zweiten Mehrfach-Hochfrequenz-Schalters wird mit einem Ausgang des dritten Mehrfach-Hochfrequenz-Schalters gekoppelt ist.
Integrierte Hochfrequenzschaltung (102; 300) nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen der integrierten Hochfrequenzschaltung eingerichtet ist, mit Hochfrequenz-Filtern gekoppelt zu werden.
Integrierte Hochfrequenzschaltung nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die einstellbare Kapazität (104; 354) einen ersten Knoten, der mit einer Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung (102; 300) gekoppelt ist, und einen zweiten Knoten, der mit dem Eingang des Mehrfach-Hochfrequenz-Schalters (103) gekoppelt ist, aufweist.
Integrierte Hochfrequenzschaltung nach Anspruch 8, wobei die einstellbare Kapazität eine Vielzahl von Schalttransistoren umfasst, die in Reihe gekoppelt sind.
Integrierte Hochfrequenzschaltung nach Anspruch 9, wobei eine Kapazität der einstellbaren Kapazität Gate-/Drain- und Gate-/Source-Kapazitäten der Vielzahl von Schalttransistoren umfasst.
Integrierte Hochfrequenzschaltung (102; 300), umfassend: eine Eingangsanschlussklemme, eine Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen, eine einstellbare Kapazität (104; 354), die mit der Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung (102; 300) gekoppelt ist; einen ersten einpoligen Mehrfach-Hochfrequenz-Schalter (103) mit einem Eingang, der mit der einstellbaren Kapazität (104; 354) gekoppelt ist, und einer Vielzahl von Ausgangsknoten, die mit der entsprechenden Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen gekoppelt sind, wobei die einstellbare Kapazität (104; 354) einen ersten Knoten, der mit einer Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung (102; 300) gekoppelt ist, und einen zweiten Knoten, der mit dem Eingang des Mehrfach-Hochfrequenz-Schalters (103) gekoppelt ist, aufweist, und wobei die einstellbare Kapazität eine Vielzahl von Schalttransistoren umfasst, die in Reihe gekoppelt sind, wobei mindestens ein Schalttransistor der Vielzahl von Schalttransistoren während des Betriebs offen ist.
Integrierte Hochfrequenzschaltung (102; 300), umfassend: eine Eingangsanschlussklemme, eine Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen, eine einstellbare Kapazität (104; 354), die mit der Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung (102; 300) gekoppelt ist; einen ersten einpoligen Mehrfach-Hochfrequenz-Schalter (103) mit einem Eingang, der mit der einstellbaren Kapazität (104; 354) gekoppelt ist, und einer Vielzahl von Ausgangsknoten, die mit der entsprechenden Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen gekoppelt sind, wobei die einstellbare Kapazität (104; 354) eine Vielzahl von schaltbaren Kapazitäten umfasst, die in Reihe gekoppelt sind.
Integrierte Hochfrequenzschaltung nach einem der Ansprüche 1-12, wobei die einstellbare Kapazität (104; 354) eine erste einstellbare Kapazität umfasst, die zwischen der Eingangsanschlussklemme und dem ersten Mehrfach-Hochfrequenz-Schalter in Reihe gekoppelt ist.
Integrierte Hochfrequenzschaltung (102; 300), umfassend: eine Eingangsanschlussklemme, eine Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen, eine einstellbare Kapazität (104; 354), die mit der Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung (102; 300) gekoppelt ist; einen ersten einpoligen Mehrfach-Hochfrequenz-Schalter (103) mit einem Eingang, der mit der einstellbaren Kapazität (104; 354) gekoppelt ist, und einer Vielzahl von Ausgangsknoten, die mit der entsprechenden Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen gekoppelt sind, wobei die einstellbare Kapazität (104; 354) eine erste einstellbare Kapazität umfasst, die zwischen der Eingangsanschlussklemme und dem ersten Mehrfach-Hochfrequenz-Schalter in Reihe gekoppelt ist, und wobei die einstellbare Kapazität des Weiteren eine zweite einstellbare Kapazität umfasst, die zwischen die erste einstellbare Kapazität und einem Referenzknoten als Nebenschluss gekoppelt ist.
Schaltung, umfassend: eine integrierte Hochfrequenzschaltung (102; 300), umfassend: eine einstellbare Kapazität (104; 354) mit einem ersten Knoten, der mit einer Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung (102; 300) gekoppelt ist, einen ersten einpoligen Mehrfach-Hochfrequenz-Schalter (103) mit einem Eingang, der mit einem zweiten Knoten der einstellbaren Kapazität (104; 354) gekoppelt ist, und einer Vielzahl von Ausgangsknoten, die mit einer entsprechenden Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen der integrierten Hochfrequenzschaltung gekoppelt sind, und eine Steuerung (106), die mit einer Steuerschnittstelle der einstellbaren Kapazität und einer Steuerschnittstelle des ersten Mehrfach-Hochfrequenz-Schalters gekoppelt ist; und wobei die Schaltung weiter umfasst: eine Vielzahl von Lastschaltungen (110-124), die mit der entsprechenden Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen der integrierten Hochfrequenzschaltung (102; 300) gekoppelt sind.
Schaltung nach Anspruch 15, wobei die Steuerung (106) eingerichtet ist, der einstellbaren Kapazität eine Steuereinstellung zuzuweisen, die einer ausgewählten Stellung des ersten Mehrfach-Hochfrequenz-Schalters (103) entspricht.
Schaltung nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Steuerung eingerichtet ist, der einstellbaren Kapazität eine Einstellung zuzuweisen, die einer der Vielzahl von Lastschaltungen (110-124) eine Hochfrequenz-Anpassung bereitstellt, die einer ausgewählten Stellung des ersten Mehrfach-Hochfrequenz-Schalters (103) entspricht.
Schaltung nach einem der Ansprüche 15-17, wobei die Vielzahl von Lastschaltungen (110-124) eine Vielzahl von Hochfrequenz-Filtern umfasst.
Schaltung nach Anspruch 18, des Weiteren mindestens einen Verstärker (116; 124) mit niedrigem Eigenrauschen umfassend, der mit einem Ausgang eines der Vielzahl von Hochfrequenz-Filtern gekoppelt ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 15-19, wobei die Steuerung (106) eine digitale Schnittstelle umfasst, die mit einem Eingang der integrierten Hochfrequenzschaltung gekoppelt ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 15-20, wobei: die integrierte Hochfrequenzschaltung (102; 300) und die Vielzahl von Lastschaltungen (110-124) auf einer Leiterplatte angeordnet sind; und die Leiterplatte umfasst: eine erste leitfähige Leiterbahn, die zwischen einer ersten der Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen der integrierten Hochfrequenzschaltung (102; 300) und einer ersten der Vielzahl von Lastschaltungen gekoppelt ist, und eine zweite leitfähige Leiterbahn, die zwischen einer ersten der Vielzahl von zweiten Ausgangsanschlussklemmen der integrierten Hochfrequenzschaltung (102; 300) und einer ersten der Vielzahl von Lastschaltungen gekoppelt ist, wobei sich eine Länge der ersten leitfähigen Leiterbahn von einer Länge der zweiten leitfähigen Leiterbahn unterscheidet.
Schaltung nach einem der Ansprüche 15-21, des Weiteren einen Hochfrequenz-Leistungsverstärker mit einem Ausgang umfassend, der mit einer der Ausgangsanschlussklemmen der integrierten Hochfrequenzschaltung (102; 300) gekoppelt ist.
Verfahren zum Betreiben eines Hochfrequenz-Systems, wobei das Verfahren mit der Schaltung nach einem der Ansprüche 1-22 durchgeführt wird, wobei das Verfahren umfasst: Auswählen einer Schalterstellung eines ersten einpoligen Mehrfach Hochfrequenz-Schalters mit einem Eingang, der mit einer Eingangsanschlussklemme einer integrierten Hochfrequenzschaltung gekoppelt ist, und einer Vielzahl von Ausgangsknoten, die mit einer entsprechenden Vielzahl von zweiten Ausgangsanschlussklemmen der integrierten Hochfrequenzschaltung gekoppelt sind; und Auswählen einer Kapazitätseinstellung eines einstellbaren Kondensators, der mit der Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung und dem Eingang des Mehrfach-Hochfrequenz-Schalters gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die ausgewählte Kapazitätseinstellung derart gewählt ist, um eine Hochfrequenz-Anpassung zwischen der Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung und der zweiten Ausgangsanschlussklemme entsprechend der ausgewählten Schalterstellung bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, des Weiteren Folgendes umfassend: Empfangen eines Hochfrequenz-Signals an der Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung; und Bereitstellen des empfangenen Hochfrequenz-Signals an einen Filter, der mit der zweiten Ausgangsanschlussklemme entsprechend der ausgewählten Schalterstellung gekoppelt wird.
Verfahren nach Anspruch 25, des Weiteren ein Verstärken einer Ausgabe des Filters umfassend.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23-26, wobei der einstellbare Kondensator einen einstellbaren Serienkondensator umfasst, der zwischen der Eingangsanschlussklemme der integrierten Hochfrequenzschaltung und dem Eingang des Mehrfach-Hochfrequenz-Schalters gekoppelt ist.