一种应用于时分双工系统的新型射频前端模组电路结构的制作方法

本发明涉及射频前端模组电路，具体为一种应用于时分双工系统的新型射频前端模组电路结构。

背景技术：

1、一般的时分双工系统（简称tdd），如蓝牙、zigbee、wi-fi系统等，其射频前端模组需通过引入开关（简称sw）来切换接收通道（简称rx）与发射通道（简称tx），以实现有效通信，如图1所示。

2、可以看出，开关sw作为组件之一，一方面需要保持低损耗特性，以确保不会显著降低tx支路和rx支路的功率，否则将影响天线端口的辐射功率以及接收链路的噪声系数；另一方面还需具备较高的隔离度，以避免tx的发射功率对rx灵敏度造成恶化，更严重的情况甚至可能导致rx输入晶体管损坏。

3、开关sw的设计工艺普遍采用gaasphemt或soi工艺。这两种工艺的衬底损耗较低，因此对tx（发射）或rx（接收）引入的损耗较小，但成本极高，在对成本要求极为严苛的物联网（iot）应用等领域存在较大限制。若采用普通的硅基rfcmos工艺，由于其衬底损耗较高，由rfcmos工艺设计的开关sw损耗也相应较高。在采用相同射频前端拓扑结构的情况下，与soi工艺相比，rfcmos工艺的开关损耗会高出1-1.5db。开关的损耗直接导致tx的发射功率以及rx的噪声系数损失1-1.5db。因此，在低成本rfcmos工艺中设计低损耗的开关是一个极具挑战性的课题，且面临着难以逾越的物理限制。

4、另外，普通rfcmos的衬底为低阻衬底，电阻率约为10ω·cm，即psub通过低阻路径接地。虽然该工艺支持深n阱（简称dnw），晶体管可制作于dnw内以实现较好的隔离效果，但dnw与psub之间的寄生二极管会限制开关管的功率容限。如图2所示，当高功率输入信号施加于开关sw晶体管的源或漏节点时，其电压摆幅较高，叠加到dnw的直流电平上。由于psub为低阻接地，当dnw电压（节点2）向负方向摆动并低于地电平约0.7v时，dnw与psub间的寄生二极管将导通，从而限制了dnw节点2的电压摆幅，导致dnw的浮动特性变差，即无法保证交流浮空，进而限制了摆幅，影响开关sw的p1db性能。这也是一个物理限制因素，制约着rfcmos开关sw的最大输出功率。若将psub接地点远离开关晶体管，可提升功率性能，但会导致开关电路的版图面积扩大，从而增加芯片成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种应用于时分双工系统的新型射频前端模组电路结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于时分双工系统的新型射频前端模组电路结构，包括：

3、连接在发射通道tx上的功率放大器pa、连接在接收通道rx上的低噪音放大器lna，还包括电容c1、电容c2、电容c3、引入开关sw1、引入开关sw2、引入开关sw3、绕组l1、绕组l2和绕组l3；

4、其中，所述电容c1的一端与发射通道tx连接，所述电容c1的另一端通过引入开关sw1与绕组l1一端连接，所述绕组l1另一端与发射通道tx连接，所述绕组l2、电容c2并联在发射通道tx上，且引入开关sw1、电容c2接地，所述绕组l1、绕组l2组成巴伦；

5、所述绕组l3、电容c3之间并联并与接收通道rx连接，所述引入开关sw2串联在电容c3上，所述引入开关sw2接地。

6、优选的，还包括lna旁路组件，所述lna旁路组件包括依次串联的绕组l4、两个电容，所述串联的绕组l4、两个电容两端与绕组l3、低噪音放大器lna并联，所述绕组l4上并联电容c4和引入开关sw4，且引入开关sw4接地。

7、优选的，所述电容c1包括相互串联的电容c1_1、电容c1_2，所述引入开关sw1包括相互串联的引入开关sw1_1、引入开关sw1_2，且引入开关sw1_1、引入开关sw1_2位于电容c1_1、电容c1_2之间，所述电容c1_1、电容c1_2两侧分别引出发射通道tx，绕组l1包括相互串联的绕组l1_1、绕组l1_2。

8、优选的，所述绕组l2为两个，且两个绕组l2相互串联后与电容c并联，还包括相互串联的电容c2_1、电容c2_2，电容c2_1、电容c2_2之间串联引入开关sw2_1、引入开关sw2_2，电容c2_1、电容c2_2上并联绕组l2_1、绕组l2_2，且绕组l2_1、绕组l2_2之间相互串联，绕组l2_1、绕组l2_2也引出发射通道tx。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

10、改善电路拓扑，避免使用过功率的开关，当发射通道tx发射的时候，发射通道tx射频链路直通ant口，接收通道rx部分形成并联谐振，形成很好的隔离，并且不会导致发射通道tx发射功率降低；当接收通道rx接收的时候，发射通道tx部分也等效并联谐振，而且接收通道rx部分等效电感有利于低噪音放大器lna的匹配。接收通道rx的到地晶体管可以作为esd泄放管，提高ant口的esd泄放能力。

11、极大改善tdd系统射频前端模组的性能，不会恶化发射通道tx输出功率，也不会恶化接收通道rx灵敏度，并能提高ant口的esd泄放能力。

1.一种应用于时分双工系统的新型射频前端模组电路结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种应用于时分双工系统的新型射频前端模组电路结构，其特征在于：还包括lna旁路组件，所述lna旁路组件包括依次串联的绕组l4、两个电容，所述串联的绕组l4、两个电容两端与绕组l3、低噪音放大器lna并联，所述绕组l4上并联电容c4和引入开关sw4，且引入开关sw4接地。

3.根据权利要求1所述的一种应用于时分双工系统的新型射频前端模组电路结构，其特征在于：所述电容c1包括相互串联的电容c1_1、电容c1_2，所述引入开关sw1包括相互串联的引入开关sw1_1、引入开关sw1_2，且引入开关sw1_1、引入开关sw1_2位于电容c1_1、电容c1_2之间，所述电容c1_1、电容c1_2两侧分别引出发射通道tx，绕组l1包括相互串联的绕组l1_1、绕组l1_2。

4.根据权利要求3所述的一种应用于时分双工系统的新型射频前端模组电路结构，其特征在于：所述绕组l2为两个，且两个绕组l2相互串联后与电容c并联，还包括相互串联的电容c2_1、电容c2_2，电容c2_1、电容c2_2之间串联引入开关sw2_1、引入开关sw2_2，电容c2_1、电容c2_2上并联绕组l2_1、绕组l2_2，且绕组l2_1、绕组l2_2之间相互串联，绕组l2_1、绕组l2_2也引出发射通道tx。