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　　目前ღ✿ღ◈，全球无线通信系统正处于快速发展进程中ღ✿ღ◈，无线通信“行业专网”系统也正处于飞速发展的黄金时期ღ✿ღ◈。我国无线通信行业专网所用频点和带宽种类繁多ღ✿ღ◈，其频率主要集中在0.1-1.2GHzღ✿ღ◈。各专网使用不同的频点ღ✿ღ◈、射频带宽和信号带宽ღ✿ღ◈，标准不统一ღ✿ღ◈，导致各行业专网设备所用的射频芯片不同ღ✿ღ◈，同时对各个窄带射频前端芯片的需求难以形成规模效应ღ✿ღ◈，且成本高ღ✿ღ◈、配套困难ღ✿ღ◈。

　　目前行业专网所用的窄带射频前端芯片多数被国外公司所垄断ღ✿ღ◈，因此我们国家迫切的需要一套面向0.1-1.2GHz行业专网频段的无线宽带射频收发芯片ღ✿ღ◈，以满足新一代宽带无线移动通信网的基本需求ღ✿ღ◈。

　　射频无线收发芯片已经在手机ღ✿ღ◈、雷达ღ✿ღ◈、无线局域网(WLAN)及广播等多个窄带或宽带无线收发系统中得到了广泛应用ღ✿ღ◈。从频域来看ღ✿ღ◈，超宽带与传统的窄带和宽带有着明显的区别ღ✿ღ◈，超宽带的相对带宽(信号带宽与中心频率之比)通常要在25%以上[1]ღ✿ღ◈。因此ღ✿ღ◈，0.1-1.2GHz频段无线宽带射频收发芯片属于超宽带电路ღ✿ღ◈。目前,在CMOS工艺下ღ✿ღ◈，国际ღ✿ღ◈、国内尚无成熟商用超宽带射频收发芯片解决方案可以满足该频段的设计需求ღ✿ღ◈。

　　无线超宽带射频收发芯片由射频收发开关(T/R Switch)ღ✿ღ◈、低噪声放大器(LNA)ღ✿ღ◈、混频器(Mixer)ღ✿ღ◈、功率放大器(PA)ღ✿ღ◈、滤波器等多个电路模块组成[2]ღ✿ღ◈。射频收发开关(T/R switch)作为无线宽带收发芯片的最前端电路ღ✿ღ◈，主要作用是控制整个收发机芯片的接收与发射状态的切换(如图1所示)ღ✿ღ◈，它连接着收发天线ღ✿ღ◈、低噪声放大器和功率放大器ღ✿ღ◈，是收发芯片中的关键模块ღ✿ღ◈。

　　传统射频收发开关的制造工艺有很多ღ✿ღ◈，目前市场常见的产品绝大部分采用的是III-V族工艺或者PIN二极管等分立器件ღ✿ღ◈。这类开关的优点是功耗较低ღ✿ღ◈，并且隔离度较好[3]ღ✿ღ◈。然而它们的缺点是成本高ღ✿ღ◈、功耗大ღ✿ღ◈，并且占用面积也较大k8凯发天生赢家一触即发ღ✿ღ◈。随着工艺技术的不断发展ღ✿ღ◈，CMOS技术因其具有高集成度ღ✿ღ◈、低成本和低功耗等突出优点ღ✿ღ◈，使得采用CMOS工艺实现射频收发开关已经成为一种必然的趋势ღ✿ღ◈。

　　插入损耗ღ✿ღ◈、隔离度和线性度ღ✿ღ◈，是衡量射频收发开关特性的三个关键指标ღ✿ღ◈，除此之外易虎臣女友叶雪ღ✿ღ◈，回波损耗也是一项主要指标ღ✿ღ◈。传统的对称式射频收发开关普遍采用普通的四个NMOS管串并联结构进行设计[4]ღ✿ღ◈。这种结构的优点是隔离度较好ღ✿ღ◈，但是一定程度上会恶化插入损耗和线性度ღ✿ღ◈，其典型仿线]在基本的NMOS管串联结构基础上ღ✿ღ◈，采用深N阱工艺的NMOS器件凯发国际k8官网ღ✿ღ◈。ღ✿ღ◈，运用一种改进型的体悬浮(body-floating)技术ღ✿ღ◈，实现了一个宽带射频收发开关ღ✿ღ◈。与传统的串并联结构开关电路相比ღ✿ღ◈，该结构具有更高的线性度以及更低的插入损耗等优点ღ✿ღ◈。

　　本文中所设计的射频收发开关是在典型的串并联结构的电路[4]基础上ღ✿ღ◈，结合参考文献[5]中所述的衬底悬浮技术ღ✿ღ◈，实现了各项指标的良好折中ღ✿ღ◈。本文中的开关电路不仅具有较高的隔离度特性ღ✿ღ◈，并且在线性度上也会有较大的改善ღ✿ღ◈。测试结果显示易虎臣女友叶雪凯发国际k8官网登录手机ღ✿ღ◈，ღ✿ღ◈，该

　　图2(a)所示的为体悬浮技术所采用的深N阱工艺的NMOS器件截面图ღ✿ღ◈。通常ღ✿ღ◈，开关线性度的恶化原因是由于器件在工作状态下瞬时导通的寄生二极管造成的ღ✿ღ◈。由于深N阱的存在ღ✿ღ◈，器件中会产生两个额外的寄生二极管ღ✿ღ◈，分别为P阱/深N阱二极管和深N阱/P型衬底二极管ღ✿ღ◈。因此ღ✿ღ◈，当P阱被一个大电阻悬空接地ღ✿ღ◈，同时深N阱接高电位后(如图2(b)所示)ღ✿ღ◈，所有的二极管都不会正向导通ღ✿ღ◈，不会产生闩锁效应[6]ღ✿ღ◈，从而提高了整个电路的线性度半导体ღ✿ღ◈。ღ✿ღ◈。在本文的电路设计中k8凯发天生赢家一触即发ღ✿ღ◈，深N阱采用的是1.8V电压偏置ღ✿ღ◈。

　　图3所示为该宽带射频收发开关设计的电路原理图ღ✿ღ◈，该电路在典型的串并联结构基础上ღ✿ღ◈，采用体悬浮技术的深N阱工艺的NMOS器件ღ✿ღ◈。从图中可以看出ღ✿ღ◈，晶体管M2和M4串联k8凯发天生赢家一触即发ღ✿ღ◈，中间为天线并联在接收端RX和发射端TXღ✿ღ◈。该电路收发两路完全对称ღ✿ღ◈，所有器件均采用深 N阱1.8V 薄氧型RFNMOS管ღ✿ღ◈。

　　在整个电路中ღ✿ღ◈，晶体管M2和M4起开关作用ღ✿ღ◈，用于选择电路的收发状态ღ✿ღ◈。当VDD为1.8Vღ✿ღ◈，VSS为-1.8V时ღ✿ღ◈，晶体管M2ღ✿ღ◈、M3导通ღ✿ღ◈，M1易虎臣女友叶雪ღ✿ღ◈、M4截止AG凯发k8真人娱乐ღ✿ღ◈！ღ✿ღ◈，开关处于接收模式易虎臣女友叶雪ღ✿ღ◈，此时RF信号从天线流入到RX端ღ✿ღ◈。由于源漏电容Cds的存在ღ✿ღ◈，部分信号会从M4耦合到电路Tx端ღ✿ღ◈。此时M3处于导通状态ღ✿ღ◈，可以将M4耦合过来的信号导通到地k8凯发天生赢家一触即发ღ✿ღ◈，由此便提高了开关的隔离度ღ✿ღ◈。当VDD为-1.8Vღ✿ღ◈，VSS为1.8V时ღ✿ღ◈，开关处于发射模式ღ✿ღ◈，与接收模式的原理基本相同ღ✿ღ◈。电阻R1ღ✿ღ◈、R5ღ✿ღ◈、R7和R12与NMOS管深N阱相连接易虎臣女友叶雪ღ✿ღ◈，用于给深N阱加偏压;栅极电阻R3ღ✿ღ◈、R6ღ✿ღ◈、R9和R11用来提高隔离度;R2ღ✿ღ◈、R4ღ✿ღ◈、R8和R10接晶体管体端ღ✿ღ◈，用于体端悬浮ღ✿ღ◈。并且ღ✿ღ◈，为了进一步提高隔离度ღ✿ღ◈，所有体悬浮电阻的阻值都应足够大ღ✿ღ◈。

　　在接收状态下S参数测试结果ღ✿ღ◈。从图6中可以看出凯发k8天生赢家一触即发ღ✿ღ◈，凯发国际app首页ღ✿ღ◈！ღ✿ღ◈，在0.1-1.2GHz频段范围内ღ✿ღ◈，开关的插入损耗(S21)为-0.7dB左右ღ✿ღ◈，且平坦度良好ღ✿ღ◈，输入ღ✿ღ◈、输出回波损耗(S11和S22)小于-20dB;从图7中可以看出ღ✿ღ◈，在整个频段内射频开关的隔离度(S13)均大于37dBღ✿ღ◈，具有良好的隔离特性ღ✿ღ◈。由于采用全对称结构ღ✿ღ◈，该射频开关在发射状态下的S参数测试结果与接收状态下相比基本相同ღ✿ღ◈。图8所示的为该收发开关在433MHz及900MHz频率下的输出功率曲线dB压缩点ღ✿ღ◈。测试结果表明ღ✿ღ◈，两个频率的输出功率曲线dBmღ✿ღ◈，且功率压缩特性基本一致ღ✿ღ◈。

　　ღ✿ღ◈，芯片总面积为0.53mm2易虎臣女友叶雪ღ✿ღ◈。测试结果表明ღ✿ღ◈，在1.8V电压供电条件下ღ✿ღ◈，该射频开关在0.1-1.2GHz频段内收发两路均可达到0.7dB左右的插入损耗ღ✿ღ◈，小于-20dB的回波损耗以及优于37dB的隔离度ღ✿ღ◈。并且k8凯发天生赢家一触即发ღ✿ღ◈，在433MHz和900MHz频率下可分别实现23.1dBm和22.7dBm的线GHz频段无线宽带射频收发芯片的基本设计需求ღ✿ღ◈，并适用于RFID和GSM-R系统中的典型应用ღ✿ღ◈。