一种基于HBT的射频开关

摘要

本申请提供的一种基于HBT的射频开关，该射频开关包括功放电路、偏置电路、功放开关管和偏置开关管，功放电路中用作功放的放大管、功放开关管和偏置开关管均为HBT晶体管。功放电路的输入端分别与功放开关管的输入端连接以及与偏置电路的一路输出端连接，偏置电路的另一路输出端与偏置开关管的输入端连接，偏置电路用于产生偏置电流，并将其传输至功放电路，偏置开关管用于控制偏置电流大小，以控制功放电路的工作模式，功放开关管用于控制功放电路的开关，功放电路用于对输入的射频信号进行放大；本申请通过控制偏置开关管的导通电压来改变偏置电路传输至功放电路的偏置电流，从而让功放电路实现多种状态的切换，能够灵活适应多种工作模式。

权利要求

1.一种基于HBT的射频开关，其特征在于，所述射频开关包括功放电路、偏置电路、功放开关管和偏置开关管；所述功放电路中用作功放的放大管、所述功放开关管以及所述偏置开关管均为HBT晶体管；

所述功放电路的输入端分别与所述功放开关管的输入端以及所述偏置电路的一路输出端连接，所述偏置电路的另一路输出端与所述偏置开关管的输入端连接；

其中，所述偏置电路用于产生偏置电流，并将所述偏置电流传输至所述功放电路；

所述偏置开关管的集电极与所述偏置电路的另一路输出端连接，所述偏置开关管的基极用于接收第二基极电压，所述偏置开关管的发射极接地，用于通过增大所述偏置开关管的第二基极电压来增加流入所述偏置开关管的偏置电流，以减小流入所述功放电路的偏置电流，使所述功放电路开启低耗能模式，以及，通过减小所述偏置开关管的第二基极电压来减小流入所述偏置开关管的偏置电流，以增大流入所述功放电路的偏置电流，使所述功放电路开启高功率模式；

所述功放开关管用于控制所述功放电路的开通与关断；

所述功放电路用于对输入的射频信号进行放大。

2.根据权利要求1所述的射频开关，其特征在于，所述功放开关管的集电极与所述功放电路的输入端连接，所述功放开关管的基极用于接收第一基极电压，所述功放开关管的发射极接地。

3.根据权利要求1所述的射频开关，其特征在于，所述功放电路包括匹配电路和放大管；

所述放大管的输入端分别与所述功放开关管的输入端和所述偏置电路的一路输出端连接，输出端一路与电源接连，一路与所述匹配电路的输入端连接；

所述放大管用于接收射频信号以及所述偏置电路输出的偏置电流，并根据所述偏置电流将所述射频信号放大后传输至所述匹配电路；

所述匹配电路用于对放大后的射频信号进行滤波，并将滤波后的射频信号进行输出。

4.根据权利要求3所述的射频开关，其特征在于，所述放大管的基极为输入端；所述放大管的集电极为输出端；所述放大管的发射极接地。

5.根据权利要求3所述的射频开关，其特征在于，所述功放电路还包括反馈电路；

所述反馈电路的两端分别与所述放大管的输入端和输出端连接，用于将所述放大管输出的部分信号返回至所述放大管的输入端。

6.根据权利要求3所述的射频开关，其特征在于，所述功放电路还包括扼流电感；

所述扼流电感连接于所述放大管的输出端与所述电源之间，用于阻隔所述放大后的射频信号。

7.根据权利要求5所述的射频开关，其特征在于，所述功放电路还包括限流电阻；

所述限流电阻设置在所述反馈电路与所述放大管的输入端之间，用于控制所述反馈电路返回的信号大小。

8.根据权利要求1所述的射频开关，其特征在于，所述偏置电路包括电流镜偏置电路、分压电阻和温度补偿电阻；

所述电流镜偏置电路的输入端通过所述温度补偿电阻与基准电压连接，输出端通过所述分压电阻与所述功放电路的输入端连接。

9.根据权利要求8所述的射频开关，其特征在于，所述偏置电路还包括滤波电容；

所述滤波电容与所述电流镜偏置电路的输入端连接，用于阻隔所述射频信号流入所述电流镜偏置电路。

说明书

一种基于HBT的射频开关

技术领域

[0001] 本申请涉及射频开关技术领域，尤其涉及一种基于HBT的射频开关。

背景技术

[0002] 随着无线通信技术的快速发展和应用，人们对射频功放的性能和可靠性要求越来越高。传统的单一模式射频功放无法满足不同通信标准和频段的需求，因此多模射频功放开始应用于移动通信系统中，多模射频功放是一种可以在多个频段范围内工作的放大器，它在通信系统中能够适应多种工作模式。

[0003] 在多模射频功放中，射频开关可以在不同频段选择不同的放大器阶段，从而实现多模式的信号放大，其决定了功放的性能和可靠性，其中，射频开关的偏置电路提供的偏置电流对功放的性能起到关键作用，然而，传统的偏置电路中为功放主路提供的偏置电流不易控制，因此常规的射频开关只能实现两种状态的切换，不能灵活适应多种工作模式。

发明内容

[0004] 本申请的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中常规的射频开关只能实现两种状态的切换，不能灵活适应多种工作模式的技术缺陷。

[0005] 本申请提供了一种基于HBT的射频开关，所述射频开关包括功放电路、偏置电路、功放开关管和偏置开关管；所述功放电路中用作功放的放大管、所述功放开关管以及所述偏置开关管均为HBT晶体管；

[0006] 所述功放电路的输入端分别与所述功放开关管的输入端以及所述偏置电路的一路输出端连接，所述偏置电路的另一路输出端与所述偏置开关管的输入端连接；

[0007] 其中，所述偏置电路用于产生偏置电流，并将所述偏置电流传输至所述功放电路；

[0008] 所述偏置开关管用于控制所述偏置电流的大小，以控制所述功放电路的工作模式；

[0009] 所述功放开关管用于控制所述功放电路的开通与关断；

[0010] 所述功放电路用于对输入的射频信号进行放大。

[0011] 可选地，所述功放开关管的集电极与所述功放电路的输入端连接，所述功放开关管的基极用于接收第一基极电压，所述功放开关管的发射极接地。

[0012] 可选地，所述偏置开关管的集电极与所述偏置电路的另一路输出端连接，所述偏置开关管的基极用于接收第二基极电压，所述偏置开关管的发射极接地。

[0013] 可选地，所述功放电路包括匹配电路和放大管；

[0014] 所述放大管的输入端分别与所述功放开关管的输入端和所述偏置电路的一路输出端连接，输出端一路与电源接连，一路与所述匹配电路的输入端连接；

[0015] 所述放大管用于接收射频信号以及所述偏置电路输出的偏置电流，并根据所述偏置电流将所述射频信号放大后传输至所述匹配电路；

[0016] 所述匹配电路用于对放大后的射频信号进行滤波，并将滤波后的射频信号进行输出。

[0017] 可选地，所述放大管的基极为输入端；所述放大管的集电极为输出端；所述放大管的发射极接地。

[0018] 可选地，所述功放电路还包括反馈电路；

[0019] 所述反馈电路的两端分别与所述放大管的输入端和输出端连接，用于将所述放大管输出的部分信号返回至所述放大管的输入端。

[0020] 可选地，所述功放电路还包括扼流电感；

[0021] 所述扼流电感连接于所述放大管的输出端与所述电源之间，用于阻隔所述放大后的射频信号。

[0022] 可选地，所述功放电路还包括限流电阻；

[0023] 所述限流电阻设置在所述反馈电路与所述放大管的输入端之间，用于控制所述反馈电路返回的信号大小。

[0024] 可选地，所述偏置电路包括电流镜偏置电路、分压电阻和温度补偿电阻；

[0025] 所述电流镜偏置电路的输入端通过所述温度补偿电阻与基准电压连接，输出端通过所述分压电阻与所述功放电路的输入端连接。

[0026] 可选地，所述偏置电路还包括滤波电容；

[0027] 所述滤波电容与所述电流镜偏置电路的输入端连接，用于阻隔所述射频信号流入所述电流镜偏置电路。

[0028] 从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

[0029] 本申请提供的一种基于HBT的射频开关，该射频开关包括功放电路、偏置电路、功放开关管和偏置开关管，功放电路中用作功放的放大管、功放开关管和偏置开关管均为HBT晶体管。在射频开关中，功放电路的输入端分别与功放开关管的输入端连接以及与偏置电路的一路输出端连接，偏置电路的另一路输出端与偏置开关管的输入端连接，其中，偏置电路用于产生偏置电流，并将偏置电流传输至功放电路，偏置开关管用于控制偏置电流的大小，以控制功放电路的工作模式，功放开关管用于控制功放电路的开通与关断，而功放电路用于对输入的射频信号进行放大。本申请可以通过控制偏置开关管的导通电压来改变偏置电路传输至功放电路的偏置电流，例如，可以通过增大偏置开关管的导通电压来增加流入偏置开关管的电流，使得流入功放电路的偏置电流更小，开启功放电路的低耗能模式，还可以通过减小偏置开关管的导通电压来减小流入偏置开关管的电流，使得流入功放电路的偏置电流更大，开启功放电路的高功率模式，本申请通过该方式可以让功放电路实现多种状态的切换，能够灵活适应多种工作模式。

附图说明

[0030] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0031] 图1为本申请实施例提供的一种基于HBT的射频开关的结构示意图；

[0032] 图2为本申请实施例射频开关加入开关管前后功放电路的性能对比图；

[0033] 图3为本申请实施例提供的功放开关管和偏置开关管的关断效果仿真结果示意图；

[0034] 图4为本申请实施例提供的功放开关管的结构示意图；

[0035] 图5为本申请实施例提供的功放开关管关断状态下的信号流通示意图；

[0036] 图6为本申请实施例提供的功放开关管开启状态下的信号流通示意图；

[0037] 图7为本申请实施例提供的射频开关线性度仿真结果示意图；

[0038] 图8为本申请实施例提供的偏置开关管的结构示意图；

[0039] 图9为本申请实施例提供的偏置开关管关断状态下的电流流通示意图；

[0040] 图10为本申请实施例提供的偏置开关管开启状态下的电流流通示意图；

[0041] 图11为本申请实施例提供的偏置开关管的基极电压变化对功放电路性能的影响示意图；

[0042] 图12为本申请实施例提供的偏置开关管的基极电压过大时对功放电路性能的影响示意图；

[0043] 图13为本申请实施例提供的功放电路的结构示意图；

[0044] 图14为本申请实施例提供的一种基于HBT的射频开关的电路示意图。

具体实施方式

[0045] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0046] 本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

[0047] 本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语），具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像本申请实施例中一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

[0048] 在多模射频功放中，射频开关可以在不同频段选择不同的放大器阶段，从而实现多模式的信号放大，其决定了功放的性能和可靠性，其中，射频开关的偏置电路提供的偏置电流对功放的性能起到关键作用，然而，传统的偏置电路中为功放主路提供的偏置电流不易控制，因此常规的射频开关只能实现两种状态的切换，不能灵活适应多种工作模式。

[0049] 基于此，本申请提出了如下技术方案，具体参见下文：

[0050] 在一个实施例中，如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种基于HBT的射频开关的结构示意图；本申请实施例提供了一种基于HBT的射频开关，包括功放电路10、偏置电路20、功放开关管30和偏置开关管40，其中，功放电路中用作功放的放大管、功放开关管30以及偏置开关管40均为HBT晶体管。

[0051] 本实施例中，如图1所示，功放电路10的输入端分别与功放开关管30的输入端以及偏置电路20的一路输出端连接，偏置电路20的另一路输出端与偏置开关管40的输入端连接，其中，偏置电路20用于产生偏置电流，并将偏置电流传输至功放电路10，偏置开关管40用于控制偏置电流的大小，以控制功放电路10的工作模式，功放开关管30用于控制功放电路10的开通与关断，功放电路10用于对输入的射频信号进行放大。

[0052] 需要说明的是，射频信号一般具有较高的频率和较短的波长，传输的距离较远时，通过空气、水或其他介质的衰减会引起射频信号衰减，信号可能完全消失或非常微弱，在实际应用中，若有将射频信号传输到远距离的接收器的需求，就需要对信号进行放大以从增加信号强度。

[0053] 本申请中功放电路10作为一种可以将低功率信号放大为高功率信号的电路，可以将射频信号放大到足够的功率，以驱动相应的负载，功放电路10通常采用天线接收射频信号，并利用功放电路10中用作功放的放大管将接收到的射频信号进行放大，提高射频信号的强度和质量，避免射频信号在传输过程中信号衰减甚至消失。

[0054] 本申请中偏置电路20设置在射频开关中，可以将偏置电流输出至功放电路10，以确保功放电路10能够在最优的工作点上工作，从而提高射频开关的可靠性和稳定性，其中，工作点是指射频开关的工作模式，工作点的选取决定了射频开关的线性度和输出功率，对射频开关的性能和稳定性有着重要的影响。

[0055] 可以理解的是，在双极性晶体管中，工作点决定了放大器的放大倍数和失真程度，当工作点偏离设定值过多时，晶体管将会工作在非线性区，导致信号失真和衰减，因此在射频开关中，可以通过调节偏置电流选择正确的工作点，确保射频信号的高质量放大或输出，提高射频开关的效率和可靠性，避免信号失真和损坏的问题发生。

[0056] 本申请中功放开关管30可以通过控制功放开关管30的导通状态来实现功放电路10的开启和关闭，当需要射频开关对射频信号进行放大时，可以不导通功放开关管30，以使射频信号正常进入功放电路进行放大，当不需要对射频开关放大射频信号时，可以导通功放开关管30，从而拦截流向功放电路10的射频信号。

[0057] 本申请中偏置开关管40可以通过控制偏置开关管40的集电极和发射极的导通状态来控制偏置电路20传输至功放电路10的偏置电流的大小，进而控制功放电路10的工作模式，例如，当偏置开关管40没有偏置电压时，偏置开关管40不导通，偏置电路20的偏置电流正常流入功放电路10，当偏置开关管40存在导通电压，进而产生导通电流导通时，导通电流越大，流入功放电路10的偏置电流越小，功放电路10的耗能也越小。

[0058] 可以理解的是，本申请中功放电路中用作功放的放大管、功放开关管30和偏置开关管40均为HBT晶体管，其具有高导电性能、低寄生电容，并且具有较高的开关速度。HBT晶体管关断状态和导通状态的电流与电压之积都很小，使得HBT晶体管可以实现较低的开关损耗，不仅如此，HBT晶体管的高电流增益和高速度可以提高其抗干扰性能，并且，由于HBT晶体管具有高截止频率和高电流增益，可以实现更高的工作频率，因此，本申请在射频开关中可以使用HBT晶体管，以提高射频开关的线性度、功率效率、工作频率和抗干扰性能。

[0059] 其中，如图2所示，图2为本申请实施例射频开关加入开关管前后功放电路的性能对比图；图2中，传统型功率放大器为没有添加功放开关管30和偏置开关管40的射频开关，改进型功率放大器为添加功放开关管30和偏置开关管40的射频开关，当改进型功率放大器中两个开关管均处于截止状态，射频信号正常流入功放，偏置电路正常工作，此时改进型功率放大器的工作状态可以等效为传统型功率放大器，由于HBT晶体管的低损耗特性，其对偏置电流不会造成太大影响，因此加入功放开关管和偏置开关管前后，并不会对功放电路的整体性能造成不可忽视的影响。

[0060] 具体地，如图3所示，图3为本申请实施例提供的功放开关管和偏置开关管的关断效果仿真结果示意图；图3中，改进型功率放大器可以考虑三种情况，具体包括如下：

[0061] (1)功放开关管30和偏置开关管40的基极同时给予低电平，此时，两个HBT晶体管同时关断，射频信号不会从功放开关管30传输到地，偏置电流不会从偏置开关管40流过，偏置电流不改变，功放电路10正常工作。

[0062] (2) 功放开关管30的基极给予高电平，偏置开关管40的基极给予低电平，前者导通后者截止，射频信号从功放开关管30传输到地，基本没有射频信号流入到功放电路10中，偏置电流虽不作改变，但功放电路10仍停止工作。

[0063] (3) 功放开关管30和偏置开关管40的基极同时给予高电平，此时，两个HBT晶体管同时导通，射频信号从功放开关管30传输到地，偏置电流从偏置开关管40流过，输入到功放电路10中的偏置电流基本为0，功放电路10停止工作。

[0064] 进一步地，当功放开关管30关断时，功放电路10可以正常接收射频信号，但在对射频信号进行放大的同时需要避免出现噪声干扰和信号失真等问题，因此功放电路10可以根据接收到的射频信号的强弱调节工作模式，本申请可以利用偏置开关管40调整偏置电路20传输至功放电路10的偏置电流的大小调节功放电路的工作模式，从而实现功放电路10比较大范围的性能变化。

[0065] 举例来说，若功放电路10接收到的射频信号为弱信号，则可以通过适当增大偏置电流提高功放电路10的增益，以提高射频信号的强度，从而提高信噪比；在射频信号强度达到一定阈值后，进一步增加功率则会引入更多的噪声，降低信噪比，因此可以根据射频信号的强度和射频开关的参数来调节偏置电流，进而确定合适的增益范围，以达到最佳的信噪比，提高射频信号放大后的质量。

[0066] 本实施例中，该射频开关包括功放电路10、偏置电路20、功放开关管30和偏置开关管40，功放电路10中用作功放的放大管、功放开关管30和偏置开关管40均为HBT晶体管。在射频开关中，功放电路10的输入端分别与功放开关管30的输入端连接以及与偏置电路20的一路输出端连接，偏置电路20的另一路输出端与偏置开关管40的输入端连接，其中，偏置电路20用于产生偏置电流，并将偏置电流传输至功放电路10，偏置开关管30用于控制偏置电流的大小，以控制功放电路10的工作模式，功放开关管30用于控制功放电路10的开通与关断，而功放电路10用于对输入的射频信号进行放大；本申请通过控制偏置开关管40的导通电压来改变偏置电路20传输至功放电路10的偏置电流，例如，可以通过增大偏置开关管40的导通电压来增加流入偏置开关管40的电流，使得流入功放电路10的偏置电流更小，开启功放电路10的低耗能模式，还可以通过减小偏置开关管40的导通电压来减小流入偏置开关管40的电流，使得流入功放电路10的偏置电流更大，开启功放电路10的高功率模式，本申请通过该方式可以让功放电路10实现多种状态的切换，能够灵活适应多种工作模式。

[0067] 在一个实施例中，如图4所示，图4为本申请实施例提供的功放开关管的结构示意图；该功放开关管30的集电极与功放电路的输入端连接，功放开关管30的基极用于接收第一基极电压，功放开关管30的发射极接地。

[0068] 本实施例中，功放开关管30可以利用基极接收到第一基极电压后，并判断第一基极电压的大小是否能够导通功放开关管30，当第一基极电压小于预设导通阈值时，功放开关管30不导通，此时射频开关接收的射频信号全部流向功放电路10，当第一基极电压大于预设导通阈值时，功放开关管30导通，此时射频开关接收的射频信号依次通过功放开关管30的集电极和发射极全部流向地。

[0069] 在一种具体的实施方式中，本申请可以通过下列实施例来进一步说明功放开关管在关断状态下以及在开启状态下的信号流通方式，具体包括如下：

[0070] 如图5所示，图5为本申请实施例提供的功放开关管关断状态下的信号流通示意图；图5中，当射频开关中第一基极电压V1小于预设导通阈值时，功放开关管30处于闭合状态，此时功放开关管30不导通，可以等效成一个关断电容Coff，将射频信号进行隔离，保证射频信号不会泄露到地中。

[0071] 如图6所示，图6为本申请实施例提供的功放开关管开启状态下的信号流通示意图；图6中，当射频开关中第一基极电压V1大于预设导通阈值时，功放开关管30处于开启状态，此时功放开关管30导通，射频信号全部流入到地，实现了射频开关中主路的断开。

[0072] 进一步地，功放开关管30的预设导通阈值与HBT晶体管的参数和性能有关，本申请可以选取不同参数和性能的HBT晶体管进而调整功放开关管30的预设导通阈值。

[0073] 更进一步地，如图7所示，图7为本申请实施例提供的射频开关线性度仿真结果示意图，图7中， AM‑AM（Amplitude Modulation‑Amplitude Modulation，幅度失真）是指输入信号功率与输出信号功率间的非线性关系，AM‑PM（Amplitude Modulation‑Phase Modulation，相位失真）指输入信号功率与输出信号相位间的非线性关系。本申请HBT晶体管闭合形成的关断电容Coff和晶体管尺寸相关，当HBT晶体管尺寸较小时，HBT晶体管PN结的面积也较小，关断电容的大小也相应较小，因此可以通过调整HBT晶体管的尺寸来改变关断电容Coff的大小，从而令关断电容Coff相对于输入的射频信号频率开路，保证射频信号不会泄露到地中，实现更好的隔离效果，并且关断电容Coff相对于射频信号具有滤波的效果，可以使射频信号多余的噪声干扰被滤除，使得功放电路10实现更好的线性度，其在优势在AM‑AM、AM‑PM中得到了具体体现。

[0074] 在一个实施例中，如图8所示，图8为本申请实施例提供的偏置开关管的结构示意图；该偏置开关管40的集电极与偏置电路20的另一路输出端连接，偏置开关管40的基极用于接收第二基极电压，偏置开关管40的发射极接地。

[0075] 本实施例中，偏置开关管40的基极接收到第二基极电压后，可以判断第二基极电压的大小是否能够导通偏置开关管40，当第二基极电压小于偏置开关管40的导通阈值时，偏置开关管40不导通，此时偏置电路20输出的偏置电流全部流向功放电路，当第二基极电压大于偏置开关管40的导通阈值时，偏置开关管40导通，此时偏置电流部分通过偏置开关管40的集电极和发射极流向地，从而控制传输至功放电路10的偏置电流的大小。

[0076] 在一种具体的实施方式中，本申请可以通过下列实施例来进一步说明偏置开关管在关断状态下以及在开启状态下的电流流通方式，具体包括如下：

[0077] 如图9所示，图9为本申请实施例提供的偏置开关管关断状态下的信号流通示意图；图9中，在功放开关管30关断的情况下，当射频开关中第二基极电压V2小于偏置开关管40的导通阈值时，偏置开关管40处于闭合状态，偏置开关管40不导通，此时偏置开关管40等效成一个关断电容Coff，可以阻隔直流通过，偏置电路20正常供电，功放电路10正常工作。

[0078] 如图10所示，图10为本申请实施例提供的偏置开关管开启状态下的信号流通示意图；图10中，在功放开关管30关断的情况下，当射频开关中第二基极电压V2大于偏置开关管40的导通阈值时，偏置开关管40处于开启状态，此时偏置开关管40导通，偏置电流可以从HBT晶体管流入到地，因此，偏置电路会受到HBT晶体管影响，并且，通过控制第二基极电压V2可以实现控制HBT晶体管的集电极电流大小，这也就意味着，原本偏置电路只能够输出固定好的电流，但是现在可以通过控制第二基极电压V2的值，来改变流过HBT晶体管的导通电流，从而改变流入功放电路10的电流，实现射频开关的多种工作模式。

[0079] 举例来说，当射频开关需要省电的时候，可以通过增大第二基极电压V2电压来增加流入偏置开关管40的偏置电流，使得流入功放电路10的偏置电流更小，从而降低射频开关的耗能；当射频开关需要高功率运作的时候，可以通过减小第二基极电压V2来减少流入偏置开关管40的偏置电流，从而增大流入功放电路10的偏置电流，实现更好的射频开关性能。

[0080] 进一步地，如图11所示，图11为本申请实施例提供的偏置开关管的基极电压变化对功放电路性能的影响示意图；图11中，在功放开关管30关断的情况下，随着第二基极电压V2的改变，功放电路可以实现一个比较大范围的性能变化，当第二基极电压V2减小，功放电路实现窄带增益增大，但线性度和增益平坦度会稍微下降；当第二基极电压V2增大，功放电路可以实现一个宽带的效果，此时增益略有下降，但是线性度得到优化，增益平坦度提升，因此射频开关可以根据实际需求对第二基极电压V2进行调节，以使功放电路达到一个信号放大的最优点；并且，HBT晶体管具有低损耗的特点，其不会给射频开关带来额外的损耗，由于偏置开关管40采用的HBT晶体管闭合形成的关断电容Coff具有滤波的作用，而偏置电路20具有的无源器件产生的噪声传输进功放电路10造成的干扰不可忽视，因此，此时该关断电容Coff可以对偏置电路20中产生的噪声进行滤除，提高射频开关的线性度。

[0081] 更进一步地，如图12所示，图12为本申请实施例提供的偏置开关管的基极电压过大时对功放电路性能的影响示意图；图12中，当偏置开关管40的基极电压过大时，可以实现一个很好的关断效果，此时偏置电路给予到功放电路10的偏置电流几乎为零，从而实现了功放电路10的关断。

[0082] 在一个实施例中，如图13所示，图13为本申请实施例提供的功放电路的结构示意图；图13中，该功放电路10包括放大管11和匹配电路12，放大管11的输入端分别与功放开关管30的输入端和偏置电路20的一路输出端连接，输出端一路与电源接连，一路与匹配电路12的输入端连接；其中，放大管11用于接收射频信号以及偏置电路20输出的偏置电流，并根据偏置电流将射频信号放大后传输至匹配电路12，匹配电路12用于对放大后的射频信号进行滤波，并将滤波后的射频信号进行输出。

[0083] 本实施例中，放大管11在功放电路10用作功放，其在功放开关管30关断的情况下，接收射频信号以及偏置电路20传输的偏置电流，并根据偏置电流的大小调控放大管11的工作状态，以对接收到的射频信号进行放大，由于放大后的射频信号存在高频噪音和干扰，因此可以将放大后的射频信号传输至匹配电路12，以使匹配电路12对其进行滤波后输出。

[0084] 具体地，如图14所示，图14为本申请实施例提供的一种基于HBT的射频开关的电路示意图；图14中，Q3为放大管11，电容C3、电容C4、电感L2构成的匹配电路12为T型匹配回路，其为一种常见的滤波器回路，也称作T型滤波器，它通常用于放大管输出端的阻抗匹配和高频滤波，可以有效地滤除输出信号中的高频噪声和干扰，其中，电容C3和电感L2构成一个LC谐振回路，用于限制输出信号中的高频分量，而电容C4则用于阻抗匹配，将放大管11输出端的高阻抗转化为低阻抗，从而提高射频信号传输的效率和质量。

[0085] 在一个实施例中，如图14所示，放大管11的基极可以为输入端，放大管11的集电极可以为输出端，放大管11的发射极接地。

[0086] 本实施例中，在功放开关管Q1关断的情况下，放大管Q3的基极在接收射频信号以及偏置电路20输入的偏置电流后，将偏置电流加在基极上，可以控制射频信号从基极流向集电极，从而对射频信号进行放大，放大管Q3将射频信号进行放大后，将放大后的射频信号从集电极输出至匹配电路12，此时放大管Q3的发射极无信号通过。

[0087] 需要说明的是，由于在射频开关的使用场景中，工程上常常使用MOS管，而功放常常是利用HBT管，这双工艺的使用不利于在单片芯片中实现，而采用HBT作为开关管则可以有利于集成作为射频开关，且具有高放大倍数、稳定性好、线性度高等特点，可以保证射频开关的性能和稳定性，因此本申请的放大管11采用HBT晶体管，以实现在射频开关以及射频功放可以在单片芯片中集成。

[0088] 在一个实施例中，如图14所示，功放电路10还包括反馈电路，该反馈电路的两端分别与放大管Q3的输入端和输出端连接，用于将放大管Q3输出的部分信号返回至放大管的输入端。

[0089] 本实施例中，反馈电路由电阻R2、电容C2串联构成，其中，反馈电路中电容C2的另一端可以与放大管Q3的集电极连接，电阻R2的另一端与放大管Q3的基极连接，本申请可以采用反馈电路提升功放电路10的稳定性，以使功放获得一个优异的增益平坦度。

[0090] 具体地，本申请中采用电阻R2和电容C2构成的RC串联回路作为反馈回路连接放大管Q3的基极和发射极，其可以通过向放大管Q3基极输入的射频信号中注入一部分集电极输出的信号，从而实现对功放电路10的增益、带宽、稳定性等性能的调节和控制。

[0091] 需要说明的是，由于反馈电路返回的射频信号与放大管Q3接收的射频信号相位相反，因此可以通过调节电阻R2和电容C2的参数来控制返回的射频信号的相位和幅度，从而实现对功放电路10的增益、带宽、稳定性等性能的调节和控制；本申请中反馈电路可以根据具体的应用场景和要求进行设计，在实际应用中，可以通过计算和仿真来优化反馈电路的参数和性能。同时，反馈电路的设计也会受到放大器的性能和特性的影响，因此需要考虑放大器的输入阻抗、输出阻抗、带宽等因素。

[0092] 在一个实施例中，如图14所示，功放电路10还包括扼流电感L1，该扼流电感L1连接于放大管Q3的输出端与电源之间，用于阻隔放大后的射频信号。

[0093] 本实施例中，扼流电感L1为一种用于限制电路中电流变化率的元件，它是由一根线圈制成，通常用于直流‑直流（DC‑DC）转换器、电源滤波器、电流源等电路中，本申请可以使用扼流电感L1连接于放大管Q3的输出端与电源之间，防止射频信号流到电源电压VDD，其值可以为5V，能够参与功放电路10的输出匹配。

[0094] 可以理解的是，扼流电感L1可以通过其自身的电感特性来限制电路中的电流变化率，当电路中的电流变化率较大时，扼流电感L1会产生反向电势，从而抑制电流的变化，这种特性使得扼流电感L1在许多电路中被广泛应用，如电源滤波器中用于滤除高频噪声、直流‑直流（DC‑DC）转换器中用于稳定输出电压等，在应用的时候可以通过电路的现实使用场景对扼流电感的参数和性能进行选择。

[0095] 在一个实施例中，如图14所示，功放电路10还包括限流电阻R1，该限流电阻R1设置在反馈电路中电阻R2与放大管Q3的输入端之间，用于控制反馈电路返回的信号大小。

[0096] 本实施例中，限流电阻R1设置与反馈电路输出端和放大管Q3的输入端之间，可以限制反馈电路返回的信号大小，从而调节反馈电路的增益，提高功放电路10的稳定性和线性度。

[0097] 具体地，当限流电阻R1的阻值较小时，反馈电路返回的信号增大，功放电路的负载能力增强，功放电路的工作温度和功耗增加，因此功放电路10的稳定性降低；当限流电阻R1的阻值较大时，反馈电路返回的信号减小，功放电路的负载能力减弱，功放电路的工作温度和功耗减少，因此功放电路10的稳定性降低。

[0098] 在一个实施例中，如图14所示，偏置电路20可以包括电流镜偏置电路、分压电阻R3和温度补偿电阻R4；其中电流镜偏置电路的输入端通过温度补偿电阻R4与基准电压Vref连接，输出端通过分压电阻R3与功放电路的输入端连接。

[0099] 本实施例中，电流镜偏置电路由晶体管Q4和晶体管Q5构成，其中，晶体管Q4的基极与晶体管Q5的基极连接，晶体管Q4的集电极与电源电压VDD连接，晶体管Q4的发射极与分压电阻R3的一端连接，晶体管Q5的集电极接地，发射极与温度补偿电阻R4的一端连接，并且，分压电阻R3的另一端与功放电路的输入端连接，温度补偿电阻R4的另一端与基准电压Vref连接。

[0100] 具体地，由晶体管Q4和晶体管Q5构成的电流镜偏置电路可以产生稳定的偏置电流，并且产生的偏置电流可以通过晶体管Q4和晶体管Q5的宽长比控制，分压电阻R3可以为功放电路10提供稳定的栅极电压，保证功放电路10的放大管Q3能够稳定开启，而温度补偿电阻R4可以实现温度补偿作用，使得偏置电路20提供的偏置电流更加稳定，在此温度补偿电阻R4可以根据射频开关的性能选择不同温度系数的电阻，保证偏置电路20的偏置电流对温度的变化不敏感。

[0101] 可以理解的是，晶体管的宽长比指的是指晶体管的宽度与长度的比值，在电路设计中，宽长比可以影响晶体管的电流、速度、噪声等性能。因此，宽长比可以用来控制电路的性能和功耗.在电流镜偏置电路中，晶体管的宽长比可以被用来控制输出电压的偏置电压，当晶体管的宽长比增加时，它的电流随之增加，从而对偏置电路的功耗和速度产生影响。

[0102] 在一个实施例中，如图14所示，偏置电路20还可以包括滤波电容C5，滤波电容C5与电流镜偏置电路的输入端连接，用于阻隔射频信号流入电流镜偏置电路。

[0103] 本实施例中，滤波电容C5作为一种用于直流偏置电路的滤波电容器，可以对传输线上的高频信号进行阻抗匹配，并起到滤波作用，同时，其可以使偏置电路20中的直流分量稳定，避免由于外界环境的噪声干扰或射频信号进入偏置电路20，影响偏置电路中的直流分量，从而影响晶体管的工作状态和性能，保证了偏置电路20的稳定性。

[0104] 以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。