一種0.1-1.2GHz的全集成超寬帶CMOS射頻收發開關芯片設計

　　圖4 射頻收發開關芯片照片(接收狀態)

　　圖5 射頻收發開關測試平臺照片

　　圖6 接收模式下插入/回波損耗測試結果

　　圖7 接收模式下隔離度測試結果

　　圖6和圖7均為該射頻開關在接收狀態下S參數測試結果。從圖6中可以看出，在0.1-1.2GHz頻段范圍內，開關的插入損耗(S21)為-0.7dB左 右，且平坦度良好，輸入、輸出回波損耗(S11和S22)小于-20dB;從圖7中可以看出，在整個頻段內射頻開關的隔離度(S13)均大于37dB，具 有良好的隔離特性。由于采用全對稱結構，該射頻開關在發射狀態下的S參數測試結果與接收狀態下相比基本相同。圖8所示的為該收發開關在433MHz及 900MHz頻率下的輸出功率曲線及1dB壓縮點。測試結果表明，兩個頻率的輸出功率曲線1dB壓縮點分別為23.1dBm和22.7dBm，且功率壓縮 特性基本一致。

　　圖8 輸出1dB壓縮點測試結果

　　結束語

　　本文設計了一種性能良好的超寬帶全集成CMOS 射頻收發開關芯片，芯片總面積為0.53mm2。測試結果表明，在1.8V電壓供電條件下，該射頻開關在0.1-1.2GHz頻段內收發兩路均可達到 0.7dB左右的插入損耗，小于-20dB的回波損耗以及優于37dB的隔離度。并且，在433MHz和900MHz頻率下可分別實現23.1dBm和 22.7dBm的線性度。該電路滿足0.1-1.2GHz頻段無線寬帶射頻收發芯片的基本設計需求，并適用于RFID和GSM-R系統中的典型應用。