JP2004015688A - High frequency switching circuit and communication device using the same - Google Patents

High frequency switching circuit and communication device using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high frequency switching circuit for supporting a diversity system of which deterioration within a predetermined frequency band due to an insertion loss by a switching device has been improved, and a communication device with such a switching circuit being incorporated therein. <P>SOLUTION: The high frequency switching circuit 11 is configured to have a pair of SPDT switches 21, 31, and each single pole of the SPDT switches 21, 31 is connected together via an inductor LO to support the diversity system. This allows the switching circuit in off-state at some point in a signal wire path to operate as a low path filter through a relation with the inductor LO in stead of just an existence as a parasitic capacity, and thereby to improve the deterioration within the predetermined frequency band due to the insertion loss. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波スイッチ回路、およびこれを用いた通信機器に関し、特には、高周波スイッチ回路を構成するスイッチ素子による挿入損失を低減するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
無線通信用などの通信機器においては、フェージング対策のためにダイバーシティシステムが採用される場合がある。特に、無線通信機器では、2つのアンテナを互いに所定距離だけ離して配置し、受信状態に応じて各アンテナで受信される信号を切り換えるいわゆる空間ダイバーシティ受信方式を採用したものがある。
【0003】
このようなダイバーシティシステムを採用するには、メインアンテナおよびダイバーシティアンテナがそれぞれ接続される2つのポートと、送信回路および受信回路がそれぞれ接続される2つのポートとの計4つのポートを送受信状態に応じてそれぞれ切り換えて選択する必要がある。そのため、従来技術では、たとえば図9に示すような構成を備えた高周波スイッチ回路が使用されている。
【0004】
すなわち、この高周波スイッチ回路51は、上下一対のSPDT(SinglePoleDualThrough,単極双投型)スイッチ21,31を備える。一方のSPDTスイッチ21は、2つのポートP1,P2、2つのスルースイッチ素子SW1,SW2、および2つのシャントスイッチ素子SW5,SW6を有する。同様に、他方のSPDTスイッチ31は、2つのポートP3,P4、2つのスルースイッチ素子SW3,SW4、および2つのシャントスイッチ素子SW7,SW8を有する。そして、各々のSPDTスイッチ21,31の中央のポート(シングルポール)P0同士が互いに接続されてダイバーシティシステムに対応できるように構成されている。
【0005】
すなわち、たとえば、一方のSPDTスイッチ21は通信装置側に配置されるもので、2つのポートP1,P2の内、一方側のポートP1に送信回路が、他方側のポートP2に受信回路がそれぞれ接続される。また、他方のSPDTスイッチ31はアンテナ側に配置されるもので、2つのポートP3,P4の内、一方側のポートP3にメインアンテナが、他方側のポート4にダイバーシティアンテナがそれぞれ接続される。なお、この高周波スイッチ回路51は上下対称形なので、上記とは逆に、一方のSPDTスイッチ21がアンテナ側に配置され、他方のSPDTスイッチ31が通信装置側に配置されてもよい。
【0006】
上記の各スルースイッチ素子SW1〜SW4は、信号線路の途中に挿入されており、送受信状態に応じて各スルースイッチ素子SW1〜SW4がオン/オフされることで各ポートP1〜P4間が選択的に接続される。また、各シャントスイッチ素子SW5〜SW8は信号線路と接地との間に挿入されており、スルースイッチ素子SW1〜SW4をオフにした場合にも高周波信号が漏れ出ることがあるので、スルースイッチ素子SW1〜SW4のオフに応じてシャントスイッチ素子SW5〜SW8をオンにしてアイソレーションを確保するようになっている。
【0007】
上記構成の高周波スイッチ回路51において、送受信状態に応じて実際に接続されるポート間は、ポートP1とポートP3、ポートP1とポートP4、ポートP2とポートP3、ポート2とポートP4の4通りであり、このように4通りの接続状態が得られるように各スイッチ素子SW1〜SW8のオン/オフ状態が選択される。
【0008】
たとえば、送信回路からの信号をメインアンテナを介して送信する場合、2つのポートP1,P3間を接続する必要があるが、その場合には、SW1,SW3のスルースイッチ素子がオン、SW2,SW4のスルースイッチ素子がオフ、SW5,SW7のシャントスイッチ素子がオフ、SW6,SW8のシャントスイッチ素子がオンになる。これにより、一方側のポートP1から入力された送信信号はスルースイッチ素子SW1,SW3を介して他方側のポートP3に接続された図示しないメインアンテナを介して送信される。
【0009】
図10はスイッチ素子SW1〜SW8として電界効果トランジスタ(以下、FETと表記する)を使用した場合の従来のダイバーシティシステム対応の高周波スイッチ回路の構成を示す回路図である。
【0010】
この高周波スイッチ回路52の基本的な構成は、図9に示した高周波スイッチ回路51と同じであるが、図10の場合、各スイッチ素子SW1〜SW8がFETであるため、各スイッチ素子SW1〜SW8のゲートには抵抗R1〜R8を介して制御端子D1〜D8が接続されている。また、各シャントスイッチ素子SW5〜SW8のドレインには、単一の正電源で駆動させるために信号周波数におけるインピーダンスが十分に小さい直流カット用のキャパシタC1〜C4がそれぞれ接続されて高周波的に接地されている。
【0011】
この構成において、たとえば、2つのポートP1,P3間を接続する場合、制御端子D1,D3に正の制御電圧Vcol(たとえば3V)が印加されてSW1,SW3のスルースイッチ素子がオン、制御端子D2,D4に0vが印加されてSW2,SW4のスルースイッチ素子がオフ、制御端子D5,D7に0vが印加されてSW5,SW7のシャントスイッチ素子がオフ、制御端子D6,D8に正の制御電圧Vcol(たとえば3V)が印加されてSW6,SW8のシャントスイッチ素子がオンとなる。これにより、一方側のポートP1がスルースイッチ素子SW1,SW3を介して他方側のポートP3に接続される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図9および図10に示したような高周波スイッチ回路において、オン状態にあるスイッチ素子を介していずれかのポート間が接続されている場合、オン状態にあるスイッチ素子は抵抗素子として作用し、また、オフ状態にあるスイッチ素子は容量素子として作用する。
【0013】
たとえば、前述のように2つのポートP1,P3間を接続する場合、SW1,SW3のスルースイッチ素子がオン、SW2,SW4のスルースイッチ素子がオフ、SW5,SW7のシャントスイッチ素子がオフ、SW6,SW8のシャントスイッチ素子がオンとなるが、この状態を等価回路で示すと図11に示すようになる。つまり、オン状態にあるスルースイッチ素子SW1,SW3およびシャントスイッチ素子SW6,SW8は抵抗素子として、オフ状態にあるスルースイッチ素子SW2,SW4およびシャントスイッチ素子SW5,SW7は容量素子としてそれぞれ作用する。
【0014】
したがって、図11から分かるように、オフ状態にあるスイッチ素子SW2,SW4,SW5,SW7は2つのポートP1,P3間の信号線路に対して接地との間に接続された寄生容量として存在するため、信号線路の挿入損失を劣化させる原因となる。特に、ダイバーシティシステム対応のために2つのSPDTスイッチ21,31(または22,32)を組み合わせた構成とした場合には信号線路の途中に挿入されるスイッチ素子の数も多くなるため、挿入損失の劣化の影響が大きくなる。
【0015】
しかも、各スイッチ素子SW1〜SW8がFETで構成されている場合、スルースイッチ素子SW1〜SW4がオンして抵抗素子として作用する場合の抵抗値の低減を図るためにゲート幅を大きくすると、逆にこれらのスルースイッチ素子SW1〜SW4がオフして容量素子として作用する場合の容量値が大きくなる。その結果、たとえば、図11に示す例においては、2つのポートP1,P3間の信号線路に信号を流した場合、オフしているスルースイッチ素子SW2,SW4の信号漏れが大きくなって挿入損失が劣化する。これらの影響は信号周波数が高くなるほどさらに顕著になる。
【0016】
本発明は、このような不都合に鑑みて創案されたものであり、所要の周波数帯域内におけるスイッチ素子による挿入損失の劣化を改善したダイバーシティシステム対応の高周波スイッチ回路、およびこのような高周波スイッチ回路が組み込まれた通信機器を提供することを課題とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のようにしている。
すなわち、請求項1記載の発明に係る高周波スイッチ回路は、一対のSPDTスイッチのシングルポール同士を互いに接続して構成された高周波スイッチ回路において、前記一対のSPDTスイッチはいずれも各端子間にスルー用のスイッチ素子とシャント用のスイッチ素子とを備えてなり、前記一対のSPDTスイッチのシングルポール同士の間にインダクタを介在させたことを特徴としている。
【0018】
このようなインダクタを設けることにより、信号線路の途中でオフ状態にあるスイッチ素子は従来の単なる寄生容量としての存在から、インダクタとの関係によってローパスフィルタとして作用するようになる。そして、このローパスフィルタのカットオフ周波数が所要の周波数帯域よりも大きくなるように、このインダクタのインダクタンス成分を寄生容量の容量値の大きさに応じて設定することにより、所要の周波数帯域内での挿入損失の劣化を改善することができる。
【0019】
請求項2記載の発明に係る高周波スイッチ回路は、請求項1記載の発明の構成において、前記SPDTスイッチを構成する各スイッチ素子は電界効果トランジスタからなることを特徴としている。これにより、高周波スイッチ回路の全体構成が極めて小型化される。
【0020】
請求項3記載の発明に係る高周波スイッチ回路は、請求項2記載の発明の構成において、前記電界効果トランジスタはマルチゲート型のものであることを特徴としている。これにより、低い動作電圧で高い電力をオン/オフでき、しかも、複数の電界効果トランジスタを直列に多段接続したものに比べて全体構成を簡素化することができる。
【0021】
請求項4記載の発明に係る高周波スイッチ回路は、請求項1記載の発明の構成において、前記SPDTスイッチを構成する各スイッチ素子は複数の電界効果トランジスタが順次直列に接続されてなることを特徴としている。これにより、各スイッチ素子を単一の電界効果トランジスタで構成する場合に比べて、低い動作電圧で高い電力をオン/オフすることができる。
【0022】
請求項5記載の発明に係る高周波スイッチ回路は、請求項1ないし請求項4の発明の構成において、SPDTスイッチを構成する各スイッチ素子の内、信号線路と接地との間に設けられているシャント用のスイッチ素子には、さらに接地との間にインダクタとキャパシタとからなる直列共振回路が介在されていることを特徴としている。これにより、ポート間を接続した場合のアイソレーション特性を改善することができる。
【0023】
請求項6記載の発明に係る通信機器は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載した高周波スイッチ回路を組み込んで構成されていることを特徴としている。このようにすれば、信号の送受信の際に挿入損失の少ない優れた特性をもつ通信機器が得られる。
【0024】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係る高周波スイッチ回路の構成を示す回路図であり、図9に示した従来技術と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【0025】
この実施の形態1に係る高周波スイッチ回路11は、ダイバーシティシステム対応のもので、上下一対のSPDTスイッチ21,31を備える。そして、この実施の形態1の特徴として、各SPDTスイッチ21,31の中央のシングルポール同士がインダクタL0を介して互いに接続されている。
【0026】
一方のSPDTスイッチ21は、2つのポートP1,P2、2つのスルースイッチ素子SW1,SW2、および2つのシャントスイッチ素子SW5,SW6を有する。同様に、他方のSPDTスイッチ31は、2つのポートP3,P4、2つのスルースイッチ素子SW3,SW4、および2つのシャントスイッチ素子SW7,SW8を有する。そして、一方のSPDTスイッチ21は通信装置側に、他方のSPDTスイッチ31はアンテナ側に配置されている。なお、その逆に一方のSPDTスイッチ21がアンテナ側に、他方のSPDTスイッチ31が通信装置側に配置された構成であってもよい。
【0027】
上記の各スルースイッチ素子SW1〜SW4およびシャントスイッチ素子SW5〜SW8の役目は図9に示した従来の場合と同様であり、また、各ポートP1〜P4の相互間を接続する場合の各スイッチ素子SW1〜SW8のオン/オフ状態の設定も従来の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
【0028】
次に、図1に示した高周波スイッチ回路11において、両SPDTスイッチ21,31のシングルポール同士の間に介在させたインダクタL0の作用について説明する。
【0029】
たとえば、前述のように2つのポートP1,P3間を接続する場合、SW1,SW3のスルースイッチ素子がオン、SW2,SW4のスルースイッチ素子がオフ、SW5,SW7のシャントスイッチ素子がオフ、SW6,SW8のシャントスイッチ素子がオンになる。
【0030】
このとき、オン状態にあるスルースイッチ素子SW1,SW3およびシャントスイッチ素子SW6,SW8は抵抗素子として、オフ状態にあるスルースイッチ素子SW2,SW4およびシャントスイッチ素子SW5,SW7は容量素子として作用するので、この状態を等価回路で示すと図2に示すようになる。
【0031】
ここで、この実施の形態1のように、SPDTスイッチ21,31の中央のシングルポール同士の間にインダクタL0を設けた場合には、図2の破線で囲んだ部分がローパスフィルタとして作用するようになる。つまり、信号線路の途中でオフ状態にあるスルースイッチ素子SW2,SW4は単なる寄生容量としての存在から、インダクタL0との関係によりLCローパスフィルタとしての役割を担うようになる。
【0032】
したがって、このローパスフィルタのカットオフ周波数が所要の周波数帯域よりも大きくなるように、このインダクタL0のインダクタンス成分を、オフ状態にある2つのスルースイッチ素子SW2,SW4の容量値の大きさに応じて設定することにより、高い周波数帯域まで広帯域に挿入損失の劣化を改善することができる。
【0033】
この実施の形態1の高周波スイッチ回路11において図2に示した等価回路を構成した場合と、従来の高周波スイッチ回路51で図11に示した等価回路を構成した場合とについて、周波数と挿入損失との関係をシミュレーションして調べた結果を図3に示す。なお、ここでは、インダクタL0のインダクタンス値を1nHとし、また、スルースイッチ素子SW1〜SW4がオンして抵抗素子として作用する場合の抵抗値を3Ω、スルースイッチ素子SW1〜SW4がオフして容量素子として作用する場合の容量値を0.3pF、シャントスイッチ素子SW5〜SW8がオンして抵抗素子として作用する場合の抵抗値を6Ω、シャントスイッチ素子SW5〜SW8がオフして容量素子として作用する場合の容量値を0.15pFとしている。
【0034】
図3から分かるように、周波数が10GHz以下の範囲では、図2に示した等価回路の周波数に対する挿入損失(同図中に実線で示す)は、図11に示した従来の等価回路の周波数に対する挿入損失(同図中に破線で示す)に比べて挿入損失の劣化の割合が少なく、広い帯域にわたって挿入損失の劣化が改善されていることが理解される。なお、15〜20GHzあたりにローパスフィルタとしてのカットオフ周波数が存在するため、それ以上の周波数では挿入損失は劣化するが、所要の周波数の帯域外であるので何ら問題はない。
【0035】
(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2に係る高周波スイッチ回路の構成を示す回路図であり、図10に示した従来技術と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【0036】
この実施の形態2における高周波スイッチ回路12の基本的な構成は、図1に示した高周波スイッチ回路11と同じであって、上下一対のSPDTスイッチ22,32を備え、各SPDTスイッチ22,32の中央のシングルポール同士がインダクタL0を介して互いに接続されている。
【0037】
また、この実施の形態2の高周波スイッチ回路12の場合、各スイッチ素子SW1〜SW8としてFETが使用されており、そのため、各スイッチ素子SW1〜SW8のゲートには抵抗R1〜R8を介して制御端子D1〜D8が接続されている。さらに、各シャントスイッチ素子SW5〜SW8のドレインには単一の正電源で駆動させるために信号周波数におけるインピーダンスが十分に小さい直流カット用のキャパシタC1〜C4がそれぞれ個別に接続されて高周波的に接地されている。
【0038】
上記の各スルースイッチ素子SW1〜SW4およびシャントスイッチ素子SW5〜SW8の役目は図11に示した従来の場合と同様であり、また、各ポートP1〜P4の相互間を接続する場合の各スイッチ素子SW1〜SW8のオン/オフ状態の設定も従来の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
【0039】
この実施の形態2の高周波スイッチ回路12において図2に示した等価回路を構成した場合と、従来の高周波スイッチ回路52で図11に示した等価回路を構成した場合とについて、周波数と挿入損失との関係を調べた結果を図5に示す。なお、ここでは、インダクタL0のインダクタンス値や、各スイッチ素子SW1〜SW8がオンした場合の抵抗値やオフした場合の容量値は、実施の形態1の場合と同じ値に設定している。
【0040】
図5から分かるように、この実施の形態2の場合も周波数が10GHz以下の範囲では、図2に示した等価回路の周波数に対する挿入損失(同図中に実線で示す)は、図11に示した従来の等価回路の周波数に対する挿入損失(同図中に破線で示す)に比べて挿入損失の劣化の割合が少なく、広い帯域にわたって挿入損失の劣化が改善されていることが理解される。
【0041】
(実施の形態3)
図6は本発明の実施の形態3に係る高周波スイッチ回路の構成を示す回路図であり、図4に示した実施の形態2に係る高周波スイッチ回路と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【0042】
この実施の形態3の高周波スイッチ回路13の基本的な構成は、図4に示した高周波スイッチ回路12と同じであって、上下一対のSPDTスイッチ23,33を備え、各SPDTスイッチ23,33の中央のシングルポール同士がインダクタL0を介して互いに接続されている。
【0043】
また、各シャントスイッチ素子SW5〜SW8のドレインには、キャパシタC6〜C9とインダクタL1〜L4を直列に接続して直列共振回路41〜44が構成されている。この場合のインダクタL1〜L4は、専用の素子を用いる他、インダクタンス成分をもつボンディングワイヤやパッケージリードなどを利用することもできる。
その他の構成は図4に示した実施の形態2の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
【0044】
ここで、キャパシタC6〜C9とインダクタL1〜L4からなる各直列共振回路41〜44が所望の周波数で直列共振するように容量値やインダクタンス値を設定すれば、各シャントスイッチ素子SW5〜SW8がオンした際、信号線路から各シャントスイッチ素子SW5〜SW8をみた状態でのインピーダンスを低くすることができる。このため、各ポートP1〜P4の相互間を接続した場合に余分な信号漏れが生じないようにアイソレーション特性を改善することができる。たとえば、各直列共振回路41〜44を5GHzで共振させるためには、各キャパシタC6〜C9の容量値を1pF、各インダクタL1〜L4のインダクタンス値を1nHとすればよい。
【0045】
(実施の形態4)
図7は本発明の実施の形態4に係る高周波スイッチ回路の構成を示す回路図であり、図6に示した実施の形態3に係る高周波スイッチ回路と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【0046】
この実施の形態4の高周波スイッチ回路14の基本的な構成は、図6に示した高周波スイッチ回路13と同じであって、上下一対のSPDTスイッチ24,34を備え、各SPDTスイッチ24,34の中央のシングルポール同士がインダクタL0を介して互いに接続されている。
【0047】
また、図6に示した実施の形態3では、FETからなる各シャントスイッチ素子SW5〜SW8に対して個別にキャパシタC1〜C4とインダクタL1〜L4からなる各直列共振回路41〜44を接続しているが、この実施の形態4では、シャントスイッチ素子SW5〜SW8のドレインを共通に接続した上で、これらをキャパシタC5とインダクタL5からなる1つの直列共振回路45を介して接地した構成としている。このような構成とすると、キャパシタやインダクタの数を削減できるため、チップサイズの小型化やパッケージ端子の削減が可能となる。
その他の構成および作用は図6に示した実施の形態3の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
【0048】
上記の各実施の形態1〜4に対して、さらに次のような変形例や応用例を考えることができる。
【0049】
▲1▼ 上記の実施の形態1〜4において、一対のSPDTスイッチの中央のシングルポール同士の間に介在されるインダクタL0は専用の素子を用いているが、その代わりに、インダクタ成分を有するボンディングワイヤやパッケージリードを利用することも可能である。
【0050】
▲2▼ 上記の実施の形態1〜4では、高周波スイッチ回路11〜14は全体が1チップとして形成されたものを前提としたが、本発明はこれに限らず、各々のSPDTスイッチ21と31,22と32,23と33,24と34を予め別チップとして製作しておき、各チップのシングルポート間をインダクタL0となるワイヤで結線して本発明の高周波スイッチ回路を構成することもできる。
【0051】
▲3▼ 上記の実施の形態2〜4では、FETからなる各スイッチ素子SW1〜SW8に対してこれをオン/オフする制御端子D1〜D8を個別に設けているが、D1とD6、D2とD5、D3とD8、D4とD7の各制御端子同士を共通に接続してSW1とSW6、SW2とSW5、SW3とSW8、SW4とSW7の各スイッチ素子が互いに連動してオン/オフするようにすることもできる。この場合には、制御端子の端子数を削減することが可能になる。
【0052】
▲4▼ 上記の実施の形態2〜4では、FETとしてシングルゲート型のもの使用しているが、マルチゲート型のものを使用することもできる。このようなマルチゲート型FETを使用すれば、シングルゲート型のものよりも低い動作電圧で高い電力をオン/オフでき、しかも、複数のFETを直列に多段接続したものに比べて全体構成を簡素化することができる。
【0053】
▲5▼ 上記の実施の形態2〜4では、各スイッチ素子SW1〜SW8は、各々単一のFETで構成されているが、各スイッチ素子SW1〜SW8は、複数のFETを順次直列に接続して構成することもできる。このように多段構成にすると、各スイッチ素子SW1〜SW8を単一のFETで構成する場合に比べて、低い動作電圧で高い電力をオン/オフすることができる利点が得られる。
【0054】
▲6▼ 携帯無線器などの通信機器においては、図8に示すように、上記の各実施の形態の高周波スイッチ回路11〜14をチップとして配線基板61上に搭載し、これをケース62内に収納して使用することもできる。このようにすれば、信号の送受信の際に挿入損失の少ない優れた特性の通信機器が得られる。
【0055】
【発明の効果】
請求項1の発明に係る高周波スイッチ回路は、一対のSPDTスイッチのシングルポール同士をインダクタを介して接続しているので、このインダクタによって、信号線路の途中でオフ状態にあるスイッチ素子は従来の単なる寄生容量としての存在から、インダクタとの関係によりローパスフィルタとして作用するようになる。そして、このローパスフィルタのカットオフ周波数が所要の周波数帯域よりも大きくなるように、このインダクタのインダクタンス成分を寄生容量の容量値の大きさに応じて設定することにより、所要の周波数帯域内での挿入損失の劣化を改善することができる。
【0056】
請求項2記載の発明に係る高周波スイッチ回路は、請求項1記載の発明の効果に加えて、前記SPDTスイッチを構成する各スイッチ素子は電界効果トランジスタからなるので、高周波スイッチ回路の全体構成が極めて小型化される。
【0057】
請求項3記載の発明に係る高周波スイッチ回路は、請求項2記載の発明の効果に加えて、電界効果トランジスタはマルチゲート型のものであるので、低い動作電圧で高い電力をオン/オフでき、しかも、複数の電界効果トランジスタを直列に多段接続したものに比べて全体構成を簡素化することができる。
【0058】
請求項4記載の発明に係る高周波スイッチ回路は、請求項1記載の発明の効果に加えて、SPDTスイッチを構成する各スイッチ素子は複数の電界効果トランジスタを順次直列に接続されてなるので、各スイッチ素子を単一の電界効果トランジスタで構成する場合に比べて、低い動作電圧で高い電力をオン/オフすることができる。
【0059】
請求項5移載の発明に係る高周波スイッチ回路は、請求項1ないし請求項4の発明の効果に加えて、SPDTスイッチを構成する各スイッチ素子の内、信号線路と接地との間に設けられているシャント用のスイッチ素子には、さらに接地との間にインダクタとキャパシタとからなる直列共振回路が介在されているので、ポート間をスイッチ素子を介して接続した場合に信号漏れが生じないようにアイソレーション特性を改善することができる。
【0060】
請求項6の発明に係る通信機器は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載した高周波スイッチ回路を組み込んで構成されているので、信号の送受信の際に挿入損失の少ない優れた特性をもつ通信機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る高周波スイッチ回路の構成を示す回路図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る高周波スイッチ回路において、スイッチ素子をオン/オフしてポート間を接続した場合に得られる等価回路の一例を示す図である。
【図3】図1の高周波スイッチ回路における挿入損失の影響をシミュレーションした結果を従来の高周波スイッチ回路の場合と比較して示す特性図である。
【図4】本発明の実施の形態2に係る高周波スイッチ回路の構成を示す回路図である。
【図5】図4の高周波スイッチ回路における挿入損失の影響をシミュレーションした結果を従来の高周波スイッチ回路の場合と比較して示す特性図である。
【図6】本発明の実施の形態3に係る高周波スイッチ回路の構成を示す回路図である。
【図7】本発明の実施の形態4に係る高周波スイッチ回路の構成を示す回路図である。
【図8】本発明の高周波スイッチ回路を組み込んだ携帯電話器を示す斜視図である。
【図9】従来の高周波スイッチ回路の構成を示す回路図である。
【図10】スイッチ素子として電界効果トランジスタを用いた従来の高周波スイッチ回路の構成を示す回路図である。
【図11】従来の高周波スイッチ回路において、スイッチ素子をオン/オフしてポート間を接続した場合に得られる等価回路の一例を示す図である。
【符号の説明】
11〜14  高周波スイッチ回路
21〜24  SPDTスイッチ
31〜34  SPDTスイッチ
41〜45  直列共振回路
P1〜P4  ポート
SW1〜SW4   スルースイッチ素子
SW5〜SW8   シャントスイッチ素子
R1〜R8  抵抗
C1〜C9  キャパシタ
L0,L1〜L5  インダクタ
D1〜D8  制御端子
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-frequency switch circuit and a communication device using the same, and more particularly to a technique for reducing insertion loss caused by a switch element included in the high-frequency switch circuit.
[0002]
[Prior art]
In a communication device for wireless communication or the like, a diversity system may be adopted to prevent fading. In particular, some wireless communication devices employ a so-called spatial diversity reception system in which two antennas are arranged at a predetermined distance from each other and a signal received by each antenna is switched according to a reception state.
[0003]
In order to adopt such a diversity system, two ports to which the main antenna and the diversity antenna are respectively connected, and two ports to which the transmission circuit and the reception circuit are respectively connected, that is, a total of four ports according to the transmission / reception state. It is necessary to switch and select each. Therefore, in the related art, for example, a high-frequency switch circuit having a configuration as shown in FIG. 9 is used.
[0004]
That is, the high frequency switch circuit 51 includes a pair of upper and lower SPDT (Single Pole Dual Through, single pole double throw) switches 21 and 31. One SPDT switch 21 has two ports P1 and P2, two through switch elements SW1 and SW2, and two shunt switch elements SW5 and SW6. Similarly, the other SPDT switch 31 has two ports P3 and P4, two through switch elements SW3 and SW4, and two shunt switch elements SW7 and SW8. The central ports (single poles) P0 of the SPDT switches 21 and 31 are connected to each other so as to be compatible with a diversity system.
[0005]
That is, for example, one SPDT switch 21 is disposed on the communication device side, and of the two ports P1 and P2, a transmission circuit is connected to one port P1 and a reception circuit is connected to the other port P2. Is done. The other SPDT switch 31 is arranged on the antenna side. Of the two ports P3 and P4, the main antenna is connected to one port P3 and the diversity antenna is connected to the other port 4 respectively. Note that, since the high-frequency switch circuit 51 is vertically symmetric, one SPDT switch 21 may be arranged on the antenna side and the other SPDT switch 31 may be arranged on the communication device side.
[0006]
Each of the through switch elements SW1 to SW4 is inserted in the middle of the signal line, and each of the through switches SW1 to SW4 is turned on / off according to the transmission / reception state to selectively connect the ports P1 to P4. Connected to. Further, the shunt switch elements SW5 to SW8 are inserted between the signal line and the ground, and when the through switch elements SW1 to SW4 are turned off, a high frequency signal may leak out. To SW4, the shunt switch elements SW5 to SW8 are turned on to ensure isolation.
[0007]
In the high-frequency switch circuit 51 having the above configuration, there are four types of ports P1, P3, P1 and P4, P2 and P3, and P2 and P4 between ports actually connected according to the transmission / reception state. The ON / OFF state of each of the switch elements SW1 to SW8 is selected so that four kinds of connection states can be obtained as described above.
[0008]
For example, when transmitting a signal from the transmission circuit via the main antenna, it is necessary to connect between the two ports P1 and P3. In this case, the through switch elements of SW1 and SW3 are on, and SW2 and SW4 Are turned off, the shunt switch elements of SW5 and SW7 are turned off, and the shunt switch elements of SW6 and SW8 are turned on. Thus, the transmission signal input from one port P1 is transmitted via the main antenna (not shown) connected to the other port P3 via the through switch elements SW1 and SW3.
[0009]
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional high frequency switch circuit compatible with a diversity system when field effect transistors (hereinafter referred to as FETs) are used as the switch elements SW1 to SW8.
[0010]
The basic configuration of the high-frequency switch circuit 52 is the same as that of the high-frequency switch circuit 51 shown in FIG. 9, but in FIG. 10, since each of the switch elements SW1 to SW8 is an FET, each of the switch elements SW1 to SW8 Are connected to control terminals D1 to D8 via resistors R1 to R8. Further, DC cut capacitors C1 to C4 having sufficiently small impedance at a signal frequency to be driven by a single positive power supply are connected to the drains of the shunt switch elements SW5 to SW8, respectively, and are grounded at a high frequency. ing.
[0011]
In this configuration, for example, when connecting between the two ports P1 and P3, a positive control voltage Vcol (for example, 3 V) is applied to the control terminals D1 and D3, the through switch elements of SW1 and SW3 are turned on, and the control terminal D2 , D4 are applied, the through switch elements of SW2, SW4 are turned off, 0v is applied to the control terminals D5, D7, the shunt switch elements of SW5, SW7 are turned off, and the positive control voltage Vcol is applied to the control terminals D6, D8. (For example, 3 V) is applied, and the shunt switch elements of SW6 and SW8 are turned on. Thus, the port P1 on one side is connected to the port P3 on the other side via the through switch elements SW1 and SW3.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the high-frequency switch circuit as shown in FIGS. 9 and 10, when one of the ports is connected via the switch element in the ON state, the switch element in the ON state acts as a resistance element. The switch element in the off state functions as a capacitor.
[0013]
For example, when connecting between the two ports P1 and P3 as described above, the through switch elements of SW1 and SW3 are turned on, the through switch elements of SW2 and SW4 are turned off, the shunt switch elements of SW5 and SW7 are turned off, and SW6 and SW6 are turned off. The shunt switch element of SW8 is turned on, and this state is shown in FIG. 11 by an equivalent circuit. That is, the through switch elements SW1 and SW3 and the shunt switch elements SW6 and SW8 in the on state act as resistance elements, and the through switch elements SW2 and SW4 and the shunt switch elements SW5 and SW7 in the off state act as capacitance elements.
[0014]
Therefore, as can be seen from FIG. 11, the switch elements SW2, SW4, SW5, and SW7 in the off state exist as a parasitic capacitance connected between the signal line between the two ports P1 and P3 and the ground. This causes the insertion loss of the signal line to deteriorate. In particular, when a configuration is used in which two SPDT switches 21 and 31 (or 22 and 32) are combined to support a diversity system, the number of switch elements inserted in the middle of a signal line increases, so that insertion loss is reduced. The influence of the deterioration increases.
[0015]
In addition, when each of the switch elements SW1 to SW8 is configured by an FET, if the gate width is increased in order to reduce the resistance value when the through switch elements SW1 to SW4 are turned on and function as a resistance element, conversely, When these through switch elements SW1 to SW4 are turned off and act as capacitance elements, the capacitance value increases. As a result, for example, in the example shown in FIG. 11, when a signal flows through the signal line between the two ports P1 and P3, signal leakage of the through switch elements SW2 and SW4 that are turned off increases, and insertion loss increases. to degrade. These effects become more pronounced as the signal frequency increases.
[0016]
The present invention has been made in view of such inconvenience, and a high frequency switch circuit compatible with a diversity system in which deterioration of insertion loss due to a switch element in a required frequency band has been improved, and such a high frequency switch circuit has been developed. It is an object to provide a built-in communication device.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is as follows to solve the above-mentioned problem.
That is, a high-frequency switch circuit according to the first aspect of the present invention is a high-frequency switch circuit configured by connecting single poles of a pair of SPDT switches to each other. And a shunt switch element, and an inductor is interposed between the single poles of the pair of SPDT switches.
[0018]
By providing such an inductor, the switch element that is in the off state in the middle of the signal line acts as a low-pass filter depending on the relationship with the inductor, instead of the conventional presence as a mere parasitic capacitance. Then, by setting the inductance component of the inductor according to the magnitude of the parasitic capacitance so that the cut-off frequency of the low-pass filter is higher than the required frequency band, the frequency in the required frequency band is reduced. Deterioration of insertion loss can be improved.
[0019]
A high-frequency switch circuit according to a second aspect of the present invention is the high-frequency switch circuit according to the first aspect of the present invention, wherein each of the switch elements constituting the SPDT switch comprises a field-effect transistor. Thereby, the overall configuration of the high-frequency switch circuit is extremely reduced.
[0020]
A high frequency switch circuit according to a third aspect of the present invention is the high frequency switch circuit according to the second aspect, wherein the field effect transistor is a multi-gate type. Thus, high power can be turned on / off at a low operating voltage, and the overall configuration can be simplified as compared with a case where a plurality of field effect transistors are connected in multiple stages in series.
[0021]
A high frequency switch circuit according to a fourth aspect of the present invention is the high frequency switch circuit according to the first aspect, wherein each of the switch elements constituting the SPDT switch is formed by sequentially connecting a plurality of field effect transistors in series. I have. As a result, high power can be turned on / off at a lower operating voltage as compared with a case where each switch element is configured by a single field effect transistor.
[0022]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a high-frequency switch circuit according to the first to fourth aspects of the present invention, wherein a shunt provided between the signal line and the ground among the switch elements constituting the SPDT switch. Is characterized in that a series resonance circuit including an inductor and a capacitor is interposed between the switch element and the ground. Thereby, the isolation characteristics when the ports are connected can be improved.
[0023]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a communication apparatus including the high-frequency switch circuit according to any one of the first to fifth aspects. In this way, a communication device having excellent characteristics with little insertion loss when transmitting and receiving signals can be obtained.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a high-frequency switch circuit according to Embodiment 1 of the present invention. Components corresponding to those of the prior art shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals.
[0025]
The high-frequency switch circuit 11 according to the first embodiment is compatible with a diversity system, and includes a pair of upper and lower SPDT switches 21 and 31. As a feature of the first embodiment, the central single poles of the SPDT switches 21 and 31 are connected to each other via an inductor L0.
[0026]
One SPDT switch 21 has two ports P1 and P2, two through switch elements SW1 and SW2, and two shunt switch elements SW5 and SW6. Similarly, the other SPDT switch 31 has two ports P3 and P4, two through switch elements SW3 and SW4, and two shunt switch elements SW7 and SW8. One SPDT switch 21 is arranged on the communication device side, and the other SPDT switch 31 is arranged on the antenna side. Conversely, one SPDT switch 21 may be arranged on the antenna side and the other SPDT switch 31 may be arranged on the communication device side.
[0027]
The function of each of the through switch elements SW1 to SW4 and the shunt switch elements SW5 to SW8 is the same as that of the conventional case shown in FIG. 9, and each switch element in the case where the ports P1 to P4 are connected to each other. The setting of the ON / OFF state of SW1 to SW8 is the same as that of the conventional case, and thus the detailed description is omitted here.
[0028]
Next, the operation of the inductor L0 interposed between the single poles of the SPDT switches 21 and 31 in the high frequency switch circuit 11 shown in FIG. 1 will be described.
[0029]
For example, when connecting between the two ports P1 and P3 as described above, the through switch elements of SW1 and SW3 are turned on, the through switch elements of SW2 and SW4 are turned off, the shunt switch elements of SW5 and SW7 are turned off, and SW6 and SW6 are turned off. The shunt switch element of SW8 is turned on.
[0030]
At this time, the through switches SW1 and SW3 and the shunt switches SW6 and SW8 in the on state act as resistance elements, and the through switches SW2 and SW4 and the shunt switch elements SW5 and SW7 in the off state act as capacitors. FIG. 2 shows this state as an equivalent circuit.
[0031]
Here, when the inductor L0 is provided between the single poles at the center of the SPDT switches 21 and 31 as in the first embodiment, the portion surrounded by the broken line in FIG. 2 acts as a low-pass filter. become. In other words, the through switch elements SW2 and SW4 that are in the off state in the middle of the signal line play a role as an LC low-pass filter due to the relationship with the inductor L0 because of the mere parasitic capacitance.
[0032]
Therefore, the inductance component of the inductor L0 is changed according to the magnitude of the capacitance value of the two through switch elements SW2 and SW4 in the off state so that the cutoff frequency of the low-pass filter is higher than a required frequency band. By setting, deterioration of insertion loss can be improved in a wide band up to a high frequency band.
[0033]
In the case where the equivalent circuit shown in FIG. 2 is formed in the high-frequency switch circuit 11 of the first embodiment, and in the case where the equivalent circuit shown in FIG. FIG. 3 shows the result obtained by simulating the relationship shown in FIG. Here, the inductance value of the inductor L0 is 1 nH, the resistance value when the through switch elements SW1 to SW4 are turned on to act as a resistive element is 3Ω, and the through switch elements SW1 to SW4 are turned off and the capacitive element is turned off. When the capacitance value is 0.3 pF, the shunt switch elements SW5 to SW8 are turned on to act as a resistance element, and the resistance value is 6Ω. When the shunt switch elements SW5 to SW8 are turned off, the capacitance value is acted as a capacitance element. Is 0.15 pF.
[0034]
As can be seen from FIG. 3, in the frequency range of 10 GHz or less, the insertion loss (indicated by a solid line in FIG. 2) with respect to the frequency of the equivalent circuit shown in FIG. It is understood that the rate of deterioration of the insertion loss is smaller than that of the insertion loss (indicated by a broken line in the figure), and the deterioration of the insertion loss is improved over a wide band. Since there is a cutoff frequency as a low-pass filter around 15 to 20 GHz, the insertion loss is degraded at frequencies higher than that, but there is no problem since it is outside the required frequency band.
[0035]
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a high-frequency switch circuit according to Embodiment 2 of the present invention. Components corresponding to those of the prior art shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals.
[0036]
The basic configuration of the high-frequency switch circuit 12 in the second embodiment is the same as that of the high-frequency switch circuit 11 shown in FIG. 1 and includes a pair of upper and lower SPDT switches 22 and 32. The central single poles are connected to each other via an inductor L0.
[0037]
In the case of the high-frequency switch circuit 12 of the second embodiment, FETs are used as the switch elements SW1 to SW8. Therefore, the gates of the switch elements SW1 to SW8 have control terminals via the resistors R1 to R8. D1 to D8 are connected. Further, DC cut capacitors C1 to C4 each having a sufficiently small impedance at a signal frequency are individually connected to the drains of the shunt switch elements SW5 to SW8 so as to be driven by a single positive power supply, and are grounded at a high frequency. Have been.
[0038]
The role of each of the through switch elements SW1 to SW4 and the shunt switch elements SW5 to SW8 is the same as that of the conventional case shown in FIG. 11, and each switch element in the case where the ports P1 to P4 are connected to each other. The setting of the ON / OFF state of SW1 to SW8 is the same as that of the conventional case, and thus the detailed description is omitted here.
[0039]
In the case where the equivalent circuit shown in FIG. 2 is formed in the high-frequency switch circuit 12 of the second embodiment, and in the case where the equivalent circuit shown in FIG. The result of examining the relationship is shown in FIG. Here, the inductance value of the inductor L0, the resistance value when the switch elements SW1 to SW8 are turned on, and the capacitance value when the switch elements SW1 to SW8 are turned off are set to the same values as in the first embodiment.
[0040]
As can be seen from FIG. 5, also in the case of the second embodiment, when the frequency is 10 GHz or less, the insertion loss (indicated by a solid line in FIG. 11) with respect to the frequency of the equivalent circuit shown in FIG. It can be understood that the rate of deterioration of the insertion loss is smaller than that of the conventional equivalent circuit with respect to the frequency (indicated by a broken line in the figure), and the deterioration of the insertion loss is improved over a wide band.
[0041]
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a high-frequency switch circuit according to Embodiment 3 of the present invention. Components corresponding to those of the high-frequency switch circuit according to Embodiment 2 shown in FIG. .
[0042]
The basic configuration of the high-frequency switch circuit 13 of the third embodiment is the same as that of the high-frequency switch circuit 12 shown in FIG. 4, and includes a pair of upper and lower SPDT switches 23, 33. The central single poles are connected to each other via an inductor L0.
[0043]
Further, series resonance circuits 41 to 44 are formed by connecting the capacitors C6 to C9 and the inductors L1 to L4 in series to the drains of the shunt switch elements SW5 to SW8. In this case, as the inductors L1 to L4, besides using a dedicated element, a bonding wire or a package lead having an inductance component can be used.
The other configuration is the same as that of the second embodiment shown in FIG. 4, and the detailed description is omitted here.
[0044]
Here, if the capacitance value and the inductance value are set so that the series resonance circuits 41 to 44 including the capacitors C6 to C9 and the inductors L1 to L4 resonate in series at a desired frequency, the shunt switch elements SW5 to SW8 are turned on. Then, the impedance in a state where the shunt switch elements SW5 to SW8 are viewed from the signal line can be reduced. For this reason, the isolation characteristics can be improved so that unnecessary signal leakage does not occur when the ports P1 to P4 are connected to each other. For example, in order to resonate the series resonance circuits 41 to 44 at 5 GHz, the capacitance values of the capacitors C6 to C9 may be set to 1 pF, and the inductance values of the inductors L1 to L4 may be set to 1 nH.
[0045]
(Embodiment 4)
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a high-frequency switch circuit according to a fourth embodiment of the present invention. Components corresponding to those of the high-frequency switch circuit according to the third embodiment shown in FIG. .
[0046]
The basic configuration of the high-frequency switch circuit 14 of the fourth embodiment is the same as that of the high-frequency switch circuit 13 shown in FIG. 6, and includes a pair of upper and lower SPDT switches 24 and 34. The central single poles are connected to each other via an inductor L0.
[0047]
In the third embodiment shown in FIG. 6, each of the series resonant circuits 41 to 44 composed of the capacitors C1 to C4 and the inductors L1 to L4 is individually connected to each of the shunt switch elements SW5 to SW8 composed of FETs. However, in the fourth embodiment, the drains of the shunt switch elements SW5 to SW8 are commonly connected, and then grounded via one series resonance circuit 45 including a capacitor C5 and an inductor L5. With such a configuration, the number of capacitors and inductors can be reduced, so that the chip size can be reduced and the number of package terminals can be reduced.
Other configurations and operations are the same as those of the third embodiment shown in FIG. 6, and therefore, detailed description is omitted here.
[0048]
With respect to each of the above-described first to fourth embodiments, the following modifications and application examples can be further considered.
[0049]
{Circle around (1)} In the first to fourth embodiments, the inductor L0 interposed between the central single poles of the pair of SPDT switches uses a dedicated element. It is also possible to use wires and package leads.
[0050]
{Circle around (2)} In the first to fourth embodiments, it is assumed that the high-frequency switch circuits 11 to 14 are formed as one chip as a whole, but the present invention is not limited to this, and the SPDT switches 21 and 31 , 22 and 32, 23 and 33, and 24 and 34 are manufactured in advance as separate chips, and the single port of each chip is connected with a wire serving as the inductor L0 to constitute the high-frequency switch circuit of the present invention. .
[0051]
{Circle around (3)} In the above-described second to fourth embodiments, the control terminals D1 to D8 for turning on / off the switch elements SW1 to SW8 made of FETs are individually provided. The control terminals D5, D3 and D8, D4 and D7 are commonly connected, and the switch elements SW1 and SW6, SW2 and SW5, SW3 and SW8, and SW4 and SW7 are turned on / off in conjunction with each other. You can also. In this case, the number of control terminals can be reduced.
[0052]
{Circle around (4)} In Embodiments 2 to 4, a single-gate FET is used, but a multi-gate FET may be used. The use of such a multi-gate type FET enables high power to be turned on / off at a lower operating voltage than that of a single-gate type FET, and also simplifies the overall configuration as compared to a series connection of multiple FETs in multiple stages. Can be
[0053]
{Circle around (5)} In the above-described second to fourth embodiments, each of the switch elements SW1 to SW8 is configured by a single FET, but each of the switch elements SW1 to SW8 connects a plurality of FETs in series. It can also be configured. With such a multi-stage configuration, there is an advantage that higher power can be turned on / off at a lower operating voltage than when each of the switch elements SW1 to SW8 is configured by a single FET.
[0054]
(6) In a communication device such as a portable wireless device, as shown in FIG. 8, the high-frequency switch circuits 11 to 14 of the above embodiments are mounted as chips on a wiring board 61, and this is mounted in a case 62. It can be stored and used. In this way, a communication device having excellent characteristics with small insertion loss when transmitting and receiving signals can be obtained.
[0055]
【The invention's effect】
In the high-frequency switch circuit according to the first aspect of the present invention, the single poles of the pair of SPDT switches are connected to each other via the inductor. Due to its existence as a parasitic capacitance, it acts as a low-pass filter in relation to the inductor. Then, by setting the inductance component of the inductor according to the magnitude of the parasitic capacitance so that the cut-off frequency of the low-pass filter is higher than the required frequency band, the frequency in the required frequency band is reduced. Deterioration of insertion loss can be improved.
[0056]
In the high frequency switch circuit according to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, since each of the switch elements constituting the SPDT switch comprises a field effect transistor, the overall configuration of the high frequency switch circuit is extremely small. It is downsized.
[0057]
In the high frequency switch circuit according to the third aspect of the present invention, in addition to the effect of the second aspect of the invention, since the field effect transistor is a multi-gate type, high power can be turned on / off at a low operating voltage, Moreover, the overall configuration can be simplified as compared with a case where a plurality of field effect transistors are connected in multiple stages in series.
[0058]
In the high frequency switch circuit according to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, each switch element constituting the SPDT switch is formed by sequentially connecting a plurality of field effect transistors in series. Higher power can be turned on / off at a lower operating voltage than when a switch element is formed of a single field effect transistor.
[0059]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to fourth aspects, the high frequency switch circuit according to the present invention is provided between the signal line and the ground among the switch elements constituting the SPDT switch. Since the shunt switch element has a series resonance circuit including an inductor and a capacitor between the shunt switch element and the ground, signal leakage does not occur when the ports are connected via the switch element. In addition, the isolation characteristics can be improved.
[0060]
A communication device according to a sixth aspect of the present invention is constructed by incorporating the high-frequency switch circuit according to any one of the first to fifth aspects. A communication device having
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a high-frequency switch circuit according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit obtained when a switch element is turned on / off to connect between ports in the high-frequency switch circuit according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a result of simulating the effect of insertion loss in the high-frequency switch circuit of FIG. 1 in comparison with a conventional high-frequency switch circuit.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a high-frequency switch circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a result of simulating the effect of insertion loss in the high-frequency switch circuit of FIG. 4 in comparison with the case of a conventional high-frequency switch circuit.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a high-frequency switch circuit according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a high-frequency switch circuit according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing a mobile phone incorporating the high-frequency switch circuit of the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional high-frequency switch circuit.
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional high-frequency switch circuit using a field-effect transistor as a switch element.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit obtained when a port is connected by turning on / off a switch element in a conventional high-frequency switch circuit.
[Explanation of symbols]
11-14 High frequency switch circuit
21-24 SPDT switch
31-34 SPDT switch
41-45 Series resonance circuit
P1 to P4 port
SW1-SW4 Through switch element
SW5 to SW8 Shunt switch element
R1 to R8 resistance
C1-C9 capacitor
L0, L1 to L5 Inductor
D1 to D8 control terminal

Claims (6)

一対のSPDTスイッチのシングルポール同士を互いに接続して構成された高周波スイッチ回路において、
前記一対のSPDTスイッチはいずれも各端子間にスルー用のスイッチ素子とシャント用のスイッチ素子とを備えてなり、前記一対のSPDTスイッチのシングルポール同士の間にインダクタを介在させたことを特徴とする高周波スイッチ回路。
In a high-frequency switch circuit configured by connecting single poles of a pair of SPDT switches to each other,
Each of the pair of SPDT switches includes a through switch element and a shunt switch element between terminals, and an inductor is interposed between single poles of the pair of SPDT switches. High frequency switch circuit.
前記SPDTスイッチを構成する各スイッチ素子は、電界効果トランジスタからなることを特徴とする請求項1記載の高周波スイッチ回路。2. The high-frequency switch circuit according to claim 1, wherein each of the switch elements constituting the SPDT switch comprises a field-effect transistor. 前記電界効果トランジスタは、マルチゲート型のものであることを特徴とする請求項2記載の高周波スイッチ回路。3. The high frequency switch circuit according to claim 2, wherein said field effect transistor is a multi-gate type. 前記SPDTスイッチを構成する各スイッチ素子は、複数の電界効果トランジスタが順次直列に接続されてなることを特徴とする請求項1記載の高周波スイッチ回路。2. The high-frequency switch circuit according to claim 1, wherein each of the switch elements forming the SPDT switch includes a plurality of field-effect transistors connected in series. 前記SPDTスイッチを構成する各スイッチ素子の内、信号線路と接地との間に設けられているシャント用のスイッチ素子には、さらに接地との間にインダクタとキャパシタとからなる直列共振回路が介在されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の高周波スイッチ回路。Among the switch elements constituting the SPDT switch, a shunt switch element provided between the signal line and the ground further has a series resonance circuit including an inductor and a capacitor interposed between the signal line and the ground. The high-frequency switch circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein: 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の高周波スイッチ回路を組み込んで構成されていることを特徴とする通信機器。A communication device comprising the high-frequency switch circuit according to claim 1 incorporated therein.
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