CN100571027C - 高频开关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可以使用频带不同的收发信号，实现高隔离性的高频开关模块。该高频开关模块，具备分波器和低频侧高频开关和高频侧高频开关，至少形成高频侧高频开关的高频侧90度移相器12在由高通滤波器形成的同时，在该高通滤波器上并联连接扼流线路。

Description

高频开关装置
技术领域
本发明涉及特别是把频带不同的至少2个接收发送(收发)信号电波分离(分波)为各自不同的发送信号或者接收信号的高频开关模块。
背景技术
近年，开发了在便携电话中可以在1个便携终端中使用不同的多个收发信号的系统。
通常为了构成这样的便携终端，如图3所示需要用分波器102和低频侧高频开关103和高频侧高频开关104构成的高频开关模块。经由连接在与不同的收发信号对应的天线(图3未示)上的共用输入输出端口101，向分波器102输入输出不同的多个收发信号。分波器102把该收发信号分波为高频侧收发信号和低频侧收发信号。低频侧高频开关103以及高频侧高频开关104，进一步把由该分波器102分离的各收发信号分波为发送信号和接收信号。
以往的高频开关模块，是由分波器102组合低通滤波器105和高通滤波器106构成的。另外，低频侧高频开关103和高频侧高频开关104，由用PIN二极管等的开关元件107和发送信号的λ/4型的带状线组成的90度移相器108构成。
进而，有关以往的高频开关模块，例如，在特开平11-225088号公报等中也有记载。
可是，在信号发送时对于低频侧发送端口109或者高频侧发送端口110输入由位于前段的功率放大器(未图示)放大的发送信号。但是，在频带的低频侧发送信号中，采用功率放大器的放大率与高频侧发送信号的放大率相比特别大。因而，尤其存在从低频侧发送端口109输入的低频侧发送信号向高频侧接收端口111泄露的问题。
但是，在从共用输入输出端口101至高频侧接收端口111的高频侧接收路径中，作为使该泄露信号衰减的要素的候补，是形成分波器102的高通滤波器106和形成高频侧高频开关104的90度移相器108。但是，形成90度移相器108的带状线作为低通滤波器高频地动作，并且成为泄露信号的低频侧发送信号的频带设定得比高频侧收发信号的频带低。因此，可以使泄露信号衰减的候补只有形成分波器102的高通滤波器106。
即，在高频开关模块中，难以提高抑制从低频侧发送端口109输入的低频侧发送信号向高频侧接收端口111泄露的，所谓的隔离特性。
发明内容
高频开关模块，包括：
把接收信号分离为高频侧接收信号和低频侧接收信号后分别输出到高频侧输入输出端口和低频侧输入输出端口，合成被输入到高频侧输入输出端口的高频侧发送信号和被输入到低频侧输入输出端口的低频侧发送信号的分波器；
切换把来自低频侧输入输出端口的低频侧接收信号提供给低频侧接收端口、和把提供给低频侧发送端口的低频侧发送信号提供给低频侧输入输出端口的低频侧高频开关；以及
切换把来自高频侧输入输出端口的上述高频侧接收信号提供给高频侧接收端口、和把提供给高频侧发送端口的高频侧发送信号提供给高频侧输入输出端口的高频侧高频开关；
其中，高频侧高频开关，包含：
连接在高频侧输入输出端口和高频侧发送端口之间的第1开关元件；
一端连接在高频侧接收端口上、另一端接地的第2开关元件；
被连接在高频侧输入输出端口和高频侧接收端口之间的高频侧90度移相器；以及
控制第1开关元件和第2开关元件的通-断的高频侧控制端口；
低频侧高频开关，包含：
连接在低频侧输入输出端口和低频侧发送端口之间的第3开关元件；
一端连接在低频侧接收端口上、另一端接地的第4开关元件；
被连接在低频侧输入输出端口和低频侧接收端口之间的低频侧90度移相器；以及
控制第3开关元件和第4开关元件的通-断的低频侧控制端口；
并且高频侧90移相器和低频侧90度移相器的至少一方，包含：
高通滤波器电路；以及
与高通滤波器电路并联连接、成为从高频侧控制端口或者低频侧控制端口施加的控制电压的导通路径的扼流线路。
附图说明
图1是本发明实施方式的高频开关模块的电路图。
图2是另一实施方式的高频开关模块的电路图。
图3是以往的高频开关模块的电路图。
具体实施方式
本发明提供了解决上述问题具有高隔离性的高频开关模块。
以下，用图1说明本发明的实施方式。
图1是把属于2个不同频带的收发信号分波为各自的发送信号或接收信号的高频开关模块。具体地说，以用于在1个便携电话中的RF(射频)部件(块)中分波·合成在欧洲便携电话系统中的GSM通信系统(GlobalSystem For Mobile Communications)和DCS通信系统(Digital CellularSystem)的高频开关模块为例进行说明。GSM通信系统的收发信号是低频侧收发信号的一例，DCS通信系统的收发信号是高频侧收发信号的一例。
该高频开关模块，由分波器2和低频侧高频开关3和高频侧高频开关4构成。与GSM通信系统和DCS通信系统两系统对应的天线(图1未展示)与分波器2的共用输入输出端口1连接。分波器2经由共用输入输出端口1分离从天线1输入的信号，把作为低频侧接收信号的GSM通信系统的接收信号输出到低频侧输入输出端口14，把作为高频侧接收信号的DCS通信系统的接收信号输出到高频侧输入输出端口15。另外，分波器2，合成被输入到低频侧输入输出端口14的作为低频侧发送信号的GSM通信系统的发送信号和被输入到高频侧输入输出端口15的作为高频侧发送信号的DCS通信系统的发送信号，输出到共用输入输出端口1。低频侧高频开关3，切换把来自低频侧输入输出端口14的作为低频侧接收信号的GSM通信系统的接收信号提供给低频侧接收端口16，和把输入到低频侧发送端口9的作为低频侧发送信号的GSM通信系统的发送信号提供给低频侧输入输出端口14。另外，高频侧高频开关4，切换把来自高频侧输入输出端口15的作为高频侧接收信号的DCS通信系统的接收信号提供给高频侧接收端口11，和把输入到高频侧发送端口10的作为高频侧发送信号的DCS通信系统的发送信号提供给高频侧输入输出端口15。
分波器2由用电容器5b把电感器5a的两端接地的π型低通滤波器5，和用电感器6b把2个电容器6a之间接地的T型的高通滤波器6构成。低频侧高频开关3，由作为第3开关元件的PIN二极管7c和作为第4开关元件的PIN二极管7d和低频侧90度移相器8构成。高频侧高频开关4，由作为第1开关元件的PIN二极管7a和作为第2开关元件的PIN二极管7b和高频侧90度移相器12构成。
而后，低频侧高频开关3(或者高频侧高频开关4)，通过向低频侧控制端口13b(或者高频侧控制端口13a)施加控制电压，2个PIN二极管7c和7d(或者开关元件7a和7b)成为导通(ON)状态，把从低频侧发送端口9(或者高频侧发送端口10)输入的低频侧发送信号(或者低频侧发送信号)传递到低频侧输入输出端口14(或者高频侧输入输出端口15)。通过停止对低频侧控制端口13b(或者高频侧控制端口13a)的控制电压的施加，2个PIN二极管7c和7d(或者PIN二极管7a和7b)成为断开(OFF)状态，从低频侧输入输出端口14(或者高频侧输入输出端口15)输入的低频侧接收信号(或者高频侧接收信号)，被传递到低频侧接收端口16(或者高频侧接收端口11)。
在此，比较被设置在低频侧高频开关3上的低频侧90度移相器8和被设置在高频侧高频开关4上的高频侧90度移相器12。在处理GSM收发信号的低频侧高频开关3中，为了使相位转动90度使用带状线路。另一方面，在处理DCS收发信号的高频侧高频开关4中，串联连接的2个电容器12a的连接点经由电感器12b接地的高通滤波器作为高频侧90度移相器12使用。
该高通侧90度移相器12，抑制从低频侧发送端口9即GSM发送端口输入的发送信号的功率大，在分波器2中未被衰减的泄露信号传递到高频侧接收端口11。因而，高频侧90度移相器12使所谓高频开关模块的隔离特性提高。
在图3所示的以往的高频开关模块中，在从低频侧发送端口109到高频侧接收端口111的路径中使低频侧发送信号衰减的电路，只是在通过频带的低频一侧具有衰减作用的高通滤波器106。另一方面，在图1所示的高频开关模块中形成高频侧高频开关4的高频侧90度移相器12由在通过频带的低频一侧具有衰减作用的高通滤波器构成。因而，GSM发送信号(低频侧发送信号)在从共用输入输出端口1至高频侧接收端口(DCS侧接收端口)11的路径内，经过形成分波器2的高通滤波器6和形成高频侧高频开关4的高频侧90度移相器12的高通滤波器2次被衰减。其结果，可以提高高频开关模块的隔离特性。
进而，在图1的构成中，形成有在图3所示的以往技术的高频侧90度移相器108的带状线是由2个电容器12a串联体组成的高通滤波器置换的形态。因而，使高频侧接收路径(DCS侧接收路径)的线路长度缩短。其结果，还可以减小高频侧接收路径(DCS侧接收信号)的插入损失。
可是，在图1的构成中，高频侧高频开关4(DCS侧高频开关)的高频侧90度移相器12由高通滤波器构成。本发明即使用高通滤波器构成低频侧高频开关3(GSM侧高频开关)的低频侧90度移相器8也具有同样效果。
进而，在由高通滤波器形成该高频侧90度移相器12时，为了确保相对2个PIN二极管7a和7b的控制电压的导通路径，相对高通滤波器并联连接有扼流线路17。
可是，在图1中，作为开关元件展示使用了PIN二极管7a～7d的情况。本发明的高频开关模块中的开关元件并不限于PIN二极管。图2展示作为开关元件的另一例子使用了FET元件的情况。
在图2中，和图1不同的部分，是作为开关元件的FET元件7e～7h。其它部分和图1一样，并且标注了和图1相同的符号，省略它们的详细说明。FET元件7g和7h的栅极与低频侧控制端口13b连接，FET元件7e和7f的栅极与高频侧控制端口13a连接。由提供给低频侧控制端口13b的控制电压控制FET元件7g和7h的通-断(ON-OFF)，由提供给高频侧控制端口13a的控制电压控制FET元件7e和7f的通-断。
如图2所示，作为开关元件即使使用FET元件7e～7h构成也具有同样的效果。
在以上的说明中，作为低频侧收发信号，列举了GSM通信系统的收发信号的例子，作为高频侧收发信号，列举了DCS通信系统收发信号的例子。但是，本发明的高频开关模块并不限于GSM通信系统的收发信号和DCS通信系统的收发信号。
如上所述，本发明的构成是，特别是在高频开关模块中至少形成高频侧高频开关的高频侧90度移相器用高通滤波器形成的同时，在该高通滤波器上并联连接扼流线路。由此，在分波器的衰减特性上附加该高通滤波器特性，其结果可以提高对低频侧发送信号的高频侧接收端口的隔离特性。

Claims (3)

1.一种高频开关装置，包括：
把接收信号分离为高频侧接收信号和低频侧接收信号并分别输出到高频侧输入输出端口和低频侧输入输出端口、合成被输入到上述高频侧输入输出端口的高频侧发送信号和被输入到上述低频侧输入输出端口的低频侧发送信号的分波器；
切换把来自上述低频侧输入输出端口的上述低频侧接收信号提供给低频侧接收端口、和把提供给低频侧发送端口的低频侧发送信号提供给上述低频侧输入输出端口的低频侧高频开关；以及
切换把来自上述高频侧输入输出端口的上述高频侧接收信号提供给高频侧接收端口、和把提供给高频侧发送端口的高频侧发送信号提供给上述高频侧输入输出端口的高频侧高频开关；
其中，上述高频侧高频开关，包含：
连接在上述高频侧输入输出端口和上述高频侧发送端口之间的第1开关元件；
一端连接在上述高频侧接收端口上、另一端接地的第2开关元件；
被连接在上述高频侧输入输出端口和上述高频侧接收端口之间的高频侧90度移相器；以及
控制上述第1开关元件和上述第2开关元件的通-断的高频侧控制端口；
其中，低频侧高频开关，包含：
连接在上述低频侧输入输出端口和上述低频侧发送端口之间的第3开关元件；
一端连接在上述低频侧接收端口上、另一端接地的第4开关元件；
被连接在上述低频侧输入输出端口和上述低频侧接收端口之间的低频侧90度移相器；以及
控制上述第3开关元件和上述第4开关元件的通-断的低频侧控制端口；
其中，上述高频侧90度移相器和上述低频侧90度移相器的至少一方包含：
高通滤波器电路；以及
与上述高通滤波器电路并联连接、成为从上述高频侧控制端口或者上述低频侧控制端口施加的控制电压的导通路径的扼流线路。
2.根据权利要求1所述的高频开关装置，其特征在于，上述第1开关元件至第4开关元件的至少1个使用PIN二极管形成。
3.根据权利要求1所述的高频开关装置，其特征在于，上述第1开关元件至第4开关元件的至少1个使用FET元件形成。
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