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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schalter, der hauptsächlich
in einem Millimeterwellenband arbeitet.
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29 und 30 sind
Diagramme, die allgemeine Schaltungsstrukturen bekannter Millimeterwellenbandschalter
zeigen. In den Figuren bezeichnet T einen Feldeffekttransistor (FET),
der als Schaltelement verwendet wird, P1 und P2 sind Eingangs- und
Ausgangsanschlüsse, L1 ist eine Übertragungsleitung,
V1 ist ein Steuerspannungszuführanschluss und D ist einen
Diode.
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Der
Schalter, der in dem Millimeterwellenband arbeitet, ist allgemein
so aufgebaut, dass der FET oder die Diode parallel zu der Übertragungsleitung
(entsprechend L1 in den Figuren) angeordnet ist, durch die ein Signal
hindurch tritt, um den Verlust zu verringern, wenn der Schalter
eingeschaltet ist.
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In
den bekannten Aufbauten, beispielsweise im Fall des in 29 gezeigten
Aufbaus, hängt die Sperrdämpfung, wenn der Schalter
ausgeschaltet ist, von dem EIN-Widerstandswert (Ron) des Schaltelements
ab, das parallel zu der Übertragungsleitung angeordnet ist. 31 und 32 sind
Diagramme, die Schaltungsaufbauten eines bekannten Millimeterwellenbandschalters
zeigen, der auf eine hohe Sperrdämpfung abzielt. Wie in 31 und 32 gezeigt,
ist es erforderlich, dass zwei oder mehr Schaltelemente parallel
angeordnet sind, um auf eine hohe Sperrdämpfung abzuzielen.
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Als
Aufbau des Schalters zum Erzielen einer hohen Sperrdämpfung,
wenn der Schalter ausgeschaltet ist, gibt es auch einen Aufbau,
bei dem eine Induktivität, die mit einer AUS-Kapazität,
wenn der Schalter ausgeschaltet ist, bei einer gewünschten Frequenz
in Resonanz ist, in Serie angeordnet ist (siehe z. B.
JP 11-284203 A ).
33 ist
ein Diagramm, das einen Aufbau eines bekannten Millimeterwellenbandschalters
zeigt, bei dem die Induktivität in Serie zu dem Schalter
angeordnet ist, um auf eine hohe Sperrdämpfung abzuzielen.
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Die
bekannte Technik leidet jedoch unter dem folgenden Problem: Bei
dem bekannten Schalter mit dem obigen Schaltungsaufbau ist zwar
die Sperrdämpfungseigenschaft verbessert. Es tritt jedoch
ein Problem auf, dass die Durchgangsdämpfung aufgrund des
EIN-Widerstands des Schaltelements, wenn der Schalter eingeschaltet
ist, steigt.
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Die
vorliegende Erfindung wurde durchgeführt, um das obige
Problem zu lösen, und hat demzufolge die Aufgabe, einen
Millimeterwellenbandschalter bereitzustellen, der eine hohe Sperrdämpfung
ermöglicht, ohne eine Durchgangsdämpfung zu erhöhen.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch einen Millimeterwellenbandschalter
gemäß Anspruch 1.
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Der
Millimeterwellenbandschalters enthält: ein erstes Schaltelement,
das in Reihe zwischen einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss
geschaltet ist, durch die ein Signal hindurch tritt, und eine erste Übertragungsleitung
mit einer elektrischen Länge von 1/2 Wellenlänge,
die parallel zu dem ersten Schaltelement geschaltet ist.
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Die
Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch einen Millimeterwellenbandschalter
gemäß Anspruch 3.
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Der
Millimeterwellenbandschalter enthält: ein erstes Schaltelement,
dessen eines Ende parallel zwischen einem Eingangsanschluss und
einem Ausgangsanschluss angeschlossen ist, durch die ein Signal
hindurch tritt, eine erste Übertragungsleitung mit einer
elektrischen Länge von 1/2 Wellenlänge, die parallel
zu dem ersten Schaltelement geschaltet ist, und eine zweite Überragungsleitung
mit einer elektrischen Länge von 1/4 Wellenlänge,
die zwischen Masse und das andere Ende der Parallelschaltung geschaltet
ist, die das erste Schaltelement und die erste Übertragungsleitung
enthält.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben.
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Wie
oben beschrieben, sind gemäß der vorliegenden
Erfindung die Parallelschaltung, die die Übertragungsleitung
mit der elektrischen Länge von 1/2 Wellenlänge
und das Schaltelement enthält, parallel oder in Serie zwischen
den Eingangs- und Ausgangsanschluss geschaltet, durch die das Signal
hindurch tritt, wodurch es möglich wird, den Millimeterwellenbandschalter
zu gewinnen, der die hohe Sperrdämpfung ermöglicht,
ohne die Durchgangsdämpfung zu erhöhen.
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Weitere
Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand
der beigefügten Zeichnungen.
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1 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 zeigt
ein Ersatzschaltbild des in 1 gezeigten
Millimeterwellenbandschalters, wenn der Schalter eingeschaltet ist.
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3 zeigt
ein Ersatzschaltbild des in 1 gezeigten
Millimeterwellenbandschalters, wenn der Schalter ausgeschaltet ist.
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4 zeigt
ein Beispiel für eine Frequenzkennlinie, die Berechnungsergebnisse
für die Sperrdämpfung zeigt, wenn der in 1 gezeigte
Millimeterwellenbandschalter ausgeschaltet ist.
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5 zeigt
ein Beispiel für eine Frequenzkennlinie, die Berechnungsergebnisse
für die Durchgangsdämpfung zeigt, wenn der in 1 gezeigte Millimeterwellenbandschalter
eingeschaltet ist.
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6 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 zeigt
ein Ersatzschaltbild des in 6 gezeigten
Millimeterwellenbandschalters, wenn der Schalter ausgeschaltet ist.
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8 zeigt
ein Ersatzschaltbild des in 6 gezeigten
Millimeterwellenbandschalters, wenn der Schalter eingeschaltet ist.
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9 zeigt
ein Beispiel für eine Frequenzkennlinie, die Berechnungsergebnisse
für die Sperrdämpfung zeigt, wenn der in 6 gezeigte
Millimeterwellenbandschalter ausgeschaltet ist.
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10 zeigt
ein Beispiel für eine Frequenzkennlinie, die Berechnungsergebnisse
für die Durchgangsdämpfung zeigt, wenn der in 6 gezeigte Millimeterwellenbandschalter
eingeschaltet ist.
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11 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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12 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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13 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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14 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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15 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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16 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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17 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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18 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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19 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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20 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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21 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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22 zeigt
ein Beispiel für eine Frequenzkennlinie, die Berechnungsergebnisse
für die Sperrdämpfung zeigt, wenn der in 21 gezeigte
Millimeterwellenbandschalter ausgeschaltet ist.
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23 zeigt
ein Beispiel für eine Frequenzkennlinie, die Berechnungsergebnisse
für die Durchgangsdämpfung zeigt, wenn der in 21 gezeigte Millimeterwellenbandschalter
eingeschaltet ist.
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24 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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25 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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26 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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27 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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28 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
achtzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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29 ist
ein Diagramm, das einen allgemeinen Schaltungsaufbau eines bekannten
Millimeterwellenbandschalters zeigt.
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30 ist
ein Diagramm, das einen allgemeinen Schaltungsaufbau eines weiteren
bekannten Millimeterwellenbandschalters zeigt.
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31 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines bekannten Millimeterwellenbandschalters
zeigt, der auf eine hohe Sperrdämpfung abzielt.
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32 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines weiteren bekannten
Millimeterwellenbandschalters zeigt, der auf eine hohe Sperrdämpfung
abzielt.
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33 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines weiteren bekannten
Millimeterwellenbandschalters zeigt, bei dem eine Induktivität in
Serie angeordnet ist, um auf eine hohe Sperrdämpfung abzuzielen.
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Es
wird nun eine Ausführungsform eines Millimeterwellenbandschalters
gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf
die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Eine Übertragungsleitung mit einer elektrischen Länge
von 1/2 Wellenlänge eines durch sie hindurch tretenden
Millimeterwellenbandsignals ist an beiden Enden eines Schaltelements
angeordnet, das in Serie zwischen einen Eingangs- und einen Ausgangsanschluss
(P1, P2) angeordnet ist. In 1 bezeichnet
L eine Übertragungsleitung mit der Länge von 1/2
Wellenlänge, T bezeichnet einen FET, der als Schaltelement
arbeitet, V1 bezeichnet einen Steuerspannungszuführanschluss
und R bezeichnet einen Spannungszuführwiderstand.
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Im
Folgenden wird der Betrieb des in 1 gezeigten
Millimeterwellenbandschalters beschrieben. 2 zeigt
ein Ersatzschaltbild des in 1 gezeigten
Millimeterwellenbandschalters, wenn der Schalter eingeschaltet ist. 3 zeigt
ein Ersatzschaltbild des in 1 gezeigten
Millimeterwellenbandschalters, wenn der Schalter ausgeschaltet ist.
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Wenn
eine Spannung Vc < Vp (pinch-off-Spannung
des FET) an den Steuerspannungszuführanschluss angelegt
ist, hat der FET eine Kapazität (Coff), die in 2 durch
Coff bezeichnet ist, und eine Impedanz Zt des FET kann durch den folgenden
Ausdruck (1) dargestellt werden Zt
= 1/–jωCoff (1).
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Wenn
ein FET mit einer Gatebreite gewählt wird, die eine niedrige
AUS-Kapazität ergibt, wird die Impedanz (Zt von 2)
des FET groß in dem Millimeterwellenband, das eine höhere
Frequenz hat, und das Millimeterwellenbandsignal tritt durch die 1/2-Wellenlängenleitung.
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Wenn
andererseits eine Spannung von Vc = 0 V an den Steuerspannungszuführanschluss
des FET angelegt ist, wenn der Schalter ausgeschaltet ist, kann
der FET im wesentlichen als Widerstand (Ron von 3)
betrachtet werden, und die Impedanz (Zt von 3) des FET
wird durch den folgenden Ausdruck (2) dargestellt: Zt = Ron (2).
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In
diesem Fall werden die Signale des Millimeterwellenbands, die von
P1 eingegeben wurden, aufgeteilt in Signale, die durch Widerstand
Ron hindurch treten und teilweise gedämpft werden, und
Signale, die durch die 1/2-Wellenlängenleitung hindurch
treten und um 180° phasenverzögert werden. Diese
Signale werden Punkt A von 3 miteinander
kombiniert. Da diese beiden Signale so wirken, dass sie einander
auslöschen, kann demzufolge die hohe Sperrdämpfung
verwirklicht werden.
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4 zeigt
ein Beispiel für eine Frequenzkennlinie, die Berechnungsergebnisse
für die Sperrdämpfung zeigt, wenn der in 1 gezeigte
Millimeterwellenbandschalter ausgeschaltet ist. In 4 stellt
S1_off die Berechnungsergebnisse der Sperrdämpfung dar,
wenn der in 1 gezeigte Millimeterwellenbandschalter
ausgeschaltet ist (3). S2_off stellt die Berechnungsergebnisse
der Sperrdämpfung dar, wenn der in 29 gezeigte
bekannte Millimeterwellenbandschalter ausgeschaltet ist. Unter Verwendung
des Schaltungsaufbaus gemäß der ersten Ausführungsform
wird die Wirkung erzielt, dass die Sperrdämpfung in dem
77 GHz-Band verbessert wird.
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5 zeigt
ein Beispiel für eine Frequenzkennlinie, die Berechnungsergebnisse
für die Durchgangsdämpfung zeigt, wenn der in 1 gezeigte Millimeterwellenbandschalter
eingeschaltet ist. In 5 stellt S1_on die Berechnungsergebnisse
für die Durchgangsdämpfung dar, wenn der in 1 gezeigte
Millimeterwellenbandschalter eingeschaltet ist (2).
S2_on stellt die Berechnungsergebnisse für die Durchgangsdämpfung
dar, wenn der in 29 gezeigte bekannte Millimeterwellenbandschalter
eingeschaltet ist. Unter Verwendung des Schaltungsaufbaus gemäß der ersten
Ausführungsform wird die Wirkung erzielt, dass die Durchgangsdämpfung
in dem 77 GHz-Band nicht erhöht wird.
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In
der Tat ist es erforderlich, die parasitären Komponenten
des FET dem Millimeterwellenband zu berücksichtigen. Aus
diesem Grund muss die Länge der 1/2-Wellenlängenleitung
ein leichtes Ansteigen oder Absinken in einem gewünschten
Frequenzband einstellen. In ähnlicher Weise wird in diesem
Fall derselbe Vorteil erzielt. Weiter kann als FET ein GaAs-FET,
ein GaN-FET oder ein HBT verwendet werden.
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6 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bei der 1/2 Wellenlängenleitung des in 1 gezeigten
Schaltungsaufbaus wird der FET (T2 in 6) als zweites
Schaltelement an einem Punkt von 1/4 Wellenlänge verwendet. 7 zeigt
ein Ersatzschaltbild des in 6 gezeigten
Millimeterwellenbandschalters, wenn der Schalter ausgeschaltet ist. 8 zeigt
ein Ersatzschaltbild des in 6 gezeigten
Millimeterwellenbandschalters, wenn der Schalter eingeschaltet ist.
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Wenn
der Schalter ausgeschaltet ist (7), wird
die Amplitude des Signals, dessen Phase um 180° verschoben
wird, von dem zweiten FET (T2) gedämpft und miteinander
kombiniert, wobei es ermöglicht ist, dass die Sperrdämpfung
weiter verbessert wird als bei dem in 1 gezeigten
Schaltungsaufbau. Die Gatebreite des zweiten FET wird so ausgewählt,
dass sie im wesentlichen denselben Grad der Dämpfung aufweist
wie die durch den ersten FET bewirkte.
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9 zeigt
ein Beispiel für eine Frequenzkennlinie, die Berechnungsergebnisse
für die Sperrdämpfung zeigt, wenn der in 6 gezeigte
Millimeterwellenbandschalter ausgeschaltet ist. In 9 stellt
S1_off die Berechnungsergebnisse für die Sperrdämpfung
dar, wenn der in 1 gezeigte Millimeterwellenbandschalter
ausgeschaltet ist (3). S3_off stellt die Berechnungsergebnisse
der Sperrdämpfung dar, wenn der in 6 gezeigte
Millimeterwellenbandschalter ausgeschaltet ist (7).
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10 zeigt
ein Beispiel für eine Frequenzkennlinie, die Berechnungsergebnisse
für die Durchgangsdämpfung zeigt, wenn der in 6 gezeigte Millimeterwellenbandschalter
eingeschaltet ist. In 10 stellt S1_on die Berechnungsergebnisse
für die Durchgangsdämpfung dar, wenn der in 1 gezeigte
Millimeterwellenbandschalter eingeschaltet ist (2).
S3_on stellt die Berechnungsergebnisse der Durchgangsdämpfung
dar, wenn der in 6 gezeigte Millimeterwellenbandschalter
eingeschaltet ist (8).
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Aus 9 und 10 ist
ersichtlich, dass die Sperrdämpfungskennlinie (S3_off von 9), wenn
der Millimeterwellenbandschalter der zweiten Ausführungsform
ausgeschaltet ist, weiter in der Sperrdämpfung erhöht
ist als die Sperrdämpfungskennlinie (S1_off von 9),
wenn der Millimeterwellenbandschalter der ersten Ausführungsform
ausgeschaltet ist. Außerdem ist ersichtlich, dass sich
die Durchgangsdämpfungskennlinie, wenn der Schalter eingeschaltet
ist, kaum verändert.
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11 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 11 zeigt
ein Aufbaubeispiel für einen zweiarmigen Schalter, der
den in 1 gezeig ten Schaltungsaufbau verwendet. In 11 stellt L3
eine Übertragungsleitung mit einer Länge von 1/4 Wellenlänge
dar, die mit einem Verzweigungspunkt verbunden ist. Unter Verwendung
des in 1 gezeigten Schaltungsaufbaus ist es in dem zweiarmigen
Schalter möglich, die hohe Sperrdämpfung zu erzielen,
wenn der Schalter ausgeschaltet ist, ohne die Durchgangsdämpfung
zu erhöhen, wenn der Schalter eingeschaltet ist.
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12 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 12 zeigt
ein Aufbaubeispiel für einen n-armigen Schalter, der den
in 1 gezeigten Schaltungsaufbau verwendet. In ähnlicher Weise
ist es auch bei dem n-armigen Schalter möglich, die hohe
Sperrdämpfung zu erzielen, wenn der Schalter ausgeschaltet
ist, ohne die Durchgangsdämpfung zu erhöhen, wenn
der Schalter eingeschaltet ist.
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13 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt. 13 zeigt ein Aufbaubeispiel, das
eine Diode in dem in 1 gezeigten Schaltungsaufbau
als Schaltelement verwendet. Unter Verwendung der Diode können
sowohl die AUS-Kapazität (Coff), wenn der Schalter ausgeschaltet
ist, als auch der EIN-Widerstand (Ron), wenn der Schalter eingeschaltet
ist, weiter verringert werden als diejenigen bei dem Schaltungsaufbau,
der den FET verwendet. Demzufolge wird die Schalteigenschaft mit geringerer
Durchgangsdämpfung und höherer Sperrdämpfung
erzielt.
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14 ist
ein Diagramm, das ein einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters
gemäß einer sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. 14 zeigt
ein Aufbau beispiel eines zweiarmigen Schalters, der den in 13 gezeigten
Schaltungsaufbau verwendet. Unter Verwendung des in 13 gezeigten
Schaltungsaufbaus ist es auch bei dem zweiarmigen Schalter möglich,
die hohe Sperrdämpfung zu erzielen, wenn der Schalter ausgeschaltet
ist, ohne die Durchgangsdämpfung zu erhöhen, wenn
der Schalter eingeschaltet ist.
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15 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 15 zeigt
ein Aufbaubeispiel eines n-armigen Schalters, der den in 13 gezeigten
Schaltungsaufbau verwendet. In ähnlicher Weise ist es unter
Verwendung des in 13 gezeigten Schaltungsaufbaus
auch bei dem n-armigen Schalter möglich, die hohe Sperrdämpfung
zu erzielen, wenn der Schalter ausgeschaltet ist, ohne die Durchgangsdämpfung
zu erhöhen, wenn der Schalter eingeschaltet ist.
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16 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 16 zeigt
ein Aufbaubeispiel eines zweiarmigen Schalters, der den in 6 gezeigten
Schaltungsaufbau verwendet. In 16 stellt L3
eine Übertragungsleitung dar, die mit einem Verzweigungspunkt
verbunden ist. Unter Verwendung des in 6 gezeigten
Schaltungsaufbaus ist es auch bei dem zweiarmigen Schalter möglich,
die hohe Sperrdämpfung zu erzielen, wenn der Schalter ausgeschaltet
ist, ohne die Durchgangsdämpfung zu erhöhen.
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17 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 17 zeigt
ein Aufbaubeispiel eines n-armigen Schalter, der den in 6 gezeigten Schaltungsaufbau
verwendet. In 17 stellt L3 eine Übertragungsleitung
dar, die mit einem Verzweigungspunkt verbunden ist. Unter Verwendung des
in 6 gezeigten Schaltungsaufbaus ist es auch bei
dem n-armigen Schalter möglich, die hohe Sperrdämpfung
zu erzielen, wenn der Schalter ausgeschaltet ist, ohne die Durchgangsdämpfung
zu erhöhen, wenn der Schalter eingeschaltet ist.
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18 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 18 zeigt
ein Aufbaubeispiel, das eine Diode als Schaltelement in dem in 6 gezeigten
Schaltungsaufbau verwendet. Unter Verwendung der Diode können
sowohl die AUS-Kapazität (Coff), wenn der Schalter ausgeschaltet
ist, als auch der EIN-Widerstand (Ron), wenn der Schalter eingeschaltet
ist, weiter verringert werden als die bei dem Schaltungsaufbau,
der den FET verwendet. Demzufolge wird die Schalteigenschaft mit
geringerer Durchgangsdämpfung und höherer Sperrdämpfung
erzielt.
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19 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 19 zeigt
ein Aufbaubeispiel eines zweiarmigen Schalters, der den in 18 gezeigten
Schaltungsaufbau verwendet. Unter Verwendung des in 18 gezeigten
Schaltungsaufbaus ist es auch bei dem zweiarmigen Schalten möglich,
die hohe Sperrdämpfung zu erzielen, wenn der Schalter ausgeschaltet
ist, ohne die Durchgangsdämpfung zu erhöhen, wenn
der Schalter eingeschaltet ist.
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20 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau gemäß einer
zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt. 20 zeigt ein Aufbaubeispiel
eines n-armigen Schalters, der den in 18 gezeigten
Schaltungsaufbau verwendet. Unter Verwendung des in 18 gezeigten
Schaltungsaufbaus ist es auch bei dem n-armigen Schalter möglich,
die hohe Sperrdämpfung zu erzielen, wenn der Schalter ausgeschaltet
ist, ohne die Durchgangsdämpfung zu erhöhen, wenn
der Schalter eingeschaltet ist.
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21 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt. 21 zeigt ein abgewandeltes Beispiel
des in 1 gezeigten Schaltungsaufbaus. In 21 stellt
L1 eine Übertragungsleitung mit einer Länge von
1/2 Wellenlänge dar, und L2 stellt eine Übertragungsleitung
mit einer Länge von 1/4 Wellenlänge dar. Im Folgenden
wird der Betrieb des Millimeterwellenbandschalters der dreizehnten
Ausführungsform beschrieben.
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Wenn
Vc = 0 V an den Steuerspannungszuführanschluss V1 angelegt
ist, erhält der FET den EIN-Widerstand (Ron) wie bei dem
Millemeterwellenbandschalter mit dem in 1 gezeigten
Schaltungsaufbau. Demzufolge wird die Impedanz an einem Punkt S
in 21 gering, und das Signal, das dem Eingangsanschluss
P1 eingegeben wurde, wird geblockt.
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Wenn
eine Spannung von Vc < Vp
an den Steuerspannungszuführanschluss V1 angelegt ist, erhält
der FET die AUS-Kapazität (Coff) wie bei dem Millemeterwellenbandschalter
mit dem in 1 gezeigten Schaltungsaufbau.
Demzufolge wird die Impedanz an dem Punkt S von 21 groß,
und das Signal, das dem Eingangsanschluss P1 eingegeben wurde, tritt
zu dem Ausgangsanschluss P2 durch.
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22 zeigt
ein Beispiel für eine Frequenzkennlinie, die Berechnungsergebnisse
für die Sperrdämpfung zeigt, wenn der in 21 gezeigte
Millemeterwellenbandschalter ausgeschaltet ist. In 22 stellt
S4_off die Berechnungsergebnisse der Sperrdämpfung dar,
wenn der in 21 gezeigte Millemeterwellenbandschalter
ausgeschaltet ist. S2_off stellt die Berechnungsergebnisse der Sperrdämpfung
dar, wenn der in 29 gezeigte bekannt Millemeterwellenbandschalter
ausgeschaltet ist.
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23 zeigt
ein Beispiel für eine Frequenzkennlinie, die Berechnungsergebnisse
für die Durchgangsdämpfung zeigt, wenn der in 21 gezeigte Millemeterwellenbandschalter
eingeschaltet ist. In 23 stellt S4_on die Berechnungsergebnisse
für die Durchgangsdämpfung dar, wenn der in 21 gezeigte
Millemeterwellenbandschalter eingeschaltet ist. S2_on stellt die
Berechnungsergebnisse der Durchgangsdämpfung dar, wenn
der in 29 gezeigte bekannte Millemeterwellenbandschalter
eingeschaltet ist.
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Unter
Verwendung des in 21 gezeigten Schaltungsaufbaus
ist in ähnlicher Weise die Sperrdämpfung (S4_off
in 22), wenn der Schalter ausgeschaltet ist, weiter
erhöht als diejenige des bekannten Beispiels, und die Durchgangsdämpfung (S4_on
in 23), wenn der Schalter eingeschaltet ist, kann
im wesentlichen dieselbe Leistungsfähigkeit erzielen wie
diejenige des bekannten Beispiels.
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24 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt. 24 zeigt ein Aufbaubeispiel
für einen zweiarmigen Schalter, der den in 21 gezeigten
Schaltungsaufbau verwendet. Unter Verwendung des in 21 gezeigten
Schaltungsaufbaus ist es auch bei dem zweiarmigen Schalter möglich,
die hohe Sperrdämpfung zu erzielen, wenn der Schalter eingeschaltet
ist, ohne die Durchgangsdämpfung zu erhöhen, wenn
der Schalter ausgeschaltet ist.
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25 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt. 25 zeigt ein Aufbaubeispiel
eines n-armigen Schalters, der den in 21 gezeigten
Schaltungsaufbau verwendet. In ähnlicher Weise ist es auch
bei dem n-armigen Schalter möglich, die hohe Sperrdämpfung
zu erzielen, wenn der Schalter ausgeschaltet ist, ohne die Durchgangsdämpfung
zu erhöhen, wenn der Schalter eingeschaltet ist.
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26 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt. 26 zeigt ein Aufbaubeispiel,
das eine Diode als Schaltelement in dem in 21 gezeigten
Schaltungsaufbau verwendet. Unter Verwendung der Diode als Schaltelement
kann die Schalteigenschaft mit geringerer Durchgangsdämpfung
und höherer Sperrdämpfung erzielt werden.
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27 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt. 27 zeigt ein Aufbaubeispiel
eines zweiarmigen Schalters, der den in 26 gezeigten
Schaltungsaufbau verwendet. Unter Verwendung des in 26 gezeigten
Schaltungsaufbaus ist es auch bei dem zweiarmigen Schalter möglich,
die hohe Sperrdämpfung zu erzielen, wenn der Schalter ausgeschaltet
ist, ohne die Durchgangsdämpfung zu erhöhen, wenn
der Schalter eingeschaltet ist.
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28 ist
ein Diagramm, das einen Schaltungsaufbau eines Millimeterwellenbandschalters gemäß einer
achtzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt. 28 zeigt ein Aufbaubeispiel
eines n-armigen Schalters, der den in 26 gezeigten
Schaltungsaufbau verwendet. Unter Verwendung des in 26 gezeigten
Schaltungsaufbaus ist es in ähnlicher Weise auch bei dem
n-armigen Schalter möglich, die hohe Sperrdämpfung
zu erzielen, wenn der Schalter ausgeschaltet ist, ohne die Durchgangsdämpfung
zu erhöhen, wenn der Schalter eingeschaltet ist.
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Wie
oben beschrieben, sind gemäß der vorliegenden
Erfindung die Parallelschaltung, die die Übertragungsleitung
mit der elektrischen Länge von 1/2 Wellenlänge
und das Schaltelement enthält, parallel oder in Serie zwischen
den Eingangs- und Ausgangsanschluss geschaltet, durch die das Signal
hindurch tritt, wodurch es möglich wird, den Millimeterwellenbandschalter
zu gewinnen, der die hohe Sperrdämpfung ermöglicht,
ohne die Durchgangsdämpfung zu erhöhen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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