DE68923561T2 - Gallium-arsenid-antennenschalter. - Google Patents

Description

TECHNISCHES GEBIET
• Die Erfindung betrifft allgemein elektronische Schalter, und insbesondere einen Galliumarsenid (GaAs)-Feldeffekttransistorschalter, der zum Schalten von Funkfrequenzsignalen (RF)- Signalen geeignet ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Die Verwendung von GaAs-Transistoren in elektrischen Schaltern ist bekannt. Im allgemeinen werden GaAs-Transistoren PIN-Dioden vorgezogen, da sie einfach in eine monolithische integrierte Schaltung integriert werden können, und da sie im Einschaltzustand vernachlässigbar wenig Leistung abstrahlen. Darüber hinaus sind GaAs-Transistoren anderen Feldtransistoren infolge ihrer Hochfrequenzbetriebscharakteristik vorzuziehen.
• Allerdings wird die Verwendung von GaAs-Transistoren häufig unpraktisch oder unmöglich, infolge verschiedener, diesen Transistoren eigener Eigenschaften. Zum einen beruht ein derartiges Hindernis auf der Tatsache, daß GaAs-Keldeffekttransistoren Verarmungsmodusvorrichtungen sind, welche eine negative Vorspannung erfordern (für eine N-Kanal-Vorrichtung) zwischen der Gate- und der Source-Klemme, um den Transistor in den ausgeschalteten Zustand zu versetzen. Daher ist eine zusätzliche Energieversorgung zum Betrieb des Schalters erforderlich. Zweitens weisen momentan verfügbare GaAs-Transistoren eine Drain/Source-Durchbruchsspannung von annähernd 18 V auf. Eine Überschreibung dieser Durchbruchsspannung führt zu nicht behebbaren Schädigungen. Daher können GaAs- Transistoren nur dazu verwendet werden, Signale bis hinauf zu etwa 3 Watt zu schalten (unter Annahme einer Last von 50 Ohm), ohne den Schalter zu beschädigen oder zu zerstören.
• In der FR-A-2 607 643, welche an Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha übertragen wurde, wird ein Verfahren zum Schalten eines Funkfrequenzsignals diskutiert. In dem Artikel mit dem Titel "P-i-n-Dioden-T-Schalter verbraucht wenig Leistung", von R. J. Turner, veröffentlicht in "Electronics Circuit Designer's Casebook", Bd. 14-A, etwa 1970, McGraw-Hill Inc., New York, N.Y., Vereinigte Staaten von Amerika, Seite 148, diskutiert der Verfasser die Verwendung eines PIN-Diodenschalters, welcher Transformatoren mit konzentrierten Elementen verwendet, um Impedanzen umzuwandeln.
• Allerdings erlaubt der nachstehend beschriebene GaAs-Schalter nicht nur das Schalten von Signalen mit höherer Leistung, sondern schaltet auch das Erfordernis einer höheren Vorspannungsversorgung dadurch aus, daß die erforderliche Vorspannung direkt vom Eingangssignal zum Schalter abgeleitet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schalten eines Hochfrequenzsignals zur Verfügung gestellt, welches durch eine Spannungskomponente und eine Stromkomponente repräsentiert werden kann, deren Produkt eine Signalleistung approximiert, wobei das Funkfrequenzsignal dadurch in ein bearbeitetes Signal umgewandelt wird, daß die Spannungskomponente verringert und die Stromkomponente vergrößert wird, so daß die Signalleistung des bearbeiteten Signals im wesentlichen gleich dem Hochfrequenzsignal bleibt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: selektives Aktivieren und Deaktivieren eines Schalters durch selektives Anlegen einer Steuerspannung an den Steuereingang des Schalters, wobei der Schalter selektiv eine negative Steuerspannung für eine Schalteinrichtung bereitstellt, die Schalteinrichtung deaktiviert wird, wenn die negative Steuerspannung der Schalteinrichtung zur Verfügung gestellt wird und aktiviert wird, wenn die negative Steuerspannung der Schalteinrichtung nicht mehr zur Verfügung gestellt wird; Schalten des bearbeiteten Signals auf eine Hochfrequenzmasse, wenn die Schalteinrichtung aktiviert ist; und Umwandeln des bearbeiteten Signals zur Bereitstellung eines Ausgangssignals durch Erhöhung der Spannungskomponente und Verringern der Stromkomponente, so daß das Ausgangssignal im wesentlichen identisch dem Hochfrequenzsignal ist, wenn die Schalteinrichtung deaktiviert ist; wobei das Verfahren durch folgenden Schritt gekennzeichnet ist: Ableiten der negativen Steuerspannung durch Gleichrichtung des Hochfrequenzsignals.
• Bei einer bevorzügten Ausführungsform wird das RF-Signal inhärent infolge des bevorzugten Aufbaus der vorliegenden Erfindung gefiltert, wodurch das Erfordernis einer nachfolgenden Filterung hinter dem Schalter entbehrlich wird.
• Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung wird ein Schalter zum Schalten eines Hochfrequenzsignals zur Verfügung gestellt, welches durch eine Spannungskomponente und eine Stromkomponente repräsentiert werden kann, deren Produkt eine Signalleistung approximiert, wobei der Schalter eine erste Transformationseinrichtung zum Umwandeln des Hochfrequenzsignals aufweist, um ein bearbeitetes Signal dadurch zur Verfügung zu stellen, daß die Spannungskomponente verringert und die Stromkomponente erhöht wird, so daß die Signalleistung des bearbeiteten Signals im wesentlichen gleich dem Hochfrequenzsignal bleibt, wobei der Schalter eine Schalteinrichtung zum Kuppeln des bearbeiteten Signals an eine Funkfrequenzmasse aufweist, wenn die Schalteinrichtung aktiviert ist, und der Schalter weiterhin aufweist: eine Schaltvorrichtung, die einen Steuereingang zum Empfang einer Steuerspannung aufweist, wobei die Schaltvorrichtung selektiv eine negative Steuerspannung für die Schalteinrichtung zur Verfügung stellt, die Schalteinrichtung deaktiviert wird, wenn die negative Steuerspannung der Schalteinrichtung zur Verfügung gestellt wird, und aktiviert wird, wenn die negative Steuerspannung nicht mehr der Schalteinrichtung zur Verfügung gestellt wird; und eine zweite Transformationseinrichtung zum Umwandeln des bearbeiteten Signals, zur Bereitstellung eines Ausgangssignals durch Erhöhung der Spannungskomponente und Verringerung der Stromkomponente, so daß das Ausgangssignal im wesentlichen gleich dem Funkfrequenzsignal ist, wenn die Schalteinrichtung deaktiviert ist; wobei der Schalter gekennzeichnet ist durch: eine Schaltung zum Gleichrichten des Funkfrequenzsignals zur Bereitstellung der negativen Steuerspannung.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Schalter zumindest eine Übertragungsleitung aufweisen, die elektromagnetisch an die zweite Transformationseinrichtung gekoppelt ist.
• Bei einer weiteren Zielrichtung der Erfindung kann der Schalter innerhalb eines Funkempfangs- und Sendegeräts vorgesehen sein, um Funkfrequenzsignale zwischen einem Sender oder einem Empfänger und zumindest eine Antenne dieser beiden Geräte zu leiten.
• Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFUHRUNGSFORM
• Unter Bezug auf die Figur der Zeichnungen wird ein Blockschaltbild der bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Gemäß der Erfindung wird ein Funkfrequenzsignal (RF-Signal) an einer Klemme 10 von einer (nicht gezeigten) Treibereinrichtung empfangen, die vorzugsweise einen Funkfrequenzleistungsverstärker aufweist. Bekanntlich enthält jedes Funkfrequenzsignal eine Spannungskomponente und eine Stromkomponente, deren mathematisches Produkt die Leistung des Funkfrequenzsignals darstellt.
• Das an der Klemme 10 empfangene Funkfrequenzsignal wird dadurch verarbeitet, daß es an einen ersten Transformator 12 angelegt wird, der einen Eingangsport und einen Ausgangsport aufweist (wobei der Eingangsport 14 an die Klemme 10 über einen Kondensator 11 angeschlossen ist, dessen Wert so gewählt ist, daß im wesentlichen bei der Frequenz des Funksignals ein Kurzschluß erfolgt). Die Impedanz des Eingangsports 14 sollte höher sein als die Impedanz des Ausgangsports. Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beträgt die Impedanz des Eingangsports 14 50 Ohm, wogegen die Impedanz des Ausgangsports 6,25 Ohm beträgt. Im allgemeinen ist die Impedanz des Eingangsports 14 so ausgewählt, daß sie an die Ausgangsimpedanz der Treibervorrichtung (nicht gezeigt) angepaßt ist, welche an die Klemme 10 angeschlossen ist. Das Verhältnis der Eingangsimpedanz zur Ausgangsimpedanz des jeweiligen Ports ist so ausgewählt, daß die Spannungskomponente des Funkfrequenzsignals am Ausgangsport des Transformators 12 ausreichend so verringert ist, so daß die Durchbruchsspannung einer Schaltvorrichtung 16 nicht überschritten wird. Obwohl die Spannungskomponente des Funkfrequenzsignals verringert ist, wird die Stromkomponente am Ausgangsport des Transformators 12 proportional hierzu vergrößert, so daß die Eingangsleistung im wesentlichen gleich der Ausgangsleistung ist, unter Abzug einer kleinen Einfügungsdämpfung.
• Der Transformator 12 ist vorzugsweise eine 1/4-Wellenlängen- Übertragungsleitungsvorrichtung, beispielsweise eine wohlbekannte Streifenleitung oder eine Mikrostreifenvorrichtung. Zur Bereitstellung der geeigneten Eingangs- und Ausgangsimpedanzen können die physikalischen Parameter der Übertragungsleitung, beispielsweise die Breite der Übertragungsleitung und die Höhe oder die Dielektrizitätskonstante eines Substrats 18 entsprechend wohlbekannten Konstruktionsvorschriften ausgewählt werden. Obwohl eine Übertragungsleitungsvorrichtung bei höheren Frequenzen vorgezogen wird, können andere wohlbekannte Vorrichtungen zum Transformieren von Impedanzen geeignet sein, beispielsweise eine wohlbekannte Impedanzwandlerschaltung mit konzentrierten Elementen.
• Der Transistor 16 bildet einen ersten elektronischen Schalter, und ist so ausgebildet, daß er den Ausgang des ersten Transformators 12 an Vcc (also ein Gleichspannungspotential) koppelt. Fachleuten auf diesem Gebiet wird deutlich werden, daß ein Gleichspannungspotential für ein Wechselspannungssignal, wie beispielsweise ein Funksignal, eine Masse darstellt. Im eingeschalteten Zustand schließt daher der Transistor 16 den Ausgang des Transformators 12 auf Wechselspannungsmasse kurz. Dies verhindert, daß das empfangene Funksignal weitergelangt. Die Transistoren 16, ebenso wie die nachstehend beschriebenen Transistoren 20 und 22, sind vorzugsweise Galliumarsenid- (GaAs)-Feldeffekttransistoren. Es können auch andere wohlbekannte Vorrichtungen geeignet sein, beispielsweise Bipolartransistoren, Feldeffekttransistoren in einer anderen Technologie als GaAs, oder sogar mechanische Relais.
• Der Transistor 16 ist weiterhin an den Eingangsport eines zweiten Transformators 24 angekoppelt, der einen Ausgangsport 28 aufweist, der an eine Antenne 26 gekoppelt ist. Die Impedanz am Eingangsport (dem Port, der mit dem Ausgangsport des Transformators 12 verbunden ist), sollte niedriger sein als die Impedanz des Ausgangsports 28, und im Idealfall sollte die Impedanz am Eingangsport an die Impedanz des Ausgangsports des Transformators 12 angepaßt sein. Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beträgt die Impedanz am Ausgangsport 28 50 Ohm, wogegen die Impedanz an den Eingangsports 6,25 Ohm beträgt.
• Der Transformator 24 ist vorzugsweise parallel zu zwei weiteren Übertragungsleitungen (30 und 32) so angeordnet, daß eine miteinander verbundene Übertragungsleitungsvorrichtung gebildet wird. Bekanntlich sind die Leiter einer miteinander verbundenen Übertragungsleitung gegenseitig elektromagnetisch gekoppelt. Daher wird ein an den Transformator 24 angelegtes Signal magnetisch erst an die Übertragungsleitung 30 übertragen, und von dort aus an die Übertragungsleitung 32. Die Übertragungsleitung 32 weist einen Ausgangsport 34 auf, der am einfachsten in ihrer Mitte angeordnet ist. Zur Einstellung der Impedanz des Ausgangsports 34 der Übertragungsleitung 32 können die physikalischen Parameter der Übertragungsleitung 32 entsprechend wohlbekannten Konstruktionsregeln ausgelegt sein, beispielsweise durch Auswahl einer bestimmten Breite, oder durch Variation der Höhe oder der Dielektrizitätskonstante des Substrats 18, oder durch Auswahl eines bestimmten Abstands der verschiedenen Übertragungsleitungen (30 und 32) und des Transformators 24.
• Ein Transistor 20 umfaßt einen zweiten elektronischen Schalter. Die Source-Klemme des Transistors 20 ist an eine Wechselspannungsmasse (beispielsweise Vcc) angeschlossen, während der Drain an eine Seite der Übertragungsleitung 30 gekoppelt ist. Die Gate-Klemme des Transistors 20 ist an eine Steuerklemme 36 angeschlossen. Es wird darauf hingewiesen, daß bei der Figur der Zeichnung angenommen wird, daß die Feldeffekttransistoren bidirektionale Vorrichtungen darstellen, so daß es vollständig frei wählbar ist, welcher Anschluß des Transistors als Source und welcher Anschluß als Drain bezeichnet wird. Im aktivierten Zustand koppelt der Transistor 20 eine Seite der Übertragungsleitung 30 an die Wechselspannungsmasse (also Vcc). Dies sorgt im wesentlichen für eine Isolierung in bezug auf jegliches Signal, und verringert die elektromagnetische Kopplung zur Übertragungsleitung 32, da das andere Ende der Übertragungsleitung 30 direkt an Vcc gekoppelt ist (also an die Wechselspannungsmasse). Da beide Seiten tatsächlich an Masse gelegt sind, verringert die Übertragungsleitung 30 im wesentlichen eine weitere elektromagnetische Signalkopplung.
• Ein Transistor 22 bildet einen dritten elektronischen Schalter. Dieser Schalter ist zwischen dem Ausgangsport 34 der Übertragungsleitung 32 und einer Klemme 38 angeordnet, welche gemäß der vorliegenden Erfindung an einen (nicht gezeigten) Empfänger gekoppelt ist. Die Gate-Klemme des Transistors 22 ist an eine Steuerklemme 37 angekoppelt. Im aktivierten Zustand koppelt der Transistor 22 (oder 22') das Ausgangssignal der Übertragungsleitung 32 (oder 32') an die Klemme 38, die vorzugsweise an einen Funkfrequenzempfänger gekoppelt ist. Im ausgeschalteten Zustand isoliert der Transistor 22 (oder 22') die Klemme 38 gegenüber jeglichen Signalen am Ausgangsport 34 (oder 34') der Übertragungsleitung 32 (oder 32').
• Um das Erfordernis einer zweiten Stromversorgungsquelle auszuschalten, leitet die vorliegende Erfindung ein negatives Spannungspotential von dem Funksignal ab, welches an der Klemme 10 empfangen wird. Dies wird durch einen Halbwellengleichrichter und eine Filterschaltung erreicht, welche eine Diode 40, Widerstände 42 und 44, und einen Kondensator 46 aufweist. Hierdurch wird ein negatives Gleichspannungspotential am Kollektor eines Transistors 48 zur Verfügung gestellt. Im einzelnen bilden die Widerstände 42 und 44 eine Spannungsteilerschaltung, welche die Spannung an der Anode der Diode 40 verringert. Die Werte der Widerstände 42 und 44 hängen von der Maximalspannung an der Klemme 10 ab, und sind so ausgewählt, daß die Spannung am Gate des Transistors 16 dazu ausreichend ist, den Transistor "abzuschneiden", jedoch nicht die Gate/Source-Durchbruchsspannung des Transistors 16 überschreitet. Der Kondensator 46 stellt einen Filterkondensator dar, und sein Wert hängt von der gewünschten Betriebsfrequenz der Vorrichtung gemäß der Erfindung ab. Die Diode 40 ist vorzugsweise eine Schottky-Diode, obwohl andere Dioden geeignet sein können. Obwohl eine Halbwellengleichrichterschaltung dargestellt ist, können auch andere wohlbekannte Wechselspannungs/Gleichspannungs-Wandlerschaltungen verwendet werden, beispielsweise eine Vollwellen-Gleichrichterschaltung oder deren funktionelles Äquivalent.
• Wie in der Figur gezeigt ist, wird die Erfindung vorzugsweise durch zwei komplementäre Abschnitte verwirklicht, so daß das an der Eingangsklemme 10 empfangene Funksignal entweder zur Antenne 26 oder 26' geleitet werden kann, und jegliche Signale, die entweder von der Antenne 26 oder 26' empfangen werden, zur Klemme 38 geleitet werden können. Die symmetrische Konstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung erleichtert eine Realisierung der vorliegenden Erfindung als monolithische, integrierte Schaltung. Diese symmetrischen Elemente (also jene, die mit durch ein Apostroph gekennzeichneten Bezugsziffern bezeichnet sind), sind im wesentlichen gleich den voranstehend beschriebenen Elementen und funktionieren auf die gleiche Weise.
• Der bevorzugte Einsatzzweck der Erfindung ist ein Antennenschalter für ein Funk-Sende/Empfangs-Gerät, obwohl die Erfindung zum Schalten eines jeglichen Funkfrequenzsignals verwendet werden kann. Die Figur erläutert den bevorzugten Einsatzzweck, bei welchem die Klemme 10 an den Ausgang einer Funkleistungsverstärkerstufe eines Funksenders angeschlossen ist, und die Klemme 38 an den Funk- oder Hochfrequenzeingang eines Radio- oder Funkempfängers angeschlossen ist. Unter Verwendung der vorliegenden Erfindung kann jedes Signal entweder über die Antenne 26 oder die Antenne 26' übertragen werden, und jedes Signal, das entweder von der Antenne 26 oder von der Antenne 26' empfangen wird, kann auf den Funk- oder Hochfrequenzeingang eines Funkempfängers geleitet werden.
Betriebsablauf
• Um die Verarmungsfeldeffekttransistoren 16, 20 und 22 (sowie 16', 20' und 22') auszuschalten, ist eine negative Gate/Source-Spannung erforderlich. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird angenommen, daß der Eingangsspannungshub von Spitze zu Spitze an der Klemme 10 ausreichend groß ist, so daß, wenn einfach nur die Gate-Spannung des Transistors 16 (oder 16') auf Massepotential gelegt wird, dies nicht ausreichend ist, den Transistor während des gesamten Zyklus des Eingangssignals auszuschalten. Daher stellen die Gleichrichterschaltungen (also die Dioden 40 und 40'; die Widerstände 42, 42', 44 und 44'; und die Kondensatoren 46 und 46') eine ausreichend negative Spannung zur Verfügung, um die Transistoren 16 (und 16') auszuschalten. Diese negative Spannung wird an das Gate des Transistors 16 gelegt, wenn der Transistor 48 ausgeschaltet wird, und an das Gate des Transistors 16' gelegt, wenn der Transistor 48' ausgeschaltet ist.
• Zum Einschalten des Transistors 48 wird die Steuerklemme 50 an Masse gelegt, wodurch ein Stromfluß durch den Basis/Emitter-Übergang des Transistors 48 hervorgerufen wird (der Basis/Emitter-Strom wird durch einen Vorspannwiderstand 49 begrenzt). Wir die Steuerklemme 50 an Vcc angeschlossen, so wird der Transistor 48 ausgeschaltet, durch Unterbrechung des Basis/Emitter-Stromflusses. Zum Ausschalten des Transistors 48 wird die Klemme 50 an Vcc angeschlossen. Entsprechend wird der Transistor 48' dadurch eingeschaltet, daß die Klemme 50' an Masse gelegt wird, und dadurch ausgeschaltet, daß die Klemme 50' mit Vcc verbunden wird. Daher wird der Transistor 16 eingeschaltet, wenn die Klemme 50 an Masse liegt und ausgeschaltet, wenn die Klemme 50 an Vcc angeschlossen wird. Entsprechend der Transistor 16' eingeschaltet, wenn die Klemme 50' an Masse liegt und ausgeschaltet, wenn die Klemme 50' mit Vcc verbunden wird.
• Um die Transistoren 20 (oder 20') einzuschalten, wird Vcc an die Steuerklemme 36 (oder 36') angelegt. Entsprechend werden die Transistoren 22 (oder 22') dadurch eingeschaltet, daß Vcc an die Steuerklemme 37 (oder 37') angelegt wird. Werden diese Steuerklemmen an Masse gelegt, so werden die ihnen zugeordneten Transistoren ausgeschaltet.
• Um unter Verwendung der Antenne 26 zu senden, werden die Transistoren 16', 20 und 20' eingeschaltet, wogegen die Transistoren 16, 22 und 22' ausgeschaltet werden. Das Signal an der Klemme 10 wird durch den Transformator 12 in ein entsprechendes Signal transformiert, welches eine niedrigere Spannungskomponente und eine höhere Stromkomponente aufweist. Dieses transformierte Signal wird an den Eingangsport des Transformators 24 gekoppelt, da der Transistor 16 ausgeschaltet ist. Das Signal wird über den Transformator 24 in ein Signal umgewandelt, welches eine höhere Spannungskomponente und eine niedrigere Stromkomponente aufweist, so daß das sich ergebende Signal vorzugsweise im wesentlichen identisch zum ursprünglichen Signal ist, welches an der Klemme 10 empfangen wird. Gewöhnlich führen die Transformatoren 12 und 24 gleiche, jedoch entgegengesetzte Impedanztransformationen durch, so daß im Idealfall das der Antenne 26 zugeführte Signal identisch zum Signal an der Klemme 10 ist.
• Da der Transistor 20 eingeschaltet ist, wird die Übertragungsleitung 30 zu einer Wechselspannungs-Massesperre, um die elektromagnetische Kopplung des Signals an die Übertragungsleitung 32 zu verringern. Wenn jedoch ein gewisser Anteil des Signals in die Übertragungsleitung 32 eingekoppelt wird, so wird der Transistor 22 ausgeschaltet, wodurch das Signal gegenüber der Klemme 38 isoliert (oder entkoppelt) wird.
• Wie aus der Figur hervorgeht, wird jedes Signal, welches von der Klemme 10 empfangen und an den Transformator 12 weitergeleitet wird, auch dem Transformator 12' zugeführt. Da jedoch der Transistor 16' eingeschaltet ist, kann das Signal nur durch die 1/4 Wellenlänge des Transformators 12' nach Masse gehen. Es wird jedoch deutlich, daß der Transformator 12' eine Länge von 1/2 Wellenlänge für die zweite Harmonische des Signals an der Klemme 10 darstellt. Bekanntlich stellt eine Übertragungsleitung mit 1/2 Wellenlänge einen Kurzschluß dar, und bei der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die zweite Harmonische des Signals, welches über die Antenne 26 gesendet werden soll, nach Wechselspannungsmasse kurzgeschlossen, wodurch das übertragene Signal gefiltert wird. Dies macht eine Filterung zwischen dem Ausgangsport 28 des Transformators 24 und der Antenne 26 entbehrlich. Falls alternativ hierzu der symmetrische Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung nicht wünschenswert ist, so können dieselben Ergebnisse dadurch erzielt werden, daß eine entkoppelte (60) Übertragungsleitung 62 mit halber Wellenlänge (bezüglich der zweiten Harmonischen) an die Klemme 10 angeschlossen wird. Die vorliegende Erfindung arbeitet auf ähnliche Weise beim Senden unter Verwendung der Antenne 26'. Um dies durchzuführen werden allerdings die Transistoren 16, 20 und 20' eingeschaltet, wogegen die Transistoren 16', 22 und 22' ausgeschaltet werden.
• Um unter Verwendung der Antenne 26 zu empfangen werden die Transistoren 16, 16', 20' und 22 eingeschaltet, während die Transistoren 20 und 22' ausgeschaltet werden. Ein von der Antenne 26 aufgenommenes Signal wird elektromagnetisch über den Transformator 24 und die Übertragungsleitung 30 an die Übertragungsleitung 32 angekoppelt. Von dem Ausgangsport 34 der Übertragungsleitung 32 gelangt ein empfangenes Signal durch den eingeschalteten Transistor 22 zur Klemme 38. Beim Empfang von der Antenne 26 werden sämtliche Signale, die von der Antenne 26' empfangen werden, daran gehindert, die Klemme 38 zu erreichen, infolge der Masse, die durch den eingeschalteten Transistor 20' zur Verfügung gestellt wird, und der Isolierung, welche der Transistor 22' zur Verfügung stellt, der ausgeschaltet ist. Im Gegensatz hierzu werden, um unter Verwendung der Antenne 26' zu empfangen, die Transistoren 16, 16', 20 und 22' eingeschaltet, wogegen die Transistoren 20' und 22' ausgeschaltet werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Schalten eines Radiofrequenzsignals, welches durch eine Spannungskomponente und eine Stromkomponente repräsentiert werden kann, deren Produkt eine Signalleistung approximiert, wobei das Radiofrequenzsignal in ein bearbeitetes Signal durch Verringerung der Spannungskomponente und Erhöhung der Stromkomponente umgewandelt wird, so daß die Signalleistung des bearbeiteten Signals im wesentlichen gleich dem Radiofrequenzsignal bleibt, mit folgenden Schritten:

selektives Aktivieren und Deaktivieren eines Schalters (48, 48') durch selektives Anlegen einer Steuerspannung an den Steuereingang (50, 50') des Schalters, wobei der Schalter selektiv eine negative Steuerspannung für eine Schalteinrichtung (16, 16') zur Verfügung stellt, welche deaktiviert wird, wenn die negative Steuerspannung der Schalteinrichtung zugeführt wird und aktiviert wird, wenn die negative Steuerspannung nicht mehr der Schalteinrichtung zugeführt wird;

Schalten (16, 16') des bearbeiteten Signals auf eine Radiofrequenz-Masse (Vcc), wenn die Schalteinrichtung aktiviert ist; und

Umwandeln (24, 24') des bearbeiteten Signals zur Bereitstellung eines Ausgangssignals durch Erhöhen der Spannungskomponente und Verringern der Stromkomponente, so daß das Ausgangssignal im wesentlichen gleich dem Radiofrequenzsignal ist, wenn die Schalteinrichtung deaktiviert ist;

wobei das Verfahren durch folgenden Schritt gekennzeichnet ist:

Ableiten der negativen Steuerspannung durch Gleichrichten (40, 42, 44, 46, 40', 42', 44', 46') des Radiofrequenzsignals.

2. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt des Filterns des Radiofrequenzsignals vor der Umwandlung des Radiofrequenzsignals in eine negative Steuerspannung.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Spannungskomponente des bearbeiteten Signals unterhalb von 18 V liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem der Schaltschritt die Aktivierung eines Galliumarsenid- Transistors (16, 16') umfaßt, wenn das bearbeitete Signal auf die Radiofrequenz-Masse geschaltet wird, und das Deaktivieren des Galliumarsenid-Transistors, wenn das bearbeitete Signal umgewandelt wird, zur Bereitstellung eines Ausgangssignals.

5. Schalter zum Schalten eines Radiofrequenzsignals, welches durch eine Spannungskomponente und eine Stromkomponente repräsentiert werden kann, deren Produkt eine Signalleistung approximiert, wobei der Schalter eine erste Transformationseinrichtung zum Transformieren (12, 12') des Radiofrequenzsignals zur Bereitstellung eines bearbeiteten Signals durch Verringern der Spannungskomponente und Erhöhen der Stromkomponente aufweist, so daß die Signalleistung des bearbeiteten Signals im wesentlichen gleich dem Radiofrequenzsignal bleibt, und der Schalter eine Schalteinrichtung (16, 16') zum Koppeln des bearbeiteten Signals an eine Radiofrequenz-Masse (Vcc) aufweist, wenn die Schalteinrichtung aktiviert ist, wobei der Schalter weiterhin aufweist:

eine Schaltvorrichtung (48, 48'), die einen Steuereingang (50, 50') zum Empfang einer Steuerspannung aufweist, wobei die Schaltvorrichtung selektiv eine negative Steuerspannung der Schalteinrichtung zuführt, welche deaktiviert wird, wenn die negative Steuerspannung der Schalteinrichtung zur Verfügung gestellt wird, und aktiviert wird, wenn die negative Spannung nicht länger der Schalteinrichtung zur Verfügung gestellt wird; und

eine zweite Transformationseinrichtung (24, 24') zum Transformieren des bearbeiteten Signals zur Bereitstellung eines Ausgangssignals durch Erhöhung der Spannungskomponente und Verringerung der Stromkomponente, so daß das Ausgangssignal im wesentlichen gleich dem Radiofrequenzsignal ist, wenn die Schalteinrichtung deaktiviert ist;

wobei der Schalter gekennzeichnet ist durch:

eine Schaltung (40, 42, 44, 46, 40', 42', 44', 46') zum Gleichrichten des Radiofrequenzsignals zur Bereitstellung der negativen Steuerspannung.

6. Schalter nach Anspruch 5, bei welchem die Schalteinrichtung (16, 16') einen Galliumarsenid-Transistor aufweist.

7. Schalter nach Anspruch 5 oder 6, bei welchem weiterhin zumindest eine Übertragungsleitung vorgesehen ist, die elektromagnetisch an die zweite Transformationseinrichtung gekoppelt ist.

8. Schalter nach Anspruch 5, 6 oder 7, welcher weiterhin eine Filtereinrichtung (60, 62) aufweist, die an einen Eingangsport der ersten Transformationseinrichtung gekoppelt ist.

9. Radio-Sende/Empfangs-Gerät zum Senden und Empfangen von Radiofrequenzsignalen, wobei das Radio-Sende/Empfangs-Gerät aufweist:

a) einen Sender;

b) einen Empfänger;

c) zumindest eine Antenne; und

d) einen Schalter nach einem der Ansprüche 5 bis 8;

wobei der Schalter Radiofrequenzsignale auf Wege zwischen dem Sender oder dem Empfänger und der zumindest einen Antenne führt.