DE69431547T2

DE69431547T2 - Antennenschalter

Info

Publication number: DE69431547T2
Application number: DE69431547T
Authority: DE
Inventors: Toshio Ishizaki; Hiroaki Kosugi; Tsutomu Matsumura; Youichi Morinaga; Hideaki Nakakubo; Ikuo Ohta; Tooru Sakuragawa; Atsushi Sasaki; Hiroshi Takahashi; Naoki Yuda
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2014-09-01
Also published as: EP1146656A3; EP0641090A2; EP0641090A3; EP0641090B1; EP1146656B1; DE69434419D1; DE69434419T2; US5594394A; EP1146656A2; DE69431547D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. GEBIET DER ERFINDUNG:

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Antennen-Schalt-Bauelement oder ein Antennen-Schalt-Duplex bzw. Weiche für die Verwendung in einer Funk-Kommunikations- Vorrichtung, wie z. B. ein digitales tragbares Funktelefon, welches eine Funkkommunikation durchführt durch selektives Verbinden einer Antenne mit einem Sender oder einem Empfänger, d. h. unter Verwendung eines TDMA (Time Division Multiple Access; Zeit- Vielfach-Zugriff)-Systems.

2. BESCHREIBUNG DES TECHNOLOGISCHEN HINTERGRUNDES:

In der Vergangenheit wurde ein einpoliger Schalter mit doppelter bzw. zwei Schalterstellungen (hiernach als ein SPDT Schalter bezeichnet) verwendet zum selektiven Verbinden einer Antenne mit einem Sender oder einem Empfänger in einem Zubehör für die mobile Kommunikation. Ein beispielhafter herkömmlicher SPDT Schalter wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben werden.
Fig. 7 zeigt eine Schaltungsanordnung eines herkömmlichen SPDT Schalters. Der SPDT Schalter enthält einen ersten Signalanschluss 601, einen zweiten Signalanschluss 602, einen dritten Signalanschluss 603, einen Steueranschluss 604, PIN Dioden 605 und 606, eine Streifenleitung 607 mit einer ¹/&sub4; Wellenlänge einer Signalfrequenz, einen Widerstand 608, eine Induktivität 609, und Kondensatoren 610, 611, 612 und 613. Der Widerstand 608, die Induktivität 609 und der Kondensator 611 bilden eine Steuerschaltung. Ein Ende des Kondensators 611 ist mit einem Ende der Induktivität 609 verbunden, und das andere Ende des Kondensators 611 ist geerdet. Die Kondensatoren 610, 612 und 613 arbeiten als Gleichstrom-Sperr-Kondensatoren.
Dieser herkömmliche SPDT Schalter wird verwendet als ein Sende-Empfang Schalter. Die Arbeitsweise des SPDT Schalters als ein Sende-Empfang Schalter wird beschrieben werden. Es wird angemerkt, dass in diesem Fall die ersten, zweiten und dritten Signalanschlüsse 601, 602 und 603 als ein Übertragungs- bzw. Sendeanschluss, ein Antennenanschluss bzw. ein Empfangsanschluss arbeiten.
Wenn ein Signal von dem Antennenanschluss übertragen wird, wird eine positive Spannung angelegt an den Steueranschluss 604. Ein Steuerstrom fließt durch den Steueranschluss 604, den Widerstand 608, die Induktivität 609, die PIN Diode 605, die Streifenleitung 607 und die PIN Diode 606 in dieser Reihenfolge. Entsprechend dem Fluss des Steuerstromes wird die Impedanz zwischen einer Anode und einer Kathode der PIN Dioden 605 und 606 niedrig. Der Zustand niedriger Impedanz zwischen der Anode und der Kathode der PIN Diode 606 führt dazu, dass ein elektrisches Potential bei einem Ende der Streifenleitung 607, verbunden mit der Anode der PIN Diode 606, bei ungefähr einem Erdungs- Niveau ist. Dies bewirkt, dass die Impedanz bei dem anderen Ende der Streifenleitung 607 in Bezug auf den Antennenanschluss 602 deutlich erhöht wird. Als Ergebnis wird ein Übertragungssignal, eingegeben von dem Übertragungsanschluss 601, ausgegeben von dem Antennenanschluss 602, wird jedoch nicht ausgegeben von dem Empfangsanschluss 603.
Wenn ein Signal von dem Antennenanschluss empfangen wird, wird keine Spannung an den Steueranschluss 604 angelegt. Weil kein Steuerstrom fließt, wird die Impedanz zwischen der Anode und der Kathode der jeweiligen PIN Dioden 605 und 606 hoch. Als Ergebnis wird ein Empfangssignal, eingegeben von dem Antennenanschluss 602, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 603, wird jedoch nicht ausgegeben von dem Übertragungs- bzw. Sendeanschluss 601.
Wie oben beschrieben wird eine Antenne selektiv mit einem Sender oder einem Empfänger verbunden unter Verwendung des herkömmlichen SPDT Schalters.
Jedoch entstehen Probleme in dem Fall, wenn der oben erwähnte SPDT Schalter eingesetzt wird bei einem Mehrfach-System, welches in der Lage ist hervorragende Empfangseigenschaften bei der mobilen Funk-Kommunikation zur Verfügung zu stellen. Dies kommt daher, weil zwei SPDT Schalter für das System benötigt werden, weil das Mehrfach-System zwei Antennen verwendet. In diesem Fall wird die Anzahl der Komponenten, welche enthalten sind in einer Kommunikationsvorrichtung erhöht, was es schwierig macht eine miniaturisierte Vorrichtung zu realisieren und den Verlust des Signals in der Vorrichtung groß macht.
Die WO-A-85/00480 offenbart ein homotropisches (homotropic) Antennensystem für ein tragbares Funkgerät, welches verwendet werden kann für den Empfang oder das Senden. Das homotropische Antennensystem wertet die Qualität eines empfangenen Signals aus und wenn das Signal unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes für einen Pegel liegt, wird eine andere Antenne ausgewählt. Drei Steueranschlüsse werden verwendet, um die zwei Antennen zu steuern.
Die US 5,109,536 offenbart einen keramischen Ein-Block Filter, welcher mit zwei Antennen verschaltet ist, um beides zur Verfügung zu stellen, Antennen-Duplex und eine Antennen-Summierte Vielfalt in einem Duplex-Funk-Empfänger. Eine Antenne ist gekoppelt über den Filter mit einem Sender und einem Empfänger, und die zweite Antenne ist schaltbar gekoppelt über den Filter mit dem Empfänger durch eine Mehrfach-Steuer-Schaltung, in Reaktion auf ein Mehrfach-Steuer-Signal.

Zusammenfassung der Erfindung

Das Antennen-Schalt-Bauelement dieser Erfindung ist in Anspruch 1 dieser Erfindung definiert. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen definiert.
Gemäß dem Antennen-Schalt-Bauelement bzw. Antennenschalter der vorliegenden Erfindung werden keine zwei SPDT Schalter benötigt zum Empfangen und Senden, und mindestens eine PIN Diode kann in einem Signalweg von dem ersten Antennenanschluss zu dem Empfangsanschluss ausgelassen werden, verglichen zu einem Schalt-Bauelement, welches zwei SPDT Schalter verwendet.
Demzufolge ermöglicht die hierin beschriebene Erfindung den Vorteil des Schaffens eines miniaturisierten Antennen-Schalt-Bauelements mit geringen Verlusten, welches in der Lage ist selektiv eine Antenne mit einem Sender oder einem Empfänger zu verbinden und die Antennen zum Empfangen eines Signals zu schalten.
Dieser und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten offensichtlich werden beim Lesen und Verstehen der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Schaltplan eines Antennenschalters vom Beispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Antennenschalter vom Beispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist ein Schaltplan eines Antennenschalters vom Beispiel 2 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist ein Schaltplan eines Antennenschalters des Vergleichsbeispiels 3.
Fig. 5 ist ein Schaltplan eines Antennenschalters des Vergleichsbeispiels 4.
Fig. 6 ist ein Schaltplan eines Antennenschalters des Vergleichsbeispiels 5.
Fig. 7 ist ein Schaltplan eines herkömmlichen SPDT Schalters.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Hiernach wird die vorliegende Erfindung beschrieben werden anhand von veranschaulichenden Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Beispiel 1

Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 umfasst ein Antennenschalter von Beispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Sende- bzw. Übertragungsanschluss 101 zum Empfangen eines Sende- bzw. Übertragungssignals, einen ersten Antennenanschluss 102, welcher mit einer ersten Antenne verbunden ist, einen zweiten Antennenanschluss 103, welcher mit einer zweiten Antenne verbunden ist, einen Empfangsanschluss 104 zum Ausgeben eines Empfangssignals, empfangen von dem ersten Antennenanschluss 102 und dem zweiten Antennenanschluss 103, einen ersten Steueranschluss 105 zum Empfangen eines ersten Steuersignals, und einem zweiten Steueranschluss 106 zum Empfangen eines zweiten Steuersignals. Der Antennenschalter enthält weiter eine erste Schalt-Schaltung 147, eine zweite Schalt-Schaltung 148, eine dritte Schalt-Schaltung 149, einen Tiefpass-Filter 145, welcher elektrisch verbunden ist zwischen dem Sendeanschluss 101 und der ersten Schalt- Schaltung 147 und einem Bandpass-Filter 146, welcher elektrisch verbunden ist zwischen der zweiten Schalt-Schaltung 148 und dem Empfangsanschluss 104. Die erste Schalt- Schaltung 147 hat einen Eingabeanschluss 162, welcher elektrisch verbunden ist mit dem Sendeanschluss 101 und einen ersten Ausgabeanschluss 164, welcher elektrisch verbunden ist mit dem ersten Antennenanschluss 102. Die zweite Schalt-Schaltung 148 hat einen zweiten Eingabeanschluss 166, welcher elektrisch verbunden ist mit dem ersten Antennenanschluss 102 und einem zweiten Ausgabeanschluss 168, welcher elektrisch verbunden ist mit dem Empfangsanschluss 104. Die dritte Schalt-Schaltung 149 hat einen dritten Eingabeanschluss 170, welcher elektrisch verbunden ist mit dem zweiten Antennenanschluss 103 und einen dritten Ausgabeanschluss 172, welcher elektrisch verbunden ist mit dem Empfangsanschluss 104.
Die erste Schalt-Schaltung 147, die zweite Schalt-Schaltung 148 und die dritte Schalt- Schaltung 149 bilden einen Auswahlvorrichtung. Die Auswahlvorrichtung wählt einen Modus aus einem ersten Modus zum Ausgeben eines Signals entsprechend dem Sendesignal an den ersten Antennenanschluss 102, einem zweiten Modus zum Ausgeben eines Signals, welches empfangen wurde bei der ersten Antenne, an den Empfangsanschluss 104, und einen dritten Modus zum Ausgeben eines Signals, empfangen bei der zweiten Antenne, an den Empfangsanschluss 104. Die Auswahlvorrichtung wählt den ersten Modus aus, wenn eine Spannung, welche den ersten Pegel hat, dem ersten Steueranschluss 105 zugeführt wird, wählt den dritten Modus aus, wenn eine Spannung, welche den zweiten Pegel hat, dem zweiten Steueranschluss 106 zugeführt wird, und wählt den zweiten Modus aus, wenn keine Spannung den ersten und zweiten Steueranschlüssen 105 und 106 zugeführt wird.
In den Fig. 1 und 2 bezeichnen die Bezugszeichen 108, 109 und 110 PIN Dioden; 114 und 115 an einem Ende kurzgeschlossen, dielektrische koaxiale Resonatoren (dielektrische Resonatoren); 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123 und 124 Induktivitäten; 126 und 127 Widerstände; 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143 und 144 Kondensatoren; 150, 151, 152, 153, 154 und 155 Erdungsanschlüsse; und 156 ein Erdungs-Elektroden-Muster.
Die Induktivitäten 116 und 117 und die Kondensatoren 129, 130 und 131 bilden den Tiefpassfilter 145, welcher ein Übertragungsfilter ist. Der Tiefpassfilter 145 ermöglicht es einem Signal, welches eine Frequenz hat innerhalb und niedriger als ein Übertragungs- Frequenzband hindurchzutreten, und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf Oberschwingungen des Übertragungs- bzw. Sendesignals. Die dielelektrischen Resonatoren 114 und 115, die Induktivität 124 und die Kondensatoren 142, 143 und 144 bilden den Bandpassfilter 146, was ein Empfangsfilter ist. Der Bandpassfilter 146 ermöglicht es einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Empfangsfrequenzbandes hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf Signale, welche andere Frequenzen haben.
Der Bandpassfilter 146 enthält einen Schaltungsteil, welcher elektrisch verbunden ist zwischen dem zweiten Antennenanschluss 103 und dem Empfangsanschluss 104, und die dielektrischen Resonatoren 114 und 115, welche jeweils elektrisch verbunden sind zwischen dem Empfangsanschluss 104 und der Erde. In diesem Beispiel bilden die Kondensatoren 142, 143 und 144 und die Induktivität 124 den Schaltungsteil des Bandpassfilters 146.
Die PIN Diode 108, die Induktivität bzw. Spule 119, und der Kondensator 134 bilden die erste Schalt-Schaltung 147.
Die PIN Diode 109, die Induktivitäten 120 und 121 und die Kondensatoren 136, 137 und 141 bilden die zweite Schalt-Schaltung 148. In der zweiten Schalt-Schaltung 148 wird eine Vorwärts-Spannung an die PIN Diode 109 angelegt, um einen Zustand niedriger Impedanz zwischen einer Anode und einer Kathode davon herzustellen und ein Kontaktpunkt zwischen den Induktivitäten 120 und 121 ist fast geerdet. Als Ergebnis schwingen die Induktivität 120 und der Kondensator 136 und die Induktivität 121 und der Kondensator 141 jeweils parallel zueinander, um eine extrem hohe Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 166 und dem zweiten Ausgabeanschluss 168 zu erzeugen.
Die PIN Diode 110, die Induktivität 122 und der Kondensator 140 bilden die dritte Schalt- Schaltung 149. Eine Schaltung, welche gebildet wird durch die Induktivität 118, den Widerstand 126 und die Kondensatoren 132 und 133 arbeitet als eine Eingangs-Abgleich- Schaltung, sowie als eine Steuerschaltung für die erste Schalt-Schaltung 147. Eine Schaltung, welche gebildet wird durch die Induktivität 123, den Widerstand 127, die Kondensatoren 138 und 139 arbeitet als eine Eingangs-Abgleich-Schaltung, sowie als eine Steuerschaltung für die dritte Schalt-Schaltung 149.
Der Kondensator 137, welcher eine geeignete Kapazität hat, trägt zu der Verbesserung des Impedanzabgleichs bei dem ersten Antennenanschluss 102 und dem Empfangsanschluss 104 bei, wenn ein Signal bei dem ersten Antennenanschluss 102 empfangen wird.
Der Tiefpassfilter 145, welcher ein Übertragungs-Filter ist, entfernt Komponenten von höheren Oberschwingungen von dem Übertragungs- bzw. Sendesignal, wodurch verhindert wird, dass die höheren Oberschwingungen ausgestrahlt werden. Ein Gleichstrom- Sperrkondensator wird nicht benötigt für einen Verbindungspunkt zwischen dem Bandpassfilter 146 und der dritten Schalt-Schaltung 149 durch die Verwendung des Kondensators 142 als ein Eingangs-Koppel-Element des Bandpassfilters 146. Der Bandpassfilter 146, welcher ein Empfangsfilter ist, entfernt nicht erwünschte Signalkomponenten von dem Empfangssignal. In dem Fall wenn der Bandpassfilter 146 zu einem polarisierten Bandpassfilter gemacht wird, kann die Anzahl der Resonatoren des Bandpassfilters 146 verringert werden verglichen mit dem Fall wenn der Bandpassfilter 146 nicht polarisiert ist.
In der zweiten Schalt-Schaltung 148 sind ein Ende der Induktivität 120 und ein Ende des Kondensators 136 elektrisch verbunden mit dem zweiten Eingabeanschluss 166, und das andere Ende des Kondensators 136 ist geerdet. Das andere Ende der Induktivität 120 ist elektrisch verbunden mit einem Ende der PIN Diode 109 und einem Ende der Induktivität 121. Das andere Ende der PIN Diode 109 ist geerdet. Das andere Ende der Induktivität 121 und ein Ende des Kondensators 141 sind elektrisch verbunden mit dem zweiten Ausgabeanschluss 168, und das andere Ende des Kondensators 141 ist geerdet. Die zweite Schalt- Schaltung 148 kann mit einer solchen Konfiguration miniaturisiert werden.
Wie in Fig. 2 gezeigt, enthält der Antennen-Schalter dieses Beispiels ein Substrat 100, auf welchem die Elemente des Bauelements ausgebildet sind. Das Substrat 100 enthält einen ersten Teil, auf welchem der Tiefpassfilter 145 ausgebildet ist, einen zweiten Teil, auf welchem der Schaltungsteil des Bandpassfilters 146 ausgebildet ist, und einen dritten Teil, auf welchem die dielektrischen Resonatoren 114 und 115 ausgebildet sind. Der dritte Teil des Substrats 100 liegt zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil. Der Übertragungsanschluss 101 ist ausgebildet neben dem Tiefpassfilter 145, der Erdungs-Anschluss 155 und das Erdungs-Elektroden-Muster 156 sind ausgebildet neben den dielelektrischen Resonatoren 114 und 115, und der Empfangsanschluss 104 ist ausgebildet neben dem Schaltungsteil des Bandpassfilters 146 auf dem Substrat 100. Weil das Erdungs-Elektroden-Muster 156, welches verbunden ist mit dem Erdungsanschluss 155 und die dielektrischen Resonatoren 114 und 115 vorgesehen sind zwischen dem Übertragungsanschluss 101 und dem Empfangsanschluss 104, kann die Verschlechterung der Trennung zwischen dem Übertragungsanschluss 101 und dem Empfangsanschluss 104, verursacht durch die elektromagnetische Kopplung zwischen dem Tiefpassfilter 145 und dem Bandpassfilter 146, verhindert werden.
In der ersten Schalt-Schaltung 147 ist eine Serienschaltung der Induktivität 119 und des Kondensators 134 parallel zu der Diode 108 geschaltet. Der Zweck dieser Verschaltung ist das Erhöhen der Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 162 und dem ersten Ausgabeanschluss 164 der ersten Schalt-Schaltung 147, wenn die erste Schalt-Schaltung 147 unterbrochen ist bzw. wird. In dem Fall wenn die Induktivität 119 und der Kondensator 134 von der ersten Schalt-Schaltung 147 entfernt sind, wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 162 und dem ersten Ausgabeanschluss 164 verringert. Jedoch kann selbst in diesem Fall die gleiche Funktion wie die obige realisiert werden.
Selbst wenn ein Viertel-Wellen Übertragungsabschnitt ersetzt wird für entweder die Induktivität 120 und den Kondensator 136 oder die Induktivität 121 und den Kondensator 141, oder für beide davon, kann die gleiche Funktion realisiert werden. In diesem Fall kann ein spezifischer Effekt erhalten werden, d. h. der Verlust des Empfangssignals zu einem Zeitpunkt, wenn das Empfangssignal bei dem ersten Antennenanschluss 102 empfangen wird, wird verringert.
Hiernach wird die Arbeitsweise des Antennen-Schalt-Bauelements des vorliegenden Beispiels beschrieben werden.
Wenn das Übertragungssignal übertragen bzw. gesendet wird (erster Modus) wird eine positive Spannung angelegt an den ersten Steueranschluss 105, und keine Spannung wird angelegt an den zweiten Steueranschluss 106. Ein Steuerstrom fließt durch den ersten Steueranschluss 105, den Widerstand 126, die Induktivität 118, die erste Schalt-Schaltung 147, die Induktivität 120, und die PIN Diode 109 in dieser Reihenfolge. Entsprechend dem Fluss des Steuerstromes wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 162 und dem ersten Ausgabeanschluss 164 der ersten Schalt-Schaltung 147 und zwischen einer Anode und einer Kathode der PIN Diode 109 niedrig. Der Zustand niedriger Impedanz zwischen der Anode und der Kathode der PIN Diode 109 führt dazu, dass ein Kontaktpunkt zwischen den Induktivitäten 120 und 121 fast geerdet ist. Aufgrund dieses Zustandes schwingen die Induktivität 120 und der Kondensator 136 und die Induktivität 121 und der Kondensator 141 jeweils parallel zueinander, um eine extrem hohe Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 166 und dem zweiten Ausgabeanschluss 168 in der zweiten Schalt- Schaltung 148 zu erzeugen. Folglich wird das Übertragungssignal, eingegeben von dem Übertragungsanschluss 101, ausgegeben von dem ersten Antennenanschluss 102, jedoch wird dieses nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen.
Das Antennen-Schalt-Bauelement des vorliegenden Beispiels hat zwei Empfangsmodi zusätzlich zu dem oben erwähnten Übertragungs-Modus. Diese Empfangs-Modi sind klassifiziert dadurch, dass ein Signal von dem ersten Antennenanschluss 102 empfangen wird (zweiter Modus) und dass ein Signal von dem zweiten Antennenanschluss 103 empfangen wird (dritter Modus).
Zuerst wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfangen eines Signals von dem ersten Antennenanschluss 102 beschrieben werden.
Wenn ein Signal empfangen wird von dem ersten Antennenanschluss 102, wird keine Spannung angelegt an den ersten Steueranschluss 105 und den zweiten Steueranschluss 106. Weil kein Steuerstrom durch das Bauelement fließt, wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 162 und dem ersten Ausgabeanschluss 164 der ersten Schalt- Schaltung 147, zwischen dem dritten Eingabeanschluss 170 und dem dritten Ausgabeanschluss 172 der dritten Schalt-Schaltung 149, und zwischen der Anode und Kathode der PIN Diode 109 hoch. Als Ergebnis wird das Empfangssignal, eingeben von dem ersten Antennenanschluss 102, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 104, wird jedoch nicht von den anderen Anschlüssen ausgegeben.
Als nächstes wird die Arbeitsweise des Modus, bei welchem ein Signal bei dem zweiten Antennenanschluss 103 empfangen wird, beschrieben werden.
Wenn ein Signal empfangen wird von dem zweiten Antennenanschluss 103, wird keine Spannung angelegt an den ersten Steueranschluss 105, und eine positive Spannung wird angelegt an den zweiten Steueranschluss 106. Ein Steuerstrom fließt durch den zweiten Steueranschluss 106, den Widerstand 127, die Induktivität 123, die dritte Schalt-Schaltung 149, die Induktivität 121 und die PIN Diode 109 in dieser Reihenfolge. Entsprechend dem Fluss des Steuerstromes wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 162 und dem ersten Ausgabeanschluss 164 in der ersten Schalt-Schaltung 147 hoch, und die Impedanz zwischen dem dritten Eingabeanschluss 170 und dem dritten Ausgabeanschluss 172 der dritten Schalt-Schaltung 149 und zwischen der Anode und der Kathode der PIN Diode 109 wird niedrig. Der Zustand niedriger Impedanz zwischen der Anode und der Kathode der PIN Diode 109 führt dazu, dass der Kontaktpunkt der Induktivitäten 120 und 121 fast geerdet ist. Weil dies so ist schwingen die Induktivität 120 und der Kondensator 136 und die Induktivität 121 und der Kondensator 141 parallel zueinander, um eine extrem hohe Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 166 und dem zweiten Ausgabeanschluss 168 in der zweiten Schalt-Schaltung 148 zu erzeugen. Folglich wird das Empfangssignal, eingegeben von dem zweiten Antennenanschluss 103, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 104, wird jedoch nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen.
In dem Antennen-Schalt-Bauelement von Beispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, welches die oben erwähnte Konstruktion und Funktion hat, kann mindestens ein PIN Dioden-Element ausgelassen werden in einem Signalweg von dem ersten Antennenanschluss 102 zu dem Empfangsanschluss 104, anders als bei dem Schalt-Bauelement, welches zwei SPDT Schalter verwendet. Des weiteren kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein miniaturisiertes Antennen-Schalt-Bauelement mit niedrigem Verlust, welches in der Lage ist selektiv eine Antenne mit einem Sender bzw. Transmitter oder einem Empfänger zu verbinden, das Entfernen von unerwünschten Signal-Komponenten von dem Empfangssignal durch Unterdrücken von höheren Oberschwingungen davon, und das Schalten der Antennen zum Empfang erhalten werden.

Beispiel 2

Bezugnehmend auf Fig. 3 enthält ein Antennen-Schalt-Bauelement von Beispiel 2 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Übertragungsanschluss 201 zum Empfangen eines Übertragungssignals, einen ersten Antennenanschluss 202, welcher mit einer ersten Antenne verbunden ist, einen zweiten Antennenanschluss 203, welcher mit einer zweiten Antenne verbunden ist, einen Empfangsanschluss 204 zum Ausgeben eines Empfangssignals, empfangen von dem ersten Antennenanschluss 202 und dem zweiten Antennenanschluss 203, einen ersten Steueranschluss 205 zum Empfangen eines ersten Steuersignals, und einem zweiten Steueranschluss 206 zum Empfangen eines zweiten Steuersignals. Das Antennen- Schalt-Bauelement enthält weiter eine erste Schalt-Schaltung 247, eine zweite Schalt- Schaltung 248 und eine dritte Schalt-Schaltung 249, einen Tiefpassfilter 245, elektrisch verbunden bzw. verschaltet zwischen dem Übertragungsanschluss 201 und der ersten Schalt-Schaltung 247 und einen Bandpassfilter 246, elektrisch verbunden zwischen einer zweiten Schalt-Schaltung 248 und dem Empfangsanschluss 204. Die erste Schalt-Schaltung 247 hat einen ersten Eingabeanschluss 262, elektrisch verbunden mit dem Übertragungsanschluss 201 und einen ersten Ausgabeanschluss 264, elektrisch verbunden mit dem ersten Antennenanschluss 202. Die zweite Schalt-Schaltung 248 hat einen zweiten Eingabeanschluss 266, elektrisch verbunden mit dem ersten Antennenanschluss 202 und einem zweiten Ausgabeanschluss 268, elektrisch verbunden mit dem Empfangsanschluss 204. Die dritte Schalt-Schaltung 249 hat einen dritten Eingabeanschluss 270, elektrisch verbunden mit dem zweiten Antennenanschluss 203 und einem dritten Ausgabeanschluss 272, elektrisch verbunden mit dem Empfangsanschluss 204.
Die erste Schalt-Schaltung 247, die zweite Schalt-Schaltung 247, die zweite Schalt- Schaltung 248 und die dritte Schalt-Schaltung 249 bilden eine Auswahlvorrichtung. Die Auswahlvorrichtung wählt einen Modus aus einem ersten Modus zum Ausgeben eines Signals entsprechend dem Sende- bzw. Übertragungssignal für den ersten Antennenanschluss 202, einen zweiten Modus zur Ausgabe eines Signals, empfangen bei der ersten Antenne, an den Empfangsanschluss 204 und einen dritten Modus zum Ausgeben eines Signals, empfangen bei der zweiten Antenne, an den Empfangsanschluss 204. Die Auswahlvorrichtung wählt den ersten Modus aus, wenn eine Spannung mit einem vorgegebenen Pegel dem ersten Steueranschluss 205 zugeführt wird, wählt den dritten Modus aus, wenn Spannungen mit vorgegebenen Pegeln den ersten und zweiten Steueranschlüssen 205 und 206 zugeführt werden, und wählt den zweiten Modus aus, wenn keine Spannung den ersten und zweiten Steueranschlüssen 205 und 206 zugeführt wird.
In Fig. 3 bezeichnen die Bezugszeichen 208, 209 und 210 PIN Dioden; 214 und 215 dielektrische koaxiale Resonatoren, welche an einem Ende kurzgeschlossen sind (dielektrische Resonatoren); 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223 und 224 Induktivitäten; 226 und 227 Widerstände; 229, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241 und 242 Kondensatoren.
Die Induktivitäten 216 und 217 und die Kondensatoren 229, 230 und 231 bilden den Tiefpassfilter 245. Der Tiefpassfilter 245 erlaubt es einem Signal, welches eine Frequenz innerhalb und niedriger als ein Übertragungs-Frequenz-Band hat, hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf höhere Oberwellen bzw. Oberschwingungen des Übertragungs- bzw. Sendesignals. Die dielektrischen Resonatoren 214 und 215, die Induktivität 224 und die Kondensatoren 240, 241 und 242 bilden den Bandpassfilter 246. Der Bandpassfilter 246 erlaubt es einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Empfangs- Frequenz-Bandes hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf Signale, welche andere Frequenzen haben.
Die PIN Diode 208, die Induktivität 219 und der Kondensator 234 bilden die erste Schalt- Schaltung 247.
Die PIN Diode 209, die Induktivität 220 und der Kondensator 236 bilden die zweite Schalt-Schaltung 248. In der zweiten Schalt-Schaltung 248 schwingen die Induktivität 220 und der Kondensator 236 parallel zueinander, um eine sehr hohe Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 266 und dem zweiten Ausgabeanschluss 268 zu erzeugen, wenn eine Vorwärts-Spannung an die PIN Diode 209 angelegt wird, um einen Zustand niedriger Impedanz zwischen einer Anode und einer Kathode davon zu erzeugen. Wenn eine Vorwärts-Spannung nicht an die PIN Diode 209 angelegt wird und die Impedanz zwischen der Anode und der Kathode der PIN Diode 209 hoch wird, schwingen die Induktivität 220 und der Kondensator 236 nicht parallel zueinander, um einen Zustand niedriger Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 266 und dem zweiten Ausgabeanschluss 268 zu erzeugen. In der zweiten Schalt-Schaltung 248 ist eine serielle Schaltung aus der Induktivität 220 und der PIN Diode 209 elektrisch parallel verbunden mit dem Kondensator 236 zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 266 und dem zweiten Ausgabeanschluss 268. Diese Konstruktion liefert einen Effekt der Verringerung des Verlust des Empfangs-Signals, wenn das Empfangs-Signal bei dem ersten Antennen-Anschluss 202 empfangen wird.
Die PIN Diode 210, die Induktivität 221 und der Kondensator 239 bilden die dritte Schalt-Schaltung 249. Eine Schaltung, welche gebildet wird durch die Induktivität 218, den Widerstand 226, und die Kondensatoren 232 und 233 funktioniert als eine Eingangs- Abgleich-Schaltung, sowie als eine Steuerschaltung für die erste Schalt-Schaltung 247. Eine Schaltung, welche durch die Induktivität 222, den Widerstand 227, die Kondensatoren 237 und 238 gebildet wird, funktioniert als eine Eingangs-Abgleich-Schaltung, sowie als eine Steuerschaltung für die dritte Schalt-Schaltung 242.
Hiernach wird die Arbeitsweise des Antennen-Schalt-Bauelements des vorliegenden Beispiels beschrieben werden.
Wenn das Sende- bzw. Übertragungs-Signal übertragen wird (erster Modus), wird eine positive Spannung angelegt an den ersten Steueranschluss 205 und keine Spannung wird angelegt an den zweiten Steueranschluss 206. Ein Steuerstrom fließt durch den ersten Steueranschluss 205, den Widerstand 226, die Induktivität 218, die erste Schalt-Schaltung 247, die zweite Schalt-Schaltung 248 und die Induktivität 223 in dieser Reihenfolge. Entsprechend dem Fluss des Steuer-Stromes wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 262 und dem ersten Ausgabeanschluss 264 der ersten Schalt-Schaltung 247 niedrig und die Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 266 und dem zweiten Ausgabeanschluss 268 der zweiten Schalt-Schaltung 248 wird hoch. Folglich wird das Übertragungs-Signal, welches von dem Übertragungs-Anschluss 201 eingegeben wird, von dem ersten Antennenanschluss 202 ausgegeben, wird jedoch nicht von den anderen Anschlüssen ausgegeben.
Das Antennen-Schalt-Bauelement des vorliegenden Beispiels hat zwei Empfangs-Modi zusätzlich zu dem oben erwähnten Sende- bzw. Übertragungs-Modus. Diese Empfangs- Modi sind klassifiziert in den Empfang eines Signals von dem ersten Antennenanschluss 202 (zweiter Modus) und den Empfang eines Signals von dem zweiten Antennenanschluss 203 (dritter Modus).
Zuerst wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfangen eines Signals von dem ersten Antennenanschluss 202 beschrieben werden.
Wenn ein Signal von dem ersten Antennenanschluss 202 empfangen wird, wird keine Spannung angelegt an den ersten Steueranschluss 205 und den zweiten Steueranschluss 206. Weil kein Steuerstrom durch das Bauelement fließt, wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 262 und dem ersten Ausgabeanschluss 264 der ersten Schalt-Schaltung 247 und zwischen dem dritten Eingabeanschluss 270 und dem dritten Ausgabeanschluss 272 der dritten Schalt-Schaltung 249 hoch. Gleichzeitig wird die Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 266 und dem zweiten Ausgabeanschluss 268 der zweiten Schalt-Schaltung 248 niedrig. Als Ergebnis wird das Empfangssignal, eingegeben von dem ersten Antennenanschluss 202, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 204, wird jedoch nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfang eines Signals bei dem zweiten Antennenanschluss 203 beschrieben werden.
Wenn ein Signal empfangen wird von dem zweiten Antennenanschluss 203, wird eine positive Spannung angelegt an den ersten Steueranschluss 205 und den zweiten Steueranschluss 206. Ein Steuerstrom fließt durch den ersten Steueranschluss 205, den Widerstand 226, die Induktivität 218, die erste Schalt-Schaltung 247, die zweite Schalt-Schaltung 248 und die Induktivität 223 in dieser Reihenfolge. Gleichzeitig fließt der Steuerstrom durch den zweiten Steueranschluss 206, den Widerstand 227, die Induktivität 222, die dritte Schalt-Schaltung 249 und die Induktivität 223 in dieser Reihenfolge. Entsprechend dem Fluss des Steuerstromes wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 262 und dem ersten Ausgabeanschluss 264 der ersten Schalt-Schaltung 247 und zwischen dem dritten Eingabeanschluss 270 und dem dritten Ausgabeanschluss 272 der dritten Schalt- Schaltung 249 niedrig und die Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 266 und dem zweiten Ausgabeanschluss 268 der zweiten Schalt-Schaltung 248 wird hoch. Folglich wird das Empfangssignal, welches eingegeben wird, von dem zweiten Antennenanschluss 203, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 204, wird jedoch nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen.
Das Antennen-Schalt-Bauelement von Beispiel 2 gemäß der vorliegenden Erfindung hat die gleiche Funktion wie diejenige von Beispiel 1. Jedoch ist in dem vorliegenden Beispiel die Anzahl der Elemente zwischen dem ersten Antennenanschluss und dem Empfangsanschluss geringer als diejenige von Beispiel 1. Demzufolge kann der Verlust des Empfangssignals in der Schaltung weiter minimiert werden.

Vergleichsbeispiel 3

Bezugnehmend auf Fig. 4 umfasst ein Antennen-Schalt-Bauelement von Beispiel 3 einen Übertragungsanschluss 301 zum Empfangen eines Übertragungssignals, einen ersten Antennenanschluss 302, welcher mit einer ersten Antenne verbunden ist, einen zweiten Antennenanschluss 303, welcher mit einer zweiten Antenne verbunden ist, einen Empfangsanschluss 304 zum Ausgeben eines Empfangssignals, empfangen von dem ersten Antennenanschluss 302 und dem zweiten Antennenanschluss 303, einen ersten Steueranschluss 305 zum Empfangen eines ersten Steuersignals, einen zweiten Steueranschluss 306 zum Empfangen eines zweiten Steuersignals, einen dritten Steueranschluss 307 zum Empfangen eines dritten Steuersignals, einen vierten Steueranschluss 308 zum Empfangen eines vierten Steuersignals und einen fünften Steueranschluss 309 zum Empfangen eines fünften Steuersignals. Das Antennen-Schalt-Bauelement umfasst weiter eine erste Schalt- Schaltung 342, eine zweite Schalt-Schaltung 343, eine dritte Schalt-Schaltung 344, einen Tiefpassfilter 340, welcher elektrisch verbunden ist zwischen dem Übertragungsanschluss 301 und der ersten Schalt-Schaltung 342, und einen Band-Pass-Filter 341, welcher elektrisch verbunden ist bzw. verschaltet ist zwischen der zweiten Schalt-Schaltung 343 und dem Empfangsanschluss 304. Die erste Schalt-Schaltung 342 hat einen ersten Eingabeanschluss 362, elektrisch verbunden mit dem Übertragungsanschluss 301, und einen ersten Ausgabeanschluss 364, elektrisch verbunden mit dem ersten Antennenanschluss 302. Die zweite Schalt-Schaltung 343 hat einen zweiten Eingabe-Anschluss 366, elektrisch verbunden mit dem ersten Antennenanschluss 302 und einen zweiten Ausgabeanschluss 368, elektrisch verbunden mit dem Empfangsanschluss 304. Die dritte Schalt-Schaltung 344 hat einen dritten Eingabe-Anschluss 370, elektrisch verbunden mit dem zweiten Antennenanschluss 303 und einen dritten Ausgabeanschluss 372, elektrisch verbunden mit dem Empfangsanschluss 304.
Die erste Schalt-Schaltung 342, die zweite Schalt-Schaltung 343 und die dritte Schalt- Schaltung 344 bilden eine Auswahlvorrichtung. Die Auswahlvorrichtung wählt einen Modus aus aus einem ersten Modus zur Ausgabe eines Signals entsprechend dem Übertragungssignal an den ersten Antennenanschluss 302, einen zweiten Modus zur Ausgabe eines Signals, empfangen bei der ersten Antenne, an den Empfangsanschluss 304 und einen dritten Modus zum Ausgeben eines Signals, empfangen bei der zweiten Antenne an den Empfangsanschluss 304. Die Auswahlvorrichtung wählt den ersten Modus aus, wenn Spannungen, welche vorgegebene Pegel haben, jeweils angelegt werden an die ersten, dritten und fünften Steueranschlüsse 305, 307 und 309, wählt den zweiten Modus aus, wenn Spannungen mit vorgegebenen Pegeln jeweils angelegt werden an die zweiten und fünften Steueranschlüsse 306 und 309 und wählt den dritten Modus aus, wenn Spannungen, welche vorgegebene Pegel haben, jeweils angelegt werden an die dritten und vierten Steueranschlüsse 307 und 308.
In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 310 eine PIN Diode; 311, 312, 313 und 314 Feld-Effekt-Transistoren (FETs); 315 und 316 an einem Ende kurzgeschlossene dielektrische koaxiale Resonatoren (dielektrische Resonatoren); 317, 318, 319, 320, 321 und 322 Induktivitäten bzw. Spulen; 323 eine Streifenleitung (strip line); 324, 325, 326, 327 und 328 Widerstände; und 329, 330, 331, 332, 333, 334, 335, 336, 337, 338 und 339 Kondensatoren.
Die Streifenleitung 323 hat einen Wellenwiderstand bzw. eine charakteristische Impedanz von ungefähr 50 Ω und hat eine Länge von 1/4 Wellenlänge eines Signals mit einer Übertragungsfrequenz.
Die Induktivitäten 317 und 318 und die Kondensatoren 329, 330 und 331 bilden den Tiefpassfilter 340. Der Tiefpassfilter 340 ermöglicht es einem Signal mit einer Frequenz innerhalb und niedriger als einem Übertragungs-Frequenz-Band hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf höhere Harmonische bzw. Oberschwingungen des Übertragungssignals. Die dielektrischen Resonatoren 315 und 316, die Induktivität 322 und die Kondensatoren 337, 338 und 339 bilden den Band-Pass-Filter 341. Der Band-Pass- Filter 341 ermöglicht es einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Empfangs- Frequenz-Bandes hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf Signale, welche andere Frequenzen haben.
Die PIN Diode 310, die Induktivität 320 und der Kondensator 334 bilden die erste Schalt- Schaltung 342. Eine Schaltung, welche gebildet wird durch die Induktivität 319, den Widerstand 324, die Kondensatoren 332 und 333 funktioniert als eine Eingangs-Abgleich- Schaltung, sowie als eine Steuerschaltung für die erste Schalt-Schaltung 342.
Die FETs 311 und 312, die Streifenleitung 323, die Steueranschlüsse 306 und 307 und die Widerstände 325 und 326 bilden die zweite Schalt-Schaltung 343. In dem Fall, wenn eine Spannung nicht angelegt wird an den zweiten Steueranschluss 306, wird die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 311 niedrig und ein Ende der Streifenleitung 323 ist fast geerdet, die zweite Schalt-Schaltung 343 hat eine sehr hohe Impedanz in Bezug auf den ersten Antennenanschluss 302.
Die FETs 313 und 314, die Steueranschlüsse 308 und 309, die Induktivität 321 und die Widerstände 327 und 328 bilden die dritte Schalt-Schaltung 344. Der Widerstand zwischen der Drain und der Source des FET 313 bei niedriger Impedanz ist fast gleich einer abgeglichenen bzw. angepassten Last.
In der ersten Schalt-Schaltung 342 ermöglicht die PIN Diode 310, dass ein großes Signal hindurch übertragen wird mit weniger Verzerrung, als wenn ein FET verwendet wird.
Aufgrund der Konstruktion, bei welcher die zweite Schalt-Schaltung 343 und die dritte Schalt-Schaltung 344 jeweils ausgebildet sind unter Verwendung eines FET, wird die elektrische Leistung, welche von dem Antennen-Schalt-Bauelement verbraucht wird, ungefähr Null zu einem Zeitpunkt, wenn ein Signal empfangen wird.
In der zweiten Schalt-Schaltung 343 ist ein Ende der Streifenleitung 323 elektrisch mit dem zweiten Eingabeanschluss 366 verbunden und das andere Ende der Streifenleitung 323 ist elektrisch mit der Drain des FET 311 und der Drain des FET 312 verbunden. Die Source des FET 311 ist geerdet und die Source des FET 312 ist elektrisch verbunden mit dem zweiten Ausgabeanschluss 368. Aufgrund dieser Konfiguration der zweiten Schalt- Schaltung 343 wird die elektrische Leistung, welche verbraucht wird von der zweiten Schalt-Schaltung 343, fast Null und die Verschlechterung der Trennung bzw. Isolation zwischen dem ersten Antennenanschluss 302 und dem Empfangsanschluss 304 wird verhindert zu einem Zeitpunkt, wenn eine Übertragungs-Leistung groß ist.
Bei der dritten Schalt-Schaltung 344 ist der Widerstand zwischen einer Drain und einer Source des FET 313 bei einer niedrigen Impedanz fast gleich einer angepassten bzw. abgeglichenen Last. Die Drain des FET 313 und die Drain des FET 314 sind elektrisch mit dem dritten Eingangsanschluss 370 verbunden, die Source des FET 313 ist geerdet und die Source des FET 314 ist elektrisch verbunden mit dem dritten Ausgangsanschluss 372. Aufgrund dieser Konfiguration der dritten Schalt-Schaltung 344 wird der zweite Antennenanschluss 303 im Wesentlichen mit einer angepassten bzw. abgeglichenen Last verbunden, wenn die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 313 niedrig wird und die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 314 hoch wird. Demzufolge kann die Interferenz zwischen der ersten Antenne, welche mit dem ersten Antennenanschluss 302 verbunden ist und der zweiten Antennen, welche mit dem zweiten Antennenanschluss 303 verbunden ist, verhindert werden, wenn das Übertragungssignal übertragen wird und wenn das Empfangssignal empfangen wird von dem ersten Antennenanschluss 302.
In der zweiten Schalt-Schaltung 343 kann die Streifenleitung 323 ersetzt werden durch eine Induktivität bzw. Spule, wobei ein Ende davon mit dem zweiten Eingangsanschluss 366 verbunden ist und das andere Ende davon ist verbunden mit der Drain des FET 311 und einen Kondensator, wobei ein Ende davon mit dem zweiten Eingangsanschluss 366 verbunden ist und das andere Ende davon ist geerdet. In diesem Fall können die gleichen Effekte erhalten werden wie diejenigen, welche erhalten wurden, wenn die Streifenleitung 323 verwendet wurde und gleichzeitig kann das Antennen-Schalt-Bauelement leicht miniaturisiert werden.
Die gleichen Effekte können auch erhalten werden, wenn ein Ende eines Widerstandes mit einem Widerstandswert fast gleich der abgeglichenen bzw. angepassten Last verbunden ist mit der Source des FET 313 und das andere Ende des Widerstandes ist geerdet, statt dass der Widerstand zwischen der Drain und der Source des FETs 313 auf eine niedrige Impedanz ungefähr gleich zu der abgeglichenen bzw. angepassten Last gebracht wird.
In dem Fall wenn der Widerstand zwischen der Drain und der Source des FET 313 bei einer niedrigen Impedanz ungefähr zu Null gemacht wird, wird die Isolation bzw. Trennung der dritten Schalt-Schaltung 344 zu einem Zeitpunkt, wenn die dritte Schalt- Schaltung 344 unterbrochen ist, erhöht, obwohl der zweite Antennen-Anschluss 303 nicht mit einer abgeglichenen bzw. angepassten Last verbunden werden wird. Es wird angemerkt, dass wenn der FET 313 von der dritten Schalt-Schaltung 344 entfernt wird, behält die dritte Schalt-Schaltung 344 die erforderlichen Funktionen bei, obwohl die oben erwähnten Effekte verloren wurden.
In der dritten Schalt-Schaltung 344 ist ein Ende der Induktivität 321 verbunden mit der Drain des FET 314 und das andere Ende der Induktivität 321 ist verbunden mit der Source des FET 314. Aufgrund dieser Konfiguration kann die Impedanz zwischen dem dritten Eingabeanschluss 370 und dem dritten Ausgabeanschluss 372 der dritten Schalt-Schaltung 344 erhöht werden zu einem Zeitpunkt, wenn die dritte Schalt-Schaltung 344 unterbrochen ist. Die Induktivität 321 kann von der dritten Schalt-Schaltung 344 entfernt werden. Jedoch kann die gleiche Funktion wie diejenige des vorliegenden Beispiels realisiert werden, selbst wenn die Induktivität 321 entfernt wird und die Impedanz zwischen dem dritten Eingabeanschluss 370 und dem dritten Ausgabeanschluss 372 verringert wird.
Hiernach wird die Arbeitsweise des Antennen-Schalt-Bauelements des vorliegenden Beispiels beschrieben werden.
Wenn das Übertragungs-Signal übertragen wird (erster Modus), wird eine positive Spannung angelegt an den ersten Steueranschluss 305, eine negative Spannung gleich zu oder niedriger als eine Abschnürungs(pinch off)-Spannung wird angelegt an die dritten und fünften Steueranschlüsse 307 und 309 und keine Spannung wird angelegt an die zweiten und vierten Steueranschlüsse 306 und 308. Ein Steuerstrom fließt durch den ersten Steueranschluss 305, den Widerstand 324, die Induktivität 319, die erste Schalt-Schaltung 342, die Streifenleitung 323 und den FET 311 in dieser Reihenfolge. Wenn die Steuerspannungen angelegt werden an die jeweiligen Steueranschlüsse, wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 362 und dem ersten Ausgabeanschluss 364 der ersten Schalt-Schaltung 342 und zwischen der Drain und der Source der FETs 311 und 313 niedrig und die Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 312 und 314 wird hoch. Der Zustand niedriger Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 311 hält ein Ende der Streifenleitung 323 fast geerdet. Dies bewirkt, dass die zweite Schalt- Schaltung 343 eine extrem hohe Impedanz in Bezug auf den ersten Antennenanschluss 302 hat. Als Ergebnis wird das Übertragungssignal, eingegeben von dem Übertragungsanschluss 301, ausgegeben von dem ersten Antennenanschluss 302, wird jedoch nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen. Des Weiteren wird zu diesem Zeitpunkt die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 313 niedrig und die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 314 wird hoch. Demzufolge wird der zweite Antennenanschluss 303 im Wesentlichen mit einer angepassten bzw. abgeglichen Last verbunden.
Das Antennen-Schalt-Bauelement des vorliegenden Beispiels hat zwei Empfangs-Modi zusätzlich zu dem oben erwähnten Übertragungs-Modus. Diese Empfangs-Modi sind klassifiziert in einen, welcher ein Signal von dem ersten Antennenanschluss 302 empfängt (zweiter Modus) und einen, welcher ein Signal von dem zweiten Antennenanschluss 303 empfängt (dritter Modus).
Zuerst wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfangen eines Signals bei dem ersten Antennenanschluss 302 beschrieben werden.
Wenn ein Signal von dem ersten Antennenanschluss 302 empfangen wird, wird eine negative Spannung gleich zu oder weniger als eine Abschnür-Spannung angelegt an die zweiten und fünften Steueranschlüsse 306 und 309. Zu diesem Zeitpunkt wird keine Spannung angelegt an die ersten, dritten und vierten Steueranschlüsse 305, 307 und 308. Wenn eine solche Steuerspannung angelegt wird an die jeweiligen Steueranschlüsse, wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 362 und dem ersten Ausgabeanschluss 364 der ersten Schalt-Schaltung 342 und zwischen der Drain und der Source der FETs 311 und 314 hoch und die Impedanz zwischen der Source und der Drain der FETs 312 und 313 wird niedrig. Folglich wird das Empfangssignal, eingegeben von dem ersten Antennenanschluss 302, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 304, wird jedoch nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen. Wenn die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 313 niedrig wird und die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 314 hoch wird, wird der zweite Antennenanschluss 303 im Wesentlichen mit einer angepassten bzw. abgeglichenen Last verbunden.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfangen eines Signals bei dem zweiten Antennenanschluss 303 beschrieben werden.
Wenn ein Signal empfangen wird von dem zweiten Antennenanschluss 303, wird eine negative Spannung gleich zu oder weniger als eine Abschnür-Spannung angelegt an den dritten Steueranschluss 307 und den vierten Steueranschluss 308. Zu diesem Zeitpunkt wird keine Spannung angelegt an die ersten, zweiten und fünften Steueranschlüsse 305, 306 und 309. Wenn eine solche Steuerspannung angelegt wird an die jeweiligen Steueranschlüsse, wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 362 und dem ersten Ausgabeanschluss 364 der ersten Schalt-Schaltung 342 und zwischen der Drain und der Source der FETs 312 und 313 hoch, und die Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 311 und 314 wird niedrig. Als Ergebnis wird das Empfangssignal, eingegeben von dem zweiten Antennenanschluss 303, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 304, wird jedoch nicht von den anderen Anschlüssen ausgegeben.
Wie oben beschrieben, hat das Antennen-Schalt-Bauelement in Beispiel 3 gemäß der vorliegenden Erfindung die gleiche Funktion wie dasjenige von Beispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung und zusätzlich verbraucht das Antennen-Schalt-Bauelement in Beispiel 3 fast keine elektrische Leistung, wenn ein Signal empfangen wird.

Vergleichsbeispiel 4

Bezugnehmend auf Fig. 5 umfasst ein Antennen-Schalt-Bauelement von Beispiel 4 einen Übertragungsanschluss 401 zum Empfangen eines Übertragungssignals, einen ersten Antennenanschluss 402, welcher mit einer ersten Antenne verbunden ist, einen zweiten Antennenanschluss 403, welcher mit einer zweiten Antenne verbunden ist, einen Empfangsanschluss 404 zum Ausgeben eines Empfangssignals, empfangen von dem ersten Antennenanschluss 402 und dem zweiten Antennenanschluss 403 und einen Steueranschluss 405 zum Empfangen eines Steuersignals. Das Antennen-Schalt-Bauelement umfasst weiter eine erste Schalt-Schaltung 447, eine zweite Schalt-Schaltung 448, einen Übertragungs- Filter 445, welcher elektrisch verbunden bzw. verschaltet ist zwischen dem Übertragungsanschluss 401 und der ersten Schalt-Schaltung 447 und einen Band-Pass-Filter 446, welcher elektrisch verbunden ist zwischen der zweiten Schalt-Schaltung 448 und dem Empfangsanschluss 404. Die erste Schalt-Schaltung 447 hat einen ersten Eingangsanschluss 462, welcher elektrisch mit dem Übertragungsanschluss 401 und dem ersten Antennenanschluss 402 verbunden ist und einen ersten Ausgabeanschluss 464, welcher elektrisch verbunden ist mit dem Empfangsanschluss 404. Die zweite Schalt-Schaltung 448 hat einen zweiten Eingangsanschluss 466, welcher elektrisch verbunden ist mit dem zweiten Antennenanschluss 403 und einen zweiten Ausgangsanschluss 468, welcher elektrisch verbunden ist mit dem Empfangsanschluss 404.
Die erste Schalt-Schaltung 447 und die zweite Schalt-Schaltung 448 bilden eine Auswahlvorrichtung. Die Auswahlvorrichtung wählt einen Modus aus einem ersten Modus zum Ausgeben eines Signals entsprechend dem Übertragungssignal an dem ersten Antennenanschluss 402, einem zweiten Modus zum Ausgeben eines Signals, empfangen bei der ersten Antenne, an den Empfangsanschluss 404 und einen dritten Modus zum Ausgeben eines Signals, empfangen bei der zweiten Antenne, an dem Empfangs-Anschluss 404 aus. Die Auswahlvorrichtung wählt den ersten Modus aus, wenn eine positive Spannung dem Steueranschluss 405 zugeführt wird, wählt den zweiten Modus aus, wenn keine Spannung dem Steueranschluss 405 zugeführt wird und wählt den dritten Modus aus, wenn eine positive Spannung dem Steueranschluss 405 zugeführt wird.
In Fig. 5 bezeichnen die Bezugszeichen 408 und 409 PIN Dioden; 413, 414 und 415 an einem Ende kurzgeschlossene dielektrische koaxiale Resonatoren (dielektrische Resonatoren); 416, 417, 418, 419, 420 und 421 Induktivitäten bzw. Spulen; 426 einen Widerstand; 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440 und 441 Kondensatoren.
Der dielektrische Resonator 413, die Induktivitäten 416 und 417 und die Kondensatoren 429, 430 und 431 bilden den Übertragungs(transmission)-Filter 445. Der Übertragungsfilter 445 ermöglicht es einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Übertragungs- Frequenz-Bandes des Übertragungssignals hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf das Empfangssignal.
Die dielektrischen Resonatoren 414 und 415, die Induktivität 421 und die Kondensatoren 439, 440 und 441 bilden den Band-Pass-Filter 446. Der Band-Pass-Filter 446 ermöglicht es einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Empfangs-Frequenz-Bandes hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf Signale außerhalb des Empfangsfrequenzbandes.
Die PIN Diode 408, die Induktivitäten 418 und 419 und die Kondensatoren 432, 433, 434 und 438 bilden die Schalt-Schaltung 447. In der ersten Schalt-Schaltung 447 schwingen die Induktivität 418 und der Kondensator 432 und die Indikutivtät 419 und der Kondensator 438 jeweils parallel zueinander, wenn eine Vorwärts-Spannung an die PIN Diode 408 angelegt wird, um einen Zustand niedriger Impedanz zwischen einer Anode und einer Kathode davon zu erzeugen und ein Kontakt-Punkt zwischen den Induktivitäten 418 und 419 ist fast geerdet. Als Ergebnis wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 462 und dem zweiten Eingabeanschluss 464 sehr hoch. Der Kondensator 433 ist ein DC Sperr(blocking)-Kondensator.
Die PIN Diode 409, die Induktivität 420 und der Kondensator 436 bilden die zweite Schalt-Schaltung 448.
Der Übertragungs(transmission)-Filter 445 ist so konstruiert, um es einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Übertragungs-Frequenz-Bandes zu ermöglichen hindurchzutreten und um es einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Empfangs-Signal- Frequenz-Bandes zu ermöglichen, gedämpft zu werden. Aufgrund dieser Konstruktion wird das Übertragungssignal, eingegeben von dem Übertragungsanschluss 401, ausgegeben von dem ersten Antennenanschluss 402 und das Empfangssignal, eingegeben von dem ersten Antennenanschluss 402, wird nicht ausgegeben von dem Übertragungsanschluss 401. Durch das Ausstatten des Übertragungs-Filters 445 mit Tief-Pass Eigenschaften bzw. Kennlinien zusätzlich zu den oben erwähnten Übertragungs-Eigenschaften bzw. - Kennlinien, wird der Übertragungsfilter 445 in der Lage sein, die Sendung von höheren Harmonischen bzw. Oberwellen des Übertragungssignals zu verhindern. Weil der Übertragungsfilter 445 als ein Band-Sperr(band-elimination)-Filter wirkt unter Verwendung eines dielektrischen Resonators, sowie eines Tief-Pass-Filters, kann der Verlust bzw. die Verminderung des Übertragungssignals verringert werden und die Schaltung kann miniaturisiert werden, verglichen mit dem Fall der Verwendung eines Band-Pass-Filters als Übertragungs-Filter 445. In dem vorliegenden Beispiel wird ein ein-stufiger Sperr(notch)- Filter für den Übertragungs-Filter 445 verwendet. Es wird angemerkt, dass wenn ein mehr-stufiger Sperr-Filter für den Übertragungsfilter 445 verwendet wird, kann eine bessere Leistungsfähigkeit erhalten werden.
Das Antennen-Schalt-Bauelement des vorliegenden Beispiels wird die gleiche Funktion haben, wie das oben Beschriebene, obwohl die erste Schalt-Schaltung 447 die gleiche Konfiguration hat, wie diejenige der zweiten Schalt-Schaltung 248 in Beispiel 2.
Hiernach wird die Arbeitsweise des Antennen-Schalt-Bauelements des vorliegenden Beispiels beschrieben werden.
Wenn das Übertragungssignal von der ersten Antenne übertragen wird (erster Modus), wird eine positive Spannung an den Steueranschluss 405 angelegt. Ein Steuerstrom fließt durch den Steueranschluss 405, den Widerstand 426, die zweite Schalt-Schaltung 448, die Induktivität 419 und die PIN Diode 408 in dieser Reihenfolge. Entsprechend dem Fluss des Steuerstromes wird die Impedanz zwischen dem zweiten Eingangsanschluss 466 und dem zweiten Ausgangsanschluss 468 der zweiten Schalt-Schaltung 448 und zwischen einer Anode und einer Kathode der PIN Diode 408 niedrig. Der Zustand niedriger Impedanz zwischen der Anode und der Kathode der PIN Diode 408 bewirkt, dass ein Kontaktpunkt zwischen den Induktivitäten 418 und 419 fast geerdet ist. Dies verursacht, dass die Induktivität 418 und der Kondensator 432 und die Induktivität 419 und den Kondensator 438 parallel miteinander schwingen (resonate). Als Ergebnis wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingangsanschluss 462 und dem ersten Ausgangsanschluss 464 der ersten Schalt-Schaltung 447 sehr hoch. Weil der Übertragungsfilter 445 es ermöglicht, dass ein Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Übertragungs-Frequenz-Bandes hindurchtritt, tritt das Übertragungs-Signal, eingegeben von dem Übertragungs-Anschluss 401, durch den Übertragungs-Filter 445 hindurch und wird von dem ersten Antennenanschluss 402 ausgegeben, wird jedoch nicht von den anderen Anschlüssen ausgegeben.
Das Antennen-Schalt-Bauelement des vorliegenden Beispiels hat zwei Empfangs-Modi zusätzlich zu dem oben erwähnten Übertragungs- bzw. Sende-Modus. Diese Empfangs- Modi sind klassifiziert in einen, bei welchem ein Signal bei dem ersten Antennenanschluss 402 empfangen wird (zweiter Modus) und einen, bei welchem ein Signal empfangen wird bei dem zweiten Antennenanschluss 403 (dritter Modus).
Zuerst wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfangen eines Signals bei dem ersten Antennenanschluss 402 beschrieben werden.
Wenn ein Signal empfangen wird bei dem ersten Antennenanschluss 402, wird keine Spannung an den Steueranschluss 405 angelegt. Weil kein Steuerstrom durch das Bauelement fließt, wird die Impedanz zwischen dem zweiten Eingangsanschluss 466 und dem zweiten Ausgangsanschluss 468 der zweiten Schalt-Schaltung 448 und zwischen der Anode und der Kathode der PIN Diode 408 hoch. Die Impedanz des Übertragungs-Filters 445 in Bezug auf den ersten Antennenanschluss 402 ist extrem hoch in dem Empfangs- Frequenz-Band. Folglich wird das Empfangs-Signal, eingegeben von dem ersten Antennenanschluss 402, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 404 und wird nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfangen eines Signals bei dem zweiten Antennenanschluss 403 beschrieben werden.
Wenn ein Signal empfangen wird bei dem zweiten Antennenanschluss 403, wird eine positive Spannung an den Steueranschluss 405 angelegt. Ein Steuerstrom fließt durch den Steueranschluss 405, den Widerstand 426, die zweite Schalt-Schaltung 448, die Induktivität 419 und die PIN Diode 408 in dieser Reihenfolge. Entsprechend dem Fluss des Steuerstromes wird die Impedanz zwischen dem zweiten Eingangsanschluss 466 und dem zweiten Ausgangsanschluss 468 der zweiten Schalt-Schaltung 448 und zwischen der Anode und der Kathode der PIN Diode 408 niedrig. Der Zustand niedriger Impedanz zwischen der Anode und der Kathode der PIN Diode 408 führt dazu, dass der Kontaktpunkt zwischen den Induktivitäten 418 und 419 fast geerdet ist. Dies verursacht, dass die Induktivität 418 und den Kondensator 432 und die Induktivität 419 und der Kondensator 438 parallel zueinander schwingen. Folglich wird die Impedanz zwischen dem Eingangsanschluss 462 und dem Ausgangsanschluss 464 der ersten Schalt-Schaltung 447 sehr hoch. Folglich wird das Empfangssignal, eingegeben von dem zweiten Antennenanschlus 403, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 404, wird jedoch nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen.
Das Antennen-Schalt-Bauelement in Beispiel 4 hat die gleiche Funktion wie dasjenige von Beispiel 1 und verwendet eine geringere Anzahl von PIN Dioden, verglichen mit derjenigen von Beispiel 1.

Vergleichsbeispiel 5

Bezugnehmend auf Fig. 6 umfasst ein Antennen-Schalt-Bauelement in Beispiel 5 einen Übertragungsanschluss 501 zum Empfangen eines Übertragungssignals, einen ersten Antennenanschluss 502, welcher mit einer ersten Antenne verbunden ist, einen zweiten Antennenanschluss 503, welcher mit einer zweiten Antenne verbunden ist, einen Empfangsanschluss 504 zum Ausgeben eines Empfangssignal, empfangen von dem ersten Antennenanschluss 502 und dem zweiten Antennenanschluss 503, einen ersten Steueranschluss 505 zum Empfangen eines ersten Steuersignals, einen zweiten Steueranschluss 506 zum Empfangen eines zweiten Steuersignals, einen dritten Steueranschluss 507 zum Empfangen eines dritten Steuersignals und einen vierten Steueranschluss 508 zum Empfangen eines vierten Steuersignals. Das Antennen-Schalt-Bauelement umfasst weiter eine erste Schalt-Schaltung 535, eine zweite Schalt-Schaltung 536, einen Übertragungs(transmission)-Filter 533, welcher elektrisch verbunden bzw. verschaltet ist zwischen dem Übertragungsanschluss 501 und der ersten Schalt-Schaltung 535 und einen Band-Pass-Filter 534, welcher elektrisch verbunden ist zwischen der zweiten Schalt- Schaltung 536 und dem Empfangsanschluss 504. Die erste Schalt-Schaltung 535 hat einen ersten Eingabeanschluss 562, welcher elektrisch mit dem Übertragungsanschluss 501 und dem ersten Antennenanschluss 502 verbunden ist und einen ersten Ausgabeanschluss 564, welcher elektrisch verbunden ist mit dem Empfangsanschluss 504. Die zweite Schalt- Schaltung 536 hat einen zweiten Eingabeanschluss 566, elektrisch verbunden mit dem zweiten Antennenanschluss 503 und einen zweiten Ausgabeanschluss 568, elektrisch verbunden mit dem Empfangsanschluss 504.
Die erste Schalt-Schaltung 535 und die zweite Schalt-Schaltung 536 bilden eine Auswahlvorrichtung. Die Auswahlvorrichtung wählt einen Modus aus aus einem ersten Modus zum Ausgeben eines Signals entsprechend dem Übertragungssignal an den ersten Antennenanschluss 502, einem zweiten Modus zum Ausgeben eines Signals, empfangen von der ersten Antenne, an dem Empfangsanschluss 504 und einem dritten Modus zum Ausgeben eines Signals, empfangen von der zweiten Antenne, an den Empfangsanschluss 504. Die Auswahlvorrichtung wählt den ersten Modus aus, wenn eine Spannung mit einem vorgegebenen Pegel jeweils den zweiten und vierten Steueranschlüssen 506 und 508 zugeführt wird und die ersten und dritten Steueranschlüsse 505 und 507 sind geerdet, wählt den zweiten Modus aus, wenn die Spannungen mit den vorgegebenen Pegeln jeweils den ersten und vierten Steueranschlüssen 505 und 508 zugeführt werden und die zweiten und dritten Steueranschlüsse 506 und 607 sind geerdet und wählt den dritten Modus aus, wenn die Spannungen mit vorgegebenen Pegeln den zweiten und dritten Steueranschlüssen 506 und 507 zugeführt werden und die ersten und vierten Steueranschlüsse SOS und 508 sind geerdet.
In Fig. 6 bezeichnen die Bezugszeichen 509, 510, 511 und 512 FETs; 513, 514 und 515 an einem Ende kurzgeschlossene dielektrische koaxiale Resonatoren (dielektrische Resonatoren); 516, 517, 518 und 519 Induktivitäten bzw. Spulen; 520, 521, 522, 523 und 524 Widerstände; und 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531 und 532 Kondensatoren.
Der dielektrische Resonator 513, die Induktivitäten 516 und 517 und die Kondensatoren 525, 526 und 527 bilden den Übertragungsfilter 533. Der Übertragungsfilter 533 erlaubt es einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Übertragungsfrequenzbandes hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf das Empfangssignal.
Die dielektrischen Resonatoren 514 und 515, die Induktivität S 19 und die Kondensatoren 530, 531 und 532 bilden den Band-Pass-Filter 534. Der Band-Pass-Filter 534 erlaubt ein Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Empfangsfrequenzbandes und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf Signale mit einer Frequenz außerhalb des Empfangsfrequenzbandes.
Die FETs 509 und 510, die Induktivität 518, die Widerstände 520 und 521 und die Kondensatoren 528 und 529 bilden die erste Schalt-Schaltung 535. In der ersten Schalt- Schaltung 535 schwingen die Induktivität 518 und der Kondensator 528 parallel zueinander, wenn die Impedanz zwischen einer Drain und einer Source des FET 509 niedrig wird und ein Ende der Induktivität 518 fast geerdet ist. Folglich wird die Impedanz der ersten Schalt-Schaltung 535 in Bezug auf den ersten Antennenanschluss 502 sehr hoch.
Die FETs 511 und 512, die Widerstände 522, 523 und 524 bilden die zweite Schalt- Schaltung 536.
In der ersten Schalt-Schaltung 535 sind ein Ende der Induktivität 518 und ein Ende des Kondensators 528 elektrisch verbunden mit dem ersten Eingangsanschluss 562. Das andere Ende des Kondensators 528 ist geerdet und das andere Ende der Induktivität 518 ist elektrisch verbunden mit der Drain des FET 509 und der Drain des FET 510. Die Source des FET 509 ist geerdet und die Source des FET 510 ist elektrisch verbunden mit dem ersten Ausgabeanschluss 564. Aufgrund dieser Konfiguration der ersten Schalt-Schaltung 535 wird die elektrische Leistung, welche verbraucht wird von der ersten Schalt- Schaltung 535, fast Null und die Verschlechterung der Isolation bzw. Trennung zwischen dem ersten Antennenanschluss 502 und dem Empfangsanschluss 504 wird verhindert zu einem Zeitpunkt, wenn eine Übertragungsleistung groß ist.
In der zweiten Schalt-Schaltung 536 ist der Widerstandswert des Widerstandes 522 ein Widerstandswert, welcher ungefähr gleich einer abgeglichenen bzw. angepassten Last ist. Weil der zweite Antennenanschluss 503 im Wesentlichen verbunden ist mit einer abgeglichenen bzw. angepassten Last zu einem Zeitpunkt, wenn die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 511 niedrig ist, kann eine unerwünschte Interferenz zwischen der Antenne, verbunden mit dem ersten Antennenanschluss 502 und der Antenne, verbunden mit dem zweiten Antennenanschluss 503, verhindert werden, wenn das Übertragungssignal übertragen wird und das Empfangssignal empfangen wird bei dem ersten Antennenanschluss 502.
Obwohl ein Viertel-Wellen Übertragungsabschnitt ersetzt wurde für die Induktivität 518 und den Kondensator 528, können die gleichen Effekte wie die Obigen erhalten werden.
Der Widerstand zwischen der Drain und der Source des FET 511 bei einer niedrigen Impedanz kann fast gleich zu einer abgeglichenen bzw. angepassten Last gemacht werden. Selbst in diesem Fall kann der zweite Antennenanschluss 503 im Wesentlichen mit einer abgeglichenen bzw. angepassten Last verglichen werden, wenn das Übertragungssignal übertragen wird und das Empfangssignal empfangen wird bei dem ersten Antennenanschluss 502. Jedoch kann die abgeglichene bzw. angepasste Last leichter reguliert bzw. eingestellt werden, wenn der Widerstand 522 mit einem Widerstandswert fast gleich der abgeglichenen bzw. angepassten Last mit der Source des FET 511 verbunden wird.
Wenn eine Induktivität verbunden ist zwischen der Drain des FET 512 und der Source des FET 512 in der zweiten Schalt-Schaltung 536, kann die Isolation bzw. Trennung der zweiten Schalt-Schaltung 536 zu einem Zeitpunkt, wenn die zweite Schalt-Schaltung 536 unterbrochen ist bzw. wird, erhöht werden. In dem Fall, wenn der FET 511 und der Widerstand 522 von der zweiten Schalt-Schaltung 536 entfernt sind, behält die zweite Schalt- Schaltung 536 noch die erforderliche bzw. benötigte Funktion bei, obwohl die oben erwähnten Effekte verloren werden.
Hiernach wird die Arbeitsweise des Antennen-Schalt-Bauelements des vorliegenden Beispiels beschrieben werden.
Wenn das Übertragungssignal übertragen wird von dem ersten Antennenanschluss 502 (erster Modus), wird eine negative Spannung gleich zu oder kleiner als eine Abschnür(pinch-off)-Spannung angelegt an die zweiten und vierten Steueranschlüsse 506 und 508 und die ersten und dritten Steueranschlüsse 505 und 507 sind geerdet. Wenn die Steuerspannung angelegt wird an die jeweiligen Steueranschlüsse, wird die Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 510 und 512 hoch und die Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 509 und 511 wird niedrig. Der Zustand niedriger Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 509 hält einen Anschluss der Induktivität 518 fast geerdet, so dass die Induktivität 518 und der Kondensator 528 parallel zueinander schwingen. Folglich wird die Impedanz der ersten Schalt-Schaltung 535 in Bezug auf den ersten Antennenanschluss 502 sehr hoch. Der Übertragungsfilter 533 erlaubt es, dass ein Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Übertragungsfrequenzbandes hindurchtritt. Aufgrund dieser Tatsache tritt das Übertragungssignal, eingegeben von dem Übertragungsanschluss 501, durch den Übertragungsfilter 533 hindurch und wird ausgegeben von dem ersten Antennenanschluss 502, wird jedoch nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen.
In dem ersten Modus wird die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 511 niedrig, der zweite Antennenanschluss 503 ist verbunden mit dem Widerstand 522, wobei ein Ende davon geerdet ist und die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 512 wird hoch, wodurch der zweite Antennenanschluss 503 im Wesentlichen mit einer abgeglichenen bzw. angepassten Last verbunden wird.
Das Antennen-Schalt-Bauelement des vorliegenden Beispiels hat zwei Empfangs-Modi zusätzlich zu dem oben erwähnten Übertragungsmodus. Diese Empfangs-Modi sind klassifiziert in den Empfang eines Signals bei dem ersten Antennenanschluss 502 (zweiter Modus) und den Empfang eines Signals bei dem zweiten Antennenanschluss 503 (dritter Modus).
Zuerst wird die Arbeitsweise des zweiten Modus beschrieben werden.
Wenn ein Signal empfangen wird bei dem ersten Antennenanschluss 502, wird eine negative Spannung gleich zu oder kleiner als eine Abschnür-Spannung angelegt an die ersten und vierten Steueranschlüsse 505 und 508 und die zweiten und dritten Steueranschlüsse 506 und 507 sind geerdet. Wenn die Steuerspannung angelegt wird an die jeweiligen Steueranschlüsse, wird die Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 509 und 512 hoch und die Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 510 und 511 wird niedrig. Als Ergebnis wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 562 und dem ersten Ausgabeanschluss 564 der ersten Schalt-Schaltung 535 niedrig und die zweite Schalt-Schaltung 536 hat eine hohe Impedanz in Bezug auf die erste Schalt- Schaltung 535. Die Impedanz des Übertragungsfilters 533 in Bezug auf den ersten Antennenanschluss 502 ist sehr hoch innerhalb eines Empfangsfrequenzbandes. Folglich wird das Empfangssignal, eingegeben von dem ersten Antennenanschluss 502, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 504, wird jedoch nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen.
In dem zweiten Modus wird die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 511 niedrig, der zweite Antennenanschluss 503 ist verbunden mit dem Widerstand 522, wobei ein Ende davon geerdet ist und die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 512 wird hoch, wodurch der zweite Antennenanschluss 503 im Wesentlichen mit einer angepassten bzw. abgeglichen Last verbunden ist.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise des dritten Modus beschrieben werden.
Wenn ein Signal empfangen wird bei dem zweiten Antennenanschluss 503, wird eine negative Spannung gleich zu oder kleiner als eine Abschnür-Spannung angelegt an die zweiten und dritten Steueranschlüsse 506 und 507 und die ersten und vierten Steueranschlüsse 505 und 508 sind geerdet. Wenn die Steuerspannung angelegt wird an die jeweiligen Steueranschlüsse, wird die Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 510 und 5I1 hoch und die Impedanz zwischen der Drain und der Sourde der FETs 509 und 512 wird niedrig. Folglich hat die erste Schalt-Schaltung 535 eine hohe Impedanz in Bezug auf die zweite Schalt-Schaltung 536 und die Impedanz zwischen dem zweiten Eingangsanschluss 566 und dem zweiten Ausgangsanschluss 568 der zweiten Schalt- Schaltung 536 wird niedrig. Als Ergebnis wird das Empfangssignal, eingegeben von dem zweiten Antennenanschluss 503, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 504, wird jedoch nicht ausgegeben von den anderen Anschlüsse.
Wie oben beschrieben, hat das Antennen-Schalt-Bauelement in Beispiel 5 die gleiche Funktion wie dasjenige von Beispiel 1 und verbraucht fast keine Leistung.
Verschiedene andere Modifikationen werden den Fachleuten offensichtlich werden und können von diesen leicht durchgeführt werden ohne von dem Schutzbereich dieser Erfindung abzuweichen. Entsprechend ist nicht beabsichtigt, dass der Schutzbereich der beiliegenden Ansprüche auf die Beschreibung, wie hierin ausgeführt, beschränkt wird, sondern dass die Ansprüche breit ausgelegt werden.

Claims

1. Antennen-Schalt-Bauelement mit:

einem Übertragungsanschluss (101) zum Empfangen eines Übertragungssignals;

einem ersten Antennenanschluss (102), welcher mit einer ersten Antenne verbunden ist;

einem zweiten Antennenanschluss (103), welcher mit einer zweiten Antenne verbunden ist;

einem Empfangsanschluss (104) zum Ausgeben von Empfangssignalen, empfangen bei dem ersten Antennenanschluss (102) und dem zweiten Antennenanschluss (103);

einer Auswahlvorrichtung (147, 148, 149) zum Auswählen eines Modus aus einem ersten Modus zum Ausgeben des Übertragungssignals von dem Übertragungsanschluss (101) zu dem ersten Antennenanschluss (102), einem zweiten Modus zum Ausgeben des Empfangssignals von dem ersten Antennenanschluss (102) zu dem Empfangsanschluss (104), und einem dritten Modus zum Ausgeben des Empfangssignals (104) von dem zweiten Antennenanschluss (103) zu dem Empfangsanschluss (104); und

genau zwei Steueranschlüssen, nämlich einem ersten Steueranschluss (105) und einem zweiten Steueranschluss (106), welche verbunden sind mit der Auswahlvorrichtung (147, 148, 149), wobei eine Spannung, welche angelegt wird an den ersten und zweiten Steueranschluss (105, 106) jeweils die Auswahl eines der drei Modi der Auswahlvorrichtung (147, 148, 149) bestimmt.

2. Antennen-Schalt-Bauelement nach Anspruch 1, wobei die Auswahlvorrichtung (147, 148, 149) aufweist:

eine erste Schalt-Schaltung (147) mit einem ersten Eingabeanschluss, welcher elektrisch verbunden ist mit dem Übertragungsanschluss (101) und einem ersten Ausgabeanschluss (164), welcher elektrisch verbunden ist mit dem ersten Antennenanschluss (102);

eine zweite Schalt-Schaltung (148) mit einem zweiten Eingabeanschluss (166), welcher elektrisch mit dem ersten Antennenanschluss (102) verbunden ist, und einem zweiten Ausgabeanschluss (168), welcher elektrisch mit dem Empfangsanschluss (104) verbunden ist; und

eine dritte Schalt-Schaltung (149), welche einen dritten Eingabeanschluss (170) hat, welcher elektrisch mit dem zweiten Antennenanschluss (103) verbunden ist, und einen dritten Ausgabeanschluss (172) hat, welcher elektrisch mit dem Empfangsanschluss (104) verbunden ist.

3. Antennen-Schalt-Bauelement nach Anspruch 2, wobei wenn die Auswahlvorrichtung (147, 148, 149) den ersten Modus auswählt, wird eine elektrische Leitung hergestellt zwischen dem ersten Eingabeanschluss (162) und dem ersten Ausgabeanschluss (164) der ersten Schalt-Schaltung (147) und der zweite Eingabeanschluss (166) der zweiten Schalt-Schaltung (148) wird elektrisch getrennt von dem zweiten Ausgabeanschluss (168) davon,

wenn die Auswahlvorrichtung (147, 148, 149) den zweiten Modus auswählt, wird der erste Eingabeanschluss (162) der ersten Schalt-Schaltung (147) elektrisch getrennt von dem ersten Ausgabeanschluss (164) davon elektrisch getrennt, eine elektrische Leitung wird hergestellt zwischen dem zweiten Eingabeanschluss (166) und dem zweiten Ausgabeanschluss (168) der zweiten Schalt-Schaltung (148), und der dritte Eingabeanschluss (170) der dritten Schalt-Schaltung (149) wird elektrisch getrennt von dem dritten Ausgabeanschluss (172) davon, und

wenn die Auswahlvorrichtung (147, 148, 149) den dritten Modus auswählt, wird der zweite Eingabeanschluss (166) der zweiten Schalt-Schaltung (148) von dem zweiten Ausgabeanschluss (168) davon elektrisch getrennt, und eine elektrische Leitung wird erzeugt zwischen dem dritten Eingabeanschluss (170) der dritten Schalt-Schaltung (149) und dem dritten Ausgabeanschluss (172) davon.

4. Antennen-Schalt-Bauelement nach Anspruch 2 mit:

einem Tief-Pass Filter (145), welcher elektrisch verbunden bzw. verschaltet ist zwischen dem Übertragungsanschluss (101) und der ersten Schalt-Schaltung (147) zum selektiven Ermöglichen, dass nur eine Signal-Komponente des Übertragungssignals mit einer Frequenz niedriger als einer vorgegebenen Frequenz hindurchtritt; und

einem Empfangsfilter (146), welcher elektrisch verbunden ist zwischen der zweiten Schalt-Schaltung (148) und dem Empfangsanschluss (104), zum Ermöglichen, dass nur eine Signal-Komponente des Empfangssignals mit einer Frequenz innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes hindurchtritt.

5. Antennen-Schalt-Bauelement nach Anspruch 4, wobei der Empfangsfilter ein Band- Pass Filter (146) mit Dämpfungs-Polen ist.

6. Antennen-Schalt-Bauelement nach Anspruch 2, wobei die erste Schalt-Schaltung (147) eine erste PIN Diode (108) hat, welche verbunden bzw. verschaltet ist zwischen dem ersten Eingabeanschluss (162) und dem ersten Ausgabeanschluss (164) und die dritte Schalt-Schaltung (149) hat eine zweite PIN Diode (110), welche verbunden ist zwischen dem dritten Eingabeanschluss (170) und dem dritten Ausgabeanschluss (172).

7. Antennen-Schalt-Bauelement nach Anspruch 6, wobei die erste Schalt-Schaltung (147) eine Reihenschaltung einer Induktivität (119) und eines Kondensators (134) hat, verbunden parallel zu der ersten PIN Diode (108) zwischen dem ersten Eingabeanschluss (162) und dem ersten Ausgabeanschluss (164), und die dritte Schalt-Schaltung (149) hat eine Serienschaltung einer Induktivität (122) und eines Kondensators (140), verbunden parallel zu der zweiten PIN Diode (110) zwischen dem dritten Eingabeanschluss (170) und dem dritten Ausgabeanschluss (172).

8. Antennen-Schalt-Bauelement nach Anspruch 2, wobei die zweite Schalt-Schaltung (148) erste und zweite Induktivitäten (120, 121) hat, welche verbunden bzw. verschaltet sind zwischen dem zweiten Eingabeanschluss (166) und dem zweiten Ausgabeanschluss (168), ein erster Kondensator (136) ist verbunden zwischen dem zweiten Eingabeanschluss (166) und Erde, ein zweiter Kondensator (141) ist verbunden zwischen dem zweiten Ausgabeanschluss (168) und Erde, und eine PIN Diode (109) ist verbunden zwischen der Erde und einem Kontaktpunkt zwischen der ersten Induktivität (120) und der zweiten Induktivität (121).

9. Antennen-Schalt-Bauelement nach Anspruch 2, wobei die zweite Schalt-Schaltung einen ersten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnitt, einen zweiten Viertel-Wellen- Übertragungs-Abschnitt, und eine PIN Diode hat, wobei ein Ende des ersten Viertel- Wellen-Übertragungs-Abschnittes elektrisch verbunden ist mit dem zweiten Eingabeanschluss, ein Ende der PIN Diode und ein Ende des zweiten Viertel-Wellen- Übertragungs-Abschnittes sind elektrisch verbunden mit dem anderen Ende des ersten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes, das andere Ende der PIN Diode ist geerdet, und das andere Ende des zweiten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes ist elektrisch mit dem zweiten Ausgabeanschluss verbunden.

10. Antennen-Schalt-Bauelement nach Anspruch 2, wobei die zweite Schalt-Schaltung (248) eine Serienschaltung einer Induktivität (220) und einer PIN Diode (209) hat, elektrisch verbunden bzw. verschaltet zwischen dem zweiten Eingabeanschluss (266) und dem zweiten Ausgabeanschluss (268), und ein Kondensator (236) ist elektrisch verbunden bzw. verschaltet zwischen dem zweiten Eingabeanschluss (260) und dem zweiten Ausgabeanschluss (268) und parallel verbunden mit der Serienschaltung.