DE69432997T2 - Schalter für Funksendeempfänger - Google Patents

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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
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    • H03K17/687Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
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    • HELECTRICITY
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Signalumschalter, wie auf einen SPDT-(Einzelpol-Doppeldurchgangs-)-Schalter, der imstande ist, selektiv Eingangs- und Ausgangssignale zwischen einer Vorrichtung bzw. einem Gerät und einer Antenne umzuschalten.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • In der TDMA-Kommunikationsvorrichtung wird ein SPDT-Schalter zur selektiven Abgabe eines Hochfrequenzsignals an eine Antenne oder zum Empfang eines derartigen Signals von der betreffenden Antenne verwendet. 1 zeigt ein konzeptionelles Schaltungsdiagramm eines beispielhaften SPDT-Schalters. Wie gezeigt, umfasst der SPDT-Schalter vier Einheiten von Feldeffekttransistoren (FETs), und er weist einen Signal-Eingangsanschluss IN und einen Signal-Ausgangsanschluss OUT sowie einen Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO auf.
  • Ein Ende der ersten FET-Einheit 5 ist mit dem Signal-Eingangsanschlus IN 2 verbunden, während das andere Ende der betreffenden FET-Einheit mit dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 1 verbunden ist. Ein Ende der zweiten FET-Einheit 6 ist mit dem Signal-Eingangsanschluss IN 2 verbunden, während deren anderes Ende geerdet ist bzw. an Masse liegt. Ein Ende der dritten FET-Einheit 9 ist mit dem Signal-Ausgangs-Anschluss OUT 3 verbunden, während deren anderes Ende mit dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 1 verbunden ist. Ein Ende der vierten FET-Einheit 8 ist mit dem Signal-Ausgangsanschluss OUT 3 verbunden, während deren anderes Ende geerdet ist bzw. an Masse liegt. Diese FET-Einheiten bestehen aus gegenseitig äquivalenten Feldeffekttransistoren. In dieser Anmeldung bedeutet jede FET-Einheit einen Aufbau bzw. eine Konfiguration, bestehend aus einer oder mehreren Stufen von Feldeffekttransistoren. Der Signal-Eingangsanschluss IN 2 ist mit einem Sender der Kommunikationsvorrichtung verbunden, und der Signal-Ausgangsanschluss OUT 3 ist mit einem Empfänger der Kommunikationsvorrichtung verbunden; der Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 1 ist mit der Antenne verbunden.
  • Wenn sich der SPDT-Schalter im Übertragungs- bzw. Sendebetrieb zur Abgabe eines Hochfrequenzsignals vom Sender der Kommunikationsvorrichtung an die Antenne befindet, dann sind die erste FET-Einheit 5 und die vierte FET-Einheit 8 im SPDT-Schalter eingeschaltet, während die zweite FET-Einheit 6 und die dritte FET-Einheit 9 ab- bzw. ausgeschaltet sind. Daher wird das am Signal-Eingangsanschluss IN 2 erhaltene Hochfrequenzsignale über die erste FET-Einheit 5 an den Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 1 abgegeben. Wenn unterdessen der SPDT-Schalter sich in einem Empfangsbetrieb zum Empfang eines Hochfrequenzsignals von der Antenne an den Empfänger der Kommunikationsvorrichtung befindet, dann sind die dritte FET-Einheit 9 und die zweite FET-Einheit 6 in dem SPDT-Schalter eingeschaltet, während die vierte FET-Einheit 8 und die erste FET-Einheit 5 ausgeschaltet sind. Daher wird das am Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 1 empfangene Hochfrequenzsignal über die dritte FET-Einheit 9 am Signal-Ausgangsanschluss OUT 3 abgegeben.
  • Im Falle eines Gleichstrom- bzw. Gleichspannungssignals ist eine zufriedenstellende Trennung bzw. Entkopplung erreichbar, falls der SPDT-Schalter lediglich aus der ersten FET-Einheit 5 und der dritten FET-Einheit 9 besteht. Dies heißt, dass dann, wenn der SPDT-Schalter sich im Sendemodus befindet, kein Leckstrom in der dritten FET-Einheit 9 hervorgerufen wird, die sich in einem AUS-Zustand befindet. Wenn sich der SPDT-Schalter im Empfangsmodus befindet, wird ebenfalls kein Leckstrom in der ersten FET-Einheit 5 hervorgerufen, die sich im AUS-Zustand befindet. Da jeder Feldeffekttransistor jedoch eine kapazitive Komponente aufweist, tritt ein Problem auf, falls der SPDT-Schalter so aufgebaut ist, wie oben erwähnt, um ein Wechselspannungssignal auszusenden oder zu empfangen. Dies heißt, dass sogar dann, wenn sich die erste FET-Einheit 5 oder die dritte FET-Einheit 9 im AUS-Zustand befinden, ein Wechselspannungssignal von der ersten FET-Einheit 5 oder der dritten FET-Einheit 9 leckt, was infolgedessen einen Fehler hinsichtlich der Erzielung einer vollständigen Trennung bzw. Isolation hervorruft. Demgemäß wird es beim Senden oder Empfangen eines Wechselspannungssignals notwendig, jegliches Leck des Wechselspannungssignals nach Erde bzw. Masse zu leiten, und zwar durch die Kombination der zweiten FET-Einheit 6 und der vierten FET-Einheit 8, wie dies oben beschrieben worden ist, um den SPDT-Schalter zu bilden.
  • Generell variiert bzw. schwankt die Gate-Vorspannung des Feldeffekttransistors in Abhängigkeit von der Spannungsamplitude eines Eingangs-Wechselspannungssignals. Wenn ein Wechselspannungssignal (mit einer maximalen Spannungsamplitude VRF) in den Kanal zwischen den Source- und Drainbereichen des Feldeffekttransistors unter der Bedingung fließt, dass die Gate-Gleichspannung VgDC an das Gate des Transistors angelegt ist, dann ist eine Gate-Vorspannung Vg, die aus der Gate-Gleichspannung VgDC und der maximalen Spannungsamplitude VRF gebildet ist, welche der betreffenden Spannung überlagert ist, zwischen dem Gate und dem Kanal des Transistors angelegt. Infolgedessen variiert die an das Gate angelegte Gate-Vorspannung Vg maximal um ±ΔVg in Bezug auf die Gatespannung VgDC bei derselben Frequenz wie jene des Wechselspannungssignals. Bei den obigen Verhältnissen bezeichnet ΔVg die Gatespannungsschwankung, die durch die maximale Spannungsamplitude VRF des Wechselspannungssignals bestimmt ist und die gleich angenähert k x VRF ist (wobei k eine Konstante ist, die kleiner ist als 1). Die Konstante k kann aus der Zeitkonstante einwertig berechnet werden, die durch die Kapazität zwischen dem Gate und dem Kanal des Feldeffekttransistors und der Frequenz des Wechselspannungssignals bestimmt ist.
  • Zur Zeit einer Signalübertragung bzw. -aussendung, wenn sich die erste FET-Einheit 5 und die vierte FET-Einheit 8 in einem EIN-Zustand befinden, während sich die zweite FET-Einheit 6 und die dritte FET-Einheit 9 in einem AUS-Zustand befinden, fließt normalerweise ein Hochfrequenzsignal hoher Leistung in den SPDT-Schalter. In diesem Falle wird die Gate-Vorspannung des Feldeffekttransistors in der ersten FET-Einheit 5 aufgrund des Einflusses des Hochfrequenzsignals, welches in der ersten FET-Einheit 5 fließt, Vg (= VON – ΔVg). Mit VON ist die Gate-Gleichspannung bezeichnet, die an das Gate des Feldeffekttransistors im EIN-Zustand angelegt ist. Infolgedessen ist der Source-Drain-Sättigungsstrom Idss des Feldeffekttransistors herabgesetzt. Falls der Strom des in der ersten FET-Einheit 5 fließenden Hochfrequenzsignals den Source-Drain-Sättigungsstrom Idss übersteigt, wird die erste FET-Einheit 5 unfähig dafür gemacht, ein vollständiges Fließen des Signals in dieser Einheit zuzulassen, wodurch eine Verzerrung in dem von dem SPDT-Schalter an die Antenne abgegebenen Hochfrequenzsignale hervorgerufen wird, oder es wird in dem SPDT-Schalter eine Einfügungsdämpfung hervorgerufen. Dieses Phänomen ist in 2 grafisch veranschaulicht. In diesem Diagramm bezeichnet VBI eine eingebaute Spannung, und VBR bezeichnet eine Durchbruchsspannung.
  • Zur Zeit einer Signalübertragung bzw. Sendung überschreitet dann, wenn eine hohe Spannung mit einer maximalen Spannungsamplitude VRF an die Source-Drainbereiche der zweiten FET-Einheit 6 und der dritten FET-Einheit 9 im AUS-Zustand angelegt ist, die Gate-Vorspannung Vg (= VOFF + ΔVg) des Feldeffekttransistors in der zweiten FET-Einheit 6 und in der dritten FET-Einheit 9 die Pinch-Off-Spannung VPS, so dass die zweite FET-Einheit 6 oder die dritte FET-Einheit 9 eingeschal tet werden. Deshalb wird in dem von dem SPDT-Schalter an die Antenne abgegebenen Hochfrequenzsignal eine Verzerrung hervorgerufen, oder es wird eine gewisse Verzerrung in der Isolationscharakteristik des SPDT-Schalters hervorgerufen. Dieses Phänomen ist ebenfalls in 2 grafisch veranschaulicht. Mit VOFF ist eine Gate-Gleichspannung bezeichnet, die an das Gate des Feldeffekttransistors im AUS-Zustand angelegt wird bzw. ist.
  • Falls ein Hochfrequenzsignal hoher Leistung in dem SPDT-Schalter zur Zeit eines Signalempfangs fließt, wenn sich die dritte FET-Einheit 9 und die zweite FET-Einheit 6 im EIN-Zustand befinden, während sich die vierte FET-Einheit 8 und die erste FET-Einheit 5 alle im AUS-Zustand befinden, dann tritt ein Phänomen ähnlich jenem der ersten FET-Einheit 5 während der Signalsendung in Bezug auf den Feldeffekttransistor der dritten FET-Einheit 9 auf. Folglich wird die dritte FET-Einheit 9 unfähig gemacht, einen vollständigen Fluss des Signals zu ermöglichen, wodurch eine Verzerrung in dem von dem SPDT-Schalter an die Kommunikationsvorrichtung abgegebenen Hochfrequenzsignal hervorgerufen wird oder es wird in dem SPDT-Schalter eine Einfügungsdämpfung hervorgerufen.
  • Zur Zeit eines Signalempfangs tritt in dem Fall, dass eine hohe Spannung mit einer maximalen Amplitude VRF an die Source-Drainbereiche der vierten FET-Einheit 8 und der ersten FET-Einheit 5 im AUS-Zustand angelegt wird, ein Phänomen auf, das ähnlich jenem der zweiten FET-Einheit 6 oder der dritten FET-Einheit 9 während der Signalaussendung ist. Infolgedessen wird eine Verzerrung in dem von dem SPDT-Schalter an die Kommunikationsvorrichtung abgegebenen Hochfrequenzsignal erzeugt, oder es wird eine gewisse Verschlechterung in der Isolationscharakteristik des SPDT-Schalters hervorgerufen.
  • In dem bisher bekannten konventionellen SPDT-Schalter bestehen die ersten, zweiten, dritten und vierten FET-Einheiten aus gegenseitig bzw. untereinander äquivalenten Feldeffekttransisto ren, wie dies in 1 veranschaulicht ist. Der Sendeabschnitt (erste FET-Einheit 5 und zweite FET-Einheit 6) des SPDT-Schalters und der Empfangsabschnitt (dritte FET-Einheit 9 und vierte FET-Einheit 8) des betreffenden Schalters sind beide vom selben Aufbau. Es ist überhaupt keine ädequate Gegenmaßnahme getroffen, um den oben beschriebenen Defekt zu verhindern, der zur Zeit des Sendens eines Hochfrequenzsignals hoher Leistung hervorgerufen wird, so dass einige Nachteile in dem SPDT-Schalter aufzutreten neigen, die eine Verzerrung des Hochfrequenzsignals, die Erzeugung einer Einfügungsdämpfung (Leistungsdämpfung) und eine Verschlechterung der Isolationscharakteristik einschließen.
  • Ein verbesserter SPDT-Schalter ist in einer ersten Druckschrift von M.J.Schindler, et al., "A High Power 2–18 GHz T/R Switch" (Ein Hochleitungs-2–18-GHz-Sende-/Empfangsschalter), IEEE MTT-S Digest, 1990, Seiten 453 bis 456 angegeben. In dieser zitierten Druckschrift sind einige Verbesserungen beschrieben, einschließlich jener, dass die Gatebreite des jeweiligen Feldeffekttransistors dadurch optimiert ist, dass die Pegeldifferenz zwischen einer Sendeleistung und einer Empfangsleistung berücksichtigt wird (das heißt, dass die Gatebreite des jeweiligen Transistors zur Weiterleitung eines Hochfrequenzsignals hoher Leistung derart verbreitert ist, dass eine Verzerrung des Hochfrequenzsignals oder eine Steigerung der Einfügungsdämpfung verhindert sind), und dass außerdem Dual-Gate-Feldeffekttransistoren zur Verbesserung der Stehspannungscharakteristik der Isolationscharakteristik im AUS-Zustand verwendet werden.
  • Die bei der oben zitierten Druckschrift erzielten Verbesserungen enthalten indessen keine Mittel in Bezug auf einen Fall, bei dem eine hohe Leistung dem SPDT-Schalter zur Zeit einer Sendung eingangsseitig zugeführt wird. Genauer gesagt, es existiert ein Problem, dass die Isolationscharakteristik sich in der zweiten FET-Einheit 6 zu verschlechtern neigt. Ferner beträgt die Stehspannung eines Dual-Gate-FET höchstens das Zweifache jener eines Einzel-Gate-FET, und es ist für das Dual-Gate-FET unmöglich, mit einem Hochfrequenzsignal irgendeiner höheren Leistung fertig zu werden. Neben den obigen Verhältnissen beträgt eine in der Isolationscharakteristik erzielte Verbesserung höchstens das Zweifache oder so. Darüber hinaus ist es erforderlich, eine Abart von Feldeffekttransistoren mit unterschiedlichen Gatebreiten anzufertigen.
  • Wie oben erwähnt, sind der konventionelle SPDT-Schalter oder der in der zitierten Literaturstelle angegebene Schalter nicht imstande, in zufriedenstellender Weise mit einem Hochfrequenzsignal hoher Leistung fertig zu werden, und sie sind nicht geeignet dazu, gewünschte Charakteristiken in Bezug auf die Isolation und die Einfügungsdämpfung zu realisieren. Ein weiteres Problem ist noch im Hinblick auf die Kompliziertheit und Schwierigkeit sowohl hinsichtlich des Designs als auch der Herstellung aufgrund einer Steigerung der Arten von erforderlichen Feldeffekttransistoren vorhanden.
  • Ein Artikel unter dem Titel "High Performance, low cost GaAs MMICs for personal phone applications at 1.9 GHz" (GaAs-MMICs hoher Leistung und geringer Kosten für persönliche Telefonanwendungen bei 1,9 GHz) von Kermarrec C. et al., veröffentlicht in "Gallium arsenide and related compounds 1992" bezieht sich auf eine HF-Einheit mit einem Sende-/Empfangsschalter, einem rauscharmen Verstärker, einem aktiven Abwärtskonverter hoher Ausgangsimpedanz, einem symmetrischen Aufwärtskonverter, einer digitalen Dämpfungseinrichtung und einem Leistungsverstärker hohen Wirkungsgrades. Der Sende-/Empfangsschalter umfasst drei Dreifach-Gate-FETs, die kombiniert sind, um die geforderte Schaltleistung bereitzustellen.
  • In der US 4.420.743 ist ein Spannungskomparator unter Verwendung von FETs ungleicher Gatebreite angegeben. Demgemäß enthält der Schwellwertkomparator einen Schalt-FET mit einer Gateelektrode und einen Last-FET, wobei die betreffenden FETs über eine Potentialquelle in Reihe geschaltet sind; der Last- FET ist dabei so konfiguriert, dass er einen Sättigungsstrom bereitstellt, der bei einem ersten Eingangspegel für die Gateelektrode geringer ist als jener des Schalt-FET, und dass er einen Sättigungsstrom bereitstellt, der bei einem zweiten Eingangspegel für die Gateelektrode größer ist als jener des Schalt-FET. Die Ausgangsspannung des Schalt-FET ändert den Wert abrupt, wenn der Eingangspegel an dessen Gateelektrode den zweiten Eingangspegel erreicht, bei dem der Sättigungsstrom in dem Schalt-FET niedriger ist als der Sättigungsstrom in dem Last-FET.
  • Ziel bzw. Aufgabe und Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Signalumschalter bereitzustellen, der imstande ist, mit einem Hochfrequenzsignal hoher Leistung fertig zu werden, und eine zufriedenstellende Leistung mit bzw. bei einer gewünschten Einfügungsdämpfung (Leistungsverlust) und eine überlegene Isolationscharakteristik ohne irgendeine Zunahme der Arten von erforderlichen Feldeffekttransistoren zu realisieren.
  • Zum Zwecke der Erreichung des obigen Zieles bzw. der Lösung der obigen Aufgabe weist der Signalumschalter gemäß der vorliegenden Erfindung einen ersten Signal-Eingangsanschluss, einen Signal-Ausgangsanschluss und einen Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss auf, und er umfasst vier Einheiten von Feldeffekttransistoren. Ein Ende der ersten FET-Einheit ist mit dem Signal-Eingangsanschluss verbunden, während deren anderes Ende mit dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss verbunden ist. Ein Ende der zweiten FET-Einheit ist mit dem Signal-Eingangsanschluss verbunden, während deren anderes Ende mit Erde bzw. Masse verbunden ist. Ein Ende der dritten FET-Einheit ist mit dem Signal-Ausgangs-Anschluss verbunden, während deren anderes Ende mit dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss verbunden ist. Ein Ende der vierten FET-Einheit ist mit dem Signal-Ausgangsanschluss verbunden, während deren anderes Ende mit Erde bzw. Masse verbunden ist. Jeder der die erste FET-Einheit bildenden Transistoren weist eine solche Gatebreite auf, dass der Source-Drain-Sättigungsstrom größer gemacht ist als die maximale Stromamplitude des dem Signal-Eingangsanschluss zugeführten Signals. Die zweite FET-Einheit besteht aus einer oder mehreren Transistorstufen in gleicher Anzahl, mit dem Ergebnis des Aufrundens des numerischen Werts, der durch Dividieren der maximalen Spannungsamplitude des dem Signal-Eingangsanschluss zugeführten Eingangssignals durch die Stehspannung der die zweite FET-Einheit bildenden Transistoren resultiert. Die dritten FET-Einheit besteht aus einer oder mehreren Transistorstufen in gleicher Anzahl zum Ergebnis des Aufrundens des numerischen Werts, der durch Teilen der maximalen Spannungsamplitude des von dem Signal-Eingangsanschluss zugeführten Eingangssignals durch die Stehspannung der die dritte FET-Einheit bildenden Transistoren erhalten wird.
  • In dem Signalumschalter gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass die Anzahl der Transistorstufen in der ersten FET-Einheit so bestimmt bzw. festgelegt ist, dass die Einfügungsdämpfung und der Isolationswert in der ersten FET-Einheit minimiert sind, und die Gatebreite des jeweiligen Transistors in den zweiten und dritten FET-Einheiten ist so bestimmt bzw. festgelegt, dass die Einfügungsdämpfung und der Isolationswert in den zweiten und dritten FET-Einheiten minimiert sind.
  • Es wird außerdem bevorzugt, dass die Anzahl der Transistorstufen in der vierten FET-Einheit in Abhängigkeit von der Leistung eines empfangenen Signals bestimmt ist und dass die Gatebreite des jeweiligen Transistors in der vierten FET-Einheit so festgelegt ist, um die Einfügungsdämpfung und den Isolationswert in der vierten FET-Einheit zu minimieren.
  • In dem Signalumschalter gemäß der vorliegenden Erfindung weist jeder der die erste FET-Einheit bildenden Transistoren eine solche Gatebreite auf, dass der Source-Drain-Sättigungsstrom größer gemacht ist als die maximale Stromamplitude des von dem Signal-Eingangsanschluss her zugeführten Eingangssignals, wodurch die Erzeugung einer Verzerrung im Ausgangssignal oder irgendeine Zunahme in der Einfügungsdämpfung nur dann verhindert sind, wenn ein Hochfrequenzsignal hoher Leistung der ersten FET-Einheit zur Zeit der Aussendung eines Hochfrequenzsignals hoher Leistung eingangsseitig zugeführt wird.
  • Falls die Gatebreite des jeweiligen Transistors in der ersten FET-Einheit verbreitert ist, kann eine Situation auftreten, bei der die Isolationscharakteristik des Transistors verschlechtert ist, um folglich hinsichtlich der Erzielung des gewünschten Werts zu versagen. In einem solchen Fall kann die erste FET-Einheit aus einer Vielzahl von Stufen von Transistoren gebildet sein. Die Anzahl der Transistorstufen in der ersten FET-Einheit wird bzw. ist so festgelegt, dass die Einfügungsdämpfung und der Isolationswert in der ersten FET-Einheit minimiert sind, wodurch die kapazitive Komponente eines derartigen Transistors auf ein Sub-Vielfaches der Anzahl von Stufen zur schließlichen Verhinderung einer Verschlechterung der Isolationscharakteristik reduziert ist.
  • Die zweite FET-Einheit besteht aus einer oder mehreren Transistorstufen in gleicher Anzahl zum Ergebnis des Aufrundens des numerischen Werts, der durch Teilen der maximalen Spannungsamplitude des von dem Signal-Eingangsanschluss des zugeführten Eingangssignals durch die Stehspannung der die zweite FET-Einheit bildenden Transistoren erhalten wird. Die dritte FET-Einheit besteht aus einer oder mehreren Transistorstufen in gleicher Anzahl zum Ergebnis des Aufrundens des numerischen Werts, der durch Teilen der maximalen Spannungsamplitude des von dem Signal-Eingangsanschluss her zugeführten Eingangssignals durch die Stehspannung der die dritte FET-Einheit bildenden Transistoren erhalten wird. Daher ist die kapazitive Komponente des jeweiligen Transistors in den zweiten und dritten FET-Einheiten auf ein Sub-Vielfaches der Anzahl von Stufen verringert, und die in dem Feldeffekttransistor im AUS-Zustand hervorgerufene Abweichung ist vermindert, um dadurch eine Ver schlechterung der Isolationscharakteristik sogar in Bezug auf ein Hochfrequenzsignal hoher Leistung zu verhindern.
  • Falls die Anzahl der Transistorstufen in den zweiten und dritten FET-Einheiten erhöht wird, kann dort eine nachteilige Situation auftreten, wobei eine größere Einfügungsdämpfung hervorgerufen wird als ein gewünschter Wert. In einem solchen Falle kann die Gatebreite des jeweiligen Transistors der zweiten und dritten FET-Einheiten so festgelegt werden bzw. sein, dass die Einfügungsdämpfung und der Isolationswert in den zweiten und dritten FET-Einheiten minimiert sind.
  • Die obigen und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, die unter Bezugnahme auf die veranschaulichenden beigefügten Zeichnungen erfolgt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt schematisch einen beispielhaften Aufbau eines konventionellen SPDT-Schalters gemäß der verwandten Technik.
  • 2 veranschaulicht grafisch die Beziehung zwischen einer Gate-Vorspannung Vg und einem Source-Drain-Sättigungsstrom Idss in einem Feldeffekttransistor, der in einem Signalschalter verwendet wird,
  • 3 zeigt ein konzeptionelles Diagramm einer ersten Ausführungsform, die den Signalumschalter gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 4 zeigt ein Ersatzschaltungsdiagramm des Signalumschalters gemäß der Erfindung in einem Sendemodus.
  • 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, welches den Signalumschalter gemäß der Erfindung veranschaulicht.
  • 6 veranschaulicht grafisch das Ergebnis einer Simulation der Einfügungsdämpfung und der Isolationscharakteristik sowohl beim Signalumschalter gemäß der Erfindung als auch beim konventionellen SPDT-Schalter gemäß der verwandten Technik.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen im Einzelnen beschrieben, wie sie in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind.
  • In einem üblichen TDMA-Kommunikationssystem ist eine gesendete Leistung beträchtlich höher als eine empfangene Leistung. Deshalb muss eine adäquate Einstellung in Bezug auf die Leistung im Sendemodus des Signalumschalters entwickelt werden, wobei jedoch keine Notwendigkeit dafür gegeben ist, besondere Berücksichtigung in Bezug auf die Leistung im Empfangsmodus des Schalters zu treffen. Im Empfangsmodus wird kein Signal vom Signal-Eingangsanschluss des Umschalters zugeführt. Dementsprechend ist der Signalumschalter gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung in einem derartigen Kommunikationssystem geeignet.
  • 3 zeigt ein konzeptionelles Diagramm eines ersten Ausführungsbeispiels, welches den Signalumschalter gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, der speziell ein SPDT-Schalter ist. Entsprechend dem bisher bekannten konventionellen SPDT-Schalter weist der in diesem Diagramm dargestellte Schalter einen Signal-Eingangsanschluss IN 12, einen Signal-Ausgangsanschluss OUT 14 und einen Signal-Eingangs-Ausgangsanschluss IO 11 auf, und er besteht aus vier Einheiten von Feldeffekttransistoren.
  • Ein Ende der ersten FET-Einheit 15 ist mit dem Signal-Eingangsanschluss IN 12 verbunden, während deren anderes Ende mit dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 11 verbunden ist. Ein Ende der zweiten FET-Einheit 16 ist mit dem Signal-Eingangsanschluss 12 verbunden, während deren anderes Ende mit Erde bzw. Masse 13 verbunden ist. Ein Ende der dritten FET-Einheit 18 ist mit dem Signal-Ausgangsanschluss OUT 14 verbunden, während deren anderes Ende mit dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 11 verbunden ist. Ein Ende der vierten FET-Einheit 17 ist mit dem Signal-Ausgangsanschluss OUT 14 verbunden, während deren anderes Ende mit Erde bzw. Masse 13 verbunden ist. In diesem Schalter bedeuten die FET-Einheiten jeweils eine Konfiguration, bestehend aus einer oder mehreren Stufen von Feldeffekttransistoren. Der Signal-Eingangsanschluss IN 12 ist mit einem Sender einer Kommunikationsvorrichtung verbunden, und der Signal-Ausgangsanschluss OUT 14 ist mit einem Empfänger der Kommunikationsvorrichtung verbunden; der Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 11 ist mit einer Antenne verbunden.
  • Wenn sich der Signalumschalter in einem Sendemodus zur Abgabe eines Hochfrequenzsignals von dem Sender der Kommunikationsvorrichtung an die Antenne befindet, sind die erste FET-Einheit 15 und die vierte FET-Einheit 17 im Schalter eingeschaltet, während die zweite FET-Einheit 16 und die dritte FET-Einheit 18 ab- bzw. ausgeschaltet sind. Demgemäß wird das Hochfrequenzsignal von dem Signal-Eingangsanschluss IN 12 her zugeführt und über die erste FET-Einheit 15 an den Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 11 abgegeben.
  • Wenn der Signalumschalter sich im Empfangsmodus zur Eingabe eines Hochfrequenzsignals von der Antenne an den Empfänger der Kommunikationsvorrichtung befindet, sind die dritte FET-Einheit 18 und die zweite FET-Einheit 16 im Schalter eingeschaltet, während die vierte FET-Einheit 17 und die erste FET-Einheit 15 aus- bzw. abgeschaltet sind. Demgemäß wird das Hochfrequenzsignal von dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 11 zugeführt und über die dritte FET-Einheit 18 an dem Signal-Ausgangsanschluss OUT 14 abgegeben.
  • Im Sendemodus ist eine adäquate Einstellung in Bezug auf die Leistung im Signalumschalter erforderlich. 4 zeigt eine Ersatzschaltung des Signalumschalters im Sendemodus. In diesem Modus befinden sich die erste FET-Einheit 15 und die vierte FET-Einheit 17 in einem Zustand niedriger Impedanz, während die zweite FET-Einheit 16 und die dritte FET-Einheit 18 sich in einem Zustand hoher Impedanz befinden. Da im wesentlichen keine Leistung an die vierte FET-Einheit 17 gemäß 3 abgegeben wird, ist diese FET-Einheit 17 in der Darstellung gemäß 4 weggelassen. Wie aus diesem Diagramm ersichtlich ist, sind eine adäquate Einstellung in Bezug auf den Strom in der ersten FET-Einheit 15 und eine adäquate Einstellung in Bezug auf die Spannung in der zweiten FET-Einheit 16 und der dritten FET-Einheit 18 erforderlich.
  • Die Ausbildungen bzw. der Aufbau der ersten FET-Einheit 15, der zweiten FET-Einheit 16 und der dritten FET-Einheit 18 sind in folgender Weise festgelegt.
  • Zunächst wird die Gatebreite jedes der die erste FET-Einheit 15 bildenden Feldeffekttransistoren auf der Grundlage der maximalen Stromamplitude des Hochfrequenzsignals bestimmt bzw. festgelegt, welches dem Signal-Eingangsanschluss IN 12 des Signalumschalters im Sendebetrieb zugeführt wird. Genauer gesagt ist die Gatebreite so festgelegt, dass der Source-Drain-Sättigungsstrom Idss des jeweiligen Transistors größer gemacht ist als die maximale Stromamplitude des Signals, welches von dem Signal-Eingangsanschluss IN 12 im Sendebetrieb zugeführt wird.
  • Die zweite FET-Einheit 16 besteht aus einer oder mehreren Transistorstufen in gleicher Anzahl zum Ergebnis des Aufrundens des numerischen Werts, der durch Teilen der maximalen Spannungsamplitude des Eingangssignals, welches von dem Signal-Eingangsanschluss IN 12 im Sendebetrieb erhalten wird, durch die Stehspannung der die zweite FET-Einheit 16 bildenden Transistoren erhalten wird. Auch die dritte FET-Einheit 18 besteht aus einer oder mehreren Transistorstufen in gleicher Anzahl zum Ergebnis des Aufrundens des numerischen Werts, der durch Teilen der maximalen Spannungsamplitude des Eingangssignals vom Signal-Eingangsanschluss IN 12 im Sendebetrieb durch die Stehspannung der die dritte FET-Einheit 18 bildenden Transistoren erhalten wird.
  • Somit kann der Signalumschalter in Bezug auf Strom und Spannung adaptiv entworfen werden, so dass dann, wenn ein Hochfrequenzsignal hoher Leistung der ersten FET-Einheit 15 eingangsseitig zugeführt wird und sich der Signalumschalter im Sendemodus befindet, es möglich ist, die Erzeugung einer Verzerrung in dem von dem Schalter abgegebenen Signal oder das Auftreten einer Einfügungsdämpfung im Schalter zu verhindern. Ferner ist es möglich, die Veränderung bzw. Schwankung der Gatevorspannung Vg in jedem der Transistoren der zweiten FET-Einheit 16 und der dritten FET-Einheit 18 im AUS-Zustand zu verringern, womit eine Verschlechterung der Isolationscharakteristik des Umschalters sogar in dem Fall verhindert wird, dass das eingangsseitige Hochfrequenzsignal eine hohe Leistung aufweist.
  • In einem Falle, in dem die Gatebreite des jeweiligen Transistors in der ersten FET-Einheit 15 verbreitert ist, kann eine nachteilige Situation auftreten, gemäß der der Leckstrom im AUS-Zustand erhöht ist, was folglich eine Verschlechterung der Isolationscharakteristik des Transistors hervorruft, und deshalb ist die erwünschte Isolationscharakteristik im Signalempfangsmodus nicht erzielbar, in welchem der Signalumschalter in seinem Empfangszustand eingestellt ist. In einem solchen Fall kann die erste FET-Einheit 15 aus einer Vielzahl von Stufen von Feldeffekttransistoren gebildet sein. Die Anzahl der Stufen in der ersten FET-Einheit 15 kann so festgelegt sein, dass die Einfügungsdämpfung und der Isolationswert in der ersten FET-Einheit 15 minimiert sind. Aufgrund eines derartigen Aufbaus kann die kapazitive Komponente des jeweiligen Feldeffekttransistors auf ein Sub-Vielfaches der Anzahl von Stufen verringert werden, um dadurch eine Verschlechterung der Isolationscharakteristik zu verhindern.
  • In einem Fall, in welchem die Anzahl der Transistorstufen in der zweiten FET-Einheit 16 und in der dritten FET-Einheit 18 erhöht ist, kann eine nachteilige Situation auftreten, gemäß der die Einfügungsdämpfung größer wird als ein gewünschter Wert. Generell existiert die Beziehung, dass die Isolationscharakteristik in Übereinstimmung mit einer Herabsetzung der Einfügungsdämpfung umso schlechter wird. Mit Rücksicht auf diesen Punkt kann die Gatebreite jedes der Transistoren, welche die zweite FET-Einheit 16 und die dritte FET-Einheit 18 bilden, in einer Weise optimiert werden, um sowohl die Einführungsdämpfung als auch den Isolationswert der zweiten FET-Einheit 16 und der dritten FET-Einheit 18 möglichst zu minimieren.
  • Ferner wird die Anzahl der Transistorstufen in der vierten FET-Einheit 17 in Abhängigkeit von der Leistung des empfangenen Signals so festgelegt, dass eine Verschlechterung der Isolationscharakteristik der vierten FET-Einheit 17 im Empfangsmodus verhindert ist. Außerdem ist die Gatebreite jedes der die vierte FET-Einheit 17 bildenden Transistoren so festgelegt, dass die Einfügungsdämpfung und der Isolationswert in der vierten FET-Einheit 17 möglichst minimiert sind, wodurch die Einfügungsdämpfung in der vierten FET-Einheit 17 minimiert werden kann.
  • 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Signalumschalters, der imstande ist, mit einem Hochfrequenz-Eingangssignal korrekt fertig zu werden, welches eine hohe Leistung von 1W oder so aufweist. Im folgenden sind die Details eines Eingangssignals, welches von einem Signal-Eingangsanschluss im Sendemodus empfangen wird, und jene der Feldeffekttransistoren angegeben, welche die einzelnen FET-Einheiten bilden. Die maximale Spannungsamplitude und die maximale Stromamplitude des Eingangssignals werden bzw. sind zur Zeit der Gestaltung der Kommunikationsvorrichtung, in der der Schalter zu verwenden ist, festgesetzt. Die Eingangssignal-Sendeleitung ist über ein 50-Ohm-Anpassungssystem angeschlossen.
    Maximale Spannungsamplitude des Eingangssignals: 10V
    Maximale Stromamplitude des Eingangssignals: 0,2A
    • erste FET-Einheit 15 Gatebreite: 2 mm Anzahl der Stufen: 2
    • zweite FET-Einheit 16 Gatebreite: 0,5 mm Stehspannung: 7V Anzahl der Stufen: 2
    • dritte FET-Einheit 18 Gatebreite: 0,5 mm Stehspannung: 7V Anzahl der Stufen: 2
    • vierte FET-Einheit 17 Gatebreite: 0,5 mm Stehspannung: 7V Anzahl der Stufen: 1
  • Aufgrund des Aufbaus, bei dem die Gatebreite des jeweiligen Feldeffekttransistors in der ersten FET-Einheit 15 auf 2 mm festgelegt ist, beträgt der Source-Drain-Sättigungsstrom Idss in jedem Transistor im EIN-Zustand etwa 0,3A, was hinreichend höher als die maximale Stromamplitude des Eingangssignals im Sendemodus. Im übrigen ist die Anzahl der Stufen der die erste FET-Einheit 15 bildenden Feldeffekttransistoren selektiv mit 2 festgelegt, wobei die Isolationscharakteristik berücksichtigt ist. Eine zufriedenstellende Isolationscharakteristik ist indessen dann nicht erreichbar, wenn die erste FET-Einheit 15 lediglich aus einer einzigen Transistorstufe aufgebaut ist.
  • Die Stehspannung der die zweite FET-Einheit 16 und die dritte FET-Einheit 18 bildenden Feldeffekttransistoren ist auf 7V festgelegt. (Maximale Spannungsamplitude des Eingangssignals)/ (Stehspannung des Feldeffekttransistors) = 10/7. Deshalb ist die Anzahl der Stufen der Feldeffekttransistoren auf der Grundlage der obigen Berechnung auf 2 festgelegt. Aufgrund des Aufbaus, bei dem jeder der die dritte FET-Einheit 18 bildenden Transistoren eine Gatebreite von 0,5 mm aufweist, beträgt der Source-Drain-Sättigungsstrom Idss im EIN-Zustand 0,1A oder so, was hinreichend höher ist als die maximale Stromamplitude des im Empfangsmodus des Schalters vom Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 11 zugeführten Eingangssignals. Bezüglich der zweiten FET-Einheit 16 ist keine Einstellung in Bezug auf den Strom erforderlich, und eine Beachtung braucht lediglich der Einfügungsdämpfung allein gegeben zu werden. Aus diesem Grunde ist die Gatebreite jedes Transistors in der zweiten FET-Einheit 16 auf 0,5 mm festgelegt.
  • Die Stehspannung der Transistoren in der FET-Einheit 17 beträgt 7V, was hinreichend höher ist als die maximale Spannungsamplitude (konzipierter Wert = 0,1V) des vom Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 11 im Empfangsmodus zugeführten Eingangssignals. Deshalb ist die Anzahl der die vierte FET-Einheit 17 bildenden Transistorstufen auf 1 festgelegt. Im übrigen ist zum Zwecke einer möglichen Minimierung der Einfügungsdämpfung und des Isolationswerts die Gatebreite jedes Transistors in der vierten FET-Einheit 17 auf 0,5 mm festgelegt.
  • 1 veranschaulicht einen beispielhaften Aufbau eines konventionellen SPDT-Schalters gemäß der verwandten Technik. Bei diesem Schalter besteht jede der FET-Einheiten aus einer Stufe von Feldeffekttransistoren und jeder Transistor besitzt eine Gatebreite von 1mm. In dem konventionellen SPDT-Schalter gemäß 1 wird keine adäquate Einstellung in Bezug auf den Strom oder die Spannung im Sendemodus des Schalters vorgenommen.
  • Im Vergleich zu dem konventionellen SPDT-Schalter nach der verwandten Technik, wie er in 1 gezeigt ist, weist ein zweites Ausführungsbeispiel, welches den Signalumschalter gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wie er in 5 gezeigt ist, einige Unterschiede auf, welche die Gatebreite des jeweiligen Transistors in einer ersten FET-Ein heit 25 im Schalter gemäß der Erfindung einschließen, wobei diese Gatebreite das Zweifache der Gatebreite im konventionellen Schalter beträgt, so dass der zulässige Stromfluss im Schalter gemäß der Erfindung zweimal so groß gemacht ist. Überdies besteht jede FET-Einheit der ersten FET-Einheit 25, der zweiten FET-Einheit 26 und der dritten FET-Einheit 28 aus zwei Stufen von Feldeffekttransistoren, wodurch die Stehspannung auf das Zweifache gesteigert ist, um folglich eine weiter verbesserte Isolationscharakteristik zu gewährleisten.
  • 6 veranschaulicht grafisch die Ergebnisse einer Simulation der Einfügungsdämpfung und der Isolationscharakteristik sowohl des Signalumschalters gemäß der Erfindung in 5 als auch des konventionellen SPDT-Schalters gemäß der verwandten Technik in 1. Die Linien in der grafischen Darstellung von 6 bezeichnen folgende Charakteristiken bzw. Kennlinien. Die Einfügungsdämpfung ist durch einen S-Parameter (S21) ausgedrückt, der den Durchlassgrad einer bzw. für eine Hochfrequenzleistung angibt.
    Volle Linie (A): Einfügungsdämpfung zwischen dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 21 und dem Signal-Eingangsanschluss IN 22 im Signalumschalter gemäß der Erfindung in einem Sendebetrieb.
    Volle Linie (B): Isolationscharakteristik zwischen dem Signal-Eingangs-Ausgangsanschluss IO 21 und dem Signal-Ausgangsanschluss OUT 24 im Signalumschalter gemäß der Erfindung in einem Sendebetrieb.
    Gestrichelte Linie (C): Einfügungsdämpfung zwischen dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 21 und dem Signal-Ausgangs-Anschluss OUT 24 im Signalumschalter gemäß der Erfindung in einem Empfangsbetrieb.
    Gestrichelte Linie (D): Isolationscharakteristik zwischen dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 21 und dem Signal-Eingangsanschluss IN 22 im Signalumschalter gemäß der Erfindung in einem Empfangsmodus.
    Strichpunktlinie (E): Einfügungsdämpfung zwischen dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 1 und dem Signal-Eingangsanschluss IN 2 (oder dem Signal-Ausgangsanschluss OUT 3) im konventionellen SPDT-Schalter der verwandten Technik in einem Sendemodus (oder Empfangsmodus).
    Strichpunktlinie (F): Isolationscharakteristik zwischen dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss IO 1 und dem Signal-Ausgangsanschluss OUT 3 (oder dem Signal-Eingangsanschluss IN 2) im konventionellen SPDT-Schalter der verwandten Technik in einem Sendemodus (oder Empfangsmodus).
  • Bei dem bekannten Aufbau des konventionellen SPDT-Schalters sind die ersten und zweiten FET-Einheiten 25, 26 und die dritten und vierten FET-Einheiten 28, 27 strukturell die gleichen bzw. dieselben Einheiten, und deshalb besitzen sie dieselbe Charakteristik in den Sende- und Empfangsmoden. Wie aus 6 ersichtlich ist, sind die Einfügungsdämpfung und die Isolationscharakteristik im Signalumschalter gemäß der vorliegenden Erfindung im Empfangsmodus etwa niedriger. Im Sendemodus sind jedoch die Einfügungsdämpfung und die Isolationscharakteristik, die im Schalter gemäß der Erfindung erzielt werden bzw. sind, jenen bei der verwandten Technik merklich überlegen.
  • Die oben gegebene Beschreibung betrifft lediglich einen beispielhaften Fall, bei dem der Signalumschalter der Erfindung zwischen einer Kommunikationsvorrichtung und einer Antenne angeordnet ist, um die Sende- und Empfangsmoden der Kommunikationsvorrichtung umzuschalten. Es dürfte jedoch einzusehen sein, dass die vorliegende Erfindung auf ein derartiges Ausführungsbeispiel allein nicht beschränkt ist. So können beispielsweise drei Vorrichtungen (beispielsweise eine Vorrichtung 1, eine Vorrichtung 2 und eine Vorrichtung 3) mittels des Signalumschalters der Erfindung gegenseitig verbunden sein, und ein Signal kann zwischen einer derartigen Vorrichtung (z.B. zwischen den Vorrichtungen 1 und 2 oder zwischen den Vorrichtungen 1 und 3) mittels des Schalters der Erfindung umgeschaltet werden. In diesem Falle kann das hier oben erwähnte Konzept der Signalübertragungs- bzw. Signalsendungs- und Signalempfangsmoden ersetzt werden durch das Konzept eines Signalübertragungsmodus zwischen den Vorrichtungen. Außerdem können der Signal-Eingangsanschluss und der Signal-Ausgangsanschluss durch einen ersten Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss bzw, einen zweiten Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss ersetzt sein. Darüber hinaus können die maximale Stromamplitude und die maximale Spannungsamplitude, die vom Signal-Eingangsanschluss erhalten werden, durch jene des Signals ersetzt werden bzw. sein, welches in die die FET-Einheit bildenden Feldeffekttransistoren fließt.
  • Die verschiedenen numerischen Werte und die Zahlen von Stufen von Feldeffekttransistoren, die in Verbindung mit den Ausführungsformen beschrieben worden sind, sind lediglich beispielhaft und können entsprechend den geforderten Charakteristiken des Signalumschalters in optimale Werte und Zahlen modifiziert werden. Die in dem Schalter verwendeten Feldeffekttransistoren können irgendwelche Feldeffekttransistoren von MESFETs, JFETs und so weiter sein. So beträgt beispielsweise die eingebaute Spannung VBI eines JFET ungefähr 1,2V, was höher ist als die eingebaute Spannung VBI (ungefähr 0,4V) eines MESFET. Daher wird bevorzugt, JFETs zu verwenden, da ein höherer Source-Drain-Sättigungsstrom Idss erzielbar ist.
  • Somit sind gemäß der vorliegenden Erfindung die Gatebreite und die Anzahl der Stufen von Feldeffekttransistoren im Signalumschalter unter Berücksichtigung der Leistung eines Hochfrequenzsignals in einem Sendemodus selektiv bestimmt bzw. festgelegt. Demgemäß wird es möglich, einen überlegenen Schalter aufzubauen, bei dem adäquate Einstellungen in Bezug auf den Strom und die Spannung vernünftig konstruiert sind. Der Schalter der vorliegenden Erfindung ist imstande, mit einem Hochfrequenzsignal hoher Leistung fertig zu werden, und er gewährleistet eine ausgezeichnete Leistung, welche eine minimale Einfügungsdämpfung und eine verbesserte Isolationscharakteristik einschließt. Neben obigem besteht keinerlei Notwendigkeit zur Herstellung einer Vielzahl von Feldeffekttransistoren, um den Schalter herzustellen, womit bemerkenswerte Vorteile im Gestaltungswirkungsgrad und in der Produktivität realisiert sind.

Claims (3)

  1. Signalumschalter mit einem Signal-Eingangsanschluss (12/22), einem Signal-Ausgangsanschluss (14/24) und einem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss (11/21) sowie umfassend erste, zweite, dritte und vierte Einheiten aus Feldeffekttransistoren (15–18/25–28), wobei ein Ende der genannten ersten FET-Einheit (15) mit dem Signal-Eingangsanschluss (12/22) verbunden ist, während deren anderes Ende mit dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss (11/21) verbunden ist, wobei ein Ende der genannten zweiten FET-Einheit (16/26) mit dem Signal-Eingangsanschluss (12/22) verbunden ist, während deren anderes Ende geerdet ist bzw. an Masse liegt, wobei ein Ende der genannten dritten FET-Einheit (18/28) mit dem Signal-Ausgangsanschluss (14/24) verbunden ist, während deren anderes Ende mit dem Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschluss (11/21) verbunden ist, wobei ein Ende der genannten vierten FET-Einheit (17/27) mit dem Signal-Ausgangsanschluss (14/24) verbunden ist, während deren anderes Ende geerdet ist bzw. an Masse liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte zweite FET-Einheit (16/26) aus einer Vielzahl von Transistorstufen besteht, deren Anzahl gleich dem Ergebnis des Aufrundens des nummerischen Wertes ist, der durch Dividieren der maximalen Spannungsamplitude des von dem Signal-Eingangsanschluss (12/22) zugeführten Eingangssignals durch die Stehspannung der Transistoren in der genannten zweiten FET-Einheit erhalten wird, dass die genannte dritte FET-Einheit (18/28) aus einer Vielzahl von Transistorstufen besteht, deren Anzahl gleich dem Ergebnis des Aufrundens des nummerischen Wertes ist, der durch Dividieren der maximalen Spannungsamplitude des von dem Sig nal-Eingangsanschluss (12/22) zugeführten Eingangssignals durch die Stehspannung der Transistoren in der betreffenden dritten FET-Einheit erhalten wird, und dass die genannte erste FET-Einheit (15/25) aus einer oder mehreren Transistorstufen besteht, die eine Gatebreite besitzen, welche so festgelegt ist, dass der Source-Drain-Sättigungsstrom größer gemacht ist als die maximale Stromamplitude des dem Signal-Eingangsanschluss (12/22) zugeführten Eingangssignals.
  2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn– zeichnet, dass die Anzahl der Transistorstufen in der genannten ersten FET-Einheit (15/25) so festgelegt ist, dass die Einfügungsdämpfung minimiert ist, während eine Verschlechterung der Isolationscharakteristik in der betreffenden ersten FET-Einheit (15/25) in einem Empfangsmodus verhindert ist, und dass die Gatebreite jedes der die genannte zweite FET-Einheit (16/26) und die dritte FET-Einheit (18/28) bildenden Transistoren so festgelegt ist, dass die Einfügungsdämpfung minimiert ist, während eine Verschlechterung der Isolationscharakteristik in der betreffenden zweiten FET-Einheit (16/26) und der dritten FET-Einheit (18/28) verhindert ist.
  3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekenn– zeichnet, dass die Anzahl der Transistorstufen in der genannten vierten FET-Einheit (17/27) in Abhängigkeit von der Leistung des empfangenen Signals so festgelegt ist, dass eine Verschlechterung der Isolationscharakteristik der betreffenden vierten FET-Einheit (17/27) verhindert ist, und dass die Gatebreite jedes der die betreffende vierte FET-Einheit (17/27) bildenden Transistoren so festgelegt ist, dass die Einfügungsdämpfung minimiert ist, während eine Verschlechterung der Isolationscharakteristik in der betreffenden vierten FET-Einheit (17/27) verhindert ist.
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