JP2000196496A - 高周波スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝搬ロスが小さく小型で安価な高周波スイッ
チを提供する。 【解決手段】 送信端子Ｔｘは、ダイオードＤ１１，Ｄ
１３を介して、それぞれアンテナ端子ＡＮＴ及び外部接
続端子Ｅｘに接続している。アンテナ端子ＡＮＴは、伝
送線路２３を介して受信端子Ｒｘ１に接続している。受
信端子Ｒｘ１には、ダイオードＤ１２を介して電圧制御
端子Ｖｃ１が接続している。一方、外部接続端子Ｅｘ
は、伝送線路２５を介して受信端子Ｒｘ２に接続してい
る。受信端子Ｒｘ２には、ダイオードＤ１４を介して電
圧制御端子Ｖｃ２が接続している。さらに、送信端子Ｔ
ｘとダイオードＤ１１，Ｄ１３との中間接続点は、アン
テナ端子側高周波スイッチ回路２１ａ及び外部接続端子
側高周波スイッチ回路２１ｂが共用している伝送線路２
４を介して、グランドに接地している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波スイッチ、
特に、移動体通信機器等に組み込まれて用いられる高周
波スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】高周波スイッチは、デジタル携帯電話等
において送信回路と受信回路とを切り換えるために用い
られる。図７は、従来の３ポート高周波スイッチの一例
を示す電気回路図である。送信端子Ｔｘにはダイオード
Ｄ１のアノードが接続されている。ダイオードＤ１のア
ノードは、伝送線路２及びコンデンサＣ１の直列回路を
介し、グランドに接地している。伝送線路２とコンデン
サＣ１との中間点には電圧制御端子Ｖｃ１が接続してい
る。ダイオードＤ１のカソードは、アンテナ端子ＡＮＴ
に接続している。

【０００３】アンテナ端子ＡＮＴには、伝送線路３を介
して受信端子Ｒｘが接続している。さらに、受信端子Ｒ
ｘには、ダイオードＤ２のアノードが接続している。ダ
イオードＤ２のカソードは、コンデンサＣ２と抵抗Ｒの
並列回路を介し、グランドに接地している。ところで、
近年、この３ポート高周波スイッチ１を２個組み合わせ
て、従来の無線通信のためのアンテナに加え、ターミナ
ルアダプタに接続して有線通信をするためのジャック等
も利用することができるようにした高周波スイッチが提
案されている。図８はそのような高周波スイッチ１１を
示す電気回路図である。

【０００４】図８に示すように、ダイオードＤ１ａ，Ｄ
２ａと伝送線路２ａ，３ａとコンデンサＣ１ａ，Ｃ２ａ
と抵抗Ｒａとで構成された３ポート高周波スイッチ１ａ
が、送信端子Ｔｘと受信端子Ｒｘとの間に接続されてい
る。また、ダイオードＤ１ｂ，Ｄ２ｂと伝送線路２ｂ，
３ｂとコンデンサＣ１ｂ，Ｃ２ｂと抵抗Ｒｂとで構成さ
れた３ポート高周波スイッチ１ｂが、アンテナ端子ＡＮ
Ｔとジャック等に接続される外部接続端子Ｅｘとの間に
接続されている。さらに、３ポート高周波スイッチ１ａ
の入出力端子Ｐ１と３ポート高周波スイッチ１ｂの入出
力端子Ｐ２とが、接続線１５によって電気的に接続され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高周波スイッチ１１は、例えば、送信端子Ｔｘに入った
送信信号を、２個のダイオードＤ１ａ，Ｄ１ｂを介して
アンテナ端子ＡＮＴから出力したり、あるいは、ダイオ
ードＤ１ａ及び伝送線路３ｂを介して外部接続端子Ｅｘ
から出力したりする。つまり、送信信号や受信信号は、
常に２個の素子を経由するので、伝搬ロスが大きかっ
た。特に、送信信号の場合、送信回路の増幅器の出力を
アップさせて、送信信号の伝搬ロス分を補償する必要が
あった。このため、携帯電話等の電池消費量が増えると
いう問題があった。

【０００６】さらに、３ポート高周波スイッチ１ａ，１
ｂを２個組み合わせ、両者を接続線１５によって電気的
に接続する構成であるため、プリント基板等に占める面
積が大きかった。しかも、２個の高周波スイッチ１ａと
１ｂを整合させることが難しく、高周波スイッチ１ａ，
１ｂの配置や接続線１５の引き回し状態により、整合調
整用素子を更に接続する場合もあった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、伝搬ロスが小さ
く小型で安価な高周波スイッチを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段と作用】以上の目的を達成
するため、本発明に係る高周波スイッチは、（ａ）送信
端子、アンテナ端子、外部接続端子、第１及び第２の受
信端子、第１及び第２の電圧制御端子と、（ｂ）前記送
信端子と前記アンテナ端子との間に電気的に接続された
第１のスイッチング素子と、（ｃ）前記アンテナ端子と
前記第１の受信端子との間に電気的に接続された第１の
伝送線路と、（ｄ）前記第１の受信端子と前記第１の電
圧制御端子との間に電気的に接続された第２のスイッチ
ング素子と、（ｅ）前記送信端子と前記外部接続端子と
の間に電気的に接続された第３のスイッチング素子と、
（ｆ）前記外部接続端子と前記第２の受信端子との間に
電気的に接続された第２の伝送線路と、（ｇ）前記第２
の受信端子と前記第２の電圧制御端子との間に電気的に
接続された第４のスイッチング素子と、（ｈ）前記送信
端子と前記第１及び第２のスイッチング素子との中間接
続点と、グランドとの間に電気的に接続された第３の伝
送線路と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】ここに、第３の伝送線路は、送信端子と第
１及び第２のスイッチング素子との中間接続点と、グラ
ンドとの間に電気的に接続される替わりに、送信端子と
第１及び第２のスイッチング素子との中間接続点と、定
電圧端子との間に電気的に接続されるようにしてもよ
い。

【００１０】以上の構成により、例えば、送信端子に入
った送信信号は、第１のスイッチング素子を介してアン
テナ端子から出力され、あるいは、第３のスイッチング
素子を介して外部接続端子から出力される。つまり、送
信信号や受信信号は、経由する素子が少なくなり、伝搬
ロスが低減する。

【００１１】また、本発明に係る高周波スイッチは、複
数の誘電体層と、第１，第２及び第３の伝送線路とを積
層して構成した積層体の表面に、送信端子と第１及び第
２受信端子とアンテナ端子と外部接続端子と第１及び第
２の電圧制御端子とをそれぞれ設けると共に、第１，第
２，第３及び第４のスイッチング素子をそれぞれ搭載し
たことを特徴とする。

【００１２】以上の構成により、一つの部品内に必要な
回路が内蔵された積層構造の高周波スイッチとなる。従
って、従来必要であった接続線が不要となり、整合調整
用素子を接続する等の整合調整作業が省略される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高周波スイッ
チの実施形態について添付図面を参照して説明する。

【００１４】［第１実施形態、図１］図１は、高周波ス
イッチ２１の電気回路図である。送信端子Ｔｘと受信端
子Ｒｘ１の間にはアンテナ端子側高周波スイッチ回路２
１ａが接続され、送信端子Ｔｘと受信端子Ｒｘ２の間に
は外部接続端子側高周波スイッチ回路２１ｂが接続され
ている。アンテナ端子側高周波スイッチ回路２１ａの送
信端子Ｔｘには、スイッチング素子であるダイオードＤ
１１のカソードが接続されている。ダイオードＤ１１の
カソードは、伝送線路２４を介し、グランドに接地して
いる。伝送線路２４は、チョーク素子として機能する。
さらに、ダイオードＤ１１のアノードは、アンテナ端子
ＡＮＴに接続している。

【００１５】アンテナ端子ＡＮＴには、伝送線路２３を
介して受信端子Ｒｘ１が接続している。さらに、受信端
子Ｒｘ１には、ダイオードＤ１２のカソードが接続して
いる。ダイオードＤ１２のアノードは、コンデンサＣ１
２を介し、グランドに接地している。ダイオードＤ１２
とコンデンサＣ１２との中間点には、抵抗Ｒ１１を介し
て電圧制御端子Ｖｃ１が接続している。この電圧制御端
子Ｖｃ１には、高周波スイッチ２１の伝送路を切り換え
るためのコントロール回路が接続される。

【００１６】一方、外部接続端子側高周波スイッチ回路
２１ｂは、アンテナ端子側高周波スイッチ回路２１ａと
共用している送信端子Ｔｘに、スイッチング素子である
ダイオードＤ１３のカソードが接続している。ダイオー
ドＤ１３のカソードは、アンテナ端子側高周波スイッチ
回路２１ａと共用している伝送線路２４を介し、グラン
ドに接地している。さらに、ダイオードＤ１３のアノー
ドは、外部接続端子Ｅｘに接続している。

【００１７】外部接続端子Ｅｘには、伝送線路２５を介
して受信端子Ｒｘ２が接続している。さらに、受信端子
Ｒｘ２にはダイオードＤ１４のカソードが接続してい
る。ダイオードＤ１４のアノードは、コンデンサＣ１４
を介し、グランドに接地している。ダイオードＤ１４と
コンデンサＣ１４との中間点には、抵抗Ｒ１２を介して
電圧制御端子Ｖｃ２が接続している。この電圧制御端子
Ｖｃ２には、高周波スイッチ２１の伝送路を切り換える
ためのコントロール回路が接続される。

【００１８】ここに、伝送線路２３〜２５として、特性
インピーダンスが４０Ω以上の分布定数線路、あるい
は、高周波インダクタが使用される。分布定数線路の場
合、伝送線路２３〜２５の線路長は、λ／１２以上λ／
４以下（λ：所望周波数の波長）の範囲に設定される。

【００１９】次に、この高周波スイッチ２１を用いての
送受信について説明する。電圧制御端子Ｖｃ１に正電位
を印加し、電圧制御端子Ｖｃ２を接地電位とした場合、
この電圧は、ダイオードＤ１１，Ｄ１２に対して順方向
のバイアス電圧として働く。従って、ダイオードＤ１
１，Ｄ１２はＯＮ状態、ダイオードＤ１３，Ｄ１４はＯ
ＦＦ状態となる。このとき、コンデンサＣ１２によって
直流分がカットされ、ダイオードＤ１１，Ｄ１２を含む
回路にのみ電圧制御端子Ｖｃ１に供給された電圧が印加
される。ただし、電圧制御端子Ｖｃ２を接地電位とする
替わりに、負電位を印加して、ダイオードＤ１３，Ｄ１
４を逆バイアスさせてＯＦＦ状態にしてもよい。以下、
電圧制御端子を接地電位とする場合は、同様である。

【００２０】この結果、送信端子Ｔｘに入った送信信号
は、アンテナ端子側高周波スイッチ回路２１ａに伝送さ
れ、外部接続端子側高周波スイッチ回路２１ｂには殆ど
伝送されない。アンテナ端子側高周波スイッチ回路２１
ａに伝送された送信信号は、ダイオードＤ１１を経てア
ンテナ端子ＡＮＴに伝送される。このとき、送信信号は
受信端子Ｒｘ１に殆ど伝送されない。伝送線路２３がダ
イオードＤ１２により接地されて送信周波数で共振し、
インピーダンスが無限大となるからである。一方、外部
接続端子Ｅｘに入った受信信号は、伝送線路２５を経て
受信端子Ｒｘ２に伝送され、送信端子Ｔｘには殆ど伝送
されない。

【００２１】また、電圧制御端子Ｖｃ１を接地電位と
し、電圧制御端子Ｖｃ２に正電位を印加した場合、この
電圧は、ダイオードＤ１３，Ｄ１４に対して順方向のバ
イアス電圧として働く。従って、ダイオードＤ１１，Ｄ
１２はＯＦＦ状態、ダイオードＤ１３，Ｄ１４はＯＮ状
態となる。

【００２２】この結果、送信端子Ｔｘに入った送信信号
は、外部接続端子側高周波スイッチ回路２１ｂに伝送さ
れ、アンテナ端子側高周波スイッチ回路２１ａには殆ど
伝送されない。外部接続端子側高周波スイッチ回路２１
ｂに伝送された送信信号は、ダイオードＤ１３を介して
外部接続端子Ｅｘに伝送される。このとき、送信信号は
受信端子Ｒｘ２に殆ど伝送されない。伝送線路２５がダ
イオードＤ１４により接地されて送信周波数で共振し、
インピーダンスが無限大となるからである。一方、アン
テナ端子ＡＮＴに入った受信信号は、伝送線路２３を経
て受信端子Ｒｘ１に伝送され、送信端子Ｔｘには殆ど伝
送されない。

【００２３】さらに、電圧制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２の両
者を接地電位とした場合、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４は
全てＯＦＦ状態となる。この結果、アンテナ端子ＡＮＴ
に入った受信信号は、伝送線路２３を経て受信端子Ｒｘ
１に伝送され、送信端子Ｔｘには殆ど伝送されない。同
様に、外部接続端子Ｅｘに入った受信信号は伝送線路２
５を経て受信端子Ｒｘ２に伝送され、送信端子Ｔｘには
殆ど伝送されない。このように、高周波スイッチ２１
は、電圧制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２に印加するバイアス電
圧をコントロールすることにより、送受の信号の伝送路
を切り換えることができる。

【００２４】以上の構成からなる高周波スイッチ２１
は、スイッチ機能に加え、例えば、送信端子Ｔｘに入っ
た送信信号は、ダイオードＤ１１を介してアンテナ端子
ＡＮＴから出力されたり、あるいは、ダイオードＤ１３
を介して外部接続端子Ｅｘから出力される。つまり、送
信信号や受信信号は経由する素子が少なくなり、伝搬ロ
スを低減することができる。

【００２５】また、伝送線路２４を、送信端子Ｔｘとダ
イオードＤ１１，Ｄ１３との中間接続点とグランド間に
接続することにより、伝送線路の数を最小限とすること
ができる。

【００２６】さらに、１個の部品ですむため、３ポート
高周波スイッチを２個組み合わせていた従来と比較し
て、プリント基板等に占める面積を小さくできる。具体
的には、従来は１０ｍｍ×６．３ｍｍ以上の占有面積が
必要であったのに対して、高周波スイッチ２１は６．３
ｍｍ×５ｍｍの占有面積となる。しかも、２個の高周波
スイッチを組み合わせていたときの整合問題も生じな
い。そして、３ポート高周波スイッチを２個組み合わせ
ていた従来の場合には、入出力端子が６個であったのに
対して、第１実施形態の高周波スイッチ２１の入出力端
子は、送信端子Ｔｘ、受信端子Ｒｘ１，Ｒｘ２、アンテ
ナ端子ＡＮＴ及び外部接続端子Ｅｘの５個に減る。従っ
て、高周波スイッチ２１は、入出力端子でのロスを従来
より低減することができる。具体的には、従来より挿入
損失を０．２ｄＢ程度改善できた。

【００２７】［第２実施形態、図２〜図５］図２は、第
２実施形態の高周波スイッチ３１の電気回路図である。
アンテナ端子側高周波スイッチ回路２１ａのダイオード
Ｄ１１の両端（アノード・カソード間）には、伝送線路
３２及びコンデンサＣ１６の直列回路が接続している。
伝送線路３２及びコンデンサＣ１６は、ダイオードＤ１
１がＯＦＦ状態のときのアイソレーションを確保するた
めのものである。同様に、外部接続端子側高周波スイッ
チ回路２１ｂのダイオードＤ１３の両端（アノード・カ
ソード間）にも、伝送線路３３及びコンデンサＣ１７の
直列回路が接続している。伝送線路３３及びコンデンサ
Ｃ１７は、ダイオードＤ１３がＯＦＦ状態のときのアイ
ソレーションを確保するためのものである。

【００２８】アンテナ端子ＡＮＴは、３次ローパスフィ
ルタ４１を介して、アンテナ側高周波スイッチ回路２１
ａに接続されている。アンテナ端子ＡＮＴには伝送線路
３４の一端が接続されている。伝送線路３４の両端はそ
れぞれコンデンサＣ１８，Ｃ１９を介してグランドに接
地している。さらに、伝送線路３４に対して並列にコン
デンサＣ２０が接続している。これら伝送線路３４とコ
ンデンサＣ１８〜Ｃ２０にて３次ローパスフィルタ４１
が構成されている。同様に、外部接続端子Ｅｘも、３次
ローパスフィルタ４２を介して、外部接続端子側高周波
スイッチ回路２１ｂに接続している。３次ローパスフィ
ルタ４２は、伝送線路３５とコンデンサＣ２１〜Ｃ２３
にて構成されている。ここに、伝送線路３２〜３５とし
て、分布定数線路や高周波インダクタが使用される。

【００２９】また、図２において、端子Ｔｘ，Ｒｘ１，
Ｒｘ２とグランドとの間にそれぞれ発生する浮遊容量Ｃ
ｆ１，Ｃｆ２，Ｃｆ３は、インピーダンス整合のための
バイパスコンデンサとして機能させることができる。な
お、図２において図１と同じ部品及び部分には同じ符号
を付し、その説明は省略する。

【００３０】この高周波スイッチ３１のスイッチ作用に
ついては、前記第１実施形態の高周波スイッチ２１と同
様である。さらに、高周波スイッチ３１において、例え
ば送受信信号の２倍高調波の帯域に、３次ローパスフィ
ルタ４１，４２の伝送線路３４，３５とコンデンサＣ２
０，Ｃ２３とでそれぞれ形成される並列共振回路の共振
周波数を調整して合わせることで、２倍高調波を減衰さ
せることができる。さらに、ローパスフィルタ４１，４
２のコンデンサＣ１８，Ｃ１９，Ｃ２１，Ｃ２２を調整
して整合をとり、２倍高調波より高い周波数帯域を減衰
させることができる。

【００３１】次に、図２に示した電気回路を有した、積
層型高周波スイッチ３１について、図３〜図５を参照し
て説明する。図３及び図４は、図２に示した電気回路を
有した積層型高周波スイッチ３１の構成概念を示す分解
斜視図である。なお、図３及び図４において、層間を電
気的に接続するためのビアホールは一部しか記載してお
らず、また、内部電極と外部端子を電気的に接続するた
めの引出し電極は全て省略している。

【００３２】高周波スイッチ３１は、分布定数線路５３
ａ，５３ｂやコンデンサ電極５６ａ，５６ｂ等を設けた
誘電体シート７５と、広面積のグランド電極６２，６
３，６４を設けた誘電体シート７５と、コンデンサ電極
６５，６６を設けた誘電体シート７５と、分布定数線路
５８〜６１を設けた誘電体シート７５と、コンデンサ電
極６７〜７０を設けた誘電体シート７５と、パッド７１
を設けた誘電体シート７５等にて構成されている。

【００３３】分布定数線路５４ａ，５４ｂは例えば渦巻
き形状をしており、シート７５の左側に設けられ、シー
ト７５に設けたビアホール７３を介して電気的に直列に
接続され、伝送線路２４を形成する。同様に、分布定数
線路５３ａ，５３ｂ、並びに、分布定数線路５５ａ，５
５ｂも、それぞれシート７５の右奥側及び右手前側に設
けられ、シート７５に設けたビアホール７３を介して電
気的に直列に接続され、伝送線路３２，３３を形成す
る。

【００３４】コンデンサ電極５６ａと５６ｂ、並びに、
コンデンサ電極５７ａと５７ｂは、それぞれシート７５
の中央奥側及び中央手前側に設けられ、シート７５を挟
んで対向しており、コンデンサＣ２０，Ｃ２３を形成す
る。

【００３５】さらに、コンデンサ電極６５，６６は、そ
れぞれシート７５の奥側及び手前側に設けられている。
これらのコンデンサ電極６５，６６はそれぞれシート７
５を挟んでグランド電極６２，６３に対向しており、グ
ランド電極６２，６３と共にコンデンサＣ１２，Ｃ１４
を形成する。同様に、コンデンサ電極６７，６８，６
９，７０も、それぞれシート７５を挟んでグランド電極
６４に対向しており、グランド電極６４と共にコンデン
サＣ１８，Ｃ１９，Ｃ２１，Ｃ２２を形成する。

【００３６】電送線路２３を形成する分布定数線路５８
と、伝送線路２５を形成する分布定数線路５９とは、そ
れぞれシート７５の奥側及び手前側に設けられ、二つの
グランド電極６３，６４の間に並設されている。同様
に、伝送線路３４を形成する分布定数線路６０と、伝送
線路３５を形成する分布定数線路６１も、それぞれシー
ト７５の中央奥側及び中央手前側に設けられている。

【００３７】以上の構成からなる各シート７５は積み重
ねられ、一体的に焼成されることにより、図５に示すよ
うに積層体８０とされる。積層体８０の奥側の側面部に
は、それぞれグランド端子Ｇ３，Ｇ４、電圧制御端子Ｖ
ｃ１、アンテナ端子ＡＮＴ及び受信端子Ｒｘ１が形成さ
れる。積層体８０の手前側の側面部には、それぞれ送信
端子Ｔｘ、電圧制御端子Ｖｃ２、外部接続端子Ｅｘ、グ
ランド端子Ｇ５及び受信端子Ｒｘ２が形成される。積層
体８０の左右の側面部には、それぞれグランド端子Ｇ
１，Ｇ２が形成される。さらに、積層体８０の上面のパ
ッド７１には、それぞれダイオードＤ１１〜Ｄ１４、コ
ンデンサＣ１６，Ｃ１７及び抵抗Ｒ１１，Ｒ１２が半田
付けされる。

【００３８】こうして、図２に示した電気回路を有し
た、表面実装タイプの積層型高周波スイッチ３１が得ら
れる。この積層型高周波スイッチ３１は、奥側半分にア
ンテナ端子側高周波スイッチ回路２１ａを構成し、手前
側半分に外部接続端子側高周波スイッチ回路２１ｂを構
成するようにし、奥側と手前側で略対称にパターンや素
子の配置を行っている。

【００３９】［第３実施形態、図６］図６に示すよう
に、第３実施形態の高周波スイッチ９１は、定電圧端子
Ｖｄとバイアスカット用コンデンサＣ１１とを新たに設
けたこと、並びに、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４のカソー
ドとアノードの向きを逆にしたことを残して前記第２実
施形態の高周波スイッチ３１と同様のものである。

【００４０】ダイオードＤ１１のアノードは送信端子Ｔ
ｘ側に接続され、カソードはアンテナ端子ＡＮＴ側に接
続している。ダイオードＤ１２のアノードは受信端子Ｒ
ｘ１側に接続され、カソードは電圧制御端子Ｖｃ１側に
接続している。ダイオードＤ１３のアノードは送信端子
Ｔｘ側に接続され、カソードは外部接続端子Ｅｘ側に接
続している。ダイオードＤ１４のアノードは受信端子Ｒ
ｘ２側に接続され、カソードは電圧制御端子Ｖｃ２側に
接続している。伝送線路２４の一端は、コンデンサＣ１
１を介してグランドに接地している。伝送線路２４とコ
ンデンサＣ１１との中間点には、定電圧端子Ｖｄが接続
している。この定電圧端子Ｖｄには、一定の正電位（例
えば、＋３Ｖ）が印加されている。

【００４１】次に、この高周波スイッチ９１を用いての
送受信について説明する。電圧制御端子Ｖｃ１を接地電
位とし、電圧制御端子Ｖｃ２に正電位を印加した場合、
この電圧は、ダイオードＤ１１，Ｄ１２に対して順方向
のバイアス電圧として働く。従って、ダイオードＤ１
１，Ｄ１２はＯＮ状態、ダイオードＤ１３，Ｄ１４はＯ
ＦＦ状態となる。

【００４２】この結果、送信端子Ｔｘに入った送信信号
は、アンテナ端子側高周波スイッチ回路２１ａに伝送さ
れ、外部接続端子側高周波スイッチ回路２１ｂには殆ど
伝送されない。アンテナ端子側高周波スイッチ回路２１
ａに伝送された送信信号は、ダイオードＤ１１を経てア
ンテナ端子ＡＮＴに伝送される。このとき、送信信号は
受信端子Ｒｘ１に殆ど伝送されない。伝送線路２３がダ
イオードＤ１２により接地されて送信周波数で共振し、
インピーダンスが無限大となるからである。一方、外部
接続端子Ｅｘに入った受信信号は、伝送線路２５を経て
受信端子Ｒｘ２に伝送され、送信端子Ｔｘには殆ど伝送
されない。

【００４３】また、電圧制御端子Ｖｃ１に正電位を印加
し、電圧制御端子Ｖｃ２を接地電位とした場合、この電
圧は、ダイオードＤ１３，Ｄ１４に対して順方向のバイ
アス電圧として働く。従って、ダイオードＤ１１，Ｄ１
２はＯＦＦ状態、ダイオードＤ１３，Ｄ１４はＯＮ状態
となる。

【００４４】この結果、送信端子Ｔｘに入った送信信号
は、外部接続端子側高周波スイッチ回路２１ｂに伝送さ
れ、アンテナ端子側高周波スイッチ回路２１ａには殆ど
伝送されない。外部接続端子側高周波スイッチ回路２１
ｂに伝送された送信信号は、ダイオードＤ１３を介して
外部接続端子Ｅｘに伝送される。このとき、送信信号は
受信端子Ｒｘ２に殆ど伝送されない。一方、アンテナ端
子ＡＮＴに入った受信信号は、伝送線路２３を経て受信
端子Ｒｘ１に伝送され、送信端子Ｔｘには殆ど伝送され
ない。

【００４５】さらに、電圧制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２の両
者に正電位を印加した場合、この電圧は、ダイオードＤ
１１〜Ｄ１４に対して逆方向のバイアス電圧として働
く。従って、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４は全てＯＦＦ状
態となる。この結果、アンテナ端子ＡＮＴに入った受信
信号は、伝送線路２３を経て受信端子Ｒｘ１に伝送さ
れ、送信端子Ｔｘには殆ど伝送されない。同様に、外部
接続端子Ｅｘに入った受信信号は伝送線路２５を経て受
信端子Ｒｘ２に伝送され、送信端子Ｔｘには殆ど伝送さ
れない。このように、高周波スイッチ９１は、電圧制御
端子Ｖｃ１，Ｖｃ２に印加するバイアス電圧をコントロ
ールすることにより、送受の信号の伝送路を切り換える
ことができる。

【００４６】この高周波スイッチ９１は、前記第２実施
形態の高周波スイッチ３１の作用効果に加え、ダイオー
ドＤ１１，Ｄ１３がＯＦＦ状態のときのアイソレーショ
ンを５ｄＢ以上改善することができ、高周波スイッチ９
１の入出力端子間（例えば送信端子Ｔｘとアンテナ端子
ＡＮＴ間等）の挿入損失を０．１〜０．２ｄＢ程度改善
することができる。

【００４７】［他の実施形態］なお、本発明に係る高周
波スイッチは前記実施形態に限定するものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々に変更することができる。

【００４８】例えば、図２に示した高周波スイッチ３１
において、ダイオードＤ１２，Ｄ１４のそれぞれの両端
（アノード・カソード間）にも伝送線路及びコンデンサ
の直列回路を接続してもよい。あるいは、伝送線路及び
コンデンサの直列回路と並列に、コンデンサをダイオー
ドＤ１１〜Ｄ１４のそれぞれの両端（アノード・カソー
ド間）に並列に接続して、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４が
ＯＦＦ状態のときのアイソレーションを確保してもよ
い。また、逆バイアス印加時の電圧安定化のための抵抗
（１０ＫΩ以上）をダイオードＤ１１〜Ｄ１４のそれぞ
れの両端に並列接続してもよい。

【００４９】また、前記実施形態において、端子Ｔｘ，
Ｒｘ１，Ｒｘ２，ＡＮＴ，Ｅｘには直流バイアスが印加
されることになるため、別途必要に応じて、別部品のバ
イアスカット用のカップリングコンデンサをこれらの端
子Ｔｘ〜Ｅｘに接続してもよい。

【００５０】さらに、前記第２及び第３実施形態におい
て、アンテナ端子ＡＮＴや外部接続端子Ｅｘに３次ロー
パスフィルタ４１，４２を接続している例を説明した
が、他の次数のバンドパスフィルタやハイパスフィルタ
やローパスフィルタを接続してもよい。また、送信端子
Ｔｘや受信端子Ｒｘ１，Ｒｘ２にも、これらのフィルタ
を接続してもよい。スイッチング素子としては、ダイオ
ードの他に、トランジスタやＦＥＴ等であってもよい。
また、ダイオードＤ１１，Ｄ１２のカソードとアノード
を逆にすると共に電圧制御端子Ｖｃ１に正電位の替わり
に負電位を印加して、ダイオードＤ１１，Ｄ１２をＯＮ
／ＯＦＦ制御してもよい。このとき、定電圧端子Ｖｄに
は、負の一定電圧を印加する。ダイオードＤ１３，Ｄ１
４についても同様である。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、例えば、送信端子に入った送信信号は、第１の
スイッチング素子を介してアンテナ端子から出力された
り、あるいは、第３のスイッチング素子を介して外部接
続端子から出力される。つまり、送信信号や受信信号は
経由する素子が少なくなり、伝搬ロスを低減することが
できる。また、第１，第３のスイッチング素子に共通の
伝送線路を接続することにより、伝送線路の数を少なく
できる。

【００５２】さらに、１個の部品ですむため、３ポート
高周波スイッチを２個組み合わせていた従来と比較し
て、プリント基板等に占める面積を小さくできる。しか
も、２個の高周波スイッチを組み合わせていたときの整
合調整作業も省略することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高周波スイッチの第１実施形態を
示す電気回路図。

【図２】本発明に係る高周波スイッチの第２実施形態を
示す電気回路図。

【図３】図２に示した高周波スイッチの電気回路を有し
た積層型高周波スイッチの一部分の構成概念を示す分解
斜視図。

【図４】図３に示した積層型高周波スイッチの残りの部
分の構成概念を示す分解斜視図。

【図５】図３及び図４に示した高周波スイッチの外観を
示す斜視図。

【図６】本発明に係る高周波スイッチの第３実施形態を
示す電気回路図。

【図７】従来の３ポート高周波スイッチを示す電気回路
図。

【図８】図７に示した３ポート高周波スイッチを二つ接
続して構成した従来の高周波スイッチを示す電気回路
図。

【符号の説明】

２１，３１，９１…高周波スイッチ Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４…ダイオード（スイッ
チング素子） Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１４…コンデンサ ２３，２４，２５…伝送線路 ８０…積層体 Ｔｘ…送信端子 ＡＮＴ…アンテナ端子 Ｅｘ…外部接続端子 Ｒｘ１，Ｒｘ２…受信端子 Ｖｃ１，Ｖｃ２…電圧制御端子 Ｖｄ…定電圧端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信端子、アンテナ端子、外部接続端
   子、第１及び第２の受信端子、第１及び第２の電圧制御
   端子と、 前記送信端子と前記アンテナ端子との間に電気的に接続
   された第１のスイッチング素子と、 前記アンテナ端子と前記第１の受信端子との間に電気的
   に接続された第１の伝送線路と、 前記第１の受信端子と前記第１の電圧制御端子との間に
   電気的に接続された第２のスイッチング素子と、 前記送信端子と前記外部接続端子との間に電気的に接続
   された第３のスイッチング素子と、 前記外部接続端子と前記第２の受信端子との間に電気的
   に接続された第２の伝送線路と、 前記第２の受信端子と前記第２の電圧制御端子との間に
   電気的に接続された第４のスイッチング素子と、 前記送信端子と前記第１及び第２のスイッチング素子と
   の中間接続点と、グランドとの間に電気的に接続された
   第３の伝送線路と、 を備えたことを特徴とする高周波スイッチ。
2. 【請求項２】 送信端子、アンテナ端子、外部接続端
   子、第１及び第２の受信端子、第１及び第２の電圧制御
   端子、定電圧端子と、 前記送信端子と前記アンテナ端子との間に電気的に接続
   された第１のスイッチング素子と、 前記アンテナ端子と前記第１の受信端子との間に電気的
   に接続された第１の伝送線路と、 前記第１の受信端子と前記第１の電圧制御端子との間に
   電気的に接続された第２のスイッチング素子と、 前記送信端子と前記外部接続端子との間に電気的に接続
   された第３のスイッチング素子と、 前記外部接続端子と前記第２の受信端子との間に電気的
   に接続された第２の伝送線路と、 前記第２の受信端子と前記第２の電圧制御端子との間に
   電気的に接続された第４のスイッチング素子と、 前記送信端子と前記第１及び第２のスイッチング素子と
   の中間接続点と、前記定電圧端子との間に電気的に接続
   された第３の伝送線路と、 を備えたことを特徴とする高周波スイッチ。
3. 【請求項３】 複数の誘電体層と、前記第１，第２及び
   第３の伝送線路とを積層して構成した積層体の表面に、
   前記送信端子と前記第１及び第２受信端子と前記アンテ
   ナ端子と前記外部接続端子と前記第１及び第２の電圧制
   御端子とをそれぞれ設けると共に、前記第１，第２，第
   ３及び第４のスイッチング素子をそれぞれ搭載したこと
   を特徴とする請求項１記載の高周波スイッチ。
4. 【請求項４】 複数の誘電体層と、前記第１，第２及び
   第３の伝送線路とを積層して構成した積層体の表面に、
   前記送信端子と前記第１及び第２受信端子と前記アンテ
   ナ端子と前記外部接続端子と前記第１及び第２の電圧制
   御端子と前記定電圧端子をそれぞれ設けると共に、前記
   第１，第２，第３及び第４のスイッチング素子をそれぞ
   れ搭載したことを特徴とする請求項２記載の高周波スイ
   ッチ。