JP2000261274A - 可変減衰器、複合可変減衰器及び移動体通信機器 - Google Patents
可変減衰器、複合可変減衰器及び移動体通信機器Info
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Abstract
合可変減衰器及び移動体通信機器を提供する。 【解決手段】 電磁結合した第1及び第2の線路からな
る第1のコムライン13と、電磁結合した第3及び第4
の線路からなる第2のコムライン16と、第2のコムラ
インを構成する第3及び第4の線路に接続される第1及
び第2のダイオードD1,D2とを含む。第1、第2の
線路のそれぞれの一端には端子P1、P2が接続され
る。第3、第4の線路の一端とグランドとの間に、アノ
ードが第3及び第4の線路側になるようにダイオードD
1,D2が接続される。第1の線路の他端と第3の線路
の他端との接続点、及び第2の線路の他端と第4の線路
の他端との接続点に抵抗R1,R2を介して第1及び第
2のダイオードD1、D2のオン・オフを制御するため
の制御端子Vc1,Vc2が接続される。
Description
可変減衰器及び移動体通信機器に関する。
では、高周波信号を可変減衰させるために、異なった減
衰量を有する複数の減衰器を切換器により切り換える可
変減衰器が使用される。
従来の可変減衰器である。可変減衰器70は、入力端子
71、出力端子72、入出力間の導通あるいは遮断を切
り換える電界効果トランジスタ(以下、FETとす
る。)731〜733,741〜743、及びそれぞれ
の減衰量がA(dB),B(dB),C(dB)である
T型抵抗減衰器751〜753を含む。そして、その構
成は、入力側の切換器であるFET731〜733のド
レイン電極DがそれぞれコンデンサC71を介して入力
端子71に接続され、出力側の切換器であるFET74
1〜743のドレイン電極DがそれぞれコンデンサC7
2を介して出力端子72に接続される。また、FET7
31〜733のソース電極SがコンデンサC73〜C7
5を介してT型抵抗減衰器751〜753の抵抗R71
〜R73の一端に、FET741〜743のソース電極
SがコンデンサC76〜C78を介してT型抵抗減衰器
751〜753の抵抗R74〜R76の一端に接続され
る。さらに、T型抵抗減衰器751〜753のR71〜
R73の他端とR74〜R76の他端とがそれぞれ接続
され、それらの接続点が抵抗R77〜R79を介して接
地される。さらに、FET731〜733,741〜7
43のゲート電極GがコンデンサC79〜C84を介し
て接地されるとともに、高周波阻止用のインダクタL7
1〜L76を介して制御端子Vc71〜Vc76に接続
される。
ば、制御すべきFETのピンチオフ電圧と同程度の負電
圧あるいは0V電圧を選択的に印加する。すなわち、第
1経路に含まれる制御端子Vc71,Vc74に0V、
第2及び第3経路に含まれる制御端子Vc72,Vc7
5,Vc73,Vc76にそれぞれ制御すべきFET7
32,742,733,743のピンチオフ電圧と同程
度の負電圧を印加すると、FET731,741のドレ
イン−ソース間のチャネル抵抗は、T型抵抗減衰器75
1の特性インピーダンスよりも十分に小さくなる。一
方、FET732,742,733,743のドレイン
−ソース間のチャネル抵抗は、チャネル内に空乏層が拡
がるため、極めて大きくなる。その結果、入力端子71
から入力するマイクロ波は、T型抵抗減衰器751を含
む第1経路のみを通過し、T型抵抗減衰器752,75
3を含む第2及び第3経路は遮断状態となる。したがっ
て、入力端子71と出力端子72との間の減衰量はA
(dB)となる。
減衰量をB(dB)に切り換える場合には、第2経路に
含まれる制御端子Vc72,Vc75に0V、第1及び
第3経路に含まれる制御端子Vc71,Vc74,Vc
73,Vc76にそれぞれ制御すべきFET731,7
41,733,743のピンチオフ電圧と同程度の負電
圧を印加してT型抵抗減衰器752を含む第2経路のみ
を通過状態にする。減衰量をC(dB)に切り換える場
合にも同様の操作によって実現できる。以上の動作によ
り、複数の減衰量を不連続的に可変制御することができ
る。
の可変減衰器においては、異なった減衰量を有する複数
の減衰器を切換器により切り換える構成のため、減衰量
を連続的に可変制御することができないという問題があ
った。
FETが、可変する減衰量の数の倍数だけ必要となるた
め、部品点数が多くなり、切換器の構成、さらには可変
減衰器そのものの構成が複雑となり、可変減衰器が大型
化するとともに、その製造コストが増大するという問題
もあった。
めになされたものであり、連続的に減衰量を可変制御す
ることができる小型の可変減衰器、複合可変減衰器及び
移動体通信機器を提供することを目的とする。
るため本発明の可変減衰器は、電磁結合した第1及び第
2の線路からなる第1のコムラインと、電磁結合した第
3及び第4の線路からなる第2のコムラインと、該第2
のコムラインをなす前記第3及び第4の線路に接続され
る第1及び第2のダイオードとを備え、前記第1の線路
の一端に第1の端子、前記第2の線路の一端に第2の端
子、前記第3及び第4の線路の一端とグランドとの間
に、アノードが前記第3及び第4の線路の一端側となる
ように前記第1及び第2のダイオードが接続され、かつ
前記第1の線路の他端と前記第3の線路の他端、前記第
2の線路の他端と前記第4の線路の他端とがそれぞれ接
続されるとともに、前記第1の線路の他端と前記第3の
線路の他端との接続点に前記第1のダイオードのオン・
オフを制御するための第1の制御端子、前記第2の線路
の他端と前記第4の線路の他端との接続点に前記第2の
ダイオードのオン・オフを制御するための第2の制御端
子が接続されることを特徴とする。
層を積層してなるセラミック基板を備え、該セラミック
基板に前記第1のコムラインを構成する第1及び第2の
線路、並びに前記第2のコムラインを構成する第3及び
第4の線路をなすストリップ電極を内蔵し、前記セラミ
ック基板に前記第1及び第2のダイオードを搭載するこ
とを特徴とする。
衰器を複数個用い、隣同士となる可変減衰器の第2の線
路の一端と第1の線路の一端とを接続することにより、
前記複数の可変減衰器を縦列接続したことを特徴とす
る。
衰器を用いたことを特徴とする。
を特徴とする。
ラインをなす第3及び第4の線路の他端とグランドとの
間に第1及び第2のダイオードが接続されるため、第1
及び第2の制御端子から第1及び第2のダイオードに印
加する印加電圧を可変制御することで、第1及び第2の
ダイオードの抵抗を可変制御することができ、その結
果、第1のコムラインを構成する第1及び第2の線路、
並びに第2のコムラインを構成する第3及び第4の線路
の損失を可変制御することができる。
可変減衰器を縦列接続するため、減衰量の可変制御でき
る範囲を大きくすることができる。
可変減衰器、あるいは複合可変減衰器を用いるため、受
信系の受信バランスを保ちながら、小型の移動体通信機
器を実現することができる。
施例を説明する。図1は、本発明に係る可変減衰器の一
実施例の回路図である。可変減衰器10は、結合度Mで
電磁結合した第1及び第2の線路11,12からなる第
1のコムライン13と、結合度Mで電磁結合した第3及
び第4の線路14,15からなる第2のコムライン16
と、第2のコムライン16を構成する第3及び第4の線
路14,15に接続される第1及び第2のダイオードD
1,D2とを含む。
路11の一端には第1の端子P1が接続され、第2の線
路12の一端には第2の端子P2が接続される。また、
第2のコムライン16を構成する第3の線路14の一端
とグランドとの間に、アノードが第3の線路14の一端
側になるように第1のダイオードD1が接続され、第4
の線路15の一端とグランドとの間に、アノードが第4
の線路15の一端側になるように第2のダイオードD2
が接続される。
第1の線路11の他端と第2のコムライン16を構成す
る第3の線路14の他端とが接続され、その接続点に抵
抗R1を介して第1のダイオードD1のオン・オフを制
御するための第1の制御端子Vc1が接続される。
2の線路12の他端と第2のコムライン16を構成する
第4の線路15の他端とが接続され、その接続点に抵抗
R2を介して第2のダイオードD2のオン・オフを制御
するための第2の制御端子Vc2が接続される。
動作を説明する。ダイオードD1,D2に第1及び第2
の制御端子Vc1,Vc2から印加電圧として正の電圧
を印加することにより、第1及び第2のダイオードD
1,D2の抵抗は小さくなり、第1のコムライン13を
構成する第1及び第2の線路11,12の結合度、並び
に第2のコムライン16を構成する第3及び第4の線路
14,15の結合度が小さくなる。その結果、第1の端
子P1を入力、第2の端子P2を出力とすると、第1の
端子P1から第1及び第2のコムライン13,16を経
由して第2の端子P2に送られる高周波信号の量が少な
くなり、可変減衰器10の減衰量は大きくなる。
1,Vc2から第1及び第2のダイオードD1,D2に
印加する印加電圧としての正の電圧を0Vから徐々に大
きくしていくと、第1及び第2のダイオードD1,D2
の抵抗が徐々に小さくなる。その結果、入力である第1
の端子P1から第1及び第2のコムライン13,16を
経由して出力である第2の端子P2に送られる高周波信
号の量が徐々に少なくなり、可変減衰器10の減衰量は
徐々に大きくなる。
1,Vc2から印加する印加電圧を可変制御することに
より、第1及び第2のダイオードD1,D2の抵抗を可
変制御でき、第1のコムライン13を構成する第1及び
第2の線路11,12の結合度、並びに第2のコムライ
ン16を構成する第3及び第4の線路14,15の結合
度を可変制御できる。その結果、入力である第1の端子
P1から第1及び第2のコムライン13,16を経由し
て出力である第2の端子P2へ送られる高周波信号の量
を可変制御できるため、可変減衰器10の減衰量を可変
制御することが可能となる。
は、第1のコムライン13を構成する第1の線路11
(第2の線路12)と第2のコムライン16を構成する
第3の線路14(第4の線路15)との合計の長さの波
長を備えたものとなる。したがって、第1の線路11
(第2の線路12)と第3の線路14(第4の線路1
5)との合計の長さを変えることにより、可変減衰器1
0が減衰できる周波数を制御することができる。
透視斜視図である。可変減衰器10は、第1のコムライ
ンを構成する第1及び第2の線路、並びに第2のコムラ
インを構成する第3及び第4の線路をなすストリップラ
イン電極及びグランド電極(図示せず)を内蔵したセラ
ミック基板17を備える。
第2のダイオードD1,D2、抵抗R1,R2が搭載さ
れる。また、セラミック基板17の側面から下面に架け
て外部端子T1〜T8が設けられる。
2の端子P1,P2、外部端子T5,T7は第1及び第
2の制御端子Vc1,Vc2、外部端子T2,T4,T
6,T8はグランド端子となる。
図4(d)は、図2の可変減衰器のセラミック基板を構
成する各誘電体層の上面図及び下面図である。セラミッ
ク基板17は例えば、850℃〜1000℃の温度で焼
成可能な酸化バリウム、酸化アルミニウム、シリカを主
成分とする低温焼成セラミッスからなる第1〜第9のシ
ート層a〜iを順次積層し、焼成することによって形成
される。
のダイオードD1,D2、抵抗R1,R2を実装するた
めのランドLaが形成される。また、第2のシート層b
の上面には配線パターンLiが形成される。
c,f,iの上面にはグランド電極G1〜G3がそれぞ
れ形成される。また、第4、第5、第7、第8のシート
層d,e,g,hの上面にはストリップライン電極ST
1〜ST4がそれぞれ形成される。さらに、第9のシー
ト層の下面(図4(d)中において、iuと符号を付
す)には外部端子T1〜T8が形成される。さらに、第
1〜第8のシート層a〜hには、各シートa〜hを貫通
するようにビアホール電極Vhが形成される。
2のコムライン16を構成する第3の線路14を、スト
リップライン電極ST2で第2のコムライン16を構成
する第4の線路15を、ストリップライン電極ST3で
第1のコムライン13を構成する第1の線路11を、ス
トリップライン電極ST4で第1のコムライン13を構
成する第2の線路12をそれぞれ構成する。
4,15、第1及び第2のダイオードD1,D2、抵抗
R1,R2は、セラミック基板14の内部で配線パター
ンLiやビアホール電極Vhにより接続される。
射損失の変化を示す図である。この場合には、第1及び
第2の制御端子Vc1,Vc2から第1及び第2のダイ
オードD1,D2に印加する印加電圧を0〜4.5
(V)の範囲で変化させ、ダイオードD1,D2の抵抗
値を変化させている。
D1,D2に印加する印加電圧を示している。また、反
射損失は、VSWR(電圧定在波比)が1.5以下のと
きを示している。
1,Vc2から第1及び第2のダイオードD1,D2に
印加する印加電圧を0〜4.5(V)の範囲で制御し
て、第1及び第2のダイオードD1,D2の抵抗値を制
御することにより、可変減衰器10の減衰量を−1.5
〜−21.1(dB)の範囲で制御できるとともに、V
SWRが1.5以下のときの反射損失を−13(dB)
以下にできることが解る。
のコムラインをなす第3及び第4の線路の他端とグラン
ドとの間に第1及び第2のダイオードが接続されるた
め、第1及び第2のダイオードに印加する印加電圧を可
変制御することで、第1及び第2のダイオードの抵抗を
可変制御することができ、その結果、第1のコムライン
をなす第1及び第2の線路の結合度M、並びに第2のコ
ムラインをなす第3及び第4の線路の結合度Mを可変制
御することができる。したがって、入力である第1の端
子から第1及び第2のコムラインを経由して出力である
第2の端子へ送られる高周波信号の量を可変制御できる
ため、可変減衰器の減衰量を可変制御することが可能に
なるとともに、VSWRが1.5以下のときの反射損失
を−13(dB)以下にすることができる。
2の線路の一端に第1及び第2の端子が接続され、第2
のコムラインをなす第3及び第4の線路の他端とグラン
ドとの間に第1及び第2のダイオードが接続されるた
め、第1及び第2の端子と第1及び第2のダイオードと
は、異なるコムラインに接続される。したがって、第1
及び第2のダイオードのオン時、オフ時ともに、第1及
び第2の端子からみた第1及び第2のコムラインのイン
ピーダンスをこの可変減衰器が搭載される移動体通信機
器の高周波回路部の特性インピーダンスに容易に一致さ
せることが可能となる。
ムラインと第1及び第2のダイオードとで構成されるた
め、可変減衰器の構成が簡単となり、その結果、可変減
衰器が小型化できるとももに、その製造コストを減少す
ることができる。
層を積層してなるセラミック基板を備え、そのセラミッ
ク基板に第1のコムラインを構成する第1及び第2の線
路、並びに第2のコムライン構成する第3及び第4の線
路をなす銅からなるストリップ電極を内蔵しているた
め、セラミック基板による波長短縮効果、及び銅による
損失の低減により1GHz以上の高周波帯域への対応が
可能となる。
ンと第2のコムラインとを高さ方向に重なるように配置
しているため、可変減衰器の実装面積を小さくすること
が可能となる。ちなみに、本実施例の場合の実装面積
は、4.5×3.2mmであった。
実施例の回路図である。複合可変減衰器20は、2つの
可変減衰器10(図1)が縦列接続されている。すなわ
ち、可変減衰器101の第1のコムライン13を構成す
る第2の線路12の一端と可変減衰器102の第1のコ
ムライン13を構成する第1の線路11の一端とが接続
されることにより、可変減衰器101,102は縦列接
続されることになる。
イン13の第1の線路11の一端には第1の端子P1が
接続され、可変減衰器102の第1のコムライン13の
第2の線路12の一端には第2の端子P2がそれぞれ接
続される。
変減衰器を縦列接続するため、減衰量が可変制御できる
範囲を大きくすることができる。したがって、この複合
可変減衰器を搭載する移動体通信機器の部品点数を減ら
すことができ、その結果、移動体通信機器の小型化が可
能となる。
CDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access)
用携帯電話器のブロック図である。この携帯電話器30
は、受信専用のアンテナ31、アンテナ31に対応する
第1の受信系32、送受信用のアンテナ33、アンテナ
33に接続されるデュプレクサ34、及びアンテナ33
に対応する送信系35、第2の受信系36を備える。
雑音増幅器LNA1,LNA2、帯域通過フィルタBP
F1,BPF2、減衰器Att1,Att2及びミキサ
MIX1,MIX2が含まれ、送信系35には、高出力
増幅器PA、帯域通過フィルタBPF3及びミキサMI
X3が含まれる。この際、減衰器Att1,Att2は
受信バランスを一定にするために用いられている。
の受信系32,36に含まれる減衰器Att1,Att
2に、図1に示した小型の可変減衰器10、あるいは図
6に示した小型の複合可変減衰器20を用いれば、受信
系の受信バランスを一定に保ちながら、小型の携帯電話
器を実現することができる。
器の実施例では、第1のコムラインを構成する第1及び
第2の線路の一端が直接第1及び第2の端子に接続され
る場合について説明したが、コンデンサを介して接続さ
れていてもよい。
力となる場合について説明したが、第1の端子が出力、
第2の端子が入力となっても同様の効果が得られる。
は、2つの可変減衰器を縦列接続する場合について説明
したが、3つ以上の可変減衰器を縦列接続してもよい。
この場合には、可変減衰器の数が増加するにともない、
減衰量が可変制御できる範囲を大きくすることができ
る。
コムラインをなす第3及び第4の線路の他端とグランド
との間に第1及び第2のダイオードが接続されるため、
第1及び第2のダイオードに印加する印加電圧を可変制
御することで、第1及び第2のダイオードの抵抗を可変
制御することができ、その結果、第1のコムラインをな
す第1及び第2の線路の結合度M、並びに第2のコムラ
インをなす第3及び第4の線路の結合度Mを可変制御す
ることができる。したがって、第1の端子から第1及び
第2のコムラインを経由して第2の端子へ送られる高周
波信号の量、あるいは第2の端子から第2及び第1のコ
ムラインを経由して第1の端子へ送られる高周波信号の
量を可変制御できるため、可変減衰器の減衰量を可変制
御することが可能になるとともに、VSWRが1.5以
下のときの反射損失を−13(dB)以下にすることが
できる。
2の線路の一端に第1及び第2の端子が接続され、第2
のコムラインをなす第3及び第4の線路の他端とグラン
ドとの間に第1及び第2のダイオードが接続されるた
め、第1及び第2の端子と第1及び第2のダイオードと
は、異なるコムラインに接続される。したがって、第1
及び第2のダイオードのオン時、オフ時ともに、第1及
び第2の端子からみた第1及び第2のコムラインのイン
ピーダンスをこの可変減衰器が搭載される移動体通信機
器の高周波回路部の特性インピーダンスに容易に一致さ
せることが可能となる。
ムラインと第1及び第2のダイオードとで構成されるた
め、可変減衰器の構成が簡単となり、その結果、可変減
衰器が小型化できるとももに、その製造コストを減少す
ることができる。
クスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック
基板を備え、そのセラミック基板に第1のコムラインを
構成する第1及び第2の線路、並びに第2のコムライン
構成する第3及び第4の線路をなすストリップ電極を内
蔵しているため、セラミック基板による波長短縮効果に
より高周波帯域への対応が可能となる。
の可変減衰器を縦列接続するため、減衰量が可変制御で
きる範囲を大きくすることができる。したがって、この
複合可変減衰器を搭載する移動体通信機器の部品点数を
減らすことができ、その結果、移動体通信機器の小型化
が可能となる。
の可変減衰器を用いるため、受信系の受信バランスを保
ちながら、小型の移動体通信機器を実現することができ
る。
の複合可変減衰器を用いるため、受信系の受信バランス
を保ちながら、小型の移動体通信機器を実現することが
できる。
ある。
る。
(a)第1のシート層〜(f)第6のシート層の上面図
である。
(a)第7のシート層〜(c)第9のシート層の上面図
及び(d)第9のシート層の下面図である。
図である。
図である。
ック図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 電磁結合した第1及び第2の線路からな
る第1のコムラインと、電磁結合した第3及び第4の線
路からなる第2のコムラインと、該第2のコムラインを
なす前記第3及び第4の線路に接続される第1及び第2
のダイオードとを備え、 前記第1の線路の一端に第1の端子、前記第2の線路の
一端に第2の端子、前記第3及び第4の線路の一端とグ
ランドとの間に、アノードが前記第3及び第4の線路の
一端側となるように前記第1及び第2のダイオードが接
続され、かつ前記第1の線路の他端と前記第3の線路の
他端、前記第2の線路の他端と前記第4の線路の他端と
がそれぞれ接続されるとともに、 前記第1の線路の他端と前記第3の線路の他端との接続
点に前記第1のダイオードのオン・オフを制御するため
の第1の制御端子、前記第2の線路の他端と前記第4の
線路の他端との接続点に前記第2のダイオードのオン・
オフを制御するための第2の制御端子が接続されること
を特徴とする可変減衰器。 - 【請求項2】 セラミックスからなる複数のシート層を
積層してなるセラミック基板を備え、該セラミック基板
に前記第1のコムラインを構成する第1及び第2の線
路、並びに前記第2のコムラインを構成する第3及び第
4の線路をなすストリップ電極を内蔵し、前記セラミッ
ク基板に前記第1及び第2のダイオードを搭載すること
を特徴とする請求項1に記載の可変減衰器。 - 【請求項3】 請求項1あるいは請求項2の可変減衰器
を複数個用い、隣同士となる可変減衰器の第2の線路の
一端と第1の線路の一端とを接続することにより、前記
複数の可変減衰器を縦列接続したことを特徴とする複合
可変減衰器。 - 【請求項4】 請求項1あるいは請求項2に記載の可変
減衰器を用いたことを特徴とする移動体通信機器。 - 【請求項5】 請求項3に記載の複合可変減衰器を用い
たことを特徴とする移動体通信機器。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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