JP2001044883A

JP2001044883A - 高周波スイッチ部品

Info

Publication number: JP2001044883A
Application number: JP11215012A
Authority: JP
Inventors: Hideki Muto; 英樹武藤; Koji Tanaka; 浩二田中; Koji Furuya; 孝治降谷; Takahiro Watanabe; 貴洋渡辺; Takanori Uejima; 孝紀上嶋; Norio Nakajima; 規巨中島
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】実装面積の増大を防止しながら、静電サージ
を含むノイズ対策が施された高周波スイッチ部品を提供
する。【解決手段】アンテナ端子ＡＮＴ、送信回路端子Ｔｘ
および受信回路端子Ｒｘの各々に関連して、信号ライン
３とグラウンド端子ＧＮＤとの間に、ノイズ除去のため
のインダクタＬ１、Ｌ２およびＬ３を挿入する。これら
インダクタＬ１〜Ｌ３は、高周波スイッチ部品１に備え
る多層回路基板の内部に設けられるライン電極によって
与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高周波スイッチ
部品に関するもので、特に、多層回路基板をもって構成
される高周波スイッチ部品におけるノイズ対策に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】高周波スイッチは、デジタル携帯電話機
などにおいて、送信回路および受信回路とアンテナとの
間に接続され、送信回路とアンテナとが接続された状態
と受信回路とアンテナとが接続された状態とに切り換え
るために用いられている。

【０００３】このような高周波スイッチを構成する部品
であって、この発明にとって興味ある高周波スイッチ部
品として、たとえば特開平７−２０２５０２号公報に記
載されたものがある。

【０００４】この高周波スイッチ部品は、多層回路基板
をもって構成されるもので、高周波スイッチを構成する
回路要素が多層回路基板の内部および表面上に設けら
れ、それによって、高周波スイッチ部品の小型化が図ら
れ、応じて、高周波スイッチ部品を実装するために必要
な面積の低減が図られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような高周波ス
イッチが用いられる高周波回路においては、その信号ラ
インにおける静電サージを含むノイズを減らすような対
策を講じることが重要である。

【０００６】このようなノイズ対策のために、従来は、
高周波スイッチ部品とは別のノイズ対策用部品を用い、
これを高周波スイッチ部品とともに適宜の配線基板上に
実装することが行なわれている。

【０００７】しかしながら、このようなノイズ対策によ
れば、配線基板上でのノイズ対策用部品のための実装面
積が必要となり、そのため、配線基板の小型化を阻害
し、また、別部品としてのノイズ対策用部品を必要とす
ることから、コストアップの原因となっている。

【０００８】また、他のノイズ対策として、アンテナに
樹脂コーティングなどを施し、アンテナなどから侵入す
る静電サージを防止することも行なわれている。

【０００９】しかしながら、この樹脂コーティングによ
るノイズ対策では、樹脂の劣化等によってコーティング
が剥離したりして、その状態で、静電サージが侵入した
場合には、後段の回路に大きなダメージを与え、最悪の
場合には、後段の回路を破壊することすらある。

【００１０】なお、ノイズ対策用部品として、バリスタ
やツェナーダイオードが知られているが、これらバリス
タやツェナーダイオードを静電サージ対策用部品として
使用する場合には、端子間容量を大きくしなければなら
ないため、信号ラインで使用することができず、このよ
うな高周波スイッチを備える高周波回路における静電サ
ージ対策のためには使用することができない。

【００１１】そこで、この発明の目的は、上述したよう
な問題を解決し得る高周波スイッチ部品を提供しようと
することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、送信回路お
よび受信回路とアンテナとの間に接続され、送信回路と
アンテナとが接続された状態と受信回路とアンテナとが
接続された状態とに切り換えるために用いられる、高周
波スイッチ部品であって、多層回路基板を備えるものに
向けられる。

【００１３】上述の多層回路基板に関連して、送信回路
への接続のための送信回路端子と、受信回路への接続の
ための受信回路端子と、アンテナへの接続のためのアン
テナ端子と、グラウンド端子と、送信回路端子側にアノ
ードが接続されかつアンテナ端子側にカソードが接続さ
れる第１のダイオードと、受信回路端子側にアノードが
接続されかつグラウンド端子側にカソードが接続される
第２のダイオードと、第１のダイオードを介して送信回
路端子および受信回路端子とアンテナ端子とを接続する
信号ラインとを含む高周波スイッチのための回路が構成
される。

【００１４】また、送信回路端子と受信回路端子とアン
テナ端子とグラウンド端子と第１のダイオードと第２の
ダイオードとは、多層回路基板の表面上に設けられ、信
号ラインの少なくとも一部は、多層回路基板の内部に設
けられる。

【００１５】このような高周波スイッチ部品において、
前述した技術的課題を解決するため、この発明では、信
号ラインとグラウンド端子との間に、ノイズ除去のため
のインダクタが挿入され、このインダクタが多層回路基
板の表面上または内部に設けられることを特徴としてい
る。

【００１６】上述したインダクタは、好ましくは、多層
回路基板の内部に設けられるライン電極によって与えら
れる。

【００１７】また、この発明において、インダクタは、
特に、信号ラインの、アンテナ端子に接続される部分と
グラウンド端子との間に挿入されることが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１ないし図３は、この発明の一
実施形態による高周波スイッチ部品１を説明するための
ものである。

【００１９】まず、図１を参照して、高周波スイッチ部
品１に備える回路の構成を説明する。

【００２０】高周波スイッチ部品１は、送信回路への接
続のための送信回路端子Ｔｘと、受信回路への接続のた
めの受信回路端子Ｒｘと、アンテナへの接続のためのア
ンテナ端子ＡＮＴと、グラウンド端子ＧＮＤとを備えて
いる。さらに、この高周波スイッチ部品１は、第１およ
び第２のコントロール端子Ｔ１およびＴ２を備えてい
る。

【００２１】送信回路端子Ｔｘには、第１のコンデンサ
Ｃ１を介して、第１のダイオードＤ１のアノードが接続
される。第１のダイオードＤ１のカソードは、第２のコ
ンデンサＣ２を介して、アンテナ端子ＡＮＴに接続され
る。また、第１のダイオードＤ１のアノードは、第１の
伝送ラインＳＬ１および第３のコンデンサＣ３からなる
直列回路を介して、グラウンド端子ＧＮＤに接続、すな
わち接地される。また、第１の伝送ラインＳＬ１と第３
のコンデンサＣ３との中間点には、第１のコントロール
端子Ｔ１が接続される。第１のコントロール端子Ｔ１に
は、この高周波スイッチ部品１で実行される切り換えを
行なうためのコントロール回路が接続される。

【００２２】アンテナ端子ＡＮＴに接続された第２のコ
ンデンサＣ２には、第２の伝送ラインＳＬ２と第３のコ
ンデンサＣ３とからなる直列回路を介して、受信回路端
子Ｒｘが接続される。また、第２の伝送ラインＳＬ２と
第４のコンデンサＣ４との中間点には、第２のダイオー
ドＤ２のアノードが接続される。第２のダイオードＤ２
のカソードは、第５のコンデンサＣ５を介して、グラウ
ンド端子ＧＮＤに接続、すなわち接地される。第２のダ
イオードＤ２と第５のコンデンサＣ５との中間点には、
抵抗Ｒを介して、第２のコントロール端子Ｔ２が接続さ
れる。第２のコントロール端子Ｔ２には、この高周波ス
イッチ部品１において実行される切り換えを行なうため
の他のコントロール回路が接続される。

【００２３】このような高周波スイッチ部品１におい
て、送信回路とアンテナとを接続し、送信を行なう場合
には、図示しないコントロール回路から第１のコントロ
ール端子Ｔ１に正の電圧が印加される。これによって、
第１および第２のダイオードＤ１およびＤ２は、とも
に、オン状態になる。このとき、第１ないし第５のコン
デンサＣ１ないしＣ５によって直流分がカットされなが
ら、第１のコントロール端子Ｔ１に印加された電圧が、
第１および第２のダイオードＤ１およびＤ２を含む回路
にのみ印加される。

【００２４】前述のように、第１および第２のダイオー
ドＤ１およびＤ２がオン状態になると、送信回路から送
信回路端子Ｔｘに与えられた信号は、アンテナ端子ＡＮ
Ｔを介して、アンテナに送信される。また、送信回路か
らの信号は、第２の伝送ラインＳＬ２が第２のダイオー
ドＤ２を介して接地されていることによって共振し、接
続点Ａから受信回路端子Ｒｘ側に見たインピーダンスが
非常に大きくなるため、受信回路端子Ｒｘには伝達され
ない。

【００２５】他方、この高周波スイッチ部品１におい
て、受信回路とアンテナとを接続して、受信を行なう場
合には、第１のコントロール端子Ｔ１には電圧が印加さ
れず、第２のコントロール端子Ｔ２に正の電圧が印加さ
れる。これによって、第１および第２のダイオードＤ１
およびＤ２は、ともに、オフ状態となる。その結果、ア
ンテナからアンテナ端子ＡＮＴを介して受信された受信
信号は、受信回路端子Ｒｘを介して受信回路に伝達され
る。他方、この受信信号は、送信回路端子Ｔｘを介して
送信回路側に伝達されることはない。

【００２６】このように、この高周波スイッチ部品１に
よれば、第１および第２のコントロール端子Ｔ１および
Ｔ２にそれぞれ印加される電圧をコントロールすること
によって、送信回路とアンテナとが接続された状態と受
信回路とアンテナとが接続された状態とに切り換えるこ
とができる。

【００２７】以上説明した高周波スイッチ部品１におい
て、この実施形態では、第１ないし第３のインダクタＬ
１ないしＬ３を備えることを特徴としている。インダク
タＬ１ないしＬ３は、第１のダイオードＤ１を介して送
信回路端子Ｔｘおよび受信回路端子Ｒｘとアンテナ端子
ＡＮＴとを接続する信号ライン３とグラウンド端子ＧＮ
Ｄとの間に挿入され、信号ライン３における静電サージ
等を含むノイズを除去するように作用する。

【００２８】より詳細には、第１のインダクタＬ１は、
信号ライン３の、アンテナ端子ＡＮＴに接続される部分
とグラウンド端子ＧＮＤとの間に挿入される。また、第
２のインダクタＬ２は、信号ライン３の、送信回路端子
Ｔｘに接続される部分とグラウンド端子ＧＮＤとの間に
挿入される。また、第３のインダクタＬ３は、信号ライ
ン３の、受信回路端子Ｒｘに接続される部分とグラウン
ド端子ＧＮＤとの間に挿入される。

【００２９】これら第１ないし第３のインダクタＬ１な
いしＬ３の挿入によって、信号ライン３を流れる信号に
ノイズ成分が含まれるとき、このノイズ成分は、インダ
クタＬ１〜Ｌ３のいずれかを通してグラウンド端子ＧＮ
Ｄへと流れることによって除去されることができる。特
に、アンテナ端子ＡＮＴの近傍に設けられた第１のイン
ダクタＬ１は、アンテナから侵入してきた静電サージを
効果的にグラウンド端子ＧＮＤへと流し、この高周波ス
イッチ部品１および後段の回路の双方への静電サージの
侵入を防ぐように作用し、高周波スイッチ部品１および
後段の回路の双方について、ダメージが及ぼされること
を防止する。

【００３０】また、第１ないし第３のインダクタＬ１な
いしＬ３の各々のインダクタンス値を適宜選ぶことによ
り、静電サージ対策に適したものとしたり、直流から信
号周波数までの低周波側のノイズ対策に適したものとし
たりすることができる。また、これらインダクタＬ１〜
Ｌ３には、この高周波スイッチ部品１におけるマッチン
グ調整のための機能をも持たせることができる。

【００３１】図２は、図１に示した回路を構成する高周
波スイッチ部品１の外観を示す斜視図であり、図３は、
図２に示した高周波スイッチ部品１に備える多層回路基
板２を分解して示す斜視図である。図２および図３にお
いて、図１に示した要素に相当する要素には同様の参照
符号を付し、図１と図２および図３との対応関係が容易
に理解できるようにされている。

【００３２】この高周波スイッチ部品１に備える多層回
路基板２は、図３に示すように、複数の絶縁層４〜１０
を積層することによって構成される。絶縁層４〜１０
は、たとえば誘電体から構成される。

【００３３】図３において最も下の絶縁層４から説明す
ると、第１の絶縁層４上には、ほぼ全面にわたって、グ
ラウンド電極１１が形成される。このグラウンド電極１
１は、図２に示したグラウンド端子ＧＮＤに接続され
る。

【００３４】第２の絶縁層５上には、第１ないし第３の
インダクタＬ１ないしＬ３がライン電極をもって形成さ
れる。これら第１ないし第３のインダクタＬ１ないしＬ
３を形成するためのライン電極は、グラウンド電極１１
とともにマイクロストリップライン構造を与えている。

【００３５】第１ないし第３のインダクタＬ１ないしＬ
３を形成するライン電極の各一方端は、ビアホール１
２、１３および１４をそれぞれ介して、グラウンド電極
１１に接続される。第１のインダクタＬ１を形成するラ
イン電極の他方端は、図２に示したアンテナ端子ＡＮＴ
に接続される。第２のインダクタＬ２を形成するライン
電極の他方端は、図２に示した送信回路端子Ｔｘに接続
される。第３のインダクタＬ３を形成するライン電極の
他方端は、図２に示した受信回路端子Ｒｘに接続され
る。

【００３６】第３の絶縁層６上には、第３のコンデンサ
Ｃ３のための一方のコンデンサ電極１５が形成される。
この第３のコンデンサＣ３のための他方のコンデンサ電
極は、グラウンド電極１１によって与えられる。

【００３７】第４の絶縁層７上には、第１および第２の
伝送ラインＳＬ１およびＳＬ２の各々のためのライン電
極が形成される。これら第１および第２の伝送ラインＳ
Ｌ１およびＳＬ２は、これらライン電極とグラウンド電
極１１とによってマイクロストリップライン構造を与え
ている。第１の伝送ラインＳＬ１の一方端は、ビアホー
ル１６を介して、第３のコンデンサＣ３のためのコンデ
ンサ電極１５に接続される。

【００３８】第５の絶縁層８上には、第１、第２および
第４のコンデンサＣ１、Ｃ２およびＣ４の各々の一方の
コンデンサ電極１７、１８および１９が形成される。第
１のコンデンサＣ１のためのコンデンサ電極１７は、ビ
アホール２０を介して、第２のインダクタＬ２に接続さ
れる。第２のコンデンサＣ２のためのコンデンサ電極１
８は、ビアホール２１を介して、第１のインダクタＬ１
に接続される。第４のコンデンサＣ４のためのコンデン
サ電極１９は、ビアホール２２を介して、第３のインダ
クタＬ３に接続される。

【００３９】第６の絶縁層９上には、第１、第２および
第４のコンデンサＣ１、Ｃ２およびＣ４の各々のための
他方のコンデンサ電極２３、２４および２５が形成され
る。これらコンデンサ電極２３、２４および２５は、そ
れぞれ、絶縁層９を介して、コンデンサ電極１７、１８
および１９と対向している。

【００４０】第１のコンデンサＣ１のためのコンデンサ
電極２３は、ビアホール２６を介して、第１の伝送ライ
ンＳＬ１に接続される。第２のコンデンサＣ２のための
コンデンサ電極２４は、ビアホール２７を介して、第２
の伝送ラインＳＬ２の一方端に接続される。第４のコン
デンサＣ４のためのコンデンサ電極２５は、ビアホール
２８を介して、第２の伝送ラインＳＬ２の他方端に接続
される。

【００４１】最も上に位置する第７の絶縁層１０上に
は、導電ランド２９、３０、３１、３２、３３、３４お
よび３５がそれぞれ形成される。

【００４２】導電ランド２９には、図２に示した第１の
コントロール端子Ｔ１が接続されるとともに、前述した
ビアホール１６を介して、第１の伝送ラインＳＬ１およ
び第３のコンデンサＣ３のためのコンデンサ電極１５が
接続される。

【００４３】導電ランド３０は、図２に示した第２のコ
ントロール端子Ｔ２に接続される。

【００４４】導電ランド３１には、前述したビアホール
２７を介して、第２のコンデンサＣ２のためのコンデン
サ電極２４および第２の伝送ラインＳＬ２が接続され
る。

【００４５】導電ランド３２は、図２に示したグラウン
ド端子ＧＮＤに接続される。

【００４６】導電ランド３３には、前述したビアホール
２６を介して、第１のコンデンサＣ１のためのコンデン
サ電極２３および第１の伝送ラインＳＬ１が接続され
る。

【００４７】導電ランド３５には、前述したビアホール
２８を介して、第４のコンデンサＣ４のためのコンデン
サ電極２５および第２の伝送ラインＳＬ２が接続され
る。

【００４８】図１に示した第５のコンデンサＣ５、第１
および第２のダイオードＤ１およびＤ２、ならびに抵抗
Ｒは、それぞれ、チップ部品から構成される。図２と図
３との双方を参照すればわかるように、第５のコンデン
サＣ５は、導電ランド３２および３４間を連結するよう
に実装される。また、第１のダイオードＤ１は、導電ラ
ンド３１および３３間を連結するように実装される。ま
た、第２のダイオードＤ２は、導電ランド３４および３
５間を連結するように実装される。また、抵抗Ｒは、導
電ランド３０および３４間を連結するように実装され
る。

【００４９】このようにして、高周波スイッチ部品１
は、図１に示した回路構成を与えている。この高周波ス
イッチ部品１において、図２によく示されているよう
に、送信回路端子Ｔｘと受信回路端子Ｒｘとアンテナ端
子ＡＮＴとグラウンド端子ＧＮＤと第１のダイオードＤ
１と第２のダイオードＤ２と第５のコンデンサＣ５と抵
抗Ｒとが、多層回路基板２の表面上に設けられている。
また、送信回路端子Ｔｘおよび受信回路端子Ｒｘとアン
テナ端子ＡＮＴとを接続する信号ライン３の少なくとも
一部は、多層回路基板２の内部に設けられている。ま
た、第１ないし第３のインダクタＬ１ないしＬ３は、多
層回路基板２の内部に設けられるライン電極によって与
えられている。

【００５０】以上、この発明を、実施した実施形態に関
連して説明したが、この発明の範囲内において、その
他、種々の変形例が可能である。

【００５１】たとえば、図示した実施形態では、第１な
いし第３のインダクタＬ１ないしＬ３は、多層回路基板
２の内部に設けられるライン電極によって与えられた
が、これらインダクタＬ１ないしＬ３の少なくとも１つ
が、チップ部品の形態とされ、多層回路基板２の表面上
に実装されてもよい。このことは、多層回路基板２の内
部に設けられた、第１ないし第４のコンデンサＣ１ない
しＣ４等についても言えることである。また、逆に、チ
ップ部品として構成された第５のコンデンサＣ５および
／または抵抗Ｒを、多層回路基板２の内部に設けるよう
にしてもよい。

【００５２】また、図示の実施形態では、アンテナ端子
ＡＮＴ、送信回路端子Ｔｘおよび受信回路端子Ｒｘの各
々に関連して、第１ないし第３のインダクタＬ１ないし
Ｌ３が設けられたが、これら３つのインダクタＬ１ない
しＬ３のいくつかが省略されてもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、高周
波スイッチ部品において、信号ラインとグラウンド端子
との間に、ノイズ除去のためのインダクタが挿入される
ので、信号ライン上の高周波信号に含まれるノイズ成分
を、インダクタを通して、グラウンド端子へと流すこと
ができる。そのため、たとえば静電サージのようなノイ
ズを低減することができ、たとえば静電サージによる高
周波回路へのダメージを効果的に低減することができ
る。

【００５４】また、このようなノイズ除去のためのイン
ダクタは、高周波スイッチ部品に備える多層回路基板の
表面上または内部に設けられるので、この高周波スイッ
チ部品を実装するために必要な面積を、インダクタのた
めに増大させることを防止できるとともに、別のノイズ
対策用部品を用いる場合に比べて、高周波スイッチ部品
を含む高周波回路を構成するための配線基板が与えなけ
ればならない実装面積を小さくすることができ、かつコ
ストダウンを図ることができる。

【００５５】この発明において、ノイズ除去のためのイ
ンダクタが、多層回路基板の内部に設けられるライン電
極によって与えられるようにすると、高周波スイッチ部
品自身の小型化を図ることができる。

【００５６】また、この発明において、インダクタが、
信号ラインの、アンテナ端子に接続される部分とグラウ
ンド端子との間に挿入されると、アンテナから侵入する
静電サージに対して効果的に作用し、このような静電サ
ージによる高周波スイッチへのダメージを低減すること
ができるとともに、後段の回路へのダメージを低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態による高周波スイッチ部
品１に備える回路構成を示す回路図である。

【図２】図１に示した回路構成を備える高周波スイッチ
部品１の外観を示す斜視図である。

【図３】図２に示した多層回路基板２を分解して示す斜
視図である。

【符号の説明】

１高周波スイッチ部品２多層回路基板３信号ライン４〜１０絶縁層１１グラウンド電極１２〜１４，１６，２０〜２２，２６〜２８ビアホー
ル１５，１７〜１９，２３〜２５コンデンサ電極２９〜３５導電ランドＴｘ送信回路端子Ｒｘ受信回路端子ＡＮＴアンテナ端子ＧＮＤグラウンド端子Ｃ１〜Ｃ５コンデンサＤ１第１のダイオードＤ２第２のダイオードＳＬ１第１の伝送ラインＳＬ２第２の伝送ラインＲ抵抗Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３インダクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者降谷孝治京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者渡辺貴洋京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者上嶋孝紀京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者中島規巨京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内Ｆターム(参考） 5J012 BA02 5K011 AA06 AA16 DA02 DA22 DA27 KA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信回路および受信回路とアンテナとの
間に接続され、前記送信回路と前記アンテナとが接続さ
れた状態と前記受信回路と前記アンテナとが接続された
状態とに切り換えるために用いられる、高周波スイッチ
部品であって、多層回路基板を備え、前記多層回路基板に関連して、前記送信回路への接続のための送信回路端子と、前記受信回路への接続のための受信回路端子と、前記アンテナへの接続のためのアンテナ端子と、グラウンド端子と、前記送信回路端子側にアノードが接続されかつ前記アン
テナ端子側にカソードが接続される第１のダイオード
と、前記受信回路端子側にアノードが接続されかつ前記グラ
ウンド端子側にカソードが接続される第２のダイオード
と、前記第１のダイオードを介して前記送信回路端子および
前記受信回路端子と前記アンテナ端子とを接続する信号
ラインと、前記信号ラインと前記グラウンド端子との間に挿入され
る、ノイズ除去のためのインダクタとを含む回路が構成
され、前記送信回路端子と前記受信回路端子と前記アンテナ端
子と前記グラウンド端子と前記第１のダイオードと前記
第２のダイオードとが前記多層回路基板の表面上に設け
られ、前記信号ラインの少なくとも一部が前記多層回路基板の
内部に設けられ、前記インダクタが前記多層回路基板の表面上または内部
に設けられる、高周波スイッチ部品。
【請求項２】前記インダクタは、前記多層回路基板の
内部に設けられるライン電極によって与えられる、請求
項１に記載の高周波スイッチ部品。
【請求項３】前記インダクタは、前記信号ラインの、
前記アンテナ端子に接続される部分と前記グラウンド端
子との間に挿入される、請求項１または２に記載の高周
波スイッチ部品。