JP2002510925A - アンテナスイッチ - Google Patents
アンテナスイッチInfo
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- H—ELECTRICITY
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Abstract
Description
増幅器手段と共に切り換え手段を備えた統合アンテナスイッチに関するものであ
る。
から多大な努力が払われている。
に対する要求も同時に増加する。その結果、携帯電話の狭いスペースに、ますま
す多くのコンポーネントを組み込まなければならない。また、コンポーネント数
が増加すると電気的損失も増加する。
種のアンテナスイッチがすべての移動電話に設けられている。従来のアンテナス
イッチ段は2つの別々のサブステップあるいはコンポーネントに分割される。第
1段は後続の切り換えステップに接続される増幅器段である。図1は増幅器コン
ポーネントおよび切り換えコンポーネントを有する従来のシングルバンド・アン
テナスイッチを示しており、各コンポーネントに含まれるインダクタ、PINダ
イオード、コンデンサ、フィルタなどの個別部品は、スイッチにおける損失の原
因となる。もう1つの信号路を備えているデュアルバンドシステムでは、これが
特に顕著に表れる。
関する上記問題を軽減させる改良型アンテナスイッチを提供する。
および切り換え手段の両方を備えた統合アンテナスイッチ・コンポーネントによ
って達成される。
ンピーダンス手段としてマイクロストリップを使用して、スイッチの他のコンポ
ーネントが適切に調整される。
源から給電され、インダクタ、コンデンサなどの部品はアンテナスイッチの機能
に不要になるので省略される。
ために、ダイプレクサなどの周波数帯選択手段を介して両方の信号路はアンテナ
に接続される。
スフィルタを挿入することによって、更に部品数は減少する。
信号の漏洩を防止するように設計される。同様に、低域信号路は低域信号を通過
させ、低域信号路への高域信号の漏洩を防止する。
失が減少することである。
って以下に好ましい実施例の詳細説明を行う。
段2を有する従来のシングルバンド・アンテナスイッチを示しており、図におい
て2つのコンポーネント1、2は破線3によって区画されている。そして、2つ
のコンポーネント1、2は第1、第2接続点A、Bで相互に接続されている。
1端子に接続される。インダクタ5の第2端子は第1のコンデンサ6の第1の端
子に接続され、このコンデンサの第2端子は接地される。第1のバイパスコンデ
ンサ7によって増幅器手段からの出力が形成される。また、図1で示されるよう
に増幅器4には、高い値をもつ第1のインダクタ8を通して電圧Vsが供給され
る。
ように極端な小出力送信時に電源を切断するための分離手段9、例えばPINダ
イオードを有する。受信分離手段9の出力端子は第2のバイパスコンデンサ10
の第1端子に接続され、その第2端子はローパスフィルタ12を通してアンテナ
11に接続される。第2のバイパスコンデンサ10は、アンテナの放出(dis
charge)からスイッチおよび増幅器を保護するために設けられる。第2の
バイパスコンデンサ10の第1端子には、例えば帯域波長の1/4のマイクロス
トリップ13が接続される。
設けられる。DC切り換え手段の一端は接地され、他端は第3のバイパスコンデ
ンサ15を介して接地される。第3のバイパスコンデンサ15とDC切り換え手
段14の接続点に、第2のPINダイオード16の出力が接続され、そのPIN
ダイオードの入力端子はマイクロストリップ13に接続される。
換えられ、第1、第2のPINダイオード9、16はオフ状態になって高インピ
ーダンスを示す。図2は、アンテナ11、ローパスフィルタ12、コンデンサ1
0、アンテナスイッチを備えた電話の受信入力端子に接続されるマイクロストリ
ップ13を有する受信路の等価回路が示される。ローパスフィルタ12は高調波
周波数減衰用、コンデンサ10は無線周波数信号を通さないためのバイパスコン
デンサ、マイクロストリップ13は50オーム伝送線路である。
ある。送信路は、電力増幅器4、インダクタ5、コンデンサ6、バイパスコンデ
ンサ1、PINダイオード9、バイパスコンデンサ10、ローパスフィルタ12
、アンテナ11を有する。このモードでは、PINダイオード9、16は短絡し
ていて、PINダイオード・パッケージ中のボンディング・ワイヤがまだ残って
いるので、PINダイオード16のパッケージ中のボンディング・ワイヤのイン
ダクタンスとコンデンサ15とによってシリーズ共振が得られる。マイクロスト
リップ13が1/4波長であるとき、受信入力端子の低インピーダンスは送信信
号に対して高インピーダンスを示すように変わる。したがって、送信路は図3で
示される等価回路に似ている。
2に含まれる高い値をもつ第2のインダクタ17と同様に、RF信号の減衰を防
ぐために使用されるRFチョークである。電力増幅器4の出力はGSMで例えば
2Wである。インダクタ5およびコンデンサ6はインピーダンス整合用部品であ
る。また、コンデンサ7はバイパスコンデンサである。送信モードでは、PIN
ダイオード9は、図1で示されるDC切り換え手段14およびマイクロストリッ
プ13を通してバイアスされる。そして、PINダイオード9はほとんど短絡回
路として働く。また、コンデンサ10はバイパスコンデンサであり、ローパスフ
ィルタ12は高調波周波数を減衰させる。
ト1および切り換えコンポーネント2は、相互に接続された2つの個別コンポー
ネントである。それに対して、本発明によるアンテナスイッチは図4で示される
ように、各信号路に増幅器手段および切り換え手段の両方を有する統合アンテナ
スイッチである。
おり、この統合アンテナスイッチは、ダイプレクサ18などの周波数選択手段を
通して相互接続された2つの単一信号路を有し、各信号路には増幅器手段および
切り換え手段の両方が設けられる。図4における上側は高域信号路、下側は低域
信号路である。
、その出力端子は第1のインダクタ5の第1の端子に接続される。インダクタ5
の第2端子は第1のコンデンサ6の第1端子に接続され、そのコンデンサの第2
端子は接地される。また、高い値をもつ第1のインダクタ8を介して増幅器4に
電源電圧Vsが供給される。
離手段9に接続される。受信分離手段9の出力端子は第2のバイパスコンデンサ
10の第1端子に接続され、そのバイパスコンデンサの第2端子はローパスフィ
ルタ12に接続され、ローパスフィルタはダイプレクサ18を通してアンテナ1
1に接続される。第2のバイパスコンデンサ10の第1端子には、マイクロスト
リップ13、例えば高域で1/4波長のマイクロストリップが接続される。
にDCの切り換え手段14が設けられる。DC切り換え手段は一端で接地され、
他端で第3のバイパスコンデンサ15を介して接地される。第3のバイパスコン
デンサ15とDC切り換え手段14の接続点に、第2のPINダイオード16の
出力が接続され、PINダイオードの入力端子はマイクロストリップ13に接続
される。
ッチの場合と同様に、DCスイッチ14がセット、オン、オフのいずれであるか
によって変わる。しかし、本発明のこの実施例では、電力増幅器4と同じDC電
源Vsが供給される。これは、切り換え手段の出力側にバイパスコンデンサ7を
設け、チョークインダクタ17を介してアンテナスイッチPINダイオード9、
16にDC電源を供給する図1の従来技術による解決策と比較して、所要部品数
が減少し、コンパクトな解決策である。
第1端子に接続される。前記インダクタ5’の第2端子は第2のコンデンサ6’
の第1端子に接続され、第2のコンデンサの第2端子は接地される。また、高い
値をもつ第3のインダクタ8’を介して、高域信号路と同じ電源電圧Vsが増幅
器4’に供給される。
段9’に接続される。受信分離手段9’の出力端子は第4のバイパスコンデンサ
10’の第1端子に接続され、そのバイパスコンデンサの第2端子に第2のロー
パスフィルタ12’が接続され、ローパスフィルタはダイプレクサ18を介して
アンテナ11に接続される。第2のバイパスコンデンサ10の第1端子には、マ
イクロストリップ13、例えば高域で1/4波長のマイクロストリップが接続さ
れる。
えるために第2のDC切り換え手段14’のが設けられる。DC切り換え手段1
4’の一端で接地され、他端で第5のバイパスコンデンサ15’を介して接地さ
れる。バイパスコンデンサ15’とDC切り換え手段14’の接続点に、第4の
PINダイオード16’の出力が接続され、そのPINダイオードの入力端子は
マイクロストリップ13’に接続される。
に示される。ダイプレクサ18は、高域手段あるいは信号路19と、低域手段あ
るいは信号路20を備えている。高域手段には第3のインダクタ21が含まれ、
そのインダクタと第3のコンデンサ22が直列に接続されて、例えば1800M
Hzの高域信号だけを通す直列共振回路が形成される。同様に、低域手段20に
は第4のインダクタ23が含まれ、そのインダクタと第4のコンデンサ24で直
列共振回路が形成される。低域信号が高域信号路19に漏洩するのを防ぐために
、コンデンサ22にインダクタ25が並列接続される。高域信号が低域信号路2
0に漏洩するのを防ぐために、第5のコンデンサ26にインダクタ22が並列接
続される。
る。したがって、インダクタ5、5’、コンデンサ6、6’と増幅器4、4’の
出力トランジスタ(図示せず)を合わせた状態で見かけ上の高インピーダンスが
得られるように、インダクタ、コンデンサを選択することにより、電話の受信モ
ードにおける受信信号への影響が避けられる。これは、出力トランジスタの短絡
によって達成される。その時、電力増幅器4、4’の出力は低いインピーダンス
になり、ほとんど短絡状態である。この場合、もちろん電源Vsも切断する必要
がある。キャリア周波数で、インダクタ5、5’およびコンデンサ6、6’は、
ほぼ並列共振状態になる。
に、微同調用の第2のマイクロストリップ27、27’を設けて、受信信号減衰
に対する電力増幅器4、4’から影響を最小限にする。しかし、キャリア周波数
でインダクタ5、5’とコンデンサ6、6’が並列共振になるならば、マイクロ
ストリップ27、27’は不要である。
よび第1のインダクタ5、5’が正確に共振状態でない場合に、第1のマイクロ
ストリップ13、13’およびDC切り換え手段14、15、16、14’、1
5’、16’に第1の整合インピーダンスを接続することにより、第1のコンデ
ンサ6、6’および第1のインダクタ5、5’に向かって「見た」ときと同じイ
ンピーダンス値を形成することができる。
ンスの代わりに第2の整合インピーダンスを第1のマイクロストリップ13、1
3’およびDC切り換え手段14、15、16、14’、15’、16’に接続
することにより、第1のコンデンサ6、6’および前記第1のインダクタ5、5
’に向かって「見た」ときと同じインピーダンス値を形成することができる。
減衰に対する電力増幅器4、4’から影響を最小限にすることができる。
おけるフィルタ構成のコンポーネント値として機能している。
ナスイッチを提供する。以上は、特定の実施例とその代替実施例にしたがった発
明の記述であるが、当業者にとって明らかなように、その他の代替例、修正、変
化も可能である。
図6のデュアルバンド・アンテナスイッチ構成におけるローパスフィルタ12、
12’を省略し、別のローパスフィルタ28をダイプレクサ18とアンテナ11
の間に配置することにより、高域、低域の両方で高調波を減衰させることができ
る。
本発明によるデュアルバンド・アンテナスイッチの実施例。
Claims (8)
- 【請求項1】 増幅器手段(1)および切り換え手段(2)を含む少なくと
も1つの信号路を有し、前記増幅器手段(1)は、接地された第1のコンデンサ
(6、6’)に接続されると共に第1のインダクタ(5、5’)に接続された増
幅器(4、4’)を含み、前記増幅器(4、4’)にチョークインダクタ(8、
8’)を介して電圧(Vs)が供給され、前記切り換え手段(2)には、ローパ
スフィルタ(12、12’)を介してアンテナ(11)に接続されたバイパスコ
ンデンサ(10、10’)に接続された受信分離手段(9、9’)と、前記バイ
パスコンデンサ(10、10’)およびDC切り換え手段(14、15、16、
14’、15’、16’)に接続された第1のマイクロストリップ(13、13
’)とを備えたアンテナスイッチにおいて、前記受信分離手段を信号線とし、前
記増幅器(4、4’)の短絡した出力トランジスタと共に前記第1のインダクタ
(5、5’)および前記第1のコンデンサ(6、6’)が受信モード時に高イン
ピーダンスを形成し、これによって、受信モードにおける受信信号への影響を排
除されることを特徴とするアンテナスイッチ。 - 【請求項2】 増幅器手段(1)および切り換え手段(2)を含む少なくと
も1つの信号路を有し、前記増幅器手段(1)は増幅器(4、4’)を含み、前
記増幅器の出力端子は第1のインダクタ(5、5’)の第1端子に接続され、前
記第1のインダクタの第2端子は第1のコンデンサ(6、6’)の第1端子に接
続され、前記第1のコンデンサ(6、6’)の第2端子は接地され、前記増幅器
(4、4’)はチョークインダクタ(8、8’)を介して電圧が供給され、前記
切り換え手段は、受信分離手段(9、9’)を有し、その出力端子はバイパスコ
ンデンサ(10、10’)の1つの端子に接続され、かつローパスフィルタ(1
2、12’)を介してアンテナ(11)に接続され、第1のマイクロストリップ
を有し、この入力端子は前記バイパスコンデンサ(10、10’)の第1端子に
接続され、その出力端子はDC切り換え手段(14、15、16、14’、15
’、16’)に接続された、アンテナスイッチにおいて、前記受信分離手段を信
号線とし、前記第1のインダクタ(5、5’)と前記増幅器(4、4’)の短絡
した出力トランジスタと共に前記第1のコンデンサ(6、6’)が受信モード時
に高インピーダンスを形成し、受信モードにおける受信信号への影響を排除する
ことを特徴とするアンテナスイッチ。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のマルチバンド・アンテナスイッチに
おいて、第1のマイクロストリップ(13、13’)およびDC切り換え手段(
14、15、16、14’15’16’)に第1の整合インピーダンスを接続す
ることにより、前記第1のコンデンサ(6、6’)および前記第1のインダクタ
(5、5’)に向かって「見た」ときと同じインピーダンス値が形成されること
を特徴とするアンテナスイッチ。 - 【請求項4】 増幅器手段(1)および切り換え手段(2)を含む少なくと
も1つの信号路を有し、前記増幅器手段(1)は、接地された第1のコンデンサ
(6、6’)に接続されると共に第1のインダクタ(5、5’)に接続された増
幅器(4、4’)を含み、前記増幅器(4、4’)はチョークインダクタ(8、
8’)を介して電圧(Vs)が供給され、前記切り換え手段は、受信分離手段(
9,9’)を有し、これはバイパスコンデンサ(10、10’)に接続されかつ
ローパスフィルタ(12、12’)を介してアンテナ(11)に接続され、第1
のマイクロストリップ(13、13’)が前記バイパスコンデンサ(10、10
’)とDC切り換え手段(14、15、16、14’、15’、16’)に接続
された、アンテナスイッチにおいて、前記第1のマイクロストリップ(13、1
3’)およびDC切り換え手段(14、15、16、14’15’16’)に接
続された第2の整合インピーダンスは、前記第1のコンデンサ(6、6’)およ
び前記第1のインダクタ(5、5’)に向かって「見た」ときと同じインピーダ
ンス値であることを特徴とするアンテナスイッチ。 - 【請求項5】 増幅器手段(1)および切り換え手段(2)を含む少なくと
も1つの信号路を有し、前記増幅器手段(1)は増幅器(4、4’)を含み、前
記増幅器の出力端子に第1のインダクタ(5、5’)の第1端子が接続され、そ
の第1のインダクタの第2端子に第1のコンデンサ(6、6’)の第1端子が接
続され、その第1のコンデンサ(6、6’)の第2端子が接地され、前記増幅器
(4、4’)にチョークインダクタ(8、8’)を介して電源電圧が供給され、
前記切り換え手段は、受信分離手段(9、9’)を有し、この出力端子はバイパ
スコンデンサ(10、10’)の1つの端子に接続され、かつローパスフィルタ
(12、12’)を介してアンテナ(11)に接続され、第1のマイクロストリ
ップ(13、13’)を有し、この入力端子は前記バイパスコンデンサ(10、
10’)の第1端子に接続され、この出力端子はDC切り換え手段(14、15
、16、14’、15’、16’)に接続された、アンテナスイッチにおいて、
前記第1のマイクロストリップ(13、13’)およびDC切り換え手段(14
、15、16、14’15’16’)に接続された第2の整合インピーダンスは
、前記第1のコンデンサ(6、6’)および前記第1のインダクタ(5、5’)
に向かって「見た」ときと同じインピーダンス値であることを特徴とするアンテ
ナスイッチ。 - 【請求項6】 前記請求項のいずれかに記載のアンテナスイッチにおいて、
前記受信分離手段が、微同調用に前記第1のインダクタ(5、5’)に接続され
た第2のマイクロストリップ(27、27’)であることを特徴とするアンテナ
スイッチ。 - 【請求項7】 前記請求項のいずれかに記載のアンテナスイッチにおいて、
高域手段(19)および低域手段(20)を含む周波数帯選択手段(18)を介
して2つの信号路がアンテナに接続され、前記高域手段は、高域信号を通すよう
にアンテナ(11)に接続された第3のコンデンサ(22)に直列接続された第
3のインダクタ(21)と、低域信号を阻止するように前記第3のインダクタ(
21)および前記第3のコンデンサ(22)に並列接続された第5のインダクタ
(25)とを有し、前記低域手段(20)は、低域信号を通すようにアンテナ(
11)に接続された第4のコンデンサ(24)に直列接続された第4のインダク
タ(23)と、低域信号を阻止するように前記第4インダクタ(23)および前
記第4コンデンサ(24)に並列接続された第5のコンデンサ(26)とを含む
ことを特徴とするアンテナスイッチ(図5)。 - 【請求項8】 前記請求項のいずれかに記載のアンテナスイッチにおいて、
前記周波数帯選択手段(18)と前記アンテナ(11)の間に前記ローパスフィ
ルタが接続されることを特徴とするアンテナスイッチ(図7)。
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