JP2003318715A

JP2003318715A - 高周波スイッチ回路及び通信機器

Info

Publication number: JP2003318715A
Application number: JP2002118748A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Fujino; 裕章藤野
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2003-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】アイソレーションの広帯域化が可能であると
共に、製造バラツキを吸収して良品率の向上を実現する
ことができる高周波スイッチ回路と、この高周波スイッ
チ回路が組み込まれた通信機器とを提供する。【解決手段】本発明にかかる高周波スイッチ回路は、
第２のスイッチ素子５とアースＥとの間に存在する第１
のインダクタンス成分Ｌ１に対して第１の共振周波数ｆ
１で直列共振する第１の容量素子Ｃ１が挿入された第１
の直列共振回路６と、第２のインダクタンス成分Ｌ２と
第２の共振周波数ｆ２で直列共振する第２の容量素子Ｃ
２からなる第２の直列共振回路８の１または２以上と
を、第２のスイッチ素子５とアースＥとの間に並列接続
したものであり、第２の共振周波数ｆ２は第１の共振周
波数ｆ１と異なっている。

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回路
及び通信機器にかかり、特には、高周波スイッチ回路の
アイソレーション特性を改善するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信用などの通信機器に組み込んで
使用される高周波スイッチ回路のうちには、特開平１０
−１３２０４号公報や特開平１０−３３６０００号公報
で開示されたものがあり、例えば、特開平１０−１３２
０４号公報で開示された高周波スイッチ回路は図１２で
示すような構成を有している。すなわち、この高周波ス
イッチ回路は、入出力線路１の入力端子２及び出力端子
３間に接続された第１のスイッチ素子であるスルースイ
ッチ素子４と、入出力線路１及びアースＥ間に接続され
てスルースイッチ素子４が非導通状態の際に導通状態と
なる第２のスイッチ素子としてのシャントスイッチ素子
５とを備えている。

【０００３】そして、高周波スイッチ回路においては、
その入出力線路１を導通状態とする場合、つまり、入力
端子２及び出力端子３間を導通状態とする場合には、ス
ルースイッチ素子４を導通状態とし、かつ、シャントス
イッチ素子５を非導通状態とすることが実行される。ま
た、入出力線路１を非導通状態とする場合には、スルー
スイッチ素子４を非導通状態としたうえ、シャントスイ
ッチ素子５を導通状態とすることが実行される。

【０００４】すなわち、シャントスイッチ素子５は、非
導通状態となったスルースイッチ素子４から漏れ出して
くる高周波信号をアースＥへと流すことによって入力端
子２及び出力端子３間のアイソレーションを向上させる
機能を果たしている。なお、高周波スイッチ回路が半導
体素子である場合におけるスルースイッチ素子２及びシ
ャントスイッチ素子３のそれぞれは電界効果トランジス
タ（ＦＥＴ）であり、スルーＦＥＴ及びシャントＦＥＴ
と称される。

【０００５】さらに、シャントスイッチ素子５とアース
Ｅとの間には、シャントスイッチ素子５及びアースＥ間
に存在するインダクタンス成分Ｌに対して直列共振する
容量素子、いわゆるキャパシタＣが挿入された直列共振
回路６が接続されている。なお、ここでのインダクタン
ス成分Ｌは、シャントスイッチ素子５及びアースＥ間を
連結しているＩＣチップのボンディングワイヤやパッケ
ージリードなどが存在する限りは寄生的に発生し、その
発生を避けることができないものである。

【０００６】ところで、高周波スイッチ回路の主要特性
である非導通時の遮断特性（アイソレーション）を改善
するには、シャントスイッチ素子５が導通状態の時、シ
ャントスイッチ素子５及びアースＥ間におけるインピー
ダンス、つまり、シャントスイッチ素子５やボンディン
グワイヤ、パッケージリードなどのインピーダンスを低
減することが必要となる。従って、高周波スイッチ回路
では、シャントスイッチ素子５とアースＥの間にキャパ
シタＣを挿入し、このキャパシタＣでシャントスイッチ
素子５やボンディングワイヤ、パッケージリードなどの
インダクタンス成分Ｌを所定の共振周波数ｆで直列共振
させることとし、入出力線路１からシャントスイッチ素
子５をみた状態でのインピーダンスを低くしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の構成とされた高周波スイッチ回路においては、次の
ような不都合が生じる。すなわち、この高周波スイッチ
回路は、シャントスイッチ素子５とアースＥとの相互間
に存在するインダクタンス成分Ｌに対して所定の共振周
波数ｆで直列共振する容量素子であるキャパシタＣが挿
入された直列共振回路６をシャントスイッチ素子５及び
アースＥ間に接続しているに過ぎない。

【０００８】そのため、従来の高周波スイッチ回路で
は、インダクタンス成分ＬとキャパシタＣとの直列共振
条件に基づいて定まる共振周波数ｆ付近の狭い周波数帯
域に対してのみ高いアイソレーションを確保できるに留
まり、広い周波数帯域にわたって高いアイソレーション
を実現することは困難となる。また、このような高周波
スイッチ回路にあっては、インダクタンス成分Ｌを構成
するボンディングワイヤやパッケージリードなどの製造
バラツキ、さらには、キャパシタＣの製造バラツキが存
在するため、アイソレーションの周波数特性が変動する
ことも起こる。

【０００９】一方、近年の無線通信システムにおいて
は、その端末機器である１つの通信機器でもって複数の
システムを利用することが多くなり、１つの高周波スイ
ッチ回路のみでも複数の周波数に対応可能であることが
要望されている。ところが、従来の構成とされた高周波
スイッチ回路である限りは、たった１つの共振周波数ｆ
しか存在しないため、互いに離れた２つの共振周波数、
例えば、２．４ＧＨｚと５．２ＧＨｚというような２つ
の共振周波数ｆ１，ｆ２を必要とする無線通信システム
をカバーすることはできないのが現状である。

【００１０】本発明はこれらの不都合に鑑みて創案され
たものであり、アイソレーションの広帯域化が可能であ
ると共に、製造バラツキを吸収して良品率の向上を実現
することができる高周波スイッチ回路と、このような高
周波スイッチ回路が組み込まれた通信機器とを提供する
ことを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
高周波スイッチ回路は、入出力線路の入力端子及び出力
端子間に接続された第１のスイッチ素子と、入出力線路
及びアース間に接続されて第１のスイッチ素子が非導通
状態の際に導通状態となる第２のスイッチ素子と、この
第２のスイッチ素子とアースとの間に存在する第１のイ
ンダクタンス成分に対して第１の共振周波数で直列共振
する第１の容量素子が挿入されたうえで第２のスイッチ
素子とアースとの間に接続された第１の直列共振回路と
を備えている。そして、この際における第２のスイッチ
素子とアースとの間には、第２のインダクタンス成分と
第２の共振周波数で直列共振する第２の容量素子からな
る第２の直列共振回路の１または２以上を第１の直列共
振回路もしくは第１の容量素子と並列に接続しており、
第２の共振周波数は第１の共振周波数と異なっているこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項１の発明にかかる高周波スイッチ回
路では、共振周波数が互いに異なる複数の直列共振回
路、つまり、第１及び第２の直列共振回路を第２のスイ
ッチ素子とアースとの間で並列に接続することが行われ
ている。従って、これらの直列共振回路における共振周
波数同士の差を小さく設定しておけば、広い周波数帯域
にわたって高いアイソレーションを実現することが可能
となる。

【００１３】また、アイソレーションの広帯域化が実現
されている場合には、容量素子やボンディングワイヤ、
パッケージリードなどの製造バラツキに起因して発生す
る周波数ずれの許容範囲が拡がるため、良品率が向上す
ることになる。さらに、複数の直列共振回路における共
振周波数同士の差を大きく設定している際には複数の周
波数に対応可能となり、１つの高周波スイッチ回路で複
数の無線通信システムをカバーすることが可能となる。

【００１４】請求項２の発明にかかる高周波スイッチ回
路は請求項１に記載したものであって、第２の直列共振
回路は第２のスイッチ素子と直列に接続された抵抗素子
を介して第１の直列共振回路もしくは第１の容量素子と
並列に接続されていることを特徴とする。このような構
成では、第２の直列共振回路が抵抗素子を介したうえで
第２のスイッチ素子と接続されているので、広帯域化さ
れたアイソレーションの周波数特性を滑らかとすること
が可能となる。

【００１５】請求項３の発明にかかる高周波スイッチ回
路は請求項１または請求項２に記載した高周波スイッチ
回路の複数が組み合わされてなる１入力多出力型または
多入力多出力型の高周波スイッチ回路であって、第２の
直列共振回路の１つ以上は共用されていることを特徴と
する。この構成であれば、１入力多出力型または多入力
多出力型であるにも拘わらず、第２の直列共振回路の１
つ以上が共用されているので、複数の高周波スイッチ回
路同士をただ単純に組み合わせた場合と比べて全体構成
を簡素化することが可能となる。

【００１６】請求項４の発明にかかる高周波スイッチ回
路は請求項１〜請求項３のいずれかに記載したものであ
り、第１及び第２のスイッチ素子は電界効果トランジス
タであることを特徴としている。この際における高周波
スイッチ回路は半導体素子であり、その全体構成が極め
て小型化される。なお、この場合においては、インダク
タンス成分及び容量素子をも半導体素子に組み込んでお
くことが好ましい。

【００１７】請求項５の発明にかかる通信機器は、請求
項１〜請求項４のいずれかに記載した高周波スイッチ回
路を組み込んで構成されていることを特徴とする。この
ような通信機器であれば、複数の無線通信システムを利
用することが可能であり、複数の無線通信システムをカ
バーすることが容易になる。

【００１８】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は実施の形
態１にかかる高周波スイッチ回路の構成を示す回路図、
図２は高周波スイッチ回路のスイッチ素子をＦＥＴとし
た場合の構成を示す回路図であり、図３はその変形例に
かかる高周波スイッチ回路の構成を示す回路図である。
そして、図４は高周波スイッチ回路における第１及び第
２の共振周波数ｆ１，ｆ２の差を小さく設定した場合の
シミュレーション結果を示す説明図であり、図５は第１
及び第２の共振周波数ｆ１，ｆ２の差を大きく設定した
場合のシミュレーション結果を示す説明図である。な
お、実施の形態１にかかる高周波スイッチ回路はＳＰＳ
Ｔ（Single Pole Single Through，１対１）といわれる
ものであり、図１〜図３において図１２と互いに同一も
しくは相当する部品、部分には同一符号を付している。

【００１９】実施の形態１にかかる高周波スイッチ回路
は、図１で示すように、入出力線路１の入力端子２及び
出力端子３間に接続された第１のスイッチ素子であるス
ルースイッチ素子４と、入出力線路１及びアースＥ間に
接続されてスルースイッチ素子４が非導通状態の際に導
通状態となる第２のスイッチ素子としてのシャントスイ
ッチ素子５とを備えている。そして、この高周波スイッ
チ回路におけるシャントスイッチ素子５とアースＥとの
間には、シャントスイッチ素子５とアースＥとの間に存
在する第１のインダクタンス成分Ｌ１に対して第１の共
振周波数ｆ１で直列共振する第１の容量素子であるキャ
パシタＣ１が挿入された第１の直列共振回路６が設けら
れている。

【００２０】また、シャントスイッチ素子５及びアース
Ｅ間には、第２のインダクタンス成分Ｌ２と第２の共振
周波数ｆ２で直列共振する第２の容量素子であるキャパ
シタＣ２からなる第２の直列共振回路８が設けられてお
り、この第２の直列共振回路８は第１の直列共振回路６
と並列に接続されている。さらに、このとき、第２の直
列共振回路８を構成する部品の素子定数は、第２の共振
周波数ｆ２が第１の共振周波数ｆ１と異なるよう予め調
整されている。

【００２１】なお、ここでの第２のインダクタンス成分
Ｌ２は、スイッチ素子５及びアースＥ間にキャパシタＣ
２を配設する必要上、パッケージリードなどが存在する
結果として寄生的に発生するものを含む。また、この
際、第１及び第２の直列共振回路６，８それぞれを構成
している第１及び第２のインダクタンス成分Ｌ１，Ｌ２
と第１及び第２のキャパシタＣ１，Ｃ２の各々同士は直
列に接続されていればよく、これらの接続順序が特定さ
れないことは勿論である。さらに、本実施の形態を示す
図１では、第２の直列共振回路８を１つだけ第１の直列
共振回路６と並列に接続しているが、共振周波数ｆの異
なる２つ以上の第２の直列共振回路８を第１の直列共振
回路６と並列に接続することも可能である。

【００２２】一方、図２で示しているように、本実施の
形態におけるスルースイッチ素子４及びシャントスイッ
チ素子５のそれぞれが電界効果トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）、いわゆるスルーＦＥＴ及びシャントＦＥＴであっ
てもよいことは勿論であり、このような場合の高周波ス
イッチ回路は半導体素子であることとなる。そして、高
周波スイッチ回路が半導体素子によって作製される場合
のキャパシタＣ１，Ｃ２は半導体素子に内蔵されていて
も外部部品であってもよい。

【００２３】また、インダクタンス成分Ｌ１，Ｌ２につ
いても、ボンディングワイヤやパッケージリードなどを
含む他、半導体素子に内蔵されたインダクタや外部部品
であるインダクタを使用することが可能である。なお、
高周波スイッチ回路が半導体素子である場合におけるス
ルースイッチ素子４及びシャントスイッチ素子５は多段
化されたＦＥＴであってもよく、これらのスルーＦＥＴ
４及びシャントＦＥＴ５は抵抗素子９を介して直列に接
続された切り換え動作用端子１０によって切り換え動作
させられる構成となっている。

【００２４】さらにまた、図１及び図２の回路構成で
は、第２の直列共振回路８を第１の直列共振回路６と並
列に接続するとしているが、このような構成に限定され
ないことは勿論である。すなわち、例えば、図３で変形
例を示すように、第１の直列共振回路６における第１の
インダクタンス成分Ｌ１と第１の容量素子Ｃ１との接続
順序を入れ替えたうえ、第２の直列共振回路８を第１の
容量素子Ｃ１と並列に接続してもよい。

【００２５】実施の形態１にかかる高周波スイッチ回路
では、第１の共振周波数ｆ１で直列共振する第１の直列
共振回路６と、第１の共振周波数ｆ１とは異なる第２の
共振周波数ｆ２で直列共振する第２の直列共振回路８と
を、シャントスイッチ素子５とアースＥとの間に並列し
て接続することが行われている。そこで、これらの直列
共振回路６，８における共振周波数ｆ１，ｆ２同士の差
を小さく設定しておけば、図４でシミュレーション結果
を示すようなアイソレーションの広帯域化が実現可能と
なる。

【００２６】すなわち、このシミュレーションにおいて
は、高周波スイッチ回路が半導体素子であり、スルーＦ
ＥＴ４及びシャントＦＥＴ５のゲート幅が共に１ｍｍで
あるとし、スルーＦＥＴ４のオフ容量が０．２５ｐＦで
あるとしたうえでシャントＦＥＴ５のオン抵抗を３Ωと
する。そこで、例えば、アイソレーションが５．２ＧＨ
ｚ帯で最適となるように調整する場合を考えると、従来
の形態にかかる高周波スイッチ回路では、キャパシタＣ
を０．９２ｐＦとし、インダクタンス成分Ｌを１ｎＨと
設定するのに対し、本実施の形態にかかる高周波スイッ
チ回路では、第１及び第２のキャパシタＣ１，Ｃ２を
０．９ｐＦ，０．９５ｐＦとし、かつ、第１及び第２の
インダクタンス成分Ｌ１，Ｌ２を共に１ｎＨと設定する
ことが行われる。

【００２７】このような設定とした場合、従来の高周波
スイッチ回路では、図４中の符号Ｘで示すように、−２
０ｄＢ以下のアイソレーションを確保できる周波数が
４．７５ＧＨｚ〜５．６５ＧＨｚとなるのに対し、本実
施の形態にかかる高周波スイッチ回路では、図４中の符
号Ｙで示すように、−２０ｄＢ以下のアイソレーション
を確保できる周波数が４．１５ＧＨｚ〜６．０５ＧＨｚ
となり、従来よりも広い周波数帯域にわたって高いアイ
ソレーションが実現される。そして、アイソレーション
が広帯域化されていると、キャパシタＣ１，Ｃ２やボン
ディングワイヤ、パッケージリードなどの製造バラツキ
に起因して発生する周波数ずれの許容範囲も拡がること
になる。

【００２８】また、第１及び第２の直列共振回路６，８
における共振周波数ｆ１，ｆ２同士の差を大きく設定し
た場合には、図５でシミュレーション結果を示すよう
に、互いに異なる第１及び第２の共振周波数ｆ１，ｆ２
でアイソレーションを確保することが可能となる。な
お、このシミュレーションにおいても、高周波スイッチ
回路を半導体素子とし、かつ、スルーＦＥＴ４及びシャ
ントＦＥＴ５のゲート幅を１ｍｍとしたうえ、スルーＦ
ＥＴ４のオフ容量が０．２５ｐＦであり、シャントＦＥ
Ｔ５のオン抵抗が３Ωであるとしている。

【００２９】そして、従来の形態にかかる高周波スイッ
チ回路でアイソレーションが５．２ＧＨｚ帯で最適とな
るように調整する場合には、キャパシタＣを０．９２ｐ
Ｆとし、インダクタンス成分Ｌを１ｎＨと設定する。こ
れに対し、本実施の形態にかかる高周波スイッチ回路に
おいて、２．４ＧＨｚ帯と５．２ＧＨｚ帯との双方でア
イソレーションが最適となるように調整する場合を考え
ると、第１のキャパシタＣ１を０．９ｐＦ、第２のキャ
パシタＣ２を４ｐＦとし、第１及び第２のインダクタン
ス成分Ｌ１，Ｌ２を共に１ｎＨと設定することが行われ
る。

【００３０】その結果、従来の形態にかかる高周波スイ
ッチ回路では、図５中の符号Ｘで示すように、５．２Ｇ
Ｈｚ付近の周波数でしかアイソレーションを確保できな
いのに対し、本実施の形態にかかる高周波スイッチ回路
では、図５中の符号Ｙで示すように、２．４ＧＨｚ帯と
５．２ＧＨｚ帯の双方でアイソレーションを確保するこ
とが可能となる。すなわち、このシミュレーションのよ
うに、複数の直列共振回路における共振周波数同士の
差、つまり、第１及び第２の直列共振回路６，８におけ
る共振周波数ｆ１，ｆ２同士の差を大きく設定している
場合には、複数の周波数に対応することが可能となり、
１つの高周波スイッチ回路であるにも拘わらず、複数の
無線通信システムをカバーすることが可能となる。

【００３１】（実施の形態２）図６は実施の形態２にか
かる高周波スイッチ回路の構成を示す回路図であり、図
７はその変形例にかかる高周波スイッチ回路の構成を示
す回路図である。そして、図８は実施の形態２にかかる
高周波スイッチ回路のシミュレーション結果を示す説明
図である。なお、実施の形態２にかかる高周波スイッチ
回路もＳＰＳＴであり、抵抗素子を新たに追加している
点を除くと、その全体構成は実施の形態１と基本的に異
ならないので、図６及び図７において図１〜図３と互い
に同一となる部品、部分には同一符号を付し、ここでの
詳しい説明は省略する。

【００３２】実施の形態２にかかる高周波スイッチ回路
は、図６で示すように、入出力線路１の入力端子２及び
出力端子３間に接続された第１のスイッチ素子であるス
ルースイッチ素子４と、入出力線路１及びアースＥ間に
接続されてスルースイッチ素子４が非導通状態の際に導
通状態となる第２のスイッチ素子としてのシャントスイ
ッチ素子５とを備えている。そして、シャントスイッチ
素子５及びアースＥ間には、第１の直列共振回路６と第
２の直列共振回路８とが互いに並列した状態で設けられ
ている。

【００３３】さらに、この際におけるシャントスイッチ
素子５と第２の直列共振回路８との間に対しては、シャ
ントスイッチ素子５と直列に接続された抵抗素子１２が
介装されている。すなわち、本実施の形態にかかる高周
波スイッチ回路では、シャントスイッチ素子５と直列に
接続され、かつ、数Ω〜数十Ω程度の抵抗値を有する抵
抗素子１２を介したうえで第２の直列共振回路８が第１
の直列共振回路６と並列に接続されている。

【００３４】なお、第１及び第２の直列共振回路６，８
を構成している第１及び第２のインダクタンス成分Ｌ
１，Ｌ２と第１及び第２のキャパシタＣ１，Ｃ２の接続
順序が特定されることはなく、第１の直列共振回路６と
並列に接続される第２の直列共振回路８を２つ以上設け
ることも可能である。さらに、図示を省略しているが、
スルースイッチ素子４及びシャントスイッチ素子５が電
界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、いわゆるスルーＦＥＴ
及びシャントＦＥＴであってよいことも勿論であり、こ
のような場合の高周波スイッチ回路は半導体素子である
ことになる。

【００３５】さらにまた、図６の回路構成では、第２の
直列共振回路８を第１の直列共振回路６と並列に接続す
るとしているが、このような構成に限定されることはな
い。すなわち、例えば、図７の変形例を示すように、第
１の直列共振回路６における第１のインダクタンス成分
Ｌ１と第１の容量素子Ｃ１との接続順序を入れ替えたう
え、シャントスイッチ素子５と直列に接続された抵抗素
子１２を介して接続された第２の直列共振回路８を第１
の容量素子Ｃ１と並列に接続してもよいことは勿論であ
る。

【００３６】実施の形態２にかかる高周波スイッチ回路
では、シャントスイッチ素子５と直列に接続された抵抗
素子１２を介したうえで第２の直列共振回路８を第１の
直列共振回路６と並列に接続することが行われている。
そして、このような構成を採用している際には、図８で
シミュレーション結果を示すように、実施の形態１にか
かる高周波スイッチ回路で広帯域化されたアイソレーシ
ョンの周波数特性を滑らかにすることが可能になるとい
う利点が確保される。

【００３７】すなわち、このシミュレーションにあって
も、高周波スイッチ回路が半導体素子であり、スルーＦ
ＥＴ４及びシャントＦＥＴ５のゲート幅が共に１ｍｍで
あるとし、スルーＦＥＴ４のオフ容量が０．２５ｐＦで
あるとしたうえでシャントＦＥＴ５のオン抵抗を３Ωと
する。そして、従来の形態にかかる高周波スイッチ回路
のキャパシタＣを０．９２ｐＦ、インダクタンス成分Ｌ
を１ｎＨと設定するのに対し、本実施の形態にかかる高
周波スイッチ回路では、第１及び第２のキャパシタＣ
１，Ｃ２を０．９ｐＦ，０．９５ｐＦとし、かつ、第１
及び第２のインダクタンス成分Ｌ１，Ｌ２を共に１ｎＨ
と設定している。また、ここでの抵抗素子１２は、７Ω
の抵抗値を有するとされる。

【００３８】このような設定としておいた場合、従来の
高周波スイッチ回路では、図８中の符号Ｘで示すよう
に、−２０ｄＢ以下のアイソレーションを確保できる周
波数が４．７５ＧＨｚ〜５．６５ＧＨｚとなる。これに
対し、本実施の形態にかかる高周波スイッチ回路では、
図８中の符号Ｙで示すように、−２０ｄＢ以下のアイソ
レーションを確保できる周波数が４．３５ＧＨｚ〜５．
８５ＧＨｚとなり、従来よりも広い周波数帯域にわたっ
て高いアイソレーションが実現される。また、抵抗素子
１２を介したうえで第２の直列共振回路８を第１の直列
共振回路６と並列に接続している結果、アイソレーショ
ンの周波数特性が滑らかとなる。

【００３９】（実施の形態３）図９は実施の形態３にか
かる高周波スイッチ回路の構成を示す回路図、図１０は
その比較例を示す回路図であり、図１１は実施の形態３
にかかる高周波スイッチ回路の変形例構成を示す回路図
である。なお、実施の形態３にかかる高周波スイッチ回
路は、実施の形態１または実施の形態２に記載した高周
波スイッチ回路の複数が互いに組み合わされてなる１入
力２出力型、つまり、ＳＰＤＴ（SinglePole Dual Thro
ugh，１対２）といわれるものであり、図９〜図１１に
おいて図１，図２，図３，図６，図７のそれぞれと互い
に同一もしくは相当する部品、部分には同一符号を付
し、ここでの詳しい説明は省略する。

【００４０】実施の形態３にかかる高周波スイッチ回路
は、実施の形態１で説明した高周波スイッチ回路の複
数、例えば、２つの高周波スイッチ回路を組み合わせる
ことによって１入力２出力型とされたものであり、図９
で示すように、入出力線路１を構成する１つの入力端子
２と、２つの出力端子３との相互間それぞれには、第１
のスイッチ素子であるスルースイッチ素子４が直列に接
続されている。そして、入出力線路１及びアースＥ間に
は、第２のスイッチ素子であるシャントスイッチ素子５
が直列に接続されており、これらのシャントスイッチ素
子５同士は互いに並列した状態で設けられている。

【００４１】また、この際、各シャントスイッチ素子５
とアースＥとの間には、シャントスイッチ素子５とアー
スＥとの間に存在する第１のインダクタンス成分Ｌ１に
対して第１の共振周波数ｆ１で直列共振する第１の容量
素子であるキャパシタＣ１が挿入された第１の直列共振
回路６が設けられている。さらに、シャントスイッチ素
子５のそれぞれとアースＥとの間には、これら同士間に
存在する第２のインダクタンス成分Ｌ２と第２の共振周
波数ｆ２で直列共振する第２の容量素子であるキャパシ
タＣ２からなる第２の直列共振回路８が、２つの第１の
直列共振回路６に対して共通化された状態で設けられて
いる。

【００４２】すなわち、ただ単純に２つの高周波スイッ
チ回路を組み合わせた場合には、図１０で示すように、
第２の直列共振回路８を２つ設ける必要があるが、実施
の形態３にかかる１入力多出力型の高周波スイッチ回路
では、１つだけ設けられた第２の直列共振回路８を２つ
設けられた第１の直列共振回路６で共用することが行わ
れている。そのため、このような構成であれば、２つの
高周波スイッチ回路同士をただ単純に組み合わせた場合
と比べて全体構成を簡素化することが可能となる。

【００４３】なお、図１０で示した第１及び第２の直列
共振回路６，８それぞれの共振周波数がｆ１，ｆ２，ｆ
３，ｆ４である場合、いずれの直列共振回路６，８を選
択して共用化するかの組み合わせは任意であるが、本実
施の形態にかかる構成を採用した場合であっても、第１
及び第２の直列共振回路６，８のうちの少なくとも３つ
は存在していることになる。そして、このような構成で
ある場合には、第２の直列共振回路の１つ以上が共用さ
れているので、２つの高周波スイッチ回路同士をただ単
純に組み合わせた場合と比べ、端子数やキャパシタなど
を削減してチップサイズの縮小を図ることが可能とな
り、その全体構成を簡素化することが可能となる。

【００４４】また、本実施の形態では、実施の形態１で
示した高周波スイッチ回路の２つを組み合わせるとして
いるが、このような構成に限定されることはなく、図１
１で示すように、実施の形態２で説明した高周波スイッ
チ回路の２つを組み合わせて１入力２出力型の高周波ス
イッチ回路とすることも可能である。すなわち、シャン
トスイッチ素子５とアースＥとの各々間に第１の直列共
振回路６が設けられ、かつ、共用化された第２の直列共
振回路８が第１の直列共振回路６と並列に設けられた高
周波スイッチ回路であってもよく、この際、シャントス
イッチ素子５と第２の直列共振回路８との間には、直列
に接続された抵抗素子１２、例えば、数Ω〜数十Ω程度
の抵抗値を有する抵抗素子１２が介装されている。

【００４５】ところで、本実施の形態においては、高周
波スイッチ回路が１入力２出力型であるとしているが、
１入力２出力型に限られず、１入力多出力型や多入力多
出力型などの高周波スイッチ回路に対しても、本実施の
形態にかかる構成を適用可能であることは勿論である。
そして、詳しい説明は省略するが、以上説明した高周波
スイッチ回路のそれぞれは、無線通信用などの通信機器
に組み込んだうえで使用されることになっている。

【００４６】

【発明の効果】請求項１の発明にかかる高周波スイッチ
回路では、共振周波数が互いに異なっている複数の直列
共振回路を第２のスイッチ素子とアースとの間で並列に
接続することが行われている。従って、これら共振周波
数の差を小さく設定することにより、広い周波数帯域に
わたって高いアイソレーションを実現することが可能に
なるという効果が得られる。

【００４７】また、アイソレーションの広帯域化が実現
するため、容量素子やボンディングワイヤ、パッケージ
リードなどの製造バラツキに起因して発生する周波数ず
れを許容し得る範囲が拡がることになり、その結果とし
て良品率が向上するという効果も得られる。さらに、複
数の直列共振回路における共振周波数の差を大きく設定
している場合には複数の周波数に対応可能となるため、
１つの高周波スイッチ回路でもって複数の無線通信シス
テムをカバーすることができるという利点も確保され
る。

【００４８】請求項２の発明にかかる高周波スイッチ回
路では、請求項１と同様の効果が得られるばかりか、第
２の直列共振回路が直列に接続された抵抗素子を介した
うえで第１の直列共振回路もしくは第１の容量素子と並
列に接続されているため、広帯域化されたアイソレーシ
ョンの周波数特性を滑らかにすることができるという効
果が得られる。

【００４９】請求項３の発明にかかる高周波スイッチ回
路は請求項１または請求項２に記載した高周波スイッチ
回路の複数が組み合わされてなる１入力多出力型または
多入力多出力型の高周波スイッチ回路であり、第２の直
列共振回路の１つ以上が共用されている。そのため、請
求項１及び請求項２と同様の効果が得られる他、複数の
高周波スイッチ回路をただ単純に組み合わせた場合と比
べて全体構成を簡素化することができるという効果も得
られる。

【００５０】請求項４の発明にかかる高周波スイッチ回
路は半導体素子であり、全体構成が極めて小型化される
ため、実用性に優れているという効果が得られる。請求
項５の発明にかかる通信機器は請求項１〜請求項４のい
ずれかに記載の高周波スイッチ回路が組み込まれたもの
であり、このような構成とされた通信機器であれば、複
数の無線通信システムを利用することが可能となり、さ
らに、複数の無線通信システムをカバーすることが容易
になるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１にかかる高周波スイッチ回路の構
成を示す回路図である。

【図２】実施の形態１にかかる高周波スイッチ回路のス
イッチ素子をＦＥＴとした場合の構成を示す回路図であ
る。

【図３】実施の形態１にかかる高周波スイッチ回路の変
形例構成を示す回路図である。

【図４】実施の形態１にかかる高周波スイッチ回路にお
ける第１及び第２の共振周波数ｆ１，ｆ２の差が小さく
設定した場合のシミュレーション結果を示す説明図であ
る。

【図５】実施の形態１にかかる高周波スイッチ回路にお
ける第１及び第２の共振周波数ｆ１，ｆ２の差を大きく
設定した場合のシミュレーション結果を示す説明図であ
る。

【図６】実施の形態２にかかる高周波スイッチ回路の構
成を示す回路図である。

【図７】実施の形態２にかかる高周波スイッチ回路の変
形例構成を示す回路図である。

【図８】実施の形態２にかかる高周波スイッチ回路のシ
ミュレーション結果を示す説明図である。

【図９】実施の形態３にかかる高周波スイッチ回路の構
成を示す回路図である。

【図１０】実施の形態３にかかる高周波スイッチ回路の
比較例構成を示す回路図である。

【図１１】実施の形態３にかかる高周波スイッチ回路の
変形例構成を示す回路図である。

【図１２】従来の形態にかかる高周波スイッチ回路の構
成を示す回路図である。

【符号の説明】

１入出力線路２入力端子３出力端子４第１のスイッチ素子（スルースイッチ素子）５第２のスイッチ素子（シャントスイッチ素子）６第１の直列共振回路８第２の直列共振回路１２抵抗素子ＥアースＬ１第１のインダクタンス成分Ｌ２第２のインダクタンス成分Ｃ１第１の容量素子（キャパシタ）Ｃ２第２の容量素子（キャパシタ）ｆ１第１の共振周波数ｆ２第２の共振周波数

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入出力線路の入力端子及び出力端子間に
接続された第１のスイッチ素子と、前記入出力線路及び
アース間に接続されて前記第１のスイッチ素子が非導通
状態の際に導通状態となる第２のスイッチ素子と、この
第２のスイッチ素子と前記アースとの間に存在する第１
のインダクタンス成分に対して第１の共振周波数で直列
共振する第１の容量素子が挿入された第１の直列共振回
路とを備えてなる高周波スイッチ回路であって、前記第２のスイッチ素子と前記アースとの間には、第２
のインダクタンス成分と第２の共振周波数で直列共振す
る第２の容量素子からなる第２の直列共振回路の１また
は２以上を前記第１の直列共振回路もしくは第１の容量
素子と並列に接続しており、かつ、前記第２の共振周波
数は前記第１の共振周波数と異なっていることを特徴と
する高周波スイッチ回路。
【請求項２】前記第２の直列共振回路は、前記第２の
スイッチ素子と直列に接続された抵抗素子を介して前記
第１の直列共振回路もしくは第１の容量素子と並列に接
続されていることを特徴とする請求項１に記載した高周
波スイッチ回路。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載した高周
波スイッチ回路の複数が組み合わされてなる１入力多出
力型または多入力多出力型の高周波スイッチ回路であっ
て、前記第２の直列共振回路の１つ以上は共用されているこ
とを特徴とする高周波スイッチ回路。
【請求項４】前記第１及び第２のスイッチ素子は電界
効果トランジスタであることを特徴とする請求項１〜請
求項３のいずれかに記載した高周波スイッチ回路。
【請求項５】請求項１〜請求項４のいずれかに記載し
た高周波スイッチ回路を組み込んで構成されていること
を特徴とする通信機器。