JP2003332942A

JP2003332942A - 高周波スイッチ

Info

Publication number: JP2003332942A
Application number: JP2003162137A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhide Katou; 充英加藤; Jun Sasaki; 純佐々木; Harufumi Bandai; 治文萬代
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2003-11-21
Anticipated expiration: 2021-07-26
Also published as: JP4072904B2

Abstract

(57)【要約】【課題】デュプレクスモードに対応可能な高周波スイ
ッチを提供する。【解決方法】高周波スイッチ２１は、概略、１０個の
主スイッチング素子２２〜３１と、送信側パス回路４０
と、カプラ４５と、ローパスフィルタ５０と、シャント
接続された補助スイッチング素子６５〜７０等で構成さ
れている。主スイッチング素子２２〜３１には、相互に
ＯＮ／ＯＦＦ制御の同期が取り易いＧａＡｓスイッチ
（ＭＯＳＦＥＴトランジスタ）が使用される。例え
ば、送受信用ポートＲｘ，Ｔｘを同時に、アンテナ用ポ
ートＡＮＴ１に繋げる場合には、主スイッチング素子２
４，２７と送信側パス回路４０のスイッチング素子４１
と補助スイッチング素子７０，６５，６６，６８の全部
もしくは一部を同時にＯＮ状態にし、残りのスイッチン
グ素子をＯＦＦ状態にする。

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、携帯電話などの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】従来より、アンテナダイバシティに対応
した高周波スイッチとして、図１５に示すものが知られ
ている。この高周波スイッチ１は、６個のスイッチング
素子２〜７を備えている。高周波スイッチ１の送信用ポ
ートＴｘは、スイッチング素子６を介してアンテナ用ポ
ートＡＮＴ１に電気的に接続されるとともに、スイッチ
ング素子７を介して外部接続用ポートＥＸＴ１に電気的
に接続されている。同様に、受信用ポートＲｘは、スイ
ッチング素子２，３，４，５を介してそれぞれ、アンテ
ナ用ポートＡＮＴ２、外部接続用ポートＥＸＴ２、アン
テナ用ポートＡＮＴ１および外部接続用ポートＥＸＴ１
に電気的に接続されている。アンテナ用ポートＡＮＴ
１，ＡＮＴ２はそれぞれ、アンテナ素子１０，１１に電
気的に接続されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そして、この高周波ス
イッチ１は、スイッチング素子２〜７をそれぞれＯＮ／
ＯＦＦすることにより、送信用ポートＴｘがアンテナ用
ポートＡＮＴ１又は外部接続用ポートＥＸＴ１に接続さ
れたり、受信用ポートＲｘがアンテナ用ポートＡＮＴ
１，ＡＮＴ２又は外部接続用ポートＥＸＴ１，ＥＸＴ２
に接続されたりする。しかし、従来の高周波スイッチ１
は、ＴＤＭＡ方式のシステムに用いるため、アンテナ用
ポートＡＮＴ１，ＡＮＴ２又は外部接続用ポートＥＸＴ
１，ＥＸＴ２と、送受信用ポートＴｘ，Ｒｘとの間を接
続する場合、いずれか一つの信号伝送経路しか繋がらな
い構成、いわゆるシングルモード構成になっていた。こ
のため、従来の高周波スイッチ１は、送信用ポートＴｘ
および受信用ポートＲｘの両方が、同時に、アンテナ用
ポートＡＮＴ１，ＡＮＴ２や外部接続用ポートＥＸＴ
１，ＥＸＴ２に接続するデュプレクス（送受同時通信）
モードには対応することができなかった。

【０００４】また、近年、特に注目を集めているＰＤＣ
（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＣｅｌｌｕｌａ
ｒ）のパケット通信では、受信時のデータ量が膨大にな
ることが予想される。従って、受信時の伝送量アップの
ために、送信と同時に受信も行なう、デュプレクス（送
受同時通信）モードで携帯電話を動作させる必要があ
る。しかしながら、前述のように、従来の高周波スイッ
チ１はいずれか一つの信号伝送経路しか繋がらない構成
になっているため、同時に二つの信号伝送経路を繋げる
必要があるデュプレクスモードに対応することができな
かった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、デュプレクスモ
ードに対応可能な高周波スイッチを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段と作用】前記目的を達成す
るため、本発明に係る高周波スイッチは、（ａ）複数の
受信信号伝送経路と、複数の送信信号伝送経路と、複数
の主スイッチング素子とを有し、（ｂ）複数の受信信号
伝送経路は少なくとも一つの主スイッチング素子を備
え、（ｃ）複数の送信信号伝送経路は少なくとも一つの
主スイッチング素子を備え、（ｄ）複数の主スイッチン
グ素子のうち少なくとも二つの主スイッチング素子のＯ
Ｎ／ＯＦＦを同期させ、該少なくとも二つの主スイッチ
ング素子を同時にＯＮ状態にし、複数の受信信号伝送経
路の少なくとも一つと複数の送信信号伝送経路の少なく
とも一つとを同時に使用可能にする構成を有しているこ
と、を特徴とする。

【０００７】ここに、複数の主スイッチング素子として
は、ＧａＡｓスイッチ（ＭＯＳＦＥＴトランジスタ）
などが用いられる。また、複数の受信信号伝送経路の少
なくとも一つに受信側フィルタが接続されるとともに、
複数の送信信号伝送経路の少なくとも一つに送信側フィ
ルタが接続される。これら受信側フィルタと送信側フィ
ルタにより、デュプレクサが構成される。さらに、複数
の受信信号伝送経路の少なくとも一つに接続された受信
側位相補正回路、および、複数の送信信号伝送経路の少
なくとも一つに接続された送信側位相補正回路のうち少
なくともいずれか一つの位相補正回路を備えることが好
ましい。また、複数の受信信号伝送経路または複数の送
信信号伝送経路の少なくとも一つの伝送経路に、ローパ
スフィルタを接続してもよい。

【０００８】以上の構成により、複数の受信信号伝送経
路の少なくとも一つと複数の送信信号伝送経路の少なく
とも一つとが同時に使用可能となり、デュプレクス（送
受同時通信）モードに対応可能な高周波スイッチが得ら
れる。

【０００９】また、本発明に係る高周波スイッチは、
（ｅ）複数の受信信号伝送経路と、複数の送信信号伝送
経路と、複数の主スイッチング素子と、複数の送信信号
伝送経路を切り替えるための送信側パス回路とを有し、
（ｆ）複数の受信信号伝送経路は少なくとも一つの主ス
イッチング素子を備え、（ｇ）複数の送信信号伝送経路
は少なくとも一つの主スイッチング素子を備え、（ｈ）
複数の主スイッチング素子のうち少なくとも二つの主ス
イッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと、送信側パス回路の送
信信号伝送経路の切替えタイミングとを同期させたこ
と、と特徴とする。

【００１０】以上の構成によっても、複数の受信信号伝
送経路の少なくとも一つと複数の送信信号伝送経路の少
なくとも一つとが同時に使用可能となり、デュプレクス
（送受同時通信）モードに対応可能な高周波スイッチが
得られる。さらに、送信側パス回路は、送信信号伝送経
路を、シングルモード系統とデュプレクスモード系統の
２系統に分ける機能を有する。そして、シングルモード
の送信の際（言い換えると、パケット通信をしないと
き）には、送信信号がデュプレクサの送信側フィルタを
通らないようにして、送信時の損失を抑える。これによ
り、送信時の電力増幅器のゲインを抑えることができ、
消費電流を低減することが可能となり、電池の使用量を
抑えることができる。

【００１１】さらに、複数の受信信号伝送経路または複
数の送信信号伝送経路の少なくとも一つの伝送経路に、
補助スイッチング素子をシャント接続することが好まし
い。この補助スイッチング素子は、主スイッチング素子
がＯＦＦ時の負荷変動を防止するとともに、主スイッチ
ング素子がＯＦＦ時のアイソレーション特性の劣化を防
止する。補助スイッチング素子としては、ＧａＡｓスイ
ッチ（ＭＯＳＦＥＴトランジスタ）などが用いられ
る。

【００１２】また、複数の送信信号伝送経路の少なくと
も一つにカプラを備え、このカプラにショットキーダイ
オードを接続してもよい。これにより、カプラは送信信
号に比例する出力（送信信号の−１０〜−２０ｄＢｃの
電力）を検出信号として取り出す。この検出信号はフィ
ードバックされ、自動利得制御回路などを介して送信電
力増幅器のゲイン制御に利用される。

【００１３】

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

【００１４】図１に示すように、アンテナダイバシティ
に対応した高周波スイッチ２１は、概略、１０個の主ス
イッチング素子２２〜３１と、送信側パス回路４０と、
カプラ４５と、ローパスフィルタ５０と、シャント接続
された補助スイッチング素子６５〜７０等で構成されて
いる。

【００１５】主スイッチング素子２２〜３１には、相互
にＯＮ／ＯＦＦ制御の同期が取り易いＧａＡｓスイッチ
（ＭＯＳＦＥＴトランジスタ）が使用される。主スイ
ッチング素子２２の一端はアンテナ用ポートＡＮＴ２に
接続され、主スイッチング素子２３の一端は外部接続用
ポートＥＸＴ２に接続され、主スイッチング素子２４の
一端はアンテナ用ポートＡＮＴ１に接続され、主スイッ
チング素子２５の一端はローパスフィルタ５０を介して
外部接続用ポートＥＸＴ１に接続されている。主スイッ
チング素子２２〜２５のそれぞれの他端は受信用ポート
Ｒｘに接続されている。

【００１６】主スイッチング素子２６の一端はアンテナ
用ポートＡＮＴ２に接続され、主スイッチング素子２７
の一端はアンテナ用ポートＡＮＴ１に接続され、主スイ
ッチング素子２８の一端はローパスフィルタ５０を介し
て外部接続用ポートＥＸＴ１に接続されている。主スイ
ッチング素子２６〜２８のそれぞれの他端は、デュプレ
クサ用ポートＤＵＰ１に接続されている。

【００１７】主スイッチング素子２９の一端はローパス
フィルタ５０を介して外部接続用ポートＥＸＴ１に接続
され、主スイッチング素子３０の一端はアンテナ用ポー
トＡＮＴ１に接続され、主スイッチング素子３１の一端
はアンテナ用ポートＡＮＴ２に接続されている。主スイ
ッチング素子２９〜３１のそれぞれの他端は、送信側パ
ス回路４０およびカプラ４５を介して送信用ポートＴｘ
に接続されている。

【００１８】ポートＡＮＴ１，ＡＮＴ２，ＥＸＴ１，Ｅ
ＸＴ２と主スイッチング素子２２〜３１との間などに
は、それぞれ補助スイッチング素子６５〜７０とコンデ
ンサ素子Ｃ１〜Ｃ６の直列回路がシャント接続されてい
る。補助スイッチング素子６５〜７０は、それぞれシャ
ント接続している信号伝送経路に接続されている主スイ
ッチング素子２２〜３１や送信側パス回路４０のスイッ
チング素子４１，４２に連動して動作する。そして、こ
れらのシャント接続直列回路は、主スイッチング素子２
２〜３１等のＯＦＦ時の負荷変動を防止するとともに、
アイソレーション特性の劣化を防止する。

【００１９】受信用ポートＲｘには、別部品のデュプレ
クサ３５の受信側フィルタ３６が接続され、デュプレク
サ用ポートＤＵＰ１とＤＵＰ２の間には、デュプレクサ
３５の送信側フィルタ３７が接続される。なお、１個の
デュプレクサ３５を使用する替わりに、２個のフィルタ
を組み合わせて使用してもよい。

【００２０】送信側パス回路４０は、二つのスイッチン
グ素子４１，４２をＬ字形に接続したものである。スイ
ッチング素子４１の一端はデュプレクサ用ポートＤＵＰ
２に接続され、スイッチング素子４２の一端は主スイッ
チング素子２９〜３１に接続されている。スイッチング
素子４１，４２のそれぞれの他端は、カプラ４５を介し
て送信用ポートＴｘに接続されている。この送信側パス
回路４０は、送信信号伝送経路を、シングルモード系統
とデュプレクスモード系統の２系統に分けて使用するた
めに用いる。

【００２１】すなわち、後で詳細に説明するように、ス
イッチング素子４１をＯＦＦ、スイッチング素子４２を
ＯＮにすることにより、送信信号伝送経路はシングルモ
ード系統になる。この場合、高周波スイッチ２１はシン
グルモード構成、言い換えると、送受信用ポートＴｘ，
Ｒｘはアンテナ用ポートＡＮＴ１，ＡＮＴ２や外部接続
用ポートＥＸＴ１，ＥＸＴ２と一つの信号伝送経路しか
繋がらないようにして用いる。この場合、送信信号はデ
ュプレクサの送信フィルタを通過しないために送信時の
損失を抑えることができる。一方、スイッチング素子４
１をＯＮ、スイッチング素子４２をＯＦＦにすることに
より、送信信号伝送経路はデュプレクスモード系統にな
る。この場合、高周波スイッチ２１はデュプレクスモー
ド構成、言い換えると、送信用ポートＴｘおよび受信用
ポートＲｘの両方が、同時に、アンテナ用ポートＡＮＴ
１，ＡＮＴ２や外部接続用ポートＥＸＴ１，ＥＸＴ２の
いずれかに接続する構成になる。

【００２２】カプラ４５は、主線路４６と、この主線路
４６に電磁結合している副線路４７とで構成されてい
る。主線路４６は送信用ポートＴｘと送信側パス回路４
０との間に接続されている。副線路４７の一端はポート
Ｐを介して抵抗Ｒで終端され、他端はコンデンサＣ８お
よび２個のショットキーダイオードＤ１，Ｄ２を介して
検出用ポートＤＥＴに接続されている。

【００２３】カプラ４５とショットキーダイオードＤ
１，Ｄ２等は、送信電力増幅器への電力フィードバック
のための電力量検出回路を構成している。つまり、カプ
ラ４５の主線路４６には、送信電力増幅器（図示せず）
から出力された送信信号が送信用ポートＴｘを介して伝
送される。副線路４７は、主線路４６に伝送されてきた
送信信号に結合して、それに比例する出力（送信信号の
−１０〜−２０ｄＢｃの電力）を取り出し、検出用ポー
トＤＥＴを介して自動利得制御回路（図示せず）に供給
する。自動利得制御回路は、副線路４７から取り出され
た前記出力をモニタすると共に、送信電力増幅器のゲイ
ンを制御する。

【００２４】ローパスフィルタ５０は、主スイッチング
素子２８と外部接続用ポートＥＸＴ１との間に接続され
ている。なお、このローパスフィルタ５０は必ずしも必
要なものではなく、仕様によっては省略してもよい。ま
た、ローパスフィルタは、外部接続用ポートＥＸＴ２や
アンテナ用ポートＡＮＴ１，ＡＮＴ２と、主スイッチン
グ素子２３，２７，２２との間にもそれぞれ接続しても
よい。

【００２５】受信側位相補正回路８１は、受信用ポート
Ｒｘと主スイッチング素子２２〜２５との間に接続され
ている。送信側位相補正回路８２は、送信用ポートＴｘ
（より具体的には、デュプレクサ用ポートＤＵＰ１）と
主スイッチング素子２６〜２８との間に接続されてい
る。位相補正回路８１，８２は、伝送線路からなる分布
定数型回路や、インダクタおよびコンデンサを組み合わ
せてなる集中定数型回路、あるいは、ディレイラインな
どにて構成されている。さらに、位相補正回路を、図１
のｂの位置に適宜設けてもよい。

【００２６】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。この高周波スイッチ２１は、
図１に示すように、アンテナ用ポートＡＮＴ１，ＡＮＴ
２にそれぞれメインアンテナ素子６０およびサブアンテ
ナ（内蔵アンテナ）素子６１が接続され、外部接続用ポ
ートＥＸＴ１，ＥＸＴ２にそれぞれデータ伝送装置（図
示せず）などが接続される。一方、高周波スイッチ２１
の受信用ポートＲｘには、ＰＤＣ１５００（パケット）
の受信回路（図示せず）がデュプレクサ３５の受信側フ
ィルタ３６を介して接続され、送信用ポートＴｘにはＰ
ＤＣ１５００（パケット）の送信回路（図示せず）が接
続される。

【００２７】この高周波スイッチ２１は、スイッチング
素子２２〜３１，４１，４２等のＯＮ／ＯＦＦ制御によ
り、表１に示すように、シングルモードが７モード、デ
ュプレクスモードが６モードの合計１３モードの信号伝
送経路を有している。なお、図１５に示した従来の高周
波スイッチ１は、表１のシングルモード１，３，４，
５，６，７の合計６モードの信号伝送経路しか得られな
い。

【００２８】

【表１】

【００２９】図２は、シングルモード１、すなわち、送
信用ポートＴｘとアンテナ用ポートＡＮＴ１のみを繋げ
た場合の信号伝送経路を示すものである（図２の太線参
照）。この場合は、主スイッチング素子３０と送信側パ
ス回路４０のスイッチング素子４２と補助スイッチング
素子６９，６５，６６，６８の全部もしくは一部をＯＮ
状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にす
る。基本的には、使用していないポートの補助スイッチ
ング素子をＯＮ状態にする。スイッチング素子４１をＯ
ＦＦ状態にすれば、信号はデュプレクサ用ポートＤＵＰ
２の方に流れないと考えられるが、実際は、デュプレク
サ用ポートＤＵＰ２の方に流れてしまう。そこで、補助
スイッチング素子６９，６５，６６，６８をＯＮ状態に
しておく。これにより、スイッチング素子４１をＯＦＦ
状態にすることによるオープンと、補助スイッチング素
子６９，６５，６６，６８をＯＮ状態にすることによる
シャント接続との組み合わせで、確実にデュプレクサ用
ポートＤＵＰ２への信号の流れを防止する。ただし、必
ずしも全部の補助スイッチング素子６９，６５，６６，
６８をＯＮ状態にしなくてもよい。なお、図２におい
て、位相補正回路８１，８２は省略されている。以下、
図３〜図１４においても同様である。

【００３０】また、図３は、シングルモード２、すなわ
ち、送信用ポートＴｘとアンテナ用ポートＡＮＴ２のみ
を繋げた場合の信号伝送経路を示すものである（図３の
太線参照）。この場合、主スイッチング素子３１と送信
側パス回路４０のスイッチング素子４２と補助スイッチ
ング素子６９，６６，６７，６８の全部もしくは一部を
ＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態に
する。

【００３１】さらに、図４は、シングルモード３、すな
わち、送信用ポートＴｘと外部接続用ポートＥＸＴ１の
みを繋げた場合の信号伝送経路を示すものである（図４
の太線参照）。この場合、主スイッチング素子２９と送
信側パス回路４０のスイッチング素子４２と補助スイッ
チング素子６９，６５，６６，６７の全部もしくは一部
をＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態
にする。

【００３２】以上のように、シングルモード１〜３の送
信の際（言い換えると、パケット通信をしないとき）に
は、送信側パス回路４０のスイッチング素子４１，４２
をＯＮ／ＯＦＦ制御して送信信号伝送経路をシングルモ
ード系統にする。これにより、送信信号がデュプレクサ
３５の送信側フィルタ３７を通らないようにすることが
でき、送信時の損失を抑えることができる。この結果、
送信電力増幅器の消費電力を抑え、携帯電話の通話時間
を長くすることができる。

【００３３】図５は、シングルモード４、すなわち、受
信用ポートＲｘとアンテナ用ポートＡＮＴ１のみを繋げ
た場合の信号伝送経路を示すものである（図５の太線参
照）。この場合は、主スイッチング素子２４と補助スイ
ッチング素子６９，７０，６５，６６，６８の全部もし
くは一部をＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯ
ＦＦ状態にする。

【００３４】また、図６は、シングルモード５、すなわ
ち、受信用ポートＲｘとアンテナ用ポートＡＮＴ２のみ
を繋げた場合の信号伝送経路を示すものである（図６の
太線参照）。この場合、主スイッチング素子２２と補助
スイッチング素子６９，７０，６６，６７，６８の全部
もしくは一部をＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子
をＯＦＦ状態にする。

【００３５】さらに、図７は、シングルモード６、すな
わち、受信用ポートＲｘと外部接続用ポートＥＸＴ１の
みを繋げた場合の信号伝送経路を示すものである（図７
の太線参照）。この場合、主スイッチング素子２５と補
助スイッチング素子６９，７０，６５，６６，６７の全
部もしくは一部をＯＮ状態にし、残りのスイッチング素
子をＯＦＦ状態にする。

【００３６】さらに、図８は、シングルモード７、すな
わち、受信用ポートＲｘと外部接続用ポートＥＸＴ２の
みを繋げた場合の信号伝送経路を示すものである（図８
の太線参照）。この場合、主スイッチング素子２３と補
助スイッチング素子６９，７０，６５，６７，６８の全
部もしくは一部をＯＮ状態にし、残りのスイッチング素
子をＯＦＦ状態にする。

【００３７】図９は、デュプレクスモード１、すなわ
ち、送受信用ポートＲｘ，Ｔｘを同時に、アンテナ用ポ
ートＡＮＴ１に繋げた場合の信号伝送経路を示すもので
ある（図９の太線参照）。この場合、主スイッチング素
子２４，２７と送信側パス回路４０のスイッチング素子
４１と補助スイッチング素子７０，６５，６６，６８の
全部もしくは一部を同時にＯＮ状態にし、残りのスイッ
チング素子をＯＦＦ状態にする。

【００３８】図１０は、デュプレクスモード２、すなわ
ち、受信用ポートＲｘをアンテナ用ポートＡＮＴ２に繋
げると同時に、送信用ポートＴｘをアンテナ用ポートＡ
ＮＴ１に繋げた場合の信号伝送経路を示すものである
（図１０の太線参照）。この場合、主スイッチング素子
２２，２７と送信側パス回路４０のスイッチング素子４
１と補助スイッチング素子７０，６６，６８の全部もし
くは一部を同時にＯＮ状態にし、残りのスイッチング素
子をＯＦＦ状態にする。この場合、受信用ポートＲｘと
送信用ポートＴｘはそれぞれ別のアンテナ用ポートＡＮ
Ｔ２，ＡＮＴ１に繋がっているため、Ｔｘ−Ｒｘ間のア
イソレーションとして、１５〜２０ｄＢ程度ある空中の
アイソレーションを使用可能である。このとき、デュプ
レクサ３５のＴｘ−Ｒｘ間のアイソレーション（減衰）
特性を補助することが可能となり、デュプレクサ３５と
して、より損失の小さいフィルタ３６，３７を使用可能
となる。

【００３９】図１１は、デュプレクスモード３、すなわ
ち、受信用ポートＲｘをアンテナ用ポートＡＮＴ１に繋
げると同時に、送信用ポートＴｘをアンテナ用ポートＡ
ＮＴ２に繋げた場合の信号伝送経路を示すものである
（図１１の太線参照）。この場合、主スイッチング素子
２４，２６と送信側パス回路４０のスイッチング素子４
１と補助スイッチング素子７０，６６，６８の全部もし
くは一部を同時にＯＮ状態にし、残りのスイッチング素
子をＯＦＦ状態にする。この場合、受信用ポートＲｘと
送信用ポートＴｘはそれぞれ別のアンテナ用ポートＡＮ
Ｔ１，ＡＮＴ２に繋がっているため、Ｔｘ−Ｒｘ間のア
イソレーションとして、１５〜２０ｄＢ程度ある空中の
アイソレーションを使用可能である。このとき、デュプ
レクサ３５のＴｘ−Ｒｘ間のアイソレーション（減衰）
特性を補助することが可能となり、デュプレクサ３５と
して、より損失の小さいフィルタ３６，３７を使用可能
となる。

【００４０】図１２は、デュプレクスモード４、すなわ
ち、送受信用ポートＲｘ，Ｔｘを同時に、アンテナ用ポ
ートＡＮＴ２に繋げた場合の信号伝送経路を示すもので
ある（図１２の太線参照）。この場合、主スイッチング
素子２２，２６と送信側パス回路４０のスイッチング素
子４１と補助スイッチング素子７０，６６，６７，６８
の全部もしくは一部を同時にＯＮ状態にし、残りのスイ
ッチング素子をＯＦＦ状態にする。

【００４１】図１３は、デュプレクスモード５、すなわ
ち、送受信用ポートＲｘ，Ｔｘを同時に、外部接続用ポ
ートＥＸＴ１に繋げた場合の信号伝送経路を示すもので
ある（図１３の太線参照）。この場合、主スイッチング
素子２５，２８と送信側パス回路４０のスイッチング素
子４１と補助スイッチング素子７０，６５，６６，６７
の全部もしくは一部を同時にＯＮ状態にし、残りのスイ
ッチング素子をＯＦＦ状態にする。

【００４２】図１４は、デュプレクスモード６、すなわ
ち、受信用ポートＲｘを外部接続用ポートＥＸＴ２に繋
げると同時に、送信用ポートＴｘを外部接続用ポートＥ
ＸＴ１に繋げた場合の信号伝送経路を示すものである
（図１４の太線参照）。この場合、主スイッチング素子
２３，２８と送信側パス回路４０のスイッチング素子４
１と補助スイッチング素子７０，６５，６７の全部もし
くは一部を同時にＯＮ状態にし、残りのスイッチング素
子をＯＦＦ状態にする。

【００４３】以上のように、デュプレクスモード１〜６
は、主スイッチング素子２２〜３１などをＯＮ／ＯＦＦ
制御することにより、送信用ポートＴｘおよび受信用ポ
ートＲｘを、アンテナ用ポートＡＮＴ１，ＡＮＴ２や外
部接続用ポートＥＸＴ１，ＥＸＴ２（同一ポートであっ
てもよい）に同時に接続することができる。この結果、
デュプレクスモードに対応可能な高周波スイッチ２１を
得ることができる。

【００４４】さらに、図１０に示したデュプレクスモー
ド２および図１１に示したデュプレクスモード３のよう
に接続した場合には、アンテナ素子６０，６１を介して
相手側帯域（送信信号にとっては受信信号帯域、受信信
号にとっては送信信号帯域）が妨害波となるが、１０〜
１５ｄＢ程度の空中のアイソレーションにより、ある程
度の減衰量を確保することができる。この減衰量の分だ
け、デュプレクサ３５の減衰特性を軽減することがで
き、デュプレクサ３５の損失を改善することができる。
そして、図１０に示したデュプレクスモード２のように
接続した場合にも、同様の作用効果が得られる。

【００４５】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。例えば、図１に示した高
周波スイッチ２１において、シャント接続された補助ス
イッチング素子６５〜７０やコンデンサＣ１〜Ｃ６、あ
るいは、カプラ４５やローパスフィルタ５０などを省い
たものであってもよい。逆に、デュプレクサ３５や抵抗
Ｒを内蔵した高周波スイッチであってもよい。

【００４６】また、本発明に係る高周波スイッチは、複
数の絶縁体層と、ローパスフィルタ５０のコンデンサ導
体やコイル導体、あるいは、カプラ４５の主線路４６や
副線路４７の導体などを積層して構成した積層体の表面
に、送信用ポートＴｘや受信用ポートＲｘなどの各ポー
トを設けるとともに、主スイッチング素子２２〜３１の
ＧａＡｓスイッチを搭載することにより、積層構造のも
のを得ることができる。また、ＧａＡｓスイッチは複数
の制御用端子を備えており、これらを制御するためのＩ
Ｃを搭載してもよい。この場合、この制御用ＩＣの入力
は、簡略化された制御信号群ですむようになる。

【００４７】

【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、複数の受信信号伝送経路の少なくとも一つと複
数の送信信号伝送経路の少なくとも一つとを同時に使用
することができる。この結果、デュプレクスモードに対
応可能な高周波スイッチを得ることができる。さらに、
送信側パス回路は、送信信号伝送経路を、シングルモー
ド系統とデュプレクスモード系統の２系統に分ける機能
を有する。そして、シングルモードの送信の際（言い換
えると、パケット通信をしないとき）には、送信信号が
デュプレクサの送信側フィルタを通らないようにして、
送信時の損失を抑えることができる。これにより、送信
時の電力増幅器のゲインを抑えることができ、消費電流
を低減することが可能となり、電池の使用量を抑えるこ
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一実施形態を示
す電気回路図。

【図２】図１に示した高周波スイッチの動作を説明する
ための電気回路図。

【図３】図１に示した高周波スイッチの別の動作を説明
するための電気回路図。

【図４】図１に示した高周波スイッチのさらに別の動作
を説明するための電気回路図。

【図５】図１に示した高周波スイッチのさらに別の動作
を説明するための電気回路図。

【図６】図１に示した高周波スイッチのさらに別の動作
を説明するための電気回路図。

【図７】図１に示した高周波スイッチのさらに別の動作
を説明するための電気回路図。

【図８】図１に示した高周波スイッチのさらに別の動作
を説明するための電気回路図。

【図９】図１に示した高周波スイッチのさらに別の動作
を説明するための電気回路図。

【図１０】図１に示した高周波スイッチのさらに別の動
作を説明するための電気回路図。

【図１１】図１に示した高周波スイッチのさらに別の動
作を説明するための電気回路図。

【図１２】図１に示した高周波スイッチのさらに別の動
作を説明するための電気回路図。

【図１３】図１に示した高周波スイッチのさらに別の動
作を説明するための電気回路図。

【図１４】図１に示した高周波スイッチのさらに別の動
作を説明するための電気回路図。

【図１５】従来の高周波スイッチを示す電気回路図。

【符号の説明】

２１…高周波スイッチ２２〜３１…主スイッチング素子３５…デュプレクサ３６…受信側フィルタ３７…送信側フィルタ４０…送信側パス回路４１，４２…スイッチング素子４５…カプラ４６…主線路４７…副線路５０…ローパスフィルタ６５〜７０…補助スイッチング素子８１…受信側位相補正回路８２…送信側位相補正回路Ｒｘ…受信用ポートＴｘ…送信用ポートＡＮＴ１，ＡＮＴ２…アンテナ用ポートＥＸＴ１，ＥＸＴ２…外部接続用ポートＤＵＰ１，ＤＵＰ２…デュプレクサ用ポートＤ１，Ｄ２…ショットキーダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者萬代治文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） 5K011 AA06 DA02 DA21 FA01 JA01 KA00 5K059 CC03 DD07 DD24 DD27 EE02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の受信信号伝送経路と、複数の送信
信号伝送経路と、複数の主スイッチング素子とを有し、前記複数の受信信号伝送経路は少なくとも一つの主スイ
ッチング素子を備え、前記複数の送信信号伝送経路は少なくとも一つの主スイ
ッチング素子を備え、前記複数の主スイッチング素子のうち少なくとも二つの
主スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを同期させ、該少な
くとも二つの主スイッチング素子を同時にＯＮ状態に
し、前記複数の受信信号伝送経路の少なくとも一つと前
記複数の送信信号伝送経路の少なくとも一つとを同時に
使用可能にする構成を有していること、を特徴とする高周波スイッチ。
【請求項２】複数の受信信号伝送経路と、複数の送信
信号伝送経路と、複数の主スイッチング素子と、前記複
数の送信信号伝送経路を切り替えるための送信側パス回
路とを有し、前記複数の受信信号伝送経路は少なくとも一つの主スイ
ッチング素子を備え、前記複数の送信信号伝送経路は少なくとも一つの主スイ
ッチング素子を備え、前記複数の主スイッチング素子のうち少なくとも二つの
主スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと、前記送信側パス
回路の送信信号伝送経路の切替えタイミングとを同期さ
せたこと、と特徴とする高周波スイッチ。
【請求項３】前記複数の受信信号伝送経路または前記
複数の送信信号伝送経路の少なくとも一つの伝送経路
に、補助スイッチング素子をシャント接続したことを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の高周波スイッ
チ。
【請求項４】前記複数の送信信号伝送経路の少なくと
も一つに、カプラを備えたことを特徴とする請求項１〜
請求項３のいずれかに記載の高周波スイッチ。
【請求項５】前記カプラにショットキーダイオードを
接続したことを特徴とする請求項４に記載の高周波スイ
ッチ。
【請求項６】前記複数の受信信号伝送経路または前記
複数の送信信号伝送経路の少なくとも一つの伝送経路
に、ローパスフィルタを接続したことを特徴とする請求
項１〜請求項５のいずれかに記載の高周波スイッチ。
【請求項７】前記複数の受信信号伝送経路の少なくと
も一つに受信側フィルタを接続するとともに、前記複数
の送信信号伝送経路の少なくとも一つに送信側フィルタ
を接続したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいず
れかに記載の高周波スイッチ。
【請求項８】前記複数の受信信号伝送経路の少なくと
も一つに接続された受信側位相補正回路、および、前記
複数の送信信号伝送経路の少なくとも一つに接続された
送信側位相補正回路のうち少なくともいずれか一つの位
相補正回路を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項
７のいずれかに記載の高周波スイッチ。
【請求項９】前記複数の主スイッチング素子がＧａＡ
ｓスイッチであることを特徴とする請求項１〜請求項８
のいずれかに記載の高周波スイッチ。
【請求項１０】前記複数の主スイッチング素子および
前記補助スイッチング素子がＧａＡｓスイッチであるこ
とを特徴とする請求項３〜請求項８のいずれかに記載の
高周波スイッチ。