JP2004032482A

JP2004032482A - 送受信制御回路

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Publication number: JP2004032482A
Application number: JP2002187390A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Murakami; 村上　哲哉; Yoshihiro Sakimoto; 崎本　吉大
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: JP3971668B2

Abstract

【課題】静電気を除去しながら、受信感度が良好であり、消費電流が少ない送受信制御回路を提供する。
【解決手段】アンテナ１に第１の送受信通信方式の送受信信号が通過するローパスフィルタ２ａと、第２の送受信通信方式の送受信信号が通過するハイパスフィルタ２ｂとが接続されるとともに、ローパスフィルタ２ａには、第１の送信回路４ａ及び第１の受信回路４ｂとの間に静電気防止用フィルタ６を介して、第１の送受信信号を第１の送信回路４ａ又は第１の受信回路４ｂに切替える第１のＧａＡｓスイッチ回路３ａが接続され、ハイパスフィルタ２ｂと第２の送信回路５ａ及び第２の受信回路５ｂとの間には、第２の送受信信号を第２の送信回路５ａ又は第２の受信回路５ｂに切替える第２のＧａＡｓスイッチ回路３ｂが接続されている
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の送受信制御方式を利用可能な移動体通信機器に用いられ、アンテナと送信回路、受信回路との間に配置される送受信制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話等の電子機器には、高周波スイッチ部品等の送受信制御装置が組み込まれており、近年では、複数の送受信通信方式の利用が可能となるように、回路構成が複雑化してきている。
【０００３】
このような従来の電子装置の送受信制御回路としては、例えば図４に示すように、アンテナ４１、第１の送信回路４４ａ、第２の送信回路４４ｂ及び第１の受信回路４５ａ、第２の送信回路４５ｂに接続され、第１の送受信通信方式の送受信信号をアンテナ４１と第１の送信回路４４ａ又は第１の受信回路４４ｂに接続切り替えし、第１の送受信信号よりも高い周波数帯で送受信動作する第２の送受信通信方式の送受信信号をアンテナ４１と第２の送信回路４５ａ又は第２の受信回路４５ｂに接続切り換えする構成をしている。
【０００４】
そして、アンテナ４１に第１の送受信通信方式の送受信信号が通過するローパスフィルタ４２ａと、第２の送受信通信方式の送受信信号が通過するハイパスフィルタ４２ｂとが接続されるとともに、ローパスフィルタ４２ａには、第１の送信回路４４ａ及び第１の受信回路４４ｂとの間に、第１の送受信信号を第１の送信回路又は第１の受信回路に切替える第１のスイッチ回路４３ａが接続され、ハイパスフィルタ２ｂと第２の送信回路５ａ及び第２の受信回路５ｂとの間には、第２の送受信信号を第２の送信回路４５ａ又は第２の受信回路４５ｂに切替える第２のスイッチ回路４３ｂが接続されている。
【０００５】
第１のスイッチ回路４３ａ、第２のスイッチ回路４３ｂは、図には示さないが、回路のオンとオフを切替えるダイオード、インダクタ（ストリップ線路）、キャパシタ等から構成され、近年では回路を集積化した半導体のスイッチ回路も用いられている。特に、ＧａＡｓスイッチ回路を用いれば、回路の消費電流を低減できるので、携帯電話であれば、電池寿命を長くすることが出来る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＧａＡｓスイッチ回路は、回路特性が向上する反面、静電気により破壊されやすいという欠点を持っている。即ち、送受信制御回路は、アンテナに一番近い回路であるために、アンテナを人体に触れた場合に発生する３００〜５００ＭＨｚ程度の静電サージ電圧のダメージを直接受けてしまう。その為、アンテナに静電気対策を施したり、若しくは、アンテナと送受信制御回路との間に静電気除去回路を設けたりしていたが、このような方法は携帯電話の受信感度を劣化させる一因ともなっていた。
【０００７】
本発明は上記欠点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、静電気を除去しながら、受信感度が良好であり、消費電流が少ない送受信制御回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の送受信制御回路は、アンテナ、第１、第２の送信回路及び受信回路に接続され、第１の送受信通信方式の送受信信号をアンテナと第１の送信回路又は第１の受信回路に接続切り替え、該第１の送受信信号よりも高い周波数帯で送受信動作する第２の送受信通信方式の送受信信号をアンテナと第２の送信回路又は第２の受信回路に接続切り換えする送受信制御回路であって、前記アンテナに前記第１の送受信通信方式の送受信信号が通過するローパスフィルタと、前記第２の送受信通信方式の送受信信号が通過するハイパスフィルタとが接続されるとともに、前記ローパスフィルタには、第１の送信回路及び第１の受信回路との間に静電気防止用回路を介して、第１の送受信信号を第１の送信回路又は第１の受信回路に切替える第１のＧａＡｓスイッチ回路が接続され、前記ハイパスフィルタと第２の送信回路及び第２の受信回路との間には、第２の送受信信号を第２の送信回路又は第２の受信回路に切替える第２のＧａＡｓスイッチ回路が接続されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明の送受信制御回路は、前記第１のＧａＡｓスイッチ回路と第２のＧａＡｓスイッチ回路とが、同一ＧａＡｓ素子内に形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
更に本発明の送受信制御回路は、前記第２のＧａＡｓスイッチ回路と前記第２の送信回路との間に、前記第１の送受信制御方式の送信信号の周波数帯を阻止する高調波防止用フィルタを配置したことを特徴とするものである。
【００１１】
また更に本発明の送受信制御回路は、前記第２の送受信通信方式は、互いに近接する２つの通信方式を共有していることを特徴とするものである。
【作用】
本発明の送受信制御回路によれば、ローパスフィルタに、第１の送信回路及び第１の受信回路との間に静電気防止用回路（ハイパスフィタ、インダクタ素子、バリスタ素子）を介して、第１の送受信信号を第１の送信回路又は第１の受信回路に切替える第１のＧａＡｓスイッチ回路が接続されることにより、静電気により破壊されやすいながらも、第１のＧａＡｓスイッチ回路は静電気防止用回路により保護されるので、静電気に強い送受信制御回路とすることができる。
【００１２】
このとき、第２のＧａＡｓスイッチ回路は、前段に接続されるハイパスフィルタにより静電気が阻止されて破壊されることがないので、静電気防止用回路を形成する必要がなく、余分な部品がないことにより、受信感度の優れた送受信制御回路とすることができる。
【００１３】
また本発明の送受信制御回路によれば、第１のＧａＡｓスイッチ回路と第２のＧａＡｓスイッチ回路とが同一ＧａＡｓ素子内に形成されていることにより、回路構成部品が少なくなるので、このような回路で構成される装置を製作する場合においては、小型な装置とすることができる。
【００１４】
更に本発明の送受信制御回路によれば、第２のＧａＡｓスイッチ回路と第２の送信回路との間に、第１の送受信制御方式の送信信号の周波数帯を阻止する高調波防止用フィルタを配置したことにより、第１の送受信制御方式の送信信号が第２の送信回路に漏れた場合においても、この信号は第２のＧａＡｓスイッチ回路に伝送されないので、アイソレーションの良い送受信制御回路とすることができる。
【００１５】
また更に本発明の送受信制御回路によれば、第２の送受信通信方式は、互いに近接する２つの通信方式を共有していることにより、２つの通信方式の送信回路を共有することで、第２の送受信通信方式の送受信信号の周波数帯と近接するもうひとつの送受信通信方式を利用可能な送受信制御回路とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る送受信制御回路の回路図であり、同図に示す送受信制御回路は、概略には、アンテナ１に入出力される送受信信号が、ローパスフィルタ２ａ、ハイパスフィルタ２ｂ、第１、第２のＧａＡｓスイッチ回路によって、第１、第２の送信回路及び受信回路に接続切り替えされる構成となっている。
【００１７】
本発明の一実施形態は、例えば、第１の送受信通信方式はＧＳＭ方式（周波数帯が９００ＭＨｚ帯）であり、第２の送受信通信方式はこれよりも周波数の高いＤＣＳ方式（周波数が１．８ＧＨｚ帯）である送受信制御回路を例にしている。
【００１８】
ローパスフィルタ２ａとハイパスフィルタ２ｂは、ダイプレクサと呼ばれる回路である。ダイプレクサは、二つの送受信通信方式の送受信信号が混信しないように分配する機能を持った回路である。具体的には、受信信号においては、アンテナ１に入力した第１の送受信通信方式の受信信号は、ローパスフィルタ２ａを通過するが、ハイパスフィルタ２ｂでは阻止されて通過しない。また、アンテナ１に入力した第２の送受信通信方式の受信信号は、ハイパスフィルタ２ｂを通過するが、ローパスフィルタ２ａでは阻止されて通過しない。
【００１９】
そして、送信信号においては、ローパスフィルタ２ａを通過した第１の送受信通信方式の送信信号は、ハイパスフィルタ２ｂでは阻止されて通過せずに、アンテナ１から出力される。また、ハイパスフィルタ２ｂを通過した第２の送信信号は、ローパスフィルタ２ａでは阻止されて通過せずに、アンテナ１から出力される。
【００２０】
このように、ローパスフィルタ２ａとハイパスフィルタ２ｂは、それぞれ、一方の送受信通信方式の送受信信号を通過するとともに、他方の送受信通信方式の送受信信号を阻止する機能が必要とされる。フィルタ部品としては、同軸型誘電体共振器や、誘電体多層基板内にインダクタやキャパシタを内蔵したＬＣ共振回路が使われる。
【００２１】
第１のＧａＡｓスイッチ回路３ａは、ローパスフィルタ２ａを通過した第１の送受信通信方式の受信信号を、第１の受信回路４ｂに出力するように切り替えて、第１の送信回路から出力された第１の送受信通信方式の送信信号を、第１の送信回路４ａからローパスフィルタ２ａに出力するように切り替える。
【００２２】
第２のＧａＡｓスイッチ回路３ｂは、ハイパスフィルタ２ｂを通過した第２の送受信通信方式の受信信号を、第２の受信回路５ｂに出力するように切り替えて、第２の送信回路から出力された第２の送受信通信方式の送信信号を、第２の送信回路４ａからハイパスフィルタ２ｂに出力するように切り替える。
【００２３】
そして、第１、第２のＧａＡｓスイッチ回路３ｂ、３ｂを構成するのは、高周波特性がよく、低消費電流を実現可能なＧａＡｓ半導体素子である。第１、第２の送信回路４ａ、５ａは、送信信号を増幅するパワーアンプ等により構成され、第１、第２の受信回路４ｂ、５ｂは、受信信号を増幅するローノイズアンプ等により構成される。
【００２４】
このような構成の送受信制御回路１０は、第１の送受信通信方式の送受信信号をアンテナ１と第１の送信回路４ａ又は第１の受信回路４ｂに接続切り替えし、第１の送受信信号よりも高い周波数帯で送受信動作する第２の送受信通信方式の送受信信号をアンテナ１と第２の送信回路５ａ又は第２の受信回路５ｂに接続切り換えするものである。
【００２５】
そして、本実施形態の送受信制御回路においては、ローパスフィルタ２ａに、第１の送信回路４ａ及び第１の受信回路４ｂとの間にハイパスフィルタ、インダクタ、バリスタなどからなる静電気防止用回路（以下、静電気防止用フィルタ）６を介して、第１の送受信信号を第１の送信回路４ｂ又は第１の受信回路４ａに切替える第１のＧａＡｓスイッチ回路３ａを接続している。従って、静電気により破壊されやすいながらも、第１のＧａＡｓスイッチ回路３ａは静電気防止用フィルタ６により保護されるので、静電気に強い送受信制御回路とすることができる。尚、本実施形態では、静電気防止用フィルタ６は、ハイパスフィルタ２ｂと同じ構成でも有効であり、他の実施形態としては、例えば、１００〜６００ＭＨｚのバンドエリミネーションフィルタを用いても有効である。
【００２６】
このとき、第２のＧａＡｓスイッチ回路３ｂは、ハイパスフィルタ２ｂにより静電気が阻止されて破壊されることがないので、アンテナ１から第２のＧａＡｓスイッチ回路３ｂまでの間にフィルタを形成する必要がなくなる。従って、例えば、アンテナ１とダイプレクサの間に静電気防止用回路を配置したときに比べて、少なくとも、第２の送受信通信方式においては、受信感度の優れた送受信制御回路とすることができる。
【００２７】
また、第１のＧａＡｓスイッチ回路３ａと第２のＧａＡｓスイッチ回路３ｂとが、一体となった同一ＧａＡｓ素子内に形成すれば、回路構成部品が少なくなるので、このように複数の送受信通信方式を利用するような回路で構成される装置を製作する場合においては、小型な装置とすることができる。
【００２８】
更に、図２に示すように、第２のＧａＡｓスイッチ回路３ｂと第２の送信回路５ａとの間に、第１の送受信制御方式の送信信号の周波数帯を阻止する高調波防止用フィルタ７を配置している。従って、送信回路を構成するパワーアンプが、２つの送信信号を出力可能な一体の部品になる等によってアイソレーションが悪くなり、第１の送受信制御方式の送信信号が第２の送信回路に漏れた場合においても、この信号は第２のＧａＡｓスイッチ回路３ｂに伝送されない。即ち、送受信制御方式の送信信号が第２の送信回路５ａに漏れ、第２のＧａＡｓスイッチ回路３ｂを通過する間に高調波が発生すれば、例えばその２倍波はハイパスフィルタ２ｂを通過してしまう。結果として第１の送受信通信方式の送信信号の高調波が第２のＧａＡｓスイッチ回路３ｂからハイパスフィルタ２ｂを通過してアンテナ１から出力されてしまうが、これを第１の送受信制御方式の送信信号の周波数帯を阻止する高調波防止用フィルタ７を配置することにより阻止する。従って、アイソレーションの良い送受信制御回路とすることができる。
【００２９】
尚、この高調波防止用フィルタ７は、第２のＧａＡｓスイッチ回路３ｂと第２の送信端子との間にグランド端子を設け、信号ラインとグランド端子の間に配置した構成でも良い。また、本実施形態においては、ハイパスフィルタ２ｂと同じ構成でも有効である。
【００３０】
また更に、第２の送受信通信方式は、互いに近接する２つの通信方式を共有していることにより、３つの送受信通信方式を利用可能な送受信制御回路とすることができる。例えば、図３に示すように、本発明の一実施形態で利用される通信方式であるＤＣＳ方式の送受信信号の周波数帯と近接するＰＣＳ方式（周波数が１．８ＧＨｚ帯）についても、送信回路をＤＣＳ方式と共有し、ＰＣＳ方式用の第３の受信回路５ｃに切替えるポートを第２のＧａＡｓスイッチ回路３ｂに追加して配置することにより、ＧＳＭ方式とＤＣＳ方式に加えてＰＣＳ方式についても利用可能な送受信制御回路とすることができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の送受信制御回路では、ＧａＡｓスイッチ回路を用いた回路であって、ローパスフィルタとＧａＡｓスイッチ回路との間に静電気防止用フィルタを配したことにより、静電気を除去しながら、受信感度が良好であり、消費電流が少ない送受信制御回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る送受信制御回路の回路図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る送受信制御回路の回路図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る送受信制御回路の回路図である。
【図４】従来の送受信制御回路の回路図である。
【符号の説明】
１・・・・・アンテナ
２ａ・・・・ローパスフィルタ
２ｂ・・・・ハイパスフィルタ
３ａ・・・・第１のＧａＡｓスイッチ回路
３ｂ・・・・第２のＧａＡｓスイッチ回路
４ａ・・・・第１の送信回路
４ｂ・・・・第１の受信回路
５ａ・・・・第２の送信回路
５ｂ・・・・第２の受信回路
５ｃ・・・・第３の受信回路
６・・・・・静電気防止用回路（静電気防止用フィルタ）
７・・・・・高調波防止用フィルタ

Claims

アンテナ、第１、第２の送信回路及び第１及び第２の受信回路に接続され、第１の送受信通信方式の送受信信号をアンテナと第１の送信回路又は第１の受信回路に接続切り替え、且つ該第１の送受信信号よりも高い周波数帯で送受信動作する第２の送受信通信方式の送受信信号をアンテナと第２の送信回路又は第２の受信回路に接続切り換えを行なう送受信制御回路であって、
前記アンテナに前記第１の送受信通信方式の送受信信号が通過するローパスフィルタと、前記第２の送受信通信方式の送受信信号が通過するハイパスフィルタとが接続されるとともに、
前記ローパスフィルタには、第１の送信回路及び第１の受信回路との間に静電気防止用回路を介して、第１の送受信信号を第１の送信回路又は第１の受信回路に切替える第１のＧａＡｓスイッチ回路が接続され、
前記ハイパスフィルタと第２の送信回路及び第２の受信回路との間には、第２の送受信信号を第２の送信回路又は第２の受信回路に切替える第２のＧａＡｓスイッチ回路が接続されていることを特徴とする送受信制御回路。
前記第１のＧａＡｓスイッチ回路と第２のＧａＡｓスイッチ回路とが、同一ＧａＡｓ素子内に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の送受信制御回路。
前記第２のＧａＡｓスイッチ回路と前記第２の送信回路との間に、前記第１の送受信制御方式の送信信号の周波数帯を阻止する高調波防止用フィルタを配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の送受信制御回路。
前記第２の送受信通信方式は、互いに近接する２つの通信方式を共有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の送受信制御回路。