JP2004289771A - 高周波スイッチング装置及びこれを用いた移動通信端末機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、移動通信端末機の送信回路部側のフィルターが、送信の際は送信周波数をアンテナ側に通過させ、受信の際にはアンテナと送信回路部とを交流的に分離させるようにする高周波スイッチング装置及びこれを用いた移動通信端末機を提供することに目的がある。
【解決手段】前記目的を成し遂げるために本発明は、前記送信回路部（ＴＸ）とアンテナ（ＡＮＴ）との間に接続され、送信の際は送信信号を前記アンテナ（ＡＮＴ）に通過させ、受信の際は受信信号の周波数を遮断するフィルター（３１）；受信の際に動作して前記送信回路部（ＴＸ）とアンテナ（ＡＮＴ）とを交流的に分離させる第１スイッチング素子（３２）；及び、送信の際に前記アンテナ（ＡＮＴ）と受信回路部（ＲＸ）とを分離させるよう成された第２スイッチング素子（３３）を具備する。こうした本発明によれば、受信回路部側の損失特性及び送信回路部側のアイソレーション特性などの性能を充足させる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＤＣＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）、ＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）などの移動通信端末機に適用される高周波スイッチング装置に関する。特に、送信回路部側のフィルターが、送信の際は送信周波数をアンテナ側に通過させ、受信の際には１／４波長インピーダンストランスの機能を施してアンテナと送信回路部を交流的に分離させることにより、受信回路部側の損失特性及び送信回路部側のアイソレーション特性などの性能を充足させながら、別途の１／４波長のストリップラインが不要となり、回路を簡素化でき、より小型化を可能にする高周波スイッチング装置及びこれを利用した移動通信端末機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、携帯端末機は様々な機能が複合し、その大きさ及びデザインが重視されるにつれて、高周波スイッチ等のような高周波部品も小型化及びモジュール化、多機能化の要求に応えなければならなくなった。
【０００３】
図１０は一般の高周波スイッチの動作概念図で、図１０によると、高周波スイッチはデジタル携帯電話などに適用され、アンテナ（ＡＮＴ）、送信回路部（ＴＸ）及び受信回路部（ＲＸ）に各々接続され、送信回路部（ＴＸ）とアンテナ（ＡＮＴ）との接続、そして受信回路部（ＲＸ）とアンテナ（ＡＮＴ）との接続を相互転換する機能を行う。通常、前記送信回路部（ＴＸ）はアンテナ（ＡＮＴ）側に接続された低域パスフィルター（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）と送信回路（ＴＸ’）を含んでいる。
【０００４】
こうした従来の高周波スイッチの一例として、特開平７−７９１７３号公報が開示されている。かかる特開平７−７９１７３号公報の高周波スイッチと低域パスフィルターについては図１１を参照にして説明する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−７９１７３号公報
【０００６】
図１１は従来の高周波スイッチの回路図として、図１１によると、従来の高周波スイッチ（１１１）は、送信回路（ＴＸ′）側にアノードが接続されアンテナ（ＡＮＴ）端にカソードが接続された第１ダイオード（４ａ）と、前記第１ダイオード（４ａ）のアノードと接地との間に接続された第１ストリップライン（５ａ）と、前記アンテナ（ＡＮＴ）と受信回路部（ＲＸ）との間に接続された第２ストリップライン（５ｂ）と、前記第２ストリップライン（５ｂ）の受信回路部（ＲＸ）側にアノードが接続され接地端にカソードが接続された第２ダイオード（４ｂ）と、前記第２ストリップライン（５ｂ）と第２ダイオード（４ｂ）との接続点と前記受信回路部（ＲＸ）との間に接続された第３ストリップライン（５ｃ）とを含む。そして、前記高周波スイッチ（１１１）と送信回路（ＴＸ′）との間には送信信号をアンテナ（ＡＮＴ）側に通過させる低域パスフィルター（ＬＰＦ）が接続されている。
【０００７】
前記高周波スイッチ（１１１）において、前記第１ストリップライン（５ａ）及び第２ストリップライン（５ｂ）の長さは、送信周波数の１／４波長（λ）に設定され、前記第２ストリップライン（５ｂ）と第３ストリップライン（５ｃ）の長さの和は受信周波数の１／４波長（λ）に設定されている。
【０００８】
このように構成された従来の高周波スイッチは、受信周波数が送信周波数より低い場合、送信の際は制御端子（６ａ、６ｂ）の印加電圧がターンオン電圧以上になるにつれて第２ダイオード（４ｂ）がオン（ＯＮ）になるので、第２ストリップライン（５ｂ）と第３ストリップライン（５ｃ）の接続点は接地される。この際、第３ストリップライン（５ｃ）は、伝送ラインから等価的に分離され、送信回路（ＴＸ）端に影響を与えなくなり、こうして前記送信回路（ＴＸ′）とインピーダンスが整合する。また、受信の際は第２ダイオード（４ｂ）がオフ（ＯＦＦ）になるので、第２ストリップライン（５ｂ）と第３ストリップライン（５ｃ）が直列接続され、その長さが受信周波数の１／４波長（λ）になるので、前記受信回路部（ＲＸ）とインピーダンスとが整合する。
【０００９】
こうした従来の高周波スイッチは、送信及び受信をスイッチングすべく受信側に送信周波数の１／４波長のストリップラインを必要とするが、例えば周波数１ＧＨｚの場合、波長（λ）は次の数１によって求められるところ、およそ３０［ｃｍ］となる。
【００１０】
【数１】

従って、周波数１ＧＨｚの１／４波長は７．５［ｃｍ］（３０／４＝７．５）の長さに当り、この長さを有するインダクターをストリップラインで具現するためには一定の長さのパターンが形成された基板を多層積み重ね、これら多層基板の各パターンを電気的に連結しなければならない。
【００１１】
しかし、実質的に１／４波長のストリップラインは、高周波スイッチをモジュールで製作する場合には高周波スイッチモジュールの全体容積の約１／３に該当する大容積を占めるので、こうした１／４波長のストリップラインを含まなければならない高周波スイッチは嵩張り且つ複雑になり、これは高周波スイッチの小型化を図るには限界がある。
【００１２】
とりわけ、送信周波数をアンテナ側に通過させる低域パスフィルターを含んで高周波スイッチを一つのモジュールで作製する場合、そのサイズはより嵩張ってしまう問題点があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題点を解決すべく案出されたもので、その目的は、送信回路部側のフィルターが、送信の際は送信周波数をアンテナ側に通過させ、受信の際には１／４波長インピーダンストランスの機能を作用させてアンテナと送信回路部を交流的に分離させる高周波スイッチング装置及びこれを用いた移動通信端末機を提供することにある。
【００１４】
さらに、本発明の他の目的は受信回路部側の損失特性及び送信回路部側のアイソレーション特性等の性能を充足させ、別途の１／４波長のストリップラインが不要となって回路を簡素化でき、より小型化可能な高周波スイッチング装置及びこれを用いた移動通信端末機を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記本発明の目的を成し遂げるために、本発明の高周波スイッチング装置は、高周波信号を送受信するアンテナと送信回路部との接続及び前記アンテナと受信回路部との接続を制御する高周波スイッチング装置において、前記送信回路部とアンテナとの間に接続され、送信の際に前記送信回路部からの送信信号を前記アンテナへ通過させ、受信の際に受信信号周波数の１／４波長に該当する電気的長さ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）を有するフィルター；前記フィルターと送信回路部との間に接続され、受信の際にスイッチング信号により前記フィルターの送信回路部側を接地で接続して前記フィルターがインピーダンストランスとして動作するようにさせ、前記送信回路部とアンテナとを交流的に分離させるよう成された第１スイッチング素子；及び前記アンテナと受信回路部との間に接続され、送信の際にスイッチ信号により前記アンテナと受信回路部とを分離させるよう成された第２スイッチング素子、を具備することを特徴とする。
【００１６】
さらに、前記フィルターは、受信の際に前記第１スイッチング素子により前記フィルターの送信回路部側が接地で接続される場合、約９０度の位相差を有するインピーダンストランスとして動作することにより、前記送信回路部とアンテナとを交流的に分離させるよう成ることを特徴とする。しかも、本発明の移動通信端末機は前記のように構成された高周波スイッチング装置を含んで成ることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態について添付の図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の好ましい第１実施の形態による高周波スイッチング装置の回路図である。
【００１８】
図１によると、本発明の好ましい第１実施の形態による高周波スイッチング装置は、高周波信号を送受信するアンテナ（ＡＮＴ）と送信回路部（ＴＸ）との接続及び前記アンテナ（ＡＮＴ）と受信回路部（ＲＸ）との接続を制御する。また、高周波スイッチング装置は前記送信回路部（ＴＸ）とアンテナ（ＡＮＴ）との間に接続され、送信の際に前記送信回路部（ＴＸ）からの送信信号を前記アンテナ（ＡＮＴ）へ通過させ、受信の際に受信信号周波数のおよそ１／４波長に該当する電気的長さ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）を有するフィルター（３１）と、前記フィルター（３１）と送信回路部（ＴＸ）との間に接続され、受信の際にスイッチング信号（Ｓｓｗ）によって前記フィルター（３１）の送信回路部（ＴＸ）側を接地で接続し前記フィルター（３１）がインピーダンストランスとして動作するようにし、前記送信回路部（ＴＸ）とアンテナ（ＡＮＴ）とを交流的に分離させるよう成された第１スイッチング素子（３２）と、前記アンテナ（ＡＮＴ）と受信回路部（ＲＸ）との間に接続され、送信の際にスイッチ信号（Ｓｓｗ）によって前記アンテナ（ＡＮＴ）と受信回路部（ＲＸ）とを分離させるよう成された第２スイッチング素子（３３）とを含む。
【００１９】
前記フィルター（３１）は、受信の際に前記第１スイッチング素子（３２）により前記フィルター（３１）の送信回路部（ＴＸ）側が接地で接続される場合、８０度〜１００度の範囲内で任意の位相差を有するインピーダンストランスとして動作することにより、前記送信回路部（ＴＸ）とアンテナ（ＡＮＴ）とを交流的に分離させるよう成される。ここで、位相差が前記範囲を外れる場合には、受信の際、前記送信回路部（ＴＸ）とアンテナ（ＡＮＴ）との間のインピーダンスが低くなるので交流的な分離機能を確実に行えなくなる。従って、前記送信回路部（ＴＸ）とアンテナ（ＡＮＴ）との間の交流的な分離機能を最も充実に行うためには、前記フィルター（３１）は受信の際およそ９０度の位相差を有するインピーダンストランスとして動作することが好ましい。
【００２０】
前記フィルター（３１）は、送信の際、送信周波数を低域でパスさせる低域パスフィルター（ＬＰＦ）とされることができ、この際、前記低域パスフィルター（ＬＰＦ）は高電力を有する送信信号の高調波がアンテナ側に与えられないよう遮断すべく、送信の際、送信周波数の高調波に減衰極が形成されることが好ましい。ここで、未説明符号のＣ１〜Ｃ３はカップリングキャパシターである。
【００２１】
図２（Ａ）及び（Ｂ）は、図１の高周波スイッチング装置の等価回路図として、図２（Ａ）は送信の際の等価回路図で、図２（Ｂ）は受信の際の等価回路図である。図３（Ａ）及び（Ｂ）は、ＧＳＭ方式に適用した低域パスフィルターの回路図及びその周波数特性グラフである。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＣＳ方式に適用した低域パスフィルターの回路図及びその周波数特性グラフである。
【００２２】
図５は図１における高周波スイッチング装置の第１詳細回路図である。図５によると、前記第１スイッチング素子（３２）は、前記フィルター（３１）の送信回路部（ＴＸ）側に接続されたカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）と、接地側及びスイッチ信号（Ｓｓｗ）に接続されたアノード（ａｎｏｄｅ）とを有する第１ダイオード（Ｄ７１）から成る。前記第２スイッチング素子（３３）は、前記アンテナ（ＡＮＴ）側に接続されたアノードと、前記受信回路部（ＲＸ）側に接続されたカソードとを有する第２ダイオード（Ｄ７２）から成る。ここで、未説明符号のＣ１〜Ｃ３はカップリングキャパシター、Ｒ１はバイアス抵抗、Ｃ４は交流接地用キャパシターである。
【００２３】
図６は図１における高周波スイッチング装置の第２詳細回路図である。図６によると、前記第１スイッチング素子（３２）は、前記フィルターの送信回路部（ＴＸ）側に接続されたアノード（ａｎｏｄｅ）と、接地側に接続されたカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）とを有する第１ダイオード（Ｄ８１）から成る。前記第２スイッチング素子（３３）は、前記アンテナ（ＡＮＴ）側に接続されたカソードと、前記受信回路部（ＲＸ）側及びスイッチ信号に接続されたアノードとを有する第２ダイオード（Ｄ８２）から成る。ここで、未説明符号のＣ１〜Ｃ３はカップリングキャパシター、Ｒ２はバイアス抵抗、Ｃ４は交流接地用キャパシター、Ｌ１はスイッチ信号（Ｓｓｗ）の交流成分除去用インダクターである。
【００２４】
図７は本発明による好ましい第２実施の形態による移動通信端末機の構成図である。図７によると、本発明による好ましい第２実施の形態による移動通信端末機は前述した本発明の第１実施の形態による高周波スイッチング装置を含む。
【００２５】
図７に示した本発明による好ましい第２実施の形態による移動通信端末機は、ＧＳＭ、ＤＣＳ及びＰＣＳ方式のうちＧＳＭとＤＣＳ方式が適用された端末機に対する例である。前記移動通信端末機はアンテナに接続されＧＳＭとＤＣＳをスイッチングする前端スイッチングモジュール（ＳＷＭ１）と、前記前端スイッチングモジュール（ＳＷＭ１）に連結されＧＳＭのＴＸとＲＸをスイッチングするＧＳＭスイッチングモジュール（ＳＷＭ２）と、前記前端スイッチングモジュール（ＳＷＭ１）に連結されＤＣＳのＴＸとＲＸをスイッチングするＤＣＳスイッチングモジュール（ＳＷＭ３）を含むが、ここで前記前端スイッチングモジュール（ＳＷＭ１）、ＧＳＭスイッチングモジュール（ＳＷＭ２）及びＤＣＳスイッチングモジュール（ＳＷＭ３）のうち少なくとも一つは本発明の第１実施の形態による高周波スイッチング装置から成る。
【００２６】
図８（Ａ）及び（Ｂ）はＧＳＭスイッチングモジュールの周波数特性グラフである。図９の（Ａ）及び（Ｂ）はＤＣＳスイッチングモジュールの周波数特性グラフである。
【００２７】
以下、本発明の作用及び効果を添付した図１ないし図９に基づき詳細に説明する。図１ないし図６に基づいて本発明の好ましき第１実施の形態による高周波スイッチング装置について説明する。
【００２８】
図１によると、本発明の好ましい第１実施の形態による高周波スイッチング装置において、送信（ＴＸモード）の際にはスイッチング信号（Ｓｓｗ）により第１スイッチング素子（３２）及び第２スイッチング素子（３３）はオフされるのであるが、この送信の際の図１における等価回路は図２（Ａ）に示すとおりである。図１及び図２（Ａ）によると、前記第１スイッチング素子（３２）がオフ状態なので、前記送信回路部（ＴＸ）から出力される送信信号は低域パスフィルターなどのフィルター（３１）を通過後アンテナ（ＡＮＴ）に送られ、この際、アンテナ（ＡＮＴ）と受信回路部（ＲＸ）とはオフ状態の前記第２スイッチング素子（３３）によって電気的に分離され、前記送信信号が受信回路部（ＲＸ）に流れ込むことが遮断される。
【００２９】
そして、受信（ＲＸモード）の際には、スイッチング信号（Ｓｓｗ）により前記第１スイッチング素子（３２）及び第２スイッチング素子（３３）はオンになるが、この受信の際の図１における等価回路は図２（Ｂ）に示すとおりである。図１及び図２（Ｂ）によると、前記フィルター（３１）の送信回路部（ＴＸ）側が前記第１スイッチング素子（３２）により交流的に接地され、この際、前記フィルター（３１）は約１／４波長インピーダンストランスの機能として働く。即ち、前記フィルター（３１）が受信信号周波数の１／４波長に該当する電気的長さ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）を有するようになり、こうしてフィルター（３１）が約９０度の位相差を有するようになるので、結局、前記フィルター（３１）のアンテナ（ＡＮＴ）側でインピーダンスがほぼ無限大となる。結果として、前記アンテナ（ＡＮＴ）と送信回路部（ＴＸ）とは交流的に相互に分離されるようになる。
【００３０】
他方、オン状態の第２スイッチング素子（３３）を通して前記アンテナ（ＡＮＴ）と受信回路部（ＲＸ）とが接続されるので、前記アンテナ（ＡＮＴ）からの受信信号は前記第２スイッチング素子（３３）を通して前記受信回路部（ＲＸ）に送られる。
【００３１】
前記本発明のフィルターに対する具体的な一例として、図３（Ａ）及び（Ｂ）を参照にその動作を説明する。図３（Ａ）に示すように、本発明のフィルター（３１）が“π”タイプ低域パスフィルター（ＬＰＦ）で具現され、ＧＳＭ周波数帯域（ＴＸ：８８０−９１５ＭＨｚ、ＲＸ：９２５−９６０ＭＨｚ）に対して、前記低域パスフィルター（ＬＰＦ）の“Ｃ３１１、Ｃ３１２、Ｃ３１３及びＬ３１１”が順序どおり“０．４９６Ｐｆ、３．３５ｐＦ、３．３５ｐＦ及び７．３４ｎＨ”に設定された場合、その周波数特性は図３（Ｂ）に示すとおりである。
【００３２】
図３（Ｂ）の周波数特性グラフにおいて、左側縦軸は利得（ｄＢ）、右側縦軸は位相（度）、また横軸は周波数（ＧＨｚ）を示している。この特性グラフにおいて、Ｇ１１は送信（ＴＸモード）の際に低域パスフィルター（ＬＰＦ）の通過周波数帯域を示すグラフで、Ｇ１１によると、送信の際、前記低域パスフィルター（ＬＰＦ）がＧＳＭの送信周波数帯域（８８０〜９１５ＭＨｚ）を損失無しで通過できることがわかる。また、前記送信周波数（ｆｏ＝８８０）の第３高調波（３ｆｏ＝２．６４ＧＨｚ）に減衰極が形成されこの高調波成分が効果的に遮断されることがわかる。
【００３３】
さらに、図３（Ｂ）の周波数特性グラフにおいて、Ｇ１２は受信（ＲＸモード）の際に低域パスフィルター（ＬＰＦ）の周波数別位相差を示すグラフで、Ｇ１２によると、受信の際、前記低域パスフィルター（ＬＰＦ）がＧＳＭの受信周波数帯域（９２５〜９６０ＭＨｚ）に対して略９０度（図３（Ｂ）には「−８９．３４度」と表示されている）の位相差を有することがわかり、これから受信の際に前記低域パスフィルター（ＬＰＦ）が１／４波長インピーダンストランスの機能として働くことがわかる。
【００３４】
一方、図４（Ａ）に示すように、本発明のフィルター（３１）が“π”型低域パスフィルター（ＬＰＦ）で具現され、ＤＣＳ周波数帯域（ＴＸ：１７１０〜１７８５ＭＨｚ、ＲＸ：１８０５〜１８８０ＭＨｚ）に対して、前記低域パスフィルター（ＬＰＦ）の“Ｃ３１１、Ｃ３１２、Ｃ３１３及びＬ３１１”が順序どおり“０．６５７ｐＦ、１．７ｐＦ、１．７ｐＦ及び３．２４３ｎＨ”に設定された場合、その周波数特性は図４（Ｂ）に示すとおりである。
【００３５】
図４（Ｂ）の周波数特性グラフにおいて、左側縦軸は利得（ｄＢ）、右側縦軸は位相（度）、また横軸は周波数（ＧＨｚ）を示している。この特性グラフにおいて、Ｇ２１は送信（ＴＸモード）の際の低域パスフィルター（ＬＰＦ）の通過周波数帯域を示すグラフで、Ｇ２１によると、受信の際に前記低域パスフィルター（ＬＰＦ）がＤＣＳの送信周波数帯域（１７１０〜１７８５ＭＨｚ）を損失無く通過できることがわかる。また、前記送信周波数（ｆｏ＝１７１０）の第２高調波（２ｆｏ＝３．４２ＧＨｚ）に減衰極が形成され、その高調波成分が効果的に遮断されることがわかる。そして、図４（Ｂ）の周波数特性グラフにおいて、Ｇ２２は受信（ＲＸモード）の際に低域パスフィルター（ＬＰＦ）の周波数別位相差を示すグラフで、Ｇ２２によると、受信の際に前記低域パスフィルター（ＬＰＦ）がＤＣＳの受信周波数帯域（１８０５〜１８８０ＭＨｚ）に対して約９０度（図４（Ｂ）には「−９１．９６度」と示してある）の位相差を有することがわかり、これから受信の際に前記低域パスフィルター（ＬＰＦ）が１／４波長インピーダンストランスの機能を行っていることがわかる。
【００３６】
前述のような本発明の第１実施の形態による高周波スイッチング装置において、前記第１スイッチング素子（３２）及び第２スイッチング素子（３３）は図５及び図６に示したようにダイオードから成ることができる。図５によると、送信（ＴＸモード）の際にはターンオン電圧以下のスイッチ信号（Ｓｓｗ）によって第１ダイオード（Ｄ７１）及び第２ダイオード（Ｄ７２）は全てオフされ、また受信（ＲＸモード）の際にはターンオン電圧以上のスイッチ信号（Ｓｓｗ）により第１ダイオード（Ｄ７１）及び第２ダイオード（Ｄ７２）は全てオンされ、かかる動作は前述の図１を参照に説明した動作と同一なので、高周波スイッチング装置の詳細な動作説明は略する。
【００３７】
図６によると、送信（ＴＸモード）の際にはターンオン電圧以下のスイッチ信号（Ｓｓｗ）によって第１ダイオード（Ｄ８１）及び第２ダイオード（Ｄ８２）は全てオフされ、また受信（ＲＸモード）の際にはターンオン電圧以上のスイッチ信号（Ｓｓｗ）により第１ダイオード（Ｄ８１）及び第２ダイオード（Ｄ８２）は全てオンされ、かかる動作は前述の図１を参照に説明した動作と同一なので、高周波スイッチング装置の詳細な動作説明は略する。
【００３８】
以下、図７ないし図９を参照に本発明の好ましい第２実施の形態による移動通信端末機について説明する。本発明の好ましい第２実施の形態による移動通信端末機は、前述した本発明の第１実施の形態による高周波スイッチング装置を含むが、図７に示したように、本発明による好ましい第２実施の形態による移動通信端末機は、前端スイッチングモジュール（ＳＷＭ１）、ＧＳＭスイッチングモジュール（ＳＷＭ２）、ＤＣＳスイッチングモジュール（ＳＷＭ３）を含み、こうしたスイッチングモジュールのうち、少なくとも一つに本発明の第１実施の形態による高周波スイッチング装置が適用される。
【００３９】
例えば、前記図７のＧＳＭスイッチングモジュール（ＳＷＭ２）及びＤＣＳスイッチングモジュール（ＳＷＭ３）に本発明の第１実施の形態による高周波スイッチング装置が適用された場合について、前記ＧＳＭスイッチングモジュール（ＳＷＭ２）の周波数利得特性は図８（Ａ）及び（Ｂ）に示してあり、前記ＤＣＳスイッチングモジュール（ＳＷＭ３）の周波数利得特性は図９（Ａ）及び（Ｂ）に示してある。
【００４０】
図８（Ａ）によると、図７のＧＳＭスイッチングモジュール（ＳＷＭ２）は、送信の際にＧＳＭの送信周波数帯域（８８０〜９１５ＭＨｚ）を損失無く通過できることがわかる。また、前記送信周波数（ｆｏ＝８８０）の第２及び第３高調波（２ｆｏ＝１．７６ＧＨｚ，３ｆｏ＝２．６４ＧＨｚ）に減衰極が形成され高調波成分が効果的に遮断されることがわかる。そして、図８（Ｂ）によると、図７のＧＳＭスイッチングモジュール（ＳＷＭ２）は受信（ＲＸモード）の際に送信周波数帯域（８８０〜９１５ＭＨｚ）が効率的に除去されることがわかる。
【００４１】
他方、図９（Ａ）によると、図７のＤＣＳスイッチングモジュール（ＳＷＭ３）は送信の際にＤＣＳの送信周波数帯域（１７１０〜１７８５ＭＨｚ）を損失無しで通過できることがわかる。また、前記送信周波数（ｆｏ＝１７１０）の第２高調波（２ｆｏ＝３．４２ＧＨｚ）に減衰極が形成され、その高調波成分が効果的に遮断されることがわかる。そして、図９（Ｂ）によると、図７のＤＣＳスイッチングモジュール（ＳＷＭ３）は受信（ＲＸモード）の際に送信周波数帯域（１７１０〜１７８５ＭＨｚ）が効率的に除去されることがわかる。
【００４２】
前述のような本発明の移動通信端末機は携帯電話、ＰＤＡ、車輌搭載用通信機器などを含むことができ、また本発明は、高周波スイッチング装置を高周波スイッチングモジュールに製作することができる。
【００４３】
以上の説明は本発明の具体的な実施の形態に係る説明に過ぎず、本発明はこうした具体的な実施の形態に限られず、また本発明に対する前述のような具体的な実施の形態からその構成の多様な変更及び改造が可能であることは本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者には自明である。
【００４４】
【発明の効果】
上述のとおり本発明によると、本発明はＧＳＭ、ＤＣＳ、ＰＣＳなどの移動通信端末機に適用され、送信回路部側のフィルターが、送信の際には送信周波数をアンテナ側に通過させ、受信の際には１／４波長インピーダンストランスの機能を行いアンテナと送信回路部とを交流的に分離させるようにすることで、受信回路部側の損失特性及び送信回路部側のアイソレーション特性などの性能を充足させながらも、別途の１／４波長のストリップラインを不要とし、回路を簡素化できより小型化を可能にする効果を奏する。
即ち、１／４波長ラインが不要となり小型化に有利で、受信端特性を具現するのに１／４波長ラインの損失成分を追加しないことにより受信端の損失特性が良くなる効果があり、従来の方法では直列連結されたダイオードによりアイソレーション（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）が行われるので、その限界があるのに比して本発明では実質的に接地によりアイソレーション（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）を確保してその特性を強化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい第１実施の形態による高周波スイッチング装置の回路図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は図１の高周波スイッチング装置の等価回路図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）はＧＳＭ方式に適用した低域パスフィルターの回路図及びその周波数特性グラフである。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）はＤＣＳ方式に適用した低域パスフィルターの回路図及びその周波数特性グラフである。
【図５】図１の高周波スイッチング装置の第１詳細回路図である。
【図６】図１の高周波スイッチング装置の第２詳細回路図である。
【図７】本発明による好ましい第２実施の形態による移動通信端末機の構成図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）はＧＳＭスイッチングモジュールの周波数特性グラフである。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）はＤＣＳスイッチングモジュールの周波数特性グラフである。
【図１０】一般的な高周波スイッチの動作概念図である。
【図１１】従来の高周波スイッチの回路図である。
【符号の説明】
ＡＮＴ アンテナ
ＴＸ 送信回路部
ＲＸ 受信回路部
３１ フィルター
３２ 第１スイッチング素子
３３ 第２スイッチング素子
Ｄ７１、Ｄ８１ 第１ダイオード
Ｄ７２、Ｄ８２ 第２ダイオード
Ｃ１〜Ｃ３ カップリングキャパシター

Claims (9)

1. 高周波信号を送受信するアンテナ（ＡＮＴ）と送信回路部（ＴＸ）との接続及び前記アンテナ（ＡＮＴ）と受信回路部（ＲＸ）との接続を制御する高周波スイッチング装置において、
   前記送信回路部（ＴＸ）とアンテナ（ＡＮＴ）との間に接続され、送信の際に前記送信回路部（ＴＸ）からの送信信号を前記アンテナ（ＡＮＴ）へ通過させ、受信の際に受信信号周波数の１／４波長に該当する電気的な長さ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）を有するフィルター（３１）と、
   前記フィルター（３１）と送信回路部（ＴＸ）との間に接続され、受信時にスイッチ信号（Ｓｓｗ）により前記フィルター（３１）の送信回路部（ＴＸ）側を接地で接続して前記フィルター（３１）がインピーダンストランスとして動作するようにし前記送信回路部（ＴＸ）とアンテナ（ＡＮＴ）を交流的に分離させるよう構成した第１スイッチング素子（３２）と、
   前記アンテナ（ＡＮＴ）と受信回路部（ＲＸ）との間に接続され、送信の際にスイッチ信号（Ｓｓｗ）により前記アンテナ（ＡＮＴ）と受信回路部（ＲＸ）を分離させるよう構成された第２スイッチング素子（３３）と、
   を具備することを特徴とする高周波スイッチング装置。
2. 前記フィルター（３１）は受信の際に前記第１スイッチング素子（３２）により前記フィルター（３１）の送信回路部（ＴＸ）側が接地で接続される場合、略９０度の位相差を有するインピーダンストランスとして動作することにより前記送信回路部（ＴＸ）とアンテナ（ＡＮＴ）とを交流的に分離させるよう成されたことを特徴とする請求項１に記載の高周波スイッチング装置。
3. 前記フィルター（３１）は送信の際に送信周波数を低域でパスさせる低域パスフィルター（ＬＰＦ）から成ることを特徴とする請求項１に記載の高周波スイッチング装置。
4. 前記低域パスフィルター（ＬＰＦ）は送信の際に送信周波数の高調波に減衰極が形成されることを特徴とする請求項３に記載の高周波スイッチング装置。
5. 前記第１スイッチング素子（３２）は前記フィルター（３１）の送信回路部（ＴＸ）側に接続されたカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）と、接地側及びスイッチ信号（Ｓｓｗ）に接続されたアノード（ａｎｏｄｅ）とを有する第１ダイオード（Ｄ７１）から成ることを特徴とする請求項１に記載の高周波スイッチング装置。
6. 前記第２スイッチング素子（３３）は前記アンテナ（ＡＮＴ）側に接続されたアノードと、前記受信回路部（ＲＸ）側に接続されたカソードとを有する第２ダイオード（Ｄ７２）から成ることを特徴とする請求項１に記載の高周波スイッチング装置。
7. 前記第１スイッチング素子（３２）は前記フィルターの送信回路部（ＴＸ）側に接続されたアノード（ａｎｏｄｅ）と、接地側に接続されたカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）とを有する第１ダイオード（Ｄ８１）から成ることを特徴とする請求項１に記載の高周波スイッチング装置。
8. 前記２スイッチング素子（３３）は前記アンテナ（ＡＮＴ）側に接続されたカソードと、前記受信回路部（ＲＸ）側及びスイッチ信号に接続されたアノードとを有する第２ダイオード（Ｄ８２）から成ることを特徴とする請求項１に記載の高周波スイッチング装置。
9. 請求項１に記載の高周波スイッチング装置を含んで成ることを特徴とする移動通信端末機。

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