JP2005277692A

JP2005277692A - 高周波スイッチ回路

Info

Publication number: JP2005277692A
Application number: JP2004086994A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Takeuchi; 紳一郎竹内
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2024-03-24
Also published as: JP4389210B2

Abstract

【課題】スイッチ回路に高調波を減衰させるトラップ機能を包含させることで、マルチバンド携帯電話のフロントエンド部の小型化を図ることが出来る、低損失な高周波スイッチ回路を提供する。
【解決手段】第１ポートが第１フィルタに接続され、第２ポートが第１、第２の通信システム共通の送信回路に接続され、第４ポートが前記第１の通信システムの受信回路に接続され、第５ポートが前記第２の通信システムの受信回路に接続され、第３、第６ポートが制御電源に接続されており、第１インダクタンス素子、第２インダクタンス素子を伝送線路とした。
【選択図】図１

Description

アンテナより受信した受信信号と、アンテナへ送信する送信信号を切り替えるスイッチ回路に関する。

現在、移動体通信装置として複数の周波数帯の通信システム、例えばＤＣＳ１８００（送信周波数１７１０〜１７８５ＭＨｚ、受信周波数１８０５〜１８８０ＭＨｚ）とＧＳＭ９００（送信周波数８８０〜９１５ＭＨｚ、受信周波数９２５〜９６０ＭＨｚ）とで動作が可能なデュアルバンド携帯電話、ＤＣＳ１８００及びＰＣＳ１９００（送信周波数１８５０〜１９１０ＭＨｚ、受信周波数１９３０〜１９９０ＭＨｚ）とＧＳＭ９００とで動作が可能なトリプルバンド携帯電話や、前記トリプルバンド携帯電話にＧＳＭ８５０（送信周波数８２４〜８４９ＭＨｚ、受信周波数８６９〜８９４ＭＨｚ）のシステムを加えたクワッドバンド携帯電話が提案されており、これを総称してマルチバンド携帯電話と呼称している。

このようなマルチバンド携帯電話は、図６の回路ブロック図に示すように、一つのマルチバンドアンテナを複数の通信システムで共用している。図６は、トリプルバンド携帯電話器のフロントエンド部の一例を示す回路ブロック図であり、マルチバンドアンテナ１
、複数の通信システムの高周波信号を分波するダイプレクサ回路２、不要な周波数成分を除去するフィルタ回路３，４、高周波信号の経路を切り替えるスイッチ回路５，６を備えるものである。
このようなフロントエンド部では、ダイプレクサ回路、フィルタ回路、スイッチ回路を複合一体化した、例えば特許文献１に開示された複合高周波部品が用いられる。
図１１の等価回路は、特許文献１に開示された複合高周波部品において、近接した周波数を備える第１及び第２の通信システムにおいて、高周波信号の経路を切り替えるスイッチ回路５を抜き出したものであり、第１、第２の通信システムのアンテナ側回路、第１、第２の通信システムの送信回路、第１の通信システムの受信回路、第２の通信システムの受信回路への信号の経路を切り替えるスイッチ回路である。以下、第１の通信システムをＤＣＳ１８００、第２の通信システムをＰＣＳ１９００として説明する。

ＤＣＳ１８００及びＰＣＳ１９００の送信経路には、カソードが第１ポートＰ１に接続されアノードが第２ポートＰ２に接続された第１ダイオードＤ１と、前記第１ダイオードＤ１のアノード側に第１キャパシタンス素子Ｃ２を介して接地される第１インダクタンス素子Ｌ２とを有し、前記第１インダクタンス素子Ｌ２と第１キャパシタンスＣ２の間の第３ポートＰ３に制御電源Ｖ１が接続されている。
また、ＤＣＳ１８００の受信経路には、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３間に、送信信号の周波数帯域に対して１／４波長に相当する線路長に設定された第２インダクタンス素子Ｌ３と、前記第２インダクタンス素子Ｌ３の第３ポートＰ３側にアノードを接続した第２ダイオードＤ２とを有し、前記第２ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ１と第２キャパシタンス素子Ｃ３を介して接地されている。
また、ＰＣＳ１９００の受信経路には、カソードが第１ポートＰ１に接続され、アノードが第５ポートＰ５に接続された第３ダイオードＤ３と、前記第３ダイオードＤ３のアノード側に第３キャパシタンス素子Ｃ５を介して接地される第３インダクタンス素子Ｌ５とを有し、前記第３インダクタンス素子Ｌ５と第３キャパシタンスＣ５の間の第６ポートＰ６に制御電源Ｖ２が接続されている。

前記スイッチ回路は、制御電源（コントロール回路）から電圧を給電してダイオードスイッチをオン状態／オフ状態に制御することにより、各送受信回路を選択するようになっている。
例えば、第１ポートと第２ポートを接続する場合、制御電源Ｖ１から正の電圧を与え、制御電源Ｖ２から０の電圧を与えると、制御電源Ｖ１から与えられた正の電圧は、第１乃至第３ダイオードＤ１〜Ｄ３を含む回路に印加される。その結果、第１、第２ダイオードＤ１、Ｄ２はＯＮ状態となり、第３ダイオードＤ３はＯＦＦ状態となる。第１ダイオードＤ１がＯＮ状態となると、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２の間のインピーダンスが低くなり、またＯＮ状態となった第１ダイオードＤ２及び第２キャパシタンス素子Ｃ３により、第２インダクタンス素子Ｌ３が高周波的に接地され共振し、第１ポートＰ１から第３ポートＰ３を見たインピーダンスが非常に大きくなる。さらに第３ダイオードＤ３がＯＦＦ状態となることにより第１ポートＰ１と第４ポートＰ４との間のインピーダンスが大きくなり、その結果、第１、第２の通信システムの送信信号は、第１の受信回路Ｒｘ１及び第２の受信回路Ｒｘ２に漏洩することなく、第１ポートＰ１に伝送される。

一般に、ダイオード、トランジスタなどの非線形デバイスに高電力の高周波信号を投入すると、基本波の整数倍の周波数をもった高調波が現れることが知られている。この高調波と基本波との出力の比が高調波歪として定義され、携帯電話の各通信システムでは、アンテナに表れる高調波歪が規格化され、管理される。
前記トリプルバンド携帯電話器では、送信回路に含まれる高出力増幅器で高調波が生じ、送信信号に重畳してスイッチ回路に入力する。さらにスイッチ回路においても、スイッチング素子として用いたＰＩＮダイオードにより高調波が発生する。前記スイッチ回路においては、大きな電力を有する送信信号がスイッチ回路に投入される時（送信時）に、第３ダイオードＤ３がＯＦＦ状態に制御されている。ＯＮ状態では、制御電源の電圧により比較的線形性の良い動作点でダイオードが駆動し、高周波信号による電圧変動に対しても線形的な応答をするため高調波発生量は少ないが、ＯＦＦ状態ではＶ＝０付近が動作点となり、高周波信号による電圧変動に対しても非線形的な応答をするため高調波発生量が大きくなる。そこで、マルチバンド携帯電話のフロントエンド部では、高出力増幅器及びスイッチ回路で発生する高調波を除去するように第１ポートＰ１にバンドパスフィルタやローパスフィルタなどのフィルタ回路３を接続していた。
特開２０００−１６５２７４号

２次高調波及び３次高調波を含む高調波を減衰させるには、多段接続されたフィルタ回路が必要である。しかしながら接続段数に従い、使用するインダクタンス素子、キャパシタンス素子が増え、高周波信号の伝送損失が増加するという問題があった。また、フィルタ回路を構成する素子数が多いと、フィルタ回路が大型化し、その結果として、フロントエンド部を構成するのに小型化の妨げとなる問題点があった。
そこで本発明は、スイッチ回路に高調波を減衰させるトラップ機能を包含させることで、マルチバンド携帯電話のフロントエンド部の小型化を図ることが出来る、低損失な高周波スイッチ回路を提供することを目的とする。

本発明は、カソードが第１ポートに接続されアノードが第２ポートに接続された第１ダイオードと、前記第２ポートに接続され接地される第１キャパシタンス素子と、前記第１ダイオードのアノード側に接続され、第２キャパシタンス素子を介して接地される第１インダクタンス素子と、前記第１インダクタンス素子と第２キャパシタンス素子の間に接続される第３ポートと、前記第１ポートと第４ポートとの間に接続される第２インダクタンス素子と、前記第２インダクタンス素子の第４ポート側とアノードが接続し接地される第２ダイオードと、カソードが第１ポートに接続され、アノードが第５ポートに接続された第３ダイオードと、前記第３ダイオードのアノード側に第３キャパシタンス素子を介して接地される第３インダクタンス素子と、前記第３インダクタンス素子と第３キャパシタンス素子の間に接続される第６ポートとを備え、前記第１ポートが第１フィルタに接続され、前記第２ポートが第１、第２の通信システム共通の送信回路に接続され、前記第４ポートが前記第１の通信システムの受信回路に接続され、前記第５ポートが前記第２の通信システムの受信回路に接続され、前記第３、第６ポートが制御電源に接続されており、前記第１インダクタンス素子、第２インダクタンス素子を伝送線路とした高周波スイッチ回路である。

第１インダクタンス素子は、第３ポートに印加される制御電圧のチョークコイルとして機能するとともに、第３ポートを介して接地されるショートスタブとして機能する。本発明者等が鋭意検討したところ、第１インダクタンス素子により２次、３次高調波の周波数帯域で減衰を得ようとすると、インピーダンスの不整合により送信周波数帯での伝送損失が増加することを知見した。
図３に、図２に示す回路、即ち第１インダクタンス素子を線路長が略λ／６のストリップラインとして接地したモデルにおいて、Ｐｏｒｔ１からＰｏｒｔ２への通過周波数特性をシミュレーションした結果を示す。図３において、マーカｍ１、ｍ２で示した範囲が送信周波数帯域であり、マーカｍ３、ｍ４で示した範囲が２倍周波数帯域、マーカｍ５、ｍ６で示した範囲が３倍波周波帯域である。ここで、３倍波周波数帯域では大きな減衰が得られるが、送信周波数帯域での損失が大きいことがわかる。これは、送信周波数帯域において測定系のインピーダンスの不整合が生じていることに起因する。また実際にスイッチ回路として構成する場合には、更に浮遊容量などによるインピーダンスの不整合も生じる。
送信周波数帯域において測定系のインピーダンスと整合のため、図４に示すように、送信経路から適当な容量のキャパシタンス素子を接地すると、送信周波数帯域での損失を低減するとともに、２倍周波数帯域の減衰量を増加させ、３倍波周波帯域における減衰量を確保することが出来ることを知見した（図５）。そこで、本発明においては、前記第２ポートに接続され接地される第１キャパシタンス素子を、第１、第２の通信システム共通の送信回路との整合に用いることで、送信信号の伝送損失を増加させることなく、高調波を減衰させる本発明を想到した。

前記第１キャパシタンス素子で減衰させる周波数は、その線路長によって決まる。λを第１、第２の通信システムの送信周波数における波長としたとき、前記第１インダクタンス素子を構成する伝送線路の線路長を略λ／４とすれば、２次高調波の周波数に減衰極を形成し、線路長を略λ／６とすれば、３次高調波の周波数に減衰極を形成することが出来る。
伝送線路の線路長を略λ／６として、３次高調波の周波数に減衰極を形成し、高周波スイッチ回路において３次高調波を主に減衰させ、さらに高周波スイッチ回路の第１ポートＰ１に接続するフィルタ回路（ローパスフィルタあるいはバンドパスフィルタ）で、２次高調波を主に減衰させるように構成すれば、フィルタ回路を構成する回路素子の増加を抑えながら、高出力増幅器及びスイッチ回路で発生する高調波を除去することが可能となるので好ましい。
ここで伝送線路の線路長は、伝送線路を支持する構成物や伝送線路のラインパターンによって変化する。例えば支持構成物が誘電体である場合には、その実効比誘電率に反比例して波長短縮効果により波長が短くなり、結果線路長も短くなる。また、伝送線路のラインパターンをミアンダライン、スパイラルライン、あるいはコイル状ラインとするかでも線路長が変化する。従って、実質的な線路長としては、第１、第２の通信システムにおいて、その２次高調波或いは、３次高調波の周波数帯域におけるインピーダンスが、ほぼ短絡となるような線路長としている。

本発明においては、前記第１インダクタンス素子、第２インダクタンス素子をストリップ線路、マイクロストリップ線路、コプラナー線路のいずれかで形成するのが好ましい。特にストリップ線路とすれば、他の回路素子を形成する電極パターンとの干渉を防ぐことが出来るので好ましい。

前記第１インダクタンス素子、第２インダクタンス素子、及び前記第１キャパシタンス素子を、電極パターンで形成し、セラミクスからなる複数のシート層を積層してなる多層基板に内蔵するとともに、前記第１キャパシタンス素子を形成する電極パターンの上下に、グランド電極パターンを形成するのも好ましい。
前記第１キャパシタンス素子は、第１、第２の通信システムの送信周波数における送信回路とのインピーダンス整合を行うための回路素子として機能し、その容量値は１０ｐＦ以下に設定される。第１キャパシタンス素子をチップコンデンサとして、前記多層基板に実装しても良いが、送信経路やグランドとの接続のために必要な接続線路により形成される浮遊インダクタンスを低減するように、多層基板に電極パターンで第１キャパシタンスを構成するのが好ましい。前記第１キャパシタンス素子を形成する電極パターンの上下に、グランド電極パターンを形成すれば、他の電極パターンとの干渉による浮遊容量の発生を防ぎ、インピーダンスの不整合による伝送損失の増加を防ぐことが出来る。

本発明の高周波スイッチ回路によれば、送信経路とグランドとの間に配置される第１インダクタンス素子を伝送線路とし、その線路長を所定の長さとし、さらに送信経路とグランドとの間に、整合用のキャパシタンス素子を接続することで、第１、第２の通信システムにおける送信周波数の２次高調波、或いは３次高調波の周波数帯域に減衰極を形成して減衰させ、フィルタ回路の接続段数を減じて、構成素子を少なくし、伝送損失を低減することが出来、マルチバンド携帯電話のフロントエンド部の小型化を図ることが出来る。

以下に、本発明の高周波スイッチ回路について説明する。
図１は本発明の一実施例による高周波スイッチ回路を示す。この高周波スイッチ回路は３つの送受信系を切り替えるもので、制御電源Ｖ１、Ｖ２から供給される電圧により、第１及び第２の通信システムに共通の送信回路ＴＸ１，２と第１の通信システムの受信回路Ｒｘ１と第２の通信システムの受信回路Ｒｘ２とを切り替えるものである。以下第１の通信システムをＤＣＳ１８００で、第２の通信システムをＰＣＳ１９００として説明するが、これに限定されることは無く、ＧＳＭ８５０，ＧＳＭ９００といった近接した周波数帯を利用する通信システムであっても良い。
本発明に係る高周波スイッチ回路は、第１〜第６のポートを備え、カソードが第１ポートＰ１に接続されアノードが第２ポートＰ２に接続された第１ダイオードＤ１１と、前記第２ポートＰ２に接続され接地される第１キャパシタンス素子Ｃ１３と、前記第１ダイオードＤ１１のアノード側に接続され、第２キャパシタンス素子Ｃ１２を介して接地される第１インダクタンス素子Ｌ１２と、前記第１インダクタンス素子Ｌ１２と第２キャパシタンス素子Ｃ１２の間に接続される第３ポートＶ１と、前記第１ポートＰ１と第４ポートＰ３との間に接続される第２インダクタンス素子Ｌ１３と、前記第２インダクタンス素子Ｌ１３の第４ポート側Ｐ３とアノードが接続し、並列接続された第３キャパシタンス素子Ｃ１４と抵抗素子Ｒ１１を介して接地される第２ダイオードＤ１２と、カソードが第１ポートＰ１に接続され、アノードが第５ポートＰ４に接続された第３ダイオードＤ１３と、前記第３ダイオードＤ１３のアノード側に第４キャパシタンス素子Ｃ１６を介して接地される第３インダクタンス素子Ｌ１５と、前記第３インダクタンス素子Ｌ１５と第４キャパシタンス素子Ｃ１６の間に接続される第６ポートＶ２とを備えるものである。
第１、第３ダイオードＤ１１、Ｄ１３には、ＯＦＦ状態でのアイソレーション特性の改善のため、直列接続されたインダクタンス素子Ｌ１１，Ｌ１４、キャパシタンス素子Ｃ１１，Ｃ１５が、
第１、第３ダイオードと並列接続されている。

前記第１インダクタンス素子、第２インダクタンス素子は伝送線路で形成されており、λをＤＣＳ１８００、ＤＣＳ１９００の送信周波数における波長としたとき、前記第１インダクタンス素子を構成する伝送線路の線路長を略λ／４或いは、略λ／６として形成して、２次高調波周波数帯、或いは３次高調波周波数帯に減衰極を形成し、高出力増幅器からの２次高調波、或いは３次高調波を減衰する。また第２インダクタンス素子は、略λ／４の線路長に形成されている。
送信時（第１ポートＰ１と第２ポートＰ２を接続）には、第３ポートＶ１に接続された制御電源から与えられた電圧により第１、第２ダイオードＤ１１，Ｄ１２がＯＮ状態となり、第２インダクタンスは高周波的に接地される。このためＤＣＳ１８００、ＤＣＳ１９００の送信周波数において、第１ポートＰ１から第４ポートＰ３を見たインピーダンスが、高インピーダンス（オープン状態）となり、送信信号が第４ポートＰ３に表れない。また、第１ポートＰ１と第５ポートＰ４の間の第３ダイオードＤ１３はＯＦＦ状態であるので、そのアイソレーション特性により、第５ポートＰ４にも送信信号が表れず、高出力増幅器からの送信信号は第１ポートＰ１に表れる。

高周波スイッチ回路の第１ポートＰ１には、高周波スイッチ回路、高出力増幅器で発生する高調波を除去するフィルタ回路が接続される。
高周波スイッチ回路を小型化するという観点からすると、トラップ回路で３次高調波を減衰させるように、第１インダクタンス素子の線路長を略λ／６として短くして、前記フィルタ回路で主に２次高調波を減衰させるように構成するのが好ましい。
第１ポートには、高出力増幅器からの２次高調波、高周波スイッチ回路で生じた２次、３次高調波が表れる。もともと３次高調波の高調波歪は、２次高調波と比べて相対的に小さい。予めスイッチ回路のトラップ回路で高出力増幅器からの３次高調波を除去しておくことで、主に２次高調波を減衰させるように構成されたフィルタ回路であっても、スイッチ回路で生じる３次高調波を必要十分に減衰させることが出来る。前記フィルタ回路としては、回路素子の少なく、バンドパスフィルタと比較し、低損失なＬ型、Ｔ型、π型のローパスフィルタを採用することが出来る。

高周波スイッチ回路の第２ポートＰ２には第１、第２の通信システム共通の送信回路が接続され、第４ポートＰ３には第１の通信システムの受信回路が接続され、第５ポートＰ４には前記第２の通信システムの受信回路が接続され、第３、第６ポートＶ１，Ｖ２には制御電源が接続されており、もってマルチバンド携帯電話のフロントエンド部を構成する。

本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
図７は本発明の高周波スイッチ回路を含む、マルチバンド携帯電話のフロントエンド部の等価回路であり、図８はその回路ブロックであり、図９は、図７のフロントエンド回路を多層基板に形成した複合高周波部品の斜視図であり、図１０はその多層基板の構成を示す分解斜視図である。本実施例では、分波回路、フィルタ回路、スイッチ回路を多層基板に構成し、スイッチング素子や、高容量値のキャパシタンス素子や抵抗等のチップ部品を多層基板に搭載して、ワンチップ化した第１乃至４の通信システムに対応した高周波複合部品について説明する。なお説明においては、第１の通信システムをＤＣＳ１８００、第２の通信システムをＰＣＳ１９００、第３の通信システムをＧＳＭ８５０、第４の通信システムをＧＳＭ９００としている。

前記高周波複合部品は、図８に示したクワッドバンド携帯電話器のフロントエンド部の、ダイプレクサ回路２、フィルタ回路３，４、スイッチ回路５，６を備えるものであり、本発明に係る高周波スイッチ回路はスイッチ回路５，６に対応する。
前記スイッチ回路５のアンテナ側ポートＰ３５１（第１ポートＰ１に対応）にはインダクタンス素子ＬＦ２、キャパシタンス素子ＣＦ３を備えたＬ型のローパスフィルタ３が接続されている。そして、ローパスフィルタ３のアンテナ側ポートＰ３３１には２つのフィルタ回路を並列接続したダイプレクサ回路２と接続されている。
前記ダイプレクサ回路２は、ＧＳＭ８５０、ＧＳＭ９００或いはＤＣＳ１８００，ＰＣＳ１９００の送受信信号が、互いの信号経路に回りこまないように、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、ノッチフィルタから選ばれる複数のフィルタ回路で構成される。４つの通信システムにおいて、相対的に低周波であるＧＳＭ８５０、ＧＳＭ９００の信号経路には、ローパスフィルタを用い、ＤＣＳ１８００，ＰＣＳ１９００の信号経路にはハイパスフィルタを用いることが多い。実施例においても、インダクタンス素子ＤＬ１、キャパシタンス素子ＤＣ１，ＤＣ２で構成されたローパスフィルタと、インダクタンス素子ＤＬ２、キャパシタンス素子ＤＣ３，ＤＣ４、ＤＣ５で構成されたハイパスフィルタとでダイプレクサ回路２を構成している。なお、スイッチ回路５，６は等価回路として、図１で示した高周波スイッチ回路と同様の構成であり、動作も同様なのでその説明を省く。
本発明において、ダイプレクサ回路２、ローパスフィルタ回路３，４の構成については、特に限定されるものではなく、公知の他の回路構成を採用しても良い。

前記回路素子を形成した多層基板は、低温焼成が可能なセラミック誘電体材料からなり、厚さが１０μｍ〜２００μｍのグリーンシートを作製し、各グリーンシート上にＡｇ、あるいはＣｕを主体とする導電ペーストを印刷することにより所望の電極パターンを形成し、所望の電極パターンを有する複数のグリーンシートを積層して一体化し、焼成することにより製造することができる。

多層基板の内部構造について図１０をもとに説明する。図１０に付与した符号は、図７に付与した符号と対応し一致するものである。図１０中に示されていない回路素子は、実装部品２００として多層基板１００に実装されている。
高周波スイッチ回路５を構成する第１乃至第３インダクタンス素子Ｌ３０、Ｌ３１、Ｌ３２は電極パターンで形成されたコイル状のラインパターンで、多層基板内に形成されている。前記第１インダクタンス素子Ｌ３１の積層方向上下には、グランド電極パターンＧＮＤが配置されるとともに、前記第１インダクタンス素子Ｌ３１を構成するラインパターンは、他の回路素子を構成するパターン電極と積層方向に重ならないように配置して干渉を防ぎ、電磁気的な結合や寄生インピーダンスの増加を防いでいる。なお第３インダクタンス素子Ｌ３２はチョークコイルとして機能するものであり、チップインダクタとして多層基板に実装しても良い。またキャパシタンス素子の内、第１キャパシタンス素子Ｃ３３の上下には、グランド電極パターンＧＮＤを配置して、他の電極パターンとの干渉を防いでいる。
高周波スイッチ回路６の第１、第２インダクタンス素子Ｌ２０、Ｌ２１、第１キャパシタンス素子Ｃ２３も、高周波スイッチ回路５のインダクタンス素子、キャパシタンス素子と同様に電極パターンで多層基板内に形成している。そして、第１インダクタンス素子Ｌ３１、Ｌ２１は、それぞれ３次高調波を減衰させるような線路長に形成されている。

高周波スイッチ回路５，６に接続されるローパスフィルタ回路３，４は、インダクタンス素子ＬＦ１，ＬＦ２、キャパシタンス素子ＣＦ１，ＣＦ２，ＣＦ３で構成され、それぞれに電極パターンで多層基板内に形成している。スイッチ回路５，６にトラップ機能を付与して、３次高調波を減衰させているので、ローパスフィルタ回路３，４は、回路素子数を抑えて構成することが出来た。
以上の構成により、５．４ｍｍ×４．０ｍｍ×０．７ｍｍの積層基板にダイプレクサ回路２、ローパスフィルタ回路３，４、スイッチ回路５，６を配置することが出来た。また、構成回路素子数を抑えることが出来たので、優れた高調波減衰量を得ながら、伝送損失の少ない高周波複合部品とすることが出来た。

本発明の高周波スイッチ回路は、第１、第２の通信システムにおける送信周波数の２次高調波、或いは３次高調波の周波数帯域に減衰極を形成するトラップ機能を有し、さらに送信経路とグランドとの間に、整合用のキャパシタンス素子を接続したことで、優れた高調波減衰量を得ながら、伝送損失が小さくすることが出来る。そして、フィルタ回路の接続段数を減じることが可能で、その結果構成素子を少なくしてマルチバンド携帯電話のフロントエンド部を構成することが出来るため、さらに伝送損失を低減するとともに、フロントエンド部の小型化を図ることが出来る。ひいては、マルチバンド携帯電話の小型化、低消費電力化に寄与するものである。

本発明の一実施例に係る高周波スイッチ回路の等価回路である。ショートスタブを説明するための回路図である。図２のショートスタブのシミュレーションによる周波数特性図である。ショートスタブを説明するための他の回路図である。図４のショートスタブのシミュレーションによる周波数特性図である。マルチバンド携帯電話のフロンドエンド部の回路ブロックである。本発明の他の実施例に係る高周波スイッチ回路の等価回路である。マルチバンド携帯電話のフロンドエンド部の他の回路ブロックである。本発明の一実施例に係る高周波複合部品の斜視図である。図９の高周波複合部品を構成する多層基板の分解斜視図である。従来の高周波スイッチ回路の等価回路である。

符号の説明

１マルチバンドアンテナ
２ダイプレクサ回路
３，４フィルタ回路
５，６スイッチ回路
１００多層基板
Ｌ２１，Ｌ３１第１インダクタンス素子
Ｌ２０．Ｌ３０第２インダクタンス素子
Ｃ２３，Ｃ３３第１キャパシタンス素子

Claims

カソードが第１ポートに接続されアノードが第２ポートに接続された第１ダイオードと、前記第２ポートに接続され接地される第１キャパシタンス素子と、前記第１ダイオードのアノード側に接続され、第２キャパシタンス素子を介して接地される第１インダクタンス素子と、前記第１インダクタンス素子と第２キャパシタンス素子の間に接続される第３ポートと、
前記第１ポートと第４ポートとの間に接続される第２インダクタンス素子と、前記第２インダクタンス素子の第４ポート側とアノードが接続し接地される第２ダイオードと、
カソードが第１ポートに接続され、アノードが第５ポートに接続された第３ダイオードと、前記第３ダイオードのアノード側に第３キャパシタンス素子を介して接地される第３インダクタンス素子と、前記第３インダクタンス素子と第３キャパシタンス素子の間に接続される第６ポートとを備え、
前記第１ポートが第１フィルタに接続され、
前記第２ポートが第１、第２の通信システム共通の送信回路に接続され、
前記第４ポートが前記第１の通信システムの受信回路に接続され、
前記第５ポートが前記第２の通信システムの受信回路に接続され、
前記第３、第６ポートが制御電源に接続されており、
前記第１インダクタンス素子、第２インダクタンス素子を伝送線路としたことを特徴とする高周波スイッチ回路。
λを第１、第２の通信システムの送信周波数における波長としたとき、前記第１インダクタンス素子を構成する伝送線路の線路長が略λ／４或いは、略λ／６であることを特徴とする請求項１に記載の高周波スイッチ回路。
前記第１インダクタンス素子、第２インダクタンス素子がストリップ線路、マイクロストリップ線路、コプラナー線路のいずれかで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の高周波スイッチ回路。
前記第１インダクタンス素子、第２インダクタンス素子、及び前記第１キャパシタンス素子を、電極パターンで形成し、セラミクスからなる複数のシート層を積層してなる多層基板に内蔵するとともに、前記第１キャパシタンス素子を形成する電極パターンの上下には、グランド電極パターンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の高周波スイッチ回路。