JP2008085775A

JP2008085775A - High frequency circuit and semiconductor device

Info

Publication number: JP2008085775A
Application number: JP2006264664A
Authority: JP
Inventors: Masa Miyagi; 雅宮城; Tadayoshi Nakatsuka; 忠良中塚
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2008-04-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-band antenna switch circuit in which reduction of signal reception sensitivity is suppressed, without being restricted in design for a length of wiring between a SW and a duplexer, and without providing any attenuation circuit in large circuit scale. <P>SOLUTION: There are provided a switch for changing over a connection between each of signal transmission paths corresponding to a plurality of communication systems and an antenna; a frequency filter which is provided on signal transmission paths of communication systems to simultaneously perform transmission/reception and passes signals of the communication systems to simultaneously perform transmission/reception; and an attenuation circuit which is connected to a signal transmission path between the switch and the frequency filter and attenuates an unwanted signal. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の周波数を用いるマルチバンド通信を行う半導体装置に関し、より特定的には、マルチバンド通信を行う半導体装置が備える高周波アンテナスイッチ回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor device that performs multiband communication using a plurality of frequencies, and more particularly to a high-frequency antenna switch circuit included in a semiconductor device that performs multiband communication.

近年、移動体通信の普及に伴い、グローバルなローミングを可能とするために、移動体通信機器のマルチバンド化が加速している。例えば、ＧＳＭ方式の携帯電話機は、従来はシングルバンド仕様が主流であったが、近年ではデュアルバンドからトリプルバンド仕様、更には、クアッドバンド仕様へと急速に進展している。加えて、第３世代通信方式と呼ばれるＷＣＤＭＡ方式の普及に伴い、通信システムが益々複雑化すると共に、高周波デバイスの更なる高性能化が要求されている。 In recent years, with the widespread use of mobile communication, in order to enable global roaming, the mobile communication devices are becoming multiband. For example, single-band specifications have been mainstream in the past for GSM mobile phones, but in recent years, rapid progress has been made from dual-band to triple-band specifications and further to quad-band specifications. In addition, with the widespread use of the WCDMA method called the third generation communication method, the communication system is becoming more complex and higher performance of high frequency devices is required.

ここで、上記したマルチバンド化に対応するために、移動体通信機器が備えるアンテナスイッチに、従来使用していたＰＩＮダイオードの代りにＧａＡｓ（ガリウムヒ素）デバイスを使用する方式がある。このＧａＡｓデバイスを使用する方式は、挿入損失が少ないので、現在普及しつつある。 Here, in order to cope with the above-mentioned multi-band, there is a system in which a GaAs (gallium arsenide) device is used instead of a conventionally used PIN diode for an antenna switch provided in a mobile communication device. The method using this GaAs device is becoming widespread at present because of low insertion loss.

しかし、ＧａＡｓデバイスを使用するアンテナスイッチ（以下、ＧａＡｓスイッチという）は、高調波歪み特性が劣るという短所を有している。この課題を解決するために、アンテナスイッチ回路の出力端子に、高調波を除去する高調波トラップ回路を挿入する技術がある（特許文献１）。以下に、特許文献１に記載された、高調波トラップ回路を備えるマルチバンドアンテナスイッチ回路について簡単に説明する。 However, an antenna switch using a GaAs device (hereinafter referred to as a GaAs switch) has a disadvantage that the harmonic distortion characteristic is inferior. In order to solve this problem, there is a technique of inserting a harmonic trap circuit for removing harmonics into the output terminal of an antenna switch circuit (Patent Document 1). Below, the multiband antenna switch circuit provided with the harmonic trap circuit described in patent document 1 is demonstrated easily.

図１０は、高調波トラップ回路を備える従来のマルチバンドアンテナスイッチ回路１００を示す図である。図１０に示す通り、マルチバンドアンテナスイッチ回路１００は、ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）１０１及び１０２と、ダイプレクサ１０３及び１０４と、アンテナスイッチ（以下、ＳＷという）１０５と、可変ノッチフィルタ１０６と、ＥＧＳＭ＿ＴＸ端子１０７と、ＤＣＳ＿ＲＸ端子１０８と、ＥＧＳＭ＿ＲＸ端子１０９と、ＤＣＳ＿ＴＸ端子１１０と、アンテナ端子１１１とを備える。ＤＣＳ＿ＲＸ端子１０８は、ダイプレクサ１０３に接続され、ＥＧＳＭ＿ＴＸ端子１０７は、ＬＰＦ１０１を介してダイプレクサ１０３に接続される。ＥＧＳＭ＿ＲＸ端子１０９は、ダイプレクサ１０４に接続され、ＤＣＳ＿ＴＸ端子１１０は、ＬＰＦ１０２を介してダイプレクサ１０４に接続される。ダイプレクサ１０３及び１０４は、ＳＷ１０５に接続される。ＳＷ１０５は、可変ノッチフィルタ１０６を介してアンテナ（図示せず）に接続されるアンテナ端子１１１に接続される。また、図１０に示す通り、可変ノッチフィルタ１０６は、コンデンサ１２０、１２１、１２５と、チョークコイル１２２と、インダクタ１２３と、ダイオードスイッチ１２４と、抵抗１２６とを備え、制御電源１２７に接続される。 FIG. 10 is a diagram showing a conventional multiband antenna switch circuit 100 including a harmonic trap circuit. As shown in FIG. 10, the multiband antenna switch circuit 100 includes low-pass filters (hereinafter referred to as LPF) 101 and 102, diplexers 103 and 104, antenna switches (hereinafter referred to as SW) 105, a variable notch filter 106, An EGSM_TX terminal 107, a DCS_RX terminal 108, an EGSM_RX terminal 109, a DCS_TX terminal 110, and an antenna terminal 111 are provided. The DCS_RX terminal 108 is connected to the diplexer 103, and the EGSM_TX terminal 107 is connected to the diplexer 103 via the LPF 101. The EGSM_RX terminal 109 is connected to the diplexer 104, and the DCS_TX terminal 110 is connected to the diplexer 104 via the LPF 102. The diplexers 103 and 104 are connected to the SW 105. SW 105 is connected to antenna terminal 111 connected to an antenna (not shown) via variable notch filter 106. As shown in FIG. 10, the variable notch filter 106 includes capacitors 120, 121, and 125, a choke coil 122, an inductor 123, a diode switch 124, and a resistor 126, and is connected to the control power supply 127.

以下に、マルチバンドアンテナスイッチ回路１００の動作について簡単に説明する。なお、マルチバンドアンテナスイッチ回路１００は、携帯電話機に備えられ、ＥＧＳＭ方式及びＤＣＳ方式の両通信方式に対応する高周波マルチバンドアンテナスイッチ回路である。 The operation of the multiband antenna switch circuit 100 will be briefly described below. The multiband antenna switch circuit 100 is a high-frequency multiband antenna switch circuit that is provided in a mobile phone and supports both EGSM and DCS communication systems.

まず、ＥＧＳＭ方式で通信を行う場合について説明する。信号送信を行うときは、ＳＷ１０５は、ダイプレクサ１０３とアンテナ端子１１１とが可変ノッチフィルタ１０６を介して接続されるように信号伝達経路を切替える。次に、ＥＧＳＭ＿ＴＸ端子１０７に送信信号が入力される。送信信号は、ＬＰＦ１０１によって高調波成分が除去された後に、ダイプレクサ１０３、ＳＷ１０５、可変ノッチフィルタ１０６を経由してアンテナ端子１１１に出力される。このとき、制御電源１２７の電圧を調整することによって可変ノッチフィルタ１０６が備えるダイオードスイッチ１２４の容量値を変えて、可変ノッチフィルタ１０６の共振周波数をＥＧＳＭ方式の送信周波数の２倍の周波数にすることができる。このことによって、ＳＷ１０５で発生した２次高調波を減衰させることができる。一方、受信を行うときは、ＳＷ１０５は、ダイプレクサ１０４とアンテナ端子１１１とが可変ノッチフィルタ１０６を介して接続されるように信号伝達経路を切替える。このことによって、アンテナ端子１１１に入力した受信信号は、可変ノッチフィルタ１０６、ＳＷ１０５、ダイプレクサ１０４を経由してＥＧＳＭ＿ＲＸ端子１０９に出力される。 First, a case where communication is performed using the EGSM method will be described. When performing signal transmission, the SW 105 switches the signal transmission path so that the diplexer 103 and the antenna terminal 111 are connected via the variable notch filter 106. Next, a transmission signal is input to the EGSM_TX terminal 107. The transmission signal is output to the antenna terminal 111 via the diplexer 103, the SW 105, and the variable notch filter 106 after the harmonic component is removed by the LPF 101. At this time, the capacitance value of the diode switch 124 included in the variable notch filter 106 is changed by adjusting the voltage of the control power supply 127 so that the resonance frequency of the variable notch filter 106 is set to twice the transmission frequency of the EGSM system. Can do. As a result, the second harmonic generated in the SW 105 can be attenuated. On the other hand, when performing reception, the SW 105 switches the signal transmission path so that the diplexer 104 and the antenna terminal 111 are connected via the variable notch filter 106. As a result, the received signal input to the antenna terminal 111 is output to the EGSM_RX terminal 109 via the variable notch filter 106, SW 105, and diplexer 104.

次に、ＤＣＳ帯で通信を行う場合について説明する。信号送信を行うときは、ＳＷ１０５は、ダイプレクサ１０４とアンテナ端子１１１とが可変ノッチフィルタ１０６を介して接続されるように信号伝達経路を切替える。次に、ＤＣＳ＿ＴＸ端子１１０に送信信号が入力される。送信信号は、ＬＰＦ１０２によって高調波成分が除去された後に、ダイプレクサ１０４、ＳＷ１０５、可変ノッチフィルタ１０６を経由してアンテナ端子１１１に出力される。このとき、制御電源１２７の電圧を調整することによって可変ノッチフィルタ１０６が備えるダイオードスイッチ１２４の容量値を変えて、可変ノッチフィルタ１０６の共振周波数をＤＣＳ方式の送信周波数の２倍の周波数にすることができる。このことによって、ＳＷ１０５で発生する２次高調波を減衰させることができる。一方、受信を行うときは、ＳＷ１０５は、ダイプレクサ１０３とアンテナ端子１１１とが可変ノッチフィルタ１０６を介して接続されるように信号伝達経路を切替える。このことによって、アンテナ端子１１１に入力した受信信号は、可変ノッチフィルタ１０６、ＳＷ１０５、ダイプレクサ１０３を経由してＤＣＳ＿ＲＸ端子１０８に出力される。 Next, a case where communication is performed in the DCS band will be described. When signal transmission is performed, the SW 105 switches the signal transmission path so that the diplexer 104 and the antenna terminal 111 are connected via the variable notch filter 106. Next, a transmission signal is input to the DCS_TX terminal 110. The transmission signal is output to the antenna terminal 111 via the diplexer 104, the SW 105, and the variable notch filter 106 after the harmonic component is removed by the LPF 102. At this time, the capacitance value of the diode switch 124 included in the variable notch filter 106 is changed by adjusting the voltage of the control power supply 127 so that the resonance frequency of the variable notch filter 106 is set to twice the transmission frequency of the DCS system. Can do. As a result, the second harmonic generated in the SW 105 can be attenuated. On the other hand, when performing reception, the SW 105 switches the signal transmission path so that the diplexer 103 and the antenna terminal 111 are connected via the variable notch filter 106. As a result, the received signal input to the antenna terminal 111 is output to the DCS_RX terminal 108 via the variable notch filter 106, SW 105, and diplexer 103.

以上に説明した通り、従来のマルチバンドアンテナスイッチ回路１００は、アンテナ端子１１１とＳＷ１０５との間に可変ノッチフィルタ１０６を備えることによって、信号送信時にＳＷ１０５で発生する高調波を減衰できるので、高調波成分をアンテナから送信することを防止できる。
特開２００３−１５２５８８号公報 As described above, since the conventional multiband antenna switch circuit 100 includes the variable notch filter 106 between the antenna terminal 111 and the SW 105, the harmonics generated in the SW 105 during signal transmission can be attenuated. The component can be prevented from being transmitted from the antenna.
JP 2003-152588 A

ここで、従来のマルチバンドアンテナスイッチ回路１００において、信号送信時にＳＷ１０５で発生する高調波は、ＳＷ１０５からアンテナ端子１１１の方向だけではなく、ＳＷ１０５からダイプレクサ１０３又はダイプレクサ１０４の方向へも伝わる。具体的には、ＤＣＳ方式の通信において信号送信を行う場合には、既に説明した通り、ＳＷ１０５は、ダイプレクサ１０４とアンテナ端子１１１とが可変ノッチフィルタ１０６を介して接続されるように信号伝達経路を切替える。次に、ＤＣＳ＿ＴＸ端子１１０に入力された送信信号は、ＬＰＦ１０２及びダイプレクサ１０４を経由してＳＷ１０５に入力される。そして、ＳＷ１０５で高調波が発生し、アンテナ端子１１１及びダイプレクサ１０４の方向へ伝わる。ダイプレクサ１０４の方向へ伝わる高調波は、ダイプレクサ１０４で反射することによって、ＳＷ１０５とダイプレクサ１０４との間で定在波を生じる。なお、この定在波の周波数は、高調波の周波数と同じとなる。そして、この定在波と送信信号とによって、相互変調歪みが発生する。 Here, in the conventional multiband antenna switch circuit 100, harmonics generated in the SW 105 during signal transmission are transmitted not only from the SW 105 to the antenna terminal 111 but also from the SW 105 to the diplexer 103 or the diplexer 104. Specifically, when signal transmission is performed in DCS communication, as described above, the SW 105 sets a signal transmission path so that the diplexer 104 and the antenna terminal 111 are connected via the variable notch filter 106. Switch. Next, the transmission signal input to the DCS_TX terminal 110 is input to the SW 105 via the LPF 102 and the diplexer 104. Then, harmonics are generated in the SW 105 and are transmitted in the direction of the antenna terminal 111 and the diplexer 104. The harmonic wave traveling in the direction of the diplexer 104 is reflected by the diplexer 104, thereby generating a standing wave between the SW 105 and the diplexer 104. Note that the frequency of this standing wave is the same as the frequency of the harmonic. The standing wave and the transmission signal generate intermodulation distortion.

ここで、ＳＷ１０５で発生する高調波の内、２次高調波について考える。ＳＷ１０５で発生した２次高調波は、ダイプレクサ１０４の方向へ伝わり、ダイプレクサ１０４で反射することによって、ＳＷ１０５とダイプレクサ１０４との間で定在波を生じる。この定在波の周波数は２次高調波の周波数と同じとなるので、この定在波と送信信号とによって、３次相互変調歪みが発生する。 Here, the second harmonic among the harmonics generated in the SW 105 is considered. The second harmonic generated in the SW 105 travels in the direction of the diplexer 104 and is reflected by the diplexer 104 to generate a standing wave between the SW 105 and the diplexer 104. Since the frequency of the standing wave is the same as the frequency of the second harmonic, third order intermodulation distortion is generated by the standing wave and the transmission signal.

マルチバンドアンテナスイッチ回路１００は、ＥＧＳＭ方式及びＤＣＳ方式で送受信を行うアンテナスイッチ回路なので、既に説明した通り、送信動作時と受信動作時とで、ＳＷ１０５が、信号伝達経路を切替える（図１０を参照）。このことによって、信号送信時に、上記した通り、３次相互変調歪みがＳＷ１０５とダイプレクサ１０４との間で生じても、受信動作を行っていないので、３次相互変調歪みによって受信感度が低下することはない。 Since the multiband antenna switch circuit 100 is an antenna switch circuit that performs transmission / reception by the EGSM method and the DCS method, as described above, the SW 105 switches the signal transmission path between the transmission operation and the reception operation (see FIG. 10). ). As a result, at the time of signal transmission, as described above, even if third-order intermodulation distortion occurs between SW 105 and diplexer 104, reception operation is not performed, and therefore reception sensitivity is reduced due to third-order intermodulation distortion. There is no.

図１１は、ＧＳＭ方式及びＷＣＤＭＡ方式で通信を行う従来のマルチバンドアンテナスイッチ回路２００を示す図である。近年、普及しつつあるＷＣＤＭＡ方式は、送信と受信とを同一の信号伝達経路を用いて同時に行うので、マルチバンドアンテナスイッチ回路２００では、以下に説明する通り、上記したマルチバンドアンテナスイッチ回路１００とは異なり、３次相互変調歪みによって受信感度の低下が生じる。 FIG. 11 is a diagram showing a conventional multiband antenna switch circuit 200 that performs communication using the GSM method and the WCDMA method. In recent years, the WCDMA system, which has become widespread, performs transmission and reception simultaneously using the same signal transmission path. Therefore, in the multiband antenna switch circuit 200, as described below, In contrast, the third-order intermodulation distortion causes a decrease in reception sensitivity.

図１１に示す通り、従来のマルチバンドアンテナスイッチ回路２００は、ＧＳＭ＿ＴＸ端子２０１と、ＧＳＭ＿ＲＸ端子２０２と、ＷＣＤＭＡ＿ＲＸ端子２０３と、ＷＣＤＭＡ＿ＴＸ端子２０４と、ＬＰＦ２０５と、デュプレクサ２０６と、パワーアンプ（以下、ＰＡという）２０７と、ＳＷ２０８と、アンテナ端子２０９とを備える。ＧＳＭ＿ＴＸ端子２０１は、ＬＰＦ２０５を介してＳＷ２０８の送信端子２１０に接続される。ＧＳＭ＿ＲＸ端子２０２は、ＳＷ２０８の受信端子２１１に接続される。ＷＣＤＭＡ＿ＲＸ端子２０３は、デュプレクサ２０６のＲＸ端子２１３に接続される。ＷＣＤＭＡ＿ＴＸ端子２０４は、ＰＡ２０７を介してデュプレクサ２０６のＴＸ端子２１４に接続される。デュプレクサ２０６の共通端子２１５は、ＳＷ２０８の送受信端子２１２に接続される。ＳＷ２０８のアンテナ端子２０９は、アンテナ（図示せず）に接続される。 As shown in FIG. 11, a conventional multiband antenna switch circuit 200 includes a GSM_TX terminal 201, a GSM_RX terminal 202, a WCDMA_RX terminal 203, a WCDMA_TX terminal 204, an LPF 205, a duplexer 206, a power amplifier (hereinafter referred to as PA). ) 207, SW 208, and antenna terminal 209. The GSM_TX terminal 201 is connected to the transmission terminal 210 of the SW 208 via the LPF 205. The GSM_RX terminal 202 is connected to the reception terminal 211 of the SW 208. The WCDMA_RX terminal 203 is connected to the RX terminal 213 of the duplexer 206. The WCDMA_TX terminal 204 is connected to the TX terminal 214 of the duplexer 206 via the PA 207. The common terminal 215 of the duplexer 206 is connected to the transmission / reception terminal 212 of the SW 208. The antenna terminal 209 of the SW 208 is connected to an antenna (not shown).

以下に、マルチバンドアンテナスイッチ回路２００の動作について説明する。ＧＳＭ方式で通信を行う場合、信号送信動作時には、ＳＷ２０８は、アンテナ端子２０９と送信端子２１０とを接続することによって、アンテナ端子２０９とＧＳＭ＿ＴＸ端子２０１とがＬＰＦ２０５を介して接続されるように信号伝達経路を切替える。また、信号受信動作時には、ＳＷ２０８は、アンテナ端子２０９と受信端子２１１とを接続することによって、アンテナ端子２０９とＧＳＭ＿ＲＸ端子２０２とが接続されるように信号伝達経路を切替える。 The operation of the multiband antenna switch circuit 200 will be described below. When performing communication using the GSM method, during signal transmission operation, the SW 208 connects the antenna terminal 209 and the transmission terminal 210 so that the antenna terminal 209 and the GSM_TX terminal 201 are connected via the LPF 205. Switch the route. In the signal reception operation, the SW 208 connects the antenna terminal 209 and the reception terminal 211 to switch the signal transmission path so that the antenna terminal 209 and the GSM_RX terminal 202 are connected.

一方、ＷＣＤＭＡ方式で通信を行う場合には、ＳＷ２０８は、アンテナ端子２０９と送受信端子２１２とを接続することによって、アンテナ端子２０９とＷＣＤＭＡ＿ＲＸ端子２０３及びＷＣＤＭＡ＿ＴＸ端子２０４とがデュプレクサ２０６を介して接続されるように信号伝達経路を切替える。そして、マルチバンドアンテナスイッチ回路２００は、同一の信号伝達経路を用いて同時に信号の送信及び受信を行う。ＷＣＤＭＡ＿ＴＸ端子２０４に入力された送信信号は、ＰＡ２０７によって増幅された後にデュプレクサ２０６を介してＳＷ２０８に入力されて、ＳＷ２０８で２次高調波を発生させる。そして、ＳＷ２０８で発生した２次高調波は、アンテナ（図示せず）及びデュプレクサ２０６の方向に伝わる。そして、デュプレクサ２０６の方向に伝わる２次高調波は、デュプレクサ２０６で反射して、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に定在波を生じさせる。そして、この定在波と送信信号とによって、３次相互変調歪みが発生する。ここで、送信信号の２次高調波によって生じた定在波の周波数帯域は、送信信号の２次高調波の周波数帯域と同じなので、定在波と送信信号とによって発生した３次相互変調歪みの周波数帯域は、受信信号の周波数帯域と重なる。そして、上記した通り、ＷＣＤＭＡ方式は同一の信号伝達経路を用いて同時に送受信を行うので、３次相互変調歪みが受信信号に重畳して受信感度の低下が生じる。 On the other hand, when communication is performed in the WCDMA system, the SW 208 connects the antenna terminal 209 and the transmission / reception terminal 212 so that the antenna terminal 209 is connected to the WCDMA_RX terminal 203 and the WCDMA_TX terminal 204 via the duplexer 206. Thus, the signal transmission path is switched. The multiband antenna switch circuit 200 transmits and receives signals simultaneously using the same signal transmission path. The transmission signal input to the WCDMA_TX terminal 204 is amplified by the PA 207 and then input to the SW 208 via the duplexer 206, and the SW 208 generates a second harmonic. Then, the second harmonic generated by the SW 208 is transmitted in the direction of an antenna (not shown) and the duplexer 206. Then, the second harmonic wave transmitted in the direction of the duplexer 206 is reflected by the duplexer 206 to generate a standing wave between the SW 208 and the duplexer 206. The standing wave and the transmission signal generate third-order intermodulation distortion. Here, since the frequency band of the standing wave generated by the second harmonic of the transmission signal is the same as the frequency band of the second harmonic of the transmission signal, third-order intermodulation distortion generated by the standing wave and the transmission signal. This frequency band overlaps with the frequency band of the received signal. As described above, since the WCDMA system transmits and receives simultaneously using the same signal transmission path, third-order intermodulation distortion is superimposed on the received signal, resulting in a decrease in reception sensitivity.

この問題を解決するために、マルチバンドアンテナスイッチ回路１００が備える可変ノッチフィルタ１０６（図１０を参照）を、マルチバンドアンテナスイッチ回路２００のＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に挿入して送信信号の２次高調波を減衰することによって、受信感度の低下を抑制する方法が考えられる。しかし、この方法では、複雑な可変ノッチフィルタ回路を挿入するので、回路規模が増大し、また、新たに、可変ノッチフィルタの減衰周波数帯域を制御する電圧制御機能（図１０の制御電源１２７）が必要となるとう問題が生じる。また、可変ノッチフィルタの挿入損失は、大きいという問題もある。 In order to solve this problem, a variable notch filter 106 (see FIG. 10) included in the multiband antenna switch circuit 100 is inserted between the SW 208 of the multiband antenna switch circuit 200 and the duplexer 206 to transmit 2 of the transmission signal. A method of suppressing a decrease in reception sensitivity by attenuating the second harmonic can be considered. However, in this method, since a complicated variable notch filter circuit is inserted, the circuit scale increases, and a voltage control function (control power supply 127 in FIG. 10) that newly controls the attenuation frequency band of the variable notch filter is provided. There will be problems that will be needed. There is also a problem that the insertion loss of the variable notch filter is large.

ここで、可変ノッチフィルタを挿入しないで、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌ（図１１を参照）を、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間で定在波が生じない長さに設定することによって、３次相互変調歪みの発生を抑制して受信感度の低下を防止する方法もある。この方法は、ＳＷ２０８からデュプレクサ２０６の方向へ伝わる２次高調波を、デュプレクサ２０６で反射した２次高調波が打ち消すように、電気長Ｌを設定するものである。しかし、この方法では、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の配線の長さが制約されるので、設計の自由度が低下するという問題がある。 Here, without inserting a variable notch filter, the electrical length L (see FIG. 11) between the SW 208 and the duplexer 206 is set to a length that does not cause a standing wave between the SW 208 and the duplexer 206. Therefore, there is also a method for preventing a decrease in reception sensitivity by suppressing the occurrence of third-order intermodulation distortion. In this method, the electrical length L is set such that the second harmonic wave reflected from the duplexer 206 cancels the second harmonic wave transmitted from the SW 208 to the duplexer 206. However, in this method, the length of the wiring between the SW 208 and the duplexer 206 is restricted, and there is a problem that the degree of freedom in design is reduced.

以上では、ＳＷ２０８で発生した２次高調波によって生じる３次相互変調歪みに関する課題について説明したが、図１１に示すマルチバンドアンテナスイッチ回路２００においてＷＣＤＭＡ方式で通信を行う場合の、アンテナ（図示せず）から入力される低周波帯域の妨害波によって生じる２次相互変調歪みに関する課題について、以下に説明する。アンテナ端子１１１から入力される低周波帯域の妨害波は、デュプレクサ２０６で反射されて低周波帯域の定在波を生じさせる。そして、この定在波と送信信号とによって、２次相互変調歪みが発生する。そして、この定在波は低周波帯域信号なので、発生した２次相互変調歪みの帯域は、送信信号帯域と隣接する受信信号帯域と重なる場合がある。この場合には、２次相互変調歪みによって受信感度が低下する。この問題は、既に説明した３次相互変調歪みを抑制する方法と同様に、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌを適切に設定し、又は、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に可変ノッチフィルタ１０６（図１０を参照）を挿入することによって解決できる。しかし、既に説明した、ＳＷ２０８で発生した２次高調波によって生じる３次相互変調歪みに関する課題と同様の課題が生じる。 In the above, the problem related to the third-order intermodulation distortion caused by the second-order harmonic generated in the SW 208 has been described. However, an antenna (not shown) when the multi-band antenna switch circuit 200 shown in FIG. ) Will be described below with respect to the second-order intermodulation distortion caused by the interference wave in the low-frequency band. The low-frequency band interference wave input from the antenna terminal 111 is reflected by the duplexer 206 to generate a low-frequency band standing wave. Then, secondary intermodulation distortion is generated by the standing wave and the transmission signal. Since this standing wave is a low-frequency band signal, the band of the generated second-order intermodulation distortion may overlap with the reception signal band adjacent to the transmission signal band. In this case, the reception sensitivity is reduced by the second-order intermodulation distortion. This problem is caused by setting the electrical length L between the SW 208 and the duplexer 206 appropriately, or by adjusting the variable notch filter between the SW 208 and the duplexer 206 in the same manner as the method for suppressing the third-order intermodulation distortion described above. This can be solved by inserting 106 (see FIG. 10). However, the same problem as the problem related to the third-order intermodulation distortion generated by the second-order harmonic generated in the SW 208 has already occurred.

それ故に、本発明の目的は、ＳＷとデュプレクサとの間の配線長についての設計上の制約を受けず、ＳＷとデュプレクサとの間に複雑な回路を挿入することなく、また、新たな電圧制御機能を必要とせず、更に、挿入損失の増加を抑えたうえで、信号受信感度の低下を抑制したマルチバンドアンテナスイッチ回路を提供することである。 Therefore, the object of the present invention is not subject to design restrictions on the wiring length between the SW and the duplexer, without inserting a complicated circuit between the SW and the duplexer, and with a new voltage control. It is an object to provide a multiband antenna switch circuit that does not require a function and further suppresses a decrease in signal reception sensitivity while suppressing an increase in insertion loss.

本発明は、同一の信号伝達経路を用いて同時に送受信を行う通信方式を含む複数の通信方式で通信を行うマルチバンドアンテナスイッチ回路に向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明のマルチバンドアンテナスイッチ回路は、複数の通信方式に対応したそれぞれの信号伝達経路とアンテナとの接続を切替えるスイッチと、同時に送受信を行う通信方式の信号伝達経路上に設けられ、同時に送受信を行う通信方式の信号を通過させる周波数フィルタと、スイッチと周波数フィルタとの間の信号伝達経路に接続され、不要な信号を減衰させる減衰回路とを備える。 The present invention is directed to a multiband antenna switch circuit that performs communication using a plurality of communication systems including a communication system that transmits and receives simultaneously using the same signal transmission path. In order to achieve the above object, the multiband antenna switch circuit of the present invention includes a switch for switching the connection between each signal transmission path and antenna corresponding to a plurality of communication methods, and a signal of a communication method for simultaneous transmission and reception. A frequency filter that is provided on the transmission path and passes a signal of a communication method that transmits and receives at the same time, and an attenuation circuit that is connected to a signal transmission path between the switch and the frequency filter and attenuates an unnecessary signal.

また、周波数フィルタは、デュプレクサ又はダイプレクサであってもよい。 The frequency filter may be a duplexer or a diplexer.

また、減衰回路は、同時に送受信を行う通信方式で用いる送信周波数帯域のｎ倍（ｎは、２以上の整数）の周波数帯域の信号を減衰させることが好ましい。 The attenuation circuit preferably attenuates a signal in a frequency band n times (n is an integer of 2 or more) a transmission frequency band used in a communication method in which transmission and reception are performed simultaneously.

また、減衰回路は、アンテナから入力され、同時に送受信を行う通信方式で用いる受信周波数帯域に、同時に送受信を行う通信方式の送信信号とによって２次相互変調歪みを発生させる妨害信号を減衰させることが好ましい。 In addition, the attenuation circuit attenuates an interference signal that generates second-order intermodulation distortion in a reception frequency band that is input from an antenna and that is used in a communication scheme that transmits and receives at the same time, with a transmission signal that transmits and receives at the same time. preferable.

また、同時に送受信を行う通信方式は、ＷＣＤＭＡ方式であってもよい。また、スイッチは、ガリウムヒ素スイッチであってもよい。 In addition, the communication method for simultaneous transmission and reception may be the WCDMA method. The switch may be a gallium arsenide switch.

また、減衰回路は、インダクタとコンデンサとで構成される直列共振回路であってもよいし、ボンディングワイヤ又は伝送線路と、コンデンサとで構成される直列共振回路であってもよいし、伝送線路のみで構成されてもよい。 The attenuation circuit may be a series resonance circuit composed of an inductor and a capacitor, or may be a series resonance circuit composed of a bonding wire or a transmission line and a capacitor, or only the transmission line. It may be constituted by.

また、伝送線路は、同時に送受信を行う通信方式の送信信号の波長のｍ／２＋１／８（ｍは、０又は正の整数）の長さであることが好ましい。 The transmission line preferably has a length of m / 2 + 1/8 (m is 0 or a positive integer) of the wavelength of a transmission signal of a communication method that performs simultaneous transmission and reception.

上記のように、本発明のマルチバンドアンテナスイッチ回路によれば、簡易な回路を挿入するだけでＳＷとデュプレクサとの間の２次高調波又は妨害波を減衰できるので、ＳＷとデュプレクサとの間の配線長さについての設計上の制約を受けず、ＳＷとデュプレクサとの間に複雑な回路を挿入することなく、また、新たな電圧制御機能を必要とせず、更に、挿入損失の増加を抑えたうえで、信号受信感度の低下を抑制できる。 As described above, according to the multiband antenna switch circuit of the present invention, it is possible to attenuate the second harmonic or interfering wave between the SW and the duplexer only by inserting a simple circuit. No restrictions on design for wiring length, no complicated circuit inserted between SW and duplexer, no new voltage control function required, and further increase in insertion loss In addition, a decrease in signal reception sensitivity can be suppressed.

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＧＳＭ方式及びＷＣＤＭＡ方式で通信を行うマルチバンドアンテナスイッチ回路１０を示す図である。マルチバンドアンテナスイッチ回路１０は、既に説明したマルチバンドアンテナスイッチ回路２００（図１１を参照）の構成に、インダクタ１１とコンデンサ１２とから成り、減衰回路として機能する直列共振回路を加えた構成である。マルチバンドアンテナスイッチ回路１０の構成において、マルチバンドアンテナスイッチ回路２００と同じ構成要素については、同じ参照符号を用いて、その説明は省略する。インダクタ１１とコンデンサ１２とからなる直列共振回路は、ＳＷ２０８の送受信端子２１２とデュプレクサ２０６との接続配線に、一端が接地されて並列に接続される。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a multiband antenna switch circuit 10 that performs communication using the GSM method and the WCDMA method according to the first embodiment. The multiband antenna switch circuit 10 has a configuration in which a series resonance circuit that includes an inductor 11 and a capacitor 12 and functions as an attenuation circuit is added to the configuration of the multiband antenna switch circuit 200 (see FIG. 11) described above. . In the configuration of the multiband antenna switch circuit 10, the same components as those of the multiband antenna switch circuit 200 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The series resonant circuit including the inductor 11 and the capacitor 12 is connected in parallel to one end of the connection wiring between the transmission / reception terminal 212 of the SW 208 and the duplexer 206 with the ground.

以下に、マルチバンドアンテナスイッチ回路１０の動作について説明する。ＷＣＤＭＡ方式で通信を行う場合には、ＳＷ２０８は、アンテナ端子２０９と送受信端子２１２とを接続することによって、アンテナ端子２０９とＷＣＤＭＡ＿ＲＸ端子２０３及びＷＣＤＭＡ＿ＴＸ端子２０４とがデュプレクサ２０６を介して接続されるように信号伝達経路を切替える。そして、マルチバンドアンテナスイッチ回路１０は、同一の信号伝達経路を用いて同時に信号の送信及び受信を行う。ＷＣＤＭＡ＿ＴＸ端子２０４に入力された送信信号は、ＰＡ２０７によって増幅された後にデュプレクサ２０６を介してＳＷ２０８に入力されて、ＳＷ２０８で２次高調波を発生させる。そして、ＳＷ２０８で発生した２次高調波は、アンテナ（図示せず）及びデュプレクサ２０６の方向に伝わる。ここで、本願発明の特徴である、インダクタ１１とコンデンサ１２とからなる直列共振回路の共振周波数を、送信信号の周波数帯域の中心周波数の２倍に設定することによって、送信信号の２倍の周波数の波である２次高調波を減衰させることができる。このことによって、デュプレクサ２０６の方向に伝わる２次高調波を減衰させて、デュプレクサ２０６で反射することを低減でき、また、デュプレクサ２０６で反射した波も減衰できるので、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に発生する定在波を低減することができる。従って、定在波と送信信号とによって発生する３次相互変調歪みを低減することができる。この結果として、マルチバンドアンテナスイッチ回路１０は、ＷＣＤＭＡ方式で通信を行う場合に、３次相互変調歪みによる受信感度の低下を抑制することができる。 The operation of the multiband antenna switch circuit 10 will be described below. When performing communication in the WCDMA system, the SW 208 connects the antenna terminal 209 and the transmission / reception terminal 212 so that the antenna terminal 209 is connected to the WCDMA_RX terminal 203 and the WCDMA_TX terminal 204 via the duplexer 206. Switch the signal transmission path. The multiband antenna switch circuit 10 transmits and receives signals simultaneously using the same signal transmission path. The transmission signal input to the WCDMA_TX terminal 204 is amplified by the PA 207 and then input to the SW 208 via the duplexer 206, and the SW 208 generates a second harmonic. Then, the second harmonic generated by the SW 208 is transmitted in the direction of an antenna (not shown) and the duplexer 206. Here, by setting the resonance frequency of the series resonance circuit composed of the inductor 11 and the capacitor 12, which is a feature of the present invention, to be twice the center frequency of the frequency band of the transmission signal, the frequency is twice that of the transmission signal. The second harmonic, which is the wave of, can be attenuated. As a result, the second harmonic transmitted in the direction of the duplexer 206 can be attenuated to reduce reflection by the duplexer 206, and the wave reflected by the duplexer 206 can also be attenuated. The standing wave which generate | occur | produces can be reduced. Therefore, the third-order intermodulation distortion generated by the standing wave and the transmission signal can be reduced. As a result, the multiband antenna switch circuit 10 can suppress a decrease in reception sensitivity due to third-order intermodulation distortion when performing communication using the WCDMA method.

図２は、従来のマルチバンドアンテナスイッチ回路２００（図１１を参照）における、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌと、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に発生する３次相互変調歪みとの関係を表す図である。図２に示す通り、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に発生する３次相互変調歪みは、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌに依存している。そして、電気長がＬ１及びＬ２又はその近傍である場合に、３次相互変調歪み特性が劣化している。ここで、既に説明した通り、送信信号の２次高調波がデュプレクサ２０６で反射することで生じた定在波（送信信号周波数の２倍の周波数の波）と送信信号とによって、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に３次相互変調歪みが発生する。そして、電気長Ｌが２次高調波の波長の整数倍である場合に、ＳＷ２０８からデュプレクサ２０６へ伝わる２次高調波と、この２次高調波がデュプレクサ２０６で反射した反射波とが干渉して生じる定在波の振幅が最大となり、３次相互変調歪み特性が最も劣化する。このことから、電気長Ｌ１及びＬ２は、送信信号の２次高調波の波長の整数倍であることが解る。 2 shows the electrical length L between the SW 208 and the duplexer 206 and the third-order intermodulation distortion generated between the SW 208 and the duplexer 206 in the conventional multiband antenna switch circuit 200 (see FIG. 11). It is a figure showing a relationship. As shown in FIG. 2, the third-order intermodulation distortion generated between the SW 208 and the duplexer 206 depends on the electrical length L between the SW 208 and the duplexer 206. When the electrical length is L1 and L2 or in the vicinity thereof, the third-order intermodulation distortion characteristic is degraded. Here, as described above, the SW 208 and the duplexer 206 are generated by a standing wave (a wave having a frequency twice the transmission signal frequency) generated by reflection of the second harmonic of the transmission signal by the duplexer 206 and the transmission signal. A third-order intermodulation distortion occurs between When the electrical length L is an integral multiple of the wavelength of the second harmonic, the second harmonic transmitted from the SW 208 to the duplexer 206 interferes with the reflected wave reflected by the duplexer 206. The amplitude of the generated standing wave is maximized, and the third-order intermodulation distortion characteristic is most degraded. From this, it can be seen that the electrical lengths L1 and L2 are integer multiples of the wavelength of the second harmonic of the transmission signal.

図３は、マルチバンドアンテナスイッチ回路１０における、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌと、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に発生する３次相互変調歪みとの関係を表す図である。図３に示す通り、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に発生する３次相互変調歪みは、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌに殆ど依存していない。これは、既に説明した通り、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に、インダクタ１１とコンデンサ１２とで構成される送信信号の２次高調波を減衰する直列共振回路が接続されているからである。 FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the electrical length L between the SW 208 and the duplexer 206 and the third-order intermodulation distortion generated between the SW 208 and the duplexer 206 in the multiband antenna switch circuit 10. As shown in FIG. 3, the third-order intermodulation distortion that occurs between the SW 208 and the duplexer 206 hardly depends on the electrical length L between the SW 208 and the duplexer 206. This is because, as already described, a series resonance circuit for attenuating the second harmonic of the transmission signal composed of the inductor 11 and the capacitor 12 is connected between the SW 208 and the duplexer 206.

以上に説明した通り、第１の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路１０によれば、インダクタとコンデンサとから成る直列共振回路をＳＷとデュプレクサとの間に接続することによって、ＳＷとデュプレクサとの間の配線長についての設計上の制約を受けず、ＳＷとデュプレクサとの間に複雑な回路を挿入することなく、また、新たな電圧制御機能を必要とせず、更に、挿入損失の増加を抑えたうえで、信号受信感度の低下を抑制することができる。 As described above, according to the multiband antenna switch circuit 10 of the first embodiment, a series resonance circuit composed of an inductor and a capacitor is connected between the SW and the duplexer, thereby connecting the SW and the duplexer. The wiring length is not subject to design restrictions, no complicated circuit is inserted between the SW and the duplexer, no new voltage control function is required, and the increase in insertion loss is suppressed. In addition, a decrease in signal reception sensitivity can be suppressed.

なお、以上の説明では、ＳＷとデュプレクサとの間に接続する直列共振回路の共振周波数を送信信号周波数の中心周波数の２倍に設定することによって、２次高調波を減衰して受信感度の低下を防止したが、３次高調波が受信感度の低下に大きく影響している場合には、この直列共振回路の共振周波数を送信信号周波数の中心周波数の３倍に設定することによって、受信感度の低下を防止できる。つまり、この直列共振回路の共振周波数を送信信号周波数の中心周波数のｎ倍（ｎは２以上の整数）に設定することによって、ｎ次の高調波を減衰させて受信感度の低下を防止できる。また、直列共振回路を構成するインダクタ１１の代りに伝送線路を用いてもよい。 In the above description, by setting the resonance frequency of the series resonance circuit connected between the SW and the duplexer to be twice the center frequency of the transmission signal frequency, the second harmonic is attenuated to reduce the reception sensitivity. However, if the third harmonic greatly affects the decrease in reception sensitivity, the resonance frequency of this series resonance circuit is set to three times the center frequency of the transmission signal frequency, thereby reducing the reception sensitivity. Decline can be prevented. That is, by setting the resonance frequency of this series resonance circuit to n times the center frequency of the transmission signal frequency (n is an integer of 2 or more), it is possible to attenuate the nth-order harmonic and prevent a decrease in reception sensitivity. A transmission line may be used instead of the inductor 11 constituting the series resonance circuit.

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係るＧＳＭ方式及びＷＣＤＭＡ方式で通信を行うマルチバンドアンテナスイッチ回路２０を示す図である。マルチバンドアンテナスイッチ回路２０は、第１の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路１０（図１を参照）に対して、インダクタ１１とコンデンサ１２とからなる直列共振回路を、インダクタ２１とコンデンサ２２とからなり、減衰回路として機能する直列共振回路に替えた構成である。ここで、マルチバンドアンテナスイッチ回路２０の構成において、マルチバンドアンテナスイッチ回路１０と同じ構成要素については、同じ参照符号を用いて、その説明は省略する。そして、マルチバンドアンテナスイッチ回路２０の特徴は、インダクタ２１とコンデンサ２２とからなる直列共振回路の共振周波数が、アンテナ（図示せず）から入力される妨害波の周波数となるように設定されていることである。 (Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram illustrating a multiband antenna switch circuit 20 that performs communication using the GSM method and the WCDMA method according to the second embodiment. The multiband antenna switch circuit 20 is different from the multiband antenna switch circuit 10 of the first embodiment (see FIG. 1) in that a series resonant circuit including an inductor 11 and a capacitor 12 is replaced with an inductor 21 and a capacitor 22. Thus, the configuration is changed to a series resonance circuit that functions as an attenuation circuit. Here, in the configuration of the multiband antenna switch circuit 20, the same components as those of the multiband antenna switch circuit 10 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. A feature of the multiband antenna switch circuit 20 is that the resonance frequency of the series resonance circuit including the inductor 21 and the capacitor 22 is set to the frequency of the interference wave input from the antenna (not shown). That is.

以下に、マルチバンドアンテナスイッチ回路２０の動作について説明する。図４に示す通り、ＷＣＤＭＡ方式で通信を行う場合には、アンテナ端子２０９と送受信端子２１２とが接続される。そして、ＷＣＤＭＡ＿ＴＸ端子２０４から入力された送信信号は、ＰＡ２０７、デュプレクサ２０６、ＳＷ２０８を介してアンテナ端子２０９へ出力される。ここで、マルチバンドアンテナスイッチ回路２０の外部から低周波数の妨害波がアンテナを介してアンテナ端子２０９に入力された場合、この妨害波の周波数が共振周波数に設定されたインダクタ２１とコンデンサ２２とからなる直列共振回路が、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に接続されているので、この妨害波は減衰する。 The operation of the multiband antenna switch circuit 20 will be described below. As shown in FIG. 4, when performing communication by the WCDMA system, the antenna terminal 209 and the transmission / reception terminal 212 are connected. Then, the transmission signal input from the WCDMA_TX terminal 204 is output to the antenna terminal 209 via the PA 207, the duplexer 206, and the SW 208. Here, when a low-frequency interference wave is input from the outside of the multiband antenna switch circuit 20 to the antenna terminal 209 via the antenna, the inductor 21 and the capacitor 22 are set so that the frequency of the interference wave is set to the resonance frequency. Since this series resonance circuit is connected between the SW 208 and the duplexer 206, this interference wave is attenuated.

このことによって、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間で定在波（低周波数の定在波）の発生が抑制される。従って、この低周波数の定在波と送信信号とで生じる２次相互変調歪みが抑制される。この結果として、第２の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路２０によれば、妨害波を原因とする２次相互変調歪みによって受信信号の受信感度が低下することを防止できる。 This suppresses the generation of standing waves (low frequency standing waves) between the SW 208 and the duplexer 206. Therefore, second-order intermodulation distortion caused by the low-frequency standing wave and the transmission signal is suppressed. As a result, according to the multiband antenna switch circuit 20 of the second embodiment, it is possible to prevent the reception sensitivity of the reception signal from being lowered due to the second-order intermodulation distortion caused by the interference wave.

図５は、従来のマルチバンドアンテナスイッチ回路２００（図１１を参照）における、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌと、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に発生する２次相互変調歪みとの関係を表す図である。図５に示す通り、従来のマルチバンドアンテナスイッチ回路２００において、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に発生する２次相互変調歪みは、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌに依存している。図６は、マルチバンドアンテナスイッチ回路２０における、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌと、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に発生する２次相互変調歪みとの関係を表す図である。図６に示す通り、マルチバンドアンテナスイッチ回路２０において、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に発生する２次相互変調歪みは、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌに殆ど依存していない。 FIG. 5 shows the electrical length L between the SW 208 and the duplexer 206 and the second-order intermodulation distortion generated between the SW 208 and the duplexer 206 in the conventional multiband antenna switch circuit 200 (see FIG. 11). It is a figure showing a relationship. As shown in FIG. 5, in the conventional multiband antenna switch circuit 200, the second-order intermodulation distortion generated between the SW 208 and the duplexer 206 depends on the electrical length L between the SW 208 and the duplexer 206. FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the electrical length L between the SW 208 and the duplexer 206 and the second-order intermodulation distortion generated between the SW 208 and the duplexer 206 in the multiband antenna switch circuit 20. As shown in FIG. 6, in the multiband antenna switch circuit 20, the second-order intermodulation distortion generated between the SW 208 and the duplexer 206 hardly depends on the electrical length L between the SW 208 and the duplexer 206.

以上に説明した通り、第２の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路２０によれば、インダクタとコンデンサとから成る直列共振回路をＳＷとデュプレクサとの間に接続して２次相互変調歪みを抑制することによって、ＳＷとデュプレクサとの間の配線長についての設計上の制約を受けず、ＳＷとデュプレクサとの間に複雑な回路を挿入することなく、また、新たな電圧制御機能を必要とせず、更に、挿入損失の増加を抑えたうえで、低周波数の妨害波による信号受信感度の低下を抑制することができる。なお、直列共振回路を構成するインダクタ２１の代りに伝送線路を用いてもよい。 As described above, according to the multiband antenna switch circuit 20 of the second embodiment, a series resonance circuit composed of an inductor and a capacitor is connected between the SW and the duplexer to suppress second-order intermodulation distortion. Therefore, there is no design limitation on the wiring length between the SW and the duplexer, no complicated circuit is inserted between the SW and the duplexer, and no new voltage control function is required. Furthermore, it is possible to suppress a decrease in signal reception sensitivity due to a low-frequency interference wave while suppressing an increase in insertion loss. A transmission line may be used in place of the inductor 21 constituting the series resonant circuit.

（第３の実施形態）
図７は、第１の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路１０（図１を参照）のＳＷ２０８、インダクタ１１及びコンデンサ１２、又は、第２の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路２０（図４を参照）のＳＷ２０８、インダクタ２１及びコンデンサ２２を半導体基板上に集積した半導体パッケージ３０の一例を示す図である。図７に示す通り、半導体パッケージ３０は、電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという）３１〜３３と、ゲートバイアス抵抗３４〜３６と、コンデンサ３７と、ボンディングワイヤ３８〜４５と、アンテナ端子４６と、送信端子４７と、受信端子４８と、送受信端子４９と、制御端子５０〜５２と、接地端子５３とを備える。そして、上記した、ＦＥＴ３１〜３３と、ゲートバイアス抵抗３４〜３６と、アンテナ端子４６と、送信端子４７と、受信端子４８と、送受信端子４９と、制御端子５０〜５２とでＳＷ２０８（図１及び図４を参照）は構成される。また、コンデンサ３７と、ボンディングワイヤ３８と、接地端子５３とで、第１の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路１０のインダクタ１１及びコンデンサ１２から成る直列共振回路（図１を参照）、又は、第２の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路２０のインダクタ２１及びコンデンサ２２から成る直列共振回路（図４を参照）が構成される。 (Third embodiment)
7 shows the SW 208, inductor 11 and capacitor 12 of the multiband antenna switch circuit 10 of the first embodiment (see FIG. 1), or the multiband antenna switch circuit 20 of the second embodiment (see FIG. 4). 2 is a diagram illustrating an example of a semiconductor package 30 in which the SW 208, the inductor 21 and the capacitor 22 are integrated on a semiconductor substrate. As shown in FIG. 7, the semiconductor package 30 includes field effect transistors (hereinafter referred to as FETs) 31 to 33, gate bias resistors 34 to 36, capacitors 37, bonding wires 38 to 45, antenna terminals 46, and transmissions. A terminal 47, a reception terminal 48, a transmission / reception terminal 49, control terminals 50 to 52, and a ground terminal 53 are provided. The above described FETs 31 to 33, gate bias resistors 34 to 36, antenna terminal 46, transmission terminal 47, reception terminal 48, transmission / reception terminal 49, and control terminals 50 to 52 are SW208 (FIG. 1 and FIG. (See FIG. 4). In addition, the capacitor 37, the bonding wire 38, and the ground terminal 53 are connected to the series resonant circuit (see FIG. 1) including the inductor 11 and the capacitor 12 of the multiband antenna switch circuit 10 of the first embodiment, or the first The series resonance circuit (refer FIG. 4) which comprises the inductor 21 and the capacitor | condenser 22 of the multiband antenna switch circuit 20 of 2nd Embodiment is comprised.

そして、ボンディングワイヤは、インダクタ成分を有しているためにインダクタとして用いることができるので、半導体パッケージ３０では、ボンディングワイヤ３８をインダクタ１１又はインダクタ２１として用いている。 Since the bonding wire has an inductor component and can be used as an inductor, the bonding wire 38 is used as the inductor 11 or the inductor 21 in the semiconductor package 30.

なお、半導体パッケージ３０が、第１の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路１０（図１を参照）のＳＷ２０８、インダクタ１１及びコンデンサ１２を半導体基板上に集積したものである場合には、直列共振回路の共振周波数は、ＷＣＤＭＡ方式の送信信号周波数の中心周波数（例えば、８３５ＭＨｚ）の２倍の周波数１６７０ＭＨｚに設定され、例えば、ボンディングワイヤ３８のインダクタンスは１．５ｎＨ、コンデンサ３７の容量値は６ｐＦに設定される。 In the case where the semiconductor package 30 is obtained by integrating the SW 208, the inductor 11 and the capacitor 12 of the multiband antenna switch circuit 10 (see FIG. 1) of the first embodiment on a semiconductor substrate, a series resonant circuit. Is set to a frequency 1670 MHz that is twice the center frequency (for example, 835 MHz) of the transmission signal frequency of the WCDMA system. For example, the inductance of the bonding wire 38 is set to 1.5 nH and the capacitance value of the capacitor 37 is set to 6 pF. Is done.

以上に説明した通り、第３の実施形態の半導体パッケージ３０によれば、ボンディングワイヤを、第１の実施形態又は第２の実施形態の直列共振回路が備えるインダクタ１１又はインダクタ２１として用いることによって、半導体パッケージ内に簡易に直列共振回路を設けることができる。このことによって、第１の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路１０、及び、第２の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路２０を構成する外付け部品点数を削減できる。この結果として、低コストかつ小型の通信装置を実現することができる。 As described above, according to the semiconductor package 30 of the third embodiment, by using the bonding wire as the inductor 11 or the inductor 21 included in the series resonant circuit of the first embodiment or the second embodiment, A series resonant circuit can be easily provided in the semiconductor package. As a result, the number of external components constituting the multiband antenna switch circuit 10 of the first embodiment and the multiband antenna switch circuit 20 of the second embodiment can be reduced. As a result, a low-cost and small communication device can be realized.

（第４の実施形態）
図８は、第４の実施形態に係るＧＳＭ方式及びＷＣＤＭＡ方式で通信を行うマルチバンドアンテナスイッチ回路４０を示す図である。マルチバンドアンテナスイッチ回路４０は、第１の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路１０（図１を参照）に対して、インダクタ１１とコンデンサ１２とからなる直列共振回路を、減衰回路として機能する伝送線路５４に変えた構成である。ここで、マルチバンドアンテナスイッチ回路４０の構成において、マルチバンドアンテナスイッチ回路１０と同じ構成要素については、同じ参照符号を用いて、その説明は省略する。 (Fourth embodiment)
FIG. 8 is a diagram showing a multiband antenna switch circuit 40 that performs communication using the GSM method and the WCDMA method according to the fourth embodiment. The multiband antenna switch circuit 40 is a transmission line that functions as a damping circuit by using a series resonant circuit including an inductor 11 and a capacitor 12 as compared to the multiband antenna switch circuit 10 (see FIG. 1) of the first embodiment. The configuration is changed to 54. Here, in the configuration of the multiband antenna switch circuit 40, the same components as those of the multiband antenna switch circuit 10 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

そして、伝送線路５４の長さは、ＷＣＤＭＡ方式の送信信号の中心波長の１／８に設定されている。つまり、伝送線路５４の長さは、ＷＣＤＭＡ方式の送信信号によってＳＷ２０８で生じる２次高調波、及び、この２次高調波がデュプレクサ２０６で反射することで生じる定在波の中心波長の１／４に設定されている。また、伝送線路５４の端部は、自由端である。このことによって、伝送線路５４の自由端で反射した２次高調波は、ＳＷ２０８からデュプレクサ２０６へ伝わる２次高調波を打ち消すこととなる。この結果として、伝送線路５４は、第１の実施形態のインダクタ１１とコンデンサ１２とからなる直列共振回路と同様の効果を奏することができる。 The length of the transmission line 54 is set to 1/8 of the center wavelength of the WCDMA transmission signal. That is, the length of the transmission line 54 is ¼ of the center wavelength of the second harmonic generated in the SW 208 by the WCDMA transmission signal and the second harmonic generated by the second harmonic being reflected by the duplexer 206. Is set to Further, the end of the transmission line 54 is a free end. As a result, the second harmonic reflected from the free end of the transmission line 54 cancels the second harmonic transmitted from the SW 208 to the duplexer 206. As a result, the transmission line 54 can achieve the same effect as the series resonance circuit including the inductor 11 and the capacitor 12 of the first embodiment.

図９は、マルチバンドアンテナスイッチ回路４０をモジュール化した一例を示す図である。図９に示す通り、多層セラミック基板６０上に、デュプレクサ２０６とＳＷ２０８と伝送線路５４とが実装されている。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the multiband antenna switch circuit 40 is modularized. As shown in FIG. 9, the duplexer 206, the SW 208, and the transmission line 54 are mounted on the multilayer ceramic substrate 60.

以上に説明した通り、第４の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路４０によれば、比較的短い電気長の伝送線路を備えることによって、インダクタとコンデンサとから成る直列共振回路を備える必要がなくなる。更に、コンデンサを備えないので、多層セラミック基板内にコンデンサを形成する際に問題となるコンデンサ容量のバラツキの問題が生じない。この結果として、第４の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路４０は、ＷＣＤＭＡ方式で通信を行う際の受信感度の低下を、製造ロット間のバラツキなく抑制することができる。 As described above, according to the multiband antenna switch circuit 40 of the fourth embodiment, it is not necessary to provide a series resonance circuit composed of an inductor and a capacitor by providing a transmission line having a relatively short electrical length. Furthermore, since no capacitor is provided, there is no problem of variation in capacitor capacity, which becomes a problem when forming a capacitor in a multilayer ceramic substrate. As a result, the multiband antenna switch circuit 40 of the fourth embodiment can suppress a decrease in reception sensitivity when performing communication by the WCDMA method without variation between manufacturing lots.

なお、以上では、伝送線路５４の電気長を送信信号の中心波長の１／８としているが、ｍ／２＋１／８（ｍは０又は正の整数）の電気長としても同様の効果が得られる。また、以上では、伝送線路５４の電気長を３次相互変調歪みを低減させる値に設定したが、伝送線路５４の電気長を、更に高次の相互変調歪みを低減させる値に設定してもよいし、第２の実施形態で説明した２次相互変調歪みを低減させる値に設定してもよい。 In the above description, the electrical length of the transmission line 54 is set to 1/8 of the center wavelength of the transmission signal, but the same effect can be obtained even when the electrical length is m / 2 + 1/8 (m is 0 or a positive integer). . In the above description, the electrical length of the transmission line 54 is set to a value that reduces third-order intermodulation distortion. However, the electrical length of the transmission line 54 may be set to a value that further reduces higher-order intermodulation distortion. Alternatively, it may be set to a value that reduces the second-order intermodulation distortion described in the second embodiment.

以上に説明した第１〜第４の実施形態において、ＷＣＤＭＡ方式で通信を行うマルチバンドアンテナスイッチ回路について説明したが、通信方式はこれに限られず、同一の信号伝達経路を用いて同時に送受信を行う通信方式であればよい。また、マルチバンドアンテナスイッチ回路がデュプレクサを備える場合について説明したが、同一の信号伝達経路を用いて同時に送受信を行う通信方式の信号を通過させる周波数フィルタであればよく、例えば、ダイプレクサを備えてもよい。また、スイッチとしては、一般に、ＧａＡｓスイッチが用いられるが、これには限られない。 In the first to fourth embodiments described above, the multiband antenna switch circuit that performs communication by the WCDMA method has been described. However, the communication method is not limited to this, and transmission and reception are performed simultaneously using the same signal transmission path. Any communication method may be used. Moreover, although the case where the multiband antenna switch circuit includes a duplexer has been described, it may be a frequency filter that passes a signal of a communication method that transmits and receives at the same time using the same signal transmission path, and may include a diplexer, for example. Good. Moreover, as a switch, although a GaAs switch is generally used, it is not restricted to this.

本発明は、複数の周波数を用いるマルチバンド通信装置等に利用可能であり、特に、マルチバンド通信装置等が備えるマルチバンドアンテナスイッチ回路において受信感度の低下を抑制したい場合等に有用である。 The present invention can be used for a multiband communication apparatus or the like using a plurality of frequencies, and is particularly useful when it is desired to suppress a decrease in reception sensitivity in a multiband antenna switch circuit provided in the multiband communication apparatus or the like.

第１の実施形態に係るＧＳＭ方式及びＷＣＤＭＡ方式で通信を行うマルチバンドアンテナスイッチ回路１０を示す図1 is a diagram showing a multiband antenna switch circuit 10 that performs communication using GSM and WCDMA according to the first embodiment. FIG. 従来のマルチバンドアンテナスイッチ回路２００（図１１を参照）における、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌと、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に発生する３次相互変調歪みとの関係を表す図The figure showing the relationship between the electrical length L between SW208 and the duplexer 206, and the 3rd-order intermodulation distortion generate | occur | produced between SW208 and the duplexer 206 in the conventional multiband antenna switch circuit 200 (refer FIG. 11). マルチバンドアンテナスイッチ回路１０における、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌと、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に発生する３次相互変調歪みとの関係を表す図The figure showing the relationship between the electrical length L between SW208 and the duplexer 206 in the multiband antenna switch circuit 10, and the third-order intermodulation distortion generated between the SW208 and the duplexer 206. 第２の実施形態に係るＧＳＭ方式及びＷＣＤＭＡ方式で通信を行うマルチバンドアンテナスイッチ回路２０を示す図The figure which shows the multiband antenna switch circuit 20 which communicates by the GSM system and WCDMA system based on 2nd Embodiment. 従来のマルチバンドアンテナスイッチ回路２００における、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌと、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に発生する２次相互変調歪みとの関係を表す図The figure showing the relationship between the electrical length L between SW208 and the duplexer 206, and the secondary intermodulation distortion which generate | occur | produces between SW208 and the duplexer 206 in the conventional multiband antenna switch circuit 200. マルチバンドアンテナスイッチ回路２０における、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間の電気長Ｌと、ＳＷ２０８とデュプレクサ２０６との間に発生する２次相互変調歪みとの関係を表す図The figure showing the relationship between the electrical length L between SW208 and the duplexer 206 in the multiband antenna switch circuit 20, and the secondary intermodulation distortion which generate | occur | produces between SW208 and the duplexer 206. 第１の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路１０（図１を参照）のＳＷ２０８、インダクタ１１及びコンデンサ１２、又は、第２の実施形態のマルチバンドアンテナスイッチ回路２０（図４を参照）のＳＷ２０８、インダクタ２１及びコンデンサ２２を半導体基板上に集積した半導体パッケージ３０の一例を示す図SW208, inductor 11 and capacitor 12 of the multiband antenna switch circuit 10 of the first embodiment (see FIG. 1), or SW208 of the multiband antenna switch circuit 20 of the second embodiment (see FIG. 4), The figure which shows an example of the semiconductor package 30 which integrated the inductor 21 and the capacitor | condenser 22 on the semiconductor substrate. 第４の実施形態に係るＧＳＭ方式及びＷＣＤＭＡ方式で通信を行うマルチバンドアンテナスイッチ回路４０を示す図The figure which shows the multiband antenna switch circuit 40 which communicates by the GSM system and WCDMA system based on 4th Embodiment マルチバンドアンテナスイッチ回路４０をモジュール化した一例を示す図The figure which shows an example which modularized the multiband antenna switch circuit 40 高調波トラップ回路を備える従来のマルチバンドアンテナスイッチ回路１００を示す図1 shows a conventional multiband antenna switch circuit 100 with a harmonic trap circuit. ＧＳＭ方式及びＷＣＤＭＡ方式で通信を行う従来のマルチバンドアンテナスイッチ回路２００を示す図1 is a diagram showing a conventional multiband antenna switch circuit 200 that performs communication using GSM and WCDMA.

Explanation of symbols

１０、２０、１００、２００マルチバンドアンテナスイッチ回路
１１、２１、１２３インダクタ
１２、２２、３７、１２０、１２１、１２５コンデンサ
３０半導体パッケージ
３１〜３３ＦＥＴ
３４〜３６ゲートバイアス抵抗
３８〜４５ボンディングワイヤ
４６、１１１、２０９アンテナ端子
４７、２１０送信端子
４８、２１１受信端子
４９、２１２送受信端子
５０〜５２制御端子
５３接地端子
５４伝送線路
１０１、１０２、２０５ＬＰＦ
１０３、１０４ダイプレクサ
１０５、２０８ＳＷ
１０６可変ノッチフィルタ
１０７ＥＧＳＭ＿ＴＸ端子
１０８ＤＣＳ＿ＲＸ端子
１０９ＥＧＳＭ＿ＲＸ端子
１１０ＤＣＳ＿ＴＸ端子
１２２チョークコイル
１２４ダイオードスイッチ
１２６抵抗
１２７制御電源
２０１ＧＳＭ＿ＴＸ端子
２０２ＧＳＭ＿ＲＸ端子
２０３ＷＣＤＭＡ＿ＲＸ端子
２０４ＷＣＤＭＡ＿ＴＸ端子
２０６デュプレクサ
２０７ＰＡ
２１３ＲＸ端子
２１４ＴＸ端子
２１５共通端子 10, 20, 100, 200 Multiband antenna switch circuit 11, 21, 123 Inductor 12, 22, 37, 120, 121, 125 Capacitor 30 Semiconductor package 31-33 FET
34-36 Gate bias resistor 38-45 Bonding wire 46, 111, 209 Antenna terminal 47, 210 Transmission terminal 48, 211 Reception terminal 49, 212 Transmission / reception terminal 50-52 Control terminal 53 Ground terminal 54 Transmission line 101, 102, 205 LPF
103, 104 Diplexer 105, 208 SW
106 variable notch filter 107 EGSM_TX terminal 108 DCS_RX terminal 109 EGSM_RX terminal 110 DCS_TX terminal 122 choke coil 124 diode switch 126 resistor 127 control power supply 201 GSM_TX terminal 202 GSM_RX terminal 203 WCDMA_RX terminal 204X
213 RX terminal 214 TX terminal 215 Common terminal

Claims

A multiband antenna switch circuit that performs communication using a plurality of communication methods including a communication method that transmits and receives simultaneously using the same signal transmission path,
A switch for switching connection between each signal transmission path and antenna corresponding to the plurality of communication methods;
A frequency filter that is provided on a signal transmission path of a communication method that performs transmission and reception at the same time, and that passes a signal of a communication method that performs transmission and reception simultaneously;
A multiband antenna switch circuit, comprising: an attenuation circuit that is connected to a signal transmission path between the switch and the frequency filter and attenuates an unnecessary signal.

The multiband antenna switch circuit according to claim 1, wherein the frequency filter is a duplexer or a diplexer.

3. The multi-path according to claim 2, wherein the attenuation circuit attenuates a signal in a frequency band that is n times (n is an integer of 2 or more) a transmission frequency band that is used in the communication method that performs simultaneous transmission and reception. Band antenna switch circuit.

The attenuation circuit attenuates an interference signal that is input from the antenna and causes a second-order intermodulation distortion in a reception frequency band that is used in the communication scheme that performs simultaneous transmission / reception with the transmission signal of the communication scheme that performs simultaneous transmission / reception. The multiband antenna switch circuit according to claim 2, wherein:

The multiband antenna switch circuit according to claim 3 or 4, wherein the communication method for simultaneous transmission and reception is a WCDMA method.

The multiband antenna switch circuit according to claim 1, wherein the switch is a gallium arsenide switch.

The multi-band antenna switch circuit according to claim 1, wherein the attenuation circuit is a series resonance circuit including an inductor and a capacitor.

The multi-band antenna switch circuit according to claim 1, wherein the attenuation circuit is a series resonance circuit including a bonding wire or a transmission line and a capacitor.

The multiband antenna switch circuit according to any one of claims 1 to 6, wherein the attenuation circuit includes only a transmission line.

10. The transmission line according to claim 9, wherein the transmission line has a length of m / 2 + 1/8 (m is 0 or a positive integer) of a wavelength of a transmission signal of a communication method that performs simultaneous transmission and reception. Multiband antenna switch circuit.

A semiconductor device in which the multiband antenna switch circuit according to claim 1 is integrated on a semiconductor substrate.