JP2010517354A - 切替可能なキャパシタアレイ - Google Patents
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Abstract
Description
無線周波数(Radio Frequency:RF)信号を切替えるために、MEMSキャパシタが用いられる、国際公開WO2006/054246号パンフレットにおいて開示されたような回路において、特に高出力電力かつ低容量の状態において、大きな信号がMEMSキャパシタに現れることを発明者は見出した。これらの状態においては、MEMS素子の自己作動(self-actuation)が起こりうる。
第1には、「自動プルイン(auto pull-in)」が発生するが、この場合には、たとえ制御信号がなくとも、MEMS素子がプルインされ素子が切替えられる。これは、切替られている信号のRMS(root mean square)電圧がプルイン電圧より大きいときに特に問題になる。第2には、非開放(non-release)が発生するが、この場合には、MEMS素子は開放できなくなる。これは、RMS電圧が素子のプルアウト電圧より大きいときに発生する。したがって、いずれの場合においても、信号が高出力の場合に問題となる。
ス)を切替えるように構成される。
力および出力端子30,32の間を通過するRF電力信号の電圧のリスクが減少される。
携帯装置は、複数の出力段10を含み、各々の出力段10は、異なった携帯電話標準によって送受信できるように構成される。具体的には、第1の出力段12は、UMTS標準により送受信するように構成され、第2の出力段14は、GSM標準により送受信するように構成される。
制御されたインピーダンス段21は、上述の図1〜3の構成のいずれかによる複数のRF−MEMSスイッチセルを含む、切替式キャパシタアレイ22を含む。
図7aに示す駆動パターンは、遷移期間中のみMEMSスイッチが切替えられるように構成される。第1の所定期間において、遷移期間の開始の時点でより高い電圧(例においては60V)でスイッチが駆動される。遷移期間はより長い時間を任意で選択してもよい。その後、駆動電圧が、MEMSスイッチをスイッチングせず保持する電圧である30Vに低下する。この所定期間は、たとえば50〜500μsとすることができる。
実質的にAHおよびTP信号と同じタイミングで切替えられる。図8に示されるように、ブリッジ信号BRはLowからHigh,またはHighからLowに切替えられる。
に対するはんだリング86の影響を最小化する。
している場合であっても、この分野の技術に精通した当業者であれば、他の代替要素が使用可能であることに気づくであろう。
Claims (10)
- 切替可能なキャパシタアレイ(22)であって、
入力(30)と出力(32)との間に並列接続された複数のキャパシタセル(34)を備え、
各前記キャパシタセルは、
前記キャパシタセルを切替えるための少なくとも1つのMEMSスイッチ(38)と、
前記または各MEMSスイッチを切替えるための制御信号を受けるための少なくとも1つの制御入力とを含み、
各前記セル(34)は、セルが活性化されたときのセルの静電容量値であるそれぞれの静電容量値を有し、
前記静電容量値は、少なくとも1つのセルが低静電容量値を有し、かつ少なくとも1つのセルが高容量値を有するように変化し、
低静電容量値の各セルは、予め決められた値よりも低い静電容量値を有し、
高静電容量値の各セルは、前記予め決められた値よりも高い静電容量値を有し、
前記または各低静電容量値のキャパシタセル(34)は、
直列接続された少なくとも2つのMEMSスイッチを含む、切替可能なキャパシタアレイ。 - 最低値から最高値まで静電容量値が増加する複数のキャパシタセル(34)を含み、
前記予め決められた値までの静電容量値の各キャパシタセルは、直列接続された2つのMEMSスイッチ(38)を使用し、
前記予め決められた値より大きい静電容量値の各キャパシタセルは、単独のMEMSスイッチ(38)を使用する、請求項1に記載の切替可能なキャパシタアレイ。 - 最低静電容量値から最高静電容量値までの比が、実質的に1:2:…:2m−1となるm個のキャパシタセル(34)を含む、先行するいずれかの請求項に記載の切替可能なキャパシタアレイ。
- 各前記MEMSスイッチ(38)は、3端子容量型RF−MEMSスイッチである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の切替可能なキャパシタアレイ。
- 各前記MEMSスイッチ(38)は、2端子容量型RF−MEMSスイッチである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の切替可能なキャパシタアレイ。
- 先行するいずれかの請求項に記載の切替可能なキャパシタアレイ(22)と、
前記キャパシタセル(38)の前記制御入力に接続され、可変容量を選択するために前記キャパシタセルを制御するように構成されたドライバ(44)とを含む、可変インピーダンス回路。 - 前記ドライバ(44)は、前記切替可能なキャパシタアレイ(22)の前記入力(30)および前記出力(32)の間を通過する信号の所定の高出力状態であることを決定するとともに、前記所定の高出力状態であることが決定されたときには入出力間の所定のキャパシタを切替える、請求項6に記載の可変インピーダンス回路。
- 前記所定の高出力状態は、RF出力があるレベル以上であり、
前記レベルは、使用されるモードおよび/または周波数帯域の関数である、請求項7に記載の可変インピーダンス回路。 - 前記所定のキャパシタは、前記所定の高出力状態が決定されたときにオンに切替えられ
る最低静電容量値のセル(34)である、請求項7または8に記載の可変インピーダンス回路。 - 切替式キャパシタアレイ(22)の作動方法であって、
前記切替式キャパシタアレイは、
入力(30)と出力(32)の間に並列接続された、異なる容量の複数のキャパシタセル(34)を含み、
各前記キャパシタセルは、
それぞれの静電容量値と、
前記キャパシタセルを切替えるための、少なくとも1つのMEMSスイッチとを含み、
低静電容量の前記キャパシタセルのうちの少なくとも1つは、直列接続された少なくとも2つのMEMSスイッチを有し、
前記作動方法は、
前記切替可能なキャパシタアレイ(22)の前記入力(30)および前記出力(32)の間を通過する信号の所定の高出力状態を決定するステップと、
前記所定の高出力状態が決定されたときには入出力間の所定のキャパシタ(34)を切替えるステップとを備える、切替式キャパシタアレイの作動方法。
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