JP2876924B2 - 高周波スイッチ - Google Patents
高周波スイッチInfo
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- JP2876924B2 JP2876924B2 JP4357127A JP35712792A JP2876924B2 JP 2876924 B2 JP2876924 B2 JP 2876924B2 JP 4357127 A JP4357127 A JP 4357127A JP 35712792 A JP35712792 A JP 35712792A JP 2876924 B2 JP2876924 B2 JP 2876924B2
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- JP
- Japan
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- diode
- circuit
- frequency switch
- control terminal
- antenna
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- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Transceivers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は高周波スイッチに関
し、特にたとえば、デジタル携帯電話などの高周波回路
において信号の経路の切り換えを行うための高周波スイ
ッチに関する。
し、特にたとえば、デジタル携帯電話などの高周波回路
において信号の経路の切り換えを行うための高周波スイ
ッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】高周波スイッチは、図２に示すように、
デジタル携帯電話などにおいて、送信回路ＴＸとアンテ
ナＡＮＴとの接続および受信回路ＲＸとアンテナＡＮＴ
との接続を切り換えるために用いられる。高周波スイッ
チ１は、図３に示すように、アンテナＡＮＴ，送信回路
ＴＸおよび受信回路ＲＸに接続される。送信回路ＴＸに
は、コンデンサ２ａを介して第１のダイオード３のアノ
ードが接続される。第１のダイオード３のアノードは、
第１のストリップライン４およびコンデンサ２ｂの直列
回路を介して接地される。さらに、第１のストリップラ
イン４とコンデンサ２ｂとの中間点には、抵抗５を介し
て、コントロール端子６が接続される。コントロール端
子６には、高周波スイッチ１の切り換えを行うためのコ
ントロール回路が接続される。また、第１のダイオード
３のカソードは、コンデンサ２ｃを介して、アンテナＡ
ＮＴに接続される。
デジタル携帯電話などにおいて、送信回路ＴＸとアンテ
ナＡＮＴとの接続および受信回路ＲＸとアンテナＡＮＴ
との接続を切り換えるために用いられる。高周波スイッ
チ１は、図３に示すように、アンテナＡＮＴ，送信回路
ＴＸおよび受信回路ＲＸに接続される。送信回路ＴＸに
は、コンデンサ２ａを介して第１のダイオード３のアノ
ードが接続される。第１のダイオード３のアノードは、
第１のストリップライン４およびコンデンサ２ｂの直列
回路を介して接地される。さらに、第１のストリップラ
イン４とコンデンサ２ｂとの中間点には、抵抗５を介し
て、コントロール端子６が接続される。コントロール端
子６には、高周波スイッチ１の切り換えを行うためのコ
ントロール回路が接続される。また、第１のダイオード
３のカソードは、コンデンサ２ｃを介して、アンテナＡ
ＮＴに接続される。
【０００３】アンテナＡＮＴに接続されたコンデンサ２
ｃには、さらに第２のストリップライン７とコンデンサ
２ｄとの直列回路を介して、受信回路ＲＸが接続され
る。また、第２のストリップライン７とコンデンサ２ｄ
との中間点には、第２のダイオード８のアノードが接続
される。そして、第２のダイオード８のカソードは接地
される。第１のダイオード３および第２のダイオード８
としては、通常、ＰＩＮダイオードが使用される。
ｃには、さらに第２のストリップライン７とコンデンサ
２ｄとの直列回路を介して、受信回路ＲＸが接続され
る。また、第２のストリップライン７とコンデンサ２ｄ
との中間点には、第２のダイオード８のアノードが接続
される。そして、第２のダイオード８のカソードは接地
される。第１のダイオード３および第２のダイオード８
としては、通常、ＰＩＮダイオードが使用される。
【０００４】この高周波スイッチ１を用いて送信する場
合、コントロール端子６に正の電圧が与えられる。この
電圧によって、第１のダイオード３および第２のダイオ
ード８がＯＮとなる。このとき、コンデンサ２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄによって直流分がカットされ、ダイオー
ド３，８を含む回路にのみコントロール端子６に加えら
れた電圧が印加されるようにしている。ダイオード３，
８がＯＮとなることにより、送信回路ＴＸからの信号が
アンテナＡＮＴに送られ、信号がアンテナＡＮＴから送
信される。なお、送信回路ＴＸの送信信号は、第２のス
トリップライン７が第２のダイオード８により接地され
ることによって共振してそのインピーダンスが無限大と
なるため、受信回路ＲＸには伝達されない。また、受信
時には、コントロール端子６に電圧を印加しないことに
よって、第１のダイオード３および第２のダイオード８
はＯＦＦとなる。そのため、受信信号は受信回路ＲＸに
伝達され、送信回路ＴＸ側には伝達されない。このよう
に、コントロール端子６に印加される電圧をコントロー
ルすることによって、送受信を切り換えることができ
る。
合、コントロール端子６に正の電圧が与えられる。この
電圧によって、第１のダイオード３および第２のダイオ
ード８がＯＮとなる。このとき、コンデンサ２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄによって直流分がカットされ、ダイオー
ド３，８を含む回路にのみコントロール端子６に加えら
れた電圧が印加されるようにしている。ダイオード３，
８がＯＮとなることにより、送信回路ＴＸからの信号が
アンテナＡＮＴに送られ、信号がアンテナＡＮＴから送
信される。なお、送信回路ＴＸの送信信号は、第２のス
トリップライン７が第２のダイオード８により接地され
ることによって共振してそのインピーダンスが無限大と
なるため、受信回路ＲＸには伝達されない。また、受信
時には、コントロール端子６に電圧を印加しないことに
よって、第１のダイオード３および第２のダイオード８
はＯＦＦとなる。そのため、受信信号は受信回路ＲＸに
伝達され、送信回路ＴＸ側には伝達されない。このよう
に、コントロール端子６に印加される電圧をコントロー
ルすることによって、送受信を切り換えることができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような高周波スイ
ッチに使用されるＰＩＮダイオードには、図４に示すよ
うに、電流を多く流すと抵抗値が低下する特性があり、
この特性がスイッチに利用される。しかしながら、ＰＩ
Ｎダイオードでは、１０ｍＡの電流を流しても４Ωもの
抵抗値があり、ダイオードがＯＮ状態での挿入損失が大
きい。消費電力の低減のために、１ｍＡ以下でスイッチ
ングさせる要求が強いが、その場合の抵抗値は２０Ω以
上もあり、使用可能なレベルの高周波スイッチを得るこ
とができない。また、小さい消費電流で抵抗値も小さい
ＰＩＮダイオードもあるが、このようなダイオードはき
わめて高価であり、コスト面での問題がある。
ッチに使用されるＰＩＮダイオードには、図４に示すよ
うに、電流を多く流すと抵抗値が低下する特性があり、
この特性がスイッチに利用される。しかしながら、ＰＩ
Ｎダイオードでは、１０ｍＡの電流を流しても４Ωもの
抵抗値があり、ダイオードがＯＮ状態での挿入損失が大
きい。消費電力の低減のために、１ｍＡ以下でスイッチ
ングさせる要求が強いが、その場合の抵抗値は２０Ω以
上もあり、使用可能なレベルの高周波スイッチを得るこ
とができない。また、小さい消費電流で抵抗値も小さい
ＰＩＮダイオードもあるが、このようなダイオードはき
わめて高価であり、コスト面での問題がある。
【０００６】そこで、第１のダイオードおよび第２のダ
イオードとして、主としてスイッチング用として用いら
れている、いわゆる一般用ダイオードを使用することが
考えられる。このダイオードは、図５に示すように、
０．７Ｖ程度の電圧を加えると、急激に抵抗値が小さく
なり、電流が流れる。そして、図６に示すように、１ｍ
Ａ程度の電流でも抵抗値は１Ω以下であり、ＰＩＮダイ
オードを使用した場合に比べて、挿入損失の小さい高周
波スイッチを得ることができる。
イオードとして、主としてスイッチング用として用いら
れている、いわゆる一般用ダイオードを使用することが
考えられる。このダイオードは、図５に示すように、
０．７Ｖ程度の電圧を加えると、急激に抵抗値が小さく
なり、電流が流れる。そして、図６に示すように、１ｍ
Ａ程度の電流でも抵抗値は１Ω以下であり、ＰＩＮダイ
オードを使用した場合に比べて、挿入損失の小さい高周
波スイッチを得ることができる。
【０００７】ところが、携帯電話などにおいては、送信
信号の電力が比較的大きい。前記一般用ダイオードはス
イッチングスピードが速いため、コントロール端子の電
圧が０ＶでダイオードをＯＦＦ状態で使用しているとき
には、、電力の大きい信号そのものでスイッチングが行
われる。このような誤動作を防ぐために、一般的にスイ
ッチングスピードの遅いＰＩＮダイオードが用いられて
いる。
信号の電力が比較的大きい。前記一般用ダイオードはス
イッチングスピードが速いため、コントロール端子の電
圧が０ＶでダイオードをＯＦＦ状態で使用しているとき
には、、電力の大きい信号そのものでスイッチングが行
われる。このような誤動作を防ぐために、一般的にスイ
ッチングスピードの遅いＰＩＮダイオードが用いられて
いる。
【０００８】それゆえに、この発明の主たる目的は、安
価で、挿入損失の小さい高周波スイッチを提供すること
である。
価で、挿入損失の小さい高周波スイッチを提供すること
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、送信回路，
受信回路およびアンテナに接続され、送信回路とアンテ
ナとの接続および受信回路とアンテナとの接続を切り換
えるための高周波スイッチであって、送信回路側にアノ
ードが接続されアンテナ側にカソードが接続される第１
のダイオードと、アンテナと受信回路との間に接続され
るストリップラインと、受信回路側にアノードが接続さ
れアース側にカソードが接続される第２のダイオード
と、第１のダイオードおよび第２のダイオードに逆方向
のバイアス電圧を印加するために、第２のダイオードの
カソード側に接続されるコントロール端子と、このコン
トロール端子に印加されたバイアス電圧を分圧するため
に第１のダイオードおよび第２のダイオードに並列に接
続される抵抗とを含む、高周波スイッチである。
受信回路およびアンテナに接続され、送信回路とアンテ
ナとの接続および受信回路とアンテナとの接続を切り換
えるための高周波スイッチであって、送信回路側にアノ
ードが接続されアンテナ側にカソードが接続される第１
のダイオードと、アンテナと受信回路との間に接続され
るストリップラインと、受信回路側にアノードが接続さ
れアース側にカソードが接続される第２のダイオード
と、第１のダイオードおよび第２のダイオードに逆方向
のバイアス電圧を印加するために、第２のダイオードの
カソード側に接続されるコントロール端子と、このコン
トロール端子に印加されたバイアス電圧を分圧するため
に第１のダイオードおよび第２のダイオードに並列に接
続される抵抗とを含む、高周波スイッチである。
【００１０】
【作用】受信時に、コントロール端子に電圧が印加され
る。コントロール端子に印加された電圧が抵抗で分圧さ
れ、第１のダイオードおよび第２のダイオードに逆方向
のバイアス電圧が印加される。この逆バイアス電圧によ
って、ダイオードに順方向の信号が入ってきても、ダイ
オードはＯＦＦ状態を保つ。
る。コントロール端子に印加された電圧が抵抗で分圧さ
れ、第１のダイオードおよび第２のダイオードに逆方向
のバイアス電圧が印加される。この逆バイアス電圧によ
って、ダイオードに順方向の信号が入ってきても、ダイ
オードはＯＦＦ状態を保つ。
【００１１】
【発明の効果】この発明によれば、受信時に、第１のダ
イオードおよび第２のダイオードに逆バイアス電圧が印
加され、強制的にＯＦＦ状態が保たれる。そのため、第
１および第２のダイオードとして、主としてスイッチン
グ用として用いられるいわゆる一般用ダイオードなどを
使用しても、送信信号による誤動作の発生を防止するこ
とができる。さらに、このようなＯＮ時の抵抗値の小さ
いダイオードを使用することにより、送信時における挿
入損失を小さくすることができる。また、このような安
価なダイオードを使用することにより、高周波スイッチ
のコストの上昇を防止することができる。
イオードおよび第２のダイオードに逆バイアス電圧が印
加され、強制的にＯＦＦ状態が保たれる。そのため、第
１および第２のダイオードとして、主としてスイッチン
グ用として用いられるいわゆる一般用ダイオードなどを
使用しても、送信信号による誤動作の発生を防止するこ
とができる。さらに、このようなＯＮ時の抵抗値の小さ
いダイオードを使用することにより、送信時における挿
入損失を小さくすることができる。また、このような安
価なダイオードを使用することにより、高周波スイッチ
のコストの上昇を防止することができる。
【００１２】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【００１３】
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す回路図であ
る。この高周波スイッチ１０は、デジタル携帯電話など
の送受信の切り換えのために使用される。したがって、
高周波スイッチ１０は、アンテナＡＮＴ，送信回路ＴＸ
および受信回路ＲＸに接続される。送信回路ＴＸは、コ
ンデンサ１２を介して、第１のダイオード１４のアノー
ドに接続される。また、第１のダイオード１４のアノー
ドは、チョークコイルとして働く第１のストリップライ
ン１６およびコンデンサ１８を介して接地される。さら
に、第１のストリップライン１６とコンデンサ１８との
中間点は、抵抗２０を介して第１のコントロール端子２
２に接続される。第１のダイオード１４のカソードは、
コンデンサ２４を介してアンテナＡＮＴに接続される。
さらに、第１のダイオード１４に並列に、抵抗２６が接
続される。なお、図１の回路例の第１のストリップライ
ン１６とコンデンサ１８に代えて、抵抗を接続するよう
にしても同様の結果が得られる。
る。この高周波スイッチ１０は、デジタル携帯電話など
の送受信の切り換えのために使用される。したがって、
高周波スイッチ１０は、アンテナＡＮＴ，送信回路ＴＸ
および受信回路ＲＸに接続される。送信回路ＴＸは、コ
ンデンサ１２を介して、第１のダイオード１４のアノー
ドに接続される。また、第１のダイオード１４のアノー
ドは、チョークコイルとして働く第１のストリップライ
ン１６およびコンデンサ１８を介して接地される。さら
に、第１のストリップライン１６とコンデンサ１８との
中間点は、抵抗２０を介して第１のコントロール端子２
２に接続される。第１のダイオード１４のカソードは、
コンデンサ２４を介してアンテナＡＮＴに接続される。
さらに、第１のダイオード１４に並列に、抵抗２６が接
続される。なお、図１の回路例の第１のストリップライ
ン１６とコンデンサ１８に代えて、抵抗を接続するよう
にしても同様の結果が得られる。
【００１４】また、アンテナＡＮＴには、第２のストリ
ップライン２８が接続される。第２のストリップライン
２８は、コンデンサ３０を介して、受信回路ＲＸに接続
される。また、第２のストリップライン２８とコンデン
サ３０との中間点は、第２のダイオード３２とコンデン
サ３４との直列回路を介して接地される。さらに、第２
のダイオード３２に並列に、抵抗３６が接続される。こ
の抵抗３６には、別の抵抗３８を介して、第２のコント
ロール端子４０が接続される。
ップライン２８が接続される。第２のストリップライン
２８は、コンデンサ３０を介して、受信回路ＲＸに接続
される。また、第２のストリップライン２８とコンデン
サ３０との中間点は、第２のダイオード３２とコンデン
サ３４との直列回路を介して接地される。さらに、第２
のダイオード３２に並列に、抵抗３６が接続される。こ
の抵抗３６には、別の抵抗３８を介して、第２のコント
ロール端子４０が接続される。
【００１５】この高周波スイッチ１０を用いて送信を行
う場合、第１のコントロール端子２２に正の電圧が印加
される。第１のコントロール端子２２に加えられた電圧
は、第１のダイオード１４および第２のダイオード３２
に順方向のバイアス電圧として印加され、これらのダイ
オード１４，３２がＯＮ状態となる。したがって、送信
回路ＴＸからの送信信号は、アンテナＡＮＴから送信さ
れるとともに、第２のストリップライン２８が第２のダ
イオード３２により接地されて共振してそのインピーダ
ンスが無限大となるため、受信回路ＲＸ側には伝達され
ない。
う場合、第１のコントロール端子２２に正の電圧が印加
される。第１のコントロール端子２２に加えられた電圧
は、第１のダイオード１４および第２のダイオード３２
に順方向のバイアス電圧として印加され、これらのダイ
オード１４，３２がＯＮ状態となる。したがって、送信
回路ＴＸからの送信信号は、アンテナＡＮＴから送信さ
れるとともに、第２のストリップライン２８が第２のダ
イオード３２により接地されて共振してそのインピーダ
ンスが無限大となるため、受信回路ＲＸ側には伝達され
ない。
【００１６】また、この高周波スイッチ１０を用いて受
信を行う場合、第１のコントロール端子２２からの電圧
印加が停止するとともに、第２のコントロール端子４０
に正の電圧が印加される。第２のコントロール端子４０
に加えられ電圧は、抵抗２６，３６などで分圧され、第
１のダイオード１４および第２のダイオード３２に逆方
向のバイアス電圧として印加される。そのため、第１の
ダイオード１４および第２のダイオード３２は確実にＯ
ＦＦ状態を維持する。したがって、受信した信号は、受
信回路ＲＸに送られ、送信回路ＴＸには伝達されない。
第１のコントロール端子２２および第２のコントロール
端子４０に電圧を加えると、電流はコンデンサ１２，１
８，２４，３０，３４でカットされて、第１のダイオー
ド１４および第２のダイオード３２を含む回路にのみ流
れることになって、他の部分に影響を及ぼさない。
信を行う場合、第１のコントロール端子２２からの電圧
印加が停止するとともに、第２のコントロール端子４０
に正の電圧が印加される。第２のコントロール端子４０
に加えられ電圧は、抵抗２６，３６などで分圧され、第
１のダイオード１４および第２のダイオード３２に逆方
向のバイアス電圧として印加される。そのため、第１の
ダイオード１４および第２のダイオード３２は確実にＯ
ＦＦ状態を維持する。したがって、受信した信号は、受
信回路ＲＸに送られ、送信回路ＴＸには伝達されない。
第１のコントロール端子２２および第２のコントロール
端子４０に電圧を加えると、電流はコンデンサ１２，１
８，２４，３０，３４でカットされて、第１のダイオー
ド１４および第２のダイオード３２を含む回路にのみ流
れることになって、他の部分に影響を及ぼさない。
【００１７】この高周波スイッチ１０では、第１のダイ
オード１４および第２のダイオード３２の動作が、第１
のコントロール端子２２および第２のコントロール端子
４０に加えられる電圧によって制御される。特に、ダイ
オード１４，３２をＯＦＦにする場合、第２のコントロ
ール端子４０に加えられた電圧による逆バイアス電圧に
よって、強制的にＯＦＦ状態が保たれる。したがって、
第１のダイオード１４および第２のダイオード３２とし
て、一般的にＶＨＦ帯チューナバンドスイッチなどに用
いられている主としてスイッチング用として用いられて
いる、いわゆる一般用ダイオードなどを使用することが
できる。
オード１４および第２のダイオード３２の動作が、第１
のコントロール端子２２および第２のコントロール端子
４０に加えられる電圧によって制御される。特に、ダイ
オード１４，３２をＯＦＦにする場合、第２のコントロ
ール端子４０に加えられた電圧による逆バイアス電圧に
よって、強制的にＯＦＦ状態が保たれる。したがって、
第１のダイオード１４および第２のダイオード３２とし
て、一般的にＶＨＦ帯チューナバンドスイッチなどに用
いられている主としてスイッチング用として用いられて
いる、いわゆる一般用ダイオードなどを使用することが
できる。
【００１８】このようなダイオードは、ＯＮ時の抵抗値
が小さいため、ＰＩＮダイオードを使用した場合に比べ
て、送信時における挿入損失を小さくすることができ
る。しかも、第１のダイオード１４および第２のダイオ
ード３２をＯＦＦにする場合、逆バイアス電圧によって
強制的に確実にＯＦＦ状態にされるため、電力の大きい
信号が順方向に入ってきても、その信号によってスイッ
チングなどの誤動作が発生しない。また、このような安
価なダイオードを使用することにより、高周波スイッチ
１０のコスト上昇を防ぐことができる。
が小さいため、ＰＩＮダイオードを使用した場合に比べ
て、送信時における挿入損失を小さくすることができ
る。しかも、第１のダイオード１４および第２のダイオ
ード３２をＯＦＦにする場合、逆バイアス電圧によって
強制的に確実にＯＦＦ状態にされるため、電力の大きい
信号が順方向に入ってきても、その信号によってスイッ
チングなどの誤動作が発生しない。また、このような安
価なダイオードを使用することにより、高周波スイッチ
１０のコスト上昇を防ぐことができる。
【図１】この発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】高周波スイッチの働きを示す概念図である。
【図３】この発明の背景となる従来の高周波スイッチの
一例を示す回路図である。
一例を示す回路図である。
【図４】図３に示す回路に使用されるＰＩＮダイオード
の順方向電流と高周波動作抵抗との関係を示すグラフで
ある。
の順方向電流と高周波動作抵抗との関係を示すグラフで
ある。
【図５】一般用ダイオードの順方向電流と直列抵抗との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図６】一般用ダイオードの順方向電圧と順方向電流と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
１０ 高周波スイッチ １４ 第１のダイオード １６ 第１のストリップライン ２２ 第１のコントロール端子 ２６ 抵抗 ２８ 第２のストリップライン ３２ 第２のダイオード ３６ 抵抗 ４０ 第２のコントロール端子 ＴＸ 送信回路 ＲＸ 受信回路 ＡＮＴ アンテナ
Claims (1)
- 【請求項１】 送信回路，受信回路およびアンテナに接
続され、前記送信回路と前記アンテナとの接続および前
記受信回路と前記アンテナとの接続を切り換えるための
高周波スイッチであって、 前記送信回路側にアノードが接続され前記アンテナ側に
カソードが接続される第１のダイオード、 前記アンテナと前記受信回路との間に接続されるストリ
ップライン、 前記受信回路側にアノードが接続されアース側にカソー
ドが接続される第２のダイオード、 前記第１のダイオードおよび前記第２のダイオードに逆
方向のバイアス電圧を印加するために、前記第２のダイ
オードのカソード側に接続されるコントロール端子、お
よび 前記コントロール端子に印加されたバイアス電圧を分圧
するために前記第１のダイオードおよび前記第２のダイ
オードに並列に接続される抵抗を含む、高周波スイッ
チ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4357127A JP2876924B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 高周波スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4357127A JP2876924B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 高周波スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06197039A JPH06197039A (ja) | 1994-07-15 |
| JP2876924B2 true JP2876924B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=18452521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4357127A Expired - Lifetime JP2876924B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 高周波スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2876924B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6292447B2 (ja) * | 2013-06-07 | 2018-03-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 送受信切替装置 |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP4357127A patent/JP2876924B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06197039A (ja) | 1994-07-15 |
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