JP3168920B2 - 高周波スイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯電話器
などの高周波回路において信号経路を切り換えるための
高周波スイッチに関し、特に、５つのポートを有し、か
つダイオードと分布定数線路を利用した高周波スイッチ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話器などでは、フェージングによ
る受信波の品質劣化の影響を軽減するために、検波後ダ
イバシティ方式を用いるものがある。検波後ダイバシテ
ィ方式は、複数のアンテナを切り換えて受信回路により
受信する方法であり、一方のアンテナからの受信波のフ
ェージングの影響が大きくなると、他方のアンテナに切
り換えて受信を行う。これによって、フェージングの影
響をアンテナの切り換えによって軽減するものである。
このような検波後ダイバシティ方式のアンテナ切り換え
スイッチとして、例えば、図４に示すスイッチ回路が従
来より用いられている。

【０００３】図４に示すスイッチ回路５１は、３ポート
のスイッチ５２〜５４を接続した構成を有する。スイッ
チ５２は、第１のポートＰ２１、第２のポートＰ２２及
び第３のポートＰ２３を有する。同様に、スイッチ５
３、５４は、第１〜第３のポートＰ３１、Ｐ３２、Ｐ３
３、Ｐ４１、Ｐ４２及びＰ４３を有する。スイッチ５２
の第１のポートＰ２１には受信部Ｒｘ１が、第２のポー
トＰ２２には、アンテナＡＮＴ１が接続されている。そ
して、第２のポートＰ２２が、第１のポートＰ２１また
は第３のポートＰ２３に対して切り換えられるように構
成され、第３のポートＰ２３はスイッチ５４の第１のポ
ートＰ４１に接続されている。

【０００４】スイッチ５３は、第２のポートＰ３２が、
第１のポートＰ３１または第３のポートＰ３３に対して
切り換えられるように構成されている。そして、第１の
ポートＰ３１は受信部Ｒｘ２に接続され、第２のポート
Ｐ３２はアンテナＡＮＴ２に接続され、第３のポートＰ
３３はスイッチ５４の第３のポートＰ４３に接続されて
いる。

【０００５】スイッチ５４は、第２のポートＰ４２が、
第１のポートＰ４１または第３のポートＰ４３に対して
切り換えられるように構成されている。そして、第１の
ポートＰ４１はスイッチ５２の第３のポートＰ２３に接
続され、第２のポートＰ４２は送信部Ｔｘに接続され、
第３のポートＰ４３はスイッチ５３の第３のポートＰ３
３に接続されている。

【０００６】このスイッチ回路５１によって、アンテナ
ＡＮＴ１と受信回路Ｒｘ１との間、あるいはアンテナＡ
ＮＴ２と受信回路Ｒｘ２との間の受信回路の切り換え及
び２つのアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２と送信回路Ｔｘの
接続の切り換えを行うことにより２つのアンテナの選択
を行っていた。

【０００７】ところで、上記３ポート型スイッチ５２、
５３、５４としては、一般的に、ピンダイオードスイッ
チあるいはＧａＡｓ半導体スイッチが知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ピンダイオードスイッチを用いたスイッチ回路では、デ
ィスクリート部品を多く使用するため、小形化が困難で
あった。また、基板上にチョークコイル、ストリップラ
インの引き回しが必要となり、この面からも小形化が困
難であった。

【０００９】一方、従来のＧａＡｓ半導体スイッチを用
いたスイッチ回路では、負電源が必要となりピン数が増
加するため、小形化が困難であった。

【００１０】さらに、整合回路の設計が必要であり、ス
イッチが３個必要である等からコスト高となるという問
題があった。

【００１１】本発明の目的は、このような問題点を解消
するためになされたものであり、検波後ダイバシティ方
式の携帯電話器などに用いることが可能な高周波スイッ
チを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため、本発明は、第１乃至第５のポートを有し、第１
のポートと第３のポートの間の接続を開閉する第１の高
周波スイッチ回路と、第２のポートと第４のポートの間
の接続を開閉する第２の高周波スイッチ回路と、第３の
ポートと第５のポートの間と第４のポートと第５のポー
トの間との接続を切り換える第３の高周波スイッチ回路
を備えた高周波スイッチであって、前記第１の高周波ス
イッチ回路は、前記第１のポートと第３のポートとの間
に接続された第１の分布定数線路と、前記第１のポート
と前記第１の分布定数線路との間の接続点と基準電位と
の間に接続された第１のダイオードと、前記第１のダイ
オードと前記基準電位との間の接続点に接続された第１
の制御電圧端子と、前記第３のポートと前記第１の分布
定数線路との間の接続点と前記基準電位との間に接続さ
れた第２の分布定数線路とを備えており、前記第２の高
周波スイッチ回路は、前記第２のポートと第４のポート
との間に接続された第３の分布定数線路と、前記第２の
ポートと前記第３の分布定数線路との間の接続点と基準
電位との間に接続された第２のダイオードと、前記第２
のダイオードと前記基準電位との間の接続点に接続され
た第２の制御電圧端子と、前記第４のポートと前記第３
の分布定数線路との間の接続点と前記基準電位との間に
接続された第４の分布定数線路とを備えており、さら
に、前記第１の高周波スイッチ回路の第２の分布定数線
路の一端及び前記第２の高周波スイッチ回路の第４の分
布定数線路の一端がそれぞれ接続された共通接続点に接
続された第３の制御電圧端子とを備えており、前記第３
の高周波スイッチ回路は、前記第３のポートと前記第５
のポートとの間及び前記第４のポートと前記第５のポー
トとの間に、前記第５のポートに対して互いに逆向きに
接続された第３及び第４のダイオードと、前記第３のダ
イオードのアノードと前記基準電位との間に接続された
第５の分布定数線路と、前記第４のダイオードのアノー
ドと前記基準電位との間に接続された第６の分布定数線
路と、前記第５の分布定数線路と前記基準電位との間の
接続点に接続された第４の制御電圧端子と、前記第６の
分布定数線路と前記基準電位との間の接続点に接続され
た第５の制御電圧端子と、前記第３のダイオードのカソ
ードと前記基準電位との間に接続された第７の分布定数
線路と、前記第４のダイオードのカソードと前記基準電
位との間に接続された第８の分布定数線路と、前記第７
の分布定数線路と前記基準電位との間の接続点に接続さ
れた第６制御電圧端子と、前記第８の分布定数線路と前
記基準電位との間の接続点に接続された第７の制御電圧
端子とを備えたことを特徴とする。

【００１３】また、前記第１乃至第７の制御電圧端子の
少なくとも１つが、第１の抵抗を介して前記各接続点に
接続されていることを特徴とする。

【００１４】また、前記第１乃至第５のポートの少なく
とも１つが、第１のコンデンサを介して前記基準電位に
接続されていることを特徴とする。

【００１５】また、前記第１乃至第４のダイオードの少
なくとも１つに並列に接続された第２の抵抗を備えるこ
とを特徴とする。

【００１６】また、前記第１乃至第４のダイオードの少
なくとも１つに並列に接続されており、かつ互いに直列
に接続された第９の分布定数線路と第２のコンデンサと
を備えることを特徴とする。

【００１７】これにより、本発明の高周波スイッチによ
れば、第１及び第２の高周波スイッチ回路は、第１のポ
ートと第３のポートの間に第１の分布定数線路を、第２
のポートと第４のポートの間に第３の分布定数線路を接
続している。そして、第１のポートと第１の分布定数線
路との間に第１のダイオードのカソードを接続し、第１
のダイオードのアノードを基準電位に接続している。ま
た、第２のポートと第３の分布定数線路との間に第２の
ダイオードのカソードを接続し、第２のダイオードのア
ノードを基準電位に接続している。さらに、第３の高周
波スイッチ回路は、第３のポートと第５のポートの間及
び第４のポートと第５のポートの間に、第５ポートの対
して互いに逆向き第５及び第６のダイオードを接続して
いる。

【００１８】従って、第１〜第７の制御電圧端子に、所
定の制御電圧を印加することにより、第１乃至第４のダ
イオードがオン状態あるいはオフ状態となるように制御
すると、第３、第５ポート間が接続された状態（第１の
接続状態）、第４、第５ポート間が接続された状態（第
２の接続状態）、第１ポートと第３ポートとの間及び第
２ポートと第４ポートとの間が同時に接続された状態
（第３の接続状態）を実現することができる。

【００１９】さらに、第３のポートと第３のダイオード
との間及び第４のポートと第４のダイオードとの間に第
５及び第６の分布定数線路を接続し、その他端を基準電
位に接続している。また、第５のポートと第３及び第４
のダイオードとの間に第７及び第８の分布定数線路を接
続し、その他端を基準電位に接続している。これによ
り、各ポート間の高周波伝送路から基準電位側に高周波
信号が漏れるのを防止している。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し実施例を説明
する。

【００２１】図１は本発明に係る高周波スイッチの一実
施例の回路図である。この高周波スイッチは、２つのア
ンテナと、２つの受信回路と、１つの送信回路との間の
接続を切り換えるための５つのポートを有する５ポート
用高周波スイッチである。

【００２２】高周波スイッチ１は、第１ポートＰ１とし
ての第１受信回路用ポートＲｘ１と第３ポートＰ３とし
ての第１アンテナ用ポートＡＮＴ１との間に第１の高周
波スイッチ回路２を配置し、第２ポートＰ２としての第
２受信回路用ポートＲｘ２と第４ポートＰ４としての第
２アンテナ用ポートＡＮＴ２との間に第２の高周波スイ
ッチ回路３を配置し、さらに、第１アンテナ用ポートＡ
ＮＴ１及び第２アンテナ用ポートＡＮＴ２と第５ポート
Ｐ５としての送信回路用ポートＴｘとの間に第３の高周
波スイッチ回路４を配置した回路構成を有している。そ
して、この高周波スイッチ１は、例えば１つのチップ上
に構成される。

【００２３】第１の高周波スイッチ回路２は、第１アン
テナ用ポートＡＮＴ１と第１受信回路用ポートＲｘ１と
の間に第１の分布定数線路５ａが接続されている。第１
の分布定数線路５ａの一端は、コンデンサ６ａを介して
第１受信回路用ポートＲｘ１に接続され、第１の分布定
数線路５ａの他端は、コンデンサ７ａを介して第１アン
テナ用ポートＡＮＴ１に接続されている。

【００２４】また、第１の分布定数線路５ａとコンデン
サ６ａの接続点Ａと基準電位、すなわち接地電位との間
には、第１のダイオード８ａとコンデンサ９ａの直列回
路が接続され、第１のダイオード８ａとコンデンサ９ａ
の接続点Ｃには、第１の抵抗１０を介して第１の制御電
圧端子Ｖ１が接続されている。そして、第１の分布定数
線路５ａとコンデンサ７ａの接続点Ｅには、第２の分布
定数線路１１ａの一端が接続されている。

【００２５】第２の高周波スイッチ回路３は、第２アン
テナ用ポートＡＮＴ２と第２受信回路用ポートＲｘ２と
の間に第３の分布定数線路５ｂが接続されている。第３
の分布定数線路５ｂの一端は、コンデンサ６ｂを介して
第２受信回路用ポートＲｘ２に接続され、第３の分布定
数線路５ｂの他端は、コンデンサ７ｂを介して第２アン
テナ用ポートＡＮＴ２に接続されている。

【００２６】また、第３の分布定数線路５ｂとコンデン
サ６ｂの接続点Ｂと接地電位との間には、第２のダイオ
ード８ｂとコンデンサ９ｂの直列回路が接続され、第２
のダイオード８ｂとコンデンサ９ｂの接続点Ｄには、第
１の抵抗１０を介して第２の制御電圧端子Ｖ２が接続さ
れている。そして、第３の分布定数線路５ｂとコンデン
サ７ｂの接続点Ｆには、第４の分布定数線路１１ｂの一
端が接続されている。

【００２７】さらに、第２及び第４の分布定数線路１１
ａ、１１ｂの他端は、それぞれ共通接続点Ｇに接続さ
れ、共通接続点Ｇには、第１の抵抗１０を介して第３の
制御電圧端子Ｖ３が接続され、共通接続点Ｇと接地電位
との間には、コンデンサ１２が接続されている。

【００２８】一方、第３の高周波スイッチ回路４は、第
１アンテナ用ポートＡＮＴ１と送信回路用ポートＴｘと
の間に第３のダイオード１３ａが、第２アンテナ用ポー
トＡＮＴ２と送信回路用ポートＴｘとの間に第４のダイ
オード１３ｂが接続されている。

【００２９】ここで、第３のダイオード１３ａのアノー
ドは、コンデンサ１４ａを介して第１アンテナ用ポート
ＡＮＴ１に接続され、第３のダイオード１３ａのカソー
ドは、コンデンサ１５ａを介して送信回路用ポートＴｘ
に接続されている。また、第４のダイオード１３ｂのア
ノードは、コンデンサ１４ｂを介して第２アンテナ用ポ
ートＡＮＴ２に接続され、第４のダイオード１３ｂのカ
ソードは、コンデンサ１５ｂを介して送信回路用ポート
Ｔｘに接続されている。

【００３０】さらに、第３のダイオード１３ａとコンデ
ンサ１４ａとの間の接続点Ｈと接地電位との間には、第
５の分布定数線路１６ａとコンデンサ１７ａの直列回路
が接続され、第５の分布定数線路１６ａとコンデンサ１
７ａの接続点Ｌには、第１の抵抗１０を介して第４の制
御電圧端子Ｖ４が接続されている。また、第４のダイオ
ード１３ｂとコンデンサ１４ｂとの間の接続点Ｉと接地
電位との間には、第６の分布定数線路１６ｂとコンデン
サ１７ｂの直列回路が接続され、第６の分布定数線路１
６ｂとコンデンサ１７ｂの接続点Ｍには、第１の抵抗１
０を介して第５の制御電圧端子Ｖ５が接続されている。

【００３１】さらに、第３のダイオード１３ａとコンデ
ンサ１５ａとの間の接続点Ｊと接地電位との間には、第
７の分布定数線路１８ａとコンデンサ１９ａの直列回路
が接続され、第７の分布定数線路１８ａとコンデンサ１
９ａの接続点Ｎには、第１の抵抗１０を介して第６の制
御電圧端子Ｖ６が接続されている。また、第４のダイオ
ード１３ｂとコンデンサ１５ｂとの間の接続点Ｋと接地
電位との間には、第８の分布定数線路１８ｂとコンデン
サ１９ｂの直列回路が接続され、第８の分布定数線路１
８ｂとコンデンサ１９ｂの接続点Ｏには、第１の抵抗１
０を介して第７の制御電圧端子Ｖ７が接続されている。

【００３２】このとき、第１〜第８の分布定数線路５
ａ、１１ａ、５ｂ、１１ｂ、１６ａ、１６ｂ、１８ａ、
１８ｂは、第１〜第３の高周波スイッチ回路２〜４に流
れる高周波信号の波長をλとしたときに、λ／４以下の
長さのストリップライン、マイクロストリップライン、
コプレーナガイドライン等で構成されている。なお、第
１〜第８の分布定数線路５ａ、１１ａ、５ｂ、１１ｂ、
１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂは、いわゆるλ／４線
路であるが、実際にはストリップラインのインダクタン
ス分や浮遊容量の影響があるため、上記のようにλ／４
以下の長さを有するように構成される。

【００３３】以上のように構成された高周波スイッチ１
の動作について表１に示す制御動作説明図を参照にして
説明する。表１において、［Ｖ１〜Ｖ７］は、各制御電
圧端子Ｖ１〜Ｖ７に印加される制御電圧（＋は正電圧、
０は接地電圧）を示し、［ＡＮＴ１−Ｔｘ］は、第１の
アンテナ用ポートＡＮＴ１と送信回路用ポートＴｘとの
間の開閉状態（○は接続状態、×は開放状態）を示し、
［ＡＮＴ２−Ｔｘ］は、第２のアンテナ用ポートＡＮＴ
２と送信回路用ポートＴｘとの間の開閉状態（○は接
続、×は開放）を示し、［Ｒｘ１−ＡＮＴ１］は、第１
の受信回路用ポートＲｘ１と第１のアンテナ用ポートＡ
ＮＴ１との間の開閉状態（○は接続、×は開放）を示
し、さらに、［Ｒｘ２−ＡＮＴ２］は、第２の受信回路
用ポートＲｘ２と第２のアンテナ用ポートＡＮＴ２との
間の開閉状態（○は接続、×は開放）を示している。

【００３４】

【表１】

【００３５】（１）第１アンテナからの送信状態のみの
場合（第１の接続状態） まず、第３の高周波スイッチ回路４において、第４及び
第７の制御電圧端子Ｖ４、Ｖ７に正の電源電圧を印加
し、さらに、第５及び第６の制御電圧端子Ｖ５、Ｖ６に
接地電位、すなわち０［Ｖ］を印加する。この結果、第
３のダイオード１３ａに順方向のバイアスが印加され、
オン状態となり、第４のダイオード１３ｂに逆方向のバ
イアスが印加され、オフ状態となる。

【００３６】従って、第１のアンテナ用ポートＡＮＴ１
と送信回路用ポートＴｘとの間に高周波信号用の伝送路
が形成され、第２のアンテナ用ポートＡＮＴ２と送信回
路用ポートＴｘとの間に高周波信号用の伝送路が形成さ
れない。また、接続点Ｈ〜Ｋから第５〜第８の分布定数
線路１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ側を見ると、その
インピーダンスが無限大となっているため、送信用の高
周波信号は接続点Ｈ〜Ｋから接地側へ伝送されることは
ない。

【００３７】さらに、このモードでは、第１及び第２の
受信回路用ポートＲｘ１、Ｒｘ２と第１及び第２のアン
テナ用ポートＡＮＴ１、ＡＮＴ２との接続を行わない。
このため、第１及び第２の高周波スイッチ回路２、３は
いずれも高周波信号の伝送路を閉じた状態に設定され
る。すなわち、第１及び第２高周波スイッチ回路２、３
では、第３の制御電圧端子Ｖ３に正の電源電圧を印加
し、さらに、第１及び第２の制御電圧端子Ｖ１、Ｖ２に
接地電位を印加し、第１及び第２のダイオード８ａ、８
ｂをオン状態に設定している。

【００３８】（２）第２アンテナからの送信状態のみの
場合（第２の接続状態） この場合、第１及び第２の高周波スイッチ回路２、３の
動作は、上記の第１の接続状態の場合と同様であるた
め、第３の高周波スイッチ回路４の動作についてのみ説
明する。

【００３９】すなわち、第５及び第６の制御電圧端子Ｖ
５、Ｖ６に正の電源電圧を印加し、さらに、第４及び第
７の制御電圧端子Ｖ４、Ｖ７に０［Ｖ］を印加する。こ
の結果、第４のダイオード１３ｂに順方向のバイアスが
印加され、オン状態となり、第３のダイオード１３ａに
逆方向のバイアスが印加され、オフ状態となる。

【００４０】従って、第２のアンテナ用ポートＡＮＴ２
と送信回路用ポートＴｘとの間に高周波信号用の伝送路
が形成され、第１のアンテナ用ポートＡＮＴ１と送信回
路用ポートＴｘとの間に高周波信号用の伝送路が形成さ
れない。

【００４１】（３）第１及び第２アンテナによる受信状
態の場合（第３の接続状態） まず、第１及び第２の高周波スイッチ回路２、３におい
て、第１及び第２の制御電圧端子Ｖ１、Ｖ２に正の電源
電圧を印加し、さらに、第３の制御電圧端子Ｖ３に０
［Ｖ］を印加する。この結果、第１及び第２のダイオー
ド８ａ、８ｂに逆方向のバイアスが印加され、同時にオ
フ状態となる。

【００４２】また、第３の高周波スイッチ回路４におい
て、第６及び第７の制御電圧端子Ｖ６、Ｖ７に正の電源
電圧を印加し、さらに、第４及び第５の制御電圧端子Ｖ
４、Ｖ５に０［Ｖ］を印加する。この結果、第３及び第
４のダイオード１３ａ、１３ｂに逆方向のバイアスが印
加され、同時にオフ状態となる。

【００４３】従って、第１のアンテナ用ポートＡＮＴ１
と第１の受信回路用ポートＲｘ１との間及び第２のアン
テナ用ポートＡＮＴ２と第２の受信回路用ポートＲｘ２
との間に、同時に、高周波信号用の伝送路が形成され
る。

【００４４】上記のように、本実施例の高周波スイッチ
１によれば、第１〜第７の制御電圧端子Ｖ１〜Ｖ７に加
えられる電圧のうち、少なくとも３端子を接地電位とす
ることができるため、１種類の電圧、例えば正あるいは
負の電源電圧を供給すればよい。従って、電圧供給用配
線パターンを簡略化することも可能であり、それによっ
て高周波スイッチ１が実装されるプリント基板を小型化
することができる。

【００４５】また、上記第１〜第３の接続状態におい
て、接続される一対のポート間には第１及び第３の分布
定数線路５ａ、５ｂ並びに第３及び第４のダイオード１
３ａ、１３ｂのいずれか１つが存在する。すなわち、第
１の接続状態において、第３、第５のポートＰ３、Ｐ５
間に高周波信号を流す場合には、この高周波信号は第３
のダイオード１３ａのみに流れることになるため、挿入
損失を低減することができる。

【００４６】さらに、第２、第４〜第８の分布定数線路
１１ａ、１１ｂ、１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂは、
制御電流を第１〜第４のダイオード８ａ、８ｂ、１３
ａ、１３ｂに流すための電流経路を構成するとともに、
接続点Ｅ、Ｆ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋから見た分布定数線路側
のインピーダンスを高めるため、挿入損失及び反射損失
を低減することができる。

【００４７】また、第１〜第３の高周波スイッチ回路２
〜４は、例えば１つのチップ内に組み込まれて構成され
るため、３か所の切り換えを１つの高周波スイッチで賄
うことができ、部品点数を低減することができる。従っ
て、高周波スイッチの小型化及び低コスト化を図ること
ができる。

【００４８】さらに、第１〜第３の制御電圧端子Ｖ１〜
Ｖ３に印加する電源電圧で、第１及び第２の高周波スイ
ッチ回路２、３の開閉を制御するため、第１のポートＰ
１と第３のポートＰ３との間、及び第２のポートＰ２と
第４のポートＰ４との間を同時に接続することが可能と
なる。

【００４９】なお、正の電源電圧に変えて接地電位、接
地電位に変えて負の電源電圧を加えてもよい。その場合
には、上記第１の接続状態においては、第３、第４、第
７の制御電圧端子Ｖ３、Ｖ４、Ｖ７を接地電位、すなわ
ち０［Ｖ］を印加し、第１、第２、第５、第６の制御電
圧端子Ｖ１、Ｖ２、Ｖ５、Ｖ６に負の電源電圧を印加す
ればよい。また、第２、第３の接続状態の実現する場合
も同様である。

【００５０】また、第１〜第４のダイオード８ａ、８
ｂ、１３ａ、１３ｂの接続方向も図１に示す実施例に限
定されることはなく、図１の示す向きと逆に接続されて
いてもよい。すなわち、第１〜第４のダイオード８ａ、
８ｂ、１３ａ、１３ｂのアノードが接続点Ｃ、Ｄ、Ｊ、
Ｋ側に、第１〜第４のダイオード８ａ、８ｂ、１３ａ、
１３ｂのカソードが接続点Ａ、Ｂ、Ｈ、Ｉ側となるよう
に第１〜第４のダイオード８ａ、８ｂ、１３ａ、１３ｂ
を接続してもよい。この場合には、図１に示した実施例
とは、第１及び第２のダイオードの極性が逆となるた
め、表１に示す正の電源電圧及び接地電位に変えて、そ
れぞれ接地電位、正の電源電圧を選択すればよい。

【００５１】さらに、第１の抵抗１０は、第１〜第７の
制御電圧端子Ｖ１〜Ｖ７から接続点Ｃ、Ｄ、Ｇ、Ｌ、
Ｍ、Ｎ、Ｏを介して高周波スイッチ１に与える第１〜第
７の制御電圧の値を調整するために設けられているもの
であるため、必要に応じて省略することもでき、その場
合には、接続点Ｃ、Ｄ、Ｇ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏが直接第１
〜第７の制御電圧端子Ｖ１〜Ｖ７に接続される。

【００５２】また、すべてのコンデンサは、バイアスカ
ットあるいは電源カップリングの機能を果たすものであ
るが、必要に応じて省略することもできる。

【００５３】さらに、上記実施例では、第１の制御電圧
端子Ｖ１と第２の制御電圧端子Ｖ２を分離した場合につ
いて説明したが、１つの制御電圧端子にまとめてもよ
い。

【００５４】また、上記実施例では、第３の制御電圧端
子Ｖ３を１つの制御電圧端子にまとめ場合について説明
したが、複数の制御電圧端子に分離してもよい。

【００５５】次に、高周波スイッチ１の好ましい変形例
につき説明する。図１に破線で示すように、好ましく
は、接続点Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｆ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋに、それぞ
れ、基準電位との間に第１のコンデンサ２０を接続して
もよい。この場合には、第１のコンデンサ２０の静電容
量を選択することにより、特性インピーダンスを補正す
ることができ、それによって高周波スイッチ１の挿入損
失や反射損失を効果的に低減することができる。加え
て、第２、第４〜第８の分布定数線路１１ａ、１１ｂ、
１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂの長さを短くすること
もでき、それによって高周波スイッチ１の小型化を図る
ことができる。

【００５６】なお、第１のコンデンサ２０はすべて用い
られる必要は必ずしもなく、必要に応じて必要箇所のみ
に接続されていてもよい。

【００５７】次に、上記実施例の高周波スイッチに適用
し得るさらに好ましい変形例を、図２及び図３を参照し
て説明する。図２及び図３に示す変形例では、第１〜第
４のダイオード８ａ、８ｂ、１３ａ、１３ｂのうち任意
のダイオードに後述の各回路素子が接続される。図２及
び図３では、第１〜第４のダイオード８ａ、８ｂ、１３
ａ、１３ｂを代表して、第１のダイオード８ａに設けら
れる部分につき説明する。

【００５８】図２に示すように、第１の変形例では、第
１のダイオード８ａに並列に、第２の抵抗２１が接続さ
れている。第１のダイオード８ａは、オフ状態にあると
きには、直流的にはコンデンサとして機能する。従っ
て、オフ状態にあるときには蓄積された電荷が、第１の
ダイオード８ａがオン状態になると同時に流れることに
なるが図２に示す構成では、第２の抵抗２１に蓄積電荷
が放電され、第１のダイオード８ａのオフ状態からオン
状態へのスイッチング動作が円滑化される。

【００５９】また、図３に示す変形例では、第１のダイ
オード８ａに並列に、互いに直列に接続された第９の分
布定数線路２２及び第２のコンデンサ２３が接続され
る。この構成では、第１のダイオード８ａのオフ状態に
おける静電容量と、第９の分布定数線路２２のインダク
タンス分により、並列共振回路が構成される。従って、
この並列共振回路の共振周波数が、伝送される高周波信
号の周波数と一致するように第９の分布定数線路２２の
インダクタンス分を調整することにより、第１のダイオ
ード８ａのオフ状態のインピーダンスを高めることがで
きる。その結果、オフ状態にあるときの第１のダイオー
ド８ａのアイソレーション特性を高めることができる。
なお、第２のコンデンサ２３は、第９の分布定数線路２
２により、直流がバイパスすることを防止するために設
けられている。

【００６０】そして、第９の分布定数線路２２は、スト
リップライン、マイクロストリップライン、コプレーナ
ガイドライン等により構成され、その長さ及びインピー
ダンスは、並列共振回路の共振周波数を高周波信号の周
波数と一致させるように選ばれる。

【００６１】

【発明の効果】請求項１の高周波スイッチによれば、第
１〜第７の制御電圧端子に加えられる電圧のうち、少な
くとも３端子を接地電位とすることができるため、１種
類の電圧、例えば正あるいは負の電源電圧を供給すれば
よい。従って、電圧供給用配線パターンを簡略化するこ
とも可能であり、それによって高周波スイッチが実装さ
れるプリント基板を小型化することができる。

【００６２】また、接続される一対のポート間には第１
及び第３の分布定数線路、並びに、第３及び第４のダイ
オードのいずれか１つが存在する。従って、高周波信号
は第１及び第３の分布定数線路、並びに、第３及び第４
のダイオードのいずれか１つに流れることになるため、
挿入損失を低減することができる。

【００６３】さらに、第１〜第８の分布定数線路は、制
御電流を第１〜第４のダイオードに流すための電流経路
を構成するとともに、各接続点から見た分布定数線路側
のインピーダンスを高めるため、挿入損失及び反射損失
を低減することが可能である。

【００６４】また、第１〜第３の高周波スイッチ回路
は、１つのチップ内に組み込まれて構成されるため、３
か所の切り換えを１つの高周波スイッチで賄うことがで
き、部品点数を低減することができる。従って、高周波
スイッチの小型化及び低コスト化を図ることができる。

【００６５】さらに、第１〜第３の制御電圧端子に印加
する電源電圧で、第１及び第２の高周波スイッチ回路の
開閉を制御するため、第１のポートと第３のポートとの
間、及び第２のポートと第４のポートとの間を同時に接
続することが可能となる。

【００６６】請求項２の高周波スイッチによれば、第１
の抵抗の抵抗値により、第１〜第７の制御電圧及び制御
電流の値を容易に調整することができる。

【００６７】請求項３の高周波スイッチによれば、コン
デンサの静電容量を選択することにより、特性インピー
ダンスを補正することができ、それによって挿入損失や
反射損失を効果的に低減することができる。加えて、第
１〜第８の分布定数線路の長さを短くすることもでき、
それによって高周波スイッチの小型化を図ることができ
る。

【００６８】請求項４の高周波スイッチによれば、ダイ
オードのオフ状態にあるときの静電容量に蓄積された電
荷が、オン状態になると同時に抵抗に放電される。従っ
て、ダイオードのオフ状態からオン状態へのスイッチン
グ動作を円滑化することができる。加えて、オフ時のダ
イオードの逆バイアスを安定化することもできる。

【００６９】請求項５の高周波スイッチによれば、ダイ
オードのオフ状態における静電容量と、第９の分布定数
線路のインダクタンスとにより、並列共振回路が構成さ
れる。従って、この並列共振回路の共振周波数を、高周
波スイッチに伝送される高周波信号の周波数と一致する
ように構成することにより、ダイオードのオフ状態のイ
ンピーダンスを高めることができ、その結果、アイソレ
ーション特性を高めることができる。加えて、第２のコ
ンデンサにより、第９の分布定数線路を含む回路部分へ
の直流のバイパスを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高周波スイッチの一実施例の回路
図である。

【図２】高周波スイッチの好ましい変形例を説明するた
めの回路図である。

【図３】高周波スイッチの好ましい変形例の別の例を説
明するための回路図である。

【図４】従来の高周波スイッチ回路を説明するための概
略構成図である。

【符号の説明】

１ 高周波スイッチ ２ 第１の高周波スイッチ回路 ３ 第２の高周波スイッチ回路 ４ 第３の高周波スイッチ回路 ５ａ 第１の分布定数線路 ５ｂ 第３の分布定数線路 ８ａ 第１のダイオード ８ｂ 第２のダイオード １０ 第１の抵抗 １１ａ 第２の分布定数線路 １１ｂ 第４の分布定数線路 １３ａ 第３のダイオード １３ｂ 第４のダイオード １６ａ 第５の分布定数線路 １６ｂ 第６の分布定数線路 １８ａ 第７の分布定数線路 １８ｂ 第８の分布定数線路 ２０ 第１のコンデンサ ２１ 第２の抵抗 ２２ 第９の分布定数線路 ２３ 第２のコンデンサ Ｐ１〜Ｐ５ 第１〜第５のポート Ｖ１〜Ｖ７ 第１〜第７の制御電圧端子

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−32303（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−154002（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−237101（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−162801（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−162802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−7526（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−60560（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−18302（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−321692（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−74607（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−85643（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01P 1/15 H03K 17/76 H04B 1/44 H04B 7/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１乃至第５のポートを有し、第１のポ
   ートと第３のポートの間の接続を開閉する第１の高周波
   スイッチ回路と、第２のポートと第４のポートの間の接
   続を開閉する第２の高周波スイッチ回路と、第３のポー
   トと第５のポートの間と第４のポートと第５のポートの
   間との接続を切り換える第３の高周波スイッチ回路を備
   えた高周波スイッチであって、 前記第１の高周波スイッチ回路は、前記第１のポートと
   第３のポートとの間に接続された第１の分布定数線路
   と、前記第１のポートと前記第１の分布定数線路との間
   の接続点と基準電位との間に接続された第１のダイオー
   ドと、前記第１のダイオードと前記基準電位との間の接
   続点に接続された第１の制御電圧端子と、前記第３のポ
   ートと前記第１の分布定数線路との間の接続点と前記基
   準電位との間に接続された第２の分布定数線路とを備え
   ており、 前記第２の高周波スイッチ回路は、前記第２のポートと
   第４のポートとの間に接続された第３の分布定数線路
   と、前記第２のポートと前記第３の分布定数線路との間
   の接続点と基準電位との間に接続された第２のダイオー
   ドと、前記第２のダイオードと前記基準電位との間の接
   続点に接続された第２の制御電圧端子と、前記第４のポ
   ートと前記第３の分布定数線路との間の接続点と前記基
   準電位との間に接続された第４の分布定数線路とを備え
   ており、 さらに、前記第１の高周波スイッチ回路の第２の分布定
   数線路の一端及び前記第２の高周波スイッチ回路の第４
   の分布定数線路の一端がそれぞれ接続された共通接続点
   に接続された第３の制御電圧端子とを備えており、 前記第３の高周波スイッチ回路は、前記第３のポートと
   前記第５のポートとの間及び前記第４のポートと前記第
   ５のポートとの間に、前記第５のポートに対して互いに
   逆向きに接続された第３及び第４のダイオードと、前記
   第３のダイオードのアノードと前記基準電位との間に接
   続された第５の分布定数線路と、前記第４のダイオード
   のアノードと前記基準電位との間に接続された第６の分
   布定数線路と、前記第５の分布定数線路と前記基準電位
   との間の接続点に接続された第４の制御電圧端子と、前
   記第６の分布定数線路と前記基準電位との間の接続点に
   接続された第５の制御電圧端子と、前記第３のダイオー
   ドのカソードと前記基準電位との間に接続された第７の
   分布定数線路と、前記第４のダイオードのカソードと前
   記基準電位との間に接続された第８の分布定数線路と、
   前記第７の分布定数線路と前記基準電位との間の接続点
   に接続された第６制御電圧端子と、前記第８の分布定数
   線路と前記基準電位との間の接続点に接続された第７の
   制御電圧端子とを備えたことを特徴とする高周波スイッ
   チ。
2. 【請求項２】 前記第１乃至第７の制御電圧端子の少な
   くとも１つが、第１の抵抗を介して前記各接続点に接続
   されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波ス
   イッチ。
3. 【請求項３】 前記第１乃至第５のポートの少なくとも
   １つが、第１のコンデンサを介して前記基準電位に接続
   されていることを特徴とする請求項１あるいは請求項２
   のいずれかに記載の高周波スイッチ。
4. 【請求項４】 前記第１乃至第４のダイオードの少なく
   とも１つに並列に接続された第２の抵抗を備えることを
   特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の高
   周波スイッチ。
5. 【請求項５】 前記第１乃至第４のダイオードの少なく
   とも１つに並列に接続されており、かつ互いに直列に接
   続された第９の分布定数線路と第２のコンデンサとを備
   えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか
   に記載の高周波スイッチ。