JP3910500B2 - 高周波スイッチ、単極双投スイッチおよび多極多投スイッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波回路において使用される高周波スイッチ、単極双投スイッチおよび多極多投スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は例えばＴＨＥ ＩＥＥＥ ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＡＮＤ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳ ＬＥＴＴＥＲＳ、ＦＥＢ．１５．２００１に示された従来の高周波スイッチを示す斜視図であり、図において、１０１は基板、１０２ａ，１０２ｂはグランド面、１０３ａ，１０３ｂは信号線、１０４ａ，１０４ｂはアンカー、１０５はメタルブリッジ、１０６は線路、１０７は誘電体膜である。アンカー１０４ａ，１０４ｂとメタルブリッジ１０５を介して、信号線１０３ａと信号線１０３ｂとが接続されている。線路１０６により、グランド面１０２ａとグランド面１０２ｂとが接続されている。また、メタルブリッジ１０５と誘電体膜１０７とは空間的に分離されている。アンカー１０４ａ，１０４ｂは導電性材料から成る。信号線１０３ａ，１０３ｂと、その両脇に存在するグランド面１０２ａ，１０２ｂとでコプレーナ線路が形成されている。
【０００３】
図１４は従来の高周波スイッチを示す回路図であり、図において、１０８ａ，１０８ｂは信号線１０３ａ，１０３ｂに相当する伝送線路、１０９はスイッチの動作状態によりキャパシタンスが変化する可変キャパシタ、１１０はインダクタ、１１１は抵抗である。
【０００４】
次に動作について説明する。
信号線１０３ａ，１０３ｂに電圧を印加しない場合、信号線１０３ａに入力された高周波信号は、アンカー１０４ａ，１０４ｂとメタルブリッジ１０５を介して信号線１０３ｂへ伝送する。その際、メタルブリッジ１０５は、誘電体膜１０７と空間的に分離されているので、可変キャパシタ１０９は、非常に小さなキャパシタンスを呈し、ほぼオープンと見なすことができる。この時、スイッチはオン状態である。
【０００５】
信号線１０３ａ，１０３ｂに電圧を印加した場合、例えば、正の電圧を印加した場合、メタルブリッジ１０５の表面上に正電荷が発生すると共に、静電誘導により線路１０６の上面に負電荷が現れ、両者間の吸引力により、メタルブリッジ１０５は線路１０６側に引き寄せられる。その際、メタルブリッジ１０５は、誘電体膜１０７に接触し、高周波的に線路１０６を介してグランド面１０２ａ，１０２ｂと接続される。信号線１０３ａに入力された高周波信号は、誘電体膜１０７が呈する可変キャパシタ１０９と、線路１０６が呈するインダクタ１１０および抵抗１１１を介してグランド面１０２ａ，１０２ｂに流れるため、信号線１０３ｂに信号は伝送しない。この時、スイッチはオフ状態である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の高周波スイッチは以上のように構成されているので、基板１０１上に形成されるため、基板１０１の抵抗率によっては損失が大きくなってしまう課題がある。また、アンカー１０４ａ，１０４ｂによる不整合が生じる恐れがあり、結果として損失が大きくなってしまうなどの課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、マイクロ波帯もしくはミリ波帯にて、低損失でかつ高アイソレーションな高周波スイッチ、単極双投スイッチおよび多極多投スイッチを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る高周波スイッチは、キャビティを有する基板と、キャビティ面に形成された第１の電極および地導体と、キャビティ空間を介して形成された支持層と、支持層面上に形成された第２の電極および高周波信号伝送線路とを備え、第１の電極に与えられた制御信号に応じて、第１の電極および第２の電極間に働く静電力により支持層を変位し、地導体および高周波信号伝送線路間を、金属同士の直接接触により、接触状態または非接触状態にして、スイッチをオフ状態またはオン状態に切換えるようにしたものである。
【０００９】
この発明に係る高周波スイッチは、キャビティを有する基板と、キャビティ面に形成された第１の電極および地導体と、キャビティ空間を介して形成された支持層と、支持層面上に形成された第２の電極および高周波信号伝送線路とを備え、第１の電極に与えられた制御信号に応じて、第１の電極および第２の電極間に働く静電力により支持層を変位し、地導体および高周波信号伝送線路間を容量を介して接触状態または非接触状態にして、電気的結合の強弱によってスイッチをオフ状態またはオン状態に切換えるようにしたものである。
【００１０】
この発明に係る高周波スイッチは、支持層の一部を細くするようにしたものである。
【００１１】
この発明に係る高周波スイッチは、第２の電極および支持層を貫通する貫通口を設けるようにしたものである。
【００１２】
この発明に係る高周波スイッチは、基板とキャビティ同士が対向するように配置された蓋基板と、蓋基板のキャビティ面に形成された第３の電極およびシールド導体とを備え、支持層の地導体および高周波信号伝送線路間の接触状態からの復元時に、第３の電極に与えられた制御信号に応じて、第３の電極および第２の電極間に働く静電力による吸引力により支持層を復元方向に変位させるようにしたものである。
【００１３】
この発明に係る高周波スイッチは、第２の電極を支持層の第１の電極に対向する面上に形成するようにしたものである。
【００１４】
この発明に係る単極双投スイッチは、請求項１から請求項６記載のうちのいずれかの高周波スイッチを組み合わせて構成したものである。
【００１５】
この発明に係る多極多投スイッチは、請求項１から請求項６記載のうちのいずれかの高周波スイッチを組み合わせて構成したものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による高周波スイッチを示す斜視図、図２は平面図、図３はＡ−Ａ′矢視図、図４はＢ−Ｂ′矢視図であり、図において、１は基板、２は誘電体層、３は地導体、４ａ，４ｂは制御端子、５ａ，５ｂは制御信号線、６ａ，６ｂは第１の電極、７は誘電体支持層（支持層）、８ａ，８ｂは第２の電極、９は信号線（高周波信号伝送路）、１０はコンタクト部、１１はキャビティである。
高周波スイッチにおいて、基板１は上面からエッチング等を施すことによりキャビティ１１が形成されている。基板１上に誘電体層２が、誘電体層２上に同一面内に地導体３と制御端子４ａ，４ｂと制御信号線５ａ，５ｂと第１の電極６ａ，６ｂが形成されている。基板１と第１の電極６ａ，６ｂとは、誘電体層２によりＤＣ的に分離されている。誘電体支持層７は、地導体３の端部で支えられることによって中空上に構成されており、誘電体支持層７上に第２の電極８ａ，８ｂと信号線９とが形成されている。コンタクト部１０は、信号線９と同一の導電性材料から成り、信号線９から誘電体支持層７を貫通して下面まで伸びて存在している。
地導体３と第２の電極８ａ，８ｂと信号線９とコンタクト部１０とでグランデッドコプレーナ線路を構成している。第２の電極８ａ，８ｂは、信号線９に対する側面グランドの役割も兼ねている。
地導体３と第２の電極８ａ，８ｂとは、コンタクトホール（図示せず）を介して接続され、同電位に保たれている。
【００１７】
次に動作について説明する。
制御端子４ａ，４ｂに電圧を印加していない場合、信号線９に入力された高周波信号は、グランデッドコプレーナ線路を伝送する。地導体３と信号線９の空間は真空（比誘電率１）であるため、誘電体損は非常に小さい。この時、スイッチはオン状態である。
【００１８】
制御端子４ａ，４ｂに電圧を印加した場合、例えば正の電圧を印加した場合、第１の電極６ａ，６ｂの表面上に正電荷が発生すると共に、静電誘導により第２の電極８ａ，８ｂの下面に負電荷が現れ、両者間の吸引力により、第２の電極８ａ，８ｂは第１の電極６ａ，６ｂ側に引き寄せられる。その際、誘電体支持層７上に形成されている信号線９も同時に第１の電極６ａ，６ｂ側に引き寄せられ、コンタクト部１０は地導体３に接触する。高周波的にグランドに接続されるため、信号線９に入力された高周波信号は地導体３に流れ、信号は伝送しない。この時、スイッチはオフ状態である。
以上により、高周波スイッチは、制御端子４ａ，４ｂに電圧を印加するか否かにより、信号線９と地導体３との関係を接触状態もしくは非接触状態に切り換える。すなわち、スイッチのオン状態とオフ状態を切り換える。
【００１９】
以上のように、この実施の形態１によれば、中空上に形成した信号線９の一部を静電力により駆動させる構造となっているので、基板１上にスイッチ構造を形成している従来の技術に比べて低損失である。
また、従来の技術のアンカーに相当する箇所が存在しないので、構造上の不整合による損失を回避できる。
さらに、信号線９は、中空上および基板１上に拘らず、同じプロセスで製作できるので、整合性に優れている。
【００２０】
なお、上記実施の形態１の高周波スイッチにおいて、グランデッドコプレーナ線路としたが、同様な機能を有する構造であれば、マイクロストリップ線路等どのような形式でも良い。
また、第１の電極６ａ，６ｂおよび第２の電極８ａ，８ｂを省き、信号線９に電圧を印加して、地導体３との間に働く吸引力により信号線９を地導体３側に引き寄せる構造としても良い。
【００２１】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による高周波スイッチを示すＡ−Ａ′矢視図であり、図において、７ａは誘電体支持層（支持層）、９ａは信号線（高周波信号伝送路）であり、上記実施の形態１の図３と比較してコンタクト部１０が設けられていないのが特徴である。
【００２２】
次に動作について説明する。
図５において、動作については図３に示した構成とほぼ同一になるが、信号線９ａと地導体３とが誘電体支持層７ａを介して接触することになる。
これら信号線９ａおよび地導体３の接触時における誘電体支持層７ａは、容量とみなすことができ、この実施の形態２による高周波スイッチでは、電気的結合の強弱によってスイッチをオフ状態またはオン状態に切換えることができる。
【００２３】
以上のように、この実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、コンタクト部１０を省き、信号線９ａと地導体３とを誘電体支持層７ａを介して接触させる構造としたので、接触部の耐久性を向上させることができる。
【００２４】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による高周波スイッチを示すＡ−Ａ′矢視図であり、図において、２３は地導体、２６ａ，２６ｂは第１の電極、２８ａ，２８ｂは第２の電極、２９は信号線（高周波信号伝送路）である。上記実施の形態１の図３と比較して、地導体２３および第１の電極２６ａ，２６ｂを誘電体支持層７上に設け、信号線２９および第２の電極２８ａ，２８ｂを基板１の誘電体層２上に設けたことが特徴である。
【００２５】
次に動作について説明する。
図６において、第１の電極２６ａ，２６ｂに電圧を印加した場合、例えば正の電圧を印加した場合、それら第１の電極２６ａ，２６ｂの表面上に正電荷が発生すると共に、静電誘導により第２の電極２８ａ，２８ｂの下面に負電荷が現れ、両者間の吸引力により、第１の電極２６ａ，２６ｂは第２の電極２８ａ，２８ｂ側に引き寄せられる。その際、誘電体支持層７上に形成されている地導体２３も同時に第２の電極２８ａ，２８ｂ側に引き寄せられ、コンタクト部１０は信号線２９に接触する。高周波的にグランドに接続されるため、信号線２９に入力された高周波信号は地導体２３に流れ、信号は伝送しない。この時、スイッチはオフ状態である。
以上により、高周波スイッチは、第１の電極２６ａ，２６ｂに電圧を印加するか否かにより、地導体２３と信号線２９との関係を接触状態もしくは非接触状態に切り換える。すなわち、スイッチのオン状態とオフ状態を切り換える。
【００２６】
なお、図６では、図３と比較して、地導体２３および第１の電極２６ａ，２６ｂを誘電体支持層７上に設け、信号線２９および第２の電極２８ａ，２８ｂを基板１の誘電体層２上に設けたものを示したが、図７に示すように、コンタクト部１０を省き、地導体２３ａと信号線２９とを誘電体支持層７ａを介して接触させる構造としても良く、接触部の耐久性を向上させることができる。
【００２７】
以上のように、この実施の形態３によれば、図６に示した構成では実施の形態１と同様の効果が得られると共に、図７に示した構成ではコンタクト部１０を省き、地導体２３ａと信号線２９とを誘電体支持層７ａを介して接触させる構造としたので、接触部の耐久性を向上させることができる。
【００２８】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４による高周波スイッチを示す平面図であり、図において、誘電体支持層７および第２の電極８ａ，８ｂの一部を細くしたものである。その他、図２と同一または相当する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００２９】
次に動作について説明する。
誘電体支持層７および第２の電極８ａ，８ｂにて、静電誘導により電荷が発生する箇所の両端の形状を細くすることにより、ばね定数を小さくしている。第２の電極８ａ，８ｂを第１の電極６ａ，６ｂ側に引き寄せるために必要な電圧の大きさは、一般にばね定数の平方根に比例するので、駆動電圧を低減することができる。
なお、この実施の形態４では、実施の形態１に示した構成に適用した例について説明したが、実施の形態２，３に示した構成に適用しても良く、同様な効果を奏することができる。
【００３０】
以上のように、この実施の形態４によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、誘電体支持層７を第１の電極６ａ，６ｂ側に引き寄せるために要する電圧の大きさを低減できる。
【００３１】
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５による高周波スイッチを示す平面図であり、図において、１２ａ〜１２ｆはホール（貫通口）である。ホール１２ａ〜１２ｆは誘電体支持層７と第２の電極８ａ，８ｂを貫通している。その他、図２と同一または相当する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３２】
次に動作について説明する。
ホール１２ａ〜１２ｆを設けることにより、ダンピング効果を低減することができる。すなわち、誘電体支持層７の第１の電極６ａ，６ｂ側にある空気の抜け道を設けることにより、誘電体支持層７が変位するスピードを速めることができる。また、図９に示す高周波スイッチの製作プロセス中にて、例えば、誘電体支持層７の第１の電極６ａ，６ｂ側にあるレジストを取り除くエッチングホールとして使用し、レジストをより取り除きやすくすることもできる。
なお、この実施の形態５では、実施の形態１に示した構成に適用した例について説明したが、実施の形態２，３に示した構成に適用しても良く、同様な効果を奏することができる。
【００３３】
以上のように、この実施の形態５によれば、実施の形態１から実施の形態３と同様の効果が得られると共に、誘電体支持層７と第２の電極８ａ，８ｂが変位するスピードを速めることができる。
【００３４】
実施の形態６．
図１０はこの発明の実施の形態６による高周波スイッチを示す断面図であり、図において、１３は基板１とキャビティ同士が対向するように配置された蓋基板、１４ａ，１４ｂは第３の電極、１５はシールド導体、１６は第２の誘電体層である。蓋基板１３は基板１と同様、キャビティを有している。蓋基板１３上に第２の誘電体層１６が、第２の誘電体層１６上に第３の電極１４ａ，１４ｂおよびシールド導体１５が形成されている。蓋基板１３と第３の電極１４ａ，１４ｂとは、第２の誘電体層１６によりＤＣ的に分離されている。
その他、図３と同一または相当する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３５】
次に動作について説明する。
第３の電極１４ａ，１４ｂとシールド導体１５とを備えた蓋基板１３を設けることにより、損失を低減することができる。すなわち、電磁界を基板１と蓋基板１３とで形成される空間に閉じ込めることによって、放射損失をなくすことができる。
また、誘電体支持層７が第１の電極６ａ，６ｂ側に変位している時、すなわち、スイッチがオフ状態の時、制御端子４ａ，４ｂに印加している電圧を取り除くと、復元力により誘電体支持層７が元の位置に戻る。同時に、第３の電極１４ａ，１４ｂに電圧を印加すると、例えば、正の電圧を印加すると、第３の電極１４ａ，１４ｂの下面に正の電荷が発生し、静電誘導により第２の電極８ａ，８ｂの上面に負の電荷が現れ、誘電体支持層７は第３の電極１４ａ，１４ｂ側に引き寄せられる。つまり、誘電体支持層７が元の位置に戻るのを支援する働きをすることにより、スイッチのオフ状態からオン状態への切り換えスピードを速めることができる。
なお、この実施の形態６では、実施の形態１に示した構成に適用した例について説明したが、実施の形態２から５に示した構成に適用しても良く、同様な効果を奏することができる。
【００３６】
以上のように、この実施の形態６によれば、上記実施の形態１から５と同様の効果が得られると共に、損失を低減できる。また、誘電体支持層７が元の位置に戻るスピードを速めることができる。
【００３７】
実施の形態７．
図１１はこの発明の実施の形態７による高周波スイッチを示す断面図であり、図において、１７ａ，１７ｂは第４の電極である。第４の電極１７ａ，１７ｂは、誘電体支持層７の下面に形成されている。
その他、図３と同一または相当する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３８】
次に動作について説明する。
第１の電極６ａ，６ｂと第４の電極１７ａ，１７ｂとの距離は、第２の電極８ａ，８ｂとの距離と比較して近いので、誘電体支持層７を第１の電極６ａ，６ｂ側に変位させるために要する電圧は、より小さくて済む。
なお、この実施の形態７では、実施の形態１に示した構成に適用した例について説明したが、実施の形態２から６に示した構成に適用しても良く、同様な効果を奏することができる。
【００３９】
以上のように、この実施の形態７によれば、実施の形態１から６と同様の効果が得られると共に、誘電体支持層７が第１の電極６ａ，６ｂ側に変位させる、すなわち、スイッチをオフ状態にするのに要する電圧を低減する。
【００４０】
実施の形態８．
図１２はこの発明の実施の形態８による単極双投スイッチを示す回路図であり、図において、１８は高周波信号入力端子、１９ａ，１９ｂは高周波信号出力端子、２０ａ，２０ｂは高周波伝送線路、２１ａ，２１ｂは上記実施の形態１から７のいずれかに相当する高周波スイッチである。高周波伝送線路２０ａ，２０ｂの線路長は、所要中心周波数にて１／４波長とする。
【００４１】
次に動作について説明する。
高周波スイッチ２１ａがオン状態かつ高周波スイッチ２１ｂがオフ状態の場合、高周波スイッチ２１ｂは信号線９と地導体３がＲＦ的にショートの関係にある。この時、高周波伝送線路２０ｂを介して、高周波信号入力端子１８から高周波伝送線路２０ｂ側はオープン状態となる。したがって、高周波信号入力端子１８から入力された高周波信号は、高周波信号出力端子１９ａに出力される。
【００４２】
一方、高周波スイッチ２１ｂがオン状態かつ高周波スイッチ２１ａがオフ状態の場合、高周波スイッチ２１ａは信号線９と地導体３がＲＦ的にショートの関係にある。この時、高周波伝送線路２０ａを介して、高周波信号入力端子１８から高周波伝送線路２０ａ側はオープン状態となる。したがって、高周波信号入力端子１８から入力された高周波信号は、高周波信号出力端子１９ｂに出力される。
【００４３】
以上のように、この実施の形態８によれば、実施の形態１から７で示す高周波スイッチを組み合わせることによって、単極双投スイッチを構成することができる。
【００４４】
なお、図１２においては、単極双投スイッチに限って説明したが、上記実施の形態１から７で示す高周波スイッチを組み合わせることによって、多極多投スイッチを構成しても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、キャビティを有する基板と、キャビティ面に形成された第１の電極および地導体と、キャビティ空間を介して形成された支持層と、支持層面上に形成された第２の電極および高周波信号伝送線路とを備え、第１の電極に与えられた制御信号に応じて、第１の電極および第２の電極間に働く静電力により支持層を変位し、地導体および高周波信号伝送線路間を、金属同士の直接接触により、接触状態または非接触状態にして、スイッチをオフ状態またはオン状態に切換えるように構成したので、従来の技術のアンカーに相当する部材が存在しないので、構造上の不整合による損失を回避し、低損失で高アイソレーションな高周波スイッチが得られる効果がある。
【００４６】
この発明によれば、キャビティを有する基板と、キャビティ面に形成された第１の電極および地導体と、キャビティ空間を介して形成された支持層と、支持層面上に形成された第２の電極および高周波信号伝送線路とを備え、第１の電極に与えられた制御信号に応じて、第１の電極および第２の電極間に働く静電力により支持層を変位し、地導体および高周波信号伝送線路間を容量を介して接触状態または非接触状態にして、電気的結合の強弱によってスイッチをオフ状態またはオン状態に切換えるように構成したので、従来の技術のアンカーに相当する部材が存在しないので、構造上の不整合による損失を回避し、低損失で高アイソレーションな高周波スイッチが得られる。また、接触部の耐久性を向上させることができる効果がある。
【００４７】
この発明によれば、支持層の一部を細くするように構成したので、支持層のばね定数が小さくなり、支持層を変位させるための制御信号の電圧値を小さくすることができる高周波スイッチが得られる効果がある。
【００４８】
この発明によれば、第２の電極および支持層を貫通する貫通口を設けるように構成したので、支持層の変位時の空気の抜け道として利用することができ、支持層の変位速度、すなわち、スイッチの切換え速度を速くすることができる高周波スイッチが得られる効果がある。
【００４９】
この発明によれば、基板とキャビティ同士が対向するように配置された蓋基板と、蓋基板のキャビティ面に形成された第３の電極およびシールド導体とを備え、支持層の地導体および高周波信号伝送線路間の接触状態からの復元時に、第３の電極に与えられた制御信号に応じて、第３の電極および第２の電極間に働く静電力による吸引力により支持層を復元方向に変位させるように構成したので、支持層の復元時の変位速度、すなわち、スイッチのオフ状態からオン状態への切換え速度を速くすることができる。
また、第１の電極、地導体、第３の電極、シールド導体、基板、蓋基板により、高周波信号伝送線路による電磁界空間を閉じ込めることができ、放射損失を低減できる高周波スイッチが得られる効果がある。
【００５０】
この発明によれば、第２の電極を支持層の第１の電極に対向する面上に形成するように構成したので、第１の電極および第２の電極間の距離が短くなり、支持層を変位させるための制御信号の電圧値を小さくすることができる高周波スイッチが得られる効果がある。
【００５１】
この発明によれば、請求項１から請求項６記載のうちのいずれかの高周波スイッチを組み合わせて単極双投スイッチを構成したので、低損失で高アイソレーションな単極双投スイッチが得られる効果がある。
【００５２】
この発明によれば、請求項１から請求項６記載のうちのいずれかの高周波スイッチを組み合わせて多極多投スイッチを構成したので、低損失で高アイソレーションな多極多投スイッチが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による高周波スイッチを示す斜視図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による高周波スイッチを示す平面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による高周波スイッチを示すＡ−Ａ′矢視図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による高周波スイッチを示すＢ−Ｂ′矢視図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による高周波スイッチを示すＡ−Ａ′矢視図である。
【図６】 この発明の実施の形態３による高周波スイッチを示すＡ−Ａ′矢視図である。
【図７】 この発明の実施の形態３による高周波スイッチを示すＡ−Ａ′矢視図である。
【図８】 この発明の実施の形態４による高周波スイッチを示す平面図である。
【図９】 この発明の実施の形態５による高周波スイッチを示す平面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６による高周波スイッチを示す断面図である。
【図１１】 この発明の実施の形態７による高周波スイッチを示す断面図である。
【図１２】 この発明の実施の形態８による単極双投スイッチを示す回路図である。
【図１３】 従来の高周波スイッチを示す斜視図である。
【図１４】 従来の高周波スイッチを示す回路図である。
【符号の説明】
１ 基板、２ 誘電体層、３，２３，２３ａ 地導体、４ａ，４ｂ 制御端子、５ａ，５ｂ 制御信号線、６ａ，６ｂ，２６ａ，２６ｂ 第１の電極、７，７ａ 誘電体支持層（支持層）、８ａ，８ｂ，２８ａ，２８ｂ 第２の電極、９，９ａ，２９ 信号線（高周波信号伝送路）、１０ コンタクト部、１１ キャビティ、１２ａ〜１２ｆ ホール（貫通口）、１３ 蓋基板、１４ａ，１４ｂ 第３の電極、１５ シールド導体、１６ 第２の誘電体層、１７ａ，１７ｂ 第４の電極、１８ 高周波信号入力端子、１９ａ，１９ｂ 高周波信号出力端子、２０ａ，２０ｂ 高周波伝送線路、２１ａ，２１ｂ 高周波スイッチ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波回路において使用される高周波スイッチ、単極双投スイッチおよび多極多投スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は例えばＴＨＥ ＩＥＥＥ ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＡＮＤ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳ ＬＥＴＴＥＲＳ、ＦＥＢ．１５．２００１に示された従来の高周波スイッチを示す斜視図であり、図において、１０１は基板、１０２ａ，１０２ｂはグランド面、１０３ａ，１０３ｂは信号線、１０４ａ，１０４ｂはアンカー、１０５はメタルブリッジ、１０６は線路、１０７は誘電体膜である。アンカー１０４ａ，１０４ｂとメタルブリッジ１０５を介して、信号線１０３ａと信号線１０３ｂとが接続されている。線路１０６により、グランド面１０２ａとグランド面１０２ｂとが接続されている。また、メタルブリッジ１０５と誘電体膜１０７とは空間的に分離されている。アンカー１０４ａ，１０４ｂは導電性材料から成る。信号線１０３ａ，１０３ｂと、その両脇に存在するグランド面１０２ａ，１０２ｂとでコプレーナ線路が形成されている。
【０００３】
図１４は従来の高周波スイッチを示す回路図であり、図において、１０８ａ，１０８ｂは信号線１０３ａ，１０３ｂに相当する伝送線路、１０９はスイッチの動作状態によりキャパシタンスが変化する可変キャパシタ、１１０はインダクタ、１１１は抵抗である。
【０００４】
次に動作について説明する。
信号線１０３ａ，１０３ｂに電圧を印加しない場合、信号線１０３ａに入力された高周波信号は、アンカー１０４ａ，１０４ｂとメタルブリッジ１０５を介して信号線１０３ｂへ伝送する。その際、メタルブリッジ１０５は、誘電体膜１０７と空間的に分離されているので、可変キャパシタ１０９は、非常に小さなキャパシタンスを呈し、ほぼオープンと見なすことができる。この時、スイッチはオン状態である。
【０００５】
信号線１０３ａ，１０３ｂに電圧を印加した場合、例えば、正の電圧を印加した場合、メタルブリッジ１０５の表面上に正電荷が発生すると共に、静電誘導により線路１０６の上面に負電荷が現れ、両者間の吸引力により、メタルブリッジ１０５は線路１０６側に引き寄せられる。その際、メタルブリッジ１０５は、誘電体膜１０７に接触し、高周波的に線路１０６を介してグランド面１０２ａ，１０２ｂと接続される。信号線１０３ａに入力された高周波信号は、誘電体膜１０７が呈する可変キャパシタ１０９と、線路１０６が呈するインダクタ１１０および抵抗１１１を介してグランド面１０２ａ，１０２ｂに流れるため、信号線１０３ｂに信号は伝送しない。この時、スイッチはオフ状態である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の高周波スイッチは以上のように構成されているので、基板１０１上に形成されるため、基板１０１の抵抗率によっては損失が大きくなってしまう課題がある。また、アンカー１０４ａ，１０４ｂによる不整合が生じる恐れがあり、結果として損失が大きくなってしまうなどの課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、マイクロ波帯もしくはミリ波帯にて、低損失でかつ高アイソレーションな高周波スイッチ、単極双投スイッチおよび多極多投スイッチを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る高周波スイッチは、キャビティを有する基板と、キャビティ面に形成された第１の電極および地導体と、キャビティ空間を介して形成された支持層と、支持層面上に形成された第２の電極および高周波信号伝送線路とを備え、第１の電極に与えられた制御信号に応じて、第１の電極および第２の電極間に働く静電力により支持層を変位し、地導体および高周波信号伝送線路間を、金属同士の直接接触により、接触状態または非接触状態にして、スイッチをオフ状態またはオン状態に切換えるようにしたものである。
【０００９】
この発明に係る高周波スイッチは、キャビティを有する基板と、キャビティ面に形成された第１の電極および地導体と、キャビティ空間を介して形成された支持層と、支持層面上に形成された第２の電極および高周波信号伝送線路とを備え、第１の電極に与えられた制御信号に応じて、第１の電極および第２の電極間に働く静電力により支持層を変位し、地導体および高周波信号伝送線路間を容量を介して接触状態または非接触状態にして、電気的結合の強弱によってスイッチをオフ状態またはオン状態に切換えるようにしたものである。
【００１０】
この発明に係る高周波スイッチは、支持層の一部を細くするようにしたものである。
【００１１】
この発明に係る高周波スイッチは、第２の電極および支持層を貫通する貫通口を設けるようにしたものである。
【００１２】
この発明に係る高周波スイッチは、基板とキャビティ同士が対向するように配置された蓋基板と、蓋基板のキャビティ面に形成された第３の電極およびシールド導体とを備え、支持層の地導体および高周波信号伝送線路間の接触状態からの復元時に、第３の電極に与えられた制御信号に応じて、第３の電極および第２の電極間に働く静電力による吸引力により支持層を復元方向に変位させるようにしたものである。
【００１３】
この発明に係る高周波スイッチは、第２の電極を支持層の第１の電極に対向する面上に形成するようにしたものである。
【００１４】
この発明に係る単極双投スイッチは、請求項１から請求項６記載のうちのいずれかの高周波スイッチを組み合わせて構成したものである。
【００１５】
この発明に係る多極多投スイッチは、請求項１から請求項６記載のうちのいずれかの高周波スイッチを組み合わせて構成したものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による高周波スイッチを示す斜視図、図２は平面図、図３はＡ−Ａ′矢視図、図４はＢ−Ｂ′矢視図であり、図において、１は基板、２は誘電体層、３は地導体、４ａ，４ｂは制御端子、５ａ，５ｂは制御信号線、６ａ，６ｂは第１の電極、７は誘電体支持層（支持層）、８ａ，８ｂは第２の電極、９は信号線（高周波信号伝送路）、１０はコンタクト部、１１はキャビティである。
高周波スイッチにおいて、基板１は上面からエッチング等を施すことによりキャビティ１１が形成されている。基板１上に誘電体層２が、誘電体層２上に同一面内に地導体３と制御端子４ａ，４ｂと制御信号線５ａ，５ｂと第１の電極６ａ，６ｂが形成されている。基板１と第１の電極６ａ，６ｂとは、誘電体層２によりＤＣ的に分離されている。誘電体支持層７は、地導体３の端部で支えられることによって中空上に構成されており、誘電体支持層７上に第２の電極８ａ，８ｂと信号線９とが形成されている。コンタクト部１０は、信号線９と同一の導電性材料から成り、信号線９から誘電体支持層７を貫通して下面まで伸びて存在している。
地導体３と第２の電極８ａ，８ｂと信号線９とコンタクト部１０とでグランデッドコプレーナ線路を構成している。第２の電極８ａ，８ｂは、信号線９に対する側面グランドの役割も兼ねている。
地導体３と第２の電極８ａ，８ｂとは、コンタクトホール（図示せず）を介して接続され、同電位に保たれている。
【００１７】
次に動作について説明する。
制御端子４ａ，４ｂに電圧を印加していない場合、信号線９に入力された高周波信号は、グランデッドコプレーナ線路を伝送する。地導体３と信号線９の空間は真空（比誘電率１）であるため、誘電体損は非常に小さい。この時、スイッチはオン状態である。
【００１８】
制御端子４ａ，４ｂに電圧を印加した場合、例えば正の電圧を印加した場合、第１の電極６ａ，６ｂの表面上に正電荷が発生すると共に、静電誘導により第２の電極８ａ，８ｂの下面に負電荷が現れ、両者間の吸引力により、第２の電極８ａ，８ｂは第１の電極６ａ，６ｂ側に引き寄せられる。その際、誘電体支持層７上に形成されている信号線９も同時に第１の電極６ａ，６ｂ側に引き寄せられ、コンタクト部１０は地導体３に接触する。高周波的にグランドに接続されるため、信号線９に入力された高周波信号は地導体３に流れ、信号は伝送しない。この時、スイッチはオフ状態である。
以上により、高周波スイッチは、制御端子４ａ，４ｂに電圧を印加するか否かにより、信号線９と地導体３との関係を接触状態もしくは非接触状態に切り換える。すなわち、スイッチのオン状態とオフ状態を切り換える。
【００１９】
以上のように、この実施の形態１によれば、中空上に形成した信号線９の一部を静電力により駆動させる構造となっているので、基板１上にスイッチ構造を形成している従来の技術に比べて低損失である。
また、従来の技術のアンカーに相当する箇所が存在しないので、構造上の不整合による損失を回避できる。
さらに、信号線９は、中空上および基板１上に拘らず、同じプロセスで製作できるので、整合性に優れている。
【００２０】
なお、上記実施の形態１の高周波スイッチにおいて、グランデッドコプレーナ線路としたが、同様な機能を有する構造であれば、マイクロストリップ線路等どのような形式でも良い。
また、第１の電極６ａ，６ｂおよび第２の電極８ａ，８ｂを省き、信号線９に電圧を印加して、地導体３との間に働く吸引力により信号線９を地導体３側に引き寄せる構造としても良い。
【００２１】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による高周波スイッチを示すＡ−Ａ′矢視図であり、図において、７ａは誘電体支持層（支持層）、９ａは信号線（高周波信号伝送路）であり、上記実施の形態１の図３と比較してコンタクト部１０が設けられていないのが特徴である。
【００２２】
次に動作について説明する。
図５において、動作については図３に示した構成とほぼ同一になるが、信号線９ａと地導体３とが誘電体支持層７ａを介して接触することになる。
これら信号線９ａおよび地導体３の接触時における誘電体支持層７ａは、容量とみなすことができ、この実施の形態２による高周波スイッチでは、電気的結合の強弱によってスイッチをオフ状態またはオン状態に切換えることができる。
【００２３】
以上のように、この実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、コンタクト部１０を省き、信号線９ａと地導体３とを誘電体支持層７ａを介して接触させる構造としたので、接触部の耐久性を向上させることができる。
【００２４】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による高周波スイッチを示すＡ−Ａ′矢視図であり、図において、２３は地導体、２６ａ，２６ｂは第１の電極、２８ａ，２８ｂは第２の電極、２９は信号線（高周波信号伝送路）である。上記実施の形態１の図３と比較して、地導体２３および第１の電極２６ａ，２６ｂを誘電体支持層７上に設け、信号線２９および第２の電極２８ａ，２８ｂを基板１の誘電体層２上に設けたことが特徴である。
【００２５】
次に動作について説明する。
図６において、第１の電極２６ａ，２６ｂに電圧を印加した場合、例えば正の電圧を印加した場合、それら第１の電極２６ａ，２６ｂの表面上に正電荷が発生すると共に、静電誘導により第２の電極２８ａ，２８ｂの下面に負電荷が現れ、両者間の吸引力により、第１の電極２６ａ，２６ｂは第２の電極２８ａ，２８ｂ側に引き寄せられる。その際、誘電体支持層７上に形成されている地導体２３も同時に第２の電極２８ａ，２８ｂ側に引き寄せられ、コンタクト部１０は信号線２９に接触する。高周波的にグランドに接続されるため、信号線２９に入力された高周波信号は地導体２３に流れ、信号は伝送しない。この時、スイッチはオフ状態である。
以上により、高周波スイッチは、第１の電極２６ａ，２６ｂに電圧を印加するか否かにより、地導体２３と信号線２９との関係を接触状態もしくは非接触状態に切り換える。すなわち、スイッチのオン状態とオフ状態を切り換える。
【００２６】
なお、図６では、図３と比較して、地導体２３および第１の電極２６ａ，２６ｂを誘電体支持層７上に設け、信号線２９および第２の電極２８ａ，２８ｂを基板１の誘電体層２上に設けたものを示したが、図７に示すように、コンタクト部１０を省き、地導体２３ａと信号線２９とを誘電体支持層７ａを介して接触させる構造としても良く、接触部の耐久性を向上させることができる。
【００２７】
以上のように、この実施の形態３によれば、図６に示した構成では実施の形態１と同様の効果が得られると共に、図７に示した構成ではコンタクト部１０を省き、地導体２３ａと信号線２９とを誘電体支持層７ａを介して接触させる構造としたので、接触部の耐久性を向上させることができる。
【００２８】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４による高周波スイッチを示す平面図であり、図において、誘電体支持層７および第２の電極８ａ，８ｂの一部を細くしたものである。その他、図２と同一または相当する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００２９】
次に動作について説明する。
誘電体支持層７および第２の電極８ａ，８ｂにて、静電誘導により電荷が発生する箇所の両端の形状を細くすることにより、ばね定数を小さくしている。第２の電極８ａ，８ｂを第１の電極６ａ，６ｂ側に引き寄せるために必要な電圧の大きさは、一般にばね定数の平方根に比例するので、駆動電圧を低減することができる。
なお、この実施の形態４では、実施の形態１に示した構成に適用した例について説明したが、実施の形態２，３に示した構成に適用しても良く、同様な効果を奏することができる。
【００３０】
以上のように、この実施の形態４によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、誘電体支持層７を第１の電極６ａ，６ｂ側に引き寄せるために要する電圧の大きさを低減できる。
【００３１】
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５による高周波スイッチを示す平面図であり、図において、１２ａ〜１２ｆはホール（貫通口）である。ホール１２ａ〜１２ｆは誘電体支持層７と第２の電極８ａ，８ｂを貫通している。その他、図２と同一または相当する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３２】
次に動作について説明する。
ホール１２ａ〜１２ｆを設けることにより、ダンピング効果を低減することができる。すなわち、誘電体支持層７の第１の電極６ａ，６ｂ側にある空気の抜け道を設けることにより、誘電体支持層７が変位するスピードを速めることができる。また、図９に示す高周波スイッチの製作プロセス中にて、例えば、誘電体支持層７の第１の電極６ａ，６ｂ側にあるレジストを取り除くエッチングホールとして使用し、レジストをより取り除きやすくすることもできる。
なお、この実施の形態５では、実施の形態１に示した構成に適用した例について説明したが、実施の形態２，３に示した構成に適用しても良く、同様な効果を奏することができる。
【００３３】
以上のように、この実施の形態５によれば、実施の形態１から実施の形態３と同様の効果が得られると共に、誘電体支持層７と第２の電極８ａ，８ｂが変位するスピードを速めることができる。
【００３４】
実施の形態６．
図１０はこの発明の実施の形態６による高周波スイッチを示す断面図であり、図において、１３は基板１とキャビティ同士が対向するように配置された蓋基板、１４ａ，１４ｂは第３の電極、１５はシールド導体、１６は第２の誘電体層である。蓋基板１３は基板１と同様、キャビティを有している。蓋基板１３上に第２の誘電体層１６が、第２の誘電体層１６上に第３の電極１４ａ，１４ｂおよびシールド導体１５が形成されている。蓋基板１３と第３の電極１４ａ，１４ｂとは、第２の誘電体層１６によりＤＣ的に分離されている。
その他、図３と同一または相当する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３５】
次に動作について説明する。
第３の電極１４ａ，１４ｂとシールド導体１５とを備えた蓋基板１３を設けることにより、損失を低減することができる。すなわち、電磁界を基板１と蓋基板１３とで形成される空間に閉じ込めることによって、放射損失をなくすことができる。
また、誘電体支持層７が第１の電極６ａ，６ｂ側に変位している時、すなわち、スイッチがオフ状態の時、制御端子４ａ，４ｂに印加している電圧を取り除くと、復元力により誘電体支持層７が元の位置に戻る。同時に、第３の電極１４ａ，１４ｂに電圧を印加すると、例えば、正の電圧を印加すると、第３の電極１４ａ，１４ｂの下面に正の電荷が発生し、静電誘導により第２の電極８ａ，８ｂの上面に負の電荷が現れ、誘電体支持層７は第３の電極１４ａ，１４ｂ側に引き寄せられる。つまり、誘電体支持層７が元の位置に戻るのを支援する働きをすることにより、スイッチのオフ状態からオン状態への切り換えスピードを速めることができる。
なお、この実施の形態６では、実施の形態１に示した構成に適用した例について説明したが、実施の形態２から５に示した構成に適用しても良く、同様な効果を奏することができる。
【００３６】
以上のように、この実施の形態６によれば、上記実施の形態１から５と同様の効果が得られると共に、損失を低減できる。また、誘電体支持層７が元の位置に戻るスピードを速めることができる。
【００３７】
実施の形態７．
図１１はこの発明の実施の形態７による高周波スイッチを示す断面図であり、図において、１７ａ，１７ｂは第４の電極である。第４の電極１７ａ，１７ｂは、誘電体支持層７の下面に形成されている。
その他、図３と同一または相当する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３８】
次に動作について説明する。
第１の電極６ａ，６ｂと第４の電極１７ａ，１７ｂとの距離は、第２の電極８ａ，８ｂとの距離と比較して近いので、誘電体支持層７を第１の電極６ａ，６ｂ側に変位させるために要する電圧は、より小さくて済む。
なお、この実施の形態７では、実施の形態１に示した構成に適用した例について説明したが、実施の形態２から６に示した構成に適用しても良く、同様な効果を奏することができる。
【００３９】
以上のように、この実施の形態７によれば、実施の形態１から６と同様の効果が得られると共に、誘電体支持層７が第１の電極６ａ，６ｂ側に変位させる、すなわち、スイッチをオフ状態にするのに要する電圧を低減する。
【００４０】
実施の形態８．
図１２はこの発明の実施の形態８による単極双投スイッチを示す回路図であり、図において、１８は高周波信号入力端子、１９ａ，１９ｂは高周波信号出力端子、２０ａ，２０ｂは高周波伝送線路、２１ａ，２１ｂは上記実施の形態１から７のいずれかに相当する高周波スイッチである。高周波伝送線路２０ａ，２０ｂの線路長は、所要中心周波数にて１／４波長とする。
【００４１】
次に動作について説明する。
高周波スイッチ２１ａがオン状態かつ高周波スイッチ２１ｂがオフ状態の場合、高周波スイッチ２１ｂは信号線９と地導体３がＲＦ的にショートの関係にある。この時、高周波伝送線路２０ｂを介して、高周波信号入力端子１８から高周波伝送線路２０ｂ側はオープン状態となる。したがって、高周波信号入力端子１８から入力された高周波信号は、高周波信号出力端子１９ａに出力される。
【００４２】
一方、高周波スイッチ２１ｂがオン状態かつ高周波スイッチ２１ａがオフ状態の場合、高周波スイッチ２１ａは信号線９と地導体３がＲＦ的にショートの関係にある。この時、高周波伝送線路２０ａを介して、高周波信号入力端子１８から高周波伝送線路２０ａ側はオープン状態となる。したがって、高周波信号入力端子１８から入力された高周波信号は、高周波信号出力端子１９ｂに出力される。
【００４３】
以上のように、この実施の形態８によれば、実施の形態１から７で示す高周波スイッチを組み合わせることによって、単極双投スイッチを構成することができる。
【００４４】
なお、図１２においては、単極双投スイッチに限って説明したが、上記実施の形態１から７で示す高周波スイッチを組み合わせることによって、多極多投スイッチを構成しても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、キャビティを有する基板と、キャビティ面に形成された第１の電極および地導体と、キャビティ空間を介して形成された支持層と、支持層面上に形成された第２の電極および高周波信号伝送線路とを備え、第１の電極に与えられた制御信号に応じて、第１の電極および第２の電極間に働く静電力により支持層を変位し、地導体および高周波信号伝送線路間を、金属同士の直接接触により、接触状態または非接触状態にして、スイッチをオフ状態またはオン状態に切換えるように構成したので、従来の技術のアンカーに相当する部材が存在しないので、構造上の不整合による損失を回避し、低損失で高アイソレーションな高周波スイッチが得られる効果がある。
【００４６】
この発明によれば、キャビティを有する基板と、キャビティ面に形成された第１の電極および地導体と、キャビティ空間を介して形成された支持層と、支持層面上に形成された第２の電極および高周波信号伝送線路とを備え、第１の電極に与えられた制御信号に応じて、第１の電極および第２の電極間に働く静電力により支持層を変位し、地導体および高周波信号伝送線路間を容量を介して接触状態または非接触状態にして、電気的結合の強弱によってスイッチをオフ状態またはオン状態に切換えるように構成したので、従来の技術のアンカーに相当する部材が存在しないので、構造上の不整合による損失を回避し、低損失で高アイソレーションな高周波スイッチが得られる。また、接触部の耐久性を向上させることができる効果がある。
【００４７】
この発明によれば、支持層の一部を細くするように構成したので、支持層のばね定数が小さくなり、支持層を変位させるための制御信号の電圧値を小さくすることができる高周波スイッチが得られる効果がある。
【００４８】
この発明によれば、第２の電極および支持層を貫通する貫通口を設けるように構成したので、支持層の変位時の空気の抜け道として利用することができ、支持層の変位速度、すなわち、スイッチの切換え速度を速くすることができる高周波スイッチが得られる効果がある。
【００４９】
この発明によれば、基板とキャビティ同士が対向するように配置された蓋基板と、蓋基板のキャビティ面に形成された第３の電極およびシールド導体とを備え、支持層の地導体および高周波信号伝送線路間の接触状態からの復元時に、第３の電極に与えられた制御信号に応じて、第３の電極および第２の電極間に働く静電力による吸引力により支持層を復元方向に変位させるように構成したので、支持層の復元時の変位速度、すなわち、スイッチのオフ状態からオン状態への切換え速度を速くすることができる。
また、第１の電極、地導体、第３の電極、シールド導体、基板、蓋基板により、高周波信号伝送線路による電磁界空間を閉じ込めることができ、放射損失を低減できる高周波スイッチが得られる効果がある。
【００５０】
この発明によれば、第２の電極を支持層の第１の電極に対向する面上に形成するように構成したので、第１の電極および第２の電極間の距離が短くなり、支持層を変位させるための制御信号の電圧値を小さくすることができる高周波スイッチが得られる効果がある。
【００５１】
この発明によれば、請求項１から請求項６記載のうちのいずれかの高周波スイッチを組み合わせて単極双投スイッチを構成したので、低損失で高アイソレーションな単極双投スイッチが得られる効果がある。
【００５２】
この発明によれば、請求項１から請求項６記載のうちのいずれかの高周波スイッチを組み合わせて多極多投スイッチを構成したので、低損失で高アイソレーションな多極多投スイッチが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による高周波スイッチを示す斜視図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による高周波スイッチを示す平面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による高周波スイッチを示すＡ−Ａ′矢視図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による高周波スイッチを示すＢ−Ｂ′矢視図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による高周波スイッチを示すＡ−Ａ′矢視図である。
【図６】 この発明の実施の形態３による高周波スイッチを示すＡ−Ａ′矢視図である。
【図７】 この発明の実施の形態３による高周波スイッチを示すＡ−Ａ′矢視図である。
【図８】 この発明の実施の形態４による高周波スイッチを示す平面図である。
【図９】 この発明の実施の形態５による高周波スイッチを示す平面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６による高周波スイッチを示す断面図である。
【図１１】 この発明の実施の形態７による高周波スイッチを示す断面図である。
【図１２】 この発明の実施の形態８による単極双投スイッチを示す回路図である。
【図１３】 従来の高周波スイッチを示す斜視図である。
【図１４】 従来の高周波スイッチを示す回路図である。
【符号の説明】
１ 基板、２ 誘電体層、３，２３，２３ａ 地導体、４ａ，４ｂ 制御端子、５ａ，５ｂ 制御信号線、６ａ，６ｂ，２６ａ，２６ｂ 第１の電極、７，７ａ 誘電体支持層（支持層）、８ａ，８ｂ，２８ａ，２８ｂ 第２の電極、９，９ａ，２９ 信号線（高周波信号伝送路）、１０ コンタクト部、１１ キャビティ、１２ａ〜１２ｆ ホール（貫通口）、１３ 蓋基板、１４ａ，１４ｂ 第３の電極、１５ シールド導体、１６ 第２の誘電体層、１７ａ，１７ｂ 第４の電極、１８ 高周波信号入力端子、１９ａ，１９ｂ 高周波信号出力端子、２０ａ，２０ｂ 高周波伝送線路、２１ａ，２１ｂ 高周波スイッチ。
Claims (8)
- キャビティを有する基板と、
上記キャビティ面に形成された第１の電極および地導体と、
上記キャビティ空間を介して形成された支持層と、
上記支持層面上に形成された第２の電極および高周波信号伝送線路とを備え、
上記第１の電極に与えられた制御信号に応じて、上記第１の電極および上記第２の電極間に働く静電力により上記支持層を変位し、上記地導体および上記高周波信号伝送線路間を、金属同士の直接接触により、接触状態または非接触状態にして、スイッチをオフ状態またはオン状態に切換えることを特徴とする高周波スイッチ。 - キャビティを有する基板と、
上記キャビティ面に形成された第１の電極および地導体と、
上記キャビティ空間を介して形成された支持層と、
上記支持層面上に形成された第２の電極および高周波信号伝送線路とを備え、
上記第１の電極に与えられた制御信号に応じて、上記第１の電極および上記第２の電極間に働く静電力により上記支持層を変位し、上記地導体および上記高周波信号伝送線路間を、容量を介して接触状態または非接触状態にして、電気的結合の強弱によってスイッチをオフ状態またはオン状態に切換えることを特徴とする高周波スイッチ。 - 支持層の一部を細くしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の高周波スイッチ。
- 第２の電極および支持層を貫通する貫通口を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の高周波スイッチ。
- 基板とキャビティ同士が対向するように配置された蓋基板と、
上記蓋基板のキャビティ面に形成された第３の電極およびシールド導体とを備え、
上記支持層の上記地導体および上記高周波信号伝送線路間の接触状態からの復元時に、上記第３の電極に与えられた制御信号に応じて、上記第３の電極および上記第２の電極間に働く静電力による吸引力により上記支持層を復元方向に変位させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の高周波スイッチ。 - 第２の電極を、支持層の第１の電極に対向する面上に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の高周波スイッチ。
- 請求項１から請求項６記載のうちのいずれかの高周波スイッチを組み合わせて構成したことを特徴とする単極双投スイッチ。
- 請求項１から請求項６記載のうちのいずれかの高周波スイッチを組み合わせて構成したことを特徴とする多極多投スイッチ。
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