JP3989916B2 - Switch matrix - Google Patents
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Description
本発明は、スイッチマトリックスに関し、特に、入力信号を任意の出力に切り替えて出力する多入力多出力のスイッチマトリックスに関する。 The present invention relates to a switch matrix, and more particularly to a multi-input multi-output switch matrix that outputs an input signal by switching to an arbitrary output.
電界効果トランジスタ(以下、FETと記す)を用いた単極双投スイッチ(以下、SPDTスイッチと記す)、あるいは一般に、単極n投スイッチ(Sing1e−Po1e n−Throw Switch、以下、SPnTスイッチと記す、ここに、nは2以上の整数とする)は、広帯域、低消費電力および高速切替速度という特徴から、無線通信用携帯端末の送受切替スイッチや、入力信号を任意の出力に切り替えて出力する多入力多出力のスイッチマトリックスなどに広く利用されている。 Single-pole double-throw switch (hereinafter referred to as SPDT switch) using a field effect transistor (hereinafter referred to as FET), or generally a single-pole n-throw switch (Sing1e-Po1e n-Throw Switch, hereinafter referred to as SPnT switch). , Where n is an integer greater than or equal to 2), because of the characteristics of wideband, low power consumption and high speed switching speed, the transmission / reception switch of the wireless communication portable terminal and the input signal are switched to an arbitrary output and output. Widely used in multi-input multi-output switch matrices.
図14は、下記特許文献1に記された従来のスイツチマトリツクスの回路構成を示す図である。図において、1で始まる符号は入力端子、2で始まる符号は出力端子、3で始まる符号はFET、4で始まる符号は抵抗、5で始まる符号は伝送線路、6で始まる符号は制御端子、9で始まる符号はSPDTスイッチをそれぞれ表す。
FIG. 14 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional switch matrix described in
この従来例は、入出力端子数ともに2の場合の2×2スイッチマトリックスであり、入出力端子11、12、21、22にそれぞれSPDTスイッチ911、912、921、922を備え、これらのSPDTスイッチ間を4本のインタコネクション用伝送線路51〜54で接続することによりスイッチマトリックスとして動作する。また、各SPDTスイッチは、シリーズ・シャントFET構成となっており、例えばSPDTスイッチ911の場合には、シリーズFET311とシャントFET311SおよびシリーズFET312とシャントFET312Sとで構成されている。
This conventional example is a 2 × 2 switch matrix when the number of input / output terminals is 2, and the input /
このスイッチマトリックスの動作は以下の通りである。 The operation of this switch matrix is as follows.
入力端子11から入力される信号は、SPDTスイッチ911に入力され、SPDTスイッチ921への接続経路である伝送線路51か、またはSPDTスイッチ922への接続経路である伝送線路52に出力される。
Signal input from the
同様に、入力端子12から入力される信号は、SPDTスイッチ912に入力され、SPDTスイッチ921への接続経路である伝送線路53か、またはSPDTスイッチ922への接続経路である伝送線路54に出力される。
Similarly, the signal input from the
SPDTスイッチ921においては、伝送線路51または伝送線路53からのどちらか一方の信号を出力端子21に出力するように制御され、SPDTスイッチ922においては、伝送線路52または伝送線路54からのどちらか一方の信号を出力端子22に出力するように制御される。
In SPDT switch 92 1 is controlled to output either a signal from the
ここで、SPDTスイッチ911および921のゲートバイアスは、SPDTスイッチ911のシリーズFET311、シャントFET312SとSPDTスイッチ912のシリーズFET321、シャントFET322Sが制御端子61から、SPDTスイッチ911のシリーズFET312、シャントFET311SとSPDTスイッチ912のシリーズFET322、シャントFET321Sが制御端子62からそれぞれ共通に印加できるようになっている。なお、出力端子21、22に接続されたSPDTスイッチ921、922も同様に2個の制御端子61、62からゲートバイアスを印加できる構成となっている。
Here, the gate bias of the SPDT switch 91 1 and 92 1, the series FET 31 1 SPDT switch 91 1, the shunt FET 31 2S and SPDT switch 91 and second
シリーズ・シャントFET構成のスイッチは、通過時にはシリーズFETをON、シャントFETをOFFに制御し、遮断時にはシリーズFETをOFF、シャントFETをONに制御する。従って、図14に示した従来例では、制御端子61および62に相補的な電圧を印加することにより、信号の通過状態を、入力端子11に入力された信号を出力端子21から出力し、入力端子12に入力された信号を出力端子22から出力するという通過状態と、入力端子11に入力された信号を出力端子22から出力し、入力端子12に入力された信号を出力端子21から出力するという通過状態との2通りに切り替えることができる構成となっている。
The switch of the series shunt FET configuration controls the series FET to be ON and the shunt FET to be OFF when passing, and controls the series FET to be OFF and the shunt FET to be ON when the switch is cut off. Therefore, in the conventional example shown in FIG. 14, by applying a complementary voltage to the
この従来構成のスイッチマトリックスには以下の問題点がある。 This conventional switch matrix has the following problems.
まず第1に、シャントFET311S、312S、321S、322Sにより信号通過経路がグランドに接続されているため、直流レベルが0V以外のべースバンド信号を通過させることができないという問題点である。
First, since the signal passing path is connected to the ground by the
第2に、GaAs等の化合物半導体を用いたMESFETやHEMTでスイッチを構成した場合、正電源動作が困難であるという問題点である。 Secondly, when a switch is configured by MESFET or HEMT using a compound semiconductor such as GaAs, there is a problem that the positive power supply operation is difficult.
スイッチの特性で重要なのは、ON経路の挿入損失とOFF経路のアイソレーションである。このうち挿入損失は、主に使用するFETのON抵抗(Ron)に依存し、アイソレーションは主にFETのOFF容量(Coff)に依存する。このため、高周波スイッチ用デバイスとしては、ON抵抗とOFF容量を低減できるGaAs等の化合物半導体を用いたMESFETやHEMTが多用されている。 What is important in the characteristics of the switch is the insertion loss of the ON path and the isolation of the OFF path. Of these, the insertion loss mainly depends on the ON resistance (Ron) of the FET used, and the isolation mainly depends on the OFF capacitance (Coff) of the FET. For this reason, MESFETs and HEMTs using compound semiconductors such as GaAs that can reduce the ON resistance and the OFF capacitance are frequently used as high frequency switching devices.
しかしながら、一般的にMESFETやHEMTはディプレッション(ノーマリーオン)型FETであるため、しきい値電圧(Vth)が負電圧となる。従って、従来例のようにシャントFETによりドレインおよびソースの電位が自動的に0Vになる場合には、ゲートバイアスが0Vの時、FETはon状態にあり、FETをoff状態にするには、Vthより低い負電圧が必要とされ、制御回路に負電圧発生回路が必要になる。特に携帯端末においては、この負電圧発生回路が実装上大きな領域を占めるため、FETスイッチの正電源動作が強く望まれている。 However, since MESFETs and HEMTs are generally depletion (normally on) type FETs, the threshold voltage (Vth) is a negative voltage. Accordingly, when the drain and source potentials are automatically set to 0 V by the shunt FET as in the conventional example, when the gate bias is 0 V, the FET is in the on state, and to turn the FET off, Vth A lower negative voltage is required, and a negative voltage generation circuit is required for the control circuit. In particular, in a portable terminal, since the negative voltage generation circuit occupies a large area for mounting, a positive power supply operation of the FET switch is strongly desired.
これらの問題点は、図15の(a)に示したように、シャントFETを除き、シリーズFET311〜342のみでSPDTスイッチ911、912、921、922を構成することにより解決されることが期待される。しかしながら、図15に示した従来例では、例えば、信号が入力端子11から出力端子22へ、入力端子12から出力端子21へとそれぞれ通過するという通過状態(図15の(b)に等価回路を示す)である場合、ON経路のFETのドレイン端子には、低抵抗のRon経由でソースと同電位の電圧が印加されるものの、OFF経路のFETのドレイン端子はDC電位が定まらないため、アイソレーション特性が劣化するという問題点がある。さらに、直流成分を有する信号を通過させる場合、FETのON抵抗値(Ron)に起因する直流レベルの変動を補償できないという問題点も生じる。このうち前者の問題点は、例えば、全ての伝送線路51〜54を、伝送線路の特性インピーダンスと比較して非常に大きな抵抗値を有する抵抗を介してグランドに接続すれば解決できるが、結果として信号通過経路がグランドに接続されることになり、直流レベルが0V以外のべースバンド信号を通過させることができないという問題点と正電源動作が困難であるという問題点が、図14に示した従来例と同様に未解決のままになってしまう。
These problems, as shown in FIG. 15 (a), resolved by the exception of shunt FET, constitute the SPDT switch 91 1, 91 2, 92 1, 92 2 only series FET 31 1 to 34C 2 Is expected to be. However, in the conventional example shown in FIG. 15, for example, the signal passes from the
本発明の目的は、上記従来のスイッチマトリックス技術における問題点、すなわち、直流レベルが0V以外のべースバンド信号を通過させることができないという問題点と正電源動作が困難であるという問題点とを解決し、直流レベルが0V以外のべースバンド信号を通過させることができ、正電源動作が可能なスイッチマトリックスを提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the conventional switch matrix technology, that is, the problem that a baseband signal with a DC level other than 0V cannot be passed and the problem that the positive power supply operation is difficult. Another object of the present invention is to provide a switch matrix capable of passing a baseband signal having a DC level other than 0 V and capable of positive power supply operation.
本発明においては、上記目的を達成するために、請求項1に記載のように、
2個の入力端子と、2個の入力側単極双投スイッチと、4本の伝送線路と、2個の出力端子と、2個の出力側単極双投スイッチとを備え、前記入力側単極双投スイッチおよび前記出力側単極双投スイッチの各々は2個の電界効果トランジスタを構成要素とし、該2個の電界効果トランジスタのドレインまたはソースの一方が1個の共通端子に接続され他方が2個のスイッチ端子に1対1に接続され、前記2個の入力端子は前記2個の入力側単極双投スイッチにおける共通端子に1対1に接続され、前記2個の出力端子は前記2個の出力側単極双投スイッチにおける共通端子に1対1に接続され、前記入力側単極双投スイッチの各々から前記出力側単極双投スイッチの各々への信号伝送が可能となるように、前記入力側単極双投スイッチのスイッチ端子と前記出力側単極双投スイッチのスイッチ端子との間が前記4本の伝送線路で1対1に接続されているスイッチマトリックスにおいて、前記入力側単極双投スイッチの各々における2個のスイッチ端子間が抵抗で接続されるか、あるいは、前記出力側単極双投スイッチの各々における2個のスイッチ端子間が抵抗で接続されることを特徴とするスイッチマトリックスを構成する。
In the present invention, in order to achieve the above object, as described in
Two input terminals, two input side single pole double throw switches, four transmission lines, two output terminals, and two output side single pole double throw switches, the input side Each of the single-pole double-throw switch and the output-side single-pole double-throw switch includes two field effect transistors, and one of the drains or sources of the two field effect transistors is connected to one common terminal. The other is connected to the two switch terminals in a one-to-one relationship, the two input terminals are connected to the common terminal in the two input-side single-pole double-throw switches in a one-to-one relationship, and the two output terminals Are connected to the common terminals of the two output-side single-pole double-throw switches on a one-to-one basis, enabling signal transmission from each of the input-side single-pole double-throw switches to each of the output-side single-pole double-throw switches. So that the switch on the input side single-pole double-
また、本発明においては、請求項2に記載のように、
請求項1に記載のスイッチマトリックスにおいて、前記抵抗が前記電界効果トランジスタ間または前記伝送線路間に屈曲して配置されることを特徴とするスイッチマトリックスを構成する。
In the present invention, as described in
2. The switch matrix according to
また、本発明においては、請求項3に記載のように、
請求項1または2に記載のスイッチマトリックスにおいて、前記2個の入力側単極双投スイッチにおける共通端子がインダクタを介して制御端子に接続されるか、あるいは、前記出力側単極双投スイッチにおける共通端子がインダクタを介して制御端子に接続されることを特徴とするスイッチマトリックスを構成する。
In the present invention, as described in claim 3,
3. The switch matrix according to
また、本発明においては、請求項4に記載のように、
請求項1または2に記載のスイッチマトリックスにおいて、前記2個の入力側単極双投スイッチにおける共通端子が抵抗を介して制御端子に接続されるか、あるいは、前記出力側単極双投スイッチにおける共通端子が抵抗を介して制御端子に接続されることを特徴とするスイッチマトリックスを構成する。
In the present invention, as described in
3. The switch matrix according to
また、本発明においては、請求項5に記載のように、
請求項3または4に記載のスイッチマトリックスにおいて、前記2個の入力端子がキャパシタを介して前記2個の入力側単極双投スイッチにおける共通端子に1対1に接続されることを特徴とするスイッチマトリックスを構成する。
In the present invention, as described in
5. The switch matrix according to claim 3, wherein the two input terminals are connected one-to-one to a common terminal in the two input-side single-pole double-throw switches through a capacitor. Configure the switch matrix.
また、本発明においては、請求項6に記載のように、
請求項5に記載のスイッチマトリックスにおいて、前記2個の出力端子がキャパシタを介して前記2個の出力側単極双投スイッチにおける共通端子に1対1に接続されることを特徴とするスイッチマトリックスを構成する。
In the present invention, as described in
6. The switch matrix according to
また、本発明においては、請求項7に記載のように、
nを2以上の整数とするとき、n個の入力端子と、n個の入力側単極n投スイッチと、n2本の伝送線路と、n個の出力端子と、n個の出力側単極n投スイッチとを備え、前記入力側単極n投スイッチおよび前記出力側単極n投スイッチの各々はn個の電界効果トランジスタを構成要素とし、該n個の電界効果トランジスタのドレインまたはソースの一方が1個の共通端子に接続され他方がn個のスイッチ端子に1対1に接続され、前記n個の入力端子は前記n個の入力側単極n投スイッチにおける共通端子に1対1に接続され、前記n個の出力端子は前記n個の出力側単極n投スイッチにおける共通端子に1対1に接続され、前記入力側単極n投スイッチの各々から前記出力側単極n投スイッチの各々への信号伝送が可能となるように、前記入力側単極n投スイッチのスイッチ端子と前記出力側単極n投スイッチのスイッチ端子との間が前記n2本の伝送線路で1対1に接続されているスイッチマトリックスにおいて、前記入力側単極n投スイッチの各々におけるn個のスイッチ端子が、一端が1個の共通導体に接続しているn個の抵抗のn個の他端に1対1に接続されるか、あるいは、前記出力側単極n投スイッチの各々におけるn個のスイッチ端子が、一端が1個の共通導体に接続しているn個の抵抗のn個の他端に1対1に接続されることを特徴とするスイッチマトリックスを構成する。
In the present invention, as described in
When n is an integer of 2 or more, n input terminals, n input-side single-pole n-throw switches, n 2 transmission lines, n output terminals, and n output-side singles Each of the input-side single-pole n-throw switch and the output-side single-pole n-throw switch includes n field-effect transistors, and the drains or sources of the n field-effect transistors Is connected to one common terminal, the other is connected to n switch terminals in a one-to-one relationship, and the n input terminals are paired to a common terminal in the n input-side single-pole n-throw switches. The n output terminals are connected one-to-one to the common terminals of the n output side single pole n throw switches, and the output side single pole is connected to each of the input side single pole n throw switches. To enable signal transmission to each of the n-throw switches, In the switch matrix in which the switch terminals of the input-side single-pole n-throw switch and the output-side single-pole n-throw switch are connected one-to-one with the n 2 transmission lines, the input side N switch terminals in each single-pole n-throw switch are connected one-to-one to n other ends of n resistors, one end of which is connected to one common conductor, or The n switch terminals in each of the output-side single-pole n-throw switches are connected one-to-one to the n other ends of the n resistors whose one ends are connected to one common conductor. The switch matrix is configured as follows.
また、本発明においては、請求項8に記載のように、
請求項7に記載のスイッチマトリックスにおいて、前記共通導体に一端を接続している抵抗が前記伝送線路間に、該伝送線路に平行に配置されることを特徴とするスイッチマトリックスを構成する。
In the present invention, as described in
8. The switch matrix according to
また、本発明においては、請求項9に記載のように、
請求項7または8に記載のスイッチマトリックスにおいて、少なくとも1つの制御端子が前記共通導体に接続されることを特徴とするスイッチマトリックスを構成する。
In the present invention, as described in claim 9,
9. The switch matrix according to
また、本発明においては、請求項10に記載のように、
請求項7、8または9に記載のスイッチマトリックスにおいて、前記n個の入力側単極n投スイッチにおける共通端子がインダクタを介して制御端子に接続されるか、あるいは、前記出力側単極n投スイッチにおける共通端子がインダクタを介して制御端子に接続されることを特徴とするスイッチマトリックスを構成する。
In the present invention, as described in
10. The switch matrix according to
また、本発明においては、請求項11に記載のように、
請求項7、8または9に記載のスイッチマトリックスにおいて、前記n個の入力側単極n投スイッチにおける共通端子が抵抗を介して制御端子に接続されるか、あるいは、前記出力側単極n投スイッチにおける共通端子が抵抗を介して制御端子に接続されることを特徴とするスイッチマトリックスを構成する。
In the present invention, as described in
10. The switch matrix according to
また、本発明においては、請求項12に記載のように、
請求項9、10または11に記載のスイッチマトリックスにおいて、前記n個の入力端子がキャパシタを介して前記n個の入力側単極n投スイッチにおける共通端子に1対1に接続されることを特徴とするスイッチマトリックスを構成する。
In the present invention, as described in
12. The switch matrix according to
また、本発明においては、請求項13に記載のように、
請求項12に記載のスイッチマトリックスにおいて、前記n個の出力端子がキャパシタを介して前記n個の出力側単極n投スイッチにおける共通端子に1対1に接続されることを特徴とするスイッチマトリックスを構成する。
In the present invention, as described in claim 13,
13. The switch matrix according to
本発明に係わるスイッチマトリックスにおいては、シリーズFETを用いたSPnTスイッチを入出力に配し、それらを互いにインタコネクション用伝送線路で接続した構成において、インタコネクション用伝送線路側に接続されたFETの端子を互いに抵抗で接続しているため、制御電圧極性および信号直流ロジックレベル無依存なスイッチの高アイソレーション化や直流レベル変動の補償を図ることができる。したがって、直流レベルが0V以外のべースバンド信号を通過させることができ、かつ正電源動作が可能となるので、従来の構成のスイッチマトリックスに付随する問題が解決できる。すなわち、本発明の実施によって、直流レベルが0V以外のべースバンド信号を通過させることができ、正電源動作が可能なスイッチマトリックスを提供することが可能となる。 In the switch matrix according to the present invention, SPnT switches using series FETs are arranged at the input and output, and connected to each other via an interconnection transmission line, the terminals of the FETs connected to the interconnection transmission line side. Since the switches are connected to each other by a resistor, it is possible to achieve high isolation of the switch independent of the control voltage polarity and the signal DC logic level and to compensate for the DC level fluctuation. Accordingly, a baseband signal with a DC level other than 0V can be passed, and a positive power supply operation is possible, so that the problems associated with the switch matrix having the conventional configuration can be solved. That is, by implementing the present invention, it is possible to provide a switch matrix capable of passing a baseband signal having a DC level other than 0 V and capable of positive power supply operation.
以下に、本発明の実施の形態を例示し、それによって本発明を実施するための最良の形態を説明する。 In the following, embodiments of the present invention are illustrated, and thereby the best mode for carrying out the present invention will be described.
[第1の実施の形態]
図1の(a)は、本発明の第1の実施の形態に係わるスイッチマトリックスの構成を示す図である。図において、1で始まる符号は入力端子、2で始まる符号は出力端子、3で始まる符号は電界効果トランジスタ(以下、FETと記す)、4で始まる符号は抵抗、5で始まる符号は伝送線路、6で始まる符号は制御端子、9で始まる符号は単極双投スイッチ(以下、SPDTスイッチと記す)をそれぞれ表す。
[First Embodiment]
FIG. 1A is a diagram showing a configuration of a switch matrix according to the first embodiment of the present invention. In the figure, a code starting with 1 is an input terminal, a code starting with 2 is an output terminal, a code starting with 3 is a field effect transistor (hereinafter referred to as FET), a code starting with 4 is a resistor, a code starting with 5 is a transmission line, Reference numerals starting with 6 represent control terminals, and reference numerals beginning with 9 represent single-pole double-throw switches (hereinafter referred to as SPDT switches).
本スイッチマトリックスは、2個の入力端子11、12と、2個の入力側SPDTスイッチ911、912と、4本の伝送線路51〜54と、2個の出力端子21、22と、2個の出力側SPDTスイッチ921、922とを備えるスイッチマトリックスであり、
入力側SPDTスイッチ911、912および出力側SPDTスイッチ921、922の各々は、そのドレインまたはソースの一方が共通端子(図示せず)に接続され他方がそれぞれ2個のスイッチ端子(図示せず)に接続された2個のFET311と312、321と322、331と332、341と342を構成要素とし、
入力端子11、12は、入力側SPDTスイッチ911、912における共通端子にそれぞれ1対1に接続され、
出力端子21、22は、出力側SPDTスイッチ921、922における共通端子にそれぞれ1対1に接続され、
入力側SPDTスイッチ911、912の各々から出力側SPDTスイッチ921、922の各々への信号伝送が可能となるように、入力側SPDTスイッチのスイッチ端子と前記出力側SPDTスイッチのスイッチ端子との間が4本の伝送線路51〜54で1対1に接続されているスイッチマトリックスであって、
本スイッチマトリックスの特徴は、入力側SPDTスイッチ911、912の各々における2個のスイッチ端子間が、それぞれ、抵抗45、46で接続されることである。
The switch matrix includes two
Each of the input-side SPDT switches 91 1 and 91 2 and the output-side SPDT switches 92 1 and 92 2 has one of its drain or source connected to a common terminal (not shown) and the other two switch terminals (see FIG. 2
The
A switch terminal of the input side SPDT switch and a switch terminal of the output side SPDT switch so that signal transmission from each of the input side SPDT switches 91 1 and 91 2 to each of the output side SPDT switches 92 1 and 92 2 is possible. Is a switch matrix in which four
Features of the switch matrix between the two switch terminals in each of the input-
すなわち、本スイッチマトリックスは、SPDTスイッチ911および912のシリーズFET間に抵抗45および46を配置している点が従来例(図15の(a)に示したもの)と異なっており、これが本スイッチマトリックスの特徴である。
That is, the present switch matrix that has a
このスイッチマトリックスの動作を従来例との相違を中心に説明する。 The operation of this switch matrix will be described focusing on the difference from the conventional example.
本実施の形態と図15の(a)に示した従来例との相違は、伝送線路51〜54の特性インピーダンスと比較して非常に大きな抵抗値を有する抵抗45および46を配置していることである。
The difference between the present embodiment and the conventional example shown in FIG. 15A is that
これにより、例えば、信号が入力端子11から出力端子22へ、入力端子12から出力端子21へとそれぞれ通過するという通過状態である場合(図1の(b)に等価回路を示す)、OFF経路のFETのドレイン端子にも抵抗45および46経由でソースとほぼ同電位の電圧が印加されるため、FETを正常にピンチオフさせることができ、アイソレーション特性の劣化を防ぐことができる。また、信号通過経路がグランドに接続されていないため、任意の直流レベルを有するべースバンド信号を通過させることができる。
Thereby, for example, when the signal is in a passing state in which the signal passes from the
図2は、図1中のSPDTスイッチ911付近のパタンレイアウトの実施の形態を示したものであり、(a)が伝送線路51、52にマイクロストリップ線路を使用したものを例示し、(b)が伝送線路51、52にコプレーナ線路を使用したものを例示している。
Figure 2 is an illustration of an embodiment of the SPDT switch 91 1 near the pattern layout in Fig. 1, and illustrates what (a) was used a microstrip line on the
抵抗45および46が存在することにより、OFF経路のFETの電位を定めることができる一方、これらの抵抗を介して、信号も漏洩する。この漏洩は、挿入損失の増加やアイソレーションの劣化を招くため、抵抗45および46の抵抗値は、できるだけ大きな値とすることが望ましい。
The presence of the
一般的に、半導体基板に形成する抵抗の抵抗値は、長さと幅の比で一意的に決まる。例えばシート抵抗値が100Ωの場合、長さと幅の比を10とすれば1kΩの抵抗が、100とすれば10kΩの抵抗が形成できる。従って、細長い形状の抵抗を使用すればする程、大きな抵抗値を実現できることになる。 Generally, the resistance value of a resistor formed on a semiconductor substrate is uniquely determined by the ratio of length to width. For example, when the sheet resistance value is 100Ω, a resistance of 1 kΩ can be formed if the ratio of length to width is 10, and a resistance of 10 kΩ can be formed if the ratio is 100. Therefore, as the elongated resistor is used, a larger resistance value can be realized.
従って、図2の(a)に示したように、伝送線路51、52であるマイクロストリップ線路間に屈曲して抵抗を形成することにより、小さなスペースでも抵抗45の抵抗値を大幅に増大させることが可能になる。また、図2の(b)に示したように、FET311、312間に抵抗45を屈曲させて配置する構成としてもよく、これにより、伝送線路51、52である、グランド導体を含むコプレーナ線路と抵抗との交差を完全に避けることができる。従って、回路サイズを増大させることなく、抵抗45の抵抗値を増大させることが可能になると同時に、交差に起因するアイソレーションの劣化を招くこともないので、スイッチマトリックスの小型化/経済化/高性能化を達成できる。
Therefore, as shown in FIG. 2A, the resistance value of the
図5は、試作した本実施の形態の2×2スイッチマトリックスと従来例の2×2スイッチマトリックスのアイソレーション特性を比較した図である。抵抗45および46を適用することにより、アイソレーション特性が2dB程度改善できたことが実証されている。
FIG. 5 is a diagram comparing the isolation characteristics of the
なお、図1に例示した実施の形態に限定されることなく、SPDTスイッチ921、922側に抵抗45および46を同じ接続形式で配置した構成でも構わないし、入出力の両SPDTスイッチ側に同様の抵抗を同じ接続形式で配置した構成でも構わない。
Note that without being limited to the embodiments illustrated in FIG. 1, to may be a configuration of arranging the SPDT switch 92 1, 92 2 side to the
[第2の実施の形態]
図3は、本発明の第2の実施の形態に係わるスイッチマトリックスを示す図である。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram showing a switch matrix according to the second embodiment of the present invention.
本実施の形態は、図1に例示した第1の実施の形態と比較して、抵抗45、46をそれぞれ抵抗451、452および461、462に2分割し、かつ、制御端子63とそれらの抵抗の分割点を接続した点が異なっている。なお、抵抗451、452、461、462の抵抗値は、伝送線路51〜54の特性インピーダンスと比較して非常に大きな値であり、好ましくは同一の抵抗値に設定される。
In the present embodiment, as compared with the first embodiment illustrated in FIG. 1, the
本実施の形態を第1の実施の形態との相違を中心に説明する。 This embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment.
本実施の形態のスイッチマトリックスでは、制御端子63から伝送線路51〜54に接続されたFETのソースまたはドレインに、入出力端子側のドレインまたはソースとは独立してバイアスを印加できることに最も主要な特徴がある。これにより、直流成分を含む信号を通過させる場合に、FETのON抵抗値(Ron)に起因する直流レベルの変動を抑制することが可能になる。これは、FETを通過する際に生じる電圧降下を、制御端子63からのバイアスにより補償することが可能になるためである。
In the switch matrix of the present embodiment, it is most important that a bias can be applied to the source or drain of the FET connected from the
図4は、図3中のSPDTスイッチ911付近のパタンレイアウトの実施の形態を示したものであり、(a)、(b)ともに伝送線路51、52にコプレーナ線路を使用したものを例示している。
Figure 4 is an illustration of an embodiment of the SPDT switch 91 1 near the pattern layout in Fig. 3, (a), illustrates that using coplanar line to both the
図4の(a)、(b)ともに、抵抗451、452をコプレーナ線路の中心導体とグランド導体のほぼ中間に、かつ、長手方向が平行になるように配置している。このように配置することにより、中心導体やグランド導体と交差することなく抵抗451、452の抵抗値を増大させることができるため、スイッチマトリックスの小型化/経済化/高性能化を達成できる。
4A and 4B, the
なお、図3に例示した実施の形態に限定されることなく、SPDTスイッチ921、922側に抵抗451、452、461、462および制御端子63を同じ接続形式で配置した構成でも構わないし、入出力の両SPDTスイッチ側に同様の抵抗および制御端子を同じ接続形式で配置した構成でも構わない。
Note that the present invention is not limited to the embodiment illustrated in FIG. 3, and the
[第3の実施の形態]
図6、図7は、本発明の第3の実施の形態に係わるスイッチマトリックスを示す図であり、第1の実施の形態の変型例である。図中、7で始まる符号はキャパシタを示し、8で始まる符号はインダクタを示す。本実施の形態のスイッチマトリックスを第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
[Third Embodiment]
6 and 7 are diagrams showing a switch matrix according to the third embodiment of the present invention, which is a modified example of the first embodiment. In the figure, a symbol starting with 7 indicates a capacitor, and a symbol starting with 8 indicates an inductor. The switch matrix of the present embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.
本実施の形態は、キャパシタ711、712、721、722により入出力端子とSPDTスイッチを直流的に分離し、インダクタ811、812または抵抗471、472、473、474を介してFETのソースまたはドレインのバイアスを印加できることを最も主要な特徴とする。ここで、インダクタ811、812のインピーダンスおよび抵抗471、472、473、474の抵抗値は、同一の値でかつ伝送線路51〜54の特性インピーダンスと比較して十分大きな値に設定される。また、好ましくは、図6中の制御端子641、642および図7中の制御端子641、642、643、644は、スイッチマトリックスが形成された基板上や、実装されたパッケージの内外において、それぞれ対応するインダクタあるいは抵抗に接続される。これらの制御端子中に同一のものがあってもよい。また、キャパシタ711、712、721、722の容量値は、所望の周波数におけるインピーダンスが十分小さな値となるように設定される。
This embodiment,
したがって、制御端子641〜644に電圧を印加することにより、しきい値電圧(Vth)が負電圧であるディプレッション(ノーマリーオン)型FETを用いた場合においても、FETのソース/ドレインの電位を持ち上げることができ、正電源動作が可能になる。これにより、低ON抵抗かつ低OFF容量の特長を有するGaAs等の化合物半導体を用いたMESFETやHEMTを、正電源動作のスイッチマトリックスに適用することが可能になり、装置の小型化/高性能化を達成できる。 Therefore, the control terminal by 64 1 to 64 4 by applying a voltage, in the case where the threshold voltage (Vth) is using the negative voltage at which the depletion (normally-on) type FET also the source / drain of the FET The potential can be raised and positive power supply operation becomes possible. This makes it possible to apply MESFETs and HEMTs using compound semiconductors such as GaAs, which have the features of low ON resistance and low OFF capacity, to a switch matrix for positive power supply operation, and downsizing / high performance of the device Can be achieved.
また、キャパシタ711、712、721、722を外付けにすることにより、大容量のキャパシタを容易に適用することができる。これにより、直流に近い成分を有する信号も劣化なく通過させることが可能になる。
Further, the
なお、図6に例示した実施の形態に限定されることなく、インダクタ811、812および制御端子641、642を出力端子側のみに同じ接続形式で配置した形態や、入出力の両端子側に、同様のインダクタおよび制御端子を同じ接続形式で配置した形態でも構わない。また、図7に例示した実施の形態に限定されることなく、抵抗471、472、473、474および制御端子641〜644のうちの、入力端子側または出力端子側のどちらか一方の抵抗および制御端子を除いた形態でも構わない。
It should be noted that the inductors 81 1 and 81 2 and the control terminals 64 1 and 64 2 are arranged in the same connection form only on the output terminal side without being limited to the embodiment illustrated in FIG. The same inductor and control terminal may be arranged in the same connection form on the child side. Further, without being limited to the embodiments illustrated in FIG. 7, the resistor 47 1, 47 2, 47 3, of 47 4 and a
さらに、キャパシタ721、722を除いた形態でも構わない。この場合、ベースバンド信号を任意の直流レベルにレベルシフトして出力することが可能になる。制御端子641〜642あるいは制御端子641〜644にプラスの電圧を印加すればプラスのDCオフセット電圧を有する信号を出力することができ、マイナスの電圧を印加すればマイナスのDCオフセット電圧を有する信号を出力することができることになる。従って、入力されたベースバンド信号を、後段に接続される装置のインターフェースに合わせてDCオフセット電圧が+0.5Vや−0.5V等にレベルシフトして出力することが可能になる。
Furthermore, it may be in a form other than the
[第4の実施の形態]
図8、図9は、本発明の第4の実施の形態に係わるスイッチマトリックスを示す図であり、第2の実施の形態の変型例である。本実施の形態のスイッチマトリックスを第2の実施の形態との相違点を中心に説明する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams showing a switch matrix according to the fourth embodiment of the present invention, which is a modified example of the second embodiment. The switch matrix of the present embodiment will be described focusing on the differences from the second embodiment.
図8に示した実施の形態においては、キャパシタ711、712、721、722により入出力端子とSPDTスイッチを直流的に分離したことを最も主要な特徴とする。ここで、キャパシタ711、712、721、722の容量値は、所望の周波数におけるインピーダンスが十分小さな値となるように設定される。
In the embodiment shown in FIG. 8, the
したがって、制御端子63に電圧を印加することにより、しきい値電圧(Vth)が負電圧であるディプレッション(ノーマリーオン)型FETを用いた場合においても、FETのソース/ドレインの電位を持ち上げることができ、正電源動作が可能になる。これにより、低ON抵抗かつ低OFF容量の特長を有するGaAs等の化合物半導体を用いたMESFETやHEMTを、正電源動作のスイッチマトリックスに適用することが可能になり、装置の小型化/高性能化を達成できる。
Therefore, by applying a voltage to the
また、キャパシタ711、712、721、722を外付けにすることにより、大容量のキャパシタを容易に適用することができる。これにより、直流に近い成分を有する信号も劣化なく通過させることが可能になる。
Further, the
図9に示した実施の形態においては、キャパシタ711、712により入力端子とSPDTスイッチを直流的に分離したことを最も主要な特徴とする。ここで、キャパシタ711、712の容量値は、所望の周波数におけるインピーダンスが十分小さな値となるように設定される。
The main feature of the embodiment shown in FIG. 9 is that the input terminals and the SPDT switch are separated in a DC manner by the
このような構成にすることにより、べースバンド信号を任意の直流レベルにレベルシフトして出力することが可能になる。制御端子63にプラスの電圧を印加すればプラスのDCオフセット電圧を有する信号を出力することができ、マイナスの電圧を印加すればマイナスのDCオフセット電圧を有する信号を出力することができることになる。従って、入力されたべースバンド信号を、後段に接続される装置のインターフェースに合わせてDCオフセット電圧が+0.5Vや−0.5V等にレベルシフトして出力することが可能になる。
With such a configuration, the baseband signal can be level-shifted to an arbitrary DC level and output. If a positive voltage is applied to the
なお、図8、図9に例示した実施の形態に限定されることなく、SPDTスイッチ921、922側に抵抗451、452、461、462および制御端子63を同じ接続形式で配置した構成でも構わないし、入出力の両SPDTスイッチ側に同様の抵抗および制御端子を同じ接続形式で配置した構成でも構わない。
Incidentally, FIG. 8, without being limited to the embodiments illustrated in FIG. 9, the
[第5の実施の形態]
図10、図11は、本発明の第5の実施の形態に係わるスイッチマトリックスを示す図である。図中、10で始まる符号は単極4投スイッチ(以下、SP4Tスイッチと記す)を表す。本スイッチマトリックスは、入出力端子数ともに4の場合の4×4スイッチマトリックスであり、入出力端子11〜14、21〜24にそれぞれSP4Tスイッチ1011〜1014および1021〜1024を備え、これらのSP4Tスイッチ間を16本のインタコネクション用伝送線路511〜544で接続することによりスイッチマトリックスとして動作する。また、各SP4Tスイッチは、シリーズFET311〜384のみで構成されており、SP4Tスイッチ1011〜1014のシリーズFET間を互いに抵抗4111〜4144で接続していることを最も主要な特徴とする。なお、抵抗4111〜4144の抵抗値は、伝送線路511〜544の特性インピーダンスと比較して非常に大きな値であり、好ましくは同一の抵抗値に設定される。なお、ゲートバイアス用制御線および制御端子は図示していない。
[Fifth Embodiment]
10 and 11 are diagrams showing a switch matrix according to the fifth embodiment of the present invention. In the figure, a symbol beginning with 10 represents a single-pole four-throw switch (hereinafter referred to as an SP4T switch). This switch matrix is a 4 × 4 switch matrix in the case of 4 in both the number of input and output terminals, respectively to the input and
このスイッチマトリックスの動作を第1および第2の実施の形態との相違を中心に説明する。 The operation of this switch matrix will be described with a focus on differences from the first and second embodiments.
図10、図11に示した実施の形態では、入力端子側のSP4Tスイッチ1011〜1014中のFETの伝送線路側の端子を互いに抵抗4111〜4114、4121〜4124、4131〜4134、4141〜4144で接続している。ここで、スイッチマトリックス中のSP4Tスイッチの制御は、1つのFETのみONで他の3つのFETはOFFであるように制御される。したがって、本実施の形態においては、OFF経路のFETの伝送線路側の端子にも抵抗4111〜4114経由で入力端子とほぼ同一の電圧が印加されることになる。したがって、全てのOFF経路のFETを正常にピンチオフさせることができ、アイソレーション特性の劣化を防ぐことができる。また、信号通過経路がグランドに接続されていないため、任意の直流レベルを有するべースバンド信号を通過させることができる。
10 and 11, the terminals on the transmission line side of the FETs in the SP4T switches 101 1 to 101 4 on the input terminal side are mutually connected to
図11に例示した実施の形態では、さらに制御端子63を設け、制御端子63と抵抗4111〜4114、4121〜4124、4131〜4134、4141〜4144の一端を接続することにより、伝送線路に接続された側のFETのソースまたはドレインに、入出力端子側のドレインまたはソースとは独立してバイアスを印加できることに最も主要な特徴がある。これにより、直流成分を含む信号を通過させる場合に、FETのON抵抗値(Ron)に起因する直流レベルの変動を抑制することが可能になる。これは、FETを通過する際に生じる電圧降下を、制御端子63からのバイアスにより補償することが可能になるためである。
In the embodiment illustrated in FIG. 11, a
図12は、図10、11中のSP4Tスイッチ1011付近のパタンレイアウトの実施の形態を示したものである。 Figure 12 is a diagram showing an embodiment of the SP4T switch 101 1 near the pattern layout in FIGS. 10 and 11.
本実施の形態では、抵抗4111〜4114を伝送線路511〜514であるコプレーナ線路の中心導体とグランド導体のほぼ中間に、かつ、長手方向が平行になるように配置している。このように配置することにより、中心導体やグランド導体と交差することなく抵抗4111〜4114の抵抗値を増大させることができるため、スイッチマトリックスの小型化/経済化/高性能化を達成できる。
In this embodiment, the resistor 411 1-411 4 approximately midway of the center conductor and the ground conductor of the
図13は、試作した本実施の形態の4×4スイッチマトリックスと従来例の4×4スイッチマトリックスのアイソレーション特性を比較した図である。抵抗4111〜4144を適用することにより、アイソレーション特性が大幅に改善できたことが実証されている。
FIG. 13 is a diagram comparing the isolation characteristics of the
なお、図10、11に例示した実施の形態に限定されることなく、SP4Tスイッチ1021〜1024側に抵抗4111〜4114、4121〜4124、4131〜4134、4141〜4144(図11の場合にはこれらに加えて制御端子63)を同じ接続形式で配置した構成でも構わないし、入出力の両SP4Tスイッチ側に同様の抵抗(図11の場合にはこれに加えて制御端子)を同じ接続形式で配置した構成でも構わない。また、図12に例示した実施の形態に限定されることなく、コプレーナ線路に代わりマイクロストリップ線路を使用しても構わない。
The SP4T switches 102 1 to 102 4 are not limited to the embodiments illustrated in FIGS. 10 and 11, and
[その他の実施の形態]
本実施の形態に例示した2×2および4×4スイッチマトリックスに限定されることなく3×3や8×8等任意の規模のスイッチマトリックスであっても構わない。また、図6〜図9に例示したキャパシタを入出力端子に接続する形態は、2×2スイッチマトリックスに限定されることなく、4×4やその他の規模のスイッチマトリックスであっても構わない。
[Other embodiments]
The switch matrix is not limited to the 2 × 2 and 4 × 4 switch matrix exemplified in the present embodiment, but may be a switch matrix of any scale such as 3 × 3 or 8 × 8. Further, the form of connecting the capacitors illustrated in FIGS. 6 to 9 to the input / output terminals is not limited to the 2 × 2 switch matrix, but may be a 4 × 4 or other scale switch matrix.
例えば、第2の実施の形態において制御端子63を除いた構成は以下のように一般化される。
For example, the configuration excluding the
すなわち、nを2以上の整数とし、n個の入力端子と、n個の入力側単極n投スイッチ(以下、SPnTスイッチと記す)と、n2本の伝送線路と、n個の出力端子と、n個の出力側SPnTスイッチとを備えるスイッチマトリックスを構成し、
前記入力側SPnTスイッチおよび前記出力側SPnTスイッチの各々はn個のFETを構成要素とし、該n個のFETのドレインまたはソースの一方が1個の共通端子に接続され他方がn個のスイッチ端子に1対1に接続され、前記n個の入力端子は前記n個の入力側SPnTスイッチにおける共通端子に1対1に接続され、前記n個の出力端子は前記n個の出力側SPnTスイッチにおける共通端子に1対1に接続され、前記入力側SPnTスイッチの各々から前記出力側SPnTスイッチの各々への信号伝送が可能となるように、前記入力側SPnTスイッチのスイッチ端子と前記出力側SPnTスイッチのスイッチ端子との間が前記n2本の伝送線路で1対1に接続されている構成とし、かつ、
本発明の特徴として、前記入力側SPnTスイッチの各々におけるn個のスイッチ端子が、一端が1個の共通導体に接続しているn個の抵抗のn個の他端に1対1に接続されるか、あるいは、前記出力側SPnTスイッチの各々におけるn個のスイッチ端子が、一端が1個の共通導体に接続しているn個の抵抗のn個の他端に1対1に接続される構成とすればよい。
That is, n is an integer of 2 or more, n input terminals, n input-side single-pole n-throw switches (hereinafter referred to as SPnT switches), n 2 transmission lines, and n output terminals And a switch matrix comprising n output-side SPnT switches,
Each of the input-side SPnT switch and the output-side SPnT switch includes n FETs, and one of drains or sources of the n FETs is connected to one common terminal, and the other is n switch terminals. The n input terminals are connected to the common terminals of the n input-side SPnT switches in a one-to-one relationship, and the n output terminals are connected to the n output-side SPnT switches. A switch terminal of the input-side SPnT switch and the output-side SPnT switch are connected to a common terminal in a one-to-one relationship so that signals can be transmitted from each of the input-side SPnT switches to each of the output-side SPnT switches. And the switch terminals of the n 2 transmission lines are connected one-to-one, and
As a feature of the present invention, n switch terminals in each of the input side SPnT switches are connected one-to-one to n other ends of n resistors, one end of which is connected to one common conductor. Alternatively, n switch terminals in each of the output side SPnT switches are connected one-to-one to n other ends of n resistors, one end of which is connected to one common conductor. What is necessary is just composition.
この場合に、n個の入力側SPnTスイッチの各々からn個の出力側SPnTスイッチの各々への信号伝送が可能となるようにするには、n2本の伝送線路を使って、各入力側SPnTスイッチのn個のスイッチ端子から相異なる出力側SPnTスイッチへ信号を伝送すればよい。 In this case, in order to enable signal transmission from each of the n input-side SPnT switches to each of the n output-side SPnT switches, each input side uses n 2 transmission lines. A signal may be transmitted from n switch terminals of the SPnT switch to different output side SPnT switches.
なお、この場合にも、第5の実施の形態と同様に、前記共通導体に一端を接続している抵抗の各々が前記伝送線路間に、該伝送線路に平行に配置される構成としてもよく、第2の実施の形態と同様に、少なくとも1つの制御端子が前記共通導体に接続される構成としてもよく、第4の実施の形態と同様に、前記n個の入力端子がキャパシタを介して前記n個の入力側SPnTスイッチにおける共通端子に1対1に接続され入力端子とSPnTスイッチを直流的に分離するか、あるいは前記n個の出力端子もキャパシタを介して前記n個の出力側SPnTスイッチにおける共通端子に1対1に接続され入出力端子とSPnTスイッチを直流的に分離する構成としてもよい。 In this case as well, as in the fifth embodiment, each resistor having one end connected to the common conductor may be arranged between the transmission lines and in parallel with the transmission line. As in the second embodiment, at least one control terminal may be connected to the common conductor. Similarly to the fourth embodiment, the n input terminals are connected via a capacitor. The n input side SPnT switches are connected to a common terminal in a one-to-one relationship, and the input terminals and the SPnT switch are separated in a DC manner, or the n output terminals are also connected to the n output side SPnTs via a capacitor. A configuration may be adopted in which the input / output terminals and the SPnT switch are separated in a direct current manner by being connected one-to-one to the common terminal in the switch.
以上詳述したように、本発明に係わるスイッチマトリックスは、シリーズFETを用いたSPnTスイッチを入出力に配し、それらを互いにインタコネクション用伝送線路で接続した構成において、インタコネクション用伝送線路側に接続されたFETの端子を互いに抵抗で接続することを最も主要な特徴とする。 As described above in detail, the switch matrix according to the present invention has an SPnT switch using series FETs arranged at the input and output and connected to each other via the interconnection transmission line. The most important feature is that the terminals of the connected FETs are connected to each other by a resistor.
このため、制御電圧極性および信号直流ロジックレベル無依存なスイッチの高アイソレーション化や直流レベル変動の補償を図ることができるため、イーサネット(登録商標)用スイッチやルータ等の小型高性能化に資するところが大である。また、正電源動作も可能になるため、無線通信端末の小型高性能化にも寄与することができる。 For this reason, it is possible to achieve high isolation of a switch independent of control voltage polarity and signal DC logic level and compensation of DC level fluctuation, which contributes to miniaturization and high performance of Ethernet (registered trademark) switches and routers. However, it is big. Further, since positive power supply operation is possible, it is possible to contribute to miniaturization and high performance of the wireless communication terminal.
1で始まる符号(10で始まる符号を除く)は入力端子を表し、
2で始まる符号は出力端子を表し、
3で始まる符号は電界効果トランジスタ(FET)を表し、
4で始まる符号は抵抗を表し、
5で始まる符号は伝送線路を表し、
6で始まる符号は制御端子を表し、
7で始まる符号はキャパシタを表し、
8で始まる符号はインダクタを表し、
9で始まる符号は単極双投スイッチ(SPDTスイッチ)を表し、
10で始まる符号は単極4投スイッチ(SD4Tスイッチ)を表す。
A code starting with 1 (excluding a code starting with 10) represents an input terminal,
A code starting with 2 represents an output terminal,
Symbols beginning with 3 represent field effect transistors (FETs),
The sign starting with 4 represents resistance,
A code starting with 5 represents a transmission line,
A code starting with 6 represents a control terminal,
A code starting with 7 represents a capacitor,
A code starting with 8 represents an inductor,
Symbols beginning with 9 represent single pole double throw switches (SPDT switches)
A symbol starting with 10 represents a single pole four throw switch (SD4T switch).
Claims (13)
前記入力側単極双投スイッチおよび前記出力側単極双投スイッチの各々は2個の電界効果トランジスタを構成要素とし、該2個の電界効果トランジスタのドレインまたはソースの一方が1個の共通端子に接続され他方が2個のスイッチ端子に1対1に接続され、
前記2個の入力端子は前記2個の入力側単極双投スイッチにおける共通端子に1対1に接続され、
前記2個の出力端子は前記2個の出力側単極双投スイッチにおける共通端子に1対1に接続され、
前記入力側単極双投スイッチの各々から前記出力側単極双投スイッチの各々への信号伝送が可能となるように、前記入力側単極双投スイッチのスイッチ端子と前記出力側単極双投スイッチのスイッチ端子との間が前記4本の伝送線路で1対1に接続されているスイッチマトリックスにおいて、
前記入力側単極双投スイッチの各々における2個のスイッチ端子間が抵抗で接続されるか、あるいは、前記出力側単極双投スイッチの各々における2個のスイッチ端子間が抵抗で接続されることを特徴とするスイッチマトリックス。 Two input terminals, two input-side single-pole double-throw switches, four transmission lines, two output terminals, and two output-side single-pole double-throw switches,
Each of the input-side single-pole double-throw switch and the output-side single-pole double-throw switch includes two field effect transistors, and one of the drains or sources of the two field effect transistors has one common terminal. And the other is connected to the two switch terminals on a one-to-one basis,
The two input terminals are connected one-to-one to a common terminal in the two input-side single-pole double-throw switches,
The two output terminals are connected one-to-one to a common terminal in the two output-side single-pole double-throw switches,
A switch terminal of the input side single pole double throw switch and the output side single pole double throw switch are configured so that signal transmission from each of the input side single pole double throw switches to each of the output side single pole double throw switches is possible. In the switch matrix in which the four transmission lines are connected one-to-one with the switch terminals of the throw switch,
The two switch terminals in each of the input-side single-pole double-throw switches are connected by resistors, or the two switch terminals in each of the output-side single-pole double-throw switches are connected by resistors. A switch matrix characterized by that.
前記抵抗が前記電界効果トランジスタ間または前記伝送線路間に屈曲して配置されることを特徴とするスイッチマトリックス。 The switch matrix of claim 1, wherein
The switch matrix, wherein the resistor is bent between the field effect transistors or between the transmission lines.
前記2個の入力側単極双投スイッチにおける共通端子がインダクタを介して制御端子に接続されるか、あるいは、前記出力側単極双投スイッチにおける共通端子がインダクタを介して制御端子に接続されることを特徴とするスイッチマトリックス。 The switch matrix according to claim 1 or 2,
The common terminal of the two input side single pole double throw switches is connected to the control terminal via an inductor, or the common terminal of the output side single pole double throw switch is connected to the control terminal via an inductor. A switch matrix characterized by that.
前記2個の入力側単極双投スイッチにおける共通端子が抵抗を介して制御端子に接続されるか、あるいは、前記出力側単極双投スイッチにおける共通端子が抵抗を介して制御端子に接続されることを特徴とするスイッチマトリックス。 The switch matrix according to claim 1 or 2,
The common terminal of the two input side single pole double throw switches is connected to the control terminal via a resistor, or the common terminal of the output side single pole double throw switch is connected to the control terminal via a resistor. A switch matrix characterized by that.
前記2個の入力端子がキャパシタを介して前記2個の入力側単極双投スイッチにおける共通端子に1対1に接続されることを特徴とするスイッチマトリックス。 The switch matrix according to claim 3 or 4,
The switch matrix characterized in that the two input terminals are connected to a common terminal in the two input-side single-pole double-throw switches through a capacitor in a one-to-one relationship.
前記2個の出力端子がキャパシタを介して前記2個の出力側単極双投スイッチにおける共通端子に1対1に接続されることを特徴とするスイッチマトリックス。 The switch matrix of claim 5,
The switch matrix, wherein the two output terminals are connected one-to-one to a common terminal in the two output-side single-pole double-throw switches through a capacitor.
前記入力側単極n投スイッチおよび前記出力側単極n投スイッチの各々はn個の電界効果トランジスタを構成要素とし、該n個の電界効果トランジスタのドレインまたはソースの一方が1個の共通端子に接続され他方がn個のスイッチ端子に1対1に接続され、
前記n個の入力端子は前記n個の入力側単極n投スイッチにおける共通端子に1対1に接続され、
前記n個の出力端子は前記n個の出力側単極n投スイッチにおける共通端子に1対1に接続され、
前記入力側単極n投スイッチの各々から前記出力側単極n投スイッチの各々への信号伝送が可能となるように、前記入力側単極n投スイッチのスイッチ端子と前記出力側単極n投スイッチのスイッチ端子との間が前記n2本の伝送線路で1対1に接続されているスイッチマトリックスにおいて、
前記入力側単極n投スイッチの各々におけるn個のスイッチ端子が、一端が1個の共通導体に接続しているn個の抵抗のn個の他端に1対1に接続されるか、あるいは、前記出力側単極n投スイッチの各々におけるn個のスイッチ端子が、一端が1個の共通導体に接続しているn個の抵抗のn個の他端に1対1に接続されることを特徴とするスイッチマトリックス。 When n is an integer of 2 or more, n input terminals, n input-side single-pole n-throw switches, n 2 transmission lines, n output terminals, and n output-side singles A pole n throw switch,
Each of the input-side single-pole n-throw switch and the output-side single-pole n-throw switch includes n field effect transistors, and one of the drains or sources of the n field effect transistors is a common terminal. And the other is connected to the n switch terminals on a one-to-one basis,
The n input terminals are connected one-to-one to a common terminal in the n input side single pole n throw switches,
The n output terminals are connected one-to-one to a common terminal in the n output-side single-pole n-throw switches,
A switch terminal of the input-side single-pole n-throw switch and the output-side single-pole n so that signal transmission from each of the input-side single-pole n-throw switches to each of the output-side single-pole n-throw switches is possible. In a switch matrix in which the n 2 transmission lines are connected one-to-one with the switch terminal of the throw switch,
N switch terminals in each of the input-side single-pole n-throw switches are connected one-to-one to n other ends of n resistors, one end of which is connected to one common conductor; Alternatively, n switch terminals in each of the output-side single-pole n-throw switches are connected one-to-one to n other ends of n resistors, one end of which is connected to one common conductor. A switch matrix characterized by that.
前記共通導体に一端を接続している抵抗が前記伝送線路間に、該伝送線路に平行に配置されることを特徴とするスイッチマトリックス。 The switch matrix of claim 7,
A switch matrix, wherein a resistor having one end connected to the common conductor is disposed between the transmission lines and in parallel with the transmission lines.
少なくとも1つの制御端子が前記共通導体に接続されることを特徴とするスイッチマトリックス。 The switch matrix according to claim 7 or 8,
A switch matrix, wherein at least one control terminal is connected to the common conductor.
前記n個の入力側単極n投スイッチにおける共通端子がインダクタを介して制御端子に接続されるか、あるいは、前記出力側単極n投スイッチにおける共通端子がインダクタを介して制御端子に接続されることを特徴とするスイッチマトリックス。 Switch matrix according to claim 7, 8 or 9,
A common terminal of the n input-side single-pole n-throw switches is connected to a control terminal via an inductor, or a common terminal of the output-side single-pole n-throw switch is connected to a control terminal via an inductor. A switch matrix characterized by that.
前記n個の入力側単極n投スイッチにおける共通端子が抵抗を介して制御端子に接続されるか、あるいは、前記出力側単極n投スイッチにおける共通端子が抵抗を介して制御端子に接続されることを特徴とするスイッチマトリックス。 Switch matrix according to claim 7, 8 or 9,
A common terminal of the n input-side single-pole n-throw switches is connected to a control terminal via a resistor, or a common terminal of the output-side single-pole n-throw switch is connected to a control terminal via a resistor. A switch matrix characterized by that.
前記n個の入力端子がキャパシタを介して前記n個の入力側単極n投スイッチにおける共通端子に1対1に接続されることを特徴とするスイッチマトリックス。 Switch matrix according to claim 9, 10 or 11,
The switch matrix, wherein the n input terminals are connected to common terminals of the n input side single-pole n-throw switches through a capacitor in a one-to-one relationship.
前記n個の出力端子がキャパシタを介して前記n個の出力側単極n投スイッチにおける共通端子に1対1に接続されることを特徴とするスイッチマトリックス。 The switch matrix of claim 12,
The switch matrix, wherein the n output terminals are connected to a common terminal of the n output-side single-pole n-throw switches through a capacitor in a one-to-one relationship.
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