JP4013360B2 - 可変減衰器及び移動体通信機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変減衰器及び移動体通信機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、携帯電話器等の移動体通信機器では、高周波信号を可変減衰させるために、異なった減衰量を有する複数の減衰器を切換器により切り換える可変減衰器が使用される。
【０００３】
図９は、マイクロ波帯において使用される従来の可変減衰器である。可変減衰器７０は、入力端子７１、出力端子７２、入出力間の導通あるいは遮断を切り換える電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴとする。）７３１〜７３３，７４１〜７４３、及びそれぞれの減衰量がＡ（ｄＢ），Ｂ（ｄＢ），Ｃ（ｄＢ）であるＴ型抵抗減衰器７５１〜７５３を含む。そして、その構成は、入力側の切換器であるＦＥＴ７３１〜７３３のドレイン電極ＤがそれぞれコンデンサＣ７１を介して入力端子７１に接続され、出力側の切換器であるＦＥＴ７４１〜７４３のドレイン電極ＤがそれぞれコンデンサＣ７２を介して出力端子７２に接続される。また、ＦＥＴ７３１〜７３３のソース電極ＳがコンデンサＣ７３〜Ｃ７５３を介してＴ型抵抗減衰器７５１〜７５３の抵抗Ｒ７１〜Ｒ７３の一端に、ＦＥＴ７４１〜７４３のソース電極ＳがコンデンサＣ７６〜Ｃ７８を介してＴ型抵抗減衰器７５１〜７５３の抵抗Ｒ７４〜Ｒ７６の一端に接続される。さらに、Ｔ型抵抗減衰器７５１〜７５３のＲ７１〜Ｒ７３の他端とＲ７４〜Ｒ７６の他端とがそれぞれ接続され、それらの接続点が抵抗Ｒ７７〜Ｒ７９を介して接地される。さらに、ＦＥＴ７３１〜７３３，７４１〜７４３のゲート電極ＧがコンデンサＣ７９〜Ｃ８４を介して接地されるとともに、高周波阻止用のインダクタＬ７１〜Ｌ７６を介して制御端子Ｖｃ７１〜Ｖｃ７６に接続される。
【０００４】
制御端子Ｖｃ７１〜Ｖｃ７６からは、例えば、制御すべきＦＥＴのピンチオフ電圧と同程度の負電圧あるいは０Ｖ電圧を選択的に印加する。すなわち、第１経路に含まれる制御端子Ｖｃ７１，Ｖｃ７４に０Ｖ、第２及び第３経路に含まれるを制御端子Ｖｃ７２，Ｖｃ７５，Ｖｃ７３，Ｖｃ７６にそれぞれ制御すべきＦＥＴ７３２，７４２，７３３，７４３のピンチオフ電圧と同程度の負電圧を印加すると、ＦＥＴ７４１，７５１のドレイン−ソース間のチャネル抵抗は、Ｔ型抵抗減衰器７５１の特性インピーダンスよりも十分に小さくなる。一方、ＦＥＴ７３２，７４２，７３３，７４３のドレイン−ソース間のチャネル抵抗は、チャネル内に空乏層が拡がるため、極めて大きくなる。その結果、入力端子７１から入力するマイクロ波は、Ｔ型抵抗減衰器７５１を含む第１経路のみを通過し、Ｔ型抵抗減衰器７５２，７５３を含む第２及び第３経路は遮断状態となる。したがって、入力端子７１と出力端子７２との間の減衰量はＡ（ｄＢ）となる。
【０００５】
この入力端子７１と出力端子７２との間の減衰量をＢ（ｄＢ）に切り換える場合には、第２経路に含まれる制御端子Ｖｃ７２，Ｖｃ７５に０Ｖ、第１及び第３経路に含まれる制御端子Ｖｃ７１，Ｖｃ７４，Ｖｃ７３，Ｖｃ７６にそれぞれ制御すべきＦＥＴ７３１，７４１，７３３，７４３のピンチオフ電圧と同程度の負電圧を印加してＴ型抵抗減衰器７５２を含む第２経路のみを通過状態にする。減衰量をＣ（ｄＢ）に切り換える場合にも同様の操作によって実現できる。以上の動作により、複数の減衰量を不連続的に可変制御することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来の可変減衰器においては、異なった減衰量を有する複数の減衰器を切換器により切り換える構成のため、減衰量を連続的に可変制御することができないという問題があった。
【０００７】
また、各経路に含まれる切換器を構成するＦＥＴが、可変する減衰量の数の倍数だけ必要となるため、部品点数が多くなり、切換器の構成、さらには可変減衰器そのものの構成が複雑となり、可変減衰器が大型化するとともに、その製造コストが増大するという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、連続的に減衰量を可変制御することができる小型の可変減衰器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
電磁結合した第１及び第２線路からなるコムラインと、該コムラインをなす前記第１及び第２線路に接続される複数のダイオードと、前記第１及び第２線路に接続される制御端子とを備え、前記第１及び第２線路の端部を除くいずれかの箇所とグランドとの間に、アノードが前記第１及び第２線路側となるように前記ダイオードが接続されているとともに、前記制御端子から前記複数のダイオードのアノードに正の電圧が印加されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第１線路の一端が第１端子、前記第２線路の一端が第２端子に接続され、前記第１及び第２線路の他端が開放になることを特徴とする。
【００１１】
また、前記第１線路の一端が第１端子、前記第２線路の他端が第２端子に接続され、前記第１線路の他端及び第２線路の一端が開放になることを特徴とする。
【００１２】
また、前記コムラインを複数個用い、該複数のコムラインのうち、隣同士となるコムラインの第１線路の第１端子と第２線路の第２端子とを接続することにより、前記複数のコムラインを縦列接続したことを特徴とする。
【００１３】
また、セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック基板を備え、該セラミック基板に前記コムラインをなすストリップ電極を内蔵し、前記セラミック基板に前記ダイオードを搭載することを特徴とする。
【００１４】
本発明の移動体通信機器は、上述の可変減衰器を用いたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の可変減衰器によれば、コムラインをなす第１及び第２線路の端部を除く箇所とグランドとの間にダイオードが接続されるため、それらのダイオードに印加する印加電圧を可変制御することで、それらのダイオードの抵抗を可変制御することができ、その結果、コムラインを構成する第１及び第２線路の損失を可変制御することができる。
【００１６】
本発明の移動体通信機器によれば、小型の可変減衰器を用いるため、受信系の受信バランスを保ちながら、小型の移動体通信機器を実現することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明に係る可変減衰器の第１の実施例の構成を示す図である。可変減衰器１０は、結合度Ｍで電磁結合した第１及び第２線路１１，１２からなるコムライン１３と、コムライン１３をなす第１及び第２線路１１，１２に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを備える。
【００１８】
コムライン１３をなす第１線路１１の一端は、コンデンサＣ１を介して第１端子１３１である入力端子Ｐｉに接続され、第２線路１２の一端は、コンデンサＣ２を介して第２端子１３２である出力端子Ｐｏに接続される。すなわち、コムライン１３の第１端子１３１と第２端子１３２とがコムライン１３の第１及び第２線路１１，１２を挟んで対称型になっている。また、コムライン１３をなす第１及び第２線路１１，１２の他端は、それぞれ開放になっている。
【００１９】
さらに、コムライン１３をなす第１線路１１の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第１線路１１側になるようにダイオードＤ１が接続され、第１線路１１のほぼ中央部は、抵抗Ｒ１、インダクタＬ１及びコンデンサＣ３を介して接地されるとともに、インダクタＬ１とコンデンサＣ３との間に制御端子Ｖｃ１が設けられる。
【００２０】
また、コムライン１３をなす第２線路１２の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第２線路１２側になるようにダイオードＤ２が接続され、第２線路１２のほぼ中央部は、抵抗Ｒ２、インダクタＬ２及びコンデンサＣ４を介して接地されるとともに、インダクタＬ２とコンデンサＣ４との間に制御端子Ｖｃ２が設けられる。
【００２１】
上述の回路構成を備えた可変減衰器１０の動作を説明する。ダイオードＤ１，Ｄ２に制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２から印加電圧として正の電圧を印加することにより、ダイオードＤ１，Ｄ２の抵抗は小さくなり、コムライン１３を構成する第１及び第２線路１１，１２の結合度が小さくなる。その結果、コムライン１３の入力端子Ｐｉから第１及び第２線路１１，１２を経由して出力端子Ｐｏに送られる高周波信号の量が少なくなり、可変減衰器１０の減衰量は大きくなる。
【００２２】
すなわち、制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２からダイオードＤ１，Ｄ２に印加する印加電圧としての正の電圧を０Ｖから徐々に大きくしていくと、ダイオードＤ１，Ｄ２の抵抗が徐々に小さくなる。その結果、コムライン１３の入力端子Ｐｉから第１及び第２線路１１，１２を経由して出力端子Ｐｏに送られる高周波信号の量が徐々に少なくなり、可変減衰器１０の減衰量は徐々に大きくなる。
【００２３】
したがって、制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２から印加する印加電圧を可変制御することにより、ダイオードＤ１，Ｄ２の抵抗を可変制御でき、コムライン１３を構成する第１及び第２線路１１，１２の結合度を可変制御できる。その結果、コムライン１３の入力端子Ｐｉから第１及び第２線路１１，１２を経由して出力端子Ｐｏへ送られる高周波信号の量を可変制御できるため、可変減衰器１０の減衰量を可変制御することが可能となる。
【００２４】
図２は、図１の回路を備えた可変減衰器の分解斜視図である。可変減衰器１０は、酸化バリウム、酸化アルミニウム、シリカを主成分としたセラミックからなるシート層１４ａ〜１４ｅを積層し、１０００℃以下の焼成温度で焼成したセラミック基板１４を備える。
【００２５】
セラミック基板１４の表面には、ダイオードＤ１，Ｄ２、コンデンサＣ１〜Ｃ４、抵抗Ｒ１，Ｒ２及びインダクタＬ１，Ｌ２が搭載される。また、セラミック基板１４の側面には、入力端子Ｐｉ、出力端子Ｐｏ、制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２及びグランド端子になる外部端子Ｔａ〜Ｔｆがスクリーン印刷などで形成される。
【００２６】
そして、セラミック基板１４を構成するシート層１４ａ〜１４ｅのうち、シート層１４ｃ，１４ｄには、コムライン１３の第１及び第２線路１１，１２を構成する銅からなるストリップ電極Ｓ１，Ｓ２が、シート層１４ｂ，１４ｅには、銅からなるグランド電極Ｇ１，Ｇ２が、シート層１４ａには、ダイオードＤ１，Ｄ２、コンデンサＣ１〜Ｃ４、抵抗Ｒ１，Ｒ２及びインダクタＬ１，Ｌ２を搭載するための銅からなるランドＬａがスクリーン印刷などでそれぞれ形成される。
【００２７】
また、セラミック基板１４を構成するシート層１４ａ〜１４ｅのうち、シート層１４ａ〜１４ｄには、ストリップ電極Ｓ１，Ｓ２、グランド電極Ｇ１，Ｇ２及びランドＬａをそれぞれ接続するためのビアホール電極ＶＨがそれぞれ形成される。
【００２８】
図３は、図１の可変減衰器の減衰量及び反射損失の変化を示す図である。この場合には、制御端子Ｖｃ１〜Ｖｃ４からダイオードＤ１〜Ｄ４に印加する印加電圧を５〜０（Ｖ）の範囲で変化させ、ダイオードＤ１〜Ｄ４の抵抗値を変化させている。
【００２９】
なお、図３の横軸は、これらのダイオードＤ１〜Ｄ４に印加する印加電圧を示している。また、反射損失は、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）が１．５以下のときを示している。
【００３０】
以上のことから、図３からも明らかなように、制御端子Ｖｃ１〜Ｖｃ４からダイオードＤ１〜Ｄ４に印加する印加電圧を５〜０（Ｖ）の範囲で制御して、ダイオードＤ１〜Ｄ４の抵抗値を制御することにより、可変減衰器１０の減衰量を−１１．６〜−０．５（ｄＢ）の範囲で制御できるとともに、ＶＳＷＲが１．５以下のときの反射損失を−１３（ｄＢ）以下にできることが解る。
【００３１】
図４は、本発明に係る可変減衰器の第２の実施例の構成を示す図である。可変減衰器２０は、結合度Ｍで電磁結合した第１及び第２線路２１，２２からなるコムライン２３と、コムライン２３をなす第１及び第２線路２１，２２に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを備える。
【００３２】
コムライン２３をなす第１線路２１の一端は、コンデンサＣ１を介して第１端子２３１である入力端子Ｐｉに接続され、第２線路２２の他端は、コンデンサＣ２を介して第２端子２３２である出力端子Ｐｏに接続される。すなわち、コムライン２３の第１端子２３１と第２端子２３２とがコムライン２３の第１及び第２線路２１，２２を挟んで反転対称型になっている。
【００３３】
また、コムライン２３をなす第１及び第２線路２１，２２の他端は、それぞれ開放になっている。さらに、コムライン２３をなす第１線路２１の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第１線路２１側になるようにダイオードＤ１が接続され、第１線路２１のほぼ中央部は、抵抗Ｒ１、インダクタＬ１及びコンデンサＣ３を介して接地されるとともに、インダクタＬ１とコンデンサＣ３との間に制御端子Ｖｃ１が設けられる。
【００３４】
また、コムライン２３をなす第２線路２２の中央部からやや一端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第２線路２２側になるようにダイオードＤ２が接続され、第２線路２２のほぼ中央部は、抵抗Ｒ２、インダクタＬ２及びコンデンサＣ４を介して接地されるとともに、インダクタＬ２とコンデンサＣ４との間に制御端子Ｖｃ２が設けられる。
【００３５】
上述の回路構成を備えた可変減衰器２０の動作を説明する。ダイオードＤ１，Ｄ２に制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２から印加電圧として正の電圧を印加することにより、ダイオードＤ１，Ｄ２の抵抗は小さくなり、コムライン２３を構成する第１及び第２線路２１，２２の結合度が小さくなる。その結果、コムライン２３の入力端子Ｐｉから第１及び第２線路２１，２２を経由して出力端子Ｐｏに送られる高周波信号の量が少なくなり、可変減衰器２０の減衰量は大きくなる。
【００３６】
すなわち、制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２からダイオードＤ１，Ｄ２に印加する印加電圧としての正の電圧を０Ｖから徐々に大きくしていくと、ダイオードＤ１，Ｄ２の抵抗が徐々に小さくなる。その結果、コムライン２３の入力端子Ｐｉから第１及び第２線路２１，２２を経由して出力端子Ｐｏに送られる高周波信号の量が徐々に少なくなり、可変減衰器２０の減衰量は徐々に大きくなる。
【００３７】
したがって、制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２から印加する印加電圧を可変制御することにより、ダイオードＤ１，Ｄ２の抵抗を可変制御でき、コムライン２３を構成する第１及び第２線路２１，２２の結合度を可変制御できる。その結果、コムライン２３の入力端子Ｐｉから第１及び第２線路２１，２２を経由して出力端子Ｐｏへ送られる高周波信号の量を可変制御できるため、可変減衰器２０の減衰量を可変制御することが可能となる。
【００３８】
図５は、図４の可変減衰器の減衰量及び反射損失の変化を示す図である。この場合には、制御端子Ｖｃ１〜Ｖｃ４からダイオードＤ１〜Ｄ４に印加する印加電圧を３．２〜０（Ｖ）の範囲で変化させ、ダイオードＤ１〜Ｄ４の抵抗値を変化させている。
【００３９】
なお、図５の横軸は、これらのダイオードＤ１〜Ｄ４に印加する印加電圧を示している。また、反射損失は、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）が１．５以下のときを示している。
【００４０】
以上のことから、図５からも明らかなように、制御端子Ｖｃ１〜Ｖｃ４からダイオードＤ１〜Ｄ４に印加する印加電圧を３．２〜０（Ｖ）の範囲で制御して、ダイオードＤ１〜Ｄ４の抵抗値を制御することにより、可変減衰器２０の減衰量を−１５．１〜−０．５（ｄＢ）の範囲で制御できるとともに、ＶＳＷＲが１．５以下のときの反射損失を−１３（ｄＢ）以下にできることが解る。
【００４１】
上述の第１及び第２の実施例の可変減衰器によれば、コムラインをなす第１及び第２線路の端部を除く箇所とグランドとの間にダイオードが接続されるため、それらのダイオードに印加する印加電圧を可変制御することで、それらのダイオードの抵抗を可変制御することができ、その結果、コムラインを構成する第１及び第２線路の損失を可変制御することができる。したがって、コムラインの入力端子から出力端子へ送られる高周波信号の量を可変制御できるため、可変減衰器の減衰量を可変制御することが可能となるとともに、ＶＳＷＲが１．５以下のときの反射損失を−１３（ｄＢ）以下にすることができる。
【００４２】
また、コムラインをなす第１及び第２線路の端部を除く箇所とグランドとの間にダイオードが接続されるため、ダイオードの接続位置を第１及び第２線路上で制御することによっても、第１及び第２線路の損失を可変制御することができる。したがって、コムラインの入力端子から出力端子へ送られる高周波信号の量を可変制御できるため、可変減衰器の減衰量を可変制御することが可能となるとともに、ＶＳＷＲが１．５以下のときの反射損失を−１３（ｄＢ）以下にすることができる。
【００４３】
さらに、可変減衰器が、コムラインとダイオードとで構成されるため、可変減衰器の構成が簡単となり、その結果、可変減衰器が小型化できるとももに、その製造コストを減少することができる。
【００４４】
また、セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック基板を備え、そのセラミック基板にコムラインをなす銅からなるストリップ電極を内蔵しているため、セラミック基板による波長短縮効果、及び銅による損失の低減により１ＧＨｚ以上の高周波帯域への対応が可能となる。
【００４５】
さらに、第１の実施例の可変減衰器によれば、コムラインの第１端子と第２端子とがコムラインの第１及び第２線路を挟んで対称型になっているため、コムラインとダイオードとの配線が容易になり、コムラインの製造工程を簡略化及び低コスト化することとができる。
【００４６】
また、第２の実施例の可変減衰器によれば、コムラインの第１端子と第２端子とがコムラインの第１及び第２線路を挟んで反転対称型になっているため、対称型である第１の実施例と比較して、低い印加電圧で同等の減衰量を可変制御できる、すなわち効率良く減衰量を可変制御できるため、可変減衰器の低消費電圧化が実現できる。
【００４７】
図６は、本発明に係る可変減衰器の第３の実施例の回路図である。可変減衰器３０は、第１の実施例の可変減衰器１０（図１）と比較して、２つのコムライン２１，２２が縦列接続される点で異なる。
【００４８】
すなわち、隣同士となるコムライン３１の第２線路３４の一端にコンデンサＣ２を介して接続される第２端子３１２と、コムライン３２の第１線路３５の一端にコンデンサＣ５を介して接続される第１端子３２１とが接続されることにより、コムライン２１，２２は縦列接続されることになる。
【００４９】
そして、コムライン３１の第１線路３３の一端は、コンデンサＣ１を介して第１端子３１１である入力端子Ｐｉに接続される。また、コムライン３２の第２線路３６の一端は、コンデンサＣ６を介して第２端子３２２である出力端子Ｐｏに接続される。さらに、コムライン３１の第１及び第２線路３３，３４の他端、並びにコムライン３２の第１及び第２線路３５，３６の他端は、それぞれ開放になっている。
【００５０】
また、コムライン３１の第１及び第２線路３３，３４の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第１及び第２線路３３，３４側になるようにダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続される。
【００５１】
さらに、コムライン３２の第１及び第２線路３５，３６の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第１及び第２線路３５，３６側になるようにダイオードＤ３，Ｄ４がそれぞれ接続される。
【００５２】
また、コムライン３１の第１及び第２線路３３，３４のほぼ中央部は、それぞれ抵抗Ｒ１，Ｒ２、インダクタＬ１，Ｌ２及びコンデンサＣ３，Ｃ４を介して接地されるとともに、インダクタＬ１，Ｌ２とコンデンサＣ３，Ｃ４との間には、それぞれ制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２が設けられる。
【００５３】
さらに、コムライン３２の第１及び第２線路３５，３６のほぼ中央部は、抵抗Ｒ３，Ｒ４、インダクタＬ３，Ｌ４及びコンデンサＣ７，Ｃ８を介して接地されるとともに、インダクタＬ３，Ｌ４とコンデンサＣ７，Ｃ８との間に制御端子Ｖｃ３，Ｖｃ４が設けられる。
【００５４】
図７は、本発明に係る可変減衰器の第４の実施例の回路図である。可変減衰器４０は、第２の実施例の可変減衰器２０（図４）と比較して、２つのコムライン４１，４２が縦列接続される点で異なる。
【００５５】
すなわち、隣同士となるコムライン４１の第２線路４４の他端にコンデンサＣ２を介して接続される第２端子４１２と、コムライン４２の第１線路４５の一端にコンデンサＣ５を介して接続される第１端子４２１とが接続されることにより、コムライン４１，４２は縦列接続されることになる。
【００５６】
そして、コムライン４１の第１線路４３の一端は、コンデンサＣ１を介して第１端子４１１である入力端子Ｐｉに接続される。また、コムライン４２の第２線路４６の他端は、コンデンサＣ６を介して第２端子４２２である出力端子Ｐｏに接続される。さらに、コムライン４１の第１線路４３の他端及び第２線路４４の一端、並びにコムライン４２の第１線路４５の他端及び第２線路４６の一端は、それぞれ開放になっている。
【００５７】
また、コムライン４１の第１線路４３の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間、及び第２線路４４の中央部からやや一端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第１及び第２線路４３，４４側になるようにダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続される。
【００５８】
さらに、コムライン４２の第１線路４５の中央部からやや一端側の箇所とグランドとの間、及び第２線路４６の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第１及び第２線路４５，４６側になるようにダイオードＤ３，Ｄ４がそれぞれ接続される。
【００５９】
また、コムライン４１の第１及び第２線路４３，４４のほぼ中央部は、それぞれ抵抗Ｒ１，Ｒ２、インダクタＬ１，Ｌ２及びコンデンサＣ３，Ｃ４を介して接地されるとともに、インダクタＬ１，Ｌ２とコンデンサＣ３，Ｃ４との間には、それぞれ制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２が設けられる。
【００６０】
さらに、コムライン４２の第１及び第２線路４５，４６のほぼ中央部は、それぞれ抵抗Ｒ３，Ｒ４、インダクタＬ３，Ｌ４及びコンデンサＣ７，Ｃ８を介して接地されるとともに、インダクタＬ３，Ｌ４とコンデンサＣ７，Ｃ８との間には、それぞれ制御端子Ｖｃ３，Ｖｃ４が設けられる。
【００６１】
上述の第３及び第４の実施例の可変減衰器によれば、複数のコムラインを縦列接続するため、減衰量が可変制御できる範囲を大きくすることができる。したがって、この可変減衰器を搭載する移動体通信機器の部品点数を減らすことができ、その結果、移動体通信機器の小型化が可能となる。
【００６２】
図８は、移動体通信機器の１つであるＰＣＳ（Personal Cellular System）用携帯電話器のブロック図である。この携帯電話器５０は、受信専用アンテナ５１、アンテナ５１に対応する第１受信系５２、送受信用アンテナ５３、アンテナ５３に接続されるデュプレクサ５４、及びアンテナ５３に対応する送信系５５、第２受信系５６を備える。
【００６３】
第１及び第２受信系５２，５６には、低雑音増幅器ＬＮＡ１，ＬＮＡ２、帯域通過フィルタＢＰＦ１，ＢＰＦ２、減衰器Ａｔｔ１，Ａｔｔ２及びミキサＭＩＸ１，ＭＩＸ２が含まれ、送信系５５には、高出力増幅器ＰＡ、帯域通過フィルタＢＰＦ３及びミキサＭＩＸ３が含まれる。この際、減衰器Ａｔｔ１，Ａｔｔ２は受信バランスを一定にするために用いられている。
【００６４】
そして、この構成において、第１及び第２受信系５２，５６に含まれる減衰器Ａｔｔ１，Ａｔｔ２に、図１、図４、図６及び図７に示した小型の可変減衰器１０，２０，３０，４０を用いれば、受信系の受信バランスを一定に保ちながら、小型の携帯電話器を実現することができる。
【００６５】
なお、上述の第１乃至第４の実施例では、ダイオードに印加電圧を印加するための制御端子がインダクタを介してコムラインを構成する第１及び第２線路に設けられる場合について説明したが、インダクタを介さずコムラインを構成する第１及び第２線路に設けられていてもよい。
【００６６】
また、ダイオードが、コムラインをなす第１及び第２線路の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に接続される場合について説明したが、ダイオードは第１及び第２線路の端部を除くいずれの箇所とグランドとの間に接続されていてもよい。
【００６７】
さらに、ダイオードに印加電圧を印加するための制御端子が、コムラインを構成する第１及び第２線路のほぼ中央部に設けられる場合について説明したが、制御端子は第１及び第２線路のいずれの箇所に設けられていてもよい。
【００６８】
また、上述の第３及び第４の実施例では、２つのコムラインを縦列接続する場合について説明したが、３つ以上のコムラインを縦列接続してもよい。この場合には、コムラインの数が増加するにともない、減衰量が可変制御できる範囲を大きくすることができる。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１の可変減衰器によれば、コムラインをなす第１及び第２線路の端部を除く箇所とグランドとの間にダイオードが接続されるため、それらのダイオードに印加する印加電圧を可変制御することで、それらのダイオードの抵抗を可変制御することができ、その結果、コムラインを構成する第１及び第２線路の損失を可変制御することができる。したがって、コムラインの入力端子から出力端子へ送られる高周波信号の量を可変制御できるため、可変減衰器の減衰量を可変制御することが可能となるとともに、ＶＳＷＲが１．５以下のときの反射損失を−１３（ｄＢ）以下にすることができる。
【００７０】
また、コムラインをなす第１及び第２線路の端部を除く箇所とグランドとの間にダイオードが接続されるため、ダイオードの接続位置を第１及び第２線路上で制御することによっても、第１及び第２線路の損失を可変制御することができる。したがって、コムラインの入力端子から出力端子へ送られる高周波信号の量を可変制御できるため、可変減衰器の減衰量を可変制御することが可能となるとともに、ＶＳＷＲが１．５以下のときの反射損失を−１３（ｄＢ）以下にすることができる。
【００７１】
さらに、可変減衰器が、コムラインとダイオードとで構成されるため、可変減衰器の構成が簡単となり、その結果、可変減衰器が小型化できるとももに、その製造コストを減少することができる。
【００７２】
請求項２の可変減衰器によれば、コムラインの第１端子と第２端子とがコムラインの第１及び第２線路を挟んで対称型になっているため、コムラインとダイオードとの配線が容易になり、コムラインの製造工程を簡略化及び低コスト化することとができる。
【００７３】
請求項３の可変減衰器によれば、コムラインの第１端子と第２端子とがコムラインの第１及び第２線路を挟んで反転対称型になっているため、低い印加電圧で減衰量を可変制御できる。すなわち、効率良く減衰量を可変制御できるため、可変減衰器の低消費電圧化が実現できる。
【００７４】
請求項４の可変減衰器によれば、複数のコムラインを縦列接続するため、減衰量が可変制御できる範囲を大きくすることができる。したがって、この可変減衰器を搭載する移動体通信機器の部品点数を減らすことができ、その結果、移動体通信機器の小型化が可能となる。
【００７５】
請求項５の可変減衰器によれば、セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック基板を備え、そのセラミック基板にコムラインをなす銅からなるストリップ電極を内蔵している、セラミック基板による波長短縮効果、及び銅による損失の低減により１ＧＨｚ以上の高周波帯域への対応が可能となる。
【００７６】
請求項６の移動体通信機器によれば、小型の可変減衰器を用いるため、受信系の受信バランスを保ちながら、小型の移動体通信機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の可変減衰器に係る第１の実施例の回路図である。
【図２】図１の可変減衰器の分解斜視図である。
【図３】図１の可変減衰器の減衰量及び反射損失を示す図である。
【図４】本発明の可変減衰器に係る第２の実施例の回路図である。
【図５】図４の可変減衰器の減衰量及び反射損失を示す図である。
【図６】本発明の可変減衰器に係る第３の実施例の回路図である。
【図７】本発明の可変減衰器に係る第４の実施例の回路図である。
【図８】移動体通信機器の１つである携帯電話器のブロック図である。
【図９】従来の可変減衰器を示す回路図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０ 可変減衰器
１１，２１，３３，３５，４３，４５ 第１線路
１２，２２，３４，３６，４４，４６ 第２線路
１３，２３，３１，３２，４１，４２ コムライン
１３１，２３１，３１１，３２１，４１１，４２１ 第１端子
１３２，２３２，３１２，３２２，４１２，４２２ 第２端子
Ｄ１〜Ｄ４ ダイオード
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変減衰器及び移動体通信機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、携帯電話器等の移動体通信機器では、高周波信号を可変減衰させるために、異なった減衰量を有する複数の減衰器を切換器により切り換える可変減衰器が使用される。
【０００３】
図９は、マイクロ波帯において使用される従来の可変減衰器である。可変減衰器７０は、入力端子７１、出力端子７２、入出力間の導通あるいは遮断を切り換える電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴとする。）７３１〜７３３，７４１〜７４３、及びそれぞれの減衰量がＡ（ｄＢ），Ｂ（ｄＢ），Ｃ（ｄＢ）であるＴ型抵抗減衰器７５１〜７５３を含む。そして、その構成は、入力側の切換器であるＦＥＴ７３１〜７３３のドレイン電極ＤがそれぞれコンデンサＣ７１を介して入力端子７１に接続され、出力側の切換器であるＦＥＴ７４１〜７４３のドレイン電極ＤがそれぞれコンデンサＣ７２を介して出力端子７２に接続される。また、ＦＥＴ７３１〜７３３のソース電極ＳがコンデンサＣ７３〜Ｃ７５３を介してＴ型抵抗減衰器７５１〜７５３の抵抗Ｒ７１〜Ｒ７３の一端に、ＦＥＴ７４１〜７４３のソース電極ＳがコンデンサＣ７６〜Ｃ７８を介してＴ型抵抗減衰器７５１〜７５３の抵抗Ｒ７４〜Ｒ７６の一端に接続される。さらに、Ｔ型抵抗減衰器７５１〜７５３のＲ７１〜Ｒ７３の他端とＲ７４〜Ｒ７６の他端とがそれぞれ接続され、それらの接続点が抵抗Ｒ７７〜Ｒ７９を介して接地される。さらに、ＦＥＴ７３１〜７３３，７４１〜７４３のゲート電極ＧがコンデンサＣ７９〜Ｃ８４を介して接地されるとともに、高周波阻止用のインダクタＬ７１〜Ｌ７６を介して制御端子Ｖｃ７１〜Ｖｃ７６に接続される。
【０００４】
制御端子Ｖｃ７１〜Ｖｃ７６からは、例えば、制御すべきＦＥＴのピンチオフ電圧と同程度の負電圧あるいは０Ｖ電圧を選択的に印加する。すなわち、第１経路に含まれる制御端子Ｖｃ７１，Ｖｃ７４に０Ｖ、第２及び第３経路に含まれるを制御端子Ｖｃ７２，Ｖｃ７５，Ｖｃ７３，Ｖｃ７６にそれぞれ制御すべきＦＥＴ７３２，７４２，７３３，７４３のピンチオフ電圧と同程度の負電圧を印加すると、ＦＥＴ７４１，７５１のドレイン−ソース間のチャネル抵抗は、Ｔ型抵抗減衰器７５１の特性インピーダンスよりも十分に小さくなる。一方、ＦＥＴ７３２，７４２，７３３，７４３のドレイン−ソース間のチャネル抵抗は、チャネル内に空乏層が拡がるため、極めて大きくなる。その結果、入力端子７１から入力するマイクロ波は、Ｔ型抵抗減衰器７５１を含む第１経路のみを通過し、Ｔ型抵抗減衰器７５２，７５３を含む第２及び第３経路は遮断状態となる。したがって、入力端子７１と出力端子７２との間の減衰量はＡ（ｄＢ）となる。
【０００５】
この入力端子７１と出力端子７２との間の減衰量をＢ（ｄＢ）に切り換える場合には、第２経路に含まれる制御端子Ｖｃ７２，Ｖｃ７５に０Ｖ、第１及び第３経路に含まれる制御端子Ｖｃ７１，Ｖｃ７４，Ｖｃ７３，Ｖｃ７６にそれぞれ制御すべきＦＥＴ７３１，７４１，７３３，７４３のピンチオフ電圧と同程度の負電圧を印加してＴ型抵抗減衰器７５２を含む第２経路のみを通過状態にする。減衰量をＣ（ｄＢ）に切り換える場合にも同様の操作によって実現できる。以上の動作により、複数の減衰量を不連続的に可変制御することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来の可変減衰器においては、異なった減衰量を有する複数の減衰器を切換器により切り換える構成のため、減衰量を連続的に可変制御することができないという問題があった。
【０００７】
また、各経路に含まれる切換器を構成するＦＥＴが、可変する減衰量の数の倍数だけ必要となるため、部品点数が多くなり、切換器の構成、さらには可変減衰器そのものの構成が複雑となり、可変減衰器が大型化するとともに、その製造コストが増大するという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、連続的に減衰量を可変制御することができる小型の可変減衰器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
電磁結合した第１及び第２線路からなるコムラインと、該コムラインをなす前記第１及び第２線路に接続される複数のダイオードと、前記第１及び第２線路に接続される制御端子とを備え、前記第１及び第２線路の端部を除くいずれかの箇所とグランドとの間に、アノードが前記第１及び第２線路側となるように前記ダイオードが接続されているとともに、前記制御端子から前記複数のダイオードのアノードに正の電圧が印加されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第１線路の一端が第１端子、前記第２線路の一端が第２端子に接続され、前記第１及び第２線路の他端が開放になることを特徴とする。
【００１１】
また、前記第１線路の一端が第１端子、前記第２線路の他端が第２端子に接続され、前記第１線路の他端及び第２線路の一端が開放になることを特徴とする。
【００１２】
また、前記コムラインを複数個用い、該複数のコムラインのうち、隣同士となるコムラインの第１線路の第１端子と第２線路の第２端子とを接続することにより、前記複数のコムラインを縦列接続したことを特徴とする。
【００１３】
また、セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック基板を備え、該セラミック基板に前記コムラインをなすストリップ電極を内蔵し、前記セラミック基板に前記ダイオードを搭載することを特徴とする。
【００１４】
本発明の移動体通信機器は、上述の可変減衰器を用いたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の可変減衰器によれば、コムラインをなす第１及び第２線路の端部を除く箇所とグランドとの間にダイオードが接続されるため、それらのダイオードに印加する印加電圧を可変制御することで、それらのダイオードの抵抗を可変制御することができ、その結果、コムラインを構成する第１及び第２線路の損失を可変制御することができる。
【００１６】
本発明の移動体通信機器によれば、小型の可変減衰器を用いるため、受信系の受信バランスを保ちながら、小型の移動体通信機器を実現することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明に係る可変減衰器の第１の実施例の構成を示す図である。可変減衰器１０は、結合度Ｍで電磁結合した第１及び第２線路１１，１２からなるコムライン１３と、コムライン１３をなす第１及び第２線路１１，１２に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを備える。
【００１８】
コムライン１３をなす第１線路１１の一端は、コンデンサＣ１を介して第１端子１３１である入力端子Ｐｉに接続され、第２線路１２の一端は、コンデンサＣ２を介して第２端子１３２である出力端子Ｐｏに接続される。すなわち、コムライン１３の第１端子１３１と第２端子１３２とがコムライン１３の第１及び第２線路１１，１２を挟んで対称型になっている。また、コムライン１３をなす第１及び第２線路１１，１２の他端は、それぞれ開放になっている。
【００１９】
さらに、コムライン１３をなす第１線路１１の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第１線路１１側になるようにダイオードＤ１が接続され、第１線路１１のほぼ中央部は、抵抗Ｒ１、インダクタＬ１及びコンデンサＣ３を介して接地されるとともに、インダクタＬ１とコンデンサＣ３との間に制御端子Ｖｃ１が設けられる。
【００２０】
また、コムライン１３をなす第２線路１２の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第２線路１２側になるようにダイオードＤ２が接続され、第２線路１２のほぼ中央部は、抵抗Ｒ２、インダクタＬ２及びコンデンサＣ４を介して接地されるとともに、インダクタＬ２とコンデンサＣ４との間に制御端子Ｖｃ２が設けられる。
【００２１】
上述の回路構成を備えた可変減衰器１０の動作を説明する。ダイオードＤ１，Ｄ２に制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２から印加電圧として正の電圧を印加することにより、ダイオードＤ１，Ｄ２の抵抗は小さくなり、コムライン１３を構成する第１及び第２線路１１，１２の結合度が小さくなる。その結果、コムライン１３の入力端子Ｐｉから第１及び第２線路１１，１２を経由して出力端子Ｐｏに送られる高周波信号の量が少なくなり、可変減衰器１０の減衰量は大きくなる。
【００２２】
すなわち、制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２からダイオードＤ１，Ｄ２に印加する印加電圧としての正の電圧を０Ｖから徐々に大きくしていくと、ダイオードＤ１，Ｄ２の抵抗が徐々に小さくなる。その結果、コムライン１３の入力端子Ｐｉから第１及び第２線路１１，１２を経由して出力端子Ｐｏに送られる高周波信号の量が徐々に少なくなり、可変減衰器１０の減衰量は徐々に大きくなる。
【００２３】
したがって、制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２から印加する印加電圧を可変制御することにより、ダイオードＤ１，Ｄ２の抵抗を可変制御でき、コムライン１３を構成する第１及び第２線路１１，１２の結合度を可変制御できる。その結果、コムライン１３の入力端子Ｐｉから第１及び第２線路１１，１２を経由して出力端子Ｐｏへ送られる高周波信号の量を可変制御できるため、可変減衰器１０の減衰量を可変制御することが可能となる。
【００２４】
図２は、図１の回路を備えた可変減衰器の分解斜視図である。可変減衰器１０は、酸化バリウム、酸化アルミニウム、シリカを主成分としたセラミックからなるシート層１４ａ〜１４ｅを積層し、１０００℃以下の焼成温度で焼成したセラミック基板１４を備える。
【００２５】
セラミック基板１４の表面には、ダイオードＤ１，Ｄ２、コンデンサＣ１〜Ｃ４、抵抗Ｒ１，Ｒ２及びインダクタＬ１，Ｌ２が搭載される。また、セラミック基板１４の側面には、入力端子Ｐｉ、出力端子Ｐｏ、制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２及びグランド端子になる外部端子Ｔａ〜Ｔｆがスクリーン印刷などで形成される。
【００２６】
そして、セラミック基板１４を構成するシート層１４ａ〜１４ｅのうち、シート層１４ｃ，１４ｄには、コムライン１３の第１及び第２線路１１，１２を構成する銅からなるストリップ電極Ｓ１，Ｓ２が、シート層１４ｂ，１４ｅには、銅からなるグランド電極Ｇ１，Ｇ２が、シート層１４ａには、ダイオードＤ１，Ｄ２、コンデンサＣ１〜Ｃ４、抵抗Ｒ１，Ｒ２及びインダクタＬ１，Ｌ２を搭載するための銅からなるランドＬａがスクリーン印刷などでそれぞれ形成される。
【００２７】
また、セラミック基板１４を構成するシート層１４ａ〜１４ｅのうち、シート層１４ａ〜１４ｄには、ストリップ電極Ｓ１，Ｓ２、グランド電極Ｇ１，Ｇ２及びランドＬａをそれぞれ接続するためのビアホール電極ＶＨがそれぞれ形成される。
【００２８】
図３は、図１の可変減衰器の減衰量及び反射損失の変化を示す図である。この場合には、制御端子Ｖｃ１〜Ｖｃ４からダイオードＤ１〜Ｄ４に印加する印加電圧を５〜０（Ｖ）の範囲で変化させ、ダイオードＤ１〜Ｄ４の抵抗値を変化させている。
【００２９】
なお、図３の横軸は、これらのダイオードＤ１〜Ｄ４に印加する印加電圧を示している。また、反射損失は、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）が１．５以下のときを示している。
【００３０】
以上のことから、図３からも明らかなように、制御端子Ｖｃ１〜Ｖｃ４からダイオードＤ１〜Ｄ４に印加する印加電圧を５〜０（Ｖ）の範囲で制御して、ダイオードＤ１〜Ｄ４の抵抗値を制御することにより、可変減衰器１０の減衰量を−１１．６〜−０．５（ｄＢ）の範囲で制御できるとともに、ＶＳＷＲが１．５以下のときの反射損失を−１３（ｄＢ）以下にできることが解る。
【００３１】
図４は、本発明に係る可変減衰器の第２の実施例の構成を示す図である。可変減衰器２０は、結合度Ｍで電磁結合した第１及び第２線路２１，２２からなるコムライン２３と、コムライン２３をなす第１及び第２線路２１，２２に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを備える。
【００３２】
コムライン２３をなす第１線路２１の一端は、コンデンサＣ１を介して第１端子２３１である入力端子Ｐｉに接続され、第２線路２２の他端は、コンデンサＣ２を介して第２端子２３２である出力端子Ｐｏに接続される。すなわち、コムライン２３の第１端子２３１と第２端子２３２とがコムライン２３の第１及び第２線路２１，２２を挟んで反転対称型になっている。
【００３３】
また、コムライン２３をなす第１及び第２線路２１，２２の他端は、それぞれ開放になっている。さらに、コムライン２３をなす第１線路２１の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第１線路２１側になるようにダイオードＤ１が接続され、第１線路２１のほぼ中央部は、抵抗Ｒ１、インダクタＬ１及びコンデンサＣ３を介して接地されるとともに、インダクタＬ１とコンデンサＣ３との間に制御端子Ｖｃ１が設けられる。
【００３４】
また、コムライン２３をなす第２線路２２の中央部からやや一端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第２線路２２側になるようにダイオードＤ２が接続され、第２線路２２のほぼ中央部は、抵抗Ｒ２、インダクタＬ２及びコンデンサＣ４を介して接地されるとともに、インダクタＬ２とコンデンサＣ４との間に制御端子Ｖｃ２が設けられる。
【００３５】
上述の回路構成を備えた可変減衰器２０の動作を説明する。ダイオードＤ１，Ｄ２に制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２から印加電圧として正の電圧を印加することにより、ダイオードＤ１，Ｄ２の抵抗は小さくなり、コムライン２３を構成する第１及び第２線路２１，２２の結合度が小さくなる。その結果、コムライン２３の入力端子Ｐｉから第１及び第２線路２１，２２を経由して出力端子Ｐｏに送られる高周波信号の量が少なくなり、可変減衰器２０の減衰量は大きくなる。
【００３６】
すなわち、制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２からダイオードＤ１，Ｄ２に印加する印加電圧としての正の電圧を０Ｖから徐々に大きくしていくと、ダイオードＤ１，Ｄ２の抵抗が徐々に小さくなる。その結果、コムライン２３の入力端子Ｐｉから第１及び第２線路２１，２２を経由して出力端子Ｐｏに送られる高周波信号の量が徐々に少なくなり、可変減衰器２０の減衰量は徐々に大きくなる。
【００３７】
したがって、制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２から印加する印加電圧を可変制御することにより、ダイオードＤ１，Ｄ２の抵抗を可変制御でき、コムライン２３を構成する第１及び第２線路２１，２２の結合度を可変制御できる。その結果、コムライン２３の入力端子Ｐｉから第１及び第２線路２１，２２を経由して出力端子Ｐｏへ送られる高周波信号の量を可変制御できるため、可変減衰器２０の減衰量を可変制御することが可能となる。
【００３８】
図５は、図４の可変減衰器の減衰量及び反射損失の変化を示す図である。この場合には、制御端子Ｖｃ１〜Ｖｃ４からダイオードＤ１〜Ｄ４に印加する印加電圧を３．２〜０（Ｖ）の範囲で変化させ、ダイオードＤ１〜Ｄ４の抵抗値を変化させている。
【００３９】
なお、図５の横軸は、これらのダイオードＤ１〜Ｄ４に印加する印加電圧を示している。また、反射損失は、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）が１．５以下のときを示している。
【００４０】
以上のことから、図５からも明らかなように、制御端子Ｖｃ１〜Ｖｃ４からダイオードＤ１〜Ｄ４に印加する印加電圧を３．２〜０（Ｖ）の範囲で制御して、ダイオードＤ１〜Ｄ４の抵抗値を制御することにより、可変減衰器２０の減衰量を−１５．１〜−０．５（ｄＢ）の範囲で制御できるとともに、ＶＳＷＲが１．５以下のときの反射損失を−１３（ｄＢ）以下にできることが解る。
【００４１】
上述の第１及び第２の実施例の可変減衰器によれば、コムラインをなす第１及び第２線路の端部を除く箇所とグランドとの間にダイオードが接続されるため、それらのダイオードに印加する印加電圧を可変制御することで、それらのダイオードの抵抗を可変制御することができ、その結果、コムラインを構成する第１及び第２線路の損失を可変制御することができる。したがって、コムラインの入力端子から出力端子へ送られる高周波信号の量を可変制御できるため、可変減衰器の減衰量を可変制御することが可能となるとともに、ＶＳＷＲが１．５以下のときの反射損失を−１３（ｄＢ）以下にすることができる。
【００４２】
また、コムラインをなす第１及び第２線路の端部を除く箇所とグランドとの間にダイオードが接続されるため、ダイオードの接続位置を第１及び第２線路上で制御することによっても、第１及び第２線路の損失を可変制御することができる。したがって、コムラインの入力端子から出力端子へ送られる高周波信号の量を可変制御できるため、可変減衰器の減衰量を可変制御することが可能となるとともに、ＶＳＷＲが１．５以下のときの反射損失を−１３（ｄＢ）以下にすることができる。
【００４３】
さらに、可変減衰器が、コムラインとダイオードとで構成されるため、可変減衰器の構成が簡単となり、その結果、可変減衰器が小型化できるとももに、その製造コストを減少することができる。
【００４４】
また、セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック基板を備え、そのセラミック基板にコムラインをなす銅からなるストリップ電極を内蔵しているため、セラミック基板による波長短縮効果、及び銅による損失の低減により１ＧＨｚ以上の高周波帯域への対応が可能となる。
【００４５】
さらに、第１の実施例の可変減衰器によれば、コムラインの第１端子と第２端子とがコムラインの第１及び第２線路を挟んで対称型になっているため、コムラインとダイオードとの配線が容易になり、コムラインの製造工程を簡略化及び低コスト化することとができる。
【００４６】
また、第２の実施例の可変減衰器によれば、コムラインの第１端子と第２端子とがコムラインの第１及び第２線路を挟んで反転対称型になっているため、対称型である第１の実施例と比較して、低い印加電圧で同等の減衰量を可変制御できる、すなわち効率良く減衰量を可変制御できるため、可変減衰器の低消費電圧化が実現できる。
【００４７】
図６は、本発明に係る可変減衰器の第３の実施例の回路図である。可変減衰器３０は、第１の実施例の可変減衰器１０（図１）と比較して、２つのコムライン２１，２２が縦列接続される点で異なる。
【００４８】
すなわち、隣同士となるコムライン３１の第２線路３４の一端にコンデンサＣ２を介して接続される第２端子３１２と、コムライン３２の第１線路３５の一端にコンデンサＣ５を介して接続される第１端子３２１とが接続されることにより、コムライン２１，２２は縦列接続されることになる。
【００４９】
そして、コムライン３１の第１線路３３の一端は、コンデンサＣ１を介して第１端子３１１である入力端子Ｐｉに接続される。また、コムライン３２の第２線路３６の一端は、コンデンサＣ６を介して第２端子３２２である出力端子Ｐｏに接続される。さらに、コムライン３１の第１及び第２線路３３，３４の他端、並びにコムライン３２の第１及び第２線路３５，３６の他端は、それぞれ開放になっている。
【００５０】
また、コムライン３１の第１及び第２線路３３，３４の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第１及び第２線路３３，３４側になるようにダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続される。
【００５１】
さらに、コムライン３２の第１及び第２線路３５，３６の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第１及び第２線路３５，３６側になるようにダイオードＤ３，Ｄ４がそれぞれ接続される。
【００５２】
また、コムライン３１の第１及び第２線路３３，３４のほぼ中央部は、それぞれ抵抗Ｒ１，Ｒ２、インダクタＬ１，Ｌ２及びコンデンサＣ３，Ｃ４を介して接地されるとともに、インダクタＬ１，Ｌ２とコンデンサＣ３，Ｃ４との間には、それぞれ制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２が設けられる。
【００５３】
さらに、コムライン３２の第１及び第２線路３５，３６のほぼ中央部は、抵抗Ｒ３，Ｒ４、インダクタＬ３，Ｌ４及びコンデンサＣ７，Ｃ８を介して接地されるとともに、インダクタＬ３，Ｌ４とコンデンサＣ７，Ｃ８との間に制御端子Ｖｃ３，Ｖｃ４が設けられる。
【００５４】
図７は、本発明に係る可変減衰器の第４の実施例の回路図である。可変減衰器４０は、第２の実施例の可変減衰器２０（図４）と比較して、２つのコムライン４１，４２が縦列接続される点で異なる。
【００５５】
すなわち、隣同士となるコムライン４１の第２線路４４の他端にコンデンサＣ２を介して接続される第２端子４１２と、コムライン４２の第１線路４５の一端にコンデンサＣ５を介して接続される第１端子４２１とが接続されることにより、コムライン４１，４２は縦列接続されることになる。
【００５６】
そして、コムライン４１の第１線路４３の一端は、コンデンサＣ１を介して第１端子４１１である入力端子Ｐｉに接続される。また、コムライン４２の第２線路４６の他端は、コンデンサＣ６を介して第２端子４２２である出力端子Ｐｏに接続される。さらに、コムライン４１の第１線路４３の他端及び第２線路４４の一端、並びにコムライン４２の第１線路４５の他端及び第２線路４６の一端は、それぞれ開放になっている。
【００５７】
また、コムライン４１の第１線路４３の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間、及び第２線路４４の中央部からやや一端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第１及び第２線路４３，４４側になるようにダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続される。
【００５８】
さらに、コムライン４２の第１線路４５の中央部からやや一端側の箇所とグランドとの間、及び第２線路４６の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に、アノードが第１及び第２線路４５，４６側になるようにダイオードＤ３，Ｄ４がそれぞれ接続される。
【００５９】
また、コムライン４１の第１及び第２線路４３，４４のほぼ中央部は、それぞれ抵抗Ｒ１，Ｒ２、インダクタＬ１，Ｌ２及びコンデンサＣ３，Ｃ４を介して接地されるとともに、インダクタＬ１，Ｌ２とコンデンサＣ３，Ｃ４との間には、それぞれ制御端子Ｖｃ１，Ｖｃ２が設けられる。
【００６０】
さらに、コムライン４２の第１及び第２線路４５，４６のほぼ中央部は、それぞれ抵抗Ｒ３，Ｒ４、インダクタＬ３，Ｌ４及びコンデンサＣ７，Ｃ８を介して接地されるとともに、インダクタＬ３，Ｌ４とコンデンサＣ７，Ｃ８との間には、それぞれ制御端子Ｖｃ３，Ｖｃ４が設けられる。
【００６１】
上述の第３及び第４の実施例の可変減衰器によれば、複数のコムラインを縦列接続するため、減衰量が可変制御できる範囲を大きくすることができる。したがって、この可変減衰器を搭載する移動体通信機器の部品点数を減らすことができ、その結果、移動体通信機器の小型化が可能となる。
【００６２】
図８は、移動体通信機器の１つであるＰＣＳ（Personal Cellular System）用携帯電話器のブロック図である。この携帯電話器５０は、受信専用アンテナ５１、アンテナ５１に対応する第１受信系５２、送受信用アンテナ５３、アンテナ５３に接続されるデュプレクサ５４、及びアンテナ５３に対応する送信系５５、第２受信系５６を備える。
【００６３】
第１及び第２受信系５２，５６には、低雑音増幅器ＬＮＡ１，ＬＮＡ２、帯域通過フィルタＢＰＦ１，ＢＰＦ２、減衰器Ａｔｔ１，Ａｔｔ２及びミキサＭＩＸ１，ＭＩＸ２が含まれ、送信系５５には、高出力増幅器ＰＡ、帯域通過フィルタＢＰＦ３及びミキサＭＩＸ３が含まれる。この際、減衰器Ａｔｔ１，Ａｔｔ２は受信バランスを一定にするために用いられている。
【００６４】
そして、この構成において、第１及び第２受信系５２，５６に含まれる減衰器Ａｔｔ１，Ａｔｔ２に、図１、図４、図６及び図７に示した小型の可変減衰器１０，２０，３０，４０を用いれば、受信系の受信バランスを一定に保ちながら、小型の携帯電話器を実現することができる。
【００６５】
なお、上述の第１乃至第４の実施例では、ダイオードに印加電圧を印加するための制御端子がインダクタを介してコムラインを構成する第１及び第２線路に設けられる場合について説明したが、インダクタを介さずコムラインを構成する第１及び第２線路に設けられていてもよい。
【００６６】
また、ダイオードが、コムラインをなす第１及び第２線路の中央部からやや他端側の箇所とグランドとの間に接続される場合について説明したが、ダイオードは第１及び第２線路の端部を除くいずれの箇所とグランドとの間に接続されていてもよい。
【００６７】
さらに、ダイオードに印加電圧を印加するための制御端子が、コムラインを構成する第１及び第２線路のほぼ中央部に設けられる場合について説明したが、制御端子は第１及び第２線路のいずれの箇所に設けられていてもよい。
【００６８】
また、上述の第３及び第４の実施例では、２つのコムラインを縦列接続する場合について説明したが、３つ以上のコムラインを縦列接続してもよい。この場合には、コムラインの数が増加するにともない、減衰量が可変制御できる範囲を大きくすることができる。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１の可変減衰器によれば、コムラインをなす第１及び第２線路の端部を除く箇所とグランドとの間にダイオードが接続されるため、それらのダイオードに印加する印加電圧を可変制御することで、それらのダイオードの抵抗を可変制御することができ、その結果、コムラインを構成する第１及び第２線路の損失を可変制御することができる。したがって、コムラインの入力端子から出力端子へ送られる高周波信号の量を可変制御できるため、可変減衰器の減衰量を可変制御することが可能となるとともに、ＶＳＷＲが１．５以下のときの反射損失を−１３（ｄＢ）以下にすることができる。
【００７０】
また、コムラインをなす第１及び第２線路の端部を除く箇所とグランドとの間にダイオードが接続されるため、ダイオードの接続位置を第１及び第２線路上で制御することによっても、第１及び第２線路の損失を可変制御することができる。したがって、コムラインの入力端子から出力端子へ送られる高周波信号の量を可変制御できるため、可変減衰器の減衰量を可変制御することが可能となるとともに、ＶＳＷＲが１．５以下のときの反射損失を−１３（ｄＢ）以下にすることができる。
【００７１】
さらに、可変減衰器が、コムラインとダイオードとで構成されるため、可変減衰器の構成が簡単となり、その結果、可変減衰器が小型化できるとももに、その製造コストを減少することができる。
【００７２】
請求項２の可変減衰器によれば、コムラインの第１端子と第２端子とがコムラインの第１及び第２線路を挟んで対称型になっているため、コムラインとダイオードとの配線が容易になり、コムラインの製造工程を簡略化及び低コスト化することとができる。
【００７３】
請求項３の可変減衰器によれば、コムラインの第１端子と第２端子とがコムラインの第１及び第２線路を挟んで反転対称型になっているため、低い印加電圧で減衰量を可変制御できる。すなわち、効率良く減衰量を可変制御できるため、可変減衰器の低消費電圧化が実現できる。
【００７４】
請求項４の可変減衰器によれば、複数のコムラインを縦列接続するため、減衰量が可変制御できる範囲を大きくすることができる。したがって、この可変減衰器を搭載する移動体通信機器の部品点数を減らすことができ、その結果、移動体通信機器の小型化が可能となる。
【００７５】
請求項５の可変減衰器によれば、セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック基板を備え、そのセラミック基板にコムラインをなす銅からなるストリップ電極を内蔵している、セラミック基板による波長短縮効果、及び銅による損失の低減により１ＧＨｚ以上の高周波帯域への対応が可能となる。
【００７６】
請求項６の移動体通信機器によれば、小型の可変減衰器を用いるため、受信系の受信バランスを保ちながら、小型の移動体通信機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の可変減衰器に係る第１の実施例の回路図である。
【図２】図１の可変減衰器の分解斜視図である。
【図３】図１の可変減衰器の減衰量及び反射損失を示す図である。
【図４】本発明の可変減衰器に係る第２の実施例の回路図である。
【図５】図４の可変減衰器の減衰量及び反射損失を示す図である。
【図６】本発明の可変減衰器に係る第３の実施例の回路図である。
【図７】本発明の可変減衰器に係る第４の実施例の回路図である。
【図８】移動体通信機器の１つである携帯電話器のブロック図である。
【図９】従来の可変減衰器を示す回路図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０ 可変減衰器
１１，２１，３３，３５，４３，４５ 第１線路
１２，２２，３４，３６，４４，４６ 第２線路
１３，２３，３１，３２，４１，４２ コムライン
１３１，２３１，３１１，３２１，４１１，４２１ 第１端子
１３２，２３２，３１２，３２２，４１２，４２２ 第２端子
Ｄ１〜Ｄ４ ダイオード
Claims (6)
- 電磁結合した第１及び第２線路からなるコムラインと、該コムラインをなす前記第１及び第２線路に接続される複数のダイオードと、前記第１及び第２線路に接続される制御端子とを備え、
前記第１及び第２線路の端部を除くいずれかの箇所とグランドとの間に、アノードが前記第１及び第２線路側となるように前記ダイオードが接続されているとともに、
前記制御端子から前記複数のダイオードのアノードに正の電圧が印加されることを特徴とする可変減衰器。 - 前記第１線路の一端が第１端子、前記第２線路の一端が第２端子に接続され、前記第１及び第２線路の他端が開放になることを特徴とする請求項１に記載の可変減衰器。
- 前記第１線路の一端が第１端子、前記第２線路の他端が第２端子に接続され、前記第１線路の他端及び第２線路の一端が開放になることを特徴とする請求項１に記載の可変減衰器。
- 前記コムラインを複数個用い、該複数のコムラインのうち、隣同士となるコムラインの第１線路の第１端子と第２線路の第２端子とを接続することにより、前記複数のコムラインを縦列接続したことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の可変減衰器。
- セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック基板を備え、該セラミック基板に前記コムラインをなすストリップ電極を内蔵し、前記セラミック基板に前記ダイオードを搭載す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可変減衰器。
- 請求項１乃至請求項５に記載の可変減衰器を用いたことを特徴とする移動体通信機器。
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