JP4641491B2 - High frequency switch circuit - Google Patents

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Description

本発明は、スイッチング素子としてＰＩＮダイオードを利用した高周波スイッチ回路に関し、特に、シリーズ／シャント接続されたＰＩＮダイオードを含む共振回路を有する高周波スイッチ回路に関する。   The present invention relates to a high-frequency switch circuit using a PIN diode as a switching element, and more particularly to a high-frequency switch circuit having a resonance circuit including a series / shunt-connected PIN diode.

近年、高周波数帯を扱う通信機器においては、ＰＩＮダイオードを利用した高周波スイッチ回路が多用されている。特に、この種の高周波スイッチ回路をマルチバンド対応に拡張した例が下記特許文献１で提案されている。   In recent years, high-frequency switch circuits using PIN diodes are frequently used in communication devices that handle high frequency bands. In particular, an example in which this type of high-frequency switch circuit is expanded to support multiband is proposed in Patent Document 1 below.

図６は、この提案されている高周波スイッチ回路を示す回路図である。図７は、図６の高周波スイッチ回路の周波特性を示すグラフである。図８は、図６の高周波スイッチ回路を利用した送受信システムを例示するブロック図である。   FIG. 6 is a circuit diagram showing the proposed high-frequency switch circuit. FIG. 7 is a graph showing the frequency characteristics of the high-frequency switch circuit of FIG. FIG. 8 is a block diagram illustrating a transmission / reception system using the high-frequency switch circuit of FIG.

図６に示す高周波スイッチ回路は、シリーズ／シリーズ接続されたＰＩＮダイオードを含む一対の共振回路から基本構成される。なお、シリーズ接続とは、伝送路に直列にＰＩＮダイオードを挿入することを意味し、一方、シャント接続とは、伝送路とグランドとの間にＰＩＮダイオードを挿入することを意味する。図６中、左側の共振回路１０は、ＰＩＮダイオードＤに並列接続された、コンデンサＣ１２、インダクタＬ１１、Ｌ１２からなる梯子型回路を有している。また、図６中、右側の共振回路２０も同様に、ＰＩＮダイオードＤに並列接続された、コンデンサＣ１２、インダクタＬ１１、Ｌ１２からなる梯子型回路を有している。また、バイアス電圧＋Ｖａ及び＋Ｖｂが、左右のＰＩＮダイオードＤをオンオフさせるために印加される。なお、Ｃｂ、Ｃ１、Ｃ２は、直流阻止用コンデンサである。   The high-frequency switch circuit shown in FIG. 6 basically includes a pair of resonance circuits including PIN diodes connected in series / series. The series connection means that a PIN diode is inserted in series in the transmission line, while the shunt connection means that a PIN diode is inserted between the transmission line and the ground. In FIG. 6, the resonance circuit 10 on the left side has a ladder circuit composed of a capacitor C12 and inductors L11 and L12 connected in parallel to the PIN diode D. In addition, in FIG. 6, the resonance circuit 20 on the right side also has a ladder circuit composed of a capacitor C12 and inductors L11 and L12 connected in parallel to the PIN diode D. Bias voltages + Va and + Vb are applied to turn on and off the left and right PIN diodes D. Cb, C1, and C2 are DC blocking capacitors.

このような構成において、共振回路１０を例にとると、ＰＩＮダイオードＤに所定のバイアス電圧＋Ｖａが印加されているときには、ＰＩＮダイオードＤはオン状態になり、図７の太線で示すような周波数特性を呈する。これに対して、同ＰＩＮダイオードＤにバイアス電圧＋Ｖａが印加されていないときには、ＰＩＮダイオードＤはオフ状態になり、図７の細線で示すような周波数特性を呈する。すなわち、特定の周波数帯ｆ１及びｆ２において、オフ状態のＰＩＮダイオードＤに起因する寄生キャパシタンスと、インダクタＬ１１、Ｌ１２とがそれぞれ共振することにより、周波数帯ｆ１、ｆ２における、アイソレーション（オン状態での出力とオフ状態での出力の比）が確保される。なお、右側の共振回路２０も同様の周波数特性を呈する。   In such a configuration, taking the resonant circuit 10 as an example, when a predetermined bias voltage + Va is applied to the PIN diode D, the PIN diode D is turned on, and the frequency characteristics as indicated by the bold line in FIG. Presents. On the other hand, when the bias voltage + Va is not applied to the PIN diode D, the PIN diode D is turned off and exhibits frequency characteristics as shown by a thin line in FIG. That is, in the specific frequency bands f1 and f2, the parasitic capacitance caused by the OFF-state PIN diode D and the inductors L11 and L12 resonate, so that the isolation in the frequency bands f1 and f2 (in the on-state) The ratio between the output and the output in the off state is ensured. The right resonance circuit 20 also exhibits the same frequency characteristic.

したがって、バイアス電圧＋Ｖａ及び＋Ｖｂを制御して、左右のＰＩＮダイオードＤをオンオフすることによって、端子Ｐ１と、端子Ｐ２又はＰ３とのスイッチングが可能になる。   Accordingly, by switching the left and right PIN diodes D by controlling the bias voltages + Va and + Vb, switching between the terminal P1 and the terminal P2 or P3 becomes possible.

このような構造のマルチバンド対応型の高周波スイッチを、図８に示すような送受信システムに利用した場合、図６の端子Ｐ１、Ｐ２及びＰ３はそれぞれ、アンテナＡＮＴ、送信機３及び受信機２に接続される。送信機３及び受信機２は制御部５から送受信に関する指令を受ける。制御部５は、マイクロコンピュータを含み、上記周波数帯ｆ１又はｆ２のいずれを使用するかを指定する周波数指定信号や送信／受信モードを示すモード指定信号等を出力する。   When the multiband-compatible high-frequency switch having such a structure is used in a transmission / reception system as shown in FIG. 8, terminals P1, P2, and P3 in FIG. Connected. The transmitter 3 and the receiver 2 receive instructions regarding transmission / reception from the control unit 5. The control unit 5 includes a microcomputer, and outputs a frequency designation signal that designates which of the frequency bands f1 or f2 is used, a mode designation signal that indicates a transmission / reception mode, and the like.

制御部５から出力される送信／受信モード信号はＤ／Ａ変換器４に与えられ、そうすると、Ｄ／Ａ変換器４は、図６におけるバイアス電圧＋Ｖａ及び＋Ｖｂをそれぞれ調整することによって、ＳＰＤＴスイッチ１を切替制御して送信モード又は受信モードに切り替える。また、制御部５から出力される周波数指定信号で示される周波数ｆ１又はｆ２によって、送信機３及び受信機２はそれぞれ送受信動作を行う。なお、アンテナＡＮＴは、想定される全ての周波数帯対応な周知の周波数帯対応型が使用される。
特開２００５−１０２１３９号公報 I-Hsiang Lin, Student Member, IEEE, Marc DeVincestis, Member, IEEE, Christophe Caloz, Member, IEEE, and Tatsuo Itoh, Fellow, IEEE, Arbitrary Dual-Band Components Using Composite Right/Left-Handed Transmission Lines, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL.52, NO.4, APRIL 2004, p.1142-p.1149 The transmission / reception mode signal output from the control unit 5 is supplied to the D / A converter 4, and the D / A converter 4 adjusts the bias voltages + Va and + Vb in FIG. 1 is switched and switched to the transmission mode or the reception mode. Further, the transmitter 3 and the receiver 2 perform transmission / reception operations according to the frequency f1 or f2 indicated by the frequency designation signal output from the control unit 5, respectively. As the antenna ANT, a known frequency band compatible type corresponding to all assumed frequency bands is used.
JP 2005-102139 A I-Hsiang Lin, Student Member, IEEE, Marc DeVincestis, Member, IEEE, Christophe Caloz, Member, IEEE, and Tatsuo Itoh, Fellow, IEEE, Arbitrary Dual-Band Components Using Composite Right / Left-Handed Transmission Lines, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL.52, NO.4, APRIL 2004, p.1142-p.1149

ところが、上述のようなシリーズ／シリーズ接続された共振回路から構成される高周波スイッチでは、２つのＰＩＮダイオードＤに対してそれぞれ別個にバイアス電圧を印加する必要があるため、２つのバイアス電圧印加回路が必要となり、構成が複雑化するという問題があった。   However, in the high-frequency switch composed of the series / series-connected resonance circuits as described above, it is necessary to separately apply bias voltages to the two PIN diodes D. There is a problem that the configuration becomes complicated.

よって本発明は、上述した現状に鑑み、バイアス電圧印加回路の構成を簡易にしつつ、２つの周波数帯において良好なアイソレーションが確保可能になる高周波スイッチ回路を提供することを課題としている。   Therefore, in view of the above-described present situation, the present invention has an object to provide a high-frequency switch circuit that can ensure good isolation in two frequency bands while simplifying the configuration of the bias voltage application circuit.

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の高周波スイッチ回路は、第１端子と第２端子との間の伝送路にシリーズ接続された所定のバイアス電圧に応答してオン又はオフ状態になる第１ＰＩＮダイオードを含み、オフ状態にある前記第１ＰＩＮダイオードの寄生キャパシタンスと共振して該オフ状態における２つの周波数帯の信号の前記第２端子から前記第１端子への通過を阻止する第１共振回路と、前記第１端子と第３端子との間の伝送路にシャント接続された前記バイアス電圧に応答してオン又はオフ状態になる第２ＰＩＮダイオードを含み、オフ状態にある前記第２ＰＩＮダイオードの寄生キャパシタンスと共振して該オフ状態における前記２つの周波数帯の信号の前記第１端子から前記第３端子への通過を阻止する第２共振回路と、前記第１端子と前記第２共振回路との間の伝送路に直列接続された前記２つの周波数帯の信号のそれぞれの１／４波長線路として機能しうる２波長対応型１／４波長線路と、を有することを特徴とする。   The high frequency switch circuit according to claim 1, which has been made to solve the above-described problem, is turned on or off in response to a predetermined bias voltage connected in series to a transmission line between the first terminal and the second terminal. A first PIN diode comprising: a first PIN diode configured to resonate with a parasitic capacitance of the first PIN diode in the off state and to prevent signals in two frequency bands in the off state from passing from the second terminal to the first terminal; A resonance circuit; and a second PIN diode that is turned on or off in response to the bias voltage shunt-connected to a transmission line between the first terminal and the third terminal, and is in the off state. A second resonance that resonates with a parasitic capacitance of the first frequency band and blocks signals in the two frequency bands in the off state from passing through the first terminal to the third terminal. A two-wavelength-compatible 1/4 that can function as a quarter-wave line for each of the signals in the two frequency bands that are connected in series to a transmission line between the first path and the second resonance circuit And a wavelength line.

請求項１記載の発明によれば、第１共振回路の第１ＰＩＮダイオードはシリーズ接続されているが、第２共振回路の第２ＰＩＮダイオードは２つの周波数帯にそれぞれ対応可能な１／４波長線路を介してシャント接続されている。このため、１つのバイアス電圧を調整するだけで、第１端子と第２端子との接続、又は、第１端子と第３端子との接続を切り替えることが可能になる。   According to the first aspect of the present invention, the first PIN diodes of the first resonance circuit are connected in series, but the second PIN diodes of the second resonance circuit have quarter wavelength lines that can respectively correspond to two frequency bands. Through the shunt. For this reason, it is possible to switch the connection between the first terminal and the second terminal or the connection between the first terminal and the third terminal only by adjusting one bias voltage.

上記課題を解決するためになされた請求項２記載の高周波スイッチ回路は、請求項１記載の高周波スイッチ回路において、前記２波長対応型１／４波長線路は、右手・左手系複合線路によって構成される、ことを特徴とする。   The high-frequency switch circuit according to claim 2, which has been made to solve the above-described problem, is the high-frequency switch circuit according to claim 1, wherein the two-wavelength compatible quarter-wave line is configured by a right-hand / left-hand composite line. It is characterized by that.

請求項２記載の発明によれば、２波長対応型１／４波長線路は、右手・左手系複合線路によって構成されるので、１より大きい任意の倍数の関係にある２つの周波数帯の信号に対応可能になる。   According to the second aspect of the present invention, since the two-wavelength-compatible quarter-wavelength line is composed of a right-hand / left-handed composite line, signals in two frequency bands having an arbitrary multiple relationship larger than 1 are used. It becomes possible to respond.

請求項１記載の発明によれば、第１共振回路の第１ＰＩＮダイオードはシリーズ接続されているが、第２共振回路の第２ＰＩＮダイオードは２つの周波数帯にそれぞれ対応可能な１／４波長線路を介してシャント接続されている。このため、１つのバイアス電圧を調整するだけで、第１端子と第２端子との接続、又は、第１端子と第３端子との接続を切り替えることが可能になる。したがって、バイアス電圧印加回路の構成を簡易にしつつ、従来と同様に、２つの周波数帯において良好なアイソレーション特性を有するスイッチング制御を実現できる。   According to the first aspect of the present invention, the first PIN diode of the first resonance circuit is connected in series, but the second PIN diode of the second resonance circuit has a quarter wavelength line that can correspond to each of two frequency bands. Through the shunt. For this reason, it is possible to switch the connection between the first terminal and the second terminal or the connection between the first terminal and the third terminal only by adjusting one bias voltage. Accordingly, it is possible to realize switching control having good isolation characteristics in two frequency bands, as in the prior art, while simplifying the configuration of the bias voltage application circuit.

請求項２記載の発明によれば、２波長対応型１／４波長線路は、右手・左手系複合線路によって構成されるので、簡易な構成でありながら、１より大きい任意の倍数の関係にある２つの周波数帯の信号に対応可能な高周波スイッチ回路を提供できる。   According to the second aspect of the present invention, the two-wavelength-compatible quarter-wavelength line is composed of a right-hand / left-handed composite line, and therefore has a simple structure and an arbitrary multiple relationship greater than 1. A high-frequency switch circuit that can handle signals in two frequency bands can be provided.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る高周波スイッチを示す回路図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a high frequency switch according to an embodiment of the present invention.

図１に示す高周波スイッチは、シリーズ／シャント接続されたＰＩＮダイオードを含む一対の共振回路を有している。シリーズ／シャント接続とは、上述したように、一方のＰＩＮダイオードＤが伝送路（Ｐ１−Ｐ２間）に直列に挿入され、他方のＰＩＮダイオードＤが伝送路とグランドとの間に挿入されていることを示す。第１端子Ｐ１、第２端子Ｐ２及び第３端子Ｐ３はそれぞれ、例えば、図８に示した送受信システムのアンテナＡＮＴ、送信機３及び受信機２に接続される。図１中、左側の共振回路１０は、シリーズ接続された第１ＰＩＮダイオードＤに並列接続された、コンデンサＣ１２、インダクタＬ１１、Ｌ１２からなる梯子型回路を有している。この共振回路１０は、請求項の第１共振回路に対応する。第１ＰＩＮダイオードＤには所定のバイアス電圧＋Ｖａが印加される。   The high-frequency switch shown in FIG. 1 has a pair of resonant circuits including a series / shunt-connected PIN diode. In the series / shunt connection, as described above, one PIN diode D is inserted in series in the transmission line (between P1 and P2), and the other PIN diode D is inserted between the transmission line and the ground. It shows that. The first terminal P1, the second terminal P2, and the third terminal P3 are connected to, for example, the antenna ANT, the transmitter 3, and the receiver 2 of the transmission / reception system shown in FIG. In FIG. 1, the left resonance circuit 10 has a ladder circuit including a capacitor C12 and inductors L11 and L12 connected in parallel to a first PIN diode D connected in series. The resonance circuit 10 corresponds to the first resonance circuit in the claims. A predetermined bias voltage + Va is applied to the first PIN diode D.

また、図１中、右側の共振回路２０は、シャント接続された第２ＰＩＮダイオードＤに並列接続された、コンデンサＣ１２、インダクタＬ１１、Ｌ１２からなる梯子型回路を有している。なお、Ｃｂ、Ｃ１、Ｃ２は、直流阻止用コンデンサである。この共振回路２０は、請求項の第２共振回路に対応する。この共振回路２０と第１端子Ｐ１との間には、２波長対応型λ／４線路３０が挿入されている。   Further, in FIG. 1, the resonance circuit 20 on the right side has a ladder type circuit including a capacitor C12 and inductors L11 and L12 connected in parallel to a second PIN diode D connected in shunt. Cb, C1, and C2 are DC blocking capacitors. The resonance circuit 20 corresponds to the second resonance circuit in the claims. Between the resonance circuit 20 and the first terminal P1, a two-wavelength compatible λ / 4 line 30 is inserted.

２波長対応型λ／４線路３０は、倍数関係にある２つの周波数帯の信号（以下、単に、２つの周波数ともよぶ）ｆ１、ｆ２に対してそれぞれ１／４波長線路として機能しうるものである。すなわち、２つの周波数ｆ１、ｆ２は、１より大きい任意の倍数の関係、つまり、ｆ２＝αｆ１（ここで、αは任意の定数、α＞１）の関係にある。この２波長対応型λ／４線路３０は、上記非特許文献１にも示されている右手・左手系複合線路、或いは、ＣＲＬＨ（Composite Right/Left-Handed）型伝送線路とよばれる伝送線路で実現可能である。 The two-wavelength compatible λ / 4 line 30 can function as a quarter-wave line for signals in two frequency bands (hereinafter also simply referred to as two frequencies) f1 and f2 having a multiple relationship. is there. That is, the two frequencies f1 and f2 are in an arbitrary multiple relationship greater than 1, that is, in a relationship of f2 = αf1 (where α is an arbitrary constant, α> 1). The two-wavelength compatible λ / 4 line 30 is a transmission line called a right-hand / left-handed composite line or a CRLH (Composite Right / Left-Handed) type transmission line, which is also shown in Non-Patent Document 1. It is feasible.

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、ＣＲＬＨ型伝送線路を説明するための図である。ＣＲＬＨ型伝送線路は、周知のように、図２（ａ）及び図２（ｂ）にそれぞれ示すようなコンデンサ−インダクタ回路ＬR、ＣRからなる右手系単位セル及びＬL、ＣLからなる左手系単位セルが組み合わさた伝送路である。組合せ方法は、非特許文献１にも示されている通り様々なバリエーションがあるので、ここでは例示しない。 FIG. 2A and FIG. 2B are diagrams for explaining a CRLH transmission line. As is well known, the CRLH type transmission line includes right-handed unit cells composed of capacitor-inductor circuits L R and C R and L L and C L as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), respectively. This is a transmission line in which left-handed unit cells are combined. Since the combination method has various variations as shown in Non-Patent Document 1, it is not illustrated here.

このような図２（ａ）及び図２（ｂ）にそれぞれ示すようなコンデンサ−インダクタ回路ＬR、ＣR及びＬL、ＣLにおいて、右手系における位相をφ R 、左手系における位相をφ L とする。そうすると、 In such capacitor-inductor circuits L R , C R and L L , C L as shown in FIGS. 2A and 2B, the phase in the right-handed system is φ R , and the phase in the left-handed system is φ Let L be. Then

Figure 0004641491
Figure 0004641491

と表現できる。ここで、Ｎは整数、ｆは周波数である。ＣＲＬＨ型伝送線路における位相は、φ R とφ L の和となるので、これをφ（ｆ）とすると、 Can be expressed as Here, N is an integer and f is a frequency. The phase in the CRLH transmission line is the sum of φ R and φ L , so if this is φ (f) ,

Figure 0004641491
Figure 0004641491

となるようにすると、これらｆ１とｆ２の２つの周波数においてλ／４変換が可能になる。式（３）及び式（４）をＰ、Ｑについて解くと、   Then, λ / 4 conversion becomes possible at these two frequencies f1 and f2. Solving equations (3) and (4) for P and Q,

Figure 0004641491
Figure 0004641491

となる。すなわち、任意のｆ１とｆ２に対して、ＰとＱ（これらが上記ＬR、ＣR、ＬL、ＣLを決定する）を式（５）及び式（６）のように選べば、これらのＰ、Ｑはｆ１とｆ２に対してλ／４変換が可能になる。このことを図示すると、図３のようになる。φ C がπ／２（すなわち９０度）及び３π／２（すなわち２７０度）のときにそれぞれ、周波数ｆがｆ１及びｆ２になる。 It becomes. That is, if P and Q (which determine the above-mentioned L R , C R , L L , and C L ) are selected as in equations (5) and (6) for any f 1 and f 2 , P and Q can be converted to λ / 4 with respect to f1 and f2. This is illustrated in FIG . When φ C is π / 2 (that is, 90 degrees) and 3π / 2 (that is, 270 degrees), the frequency f becomes f1 and f2, respectively.

しかしながら、式（３）及び式（４）は、φ C がπ／２及び３π／２のときしか考慮していない。φ C の漸近線であるφ R は、原点を通る直線であることから、ｆ２＝αｆ１となる任意のαは、１＜α＜３の制約がある。そこで、式（３）及び式（４）を拡張する。 However, Equations (3) and (4) consider only when φ C is π / 2 and 3π / 2. a is phi R is asymptote phi C, because it is a straight line passing through the origin, f2 = The optional alpha consisting Arufaefu1, there is 1 <α <3 constraints. Therefore, the expressions (3) and (4) are expanded.

例えば、３＜α＜５の場合には、式（３）及び式（４）は以下のようになる。なお、この場合を図４に示す。 For example, when 3 <α <5 , Equation (3) and Equation (4) are as follows. This case is shown in FIG .

Figure 0004641491
Figure 0004641491

同様にして、２ｎ−１＜α＜２ｎ＋１の場合（ここで、ｎは自然数）には、式（３）及び式（４）は以下のようになる。   Similarly, when 2n−1 <α <2n + 1 (where n is a natural number), Equations (3) and (4) are as follows.

Figure 0004641491
Figure 0004641491

これが、１＜α＜３の制約をなくし、一般値２ｎ−１＜α＜２ｎ＋１の場合にした場合のφ C である。これら式（３ｂ）及び（４ｂ）をＰ、Ｑについて解くと、 This is φ C when the restriction of 1 <α <3 is removed and the general value 2n−1 <α <2n + 1. Solving these equations (3b) and (4b) for P and Q,

Figure 0004641491
Figure 0004641491

となる。これにより、任意のαについても、Ｐ及びＱを求めることが可能であることがわかる。   It becomes. Thus, it is understood that P and Q can be obtained for any α.

したがって、シャント接続されたダイオードを含む共振回路２０に上述のようにして設計した２波長対応型λ／４線路３０を入れることにより、図６の回路と同等のスイッチング制御を確保できる。すなわち、ひとつのバイアス電圧＋Ｖａを調整するだけで、左右のＰＩＮダイオードＤをオンオフすることが可能になる。   Therefore, switching control equivalent to that of the circuit of FIG. 6 can be ensured by inserting the two-wavelength compatible λ / 4 line 30 designed as described above into the resonant circuit 20 including the shunt-connected diode. That is, the left and right PIN diodes D can be turned on and off by adjusting only one bias voltage + Va.

このような２波長対応型λ／４線路３０を含む高周波スイッチ回路のスイッチング動作を上述の図１に、図５を加えて説明する。図１に示す２波長対応型λ／４線路３０は上述の通りであり、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、図１の高周波スイッチによるスイッチング動作を説明するための図である。 The switching operation of the high-frequency switch circuit including the two-wavelength compatible λ / 4 line 30 will be described with reference to FIG. 1 and FIG. The two-wavelength compatible λ / 4 line 30 shown in FIG. 1 is as described above, and FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining the switching operation by the high-frequency switch of FIG.

図１のような高周波スイッチの構成において、所定のバイアス電圧＋Ｖａが印加されているときには、共振回路１０の第１ＰＩＮダイオードＤ及び共振回路２０の第２ＰＩＮダイオードＤは共にオン状態となる。第２ＰＩＮダイオードＤがオン状態になると、２波長対応型λ／４線路３０の図中左端はショートとなり、これとは位相がλ／４反転する２波長対応型λ／４線路３０の図中左右端はオープンとなる。この結果、図５（ａ）に示すように、端子Ｐ１−端子Ｐ２間のみが接続状態になる。   In the configuration of the high frequency switch as shown in FIG. 1, when a predetermined bias voltage + Va is applied, both the first PIN diode D of the resonance circuit 10 and the second PIN diode D of the resonance circuit 20 are turned on. When the second PIN diode D is turned on, the left end of the two-wavelength compatible λ / 4 line 30 in the figure is short-circuited, and the left and right sides of the two-wavelength compatible λ / 4 line 30 whose phase is inverted by λ / 4 are shown The end is open. As a result, as shown in FIG. 5A, only the terminals P1 and P2 are connected.

これに対して、所定のバイアス電圧＋Ｖａが印加されていないときには、共振回路１０の第１ＰＩＮダイオードＤ及び共振回路２０の第２ＰＩＮダイオードＤは共にオフ状態となる。第１ＰＩＮダイオードＤがオフ状態になるので端子Ｐ１−端子Ｐ２間は非接続状態になり、第２ＰＩＮダイオードＤがオフ状態になるので、２波長対応型λ／４線路３０を介して、端子Ｐ１−端子Ｐ３間が接続状態になる。この結果、図５（ｂ）に示すように、端子Ｐ１−端子Ｐ３間のみが接続状態になる。   On the other hand, when the predetermined bias voltage + Va is not applied, both the first PIN diode D of the resonance circuit 10 and the second PIN diode D of the resonance circuit 20 are turned off. Since the first PIN diode D is turned off, the terminal P1 and the terminal P2 are disconnected, and the second PIN diode D is turned off, so that the terminal P1- is connected via the two-wavelength compatible λ / 4 line 30. The terminal P3 is connected. As a result, as shown in FIG. 5B, only the terminals P1 and P3 are connected.

このように２波長対応型λ／４線路３０を挿入することによって、バイアス電圧＋Ｖａの調整だけによって、図中左右のＰＩＮダイオードＤをオンオフすることが可能になり、端子Ｐ１と、端子Ｐ２又はＰ３とのスイッチングが可能になる。   By inserting the two-wavelength compatible λ / 4 line 30 in this way, the left and right PIN diodes D can be turned on and off only by adjusting the bias voltage + Va, and the terminal P1 and the terminal P2 or P3 Can be switched.

なお、端子Ｐ１−端子Ｐ２間又は端子Ｐ１−端子Ｐ３間が非接続状態になっているときには、図７のオフ状態で示した特性と同等の特性を得ることができる。すなわち、２波長対応型λ／４線路３０を用いた場合にも、任意の２つの周波数に対して、上記図７と同等のアイソレーションが確保される。したがって、本高周波スイッチも図８で示したような送受信システムにも適用可能である。   Note that when the connection between the terminal P1 and the terminal P2 or between the terminal P1 and the terminal P3 is in a disconnected state, characteristics equivalent to the characteristics shown in the OFF state in FIG. 7 can be obtained. That is, even when the two-wavelength compatible λ / 4 line 30 is used, the same isolation as that in FIG. 7 is secured for any two frequencies. Therefore, this high frequency switch can also be applied to the transmission / reception system as shown in FIG.

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、このため、１つのバイアス電圧を調整するだけで、第１端子Ｐ１と第２端子Ｐ２との接続、又は、第１端子Ｐ１と第３端子Ｐ３との接続を切り替えることが可能になる。したがって、バイアス電圧印加回路の構成を簡易にしつつ、従来と同様に、２つの周波数帯において良好なアイソレーション特性を有するスイッチング制御を実現できる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, for this reason, the connection between the first terminal P1 and the second terminal P2 or the first terminal P1 and the third terminal only by adjusting one bias voltage. The connection with the terminal P3 can be switched. Accordingly, it is possible to realize switching control having good isolation characteristics in two frequency bands as in the prior art while simplifying the configuration of the bias voltage application circuit.

なお、本発明は、上記送受信システム以外のマルチバンドシステムにも適用可能である。   The present invention is also applicable to multiband systems other than the above transmission / reception system.

本発明の一実施形態に係る高周波スイッチを示す回路図である。It is a circuit diagram showing a high frequency switch concerning one embodiment of the present invention. 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、ＣＲＬＨ型伝送線路を説明するための図である。FIG. 2A and FIG. 2B are diagrams for explaining a CRLH transmission line. １＜α＜３の場合の右手系及び左手系における位相の和と周波数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the sum of the phase and frequency in the right-handed system and the left-handed system when 1 <α <3. ２ｎ−１＜α＜２ｎ＋１の場合の右手系及び左手系における位相の和と周波数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the sum of the phase in a right-handed system and a left-handed system in case of 2n-1 <(alpha) <2n + 1, and a frequency. 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、図１の高周波スイッチによるスイッチング動作を説明するための図である。5A and 5B are diagrams for explaining the switching operation by the high-frequency switch of FIG. 提案されている高周波スイッチ回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the high frequency switch circuit proposed. 図６の高周波スイッチ回路の周波特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency characteristic of the high frequency switch circuit of FIG. 図６の高周波スイッチ回路を利用した送受信システムを例示するブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a transmission / reception system using the high frequency switch circuit of FIG. 6.

符号の説明Explanation of symbols

１ ＳＰＤＴスイッチ
２ 受信機
３ 送信機
４ Ｄ／Ａ変換器
５ 制御部
１０、２０ 共振回路
３０ ２波長対応型λ／４線路
ＡＮＴ アンテナ
Ｄ ＰＩＮダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 SPDT switch 2 Receiver 3 Transmitter 4 D / A converter 5 Control part 10, 20 Resonance circuit 30 2 wavelength corresponding | lambda type λ / 4 line ANT antenna D PIN diode

Claims (2)

第１端子と第２端子との間の伝送路にシリーズ接続された所定のバイアス電圧に応答してオン又はオフ状態になる第１ＰＩＮダイオードを含み、オフ状態にある前記第１ＰＩＮダイオードの寄生キャパシタンスと共振して該オフ状態における２つの周波数帯の信号の前記第２端子から前記第１端子への通過を阻止する第１共振回路と、
前記第１端子と第３端子との間の伝送路にシャント接続された前記バイアス電圧に応答してオン又はオフ状態になる第２ＰＩＮダイオードを含み、オフ状態にある前記第２ＰＩＮダイオードの寄生キャパシタンスと共振して該オフ状態における前記２つの周波数帯の信号の前記第１端子から前記第３端子への通過を阻止する第２共振回路と、
前記第１端子と前記第２共振回路との間の伝送路に直列接続された前記２つの周波数帯の信号のそれぞれの１／４波長線路として機能しうる２波長対応型１／４波長線路と、
を有することを特徴とする高周波スイッチ回路。 A first PIN diode that is turned on or off in response to a predetermined bias voltage connected in series to a transmission path between the first terminal and the second terminal; and a parasitic capacitance of the first PIN diode in the off state; A first resonance circuit that resonates and prevents signals in two frequency bands in the off state from passing from the second terminal to the first terminal;
A second PIN diode that is turned on or off in response to the bias voltage shunt-connected to a transmission path between the first terminal and the third terminal; and a parasitic capacitance of the second PIN diode in the off state; A second resonance circuit that resonates and prevents passage of the signals of the two frequency bands in the off state from the first terminal to the third terminal;
A two-wavelength-compatible quarter-wave line capable of functioning as a quarter-wave line for each of the signals in the two frequency bands connected in series to a transmission line between the first terminal and the second resonance circuit; ,
A high-frequency switch circuit comprising: 請求項１記載の高周波スイッチ回路において、
前記２波長対応型１／４波長線路は、右手・左手系複合線路によって構成される、
ことを特徴とする高周波スイッチ回路。 The high-frequency switch circuit according to claim 1,
The two-wavelength-compatible quarter-wave line is composed of a right / left-handed composite line,
A high-frequency switch circuit characterized by that.
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