JP5679261B2 - 高周波切替回路 - Google Patents

Description

この発明は、半導体スイッチを用いて高周波信号の伝送系統の切り替えを行う高周波切替回路に関する。

Ｐ層とＮ層の中間に不純物濃度が低い中間層（Ｉ層）を形成したＰＩＮ（Positive−Intrinsic−Negative）ダイオードを用いて、高周波信号の伝送系統の切り替えを行う高周波切替回路が広く知られている。このＰＩＮダイオードは、順方向に流れる電流を制御することによって、高周波直列抵抗を変化させることができるので、高周波信号の伝送系統を切り替えるための高周波切替回路や高周波可変減衰器などに好んで利用されている。

図４は、一般的に使用されている高周波切替回路の回路図である。図４において、第１のプラス電源２４、及び第２のプラス電源３３は、第３のプラス電源２７よりも高い電圧を有する電圧供給源である。第１の切替回路２１は、トランジスタ２２へのベース電流を供給／遮断する。第１の切替回路２１からトランジスタ２２へのベース電流が遮断されると、第１のプラス電源２４から抵抗２３を経由してＰＩＮダイオード２６に逆バイアス電圧が印加されて、ＰＩＮダイオード２６はＯＦＦされるので、第１の入力端子２５と出力端子２９との間では高周波信号の伝送は行われない。

また、第１の切替回路２１からトランジスタ２２へベース電流が供給されるとトランジスタ２２がＯＮとなり、第３のプラス電源２７から抵抗２８を経由してＰＩＮダイオード２６へ順方向電流が供給されるため、第１の入力端子２５と出力端子２９との間で高周波信号の伝送が行われる。なお、このときのＰＩＮダイオード２６の順方向電流の大きさは、第３のプラス電源２７に直列に接続された抵抗２８の値によって決定される。

同様にして、第２の切替回路３０は、トランジスタ３１へのベース電流を供給／遮断する。第２の切替回路３０からトランジスタ３１へのベース電流が遮断されると、第２のプラス電源３３から抵抗３２を経由してＰＩＮダイオード３５に逆バイアス電圧が印加されて、ＰＩＮダイオード３５はＯＦＦされるので、第２の入力端子３４と出力端子２９との間では高周波信号の伝送は行われない。

また、第２の切替回路３０からトランジスタ３１へベース電流が供給されるとトランジスタ３１がＯＮとなり、第３のプラス電源２７から抵抗２８を経由してＰＩＮダイオード３５へ順方向電流が供給されるため、第２の入力端子３４と出力端子２９との間で高周波信号の伝送が行われる。なお、このときのＰＩＮダイオード３５の順方向電流の大きさは、第３のプラス電源２７に直列に接続された抵抗２８の値によって決定される。

このようにして、第１の切替回路２１と第２の切替回路３０とによって、トランジスタ２２とトランジスタ３１を交互にＯＮ／ＯＦＦさせることにより、ＰＩＮダイオード２６とＰＩＮダイオード３５に、交互に、逆バイアス電圧の印加と順方向電流の供給とが行われる。したがって、第１の入力端子２５と出力端子２９との間の高周波信号伝送路と、第２の入力端子３４と出力端子２９との間の高周波信号伝送路とを交互に切り替えることができる。

また、高周波信号の伝送系統を高速で切り替えるための高周波切替回路の関連技術として、ＰＩＮダイオードの両端を半導体スイッチで強制的に短絡して同電位にすることによって、該ＰＩＮダイオードを高速でＯＮからＯＦＦへ切り替える技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、半導体スイッチによってＰＩＮダイオードの両端を短絡することにより、該ＰＩＮダイオードに蓄積されていた電荷を半導体スイッチによって急速に放電することができるので、高周波信号の伝送系統の切り替えを高速で行うことができる。

さらに、他の関連技術として、一対のダイオードがコンデンサを介して互いに逆接続され、順方向電流を導通／非導通に制御することによって、ダイオードを導通させて高周波信号を通電させたり、ダイオードを非導通にして高周波信号を遮断したりする技術が開示されている（特許文献２参照）。この技術によれば、ダイオードが逆極性で直列接続されているので、順電流を流さなくてもダイオードを導通してしまう様な大電力高周波信号を阻止することができる。

特開昭５９−２１０７０２号公報 特開２００８−１９４１８０号公報

しかしながら、前述の図４に示すような一般的な高周波切替回路においては、次のような幾つかの課題がある。すなわち、第１の課題は、トランジスタ２２（又はトランジスタ３１）のＯＦＦ時に、第１のプラス電源２４（又は第２のプラス電源３３）からＰＩＮダイオード２６（又はＰＩＮダイオード３５）に印加される逆バイアス電圧が、第１のプラス電源２４（又は第２のプラス電源３３）に直列に接続された抵抗２３（又は抵抗３２）で制限されるため、ＰＩＮダイオード２６（又はＰＩＮダイオード３５）の電荷を除去するのに時間がかかり、高周波信号を高速でＯＮ／ＯＦＦ切り替えすることができない。

また、第２の課題は、トランジスタ２２（又はトランジスタ３１）のＯＮ時に、ＰＩＮダイオード２６（又はＰＩＮダイオード３５）の逆バイアス用の第１のプラス電源２４（又は第２のプラス電源３３）からの電流がトランジスタ２２（又はトランジスタ３１）に流れてしまうため、無駄な消費電流が発生することである。その結果、抵抗２３（又は抵抗３２）の抵抗値を高くしなければならなくなり、電荷を除去するのに時間がかかり、高周波信号を高速でＯＮ／ＯＦＦ切り替えすることができない。

さらに、第３の課題は、特に大電力高周波回路においては高い電圧の逆バイアス電圧が必要であるが、逆バイアス用の第１のプラス電源２４が抵抗２３を経由してＰＩＮダイオード２６に供給されるため、（又は、逆バイアス用の第２のプラス電源３３が抵抗３２を経由してＰＩＮダイオード３５に供給されるため）、逆バイアス電圧に抵抗分の電圧降下が発生してしまい、ＰＩＮダイオード２６（又はＰＩＮダイオード３５）に充分な逆バイアス電圧を印加できなくなることである。すなわち充分な逆バイアス電圧を印加するために、抵抗の電圧降下を考慮し、さらに高い電圧に設定しなければならない。

また、特許文献１に開示された技術は、ＰＩＮダイオードの両端を半導体スイッチで短絡して該ＰＩＮダイオードの電荷を除去しているため、ＰＩＮダイオードの両端の電位が同じであるため、蓄積された電荷が除去されるまでに時間がかかるので、高周波信号の伝送系統を切替えるために時間がかかってしまう。さらに、特許文献２に開示された技術も逆極性でＰＩＮダイオードを接続することにより大高周波電流を阻止している点は異なるが、特許文献１と同様にＰＩＮダイオードの両端の電位が同じであるため、高周波信号の伝送系統を高速で切り替える高周波切替回路には適用することができない。

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、簡単な回路構成によってＰＩＮダイオードの電荷を急速に除去することにより、高周波信号の伝送系統を高速で切り替えることができる高周波切替回路を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、この発明の第１の構成は、高周波信号を伝送するための複数系統の伝送経路を有し、前記複数系統の伝送経路を構成する各伝送経路に直列に接続されたダイオードを交互に導通／遮断させることにより、前記高周波信号の系統切替を行う高周波切替回路に係り、伝送経路毎に、第１の半導体スイッチと第２の半導体スイッチと前記ダイオードとが互いに対応付けられて設けられ、かつ、前記各第１の半導体スイッチを介して、対応する前記ダイオードに、抵抗素子を介さずに、直接逆バイアス電圧を印加するマイナス電源と、前記各第２の半導体スイッチを介して、対応する前記ダイオードに、抵抗素子を介さずに、順方向電流を供給するプラス電源と、前記各ダイオードのカソ−ド側の出力端子又は入力端子と接地との間に介挿され、前記各ダイオードに流れる順方向電流の大きさを決定するための抵抗素子とを備え、前記各ダイオードに対して、前記マイナス電源からの逆バイアス電圧の印加と前記プラス電源からの順方向電流の供給とを交互に行うことにより、前記高周波信号の系統切替を行うことを特徴としている。

この発明の構成によれば、高周波信号の伝送経路に直列に接続されたダイオード（ＰＩＮダイオード）に対して抵抗を経由せずにダイレクトに逆バイアス電圧をかけている。したがって、ダイオード（ＰＩＮダイオード）のＯＮ時に蓄積された電荷は、該ダイオードのＯＦＦ時において急速に除去される。これによって、ダイオードを伝送する高周波信号の伝送経路を高速で切り替えることができる。

この発明の第１の実施形態である高周波切替回路の回路図である。 この発明の第２の実施形態である高周波切替回路の回路図である。 この発明の第３の実施形態である高周波切替回路の回路図である。 関連する高周波切替回路の回路図である。

関連する技術にあっては、比較的高い値の抵抗を用いてＰＩＮダイオードに逆バイアス電圧を印加している。これにより、ＰＩＮダイオードの両端を短絡する場合よりも高速にＰＩＮダイオードの電荷を除去して、高周波信号の伝送系統を比較的高速で切り替えることができる。しかし、抵抗による電流制限を受けるため、電荷の除去にも制限を受け、結果として高周波信号の高速切替にも制限を受ける。さらには、ＰＩＮダイオードのＯＮ時に無駄な電流がトランジスタに流れるために、必然的に抵抗の値を大きくしなければならないので、高周波信号の伝送系統の高速切替にも限界が生じる。そこで、この発明の実施形態では、抵抗を介することなく、ＰＩＮダイオードに直接逆バイアス電圧をかけることにより、ＰＩＮダイオードに蓄積された電荷をより急速に除去することによって、高周波信号の伝送系統の切替時間の更なる高速化を実現している。
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳細に説明する。

第１の実施形態

図１は、この発明の第１の実施形態である高周波切替回路の回路図である。この高周波切替回路では、ＰＩＮダイオードに逆バイアス電圧をダイレクトにかけることにより高周波信号の伝送系統を高速で切り替えることを特徴としている。

まず、図１に示す第１の実施形態に係る高周波切替回路の構成について説明する。図１において、第1の切替回路１は、ＮＰＮ型のトランジスタ２のベース、又はＰＮＰ型のトランジスタ３のベースの何れかへ電流を供給する。ＮＰＮ型のトランジスタ２は、ＯＮしたときに、第１のマイナス電源４による逆バイアス電圧をＰＩＮダイオード６へ印加する。また、ＰＮＰ型のトランジスタ３は、ＯＮしたときに、第１のプラス電源５による順方向電流をＰＩＮダイオード６へ供給する。

また、ＰＩＮダイオード６は、第１の入力端子７ａから送信された高周波信号のＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行う。抵抗９は、ＰＩＮダイオード６及びＰＩＮダイオード１５に流れる順方向電流の大きさを決定する。出力端子８ａは、第１の入力端子７ａ又は第２の入力端子１６ａから送信された高周波信号を外部へ出力する。

同様にして、第2の切替回路１０は、ＮＰＮ型のトランジスタ１１のベース、又はＰＮＰ型のトランジスタ１２のベースの何れかへ電流を供給する。ＮＰＮ型のトランジスタ１１は、ＯＮしたときに、第２のマイナス電源１３による逆バイアス電圧をＰＩＮダイオード１５へ印加する。また、ＰＮＰ型のトランジスタ１２は、ＯＮしたときに、第２のプラス電源１４による順方向電流をＰＩＮダイオード１５へ供給する。ＰＩＮダイオード１５は、第２の入力端子１６ａから送信された高周波信号のＯＮ／ＯＦＦ切替えを行う。

なお、第1の切替回路１及び第2の切替回路２は、例えば、トランジスタを用いたディスクリートによるフリップフロップ回路、又は、Ｄ−フリップフロップやＪＫ−フリップフロップなどによって容易に実現することはできる。したがって、これらの切替回路は、当業者にとっては良く知られており、また、この発明とは直接的には関係ないので、その詳細な説明は省略する。

次に、図１に示す第１の実施形態に係る高周波切替回路の動作について説明する。図１において、第1の切替回路１は、ＮＰＮ型のトランジスタ２のベース、又はＰＮＰ型のトランジスタ３のベースの何れかへ電流を供給する。第1の切替回路１からＮＰＮ型のトランジスタ２のベースへ電流が供給されると、第１のマイナス電源４からＰＩＮダイオード６に逆バイアス電圧がかかるので該ＰＩＮダイオード６はＯＦＦとなり、第１の入力端子７ａからの高周波信号は出力端子８ａへ出力されない。

また、第1の切替回路１からＰＮＰ型のトランジスタ３のベースに電流が供給されると、第１のプラス電源５からＰＩＮダイオード６へ順方向電流が供給されるため該ＰＩＮダイオード６はＯＮとなり、第１の入力端子７ａからの高周波信号は出力端子８ａへ出力される。なお、このときのＰＩＮダイオード６の順方向電流は抵抗９の値で決定される。

同様にして、第2の切替回路１０は、ＮＰＮ型のトランジスタ１１のベース、又はＰＮＰ型のトランジスタ１２のベースの何れかへ電流を供給する。第2の切替回路１０からＮＰＮ型のトランジスタ１１のベースに電流が供給されると、第２のマイナス電源１３からＰＩＮダイオード１５へ逆バイアスがかかるので該ＰＩＮダイオード１５はＯＦＦとなり、第２の入力端子１６ａからの高周波信号は出力端子８ａへ出力されない。

また、第2の切替回路１０からＰＮＰ型のトランジスタ１２のベースに電流が供給されると、第２のプラス電源１４からＰＩＮダイオード１５へ順方向電流が供給されるため該ＰＩＮダイオード６はＯＮとなり、第２の入力端子１６ａからの高周波信号は出力端子８ａへ出力される。なお、このときのＰＩＮダイオード１５の順方向電流は抵抗９の値で決定される。

このようにして、第１の切替回路１及び第２の切替回路１０によって、ＮＰＮ型のトランジスタ２とＰＮＰ型のトランジスタ３、及びＮＰＮ型のトランジスタ１１とＰＮＰ型のトランジスタ１２を交互にＯＮ／ＯＦＦすることにより、ＰＩＮダイオード６とＰＩＮダイオード１５とを交互にＯＮ／ＯＦＦさせることができる。これによって、第１の入力端子７ａと出力端子８ａとの間の高周波信号の伝送系統と、第２の入力端子１６ａと出力端子８ａとの間の高周波信号の伝送系統とを交互に切り替えることができる。

また、この実施形態では、ＰＩＮダイオード６（又は、ＰＩＮダイオード１５）に対して抵抗を経由せずに直接逆バイアス電圧をかけている。したがって、ＰＩＮダイオード６（又は、ＰＩＮダイオード１５）のＯＮ時に蓄積された電荷は、ＰＩＮダイオード６（又は、ＰＩＮダイオード１５）のＯＦＦ時において急速に除去される。これによって、ＰＩＮダイオード６を伝送する高周波信号と、ＰＩＮダイオード１５を伝送する高周波信号との伝送系統を高速で切り替えることができる。

第２の実施形態

図２は、この発明の第２の実施形態である高周波切替回路の回路図である。第２の実施形態では、図１に示す第１の実施形態の高周波切替回路をベースにして構成したフィルタバンク回路が示されている。したがって、図１に示す第１の入力端子７ａが図２では第１のフィルタ７ｂに置き換えられ、図１に示す第２の入力端子１６ａが図２では第２のフィルタ１６ｂに置き換えられ、さらに、図１に示す出力端子８ａは図２ではアンテナ８ｂに置き換えられている。それ以外の構成については両者に変更はない。

なお、フィルタバンク回路とはバンドパスフィルタをアレイ状にしたものである。したがって、図２に示す高周波切替回路は、高周波の入力信号をフィルタによって複数のコンポーネントに分割して出力するフィルタバンク回路として示されている。

まず、図２に示す第２の実施形態に係る高周波切替回路の構成について説明する。図２において、第１の切替回路１は、ＮＰＮ型のトランジスタ２のベース、又はＰＮＰ型のトランジスタ３のベースの何れかへ電流を供給する。ＮＰＮ型のトランジスタ２は、ＯＮしたときに、第１のマイナス電源４による逆バイアス電圧をＰＩＮダイオード６へ印加する。また、ＰＮＰ型のトランジスタ３は、ＯＮしたときに、第１のプラス電源５による順方向電流をＰＩＮダイオード６へ供給する。第１のフィルタ７ｂはバンドパスフィルタで構成され、入力された高周波信号から所望の周波数の高周波信号を選別して出力する。

また、ＰＩＮダイオード６は、第１のフィルタ７ｂから選別されて出力された高周波信号のＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行う。抵抗９は、ＰＩＮダイオード６及びＰＩＮダイオード１５に流れる順方向電流の大きさを決定する。アンテナ８ｂは、第１のフィルタ７ｂ又は第２のフィルタ１６ｂで選別されて出力された高周波信号を空中へ送信する。

同様にして、第２の切替回路１０は、ＮＰＮ型のトランジスタ１１のベース、又はＰＮＰ型のトランジスタ１２のベースの何れかへ電流を供給する。ＮＰＮ型のトランジスタ１１は、ＯＮしたときに、第２のマイナス電源１３による逆バイアス電圧をＰＩＮダイオード１５へ印加する。また、ＰＮＰ型のトランジスタ１２は、ＯＮしたときに、第２のプラス電源１４による順方向電流をＰＩＮダイオード１５へ供給する。第２のフィルタ１６ｂはバンドパスフィルタで構成され、入力された高周波信号から所望の周波数の高周波信号を選別して出力する。ＰＩＮダイオード１５は、第２のフィルタ１６ｂで選別されて出力された高周波信号のＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行う。

次に、図２に示す高周波切替回路の動作について説明する。第１の切替回路１は、ＮＰＮ型のトランジスタ２のベース、又はＰＮＰ型のトランジスタ３のベースの何れかへ電流を供給する。第１の切替回路１からＮＰＮ型のトランジスタ２のベースへ電流が供給されると、第１のマイナス電源４からＰＩＮダイオード６へ逆バイアス電圧が印加されて該ＰＩＮダイオード６はＯＦＦされるので、第１のフィルタ７ｂを通過した高周波信号はアンテナ８ｂへ出力されない。

また、第１の切替回路１からＰＮＰ型のトランジスタ３のベースへ電流が供給されると、第１のプラス電源５からＰＩＮダイオード６へ順方向電流が供給されるため、第１のフィルタ７ｂで選別された高周波信号はアンテナ８ｂを経由して空中へ出力される。なお、このときのＰＩＮダイオード６の順方向電流の大きさは抵抗９の値で決定される。

同様にして、第２の切替回路１０は、ＮＰＮ型のトランジスタ１１のベース、又はＰＮＰ型のトランジスタ１２のベースの何れかへ電流を供給する。第２の切替回路１０からＮＰＮ型のトランジスタ１１のベースへ電流が供給されると、第２のマイナス電源１３からＰＩＮダイオード１５へ逆バイアス電圧が印加されて該ＰＩＮダイオード１５がＯＦＦされるので、第２のフィルタ１６で選別された高周波信号はアンテナ８ｂへ出力されない。

また、第２の切替回路１０からＰＮＰ型のトランジスタ１２のベースへ電流が供給されると、第２のプラス電源１４からＰＩＮダイオード１５へ順方向電流が供給されるため、第２のフィルタ１６ｂで選別された高周波信号はアンテナ８ｂを経由して空中へ出力される。

このようにして、第１の切替回路１及び第２の切替回路１０によって、ＮＰＮ型のトランジスタ２とＰＮＰ型のトランジスタ３、及びＮＰＮ型のトランジスタ１１とＰＮＰ型のトランジスタ１２を交互にＯＮ／ＯＦＦさせることにより、ＰＩＮダイオード６とＰＩＮダイオード１５とを交互にＯＮ／ＯＦＦさせることができる。これによって、第１のフィルタ７ｂで選別された高周波信号と第２のフィルタ１６ｂで選別された高周波信号が交互に切り替えられてアンテナ８ｂを経由して空中へ出力される。

また、このとき、ＰＩＮダイオード６又はＰＩＮダイオード１５は、第１のマイナス電源４又は第２のマイナス電源１３から、抵抗を経由せずに、直接逆バイアス電圧が印加されるので、ＰＩＮダイオード６又はＰＩＮダイオード１５の電荷を急速に除去することができる。したがって、第１のフィルタ７ｂ又は第２のフィルタ１６ｂで選別された高周波信号の伝送系統を高速で切り替えてアンテナ８ｂへ出力することができる。

第３の実施形態

図３は、この発明の第３の実施形態である高周波切替回路の回路図である。図３に示す第３の実施形態の高周波切替回路の基本的な構成は図２とほぼ同じであるが、図２ではフィルタバンク回路の切り替えを出力側で行っていたのに対し、図３ではフィルタバンク回路の切り替えを入力側で行っている点が異なっている。それに伴い、図３の高周波切替回路は図２とは回路構成が若干異なるので、図２と重複する部分も含めて図３の構成内容について説明する。

図３において、第１の切替回路１は、ＮＰＮ型のトランジスタ２のベース、又はＰＮＰ型のトランジスタ３のベースの何れかへ電流を供給する。ＮＰＮ型のトランジスタ２は、ＯＮ時において、第１のマイナス電源４による逆バイアス電圧をＰＩＮダイオード６へ印加する。ＰＮＰ型のトランジスタ３は、ＯＮ時において、第１のプラス電源５による順方向電流をＰＩＮダイオード６へ供給する。ＰＩＮダイオード６は、第１のフィルタ７ｃで選別された高周波信号を入力端子７へ供給する。第１のフィルタ７ｃは、外部から入力された高周波信号から所望の周波数の高周波信号を選別する。抵抗１７は、ＰＩＮダイオード６、及びＰＩＮダイオード１５の順方向電流の大きさを決定する。

同様にして、第２の切替回路１０は、ＮＰＮ型のトランジスタ１１のベース、又はＰＮＰ型のトランジスタ１２のベースの何れかへ電流を供給する。ＮＰＮ型のトランジスタ１１は、ＯＮ時において、第２のマイナス電源１３による逆バイアス電圧をＰＩＮダイオード１５に印加する。ＰＮＰ型のトランジスタ１２は、ＯＮ時において、第２のプラス電源１４による順方向電流をＰＩＮダイオード１５へ供給する。ＰＩＮダイオード１５は、第２のフィルタ１０ｃで選別された高周波信号を入力端子７へ供給する。第２のフィルタ１０ｃは、外部から入力された高周波信号から所望の周波数の高周波信号を選別する。

次に、図３のフィルタバンク回路の動作を説明する。第１の切替回路１は、ＮＰＮ型のトランジスタ２のベース、又はＰＮＰ型のトランジスタ３のベースの何れかへ電流を供給する。ＮＰＮ型のトランジスタ２のベースへ電流が供給されると、第１のマイナス電源４からＰＩＮダイオード６に逆バイアス電圧が印加されるので、第１のフィルタ７ｃからの高周波信号は入力端子７へ供給されない。

また、ＰＮＰ型のトランジスタ３のベースへ電流が供給されると、第１のプラス電源５からＰＩＮダイオード６へ順方向電流が供給されるため、ＰＩＮダイオード６がＯＮとなって第１のフィルタ７ｃからの高周波信号は入力端子７へ供給される。このときのＰＩＮダイオード６の順方向電流の大きさは抵抗１７の値で決定される。

同様にして、第２の切替回路１０は、ＮＰＮ型のトランジスタ１１のベース、又はＰＮＰ型のトランジスタ１２のベースの何れかへ電流を供給する。ＮＰＮ型のトランジスタ１１のベースへ電流が供給されると、第２のマイナス電源１３からＰＩＮダイオード１５へ逆バイアス電圧が印加されるので、第２のフィルタ１６ｃからの高周波信号は入力端子７へ供給されない。

また、ＰＮＰ型のトランジスタ１２のベースへ電流が供給されると、第２のプラス電源１４からＰＩＮダイオード１５へ順方向電流が供給されるため、ＰＩＮダイオード１５がＯＮとなって第２のフィルタ１６ｃからの高周波信号は入力端子７へ供給される。このときのＰＩＮダイオード１５の順方向電流の大きさは抵抗１７の値で決定される。

このようにして、第３の実施形態の高周波切替回路では、入力端子７の入力側において高周波信号の伝送系統の切り替えを行っているので、入力側におけるアイソレーションを高めることができる。なお、このような高周波切替回路の構成において、図２と図３のフィルタバンク回路は、同じ回路上に構成しても良い。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的に構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。例えば、前記各実施形態では電源電圧を切り替えるための好適な手段としてトランジスタを用いたが、これに限ることはなく、必要に応じてＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を用いても良い。

また、前記各実施形態では高周波信号の伝送経路を２系統で切り替える場合について説明したが、高周波信号の伝送経路を３系統以上の複数系統で切り替えるようにしても良い。例えば、高周波信号を３系統の伝送経路で切り替えるときは、図１の高周波切替回路において、さらに、第３の切替回路と、第３のマイナス電源と、第３のプラス電源と、第３のマイナス電源と第３のプラス電源とを切り替えるためのＮＰＮ型及びＰＮＰ型の一対のトランジスタと、第３のマイナス電源と第３のプラス電源とによって逆バイアス電圧の印加と順方向電流の供給とが行われるＰＩＮダイオードとを設ければ良い。

この発明の高周波切替回路は、簡単な回路構成によって高周波信号の伝送経路を高速で切り替えることができるので、通信システムの信号切替手段などに有効に利用することができる。

１，２１ 第１の切替回路
２，１１ ＮＰＮ型のトランジスタ（第１の半導体スイッチ）
３，１２ ＰＮＰ型のトランジスタ（第２の半導体スイッチ）
４ 第１のマイナス電源（マイナス電源）
５ 第１のプラス電源（プラス電源）
６，１５ ＰＩＮダイオード（ダイオード）
７ 入力端子
７ａ，２５ 第１の入力端子
７ｂ，７ｃ 第１のフィルタ（フィルタ）
８ａ，２９ 出力端子
１０，３０ 第２の切替回路
１３ 第２のマイナス電源（マイナス電源）
１４ 第２のプラス電源（プラス電源）
１６ａ，３４ 第２の入力端子
１６ｂ，１６ｃ 第２のフィルタ（フィルタ）
２２，３１ ＮＰＮ型のトランジスタ
２４ 第１のプラス電源
２６，３５ ＰＩＮダイオード
２７ 第３のプラス電源
３３ 第２のプラス電源

Claims (6)

1. 高周波信号を伝送するための複数系統の伝送経路を有し、前記複数系統の伝送経路を構成する各伝送経路に直列に接続されたダイオードを交互に導通／遮断させることにより、前記高周波信号の系統切替を行う高周波切替回路であって、
   伝送経路毎に、第１の半導体スイッチと第２の半導体スイッチと前記ダイオードとが互いに対応付けられて設けられ、かつ、
   前記各第１の半導体スイッチを介して、対応する前記ダイオードに、抵抗素子を介さずに、直接逆バイアス電圧を印加するマイナス電源と、
   前記各第２の半導体スイッチを介して、対応する前記ダイオードに、抵抗素子を介さずに、順方向電流を供給するプラス電源と、
   前記各ダイオードのカソ−ド側の出力端子又は入力端子と接地との間に介挿され、前記各ダイオードに流れる順方向電流の大きさを決定するための抵抗素子とを備え、
   前記各ダイオードに対して、前記マイナス電源からの逆バイアス電圧の印加と前記プラス電源からの順方向電流の供給とを交互に行うことにより、前記高周波信号の系統切替を行うことを特徴とする高周波切替回路。
2. 前記ダイオードは、Ｐ層とＮ層の中間に不純物濃度が低い中間層を形成したＰＩＮダイオードからなることを特徴とする請求項１記載の高周波切替回路。
3. 前記第１の半導体スイッチは、ＮＰＮ型のトランジスタからなると共に、第２の半導体スイッチはＰＮＰ型のトランジスタからなることを特徴とする請求項１又は２記載の高周波切替回路。
4. 前記伝送経路は、入力された高周波信号から所望の周波数の高周波信号を選別するフィルタを備え、
   前記フィルタによって選別された高周波信号は、前記ＰＩＮダイオードに対して、前記マイナス電源からの逆バイアス電圧の印加と前記プラス電源からの順方向電流の供給とが交互に行われることにより、伝送経路の系統切替が行われることを特徴とする請求項２記載の高周波切替回路。
5. 前記フィルタは、前記伝送経路の出力側又は入力側において、所望の周波数の高周波信号の選別を行うことを特徴とする請求項４記載の高周波切替回路。
6. 前記複数系統の伝送経路は、２系統の伝送経路からなることを特徴とする請求項１記載の高周波切替回路。

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