JPH0537318A - 高周波スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は複数の高周波入力信号のうちの一つ
を出力信号として選択する高周波スイッチに関するもの
で、高周波スイッチにおけるオフ側入力信号のアイソレ
ーションを改善することを目的とする。 【構成】 複数の高周波入力信号ＲＦ-1〜ＲＦ-nのうち
の一つを出力信号として選択出力する高周波スイッチで
あって、これら複数の高周波入力信号ＲＦ-1〜ＲＦ-nの
それぞれについて設けられてそれら高周波入力信号の出
力信号側への漏れ信号と等振幅でかつ逆位相の消去信号
を生成する消去信号生成回路１０２₁ 〜１０２n と、こ
れら消去信号生成回路の消去信号を出力信号に印加する
印加回路１０３とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の高周波入力信号の
うちの一つを出力信号として選択する高周波スイッチに
関するものである。

【０００２】かかる高周波スイッチは例えば移動無線通
信機に組み込まれた高速切換えシンセサイザに利用する
ことができる。現在、ディジタル移動通信端末等の移動
無線通信機では、ゾーンの移動に伴う使用無線周波数の
切換え、あるいは隣接ゾーンの電波の監視などのため
に、出力周波数を高速に切り換えることができる高速切
換えシンセサイザを備えることが必要とされる。この高
速切換えシンセサイザを例えば２台のシンセサイザで構
成する場合、両方のシンセサイザの電源をオンにしたま
まで高周波スイッチによりその一方のシンセサイザの出
力を選択するようにすることが、切換えを高速に行うう
えで有効である。

【０００３】しかし、このような目的に使用される高周
波スイッチはオフ側入力信号のアイソレーション（すな
わち選択されなかった側の入力信号が出力信号中に漏れ
込む度合い）を少なくとも−５０ｄＢ程度まで改善する
ことが必要である。ところが、高周波スイッチのアイソ
レーションは一般的に悪く、例えば高周波入力信号の周
波数が８００ＭHzで−４０ｄＢ程度であるため、移動通
信用の高速切換えシンセサイザにこの高周波スイッチを
使用した場合、選択されていないはずのシンセサイザ出
力周波数が出力信号中に漏れ出てしまう。このため、高
周波スイッチのアイソレーションの改善が必要とされて
いる。

【０００４】

【従来の技術】高周波スイッチの従来例が図５に示され
る。図中、Ｒ１〜Ｒ５は抵抗、Ｄ１〜Ｄ４はスイッチン
グ用のダイオード、Ｃ１〜Ｃ３は直流カット用のキャパ
シタである。ＩＮ１、ＩＮ２はそれぞれ高周波入力信号
ＲＦ１、ＲＦ２が入力される入力端子、ＯＵＴは入力信
号ＲＦ１、ＲＦ２の一方が出力信号として出力される出
力端子、ＣＯＮＴ１、ＣＯＮＴ２は高周波入力ＲＦ１、
ＲＦ２の一方を出力信号として選択する制御を行う制御
信号が入力される制御端子である。

【０００５】この高周波スイッチの動作を説明すると、
制御端子ＣＯＮＴ１が“Ｈ”の時にはダイオードＤ１、
Ｄ２が導通となるので、入力端子ＩＮ１に入力された高
周波入力信号ＲＦ１はこれらのダイオードＤ１、Ｄ２を
経て出力端子ＯＵＴに出力される。一方、制御端子ＣＯ
ＮＴ１が“Ｌ”の時にはダイオードＤ１、Ｄ２が遮断状
態となるので、入力端子ＩＮ１と出力端子ＯＵＴ間は遮
断され、高周波入力信号ＲＦ１は出力端子ＯＵＴに現れ
ることはない。制御端子ＣＯＮＴ２側についても同様で
あり、制御端子ＣＯＮＴ２が“Ｈ”の時には高周波入力
信号ＲＦ２は出力端子ＯＵＴに抜け、“Ｌ”の時には遮
断される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の高周波スイッチ
はオフ側入力信号のアイソレーションが８００ＭHzで−
４０ｄＢ程度と十分では無かった。すなわち、例えば制
御端子ＣＯＮＴ１を“Ｌ”にしてダイオードＤ１、Ｄ２
を遮断した場合にも、これらのダイオードＤ１、Ｄ２の
浮遊容量等を通じて高周波入力信号ＲＦ１が出力端子Ｏ
ＵＴ側に漏れ込んでしまう。そこで高周波スイッチのオ
フ側入力信号のアイソレーションを良くするためにダイ
オードＤ１、Ｄ２の直列段数を増やすといったことがな
されているが、この場合、スイッチのオン時のオン側入
力信号の通過損失が増加することになるので、望ましく
ない。

【０００７】本発明は以上のような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、高周波スイ
ッチにおけるオフ側入力信号のアイソレーションを改善
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明に係る原理
説明図である。図中、１０１は複数の高周波入力信号Ｒ
Ｆ-1〜ＲＦ-nのうちの一つを出力信号として選択出力す
るスイッチ部、１０２₁ 〜１０２n は消去信号生成回
路、１０３は印加回路である。

【０００９】本発明に係る高周波スイッチは、複数の高
周波入力信号ＲＦ-1〜ＲＦ-nのうちの一つを出力信号と
して選択出力する高周波スイッチであって、これら複数
の高周波入力信号ＲＦ-1〜ＲＦ-nのそれぞれについて設
けられてそれら高周波入力信号の出力信号側への漏れ信
号と等振幅でかつ逆位相の消去信号を生成する消去信号
生成回路１０２₁ 〜１０２n と、これら消去信号生成回
路の消去信号を出力信号に印加する印加回路１０３とを
備えたものである。

【００１０】上述の消去信号生成回路はその生成する消
去信号の振幅を可変調整する可変減衰器を含み、この消
去信号生成回路に対応する高周波入力信号の該出力信号
における漏れ信号を検出してこの漏れ信号を消去するよ
うに該可変減衰器により消去信号の振幅を調整するよう
構成することができる。

【００１１】また上述の消去信号生成回路はその生成す
る消去信号の位相を可変調整する可変移相器を更に含
み、この消去信号生成回路に対応する高周波入力信号の
出力信号における漏れ信号を検出してこの漏れ信号を消
去するように可変移相器により消去信号の位相を調整す
るよう構成されすることができる。

【００１２】また出力信号として選択された高周波入力
信号については、その対応する消去信号生成回路は消去
信号の印加を停止するか、あるいはその印加する消去信
号の大きさを所定範囲内に制限するように構成すること
ができる。

【００１３】

【作用】スイッチ部１０１により複数の高周波入力信号
ＲＦ-1〜ＲＦ-nのうちの一つを出力信号として選択出力
する。この際、出力信号中には選択されなかった高周波
入力信号の一部が漏れ込むことになるが、それらの漏れ
信号は、それら選択されなかった高周波入力信号に対応
した消去信号生成回路で生成されたそれら漏れ信号と等
振幅かつ逆位相の消去信号が印加回路１０３で出力信号
に印加されることで打ち消されり、よってオフ側入力信
号のアイソレーションが改善される。

【００１４】消去信号生成回路は可変減衰器を含むよう
構成することができ、出力信号中の漏れ信号の量を検出
してそれがゼロに近づくようこの可変減衰器の減衰量を
調整すれば、より適切な漏れ信号の消去ができる。

【００１５】更に消去信号生成回路は可変移相器を含む
よう構成することができ、この可変移相器によって消去
信号と漏れ信号の移相を正しく逆位相とするよう調整し
て、より適切な漏れ信号の消去を可能にできる。

【００１６】なお出力信号として選択された高周波入力
信号については、その対応する消去信号生成回路からの
消去信号が出力信号に悪影響を及ぼさないように、消去
信号の印加を停止するか、あるいはその印加する消去信
号の大きさを所定範囲内に制限するように構成すること
もできる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図２には本発明の一実施例としての高周波スイッ
チを用いた高速切換えシンセサイザが示される。図中，
１、２はそれぞれ高周波信号ＲＦ１、ＲＦ２を生成して
出力するシンセサイザである。７はこの高周波信号ＲＦ
１、ＲＦ２がそれぞれ入力端子ＩＮ１、ＩＮ２に入力さ
れて制御部２０からの制御信号に応じてそのうちの一方
を選択して出力端子ＯＵＴに出力するスイッチ部であ
り、図５に示された回路構成を有するものである。

【００１８】３、４はそれぞれ高周波信号ＲＦ１、ＲＦ
２を分岐した分岐信号を減衰させる減衰器であり、各高
周波信号ＲＦ１、ＲＦ２がスイッチ部７でオフされた時
に出力側に漏れ込む漏れ信号の振幅と等しくなるように
分岐信号の振幅を減衰させるものである。５、６はそれ
ぞれ減衰器３、４の出力信号の位相を反転させる位相反
転器である。位相反転器５、６は例えば１８０度遅延線
で構成することができる。これら減衰器３と位相反転器
５は高周波信号ＲＦ１の漏れ信号を消去する消去信号を
生成する消去信号生成回路を、また減衰器４と位相反転
器６は高周波信号ＲＦ２の漏れ信号を消去する消去信号
を生成する消去信号生成回路を構成する。

【００１９】８はスイッチ部７と位相反転器５、６の出
力信号を加算合成する加算器であり、この加算器８は例
えば反射防止用の減衰器をＹ字結線してその中点から出
力信号を取り出すようにして構成することができる。９
は加算器８からの出力信号が取り出される出力端子であ
る。

【００２０】２０は制御部であり、シンセサイザ１、２
の周波数設定と、スイッチ部７の切換えを制御する。制
御部２０は制御信号を二分岐して一方をスイッチ部７の
制御端子ＣＯＮＴ１に、他方をインバータを介して制御
端子ＣＯＮＴ２に入力するよう構成されており、これに
より制御信号のＨ／Ｌに応じてスイッチ部７が高周波入
力信号ＲＦ１、ＲＦ２の一方を選択出力するようになっ
ている。

【００２１】この実施例回路の動作を以下に説明する。
いま制御部２０の制御信号が“Ｈ”であって、スイッチ
部７が入力端子ＩＮ１側に導通していたシンセサイザ１
側の高周波信号ＲＦ１を選択出力しているものとする。
この場合、スイッチ部７の出力端子ＯＵＴには高周波信
号ＲＦ１が現れるだけでなく、シンセサイザ２の高周波
信号ＲＦ２もスイッチ部７内で出力側に漏れ込んで漏れ
信号となって現れる。

【００２２】そこで、高周波信号ＲＦ２を分岐してその
分岐信号を減衰器４と位相反転器６からなる消去信号生
成回路に通すことによって、スイッチ部７の出力信号中
に現れた高周波信号ＲＦ２の漏れ信号と等振幅、逆位相
の消去信号を生成し、この消去信号を加算器８によって
スイッチ部７の出力信号に加算合成する。すると、この
消去信号によってスイッチ部７の出力信号中に含まれる
高周波信号ＲＦ２の漏れ信号は打ち消されてゼロにな
る。

【００２３】この場合、高周波信号ＲＦ１の分岐信号は
減衰器３と位相反転器５からなる消去信号生成回路を介
して高周波信号ＲＦ１と逆位相となって加算器８におい
てスイッチ部７から選択出力された高周波信号ＲＦ１に
加算合成されることになるので、このスイッチ部７で選
択出力された高周波信号ＲＦ１の大きさを減少させるこ
とになるが、その量はごく僅かであるので実質的な影響
はない。

【００２４】図３には本発明の他の実施例が示される。
図中、図２と同一参照番号の回路は同一機能の回路であ
る。相違点として、この実施例では減衰器３、４の代わ
りに可変減衰器３１、４１が用いられていて、それぞれ
高周波信号ＲＦ１、ＲＦ２の分岐信号の振幅を可変調整
できるようになっている。可変減衰器３１、４１として
は電圧制御形減衰器を用いることができる。

【００２５】１２、１３はそれぞれ高周波信号ＲＦ１、
ＲＦ２と加算器８の出力信号とを掛け算する掛け算器で
あり、ミクサで構成することができる。１０、１１は掛
け算器１２、１３の出力信号の直流付近の成分を抽出す
る低域フィルタである。各低域フィルタ１０、１１から
の出力信号はそれぞれの高周波信号の漏れ信号の大きさ
に比例する直流電圧となり、これらはそれぞれ可変減衰
器３１、４１の減衰量を調整するために制御信号に利用
される。このように掛け算器１２と低域フィルタ１０は
加算器８の出力信号中に現れる高周波信号ＲＦ１の漏れ
信号の量を検出する漏れ信号検出回路を構成し、一方、
掛け算器１３と低域フィルタ１１は加算器８の出力信号
中に現れる高周波信号ＲＦ２の漏れ信号の量を検出する
漏れ信号検出回路を構成している。

【００２６】この実施例回路では、スイッチ部７の切換
えを行った時に、その出力信号中に現れる非選択側の高
周波入力信号の漏れ信号の大きさを非選択側の漏れ信号
検出回路で検出し、この漏れ信号が最小となるようにそ
の非選択側の可変減衰器の減衰量を調整している。

【００２７】なお、スイッチ部７により選択された高周
波信号側、例えば高周波信号ＲＦ１が選択された時には
その漏れ信号検出回路（掛け算器１２と低域フィルタ１
０）は大きな検出出力を出すことになるので、その高周
波信号側の可変減衰器３１はその選択時に制御入力を選
択前の値に固定したり、あるいは減衰量を所定範囲に限
定したり、あるいはその可変減衰器を含む消去信号生成
回路を遮断したりして、この側の消去信号がスイッチ部
７の出力信号に悪影響を生じないようにすることが望ま
しい。

【００２８】図４には本発明のまた他の実施例が示され
る。図中、図３と同一参照番号の回路は同一機能の回路
である。相違点として、この実施例では可変位相反転器
１６、１７を有しており、高周波信号ＲＦ１側の消去信
号生成回路は位相反転器５、可変移相器１６、可変減衰
器３１の直列接続回路からなり、高周波信号ＲＦ２側の
消去信号生成回路は位相反転器６、可変移相器１７、可
変減衰器４１の直列制御回路からなる。これら可変移相
器１６、１７はそれぞれ制御電圧によって入力信号の位
相の移相量を調整可能である。

【００２９】また高周波信号ＲＦ１側の漏れ信号検出回
路は加算器８の出力信号と可変移相器１６の出力信号を
掛け算器１２で掛け算して低域フィルタ１０を通してそ
の出力信号をスイッチ１４で可変移相器１６または可変
減衰器３１に切り換えて供給するよう構成される。同様
に、高周波信号ＲＦ２側の漏れ信号検出回路は加算器８
の出力信号と可変移相器１７の出力信号を掛け算器１３
で掛け算して低域フィルタ１１を通してその出力信号を
スイッチ１５で可変移相器１７または可変減衰器４１に
切り換えて供給するよう構成される。

【００３０】この実施例回路について、スイッチ部７が
シンセサイザ１側に導通となった場合について説明す
る。この場合、スイッチ部７の出力側には高周波信号Ｒ
Ｆ２の漏れ信号が現れるが、低域フィルタ１１の出力信
号はこの漏れ信号と消去信号との位相差により変化す
る。このことを利用して、まず消去信号と漏れ信号との
位相差が正しく１８０度となるように可変移相器１７の
制御する。すなわちスイッチ１５を可変移相器１７側に
切り換えて低域フィルタ１１の直流出力を制御電圧とし
て供給し、この直流出力電圧が最小となるように可変移
相器１７の移相量を調整する。この後、スイッチ１５を
可変減衰器４１側に切り換え、前述の実施例と同様にし
て消去信号で打ち消す漏れ信号の量が最小となるように
この可変減衰器４１の減衰量を調整する。スイッチ部７
が逆側すなわちシンセサイザ２側に導通となっている場
合の動作も上述同様となる。

【００３１】本発明の実施にあたっては上述の各実施例
の他にも種々の変形形態が可能である。例えば上述の各
実施例は二つの入力信号を切り換える高周波スイッチに
関するものであったが、本発明はこれに限られるもので
はなく、２以上の入力信号を切り換える高周波スイッチ
に本発明を適用することも可能である。その場合には、
各入力信号毎にその漏れ信号を消去する消去信号を生成
する消去信号生成回路を設けてそれらで生成された消去
信号を出力信号に加算合成するようにして、出力信号中
に漏れ込んだ各入力信号の漏れ信号をそれぞれ打ち消す
ようにすればよい。

【００３２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、簡易な構成で高周波スイッチのオフ側入力信号のア
イソレーションを改善することができる。またダイオー
ドの段数を増やすなどの必要がないのでオン側入力信号
の通過損失を惹起することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原理説明図である。

【図２】本発明の一実施例としての高周波スイッチを適
用した高速切換え形シンセサイザを示す図である。

【図３】本発明の他の実施例としての高周波スイッチを
適用した高速切換え形シンセサイザを示す図である。

【図４】本発明のまた他の実施例としての高周波スイッ
チを適用した高速切換え形シンセサイザを示す図であ
る。

【図５】高周波スイッチの従来例回路を示す図である。

【符号の説明】 １、２ シンセサイザ ３、４ 減衰器 ５、６ 位相反転器 ７ スイッチ部 ８ 加算器 ９ 出力端子 １０、１１ 低域フィルタ １２、１３ 掛け算器 １４、１５ スイッチ １６、１７ 可変移相器 ３１、４１ 可変減衰器 ＲＦ１、ＲＦ２ 高周波入力信号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の高周波入力信号（ＲＦ-1〜ＲＦ-
   n) のうちの一つを出力信号として選択出力する高周波
   スイッチであって、 該複数の高周波入力信号のそれぞれについて設けられて
   それら高周波入力信号の出力信号側への漏れ信号と等振
   幅でかつ逆位相の消去信号を生成する消去信号生成回路
   (１０２₁ 〜１０２n)と、 これら消去信号生成回路の消去信号を出力信号に印加す
   る印加回路 (１０３)とを備えた高周波スイッチ。
2. 【請求項２】 該消去信号生成回路はその生成する消去
   信号の振幅を可変調整する可変減衰器を含み、この消去
   信号生成回路に対応する高周波入力信号の該出力信号に
   おける漏れ信号を検出してこの漏れ信号を消去するよう
   に該可変減衰器により消去信号の振幅を調整するよう構
   成された請求項１記載の高周波スイッチ。
3. 【請求項３】 該消去信号生成回路はその生成する消去
   信号の位相を可変調整する可変移相器を更に含み、この
   消去信号生成回路に対応する高周波入力信号の該出力信
   号における漏れ信号を検出してこの漏れ信号を消去する
   ように該可変移相器により消去信号の位相を調整するよ
   う構成された請求項１記載の高周波スイッチ。
4. 【請求項４】 出力信号として選択された高周波入力信
   号については、その対応する消去信号生成回路は消去信
   号の印加を停止するか、あるいはその印加する消去信号
   の大きさを所定範囲内に制限するように構成された請求
   項１〜３の何れかに記載の高周波スイッチ。