JPH06197039A - High frequency switch - Google Patents
High frequency switchInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は高周波スイッチに関
し、特にたとえば、デジタル携帯電話などの高周波回路
において信号の経路の切り換えを行うための高周波スイ
ッチに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency switch, and more particularly to a high frequency switch for switching a signal path in a high frequency circuit such as a digital mobile phone.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高周波スイッチは、図２に示すように、
デジタル携帯電話などにおいて、送信回路ＴＸとアンテ
ナＡＮＴとの接続および受信回路ＲＸとアンテナＡＮＴ
との接続を切り換えるために用いられる。高周波スイッ
チ１は、図３に示すように、アンテナＡＮＴ，送信回路
ＴＸおよび受信回路ＲＸに接続される。送信回路ＴＸに
は、コンデンサ２ａを介して第１のダイオード３のアノ
ードが接続される。第１のダイオード３のアノードは、
第１のストリップライン４およびコンデンサ２ｂの直列
回路を介して接地される。さらに、第１のストリップラ
イン４とコンデンサ２ｂとの中間点には、抵抗５を介し
て、コントロール端子６が接続される。コントロール端
子６には、高周波スイッチ１の切り換えを行うためのコ
ントロール回路が接続される。また、第１のダイオード
３のカソードは、コンデンサ２ｃを介して、アンテナＡ
ＮＴに接続される。2. Description of the Related Art A high frequency switch, as shown in FIG.
In digital mobile phones, etc., the connection between the transmission circuit TX and the antenna ANT and the reception circuit RX and the antenna ANT
Used to switch the connection with. The high frequency switch 1 is connected to the antenna ANT, the transmission circuit TX, and the reception circuit RX, as shown in FIG. The anode of the first diode 3 is connected to the transmission circuit TX via the capacitor 2a. The anode of the first diode 3 is
It is grounded through the series circuit of the first strip line 4 and the capacitor 2b. Further, a control terminal 6 is connected via a resistor 5 to an intermediate point between the first strip line 4 and the capacitor 2b. A control circuit for switching the high frequency switch 1 is connected to the control terminal 6. The cathode of the first diode 3 is connected to the antenna A via the capacitor 2c.
Connected to NT.
【０００３】アンテナＡＮＴに接続されたコンデンサ２
ｃには、さらに第２のストリップライン７とコンデンサ
２ｄとの直列回路を介して、受信回路ＲＸが接続され
る。また、第２のストリップライン７とコンデンサ２ｄ
との中間点には、第２のダイオード８のアノードが接続
される。そして、第２のダイオード８のカソードは接地
される。第１のダイオード３および第２のダイオード８
としては、通常、ＰＩＮダイオードが使用される。A capacitor 2 connected to the antenna ANT
The receiving circuit RX is further connected to c via a series circuit of the second strip line 7 and the capacitor 2d. In addition, the second strip line 7 and the capacitor 2d
The anode of the second diode 8 is connected to the intermediate point between the and. The cathode of the second diode 8 is grounded. First diode 3 and second diode 8
For this, a PIN diode is usually used.
【０００４】この高周波スイッチ１を用いて送信する場
合、コントロール端子６に正の電圧が与えられる。この
電圧によって、第１のダイオード３および第２のダイオ
ード８がＯＮとなる。このとき、コンデンサ２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄによって直流分がカットされ、ダイオー
ド３，８を含む回路にのみコントロール端子６に加えら
れた電圧が印加されるようにしている。ダイオード３，
８がＯＮとなることにより、送信回路ＴＸからの信号が
アンテナＡＮＴに送られ、信号がアンテナＡＮＴから送
信される。なお、送信回路ＴＸの送信信号は、第２のス
トリップライン７が第２のダイオード８により接地され
ることによって共振してそのインピーダンスが無限大と
なるため、受信回路ＲＸには伝達されない。また、受信
時には、コントロール端子６に電圧を印加しないことに
よって、第１のダイオード３および第２のダイオード８
はＯＦＦとなる。そのため、受信信号は受信回路ＲＸに
伝達され、送信回路ＴＸ側には伝達されない。このよう
に、コントロール端子６に印加される電圧をコントロー
ルすることによって、送受信を切り換えることができ
る。When transmitting using the high frequency switch 1, a positive voltage is applied to the control terminal 6. This voltage turns on the first diode 3 and the second diode 8. At this time, the capacitors 2a, 2
The direct current component is cut by b, 2c, and 2d, and the voltage applied to the control terminal 6 is applied only to the circuit including the diodes 3 and 8. Diode 3,
When 8 is turned on, the signal from the transmission circuit TX is sent to the antenna ANT, and the signal is sent from the antenna ANT. It should be noted that the transmission signal of the transmission circuit TX is not transmitted to the reception circuit RX because the second strip line 7 resonates when it is grounded by the second diode 8 and its impedance becomes infinite. In addition, by not applying a voltage to the control terminal 6 during reception, the first diode 3 and the second diode 8 are
Turns off. Therefore, the reception signal is transmitted to the reception circuit RX and is not transmitted to the transmission circuit TX side. In this way, by controlling the voltage applied to the control terminal 6, transmission / reception can be switched.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このような高周波スイ
ッチに使用されるＰＩＮダイオードには、図４に示すよ
うに、電流を多く流すと抵抗値が低下する特性があり、
この特性がスイッチに利用される。しかしながら、ＰＩ
Ｎダイオードでは、１０ｍＡの電流を流しても４Ωもの
抵抗値があり、ダイオードがＯＮ状態での挿入損失が大
きい。消費電力の低減のために、１ｍＡ以下でスイッチ
ングさせる要求が強いが、その場合の抵抗値は２０Ω以
上もあり、使用可能なレベルの高周波スイッチを得るこ
とができない。また、小さい消費電流で抵抗値も小さい
ＰＩＮダイオードもあるが、このようなダイオードはき
わめて高価であり、コスト面での問題がある。As shown in FIG. 4, the PIN diode used in such a high-frequency switch has a characteristic that the resistance value is lowered when a large amount of current is passed,
This property is used for the switch. However, PI
The N diode has a resistance value of 4Ω even when a current of 10 mA flows, and the insertion loss is large when the diode is in the ON state. In order to reduce power consumption, there is a strong demand for switching at 1 mA or less, but in that case the resistance value is as high as 20Ω or more, and it is impossible to obtain a high-frequency switch at a usable level. Further, there is a PIN diode that has a small current consumption and a small resistance value, but such a diode is extremely expensive and has a problem in terms of cost.
【０００６】そこで、第１のダイオードおよび第２のダ
イオードとして、主としてスイッチング用として用いら
れている、いわゆる一般用ダイオードを使用することが
考えられる。このダイオードは、図５に示すように、
０．７Ｖ程度の電圧を加えると、急激に抵抗値が小さく
なり、電流が流れる。そして、図６に示すように、１ｍ
Ａ程度の電流でも抵抗値は１Ω以下であり、ＰＩＮダイ
オードを使用した場合に比べて、挿入損失の小さい高周
波スイッチを得ることができる。Therefore, it is conceivable to use, as the first diode and the second diode, so-called general-purpose diodes mainly used for switching. This diode, as shown in FIG.
When a voltage of about 0.7 V is applied, the resistance value suddenly decreases and a current flows. Then, as shown in FIG. 6, 1 m
Even with a current of about A, the resistance value is 1Ω or less, and it is possible to obtain a high-frequency switch with a smaller insertion loss than when a PIN diode is used.
【０００７】ところが、携帯電話などにおいては、送信
信号の電力が比較的大きい。前記一般用ダイオードはス
イッチングスピードが速いため、コントロール端子の電
圧が０ＶでダイオードをＯＦＦ状態で使用しているとき
には、、電力の大きい信号そのものでスイッチングが行
われる。このような誤動作を防ぐために、一般的にスイ
ッチングスピードの遅いＰＩＮダイオードが用いられて
いる。However, in a mobile phone or the like, the power of the transmission signal is relatively high. Since the general-purpose diode has a high switching speed, when the voltage of the control terminal is 0 V and the diode is used in the OFF state, switching is performed by the signal itself having large power. In order to prevent such malfunction, a PIN diode having a slow switching speed is generally used.
【０００８】それゆえに、この発明の主たる目的は、安
価で、挿入損失の小さい高周波スイッチを提供すること
である。Therefore, a main object of the present invention is to provide an inexpensive high frequency switch with a low insertion loss.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明は、送信回路，
受信回路およびアンテナに接続され、送信回路とアンテ
ナとの接続および受信回路とアンテナとの接続を切り換
えるための高周波スイッチであって、送信回路側にアノ
ードが接続されアンテナ側にカソードが接続される第１
のダイオードと、アンテナと受信回路との間に接続され
るストリップラインと、受信回路側にアノードが接続さ
れアース側にカソードが接続される第２のダイオード
と、第１のダイオードおよび第２のダイオードに逆方向
のバイアス電圧を印加するためのコントロール端子と、
このコントロール端子に印加されたバイアス電圧を分圧
するために第１のダイオードおよび第２のダイオードに
並列に接続される抵抗とを含む、高周波スイッチであ
る。The present invention is directed to a transmitter circuit,
A high frequency switch connected to a receiving circuit and an antenna for switching between a transmitting circuit and an antenna and a receiving circuit and an antenna, the anode being connected to the transmitting circuit side and the cathode being connected to the antenna side. 1
, A strip line connected between the antenna and the receiving circuit, a second diode whose anode is connected to the receiving circuit side and whose cathode is connected to the ground side, and a first diode and a second diode And a control terminal for applying a reverse bias voltage to
A high-frequency switch including a resistor connected in parallel with the first diode and the second diode for dividing the bias voltage applied to the control terminal.
【００１０】[0010]
【作用】受信時に、コントロール端子に電圧が印加され
る。コントロール端子に印加された電圧が抵抗で分圧さ
れ、第１のダイオードおよび第２のダイオードに逆方向
のバイアス電圧が印加される。この逆バイアス電圧によ
って、ダイオードに順方向の信号が入ってきても、ダイ
オードはＯＦＦ状態を保つ。Function: A voltage is applied to the control terminal during reception. The voltage applied to the control terminal is divided by the resistor, and a reverse bias voltage is applied to the first diode and the second diode. This reverse bias voltage keeps the diode in the OFF state even when a forward signal is input to the diode.
【００１１】[0011]
【発明の効果】この発明によれば、受信時に、第１のダ
イオードおよび第２のダイオードに逆バイアス電圧が印
加され、強制的にＯＦＦ状態が保たれる。そのため、第
１および第２のダイオードとして、主としてスイッチン
グ用として用いられるいわゆる一般用ダイオードなどを
使用しても、送信信号による誤動作の発生を防止するこ
とができる。さらに、このようなＯＮ時の抵抗値の小さ
いダイオードを使用することにより、送信時における挿
入損失を小さくすることができる。また、このような安
価なダイオードを使用することにより、高周波スイッチ
のコストの上昇を防止することができる。According to the present invention, a reverse bias voltage is applied to the first diode and the second diode during reception, and the OFF state is forcibly maintained. Therefore, even if a so-called general-purpose diode mainly used for switching is used as the first and second diodes, it is possible to prevent the occurrence of malfunction due to the transmission signal. Further, by using such a diode having a small resistance value at the time of ON, it is possible to reduce the insertion loss at the time of transmission. Further, by using such an inexpensive diode, it is possible to prevent the cost of the high frequency switch from increasing.
【００１２】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。The above-mentioned objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description of the embodiments below with reference to the drawings.
【００１３】[0013]
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す回路図であ
る。この高周波スイッチ１０は、デジタル携帯電話など
の送受信の切り換えのために使用される。したがって、
高周波スイッチ１０は、アンテナＡＮＴ，送信回路ＴＸ
および受信回路ＲＸに接続される。送信回路ＴＸは、コ
ンデンサ１２を介して、第１のダイオード１４のアノー
ドに接続される。また、第１のダイオード１４のアノー
ドは、チョークコイルとして働く第１のストリップライ
ン１６およびコンデンサ１８を介して接地される。さら
に、第１のストリップライン１６とコンデンサ１８との
中間点は、抵抗２０を介して第１のコントロール端子２
２に接続される。第１のダイオード１４のカソードは、
コンデンサ２４を介してアンテナＡＮＴに接続される。
さらに、第１のダイオード１４に並列に、抵抗２６が接
続される。なお、図１の回路例の第１のストリップライ
ン１６とコンデンサ１８に代えて、抵抗を接続するよう
にしても同様の結果が得られる。1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. The high frequency switch 10 is used for switching transmission / reception of a digital mobile phone or the like. Therefore,
The high frequency switch 10 includes an antenna ANT and a transmission circuit TX.
And the receiving circuit RX. The transmission circuit TX is connected to the anode of the first diode 14 via the capacitor 12. Further, the anode of the first diode 14 is grounded via the first strip line 16 and the capacitor 18 which act as a choke coil. Further, the intermediate point between the first strip line 16 and the capacitor 18 is connected to the first control terminal 2 via the resistor 20.
Connected to 2. The cathode of the first diode 14 is
It is connected to the antenna ANT via the capacitor 24.
Further, a resistor 26 is connected in parallel with the first diode 14. The same result can be obtained by connecting a resistor instead of the first strip line 16 and the capacitor 18 in the circuit example of FIG.
【００１４】また、アンテナＡＮＴには、第２のストリ
ップライン２８が接続される。第２のストリップライン
２８は、コンデンサ３０を介して、受信回路ＲＸに接続
される。また、第２のストリップライン２８とコンデン
サ３０との中間点は、第２のダイオード３２とコンデン
サ３４との直列回路を介して接地される。さらに、第２
のダイオード３２に並列に、抵抗３６が接続される。こ
の抵抗３６には、別の抵抗３８を介して、第２のコント
ロール端子４０が接続される。A second strip line 28 is connected to the antenna ANT. The second strip line 28 is connected to the receiving circuit RX via the capacitor 30. Further, the intermediate point between the second strip line 28 and the capacitor 30 is grounded via the series circuit of the second diode 32 and the capacitor 34. Furthermore, the second
A resistor 36 is connected in parallel with the diode 32 of. A second control terminal 40 is connected to the resistor 36 via another resistor 38.
【００１５】この高周波スイッチ１０を用いて送信を行
う場合、第１のコントロール端子２２に正の電圧が印加
される。第１のコントロール端子２２に加えられた電圧
は、第１のダイオード１４および第２のダイオード３２
に順方向のバイアス電圧として印加され、これらのダイ
オード１４，３２がＯＮ状態となる。したがって、送信
回路ＴＸからの送信信号は、アンテナＡＮＴから送信さ
れるとともに、第２のストリップライン２８が第２のダ
イオード３２により接地されて共振してそのインピーダ
ンスが無限大となるため、受信回路ＲＸ側には伝達され
ない。When transmitting using the high frequency switch 10, a positive voltage is applied to the first control terminal 22. The voltage applied to the first control terminal 22 is applied to the first diode 14 and the second diode 32.
Is applied as a forward bias voltage to these diodes 14 and 32 to turn on. Therefore, the transmission signal from the transmission circuit TX is transmitted from the antenna ANT, and the second stripline 28 is grounded by the second diode 32 to resonate and its impedance becomes infinite, so that the reception circuit RX is infinite. Not transmitted to the side.
【００１６】また、この高周波スイッチ１０を用いて受
信を行う場合、第１のコントロール端子２２からの電圧
印加が停止するとともに、第２のコントロール端子４０
に正の電圧が印加される。第２のコントロール端子４０
に加えられ電圧は、抵抗２６，３６などで分圧され、第
１のダイオード１４および第２のダイオード３２に逆方
向のバイアス電圧として印加される。そのため、第１の
ダイオード１４および第２のダイオード３２は確実にＯ
ＦＦ状態を維持する。したがって、受信した信号は、受
信回路ＲＸに送られ、送信回路ＴＸには伝達されない。
第１のコントロール端子２２および第２のコントロール
端子４０に電圧を加えると、電流はコンデンサ１２，１
８，２４，３０，３４でカットされて、第１のダイオー
ド１４および第２のダイオード３２を含む回路にのみ流
れることになって、他の部分に影響を及ぼさない。Further, when reception is performed using the high frequency switch 10, the voltage application from the first control terminal 22 is stopped and the second control terminal 40 is
A positive voltage is applied to. Second control terminal 40
Is applied to the first diode 14 and the second diode 32 as a reverse bias voltage. Therefore, the first diode 14 and the second diode 32 are reliably O
The FF state is maintained. Therefore, the received signal is sent to the receiving circuit RX and is not transmitted to the transmitting circuit TX.
When a voltage is applied to the first control terminal 22 and the second control terminal 40, the current flows in the capacitors 12, 1
It is cut at 8, 24, 30, and 34 and flows only to the circuit including the first diode 14 and the second diode 32, and does not affect other parts.
【００１７】この高周波スイッチ１０では、第１のダイ
オード１４および第２のダイオード３２の動作が、第１
のコントロール端子２２および第２のコントロール端子
４０に加えられる電圧によって制御される。特に、ダイ
オード１４，３２をＯＦＦにする場合、第２のコントロ
ール端子４０に加えられた電圧による逆バイアス電圧に
よって、強制的にＯＦＦ状態が保たれる。したがって、
第１のダイオード１４および第２のダイオード３２とし
て、一般的にＶＨＦ帯チューナバンドスイッチなどに用
いられている主としてスイッチング用として用いられて
いる、いわゆる一般用ダイオードなどを使用することが
できる。In this high frequency switch 10, the operation of the first diode 14 and the second diode 32 is the first.
Controlled by the voltage applied to the control terminal 22 and the second control terminal 40 of the. Particularly, when the diodes 14 and 32 are turned off, the off state is forcibly maintained by the reverse bias voltage due to the voltage applied to the second control terminal 40. Therefore,
As the first diode 14 and the second diode 32, a so-called general-purpose diode which is generally used for VHF band tuner band switches and is mainly used for switching can be used.
【００１８】このようなダイオードは、ＯＮ時の抵抗値
が小さいため、ＰＩＮダイオードを使用した場合に比べ
て、送信時における挿入損失を小さくすることができ
る。しかも、第１のダイオード１４および第２のダイオ
ード３２をＯＦＦにする場合、逆バイアス電圧によって
強制的に確実にＯＦＦ状態にされるため、電力の大きい
信号が順方向に入ってきても、その信号によってスイッ
チングなどの誤動作が発生しない。また、このような安
価なダイオードを使用することにより、高周波スイッチ
１０のコスト上昇を防ぐことができる。Since such a diode has a small resistance value when it is turned on, insertion loss at the time of transmission can be made smaller than that when a PIN diode is used. Moreover, when the first diode 14 and the second diode 32 are turned off, they are forcibly turned off by the reverse bias voltage. Therefore, malfunction such as switching does not occur. Further, by using such an inexpensive diode, it is possible to prevent the cost of the high frequency switch 10 from increasing.
【図１】この発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】高周波スイッチの働きを示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing the operation of a high frequency switch.
【図３】この発明の背景となる従来の高周波スイッチの
一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional high-frequency switch which is the background of the present invention.
【図４】図３に示す回路に使用されるＰＩＮダイオード
の順方向電流と高周波動作抵抗との関係を示すグラフで
ある。4 is a graph showing a relationship between a forward current and a high frequency operating resistance of a PIN diode used in the circuit shown in FIG.
【図５】一般用ダイオードの順方向電流と直列抵抗との
関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the forward current and the series resistance of a general-purpose diode.
【図６】一般用ダイオードの順方向電圧と順方向電流と
の関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between a forward voltage and a forward current of a general-purpose diode.
１０ 高周波スイッチ １４ 第１のダイオード １６ 第１のストリップライン ２２ 第１のコントロール端子 ２６ 抵抗 ２８ 第２のストリップライン ３２ 第２のダイオード ３６ 抵抗 ４０ 第２のコントロール端子 ＴＸ 送信回路 ＲＸ 受信回路 ＡＮＴ アンテナ 10 High Frequency Switch 14 First Diode 16 First Stripline 22 First Control Terminal 26 Resistor 28 Second Stripline 32 Second Diode 36 Resistor 40 Second Control Terminal TX Transmitter RX Receiver ANT Antenna
Claims (1)
続され、前記送信回路と前記アンテナとの接続および前
記受信回路と前記アンテナとの接続を切り換えるための
高周波スイッチであって、 前記送信回路側にアノードが接続され前記アンテナ側に
カソードが接続される第１のダイオード、 前記アンテナと前記受信回路との間に接続されるストリ
ップライン、 前記受信回路側にアノードが接続されアース側にカソー
ドが接続される第２のダイオード、 前記第１のダイオードおよび前記第２のダイオードに逆
方向のバイアス電圧を印加するためのコントロール端
子、および前記コントロール端子に印加されたバイアス
電圧を分圧するために前記第１のダイオードおよび前記
第２のダイオードに並列に接続される抵抗を含む、高周
波スイッチ。1. A high-frequency switch connected to a transmission circuit, a reception circuit, and an antenna, for switching connection between the transmission circuit and the antenna and connection between the reception circuit and the antenna. A first diode having an anode connected to the antenna and a cathode connected to the antenna, a stripline connected between the antenna and the receiving circuit, an anode connected to the receiving circuit side and a cathode connected to the ground side A second diode, a control terminal for applying a reverse bias voltage to the first diode and the second diode, and the first terminal for dividing the bias voltage applied to the control terminal. High frequency switch including a diode and a resistor connected in parallel to the second diode
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4357127A JP2876924B2 (en) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | High frequency switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4357127A JP2876924B2 (en) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | High frequency switch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06197039A true JPH06197039A (en) | 1994-07-15 |
| JP2876924B2 JP2876924B2 (en) | 1999-03-31 |
Family
ID=18452521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4357127A Expired - Lifetime JP2876924B2 (en) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | High frequency switch |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2876924B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018088681A (en) * | 2013-06-07 | 2018-06-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | High frequency switch |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP4357127A patent/JP2876924B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018088681A (en) * | 2013-06-07 | 2018-06-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | High frequency switch |
Also Published As
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|---|---|
| JP2876924B2 (en) | 1999-03-31 |
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