JPH07326952A - Ｆｅｔスイッチ - Google Patents
ＦｅｔスイッチInfo
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- JPH07326952A JPH07326952A JP12094494A JP12094494A JPH07326952A JP H07326952 A JPH07326952 A JP H07326952A JP 12094494 A JP12094494 A JP 12094494A JP 12094494 A JP12094494 A JP 12094494A JP H07326952 A JPH07326952 A JP H07326952A
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- JP
- Japan
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- value
- switch
- fet
- isolation
- capacitor
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- Withdrawn
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- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、同時に送受信できず、送信器と受
信器を切り換えながら通信する無線装置等におけるスイ
ッチに関し、特に短時間における切り換えを必要とされ
るＦＥＴを用いた電子スイッチに関し、スイッチＯＮ時
の挿入損失の値を改善して増幅器に係る負担を軽減し、
装置の簡易化、小型化を図り、あるいはスイッチＯＦＦ
時のアイソレーション値を改善して送信器の輻射を防
ぎ、受信器では不要信号の入力による混信等を回避した
スイッチを実現することを目的とする。 【構成】 互いにドレイン端（Ｄ）がソース端（Ｓ）と
接続されることにより、多段接続された複数のＦＥＴの
ゲート電圧を制御して各ＦＥＴのドレイン端（Ｄ）とソ
ース端（Ｓ）間を導通状態あるいは遮断状態にするＦＥ
Ｔスイッチに、互いに接続されたＦＥＴ間に、片端接地
された可変キャパシタを接続し、該キャパシタの値を制
御することにより、該スイッチの挿入損失の値、あるい
はアイソレーションの値を調整することを特徴とするＦ
ＥＴスイッチ
信器を切り換えながら通信する無線装置等におけるスイ
ッチに関し、特に短時間における切り換えを必要とされ
るＦＥＴを用いた電子スイッチに関し、スイッチＯＮ時
の挿入損失の値を改善して増幅器に係る負担を軽減し、
装置の簡易化、小型化を図り、あるいはスイッチＯＦＦ
時のアイソレーション値を改善して送信器の輻射を防
ぎ、受信器では不要信号の入力による混信等を回避した
スイッチを実現することを目的とする。 【構成】 互いにドレイン端（Ｄ）がソース端（Ｓ）と
接続されることにより、多段接続された複数のＦＥＴの
ゲート電圧を制御して各ＦＥＴのドレイン端（Ｄ）とソ
ース端（Ｓ）間を導通状態あるいは遮断状態にするＦＥ
Ｔスイッチに、互いに接続されたＦＥＴ間に、片端接地
された可変キャパシタを接続し、該キャパシタの値を制
御することにより、該スイッチの挿入損失の値、あるい
はアイソレーションの値を調整することを特徴とするＦ
ＥＴスイッチ
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、同時に送受信できず、
送信器と受信器を切り換えながら通信する無線装置等に
おけるスイッチに関し、特に短時間における切り換えを
必要とされるＦＥＴを用いた電子スイッチに関する。具
体的には、切り換え時間が短いことが要求されるスイッ
チに関し、スイッチＯＮ時の挿入損失の値を改善して増
幅器に係る負担を軽減し、装置の簡易化、小型化をな
し、またスイッチＯＦＦ時のアイソレーション値を改善
して送信器の輻射を防ぎ、受信器では不要信号の入力に
よる混信等を回避したスイッチに関する。
送信器と受信器を切り換えながら通信する無線装置等に
おけるスイッチに関し、特に短時間における切り換えを
必要とされるＦＥＴを用いた電子スイッチに関する。具
体的には、切り換え時間が短いことが要求されるスイッ
チに関し、スイッチＯＮ時の挿入損失の値を改善して増
幅器に係る負担を軽減し、装置の簡易化、小型化をな
し、またスイッチＯＦＦ時のアイソレーション値を改善
して送信器の輻射を防ぎ、受信器では不要信号の入力に
よる混信等を回避したスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、切り換えスイッチとして使用され
ているメカニカルスイッチは、急峻な切り換え時間を必
要とする装置等に使用するスイッチとしては好ましくは
なかった。そこで、切り換え時間が短いスイッチとして
は電子スイッチである図７のようなＦＥＴスイッチが挙
げられる。このスイッチは、ゲート端（Ｇ）に印加する
電圧を制御することにより、ドレイン端（Ｄ）からソー
ス端（Ｓ）への伝送路を導通状態、あるいは遮断状態と
することができる。よって、ゲート端（Ｇ）に印加する
電圧を制御することで、ＦＥＴがスイッチの役割を果た
している。
ているメカニカルスイッチは、急峻な切り換え時間を必
要とする装置等に使用するスイッチとしては好ましくは
なかった。そこで、切り換え時間が短いスイッチとして
は電子スイッチである図７のようなＦＥＴスイッチが挙
げられる。このスイッチは、ゲート端（Ｇ）に印加する
電圧を制御することにより、ドレイン端（Ｄ）からソー
ス端（Ｓ）への伝送路を導通状態、あるいは遮断状態と
することができる。よって、ゲート端（Ｇ）に印加する
電圧を制御することで、ＦＥＴがスイッチの役割を果た
している。
【０００３】ここで、マイクロ波ＦＥＴスイッチ（ＳＰ
ＳＴ：Single Pole Single Throw）の第一従来例を図７
に示す。図において、５１はＲＦ入力端、５２はＲＦ出
力端、６１，６２はＦＥＴ、７１，７２はゲート抵抗Ｒ
G 、８１，８２は制御電圧Ｖ C をそれぞれ示している。
このＦＥＴやゲート抵抗ＲG 、制御電圧はそれぞれ同じ
ものを使用する。
ＳＴ：Single Pole Single Throw）の第一従来例を図７
に示す。図において、５１はＲＦ入力端、５２はＲＦ出
力端、６１，６２はＦＥＴ、７１，７２はゲート抵抗Ｒ
G 、８１，８２は制御電圧Ｖ C をそれぞれ示している。
このＦＥＴやゲート抵抗ＲG 、制御電圧はそれぞれ同じ
ものを使用する。
【０００４】以上説明したように、図７のマイクロ波Ｆ
ＥＴスイッチにおいては、制御電圧Ｖｃを制御すること
により、スイッチのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることがで
きる。即ち、スイッチＯＮ時において、制御電圧ＶC と
して０Ｖを印加することでドレイン端（Ｄ）からソース
端（Ｓ）へ導通状態が確保される。また、スイッチＯＦ
Ｆ時においては、制御電圧ＶC には−５Ｖを印加する構
成となっており、これにより、ドレイン端（Ｄ）からソ
ース端（Ｓ）へ遮断状態が確保される構成となってい
る。
ＥＴスイッチにおいては、制御電圧Ｖｃを制御すること
により、スイッチのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることがで
きる。即ち、スイッチＯＮ時において、制御電圧ＶC と
して０Ｖを印加することでドレイン端（Ｄ）からソース
端（Ｓ）へ導通状態が確保される。また、スイッチＯＦ
Ｆ時においては、制御電圧ＶC には−５Ｖを印加する構
成となっており、これにより、ドレイン端（Ｄ）からソ
ース端（Ｓ）へ遮断状態が確保される構成となってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このマイクロ波スイッ
チにおいては、マイクロ波の周波数を５ＧＨｚ、ＲG ＝
５ｋΩ、スイッチＯＮ時の挿入損失と、ＯＦＦ時のアイ
ソレーションを測定すると、挿入損失は２．２ｄＢ、ア
イソレーションは１５．１ｄＢであった。この挿入損失
は、以下のような制約がある。即ち、無線装置等におい
て、送信部、あるいは受信部では必要とされる送信レベ
ル、あるいは受信レベルが得られにように回路を構成す
るが、送信部、あるいは受信部に使用するＦＥＴスイッ
チの挿入損失が大きいと、その分信号レベルが低下し、
これを補うために信号を増幅する必要があるために、挿
入損失の大きなもの程、増幅器にかける負担が増し、装
置の大型化、複雑化、大消費電力化などの要因となる。
このため、理想的にはスイッチ回路の挿入損失はゼロに
近いことが望ましい。
チにおいては、マイクロ波の周波数を５ＧＨｚ、ＲG ＝
５ｋΩ、スイッチＯＮ時の挿入損失と、ＯＦＦ時のアイ
ソレーションを測定すると、挿入損失は２．２ｄＢ、ア
イソレーションは１５．１ｄＢであった。この挿入損失
は、以下のような制約がある。即ち、無線装置等におい
て、送信部、あるいは受信部では必要とされる送信レベ
ル、あるいは受信レベルが得られにように回路を構成す
るが、送信部、あるいは受信部に使用するＦＥＴスイッ
チの挿入損失が大きいと、その分信号レベルが低下し、
これを補うために信号を増幅する必要があるために、挿
入損失の大きなもの程、増幅器にかける負担が増し、装
置の大型化、複雑化、大消費電力化などの要因となる。
このため、理想的にはスイッチ回路の挿入損失はゼロに
近いことが望ましい。
【０００６】また、アイソレーションについても制約が
ある。即ち、スイッチ回路がアイソレーションステート
時には、入力された信号を遮断しなければならないが、
送信部において、スイッチ回路のアイソレーションが小
さいとアンテナから不要信号の輻射を招くことになり、
受信部においては、不要信号の入力によって混信、妨害
等を引き起こし、十分な機能を果たさなくなる。従っ
て、理想的にはスイッチ回路のアイソレーションは無限
大に近いほうが望ましい。
ある。即ち、スイッチ回路がアイソレーションステート
時には、入力された信号を遮断しなければならないが、
送信部において、スイッチ回路のアイソレーションが小
さいとアンテナから不要信号の輻射を招くことになり、
受信部においては、不要信号の入力によって混信、妨害
等を引き起こし、十分な機能を果たさなくなる。従っ
て、理想的にはスイッチ回路のアイソレーションは無限
大に近いほうが望ましい。
【０００７】以上の問題点を解決するために、ＦＥＴの
段数を大きくとることが考えられる。図８はマイクロ波
ＦＥＴスイッチ（ＳＰＳＴ）の第二従来例を示す図であ
る。図において、図７と同一符号を付してあるものは同
一部材を示す。また、６３はＦＥＴ、７３はゲート抵抗
ＲG 、８３は制御電圧ＶC をそれぞれ示している。この
ＦＥＴ、ゲート抵抗ＲG 、制御電圧ＶC はそれぞれ同じ
ものを使用する。更に、この第二従来例は第一従来例に
対してＦＥＴの段数を１つ増やして３つとした構成とな
っている。
段数を大きくとることが考えられる。図８はマイクロ波
ＦＥＴスイッチ（ＳＰＳＴ）の第二従来例を示す図であ
る。図において、図７と同一符号を付してあるものは同
一部材を示す。また、６３はＦＥＴ、７３はゲート抵抗
ＲG 、８３は制御電圧ＶC をそれぞれ示している。この
ＦＥＴ、ゲート抵抗ＲG 、制御電圧ＶC はそれぞれ同じ
ものを使用する。更に、この第二従来例は第一従来例に
対してＦＥＴの段数を１つ増やして３つとした構成とな
っている。
【０００８】スイッチＯＮ／ＯＦＦ時の条件は図７と同
一である。この条件をもとに、スイッチＯＮ時の挿入損
失とスイッチＯＦＦ時のアイソレーションを求めると、
アイソレーションは１８．６ｄＢと３．５ｄＢ分改善さ
れるが、挿入損失は３．１ｄＢと０．９ｄＢ分却って上
昇してしまい、改悪となってしまう。更に、図９に示
す、マイクロ波ＦＥＴスイッチ（ＳＰＳＴ）の第三従来
例において、挿入送信とアイソレーションの値を測定す
る。このスイッチでは、図７に示すスイッチに対して、
ＦＥＴとＦＥＴの間に伝送線路ＴＬを用いる構成となっ
ている。図において、図７と同一符号を付してあるもの
は同一部材を示す。また、９１は長さがｌの伝送線路Ｔ
Ｌである。
一である。この条件をもとに、スイッチＯＮ時の挿入損
失とスイッチＯＦＦ時のアイソレーションを求めると、
アイソレーションは１８．６ｄＢと３．５ｄＢ分改善さ
れるが、挿入損失は３．１ｄＢと０．９ｄＢ分却って上
昇してしまい、改悪となってしまう。更に、図９に示
す、マイクロ波ＦＥＴスイッチ（ＳＰＳＴ）の第三従来
例において、挿入送信とアイソレーションの値を測定す
る。このスイッチでは、図７に示すスイッチに対して、
ＦＥＴとＦＥＴの間に伝送線路ＴＬを用いる構成となっ
ている。図において、図７と同一符号を付してあるもの
は同一部材を示す。また、９１は長さがｌの伝送線路Ｔ
Ｌである。
【０００９】スイッチＯＮ／ＯＦＦ時の条件は、伝送線
路ＴＬの長さｌを伝送するマイクロ波のλ／４とするこ
と以外は図７と同一である。この条件をもとに、挿入損
失とアイソレーションの値を求めると、図７に比べて挿
入損失を２．３ｄＢと０．１ｄＢ分だけ増加するが、ア
イソレーションは２３．７ｄＢと８．６ｄＢと大幅に改
善することができる。しかしながら、このスイッチで
は、伝送線路ＴＬの長さｌがλ／４であるため、目的の
周波数が５ＧＨｚであるとすると、７５μｍの厚さのＧ
ａＡｓ基板上で５０Ω（線路幅約５５μｍ）の伝送線路
では約５．２５ｍｍの長さが必要となり、ＭＭＩＣ化す
る際には、かなりチップサイズを大きくしなければなら
ず、非現実的であった。
路ＴＬの長さｌを伝送するマイクロ波のλ／４とするこ
と以外は図７と同一である。この条件をもとに、挿入損
失とアイソレーションの値を求めると、図７に比べて挿
入損失を２．３ｄＢと０．１ｄＢ分だけ増加するが、ア
イソレーションは２３．７ｄＢと８．６ｄＢと大幅に改
善することができる。しかしながら、このスイッチで
は、伝送線路ＴＬの長さｌがλ／４であるため、目的の
周波数が５ＧＨｚであるとすると、７５μｍの厚さのＧ
ａＡｓ基板上で５０Ω（線路幅約５５μｍ）の伝送線路
では約５．２５ｍｍの長さが必要となり、ＭＭＩＣ化す
る際には、かなりチップサイズを大きくしなければなら
ず、非現実的であった。
【００１０】また、図１０に示す、マイクロ波ＦＥＴス
イッチ（ＳＰＳＴ）の第四従来例においても測定する。
このスイッチにおいては、図７に示すスイッチに対し
て、マイクロ波スイッチのＲＦ入力端５１、もしくはＲ
Ｆ出力端５２に、新たなＦＥＴ６３を並列接続する構成
となっている。図において、図７と同一符号を付してあ
るものは同一部材を示す。また、６３は新たなＦＥＴ、
７３はゲート抵抗ＲG 、８３は新たなＦＥＴの制御電圧
ＶC2をそれぞれ示している。また、新たなＦＥＴ６３の
ゲート抵抗は抵抗値がＲG である他のＦＥＴと同一のも
のを使用する。
イッチ（ＳＰＳＴ）の第四従来例においても測定する。
このスイッチにおいては、図７に示すスイッチに対し
て、マイクロ波スイッチのＲＦ入力端５１、もしくはＲ
Ｆ出力端５２に、新たなＦＥＴ６３を並列接続する構成
となっている。図において、図７と同一符号を付してあ
るものは同一部材を示す。また、６３は新たなＦＥＴ、
７３はゲート抵抗ＲG 、８３は新たなＦＥＴの制御電圧
ＶC2をそれぞれ示している。また、新たなＦＥＴ６３の
ゲート抵抗は抵抗値がＲG である他のＦＥＴと同一のも
のを使用する。
【００１１】スイッチＯＮ／ＯＦＦ時の条件は、スイッ
チＯＮ時に制御電圧ＶC ＝０Ｖ、Ｖ C2＝−５Ｖに、スイ
ッチＯＦＦ時にはＶC ＝−５Ｖ、ＶC2＝０Ｖとすること
以外は図７と同一である。この条件をもとに、挿入損失
とアイソレーションを求めると、図７に比べ、挿入損失
は２．２ｄＢと同じで、アイソレーションを更に２７．
８ｄＢと１２．７ｄＢ分も改善することができる。しか
しながら、スイッチの制御電圧がＶC とＶC2の２系統必
要となり、回路的に複雑な構成となってしまう。
チＯＮ時に制御電圧ＶC ＝０Ｖ、Ｖ C2＝−５Ｖに、スイ
ッチＯＦＦ時にはＶC ＝−５Ｖ、ＶC2＝０Ｖとすること
以外は図７と同一である。この条件をもとに、挿入損失
とアイソレーションを求めると、図７に比べ、挿入損失
は２．２ｄＢと同じで、アイソレーションを更に２７．
８ｄＢと１２．７ｄＢ分も改善することができる。しか
しながら、スイッチの制御電圧がＶC とＶC2の２系統必
要となり、回路的に複雑な構成となってしまう。
【００１２】本発明は、所望の周波数でスイッチＯＮ時
の挿入損失の値を低く抑えることにより、増幅器にかか
る負担を軽減し、装置の小型化、簡易化、低消費電力化
を可能とするマイクロ波ＦＥＴスイッチを実現すること
を目的とする。また、スイッチＯＦＦ時のアイソレーシ
ョンとして大きな値を確保することにより、送信部にお
いてはアンテナからの不要信号の輻射を防ぎ、受信部に
おいては不要信号の入力による混信、妨害等を回避する
マイクロ波ＦＥＴスイッチを実現することを目的とす
る。
の挿入損失の値を低く抑えることにより、増幅器にかか
る負担を軽減し、装置の小型化、簡易化、低消費電力化
を可能とするマイクロ波ＦＥＴスイッチを実現すること
を目的とする。また、スイッチＯＦＦ時のアイソレーシ
ョンとして大きな値を確保することにより、送信部にお
いてはアンテナからの不要信号の輻射を防ぎ、受信部に
おいては不要信号の入力による混信、妨害等を回避する
マイクロ波ＦＥＴスイッチを実現することを目的とす
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】互いにドレイン端（Ｄ）
がソース端（Ｓ）と接続されることにより、多段接続さ
れた複数のＦＥＴのゲート電圧を制御して各ＦＥＴのド
レイン端（Ｄ）とソース端（Ｓ）間を導通状態あるいは
遮断状態にするＦＥＴスイッチに、互いに接続されたＦ
ＥＴ間に、片端接地された可変キャパシタを接続し、該
キャパシタの値を制御することにより、該スイッチの挿
入損失の値、あるいはアイソレーションの値を調整す
る。
がソース端（Ｓ）と接続されることにより、多段接続さ
れた複数のＦＥＴのゲート電圧を制御して各ＦＥＴのド
レイン端（Ｄ）とソース端（Ｓ）間を導通状態あるいは
遮断状態にするＦＥＴスイッチに、互いに接続されたＦ
ＥＴ間に、片端接地された可変キャパシタを接続し、該
キャパシタの値を制御することにより、該スイッチの挿
入損失の値、あるいはアイソレーションの値を調整す
る。
【００１４】更に、この調整後の可変キャパシタの容量
値とほぼ同一の容量値を有するキャパシタを、該可変キ
ャパシタの代わりに挿入することでも同様の効果が得ら
れる。また、該複数のＦＥＴ間に、伝送線路を挿入し、
該伝送線路の長さ、あるいは前記可変キャパシタの値を
調整することにより、該スイッチの挿入損失の値、ある
いはアイソレーションの値を調整する。
値とほぼ同一の容量値を有するキャパシタを、該可変キ
ャパシタの代わりに挿入することでも同様の効果が得ら
れる。また、該複数のＦＥＴ間に、伝送線路を挿入し、
該伝送線路の長さ、あるいは前記可変キャパシタの値を
調整することにより、該スイッチの挿入損失の値、ある
いはアイソレーションの値を調整する。
【００１５】このＦＥＴスイッチにおいても、調整後の
可変キャパシタの容量値とほぼ同一の容量値を有するキ
ャパシタを該可変キャパシタの代わりに挿入、あるいは
前記調整後の伝送線路の長さとほぼ同一の長さの伝送線
路を該調整後の伝送線路の代わりに挿入することでも同
様の効果が得られる。更に、互いにドレイン端（Ｄ）が
ソース端（Ｓ）と接続されることにより、多段接続され
た複数のＦＥＴの初段のＦＥＴのドレイン端（Ｄ）また
は最終段ＦＥＴのソース端（Ｓ）に、ソース端（Ｓ）が
接地されゲート電圧の制御の可能なＦＥＴのドレイン端
（Ｄ）を接続し、該複数段のＦＥＴのゲート電圧と該ソ
ース端（Ｓ）が接地されたＦＥＴのゲート電圧を制御し
て各ＦＥＴのドレイン端（Ｄ）とソース端（Ｓ）間を導
通状態あるいは遮断状態にするＦＥＴスイッチに、互い
に接続されたＦＥＴ間に、片端接地された可変キャパシ
タを接続し、該キャパシタの値を制御することにより、
該スイッチの挿入損失の値、あるいはアイソレーション
の値を調整する。
可変キャパシタの容量値とほぼ同一の容量値を有するキ
ャパシタを該可変キャパシタの代わりに挿入、あるいは
前記調整後の伝送線路の長さとほぼ同一の長さの伝送線
路を該調整後の伝送線路の代わりに挿入することでも同
様の効果が得られる。更に、互いにドレイン端（Ｄ）が
ソース端（Ｓ）と接続されることにより、多段接続され
た複数のＦＥＴの初段のＦＥＴのドレイン端（Ｄ）また
は最終段ＦＥＴのソース端（Ｓ）に、ソース端（Ｓ）が
接地されゲート電圧の制御の可能なＦＥＴのドレイン端
（Ｄ）を接続し、該複数段のＦＥＴのゲート電圧と該ソ
ース端（Ｓ）が接地されたＦＥＴのゲート電圧を制御し
て各ＦＥＴのドレイン端（Ｄ）とソース端（Ｓ）間を導
通状態あるいは遮断状態にするＦＥＴスイッチに、互い
に接続されたＦＥＴ間に、片端接地された可変キャパシ
タを接続し、該キャパシタの値を制御することにより、
該スイッチの挿入損失の値、あるいはアイソレーション
の値を調整する。
【００１６】このＦＥＴスイッチにおいても、調整後の
可変キャパシタの容量値とほぼ同一の容量値を有するキ
ャパシタを、該可変キャパシタの代わりに挿入すること
でも同様の効果が得られる。以上の構成により、上記課
題を解決する。
可変キャパシタの容量値とほぼ同一の容量値を有するキ
ャパシタを、該可変キャパシタの代わりに挿入すること
でも同様の効果が得られる。以上の構成により、上記課
題を解決する。
【００１７】
【作用】請求項１の作用は、挿入した可変キャパシタの
容量値を調整することにより、挿入損失と、アイソレー
ションの値を改善することができることである。請求項
２の作用は、請求項１で調整した可変キャパシタの値と
ほぼ同一の容量値のキャパシタを予め選択し、該可変キ
ャパシタの代わりに挿入することにより、挿入損失と、
アイソレーションの値を改善することができることであ
る。
容量値を調整することにより、挿入損失と、アイソレー
ションの値を改善することができることである。請求項
２の作用は、請求項１で調整した可変キャパシタの値と
ほぼ同一の容量値のキャパシタを予め選択し、該可変キ
ャパシタの代わりに挿入することにより、挿入損失と、
アイソレーションの値を改善することができることであ
る。
【００１８】請求項３の作用は、挿入した伝送線路の
値、あるいはキャパシタの値を調整することにより、挿
入損失と、アイソレーションの値を改善することができ
ることである。請求項４の作用は、請求項３で調整した
可変キャパシタの値とほぼ同一の容量値のキャパシタを
該可変キャパシタの代わりに挿入、あるいは同じく請求
項３で調整した伝送線路の長さと同一の値の伝送線路を
予め選択し、調整後の伝送線路の代わりに挿入すること
により、挿入損失と、アイソレーションの値を改善する
ことができる。
値、あるいはキャパシタの値を調整することにより、挿
入損失と、アイソレーションの値を改善することができ
ることである。請求項４の作用は、請求項３で調整した
可変キャパシタの値とほぼ同一の容量値のキャパシタを
該可変キャパシタの代わりに挿入、あるいは同じく請求
項３で調整した伝送線路の長さと同一の値の伝送線路を
予め選択し、調整後の伝送線路の代わりに挿入すること
により、挿入損失と、アイソレーションの値を改善する
ことができる。
【００１９】請求項５の作用は、該可変キャパシタの値
を制御することにより、挿入損失と、アイソレーション
の値を改善することができることである。請求項６の作
用は、請求項５で調整した可変キャパシタの値とほぼ同
一の容量値のキャパシタを該可変キャパシタの代わりに
挿入することにより、挿入損失と、アイソレーションの
値を改善することができる。
を制御することにより、挿入損失と、アイソレーション
の値を改善することができることである。請求項６の作
用は、請求項５で調整した可変キャパシタの値とほぼ同
一の容量値のキャパシタを該可変キャパシタの代わりに
挿入することにより、挿入損失と、アイソレーションの
値を改善することができる。
【００２０】
【実施例】図１は本発明におけるマイクロ波ＦＥＴスイ
ッチ（ＳＰＳＴ）の第一実施例を示す図である。図にお
いて、１はＲＦ入力、２はＲＦ出力、１１，１２はＦＥ
Ｔ、２１，２２はゲート抵抗ＲG 、３１，３２は制御電
圧ＶC 、４１はキャパシタＣp をそれぞれ示している。
この実施例では、第一従来例に対してＦＥＴとＦＥＴの
間において片端接地されたキャパシタＣp ４１のもう一
方の端部を接続する構成となっている。また、第一実施
例も従来例と同様、制御電圧ＶC として０Ｖをとすると
導通状態となり、−５Ｖとすると遮断状態となる。
ッチ（ＳＰＳＴ）の第一実施例を示す図である。図にお
いて、１はＲＦ入力、２はＲＦ出力、１１，１２はＦＥ
Ｔ、２１，２２はゲート抵抗ＲG 、３１，３２は制御電
圧ＶC 、４１はキャパシタＣp をそれぞれ示している。
この実施例では、第一従来例に対してＦＥＴとＦＥＴの
間において片端接地されたキャパシタＣp ４１のもう一
方の端部を接続する構成となっている。また、第一実施
例も従来例と同様、制御電圧ＶC として０Ｖをとすると
導通状態となり、−５Ｖとすると遮断状態となる。
【００２１】この第一実施例において、マイクロ波の周
波数ｆ＝５ＧＨｚ、ＲG ＝５ｋΩ、Ｃp ＝０．２ｐＦと
いう条件の下、挿入損失と、アイソレーションを測定す
ると第一従来例と比較して挿入損失はそのままの値で、
アイソレーションを２０．５ｄＢと５．４ｄＢ分改善で
きる。このキャパシタＣp の値として、０．２ｐＦを選
定する理由を以下に述べる。挿入損失とアイソレーショ
ンを測定する際には、それぞれの部材に特有なＳパラメ
ータの値を計算し、これを適宜計算して総合的なパラメ
ータの値を常用対数をとることによって算出するもので
あるため、この算出結果に基づいて挿入損失の値と、ア
イソレーションの値が改善されるべきキャパシタＣp の
値を算出することができるからである。
波数ｆ＝５ＧＨｚ、ＲG ＝５ｋΩ、Ｃp ＝０．２ｐＦと
いう条件の下、挿入損失と、アイソレーションを測定す
ると第一従来例と比較して挿入損失はそのままの値で、
アイソレーションを２０．５ｄＢと５．４ｄＢ分改善で
きる。このキャパシタＣp の値として、０．２ｐＦを選
定する理由を以下に述べる。挿入損失とアイソレーショ
ンを測定する際には、それぞれの部材に特有なＳパラメ
ータの値を計算し、これを適宜計算して総合的なパラメ
ータの値を常用対数をとることによって算出するもので
あるため、この算出結果に基づいて挿入損失の値と、ア
イソレーションの値が改善されるべきキャパシタＣp の
値を算出することができるからである。
【００２２】また、第一実施例のキャパシタＣp の値を
パラメータとして、０．１０〜０．５０ｐＦの範囲に
０．１０ｐＦ刻みでスイッチＯＮ時の挿入損失と、スイ
ッチＯＦＦ時のアイソレーションの値を計算したものが
図２である。図によれば、挿入損失はキャパシタＣp ＝
０．１０ｐＦのときのみ、第一従来例と同様の値である
２．２ｄＢをとることとなるが、それ以外のキャパシタ
の値では、挿入損失の値は従来例のそれよりも大きくな
ってしまい、却って特性の悪いスイッチとなってしま
う。
パラメータとして、０．１０〜０．５０ｐＦの範囲に
０．１０ｐＦ刻みでスイッチＯＮ時の挿入損失と、スイ
ッチＯＦＦ時のアイソレーションの値を計算したものが
図２である。図によれば、挿入損失はキャパシタＣp ＝
０．１０ｐＦのときのみ、第一従来例と同様の値である
２．２ｄＢをとることとなるが、それ以外のキャパシタ
の値では、挿入損失の値は従来例のそれよりも大きくな
ってしまい、却って特性の悪いスイッチとなってしま
う。
【００２３】それに対しキャパシタＣp が大きな値をと
る程、アイソレーションの値は大きな値を確保すること
ができ、特性の良好なスイッチを得ることができる。こ
こで、挿入損失を低く抑えるためキャパシタＣp の値と
して小さいものを選択すると、挿入損失は小さな値とな
るものの、アイソレーションの値はそれに伴って小さな
値をとることとなり、却って特性の悪いスイッチが実現
されてしまう。更に、アイソレーションとして大きな値
を確保するために、キャパシタＣp の値として大きなも
のを選択すると、アイソレーション値は大きくなるが、
挿入損失の値もそれに伴って大きな値となってしまう。
る程、アイソレーションの値は大きな値を確保すること
ができ、特性の良好なスイッチを得ることができる。こ
こで、挿入損失を低く抑えるためキャパシタＣp の値と
して小さいものを選択すると、挿入損失は小さな値とな
るものの、アイソレーションの値はそれに伴って小さな
値をとることとなり、却って特性の悪いスイッチが実現
されてしまう。更に、アイソレーションとして大きな値
を確保するために、キャパシタＣp の値として大きなも
のを選択すると、アイソレーション値は大きくなるが、
挿入損失の値もそれに伴って大きな値となってしまう。
【００２４】従って、スイッチを構成する際には、スイ
ッチに要求される条件に基づき、挿入損失とアイソレー
ションの内、どちらを優先させるものかを考慮すべきも
のである。また、実際にスイッチを構成する際、可変キ
ャパシタを使用して回路構成した後に容量値を調整して
も良いし、調整された可変キャパシタとほぼ同一の容量
値を持つキャパシタを可変キャパシタの代わりに使用し
てもよい。これは、以下第二実施例以下についても同様
である。
ッチに要求される条件に基づき、挿入損失とアイソレー
ションの内、どちらを優先させるものかを考慮すべきも
のである。また、実際にスイッチを構成する際、可変キ
ャパシタを使用して回路構成した後に容量値を調整して
も良いし、調整された可変キャパシタとほぼ同一の容量
値を持つキャパシタを可変キャパシタの代わりに使用し
てもよい。これは、以下第二実施例以下についても同様
である。
【００２５】また、第三従来例に対し、挿入損失とアイ
ソレーションの値を改善すべく、伝送線路ＴＬの端部に
片端を接地したキャパシタを接続したものが第二実施例
である。図３は本発明のマイクロ波ＦＥＴスイッチ（Ｓ
ＰＳＴ）の第二実施例を示す図である。図において、図
１と同一符号を付してあるものは同一部材を示し、５１
は長さｌの伝送線路ＴＬである。
ソレーションの値を改善すべく、伝送線路ＴＬの端部に
片端を接地したキャパシタを接続したものが第二実施例
である。図３は本発明のマイクロ波ＦＥＴスイッチ（Ｓ
ＰＳＴ）の第二実施例を示す図である。図において、図
１と同一符号を付してあるものは同一部材を示し、５１
は長さｌの伝送線路ＴＬである。
【００２６】この第二実施例において、キャパシタＣp
＝０．２ｐＦとする他は、第三従来例と同一の条件の
下、挿入損失、アイソレーションの値を求めると、第三
従来例と比べて挿入損失は２．２ｄＢと０．１ｄＢ分改
善され、アイソレーションの値は２４．３ｄＢと、０．
６ｄＢ分も改善できる。また、第二実施例の伝送線路Ｔ
Ｌの長さｌの値をパラメータとし、０，λ／１２，λ／
６，λ／４の場合のスイッチＯＮ時の挿入損失と、スイ
ッチＯＦＦ時のアイソレーションの値を計算したものが
図４である。
＝０．２ｐＦとする他は、第三従来例と同一の条件の
下、挿入損失、アイソレーションの値を求めると、第三
従来例と比べて挿入損失は２．２ｄＢと０．１ｄＢ分改
善され、アイソレーションの値は２４．３ｄＢと、０．
６ｄＢ分も改善できる。また、第二実施例の伝送線路Ｔ
Ｌの長さｌの値をパラメータとし、０，λ／１２，λ／
６，λ／４の場合のスイッチＯＮ時の挿入損失と、スイ
ッチＯＦＦ時のアイソレーションの値を計算したものが
図４である。
【００２７】図によると、挿入損失の点で言えば、伝送
線路ＴＬの長さとしてλ／４よりもλ／６の方が０．３
ｄＢ分改善されている。また、アイソレーションにおい
ても、λ／４よりもλ／６の方が２５．０ｄＢと０．７
ｄＢ分改善されている。まだ、伝送路についても、λ／
４からλ／６となることにより、目的の周波数が５ＧＨ
ｚであるとすると、７５μｍの厚さのＧａＡｓ基板上で
５０Ω（線路幅約５５μｍ）伝送路では約３．５０ｍｍ
の長さでよいこととなり、１．７５ｍｍ分第三実施例よ
りも改善される。これにより、第三従来例よりもＭＭＩ
Ｃ化に適し、しかも挿入損失とアイソレーションの値を
改善したマイクロ波ＦＥＴスイッチを実現できることと
なる。
線路ＴＬの長さとしてλ／４よりもλ／６の方が０．３
ｄＢ分改善されている。また、アイソレーションにおい
ても、λ／４よりもλ／６の方が２５．０ｄＢと０．７
ｄＢ分改善されている。まだ、伝送路についても、λ／
４からλ／６となることにより、目的の周波数が５ＧＨ
ｚであるとすると、７５μｍの厚さのＧａＡｓ基板上で
５０Ω（線路幅約５５μｍ）伝送路では約３．５０ｍｍ
の長さでよいこととなり、１．７５ｍｍ分第三実施例よ
りも改善される。これにより、第三従来例よりもＭＭＩ
Ｃ化に適し、しかも挿入損失とアイソレーションの値を
改善したマイクロ波ＦＥＴスイッチを実現できることと
なる。
【００２８】更に、伝送線路ＴＬの長さをλ／６に固定
して、キャパシタＣp をパラメータとしてスイッチＯＮ
時の挿入損失と、スイッチＯＦＦ時のアイソレーション
の値を求めるにより、図４よりも、挿入損失とアイソレ
ーションの値を改善することが可能となる。更に、第四
従来例に対し、ＦＥＴとＦＥＴの間において、片端接地
されたキャパシタのもう一方の端部を接続したものが第
三実施例である。
して、キャパシタＣp をパラメータとしてスイッチＯＮ
時の挿入損失と、スイッチＯＦＦ時のアイソレーション
の値を求めるにより、図４よりも、挿入損失とアイソレ
ーションの値を改善することが可能となる。更に、第四
従来例に対し、ＦＥＴとＦＥＴの間において、片端接地
されたキャパシタのもう一方の端部を接続したものが第
三実施例である。
【００２９】図５は本発明のマイクロ波ＦＥＴスイッチ
（ＳＰＳＴ）の第三実施例を示す図である。図におい
て、図１と同一符号を付してあるものは同一部材を示
し、１３はＦＥＴ、２３はゲート抵抗ＲG をそれぞれ示
している。この第三実施例において、キャパシタＣp ＝
０．２ｐＦとする他は第四従来例と同一条件の下、スイ
ッチＯＮ時の挿入損失とスイッチＯＦＦ時のアイソレー
ションの値を測定すると、第四実施例と比べて挿入損失
は０．１ｄＢというほんの微量の増加だけで、アイソレ
ーションの値を３３．２ｄＢと５．４ｄＢ分も大幅に増
加させることが可能となる。
（ＳＰＳＴ）の第三実施例を示す図である。図におい
て、図１と同一符号を付してあるものは同一部材を示
し、１３はＦＥＴ、２３はゲート抵抗ＲG をそれぞれ示
している。この第三実施例において、キャパシタＣp ＝
０．２ｐＦとする他は第四従来例と同一条件の下、スイ
ッチＯＮ時の挿入損失とスイッチＯＦＦ時のアイソレー
ションの値を測定すると、第四実施例と比べて挿入損失
は０．１ｄＢというほんの微量の増加だけで、アイソレ
ーションの値を３３．２ｄＢと５．４ｄＢ分も大幅に増
加させることが可能となる。
【００３０】更に、この第三実施例において、キャパシ
タＣp をパラメータとし、０．００〜０．５０ｐＦの範
囲に０．１０ｐＦ刻みで、他は第四従来例と同一条件の
下、スイッチＯＮ時の挿入損失とスイッチＯＦＦ時のア
イソレーションの値を算出したものが図６である。図に
よると、挿入損失の値としては、キャパシタＣp が大き
な値をとる程第四従来例の場合よりも大きな値をとって
しまい、却って特性の悪いスイッチとなってしまう。し
かしながら、アイソレーションについては、キャパシタ
Ｃp が大きな値をとる程、第四従来例よりも大きな値
（最大３８ｄＢ程度）を確保することができる。
タＣp をパラメータとし、０．００〜０．５０ｐＦの範
囲に０．１０ｐＦ刻みで、他は第四従来例と同一条件の
下、スイッチＯＮ時の挿入損失とスイッチＯＦＦ時のア
イソレーションの値を算出したものが図６である。図に
よると、挿入損失の値としては、キャパシタＣp が大き
な値をとる程第四従来例の場合よりも大きな値をとって
しまい、却って特性の悪いスイッチとなってしまう。し
かしながら、アイソレーションについては、キャパシタ
Ｃp が大きな値をとる程、第四従来例よりも大きな値
（最大３８ｄＢ程度）を確保することができる。
【００３１】この第三実施例は、スイッチＯＦＦ時のア
イソレーションの値としては実施例中最大の値を確保す
ることができ、最も理想的な実施例であるということも
できるが、第四従来例と同様２系統の制御電圧が必要で
あり、回路的に複雑な構成をとることとなっているが、
多少の回路的な複雑さよりもアイソレーション値の改善
要求を優先させる場合には本実施例でも良いが、回路的
な複雑さを優先的に回避したい場合には、多少ＭＭＩＣ
化という面においては劣る面があるものの第二実施例の
方が優れている実施例となっている。
イソレーションの値としては実施例中最大の値を確保す
ることができ、最も理想的な実施例であるということも
できるが、第四従来例と同様２系統の制御電圧が必要で
あり、回路的に複雑な構成をとることとなっているが、
多少の回路的な複雑さよりもアイソレーション値の改善
要求を優先させる場合には本実施例でも良いが、回路的
な複雑さを優先的に回避したい場合には、多少ＭＭＩＣ
化という面においては劣る面があるものの第二実施例の
方が優れている実施例となっている。
【００３２】
【発明の効果】以上により、必要に応じて、キャパシタ
Ｃp 、伝送線路ＴＬの値を調整すること、あるいは予め
値を調整したキャパシタＣp 、伝送線路ＴＬを選択する
ことにより、スイッチＯＮ時の挿入損失の値の値として
は殆ど従来例と同じであるが、スイッチＯＦＦ時のアイ
ソレーションの値は従来よりも大きな値を確保すること
ができ、これにより、送信部ではアンテナからの不要信
号の輻射を防ぎ、受信部においては不要信号の入力によ
る混信、妨害等を回避したスイッチを実現することがで
きる。
Ｃp 、伝送線路ＴＬの値を調整すること、あるいは予め
値を調整したキャパシタＣp 、伝送線路ＴＬを選択する
ことにより、スイッチＯＮ時の挿入損失の値の値として
は殆ど従来例と同じであるが、スイッチＯＦＦ時のアイ
ソレーションの値は従来よりも大きな値を確保すること
ができ、これにより、送信部ではアンテナからの不要信
号の輻射を防ぎ、受信部においては不要信号の入力によ
る混信、妨害等を回避したスイッチを実現することがで
きる。
【図１】本発明のマイクロ波ＦＥＴスイッチ（ＳＰＳ
Ｔ）の第一実施例を示す図である。
Ｔ）の第一実施例を示す図である。
【図２】本発明の第一実施例の計算結果を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明のマイクロ波ＦＥＴスイッチ（ＳＰＳ
Ｔ）の第二実施例を示す図である。
Ｔ）の第二実施例を示す図である。
【図４】本発明の第二実施例の計算結果を示す図であ
る。
る。
【図５】本発明のマイクロ波ＦＥＴスイッチ（ＳＰＳ
Ｔ）の第三実施例を示す図である。
Ｔ）の第三実施例を示す図である。
【図６】本発明の第三実施例の計算結果を示す図であ
る。
る。
【図７】マイクロ波ＦＥＴスイッチ（ＳＰＳＴ）の第一
従来例を示す図である。
従来例を示す図である。
【図８】マイクロ波ＦＥＴスイッチ（ＳＰＳＴ）の第二
従来例を示す図である。
従来例を示す図である。
【図９】マイクロ波ＦＥＴスイッチ（ＳＰＳＴ）の第三
従来例を示す図である。
従来例を示す図である。
【図１０】マイクロ波ＦＥＴスイッチ（ＳＰＳＴ）の第
四従来例を示す図である。
四従来例を示す図である。
１，５１ ＲＦ入力 ２，５２ ＲＦ出力 １１，１２，１３，６１，６２，６３ ＦＥＴ ２１，２２，２３，７１，７２，７３ ゲート抵抗 ３１，３２，３３，８１，８２，８３ ゲート電圧 ４１，４２，４３，８１，８２，８３ キャパシタ
Claims (6)
- 【請求項１】 互いにドレイン端（Ｄ）がソース端
（Ｓ）と接続されることにより、多段接続された複数の
ＦＥＴのゲート電圧を制御して各ＦＥＴのドレイン端
（Ｄ）とソース端（Ｓ）間を導通状態あるいは遮断状態
にするＦＥＴスイッチにおいて、 互いに接続されたＦＥＴ間に、片端接地された可変キャ
パシタを接続し、 該キャパシタの値を制御することにより、該スイッチの
挿入損失の値、あるいはアイソレーションの値を調整す
ることを特徴とするＦＥＴスイッチ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＦＥＴスイッチにおい
て、 前記調整後の可変キャパシタの容量値とほぼ同一の容量
値を有するキャパシタを、該可変キャパシタの代わりに
挿入したことを特徴とするＦＥＴスイッチ。 - 【請求項３】 請求項１に記載のＦＥＴスイッチにおい
て、 該複数のＦＥＴ間に、伝送線路を挿入し、 該伝送線路の長さ、あるいは前記可変キャパシタの値を
調整することにより、該スイッチの挿入損失の値、ある
いはアイソレーションの値を調整することを特徴とする
ＦＥＴスイッチ。 - 【請求項４】 請求項３に記載のＦＥＴスイッチにおい
て、 前記調整後の可変キャパシタの容量値とほぼ同一の容量
値を有するキャパシタを該可変キャパシタの代わりに挿
入、あるいは前記調整後の伝送線路の長さとほぼ同一の
長さの伝送線路を該調整後の伝送線路の代わりに挿入し
たことを調整することを特徴とするＦＥＴスイッチ。 - 【請求項５】 互いにドレイン端（Ｄ）がソース端
（Ｓ）と接続されることにより多段接続された複数のＦ
ＥＴに対し、ソース端（Ｓ）が接地されゲート電圧の制
御の可能なＦＥＴのドレイン端（Ｄ）を、互いに接続さ
れたＦＥＴ間、あるいは該複数のＦＥＴの初段のドレイ
ン端（Ｄ）、あるいは最終段のソース端（Ｓ）に接続
し、該複数のゲート電圧、及び該ソース端が接地された
ＦＥＴのゲート電圧の制御により、各ＦＥＴのドレイン
端（Ｄ）とソース端（Ｓ）間を導通状態あるいは遮断状
態にするＦＥＴスイッチにおいて、 互いに接続されたＦＥＴ間に、片端接地された可変キャ
パシタを接続し、 該キャパシタの値を制御することにより、該スイッチの
挿入損失の値、あるいはアイソレーションの値を調整す
ることを特徴とするＦＥＴスイッチ。 - 【請求項６】 請求項５に記載のＦＥＴスイッチにおい
て、 前記調整後の可変キャパシタの容量値とほぼ同一の容量
値を有するキャパシタを、該可変キャパシタの代わりに
挿入したことを特徴とするＦＥＴスイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12094494A JPH07326952A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Ｆｅｔスイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12094494A JPH07326952A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Ｆｅｔスイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07326952A true JPH07326952A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=14798839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12094494A Withdrawn JPH07326952A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Ｆｅｔスイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07326952A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5973377A (en) * | 1995-12-28 | 1999-10-26 | Nec Corporation | Semiconductor device having FETs with shared source and drain regions |
| JP2012009981A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | New Japan Radio Co Ltd | 高周波スイッチ回路およびその設計方法 |
-
1994
- 1994-06-02 JP JP12094494A patent/JPH07326952A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5973377A (en) * | 1995-12-28 | 1999-10-26 | Nec Corporation | Semiconductor device having FETs with shared source and drain regions |
| JP2012009981A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | New Japan Radio Co Ltd | 高周波スイッチ回路およびその設計方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |