JPH0923101A - High frequency switching device - Google Patents

High frequency switching device

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JPH0923101A
JPH0923101A JP16998395A JP16998395A JPH0923101A JP H0923101 A JPH0923101 A JP H0923101A JP 16998395 A JP16998395 A JP 16998395A JP 16998395 A JP16998395 A JP 16998395A JP H0923101 A JPH0923101 A JP H0923101A
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JP
Japan
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fet
terminal
gate
high frequency
inductor
Prior art date
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JP16998395A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsue Kawahisa
久 克 江 川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH0923101A publication Critical patent/JPH0923101A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce transmission loss as less as possible. SOLUTION: This high frequency switching device, is provided with 1st to 3rd terminals 3, 4, 2, a 1st filter circuit consisting of a 1st FET 11 and a 1st inductor 21 connected to the FET 11 in parallel and connecting one end to the 1st terminal 3 and a 2nd filter circuit consisting of a 2nd FET 12 and a 2nd inductor 22 connected to the FET 12 in parallel, connecting one end to the other end of the 1st filter circuit and connecting the other end to the 2nd terminal 4. A 1st control signal is impressed to the gate of the 1st FET 11 through a resistor, a 2nd control signal is impressed to the gate of the 2nd FET 12 through a resistor, the 3rd terminal 2 is connected to a common node 8 between the 1st and 2nd filter circuits, and prescribed potential 15 impressed to the common node 8.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高周波信号の伝送路の
切換を行なう高周波スイッチ装置に関するものであっ
て、特にデジタルコードレス電話機のアンテナを送信ま
たは受信状態に切換えるのに使用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency switching device for switching a transmission path of high frequency signals, and is particularly used for switching an antenna of a digital cordless telephone to a transmitting or receiving state.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の高周波スイッチ装置の構成を図7
に示す。この従来の高周波スイッチ装置は3端子を有す
る典型的なシングルポールデュアルスルー(Single Pol
e DualThrough)スイッチであって、例えばデジタルコ
ードレス電話機のアンテナを送信または受信状態に切換
えるのに用いられる。図7においてアンテナ端子2はデ
プレッション型電界効果トランジスタ(以下、FETと
いう)11を介して送信側の電力伝送経路の信号入出力
端子(以下、送信側端子ともいう)3に接続されている
とともにデプレッション型FET12を介して受信側に
小信号伝送経路の信号入出力端子(以下、受信側端子と
もいう)4に接続されている。また送信側端子3はデプ
レッション型FET13を介して接地され、受信側端子
4はデプレッション型FET14を介して接地されてい
る。
2. Description of the Related Art The configuration of a conventional high frequency switching device is shown in FIG.
Shown in This conventional high frequency switching device has a typical single pole dual through (Single Pol) having three terminals.
e DualThrough) switch, which is used, for example, to switch the antenna of a digital cordless telephone to a transmitting or receiving state. In FIG. 7, an antenna terminal 2 is connected to a signal input / output terminal (hereinafter, also referred to as “transmission side terminal”) 3 of a power transmission path on the transmission side via a depletion type field effect transistor (hereinafter, referred to as FET) 11 and the depletion is performed. A signal input / output terminal (hereinafter, also referred to as a reception side terminal) 4 of a small signal transmission path is connected to the reception side via a type FET 12. The transmission side terminal 3 is grounded via the depletion type FET 13 and the reception side terminal 4 is grounded via the depletion type FET 14.

【0003】ゲート信号入力端子5,7は高抵抗値(例
えば数KΩ)のゲート抵抗31,33を介してFET1
1,12のゲートに各々接続されている。
The gate signal input terminals 5 and 7 are connected to the FET 1 through the gate resistors 31 and 33 having a high resistance value (for example, several KΩ).
It is connected to the gates 1 and 12, respectively.

【0004】このような図7に示す従来の高周波スイッ
チ装置において、送信モードにする場合は、ゲート信号
入力端子5に零Vを与え、ゲート入力端子7に−3Vを
与えると、FET11およびFET14がともにON
し、FET12およびFET13がともにOFFする。
この状態で送信側端子3から高周波信号が入力される
と、この高周波信号はFET11を介してアンテナ端子
2に送られる。このとき、送信側端子3から入力した信
号は、FET11のON抵抗による損失、FET13の
OFF時の容量で生じる損失分、さらにFET12のO
FF時の容量で生じるリーク損失分が差し引かれてアン
テナ端子2から出力される。なおFET12のOFF時
の容量で生じたリーク電流はON状態のFET14を介
してGNDに流れるため、受信側端子4にほとんど流れ
ず、高いアイソレーションを実現できる。ここでアイソ
レーションは送信側端子3に電力P3 の信号を入力した
時に受信側端子4で得られた信号の電力をP4 とする
と、10・log10(P4 /P3)と表現される。
In the conventional high-frequency switch device shown in FIG. 7, in the transmission mode, when the gate signal input terminal 5 is supplied with 0V and the gate input terminal 7 is supplied with -3V, the FET 11 and the FET 14 are turned on. Both ON
Then, both the FET 12 and the FET 13 are turned off.
When a high frequency signal is input from the transmission side terminal 3 in this state, this high frequency signal is sent to the antenna terminal 2 via the FET 11. At this time, the signal input from the transmission-side terminal 3 includes the loss due to the ON resistance of the FET 11, the loss caused by the capacitance when the FET 13 is OFF, and the O of the FET 12.
The leak loss caused by the capacitance at the time of FF is subtracted and output from the antenna terminal 2. Since the leak current generated by the capacitance when the FET 12 is OFF flows to the GND through the FET 14 in the ON state, it hardly flows to the reception side terminal 4, and high isolation can be realized. Here, the isolation is expressed as 10 · log 10 (P 4 / P 3 ), where P 4 is the power of the signal obtained at the receiving side terminal 4 when the signal of power P 3 is input to the transmitting side terminal 3. It

【0005】一方、受信モードにする場合は、送信モー
ドの場合とは逆にゲート入力端子5に−3Vを与え、ゲ
ート入力端子7に零Vを印加する。すると、FET1
2,13がONするとともにFET11,14がOFF
し、アンテナ信号端子2から入来した信号はFET12
を介して受信側端子4に送られる。
On the other hand, when the receiving mode is set, -3V is applied to the gate input terminal 5 and 0V is applied to the gate input terminal 7, contrary to the case of the transmitting mode. Then, FET1
FETs 2 and 13 turn on and FETs 11 and 14 turn off
However, the signal coming from the antenna signal terminal 2 is FET12.
Is sent to the receiving side terminal 4 via.

【0006】図7に示す高周波スイッチ装置は零Vと−
3Vの負電源で動作するものであるが、零Vと+3Vの
正電源で動作する従来の高周波スイッチ装置の構成を図
8に示す。この図8に示す高周波スイッチ装置は、図7
に示すスイッチ装置において、数KΩのプルアップ抵抗
37,38と数pFの直流阻止用コンデンサ40,4
1,42と、数pFのデカップリング用コンデンサ45
とを新たに設けたものである。コンデンサ40はFET
11および12の共通接続点8とアンテナ端子2との間
に設けられ、コンデンサ41はFET11および13の
共通接続点と送信側端子3との間に設けられ、コンデン
サ42はFET12および14の共通接続点と受信側端
子4との間に設けられている。そして、図7においてF
ET13および14の接地された端子は共通に接続され
てデカップリング用コンデンサ45を介して接地され
る。またFET13および14の共通接続点はプルアッ
プ抵抗38を介してプルアップ用電源端子6に接続さ
れ、この電源端子6はプルアップ抵抗37を介してFE
T11および12の共通接続点8に接続されている。
The high frequency switching device shown in FIG.
FIG. 8 shows the configuration of a conventional high-frequency switch device which operates with a negative power supply of 3V but operates with a positive power supply of 0V and + 3V. The high frequency switch device shown in FIG.
The pull-up resistors 37 and 38 of several KΩ and the DC blocking capacitors 40 and 4 of several pF in the switch device shown in FIG.
1, 42 and decoupling capacitor 45 of several pF
And are newly provided. The capacitor 40 is an FET
11 and 12 are provided between the common connection point 8 and the antenna terminal 2, a capacitor 41 is provided between the common connection point of the FETs 11 and 13 and the transmission side terminal 3, and a capacitor 42 is commonly connected between the FETs 12 and 14. It is provided between the point and the receiving side terminal 4. Then, in FIG. 7, F
The grounded terminals of the ETs 13 and 14 are commonly connected and grounded via the decoupling capacitor 45. The common connection point of the FETs 13 and 14 is connected to the pull-up power source terminal 6 via the pull-up resistor 38, and the power source terminal 6 is connected to the FE via the pull-up resistor 37.
It is connected to the common connection point 8 of T11 and T12.

【0007】上述のように構成したことによりFET1
1および12の共通接続点8と、FET13および14
の共通接続点がプルアップ抵抗37と38によって持ち
上げられる。ここで、ゲート入力端子5および7の一方
に+3Vを印加し、他方に零Vを印加すれば、図7に示
す高周波スイッチ装置と同様に送信モードまたは受信モ
ードとなる。
With the above configuration, the FET1
Common connection point 8 of 1 and 12 and FETs 13 and 14
The common connection point of is pulled up by pull-up resistors 37 and 38. Here, if +3 V is applied to one of the gate input terminals 5 and 7 and zero V is applied to the other, the transmission mode or the reception mode is achieved as in the high frequency switch device shown in FIG.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の高周波ス
イッチ装置においては、送信モードの際、送信側端子3
に入来した信号にはFET12のOFF時の容量によっ
て生じるリーク電流の損失分と、FET13のOFF時
の容量で生じる損失分があるため、送信側端子3からア
ンテナ端子2への電力伝送の通過損失(挿入損失)が大
きいという問題があった。なお、挿入損失は送信側端子
3に入来した信号の電力をP3 とし、このときアンテナ
端子2から出力される信号の電力をP2 とすると10・
log(P3 /P2 )で表わされる。
In the above-mentioned conventional high-frequency switch device, the transmission side terminal 3 is used in the transmission mode.
Since there is a loss of leakage current caused by the capacitance when the FET 12 is OFF and a loss caused by the capacitance of the FET 13 when the FET 12 is OFF, the signal that has arrived at the passage of power transmission from the transmission side terminal 3 to the antenna terminal 2 There was a problem that the loss (insertion loss) was large. Note that the insertion loss is 10 when the power of the signal that has entered the transmission-side terminal 3 is P 3 and the power of the signal that is output from the antenna terminal 2 at this time is P 2.
It is represented by log (P 3 / P 2 ).

【0009】さらに、図8に示す高周波スイッチ装置に
おいては、デカップリング用コンデンサ45を設ける必
要があるので、MMIC(Microwave Monolithic Integ
rated Circuit )で実現する場合、レイアウト面積が増
大するという問題がある。またMMIC上の回路構成が
正電源と負電源で全く異なるため、図7に示す負電源駆
動の高周波スイッチ装置と図8に示す正電源駆動の高周
波スイッチ装置をMMICチップで実現しようとしても
デカップリング用コンデンサ45等のためMMICチッ
プに汎用性を持たせることができないという問題があっ
た。
Further, in the high frequency switching device shown in FIG. 8, since it is necessary to provide the decoupling capacitor 45, an MMIC (Microwave Monolithic Integ) is provided.
There is a problem that the layout area increases when it is realized by a rated circuit). Further, since the circuit configuration on the MMIC is completely different between the positive power source and the negative power source, even if the negative power source driven high frequency switching device shown in FIG. 7 and the positive power source driven high frequency switching device shown in FIG. There is a problem in that the MMIC chip cannot be provided with versatility due to the use capacitor 45 and the like.

【0010】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であって、伝送損失を可及的に小さくできる高周波スイ
ッチ装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a high-frequency switch device capable of reducing transmission loss as much as possible.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明による高周波スイ
ッチ装置の第1の態様は、第1乃至第3の端子と、第1
のFETおよびこの第1のFETに並列に接続された第
1のインダクタからなり、一端が前記第1の端子に接続
された第1の回路と、第2のFETおよびこの第2のF
ETに並列に接続された第2のインダクタからなり、一
端が前記第1の回路の他端に接続され、他端が前記第2
の端子に接続された第2の回路と、を備え、前記第1の
FETのゲートには抵抗を介して第1の制御信号が印加
され、前記第2のFETのゲートには抵抗を介して第2
の制御信号が印加され、前記第3の端子は前記第1およ
び第2の回路の共通接続点に接続され、この共通接続点
は所定電位が印加されることを特徴とする。
A first aspect of a high-frequency switch device according to the present invention is the first to third terminals, and the first aspect.
First FET connected in parallel to the first FET and the first FET, one end of which is connected to the first terminal, and the second FET and the second F
A second inductor connected in parallel to ET, one end of which is connected to the other end of the first circuit, and the other end of which is connected to the second circuit.
A second circuit connected to the terminal of the first FET, the first control signal is applied to the gate of the first FET via a resistor, and the gate of the second FET is connected to the gate of the second FET via a resistor. Second
Control signal is applied, the third terminal is connected to a common connection point of the first and second circuits, and a predetermined potential is applied to the common connection point.

【0012】また本発明による高周波スイッチ装置の第
2の態様は、第1の態様の高周波スイッチ装置におい
て、前記第1の端子と前記第1の回路の間に設けられる
第1のコンデンサと、前記第2の端子と前記第2の回路
の間に設けられる第2のコンデンサと、前記第3の端子
と前記共通接続点との間に設けられる第3のコンデンサ
と、を備えたことを特徴とする。
A second aspect of the high-frequency switch device according to the present invention is the high-frequency switch device according to the first aspect, wherein the first capacitor is provided between the first terminal and the first circuit, and A second capacitor provided between the second terminal and the second circuit, and a third capacitor provided between the third terminal and the common connection point. To do.

【0013】また本発明による高周波スイッチ装置の第
3の態様は、第1または第2の態様の高周波スイッチ装
置において、前記第1のFETのゲート幅は前記第2の
FETのゲート幅よりも大きくかつ前記第1のインダク
タのインダクタンスは前記第2のインダクタのインダク
タンスよりも小さいことを特徴とする。
A third aspect of the high-frequency switch device according to the present invention is the high-frequency switch device according to the first or second aspect, wherein the gate width of the first FET is larger than the gate width of the second FET. In addition, the inductance of the first inductor is smaller than the inductance of the second inductor.

【0014】[0014]

【作用】上述のように構成された本発明による高周波ス
イッチ装置の第1および第2の態様において、第1のF
ETのOFF時の容量と、第1のインダクタが所望の周
波数で共振するとともに、第2のFETのOFF時の容
量と、第2のインダクタが上記所望の周波数で共振する
ように設定し、第1の制御信号および第2の制御信号に
相補的な電位信号(一方が「H」レベルならば他方は
「L」レベルとなる電位信号)を与えて第1のFETを
ONさせ、第2のFETをOFFさせると、第2のフィ
ルタ回路のインピーダンスは非常に大きくなる。これに
より第1の端子から第3の端子に信号を伝送した場合、
第2のフィルタ回路を通ってリークする電流は従来の場
合に比べて小さくなり、伝送損失を可及的に小さくする
ことができる。
In the first and second aspects of the high frequency switching device according to the present invention constructed as described above, the first F
The capacitance when the ET is off and the first inductor resonate at the desired frequency, and the capacitance when the second FET is off and the second inductor resonate at the desired frequency are set. The first FET is turned on by applying a potential signal complementary to the first control signal and the second control signal (a potential signal that causes the other to be at the “L” level if one is at the “H” level) and turns on the first FET. When the FET is turned off, the impedance of the second filter circuit becomes very large. As a result, when a signal is transmitted from the first terminal to the third terminal,
The current leaking through the second filter circuit is smaller than that in the conventional case, and the transmission loss can be minimized.

【0015】また上述のように構成された第3の態様に
よれば、第1のFETのゲート幅が第2のFETのゲー
ト幅よりも大きいため、第1のFETのON抵抗は第2
のFETのON抵抗よりも小さくなり、挿入損失をさら
に小さくすることができる。
According to the third aspect configured as described above, since the gate width of the first FET is larger than the gate width of the second FET, the ON resistance of the first FET is the second resistance.
It is smaller than the ON resistance of the FET, and the insertion loss can be further reduced.

【0016】[0016]

【実施例】本発明による高周波スイッチ装置の第1の実
施例の構成を図1に示す。この実施例の高周波スイッチ
装置はデジタルコードレス電話機のアンテナスイッチと
して用いられ、デプレッション型FET11およびイン
ダクタ21からなる第1のフィルタ回路と、デプレッシ
ョン型FET12およびインダクタ22からなる第2の
フィルタ回路と、抵抗31,32,33とを備えてい
る。第1および第2のフィルタ回路は直列に接続されて
おり、この共通接続点8にアンテナ端子2が接続されて
いる。また、第1のフィルタ回路の他端には送信側端子
3が接続され、第2のフィルタ回路の他端には受信側端
子4が接続されている。
1 shows the structure of a first embodiment of a high frequency switching device according to the present invention. The high frequency switching device of this embodiment is used as an antenna switch of a digital cordless telephone, and has a first filter circuit including a depletion type FET 11 and an inductor 21, a second filter circuit including a depletion type FET 12 and an inductor 22, and a resistor 31. , 32, 33. The first and second filter circuits are connected in series, and the antenna terminal 2 is connected to the common connection point 8. Further, the transmission side terminal 3 is connected to the other end of the first filter circuit, and the reception side terminal 4 is connected to the other end of the second filter circuit.

【0017】一方、FET11のゲートには高抵抗値
(例えば数kΩ)のゲート抵抗31を介してゲート信号
入力端子5が接続され、FET12のゲートには高抵抗
値(例えば数kΩ)のゲート抵抗33を介してゲート信
号入力端子7が接続されている。また、共通接続点8に
は高抵抗値(例えば数kΩ)の抵抗32を介して基準電
位入力端子6が接続されている。
On the other hand, the gate signal input terminal 5 is connected to the gate of the FET 11 via the gate resistance 31 having a high resistance value (eg, several kΩ), and the gate of the FET 12 has a high resistance value (eg, several kΩ). The gate signal input terminal 7 is connected via 33. Further, the reference potential input terminal 6 is connected to the common connection point 8 via a resistor 32 having a high resistance value (for example, several kΩ).

【0018】なお、第1および第2のフィルタ回路のイ
ンダクタ21,22は、デジタルコードレス電話機が使
用する周波数(例えば1.9GHz)においてインピー
ダンスが最大となるように夫々のFETのOFF時容量
に合ったインダクタンス値に設定されている。
The inductors 21 and 22 of the first and second filter circuits match the OFF-state capacitance of each FET so that the impedance becomes maximum at the frequency (for example, 1.9 GHz) used by the digital cordless telephone. It is set to the inductance value.

【0019】次に、上記実施例の動作を説明する。送信
モードの場合、ゲート信号入力端子5に零V、ゲート信
号入力端子7に−3V、基準電位入力端子6に零Vを与
える。すると、FET11がONし、FET12はOF
Fする。この状態で送信側端子3に信号が入来すると、
この信号はFET11を介してアンテナ信号端子2に伝
送されるが、FET11のON抵抗による損失と、OF
F側の小信号伝送経路への電流リークによる損失を受け
る。OFF側の小信号伝送経路への電流リークは、OF
F側の小信号伝送経路のインピーダンスZと、アンテナ
端子2に接続される終端抵抗(例えば50Ω)との比で
決まるため、OFF側の小信号伝送経路のインピーダン
スZが大きいほど、送信側の端子3からアンテナ端子2
への挿入損失が減少するとともに高いアイソレーション
を実現できることになる。なお、送信モードにする場合
はゲート信号入力端子5に−3V、ゲート信号入力端子
7および基準電位入力端子6に零Vを与える。するとF
ET12がONし、FET11がOFFし、この状態で
アンテナ端子2から入来した信号はFET12を介して
受信側端子4に伝送されることになる。
Next, the operation of the above embodiment will be described. In the transmission mode, 0V is applied to the gate signal input terminal 5, -3V is applied to the gate signal input terminal 7, and 0V is applied to the reference potential input terminal 6. Then, FET11 is turned on and FET12 is OF.
F In this state, if a signal comes in to the transmitter terminal 3,
Although this signal is transmitted to the antenna signal terminal 2 via the FET 11, loss due to the ON resistance of the FET 11 and OF
It suffers loss due to current leakage to the small signal transmission path on the F side. The current leak to the small signal transmission path on the OFF side is OF
Since the impedance Z of the small signal transmission path on the F side is determined by the ratio of the terminating resistance (for example, 50Ω) connected to the antenna terminal 2, the larger the impedance Z of the small signal transmission path on the OFF side, the more the terminal on the transmission side 3 to antenna terminal 2
It is possible to reduce the insertion loss to and to achieve high isolation. In the transmission mode, -3V is applied to the gate signal input terminal 5, and 0V is applied to the gate signal input terminal 7 and the reference potential input terminal 6. Then F
The ET 12 is turned on and the FET 11 is turned off. In this state, the signal coming from the antenna terminal 2 is transmitted to the reception side terminal 4 via the FET 12.

【0020】次に上述のフィルタ回路のOFF時のイン
ピーダンスZを図2を参照して説明する。図2はFET
と、このFETに並列に接続されたインダクタからなる
フィルタ回路のOFF状態の等価回路図である。OFF
時のFETの容量Coff と抵抗Roff が並列に接続さ
れ、インダクタのインダクタンス分Lと抵抗分RL から
なる直列回路が容量Coff に並列に接続されている。抵
抗分RL が無い理想的なインダクタの場合は、インダク
タンスLと容量Coff が並列共振する部分のインピーダ
ンスZp が無限大になってOFF側の小信号伝送経路の
インピーダンスZはRoff に等しくなるが、実際にはイ
ンダクタに抵抗分RL が存在するため、インピーダンス
p は有限値をとる。この場合、インダクタンスLと容
量Coff が並列共振する部分のインピーダンスZp は、
ω・L/RL が1に比べて非常に大きいことおよびイン
ダクタンス分Lと容量Coff が共振するという条件の下
で、Zp =L/(RL ・Coff )と表わされ、OFF側
の小信号伝送経路のインピーダンスZはZ=(1/Zp
+1/Roff -1と表わされる。
Next, the impedance Z of the above filter circuit when the filter circuit is OFF will be described with reference to FIG. Figure 2 shows FET
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of an OFF state of a filter circuit including an inductor connected in parallel to this FET. OFF
At this time, the capacitance C off of the FET and the resistance R off are connected in parallel, and the series circuit including the inductance component L and the resistance component R L of the inductor is connected in parallel to the capacitance C off . In the case of an ideal inductor without the resistance component R L, the impedance Z p of the portion where the inductance L and the capacitance C off resonate in parallel becomes infinite, and the impedance Z of the small signal transmission path on the OFF side is equal to R off . However, in reality, since the resistance component R L exists in the inductor, the impedance Z p has a finite value. In this case, the impedance Z p of the portion where the inductance L and the capacitance C off resonate in parallel is
Under the condition that ω · L / R L is much larger than 1 and that the inductance L and the capacitance C off resonate, Z p = L / (R L · C off ), and OFF The impedance Z of the small signal transmission path on the side is Z = (1 / Z p
It is expressed as + 1 / R off ) -1 .

【0021】次に上記実施例の高周波スイッチ装置の挿
入損失およびアイソレーションについて説明する。今、
図1に示す実施例の高周波スイッチ装置において、FE
T11,12はゲート幅Wg が1mm、しきい値電圧V
thが−1.0Vであって、単位ゲート幅100μmのF
ETで構成されたマルチフィンガータイプのFETと
し、インダクタ21,22は各々のインダクタンスLが
15.5nHであるスパイラルインダクタとし、抵抗3
1,32,33は各々の抵抗値Rが10KΩとした。な
お、スパイラルインダクタは線幅10μm、スペース5
μm、膜厚3μm、1辺長が340μmの角型スパイラ
ルとしてMMIC上に形成した。
Next, the insertion loss and isolation of the high frequency switching device of the above embodiment will be described. now,
In the high frequency switching device of the embodiment shown in FIG.
T11 and 12 have a gate width W g of 1 mm and a threshold voltage V
F with th of −1.0 V and a unit gate width of 100 μm
It is a multi-finger type FET composed of ET, and the inductors 21 and 22 are spiral inductors each having an inductance L of 15.5 nH.
The resistance values R of 1, 32, and 33 were set to 10 KΩ. The spiral inductor has a line width of 10 μm and space 5
It was formed on the MMIC as a square spiral having a thickness of 3 μm, a thickness of 3 μm, and a side length of 340 μm.

【0022】上述の条件で製作した高周波スイッチ装置
の挿入損失の測定結果を図3に示し、アイソレーション
の測定結果を図4に示す。図3において、本実施例の測
定結果は黒丸で、従来の場合の測定結果は白丸で示して
ある。
FIG. 3 shows the measurement result of the insertion loss of the high-frequency switch device manufactured under the above conditions, and FIG. 4 shows the measurement result of the isolation. In FIG. 3, the measurement results of this example are shown by black circles, and the measurement results of the conventional case are shown by white circles.

【0023】なお、従来の高周波スイッチ装置(図7参
照)のFET11,12はゲート幅Wg が1mm、しき
い値電圧Vthが−1.0Vであり、FET13,14は
ゲート幅Wg が200μm、しきい値電圧Vthが−1.
0Vである。
The FETs 11 and 12 of the conventional high-frequency switch device (see FIG. 7) have a gate width W g of 1 mm and a threshold voltage V th of -1.0 V, and the FETs 13 and 14 have a gate width W g. 200 μm, threshold voltage V th is −1.
0V.

【0024】本実施例の高周波スイッチ装置の挿入損失
は1.0GHzで1.0dB、周波数1.9GHzで
0.4dB、周波数3.0GHzで0.8dBとなり、
周波数1.9GHzで最小値をとる特性となっている。
周波数1.9GHzの狭帯域で損失が最小になる特性
は、デジタルコードレス電話機のアンテナスイッチとし
て用いるのに十分満足の行くものとなっている。
The insertion loss of the high frequency switching device of this embodiment is 1.0 dB at 1.0 GHz, 0.4 dB at a frequency of 1.9 GHz, and 0.8 dB at a frequency of 3.0 GHz.
It has a characteristic of taking a minimum value at a frequency of 1.9 GHz.
The characteristic that the loss is minimized in the narrow band of the frequency of 1.9 GHz is sufficiently satisfactory for use as an antenna switch of a digital cordless telephone.

【0025】これに対して従来の高周波スイッチ装置の
挿入損失は周波数1.0〜3.0GHzの範囲において
0.55dBと一定であった。
On the other hand, the insertion loss of the conventional high frequency switching device was constant at 0.55 dB in the frequency range of 1.0 to 3.0 GHz.

【0026】したがって、周波数1.9GHzにおい
て、本実施例の高周波スイッチ装置のほうが、0.15
dBだけ損失が小さい結果となっている。
Therefore, at a frequency of 1.9 GHz, the high frequency switching device of this embodiment has a frequency of 0.15.
The result is that the loss is small by dB.

【0027】一方、アイソレーションは本実施例の高周
波スイッチ装置においては、周波数1.0GHzで−1
0dB、周波数1.9GHzで−35dB、周波数3.
0GHzで−15dBとなり、周波数1.9GHzで最
小となる特性となっている。
On the other hand, the isolation is -1 at a frequency of 1.0 GHz in the high frequency switching device of this embodiment.
0 dB, -35 dB at frequency 1.9 GHz, frequency 3.
The characteristic is -15 dB at 0 GHz, and has the minimum characteristic at a frequency of 1.9 GHz.

【0028】これに対して従来の高周波スイッチ装置の
アイソレーションは周波数1.0〜3.0GHzの範囲
において−22dBと一定であった。したがって1.9
GHzにおいては、本実施例の方が13dB小さい結果
となっている。
On the other hand, the isolation of the conventional high frequency switching device was constant at -22 dB in the frequency range of 1.0 to 3.0 GHz. Therefore 1.9
At GHz, the result of this example is 13 dB smaller.

【0029】次に上記第1の実施例のレイアウトパター
ンを図5に示す。図5において、送信側端子3はFET
11の一端に接続されるとともにスパイラルインダクタ
21の一端に接続されている。また、送信側端子4はF
ET12の一端に接続されるとともにスパイラルインダ
クタ22の一端に接続されている。
Next, FIG. 5 shows the layout pattern of the first embodiment. In FIG. 5, the transmission side terminal 3 is a FET
11 and one end of the spiral inductor 21. In addition, the transmission side terminal 4 is F
It is connected to one end of the ET 12 and is also connected to one end of the spiral inductor 22.

【0030】FET11とFET12の他端およびイン
ダクタ21,22の他端は共通接続点8に接続され、こ
の共通接続点8にはアンテナ端子2が接続されている。
また、共通接続点8には高抵抗値の抵抗32を介して基
準電位入力端子6が接続されている。そして、FET1
1のゲートには高抵抗値の抵抗31を介してゲート信号
入力端子5が接続され、FET12のゲートには高抵抗
値の抵抗32を介してゲート信号入力端子7が接続され
ている。なお、2個のインダクタ素子21,22間の干
渉を防ぐため、囲むようにGND領域(梨地部参照)が
設けられている。なお、チップサイズは1.1mm×
1.0mmであった。
The other ends of the FETs 11 and 12 and the other ends of the inductors 21 and 22 are connected to a common connection point 8, and the antenna terminal 2 is connected to the common connection point 8.
Further, the reference potential input terminal 6 is connected to the common connection point 8 via a resistor 32 having a high resistance value. And FET1
A gate signal input terminal 5 is connected to the gate of No. 1 via a high resistance resistor 31, and a gate signal input terminal 7 is connected to the gate of the FET 12 via a high resistance resistor 32. In addition, in order to prevent interference between the two inductor elements 21 and 22, a GND region (see a satin portion) is provided so as to surround it. The chip size is 1.1 mm x
It was 1.0 mm.

【0031】次に本発明による高周波スイッチ装置の第
2の実施例について説明する。この第2の実施例の高周
波スイッチ装置は図1に示す第1の実施例と同じ構成で
あって、第1の実施例の高周波スイッチ装置において、
送信側のフィルタ回路のFET11のゲート幅Wgを1
mmから2mmにするとともに、インダクタ21のイン
ダクタンスを15.5nHから7.3nHにしたもので
ある。なお、この時、FET11のしきい値電圧Vth
第1の実施例の場合と同じ−1.0Vである。この第2
の実施例の高周波スイッチ装置の挿入損失の測定結果を
図3の白三角で示す。この第2の実施例の挿入損失は周
波数1.0GHzで0.9dB、周波数1.9GHzで
0.3dB、周波数3.0GHzで0.75dBであ
り、第1の実施例よりも損失が小さい特性となってい
る。これは送信側のFET11のゲート幅が増したこと
により、FET11のON抵抗が小さくなったためと考
えられる。
Next, a second embodiment of the high frequency switching device according to the present invention will be described. The high-frequency switch device of the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and in the high-frequency switch device of the first embodiment,
Set the gate width Wg of FET11 of the filter circuit on the transmission side to 1
The inductance of the inductor 21 is changed from 15.5 nH to 7.3 nH while being changed from 2 mm to 2 mm. At this time, the threshold voltage V th of the FET 11 is -1.0 V, which is the same as in the first embodiment. This second
The result of measurement of the insertion loss of the high-frequency switch device of the example is shown by the white triangle in FIG. The insertion loss of the second embodiment is 0.9 dB at the frequency of 1.0 GHz, 0.3 dB at the frequency of 1.9 GHz, and 0.75 dB at the frequency of 3.0 GHz, and the loss is smaller than that of the first embodiment. Has become. It is considered that this is because the ON resistance of the FET 11 is reduced due to the increase in the gate width of the FET 11 on the transmission side.

【0032】一方、第2の実施例の高周波スイッチ装置
のアイソレーションの測定結果は第1の実施例のアイソ
レーションと同一であった。これは、受信側のフィルタ
回路のOFF時のインピーダンスが第1の実施例と第2
の実施例で同一であるためと考えられる。
On the other hand, the measurement result of the isolation of the high frequency switching device of the second embodiment was the same as that of the isolation of the first embodiment. This is because the impedance when the filter circuit on the receiving side is OFF is the same as that of the first embodiment and the second embodiment.
It is considered that they are the same in the above embodiments.

【0033】次に本発明による高周波スイッチ装置の第
3の実施例の構成を図6に示す。この実施例の高周波ス
イッチ装置は図1に示す第1または第2の実施例の高周
波スイッチ装置において例えば数pFの容量の直流阻止
用コンデンサ40,41,42を新たに設けたものであ
り、正電源、例えば+3Vと零Vで動作するものであ
る。
Next, FIG. 6 shows the configuration of a third embodiment of the high-frequency switch device according to the present invention. The high frequency switching device of this embodiment is the same as the high frequency switching device of the first or second embodiment shown in FIG. 1 except that DC blocking capacitors 40, 41 and 42 having a capacitance of several pF are newly provided. It operates on a power supply, for example + 3V and zeroV.

【0034】コンデンサ40はアンテナ端子2と、送信
側および受信側フィルタ回路の共通接続点8との間に設
けられ、コンデンサ41は送信側端子3と送信側フィル
タ回路との間に設けられ、コンデンサ42は受信側端子
4と受信側フィルタ回路との間に設けられている。そし
て送信モードにおいてはゲート信号入力端子5および基
準電位入力端子6に+3Vの電位を与え、ゲート信号入
力端子7に零Vの電位を与える。また受信モードにおい
てはゲート信号入力端子5に零Vを与え、基準電位入力
端子6およびゲート信号入力端子7に+3Vの電位を与
える。
The capacitor 40 is provided between the antenna terminal 2 and the common connection point 8 of the transmitting side and receiving side filter circuits, and the capacitor 41 is provided between the transmitting side terminal 3 and the transmitting side filter circuit. 42 is provided between the receiving side terminal 4 and the receiving side filter circuit. In the transmission mode, the potential of + 3V is applied to the gate signal input terminal 5 and the reference potential input terminal 6, and the potential of 0V is applied to the gate signal input terminal 7. In the reception mode, 0V is applied to the gate signal input terminal 5, and + 3V is applied to the reference potential input terminal 6 and the gate signal input terminal 7.

【0035】この第3の実施例の高周波スイッチ装置も
第1の実施例の高周波スイッチ装置と同じ損失特性を有
していることはいうまでもない。
It goes without saying that the high frequency switching device of the third embodiment also has the same loss characteristics as the high frequency switching device of the first embodiment.

【0036】なお、この第3の実施例の高周波スイッチ
装置において、直流阻止用コンデンサ40,41,42
を外付けとすれば、負電源で動作する第1または第2の
実施例とMMICチップ上の回路構成を同一とすること
が可能になるので、汎用性を持つMMICチップを実現
することができる。
In the high frequency switch device of the third embodiment, the DC blocking capacitors 40, 41 and 42 are provided.
Externally, it is possible to make the circuit configuration on the MMIC chip the same as that of the first or second embodiment operating with a negative power supply, so that an MMIC chip having versatility can be realized. .

【0037】なお、上記実施例においては、1.9GH
zで挿入損失およびアイソレーションが最小となるよう
にしたが、フィルタ回路を構成するFETのサイズとイ
ンダクタのサイズを適当に選択することにより、所望の
周波数で挿入損失およびアイソレーションを最小にする
ことができることはいうまでもない。
In the above embodiment, 1.9 GH
Although the insertion loss and the isolation are minimized in z, the insertion loss and the isolation are minimized at a desired frequency by appropriately selecting the size of the FET and the size of the inductor that form the filter circuit. It goes without saying that you can do it.

【0038】また上記実施例においては、デジタルコー
ドレス電話機のアンテナスイッチに使用した場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
In the above embodiment, the case of using the antenna switch of the digital cordless telephone has been described, but the present invention is not limited to this.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、各伝
送路に、相補的な信号によってON、OFF動作するフ
ィルタ回路を設けたことにより、所望の周波数帯におい
て伝送損失を可及的に小さくすることができる。
As described above, according to the present invention, each transmission line is provided with a filter circuit which is turned on and off by a complementary signal, so that transmission loss can be minimized in a desired frequency band. Can be made smaller.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による高周波スイッチ装置の第1の実施
例の構成を示す回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of a high frequency switching device according to the present invention.

【図2】本発明にかかるフィルタ回路の等価回路図。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a filter circuit according to the present invention.

【図3】本発明の実施例の挿入損失特性を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing insertion loss characteristics of the example of the present invention.

【図4】本発明の実施例のアイソレーション特性を示す
グラフ。
FIG. 4 is a graph showing isolation characteristics of the example of the present invention.

【図5】第1の実施例のレイアウトパターンを示す図。FIG. 5 is a diagram showing a layout pattern of the first embodiment.

【図6】本発明の第3の実施例の構成を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention.

【図7】従来の高周波スイッチ装置の例を示す回路図。FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a conventional high-frequency switch device.

【図8】従来の高周波スイッチ装置の他の例を示す回路
図。
FIG. 8 is a circuit diagram showing another example of a conventional high-frequency switch device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 アンテナ端子 3 送信側端子 4 受信側端子 5,7 ゲート信号入力端子 6 基準電位入力端子 8 共通接続点 11,12 FET 21,22 インダクタ 31,32,33 抵抗 40,41,42 直流阻止用コンデンサ 2 Antenna terminal 3 Transmission side terminal 4 Reception side terminal 5,7 Gate signal input terminal 6 Reference potential input terminal 8 Common connection point 11,12 FET 21,22 Inductor 31,32,33 Resistance 40,41,42 DC blocking capacitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 1/48 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H04B 1/48

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1乃至第3の端子と、 第1のFETおよびこの第1のFETに並列に接続され
た第1のインダクタからなり、一端が前記第1の端子に
接続された第1の回路と、 第2のFETおよびこの第2のFETに並列に接続され
た第2のインダクタからなり、一端が前記第1の回路の
他端に接続され、他端が前記第2の端子に接続された第
2の回路と、 を備え、前記第1のFETのゲートには抵抗を介して第
1の制御信号が印加され、前記第2のFETのゲートに
は抵抗を介して第2の制御信号が印加され、前記第3の
端子は前記第1および第2の回路の共通接続点に接続さ
れ、この共通接続点は所定電位が印加されることを特徴
とする高周波スイッチ装置。
1. A first to third terminal, a first FET and a first inductor connected in parallel to the first FET, one end of which is connected to the first terminal. Circuit, a second FET and a second inductor connected in parallel to the second FET, one end of which is connected to the other end of the first circuit and the other end of which is connected to the second terminal. A second circuit connected thereto, wherein a first control signal is applied to the gate of the first FET via a resistor and a second control circuit is applied to the gate of the second FET via a resistor. A high-frequency switch device, wherein a control signal is applied, the third terminal is connected to a common connection point of the first and second circuits, and a predetermined potential is applied to the common connection point.
【請求項2】前記第1の端子と前記第1の回路の間に設
けられる第1のコンデンサと、 前記第2の端子と前記第2の回路の間に設けられる第2
のコンデンサと、 前記第3の端子と前記共通接続点との間に設けられる第
3のコンデンサと、 を備えたことを特徴とする請求項1記載の高周波スイッ
チ装置。
2. A first capacitor provided between the first terminal and the first circuit, and a second capacitor provided between the second terminal and the second circuit.
2. The high frequency switch device according to claim 1, further comprising: a capacitor according to claim 1, and a third capacitor provided between the third terminal and the common connection point.
【請求項3】前記第1のFETのゲート幅は前記第2の
FETのゲート幅よりも大きくかつ前記第1のインダク
タのインダクタンスは前記第2のインダクタのインダク
タンスよりも小さいことを特徴とする請求項1または2
記載の高周波スイッチ装置。
3. The gate width of the first FET is larger than the gate width of the second FET, and the inductance of the first inductor is smaller than the inductance of the second inductor. Item 1 or 2
The high-frequency switch device described.
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