KR20150035219A - 고주파 스위치 - Google Patents

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KR20150035219A
KR20150035219A KR20130115517A KR20130115517A KR20150035219A KR 20150035219 A KR20150035219 A KR 20150035219A KR 20130115517 A KR20130115517 A KR 20130115517A KR 20130115517 A KR20130115517 A KR 20130115517A KR 20150035219 A KR20150035219 A KR 20150035219A
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switch
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shunt
elements
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정찬용
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 고주파 스위치는, 공통포트, 서로 직렬 연결되는 복수의 스위치 소자를 포함하는 제1 신호 전달부, 서로 직렬 연결되는 복수의 스위치 소자를 포함하는 제2 신호 전달부를 포함하고, 상기 제1 신호 전달부는, 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 가지는 복수의 스위치 회로부를 갖는 제1 스위치부를 포함하고, 상기 복수의 다이어드 회로부 각각은 상기 제1 신호 전달부의 복수의 스위치 소자 각각의 제어단에 접속되며, 상기 제2 신호 전달부는, 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 가지는 복수의 스위치 회로부를 갖는 제2 스위치부를 포함하고, 상기 복수의 다이어드 회로부 각각은 상기 제2 신호 전달부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 제어단에 접속될 수 있다.

Description

고주파 스위치{HIGH FREQUENCY SWITCH}
본 발명은 고주파 스위치에 관한 것이다.
무선통신 기술의 발달에 따라, 다양한 통신 표준이 동시적으로 사용되고 있다. 또한, 무선 통신 모듈의 소형화 및 휴대 단말의 고성능화에 따라, 하나의 휴대 단말에 복수의 통신 표준을 적용하는 것이 요구되고 있다. 따라서, 하나의 휴대폰에서 지원해야 할 주파수 대역이 많아지고 있다.
즉, 셀룰러(Cellular) 영역에서는 기존의 2G 및 3G 통신 기술을 추가하여, LTE와 같은 4G 통신 방식이 널리 확대되어 적용되고 있는 추세이다. 또한, 와이파이(wifi)영역에서는 기존의 802.11b/g/n에 11ac 규격이 추가되어 새롭게 시장을 형성해나가고 있다.
이러한 동향에 따라, 알에프 프론트 엔드(RF Front-End) 분야에서도 다양한 주파수 대역의 지원이 요구되고 있다. 예컨대, 안테나와 알에프 칩셋 간의 신호 경로상에 위치하는 고주파 스위치에 대해서도, 다양한 주파수 대역을 지원하는 것이 요구되고 있으며, 이에 따라, 단극(SINGLE POLE) 쌍투(DOUBLE THROW)형 에스피디티(SPDT) 스위치가 다양한 부분에서 사용되고 있다.
이러한 고주파 스위치는, 신호의 손실을 줄이기 위해서 삽입 손실(Insertion Loss)을 최소화해야 하고, 다양한 주파수 대역 간의 간섭을 최소화하기 위해서 아이솔레이션(Isolation) 특성이 우수해야 한다.
하기의 선행기술문헌인 특허문헌 1 및 2는, 에스피디티 스위치에 관한 특허들이다. 그러나, 상기의 특허문헌 1 및 2는 삽입 손실을 최소화하고 동시에 우수한 아이솔레이션 특성을 갖는 내용을 개시하고 있지 못하다. 또한, 선형성(linearity)을 확보하면서 동시에 스타트-업(Start-up) 성능을 개선하는 내용에 대해서는 기재되어 있지 않다.
한국 공개특허공보 제2011-0068584호 한국 공개특허공보 제2006-0094005호
본 발명의 과제는 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 고주파 신호의 흐름 경로를 형성 또는 차단하는 전계 효과 트랜지스터의 게이트에 적어도 두 개의 다이오드 커넥티드 전계 효과 트랜지스터를 순방향 바이어스(forward bias)와 역방향 바이어스(reverse bias)로 연결하여, 삽입 손실을 최소화하고 선형성이 향상되며, 동시에 스타트-업 성능이 개선된 고주파 스위치를 제공한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따른 고주파 스위치는, 안테나와 접속되어 제1 및 제2 고주파 신호를 송수신하는 공통포트; 상기 제1 고주파 신호를 입출력하는 제1 포트와 상기 공통포트 사이에 접속되고, 서로 직렬 연결되는 복수의 스위치 소자를 포함하는 제1 신호 전달부; 및 상기 제2 고주파 신호를 입출력하는 제2 포트와 상기 공통포트 사이에 접속되고, 서로 직렬 연결되는 복수의 스위치 소자를 포함하는 제2 신호 전달부; 를 포함하고, 상기 제1 신호 전달부는, 순방향 바이어스(forward bias)와 역방향 바이어스(reverse bias)로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 가지는 복수의 스위치 회로부를 갖는 제1 스위치부를 포함하고, 상기 복수의 다이어드 회로부 각각은 상기 제1 신호 전달부의 복수의 스위치 소자 각각의 제어단에 접속되며, 상기 제2 신호 전달부는, 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 가지는 복수의 스위치 회로부를 갖는 제2 스위치부를 포함하고, 상기 복수의 다이어드 회로부 각각은 상기 제2 신호 전달부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 제어단에 접속될 수 있다.
또한, 상기 제1 신호 전달부의 복수의 스위치 소자 각각의 제어단과 상기 제1 스위치부의 복수의 스위치 회로부 각각 사이에 접속되는 복수의 게이트 저항을 더 포함하고, 상기 제2 신호 전달부의 복수의 스위치 소자 각각의 제어단과 상기 제2 스위치부의 복수의 스위치 회로부 각각 사이에 접속되는 복수의 게이트 저항을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 신호 전달부와 상기 제1 포트 사이에서 상기 제1 포트와 접지 사이를 도통 또는 차단하는 제1 션트부; 및 상기 제2 신호 전달부와 상기 제2 포트 사이에서 상기 제1 포트와 접지 사이를 도통 또는 차단하는 제2 션트부; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 션트부는, 서로 직렬 연결되는 복수의 스위치 소자; 및 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 가지는 복수의 스위치 회로부를 포함하는 제3 스위치부를 포함하며, 상기 제2 션트부는, 서로 직렬 연결되는 복수의 스위치 소자; 및 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 가지는 복수의 스위치 회로부를 포함하는 제4 스위치부를 포함하고, 상기 제3 및 제4 스위치부의 상기 복수의 스위치 회로부 각각은 상기 제1 및 제2 션트부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 제어단에 접속될 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 제4 스위치부의 복수의 스위치 소자는, 다이오드 커넥티드 전계 효과 트랜지스터(DC FET) 또는 다이오드 커넥티드 바이폴라 접합 트랜지스터(DC BJT)일 수 있다.
또한, 상기 제1 스위치부의 복수의 DC FET는, 상기 복수의 DC FET의 드레인이 서로 연결되고, 상기 복수의 DC FET의 소스가 서로 연결되며, 상기 제1 신호 전달부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 상기 복수의 DC FET의 게이트에 인가되며, 상기 제2 스위치부의 상기 복수의 DC FET는, 상기 복수의 DC FET의 드레인이 서로 연결되고, 상기 복수의 DC FET의 소스가 서로 연결되며, 상기 제2 신호 전달부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 상기 복수의 DC FET의 게이트에 인가될 수 있다.
또한, 상기 제3 스위치부의 상기 복수의 DC FET는, 상기 복수의 DC FET의 드레인이 서로 연결되고, 상기 복수의 DC FET의 소스가 서로 연결되며, 상기 제1 션트부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 상기 복수의 DC FET의 게이트에 인가되며, 상기 제4 스위치부의 상기 복수의 DC FET는 상기 복수의 DC FET의 드레인이 서로 연결되고, 상기 복수의 DC FET의 소스가 서로 연결되며, 상기 제2 션트부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 상기 복수의 DC FET의 게이트에 인가될 수 있다.
또한, 상기 제1 스위치부의 상기 복수의 DC BJT는, 상기 복수의 DC BJT의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 복수의 DC BJT의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제1 신호 전달부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 상기 복수의 DC BJT의 베이스에 인가되며, 상기 제2 스위치부의 상기 복수의 DC BJT는, 상기 복수의 DC BJT의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 복수의 DC BJT의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제2 신호 전달부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 상기 복수의 DC BJT의 베이스에 인가될 수 있다.
또한, 상기 제3 스위치부의 상기 복수의 DC BJT는, 상기 복수의 DC BJT의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 복수의 DC BJT의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제1 션트부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 상기 복수의 DC BJT의 베이스에 인가되며, 상기 제4 스위치부의 상기 복수의 DC BJT는, 상기 복수의 DC BJT의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 복수의 DC BJT의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제2 션트부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 상기 복수의 DC BJT의 베이스에 인가될 수 있다.
본 발명의 제2 기술적인 측면에 따른 고주파 스위치는, 적어도 하나의 스위치 소자를 포함하고, 제1 고주파 신호를 송수신하는 공통 포트와 상기 제1 고주파 신호를 입출력하는 제1 포트 사이를 도통 또는 차단하는 제1 신호 전달부; 및 적어도 하나의 스위치 소자를 포함하고, 제2 고주파 신호를 송수신하는 상기 공통 포트와 상기 제2 고주파 신호를 입출력하는 제2 포트 사이를 도통 또는 차단하는 제2 신호 전달부; 를 포함하고, 상기 제1 신호 전달부는 상기 제1 신호 전달부의 적어도 하나의 스위치 소자 제어단에 서로 반대 방향으로 병렬 연결되는 적어도 두 개의 스위치 소자를 포함하고, 상기 제2 신호 전달부는 상기 제2 신호 전달부의 적어도 하나의 스위치 소자 제어단에 서로 반대 방향으로 병렬 연결되는 적어도 두 개의 스위치 소자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 신호 전달부는, 상기 제1 신호 전달부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 제어단과 상기 적어도 두 개의 스위치 소자 사이에 접속되는 적어도 하나의 게이트 저항을 더 포함하고, 상기 제2 신호 전달부는, 상기 제2 신호 전달부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 제어단과 상기 적어도 두 개의 스위치 소자 사이에 접속되는 적어도 하나의 게이트 저항을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 신호 전달부는, 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 게이트에 접속되는 적어도 하나의 저항 소자를 포함하고, 상기 적어도 하나의 저항 소자를 통해 제1 게이트 신호를 제공받으며, 상기 제2 신호 전달부는, 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 게이트에 접속되는 적어도 하나의 저항 소자를 포함하고, 상기 제2 신호 전달부의 적어도 하나의 저항 소자를 통해 제2 게이트 신호를 제공받을 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 신호 전달부 각각의 적어도 두 개의 스위치 소자는 다이오드 커넥티드 전계 효과 트랜지스터(DC FET)일 수 있다.
또한, 상기 제1 신호 전달부는, 상기 제1 신호 전달부의 적어도 두 개의 스위치 소자의 드레인이 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 소스가 서로 연결되며, 상기 제1 신호 전달부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 게이트에 인가되며, 상기 제2 신호 전달부는, 상기 제2 신호 전달부의 적어도 두 개의 스위치 소자의 드레인이 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 소스가 서로 연결되며, 상기 제2 신호 전달부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 게이트에 인가될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 신호 전달부 각각의 적어도 두 개의 스위치 소자는 다이오드 커넥티드 바이폴라 접합 트랜지스터(DC BJT)일 수 있다.
또한, 상기 제1 신호 전달부는, 상기 제1 신호 전달부의 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제1 신호 전달부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 베이스에 인가되며, 상기 제2 신호 전달부는, 상기 제2 신호 전달부의 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제2 신호 전달부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 베이스에 인가될 수 있다.
또한, 상기 제1 신호 전달부와 상기 제1 포트 사이에 연결되는 적어도 하나의 스위치 소자를 포함하고, 상기 제1 포트와 접지 사이를 도통 또는 차단하는 제1 션트부; 및 상기 제2 신호 전달부와 상기 제2 포트 사이에 연결되는 적어도 하나의 스위치 소자를 포함하고, 상기 제2 포트와 접지 사이를 도통 또는 차단하는 제2 션트부; 를 더 포함하고, 상기 제1 션트부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자는 제어단에 서로 반대 방향으로 병렬 연결되는 적어도 두 개의 스위치 소자를 포함하고, 상기 제2 션트부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자는 제어단에 서로 반대 방향으로 병렬 연결되는 적어도 두 개의 스위치 소자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 션트부는, 상기 제1 션트부의 적어도 하나의 스위치 소자의 게이트에 접속되는 적어도 하나의 저항 소자를 포함하고, 상기 적어도 하나의 저항 소자를 통해 제2 게이트 신호를 제공받으며, 상기 제2 션트부는, 상기 제2 션트부의 적어도 하나의 스위치 소자의 게이트에 접속되는 적어도 하나의 저항 소자를 포함하고, 상기 제2 션트부의 적어도 하나의 저항 소자를 통해 제1 게이트 신호를 제공받을 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 션트부 각각의 상기 적어도 두 개의 스위치 소자는 다이오드 커넥티드 전계 효과 트랜지스터(DC FET)일 수 있다.
또한, 상기 제1 션트부는, 상기 제1 션트부의 적어도 두 개의 스위치 소자의 드레인이 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 소스가 서로 연결되며, 상기 제1 션트부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 게이트에 인가되며, 상기 제2 션트부는, 상기 제2 션트부의 적어도 두 개의 스위치 소자의 드레인이 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자 소스가 서로 연결되며, 상기 제2 션트부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 게이트에 인가될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 션트부 각각의 상기 적어도 두 개의 스위치 소자는 다이오드 커넥티드 바이폴라 접합 트랜지스터(DC BJT)일 수 있다.
또한, 상기 제1 션트부는, 상기 제1 션트부의 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제1 션트부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 베이스에 인가되며, 상기 제2 션트부는, 상기 제2 션트부의 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제2 션트부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 베이스에 인가될 수 있다.
본 발명에 따르면, 고주파 신호의 흐름 경로를 형성 또는 차단하는 전계 효과 트랜지스터의 게이트에 적어도 두 개의 다이오드 커넥티드 전계 효과 트랜지스터를 순방향 바이어스(forward bias)와 역방향 바이어스(reverse bias)로 연결하여, 고주파 신호의 흐름 형성시, 전체 저항 성분을 낮춤으로써 삽입 손실을 최소화하고, 고주파 신호의 흐름 차단시, 전체 커패시턴스 성분을 높임으로써 아이솔레이션 특성을 개선할 수 있다. 또한, 선형성이 향상되며, 동시에 스타트-업 성능도 개선할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치를 나타낸 블록도이다.
도2는 도1에 나타난 블록도를 구체적인 실시예로 나타낸 회로도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치를 구성하고 있는 스위치 회로를 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고주파 스위치를 나타낸 블록도이다.
도5는 도4에 나타난 블록도를 구체적인 실시예로 나타낸 회로도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치에 포함되는 스위치 소자의 게이트에 인가되는 신호를 나타낸 도면이다.
도7은 종래 기술에 따른 고주파 스위치의 스타트-업 시간을 나타낸 도면이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치의 스타트-업 시간을 나타낸 도면이다.
도9는 종래 기술에 따른 고주파 스위치의 Small signal 특성을 나타낸 그래프이다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치의 Small signal 특성을 나타낸 그래프이다.
도11은 종래 기술에 따른 고주파 스위치의 고조파 특성을 나타낸 그래프이다.
도12는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치의 고조파 특성을 나타낸 그래프이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치를 나타낸 블록도이다.
도2는 도1에 나타난 블록도를 구체적인 실시예로 나타낸 회로도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치를 구성하고 있는 스위치 회로를 나타낸 도면이다.
도1을 참조하면, 본 발명에 따른 고주파 스위치는 제1 신호 전달부(100) 및 제2 신호 전달부(200)를 포함할 수 있다.
상기 제1 신호 전달부(100)는 제1 고주파 신호를 송수신하는 공통 포트(10)와 상기 제1 고주파 신호를 입출력하는 제1 포트(11) 사이를 도통 또는 차단할 수 있다.
상기 제2 신호 전달부(200)는 제2 고주파 신호를 송수신하는 공통 포트(10)와 상기 제2 고주파 신호를 입출력하는 제2 포트(12) 사이를 도통 또는 차단할 수 있다.
다음으로, 도2를 참조하면, 상기 제1 및 제2 신호 전달부(100, 200) 각각은 서로 직렬 연결되는 복수의 스위치 소자(110)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 신호 전달부(100)는 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 가지는 복수의 스위치 회로부를 갖는 제1 스위치부(120)를 포함할 수 있으며, 상기 복수의 스위치 회로부 각각은 상기 제1 신호 전달부(100)의 복수의 스위치 소자(110) 각각의 제어단에 접속될 수 있다.
즉, 도2 및 도3을 참조하면, 상기 제1 신호 전달부(100)의 복수의 스위치 소자(110) 중 하나의 스위치 소자(111)는 게이트에 스위치 회로부(121)가 접속될 수 있다. 상기 복수의 스위치 소자(110)는 서로 직렬 연결될 수 있으며, 각각의 스위치 소자의 게이트는 스위치 회로부(121)가 접속될 수 있다. 이때, 스위치 회로부(121)는 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 포함할 수 있다.
한편, 제1 신호 전달부(100)는 복수의 스위치 소자(110) 중 하나의 스위치 소자(111)의 게이트에 접속되는 게이트 저항(131)을 포함할 수 있다. 나아가, 제1 신호 전달부(100)는 복수의 스위치 소자(110) 각각의 게이트에 복수의 게이트 저항이 연결될 수 있다.
도2를 참조하면, 상기 제2 신호 전달부(200)는 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 가지는 복수의 스위치 회로부를 갖는 제2 스위치부(220)를 포함할 수 있으며, 상기 복수의 스위치 회로부 각각은 상기 제2 신호 전달부(200)의 복수의 스위치 소자(210) 각각의 제어단에 접속될 수 있다.
한편, 제2 신호 전달부(200)에 포함되는 스위치 회로는 제1 신호 전달부(100)에 포함되는 스위치 회로와 구성이 동일하므로 이에 관해서는 설명을 생략하도록 한다.
이때, 제1 및 제2 신호 전달부(100, 200)에 포함되는 복수의 스위치 소자(110, 210)는 서로 직렬로 연결되어 각각의 제어단에 연결된 저항 소자를 통해 각각 제1 및 제2 게이트 신호(G1, G2)를 인가받아 스위칭 동작할 수 있다.
즉, 제1 및 제2 신호 전달부(100, 200)는 제1 및 제2 스위치부(120, 220)를 각각 포함함으로써, 각각의 직렬 연결된 복수의 스위치 소자(110, 210)의 기생 커패시턴스 성분을 줄여주어, 선형성 성능을 확보하면서 동시에 스타트-업 성능을 개선할 수 있다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고주파 스위치를 나타낸 블록도이다.
도5는 도4에 나타난 블록도를 구체적인 실시예로 나타낸 회로도이다.
도4를 참조하면, 본 발명에 따른 고주파 스위치는, 상술한 제1 및 제2 신호 전달부(100, 200) 외에 제1 션트부(300) 및 제2 션트부(400)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 션트부(300)는 상기 제1 신호 전달부(100)와 상기 제1 포트(11) 사이에서 상기 제1 포트(11)와 접지 사이를 도통 또는 차단할 수 있다. 상기 제2 션트부(400)는 상기 제2 신호 전달부(200)와 상기 제2 포트(12) 사이에서 상기 제2 포트(12)와 접지 사이를 도통 또는 차단할 수 있다.
이때, 상기 제1 및 제2 션트부(300, 400)는 각각 서로 직렬 연결되는 복수의 스위치 소자(310, 410)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 션트부(300)는 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 갖는 복수의 스위치 회로부를 포함하는 제3 스위치부(320)를 포함할 수 있다. 상기 제2 션트부(400)는 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 갖는 복수의 스위치 회로부를 포함하는 제4 스위치부(420)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제3 및 제4 스위치부(320, 420) 각각은 상기 제1 및 제2 션트부(300, 400)의 상기 복수의 스위치 소자(310, 410) 각각의 제어단에 접속될 수 있다.
한편, 제1 및 제2 션트부(300, 400)는 복수의 스위치 소자(310, 410) 각각의 게이트에 복수의 게이트 저항이 연결될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 션트부(300, 400)에 포함되는 복수의 스위치 소자(310, 410)는 서로 직렬로 연결되어 각각의 제어단에 연결된 저항 소자를 통해 각각 제2 및 제1 게이트 신호(G2, G1)를 인가받아 스위칭 동작할 수 있다.
이때, 상기 제1 내지 제4 스위치부(120, 220, 320, 420) 각각의 복수의 스위치 소자는 다이오드 커넥티드 전계 효과 트랜지스터(DC FET) 또는 다이오드 커넥티드 바이폴라 접합 트랜지스터(DC BJT)일 수 있다.
즉, 제1 신호 전달부(100), 제2 신호 전달부(200), 제1 션트부(300) 및 제2 션트부(400)는 복수의 DC FET 및 복수의 DC BJT 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 일 실시예로서 복수의 DC FET가 포함되는 경우를 예를 들면, 제1 스위치부(120)의 복수의 DC FET(121)는 드레인이 서로 연결되고, 상기 복수의 DC FET(121)의 소스가 서로 연결되며, 상기 제1 신호 전달부(100)의 상기 복수의 스위치 소자(110) 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호(G1)가 상기 복수의 DC FET(121)의 게이트에 인가될 수 있다. 또한, 제2 스위치부(220)의 복수의 DC FET(221)는 드레인이 서로 연결되고, 상기 복수의 DC FET(221)의 소스가 서로 연결되며, 상기 제2 신호 전달부(200)의 상기 복수의 스위치 소자(210) 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호(G2)가 상기 복수의 DC FET(221)의 게이트에 인가될 수 있다.
한편, 제3 스위치부(320)의 복수의 DC FET(321)는 드레인이 서로 연결되고, 상기 복수의 DC FET(321)의 소스가 서로 연결되며 상기 제1 션트부(300)의 상기 복수의 스위치 소자(310) 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호(G2)가 인가될 수 있다. 또한, 제4 스위치부(420)의 복수의 DC FET(421)는 드레인이 서로 연결되고, 상기 복수의 DC FET(421)의 소스가 서로 연결되며 상기 제2 션트부(400)의 상기 복수의 스위치 소자(410) 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호(G1)가 인가될 수 있다.
한편, 상기 제1 내지 제4 스위치부(120, 220, 320, 420) 각각의 복수의 스위치 소자의 일 실시예로서 복수의 DC BJT가 포함되는 경우를 예를 들면, 상기 제1 스위치부(120)는 복수의 DC BJT(121)의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 복수의 DC BJT(121)의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제1 신호 전달부(100)의 상기 복수의 스위치 소자(110) 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호(G1)가 상기 복수의 DC BJT(121)의 베이스에 인가될 수 있다. 또한, 상기 제2 스위치부(220)는 복수의 DC BJT(221)의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 복수의 DC BJT(221)의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제1 신호 전달부(200)의 상기 복수의 스위치 소자(210) 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호(G2)가 상기 복수의 DC BJT(221)의 베이스에 인가될 수 있다.
한편, 제3 스위치부(320)는 복수의 DC BJT(321)의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 복수의 DC BJT(321)의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제1 션트부(300)의 상기 복수의 스위치 소자(310) 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호(G2)가 상기 복수의 DC BJT(321)의 베이스에 인가될 수 있다. 또한, 제4 스위치부(420)는 복수의 DC BJT(421)의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 복수의 DC BJT(421)의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제2 션트부(400)의 상기 복수의 스위치 소자(410) 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호(G1)가 상기 복수의 DC BJT(421)의 베이스에 인가될 수 있다.
도3 및 도5에는 제1 및 제2 신호 전달부(100, 200)와 제1 및 제2 션트부(300, 400) 각각이 포함하는 복수의 스위치 소자로써, FET가 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 상술한 BJT를 포함하는 것도 가능하다.
또한, 도3 및 도5에서 복수의 FET가 N채널로 도시되어 있으나, N채널뿐만 아니라 P채널 FET도 포함하는 것은 당업자에게 자명한 사항이며, 복수의 스위치 소자로서 BJT가 이용되는 경우 NPN BJT 및 PNP BJT가 모두 이용될 수 있다.
부연하면, 도3 및 도5에서 복수의 스위치 소자로써 6개의 FET로 도시하였으나, 이는 설명을 위하여 한정적으로 표현한 것으로서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 설명의 편의상 제1 및 제2 신호 전달부(100, 200)와 제1 및 제2 션트부(300, 400)는 복수의 스위치 소자로서 P채널 FET를 구비하는 것으로 가정하여 설명하도록 한다.
고주파 스위치는 공통 포트(10)와 제1 및 제2 포트(11, 12)와 연결될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 신호 전달부(100) 및 제2 신호 전달부(200)의 일단은 공통 포트(10)와 상호 공통으로 연결되고, 제1 신호 전달부(100)는 타단은 제1 포트(11)와 연결되고, 제2 신호 전달부(200)의 타단은 제2 포트(12)와 연결될 수 있다. 이때, 공통 포트(10)는 고주파 신호를 송신 또는 수신하는 안테나와 접속될 수 있다.
제1 신호 전달부(100)는 안테나를 통하여 공통 포트(10)에서 수신되는 고주파 신호를 제1 포트(11)에 입력으로 전달하고, 제1 포트(11)에서 출력되는 고주파 신호를 공통 포트(10)에 송신 신호로 전달할 수 있다.
또한, 제2 신호 전달부(200)는 안테나를 통하여 공통 포트(10)에서 수신되는 고주파 신호를 제2 포트(12)에 입력으로 전달하고, 제2 포트(12)에서 출력되는 고주파 신호를 공통 포트(10)에 송신 신호로 전달할 수 있다.
이때, 제1 신호 전달부(100) 및 제2 신호 전달부(200)는 고주파 신호를 송신하는 기능 및 고주파 신호를 수신하는 기능 중 어느 하나를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 신호 전달부(100)가 송신되는 무선 주파수 신호를 전달하는 기능을 하는 경우, 제2 신호 전달부(200)는 수신되는 무선 주파수 신호를 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
제1 션트부(300) 및 제2 션트부(400)는 각각 제1 포트(11) 및 접지와 제2 포트(12) 및 접지 사이에 위치하여, 각각 제1 신호 전달부(100) 및 제2 신호 전달부(200)의 잔류 신호 등을 그라운드로 바이패스 시킬 수 있다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치에 포함되는 스위치 소자의 게이트에 인가되는 신호를 나타낸 도면이다.
도 5의 예에서, 제1 신호 전달부(100)는 제2 션트부(400)와 동일하게 스위칭 동작을 수행하고, 제2 신호 전달부(200)는 제1 션트부(300)와 동일하게 스위칭 동작을 수행할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 제1 신호 전달부(100) 및 제2 션트부(400)에 각각 인가되는 제1 게이트 신호(G1)가 하이(H) 신호이고, 제2 신호 전달부(200) 및 제2 션트부(400)에 각각 인가되는 제2 게이트 신호(G2)가 로우(L) 신호인 경우를 가정하여 설명하도록 한다.
제1 신호 전달부(100)는 온 상태가 되어 제1 포트(11)와 공통 포트(10) 사이를 도통하게 되고, 제2 신호 전달부(200)는 오프 상태가 되어 제2 포트(12)와 공통 포트(10) 사이를 차단하게 된다. 또한, 제1 션트부(300)는 오프 상태가 되어 제1 포트(11)와 접지 사이를 차단하고, 제2 션트부(400)는 온 상태가 되어 제2 포트(12)와 접지 사이를 도통하게 된다. 이러한 경우 제1 포트(11)에서 공통 포트(10)에 이르는 경로가 가용한 상태가 된다.
따라서 이 경우, 제1 신호 전달부(100)가 온 상태로 동작하여, 제1 포트(11)와 공통 포트(10) 사이에서 제1 고주파 신호가 원활히 전달될 수 있으며, 제2 신호 전달부(200) 및 제1 션트부(300)가 오프 상태로 동작하여, 불필요한 제1 고주파 신호의 흐름을 차단할 수 있다. 제2 포트(12) 전단의 제2 션트부(400)가 온 상태로 동작하여 제1 고주파 신호가 제2 포트(12)에 전달되는 것을 방지함으로써 아이솔레이션 특성을 개선할 수 있다.
앞서 설명한 것처럼, 제1 신호 전달부(100) 및 제2 션트부(400)는 동일한 레벨의 게이트 신호(G1)가 인가되어 동일한 스위칭 동작을 할 수 있으며, 제2 신호 전달부(200) 및 제1 션트부(300)는 동일한 게이트 신호(G2)가 인가되어 동일한 스위칭 동작을 할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 신호 전달부(100), 제2 신호 전달부(200), 제1 션트부(300), 및 제2 션트부(400)에 임의로 설정된 제1 및 제2 게이트 신호(G1, G2)가 인가되어 스위칭 동작을 달리하는 것 또한 가능하다.
즉, 본 발명에 따른 고주파 스위치는, 고주파 신호의 흐름을 차단 또는 형성하는 복수의 스위치 소자(110, 120, 130, 140)의 게이트에 다이오드 커넥션으로 구성된 복수의 제1 내지 제4 스위치부(120, 220, 320, 420)가 연결됨으로써, 하이(H)인 게이트 신호가 인가되는 경우, 복수의 스위치 소자(110, 120, 130, 140)의 저항 성분과 복수의 제1 내지 제4 스위치부(120, 220, 320, 420)의 저항 성분이 병렬로 연결되어 전체 저항 성분이 낮춤으로써 삽입 손실을 최소화할 수 있다.
상기 삽입 손실 및 아이솔레이션 특성을 개선하기 위한 설명은 제1 신호 전달부(100)에 한정되었으나, 이를 제2 신호 전달부(200)에 적용하는 것은 당업자에게 자명한 사항이다. 또한, 상기 설명은 FET에 한정되었으나, BJT에 적용하는 것 또한 당업자에게 자명한 사항에 해당한다.
도7은 종래 기술에 따른 고주파 스위치의 스타트-업 시간을 나타낸 도면이다. 이때, 종래 기술에 따른 고주파 스위치는 직렬 연결된 복수의 스위치 소자의 게이트에 본 발명에 따른 스위치부가 접속되어 있지 않은 고주파 스위치를 말한다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치의 스타트-업 시간을 나타낸 도면이다.
도7을 참조하면, 종래 기술에 따른 고주파 스위치의 스타트-업 시간은 720ns-100ns로 620ns가 되며, 도8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치의 스타트-업 시간은 546ns-100ns로 446ns가 된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치는 종래 대비 스타트-업 시간이 개선된 것을 알 수 있다.
도9는 종래 기술에 따른 고주파 스위치의 Small signal 특성을 나타낸 그래프이다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치의 Small signal 특성을 나타낸 그래프이다.
상기 도9 및 도10에는 신호 전달부에 포함되는 직렬 연결된 복수의 스위치 소자를 8개 이용하였으며, 션트부에 포함되는 복수의 스위치 소자도 8개를 이용하였다. 한편, 본 발명에 따른 고주파 스위치의 파라미터는 아래의 표1과 같다.
Parameter

복수의 스위치 소자


 Width 1300um
Length 0.28um
Rgate 15Kohm
Rgate_top 3.5Kohm
Rds 17Kohm
제1 내지 제4 다이오드부
 Width 30u
Length 0.28um
하기의 표2는 상기 표 1의 조건에 따라 본 발명인 고주파 스위치를 구성하고, 종래의 고주파 스위치와의 시뮬레이션 비교 결과를 나타낸 것이다. 하기의 표2와 도9 및 도10을 참조하면, 본 발명에 따른 고주파 스위치의 삽입 손실이 향상된 것을 알 수 있다.

Parameter
 Vcont(On/Off)
종래 기술 본 발명
2.5V / 0V 2.5V / -2V 2.5V / 0V
Insertion Loss[dB]
 2.4GHz 0.62 0.62 0.60
5.8GHz 0.66 0.64 0.64
Retrun Loss[dB]
 2.4GHz 25 25 24
5.8GHz 21 22 21
Isolation [dB]
 2.4GHz 37 39 37
5.8GHz 30 32 30
도11은 종래 기술에 따른 고주파 스위치의 고조파 특성을 나타낸 그래프이다.
도12는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 스위치의 고조파 특성을 나타낸 그래프이다.

Parameter
 Vcont(On/Off)
종래 기술 본 발명
2.5V / 0V 2.5V / -2V 2.5V / 0V
Input P0.1dB[dBm]
 2.4GHz 22 >33 22
5.8GHz 23 >33 23
Input P1dB[dBm]
 2.4GHz 30 >33 30
5.8GHz 30 >33 30
IIP2[dBm]
 2.4GHz 98 100 104
5.8GHz 97 96 103
IIP2[dBm]
 2.4GHz 53 56 53
5.8GHz 54 53 54
2nd Harmonic[dBc]
 2.4GHz -81 -87 -88
5.8GHz -84 -87 -91
3nd Harmonic[dBc]
 2.4GHz -69 -78 -71
5.8GHz -65 -70 -65
상기의 표3, 도11 및 도12를 참조하면 본 발명에 따른 고주파 스위치가 종래의 고주파 스위치에 비해 삽입 손실, 반사손실(Return loss) 및 아이솔레이션(Isolation) 특성이 개선된 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 공통포트
11: 제1 포트
12: 제2 포트
100: 제1 신호 전달부
200: 제2 신호 전달부
300: 제1 션트부
400: 제2 션트부

Claims (22)

  1. 안테나와 접속되어 제1 및 제2 고주파 신호를 송수신하는 공통포트;
    상기 제1 고주파 신호를 입출력하는 제1 포트와 상기 공통포트 사이에 접속되고, 서로 직렬 연결되는 복수의 스위치 소자를 포함하는 제1 신호 전달부; 및
    상기 제2 고주파 신호를 입출력하는 제2 포트와 상기 공통포트 사이에 접속되고, 서로 직렬 연결되는 복수의 스위치 소자를 포함하는 제2 신호 전달부; 를 포함하고,
    상기 제1 신호 전달부는, 순방향 바이어스(forward bias)와 역방향 바이어스(reverse bias)로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 가지는 복수의 스위치 회로부를 갖는 제1 스위치부를 포함하고, 상기 복수의 스위치 회로부 각각은 상기 제1 신호 전달부의 복수의 스위치 소자 각각의 제어단에 접속되며,
    상기 제2 신호 전달부는, 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 가지는 복수의 스위치 회로부를 갖는 제2 스위치부를 포함하고, 상기 복수의 스위치 회로부 각각은 상기 제2 신호 전달부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 제어단에 접속되는 고주파 스위치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 신호 전달부의 복수의 스위치 소자 각각의 제어단과 상기 제1 스위치부의 복수의 스위치 회로부 각각 사이에 접속되는 복수의 게이트 저항을 더 포함하고,
    상기 제2 신호 전달부의 복수의 스위치 소자 각각의 제어단과 상기 제2 스위치부의 복수의 스위치 회로부 각각 사이에 접속되는 복수의 게이트 저항을 더 포함하는 고주파 스위치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 신호 전달부와 상기 제1 포트 사이에서 상기 제1 포트와 접지 사이를 도통 또는 차단하는 제1 션트부; 및
    상기 제2 신호 전달부와 상기 제2 포트 사이에서 상기 제1 포트와 접지 사이를 도통 또는 차단하는 제2 션트부; 를 더 포함하는 고주파 스위치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 션트부는, 서로 직렬 연결되는 복수의 스위치 소자 및 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 가지는 복수의 스위치 회로부를 포함하는 제3 스위치부를 포함하며,
    상기 제2 션트부는, 서로 직렬 연결되는 복수의 스위치 소자 및 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 서로 연결된 복수의 스위치 소자를 가지는 복수의 스위치 회로부를 포함하는 제4 스위치부를 포함하고,
    상기 제3 및 제4 스위치부의 상기 복수의 스위치 회로부 각각은 상기 제1 및 제2 션트부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 제어단에 접속되는 고주파 스위치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 스위치부의 복수의 스위치 소자는, 다이오드 커넥티드 전계 효과 트랜지스터(DC FET) 또는 다이오드 커넥티드 바이폴라 접합 트랜지스터(DC BJT)인 고주파 스위치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 스위치부의 복수의 DC FET는,
    상기 복수의 DC FET의 드레인이 서로 연결되고, 상기 복수의 DC FET의 소스가 서로 연결되며, 상기 제1 신호 전달부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 상기 복수의 DC FET의 게이트에 인가되며,
    상기 제2 스위치부의 상기 복수의 DC FET는, 상기 복수의 DC FET의 드레인이 서로 연결되고, 상기 복수의 DC FET의 소스가 서로 연결되며, 상기 제2 신호 전달부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 상기 복수의 DC FET의 게이트에 인가되는 고주파 스위치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제3 스위치부의 상기 복수의 DC FET는,
    상기 복수의 DC FET의 드레인이 서로 연결되고, 상기 복수의 DC FET의 소스가 서로 연결되며, 상기 제1 션트부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 상기 복수의 DC FET의 게이트에 인가되며,
    상기 제4 스위치부의 상기 복수의 DC FET는 상기 복수의 DC FET의 드레인이 서로 연결되고, 상기 복수의 DC FET의 소스가 서로 연결되며, 상기 제2 션트부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 상기 복수의 DC FET의 게이트에 인가되는 고주파 스위치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제1 스위치부의 상기 복수의 DC BJT는,
    상기 복수의 DC BJT의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 복수의 DC BJT의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제1 신호 전달부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 상기 복수의 DC BJT의 베이스에 인가되며,
    상기 제2 스위치부의 상기 복수의 DC BJT는, 상기 복수의 DC BJT의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 복수의 DC BJT의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제2 신호 전달부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 상기 복수의 DC BJT의 베이스에 인가되는 고주파 스위치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제3 스위치부의 상기 복수의 DC BJT는,
    상기 복수의 DC BJT의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 복수의 DC BJT의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제1 션트부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 상기 복수의 DC BJT의 베이스에 인가되며,
    상기 제4 스위치부의 상기 복수의 DC BJT는, 상기 복수의 DC BJT의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 복수의 DC BJT의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제2 션트부의 상기 복수의 스위치 소자 각각의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 상기 복수의 DC BJT의 베이스에 인가되는 고주파 스위치.
  10. 적어도 하나의 스위치 소자를 포함하고, 제1 고주파 신호를 송수신하는 공통 포트와 상기 제1 고주파 신호를 입출력하는 제1 포트 사이를 도통 또는 차단하는 제1 신호 전달부; 및
    적어도 하나의 스위치 소자를 포함하고, 제2 고주파 신호를 송수신하는 상기 공통 포트와 상기 제2 고주파 신호를 입출력하는 제2 포트 사이를 도통 또는 차단하는 제2 신호 전달부; 를 포함하고,
    상기 제1 신호 전달부는 상기 제1 신호 전달부의 적어도 하나의 스위치 소자 제어단에 서로 반대 방향으로 병렬 연결되는 적어도 두 개의 스위치 소자를 포함하고, 상기 제2 신호 전달부는 상기 제2 신호 전달부의 적어도 하나의 스위치 소자 제어단에 서로 반대 방향으로 병렬 연결되는 적어도 두 개의 스위치 소자를 포함하는 고주파 스위치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 신호 전달부는,
    상기 제1 신호 전달부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 제어단과 상기 적어도 두 개의 스위치 소자 사이에 접속되는 적어도 하나의 게이트 저항을 더 포함하고,
    상기 제2 신호 전달부는, 상기 제2 신호 전달부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 제어단과 상기 적어도 두 개의 스위치 소자 사이에 접속되는 적어도 하나의 게이트 저항을 더 포함하는 고주파 스위치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 신호 전달부는,
    상기 적어도 하나의 스위치 소자의 게이트에 접속되는 적어도 하나의 저항 소자를 포함하고, 상기 적어도 하나의 저항 소자를 통해 제1 게이트 신호를 제공받으며,
    상기 제2 신호 전달부는, 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 게이트에 접속되는 적어도 하나의 저항 소자를 포함하고, 상기 제2 신호 전달부의 적어도 하나의 저항 소자를 통해 제2 게이트 신호를 제공받는 고주파 스위치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 신호 전달부 각각의 적어도 두 개의 스위치 소자는 다이오드 커넥티드 전계 효과 트랜지스터(DC FET)인 고주파 스위치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 신호 전달부는,
    상기 제1 신호 전달부의 적어도 두 개의 스위치 소자의 드레인이 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 소스가 서로 연결되며, 상기 제1 신호 전달부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 게이트에 인가되며,
    상기 제2 신호 전달부는, 상기 제2 신호 전달부의 적어도 두 개의 스위치 소자의 드레인이 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 소스가 서로 연결되며, 상기 제2 신호 전달부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 게이트에 인가되는 고주파 스위치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 신호 전달부 각각의 적어도 두 개의 스위치 소자는 다이오드 커넥티드 바이폴라 접합 트랜지스터(DC BJT)인 고주파 스위치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 신호 전달부는,
    상기 제1 신호 전달부의 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제1 신호 전달부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 베이스에 인가되며,
    상기 제2 신호 전달부는, 상기 제2 신호 전달부의 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제2 신호 전달부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 베이스에 인가되는 고주파 스위치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 제1 신호 전달부와 상기 제1 포트 사이에 연결되는 적어도 하나의 스위치 소자를 포함하고, 상기 제1 포트와 접지 사이를 도통 또는 차단하는 제1 션트부; 및
    상기 제2 신호 전달부와 상기 제2 포트 사이에 연결되는 적어도 하나의 스위치 소자를 포함하고, 상기 제2 포트와 접지 사이를 도통 또는 차단하는 제2 션트부; 를 더 포함하고,
    상기 제1 션트부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자는 제어단에 서로 반대 방향으로 병렬 연결되는 적어도 두 개의 스위치 소자를 포함하고, 상기 제2 션트부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자는 제어단에 서로 반대 방향으로 병렬 연결되는 적어도 두 개의 스위치 소자를 포함하는 고주파 스위치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 션트부는,
    상기 제1 션트부의 적어도 하나의 스위치 소자의 게이트에 접속되는 적어도 하나의 저항 소자를 포함하고, 상기 적어도 하나의 저항 소자를 통해 제2 게이트 신호를 제공받으며,
    상기 제2 션트부는, 상기 제2 션트부의 적어도 하나의 스위치 소자의 게이트에 접속되는 적어도 하나의 저항 소자를 포함하고, 상기 제2 션트부의 적어도 하나의 저항 소자를 통해 제1 게이트 신호를 제공받는 고주파 스위치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 션트부 각각의 상기 적어도 두 개의 스위치 소자는 다이오드 커넥티드 전계 효과 트랜지스터(DC FET)인 고주파 스위치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 션트부는,
    상기 제1 션트부의 적어도 두 개의 스위치 소자의 드레인이 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 소스가 서로 연결되며, 상기 제1 션트부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 게이트에 인가되며,
    상기 제2 션트부는, 상기 제2 션트부의 적어도 두 개의 스위치 소자의 드레인이 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자 소스가 서로 연결되며, 상기 제2 션트부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 게이트에 인가되는 고주파 스위치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 션트부 각각의 상기 적어도 두 개의 스위치 소자는 다이오드 커넥티드 바이폴라 접합 트랜지스터(DC BJT)인 고주파 스위치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1 션트부는,
    상기 제1 션트부의 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제1 션트부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제2 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 베이스에 인가되며,
    상기 제2 션트부는, 상기 제2 션트부의 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 컬렉터가 서로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 이미터가 서로 연결되며, 상기 제2 션트부의 상기 적어도 하나의 스위치 소자의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 신호가 각각 상기 적어도 두 개의 스위치 소자의 베이스에 인가되는 고주파 스위치.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106470026B (zh) * 2015-08-18 2021-01-26 中兴通讯股份有限公司 一种射频开关电路和射频链路
US9991889B2 (en) 2016-02-09 2018-06-05 Psemi Corporation High throw-count RF switch
US10361697B2 (en) * 2016-12-23 2019-07-23 Skyworks Solutions, Inc. Switch linearization by compensation of a field-effect transistor
US10680581B2 (en) 2017-11-22 2020-06-09 International Business Machines Corporation RF signal switching, phase shifting and polarization control
US10608335B2 (en) * 2017-11-22 2020-03-31 International Business Machines Corporation RF signal switching, phase shifting and polarization control
KR102428337B1 (ko) * 2018-01-24 2022-08-01 삼성전기주식회사 스위칭 응답 지연을 개선한 고주파 스위치 회로 및 장치

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4016641C1 (ko) * 1990-05-23 1991-07-25 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
US5896563A (en) * 1995-04-27 1999-04-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Transmitting and receiving switch comprising a circulator and an automatic changeover switch which includes an impedance circuit
JP3637830B2 (ja) * 2000-02-22 2005-04-13 株式会社村田製作所 Ｓｐｄｔスイッチおよびそれを用いた通信機
US6804502B2 (en) * 2001-10-10 2004-10-12 Peregrine Semiconductor Corporation Switch circuit and method of switching radio frequency signals
JP2005006072A (ja) * 2003-06-12 2005-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波スイッチ装置および半導体装置
JP4321359B2 (ja) * 2004-05-31 2009-08-26 パナソニック株式会社 半導体スイッチ
KR100633442B1 (ko) 2005-02-23 2006-10-13 인천대학교 산학협력단 마이크로파 에스피디티 스위치
JP2006304013A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチ回路
US7915946B2 (en) * 2006-05-23 2011-03-29 Nec Corporation Switch circuit for high frequency signals wherein distortion of the signals are suppressed
JP2008011503A (ja) * 2006-05-31 2008-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波スイッチ回路、高周波スイッチ装置、及び送信モジュール装置
US8200167B2 (en) * 2006-11-09 2012-06-12 Renesas Electronics Corporation Semiconductor integrated circuit, RF module using the same, and radio communication terminal device using the same
US20090181630A1 (en) * 2008-01-15 2009-07-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Radio frequency switch circuit
US8903332B2 (en) * 2009-06-23 2014-12-02 Silicon Laboratories Inc. Circuit device and method of coupling to an antenna
KR101301209B1 (ko) 2009-12-16 2013-08-29 한국전자통신연구원 고주파 대역 스위칭용 씨모오스 스위치 및 스위칭 격리도 강화방법
JP5476198B2 (ja) 2010-04-19 2014-04-23 ルネサスエレクトロニクス株式会社 高周波スイッチ回路
JP5699807B2 (ja) * 2011-05-27 2015-04-15 三菱電機株式会社 高周波スイッチ
US9472685B2 (en) * 2013-04-05 2016-10-18 Joshua D. Kaggie Methods of circuit construction to improve diode performance

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US20150094116A1 (en) 2015-04-02

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