WO2007114114A1

WO2007114114A1 - 低電圧制御高周波スイッチおよび複合高周波部品

Info

Publication number: WO2007114114A1
Application number: PCT/JP2007/056360
Authority: WO
Inventors: Dai Nakagawa; Naoki Nakayama
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2007-10-11
Also published as: CN101416405A; US8179206B2; KR100995300B1; JPWO2007114114A1; GB0817065D0; GB2449818A; CN101416405B; GB2449818B; US20080310382A1; KR20080091849A

Abstract

　送受切替スイッチ（２０３）において、送信信号伝送路に対してシリーズに第１のダイオード（ＧＤ１）を設け、受信信号伝送路に対してシャントに第２のダイオード（ＧＤ２）を設け、第１のダイオード（ＧＤ１）に直流電流が流れる第１の電流経路と第２のダイオード（ＧＤ２）に直流電流が流れる第２の電流経路とを並列接続する。制御端子（ＶｃＧ）に所定の正電圧を印加することにより、ダイオード（ＧＤ１，ＧＤ２）がオンし、制御端子（ＶｃＧ）→抵抗（ＧＲ）→インダクタ（ＧＳＬ１）→ダイオード（ＧＤ１）→ストリップライン（ＧＳＬ２）→インダクタ（ＧＬ）の経路で直流電流が流れ、制御端子（ＶｃＧ）→抵抗（ＧＲ）→第２のダイオード（ＧＤ２）→インダクタ（ＧＬ）の経路で直流電流が流れる。

Description

明細書

低電圧制御高周波スィッチおよび複合高周波部品

技術分野

[0001] この発明は高周波スィッチおよびそれを備えた複合高周波部品に関し、特に、低い制御電圧送受信信号の切替えを行う低電圧制御高周波スィッチおよび複合高周波部品に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、それぞれの周波数帯が異なる複数の通信系の送受信信号をアンテナで送受信するとともに、送受信信号を送信信号と受信信号に切り替える高周波スィッチおよびそれを備えた複合高周波部品が知られている。

[0003] 上記高周波スィッチには、送信信号をアンテナへ出力し、アンテナからの受信信号を受信部へ入力するための複数のダイオードが含まれて、る。（例えば特許文献 1参照。）

ここで特許文献 1に示されている複合高周波部品の構成について図 1を基に説明する。

この複合高周波部品は、 1800MHz帯の GSM1800 (DCS)、 1900MHz帯の GS M1900 (PCS)、 850MHz帯の GSM850、および 900MHz帯の GSM900 (EGS M)に適応するものである。

図 1においてダイプレクサ（合分波器） 102は、 GSM850ZGSM900系の送受信信号と、 GSM1800ZGSM1900系の送受信信号を合波 ·分波する。送受切替スィツチ 103は GSM850ZGSM900系の送信信号と受信信号を切り替える。同様に送受切替スィッチ 104は GSM1800ZGSM1900系の送信信号と受信信号を切り替える。フィルタ 105は GSM850ZGSM900系の送信信号の基本波を通過させるとともに高調波を減衰させる。同様〖こフィルタ 106は GSM1800ZGSM1900系の送信信号の基本波を通過させるとともに高調波を減衰させる。

[0004] 送受切替スィッチ 103において、 GSM850Z900の送信信号を伝送する伝送路にダイオード GDIおよびインダクタ GSL1を設けるとともに、この送信信号の伝送路に対してダイオード GDIをシリーズに設けている。また GSM850Z900の受信信号を伝送する伝送路にはストリップライン GSL2、ダイオード GD2およびキャパシタ GC 5を設けるとともに、この受信信号の伝送路に対してダイオード GD2をシャントに設けている。そして、送受切替制御信号の端子 VcG力も正電圧が印加されたとき、上記 2 つのダイオード GDI, GD2に対して直流電流が流れるように、この 2つのダイオード GDI, GD2を直列関係に接続している。

[0005] 送受切替スィッチ 104についても同様に、 GSM1800Z1900の送信信号を伝送する伝送路にダイオード DD 1およびインダクタ DPSL 1を設けるとともに、この送信信号の伝送路に対してダイオード DD 1をシリーズに設けて!/、る。また GSM 1800/ 19 00の受信信号を伝送する伝送路にはストリップライン DSL2、ダイオード DD2およびキャパシタ DC5を設けるとともに、この受信信号の伝送路に対してダイオード DD2をシャントに設けている。そして、送受切替制御信号の端子 VcD力正電圧が印加されたとき、上記 2つのダイオード DDI, DD2に対して直流電流が流れるように、この 2 つのダイオード DDI, DD2を直列関係に接続している。

特許文献 1 :特開 2000— 165274号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 前記複合高周波部品は携帯電話端末等の移動体通信システムにおける通信装置に用いられるが、近年の低消費電力化の要請に伴って駆動電圧もますます低下されつつある。ところが図 1に示したような従来の送受切替スィッチ（高周波スィッチ）の制御信号の電圧を低下させていくと前記 2つのダイオード（例えば図 1に示した GSM8 50Z900の送受切替スィッチ 103におけるダイオード GDI , GD2)のアノード ·カソード間に印加される電圧がダイオードの PN接合電位に近くなる。そのような条件ではダイオードが完全な導通状態にはならず、オン抵抗が増したり、伝送 Z遮断すべき伝送信号の電圧に応じてダイオードの両端電圧が変動したりするといつた現象が生じる。そのため、回路特性としては挿入損失 (IL)が劣化し、高調波歪みが増大するという問題が生じる。したがって制御電圧の低電圧化には限界があった。

[0007] 上述の問題は送受切替スィッチに限らず、例えば互いの周波数帯が異なる 2つの通信系の受信信号を切り替える受信信号切替スィッチ等についても同様に生じる。

[0008] そこで、この発明の目的は、従来の高周波スィッチに比べて低い制御電圧で切り替えられるようにし、また挿入損失特性や高調波歪み特性の劣化を抑えた低電圧制御高周波スィッチおよびそれを備えた複合高周波部品を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0009] 前記課題を解決するためにこの発明の高周波スィッチおよび複合高周波部品は次のように構成する。

[0010] (1)共用信号入出力部と第 1の信号入出力部との間に第 1の信号伝送路を有し、前記共用信号入出力部と第 2の信号入出力部との間に第 2の信号伝送路を有する高周波スィッチであって、第 1のダイオードを含む、直流電流が流れる第 1の電流経路と、第 2のダイオードを含む、直流電流が流れる第 2の電流経路とを備え、前記第 1 •第 2の電流経路同士を前記直流電流の通電方向を一致させて並列接続し、当該並列接続の一方の接続点と接地との間にインダクタを設け、前記並列接続の他方の接続点を制御電圧入力部とし、前記第 1の信号伝送路に第 1のダイオードをシリーズに設け、前記第 2の信号伝送路に第 2のダイオードをシャントに設ける。

[0011] (2)共用信号入出力部と第 1の信号入出力部との間に第 1の信号伝送路を有し、前記共用信号入出力部と第 2の信号入出力部との間に第 2の信号伝送路を有する高周波スィッチであって、前記第 1の信号伝送路に第 1のダイオードをシリ一ズに設け、前記第 2の信号伝送路に第 2のダイオードをシャントに設けるとともに、前記第 1 のダイオードを含む、直流電流が流れる第 1の電流経路と、前記第 2のダイオードを含む、直流電流が流れる第 2の電流経路とを備え、前記第 2の信号伝送路には、前記第 1のダイオードと前記第 2のダイオードとの間で且つ前記共用信号入出力部と第 2のダイオードとの間にストリップラインを備え、前記第 1 ·第 2の電流経路同士を前記直流電流の通電方向を一致させて並列接続するとともに、前記ストリップラインより第 2の信号入出力部側で、第 2のダイオードと前記ストリップラインとの接続点である前記並列接続の一方の接続点と接地との間にインダクタを設け、前記並列接続の他方の接続点を制御電圧入力部とする。

[0012] (3)前記第 1 ·第 2の電流経路には、例えばそれぞれに前記直流電流が流れる抵抗を設ける。

[0013] (4)この発明の複合高周波部品は、それぞれ周波数帯が異なる複数の通信系の送受信信号の入出力部およびアンテナ接続部を備えて、前記複数の通信系の送受信信号を合波'分波する合分波器と、前記複数の通信系の送受信信号の入出力部と前記合分波器との間に、送信信号と受信信号を切り替える高周波スィッチをそれぞれ接続した複合高周波部品であって、前記複数の高周波スィッチのうち少なくとも 1 つを前記低電圧制御高周波スィッチで構成する。

[0014] (5)前記低電圧制御高周波スィッチは、前記複数の通信系の送受信信号のうち、例えば信号電力が最も高い通信系の送受信信号の入出力部と前記合分波器との間に設ける。

[0015] (6)また、例えば前記合分波器の前記アンテナ接続部と前記低電圧制御高周波スイッチとの間にストリップラインを備え、前記低電圧制御高周波スィッチの前記インダクタの一端を前記合分波器と前記低電圧制御高周波スィッチとの接続点に接続するとともに他端を接地する。

[0016] (7)また、例えば前記低電圧制御高周波スィッチの前記インダクタおよび前記第 1 · 第 2の電流経路を前記合分波器の一部に兼用する。

[0017] (8)前記低電圧制御高周波スィッチと前記合分波器との間には、例えば低電圧制御高周波スィッチが切り替える、通信系で使用する周波数帯域以外の周波数成分を遮断する（歪み抑制用）フィルタを設ける。

[0018] (9)前記合分波器は少なくとも 3つの通信系 (例えば GSM850,900/GSM1800/GSM1 900)の送受信信号（例えば GSM850/900の送受信信号と GSM1800/1900の送受信信号）のうち互いの周波数帯域が近接した 2つの通信系 (例えば GSM1800' 1900)の送受信信号と他の通信系の送受信信号を合分波し、周波数帯域が近接した前記 2つの通信系の受信信号 (例えば GSM1800RXと GSM1900RX)を切り替える受信信号用高周波スィッチを前記低電圧制御高周波スィッチで構成し、所謂トリプルバンドの複合高周波部品を構成する。

[0019] (10)前記合分波器は 4つの通信系（例えば GSM850/900/1800/1900)の送受信信号のうち互いの周波数帯域が近接した第 1組をなす 2つの通信系（例えば GSM1800/ 1900)の送受信信号と第 2組をなす 2つの通信系（例えば GSM850/900)の送受信信号を合分波し、第 1組をなす 2つの通信系の受信信号（例えば GSM1800RXと GSM190 ORx)を切り替える第 1の受信信号用高周波スィッチと、第 2組をなす 2つの通信系の受信信号 (例えば GSM850RXと GSM900RX)を切り替える第 2の受信信号用高周波スイッチの少なくとも一方を前記低電圧制御高周波スィッチで構成し、所謂クヮッドバンド用の複合高周波部品を構成する。

発明の効果

[0020] (1)第 1 ·第 2の電流経路同士を、それぞれに流れる直流電流の通電方向を一致させて並列接続し、その並列接続の一方の接続点と接地との間にインダクタを設け、並列接続の他方の接続点に制御電圧を入力するように構成したことにより、第 1 ·第 2のダイオードにそれぞれ制御電圧が印加されることになり、低い制御電圧でオン'オフ制御が可能となる。すなわち、従来のように 2つのダイオードを直列関係にして制御電圧を印加するようにした場合に比べてそれぞれのダイオードに印加される電圧が増加する。したがって、挿入損失および高調波歪みが劣化することなく制御電圧の低電圧化が図れる。

[0021] (2)前記第 2の信号伝送路に、前記共用信号入出力部と前記第 2のダイオードとの間に備えるストリップラインより第 2の信号入出力部側で、第 2のダイオードと前記ストリップラインとの接続点と接地との間にインダクタを設けたことにより、第 1 ·第 2のダイオードの切替時にはダイオートの切替速度の差などに起因して、瞬間的に第 1のダイオードがオン状態、第 2のダイオードがオフ状態となっても、前記インダクタで第 1の信号伝送路の信号を第 2の信号入出力部前段で等価的に接地することができる。そのため、第 1の信号伝送路の信号が第 2の信号入出力部側へ漏れるのを防ぐことができる。

[0022] (3)第 1 ·第 2の電流経路にそれぞれ個別の抵抗を設けることによって、第 1 ·第 2のダイオードのオン時に流れる電流を個別に設定可能となる。そのため全体の電力消費を抑えつつ必要且つ最低限の電圧印加および電流通電が可能となる。

[0023] (4)複数の通信系の送受信信号を合波，分波する合分波器と、送受の切替えを行う高周波スィッチとを備えた複合高周波部品において、その高周波スィッチを前記低電圧制御高周波スィッチの構成とすることによって低電圧'低消費電流の複合高周波部品が得られる。

[0024] (5)前記低電圧制御高周波スィッチを複数の通信系の送受信信号のうち少なくとも信号電力が最も高い通信系の送受信信号の入出力部と合分波器との間に設けることによって、第 1 ·第 2のダイオードの印加電圧を下げることによって影響を受けやすい送受信信号の高調波歪み特性の劣化を抑えることができる。

[0025] (6)合分波器のアンテナ接続部と低電圧制御高周波スィッチとの間にストリップラインを備え、低電圧制御高周波スィッチのインダクタを合分波器と低電圧制御高周波スィッチとの接続点と接地との間に設けたことにより、アンテナ端子側から入る静電気の放電経路が上記インダクタによって形成され、低電圧制御高周波スィッチに接続される受信回路または送信回路を静電気カゝら保護できる。

[0026] (7)前記低電圧制御高周波スィッチのインダクタおよび第 1、第 2の電流経路を合分波器の一部に兼用することによって、やはりアンテナ端子側力入る静電気の放電経路が上記インダクタによって形成され、低電圧制御高周波スィッチに接続される受信回路または送信回路を静電気カゝら保護できる。

[0027] (8)低電圧制御高周波スィッチと合分波器との間に低電圧制御高周波スィッチが切り替える信号の周波数帯域以外の周波数成分を遮断するフィルタを設けることによつて、低電圧制御高周波スィッチで生じる高調波成分が除去され、その分、低電圧制御高周波スィッチに印加する制御電圧をさらに下げることができる。

[0028] (9)前記合分波器を少なくとも 3つの通信系のうち互いの周波数帯域が近接した 2 つの通信系の送受信信号と他の通信系の送受信信号を合分波し、周波数帯域が近接した 2つの通信系の受信信号を切り替える受信信号用高周波スィッチを前記低電圧制御高周波スィッチで構成することによって、 3つの周波数帯域について送受信信号の入出力、 2つの受信信号の出力を行ういわゆるトリプルバンド用のスィッチプレクサとして用いることができる。

[0029] (10)前記合分波器を 4つの通信系の送受信信号のうち互いの周波数帯域が近接した第 1組をなす 2つの通信系の送受信信号と第 2組をなす 2つの通信系の送受信信号を合分波し、第 1組をなす 2つの通信系の受信信号を切り替える、第 1の受信信号用高周波スィッチと、第 2組をなす 2つの通信系の受信信号を切り替える、第 2の受信信号用高周波スィッチと、低電圧制御高周波スィッチで構成することにより、 4つの通信系の送信信号の入力および受信信号の出力を行うクヮッドバンド用のスィッチプレクサ用いることができる。

図面の簡単な説明

[0030] [図 1]従来の複合高周波部品の構成を示す図である。

[図 2]第 1の実施形態に係る低電圧制御高周波スィッチの回路図である。

[図 3]第 2の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。

[図 4]同複合高周波部品をセラミック力もなる複数のシート層を積層してなる多層基板に構成する場合の各層の導体パターンを示す図である。

[図 5]図 4に続く各層の導体パターンを示す図である。

[図 6]図 5に続く各層の導体パターンを示す図である。

[図 7]同複合高周波部品の積層体最上層の構成を示す図である。

[図 8]第 3の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。

[図 9]第 4の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。

[図 10]第 5の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。

[図 11]第 6の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。

[図 12]第 7の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。

[図 13]第 8の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。

[図 14]第 9の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。

[図 15]第 10の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。

[図 16]第 11の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。

[図 17]第 12の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。

[図 18]第 13の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。

符号の説明

[0031] 100, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310—複合高周波部品

102, 202—ダイプレクサ 103, 203, 213, 223, 233, 243, 253, 263, 273, 283, 293, 303, 313—送受切替スィッチ

104, 204, 214, 224, 234, 244, 254, 264, 274, 284, 294, 304, 314—送受切替スィッチ

105, 205, 215, 225, 235, 245, 255, 265, 275, 285, 295, 305, 315—フイノレタ

106, 206, 216, 226, 236, 246, 256, 266, 276, 286, 296, 306, 316—フイノレタ

SL1—第 1の信号伝送路

SL2—第 2の信号伝送路

CR1—第 1の電流経路

CR2—第 2の電流経路

VcG, VcD—制御端子

287, 297, 307, 308, 317, 318—受信信号用高周波スィッチ

発明を実施するための最良の形態

[0032] 《第 1の実施形態》

第 1の実施形態に係る送受切替スィッチについて図 2を参照して説明する。

図 2はこの発明による低電圧制御高周波スィッチを用いた送受切替スィッチの回路図である。この送受切替スィッチ 203は、制御端子 VcGからの印加電圧に応じて、送信回路カゝら GTx端子に入力される送信信号をアンテナ端子 ANTへ出力するか、ァンテナ端子 ANTからの受信信号を受信端子 GRxへ出力するかを切り替えるものである。

[0033] 図 2に示すように、第 1の信号伝送路 SL1に対して第 1のダイオード GDIをシリーズに設け、第 2の信号伝送路 SL2にキャパシタ GC5を介して第 2のダイオード GD2をシャントに設けている。共用信号入出力部であるアンテナ端子 ANTと第 1の信号入出力部である GTx端子との間に第 1の信号伝送路 SL1を構成している。また、アンテナ端子 ANTと第 2の信号入出力部である GRx端子との間に第 2の信号伝送路 SL2 を構成している。さらに、第 1のダイオード GDIを含む第 1の電流経路 CR1と、第 2のダイオード GD2を含む第 2の電流経路 CR2とを構成して、て、この第 1の電流経路 C R1と第 2の電流経路 CR2とを直流電流の通電方向を一致させて並列接続するとともに、その並列接続の一方の接続点と接地との間にインダクタ GLを設け、並列接続の他方の接続点に制御電圧入力部である制御端子 VcGを、抵抗 GRを介して接続している。

[0034] このような構成により、制御端子 VcGに正電圧を印加することによって、第 1のダイオード GDIと第 2のダイオード GD2が共にオンして、第 1の電流経路 CR1と第 2の電流経路 CR2にそれぞれ図中矢印で示す方向に直流電流が流れる。

[0035] 第 1のダイオード GDIのオンによって GTx端子力もの送信信号力第 1の信号伝送路 SL1を通り、キャパシタ Cantを介してアンテナ端子 ANTへ出力される。また第 2 のダイオード GD2のオンによって、第 2の信号伝送路 SL2はこのダイオード GD2およびキャパシタ GD5でシャントされて、送信信号が GRx端子へ出力されることがない

[0036] なお、この第 2のダイオード GD2のオン状態で第 1の信号伝送路 SL1と第 2の信号伝送路 SL2との接続点が等価的に開放となるようにストリップライン GSL2の電気長を定めている。

[0037] また、抵抗 GRとコンデンサ GC5との接続点とダイオード GDIのアノード側とを結ぶ経路にインダクタ GSL1を設けている。このインダクタ GSL1を設けることにより、抵抗 GRとコンデンサ GC5との接続点とダイオード GDIのアノード側とを結ぶ経路、およびコンデンサ GC5を介して GTx端子力の送信信号が接地されるのを防ぐことができる。なお、このインダクタ GSL1の箇所にインダクタに代えて抵抗を用いても同様の効果を得ることができる。

[0038] 第 1の信号伝送路 SL1に設けたキャパシタ Cgt、第 2の信号伝送路 SL2に設けたキャパシタ Cgrおよびアンテナ端子 ANTに接続したキャパシタ Cantはそれぞれ直流電流遮断用およびインピーダンス整合用のキャパシタである。

[0039] また、第 2のダイオード GD2に対して直列接続したキャパシタ GC5は GD2のオン時に、信号を高周波的に接地するとともに直流電流が接地へ短絡しないように作用する。 [0040] このように第 1 ·第 2の電流経路 CR1.CR2同士を並列接続し、第 1 ·第 2のダイォード GDI 'GD2にそれぞれ制御端子 VcGの電圧を印加するように構成したことにより、図 1に示した従来の高周波スィッチに比べて第 1 ·第 2のダイオード GDI ' GD2に印加される電圧が高くなり、その分、制御端子 VcGに印加する制御電圧を低く設定できる。例えば、従来は制御電圧として 2. 4〜2. 8Vまたは 2. 3〜3. OVが用いられていた力この図 2に示す回路では制御電圧を 1. 6〜2. OVという低い電圧に定めることができる。

[0041] ところで、図 2において第 1 ·第 2のダイオード GDI ' GD2のオン時は、 GTx端子から送信信号が入力される。また、ストリップライン GSL2はこの送信信号の周波数のほぼ 1/4波長と等価な電気長としている。そのため、既に述べたとおり第 2のダイォード GD2のオン時にはストリップライン GSL2の共用信号入出力部であるアンテナ端子 ANT側が等価的に開放状態になり、前記送信信号は GSL2によりその大部分が遮断される。また、一部漏れた信号も、第 2のダイオード GD2がオンになっているため、第 2のダイオード GD2およびキャパシタ GC5を介して接地することができ、 GRx端子へ送信信号が漏れることはなヽ。

[0042] ところが、第 1 ·第 2のダイオード GDI ' GD2の切替時にはダイオートの切替速度の差などに起因して、瞬間的に第 1のダイオード GDIがオン状態、第 2のダイオード GD 2がオフ状態になることがあり、その時間はストリップライン GSL2から漏れた前記送信信号が GRx端子側へ漏れ出してしまう。この漏れ出した信号が GRx端子の後段に接続されている図外の低雑音増幅器 (LNA)等の受信回路に入力されると、その受信回路を破壊するおそれがある。

[0043] しかし、図 2に示した回路では、 GRx端子の前段にインダクタ GLをシャントに配置し、インダクタ GLを送信信号の周波数に対して等価的に接地されるようなインダクタンス値 (線路で構成する場合には、その線路の電気長を送信信号のほぼ λ Z2)にすることにより、漏れた送信信号はインダクタ GLにより接地される。

[0044] このようにインダクタ GLを配置することにより、第 1 ·第 2のダイオード GDI ' GD2の切替速度の差を起因とする送信信号の GRx端子側への漏れによる Rx側回路の破壊を未然に防ぐことができる。 [0045] 《第 2の実施形態》

次に、第 2の実施形態に係る複合高周波部品について図 3を参照して説明する。図 3に示す複合高周波部品 200は、 1800MHz帯の GSM1800 (DCS)、 1900M Hz帯の GSM1900 (PCS)、 850MHz帯の GSM850、および 900MHz帯の GSM 900 (EGSM)に適応するものである。

[0046] 図 3においてダイプレクサ 202は、 GSM850ZGSM900系の送受信信号と、 GS M1800ZGSM1900系の送受信信号を合波·分波する。送受切替スィッチ 203は GSM850ZGSM900系の送信信号と受信信号を切り替える。同様に送受切替スィツチ 204は GSM 1800/GSM 1900系の送信信号と受信信号を切り替える。フィルタ 205は GSM850ZGSM900系の送信信号を通過させるとともに高調波を減衰させる。同様にフィルタ 206は GSM1800ZGSM1900系の送信信号を通過させるとともに、高調波を減衰させる。

[0047] 図 1に示した従来の複合高周波部品と異なるのは、送受切替スィッチ 203, 204の構成である。図 3に示すダイプレクサ 202の構成は図 1に示したダイプレクサ 102と同様である。ここでキャパシタ Ctl、 Culおよびストリップライン Ltlによってローパスフィルタを構成し、キャパシタ Ccl, Cc2, Ct2およびストリップライン Lt2によってハイパスフィルタを構成して!/、る。

[0048] 図 3に示すフィルタ 205は、図 1に示したフィルタ 105と同様であり、この例ではキヤノシタ GCcl, GCul, GCu2およびストリップライン GLtlによってローパスフィルタを構成している。

図 3に示すフィルタ 206は、図 1に示したフィルタ 106と同様であり、キャパシタ DCc 1, DCc2, DCul, DCu2, DCu3、ストリップライン DLtl, DLt2によってローパスフィルタを構成している。

[0049] 図 3に示す GSM850Z900用の送受切替スィッチ 203は、図 2に示した送受切替スィッチ 203と同様に構成している。すなわち GSM850Z900の送信信号伝送路に第 1のダイオード GDIをシリーズに設け、 GSM850Z900の受信信号の伝送路に第 2のダイオード GD2およびコンデンサ GC5をシャントに設けている。また、制御端子 VcG→抵抗 GR→インダクタ GSL1→第 1のダイオード GD1→ストリップライン GSL 2→インダクタ GLの経路で直流電流が流れる第 1の電流経路を構成し、 VcG→GR →第 2のダイオード GD2→GLの経路で直流電流が流れる第 2の電流経路を構成し、第 1のダイオード GDIと第 2のダイオード GD2を含む上記第 1 ·第 2の電流経路が並列接続される関係としている。

なお、 GSM850Z900の受信信号伝送路に設けたキャパシタ GCu3はダイオード GD2のオフ時に、受信信号伝送路のインピーダンス整合をとるためのキャパシタである。

[0050] GSM1800Z1900側の送受切替スィッチ 204の構成も GSM850Z900側の送受切替スィッチ 203の構成と基本的に同様であり、 GSM1800Z1900の送信信号伝送路に対してシリーズに第 1のダイオード DDIを設け、 GSM1800Z1900の受信信号伝送路に対してシャントに第 2のダイオード DD2を設けている。

[0051] 但し、第 1のダイオード DDIに対して、ストリップライン DPSLtとキャパシタ DPCtl との直列回路を並列に接続している点では異なる。なお、 DPSLtは、ダイオード DD 1のオフ時に、ダイオード DDIの容量と DPSLtとの並列共振によりアイソレーションを確保するために設けている。なお、コンデンサ DPCtlは、直流電流が、ダイオード DDIを介さずに流れるのを防止するために設けている。

[0052] この送受切替スィッチ 204の制御端子 VcDに所定の正電圧を印加すると、第 1のダイオード DDIがオンして、 VcD→抵抗 DR→インダクタ DPSL1→DD1→ストリップライン DSL2→インダクタ DLの経路で直流電流が流れる。また、第 2のダイオード D D2がオンして、 VcD→DR→DD2→DLの経路で直流電流が流れる。

[0053] なお、キャパシタ DCu4は、ダイオード DD2のオフ時に、受信信号伝送路のインピ一ダンス整合をとるためのキャパシタである。

[0054] このようにして GSM850Z90CK則の送受の切替、 GSM1800Zl90(K則の送受の切替の、ずれも低電圧で制御可能となる。

[0055] 次に、上記複合高周波部品を、セラミック力なる複数のシート層を積層してなる多層基板に一体化した場合の構成例を図 4〜図 6を基に説明する。

図 4〜図 6は各層における導体パターンの下面図である。図 4の（1)が最下層、図 6 の（24)が最上層であり、図示の都合上図 4〜図 6の 3つの図に分けて表している。図 4〜図 6にお、て、図中の各部の符号は図 3に示した回路図中の各符号に対応している。また、これらの図中の GNDは接地電極である。図 4の（1)において Gは接地端子、である。その他の端子は図 3に示した回路図中の各符号に対応している。

[0056] 図 7は上記積層体の最上面に各チップ部品を搭載した状態の上面図である。ここで図中の各符号は図 3の回路図中の各符号に対応して、る。

[0057] 以上のように、第 2の実施形態に係る複合高周波部品によれば、低電圧化'低消費電流化が図れる。

[0058] 《第 3の実施形態》

次に、第 3の実施形態に係る複合高周波部品について図 8を参照して説明する。この複合高周波部品 210が図 3に示した複合高周波部品と異なるのは送受切替スイッチ 213, 214の構成である。ダイプレクサ 212は図 3に示したダイプレクサ 202と同様であり、フイノレタ 215, 216も図 3に示したフィノレタ 205, 206と同様である。

[0059] GSM850Z900の送受切替スィッチ 213は、送信信号の伝送路にシリーズに第 1 のダイオード GDIを備え、受信信号の伝送路に対してシャントに第 2のダイオード G D2を備えている。図 3に示した送受切替スィッチ 203と異なり、第 1のダイオード GDI の力ソードとストリップライン GSL2との接続点にインダクタ GLの一端を接続し、その他端を接地している。

[0060] 制御端子 VcGに正電圧を印加した時、 VcG→抵抗 GR→インダクタ GSL1→GD1 →GLの経路（第 1の電流経路）で直流電流が流れる。また、。0→0!^→002→ストリップライン GSL2→GLの経路（第 2の電流経路）で直流電流が流れる。このようにインダクタ GLの接続位置を変えることによって第 1 ·第 2の電流経路は図 3に示した例と異なる力 2つのダイオード GDI, GD2に印加される制御電圧は同様に並列に印加される。

[0061] このように、インダクタ GLをダイプレクサ 212と送受切替スィッチ 213との接続点と接地との間に設けたことにより、アンテナ端子側力も静電気等のサージ電圧が印加されても、その静電気等はインダクタ GLを介して直ちに接地に放電されるので、送受切替スィッチ 213に接続される受信回路または送信回路を静電気等カゝら保護できる [0062] GSM 1800Z 1900の送受切替スィッチ 214についても図 3に示した送受切替スィツチ 204とは異なり、ダイオード DDIの力ソードとストリップライン DSL2との接続点にインダクタ DLの一端を接続し、その他端を接地している。そのため、制御端子 VcD →抵抗 DR→インダクタ DPSL1→DD1→DLの経路（第 1の電流経路）で直流電流が流れる。また VcD→DR→ダイオード DD2→ストリップライン DSL2→DLの経路（第 2の電流経路)で直流電流が流れる。

[0063] このようにして GSM850Z900側の送受の切替、 GSM1800Z1900側の送受の切替のいずれも低電圧で制御可能となり、低電圧 *低消費電流の複合高周波部品が得られる。

[0064] 《第 4の実施形態》

次に、第 4の実施形態に係る複合高周波部品について図 9を参照して説明する。この複合高周波部品 220が図 3に示した複合高周波部品と異なるのは GSM850 Z900側の送受切替スィッチ 223の構成である。 2つのダイオード GDI, GD2に流れる直流電流が共通に流れる（合成電流が流れる)インダクタ GLの接続位置である。この例ではインダクタ GLをダイプレクサ 222の共用信号入出力部に接続している。制御端子 VcGに正電圧が印加された時、 VcG→抵抗 GR→インダクタ GSL1→第 1 のダイオード GD1→ストリップライン Ltl→GLの経路（第 1の電流経路）で直流電流が流れる。また、 VcG→GR→第 2のダイオード GD2→ストリップライン GSL2→Ltl →GLの経路 (第 2の電流経路)で直流電流が流れる。

[0065] ダイプレクサ 222、 GSM1800Z1900側の送受切替スィッチ 224、フィルタ 225, 226【こつ!/、て ίま、図 3【こ示したダイプレクサ 202、送受切替スィッチ 204、フイノレタ 20 5, 206と同様である。

[0066] このようにダイプレクサ 222の直流電流が流れる電流経路を送受切替スィッチに兼用しても同様の作用効果が得られる。

[0067] また、インダクタ GLをアンテナ端子側に設けたことにより、アンテナ端子側から静電気等のサージ電圧が印加されても、その静電気等はインダクタ GLを介して直ちに接地に放電されるので、送受切替スィッチ 223に接続される受信回路または送信回路を静電気等カゝら保護できる。 [0068] 《第 5の実施形態》

次に第 5の実施形態に係る複合高周波部品について図 10を参照して説明する。図 3に示した例では、制御端子 VcGからの電流が共通に流れる単一の抵抗 GRを用いたが、この図 10に示す複合高周波部品 230は、第 1のダイオード GDIに直流電流が流れる電流経路に抵抗 GR1を設け、第 2のダイオード GD2に直流電流が流れる電流経路に抵抗 GR2を設けてヽる。

[0069] 制御端子 VcGに正電圧が印加された時、 VcG→GRl→インダクタ GSL1→GD1 →ストリップライン GSL2→インダクタ GLの経路 (第 1の電流経路)で直流電流が流れ、これとともに VcG→GR2→GD2→GLの経路（第 2の電流経路）で直流電流が流れる。

[0070] GSM1800Z1900側の送受切替スィッチ 234についても同様に第 1 ·第 2のダイオード DDI, DD2に直流電流が流れる電流経路に個別に抵抗 DR1, DR2を設けている。

[0071] このようにダイオードごとに電流制限用抵抗を設けることによって、各ダイオードに加わる電圧を大きくすることができる。

[0072] 《第 6の実施形態》

次に第 6の実施形態に係る複合高周波部品について図 11を参照して説明する。この複合高周波部品 240が図 10に示したものと異なるのは送受切替スィッチ 243, 244の構成である。図 10に示した送受切替スィッチ 233, 234では、ダイード GDI, DDIに直流電流が流れる電流経路にインダクタ GSL1, DPSL1をそれぞれ設けていたが、この図 11に示す例では、それらのインダクタ GSL1, DPSL1を省略している。このように、信号伝送路にシリーズに設けたダイオード GDI, DDIに対して通電する直流電流の電流経路には抵抗 GR1, DR1をそれぞれ設けているので、制御端子側への送信信号の不要な伝送を抑制することができる。また、抵抗 GR1, DR1を用いることで、ダイオード GDI, DDIに、より高い電圧を印加することができる。なお、図 10に示した例で、インダクタ GSL1, DPSL1は、電流を流す役割と共に高周波のリークを防いでいる。図 11に示す例では抵抗 GR1, DR1のみを用いている力これら抵抗も上記インダクタと同様な役割を果たす。 [0073] 《第 7の実施形態》

次に、第 7の実施形態に係る複合高周波部品について図 12を参照して説明する。この複合高周波部品 250が図 3に示した高周波複合部品と異なるのはダイプレクサ 252および GSM850Z900側の送受切替スィッチ 253の構成である。この図 12に示す例では、ダイプレクサ 252の GSM850Z900側のフィルタとして、キャパシタ Ct 1, Cul, GCcl, GCulおよびストリップライン Ltl, GLtlで構成している。すなわち 2段のローパスフィルタを構成し、 GSM850Z900の通信系で用いる周波数帯域より高周波域 (高調波成分)の遮断効果を高めている。その分、図 3に示したフィルタ 2 05に相当する回路を省略している。

[0074] GSM850Z900側の送受切替スィッチ 253は基本的には図 3に示した送受切替スイッチ 203と同様であるが、図 3に示したフィルタ 205に相当する回路を省略したことに伴、、送信端子 GTxとのインピーダンス整合をとるためのキャパシタ GCu2を設けている。

[0075] このように送受切替スィッチ 253の送信信号出力部側に、 GSM850Z900の通信系で使用する周波数帯域以外の周波数成分を遮断するフィルタを設けたことにより、ダイオード GDIの非直線性による高調波歪みの成分を抑圧することができ、その分、ダイオード GDIに印加する制御電圧、すなわち制御端子 VcGに印加する制御電圧を可能な限り低く設定できる。

[0076] 《第 8の実施形態》

次に第 8の実施形態に係る複合高周波部品について図 13を参照して説明する。この複合高周波部品 260が図 12に示したものと異なるのはダイプレクサ 262およびフィルタ 266の構成である。この図 13に示す例では、ダイプレクサ 262の GSM1800 Z1900側のスプリアスを抑えるためにローパスフィルタを送受切替スィッチ 264の前段に設けている。

[0077] このように GSM1800Z1900の送信信号を切り替える送受切替スィッチ 264の出力側に GSM 1800Z 1900の通信系で使用する周波数帯域以外の高周波域 (高調波成分)を遮断するフィルタを設けることによって、ダイオード DDIの非直線性による高調波歪みの成分を抑圧することができ、その分、ダイオード DDIに印加する制御電圧、すなわち制御端子 VcDに印加する制御電圧も可能な限り低く設定できる。

[0078] 《第 9の実施形態》

次に、第 9の実施形態に係る複合高周波部品について図 14を参照して説明する。この複合高周波部品 270が図 3に示した複合高周波部品と異なるのは GSM1800 Z1900側の送受切替スィッチ 274の構成である。図 3に示した例では、 GSM1800 Z1900側と GSM850Z900側の両方の送受切替スィッチについてそれぞれの 2つのダイオードに制御電圧が並列に印加されるように構成した力この図 14に示す例では、 GSM1800Z190CK則の送受切替スィッチ 274について、 2つのダイオード D Dl, DD2に対して制御電圧が直列に印加されるようにしている。すなわち GSM180 OZ1900側の送受切替スィッチ 274については従来と同様の回路構成としている。

[0079] この例では、制御端子 VcDに所定の正電圧が印加された時、 2つのダイオード DD 1, DD2がともにオンし、 VcD→抵抗 DR→ダイオード DD2→ストリップライン DSL2 →ダイオード DD1→インダクタ DPSL1の経路で直流電流が流れる。

[0080] このようにいわゆるデュアルバンドのスィッチプレクサの場合、信号電力が低い通信系の送受信信号を切り替える高周波スィッチにおいて、ダイオードに印加される制御電圧が低くなることに伴って生じる高調波歪みの問題が顕著に現れる。そのため、この図 14に示したように、信号電力が相対的に高い通信系である GSM850Z900側の送受切替スィッチ 273に対してのみ、 2つのダイオードに制御電圧が並列に印加されるように構成してもよ、。

[0081] 《第 10の実施形態》

次に、第 10の実施形態に係る複合高周波部品について図 15を参照して説明する第 2〜第 9の実施形態では、 GSM850Z900の送信信号入力端子、受信信号出力端子、 GSM1800Z1900の送信信号入力端子および受信信号出力端子を備えるデュアルバンドのスィッチプレクサを示したが、この図 15に示す複合高周波部品 2 80は GSM1800と 1900の受信信号出力端子を分離したトリプルバンドのスィッチプレクサとして用いるものである。図 3に示した回路と異なるのは、 GSM1800Z1900 の受信信号を GSM1800と 1900の受信信号に切り替える受信信号用高周波スイツチ 287を設けて、る点である。

[0082] 受信信号用高周波スィッチ 287は、 GSM1900の受信信号伝送路にシリーズに第 1のダイオード PD1を設け、 GSM1800の受信信号伝送路に対してシャントに第 2のダイオード PD2を設けている。また、制御端子 VcDRに所定の正電圧が印加された時、ダイオード PD1, PD2が共にオンして、 VcDR→抵抗 PR→PD2→ストリップライン PSL2→PD1→インダクタ PSL1の経路で直流電流が流れるように構成して!/、る。このようにして送受切替スィッチ 284から出力される GSM1800Z1900の受信信号を受信信号用高周波スィッチ 287で GSM1900の受信信号と GSM1800の受信信号とに切り替える。

[0083] なお、送受切替スィッチ 284と受信信号用高周波スィッチ 287との間には直流電流遮断用のキャパシタ DC6を設けて、る。

[0084] 《第 11の実施形態》

次に第 11の実施形態に係る複合高周波部品について図 16を参照して説明する。この複合高周波部品 290が図 15に示した回路と異なるのは GSM1800Z1900用の受信信号用高周波スィッチ 297の構成である。この受信信号用高周波スィッチ 29 7は GSM 1900の受信信号伝送路に対してシリーズに第 1のダイオード PD 1を設け、 GSM 1800の受信信号伝送路に対してシャントに第 2のダイオード PD2を設けている。また、制御端子 VcDRに所定の正電圧が印加された時、ダイオード PD1を直流電流が流れる第 1の電流経路とダイオード PD2に直流電流が流れる第 2の電流経路とを並列に接続している。すなわち、制御端子 VcDRに所定の正電圧が印加されると、 VcDR→抵抗 PR→インダクタ PSL1→PD1→ストリップライン PSL2→インダクタ P Lの経路（第 1の電流経路）で電流が流れ、これとともに VcDR→PR→PD2→PL経路 (第 2の電流経路)で電流が流れる。

[0085] このように受信信号用高周波スィッチ 297についても 2つのダイオード PD1, PD2 に制御電圧が並列に印加されるように構成することによって、その制御電圧の低電圧化が図れる。

[0086] 《第 12の実施形態》

次に第 12の実施形態に係る複合高周波部品について図 17を参照して説明する。この複合高周波部品 300は、 GSM850Z900側にも受信信号用高周波スィッチ 3 08を設けてクヮッドバンドのスィッチプレクサとして用いるものである。 GSM1800Z1 900側の受信信号用高周波スィッチは図 15に示したものと同様である。

[0087] 制御端子 VcGRに所定の正電圧が印加されると、 2つのダイオード AD1, AD2が共にオンし、 VcGR→抵抗 AR→ダイオード AD2→ストリップライン ASL2→ダィォ一ド AD1→インダクタ ASL1の経路で直流電流が流れる。このようにして GSM850Z9 00側にも受信信号用高周波スィッチ 308を設けることによってクヮッドバンドのスイツチプレクサとして用いることができる。

[0088] 《第 13の実施形態》

次に第 13の実施形態に係る複合高周波部品について図 18を参照して説明する。この複合高周波部品 310が図 17に示した回路と異なるのは GSM850Z900側の受信信号用高周波スィッチ 318の構成である。また、 GSM1800Z1900側の受信信号用高周波スィッチ 317は図 16に示した受信信号用高周波スィッチ 297と同様の構成としている。

[0089] この例では、 GSM850Z900側の受信信号用高周波スィッチ 318についても、その 2つのダイオード AD1, AD2に対して制御電圧が並列に印加されるように構成している。すなわち、制御端子 VcGRに所定の正電圧が印加されると、ダイオード PD1 を直流電流が流れる第 1の電流経路とダイオード PD2に直流電流が流れる第 2の電流経路とを並列に接続している。制御端子 VcGRに所定の正電圧が印加されると、 V cGR→抵抗 AR→インダクタ ASL1→AD1→ストリップライン ASL2→インダクタ AL の経路（第 1の電流経路）で電流が流れ、これとともに VcGR→AR→AD2→ALの経路 (第 2の電流経路)で電流が流れる。

[0090] このように受信信号用高周波スィッチ 318についても 2つのダイオード AD1, AD2 に制御電圧が並列に印加されるように構成することによって、その制御電圧の低電圧化が図れる。

Claims

WO 2007/114114 B^S¾0 /0563i°8. 6。 2007 20 請求の範囲

[1] 共用信号入出力部と第 1の信号入出力部との間に第 1の信号伝送路を有.し、前記

共用信号入出力部と第 2の信号入出力部との間に第 2の信号伝送路を有する高周

波スィッチであって、

第 1のダイオードを含む、直流電流が流れる第 1の電流経路と、第 2のダイオードを

含む、直流電流が流れる第 2の電流経路とを備え、

前記第 1 ·第 2の電流経路同士を前記直流電流の通電方向を一致させて並列接続

し、当該並列接続の一方の接続点と接地との間にインダクタを設け、前記並列接続

の他方の接続点を制御電圧入力部とし、

前記第 1の信号伝送路に前記第 1のダイオードをシリーズに設け、前記第 2の信号

伝送路に前記第 2のダイオードをシャントに設けたことを特徴とする低電圧制御高周

波スィッチ。

[2] 共用信号入出力部と第 1の信号入出力部との間に第 1の信号伝送路を有し、前記共

用信号入出力部と第 2の信号入出力部との間に第 2の信号伝送路を有する高周波ス

イッチであって、

前記第 1の信号伝送路に第 1のダイオードをシリーズに設け、前記第 2の信号伝送

路に第 2のダイオードをシャントに設けるとともに、前記第 1のダイオードを含む、直流

電流が流れる第 1の電流経路と、前記第 2のダイオードを含む、直流電流が流れる第

2の電流経路とを備え、 '

前記第 2の信号伝送路には、前記第 1のダイオードと前記第 2のダイオードとの間で

且つ前記共用信号入出力部と第 2のダイオードとの間にストリップラインを備え、

するとともに、前記ストリップラインより第 2の信号入出力部側で、第 2のダイオードと前

記ストリップラインとの接続点である前記並列接続の一方の接続点と接地との間にィ

ンダクタを設け、前記並列接続の他方の接続点を制御電圧入力部としたことを特徴と

する低電圧制御高周波スィッチ。

[3] 前記第 1 ·第 2の電流経路のそれぞれに前記直流電流が流れる抵抗を設けた請求

項 1または 2に記載の低電圧制御高周波スィッチ。

訂正された用紙 (規則 91) PGT/JP2007/0563G0

WO 2007/114114 曰 fey qo /0563 6, 2007

[4] それぞれの周波数帯が異なる複数の通信系の送受信信号の入出力部およびアン

テナ接続部を備えて、前記複数の通信系の送受信信号を合波'分波する合分波器と

、前記複数の通信系の送受信信号の入出力部と前記合分波器との間に、送信信号

と受信信号を切り替える高周波スィッチをそれぞれ接続した複合高周波部品におい

て、

前記複数の高周波スィッチのうち少なくとも 1つを請求項 1、 2または 3に記載の低

電圧制御高周波スィッチで構成した複合高周波部品。

[5] 前記低電圧制御高周波スィッチは、前記複数の通信系の送受信信号のうち、少な

くとも信号電力が最も高い通信系の送受信信号の入出力部と前記合分波器との間

に設けた請求項 4に記載の複合高周波部品。

[6] 前記合分波器の前記アンテナ接続部と前記低電圧制御高周波スィッチとの間にス

トリップラインを備え、前記低電圧制御高周波スィッチの前記インダクタの一端を前記

合分波器と前記低電圧制御高周波スィッチとの接続点に接続するとともに他端を接

地した請求項 4または 5に記載の複合高周波部品。

[7] 前記低電圧制御高周波スィッチの前記インダクタおょぴ前記第 1 '第 2の電流経路

を前記合分波器の一部に兼用した請求項 4〜6のうちいずれか 1項に記載の複合高

周波部ロロ。

[8] 前記低電圧制御高周波スィッチと前記合分波器との間に、低電圧制御高周波スィ

ツチが切り替える、通信系で使用する周波数帯域以外の周波数成分を遮断するフィ

ルタを設けた請求項 4〜7のうちいずれか 1項に記載の複合高周波部品。

[9] 前記合分波器は少なくとも 3つの通信系の送受信信号のうち互ヽの周波数帯域が

近接した²つの通信系の送受信信号と他の通信系の送受信信号を合分波し、周波

数帯域が近接した前記 2つの通信系の受信信を切り替える受信信号用高周波スィ

ツチを請求項 1、 2または 3に記載の低電圧制御高周波スィッチで構成した複合高周

波部品。

[10] 前記合分波器は 4つの通信系の送受信信号のうち互、の周波数帯域が近接した

第 1組をなす 2つの通信系の送受信信号と第 2組をなす 2つの通信系の送受信信号

を合分波し、第 1組をなす 2つの通信系の受信信号を切り替える第 1の受信信号用高

訂正された诏紙 007/114114 曰 CT/JP2007/05636o8. 6· 2007

22 周波スィッチと、第 2組をなす 2つの通信系の受信信号を切り替える第 2の受信信号

用高周波スィッチの少なくとも一方を請求項 1、 2または 3に記載の低電圧制御高周

波スィッチで構成した複合高周波部品。

ΙΠΕされた用紙 (規則 91)