WO2010116897A1 - 複合電子部品 - Google Patents

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WO2010116897A1
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circuit
switch
terminal
input
electronic component
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Inventor
原田哲郎
永井智浩
利根川謙
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H5/00—One-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H5/12—One-port networks comprising only passive electrical elements as network components with at least one voltage- or current-dependent element

Definitions

  • the present invention relates to a composite electronic component that realizes a plurality of circuit characteristics by switching a connection state of a plurality of circuit elements by a switch circuit.
  • the present invention relates to a composite electronic component for a matching circuit that uses switching of circuit characteristics for impedance matching.
  • a first capacitor and a first switch are connected in series from the first input / output port side between the first input / output port and the second input / output port.
  • the second capacitor is connected to the first switch.
  • a second switch is connected to a connection point between the first capacitor and the second capacitor, a first coil is connected to the second switch, and the first coil is connected to the ground.
  • a second coil is connected to a connection point between the parallel circuit of the first switch and the second capacitor and the second input / output port, and the second coil is connected to the ground.
  • impedance that can be matched is switched by a combination of on / off of the first switch and the second switch.
  • an object of the present invention is to realize a composite electronic component capable of impedance matching in a wider range even when a circuit is configured with the same number of circuit elements by effectively utilizing circuit elements.
  • the composite electronic component of the present invention includes a one-to-many switch unit, a first input / output terminal, a second input / output terminal, and a plurality of circuit elements.
  • the one-to-many switch unit switches and connects at least three or more individual terminals with a common terminal, and connects another individual terminal to a reference potential terminal when a specific individual terminal is connected to the common terminal.
  • the first input / output terminal is connected to either the common terminal or the reference potential terminal.
  • the plurality of circuit elements are connected in series to the individual terminals.
  • the 2nd input / output terminal is connected to the edge part on the opposite side to the connection end to each individual terminal of a plurality of circuit elements.
  • the common terminal or the reference potential terminal that is not set as the first input / output terminal is connected to the ground.
  • one or more of the plurality of circuit elements are connected between the first input / output terminal and the second input / output terminal by the one-to-many switch unit.
  • Circuit elements other than the circuit element connected between the first input / output terminal and the second input / output terminal among the plurality of circuit elements are connected between the second input / output terminal and the ground.
  • an L-type circuit is realized by a circuit element group inserted in the connection line between the first input / output terminal and the second input / output terminal and a circuit element group inserted between the connection line and the ground.
  • a plurality of impedances are realized by switching the one-to-many switch unit. At this time, regardless of the state of the switch, all the circuit elements constituting the composite circuit component are components of any circuit element group.
  • the first input / output terminal is connected to the reference potential terminal, and the common terminal is connected to the ground.
  • each circuit element connected to a plurality of individual terminals not connected to the common terminal by the one-to-many switch unit is inserted into the connection line between the first input / output terminal and the second input / output terminal.
  • a circuit element connected to one individual terminal connected to the common terminal by the one-to-many switch unit becomes a circuit element inserted between the connection line and the ground.
  • the circuit element is a capacitor.
  • a capacitor is used as a specific example of a circuit element.
  • a variable capacitance circuit can be realized.
  • a DC cut capacitor is connected between the reference potential terminal and the first input / output terminal.
  • the DC component for switch control can be effectively flowed to the ground without flowing to the first input / output terminal of the composite electronic component.
  • a choke coil is connected between the reference potential terminal and the ground.
  • the DC component for switch control can be effectively sent to the ground, and the communication signal for transmitting the composite electronic component can be reliably transmitted to the first input / output terminal without flowing to the ground.
  • the one-to-many switch unit is a packaged switch IC.
  • the plurality of circuit elements are electrode patterns formed on the multilayer substrate or discrete components mounted on the multilayer substrate.
  • the switch IC is mounted on the multilayer substrate.
  • the composite electronic component is composed of the multilayer substrate and the IC elements and discrete components mounted on the multilayer substrate, so that the size can be reduced.
  • a wasteful circuit component is not generated depending on the state of a switch, and a composite electronic component capable of impedance matching in a wider range is realized by effectively using all the circuit elements that are configured. be able to.
  • 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a variable capacitance circuit 1 according to an embodiment of the present invention.
  • 6 is a table showing combinations of on / off of each switch in each switch mode (Mode 1 to Mode 6) that can be set for the variable capacitance circuit 1; It is an equivalent circuit diagram of the variable capacitance circuit 1 in each switch mode.
  • It is the block diagram and equivalent circuit diagram which show the circuit structure of the matching circuit module 100 provided with the variable capacity circuit 1 of embodiment of this invention. It is a figure which shows the Smith chart in each switch mode. It is a figure which shows VSWR in each switch mode.
  • matching circuit module 100 ' which consists of other circuit composition.
  • variable capacity circuit 1 ' which consists of other circuit composition.
  • a composite electronic component according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • a matching circuit module used for a transmission / reception unit of a high-frequency electronic component such as a cellular phone will be described as an example of the composite electronic component.
  • the matching circuit module of this embodiment includes a variable capacitance circuit 1.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of the variable capacitance circuit 1 of the present embodiment.
  • the variable capacitance circuit 1 includes a first input / output terminal P RF1 and a second input / output terminal P RF2 , a switch IC 10 and capacitors C1 to C6.
  • the switch IC 10 includes one common terminal P C0 , six individual terminals P P1 to P P6 , and one reference potential terminal P b0 , and includes individual switches SW1 a to SW6 a constituting the first switch element, This is a so-called SP6T switch IC including individual switches SW1b to SW6b constituting two switch elements.
  • the one-to-six SP6T switch IC is shown as an example, but the configuration of the present embodiment can be applied as long as there are three or more individual terminals.
  • Individual switch SW1a is installed and, individual switch SW1b between the common terminal P C0 individual terminals P P1 is provided between the individual terminals P P1 and the reference potential terminal P b0.
  • Individual switch SW2a is installed and, individual switch SW2b between the common terminal P C0 individual terminals P P2 is provided between the individual terminals P P2 and the reference potential terminal P b0.
  • Individual switch SW3a is installed and, individual switch SW3b between the common terminal P C0 individual terminals P P3 is provided between the individual terminals P P3 and the reference potential terminal P b0.
  • Individual switch SW4a is installed and, individual switch SW4b between the common terminal P C0 individual terminals P P4 is provided between the individual terminals P P4 and the reference potential terminal P b0.
  • Individual switch SW5a is installed and, individual switch SW5b between the common terminal P C0 individual terminals P P5 is provided between the individual terminals P P5 and the reference potential terminal P b0.
  • Individual switch SW6a is installed and, individual switch SW6b between the common terminal P C0 individual terminals P P6 is provided between the individual terminals P P6 and the reference potential terminal P b0.
  • a plurality of switch modes Mode1 to Mode6 as shown in FIG. 2 are set for the switch IC 10, and one of the switch modes is selected by switching control.
  • the switch IC 10 performs switch control for turning on only one individual switch and turning off the other individual switches with respect to the individual switches SW1a to SW6a constituting the first switch element according to the selected switch mode. Do. Further, the switch IC 10 has individual terminals connected to the individual switches turned on in the first switch element in synchronization with the switch control of the first switch element, with respect to the individual switches SW1b to SW6b constituting the second switch element. Only the second switch element to which the side is connected is turned off and the other individual switches are turned on.
  • the individual switch SW2a of the first switch element is turned on, and the other individual switches SW1a, SW3a to SW6a of the first switch element are turned off.
  • the individual switch SW2b of the second switch element is turned off, and the other individual switches SW1b, SW3b to SW6b of the second switch element are turned on.
  • the switch IC 10 causes one individual terminal to conduct with the common terminal PC0 and the other individual terminal to conduct with the reference potential terminal Pb0 according to the switch mode.
  • Common terminal P C0 of the switch IC10 is connected to ground, the reference potential terminal P b0 are connected to the first output terminal P RF1 of the variable capacitance circuit 1.
  • Capacitors C1 to C6 are connected to the individual terminals P P1 to P P6 of the switch IC 10, respectively. More specifically, one end of the capacitor C1 is connected to the individual terminal P P1 , one end of the capacitor C2 is connected to the individual terminal P P2 , and one end of the capacitor C3 is connected to the individual terminal P P3. The Furthermore, one end of the capacitor C4 is connected to the individual terminal P P4 , one end of the capacitor C5 is connected to the individual terminal P P5 , and one end of the capacitor C6 is connected to the individual terminal P P6 . The other ends of the capacitors C1 to C6 are connected to the second input / output terminal PRF2 of the variable capacitance circuit 1.
  • variable capacitance circuit 1 can be switched to the six types of circuits shown in FIG.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the variable capacitance circuit 1 in each of the switch modes Mode1 to Mode6.
  • variable capacitance circuit 1 includes a parallel capacitor including capacitors C1, C2, C4 to C6 between the first input / output terminal PRF1 and the second input / output terminal PRF2.
  • the circuit Cs3 is installed, and an L-type circuit is formed in which the capacitor C3 is inserted between the second input / output terminal PRF2 side of the parallel capacitor circuit Cs3 and the ground.
  • variable capacitance circuit 1 includes a parallel capacitor including capacitors C1 to C3, C5, and C6 between the first input / output terminal PRF1 and the second input / output terminal PRF2.
  • the circuit Cs4 is installed, and an L-type circuit in which the capacitor C4 is inserted between the second input / output terminal PRF2 side of the parallel capacitor circuit Cs4 and the ground is formed.
  • variable capacitance circuit 1 can realize different circuit capacitances by appropriately setting the capacitances of the capacitors C1 to C6.
  • variable capacitance circuit 1 all the capacitors constituting the variable capacitance circuit 1 contribute to the circuit capacitance. As a result, various capacitors can be realized by effectively using all the capacitors without generating unnecessary capacitors due to switching.
  • all capacitors except for one capacitor are connected in parallel to the connection line between the first input / output terminal P RF1 and the second input / output terminal P RF2 that is the main line of the transmission signal. Inserted into. For this reason, it becomes easier to make the combined capacitance of the capacitors inserted in the connection line relatively larger than the capacitance of one capacitor connected between the connection line and the ground. can do. Thereby, the variable capacitance circuit 1 that can set the capacitance in a wide range and in detail can be easily realized.
  • variable capacitance circuit 1 can be realized only by the switch IC 10, the capacitors C1 to C6, and the transmission line connecting them, the capacitor is formed by, for example, the inner layer electrode of the multilayer substrate or the discrete component mounted on the multilayer substrate.
  • the variable capacitance circuit 1 can be formed with a simple configuration in which C1 to C6 are realized and the switch IC is mounted on the multilayer substrate. This makes it possible to manufacture a composite electronic component of a variable capacitance circuit that is not difficult to manufacture as in the case of realizing capacitance in a wide range and in detail with a MEMS element, and that can set the capacitance in a wide range and in detail with a simple structure and at low cost. .
  • FIG. 4A is a block diagram showing a circuit configuration of the matching circuit module 100 of the present embodiment
  • FIG. 4B is an equivalent circuit diagram of the matching circuit module 100 in the switch mode Mode2.
  • the coil L0 is inserted between the connection point of the second input / output terminal PRF2 and the capacitors C1 to C6 of the variable capacitance circuit 1 shown in FIG. 1 and the ground.
  • a coil Ld is inserted between the first input / output terminal PRF1 of the variable capacitance circuit 1 and the ground.
  • the parallel capacitor circuit Cs2 by C6 is inserted, and the capacitor C2 and the coil L0 are inserted in parallel between the second input / output terminal PRF2 side of the parallel capacitor circuit Cs2 and the ground, and the first input / output of the parallel capacitor circuit Cs2 is inserted.
  • a resonant circuit is formed in which the coil Ld is inserted between the terminal PRF1 side and the ground.
  • a resonance circuit can be similarly formed for the switch modes Mode1, Mode3 to Mode6.
  • Each resonance circuit is inserted between the capacitance of the parallel capacitor circuit inserted in the connection line between the first input / output terminal P RF1 and the second input / output terminal P RF2 and between the connection line and the ground. Since the capacitance of each single capacitor differs, different impedance characteristics can be obtained.
  • FIG. 5 is a diagram showing a Smith chart in each of the switch modes Mode1 to Mode6
  • FIG. 6 is a diagram showing VSWR in each of the switch modes Mode1 to Mode6.
  • 5A and 6A show the case where the frequency is 824 MHz to 960 MHz
  • FIGS. 5B and 6B show the case where the frequency is 1710 MHz to 2170 MHz.
  • a matching circuit module capable of impedance matching in a wide range and in detail can be realized with a simple structure and at low cost. Can be manufactured.
  • the inductance of the coil Ld so that the impedance is ideally infinite with respect to the frequency of the communication signal to be transmitted (in reality, it is very high)
  • the communication signal is efficiently propagated to the first input / output terminal PRF1 without being propagated to the ground.
  • a matching circuit module with good characteristics can be realized.
  • the ground of the electronic device to which the matching circuit module is mounted and the ground of the matching circuit module are a common ground
  • the electronic device is configured by grounding the DC component for switch control via the common ground. It is possible to prevent the communication signal from wrapping around to other circuit components.
  • the matching circuit module 100 of this embodiment includes a first input-output terminal P RF1 of the variable capacitance circuit 1, a DC cut capacitor Cdc is connected between a reference potential terminal P b0 of the switch IC10 variable capacitance circuit 1 Has been.
  • a DC cut capacitor Cd By inserting such a DC cut capacitor Cd, the impedance becomes infinite with respect to the DC component for switch control, and the DC component for switch control does not flow to the first input / output terminal PRF1 , and communication Only the signal can pass through without loss.
  • a matching circuit module with better characteristics can be realized.
  • the above-described matching circuit module 100 is an example, and may have a circuit configuration as shown in FIG. 7, for example.
  • FIG. 7 is a block diagram of a matching circuit module 100 'having another circuit configuration.
  • the matching circuit module 100 ′ shown in FIG. 7 is different from the matching circuit module shown in FIG. 4 in that a coil L1 is inserted between the first input / output terminal PRF1 and the DC cut capacitor Cd, A coil L2 is inserted between the terminal PRF2 and the connection points of the capacitors C1 to C6. Even with such a configuration, the above-described effects can be obtained. That is, the matching circuit module of the present embodiment can be realized by appropriately connecting a coil or a capacitor to the variable capacitance circuit 1 described above.
  • FIG. 8 is a block diagram of a variable capacitance circuit 1 ′ having another circuit configuration. Even with such a configuration, the variable capacitance circuit module can be realized with a simple structure.

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Abstract

　整合回路モジュール（１００）は、ＳＰ６ＴのスイッチＩＣ（１０）を備える。スイッチＩＣ（１０）の共通端子ＰＣ０はグランドへ接続され、基準電位端子（Ｐｂ０）は第１入出力端子ＰＲＦ１）へ接続される。スイッチＩＣ（１０）の個別端子（ＰＰ１～ＰＰ６）のそれぞれにはコンデンサ（Ｃ１～Ｃ６）が接続され、当該コンデンサ（Ｃ１～Ｃ６）における個別端子（ＰＰ１～ＰＰ６）と反対の端部は、第２入出力端子（ＰＲＦ２）に接続される。第２入出力端子（ＰＲＦ２）とコンデンサ（Ｃ１～Ｃ６）との接続点とグランドとの間にはコイル（Ｌ０）が接続され、基準電位端子（Ｐｂ０）と第１入出力端子（ＰＲＦ１）との間には直流カット用コンデンサ（Ｃｄｃ）が接続され、当該直流カット用コンデンサ（Ｃｄｃ）と基準電位端子（Ｐｂ０）との接続点とグランドとの間にはコイル（Ｌｄ）が接続される。

Description

複合電子部品
　この発明は、スイッチ回路によって複数の回路素子の接続状態を切り替えることで、複数の回路特性を実現する複合電子部品に関するものである。特に回路特性の切替をインピーダンス整合に利用する整合回路用の複合電子部品に関するものである。
　従来、スイッチ回路を利用して複数のシステムに対するインピーダンス整合を可能にする整合回路が、各種考案されている。
　例えば、特許文献１の整合回路では、第１の入出力ポートと第２の入出力ポートとの間に、第１の入出力ポート側から第１のコンデンサと第１のスイッチとが直列接続され、当該第１のスイッチに対して第２のコンデンサが接続されている。また、第１のコンデンサと第２のコンデンサとの接続点には第２のスイッチが接続され、第２のスイッチには第１のコイルが接続され、当該第１のコイルはグランドに接続されている。また、第１のスイッチと第２のコンデンサとの並列回路と第２の入出力ポートとの接続点には第２のコイルが接続され、当該第２のコイルはグランドに接続されている。
　そして、特許文献１の整合回路では、第１のスイッチと第２のスイッチとのｏｎ／ｏｆｆの組み合わせにより、整合可能なインピーダンスを切り替えている。
特開２００７－３２９６４１号公報
　しかしながら、上述の特許文献１のような回路構成では、例えば第２のスイッチがｏｆｆ状態になると、第１のコイルはグランドのみに接続された状態となり、整合回路の特性に寄与しなくなってしまう。また、第１のスイッチがｏｎ状態になると、第１のコンデンサが整合回路の特性に寄与しなくなってしまう。このように、従来の回路構成では、スイッチのｏｎ／ｏｆｆによって、整合回路に無関係となる素子が発生してしまう。このため、回路素子数に応じて実現できるインピーダンスの範囲が狭くなり、回路素子の使用効率が悪くなるという問題が生じる。
　したがって、本発明の目的は、回路素子を有効に活用し、同じ回路素子数で回路を構成した場合でも、より広い範囲でのインピーダンス整合が可能な複合電子部品を実現することにある。
　この発明の複合電子部品は、１対多スイッチ部、第１入出力端子、第２入出力端子、複数の回路素子を備える。１対多スイッチ部は、共通端子と少なくとも三つ以上の個別端子を切り替えて接続し、特定の個別端子を共通端子に接続した場合に他の個別端子を基準電位端子に接続する。そして、第１入出力端子は、共通端子もしくは基準電位端子のいずれか一方に接続する。複数の回路素子は、個別端子に対してそれぞれに直列接続されている。第２入出力端子は、複数の回路素子の各個別端子への接続端と反対側の端部に接続されている。そして、第１入出力端子に設定されていない共通端子もしくは基準電位端子はグランドに接続されている。
　この構成では、１対多スイッチ部によって、複数の回路素子のうちのいずれか一つか複数が第１入出力端子と第２入出力端子との間に接続される。そして、複数の回路素子の内、第１入出力端子と第２入出力端子との間に接続された回路素子以外の回路素子は、第２入出力端子とグランドとの間に接続される。このため、第１入出力端子と第２入出力端子との接続ラインに挿入される回路素子群と、当該接続ラインとグランドとの間に挿入される回路素子群とによるＬ型回路が実現される。これにより、１対多スイッチ部を切り替えることで、複数のインピーダンスが実現される。この際、スイッチがどの状態であっても、複合回路部品を構成する各回路素子の全てがいずれかの回路素子群の構成要素になる。
　また、この発明の複合電子部品では、第１入出力端子は基準電位端子に接続され、共通端子はグランドに接続されている。
　この構成では、１対多スイッチ部により共通端子に対して接続されていない複数の個別端子に接続している各回路素子が、第１入出力端子と第２入出力端子との接続ラインに挿入される回路素子になる。そして、１対多スイッチ部により共通端子に接続された一つの個別端子に接続している回路素子が、接続ラインとグランドとの間に挿入される回路素子になる。これにより、インピーダンス整合に与える影響が大きい共通端子間の接続ライン上に、一つを除く全ての回路素子が配置され、可変範囲を広く且つ細かく設定することができる。
　また、この発明の複合電子部品では、回路素子がコンデンサである。
　この構成では、回路素子の具体的例としてコンデンサを用いる。これにより、可変容量回路を実現することができる。
　また、この発明の複合電子部品では、基準電位端子と第１入出力端子との間に直流カット用コンデンサを接続している。
　この構成では、スイッチ制御用の直流成分が複合電子部品の第１入出力端子へ流れることなく、効果的にグランドへ流れるようにすることができる。
　また、この発明の複合電子部品は、基準電位端子とグランドとの間にチョークコイルを接続している。
　この構成では、スイッチ制御用の直流成分を効果的にグランドに流すとともに、複合電子部品を伝送する通信信号をグランドへ流すことなく、確実に第１入出力端子へ伝送することができる。
　また、この発明の複合電子部品では、１対多スイッチ部はパッケージ化されたスイッチＩＣである。複数の回路素子は、積層基板に形成された電極パターンもしくは、当該積層基板に実装されたディスクリート部品である。そして、スイッチＩＣは積層基板上に実装されている。
　この構成では、複合電子部品が、積層基板とこれに実装されるＩＣ素子やディスクリート部品によって構成されるので、小型化が可能になる。
　この発明によれば、スイッチの状態によって無駄となる回路部品が発生することを無くし、構成する全ての回路素子を有効に活用して、より広い範囲でインピーダンス整合が可能な複合電子部品を実現することができる。
本発明の実施形態に係る可変容量回路１の回路構成を示すブロック図である。 可変容量回路１に対して設定可能なスイッチモード（Ｍｏｄｅ１～Ｍｏｄｅ６）毎における各スイッチのｏｎ／ｏｆｆの組み合わせを示す表である。 各スイッチモードにおける可変容量回路１の等価回路図である。 本発明の実施形態の可変容量回路１を備える整合回路モジュール１００の回路構成を示すブロック図および等価回路図である。 各スイッチモードでのスミスチャートを示す図である。 各スイッチモードでのＶＳＷＲを示す図である。 他の回路構成からなる整合回路モジュール１００’のブロック図である。 他の回路構成からなる可変容量回路１’のブロック図である。
　本発明の実施形態に係る複合電子部品について図を参照して説明する。なお、本実施形態では、複合電子部品として、携帯電話機等の高周波電子部品の送受信部等に利用される整合回路モジュールを例に説明する。
　本実施形態の整合回路モジュールは、可変容量回路１を備える。
　図１は本実施形態の可変容量回路１の回路構成を示すブロック図である。
　可変容量回路１は、第１の入出力端子ＰＲＦ１および第２の入出力端子ＰＲＦ２と、スイッチＩＣ１０、およびキャパシタＣ１～Ｃ６を備える。
　スイッチＩＣ１０は、一つの共通端子ＰＣ０、６つの個別端子ＰＰ１～ＰＰ６、および、一つの基準電位端子Ｐｂ０を備えるとともに、第１のスイッチ素子を構成する個別スイッチＳＷ１ａ～ＳＷ６ａと、第２のスイッチ素子を構成する個別スイッチＳＷ１ｂ～ＳＷ６ｂとを備える、いわゆるＳＰ６ＴスイッチＩＣである。なお、本実施形態では、１対６のＳＰ６ＴスイッチＩＣを例に示したが、個別端子が３つ以上であれば、本実施形態の構成を適用することができる。
　個別スイッチＳＷ１ａは、個別端子ＰＰ１と共通端子ＰＣ０との間に設置されており、個別スイッチＳＷ１ｂは、個別端子ＰＰ１と基準電位端子Ｐｂ０との間に設置されている。個別スイッチＳＷ２ａは、個別端子ＰＰ２と共通端子ＰＣ０との間に設置されており、個別スイッチＳＷ２ｂは、個別端子ＰＰ２と基準電位端子Ｐｂ０との間に設置されている。個別スイッチＳＷ３ａは、個別端子ＰＰ３と共通端子ＰＣ０との間に設置されており、個別スイッチＳＷ３ｂは、個別端子ＰＰ３と基準電位端子Ｐｂ０との間に設置されている。個別スイッチＳＷ４ａは、個別端子ＰＰ４と共通端子ＰＣ０との間に設置されており、個別スイッチＳＷ４ｂは、個別端子ＰＰ４と基準電位端子Ｐｂ０との間に設置されている。個別スイッチＳＷ５ａは、個別端子ＰＰ５と共通端子ＰＣ０との間に設置されており、個別スイッチＳＷ５ｂは、個別端子ＰＰ５と基準電位端子Ｐｂ０との間に設置されている。個別スイッチＳＷ６ａは、個別端子ＰＰ６と共通端子ＰＣ０との間に設置されており、個別スイッチＳＷ６ｂは、個別端子ＰＰ６と基準電位端子Ｐｂ０との間に設置されている。
　スイッチＩＣ１０に対しては、図２に示すような複数のスイッチモードＭｏｄｅ１～Ｍｏｄｅ６が設定されており、切替制御によりいずれかのスイッチモードが選択された状態に保たれている。
　スイッチＩＣ１０は、選択されたスイッチモードに応じて、第１のスイッチ素子を構成する個別スイッチＳＷ１ａ～ＳＷ６ａに対して、一つの個別スイッチのみをｏｎにし、他の個別スイッチをｏｆｆにするスイッチ制御を行う。さらに、スイッチＩＣ１０は、第２のスイッチ素子を構成する個別スイッチＳＷ１ｂ～ＳＷ６ｂに対して、第１のスイッチ素子のスイッチ制御に同期して、第１のスイッチ素子におけるｏｎされた個別スイッチに個別端子側が接続する第２のスイッチ素子のみをｏｆｆし、他の個別スイッチをｏｎする。
　例えば、第２のスイッチモードＭｏｄｅ２が選択されると、図１に示すように、第１のスイッチ素子の個別スイッチＳＷ２ａをｏｎにし、第１スイッチ素子の他の個別スイッチＳＷ１ａ，ＳＷ３ａ～ＳＷ６ａをｏｆｆにする。また、第２のスイッチ素子の個別スイッチＳＷ２ｂをｏｆｆにし、第２のスイッチ素子の他の個別スイッチＳＷ１ｂ，ＳＷ３ｂ～ＳＷ６ｂをｏｎにする。
　このような構成制御により、スイッチＩＣ１０はスイッチモードに応じて一つの個別端子を共通端子ＰＣ０と導通させ、他の個別端子を基準電位端子Ｐｂ０と導通させる。
　スイッチＩＣ１０の共通端子ＰＣ０はグランドへ接続され、基準電位端子Ｐｂ０は可変容量回路１の第１入出力端子ＰＲＦ１へ接続される。
　スイッチＩＣ１０の各個別端子ＰＰ１～ＰＰ６には、それぞれコンデンサＣ１～Ｃ６が接続される。より具体的には、個別端子ＰＰ１にはコンデンサＣ１の一方端が接続され、個別端子ＰＰ２にはコンデンサＣ２の一方端が接続され、個別端子ＰＰ３にはコンデンサＣ３の一方端が接続される。さらに、個別端子ＰＰ４にはコンデンサＣ４の一方端が接続され、個別端子ＰＰ５にはコンデンサＣ５の一方端が接続され、個別端子ＰＰ６にはコンデンサＣ６の一方端が接続される。各コンデンサＣ１～Ｃ６の他方端は、可変容量回路１の第２入出力端子ＰＲＦ２へ接続される。
　以上のような構成とし、スイッチＩＣ１０のスイッチモードＭｏｄｅ１～Ｍｏｄｅ６を切り替えることで、可変容量回路１は、図３に示す６種類の回路に切り替えることが可能になる。図３は、各スイッチモードＭｏｄｅ１～Ｍｏｄｅ６における可変容量回路１の等価回路図である。
　（Ａ）スイッチモードＭｏｄｅ１が設定されると、個別スイッチＳＷ１ａ，ＳＷ２ｂ～ＳＷ６ｂがｏｎになり、個別スイッチＳＷ１ｂ，ＳＷ２ａ～ＳＷ６ａがｏｆｆになる。これにより、図３（Ａ）に示すように、可変容量回路１は、第１入出力端子ＰＲＦ１と第２入出力端子ＰＲＦ２との間に、コンデンサＣ２～Ｃ６により並列コンデンサ回路Ｃｓ１が設置され、当該並列コンデンサ回路Ｃｓ１の第２入出力端子ＰＲＦ２側とグランドとの間にコンデンサＣ１が挿入されたＬ型回路が形成される。
　（Ｂ）スイッチモードＭｏｄｅ２が設定されると、個別スイッチＳＷ２ａ，ＳＷ１ｂ，ＳＷ３ｂ～ＳＷ６ｂがｏｎになり、個別スイッチＳＷ２ｂ，ＳＷ１ａ，ＳＷ３ａ～ＳＷ６ａがｏｆｆになる。これにより、図３（Ｂ）に示すように、可変容量回路１は、第１入出力端子ＰＲＦ１と第２入出力端子ＰＲＦ２との間に、コンデンサＣ１，Ｃ３～Ｃ６による並列コンデンサ回路Ｃｓ２が設置され、当該並列コンデンサ回路Ｃｓ２の第２入出力端子ＰＲＦ２側とグランドとの間にコンデンサＣ２が挿入されたＬ型回路が形成される。
　（Ｃ）スイッチモードＭｏｄｅ３が設定されると、個別スイッチＳＷ３ａ，ＳＷ１ｂ，ＳＷ２ｂ，ＳＷ４ｂ～ＳＷ６ｂがｏｎになり、個別スイッチＳＷ３ｂ，ＳＷ１ａ，ＳＷ２ａ，ＳＷ４ａ～ＳＷ６ａがｏｆｆになる。これにより、図３（Ｃ）に示すように、可変容量回路１は、第１入出力端子ＰＲＦ１と第２入出力端子ＰＲＦ２との間に、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ４～Ｃ６による並列コンデンサ回路Ｃｓ３が設置され、当該並列コンデンサ回路Ｃｓ３の第２入出力端子ＰＲＦ２側とグランドとの間にコンデンサＣ３が挿入されたＬ型回路が形成される。
　（Ｄ）スイッチモードＭｏｄｅ４が設定されると、個別スイッチＳＷ４ａ，ＳＷ１ｂ～ＳＷ３ｂ，ＳＷ５ｂ，ＳＷ６ｂがｏｎになり、個別スイッチＳＷ４ｂ，ＳＷ１ａ～ＳＷ３ａ，ＳＷ５ａ，ＳＷ６ａがｏｆｆになる。これにより、図３（Ｄ）に示すように、可変容量回路１は、第１入出力端子ＰＲＦ１と第２入出力端子ＰＲＦ２との間に、コンデンサＣ１～Ｃ３，Ｃ５，Ｃ６による並列コンデンサ回路Ｃｓ４が設置され、当該並列コンデンサ回路Ｃｓ４の第２入出力端子ＰＲＦ２側とグランドとの間にコンデンサＣ４が挿入されたＬ型回路が形成される。
　（Ｅ）スイッチモードＭｏｄｅ５が設定されると、個別スイッチＳＷ５ａ，ＳＷ１ｂ～ＳＷ４ｂ，ＳＷ６ｂがｏｎになり、個別スイッチＳＷ５ｂ，ＳＷ１ａ～ＳＷ４ａ，ＳＷ６ａがｏｆｆになる。これにより、図３（Ｅ）に示すように、可変容量回路１は、第１入出力端子ＰＲＦ１と第２入出力端子ＰＲＦ２との間に、コンデンサＣ１～Ｃ４，Ｃ６による並列コンデンサ回路Ｃｓ５が設置され、当該並列コンデンサ回路Ｃｓ５の第２入出力端子ＰＲＦ２側とグランドとの間にコンデンサＣ５が挿入されたＬ型回路が形成される。
　（Ｆ）スイッチモードＭｏｄｅ６が設定されると、個別スイッチＳＷ６ａ，ＳＷ１ｂ～ＳＷ５ｂがｏｎになり、個別スイッチＳＷ６ｂ，ＳＷ１ａ～ＳＷ５ａがｏｆｆになる。これにより、図３（Ｆ）に示すように、可変容量回路１は、第１入出力端子ＰＲＦ１と第２入出力端子ＰＲＦ２との間に、コンデンサＣ１～Ｃ５による並列コンデンサ回路Ｃｓ６が設置され、当該並列コンデンサ回路Ｃｓ６の第２入出力端子ＰＲＦ２側とグランドとの間にコンデンサＣ６が挿入されたＬ型回路が形成される。
　以上のように本実施形態の構成を用いることで、スイッチＩＣ１０の切替に応じてコンデンサＣ１～Ｃ６によるＬ型回路の回路構成が切り替わる。したがって、コンデンサＣ１～Ｃ６の各キャパシタンスを適宜設定することで、可変容量回路１は、それぞれに異なる回路キャパシタンスを実現することができる。
　この際、スイッチモードがいずれのモードであっても、可変容量回路１を構成する全てのコンデンサが、回路キャパシタンスに寄与する。これにより、スイッチ切替により無駄となるコンデンサを発生させることなく、全てのコンデンサを効果的に利用し、多様なキャパシタンスを実現することができる。
　さらに、本実施形態の構成を用いることで、伝送信号の主線路である第１入出力端子ＰＲＦ１と第２入出力端子ＰＲＦ２との接続ラインに、一つのコンデンサを除く全てのコンデンサが並列に挿入される。このため、接続ラインに挿入されるコンデンサ群による合成キャパシタンスを、接続ラインとグランドとの間に接続する一つのコンデンサのキャパシタンスよりも相対的に大きくし易くなり、合成キャパシタンスによるキャパシタンスの組み合わせも多様化することができる。これにより、広範囲且つ詳細にキャパシタンスを設定できる可変容量回路１を容易に実現することができる。
　この際、この可変容量回路１は、スイッチＩＣ１０とコンデンサＣ１～Ｃ６とこれらを接続する伝送線路のみから実現できるので、例えば、積層基板の内層電極もしくは、積層基板に実装されるディスクリート部品により、コンデンサＣ１～Ｃ６を実現し、当該積層基板にスイッチＩＣを実装するという簡素な構成で可変容量回路１を形成することができる。これにより、ＭＥＭＳ素子によって広範囲且つ詳細にキャパシタンスを実現する場合のように製造が難しくなく、広範囲且つ詳細にキャパシタンスを設定できる可変容量回路の複合電子部品を簡素な構造かつ安価に製造することができる。
　次に、このような構成の可変容量回路１を用いた整合回路モジュール１００について、説明する。
　図４（Ａ）は本実施形態の整合回路モジュール１００の回路構成を示すブロック図であり、図４（Ｂ）は整合回路モジュール１００のスイッチモードＭｏｄｅ２の場合の等価回路図である。
　図４（Ａ）に示す整合回路モジュール１００は、図１に示した可変容量回路１の第２入出力端子ＰＲＦ２および各コンデンサＣ１～Ｃ６の接続点とグランドとの間に、コイルＬ０が挿入されている。また、整合回路モジュール１００は、可変容量回路１の第１入出力端子ＰＲＦ１とグランドとの間に、コイルＬｄが挿入されている。これにより、例えば、スイッチモードＭｏｄｅ２が設定されると、図４（Ｂ）に示すように、第１入出力端子ＰＲＦ１と第２入出力端子ＰＲＦ２との接続ラインに、コンデンサＣ１，Ｃ３～Ｃ６による並列コンデンサ回路Ｃｓ２が挿入され、当該並列コンデンサ回路Ｃｓ２の第２入出力端子ＰＲＦ２側とグランドとの間にコンデンサＣ２およびコイルＬ０が並列に挿入され、並列コンデンサ回路Ｃｓ２の第１入出力端子ＰＲＦ１側とグランドとの間にコイルＬｄが挿入された共振回路が形成される。なお、ここでは、スイッチモードＭｏｄｅ２の場合を示したが、スイッチモードＭｏｄｅ１，Ｍｏｄｅ３～Ｍｏｄｅ６についても同様に、共振回路を形成することができる。そして、各共振回路は、それぞれに第１入出力端子ＰＲＦ１と第２入出力端子ＰＲＦ２との接続ラインに挿入される並列コンデンサ回路のキャパシタンス、および、接続ラインとグランドとの間に挿入される単独のコンデンサのキャパシタンスが異なるので、それぞれの異なるインピーダンス特性を得ることができる。
　図５は各スイッチモードＭｏｄｅ１～Ｍｏｄｅ６でのスミスチャートを示す図であり、図６は各スイッチモードＭｏｄｅ１～Ｍｏｄｅ６でのＶＳＷＲを示す図である。なお、図５（Ａ）、図６（Ａ）は周波数が８２４ＭＨｚ～９６０ＭＨｚの場合を示し、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）は周波数が１７１０ＭＨｚ～２１７０ＭＨｚの場合を示す。
　図５、図６に示すように、本実施形態の構成を用い、スイッチモードＭｏｄｅ１～Ｍｏｄｅ６を適宜選択することで、複数の周波数帯域のそれぞれに対して、複数種類のインピーダンス特性およびＶＳＷＲを有する整合回路モジュールを実現することができる。したがって、スイッチモードＭｏｄｅ１～Ｍｏｄｅ６を適宜選択することで、複数の通信システムに対して、広範囲且つ詳細にインピーダンス整合が可能な整合回路モジュールを簡素な回路構成で実現することができる。
　この際、コイルＬ０，Ｌｄを、上述の可変容量回路モジュールの内層電極や、実装されるディスクリート部品で実現することで、広範囲且つ詳細にインピーダンス整合が可能な整合回路モジュールを簡素な構造かつ安価に製造することができる。
　ここで、コイルＬｄのインダクタンスを、伝送する通信信号の周波数に対してインピーダンスが理想的に無限大になるように（現実的には非常に高くなるように）設定することで、スイッチ制御用の直流成分は効果的にグランドに流されても、通信信号がグランドに伝搬されることなく、第１入出力端子ＰＲＦ１へ効率良く伝搬される。これにより、特性の良好な整合回路モジュールを実現することができる。さらに、整合回路モジュールが装着される電子機器のグランドと当該整合回路モジュールのグランドが共通グランドである場合には、スイッチ制御用の直流成分を共通グランドを介して接地することにより、電子機器を構成する他の回路部品へ通信信号が回り込むことを防止できる。
　さらに、本実施形態の整合回路モジュール１００は、可変容量回路１の第１入出力端子ＰＲＦ１と、可変容量回路１のスイッチＩＣ１０の基準電位端子Ｐｂ０との間に直流カット用コンデンサＣｄｃが接続されている。このような直流カット用コンデンサＣｄを挿入することで、スイッチ制御用の直流成分に対してはインピーダンスが無限大になり、スイッチ制御用の直流成分が第１入出力端子ＰＲＦ１へ流れず、通信信号のみを損失無く通過させることができる。これにより、さらに特性の良好な整合回路モジュールを実現することができる。
　なお、上述の整合回路モジュール１００は一例であり、例えば、図７に示すような回路構成であっても良い。図７は他の回路構成からなる整合回路モジュール１００’のブロック図である。
　図７に示す整合回路モジュール１００’は、図４に示した整合回路モジュールに対して、第１入出力端子ＰＲＦ１と直流カット用コンデンサＣｄとの間にコイルＬ１が挿入され、第２入出力端子ＰＲＦ２とコンデンサＣ１～Ｃ６の接続点との間にコイルＬ２が挿入されたものである。このような構成であっても、上述のような作用効果を得ることができる。すなわち、本実施形態の整合回路モジュールは、上述の可変容量回路１に対して、適宜コイルやコンデンサを接続することで実現できる。
　また、上述の説明では、スイッチＩＣ１０の共通端子ＰＣ０をグランドに接続し、基準電位端子Ｐｂ０を第１入出力端子ＰＲＦ１に接続する例を示したが、図８に示す可変容量回路１’のように、共通端子ＰＣ０を第１入出力端子ＰＲＦ１に接続し、基準電位端子Ｐｂ０をグランドに接続するようにしてもよい。図８は、他の回路構成からなる可変容量回路１’のブロック図である。このような構成であっても、可変容量回路モジュールを簡素な構造で実現することは可能である。
　１－可変容量回路、１０－スイッチＩＣ、１００－整合回路モジュール、Ｃ１～Ｃ６－コンデンサ、Ｃｄｃ－直流カット用コンデンサ、Ｌ０，Ｌｄ－コイル、ＳＷ１ａ～ＳＷ６ａ，ＳＷ１ｂ～ＳＷ６ｂ－個別スイッチ

Claims (6)

  1. 　共通端子と少なくとも三つ以上の個別端子が切り替えて接続され、特定の個別端子が前記共通端子に接続された場合に他の個別端子が基準電位端子に接続される１対多スイッチ部と、
    　前記共通端子もしくは前記基準電位端子のいずれか一方に接続された第１入出力端子と、
    　前記個別端子に対してそれぞれに直列接続された複数の回路素子と、
    　該複数の回路素子の前記個別端子への接続端と反対側の端部に接続された第２入出力端子と、を備え、
    　前記第１入出力端子に設定されていない前記共通端子もしくは前記基準電位端子をグランドに接続してなる、複合電子部品。
  2. 　請求項１に記載の複合電子部品であって、
    　前記第１入出力端子は前記基準電位端子に接続され、
    　前記共通端子は前記グランドに接続された、複合電子部品。
  3. 　請求項２に記載の複合電子部品であって、
    　前記回路素子はコンデンサである、複合電子部品。
  4. 　請求項３に記載の複合電子部品であって、
    　前記基準電位端子と前記第１入出力端子との間に直流カット用コンデンサが接続された、複合電子部品。
  5. 　請求項３または請求項４に記載の複合電子部品であって、
    　前記基準電位端子とグランドとの間にチョークコイルが接続された、複合電子部品。
  6. 　請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の複合電子部品であって、
    　前記１対多スイッチ部はパッケージ化されたスイッチＩＣであり、
    　前記複数の回路素子は、積層基板に形成された電極パターンもしくは、当該積層基板に実装されたディスクリート部品であって、
    　前記スイッチＩＣが前記積層基板上に実装されている、複合電子部品。
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