WO2016167096A1 - スイッチ部、スイッチ装置および無線機 - Google Patents

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diode
terminal
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frequency
switch device
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来嶋　信芳
茂夫 横田
一輝 吉野
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JVCKenwood Corp
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JVCKenwood Corp
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/74—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of diodes
    • H03K17/76—Switching arrangements with several input- or output-terminals, e.g. multiplexers, distributors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/44—Transmit/receive switching

Definitions

  • the present invention relates to a switch unit, a switch device, and a radio device.
  • a radio that shares an antenna for reception and transmission includes a switch device that connects the transmitter to the antenna terminal during transmission and connects the antenna to the receiver during reception.
  • a radio that transmits and receives signals in a plurality of frequency bands includes a switch device that switches a filter, an amplifier circuit, and the like according to the frequency band to be used.
  • a diode switch As a high-frequency signal switching device, for example, a diode switch is known. This switch device applies a forward voltage to the diode to pass a DC bias current when passing a high-frequency signal, and does not pass a forward bias current without applying a voltage when blocking a high-frequency signal. To.
  • a switch device using a PIN (P-intrinsic-N) diode is known. Since a switching device using a PIN diode has a switching speed slower than the cycle of a VHF (Very High Frequency) band signal, distortion at the time of passing a signal having a frequency higher than the VHF (Very High Frequency) band is small. However, a switching device using a PIN diode has a higher switching speed and a larger distortion when a signal having a long period such as a medium wave band passes through.
  • VHF Very High Frequency
  • the SPDT (Single pole double throw) type switch device for high frequency signals increases the isolation by connecting the path that cuts off the high frequency signals to the ground.
  • a circuit is known in which a plurality of diodes are connected in parallel to a path connecting the path to the ground to reduce distortion.
  • such a switch device also has an increased forward bias current, and the forward bias current is unbalanced due to variations in forward voltage drop characteristics, resulting in deterioration of the characteristics.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a switch unit, a switch device, and a radio device that can pass or block a wide-band AC signal with low power and small distortion. To do.
  • the switch unit according to the present invention is a switch unit that conducts or opens an AC signal, and is disposed in opposite directions with respect to the conduction path of the AC signal.
  • a first diode and a second diode and by supplying a forward bias current, a forward bias current is passed through the second diode through the first diode to conduct an AC signal, and the first diode and the second diode are conducted.
  • the AC signal is released by not applying a forward bias current to the two diodes.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating functions of the switch device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the switch device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a control operation of the switch device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the switch device according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating functions of the switch device according to the third embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the switch device according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating functions of the switch device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the switch device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a wireless device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a switch device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating functions of the switch device 10 according to the first embodiment.
  • the switch device 10 is disposed on a transmission path between the first AC terminal 11 and the second AC terminal 12.
  • the switch device 10 passes (ON) or blocks (OFF) an AC signal between the first AC terminal 11 and the second AC terminal 12 in accordance with a switching signal given from the outside. Note that the switch device 10 does not pass a DC signal between the first AC terminal 11 and the second AC terminal 12. Further, the AC signal may have any frequency.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the switch device 10 according to the first embodiment.
  • the switch device 10 includes a switch unit 20 and a control unit 40.
  • the switch unit 20 includes a first diode 21, a second diode 22, a first capacitor 31, a second capacitor 32, a third capacitor 33, a first inductor 34, and a second inductor 35.
  • the first diode 21 and the second diode 22 have a rectifying function that allows a current in a direction from the anode to the cathode to pass therethrough and interrupts a current in the reverse direction.
  • the first diode 21 and the second diode 22 may include devices other than the diodes as long as they have such a rectifying function.
  • the first diode 21 and the second diode 22 are arranged in parallel in the opposite directions between the first AC terminal 11 and the second AC terminal 12.
  • the cathode of the first diode 21 and the anode of the second diode 22 are on the first AC terminal 11 side
  • the anode of the first diode 21 and the cathode of the second diode 22 are on the second AC terminal 12 side.
  • the passage of the alternating current signal in the first embodiment means that the alternating current signal between the first alternating current terminal 11 and the second alternating current terminal 12 when the first diode 21 and the second diode 22 become conductive with respect to the alternating current signal.
  • blocking of the alternating current signal in 1st Embodiment is the 1st diode 21 and the 2nd diode 22 becoming an open state with respect to an alternating current signal, between the 1st alternating current terminal 11 and the 2nd alternating current terminal 12. It means that the AC signal is cut off.
  • first diode 21 and the second diode 22 are arranged in series in the forward direction between the first bias terminal 41 and the second bias terminal 42.
  • the cathode of the first diode 21 is connected to the anode of the second diode 22, the anode of the first diode 21 is on the first bias terminal 41 side, and the cathode of the second diode 22 is on the second bias terminal 42 side.
  • the first capacitor 31, the second capacitor 32, and the third capacitor 33 have a function of passing a signal in a band equal to or higher than the frequency of the input AC signal and blocking the DC voltage.
  • the first capacitor 31, the second capacitor 32, and the third capacitor 33 may include devices other than capacitors as long as they have such a function.
  • the first capacitor 31 is disposed between the second AC terminal 12 and the anode of the first diode 21.
  • the first capacitor 31 has one end connected to the second AC terminal 12 and the other end connected to the anode of the first diode 21.
  • the second capacitor 32 is disposed between the second AC terminal 12 and the cathode of the second diode 22.
  • the second capacitor 32 has one end connected to the second AC terminal 12 and the other end connected to the cathode of the second diode 22.
  • the third capacitor 33 is disposed between the first AC terminal 11 and the cathode of the first diode 21 (and the anode of the second diode 22).
  • the third capacitor 33 has one end connected to the first AC terminal 11 and the other end connected to the cathode of the first diode 21 (and the anode of the second diode 22). Note that, when the connection point between the anode of the first diode 21 and the cathode of the second diode 22 is always at the ground potential, no DC voltage is applied to the first AC terminal 11. Therefore, in this case, the switch device 10 may be configured without the third capacitor 33.
  • the first inductor 34 and the second inductor 35 have a function of passing a DC voltage and blocking a signal in a band equal to or higher than the frequency of the input AC signal.
  • the first inductor 34 and the second inductor 35 may include devices other than the inductor as long as they have such a function.
  • the first inductor 34 is disposed between the first bias terminal 41 and the anode of the first diode 21.
  • the first inductor 34 has one end connected to the first bias terminal 41 and the other end connected to the anode of the first diode 21.
  • the second inductor 35 is disposed between the second bias terminal 42 and the cathode of the second diode 22.
  • the second inductor 35 has one end connected to the second bias terminal 42 and the other end connected to the cathode of the second diode 22.
  • the control unit 40 switches the control voltage to be applied to the first bias terminal 41 and the second bias terminal 42 in accordance with a switching signal given from the outside.
  • the controller 40 causes a forward bias current to flow through both the first diode 21 and the second diode 22 when conducting an AC signal. More specifically, the control unit 40 causes a forward bias current to flow through the first diode 21 and a forward bias current to the second diode 22 via the first diode 21 when conducting an AC signal. Therefore, a potential higher than the bias terminal 42 of the switch unit 20 is applied to the bias terminal 41.
  • the applied control voltage is defined as a positive control voltage.
  • the controller 40 is applied between the first bias terminal 41 and the second bias terminal 42 so that a forward bias current does not flow through the first diode 21 and the second diode 22 when the AC signal is released. Control voltage to be controlled.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a control operation of the switch device 10 according to the first embodiment. Next, a specific operation of the switch device 10 will be described.
  • the control unit 40 when the control unit 40 conducts an AC signal, the first bias terminal 41 is higher than the second bias terminal 42 so that a forward bias current flows through the second diode 22 via the first diode 21.
  • Apply DC voltage For example, the control unit 40 applies a positive DC voltage to the first bias terminal 41 and applies a ground potential (reference potential) to the second bias terminal 42. Further, for example, the control unit 40 applies a positive DC voltage to the first bias terminal 41 and applies a negative DC voltage to the second bias terminal 42. For example, the control unit 40 applies a ground potential to the first bias terminal 41 and applies a negative DC voltage to the second bias terminal 42.
  • the first bias terminal 41 passes through the first inductor 34, the first diode 21, the second diode 22, and the second inductor 35 to the second bias terminal 42.
  • DC current flows. This current becomes a forward bias current of the first diode 21 and the second diode 22.
  • the forward bias current is supplied in this way, the first diode 21 and the second diode 22 can conduct an AC signal.
  • one component of the AC signal input from the first AC terminal 11 passes through the first diode 21 and is output from the second AC terminal 12. Further, the other component of the AC signal input from the first AC terminal 11 passes through the second diode 22 and is output from the second AC terminal 12.
  • the control unit 40 applies a lower bias voltage to the first bias terminal 41 than the second bias terminal 42 so as to apply a reverse bias voltage to the first diode 21 and the second diode 22. Apply.
  • the applied control voltage is defined as a negative control voltage.
  • the control unit 40 applies a negative DC voltage to the first bias terminal 41 and applies a ground potential to the second bias terminal 42.
  • the control unit 40 applies a negative DC voltage to the first bias terminal 41 and applies a positive DC voltage to the second bias terminal 42.
  • the control unit 40 applies a ground potential to the first bias terminal 41 and applies a positive DC voltage to the second bias terminal 42.
  • the control unit 40 may apply the same potential to the first bias terminal 41 and the second bias terminal 42 when the AC signal is released.
  • the control unit 40 may apply a ground potential to the first bias terminal 41 and the second bias terminal 42.
  • the control unit 40 may open the first bias terminal 41 and the second bias terminal 42 when releasing the AC signal. Even if it does in this way, if the voltage amplitude of an alternating current signal is smaller than the forward voltage which turns on the 1st diode 21 and the 2nd diode 22, the switch apparatus 10 can open
  • an AC signal passes through two parallel paths of the first diode 21 and the second diode 22. Therefore, when passing a high power AC signal, the power of the signal passing through each of the first diode 21 and the second diode 22 is 1 ⁇ 2. Thereby, according to the switch apparatus 10, when passing a high electric power alternating current signal, a passage loss can be reduced.
  • the switch device 10 may supply the forward bias current of one diode to the first diode 21 and the second diode 22. Thereby, according to the switch apparatus 10, an alternating current signal can be passed or interrupted with little electric power.
  • the distortion that occurs when the AC signal passes through the diode is caused by the loss of current in the phase where the voltage of the AC signal becomes the reverse voltage of the diode.
  • this distortion becomes large when an AC signal having a medium waveband having a longer period than the switching period of the diode is passed.
  • the first diode 21 and the second diode 22 are arranged in parallel in opposite directions. Therefore, since the second diode 22 can pass a large current in a phase where the distortion is large in the first diode 21, the current loss in the first diode 21 is compensated by the second diode 22. On the other hand, in the phase where the distortion increases in the second diode 22, the first diode 21 can pass a large current, so that the current loss in the second diode 22 is compensated by the first diode 21. Therefore, according to the switch apparatus 10, distortion can be reduced over a wide band.
  • the switch device 10 can pass and block a broadband AC signal with low power and small distortion. Thereby, according to the switch apparatus 10, selection etc. of the device which implement
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the switch device 50 according to the second embodiment.
  • the switch device 50 according to the second embodiment has substantially the same function and configuration as the switch device 10 according to the first embodiment. Accordingly, with regard to the switch device 50 according to the second embodiment, members having substantially the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and differences will be mainly described, and description of common points will be omitted. To do.
  • the switch device 50 includes a switch unit 20A and a control unit 40.
  • the switch unit 20 ⁇ / b> A includes a first inductor 34 and a second inductor 35 that are members of the switch unit 20 included in the switch device 10 according to the first embodiment, and a primary coil and a secondary coil wound around the core of one transformer 51.
  • the configuration is a coil.
  • the first inductor 34 and the second inductor 35 have the same number of turns.
  • the first inductor 34 and the second inductor 35 are wound so that a reverse magnetic field is generated in the core when a forward bias current flows.
  • the switch device 50 having such a configuration operates in the same manner as the switch device 10 according to the first embodiment, and has the same effects. Furthermore, since the switch device 50 includes the first inductor 34 and the second inductor 35 in one transformer 51, the number of components can be reduced.
  • the switch device 50 can suppress the magnetic body constituting the transformer 51 from being magnetized or magnetically saturated by bringing the primary coil and the secondary coil into close contact with each other.
  • the magnetic flux density generated by the AC signal is in the same phase in the primary coil and the secondary coil. Therefore, the first inductor 34 and the second inductor 35 have the same magnetic flux density when used alone and when used as the primary coil and secondary coil of the transformer 51. Therefore, the switch device 50 can set the volume of the magnetic body included in the transformer 51 to the volume of the magnetic body included in one single inductor. Therefore, according to the switch device 50, the volume of the transformer 51 can be reduced. In particular, when switching an AC signal in a relatively low frequency band such as a medium wave band, the parts are increased in size. Therefore, in such a case, the merit by including the first inductor 34 and the second inductor 35 in one transformer 51 is particularly great.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating functions of the switch device 60 according to the third embodiment.
  • the switch device 60 allows an AC signal to pass between the first AC terminal 11 and the second AC terminal 12 in accordance with a switching signal given from outside (on), or the first AC terminal 11 and the third AC terminal. Whether to pass (turn on) the AC signal to / from the terminal 13 is switched.
  • a path between the first AC terminal 11 and the second AC terminal 12 is a first conduction path
  • a path between the first AC terminal 11 and the third AC terminal 13 is a second conduction path.
  • the switch apparatus 60 interrupts
  • the switching device 60 passes (turns on) the alternating current signal of the second conduction path
  • the switching device 60 blocks (turns off) the alternating current signal of the first conduction path. That is, the switch device 60 constitutes an SPDT switch.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the switch device 60 according to the third embodiment.
  • the switch device 60 includes a first switch unit 20-1, a second switch unit 20-2, and a control unit 40.
  • the first switch unit 20-1 and the second switch unit 20-2 have the same configuration as the switch unit 20 included in the switch device 10 according to the first embodiment.
  • the first switch unit 20-1 passes or blocks the AC signal of the first conduction path.
  • the second switch unit 20-2 passes or blocks the AC signal of the second conduction path.
  • the control unit 40 When the control unit 40 passes the AC signal of the first conduction path and blocks the AC signal of the second conduction path, the control unit 40 applies a forward bias to the first diode 21 and the second diode 22 of the first switch unit 20-1. A current is passed, and a reverse bias voltage is applied to the first diode 21 and the second diode 22 of the second switch unit 20-2. Conversely, when the control unit 40 blocks the AC signal on the first conduction path and passes the AC signal on the second conduction path, the control unit 40 causes the first diode 21 and the second diode 22 of the first switch unit 20-1 to A reverse bias voltage is applied to cause a forward bias current to flow through the first diode 21 and the second diode 22 of the second switch unit 20-2.
  • control unit 40 may apply the same voltage to the first bias terminal 41 of the first switch unit 20-1 and the second bias terminal 42 of the second switch unit 20-2. Further, for example, the control unit 40 may apply the same voltage to the second bias terminal 42 of the first switch unit 20-1 and the first bias terminal 41 of the second switch unit 20-2.
  • Such a switch device 60 is for switching between transmission and reception in a radio device or the like that is a wideband signal from, for example, a medium wave band to a short wave or VHF band and transmits / receives a relatively large power signal.
  • a radio device or the like that is a wideband signal from, for example, a medium wave band to a short wave or VHF band and transmits / receives a relatively large power signal.
  • the control unit 40 may apply a forward bias current or a reverse bias voltage to the first bias terminal 41 and the second bias terminal 42 of each switch unit as appropriate.
  • first switch unit 20-1 and the second switch unit 20-2 may have the same configuration as the switch unit 20A included in the switch device 50 according to the second embodiment. Good.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating functions of the switch device 90 according to the fourth embodiment.
  • the switch device 90 passes (turns on) an AC signal between the first AC terminal 14 and the second AC terminal 15 in accordance with a switching signal given from the outside, or the first AC terminal 14 and the second AC terminal.
  • the AC signal between the terminals 15 is switched off (off).
  • the passage of the AC signal in the fourth embodiment is a passage due to the opening of the switch device 90, and the interruption of the AC signal is performed by turning on the switch device 90, that is, by short-circuiting the AC signal to the ground potential.
  • the switch device 90 connects the first AC terminal 14 and the second AC terminal 15 to the ground potential when the AC signal between the first AC terminal 14 and the second AC terminal 15 is cut off (off). To do. Further, when the switching device 90 allows an AC signal to pass between the first AC terminal 14 and the second AC terminal 15 (ON), the first AC terminal 14 and the second AC terminal 15 are opened from the ground potential. To do. That is, the switch device 90 passes or blocks an AC signal between the first AC terminal 14 and the second AC terminal 15 and the ground potential, that is, the ground.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of the switch device 90 according to the fourth embodiment.
  • the switch device 90 includes a switch unit 20B and a control unit 40.
  • the switch unit 20B includes a first diode 21, a second diode 22, a sixth capacitor 91, a seventh capacitor 92, an eighth capacitor 93, a ninth capacitor 94, a first inductor 34, and a second inductor. 35.
  • the first diode 21 and the second diode 22 are arranged in parallel in the opposite directions between the first AC terminal 14 and the second AC terminal 15 and the ground.
  • the first diode 21 is arranged such that the anode is on the first AC terminal 14 and the second AC terminal 15 side, and the cathode is on the ground side.
  • the second diode 22 is arranged such that the cathode is on the first AC terminal 14 and the second AC terminal 15 side and the anode is on the ground side.
  • the passage of the AC signal in the fourth embodiment is a path between the first AC terminal 14 and the second AC terminal 15 when the first diode 21 and the second diode 22 are opened to the AC signal. It means that an AC signal is passed.
  • blocking of the alternating current signal in 4th Embodiment is the 1st diode 21 and the 2nd diode 22 becoming a conduction
  • the interruption in this case is an interruption due to a short circuit of the signal path.
  • first diode 21 and the second diode 22 are arranged in series in the forward direction between the first bias terminal 41 and the second bias terminal 42.
  • the anode of the second diode 22 is connected to the cathode of the first diode 21, the anode of the first diode 21 is on the first bias terminal 41 side, and the cathode of the second diode 22 is on the second bias terminal 42 side.
  • the sixth capacitor 91, the seventh capacitor 92, the eighth capacitor 93, and the ninth capacitor 94 have a function of passing a signal in a band equal to or higher than the frequency of the input AC signal and blocking the DC voltage.
  • the sixth capacitor 91, the seventh capacitor 92, the eighth capacitor 93, and the ninth capacitor 94 may include devices other than capacitors as long as they have such a function.
  • the sixth capacitor 91 is disposed between the ground and the cathode of the first diode 21 (and the anode of the second diode 22).
  • the sixth capacitor 91 has one end connected to the ground and the other end connected to the cathode of the first diode 21 (and the anode of the second diode 22).
  • the seventh capacitor 92 is disposed between the anode of the first diode 21 and the cathode of the second diode 22.
  • the seventh capacitor 92 has one end connected to the anode of the first diode 21 and the other end connected to the cathode of the second diode 22.
  • the eighth capacitor 93 is disposed between the second AC terminal 15 and the cathode of the second diode 22.
  • the eighth capacitor 93 has one end connected to the second AC terminal 15 and the other end connected to the cathode of the second diode 22.
  • the ninth capacitor 94 is disposed between the first AC terminal 14 and the anode of the first diode 21.
  • the ninth capacitor 94 has one end connected to the first AC terminal 14 and the other end connected to the anode of the first diode 21.
  • the control unit 40 when passing an AC signal between the first AC terminal 14 and the second AC terminal 15, applies the first bias voltage to the first diode 21 and the second diode 22 so as to apply a reverse bias voltage. A DC voltage lower than that of the second bias terminal 42 is applied to the bias terminal 41.
  • the control unit 40 causes the first bias current to flow to the second diode 22 via the first diode 21.
  • a DC voltage higher than that of the second bias terminal 42 is applied to the bias terminal 41.
  • the switch device 90 according to the present embodiment as described above can pass and block a broadband AC signal with a small amount of power and a small distortion, as in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the wireless device 100 according to the fifth embodiment.
  • Radio apparatus 100 includes a switching device 110, an antenna 111, an oscillator 112, a signal input unit 113, a modulation transmission unit 114, a reception demodulation unit 115, and a signal output unit 116.
  • the switch device 110 is disposed on a transmission path between the first high frequency terminal 121 and the second high frequency terminal 122 and the common high frequency terminal 120.
  • the switch device 110 passes a high-frequency signal between the first high-frequency terminal 121 and the common high-frequency terminal 120 when transmitting a signal. Further, when receiving a signal, the switch device 110 passes the high frequency signal between the second high frequency terminal 122 and the common high frequency terminal 120.
  • the switch device 110 blocks the high-frequency signal between the second high-frequency terminal 122 and the common high-frequency terminal 120 when passing a high-frequency signal between the first high-frequency terminal 121 and the common high-frequency terminal 120.
  • the switch device 110 blocks the high frequency signal between the first high frequency terminal 121 and the common high frequency terminal 120. That is, the switch device 110 constitutes an SPDT switch.
  • the antenna 111 is connected to the common high frequency terminal 120 of the switch device 110.
  • the antenna 111 radiates a high-frequency signal given from the common high-frequency terminal 120 to the space as a radio wave.
  • the antenna 111 converts a radio wave in the space into a high-frequency signal and applies it to the common high-frequency terminal 120.
  • the oscillator 112 outputs a carrier wave signal of a high frequency signal to be transmitted or received.
  • the signal input unit 113 inputs a baseband signal such as an audio signal from the outside.
  • the modulation transmission unit 114 modulates the baseband signal input by the signal input unit 113 into a carrier wave signal output by the oscillator 112 to generate a high frequency signal. Then, the modulation transmission unit 114 provides a high frequency signal to the first high frequency terminal 121 of the switch device 110 and transmits the high frequency signal from the antenna 111.
  • the reception demodulation unit 115 receives the high frequency signal converted by the antenna 111 from the second high frequency terminal 122 of the switch device 110.
  • the reception demodulation unit 115 demodulates the baseband signal from the received high frequency signal using the carrier wave signal output from the oscillator 112. Then, the reception demodulation unit 115 gives the demodulated baseband signal to the signal output unit 116.
  • the signal output unit 116 outputs the baseband signal given from the reception demodulation unit 115 to the outside.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the switch device 110 according to the fifth embodiment.
  • the switch device 110 includes a first switch unit 20C, a second switch unit 20D, and a control unit 40.
  • the first switch unit 20C includes a first diode 21, a second diode 22, a first capacitor 31, a second capacitor 32, a third capacitor 33, a first inductor 34, and a phase shifter 145.
  • the second switch unit 20 ⁇ / b> D includes a third diode 131, a fourth diode 132, a fourth capacitor 141, a fifth capacitor 142, a sixth capacitor 143, and a second inductor 35.
  • the first diode 21, the second diode 22, the third diode 131, and the fourth diode 132 are, for example, PIN diodes.
  • the first diode 21 and the second diode 22 are arranged in parallel in opposite directions to the conduction path of the high-frequency signal.
  • the third diode 131 and the fourth diode 132 are arranged in parallel in opposite directions to the conduction path of the high-frequency signal.
  • the first diode 21, the second diode 22, the third diode 131, and the fourth diode 132 are arranged in series in the forward direction between the first bias terminal 41 and the ground potential.
  • the connection relationship between the first diode 21, the second diode 22, the first capacitor 31, the second capacitor 32, the third capacitor 33, and the first inductor 34 of the first switch unit 20C is the same as that of the switch unit 20 of the first embodiment.
  • the first AC terminal 11 of the first embodiment is replaced with the first high-frequency terminal 121
  • the second AC terminal 12 is replaced with the common high-frequency terminal 120
  • the second inductor 35 is replaced with the phase shifter 145. Different.
  • the connection relationship of the third diode 131, the fourth diode 132, the fourth capacitor 141, the fifth capacitor 142, and the sixth capacitor 143 of the second switch unit 20D is the same as the corresponding part of the switch unit 20B of the fourth embodiment.
  • the second AC terminal 15 of the fourth embodiment is the second high-frequency terminal 122
  • the second inductor 35 is connected to the ground instead of the control unit 40
  • the location corresponding to the first AC terminal is the first switch unit 20C. It is connected to one end of the phase shifter 145, and is different in that there is no capacitor between one end of the phase shifter 145 and the diode 131.
  • the fourth capacitor 141 is disposed between the ground and the cathode of the third diode 131. In the present embodiment, one end of the fourth capacitor 141 is connected to the ground, and the other end is connected to the cathode of the third diode 131.
  • the fifth capacitor 142 is disposed between the anode of the third diode 131 and the cathode of the fourth diode 132.
  • the fifth capacitor 142 has one end connected to the anode of the third diode 131 and the other end connected to the cathode of the fourth diode 132.
  • the sixth capacitor 143 is disposed between the second high frequency terminal 122 and the cathode of the fourth diode 132.
  • the sixth capacitor 143 has one end connected to the second high-frequency terminal 122 and the other end connected to the cathode of the fourth diode 132.
  • the second inductor 35 is disposed between the cathode of the fourth diode 132 and the ground.
  • the second inductor 35 has one end connected to the cathode of the fourth diode 132 and the other end connected to the ground.
  • the phase shifter 145 of the first switch unit 20C delays the phase of the propagating high-frequency signal by 1 ⁇ 4 period. Therefore, when the high-frequency signal passes through the phase shifter 145, the phase of the high-frequency signal is delayed by 1 ⁇ 4 period. In addition, when one end of the phase shifter 145 is grounded at a high frequency, the other end has a high impedance. Therefore, the phase shifter 145 does not pass a signal from the other end when one end is set to a high-frequency ground potential. In order to conduct the direct current and delay the phase, a high-frequency line having an electrical length of 1 ⁇ 4 wavelength, such as a strip line or a coaxial cable, is used. Of course, the same effect can be obtained theoretically if it is not only a quarter wavelength but an odd multiple thereof.
  • the phase shifter 145 is disposed between the cathode of the second diode 22 and the anode of the third diode 131.
  • the phase shifter 145 has one end connected to the cathode of the second diode 22 and the other end connected to the anode of the third diode 131.
  • the control unit 40 When transmitting a signal, that is, when allowing a high-frequency signal to pass between the first high-frequency terminal 121 and the common high-frequency terminal 120, the control unit 40 transmits from the first diode 21 to the second diode 22 of the first switch unit 20C. Further, a forward bias current flows from the second diode 22 of the first switch unit 20C to the third diode 131 of the second switch unit 20D via the phase shifter 145, and further from the third diode 131 to the fourth diode 132. A positive DC voltage is applied to the first bias terminal 41 so as to flow.
  • control unit 40 applies a ground potential to the first bias terminal 41 when receiving a signal, that is, when passing a high-frequency signal between the common high-frequency terminal 120 and the second high-frequency terminal 122.
  • a signal that is, when passing a high-frequency signal between the common high-frequency terminal 120 and the second high-frequency terminal 122.
  • the control unit 40 controls the control voltage based on the switching signal from the control unit 40 using the ground side of the second inductor 35 as the second bias terminal 42. May be performed.
  • the first inductor 34, the first diode 21, the second diode 22, the phase shifter 145, the third diode 131, the fourth diode 132, and the first bias terminal 41 A direct current flows through the second inductor 35 to the ground.
  • This current becomes a forward bias current of the first diode 21 and the second diode 22.
  • the forward bias current flows in this way, the first diode 21 and the second diode 22 are in a low impedance state and can conduct (turn on) the high-frequency signal.
  • connection point a between the phase shifter 145 and the anode of the third diode 131 is conducted at a high frequency via the third diode 131 and the fourth capacitor 141, and is shorted to the ground.
  • the phase shifter 145 does not affect the high-frequency signal transmitted between the first high-frequency terminal 121 and the common high-frequency terminal 120. Further, since the connection point a is short-circuited to the ground via the third diode 131, the fourth diode 132, and the fourth capacitor 141, it does not leak to the second high frequency terminal 122 side.
  • the switch device 110 can pass a high-frequency signal between the first high-frequency terminal 121 and the common high-frequency terminal 120. Furthermore, when the high frequency signal is allowed to pass between the first high frequency terminal 121 and the common high frequency terminal 120, the switch device 110 can reliably isolate the second high frequency terminal 122 and the common high frequency terminal 120 from each other. .
  • control unit 40 passes a high-frequency signal between the second high-frequency terminal 122 and the common high-frequency terminal 120 and blocks the high-frequency signal between the first high-frequency terminal 121 and the common high-frequency terminal 120, A ground potential is applied to the bias terminal 41.
  • the first inductor 34, the first diode 21, the second diode 22, the phase shifter 145, the third diode 131, and the fourth diode 132 are connected from the first bias terminal 41.
  • the path through the second inductor 35 becomes a ground potential in a direct current manner. Therefore, no forward bias current flows through the first diode 21, the second diode 22, the third diode 131, and the fourth diode 132. Accordingly, the first diode 21, the second diode 22, the third diode 131, and the fourth diode 132 release the high frequency signal.
  • the high-frequency signal is blocked between the first high-frequency terminal 121 and the common high-frequency terminal 120 by the first diode 21 and the second diode 22. Further, the high-frequency signal is blocked by the third diode 131 and the fourth diode 132 in the path between the second high-frequency terminal 122 and the ground.
  • the path output from the common high-frequency terminal 120 to the second high-frequency terminal 122 via the second capacitor 32, the phase shifter 145, the fifth capacitor 142, and the sixth capacitor 143 is any Since the diode is also in an open state, a high-frequency signal can be passed.
  • the switch device 110 can pass a high-frequency signal between the second high-frequency terminal 122 and the common high-frequency terminal 120. Further, when the switch device 110 passes a high-frequency signal between the second high-frequency terminal 122 and the common high-frequency terminal 120, the switch device 110 is between the first high-frequency terminal 121 and the common high-frequency terminal 120, and between the common high-frequency terminal 120 and the ground. In addition, the second high frequency terminal 122 and the ground can be reliably isolated.
  • the switch device 110 switches the path by four diodes. However, since the four diodes are connected in series, the forward bias current may be one current. Therefore, the switch device 110 can operate stably with a small amount of power.

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Abstract

広い帯域の交流信号を、少ない電力で小さい歪で通過または遮断する。交流信号を導通または開放するスイッチ部であって、交流信号の導通経路に対して相互に逆方向に配置された第１ダイオードおよび第２ダイオードを有し、順方向バイアス電流が、第１ダイオードを介して第２ダイオードに流れることにより交流信号を導通させ、順方向バイアス電流が、第１ダイオードおよび第２ダイオードに流れないことにより交流信号を開放することを特徴とする。

Description

スイッチ部、スイッチ装置および無線機
　本発明は、スイッチ部、スイッチ装置および無線機に関する。
　受信時と送信時とでアンテナを共用する無線機は、送信時には送信機をアンテナ端子に接続し、受信時にはアンテナを受信機へ接続するスイッチ装置を備える。また、複数の周波数帯域の信号を送受信する無線機は、使用する周波数帯域に応じてフィルタおよび増幅回路等を切り替えるスイッチ装置を備える。
　高周波信号のスイッチ装置として、例えば、ダイオードスイッチが知られている。このスイッチ装置は、高周波信号を通過させる場合にはダイオードに順方向電圧を印加して直流バイアス電流を流し、高周波信号を遮断する場合には電圧を印加せずに順方向バイアス電流を流さないようにする。
　このようなスイッチ装置は、高電力の高周波信号を通過させる場合、ダイオードによる損失が増えて歪が発生する。この問題を解決するスイッチ装置として、同種の複数のダイオードを並列に接続したスイッチ装置が知られている。しかし、同種の複数のダイオードを並列に接続したスイッチ装置は、順方向バイアス電流が増加して電力消費が大きくなってしまう。また、このようなスイッチ装置は、順方向電圧の降下特性のばらつきにより、順方向バイアス電流のバランスが崩れて特性が悪化してしまう。
　また、ＰＩＮ（P－intrinsic－N）ダイオードを用いたスイッチ装置も知られている。ＰＩＮダイオードを用いたスイッチ装置は、ＶＨＦ（Very　High　Frequency）帯の信号の周期よりスイッチング速度が遅いので、ＶＨＦ（Very　High　Frequency）帯以上の周波数の信号の通過時の歪が小さい。しかし、ＰＩＮダイオードを用いたスイッチ装置は、中波帯等の周期の長い信号の通過時には、信号の周期よりスイッチング速度が速くなり歪が大きくなってしまう。従って、ＰＩＮダイオードを用いたスイッチ装置は、例えば中波帯から短波またはＶＨＦ帯までの広帯域の信号をスイッチングしようとすると、通過時の歪を小さく且つ遮断時のアイソレーションを高くすることが難しい。
　また、高周波信号用のＳＰＤＴ（Single　pole　double　throw）型のスイッチ装置は、高周波信号を遮断する方の経路をグランドに接続してアイソレーションを高くする。このようなスイッチ装置において、経路をグランドに接続する経路に複数のダイオードを並列に接続して、歪を小さくする回路が知られている。しかし、このようなスイッチ装置も、順方向バイアス電流が増加し、また、順方向電圧の降下特性のばらつきにより順方向バイアス電流のバランスが崩れて特性が悪化してしまう。
特開２０１２－２４９０９０号公報 特開平０６－１９７０３８号公報
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、広い帯域の交流信号を、少ない電力且つ小さい歪で通過または遮断することができるスイッチ部、スイッチ装置および無線機を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るスイッチ部は、交流信号を導通または開放するスイッチ部であって、交流信号の導通経路に対して相互に逆方向に配置された第１ダイオードおよび第２ダイオードを備え、順方向バイアス電流の供給により、前記第１ダイオードを介して第２ダイオードに順方向バイアス電流を流して交流信号を導通させ、前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードに順方向バイアス電流を流さないことにより交流信号を開放することを特徴とする。
　本発明によれば、広い帯域の交流信号を、少ない電力且つ小さい歪で通過または遮断することができる。
図１は、第１実施形態に係るスイッチ装置の機能を示す図である。 図２は、第１実施形態に係るスイッチ装置の構成を示す図である。 図３は、第１実施形態に係るスイッチ装置の制御動作を示す図である。 図４は、第２実施形態に係るスイッチ装置の構成を示す図である。 図５は、第３実施形態に係るスイッチ装置の機能を示す図である。 図６は、第３実施形態に係るスイッチ装置の構成を示す図である。 図７は、第４実施形態に係るスイッチ装置の機能を示す図である。 図８は、第４実施形態に係るスイッチ装置の構成を示す図である。 図９は、第５実施形態に係る無線機の構成を示す図である。 図１０は、第５実施形態に係るスイッチ装置の構成を示す図である。
　（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係るスイッチ装置１０の機能を示す図である。スイッチ装置１０は、第１交流端子１１と第２交流端子１２との間の伝送経路上に配置される。スイッチ装置１０は、外部から与えられた切替信号に応じて、第１交流端子１１と第２交流端子１２との間の交流信号を通過（オン）または遮断（オフ）する。なお、スイッチ装置１０は、第１交流端子１１と第２交流端子１２との間に直流信号を通過させない。また、交流信号は、どのような周波数であってもよい。
　図２は、第１実施形態に係るスイッチ装置１０の構成を示す図である。スイッチ装置１０は、スイッチ部２０と、制御部４０とを備える。スイッチ部２０は、第１ダイオード２１と、第２ダイオード２２と、第１キャパシタ３１と、第２キャパシタ３２と、第３キャパシタ３３と、第１インダクタ３４と、第２インダクタ３５とを有する。
　第１ダイオード２１および第２ダイオード２２は、アノードからカソードに向かう方向の電流を通過させ、逆方向の電流を遮断する整流機能を有する。第１ダイオード２１および第２ダイオード２２は、このような整流機能を有すれば、ダイオード以外のデバイスを含んでもよい。
　第１ダイオード２１および第２ダイオード２２は、第１交流端子１１と第２交流端子１２との間に互いに逆方向で並列に配置される。本実施形態では、第１ダイオード２１のカソードおよび第２ダイオード２２のアノードが第１交流端子１１側となり、第１ダイオード２１のアノードおよび第２ダイオード２２のカソードが第２交流端子１２側となるように、並列に配置される。つまり、第１ダイオード２１のカソードおよび第２ダイオード２２は、交流信号の導通経路に対して相互に逆方向に配置される。第１実施形態における交流信号の通過とは、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２が交流信号に対して導通状態となることにより第１交流端子１１と第２交流端子１２との間に交流信号が通過されることを意味する。また、第１実施形態における交流信号の遮断とは、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２が交流信号に対して開放状態となることにより第１交流端子１１と第２交流端子１２との間の交流信号が遮断されることを意味する。
　また、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２は、第１バイアス端子４１と第２バイアス端子４２との間に互いに順方向で直列に配置される。本実施形態では、第１ダイオード２１のカソードが第２ダイオード２２のアノードに接続され、第１ダイオード２１のアノードが第１バイアス端子４１側となり、第２ダイオード２２のカソードが第２バイアス端子４２側となるように、直列に配置される。
　第１キャパシタ３１、第２キャパシタ３２および第３キャパシタ３３は、入力される交流信号の周波数以上の帯域の信号を通過し、直流電圧を遮断する機能を有する。第１キャパシタ３１、第２キャパシタ３２および第３キャパシタ３３は、このような機能を有すれば、キャパシタ以外のデバイスを含んでもよい。
　第１キャパシタ３１は、第２交流端子１２と第１ダイオード２１のアノードとの間に配置される。本実施形態では、第１キャパシタ３１は、一方の端が第２交流端子１２に接続され、他方の端が第１ダイオード２１のアノードに接続される。
　第２キャパシタ３２は、第２交流端子１２と第２ダイオード２２のカソードとの間に配置される。本実施形態では、第２キャパシタ３２は、一方の端が第２交流端子１２に接続され、他方端が第２ダイオード２２のカソードに接続される。
　第３キャパシタ３３は、第１交流端子１１と、第１ダイオード２１のカソード（および第２ダイオード２２のアノード）との間に配置される。本実施形態では、第３キャパシタ３３は、一方の端が第１交流端子１１に接続され、他方の端が第１ダイオード２１のカソード（および第２ダイオード２２のアノード）に接続される。なお、第１ダイオード２１のアノードと第２ダイオード２２のカソードとの接続点が常にグランド電位である場合、第１交流端子１１に直流電圧が印加されない。従って、この場合、スイッチ装置１０は、第３キャパシタ３３を備えない構成であってよい。
　第１インダクタ３４および第２インダクタ３５は、直流電圧を通過し、入力される交流信号の周波数以上の帯域の信号を遮断する機能を有する。第１インダクタ３４および第２インダクタ３５は、このような機能を有すれば、インダクタ以外のデバイスを含んでもよい。
　第１インダクタ３４は、第１バイアス端子４１と第１ダイオード２１のアノードとの間に配置される。本実施形態では、第１インダクタ３４は、一方の端が第１バイアス端子４１に接続され、他方の端が第１ダイオード２１のアノードに接続される。
　第２インダクタ３５は、第２バイアス端子４２と第２ダイオード２２のカソードとの間に配置される。本実施形態では、第２インダクタ３５は、一方の端が第２バイアス端子４２に接続され、他方の端が第２ダイオード２２のカソードに接続される。
　制御部４０は、外部から与えられた切替信号に従って、第１バイアス端子４１および第２バイアス端子４２に印加する制御電圧を切り替える。制御部４０は、交流信号を導通させる場合に、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２の両者に順方向バイアス電流を流す。より具体的には、制御部４０は、交流信号を導通させる場合に、第１ダイオード２１に順方向バイアス電流を流すとともに、第１ダイオード２１を介して第２ダイオード２２に順方向バイアス電流を流すため、スイッチ部２０のバイアス端子４２より高い電位をバイアス端子４１に印加する。この場合の印加する制御電圧を正の制御電圧と定義する。また、制御部４０は、交流信号を開放する場合に第１ダイオード２１および第２ダイオード２２に順方向バイアス電流を流さないように、第１バイアス端子４１と第２バイアス端子４２との間に印加される制御電圧を制御する。
　図３は、第１実施形態に係るスイッチ装置１０の制御動作を示す図である。つぎに、スイッチ装置１０の具体的な動作について説明する。
　まず、制御部４０は、交流信号を導通させる場合に、第１ダイオード２１を介して第２ダイオード２２に順方向バイアス電流を流すように、第１バイアス端子４１に第２バイアス端子４２よりも高い直流電圧を印加する。例えば、制御部４０は、第１バイアス端子４１に正の直流電圧を印加し、第２バイアス端子４２にグランド電位（基準電位）を印加する。また、例えば、制御部４０は、第１バイアス端子４１に正の直流電圧を印加し、第２バイアス端子４２に負の直流電圧を印加する。また、例えば、制御部４０は、第１バイアス端子４１にグランド電位を印加し、第２バイアス端子４２に負の直流電圧を印加する。
　このように正の制御電圧が印加された場合、第１バイアス端子４１から、第１インダクタ３４、第１ダイオード２１、第２ダイオード２２および第２インダクタ３５を経由して、第２バイアス端子４２に直流電流が流れる。この電流は、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２の順方向バイアス電流となる。このように順方向バイアス電流が供給される場合、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２は、交流信号を導通させることができる。
　より具体的には、第１交流端子１１から入力した交流信号の一方の成分は、第１ダイオード２１を通過して、第２交流端子１２から出力される。また、第１交流端子１１から入力した交流信号の他方の成分は、第２ダイオード２２を通過して、第２交流端子１２から出力される。
　一方、制御部４０は、交流信号を開放する場合に、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２に逆方向バイアス電圧を与えるように、第１バイアス端子４１に第２バイアス端子４２よりも低い直流電圧を印加する。この場合の印加する制御電圧を負の制御電圧と定義する。例えば、制御部４０は、第１バイアス端子４１に負の直流電圧を印加し、第２バイアス端子４２にグランド電位を印加する。また、例えば、制御部４０は、第１バイアス端子４１に負の直流電圧を印加し、第２バイアス端子４２に正の直流電圧を印加する。また、例えば、制御部４０は、第１バイアス端子４１にグランド電位を印加し、第２バイアス端子４２に正の直流電圧を印加する。
　このように負の制御電圧が印加された場合、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２の整流特性により逆方向電流はほぼ流れず、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２には逆方向バイアス電圧が与えられる。第１ダイオード２１および第２ダイオード２２は、逆方向バイアス電圧が与えられると、電極間容量が低下し、交流信号を開放する。より具体的には、第１交流端子１１から入力した交流信号は、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２により遮断されて第２交流端子１２へは出力されない。
　なお、制御部４０は、交流信号を開放する場合に、第１バイアス端子４１および第２バイアス端子４２に同一電位を印加してもよい。例えば、制御部４０は、第１バイアス端子４１および第２バイアス端子４２にグランド電位を印加してもよい。また、制御部４０は、交流信号を開放する場合に、第１バイアス端子４１および第２バイアス端子４２を開放してもよい。このようにしても、スイッチ装置１０は、交流信号の電圧振幅が、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２がオンとなる順方向電圧より小さければ、交流信号を開放することができる。
　以上のようなスイッチ装置１０は、交流信号が第１ダイオード２１および第２ダイオード２２の２つの並列の経路を通過する。従って、高電力の交流信号を通過する場合、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２のそれぞれを通過する信号の電力は１／２となる。これにより、スイッチ装置１０によれば、高電力の交流信号を通過する場合に、通過損失を低減することができる。
　さらに、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２は、直流的に直列に接続されている。従って、スイッチ装置１０は、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２に１個分のダイオードの順方向バイアス電流を供給すればよい。これにより、スイッチ装置１０によれば、少ない電力で交流信号の通過または遮断をすることができる。
　また、交流信号がダイオードを通過する場合に生じる歪は、交流信号の電圧がダイオードの逆方向の電圧となる位相において、電流が損失することにより生じる。特に、この歪は、ダイオードのスイッチング期間より周期が長い中波帯の交流信号を通過させる場合に大きくなる。
　しかし、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２は、互いに逆方向に並列に配置されている。従って、第１ダイオード２１において歪が大きくなる位相においては、第２ダイオード２２が大きな電流を流すことができるので、第１ダイオード２１での電流損失が第２ダイオード２２により補われる。反対に、第２ダイオード２２において歪が大きくなる位相においては、第１ダイオード２１が大きな電流を流すことができるので、第２ダイオード２２での電流損失が第１ダイオード２１により補われる。従って、スイッチ装置１０によれば、広帯域に亘り歪を小さくすることができる。
　このように、スイッチ装置１０は、広帯域の交流信号を少ない電力且つ小さい歪で通過および遮断することができる。これにより、スイッチ装置１０によれば、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２を実現するデバイスの選定等を容易とし、コストを小さくすることができる。
　（第２実施形態）
　図４は、第２実施形態に係るスイッチ装置５０の構成を示す図である。第２実施形態に係るスイッチ装置５０は、第１実施形態に係るスイッチ装置１０と略同一の機能および構成を有する。従って、第２実施形態に係るスイッチ装置５０については、第１実施形態と略同一の機能を有する部材には同一の符号を付け、相違点を中心に説明して、共通点については説明を省略する。
　スイッチ装置５０は、スイッチ部２０Ａと、制御部４０とを備える。スイッチ部２０Ａは、第１実施形態に係るスイッチ装置１０が備えるスイッチ部２０が有する部材である第１インダクタ３４および第２インダクタ３５を、１つのトランス５１のコアに巻かれた一次コイルおよび二次コイルとした構成である。第１インダクタ３４および第２インダクタ３５は、同一の巻数を有する。また、第１インダクタ３４および第２インダクタ３５は、順方向バイアス電流が流された場合に、コアに逆方向の磁界が発生するように巻かれている。
　このような構成のスイッチ装置５０は、第１実施形態に係るスイッチ装置１０と同一の動作をし、同一の作用効果を奏する。さらに、スイッチ装置５０は、第１インダクタ３４および第２インダクタ３５を１つのトランス５１に含めるので、部品点数を少なくすることができる。
　また、第１インダクタ３４および第２インダクタ３５は、コアに逆方向の磁界を発生させて、コアの磁界を打ち消す。従って、スイッチ装置５０は、一次コイルおよび二次コイルを密着させたり縒り合せたりすることにより、トランス５１を構成する磁性体が磁化したり磁気飽和したりすることを抑制することができる。
　また、トランス５１は、交流信号により発生する磁束密度が一次コイルと二次コイルとで同位相となる。従って、第１インダクタ３４および第２インダクタ３５は、単体で使用される場合とトランス５１の一次コイルおよび二次コイルとして使用される場合とで、磁束密度が同一となる。従って、スイッチ装置５０は、トランス５１に含まれる磁性体の体積を、１つのインダクタ単体に含まれる磁性体の体積とすることができる。よって、スイッチ装置５０によれば、トランス５１の体積を小さくすることができる。特に、中波帯のように比較的に低い周波数帯域の交流信号をスイッチングする場合、部品が大型化してしまう。従って、このような場合、特に、第１インダクタ３４および第２インダクタ３５を１つのトランス５１に含めることによるメリットは大きい。
　（第３実施形態）
　図５は、第３実施形態に係るスイッチ装置６０の機能を示す図である。スイッチ装置６０は、外部から与えられた切替信号に応じて、第１交流端子１１と第２交流端子１２との間に交流信号を通過（オン）させるか、第１交流端子１１と第３交流端子１３との間の交流信号を通過（オン）させるかを切り替える。なお、第１交流端子１１と第２交流端子１２との間の経路とを第１導通経路とし、第１交流端子１１と第３交流端子１３との間の経路を第２導通経路とする。
　なお、スイッチ装置６０は、第１導通経路に交流信号を通過（オン）させる場合、第２導通経路の交流信号を遮断（オフ）する。スイッチ装置６０は、第２導通経路の交流信号に通過（オン）させる場合、第１導通経路の交流信号を遮断（オフ）する。すなわち、スイッチ装置６０は、ＳＰＤＴスイッチを構成する。
　図６は、第３実施形態に係るスイッチ装置６０の構成を示す図である。スイッチ装置６０は、第１のスイッチ部２０－１と、第２のスイッチ部２０－２と、制御部４０とを備える。第１のスイッチ部２０－１および第２のスイッチ部２０－２は、第１実施形態に係るスイッチ装置１０が備えるスイッチ部２０と同一の構成を有する。
　第１のスイッチ部２０－１は、第１導通経路の交流信号を通過または遮断させる。第２のスイッチ部２０－２は、第２導通経路の交流信号を通過または遮断させる。
　制御部４０は、第１導通経路の交流信号を通過させ、第２導通経路の交流信号を遮断させる場合、第１のスイッチ部２０－１の第１ダイオード２１および第２ダイオード２２に順方向バイアス電流を流し、第２のスイッチ部２０－２の第１ダイオード２１および第２ダイオード２２に逆方向バイアス電圧を与える。反対に、制御部４０は、第１導通経路の交流信号を遮断させ、第２導通経路の交流信号を通過させる場合、第１のスイッチ部２０－１の第１ダイオード２１および第２ダイオード２２に逆方向バイアス電圧を与えて、第２のスイッチ部２０－２の第１ダイオード２１および第２ダイオード２２に順方向バイアス電流を流す。
　例えば、制御部４０は、第１のスイッチ部２０－１の第１バイアス端子４１と第２のスイッチ部２０－２の第２バイアス端子４２とに同一電圧を与えてもよい。また、例えば、制御部４０は、第１のスイッチ部２０－１の第２バイアス端子４２と第２のスイッチ部２０－２の第１バイアス端子４１とに同一電圧を与えてもよい。
　このようなスイッチ装置６０は、例えば中波帯から短波またはＶＨＦ帯までの広帯域の信号であって、比較的に大きな電力の信号の送受信をする無線機等において、送信と受信との切り替え用とするだけでなく、３つ以上の複数のフィルタ回路を選択的に切り替える為に用いてもよい。その際、制御部４０は、それぞれのスイッチ部の第１バイアス端子４１および第２バイアス端子４２に対し、順方向バイアス電流または逆方向バイアス電圧を、適時与えてもよい。
　なお、第１のスイッチ部２０－１および第２のスイッチ部２０－２は、何れか一方または両者が、第２実施形態に係るスイッチ装置５０が備えるスイッチ部２０Ａと同一の構成であってもよい。
　（第４実施形態）
　図７は、第４実施形態に係るスイッチ装置９０の機能を示す図である。スイッチ装置９０は、外部から与えられた切替信号に応じて、第１交流端子１４と第２交流端子１５との間に交流信号を通過（オン）させるか、第１交流端子１４と第２交流端子１５との間の交流信号を遮断（オフ）するかを切り替える。第４実施形態における交流信号の通過はスイッチ装置９０の開放による通過であり、交流信号の遮断はスイッチ装置９０を導通つまり交流信号を接地電位に短絡することにより行う。
　なお、スイッチ装置９０は、第１交流端子１４と第２交流端子１５との間の交流信号を遮断（オフ）する場合には、第１交流端子１４および第２交流端子１５を接地電位に接続する。また、スイッチ装置９０は、第１交流端子１４と第２交流端子１５との間に交流信号に通過（オン）させる場合には、第１交流端子１４および第２交流端子１５を接地電位から開放する。すなわち、スイッチ装置９０は、第１交流端子１４および第２交流端子１５と、接地電位つまりグランドとの間の交流信号を通過または遮断する。
　図８は、第４実施形態に係るスイッチ装置９０の構成を示す図である。スイッチ装置９０は、スイッチ部２０Ｂと、制御部４０とを有する。スイッチ部２０Ｂは、第１ダイオード２１と、第２ダイオード２２と、第６キャパシタ９１と、第７キャパシタ９２と、第８キャパシタ９３と、第９キャパシタ９４と、第１インダクタ３４と、第２インダクタ３５とを有する。
　第１ダイオード２１および第２ダイオード２２は、第１交流端子１４および第２交流端子１５と、グランドとの間に互いに逆方向で並列に配置される。本実施形態では、第１ダイオード２１は、アノードが第１交流端子１４および第２交流端子１５側となり、カソードがグランド側となるように配置される。また、第２ダイオード２２は、カソードが第１交流端子１４および第２交流端子１５側となり、アノードがグランド側となるように配置される。第４実施形態における交流信号の通過とは、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２が交流信号に対して開放状態となることにより第１交流端子１４と第２交流端子１５との間の経路に交流信号が通過されることを意味する。また、第４実施形態における交流信号の遮断とは、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２が交流信号に対して導通状態となることにより第１交流端子１４と第２交流端子１５との間の経路の交流信号が遮断されることを意味する。この場合の遮断は、信号経路の短絡による遮断である。
　また、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２は、第１バイアス端子４１と第２バイアス端子４２との間に互いに順方向で直列に配置される。本実施形態では、第２ダイオード２２のアノードが第１ダイオード２１のカソードに接続され、第１ダイオード２１のアノードが第１バイアス端子４１側となり、第２ダイオード２２のカソードが第２バイアス端子４２側となるように、直列に配置される。
　第６キャパシタ９１、第７キャパシタ９２、第８キャパシタ９３および第９キャパシタ９４は、入力される交流信号の周波数以上の帯域の信号を通過し、直流電圧を遮断する機能を有する。第６キャパシタ９１、第７キャパシタ９２、第８キャパシタ９３および第９キャパシタ９４は、このような機能を有すれば、キャパシタ以外のデバイスを含んでもよい。
　第６キャパシタ９１は、グランドと、第１ダイオード２１のカソード（および第２ダイオード２２のアノード）との間に配置される。本実施形態では、第６キャパシタ９１は、一方の端がグランドに接続され、他方の端が第１ダイオード２１のカソード（および第２ダイオード２２のアノード）に接続される。
　第７キャパシタ９２は、第１ダイオード２１のアノードと第２ダイオード２２のカソードとの間に配置される。本実施形態では、第７キャパシタ９２は、一方の端が第１ダイオード２１のアノードに接続され、他方の端が第２ダイオード２２のカソードに接続される。
　第８キャパシタ９３は、第２交流端子１５と第２ダイオード２２のカソードとの間に配置される。本実施形態では、第８キャパシタ９３は、一方の端が第２交流端子１５に接続され、他方端が第２ダイオード２２のカソードに接続される。
　第９キャパシタ９４は、第１交流端子１４と、第１ダイオード２１のアノードとの間に配置される。本実施形態では、第９キャパシタ９４は、一方の端が第１交流端子１４に接続され、他方の端が第１ダイオード２１のアノードに接続される。
　つぎに、スイッチ装置９０の具体的な動作について説明する。まず、制御部４０は、第１交流端子１４と第２交流端子１５との間に交流信号を通過させる場合、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２に逆方向バイアス電圧を与えるように、第１バイアス端子４１に第２バイアス端子４２よりも低い直流電圧を印加する。
　このように逆方向の直流電圧が印加された場合、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２には逆方向バイアス電圧が与えられる。従って、第１交流端子１４から入力した交流信号は、グランドに流れずに、第２交流端子１５へ出力される。
　制御部４０は、第１交流端子１４と第２交流端子１５との間の交流信号を遮断する場合、第１ダイオード２１を介して第２ダイオード２２に順方向バイアス電流を流すように、第１バイアス端子４１に第２バイアス端子４２よりも高い直流電圧を印加する。
　このように順方向の直流電圧が印加された場合、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２は、順方向バイアス電流が流れ、交流信号を導通させることができる。従って、第１交流端子１４から入力した交流信号は、グランドへと流れて、第２交流端子１５へは出力されない。
　以上のような本実施形態に係るスイッチ装置９０は、第１実施形態と同様に、広帯域の交流信号を少ない電力且つ小さい歪で通過および遮断することができる。
　（第５実施形態）
　図９は、第５実施形態に係る無線機１００の構成を示す図である。無線機１００は、スイッチ装置１１０と、アンテナ１１１と、発振器１１２と、信号入力部１１３と、変調送信部１１４と、受信復調部１１５と、信号出力部１１６とを備える。
　スイッチ装置１１０は、第１高周波端子１２１および第２高周波端子１２２と共通高周波端子１２０との間の伝送経路上に配置される。スイッチ装置１１０は、信号を送信する場合には、第１高周波端子１２１と共通高周波端子１２０との間に高周波信号を通過させる。また、スイッチ装置１１０は、信号を受信する場合には、第２高周波端子１２２と共通高周波端子１２０との間に高周波信号を通過させる。
　なお、スイッチ装置１１０は、第１高周波端子１２１と共通高周波端子１２０との間に高周波信号を通過させる場合には、第２高周波端子１２２と共通高周波端子１２０との間の高周波信号を遮断する。また、スイッチ装置１１０は、第２高周波端子１２２と共通高周波端子１２０との間に高周波信号を通過させる場合には、第１高周波端子１２１と共通高周波端子１２０との間の高周波信号を遮断する。すなわち、スイッチ装置１１０は、ＳＰＤＴスイッチを構成する。
　アンテナ１１１は、スイッチ装置１１０の共通高周波端子１２０と接続される。アンテナ１１１は、信号を送信する場合には、共通高周波端子１２０から与えられた高周波信号を電波として空間に放射する。また、アンテナ１１１は、信号を受信する場合には、空間の電波を高周波信号に変換して共通高周波端子１２０へと与える。
　発振器１１２は、送信または受信する高周波信号の搬送波信号を出力する。信号入力部１１３は、例えば音声信号等のベースバンド信号を外部から入力する。変調送信部１１４は、信号入力部１１３が入力したベースバンド信号を、発振器１１２が出力した搬送波信号に変調して高周波信号を生成する。そして、変調送信部１１４は、スイッチ装置１１０の第１高周波端子１２１へと高周波信号を与えて、アンテナ１１１から高周波信号を送信する。
　受信復調部１１５は、スイッチ装置１１０の第２高周波端子１２２から、アンテナ１１１により変換された高周波信号を受信する。受信復調部１１５は、発振器１１２が出力した搬送波信号を用いて、受信した高周波信号からベースバンド信号を復調する。そして、受信復調部１１５は、復調したベースバンド信号を信号出力部１１６に与える。信号出力部１１６は、受信復調部１１５から与えられたベースバンド信号を外部へと出力する。
　図１０は、第５実施形態に係るスイッチ装置１１０の構成を示す図である。スイッチ装置１１０は、第１のスイッチ部２０Ｃと、第２のスイッチ部２０Ｄと、制御部４０とを備える。第１のスイッチ部２０Ｃは、第１ダイオード２１と、第２ダイオード２２と、第１キャパシタ３１と、第２キャパシタ３２と、第３キャパシタ３３と、第１インダクタ３４と、移相器１４５とを有する。第２のスイッチ部２０Ｄは、第３ダイオード１３１と、第４ダイオード１３２と、第４キャパシタ１４１と、第５キャパシタ１４２と、第６キャパシタ１４３と、第２インダクタ３５とを有する。
　本実施形態では、第１ダイオード２１、第２ダイオード２２、第３ダイオード１３１および第４ダイオード１３２は、例えば、ＰＩＮダイオードである。
　第１ダイオード２１および第２ダイオード２２は、高周波信号の導通経路に対し互いに逆方向で並列に配置される。第３ダイオード１３１および第４ダイオード１３２は、高周波信号の導通経路に対し互いに逆方向で並列に配置される。また、第１ダイオード２１、第２ダイオード２２、第３ダイオード１３１および第４ダイオード１３２は、第１バイアス端子４１と接地電位との間に互いに順方向で直列に配置される。
　第１のスイッチ部２０Ｃの、第１ダイオード２１、第２ダイオード２２、第１キャパシタ３１、第２キャパシタ３２、第３キャパシタ３３および第１インダクタ３４の接続関係が第１実施形態のスイッチ部２０と同一であるが、第１実施形態の第１交流端子１１が第１高周波端子１２１に、第２交流端子１２が共通高周波端子１２０に、第２インダクタ３５が移相器１４５に置き換わっている点において異なる。
　第２のスイッチ部２０Ｄの、第３ダイオード１３１、第４ダイオード１３２、第４キャパシタ１４１、第５キャパシタ１４２および第６キャパシタ１４３の接続関係は、第４実施形態のスイッチ部２０Ｂの該当箇所と同一であるが、第４実施形態の第２交流端子１５が第２高周波端子１２２となり、第２インダクタ３５が制御部４０ではなくグランドに接続され、第１交流端子にあたる箇所が第１スイッチ部２０Ｃの移相器１４５の一端に接続され、移相器１４５の一端とダイオード１３１との間にキャパシタは存在しない点が異なる。
　第２のスイッチ部２０Ｄの接続をより具体的に説明する。第４キャパシタ１４１は、グランドと第３ダイオード１３１のカソードとの間に配置される。本実施形態では、第４キャパシタ１４１は、一方の端がグランドに接続され、他方の端が第３ダイオード１３１のカソードに接続される。
　第５キャパシタ１４２は、第３ダイオード１３１のアノードと第４ダイオード１３２のカソードとの間に配置される。本実施形態では、第５キャパシタ１４２は、一方の端が第３ダイオード１３１のアノードに接続され、他方の端が第４ダイオード１３２のカソードに接続される。
　第６キャパシタ１４３は、第２高周波端子１２２と第４ダイオード１３２のカソードとの間に配置される。本実施形態では、第６キャパシタ１４３は、一方の端が第２高周波端子１２２に接続され、他方の端が第４ダイオード１３２のカソードに接続される。
　第２インダクタ３５は、第４ダイオード１３２のカソードとグランドとの間に配置される。本実施形態では、第２インダクタ３５は、一方の端が第４ダイオード１３２のカソードに接続され、他方の端がグランドに接続される。
　第１のスイッチ部２０Ｃの移相器１４５は、伝搬する高周波信号の位相を１／４周期遅延させる。従って、高周波信号が移相器１４５を通過した場合、高周波信号の位相は１／４周期遅延する。また、移相器１４５は、一方の端が高周波的に接地電位とされた場合、他方の端は高インピーダンスとなる。従って、移相器１４５は、一方の端が高周波的なグランド電位とされた場合、他方の端から信号を通過させない。直流を導通し位相を遅延させるため、電気長が１／４波長の高周波線路たとえばストリップラインや同軸ケーブルが用いられる。むろん１／４波長だけでなく、その奇数倍であれば理論的には同様の効果が得られる。
　移相器１４５は、第２ダイオード２２のカソードと第３ダイオード１３１のアノードとの間に配置される。本実施形態では、移相器１４５は、一方の端が第２ダイオード２２のカソードに接続され、他方の端が第３ダイオード１３１のアノードに接続される。
　制御部４０は、信号を送信する場合、すなわち、第１高周波端子１２１と共通高周波端子１２０との間に高周波信号を通過させる場合、第１のスイッチ部２０Ｃの第１ダイオード２１から第２ダイオード２２、さらには第１のスイッチ部２０Ｃの第２ダイオード２２から移相器１４５を介して第２のスイッチ部２０Ｄの第３ダイオード１３１、またさらに第３ダイオード１３１から第４ダイオード１３２に順方向バイアス電流を流すように、第１バイアス端子４１に正の直流電圧を印加する。また、制御部４０は、信号を受信する場合、すなわち、共通高周波端子１２０と第２高周波端子１２２との間に高周波信号を通過させる場合、第１バイアス端子４１にグランド電位を印加する。本実施形態ではバイアス電流を流す経路は１つでありバイアス端子は１つであるが、第２インダクタ３５のグランド側を第２バイアス端子４２として制御部４０より切替信号に基づいて制御電圧の制御を行ってもよい。
　つぎに、スイッチ装置１１０の具体的な動作について説明する。まず、制御部４０は、第１高周波端子１２１と共通高周波端子１２０との間に高周波信号を通過させ、第２高周波端子１２２と共通高周波端子１２０との間の高周波信号を遮断する場合、第１バイアス端子４１に正の制御電圧を印加する。
　このように正の制御電圧が印加された場合、第１バイアス端子４１から、第１インダクタ３４、第１ダイオード２１、第２ダイオード２２、移相器１４５、第３ダイオード１３１、第４ダイオード１３２および第２インダクタ３５を経由して、グランドに直流電流が流れる。この電流は、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２の順方向バイアス電流となる。このように順方向バイアス電流が流れる場合、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２は、低インピーダンス状態となり高周波信号を導通（オン）させることができる。
　この状態で第１高周波端子１２１に高周波信号が入力された場合、入力された高周波信号の一方の成分は、第３キャパシタ３３、第１ダイオード２１および第１キャパシタ３１を通過して、共通高周波端子１２０から出力される。また、第１高周波端子１２１から入力した高周波信号のもう一方の成分は、第３キャパシタ３３、第２ダイオード２２および第２キャパシタ３２を通過して、共通高周波端子１２０から出力される。
　また、第３ダイオード１３１および第４ダイオード１３２にも順方向バイアス電流が流れる。従って、第３ダイオード１３１および第４ダイオード１３２も低インピーダンス状態となる。これにより、移相器１４５と第３ダイオード１３１のアノードとの接続点ａは、第３ダイオード１３１および第４キャパシタ１４１を経由して高周波的に導通し、グランドにショートされる。移相器１４５は、一方の端（接続点ａ）が高周波的にグランドにショートされると、他方の端（第２ダイオード２２のカソードに接続された端）は、高インピーダンス状態となる。従って、移相器１４５は、第１高周波端子１２１と共通高周波端子１２０との間を伝送する高周波信号に対して影響を与えない。また、接続点ａが第３ダイオード１３１、第４ダイオード１３２および第４キャパシタ１４１を経由してグランドにショートされているので、第２高周波端子１２２側へは漏れ出ない。
　このように、スイッチ装置１１０は、第１高周波端子１２１と共通高周波端子１２０との間に高周波信号を通過させることができる。さらに、スイッチ装置１１０は、第１高周波端子１２１と共通高周波端子１２０との間に高周波信号を通過させる場合、第２高周波端子１２２と共通高周波端子１２０との間を確実にアイソレーションすることができる。
　一方、制御部４０は、第２高周波端子１２２と共通高周波端子１２０との間に高周波信号に通過させ、第１高周波端子１２１と共通高周波端子１２０との間の高周波信号を遮断する場合、第１バイアス端子４１にグランド電位を印加する。
　第１バイアス端子４１にグランド電位が印加されると、第１バイアス端子４１から、第１インダクタ３４、第１ダイオード２１、第２ダイオード２２、移相器１４５、第３ダイオード１３１、第４ダイオード１３２および第２インダクタ３５を経由した経路が直流的にグランド電位となる。従って、第１ダイオード２１、第２ダイオード２２、第３ダイオード１３１および第４ダイオード１３２には、順方向バイアス電流が流れない。従って、第１ダイオード２１、第２ダイオード２２、第３ダイオード１３１および第４ダイオード１３２は、高周波信号を開放する。
　このため、第１高周波端子１２１と共通高周波端子１２０との間は、第１ダイオード２１および第２ダイオード２２により高周波信号が遮断される。また、第２高周波端子１２２とグランドとの間の経路は、第３ダイオード１３１および第４ダイオード１３２により高周波信号が遮断される。
　これに対して、共通高周波端子１２０から、第２キャパシタ３２、移相器１４５、第５キャパシタ１４２および第６キャパシタ１４３を経由して、第２高周波端子１２２へと出力される経路は、何れのダイオードも開放状態なので、高周波信号を通過させることができる。
　このように、スイッチ装置１１０は、第２高周波端子１２２と共通高周波端子１２０との間に高周波信号を通過させることができる。さらに、スイッチ装置１１０は、第２高周波端子１２２と共通高周波端子１２０との間に高周波信号を通過させる場合、第１高周波端子１２１と共通高周波端子１２０との間、共通高周波端子１２０とグランドの間、および、第２高周波端子１２２とグランドの間を、確実にアイソレーションすることができる。
　また、スイッチ装置１１０は、４つのダイオードにより経路を切り替えるが、４つのダイオードは直列に接続されているので、順方向バイアス電流は１個分の電流でよい。従って、スイッチ装置１１０は、少ない電力で安定した動作をすることができる。
　以上の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
１０，５０，６０，９０，１１０　スイッチ装置
２０，２０Ａ，２０Ｂ　スイッチ部
２０－１，２０Ｃ　第１のスイッチ部
２０－２，２０Ｄ　第２のスイッチ部
２１　第１ダイオード
２２　第２ダイオード
３１　第１キャパシタ
３２　第２キャパシタ
３３　第３キャパシタ
３４　第１インダクタ
３５　第２インダクタ
４０　制御部
５１　トランス
６１　第３ダイオード
６２　第４キャパシタ
６３　第５キャパシタ
６４　第３インダクタ
６５　第４インダクタ
９１　第６キャパシタ
９２　第７キャパシタ
９３　第８キャパシタ
９４　第９キャパシタ
１００　無線機
１３１　第３ダイオード
１３２　第４ダイオード
１４１　第４キャパシタ
１４２　第５キャパシタ
１４３　第６キャパシタ
１４５　移相器

Claims (11)

  1. 　交流信号を導通または開放するスイッチ部であって、
    　交流信号の導通経路に対して相互に逆方向に配置された第１ダイオードおよび第２ダイオードと、を備え、
    　順方向バイアス電流の供給により、前記第１ダイオードを介して第２ダイオードに順方向バイアス電流を流して交流信号を導通させ、
    　前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードに順方向バイアス電流を流さないことにより交流信号を開放すること、
    　を特徴とするスイッチ部。
  2. 　請求項１に記載のスイッチ部を備えたスイッチ装置であって、
    　前記スイッチ部を導通させる際に順方向バイアス電流を供給し、前記スイッチ部を開放させる際に順方向バイアス電流を流さないように制御する、もしくは逆方向バイアス電圧を印加するよう制御する制御部を備えることを特徴とするスイッチ装置。
  3. 　請求項１に記載のスイッチ部を複数備えたスイッチ装置であって、
    　前記複数のスイッチ部を選択的に導通させる際に順方向バイアス電流を供給し、前記複数のスイッチ部を選択的に開放させる際に、順方向バイアス電流を流さないように制御する、もしくは逆方向バイアス電圧を印加するよう制御する制御部を備えること、
    を特徴とするスイッチ装置。
  4. 　第１交流端子と第２交流端子との２つの交流端子をさらに備え、
    　前記スイッチ部は、前記第１交流端子と前記第２交流端子との間の伝送経路上に配置され、交流信号を導通させることにより前記伝送経路を通過させ、交流信号を開放させることにより前記伝送経路を遮断することを特徴とする請求項２に記載のスイッチ装置。
  5. 　第１交流端子と第２交流端子との２つの交流端子をさらに備え、
    　前記スイッチ部は、前記第１交流端子と前記第２交流端子との間の伝送経路上と、接地電位との間に配置され、交流信号を開放することにより前記伝送経路を通過させ、交流信号を導通することにより前記伝送経路を短絡して遮断することを特徴とする請求項２に記載のスイッチ装置。
  6. 　前記スイッチ部は、
    　前記第２交流端子と前記第１ダイオードのアノードとの間に配置された第１キャパシタと、
    　前記第２交流端子と前記第２ダイオードのカソードとの間に配置された第２キャパシタと、
    　前記第１ダイオードのアノードに接続され前記制御部からのバイアス電流を供給する第１インダクタと、
    　前記第２のダイオードのカソードに接続され前記制御部からのバイアス電流を供給する第２インダクタと、
    　をさらに有し、
    　前記第２ダイオードのアノードは、前記第１ダイオードのカソードに接続されること、
    　を特徴とする請求項４に記載のスイッチ装置。
  7. 　前記スイッチ部は、前記第１交流端子と前記第１ダイオードのカソードとの間に配置された第３キャパシタをさらに有すること、
    　を特徴とする請求項５に記載のスイッチ装置。
  8. 　前記スイッチ部は、
    　前記第１交流端子と前記第１ダイオードのアノードとの間に配置された第１キャパシタと、
    　前記第２交流端子と前記第２ダイオードのカソードとの間に配置された第２キャパシタと、
    　前記第１ダイオードのアノードと前記第２ダイオードのカソード間に配置された第３キャパシタと、
    　前記第１ダイオードのアノードに接続され前記制御部からのバイアス電流を供給する第１インダクタと、
    　前記第２のダイオードのカソードに接続され前記制御部からのバイアス電流を供給する第２インダクタと、
    　前記第２ダイオードのアノードと前記第１ダイオードのカソードとが接続され、その接続箇所と、接地電位との間に配置された第４のキャパシタとを有すること、
    　を特徴とする請求項５に記載のスイッチ装置。
  9. 　前記第１インダクタおよび前記第２インダクタは、トランスの一次コイルおよび二次コイルであり、順方向バイアス電流が流された場合にコアに逆方向の磁界が発生するように巻かれている
    　請求項６から８の何れか１項に記載のスイッチ装置。
  10. 　共通高周波端子と第１高周波端子との間の第１伝送経路に高周波信号を通過させるか、前記共通高周波端子と第２高周波端子との間の第２伝送経路に高周波信号を通過させるかを切り替えるスイッチ装置であって、
    　前記第１伝送経路に対して相互に逆方向に配置された第１ダイオードおよび第２ダイオードと、
    　前記第２高周波端子と接地電位の間に対して相互に逆方向に配置された第３ダイオードおよび第４ダイオードと、
    　前記共通高周波端子と前記第３ダイオードとの間に、高周波信号の波長の１／４の奇数倍にあたる電気長を備えた移相器と、
    　前記第１ダイオード、前記第２ダイオード、前記移相器、前記第３ダイオード、そして前記第４ダイオードを経由した経路に順方向バイアス電流を流すことにより、
    　前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードを導通させ、前記第１伝送経路に高周波信号の通過を可とさせるとともに、前記第３ダイオードおよび前記第４ダイオードを導通させ前記第２高周波端子を接地電位に短絡することにより前記第２伝送経路の高周波信号の通過を不可とし、
    　前記順方向バイアス電流を流さないことにより、
    　前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードを開放させ、前記第１伝送経路に高周波信号の通過を不可とさせるとともに、前記第３ダイオードおよび前記第４ダイオードを開放させ前記第２高周波端子と接地電位との間を開放し前記第２伝送経路の高周波信号の通過を可とするように制御する制御部と、
    　を備えるスイッチ装置。
  11. 　請求項１０に記載のスイッチ装置と、
    　前記スイッチ装置の前記共通高周波端子と接続されたアンテナと、
    　前記スイッチ装置の前記第１高周波端子と接続された変調送信部と、
    　前記スイッチ装置の前記第２高周波端子と接続された受信復調部と、
    　を備え、
    　前記スイッチ装置は、送信する場合には、前記第１高周波端子と前記共通高周波端子との間の高周波信号の通過を可とさせ、信号を受信する場合には、前記第２高周波端子と前記共通高周波端子との間の高周波信号の通過を可とさせる
    　無線機。
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