JP2002064400A - 高周波スイッチモジュール - Google Patents
高周波スイッチモジュールInfo
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Abstract
ュールを提供する。 【解決手段】 送信経路と受信経路を切り替えるスイッ
チ回路を有する高周波スイッチモジュールであって、前
記スイッチ回路はダイオードと伝送線路を主構成とし、
前記伝送線路は電極パターンと誘電体層から構成される
積層体の電極パターンにより構成され、前記ダイオード
は前記積層体上に配置され、前記送信経路が選択された
場合に、送信信号が通る主経路以外に接続する伝送線路
の少なくとも1本の線路インピーダンスを送信信号が通
る主経路にある伝送線路の線路インピーダンスよりも相
対的に高くしたことを特徴とした。
Description
の高周波帯域で用いられる高周波複合部品に関し、少な
くとも1つのアンテナで送受信系を取り扱う高周波スイ
ッチモジュールに関する。
ものがあり、携帯電話の機能、サービスの向上が図られ
ている。当初、1つのアンテナを1つの送受信系で共用
するシングルバンド携帯電話から始まった。その為の積
層体を用いた高周波スイッチも開発された(例えば特開
平6−197040号、特開平9−36603号公報参
照)。その後、加入者数の急増に伴い、デュアルバンド
携帯電話等が市場に出てきた。このデュアルバンド携帯
電話は、通常の携帯電話が一つの送受信系のみを取り扱
うのに対し、2つの送受信系を取り扱うものである。こ
れにより、利用者は都合の良い送受信系を選択して利用
することが出来るものである。例えば、デュアルバンド
携帯電話では、GSM1800システム(送信TX.1
710〜1785MHz、受信RX.1805〜1880M
Hz)、第2の送受信系としてEGSM900システム
(送信TX.880〜915MHz、受信RX.925〜
960MHz)の2つのシステムに対応する。このような
携帯電話では、それぞれの周波数に応じた信号経路、及
び複数の周波数を切り替えるためのスイッチとして分波
回路とスイッチ回路を用いて構成されるスイッチモジュ
ールが用いられる(例えば特開平11−225088号
公報参照)。
送信時、送信端子TXから入力された送信信号が送信端
子TXからアンテナへ伝送される。そしてアンテナから
送信される信号は、その強度が一定値以上になるよう
に、信号強度を検出、モニタする結合器を内蔵する。し
かし、伝送している間に、その他の経路に漏洩してしま
うと、その漏洩した分の電力を送信端子側にある増幅器
によって増幅する必要がある。その為、余分な電流を流
さねばならず、消費電力を増大して、携帯電話としては
限られた電池残量を無駄に消耗し、その分、通話時間が
短縮されるという問題点があった。そこで本発明は、送
信時に送信経路において送信信号が通る主経路以外に送
信信号が漏洩することを防止し、よって送信信号を効率
よく送信端子からアンテナへ伝送できる高周波スイッチ
モジュールを提供することを目的とする。
旨とする。 (1)送信経路と受信経路を切り替えるスイッチ回路を
有する高周波スイッチモジュールであって、前記スイッ
チ回路はダイオードと伝送線路を主構成とし、前記伝送
線路は電極パターンと誘電体層から構成される積層体の
電極パターンにより構成され、前記ダイオードは前記積
層体上に配置され、前記送信経路が選択された場合に、
送信信号が通る主経路以外に接続する伝送線路の少なく
とも1本の線路インピーダンスを送信信号が通る主経路
にある伝送線路の線路インピーダンスよりも相対的に高
くしたことを特徴とする高周波スイッチモジュールであ
る。
各送受信系に分ける分波回路、及び前記各送受信系のそ
れぞれに送信経路と受信経路を切り替えるスイッチ回路
を有するマルチバンド用高周波スイッチモジュールであ
って、前記分波回路は伝送線路およびコンデンサで構成
され、前記スイッチ回路はダイオードと伝送線路を主構
成とし、前記分波回路およびスイッチ回路の少なくとも
一部は、電極パターンと誘電体層から構成される積層体
内の電極パターンにより構成され、前記ダイオードは前
記積層体上に配置され、前記送信経路が選択された場合
に、送信信号が通る主経路以外に接続する伝送線路の少
なくとも1本の線路インピーダンスを送信信号が通る主
経路にある伝送線路の線路インピーダンスよりも相対的
に高くしたことを特徴とする高周波スイッチモジュール
である。
ッチモジュールにおいて、前記送信回路は、送信信号が
通る主経路に第2の伝送線路とコンデンサとからなるロ
ーパスフィルタを、前記主経路以外にはアースに接続さ
れた第1の伝送線路を有しており、前記第1の伝送線路
の線路インピーダンスが前記第2の伝送線路の線路イン
ピーダンスよりも高くなるように、第1の伝送線路の線
路幅を第2の伝送線路の線路幅よりも細くした高周波ス
イッチモジュールである。
チモジュールにおいて、前記送信経路は、送信信号が通
る主経路に第2の伝送線路とコンデンサとからなるロー
パスフィルタを、前記主経路以外にはアースに接続され
た第1の伝送線路あるいはインダクターおよび受信経路
にある第3の伝送線路を有しており、前記第3の伝送線
路の線路インピーダンスが前記第2の伝送線路の線路イ
ンピーダンスよりも高くなるように、第3の伝送線路の
線路幅を第2の伝送線路の線路幅よりも細くしたことを
特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の高周波スイ
ッチモジュールである。
チモジュールにおいて、受信系のバンドパスフィルタの
少なくとも1つに弾性表面波素子を用いることが好まし
い。
イッチモジュールは、スイッチ回路の送信経路に接続す
る伝送線路のうち、送信信号が通る主経路以外に接続し
た伝送線路の線路インピーダンスを、主経路にある伝送
線路の線路インピーダンスよりも相対的に高くしたこと
を要旨とするものである。すなわち、従来は伝送線路を
パターン印刷するときにパターン幅(線路幅と同意、以
下同様。)を一定に設計することが慣習であったが、本
発明者は発想を転換して、送信経路の主経路にある伝送
線路とそれ以外の伝送線路とのパターン幅を機能的に変
えたもので、具体的には主経路以外に接続した伝送線路
のパターン幅を相対的に細くすることにより、送信時に
送信経路の主経路以外へ送信信号が漏洩することを防止
し、送信信号を効率よく送信端子からアンテナへ伝送で
きることを達成したものである。尚、本発明で言う送信
経路の主経路以外とは、受信経路側も含むものである。
また、本発明の要点は、送信経路の主経路以外に接続す
る伝送線路のインピーダンスを相対的に高くして、送信
時には送信信号が送信経路の主経路以外に漏出すること
を防ぐことであるから、パターン幅を狭くするだけでな
く、パターンの厚みや積層体を用いる場合には層間距
離、誘電体の比誘電率を調整することによっても、イン
ピーダンスを相対的に高くできる。また、必ずしも伝送
線路を用いる必要はなく、積層体上にインダクターとし
て配置し、これのインピーダンスを適宜設定することに
よって上述してきた相対的な関係を持たせることでも実
施できる。
本発明に係る伝送線路が用いられる高周波スイッチモジ
ュールについて、図を用いて説明する。図1はシングル
バンド、図2はデュアルバンドに適用した場合の等価回
路を示す。なお、本発明の具体例は、後述の実施例1〜
3で具体的に示したので、先に実施例1〜3を参照する
と、本発明が理解し易い。
ンド携帯電話に用いる高周波スイッチモジュールの回路
を示す。アンテナは直流阻止(DCカット)コンデンサ
CP1を経て高周波スイッチモジュールのアンテナ端子
ANTに接続される。スイッチ回路の機能は、送信経路
と受信経路を電気的に高速に切替分離してアンテナ端子
を介してアンテナと接続することである。このスイッチ
回路は、2つのダイオードDP1、DP2と、2つの伝
送線路LP1、LP2からなり、ダイオードDP1はア
ンテナ端子ANT側にアノードが接続され、送信TX側
にカソードが接続され、そのカソード側にアースに接続
される伝送線路LP1が接続されている。通常アンテナ
は、高周波スイッチモジュールの外にロット状、ワイヤ
状のものが取り付けられ、高周波スイッチモジュールの
アンテナ端子ANTに接続されるが、今後モジュール化
の要請が更に強まると、平面アンテナを更に複合化して
取り込んだ高周波スイッチモジュールも考えられる。本
発明は、実施例としてはアンテナを外部取り付けしたも
のを例示するが、アンテナを含んだ複合モジュールにも
適用できる。
路LP2が接続され、その受信RX側にカソードが接続
されたダイオードDP2が接続され、そのダイオードD
P2のアノードには、アースとの間にコンデンサCP6
が接続され、その間にインダクタが接続され、コントロ
ール回路VC2に接続される。コントロール回路VC2
に電圧(例えば+3V、+2.6V)を印加すると、ダ
イオードDP2,DP1がONして送信回路TXとアン
テナ端子ANTが接続される。コントロール回路に電圧
を印加しない場合には、アンテナ端子ANTと受信系R
Xが接続されている。このようにして、1つのアンテナ
を送受信系の両方が共用できる。コントロール回路の端
子VC2に接続されたインダクタLPは、電源側を見た
インピーダンスを大きくすることにより、電源側のイン
ピーダンスが負荷変動などにより変動しても影響を阻止
する機能がある。この実施例では、スイッチ回路にダイ
オードを用いたので、高周波における耐電力に優れ、低
損失という効果がある。この実施例では更に、送信TX
回路側にローパスフィルタ回路を挿入する。即ち、伝送
線路LP3と、コンデンサCP3、CP4、CP7から
構成され、スイッチ回路SWのダイオードDP1と伝送
線路LP1の間に挿入されている。ローパスフィルタを
入れると、アンプ(増幅器)等から発生する高調波を抑
制できる。
この実施例は、通過帯域の異なる第1の送受信系(EG
SM900)と第2の送受信系(GSM1800)を扱
う高周波スイッチモジュールであり、第1の送受信系
(EGSM900)の送信信号と受信信号を切り換える
第1のスイッチ回路、第1のスイッチ回路の送信経路に
接続される第1のローパスフィルタ回路、第2の送受信
系(GSM1800)の送信信号と受信信号を切り換え
る第2のスイッチ回路、第2のスイッチ回路の送信経路
に接続される第2のローパスフィルタ回路、第1の送受
信系と第2の送受信系を分波する分波回路から構成され
ている。アンテナ端子ANTに接続される分波回路部分
は、2つのノッチ回路が主回路となっている。つまり、
伝送線路LF1とコンデンサCF1で一つのノッチ回路
を構成し、伝送線路LF2とコンデンサCF2でもう一
つのノッチ回路を構成している。そして、一つのノッチ
回路には、アースに接続されるコンデンサCF3が接続
されている。このコンデンサCF3は、分波特性のロー
パスフィルタ特性を向上させる目的で接続されている。
また、もう一つのノッチ回路には、アースに接続される
伝送線路LF3と、コンデンサCF4を直列に接続して
いる。この伝送線路LF3とコンデンサCF4は、分波
特性のハイパスフィルタ特性を向上させる目的で接続さ
れている。この分波回路は、ノッチ回路以外、例えばバ
ンドパス回路、ローパス回路、ハイパス回路などを用い
てもよく、これらを適宜組み合わせて構成することも出
来る。
る。第1のスイッチ回路は、図2上側のスイッチ回路で
あり、EGSM900系の送信TXと受信RXを切り換
えるものである。このスイッチ回路SWは、2つのダイ
オードDG1、DG2と、2つの伝送線路LG1、LG
2からなり、ダイオードDG1はアンテナ端子ANT側
にアノードが接続され、送信TX側にカソードが接続さ
れ、そのカソード側にアースに接続される伝送線路LG
1が接続されている。そして、アンテナ側と受信RX間
に伝送線路LG2が接続され、その受信側にカソードが
接続されたダイオードDG2が接続され、そのダイオー
ドDG2のアノードには、アースとの間にコンデンサC
G6が接続され、その間にインダクタLGが接続され、
コントロール回路VC1に接続される。そして、送信T
X側に挿入されるローパスフィルタ回路は、伝送線路L
G3と、コンデンサCG3、CG4、CG7から構成さ
れ、スイッチ回路SWのダイオードDG1と伝送線路L
G1の間に挿入されている。
る。第2のスイッチ回路は、図2下側のスイッチ回路で
あり、GSM1800系の送信TXと受信RXを切り換
えるものである。このスイッチ回路SWは、2つのダイ
オードDP1、DP2と、2つの伝送線路LP1、LP
2からなり、ダイオードDP1はアンテナ端子ANT側
にアノードが接続され、送信TX側にカソードが接続さ
れ、そのカソード側にアースに接続される伝送線路LP
1が接続されている。そして、アンテナ側と受信RX間
に伝送線路LP2が接続され、その受信RX側にカソー
ドが接続されたダイオードDP2が接続され、そのダイ
オードDP2のアノードには、アースとの間にコンデン
サCP6が接続され、その間にインダクタが接続され、
コントロール回路VC2に接続される。
SM900系の送信を有効とする場合には、電圧端子V
C1に所定の電圧を印加する。同様に、電圧端子VC2
に所定の電圧を印加するとGSM1800系の送信が有
効となる。受信時には、どちらの電圧端子VC1,VC
2にも電圧を印加しない。そして、送信TX側に挿入さ
れるローパスフィルタ回路は、伝送線路LP3と、コン
デンサCP3、CP4、CP7から構成され、スイッチ
回路SWのダイオードDP1と伝送線路LP1の間に挿
入されている。
LP2と受信RX(RX/EGSM900,RX/GS
M1800)の間に、SG、SPで示される弾性表面波
素子(SAW)を用いたバンドパスフィルタを接続して
ある。SAWフィルタを用いることにより、小型化でき
るし、電気的にもQ(共振回路の先鋭度)の高いフィル
タとなり、小型かつ受信信号の選択度が良くなるという
効果がある。図2において、コンデンサCGPの機能
は、高周波的に伝送線路LG1とLP1の接続点N1と
アースとの間のインピーダンスを低くするものである。
図2の抵抗Rの機能は、ダイオードに流す電流値を制御
する為である。この実施例では、EGSM900系とG
SM1800系の各々のコントロール回路VC1、VC
2に共通になるように構成したので部品点数を低減でき
る。なお、図2において伝送線路とSAWフィルタの間
にDC(直流)カットのコンデンサは不要である。SA
Wフィルタが、その構造上DC(直流)を遮断できるか
らである。以上、本発明をシングルバンド、デュアルバ
ンド高周波スイッチモジュールについて説明したが、ト
リプルバンド以上のマルチバンドにも適用できる。
素子(SAW)を用いたバンドパスフィルタを用いた高
周波スイッチモジュールの斜視図を示す。なお、図3で
は、側面電極を使わずにスルーホールだけで回路を構成
して、高周波スイッチモジュールの底部に電極を集中し
た実施例を示す。側面電極を用いるか、併用することも
できる。側面電極を用いると、パターン設計の自由度が
上がるだけでなく、フィレットを形成して半田強度を向
上する効果があるが、高周波スイッチモジュールの外部
電極のピッチが1.27mmから0.65mmへ狭ピッ
チ化しモジュールの超小型化、パッケージ密度向上の傾
向が進行すると、高周波スイッチモジュールの重量は減
少して半田強度向上の必要性は低下する反面、半田時に
電極間が半田ブリッジ(橋絡)したり、積層体の上面に
搭載した部品とショートする恐れが増加している為であ
る。SAWフィルタ(SG,SP)、PINダイオード
(DG1,DG2,DP1,DP2)、コンデンサ(C
G1,CGP)、抵抗R以外は、全て積層体MLに印刷
回路として形成した。大きな構成としては、図3の手前
に2個のSAWフィルタ、図3の左方に分波器を配置
し、グランドパターンが形成された誘電体層を介して、
その下にスイッチ回路とローパスフィルタ、更にグラン
ドパターンが形成された誘電体層をサンドイッチして、
コンデンサのパターンが印刷された誘電体層、そして、
一番下にグランドパターンを配置した。図3に示す実装
では、積層体ML1、ML2に段差を設けてSAWフィ
ルタ(SG,SP)を配置したので、低背化が実現で
き、更に小型化が可能となった。積層体ML1、ML2
は一体構造である。
て側面電極なしで構成したものである。全てをスルーホ
ールで構成すると、高周波スイッチモジュールが超小型
化しても半田ブリッジ(橋短)による不具合が無くせる
効果がある。高周波スイッチモジュールの寸法、顧客で
の半田工程などの種々の要素を鑑みて、スルーホール、
側面電極、あるいは両者の組合せで最適なものを選択で
きる。
チモジュールを、積層構造及びその積層体上にチップ部
品を配置することにより、小型に構成できる。複数の送
受信系の共通端子であるアンテナ端子ANT、各送受信
系のそれぞれの送信系端子TX、受信系端子RXは高周
波信号用の端子であり、これを高周波端子と呼ぶ。この
高周波端子は、図3、図4に例示するように積層体の裏
面、または裏面と側面に形成され、しかもこの高周波端
子同士が隣り合わないように配置した。各高周波端子の
記号は、図2の等価回路と対応している。EGSM90
0とGSM1800の共通の端子としてアンテナ端子A
NTがある。これは外部に接続されるアンテナへの入出
力端子となる。なお、この実施例では、アンテナは外部
取付の例を示したが、今後ますます複合機能化が進展し
てモジュール化が進むと、積層体に平面アンテナを複合
化することも考えられる。本発明は、この場合にも適用
できる。図4で、TX、RXは、EGSM900とGS
M1800共に、前者が送信端子、後者が受信端子であ
る。VC1,VC2は、コントロール端子で、外部電源
からコントロール回路を経てスイッチ回路の切替を行
い、送信/受信の切替を制御する端子である。この高周
波端子間には、グランド端子GND又はスイッチ回路制
御端子(VC1,VC2)が配置される。また、この高
周波端子間には、少なくとも1つのグランド端子GND
が配置されることが好ましい。このように、高周波端子
間を隣り合わないようにすること、又高周波端子間にグ
ランド端子をサンドイッチして配置することにより、高
周波端子間の干渉を抑え、又低損失化を計ることができ
る。
どうし、又受信系端子どうしが隣り合わない程度に近接
して配置されることが好ましい。また、積層体の中心線
に対し、別々の領域に、それぞれ送信系端子、受信系端
子を配置することが好ましい。また、この送信系端子、
受信系端子は線対称に配置されていることが好ましい。
このように構成することにより、高周波スイッチモジュ
ールが実装される複数の送受信系を扱う装置において、
送信系回路、受信系回路と接続し易い。
子、受信端子とは、積層体を実装面に垂直な面で2分し
た場合、別領域に形成することが好ましい。この高周波
スイッチモジュールは、アンテナと送受信回路の間に配
置されるので、この端子配置により、アンテナと高周波
スイッチモジュール、及び送受信回路と高周波スイッチ
モジュールを最短の線路で接続することができ、余分な
損失を防止できる。
部品を囲むように金属ケースを配置することが好まし
い。シールド効果だけでなく、高周波スイッチモジュー
ルのユーザがチップマウンタで半田付けする際に、金属
ケースだと真空吸引し易いからである。シールド効果が
要求されず、単にチップマウンタの供給用としての平面
形成の為だけなら、高周波スイッチモジュールをリフロ
ー半田時の熱に耐えられる耐熱性の樹脂でモールドした
り、その上を金属コーティングしても良い。この金属ケ
ースは、積層体の側面の端子電極を露出させた状態で装
着することが好ましい。また、金属ケースは、積層体の
上面に半田付けで固定することができる。また、この金
属ケースにより、マウンタ装置により、本発明の高周波
スイッチモジュールを実装することができる。また、受
信系のバンドパスフィルタとしてSAWフィルタを用い
る場合、既にパッケージングされ市販されるSAWフィ
ルタを用いても良いが、ベアチップ、フリップチップの
SAWフィルタを用いて、高周波スイッチモジュール全
体をパッケージングすれば、なお小型化、高性能化でき
る。
図5と図6に各層の印刷パターン図を示す。この実施例
は、1層の厚みが0.05mm(一体焼成後の寸法)の
誘電体シートに各層の電極を印刷してスルーホールで接
続した例である。図5,図6でスルーホールは、×印を
付けたランドである。×部に孔が開いてスルーホールを
形成している。誘電体としては、例えばアルミナ系ガラ
スセラミック低温焼結材料が挙げられる。図5は積層体
の一番上の層(1)から0.05mmの層厚毎に、第8
層(8)迄を、図6は更にその下の層である第9層
(9)から第18層(18)迄を示す。パターンに付し
たDG1、CG1,DG2等の記号は、図2の等価回路
と対応する。
ク誘電体材料からなるグリーンシートを用意し、そのグ
リーンシート上にAg、Pd、Cu等の導電ペーストを
印刷して、所望の電極パターンを形成し、それを適宜積
層し、一体焼成させて構成される。以下、焼成後の各層
の構成を、最下層から順に説明する。なお、シートの厚
さは大体80〜250μmの範囲で、使用用途によりド
クターブレード法などで制御される。所定の内部電極パ
ターンを多数形成した大きなシートを積層し、1つ1つ
のチップサイズに切断した後、焼成、端子電極形成を
し、誘電体積層素体を作製する。端子電極は、通常、A
g−Ni−半田の3層構造をしており、Ni層により半
田耐熱性、半田層により半田濡れ性を十分得られるよう
にしている。この誘電体積層素体上にメタルマスクを使
用した半田印刷を行い、その後PINダイオードや、容
量値が大きく積層素体内に形成出来なかったチップコン
デンサ、場合によっては弾性表面波フィルタなどを搭載
し、リフロー半田付けする。
上には、グランド電極GNDがほぼ全面(GND電極に
ついては、分かり易い様にパターンを塗りつぶした)に
形成されている。これにより安定したアースが確保でき
る。特に、この実施例では複数のスルーホール(図6
(18)の場合、左右各々6個のスルーホール)で裏面
に連通し、図4に示す幅広で細長いGNDとして外部回
路との接続に使え、安定したアース効果が得られる。第
17層(図6(17))には、コンデンサ用電極(CG
6,CGL,CP6,CPL)が形成される。これらの
コンデンサは、スイッチ回路のダイオードの開閉を制御
するコントロール回路に用いる。第16層(図6(1
6))にも、GND電極がほぼ全面に形成されている。
第15層(図6(15))の一点鎖線を境に、手前側に
GSM1800系、反対側にEGSM900系を配置し
た。これにより接続の最短化を計り、電気的特性の向上
が図れる。第15層(図6(15))から第11層(図
6(11))にかけて、層の右半分にコントロール回路
のインダクタンスLG、LPを多層に亘ってコイル構成
した。第15層(図6(15))の左半分は、ローパス
フィルタのコンデンサパターン(CG3,CG4,CP
3,CP4)を配置した。第14層(図6(14))に
は、右半分に前述のインダクタンスLG、LPのパター
ンの一部、左半分にローパスフィルタのコンデンサCG
7,CP7を配置した。
述のインダクタンスLG、LPのパターンの一部、左側
にスイッチ回路の伝送線路、LG1,LG2、LP2,
LP3を配置した。この実施例では、強調の為に、図で
パターン幅を黒く塗りつぶした様に、伝送線路LG1の
線幅を他の伝送線路、ここでは少なくとも第12、11
層にあるLG3のパターン幅より細くすることにより線
路インピーダンスを増加させている。また、スイッチ回
路とローパスフィルタとを同一面上に配置したので、両
者のマッチングが更に向上した。第12層(図6(1
2))には、右側に前述のインダクタンスLG、LPの
パターンの一部、左側に前述のスイッチ回路の伝送線
路、LG2、LP2、LG3、LP3のパターンの一部
と、同じくスイッチ回路の伝送線路LG1、LP1を配
置した。ここで、少なくとも伝送線路LG1のパターン
幅を伝送線路LG3のパターン幅より細くすること、ま
た、伝送線路LP1のパターン幅を伝送線路LP3のパ
ターン幅より細くすることによりそれぞれ線路インピー
ダンスを増加させている。なお、伝送線路LG2のパタ
ーン幅を伝送線路LG3のパターン幅よりも細くし、ま
た伝送線路LP2のパターン幅を伝送線路LP3のパタ
ーン幅よりも細くしてLG2、LP2のインピーダンス
がLG3、LP3よりも高い関係にすることもできる。
第11層(図6(11))には、右側に前述のインダク
タンスLG、LPのパターンの一部、左側に前述のスイ
ッチ回路の伝送線路、LG2、LP2、LG3、LP3
のパターンの一部と、同じくスイッチ回路の伝送線路L
G1、LP1のパターンの一部を配置した。ここでも、
伝送線路LG1のパターン幅を伝送線路LG3のパター
ン幅より細くし、また、伝送線路LP1のパターン幅を
伝送線路LP3のパターン幅より細くすることによりそ
れぞれ線路インピーダンスを増加させている。なお、伝
送線路LG2のパターン幅をLG3のそれよりも細く、
伝送線路LP2のパターン幅をLP3のそれよりも細く
しても良いことは上記した第12層の場合と同じであ
る。第10層(図6(10))にはEGSM900系の
スイッチ回路の伝送線路LG2、LG3のパターンの一
部を配置した。第9層(図6(9))には、中央に示す
縦線から右側に受信系のバンドパスフィルタであるSA
WフィルタSG,SP用のパターンを配置した。中央に
示す縦線の左側に分波回路のパターンを配置した。
い、右方を欠いた形状である。図5の破線は、それ以下
の図6の各層に対応する部分を示す。このような形状の
組合せにより、図3に示すような段差付きの積層体ML
1,ML2が得られ、段差部にSAWフィルタSG、S
Pを搭載したコンパクトな高周波スイッチモジュールが
得られた。積層体ML1は図5、積層体ML2は図6に
対応する。この段差の形成方法の一例を説明する。ま
ず、同一寸法のグリーンシートに図5、図6に示す各電
極パターンを印刷する。図5のパターンの場合には、左
部のみの印刷で、右部には印刷パターンはない。次に各
グリーンシートを積層してゆくのであるが、第18層
(図6(18))から積層して第9層(図6(9))を
積層した後、グリーンシートの厚み80μm程度に比べ
て十分に薄く(20μm程度)且つグリーンシートから
剥離可能なPET(ポリエチレンテレフタレート)シー
ト等(剥離シートと呼ぶ)を図5の破線で示す部分に挿
入し、更に第8層(図5(8))から第1層(図5
(1))まで積層して積層体を完成する。その後、図5
の縦線部から超硬刃で切り込みを剥離シートの上まで入
れ、剥離シートごと、その上のグリーンシート積層体を
除去すると、図3に示す段差部が容易に形成できる。
を、図5を用いて説明を続ける。第8層と第7層(図5
(8)と(7))には分波回路のコンデンサCF1,C
F2,CF4のパターンを印刷する。第6層(図5
(6))はダミー層である。ダミー層とは上下の層(第
5層、第7層)に形成された電極パターンを電気的に接
続するスルーホールを設け、他の電極パターンが全く印
刷されてないものをいう。積層体においてアンテナ端子
ANTと伝送線路LF1、LF2、LF3との距離を隔
てる為に設けた。なお、ダミー層ではなくて、アンテナ
端子ANTと伝送線路LF1、LF2、LF3がパター
ン印刷される層の層厚を変えても良い。ダミー層を用い
る場合には、全部の層を1つの例えば50μmのシート
で形成でき、生産性が向上する効果がある。第5層と第
4層(図5(5)と(4))は、分波回路のフィルタを
構成する伝送線路LF1〜LF3を配置した。第3層
(図5(3))は、分波回路のフィルタを構成する伝送
線路LF1、LF2を配置した。これにより、グランド
パターンGND(図6(16)、(18))から最も離
して配置でき、両者間の間隔を最大にしたので、インダ
クタンスを十分大きく取れる。第1層には積層体ML1
の上に取り付ける部品であるダイオードDG1,DG
2,DP1,DP2、コンデンサCG1,CGP、抵抗
Rのパターンを設けた。なお、第2層(図5(2))は
それら搭載部品を積層体内の他のパターンと接続するた
めのパターンを示す。
SAWフイルタを用い、且つ積層体に段差を設けて小型
化した高周波スイッチモジュールの一実施例を示した
が、本発明は段差を設けた積層体に限定されず、段差の
ない積層体を用いても良いし、積層体にキャビティ(凹
部)を設けてSAWフイルタを搭載してもよい。
る主経路以外に接続する伝送線路の線路インピーダンス
を相対的に高くして、送信時の送信信号の漏洩を防止
し、送信信号を効率よく送信端子からアンテナへ伝送す
るために、この実施例では伝送線路LG1とLP1のパ
ターン幅を、0.06mmとし他の伝送線路、ここでは
伝送線路LG3、LG2及びLP3、LP2を0.1m
mにして、LG1及びLP1の線路インピーダンスを6
0Ωとした。比較例として、伝送線路LG1のパターン
幅を他の伝送線路と同様に0.1mmにして線路インピ
ーダンス50Ωとした。その結果、挿入損は、比較例の
1.0dBに対して本実施例は0.9dBと低減した。
1のパターン幅を、0.06mmとし、伝送線路LG3
及びLP3を0.1mmにした。さらに、LG2とLP
2のパターン幅を0.06mmとした。これによって、
LG1とLP1及びLG2とLP2の線路インピーダン
スをそれぞれ60Ωとした。比較例として、伝送線路L
G1のパターン幅を他の伝送線路と同様に0.1mmに
して線路インピーダンス50Ωとした。その結果、挿入
損は、比較例の1.0dBに対して本実施例は0.8d
Bと低減した。しかし、本例の場合は受信信号の挿入損
が若干高くなるという不具合があるので、特性はトレー
ドオフの関係にあり、条件によって両者のバランスをと
ることが望ましい。
る主経路以外に接続する伝送線路の線路インピーダンス
を相対的に高くして、送信時の送信信号の漏洩を防止
し、送信信号を効率よく送信端子からアンテナへ伝送す
るために、この実施例では線路パターンの線幅を他の伝
送線路と同様に0.1mmにして、積層体の層間隔を増
加して線路インピーダンスを高くした例を示す。すなわ
ち、図6において、伝送線路LG1、LG2およびLP
1、LP2を現在の層配置より上の層に配置変えをし
て、アース電極層(第16層)から100μm程度距離
を置くことによって層間隔を増加し伝送線路LG1、L
G2およびLP1、LP2の線路インピーダンスを大き
くして実施したものである。線路インピーダンスは、本
実施例で60Ω、比較例で50Ωであった。その結果、
挿入損失は、比較例1.0dBに対して本実施例は0.
9dBと低減した。
ならず、デュアルバンド以上のマルチバンド携帯電話に
おいても、各信号を分離・合成する分波器1個、送信信
号と受信信号を切り替えるアンテナスイッチと、高周波
除去用のローパスフィルタを各1個づつ、最小限の素子
を誘電体の積層体に内蔵し、その素体上にPINダイオ
ードを搭載した超小型の高周波スイッチモジュールを実
現した。
洩を防止し、送信信号を効率よく送信端子からアンテナ
へ伝送し、消費電力の少ない高周波スイッチモジュール
を提供することができる。本発明によれば、この高周波
スイッチモジュールを、好ましくは積層構造を用いるこ
とにより、小型に、しかもワンチップに構成できる。こ
れにより、デュアルバンド携帯電話などにおいて、機器
の小型化に有効となる。
斜視図である。
の電極配置図である。
を示す図である。
である。
Claims (5)
- 【請求項1】 送信経路と受信経路を切り替えるスイッ
チ回路を有する高周波スイッチモジュールであって、前
記スイッチ回路はダイオードと伝送線路を主構成とし、
前記伝送線路は電極パターンと誘電体層から構成される
積層体の電極パターンにより構成され、前記ダイオード
は前記積層体上に配置され、前記送信経路が選択された
場合に、送信信号が通る主経路以外に接続する伝送線路
の少なくとも1本の線路インピーダンスを送信信号が通
る主経路にある伝送線路の線路インピーダンスよりも相
対的に高くしたことを特徴とする高周波スイッチモジュ
ール。 - 【請求項2】 通過帯域の異なる複数の送受信系の信号
を各送受信系に分ける分波回路、及び前記各送受信系の
それぞれに送信経路と受信経路を切り替えるスイッチ回
路を有するマルチバンド用高周波スイッチモジュールで
あって、前記分波回路は伝送線路およびコンデンサで構
成され、前記スイッチ回路はダイオードと伝送線路を主
構成とし、前記分波回路およびスイッチ回路の少なくと
も一部は、電極パターンと誘電体層から構成される積層
体内の電極パターンにより構成され、前記ダイオードは
前記積層体上に配置され、前記送信経路が選択された場
合に、送信信号が通る主経路以外に接続する伝送線路の
少なくとも1本の線路インピーダンスを送信信号が通る
主経路にある伝送線路の線路インピーダンスよりも相対
的に高くしたことを特徴とする高周波スイッチモジュー
ル。 - 【請求項3】 前記送信経路は、送信信号が通る主経路
に第2の伝送線路とコンデンサとからなるローパスフィ
ルタを、前記主経路以外にはアースに接続された第1の
伝送線路を有しており、前記第1の伝送線路の線路イン
ピーダンスが前記第2の伝送線路の線路インピーダンス
よりも高くなるように、第1の伝送線路の線路幅を第2
の伝送線路の線路幅よりも細くしたことを特徴とする請
求項1又は2に記載の高周波スイッチモジュール。 - 【請求項4】 前記送信経路は、送信信号が通る主経路
に第2の伝送線路とコンデンサとからなるローパスフィ
ルタを、前記主経路以外にはアースに接続された第1の
伝送線路あるいはインダクターおよび受信経路にある第
3の伝送線路を有しており、前記第3の伝送線路の線路
インピーダンスが前記第2の伝送線路の線路インピーダ
ンスよりも高くなるように、第3の伝送線路の線路幅を
第2の伝送線路の線路幅よりも細くしたことを特徴とす
る請求項1乃至3の何れかに記載の高周波スイッチモジ
ュール。 - 【請求項5】 受信系のバンドパスフィルタに弾性表面
波素子を用いた請求項1乃至4の何れかに記載の高周波
スイッチモジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001175662A JP2002064400A (ja) | 2000-06-09 | 2001-06-11 | 高周波スイッチモジュール |
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