JP3296038B2 - 高周波スイッチ - Google Patents

高周波スイッチ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル携帯電話等の
高周波回路において、信号の経路の切り換えを行うため
の高周波スイッチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、高周波スイッチは、図2に示す
ように、デジタル携帯電話などにおいて、送信回路TX
とアンテナANTとの接続及び受信回路RXとアンテナ
ANTとの接続を切り換えるために用いられ、アンテナ
ANT、送信回路TX及び受信回路RXに接続されるも
のである。
【0003】従来の、高周波スイッチ11を図3に示
す。図3において、送信回路TXは、コンデンサ12a
を介してダイオード14aのアノードに接続される。ダ
イオード14aのアノードは、チョークコイルとして働
くストリップライン15a及びコンデンサ12bの直列
回路を介してアースに接続され、ストリップライン15
aとコンデンサ12bの接続点は、抵抗13aを介して
コントロール端子16に接続される。コントロール端子
16には、高周波スイッチ11の切り換えを行うための
コントロール回路が接続される。ダイオード14aのカ
ソードは、コンデンサ12cを介してアンテナANTに
接続される。
【0004】また、アンテナANTには、コンデンサ1
2cを介してストリップライン15bが接続される。ス
トリップライン15bは、コンデンサ12dを介して受
信回路RXに接続され、ストリップライン15bとコン
デンサ12dの接続点には、ダイオード14bのアノー
ドが接続される。ダイオード14bのカソードは、コン
デンサ12eと抵抗13bの並列回路を介してアースに
接続され、高周波スイッチ11を構成している。
【0005】このように構成された高周波スイッチ11
を用いて送信を行う場合、コントロール端子16に正の
電圧が印加される。この電圧は、ダイオード14a,1
4bに対し順方向のバイアス電圧として働くため、ダイ
オード14a,14bをONにする。このとき、コンデ
ンサ12a,12b,12c,12d,12eによって
直流分がカットされ、ダイオード14a,14bを含む
回路にのみコントロール端子16に加えられた電圧が印
加されるようにしている。したがって、ストリップライ
ン15bがダイオード14bにより接地されて送信周波
数で共振し、インピーダンスがほぼ無限大となるため、
送信回路TXからの送信信号は、受信回路RX側にはほ
とんど伝送されることなく、コンデンサ12a,ダイオ
ード14a,コンデンサ12cを経てアンテナANTに
伝送される。
【0006】一方、受信時には、コントロール端子16
への電圧印加が停止される。そのため、ダイオード14
a,14bはOFF状態になり、アンテナANTからの
受信信号は、コンデンサ12c,ストリップライン15
b,コンデンサ12dを経て受信回路RXに伝送され、
送信回路TX側にはほとんど伝送されない。このよう
に、高周波スイッチ11は、コントロール端子16に印
加される電圧をコントロールすることにより、送受信を
切り換えることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
の高周波スイッチ11においては、コントロール端子1
6に正の電圧が印加され、ダイオード14aがONにな
り、送信回路TXからの送信信号がダイオード14aを
通じてアンテナANTに送られる送信状態では、ダイオ
ード14aの順方向抵抗で送信電力が消費され、特に、
送信信号の電力が大きい場合、ダイオード14aでの電
力損失が多くなるとともに、ダイオード14aが発熱す
るという問題があった。このため、ダイオード14aに
は、順方向抵抗が小さく、許容電力損失PD の大きいも
のを使用する必要があるが、このようなダイオードは形
状が大型で高価になるという欠点があった。
【0008】本発明は、このような問題を解消するため
になされたものであり、電力損失が少なく小型で安価な
高周波スイッチを提供することを目的とするものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、送信回路、受信回路及びアン
テナに接続され、前記送信回路とアンテナの接続及び前
記受信回路とアンテナの接続を切り換えるための高周波
スイッチにおいて、前記送信回路とアンテナ間に接続さ
、受信周波数における信号の波長λの1/4の長さと
される第一のストリップラインと、前記アンテナとアー
ス間に接続される第二のストリップラインと、前記アン
テナと受信回路間に接続され、送信周波数における信号
の波長λの1/4の長さとされる第三のストリップライ
ンと、カソードが前記送信回路側に接続されアノードが
アース側に接続される第一のダイオードと、カソードが
前記受信回路側に接続されアノードがアース側に接続さ
れる第二のダイオードとを備え、前記第一のダイオード
とアースの間に、前記第一のダイオードの残留インダク
タンスと直列共振回路を形成する第一のコンデンサを備
え、かつ該第一のコンデンサは前記受信周波数で共振す
るように静電容量値が設定されており、前記第二のダイ
オードとアースの間に、前記第二のダイオードの残留イ
ンダクタンスと直列共振回路を形成する第二のコンデン
サを備え、かつ該第二のコンデンサは前記送信周波数で
共振するように静電容量値が設定されていることを特徴
とする。また、本発明においては、前記第一のダイオー
ドと前記送信回路、および前記第二のダイオードと前記
受信回路との間にストリップラインを含まないことを特
徴とする。
【0010】
【作用】上記の構成によれば、送信回路からアンテナ間
の送信信号の伝送ライン上に、ダイオードが介在するこ
となく、送受信の切り換えを行うことができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明による高周波スイッチの実施例
を図面を用いて説明する。図1に高周波スイッチ1を示
す。図1において、送信回路TXは、コンデンサ2aと
ストリップライン5aとコンデンサ2cの直列回路を介
してアンテナANTに接続される。コンデンサ2aとス
トリップライン5aの接続点は、ダイオード4aのカソ
ードに接続され、ダイオード4aのアノードは、コンデ
ンサ2bを介してアースに接続されるとともに、抵抗3
aを介してコントロール端子6aに接続される。
【0012】また、ストリップライン5aとコンデンサ
2cの接続点は、ストリップライン5bを介してアース
に接続されるとともに、ストリップライン5cとコンデ
ンサ2dの直列回路を介して受信回路RXに接続され
る。ストリップライン5cとコンデンサ2dの接続点
は、ダイオード4bのカソードに接続され、ダイオード
4bのアノードは、コンデンサ2eを介してアースに接
続されるとともに、抵抗3bを介してコントロール端子
6bに接続され、高周波スイッチ1を構成している。
【0013】なお、コントロール端子6a,6bには、
高周波スイッチ1の切り換えを行うためのコントロール
回路が接続される。また、ストリップライン5aの長さ
は、受信周波数における信号の波長λの1/4とし、スト
リップライン5cの長さは、送信周波数における信号の
波長λの1/4とし、ストリップライン5bの長さは、ス
トリップライン5a,5cの長さの和の1/2 とする。ま
た、抵抗3a,3bはダイオード4a,4bに一定の電
流を流すためのものである。
【0014】このように構成された高周波スイッチ1を
用いて送信する場合、コントロール端子6aに負の電圧
を印加し、コントロール端子6bに正の電圧を印加す
る。この電圧は、ダイオード4aに対しては逆方向のバ
イアス電圧となり、ダイオード4bに対しては順方向の
バイアス電圧となるため、ダイオード4aはOFFにな
り、ダイオード4bはONになる。したがって、ストリ
ップライン5cは、ダイオード4bにより接地されて送
信周波数で共振し、インピーダンスがほぼ無限大となる
ため、送信回路TXからの送信信号は、受信回路RX側
にはほとんど伝送されることなく、コンデンサ2a,ス
トリップライン5a,コンデンサ2cを経てアンテナA
NTに伝送される。
【0015】一方、受信時には、コントロール端子6a
に正の電圧を印加し、コントロール端子6bに負の電圧
を印加する。この電圧は、ダイオード4aに対しては順
方向のバイアス電圧となり、ダイオード4bに対しては
逆方向のバイアス電圧となるため、ダイオード4aはO
Nになり、ダイオード4bはOFFになる。したがっ
て、ストリップライン5aは、ダイオード4aにより接
地されて受信周波数で共振し、インピーダンスがほぼ無
限大となるため、アンテナANTからの受信信号は、送
信回路TX側にはほとんど伝送されることなく、コンデ
ンサ2c,ストリップライン5c,コンデンサ2dを経
て受信回路RXに伝送される。
【0016】なお、ストリップライン5bは、直流的に
は、コントロール端子6a,6bに印加された電圧によ
り、ダイオード4a,4bに電流を流すための経路にな
るとともに、交流的には、ストリップライン5aとスト
リップライン5bの接続点のインピーダンスを高め、挿
入損失を少なくする働きを有する。
【0017】また、コンデンサ2a,2b,2c,2
d,2eは、コントロール端子6a,6bに印加された
電圧により流れる電流が、ダイオード4a,4bを含む
回路にのみ流れるように電流経路を制限し、他の部分に
影響を及ぼさないようにするものである。このうち、コ
ンデンサ2b,2eは、それぞれに接続されるダイオー
ド4a,4bの残留インダクタンスと直列共振回路を形
成しており、コンデンサ2bは受信周波数で共振し、コ
ンデンサ2eは送信周波数で共振するようにそれぞれの
静電容量値が設定され、受信時又は送信時に各共振回路
のインピーダンスを低下させ、ストリップライン5a,
5cを接地電位に接近させ、挿入損失を少なくする働き
も有する。
【0018】このように構成された高周波スイッチ1
は、コントロール端子6a,6bに印加する電圧をコン
トロールすることにより、送受信を切り換えることがで
き、また、送信信号の伝送ライン上にダイオードが直接
介在しないため、送信時の電力損失を少なくすることが
できる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる高
周波スイッチによれば、送信信号の伝送ライン上にダイ
オードが直接介在しないため、送信時の電力損失を少な
くすることができる。また、ダイオードに許容電力損失
PD の大きなものを使用する必要がないため、小型で
安価な高周波スイッチを構成することができる。また、
本発明にかかる高周波スイッチによれば、第一、第二の
コンデンサが、それぞれに接続される第一、第二ダイオ
ードの残留インダクタンスと直列共振回路を形成してお
り、第一のコンデンサは受信周波数で共振し、第二のコ
ンデンサは送信周波数で共振するようにそれぞれの静電
容量値が設定されているため、受信時又は送信時に各共
振回路のインピーダンスを低下させ、第一および第三の
ストリップラインを接地電位に接近させ、挿入損失を少
なくする働きも有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による高周波スイッチの回路図
である。
【図2】高周波スイッチの働きを示す概念図である。
【図3】従来例の高周波スイッチの回路図である。
【符号の説明】
1 高周波スイッチ 2a〜2e コンデンサ 3a,3b 抵抗 4a,4b ダイオード 5a,5b,5c ストリップライン TX 送信回路 RX 受信回路 ANT アンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−258126(JP,A) 特開 昭56−7526(JP,A) 実開 昭58−50750(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/44 H01P 1/15

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信回路、受信回路及びアンテナに接続
    され、前記送信回路とアンテナの接続及び前記受信回路
    とアンテナの接続を切り換えるための高周波スイッチに
    おいて、前記送信回路とアンテナ間に接続され、受信周
    波数における信号の波長λの1/4の長さとされる第一
    のストリップラインと、前記アンテナとアース間に接続
    される第二のストリップラインと、前記アンテナと受信
    回路間に接続され、送信周波数における信号の波長λの
    1/4の長さとされる第三のストリップラインと、カソ
    ードが前記送信回路側に接続されアノードがアース側に
    接続される第一のダイオードと、カソードが前記受信回
    路側に接続されアノードがアース側に接続される第二の
    ダイオードとを備え 前記第一のダイオードとアースの間に、前記第一のダイ
    オードの残留インダクタンスと直列共振回路を形成する
    第一のコンデンサを備え、かつ該第一のコンデンサは前
    記受信周波数で共振するように静電容量値が設定されて
    おり、 前記第二のダイオードとアースの間に、前記第二のダイ
    オードの残留インダクタンスと直列共振回路を形成する
    第二のコンデンサを備え、かつ該第二のコンデンサは前
    記送信周波数で共振するように静電容量値が設定されて
    いる ことを特徴とする高周波スイッチ。
  2. 【請求項2】 前記第一のダイオードと前記送信回路、
    および前記第二のダイオードと前記受信回路との間にス
    トリップラインを含まないことを特徴とする請求項1に
    記載の高周波スイッチ。
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