JP4114106B2

JP4114106B2 - Composite switch circuit and composite switch circuit component

Info

Publication number: JP4114106B2
Application number: JP05689798A
Authority: JP
Inventors: 茂釼持; 俊彦田中; 剛志武田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2018-03-09
Also published as: JPH11261398A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチ回路に関わり、ディジタル携帯電話などの高周波回路において、信号の伝送経路を切り換えるための高周波スイッチ回路に適用されるダイオードスイッチとローパスフィルタ回路の複合回路及び複合回路部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ディジタル携帯電話などのスイッチ回路は、アンテナと受信回路との伝送経路および送信回路とアンテナとの伝送経路を切り換えるのに使用される。
【０００３】
また、このスイッチ回路としては、受信ダイバーシチ方式を採用している電話などにおいて、受信回路と第１のアンテナとの伝送経路および受信回路と第２のアンテナとの伝送経路を切り換えるのにも使用される。
また同様に、送信ダイバーシチ方式を採用している携帯電話用の基地局などの場合、送信回路と第１のアンテナとの伝送経路および送信回路と第２のアンテナとの伝送経路を切り換えるのに使用される。
【０００４】
また、このスイッチ回路は、車載用ブースターなどとの外部接続用端子を持つ携帯電話などの内部回路と上記端子への経路との切換や、携帯電話用の基地局などの複数チャネルの切換用としても用いられる。
【０００５】
従来のスイッチ回路としては、特開平６−１９７０４０号に開示されているものがある。この従来例の回路図を図１１に示す。
このスイッチ回路は、アンテナＡＮＴ、送信回路Ｔｘ、受信回路Ｒｘに接続される。送信回路Ｔｘには、第１のコンデンサＣ１０１を介して第１のダイオードＤ１０１のアノードが接続され、第１のダイオードＤ１０１のカソードには、第３のコンデンサＣ１０３を介してアンテナＡＮＴに接続される。
【０００６】
アンテナＡＮＴには、第３のコンデンサＣ１０３、第２の伝送線路ＳＬ２、第４のコンデンサＣ１０４の直列回路を介して受信回路Ｒｘに接続される。
また第１のダイオードＤ１０１のアノードは、第１の伝送線路ＳＬ１と第２のコンデンサＣ１０２の直列回路を介して接地される。さらに、第１の伝送線路ＳＬ１と第２のコンデンサＣ１０２の中間には、抵抗Ｒ１０１を介してコントロール回路Ｔ１が接続される。
また第２の伝送線路ＳＬ２と第４のコンデンサＣ１０４の中間には、第２のダイオードＤ１０２のアノードが接続され、第２のダイオードＤ１０２のカソードは、接地されている。
【０００７】
そして、上記伝送線路、コンデンサが積層体内に形成され、積層体上にダイオード、コンデンサ、抵抗を搭載する構造となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このスイッチ回路に、フィルタ部品を接続して使用する場合、そのスイッチ回路とフィルタ回路とを別々の部品とし、組み合わせていた。このため、実装面積が大きく、更にはインピーダンスマッチング用回路を付加しなければならないという問題点があった。
【０００９】
これに対し、特開平８−９７７４３号には、スイッチ回路とフィルタ回路を複合した部品が提案されている。この従来例の等価回路図を図１２に示す。この図１２において、破線で囲った部分がフィルタ回路部分である。この従来例では、スイッチ回路の送信回路Ｔｘ側にフィルタ回路を接続した構成となっている。この従来例の送信回路ＴｘとアンテナＡＮＴとを接続した場合の等価回路を図１３に示す。この等価回路では、ダイオードはＯＮ状態となるため低抵抗となり無視している。この図１３に示すように、この従来例の場合、回路の対称性がなく、周波数特性が狭帯域な特性となってしまう。
【００１０】
このスイッチ回路の特性が狭帯域となると、システム周波数帯域内を考えた場合、特性劣化の原因となり、また製造バラツキを考慮すると、製品の歩留低下を招くといった問題点がある。
【００１１】
本発明は、上記問題点を鑑み、回路の対称性が良く、広帯域な複合スイッチ回路及び／又はその複合スイッチ回路を積層構造により、小型化した複合スイッチ回路部品を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の回路、第２の回路および第３の回路に接続され、前記第１の回路と前記第３の回路との接続、および前記第２の回路と前記第３の回路との接続を切り換えるためのスイッチ回路とローパスフィルタ回路を備えた複合スイッチ回路であって、第１の回路と第３の回路の間に接続される第１のダイオードと、前記第１のダイオードと前記第１の回路との間に接続されるローパスフィルタ回路と、前記第１の回路とアースとのに接続される第１の伝送線路と、第２の回路とアースとの間に接続される第２のダイオードと、前記第２の回路と第３の回路との間に第１のダイオードと第２のダイオードを接続する第２の伝送線路を備え、前記第１のダイオードのカソードが第１の回路側に、アノードが第３の回路側に接続され、前記第２のダイオードのカソードが第２の回路側に、アノードがアース側に接続され、前記第１のダイオードのアノードと前記第２のダイオードのカソードとが積層体に形成されたライン電極でなる前記第２の伝送線路より接続され、前記第２のダイオードのアノード側にはコントロール回路が接続される複合スイッチ回路部品である。
【００１３】
前記ライン電極はスパイラル形状に形成するのが好ましい。
【００１４】
更に異なる層に形成されたライン電極をスルーホール電極で接続するのも好ましい。
【００１５】
前記ローパスフィルタ回路は、接地コンデンサと、インダクタと、前記インダクタと並列共振回路を構成するコンデンサを備え、前記積層体に接地コンデンサ用のコンデンサ電極と、並列共振回路用のコンデンサ電極と、インダクタを構成するコイル電極が配置され、前記コイル電極の一端は、前記並列共振回路用のコンデンサ電極と前記第１のダイオードに、スルーホール電極を介して接続されるのが好ましい。
【００１６】
前記接地コンデンサ用のコンデンサ電極が前記積層体に形成されたアース電極と、誘電体層を介して対向して配置されるのも好ましい。
【００１７】
更に、前記並列共振回路用のコンデンサ電極を、誘電体層を介して前記接地コンデンサ用のコンデンサ電極と対向して配置するのが好ましい。
【００１８】
本発明においては、前記第１のダイオードと前記第２のダイオードとが内蔵された半導体素子を前記積層体に実装するのが好ましい。
【００１９】
少なくとも前記第１の伝送線路、第２の伝送線路及びローパスフィルタ回路の一部を誘電体層の積層体内に内蔵すること、及び／又は、ダイオードを積層体上に配置することにより、複合スイッチ回路部品を一素子に構成することができる。また、積層体上には、コンデンサ、抵抗、インダクタ等の素子を配置して、本発明の複合スイッチ回路部品を構成しても良い。この積層体上に配置する素子は、積層体内に形成する回路素子との関係で適宜設定することができる。
【００２０】
また本発明は、前記積層体内に形成された伝送線路は、上下に配置されたアース電極層に挟まれ、前記ローパスフィルタ回路用のコンデンサは、前記伝送線路を挟む上側のアース電極層とそれに対向する電極とにより形成されている複合スイッチ回路部品である。
このように、アンテナスイッチ回路の伝送線路と、ローパスフィルタ回路との間にアース電極を介在させることにより、不要な干渉を防止することができる。
【００２１】
また本発明は、前記ローパスフィルタ回路用のコンデンサを構成する電極が、前記積層体内の前記伝送線路よりも実装面に対して上側に配置されている複合スイッチ回路部品である。
【００２２】
また本発明は、前記伝送線路は、スパイラル構造の電極パターンにより構成されている複合スイッチ回路部品である。このスパイラル構造の電極パターンにより伝送線路を構成することにより、伝送線路の線路長を短くすることができる。
【００２３】
本発明では、前記第１の回路が送信回路であり、前記第２の回路が受信回路であり、前記第３の回路がアンテナとすれば、アンテナと送信回路、アンテナと受信回路とを切り換えるスイッチ回路を構成することが出来る。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明は、第１の回路、第２の回路および第３の回路に接続され、前記第１の回路と前記第３の回路との接続、および前記第２の回路と前記第３の回路との接続を切り換えるためのスイッチ回路であり、その第１の回路、第２の回路および第３の回路の特に好ましい例として、前記第１の回路を送信回路、前記第２の回路を受信回路、前記第３の回路をアンテナとして、アンテナスイッチ回路として用いることができる。このアンテナスイッチ回路に関して、以下説明するが、本発明は、このアンテナスイッチ回路に限定されるものではない。
【００２６】
本発明では、スイッチ回路とローパスフィルタ回路とを一つの部品とし、しかも積層構造で構成することにより、小型の複合スイッチ回路部品を構成している。
【００２７】
本発明に係る一実施例の等価回路図を図３に示す。この等価回路図は、第１の回路が送信回路Ｔｘ、第２の回路が受信回路Ｒｘ、第３の回路がアンテナＡＮＴであり、スイッチ回路の主構成は、送信回路ＴｘとアンテナＡＮＴとの間に接続されるダイオードＤ１と、第１のダイオードＤ１の送信回路Ｔｘ側に接続され、他端がアース側に接続される第１の伝送線路Ｌ１と、受信回路ＲｘとアンテナＡＮＴとの間に接続される第２の伝送線路Ｌ２と、第２の伝送線路Ｌ２の受信回路Ｒｘ側に接続され、他端がアース側に接続される第２のダイオードＤ２とである。
【００２８】
そして、ローパスフィルタ回路は、Ｌ３とＣ２とＣ３とＣ４とから構成され、アンテナスイッチ回路の第１のダイオードＤ１と第１の伝送線路Ｌ１との間に、ローパスフィルタ回路が挿入されている。
【００２９】
また、図３の等価回路図では、第１のダイオードＤ１側と第２のダイオードＤ２側に、ともにコントロール回路が抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して接続されている。そのコントロール回路は、受信回路Ｒｘ側のみでも良い。このコントロール回路が接続される第１の伝送線路Ｌ１はコンデンサＣ１４を介してアースに接続されている。コントロール回路を接続しない場合は直接アース接続しても良い。また、コントロール回路が接続される第２のダイオードＤ２もコンデンサＣ１を介して、アース接続されている。そして、送信回路Ｔｘ、受信回路Ｒｘ、アンテナＡＮＴのそれぞれの入出力端には、ＤＣカットコンデンサＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３が接続されている。
【００３０】
この本発明では、ローパスフィルタ回路を単にスイッチ回路に追加したのではなく、スイッチ回路内の第１のダイオードと第１の伝送線路との間にローパスフィルタ回路を挿入したものである。この実施例の等価回路において、送信回路ＴｘとアンテナＡＮＴとを接続した場合の等価回路を図４に示す。この等価回路では、ダイオードＤ１、Ｄ２はＯＮ状態となるため低抵抗となり無視でき、記載していない。
【００３１】
この図４に示すように、本発明によれば、等価回路の対称性が良い。つまり、ローパスフィルタ回路（Ｌ３、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）を中心とし、その送信回路Ｔｘ側、及びＡＮＴ側に、コンデンサＣ１４、Ｃ１（Ｃ１２）を介してアースに接続される伝送線路Ｌ１、Ｌ２が接続され、コンデンサＣ１１、Ｃ１３が直列に接続されている。このため、低損失で従来より広帯域な特性を得ることができる。
【００３２】
本発明に係る別の実施例の等価回路図を図５に示す。この等価回路図は、図３に示した等価回路図とほぼ同様な構成となっている。異なる点は、第１のダイードＤ１と、第２のダイオードＤ２との接続方向が逆となっているところである。この等価回路によっても、複合スイッチ回路部品を得ることができる。この図５の等価回路において、送信回路ＴｘとアンテナＡＮＴとを接続した場合の等価回路は図４と同様である。従って、この実施例によっても、等価回路の対称性が良く、低損失で従来より広帯域な特性を得ることができる。
【００３３】
また、図３と図５の等価回路においては、図３に示す等価回路の方が、挿入損失、アイソレーション特性が良好であった。
【００３４】
また、本発明では、スイッチ回路用の伝送線路をアース電極で上下から挟み、その上側のアース電極の更に上部に、ローパスフィルタ回路用コンデンサの導電パターンを形成している。この構造により、小型で特性の良い複合スイッチ回路部品を得ることができる。
【００３５】
以下、実施例に従い本発明を詳細に説明する。
本発明に係る一実施例の斜視図を図１に示す。またこの実施例の積層分解斜視図を図２に、等価回路図を図３に示す。尚、図面において、便宜上電極部分に斜線を引いている。この実施例は、誘電体層の積層体２と、２つのダイオードが内蔵された半導体素子１とから構成されている。尚、等価回路図において、外側の破線内がこの実施例部分であり、その破線の外側のコンデンサＣ11、Ｃ12、Ｃ13、Ｃ14、抵抗Ｒ1、Ｒ2は外付部品として、回路基板上などで接続される。また、この外付部品は、積層体内に、又は積層体上に構成することも可能である。
【００３６】
この積層体２の内部構造は図２に示すとおりである。下層の誘電体層２１には、第１のアース電極３１が形成され、所定の引き出し電極が形成されている。そして、外部電極Ｔ２、Ｔ７、Ｔ８に接続される。
【００３７】
誘電体層２１の上には、第１のアース電極３１と対向してコンデンサＣ1を形成するコンデンサ電極４１が形成された誘電体層２２が積層される。このコンデンサ電極４１は、引き出し電極が形成されている。そして、外部電極Ｔ４に接続される。
【００３８】
この上には、伝送線路を構成する２つの誘電体層２３、２４が積層される。等価回路図における伝送線路Ｌ１は、誘電体層２３のライン電極１１と誘電体層２４のライン電極１２とを接続して構成される。この２つのライン電極の接続は、スルーホール電極５１を介して行われている。そして、各誘電体層の側面に臨む引き出し電極がそれぞれ形成されて、外部電極Ｔ３、Ｔ６に接続される。
【００３９】
また等価回路図における伝送線路Ｌ２は、誘電体層２３のライン電極１３と誘電体層２４のライン電極１４とを接続して構成される。この２つのライン電極の接続は、スルーホール電極５２を介して行われている。そして、各誘電体層の側面に臨む引き出し電極がそれぞれ形成され、外部電極Ｔ１、Ｔ５に接続されている。
【００４０】
その上の誘電体層２５には、第２のアース電極３２が形成され、所定の引き出し電極が形成されている。そして、外部電極Ｔ２、Ｔ７、Ｔ８に接続される。
【００４１】
その上の誘電体層２６の上には、第２のアース電極３２と対向してコンデンサＣ2、Ｃ3を形成するコンデンサ電極４２、４３が形成されている。そのコンデンサ電極４２は、引き出し電極が形成され、外部電極Ｔ３に接続されている。
【００４２】
その上の誘電体層２７の上には、コンデンサ電極４２と対向してコンデンサＣ4を形成するコンデンサ電極４４が形成されている。このコンデンサ電極４４は、スルーホール電極５３が形成され、下層のコンデンサ電極４３に接続されている。
【００４３】
その上の誘電体層２８の上には、Ｌ３を構成するコイル電極１５が形成されている。このコイル電極１５の一端は、外部電極Ｔ３と接続され、他方は、スルーホール電極５４で、下層のスルーホール電極５３と接続されている。
【００４４】
そして、最上層の誘電体層２９の上面には、パターン電極が形成されている。一つのパターン電極１６は、スルーホール電極５５で下層のスルーホール電極５４と接続されている。また、パターン電極１７は、マークである。他に、外部電極Ｔ１、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６と接続されたパターン電極が形成されている。
【００４５】
この積層体は、誘電率が約８の誘電体材料を用い、ドクターブレードでシート成形し、このシート上にＡｇ電極をスクリーン印刷してパターン電極を形成し、これを積層して、圧着し、一体で焼成されたものである。そして、焼成後側面の端子電極Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８及び上面のパターン電極を形成した。
そして、２つのダイオードが内蔵された半導体素子１の端子がそれぞれパターン電極１６とＴ５、Ｔ１とＴ４に接続される。
【００４６】
この実施例によれば、コンデンサＣ２、Ｃ３、Ｃ４、インダクタＬ３とからなるローパスフィルタ回路（ＬＰＦ）が、スイッチ回路の第１のダイオードＤ１のアノードと第１の伝送線路Ｌ１との間に構成されている。
【００４７】
この実施例の挿入損失特性を図６に示す。図６（ｂ）は、図６（ａ）の通過帯域部分の拡大図である。本発明の実施例によれば、９００±２５０ＭＨｚで挿入損失１ｄＢ以下の特性が得られており、優れた特性であることがわかる。また、本実施例は、４．５ｍｍ×３．２ｍｍという非常に小型化でき、省スペースに配置出来る。また、高さは２ｍｍ程度である。また本発明は、約８００ＭＨｚから数ＧＨｚの周波数帯に好適である。
【００４８】
この実施例では、第１のアース電極３１と第２のアース電極３２の間に、第１の伝送線路と第２の伝送線路を配置している。このスイッチ回路は、この複合スイッチ回路部品の実装面側に配置されている。そして、そのスイッチ回路の上側に、ローパスフィルタ回路が構成されている。
【００４９】
このローパスフィルタ回路部分が、スイッチ回路部分の上側に配置されていることにより、そのローパスフィルタ回路のアース間に挿入されているコンデンサＣ２、Ｃ３部分において、その容量を構成する導電パターン４２、４３と対向する第２のアース電極３２は、実際の基板上のアースに接続する引き出し部を有する。この実施例の場合、外部電極Ｔ２がそれにあたる。この外部電極Ｔ２はライン電極として機能し、前記のコンデンサＣ２、Ｃ３にインダクタＬが直列に接続された回路と見なされる。この等価回路図は、図７に示すようになり、コンデンサＣ２とインダクタＬ４との直列共振、及びコンデンサＣ３とインダクタＬ５との直列共振により、高調波の低減に効果を発揮している。
【００５０】
またこの伝送線路Ｌ１、Ｌ２は、いずれもスパイラル形状に形成され、２層に分かれて形成されている。このスパイラル形状とし、更に重複部分を設けることにより、ライン長を短くできた。
【００５１】
本発明に係る別の実施例の積層体の分解斜視図を図８に、その等価回路図を図９に示す。この図８は、図２と同様の部分には、同一の符号を付けた。この実施例は、上記実施例とほぼ同様の構造であり、第１の伝送線路Ｌ１の一端とアースとの間に接続されるコンデンサＣ５が接続されている。これは、下から第２層目の誘電体層２２に、下層の誘電体層２１に形成された第１のアース電極３１と対向するように形成されたコンデンサ形成用電極パターン４５で構成されている。その他の構造は、同一である。
【００５２】
この実施例によっても上記実施例と同様の特性を得ることができた。また、コンデンサＣ５部分は、図１０に示す接続としても良い。この図９のコンデンサＣ５及び図１０のコンデンサＣ６は、いずれも第１の伝送線路Ｌ１の線路長を短くする効果を有する。
【００５３】
本発明によれば、ローパスフィルタ回路を内蔵したスイッチ回路を一体に、しかも小型に構成することができる。しかも、広帯域な特性を有し、しかも低損失であり、かつ高調波抑制効果も高いという優れた特性を有している。
また本発明では、送信回路、アンテナ、受信回路のスイッチ回路として説明したが、３つの回路のスイッチ回路として用いることができることは言うまでもなく、その他の回路のスイッチとして利用することも本発明の範囲である。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、ローパスフィルタ回路を内蔵したスイッチ回路であって、小型で、特性の優れた複合スイッチ回路を構成することができる。また、伝送線路およびローパスフィルタ回路を誘電体層の積層体内に形成し、小型の複合スイッチ回路部品を構成出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施例の斜視図である。
【図２】図１に示す実施例の積層体の分解斜視図である。
【図３】図１に示す本発明に係る実施例の等価回路図である。
【図４】本発明に係る実施例の送信回路ＴｘとアンテナＡＮＴとを接続した場合の等価回路図である。
【図５】本発明に係る別の実施例の等価回路図である。
【図６】本発明に係る一実施例の挿入損失特性を示すグラフである。
【図７】本発明に係る実施例の等価回路の一部である。
【図８】本発明に係る別の実施例の積層体の分解斜視図である。
【図９】本発明に係る別の実施例の等価回路図である。
【図１０】本発明に係る別の実施例の等価回路図である。
【図１１】従来のスイッチ回路の等価回路図である。
【図１２】別の従来例のスイッチ回路の等価回路図である。
【図１３】別の従来例の送信回路ＴｘとアンテナＡＮＴとを接続した場合の等価回路図である。
【符号の説明】
１半導体素子
２積層体
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９誘電体層
３１第１のアース電極
１１、１２、１３、１４、１５ライン電極
５１、５２、５３、５４、５５スルーホール電極
３２第２のアース電極
４１、４２、４３、４４、４５コンデンサ用電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a switch circuit, and relates to a composite circuit and a composite circuit component of a diode switch and a low-pass filter circuit applied to a high-frequency switch circuit for switching a signal transmission path in a high-frequency circuit such as a digital cellular phone. .
[0002]
[Prior art]
For example, a switch circuit such as a digital cellular phone is used to switch a transmission path between an antenna and a reception circuit and a transmission path between a transmission circuit and an antenna.
[0003]
This switch circuit is also used to switch the transmission path between the reception circuit and the first antenna and the transmission path between the reception circuit and the second antenna in a telephone or the like adopting the reception diversity system. The
Similarly, in the case of a mobile phone base station adopting the transmission diversity system, it is used to switch the transmission path between the transmission circuit and the first antenna and the transmission path between the transmission circuit and the second antenna. Is done.
[0004]
In addition, this switch circuit is used for switching between internal circuits such as a mobile phone having a terminal for external connection with an in-vehicle booster or the like and a route to the above terminal, and switching of a plurality of channels such as a base station for a mobile phone. Is also used.
[0005]
As a conventional switch circuit, there is one disclosed in JP-A-6-197040. A circuit diagram of this conventional example is shown in FIG.
This switch circuit is connected to the antenna ANT, the transmission circuit Tx, and the reception circuit Rx. The transmission circuit Tx is connected to the anode of the first diode D101 via the first capacitor C101, and is connected to the cathode of the first diode D101 to the antenna ANT via the third capacitor C103.
[0006]
The antenna ANT is connected to the receiving circuit Rx via a series circuit of a third capacitor C103, a second transmission line SL2, and a fourth capacitor C104.
The anode of the first diode D101 is grounded via a series circuit of the first transmission line SL1 and the second capacitor C102. Further, a control circuit T1 is connected between the first transmission line SL1 and the second capacitor C102 via a resistor R101.
The anode of the second diode D102 is connected between the second transmission line SL2 and the fourth capacitor C104, and the cathode of the second diode D102 is grounded.
[0007]
The transmission line and the capacitor are formed in the laminated body, and a diode, a capacitor, and a resistor are mounted on the laminated body.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
When a filter component is connected to the switch circuit, the switch circuit and the filter circuit are separated and combined. For this reason, there is a problem that a mounting area is large and an impedance matching circuit has to be added.
[0009]
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-97743 proposes a component that combines a switch circuit and a filter circuit. An equivalent circuit diagram of this conventional example is shown in FIG. In FIG. 12, the portion surrounded by the broken line is the filter circuit portion. In this conventional example, a filter circuit is connected to the transmission circuit Tx side of the switch circuit. FIG. 13 shows an equivalent circuit when this conventional transmission circuit Tx and the antenna ANT are connected. In this equivalent circuit, the diode is in the ON state, so it has a low resistance and is ignored. As shown in FIG. 13, in the case of this conventional example, the circuit has no symmetry and the frequency characteristic becomes a narrow band characteristic.
[0010]
When the characteristics of the switch circuit are narrow, there is a problem that the characteristics are deteriorated when considering the system frequency band, and the yield of the product is lowered when manufacturing variation is taken into consideration.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a composite switch circuit component having a good circuit symmetry and a wide-band composite switch circuit and / or a composite switch circuit component in which the composite switch circuit is miniaturized by a laminated structure.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is connected to the first circuit, the second circuit, and the third circuit, the connection between the first circuit and the third circuit, and the second circuit and the third circuit. A switch circuit and a low-pass filter circuit for switching the connection of the first circuit , the first diode connected between the first circuit and the third circuit, the first diode and the A low-pass filter circuit connected between the first circuit, a first transmission line connected between the first circuit and the ground, and a second circuit connected between the second circuit and the ground. 2 and a second transmission line connecting the first diode and the second diode between the second circuit and the third circuit, the cathode of the first diode being the first On the circuit side, the anode is connected to the third circuit side, Cathode to the second circuit side of the diode has an anode connected to the ground side, the cathode and the first diode anode and the second diode becomes a line electrode formed in the laminate the second And a control circuit connected to the anode side of the second diode.
[0013]
The line electrode is preferably formed in a spiral shape.
[0014]
It is also preferable to connect line electrodes formed in different layers with through-hole electrodes.
[0015]
The low-pass filter circuit includes a ground capacitor, an inductor, and a capacitor that constitutes a parallel resonance circuit with the inductor, and the laminate includes a capacitor electrode for a ground capacitor, a capacitor electrode for a parallel resonance circuit, and an inductor. Preferably, one end of the coil electrode is connected to the capacitor electrode for the parallel resonance circuit and the first diode via a through-hole electrode.
[0016]
It is also preferable that the capacitor electrode for the grounding capacitor is disposed so as to face the ground electrode formed on the multilayer body via a dielectric layer.
[0017]
Furthermore, it is preferable that the capacitor electrode for the parallel resonance circuit is disposed to face the capacitor electrode for the ground capacitor via a dielectric layer.
[0018]
In the present invention, it is preferable that a semiconductor element including the first diode and the second diode is mounted on the stacked body.
[0019]
By incorporating at least a part of the first transmission line, the second transmission line and the low-pass filter circuit in the laminate of dielectric layers and / or disposing a diode on the laminate, a composite switch circuit Components can be configured as one element. Further, the composite switch circuit component of the present invention may be configured by disposing elements such as capacitors, resistors, and inductors on the laminate. The elements arranged on the laminate can be appropriately set in relation to the circuit elements formed in the laminate.
[0020]
In the present invention, the transmission line formed in the laminate is sandwiched between upper and lower ground electrode layers, and the capacitor for the low-pass filter circuit is opposed to the upper ground electrode layer sandwiching the transmission line. The composite switch circuit component is formed by the electrode to be operated.
In this way, unnecessary interference can be prevented by interposing the ground electrode between the transmission line of the antenna switch circuit and the low-pass filter circuit.
[0021]
The present invention is the composite switch circuit component in which an electrode constituting the capacitor for the low-pass filter circuit is disposed on the upper side of the mounting surface with respect to the transmission line in the multilayer body.
[0022]
According to the present invention, the transmission line is a composite switch circuit component having a spiral electrode pattern. By configuring the transmission line with this spiral electrode pattern, the line length of the transmission line can be shortened.
[0023]
In the present invention, if the first circuit is a transmission circuit, the second circuit is a reception circuit, and the third circuit is an antenna, the switch for switching between the antenna and the transmission circuit and between the antenna and the reception circuit A circuit can be configured.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is connected to the first circuit, the second circuit, and the third circuit, the connection between the first circuit and the third circuit, and the second circuit and the third circuit. As a particularly preferred example of the first circuit, the second circuit, and the third circuit, the first circuit is a transmission circuit, the second circuit is a reception circuit, The third circuit can be used as an antenna and an antenna switch circuit. Although this antenna switch circuit will be described below, the present invention is not limited to this antenna switch circuit.
[0026]
In the present invention, the switch circuit and the low-pass filter circuit are formed as a single component, and a small composite switch circuit component is configured by a laminated structure.
[0027]
An equivalent circuit diagram of one embodiment according to the present invention is shown in FIG. In this equivalent circuit diagram, the first circuit is the transmission circuit Tx, the second circuit is the reception circuit Rx, and the third circuit is the antenna ANT. The main configuration of the switch circuit is between the transmission circuit Tx and the antenna ANT. A diode D1 connected to the first diode D1, a first transmission line L1 connected to the transmitting circuit Tx side of the first diode D1, and the other end connected to the ground side, and connected between the receiving circuit Rx and the antenna ANT. The second transmission line L2 is connected to the receiving circuit Rx side of the second transmission line L2, and the other end is connected to the ground side.
[0028]
The low-pass filter circuit includes L3, C2, C3, and C4, and a low-pass filter circuit is inserted between the first diode D1 and the first transmission line L1 of the antenna switch circuit.
[0029]
In the equivalent circuit diagram of FIG. 3, a control circuit is connected to both the first diode D1 side and the second diode D2 side via resistors R1 and R2. The control circuit may be only on the receiving circuit Rx side. The first transmission line L1 to which the control circuit is connected is connected to the ground via a capacitor C14. If the control circuit is not connected, a direct ground connection may be used. The second diode D2 to which the control circuit is connected is also grounded via the capacitor C1. DC cut capacitors C11, C12, and C13 are connected to input / output terminals of the transmission circuit Tx, the reception circuit Rx, and the antenna ANT, respectively.
[0030]
In the present invention, the low-pass filter circuit is not simply added to the switch circuit, but a low-pass filter circuit is inserted between the first diode and the first transmission line in the switch circuit. FIG. 4 shows an equivalent circuit when the transmission circuit Tx and the antenna ANT are connected in the equivalent circuit of this embodiment. In this equivalent circuit, the diodes D1 and D2 are in the ON state, so that the resistance is low and can be ignored.
[0031]
As shown in FIG. 4, according to the present invention, the symmetry of the equivalent circuit is good. That is, transmission lines L1 and L2 connected to the ground via capacitors C14 and C1 (C12) are provided on the transmission circuit Tx side and the ANT side with the low-pass filter circuit (L3, C2, C3, and C4) as the center. The capacitors C11 and C13 are connected in series. For this reason, it is possible to obtain a characteristic with a low loss and a wider band than before.
[0032]
FIG. 5 shows an equivalent circuit diagram of another embodiment according to the present invention. This equivalent circuit diagram has substantially the same configuration as the equivalent circuit diagram shown in FIG. The difference is that the connection direction of the first diode D1 and the second diode D2 is reversed. A composite switch circuit component can also be obtained by this equivalent circuit. In the equivalent circuit of FIG. 5, the equivalent circuit when the transmission circuit Tx and the antenna ANT are connected is the same as that of FIG. Therefore, according to this embodiment as well, the symmetry of the equivalent circuit is good, and it is possible to obtain characteristics with a low loss and a wider band than before.
[0033]
In addition, in the equivalent circuits of FIGS. 3 and 5, the equivalent circuit shown in FIG. 3 has better insertion loss and isolation characteristics.
[0034]
In the present invention, the transmission line for the switch circuit is sandwiched from above and below by the ground electrode, and the conductive pattern of the capacitor for the low-pass filter circuit is formed further above the ground electrode on the upper side. With this structure, a composite switch circuit component having a small size and good characteristics can be obtained.
[0035]
Hereinafter, the present invention will be described in detail according to examples.
A perspective view of an embodiment according to the present invention is shown in FIG. Further, FIG. 2 shows an exploded perspective view of this embodiment and FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram thereof. In the drawings, the electrode portions are hatched for convenience. This embodiment is composed of a laminated body 2 of dielectric layers and a semiconductor element 1 in which two diodes are built. In the equivalent circuit diagram, the inside of the outer broken line is the portion of this embodiment, and the capacitors C11, C12, C13, C14 and resistors R1, R2 outside the broken line are connected as external parts on the circuit board or the like. The In addition, the external component can be configured in the laminated body or on the laminated body.
[0036]
The internal structure of the laminate 2 is as shown in FIG. A first ground electrode 31 is formed on the lower dielectric layer 21, and a predetermined lead electrode is formed. Then, it is connected to the external electrodes T2, T7, T8.
[0037]
On the dielectric layer 21, a dielectric layer 22 on which a capacitor electrode 41 that forms the capacitor C 1 is formed opposite to the first ground electrode 31 is laminated. The capacitor electrode 41 is formed with a lead electrode. Then, it is connected to the external electrode T4.
[0038]
On top of this, two dielectric layers 23 and 24 constituting a transmission line are laminated. The transmission line L1 in the equivalent circuit diagram is configured by connecting the line electrode 11 of the dielectric layer 23 and the line electrode 12 of the dielectric layer 24. The two line electrodes are connected through the through-hole electrode 51. Then, an extraction electrode facing the side surface of each dielectric layer is formed and connected to the external electrodes T3 and T6.
[0039]
The transmission line L2 in the equivalent circuit diagram is configured by connecting the line electrode 13 of the dielectric layer 23 and the line electrode 14 of the dielectric layer 24. The connection between the two line electrodes is made through the through-hole electrode 52. Then, extraction electrodes facing the side surfaces of the respective dielectric layers are formed and connected to the external electrodes T1 and T5.
[0040]
On the dielectric layer 25 thereabove, a second ground electrode 32 is formed, and a predetermined lead electrode is formed. Then, it is connected to the external electrodes T2, T7, T8.
[0041]
Capacitor electrodes 42 and 43 that form capacitors C2 and C3 are formed on the dielectric layer 26 so as to face the second ground electrode 32. The capacitor electrode 42 is formed with a lead electrode and is connected to the external electrode T3.
[0042]
On the dielectric layer 27 thereabove, a capacitor electrode 44 that forms the capacitor C4 is formed so as to face the capacitor electrode 42. The capacitor electrode 44 is formed with a through-hole electrode 53 and is connected to the lower capacitor electrode 43.
[0043]
A coil electrode 15 constituting L3 is formed on the dielectric layer 28 thereon. One end of the coil electrode 15 is connected to the external electrode T <b> 3, and the other is a through-hole electrode 54 that is connected to the lower-layer through-hole electrode 53.
[0044]
A pattern electrode is formed on the upper surface of the uppermost dielectric layer 29. One pattern electrode 16 is connected to the lower through-hole electrode 54 by a through-hole electrode 55. The pattern electrode 17 is a mark. In addition, pattern electrodes connected to the external electrodes T1, T4, T5, and T6 are formed.
[0045]
This laminate uses a dielectric material having a dielectric constant of about 8 and is formed into a sheet by a doctor blade. On this sheet, an Ag electrode is screen-printed to form a pattern electrode. It is fired integrally. Then, terminal electrodes T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, and T8 on the side surfaces after firing were formed, and pattern electrodes on the upper surface were formed.
The terminals of the semiconductor element 1 incorporating two diodes are connected to the pattern electrodes 16 and T5, and T1 and T4, respectively.
[0046]
According to this embodiment, a low-pass filter circuit (LPF) including capacitors C2, C3, C4 and an inductor L3 is formed between the anode of the first diode D1 of the switch circuit and the first transmission line L1. ing.
[0047]
The insertion loss characteristics of this example are shown in FIG. FIG. 6B is an enlarged view of the passband portion of FIG. According to the example of the present invention, the characteristic of an insertion loss of 1 dB or less is obtained at 900 ± 250 MHz, which indicates that the characteristic is excellent. In addition, the present embodiment can be very downsized to 4.5 mm × 3.2 mm, and can be arranged in a space-saving manner. The height is about 2 mm. The present invention is suitable for a frequency band of about 800 MHz to several GHz.
[0048]
In this embodiment, the first transmission line and the second transmission line are arranged between the first ground electrode 31 and the second ground electrode 32. The switch circuit is disposed on the mounting surface side of the composite switch circuit component. A low-pass filter circuit is configured above the switch circuit.
[0049]
Since the low-pass filter circuit portion is arranged on the upper side of the switch circuit portion, in the capacitors C2 and C3 inserted between the grounds of the low-pass filter circuit, the conductive patterns 42 and 43 constituting the capacitance are The opposing second ground electrode 32 has a lead portion connected to the ground on the actual substrate. In this embodiment, the external electrode T2 corresponds to this. The external electrode T2 functions as a line electrode, and is regarded as a circuit in which an inductor L is connected in series to the capacitors C2 and C3. This equivalent circuit diagram is as shown in FIG. 7, and is effective in reducing harmonics by the series resonance of the capacitor C2 and the inductor L4 and the series resonance of the capacitor C3 and the inductor L5.
[0050]
The transmission lines L1 and L2 are both formed in a spiral shape and are divided into two layers. By using this spiral shape and further providing an overlapping portion, the line length could be shortened.
[0051]
FIG. 8 shows an exploded perspective view of a laminate of another embodiment according to the present invention, and FIG. 9 shows an equivalent circuit diagram thereof. In FIG. 8, the same parts as those in FIG. This embodiment has substantially the same structure as the above embodiment, and a capacitor C5 connected between one end of the first transmission line L1 and the ground is connected. This is composed of a capacitor forming electrode pattern 45 formed on the second dielectric layer 22 from the bottom so as to face the first ground electrode 31 formed on the lower dielectric layer 21. Yes. Other structures are the same.
[0052]
Also in this example, the same characteristics as in the above example could be obtained. Further, the capacitor C5 portion may be connected as shown in FIG. Both the capacitor C5 of FIG. 9 and the capacitor C6 of FIG. 10 have the effect of shortening the line length of the first transmission line L1.
[0053]
According to the present invention, the switch circuit incorporating the low-pass filter circuit can be integrated and made compact. In addition, it has excellent characteristics such as wide band characteristics, low loss, and high harmonic suppression effect.
In the present invention, the switch circuit of the transmission circuit, the antenna, and the reception circuit has been described. Needless to say, it can be used as a switch circuit of three circuits, but it can also be used as a switch of other circuits within the scope of the present invention. is there.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to constitute a composite switch circuit which is a switch circuit incorporating a low-pass filter circuit and which is small in size and excellent in characteristics. In addition, a transmission line and a low-pass filter circuit can be formed in a laminated body of dielectric layers to constitute a small composite switch circuit component.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the laminate of the embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the embodiment according to the present invention shown in FIG.
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram when the transmission circuit Tx and the antenna ANT of the embodiment according to the present invention are connected.
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of another embodiment according to the present invention.
FIG. 6 is a graph showing insertion loss characteristics of an embodiment according to the present invention.
FIG. 7 is a part of an equivalent circuit of an embodiment according to the present invention.
FIG. 8 is an exploded perspective view of a laminate according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of another embodiment according to the present invention.
FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of another embodiment according to the present invention.
FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of a conventional switch circuit.
FIG. 12 is an equivalent circuit diagram of another conventional switch circuit.
FIG. 13 is an equivalent circuit diagram when a transmission circuit Tx of another conventional example and an antenna ANT are connected.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor element 2 Laminate body 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 Dielectric layer 31 1st earth electrode 11, 12, 13, 14, 15 Line electrodes 51, 52, 53, 54 55 Through-hole electrode 32 Second ground electrode 41, 42, 43, 44, 45 Capacitor electrode

Claims

第１の回路、第２の回路および第３の回路に接続され、前記第１の回路と前記第３の回路との接続、および前記第２の回路と前記第３の回路との接続を切り換えるためのスイッチ回路とローパスフィルタ回路を備えた複合スイッチ回路であって、
第１の回路と第３の回路の間に接続される第１のダイオードと、前記第１のダイオードと前記第１の回路との間に接続されるローパスフィルタ回路と、前記第１の回路とアースとのに接続される第１の伝送線路と、第２の回路とアースとの間に接続される第２のダイオードと、前記第２の回路と第３の回路との間に第１のダイオードと第２のダイオードを接続する第２の伝送線路を備え、前記第１のダイオードのカソードが第１の回路側に、アノードが第３の回路側に接続され、前記第２のダイオードのカソードが第２の回路側に、アノードがアース側に接続され、前記第１のダイオードのアノードと前記第２のダイオードのカソードとが積層体に形成されたライン電極でなる前記第２の伝送線路より接続され、前記第２のダイオードのアノード側にはコントロール回路が接続されることを特徴とする複合スイッチ回路部品。Connected to the first circuit, the second circuit, and the third circuit, and switches the connection between the first circuit and the third circuit and the connection between the second circuit and the third circuit. A composite switch circuit including a switch circuit and a low-pass filter circuit,
A first diode connected between the first circuit and the third circuit; a low-pass filter circuit connected between the first diode and the first circuit; and the first circuit; A first transmission line connected to the ground, a second diode connected between the second circuit and the ground, and a first diode between the second circuit and the third circuit. A second transmission line connecting the diode and the second diode, wherein the cathode of the first diode is connected to the first circuit side, the anode is connected to the third circuit side, and the cathode of the second diode to but second circuit side has an anode connected to the ground side, than the first anode of the diode and the second diode cathode and said second transmission line comprising a line electrode formed in the laminate Connected to the second diode Composite switch circuit component, wherein a control circuit is connected to the de-side.

前記ライン電極はスパイラル形状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の複合スイッチ回路部品。 The composite switch circuit component according to claim 1, wherein the line electrode is formed in a spiral shape.

異なる層に形成されたライン電極をスルーホール電極で接続されたことを特徴とする請求項２に記載の複合スイッチ回路部品。 3. The composite switch circuit component according to claim 2, wherein line electrodes formed in different layers are connected by through-hole electrodes.

前記ローパスフィルタ回路は、接地コンデンサと、インダクタと、前記インダクタと並列共振回路を構成するコンデンサを備え、前記積層体に接地コンデンサ用のコンデンサ電極と、並列共振回路用のコンデンサ電極と、インダクタを構成するコイル電極が配置され、前記コイル電極の一端は、前記並列共振回路用のコンデンサ電極と前記第１のダイオードに、スルーホール電極を介して接続されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の複合スイッチ回路部品。 The low-pass filter circuit includes a ground capacitor, an inductor, and a capacitor that constitutes a parallel resonance circuit with the inductor, and the laminate includes a capacitor electrode for a ground capacitor, a capacitor electrode for a parallel resonance circuit, and an inductor. 4. The coil electrode according to claim 1, wherein one end of the coil electrode is connected to the capacitor electrode for the parallel resonant circuit and the first diode through a through-hole electrode. A composite switch circuit component according to any one of the above.

前記接地コンデンサ用のコンデンサ電極が前記積層体に形成されたアース電極と、誘電体層を介して対向して配置されたことを特徴とする請求項４に記載の複合スイッチ回路部品。 5. The composite switch circuit component according to claim 4, wherein the capacitor electrode for the ground capacitor is disposed to face a ground electrode formed on the multilayer body via a dielectric layer.

前記並列共振回路用のコンデンサ電極が、誘電体層を介して前記接地コンデンサ用のコンデンサ電極と対向して配置されことを特徴とする請求項４又は５に記載の複合スイッチ回路部品。 6. The composite switch circuit component according to claim 4, wherein the capacitor electrode for the parallel resonant circuit is disposed to face the capacitor electrode for the ground capacitor via a dielectric layer.

前記第１のダイオードと前記第２のダイオードとが内蔵された半導体素子を前記積層体に実装したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の複合スイッチ部品。 The composite switch component according to claim 1, wherein a semiconductor element in which the first diode and the second diode are built is mounted on the multilayer body.