JP2003087002A - 高周波スイッチ - Google Patents
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- H04B1/48—Transmit/receive switching in circuits for connecting transmitter and receiver to a common transmission path, e.g. by energy of transmitter
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Transceivers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数のスイッチ回路を設けたりせずに複数の
周波数帯域に対応可能な高周波スイッチを提供する。 【解決手段】 第１の信号端子１と第２の信号端子５と
の間には、第１のスイッチ８を閉じた時のバイアス電流
により導通状態となる第１のダイオード３が介挿され
る。第１のダイオード３のカソードには電気長Ｌ1 のス
トリップライン１１が接続され、その他端が接地され
る。ストリップライン１１の一端からの距離がＬ2 とな
る位置には、第２のスイッチ１４を閉じた時に等価的に
接地されるようにキャパシタ１２、第２のダイオード１
３が接続される。ストリップライン１１は、第２のスイ
ッチ１４を開いたときに電気長Ｌ1 で共振し、信号端子
１、５の間で波長λ1 （Ｌ1 ＝λ1 ／４）の第１の高周
波信号が伝達可能となり、第２のスイッチ１４を閉じた
ときに電気長Ｌ2 で共振し、波長λ2 （Ｌ2 ＝λ2 ／
４）の第２の高周波信号が伝達可能となる。
周波数帯域に対応可能な高周波スイッチを提供する。 【解決手段】 第１の信号端子１と第２の信号端子５と
の間には、第１のスイッチ８を閉じた時のバイアス電流
により導通状態となる第１のダイオード３が介挿され
る。第１のダイオード３のカソードには電気長Ｌ1 のス
トリップライン１１が接続され、その他端が接地され
る。ストリップライン１１の一端からの距離がＬ2 とな
る位置には、第２のスイッチ１４を閉じた時に等価的に
接地されるようにキャパシタ１２、第２のダイオード１
３が接続される。ストリップライン１１は、第２のスイ
ッチ１４を開いたときに電気長Ｌ1 で共振し、信号端子
１、５の間で波長λ1 （Ｌ1 ＝λ1 ／４）の第１の高周
波信号が伝達可能となり、第２のスイッチ１４を閉じた
ときに電気長Ｌ2 で共振し、波長λ2 （Ｌ2 ＝λ2 ／
４）の第２の高周波信号が伝達可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高周波スイッチに関
し、特に、移動体通信装置等の高周波回路において信号
経路の切り換え等を行う高周波スイッチに関する。
し、特に、移動体通信装置等の高周波回路において信号
経路の切り換え等を行う高周波スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】高周波スイッチは、携帯電話機やページ
ャ、業務用無線機器等の移動体通信装置において、送信
回路とアンテナとの接続制御、受信回路とアンテナとの
接続制御、その他の高周波回路の信号経路切り換え等に
用いられる。
ャ、業務用無線機器等の移動体通信装置において、送信
回路とアンテナとの接続制御、受信回路とアンテナとの
接続制御、その他の高周波回路の信号経路切り換え等に
用いられる。
【０００３】従来の高周波スイッチは、図８に示すよう
に、信号端子６１、６５の間にキャパシタ６２、６４及
びダイオード６３が直列に接続される。ダイオード６３
のアノードにはインダクタ６６が接続され、このインダ
クタ６６の他端はキャパシタ６７を介して接地される。
さらに、インダクタ６６とキャパシタ６７の中間点には
スイッチ６８が接続され、このスイッチ６８の他端は抵
抗６９を介して電源端子７０に接続される。また、ダイ
オード６３のカソードは一端が接地されたストリップラ
イン７１に接続される。
に、信号端子６１、６５の間にキャパシタ６２、６４及
びダイオード６３が直列に接続される。ダイオード６３
のアノードにはインダクタ６６が接続され、このインダ
クタ６６の他端はキャパシタ６７を介して接地される。
さらに、インダクタ６６とキャパシタ６７の中間点には
スイッチ６８が接続され、このスイッチ６８の他端は抵
抗６９を介して電源端子７０に接続される。また、ダイ
オード６３のカソードは一端が接地されたストリップラ
イン７１に接続される。
【０００４】ここで、ストリップライン７１の電気長
は、使用する高周波信号の１／４波長に相当している。
また、インダクタ６６は使用する周波数帯域の高周波信
号に対して十分に大きいインピーダンスを有するものを
用いる。さらに、キャパシタ６２、６４はバイアス電流
などの直流成分をカットする結合コンデンサであり、キ
ャパシタ６７は高周波信号が電源端子７０へ洩れるのを
防ぐためのバイパスコンデンサである。
は、使用する高周波信号の１／４波長に相当している。
また、インダクタ６６は使用する周波数帯域の高周波信
号に対して十分に大きいインピーダンスを有するものを
用いる。さらに、キャパシタ６２、６４はバイアス電流
などの直流成分をカットする結合コンデンサであり、キ
ャパシタ６７は高周波信号が電源端子７０へ洩れるのを
防ぐためのバイパスコンデンサである。
【０００５】上記構成において、スイッチ６８を閉じる
と、電源端子７０から供給される電流は、抵抗６９を介
してインダクタ６６、ダイオード６３、ストリップライ
ン７１の経路を流れる。これにより、ダイオード６３は
順方向バイアスとなって導通状態になり、信号端子６
１、６５の間で高周波信号の伝達が可能となる。このと
き、高周波信号は接地されたストリップライン７１で共
振し、ダイオード６３から見たインピーダンスは無限大
となるので、高周波信号は損失なく伝達される。一方、
スイッチ６８を開くと、ダイオード６３は逆方向バイア
スとなって電流が流れず遮断状態になるので、信号端子
６１、６５の間で高周波信号の伝達はできなくなる。
と、電源端子７０から供給される電流は、抵抗６９を介
してインダクタ６６、ダイオード６３、ストリップライ
ン７１の経路を流れる。これにより、ダイオード６３は
順方向バイアスとなって導通状態になり、信号端子６
１、６５の間で高周波信号の伝達が可能となる。このと
き、高周波信号は接地されたストリップライン７１で共
振し、ダイオード６３から見たインピーダンスは無限大
となるので、高周波信号は損失なく伝達される。一方、
スイッチ６８を開くと、ダイオード６３は逆方向バイア
スとなって電流が流れず遮断状態になるので、信号端子
６１、６５の間で高周波信号の伝達はできなくなる。
【０００６】このように、図８に示す回路は、スイッチ
６８の開閉により信号端子６１、６５間での高周波信号
の導通を制御することができ、高周波スイッチとして機
能する。
６８の開閉により信号端子６１、６５間での高周波信号
の導通を制御することができ、高周波スイッチとして機
能する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年の移動体通信装置
においては、特定の通信システム又は特定の場所におけ
る周波数帯での利用者の増加、機能の多様化等に伴い、
異なる周波数帯域での通信システムが併存している。こ
のような周波数帯が異なる複数の通信システムに一つの
移動体通信装置で対応するためには、その送受信回路に
異なる周波数帯域において使用可能な高周波スイッチを
必要とする。
においては、特定の通信システム又は特定の場所におけ
る周波数帯での利用者の増加、機能の多様化等に伴い、
異なる周波数帯域での通信システムが併存している。こ
のような周波数帯が異なる複数の通信システムに一つの
移動体通信装置で対応するためには、その送受信回路に
異なる周波数帯域において使用可能な高周波スイッチを
必要とする。
【０００８】しかし、上記従来の構成による高周波スイ
ッチでは、使用可能な周波数帯域はストリップラインの
電気長により定まり一つに限られるので、一つの移動体
通信装置を複数の通信システムに対応させるためには、
周波数帯ごとにそれぞれ別の高周波スイッチを用意しな
ければならず、回路が複雑、かつ大型化してしまうとい
う問題点がある。
ッチでは、使用可能な周波数帯域はストリップラインの
電気長により定まり一つに限られるので、一つの移動体
通信装置を複数の通信システムに対応させるためには、
周波数帯ごとにそれぞれ別の高周波スイッチを用意しな
ければならず、回路が複雑、かつ大型化してしまうとい
う問題点がある。
【０００９】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、複数のスイッチ回路を設けるなどし
て回路規模を大型化させることなく、複数の周波数帯域
に対応可能な高周波スイッチを提供することにある。
ので、その目的は、複数のスイッチ回路を設けるなどし
て回路規模を大型化させることなく、複数の周波数帯域
に対応可能な高周波スイッチを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１に、高周
波信号の通過経路に設けられ、直流バイアスの印加によ
って導通する第１のスイッチ手段と、前記第１のスイッ
チ手段に一端が接続され、他端が接地されて前記高周波
信号の通過経路に供給される予め定めた周波数帯の第１
の高周波信号に対して共振するストリップラインと、前
記ストリップラインの中途部分に接続され、直流バイア
スの印加によって導通して前記ストリップラインの一部
を短絡して接地することにより、予め定めた周波数帯の
第２の高周波信号に対して共振するように切り換える第
２のスイッチ手段と、を備えたことを特徴とする。
波信号の通過経路に設けられ、直流バイアスの印加によ
って導通する第１のスイッチ手段と、前記第１のスイッ
チ手段に一端が接続され、他端が接地されて前記高周波
信号の通過経路に供給される予め定めた周波数帯の第１
の高周波信号に対して共振するストリップラインと、前
記ストリップラインの中途部分に接続され、直流バイア
スの印加によって導通して前記ストリップラインの一部
を短絡して接地することにより、予め定めた周波数帯の
第２の高周波信号に対して共振するように切り換える第
２のスイッチ手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】第２に、前記第１のスイッチ手段に直流バ
イアスを供給する経路に前記第１の高周波信号に対して
共振する第２のストリップラインを介挿し、前記第２の
ストリップラインの中途部分に、前記第２のストリップ
ラインの一部を短絡して接地することにより、前記第２
の高周波信号に対して共振するように切り換える第３の
スイッチ手段を設けたことを特徴とする。
イアスを供給する経路に前記第１の高周波信号に対して
共振する第２のストリップラインを介挿し、前記第２の
ストリップラインの中途部分に、前記第２のストリップ
ラインの一部を短絡して接地することにより、前記第２
の高周波信号に対して共振するように切り換える第３の
スイッチ手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】上記構成による高周波スイッチは、第１の
スイッチ手段の導通を制御すると共に、第２スイッチ手
段や第３のスイッチ手段を切り換えることによって、複
数の周波数帯域において使用することが可能となる。な
お、前記の各スイッチ手段は、例えばダイオード等を用
いて構成される。
スイッチ手段の導通を制御すると共に、第２スイッチ手
段や第３のスイッチ手段を切り換えることによって、複
数の周波数帯域において使用することが可能となる。な
お、前記の各スイッチ手段は、例えばダイオード等を用
いて構成される。
【００１３】本発明は、第３に、第１の信号端子と第２
の信号端子との間の高周波信号の通過経路に設けられ、
直流バイアスの印加によって導通する第１のスイッチ手
段と、前記第１のスイッチ手段と前記第２の信号端子と
の間に接続され、前記第１のスイッチ手段が導通して接
地されることにより、前記第１の信号端子に供給される
予め定めた周波数帯の第１の高周波信号に対して共振す
るストリップラインと、前記ストリップラインと前記第
１のスイッチ手段との間に接続された第３の信号端子
と、前記ストリップラインの中途部分に接続され、直流
バイアスの印加によって導通して前記ストリップライン
の一部を短絡して接地することにより、予め定めた周波
数帯の第２の高周波信号に対して共振するように切り換
える第２のスイッチ手段と、を備えたことを特徴とす
る。
の信号端子との間の高周波信号の通過経路に設けられ、
直流バイアスの印加によって導通する第１のスイッチ手
段と、前記第１のスイッチ手段と前記第２の信号端子と
の間に接続され、前記第１のスイッチ手段が導通して接
地されることにより、前記第１の信号端子に供給される
予め定めた周波数帯の第１の高周波信号に対して共振す
るストリップラインと、前記ストリップラインと前記第
１のスイッチ手段との間に接続された第３の信号端子
と、前記ストリップラインの中途部分に接続され、直流
バイアスの印加によって導通して前記ストリップライン
の一部を短絡して接地することにより、予め定めた周波
数帯の第２の高周波信号に対して共振するように切り換
える第２のスイッチ手段と、を備えたことを特徴とす
る。
【００１４】第４に、前記第１のスイッチ手段に直流バ
イアスを供給する経路に前記第１の高周波信号に対して
共振する第２のストリップラインを介挿し、前記第２の
ストリップラインの中途部分に、前記第２のストリップ
ラインの一部を短絡して接地することにより、前記第２
の高周波信号に対して共振するように切り換える第３の
スイッチ手段を設けたことを特徴とする。
イアスを供給する経路に前記第１の高周波信号に対して
共振する第２のストリップラインを介挿し、前記第２の
ストリップラインの中途部分に、前記第２のストリップ
ラインの一部を短絡して接地することにより、前記第２
の高周波信号に対して共振するように切り換える第３の
スイッチ手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】上記構成による高周波スイッチは、第１の
スイッチ手段の導通を制御することによって高周波信号
の伝達経路を切り換えると共に、第２のスイッチ手段や
第３のスイッチ手段を切り換えることによって伝達可能
な周波数帯域を切り換えることが可能となる。なお、前
記の各スイッチ手段は、例えばダイオード等を用いて構
成される。
スイッチ手段の導通を制御することによって高周波信号
の伝達経路を切り換えると共に、第２のスイッチ手段や
第３のスイッチ手段を切り換えることによって伝達可能
な周波数帯域を切り換えることが可能となる。なお、前
記の各スイッチ手段は、例えばダイオード等を用いて構
成される。
【００１６】本発明は、第５に、共通信号端子にそれぞ
れ異なる周波数の高周波信号に共振する第１のストリッ
プラインと第２のストリップラインとを共通して接続
し、これらの第１及び第２のストリップラインの他端
に、それぞれ第１の信号端子及び第２の信号端子を接続
すると共に、これらのストリップラインと信号端子との
接続点をそれぞれ選択的に接地する第１のスイッチ手段
及び第２のスイッチ手段を設けたことを特徴とする。
れ異なる周波数の高周波信号に共振する第１のストリッ
プラインと第２のストリップラインとを共通して接続
し、これらの第１及び第２のストリップラインの他端
に、それぞれ第１の信号端子及び第２の信号端子を接続
すると共に、これらのストリップラインと信号端子との
接続点をそれぞれ選択的に接地する第１のスイッチ手段
及び第２のスイッチ手段を設けたことを特徴とする。
【００１７】上記構成によれば、異なる周波数帯の高周
波信号をそれぞれ独立した経路で伝達する高周波スイッ
チを得ることができる。なお、前記の各スイッチ手段
は、例えばダイオード等を用いて構成される。
波信号をそれぞれ独立した経路で伝達する高周波スイッ
チを得ることができる。なお、前記の各スイッチ手段
は、例えばダイオード等を用いて構成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、各図面において、共
通な構成要素には同一の符号を付す。
施の形態を詳細に説明する。なお、各図面において、共
通な構成要素には同一の符号を付す。
【００１９】［第１実施形態］図１は、本発明の第１実
施形態に係る高周波スイッチの構成を示す回路図であ
る。
施形態に係る高周波スイッチの構成を示す回路図であ
る。
【００２０】図１において、第１の信号端子１はキャパ
シタ２を介してスイッチ手段である第１のダイオード３
のアノードに接続され、また、第１のダイオード３のカ
ソードはキャパシタ４を介して第２の信号端子５に接続
されている。第１のダイオード３のアノードにはインダ
クタ６が接続され、このインダクタ６の他端はキャパシ
タ７と第１のスイッチ８とに接続される。そして、キャ
パシタ７の他端は接地され、第１のスイッチ８の他端は
抵抗９を介して第１の電源端子１０に接続されている。
シタ２を介してスイッチ手段である第１のダイオード３
のアノードに接続され、また、第１のダイオード３のカ
ソードはキャパシタ４を介して第２の信号端子５に接続
されている。第１のダイオード３のアノードにはインダ
クタ６が接続され、このインダクタ６の他端はキャパシ
タ７と第１のスイッチ８とに接続される。そして、キャ
パシタ７の他端は接地され、第１のスイッチ８の他端は
抵抗９を介して第１の電源端子１０に接続されている。
【００２１】また、第１のダイオード３のカソードは、
電気長がＬ1 のストリップライン１１に接続される。こ
のストリップライン１１の中途部分で一端からの距離が
Ｌ2となる位置にはキャパシタ１２が接続され、キャパ
シタ１２の他端はスイッチ手段である第２のダイオード
１３のアノードと第２のスイッチ１４とに接続され、第
２のダイオード１３のカソードが接地されている。そし
て、第２のスイッチ１４の他端は抵抗１５を介して第２
の電源端子１６に接続されている。
電気長がＬ1 のストリップライン１１に接続される。こ
のストリップライン１１の中途部分で一端からの距離が
Ｌ2となる位置にはキャパシタ１２が接続され、キャパ
シタ１２の他端はスイッチ手段である第２のダイオード
１３のアノードと第２のスイッチ１４とに接続され、第
２のダイオード１３のカソードが接地されている。そし
て、第２のスイッチ１４の他端は抵抗１５を介して第２
の電源端子１６に接続されている。
【００２２】ここで、キャパシタ７は、高周波信号が第
１の電源端子１０へ洩れるのを防ぐためのバイパスコン
デンサである。また、キャパシタ２、４、１２は、それ
ぞれ第１のダイオード３と第２のダイオード１３のバイ
アス電流が第１及び第２の信号端子１、５に接続された
高周波回路に流れるのを防ぐために挿入された直流成分
カット用の結合コンデンサである。これらのキャパシタ
は、使用する周波数帯域の高周波信号に対して十分小さ
いインピーダンスを有するものを用いる。
１の電源端子１０へ洩れるのを防ぐためのバイパスコン
デンサである。また、キャパシタ２、４、１２は、それ
ぞれ第１のダイオード３と第２のダイオード１３のバイ
アス電流が第１及び第２の信号端子１、５に接続された
高周波回路に流れるのを防ぐために挿入された直流成分
カット用の結合コンデンサである。これらのキャパシタ
は、使用する周波数帯域の高周波信号に対して十分小さ
いインピーダンスを有するものを用いる。
【００２３】また、インダクタ６は、使用する周波数帯
域の高周波信号に対して十分大きいインピーダンスを有
し、第１のスイッチ８を閉じたときに高周波信号が第１
の電源端子１０へ洩れるのを防ぐためのものである。ま
た、第１及び第２のダイオード３、１３は、ＰＩＮダイ
オード、バンドスイッチングダイオードなどが用いられ
る。そして、ストリップライン１１は、中心周波数がｆ
1 、波長がλ1 である周波数帯の第１の高周波信号と、
中心周波数がｆ2 、波長がλ2 である周波数帯の第２の
高周波信号に対して、電気長Ｌ1 及びＬ2 がそれぞれ、
Ｌ1 ＝λ1 ／４、Ｌ2 ＝λ2 ／４の関係にあるように構
成される。
域の高周波信号に対して十分大きいインピーダンスを有
し、第１のスイッチ８を閉じたときに高周波信号が第１
の電源端子１０へ洩れるのを防ぐためのものである。ま
た、第１及び第２のダイオード３、１３は、ＰＩＮダイ
オード、バンドスイッチングダイオードなどが用いられ
る。そして、ストリップライン１１は、中心周波数がｆ
1 、波長がλ1 である周波数帯の第１の高周波信号と、
中心周波数がｆ2 、波長がλ2 である周波数帯の第２の
高周波信号に対して、電気長Ｌ1 及びＬ2 がそれぞれ、
Ｌ1 ＝λ1 ／４、Ｌ2 ＝λ2 ／４の関係にあるように構
成される。
【００２４】次に、上記のように構成された本発明の第
１実施形態に係る高周波スイッチの動作について説明す
る。
１実施形態に係る高周波スイッチの動作について説明す
る。
【００２５】まず、第１のスイッチ８が開いていると
き、第１のダイオード３は第１の電源端子１０からバイ
アス電流が流れないので遮断状態にあり、従って第１の
信号端子１と第２の信号端子５との間で高周波信号は伝
達されない。
き、第１のダイオード３は第１の電源端子１０からバイ
アス電流が流れないので遮断状態にあり、従って第１の
信号端子１と第２の信号端子５との間で高周波信号は伝
達されない。
【００２６】次に、第１のスイッチ８を閉じると、第１
の電源端子１０から抵抗９、インダクタ６、第１のダイ
オード３及びストリップライン１１の経路でバイアス電
流が流れる。これにより、第１のダイオード３は順方向
バイアスとなって導通状態になるので、第１の信号端子
１と第２の信号端子５との間で高周波信号の伝達が可能
となる。
の電源端子１０から抵抗９、インダクタ６、第１のダイ
オード３及びストリップライン１１の経路でバイアス電
流が流れる。これにより、第１のダイオード３は順方向
バイアスとなって導通状態になるので、第１の信号端子
１と第２の信号端子５との間で高周波信号の伝達が可能
となる。
【００２７】このとき、第２のスイッチ１４が開いてい
れば、第２のダイオード１３には第２の電源端子１６か
ら電流が流れることはなく遮断状態にあるので、キャパ
シタ１２及び第２のダイオード１３を含む回路は等価的
に無視することができる。従って、ストリップライン１
１は電気長Ｌ1 で接地されることになり、周波数がｆ1
、波長がλ1 である第１の高周波信号に対して共振
し、第１のダイオード３から見たインピーダンスは無限
大となる。しかし、周波数がｆ2 、波長がλ2 である第
２の高周波信号に対しては共振しないので、第１のダイ
オード３から見たインピーダンスは小さくなる。これに
より、第１の信号端子１と第２の信号端子５との間では
第１の高周波信号のみが伝達可能となる。
れば、第２のダイオード１３には第２の電源端子１６か
ら電流が流れることはなく遮断状態にあるので、キャパ
シタ１２及び第２のダイオード１３を含む回路は等価的
に無視することができる。従って、ストリップライン１
１は電気長Ｌ1 で接地されることになり、周波数がｆ1
、波長がλ1 である第１の高周波信号に対して共振
し、第１のダイオード３から見たインピーダンスは無限
大となる。しかし、周波数がｆ2 、波長がλ2 である第
２の高周波信号に対しては共振しないので、第１のダイ
オード３から見たインピーダンスは小さくなる。これに
より、第１の信号端子１と第２の信号端子５との間では
第１の高周波信号のみが伝達可能となる。
【００２８】一方、第２のスイッチ１４を閉じると、第
２のダイオード１３には電源端子１６から抵抗１５を介
して順方向のバイアス電流が流れ、導通状態となる。従
って、高周波信号に対してストリップライン１１は、電
気長Ｌ2 でキャパシタ１２と第２のダイオード１３を介
して接地されたものと同等になり、等価的に図２に示す
ような回路となる。
２のダイオード１３には電源端子１６から抵抗１５を介
して順方向のバイアス電流が流れ、導通状態となる。従
って、高周波信号に対してストリップライン１１は、電
気長Ｌ2 でキャパシタ１２と第２のダイオード１３を介
して接地されたものと同等になり、等価的に図２に示す
ような回路となる。
【００２９】図２の等価回路において、ストリップライ
ン１１の電気長はＬ2 で接地されており、周波数がｆ2
、波長がλ2 である第２の高周波信号に対して共振
し、第１のダイオード３のアノードから見たインピーダ
ンスは無限大となる。これにより、第１の信号端子１と
第２の信号端子５との間では第２の高周波信号のみが伝
達可能となる。
ン１１の電気長はＬ2 で接地されており、周波数がｆ2
、波長がλ2 である第２の高周波信号に対して共振
し、第１のダイオード３のアノードから見たインピーダ
ンスは無限大となる。これにより、第１の信号端子１と
第２の信号端子５との間では第２の高周波信号のみが伝
達可能となる。
【００３０】このように、本発明の第１実施形態によれ
ば、第１のスイッチ８の開閉によって第１のダイオード
３の導通を制御すると共に、第２のスイッチ１４の切り
換えにより、第１の信号端子１と第２の信号端子５との
間で伝達可能な周波数帯を切り換えることができるの
で、複数の周波数帯域において使用可能な高周波スイッ
チとして機能させることができる。また、ここで両周波
数帯を接近するように選択すれば、伝達可能な周波数帯
がほぼ連続するので、広帯域高周波スイッチとして機能
させることが可能となる。
ば、第１のスイッチ８の開閉によって第１のダイオード
３の導通を制御すると共に、第２のスイッチ１４の切り
換えにより、第１の信号端子１と第２の信号端子５との
間で伝達可能な周波数帯を切り換えることができるの
で、複数の周波数帯域において使用可能な高周波スイッ
チとして機能させることができる。また、ここで両周波
数帯を接近するように選択すれば、伝達可能な周波数帯
がほぼ連続するので、広帯域高周波スイッチとして機能
させることが可能となる。
【００３１】なお、第１実施形態では、第２のダイオー
ド１３や第２のスイッチ１４等からなる周波数帯切り換
え回路を一系統有して、二つの周波数帯の切り換えを行
う例について示したが、ストリップライン１１上に複数
の分岐を設け、それに対応する切り換え回路をそれぞれ
設けることにより、さらなる多バンド化、又は広帯域化
を図った高周波スイッチを構成することが可能となる。
ド１３や第２のスイッチ１４等からなる周波数帯切り換
え回路を一系統有して、二つの周波数帯の切り換えを行
う例について示したが、ストリップライン１１上に複数
の分岐を設け、それに対応する切り換え回路をそれぞれ
設けることにより、さらなる多バンド化、又は広帯域化
を図った高周波スイッチを構成することが可能となる。
【００３２】また、第１及び第２の電源端子１０、１６
からの電流を、それぞれ第１のスイッチ８と第２のスイ
ッチ１４の開閉によって制御する例を示したが、特定の
波形を出力する制御信号によって制御できることはいう
までもない。
からの電流を、それぞれ第１のスイッチ８と第２のスイ
ッチ１４の開閉によって制御する例を示したが、特定の
波形を出力する制御信号によって制御できることはいう
までもない。
【００３３】［第２実施形態］図３は、本発明の第２実
施形態に係る高周波スイッチの構成を示す回路図であ
り、図１の第１実施形態の構成におけるインダクタ６の
代わりに、電気長を切り換え可能にしたストリップライ
ンを備えている。図１と同一の構成については同一の符
号を付して、説明を省略する。
施形態に係る高周波スイッチの構成を示す回路図であ
り、図１の第１実施形態の構成におけるインダクタ６の
代わりに、電気長を切り換え可能にしたストリップライ
ンを備えている。図１と同一の構成については同一の符
号を付して、説明を省略する。
【００３４】図３において、第１のダイオード３のアノ
ードにはストリップライン１１と同じく電気長がＬ1 で
ある第２のストリップライン２１が接続され、この第２
のストリップライン２１の他端は、キャパシタ７と第１
のスイッチ８の一端に接続されている。また、第２のス
トリップライン２１の中途部分で一端からの距離がＬ2
となる位置には、キャパシタ２２が接続され、キャパシ
タ２２の他端はスイッチ手段である第３のダイオード２
３のアノードと第３のスイッチ２４とに接続され、第３
のダイオード２３のカソードが接地されている。さら
に、第３のスイッチ２４の他端は抵抗２５を介して第３
の電源端子２６に接続されている。
ードにはストリップライン１１と同じく電気長がＬ1 で
ある第２のストリップライン２１が接続され、この第２
のストリップライン２１の他端は、キャパシタ７と第１
のスイッチ８の一端に接続されている。また、第２のス
トリップライン２１の中途部分で一端からの距離がＬ2
となる位置には、キャパシタ２２が接続され、キャパシ
タ２２の他端はスイッチ手段である第３のダイオード２
３のアノードと第３のスイッチ２４とに接続され、第３
のダイオード２３のカソードが接地されている。さら
に、第３のスイッチ２４の他端は抵抗２５を介して第３
の電源端子２６に接続されている。
【００３５】ここで、キャパシタ２２は、バイアス電流
が第３のダイオード２３を介して流れることを防ぐため
に挿入された直流成分カット用の結合コンデンサで、使
用する周波数帯域の高周波信号に対して十分小さいイン
ピーダンスを有するものである。
が第３のダイオード２３を介して流れることを防ぐため
に挿入された直流成分カット用の結合コンデンサで、使
用する周波数帯域の高周波信号に対して十分小さいイン
ピーダンスを有するものである。
【００３６】次に、上記のように構成された本発明の第
２実施形態に係る高周波スイッチの動作について説明す
る。
２実施形態に係る高周波スイッチの動作について説明す
る。
【００３７】まず、第１のスイッチ８が開いていると
き、第１のダイオード３には第１の電源端子１０からの
バイアス電流が流れず、第１の信号端子１と第２の信号
端子５との間で高周波信号が伝達されないのは、第１実
施形態の場合と同様である。次に、第１のスイッチ８を
閉じると、第１の電源端子１０から抵抗９、第２のスト
リップライン２１、第１のダイオード３及びストリップ
ライン１１の経路でバイアス電流が流れる。これによ
り、第１のダイオード３は順方向バイアスとなって導通
状態になるので、第１の信号端子１と第２の信号端子５
との間で高周波信号の伝達が可能となる。
き、第１のダイオード３には第１の電源端子１０からの
バイアス電流が流れず、第１の信号端子１と第２の信号
端子５との間で高周波信号が伝達されないのは、第１実
施形態の場合と同様である。次に、第１のスイッチ８を
閉じると、第１の電源端子１０から抵抗９、第２のスト
リップライン２１、第１のダイオード３及びストリップ
ライン１１の経路でバイアス電流が流れる。これによ
り、第１のダイオード３は順方向バイアスとなって導通
状態になるので、第１の信号端子１と第２の信号端子５
との間で高周波信号の伝達が可能となる。
【００３８】この状態で、第２のスイッチ１４が開いて
いれば、第１実施形態において説明したように、ストリ
ップライン１１は周波数がｆ1 、波長がλ1 である第１
の高周波信号に対して共振し、第１のダイオード３から
見たインピーダンスは無限大となる。
いれば、第１実施形態において説明したように、ストリ
ップライン１１は周波数がｆ1 、波長がλ1 である第１
の高周波信号に対して共振し、第１のダイオード３から
見たインピーダンスは無限大となる。
【００３９】そして同時に、第３のスイッチ２４が開い
ていれば、第３のダイオード２３には第３の電源端子２
６から電流が流れることはなく遮断状態となり、キャパ
シタ２２及び第３のダイオード２３を含む回路は等価的
に無視することができる。従って、高周波信号に対して
第２のストリップライン２１はキャパシタ７を介し、電
気長Ｌ1 で接地されたことと等価になり、ストリップラ
イン１１と同様に、周波数がｆ1 、波長がλ1 である第
１の高周波信号に対して共振し、第１のダイオード３の
カソードから見たインピーダンスは無限大となる。これ
により、第１の信号端子１と第２の信号端子５との間で
は第１の高周波信号のみが伝達可能となる。
ていれば、第３のダイオード２３には第３の電源端子２
６から電流が流れることはなく遮断状態となり、キャパ
シタ２２及び第３のダイオード２３を含む回路は等価的
に無視することができる。従って、高周波信号に対して
第２のストリップライン２１はキャパシタ７を介し、電
気長Ｌ1 で接地されたことと等価になり、ストリップラ
イン１１と同様に、周波数がｆ1 、波長がλ1 である第
１の高周波信号に対して共振し、第１のダイオード３の
カソードから見たインピーダンスは無限大となる。これ
により、第１の信号端子１と第２の信号端子５との間で
は第１の高周波信号のみが伝達可能となる。
【００４０】一方、第２のスイッチ１４を閉じると、第
１実施形態において説明したように、ストリップライン
１１は周波数がｆ2 、波長がλ2 である第２の高周波信
号に対して共振し、第１のダイオード３のアノードから
見たインピーダンスは無限大となる。
１実施形態において説明したように、ストリップライン
１１は周波数がｆ2 、波長がλ2 である第２の高周波信
号に対して共振し、第１のダイオード３のアノードから
見たインピーダンスは無限大となる。
【００４１】さらにこのとき、第３のスイッチ２４を閉
じると、第３のダイオード２３には第３の電源端子２６
から抵抗２５を介して順方向のバイアス電流が流れ、導
通状態となる。従って、第２のストリップライン２１は
キャパシタ２２と第３のダイオード２３を介し、図４の
等価回路に示すように、電気長Ｌ2 で接地されたものと
同等になる。
じると、第３のダイオード２３には第３の電源端子２６
から抵抗２５を介して順方向のバイアス電流が流れ、導
通状態となる。従って、第２のストリップライン２１は
キャパシタ２２と第３のダイオード２３を介し、図４の
等価回路に示すように、電気長Ｌ2 で接地されたものと
同等になる。
【００４２】図４の等価回路において、電気長Ｌ2 で接
地された第２のストリップライン２１は、周波数がｆ2
、波長がλ2 である第２の高周波信号に対して共振
し、第１のダイオード３のアノードから見たインピーダ
ンスは無限大となる。これにより、第１の信号端子１と
第２の信号端子５との間では第２の高周波信号のみが伝
達可能となる。
地された第２のストリップライン２１は、周波数がｆ2
、波長がλ2 である第２の高周波信号に対して共振
し、第１のダイオード３のアノードから見たインピーダ
ンスは無限大となる。これにより、第１の信号端子１と
第２の信号端子５との間では第２の高周波信号のみが伝
達可能となる。
【００４３】このように、本発明の第２実施形態によれ
ば、第１のスイッチ８の開閉によって第１のダイオード
３の導通を制御すると共に、第２のスイッチ１４と第３
のスイッチ２４を同時に切り換えることにより、第１の
信号端子１と第２の信号端子５の間で伝達可能な周波数
帯を切り換えることができるので、複数の周波数帯域に
おいて使用可能な高周波スイッチとして機能させること
ができる。
ば、第１のスイッチ８の開閉によって第１のダイオード
３の導通を制御すると共に、第２のスイッチ１４と第３
のスイッチ２４を同時に切り換えることにより、第１の
信号端子１と第２の信号端子５の間で伝達可能な周波数
帯を切り換えることができるので、複数の周波数帯域に
おいて使用可能な高周波スイッチとして機能させること
ができる。
【００４４】なお、第２実施形態は、先の第１実施形態
と同様な作用効果を有することはいうまでもないが、さ
らに、第１のダイオード３にバイアス電流を供給する経
路に、第１及び第２の高周波信号のいずれに対しても共
振して、インピーダンスが無限大となる第２のストリッ
プライン２１を用いたので、図１に示すインダクタ６を
用いた第１実施形態と比較して、高周波信号伝達時の損
失が極めて小さくなるという、第２実施形態に特有の作
用効果がある。
と同様な作用効果を有することはいうまでもないが、さ
らに、第１のダイオード３にバイアス電流を供給する経
路に、第１及び第２の高周波信号のいずれに対しても共
振して、インピーダンスが無限大となる第２のストリッ
プライン２１を用いたので、図１に示すインダクタ６を
用いた第１実施形態と比較して、高周波信号伝達時の損
失が極めて小さくなるという、第２実施形態に特有の作
用効果がある。
【００４５】［第３実施形態］図５は、本発明の第３実
施形態に係る高周波スイッチの構成を示す回路図であ
る。図１と同一の構成については同一の符号を付して、
説明を省略する。
施形態に係る高周波スイッチの構成を示す回路図であ
る。図１と同一の構成については同一の符号を付して、
説明を省略する。
【００４６】図５において、第１の信号端子１は、キャ
パシタ２を介してスイッチ手段である第１のダイオード
３のアノードに接続され、また、第１のダイオード３の
アノードにはインダクタ６が接続されている。さらに、
このインダクタ６は第１の制御端子３０と他端が接地さ
れたキャパシタ８に接続されている。
パシタ２を介してスイッチ手段である第１のダイオード
３のアノードに接続され、また、第１のダイオード３の
アノードにはインダクタ６が接続されている。さらに、
このインダクタ６は第１の制御端子３０と他端が接地さ
れたキャパシタ８に接続されている。
【００４７】第１のダイオード３のカソードにはキャパ
シタ３８を介して第３の信号端子３７が接続され、さら
に、電気長がＬ1 のストリップライン３１が接続されて
いる。このストリップライン３１の中途部分で一端から
の距離がＬ2 となる位置には、キャパシタ３２が接続さ
れ、キャパシタ３２の他端はスイッチ手段である第２の
ダイオード３３のアノードとインダクタ３４に接続され
ている。さらに、第２のダイオード３３のカソードは接
地され、インダクタ３４の他端は第２の制御端子３５に
接続されている。また、ストリップライン３１の他端に
は、一端が接地された第３のダイオード３６とキャパシ
タ１１が接続され、このキャパシタ１１の他端は第２の
信号端子５に接続されている。
シタ３８を介して第３の信号端子３７が接続され、さら
に、電気長がＬ1 のストリップライン３１が接続されて
いる。このストリップライン３１の中途部分で一端から
の距離がＬ2 となる位置には、キャパシタ３２が接続さ
れ、キャパシタ３２の他端はスイッチ手段である第２の
ダイオード３３のアノードとインダクタ３４に接続され
ている。さらに、第２のダイオード３３のカソードは接
地され、インダクタ３４の他端は第２の制御端子３５に
接続されている。また、ストリップライン３１の他端に
は、一端が接地された第３のダイオード３６とキャパシ
タ１１が接続され、このキャパシタ１１の他端は第２の
信号端子５に接続されている。
【００４８】ここで、キャパシタ３２は第２のダイオー
ド３３のバイアス電流がストリップライン３１に流れる
のを防ぐために、キャパシタ３８は第１のダイオード３
のバイアス電流が第３の信号端子３７に洩れるのを防ぐ
ために、それぞれ挿入された直流成分カット用の結合コ
ンデンサである。これらのキャパシタは、使用する周波
数帯域の高周波信号に対して十分小さいインピーダンス
を有するものを用いる。
ド３３のバイアス電流がストリップライン３１に流れる
のを防ぐために、キャパシタ３８は第１のダイオード３
のバイアス電流が第３の信号端子３７に洩れるのを防ぐ
ために、それぞれ挿入された直流成分カット用の結合コ
ンデンサである。これらのキャパシタは、使用する周波
数帯域の高周波信号に対して十分小さいインピーダンス
を有するものを用いる。
【００４９】また、インダクタ３４は、使用する周波数
帯の高周波信号に対して十分大きいインピーダンスを有
しており、ストリップライン３１を伝達される高周波信
号が第２の制御端子３５へ洩れるのを防ぐためのもので
ある。
帯の高周波信号に対して十分大きいインピーダンスを有
しており、ストリップライン３１を伝達される高周波信
号が第２の制御端子３５へ洩れるのを防ぐためのもので
ある。
【００５０】次に、上記のように構成された本発明の第
３実施形態に係る高周波スイッチの動作について説明す
る。
３実施形態に係る高周波スイッチの動作について説明す
る。
【００５１】まず、第１の制御端子３０に正の電圧を与
えると、インダクタ６、第１のダイオード３、ストリッ
プライン３１及び第３のダイオード３６を経てバイアス
電流が流れる。このとき、第２の制御端子３５に正の電
圧が与えられていなければ、第２のダイオード３３には
電流が流れることはなく遮断状態にあるので、キャパシ
タ３２及び第２のダイオード３３を含む回路は等価的に
無視することができる。
えると、インダクタ６、第１のダイオード３、ストリッ
プライン３１及び第３のダイオード３６を経てバイアス
電流が流れる。このとき、第２の制御端子３５に正の電
圧が与えられていなければ、第２のダイオード３３には
電流が流れることはなく遮断状態にあるので、キャパシ
タ３２及び第２のダイオード３３を含む回路は等価的に
無視することができる。
【００５２】従って、ストリップライン３１は第３のダ
イオード３６を介して電気長Ｌ1 で接地されることにな
り、周波数がｆ1 、波長がλ1 である第１の高周波信号
に対して共振し、第１のダイオード３から見たインピー
ダンスは無限大となる。しかし、周波数がｆ2 、波長が
λ2 である第２の高周波信号に対しては共振しないの
で、第１のダイオード３のアノードから見たインピーダ
ンスは小さくなる。これにより、第１の信号端子１と第
３の信号端子３７との間で、第１の高周波信号のみが伝
達可能となる。
イオード３６を介して電気長Ｌ1 で接地されることにな
り、周波数がｆ1 、波長がλ1 である第１の高周波信号
に対して共振し、第１のダイオード３から見たインピー
ダンスは無限大となる。しかし、周波数がｆ2 、波長が
λ2 である第２の高周波信号に対しては共振しないの
で、第１のダイオード３のアノードから見たインピーダ
ンスは小さくなる。これにより、第１の信号端子１と第
３の信号端子３７との間で、第１の高周波信号のみが伝
達可能となる。
【００５３】一方、第１の制御端子３０に正の電圧を与
えたままで、第２の制御端子３５に正の電圧を与える
と、第２のダイオード３３にはインダクタ３４を介して
順方向のバイアス電流が流れ、導通状態となる。従っ
て、高周波信号に対してストリップライン３１は、キャ
パシタ３２と第２のダイオード３３を介して電気長Ｌ2
で接地されたことと等価になり、周波数がｆ2 の第２の
高周波信号に対して共振し、第１のダイオード３のアノ
ードから見たインピーダンスは小さくなる。これによ
り、第１の信号端子１と第３の信号端子３７との間で、
第２の高周波信号のみが伝達可能となる。
えたままで、第２の制御端子３５に正の電圧を与える
と、第２のダイオード３３にはインダクタ３４を介して
順方向のバイアス電流が流れ、導通状態となる。従っ
て、高周波信号に対してストリップライン３１は、キャ
パシタ３２と第２のダイオード３３を介して電気長Ｌ2
で接地されたことと等価になり、周波数がｆ2 の第２の
高周波信号に対して共振し、第１のダイオード３のアノ
ードから見たインピーダンスは小さくなる。これによ
り、第１の信号端子１と第３の信号端子３７との間で、
第２の高周波信号のみが伝達可能となる。
【００５４】次に、第１の制御端子３０に正の電圧を与
えない場合は、第１のダイオード３、第３のダイオード
３６共にバイアス電流が流れない。従って、第１の信号
端子１と第３の信号端子３７、第１の信号端子１と第２
の信号端子５、いずれの端子間においても高周波信号の
伝達はできなくなる。そして、このとき、第２の制御端
子３５に正の電圧が与えられていなければ、第２のダイ
オード３３には電流が流れることはなく遮断状態にある
ので、キャパシタ３２と第２のダイオード３３を含む回
路は等価的に無視することができる。
えない場合は、第１のダイオード３、第３のダイオード
３６共にバイアス電流が流れない。従って、第１の信号
端子１と第３の信号端子３７、第１の信号端子１と第２
の信号端子５、いずれの端子間においても高周波信号の
伝達はできなくなる。そして、このとき、第２の制御端
子３５に正の電圧が与えられていなければ、第２のダイ
オード３３には電流が流れることはなく遮断状態にある
ので、キャパシタ３２と第２のダイオード３３を含む回
路は等価的に無視することができる。
【００５５】これにより、第２の信号端子５と第３の信
号端子３７との間で、第１と第２の両高周波信号が伝達
可能となる。
号端子３７との間で、第１と第２の両高周波信号が伝達
可能となる。
【００５６】このように、本発明の第３実施形態によれ
ば、第１の制御端子３０の電圧印加を制御することによ
って、高周波信号の伝達可能な経路を第１の信号端子１
と第３の信号端子３７、又は第２の信号端子５と第３の
信号端子３７のいずれかに切り換えることができる。ま
た、第１の制御端子３０に正の電圧を与えたとき、第２
の制御端子３５に正の電圧を与えるか否かによって、第
１の信号端子１と第３の信号端子３７との間で伝達可能
な周波数帯を切り換えることができるので、複数の周波
数帯域において使用可能な高周波スイッチとして機能さ
せることができる。
ば、第１の制御端子３０の電圧印加を制御することによ
って、高周波信号の伝達可能な経路を第１の信号端子１
と第３の信号端子３７、又は第２の信号端子５と第３の
信号端子３７のいずれかに切り換えることができる。ま
た、第１の制御端子３０に正の電圧を与えたとき、第２
の制御端子３５に正の電圧を与えるか否かによって、第
１の信号端子１と第３の信号端子３７との間で伝達可能
な周波数帯を切り換えることができるので、複数の周波
数帯域において使用可能な高周波スイッチとして機能さ
せることができる。
【００５７】これは、従来の周波数帯ごとにそれぞれ高
周波スイッチを用意するようにした場合と比較して、高
周波信号が通過するスイッチを少なくできるので、通過
損失を小さくすることができる。また、ひずみを発生さ
せるダイオードを信号が通過するのはダイオード３のみ
であるので、高調波ひずみ特性も良好となる。
周波スイッチを用意するようにした場合と比較して、高
周波信号が通過するスイッチを少なくできるので、通過
損失を小さくすることができる。また、ひずみを発生さ
せるダイオードを信号が通過するのはダイオード３のみ
であるので、高調波ひずみ特性も良好となる。
【００５８】さらに、第３実施形態によれば、前述の第
１及び第２実施形態と同様に二つの周波数帯を接近する
ように選択して広帯域の高周波スイッチとして機能させ
たり、ストリップライン３１上に複数の分岐及び回路を
設けることにより、さらなる多バンド化、又は広帯域化
を図ることが可能となるのは自明である。
１及び第２実施形態と同様に二つの周波数帯を接近する
ように選択して広帯域の高周波スイッチとして機能させ
たり、ストリップライン３１上に複数の分岐及び回路を
設けることにより、さらなる多バンド化、又は広帯域化
を図ることが可能となるのは自明である。
【００５９】また、図５の回路において、例えば第１の
信号端子１を送信回路、第２の信号端子５を受信回路、
第３の信号端子３７をアンテナに接続すれば、一つのア
ンテナを送信と受信で切り換えて共用するための高周波
スイッチを構成することができ、移動体通信装置の回路
構成を簡単化することが可能となる。
信号端子１を送信回路、第２の信号端子５を受信回路、
第３の信号端子３７をアンテナに接続すれば、一つのア
ンテナを送信と受信で切り換えて共用するための高周波
スイッチを構成することができ、移動体通信装置の回路
構成を簡単化することが可能となる。
【００６０】［第４実施形態］図６は、本発明の第４実
施形態に係る高周波スイッチの構成を示す回路図であ
り、図５の第３実施形態の構成におけるインダクタ６の
代わりに、電気長を切り換え可能にしたストリップライ
ンを備えている。図５と同一の構成については同一の符
号を付して、説明を省略する。
施形態に係る高周波スイッチの構成を示す回路図であ
り、図５の第３実施形態の構成におけるインダクタ６の
代わりに、電気長を切り換え可能にしたストリップライ
ンを備えている。図５と同一の構成については同一の符
号を付して、説明を省略する。
【００６１】図６において、スイッチ手段である第１の
ダイオード３のアノードにはストリップライン３１と同
じく電気長がＬ1 である第２のストリップライン４１の
一端が接続され、この第２のストリップライン４１の他
端はキャパシタ７と第１の制御端子３０に接続されてい
る。また、第２のストリップライン４１の中途部分で一
端からの距離がＬ2 となる位置には、キャパシタ４２が
接続され、キャパシタ４２の他端はスイッチ手段である
第４のダイオード４３のアノードとインダクタ４４が接
続されている。さらに、インダクタ４４の他端は第３の
制御端子４５に接続され、第４のダイオード４３のカソ
ードは接地されている。
ダイオード３のアノードにはストリップライン３１と同
じく電気長がＬ1 である第２のストリップライン４１の
一端が接続され、この第２のストリップライン４１の他
端はキャパシタ７と第１の制御端子３０に接続されてい
る。また、第２のストリップライン４１の中途部分で一
端からの距離がＬ2 となる位置には、キャパシタ４２が
接続され、キャパシタ４２の他端はスイッチ手段である
第４のダイオード４３のアノードとインダクタ４４が接
続されている。さらに、インダクタ４４の他端は第３の
制御端子４５に接続され、第４のダイオード４３のカソ
ードは接地されている。
【００６２】ここで、キャパシタ４２は、第１の制御端
子３０に正の電圧が印加されたとき、第２のストリップ
ライン４１、第４のダイオード４３を介して接地短絡し
て第１のダイオード３にバイアス電流が流れなくなるこ
とを防止するために挿入された直流成分カット用の結合
コンデンサであり、使用する周波数帯域の高周波信号に
対して十分小さいインピーダンスを有するものである。
子３０に正の電圧が印加されたとき、第２のストリップ
ライン４１、第４のダイオード４３を介して接地短絡し
て第１のダイオード３にバイアス電流が流れなくなるこ
とを防止するために挿入された直流成分カット用の結合
コンデンサであり、使用する周波数帯域の高周波信号に
対して十分小さいインピーダンスを有するものである。
【００６３】また、インダクタ４４は、使用する周波数
帯の高周波信号に対して十分大きいインピーダンスを有
しており、高周波信号が第３の制御端子４５へ洩れるの
を防ぐためのものである。
帯の高周波信号に対して十分大きいインピーダンスを有
しており、高周波信号が第３の制御端子４５へ洩れるの
を防ぐためのものである。
【００６４】次に、上記のように構成された本発明の第
４実施形態に係る高周波スイッチの動作について説明す
る。
４実施形態に係る高周波スイッチの動作について説明す
る。
【００６５】まず、第１の制御端子３０に正の電圧を与
えると、第２のストリップライン４１、第１のダイオー
ド３、ストリップライン３１及び第３のダイオード３６
を経てバイアス電流が流れ、第１の信号端子１と第３の
信号端子３７との間で高周波信号の伝達が可能となるの
は、第３実施形態の場合と同様である。さらにこのと
き、第２の制御端子３５に正の電圧が与えられていなけ
れば、第３実施形態と同様に、ストリップライン３１に
接続されたキャパシタ３２と第２のダイオード３３を含
む回路は等価的に無視することができる。同時に、第３
の制御端子４５にも正の電圧が与えられていなければ、
同様にキャパシタ４２と第４のダイオード４３を含む回
路も等価的に無視することができる。
えると、第２のストリップライン４１、第１のダイオー
ド３、ストリップライン３１及び第３のダイオード３６
を経てバイアス電流が流れ、第１の信号端子１と第３の
信号端子３７との間で高周波信号の伝達が可能となるの
は、第３実施形態の場合と同様である。さらにこのと
き、第２の制御端子３５に正の電圧が与えられていなけ
れば、第３実施形態と同様に、ストリップライン３１に
接続されたキャパシタ３２と第２のダイオード３３を含
む回路は等価的に無視することができる。同時に、第３
の制御端子４５にも正の電圧が与えられていなければ、
同様にキャパシタ４２と第４のダイオード４３を含む回
路も等価的に無視することができる。
【００６６】従って、ストリップライン３１及び第２の
ストリップライン４１は、それぞれ第３のダイオード３
６とキャパシタ７を介して電気長Ｌ1 で接地されること
になり、周波数がｆ1 、波長がλ1 である第１の高周波
信号に対して共振し、第１のダイオード３から見たイン
ピーダンスは無限大となる。これにより、第１の信号端
子１と第３の信号端子３７との間で、第１の高周波信号
のみが伝達可能となる。
ストリップライン４１は、それぞれ第３のダイオード３
６とキャパシタ７を介して電気長Ｌ1 で接地されること
になり、周波数がｆ1 、波長がλ1 である第１の高周波
信号に対して共振し、第１のダイオード３から見たイン
ピーダンスは無限大となる。これにより、第１の信号端
子１と第３の信号端子３７との間で、第１の高周波信号
のみが伝達可能となる。
【００６７】一方、第１の制御端子３０に正の電圧を与
えたままで、第２の制御端子３５及び第３の制御端子３
９の両方に正の電圧を与えると、第２のダイオード３３
及び第４のダイオード４３には共に順方向のバイアス電
流が流れ、ストリップライン３１及び第２のストリップ
ライン４１は等価的に電気長Ｌ2 で接地されたことと等
しくなる。これにより、ストリップライン３１及び第２
のストリップライン４１は周波数がｆ2 の第２の高周波
信号に対して共振するので、第１の信号端子１と第３の
信号端子３７との間で、第２の高周波信号のみが伝達可
能となる。
えたままで、第２の制御端子３５及び第３の制御端子３
９の両方に正の電圧を与えると、第２のダイオード３３
及び第４のダイオード４３には共に順方向のバイアス電
流が流れ、ストリップライン３１及び第２のストリップ
ライン４１は等価的に電気長Ｌ2 で接地されたことと等
しくなる。これにより、ストリップライン３１及び第２
のストリップライン４１は周波数がｆ2 の第２の高周波
信号に対して共振するので、第１の信号端子１と第３の
信号端子３７との間で、第２の高周波信号のみが伝達可
能となる。
【００６８】次に、第１の制御端子３０に正の電圧を与
えない場合は、第１の信号端子１と第３の信号端子３
７、第１の信号端子１と第２の信号端子５、いずれの端
子間においても高周波信号の伝達はできなくなるのは、
第３実施形態の場合と同様である。さらにこのとき、第
２の制御端子３５に正の電圧が与えられていなければ、
第３実施形態の場合と同様に、第２の信号端子５と第３
の信号端子３７との間で、第１と第２の両高周波信号が
伝達可能となる。
えない場合は、第１の信号端子１と第３の信号端子３
７、第１の信号端子１と第２の信号端子５、いずれの端
子間においても高周波信号の伝達はできなくなるのは、
第３実施形態の場合と同様である。さらにこのとき、第
２の制御端子３５に正の電圧が与えられていなければ、
第３実施形態の場合と同様に、第２の信号端子５と第３
の信号端子３７との間で、第１と第２の両高周波信号が
伝達可能となる。
【００６９】このように、本発明の第４実施形態によれ
ば、第３実施形態の場合と同様に、第１の制御端子３０
の電圧印加を制御することにより、高周波信号の伝達可
能な経路を第１の信号端子１と第３の信号端子３７、又
は第２の信号端子５と第３の信号端子３７のいずれかに
切り換えることができる。
ば、第３実施形態の場合と同様に、第１の制御端子３０
の電圧印加を制御することにより、高周波信号の伝達可
能な経路を第１の信号端子１と第３の信号端子３７、又
は第２の信号端子５と第３の信号端子３７のいずれかに
切り換えることができる。
【００７０】この第４実施形態は、機能的に先の第３実
施形態と同じであり、同様の特徴を有していることはい
うまでもないが、さらに第４実施形態に特有の特徴とし
て次のものがある。すなわち、第１の制御端子３０に正
の電圧を与えて第１の信号端子１と第３の信号端子３７
との間で高周波信号を伝達可能にしたとき、第２の制御
端子３５と第３の制御端子４５の電圧印加を同時に制御
することにより、ストリップライン３１及び第２のスト
リップライン４１の電気長を切り換えて、使用する周波
数帯に共振させるようにしたので、高周波スイッチの通
過損失を極めて小さくすることが可能となる。
施形態と同じであり、同様の特徴を有していることはい
うまでもないが、さらに第４実施形態に特有の特徴とし
て次のものがある。すなわち、第１の制御端子３０に正
の電圧を与えて第１の信号端子１と第３の信号端子３７
との間で高周波信号を伝達可能にしたとき、第２の制御
端子３５と第３の制御端子４５の電圧印加を同時に制御
することにより、ストリップライン３１及び第２のスト
リップライン４１の電気長を切り換えて、使用する周波
数帯に共振させるようにしたので、高周波スイッチの通
過損失を極めて小さくすることが可能となる。
【００７１】［第５実施形態］図７は、本発明の第５実
施形態に係る高周波スイッチの構成を示す回路図であ
る。図７において、共通信号端子５１にキャパシタ５２
が接続され、このキャパシタ５２の他端には第１のスト
リップライン１０１と第２のストリップライン２０１と
が共通に接続されている。
施形態に係る高周波スイッチの構成を示す回路図であ
る。図７において、共通信号端子５１にキャパシタ５２
が接続され、このキャパシタ５２の他端には第１のスト
リップライン１０１と第２のストリップライン２０１と
が共通に接続されている。
【００７２】第１のストリップライン５１の他端には、
キャパシタ１０２が接続され、このキャパシタ１０２の
他端にはスイッチ手段である第１のダイオード１０３と
インダクタ１０４が接続されている。そして、第１のダ
イオード１０３の他端は接地され、インダクタ１０４の
他端は第１の制御端子１０５に接続されている。また、
第１のストリップライン１０１の他端にはキャパシタ１
０６が接続され、このキャパシタ１０６の他端は第１の
信号端子１０７に接続されている。
キャパシタ１０２が接続され、このキャパシタ１０２の
他端にはスイッチ手段である第１のダイオード１０３と
インダクタ１０４が接続されている。そして、第１のダ
イオード１０３の他端は接地され、インダクタ１０４の
他端は第１の制御端子１０５に接続されている。また、
第１のストリップライン１０１の他端にはキャパシタ１
０６が接続され、このキャパシタ１０６の他端は第１の
信号端子１０７に接続されている。
【００７３】一方、第２のストリップライン２０１に
は、上記と同様の構成で、キャパシタ２０２、スイッチ
手段である第２のダイオード２０３、インダクタ２０
４、第２の制御端子２０５及びキャパシタ２０６が接続
され、このキャパシタ２０６の他端は第２の信号端子２
０７に接続されている。
は、上記と同様の構成で、キャパシタ２０２、スイッチ
手段である第２のダイオード２０３、インダクタ２０
４、第２の制御端子２０５及びキャパシタ２０６が接続
され、このキャパシタ２０６の他端は第２の信号端子２
０７に接続されている。
【００７４】ここで、第１のストリップライン１０１
は、中心周波数がｆ2 、波長がλ2 である周波数帯の第
２の高周波信号に対して、Ｌ2 ＝λ2 ／４の関係にある
電気長Ｌ2 を有し、また、第２のストリップライン２０
１は、中心周波数がｆ1 、波長がλ1 である周波数帯の
第１の高周波信号に対して、Ｌ1 ＝λ1 ／４の関係にあ
る電気長Ｌ1 を有してそれぞれ構成されている。
は、中心周波数がｆ2 、波長がλ2 である周波数帯の第
２の高周波信号に対して、Ｌ2 ＝λ2 ／４の関係にある
電気長Ｌ2 を有し、また、第２のストリップライン２０
１は、中心周波数がｆ1 、波長がλ1 である周波数帯の
第１の高周波信号に対して、Ｌ1 ＝λ1 ／４の関係にあ
る電気長Ｌ1 を有してそれぞれ構成されている。
【００７５】さらに、キャパシタ５２、１０２、１０
６、２０２、２０６は、制御端子１０５、２０５からの
バイアス電流が信号端子５１、１０７、２０７に接続さ
れた高周波回路に流れるのを防ぐために挿入された直流
成分カット用の結合コンデンサであり、使用する周波数
帯域の高周波信号に対して十分小さいインピーダンスを
有するものである。
６、２０２、２０６は、制御端子１０５、２０５からの
バイアス電流が信号端子５１、１０７、２０７に接続さ
れた高周波回路に流れるのを防ぐために挿入された直流
成分カット用の結合コンデンサであり、使用する周波数
帯域の高周波信号に対して十分小さいインピーダンスを
有するものである。
【００７６】次に、上記のように構成された本発明の第
５実施形態に係る高周波スイッチの動作について説明す
る。
５実施形態に係る高周波スイッチの動作について説明す
る。
【００７７】まず、第１の制御端子１０５に電圧を印加
しない場合、第１のダイオード１０３には電流が流れな
いので遮断状態にあり、キャパシタ１０２及び第２のダ
イオード１０３を含む回路は等価的に無視することがで
きる。従って、共通信号端子５１と第１の信号端子１０
７の間は導通状態となり、高周波信号を伝達することが
できる。
しない場合、第１のダイオード１０３には電流が流れな
いので遮断状態にあり、キャパシタ１０２及び第２のダ
イオード１０３を含む回路は等価的に無視することがで
きる。従って、共通信号端子５１と第１の信号端子１０
７の間は導通状態となり、高周波信号を伝達することが
できる。
【００７８】このとき、第２の制御端子２０５に正の電
圧を印加すると、インダクタ２０５、第２のダイオード
２０３を介してバイアス電流が流れ、第２のストリップ
ライン２０１は等価的に電気長Ｌ1 で接地されることに
なり、周波数がｆ1 、波長がλ1 である第１の高周波信
号に対して共振し、接続点Ａから見たインピーダンスは
無限大となる。これにより、第１の高周波信号は、共通
信号端子５１と第１の信号端子１０７との間でのみ伝達
可能となる。
圧を印加すると、インダクタ２０５、第２のダイオード
２０３を介してバイアス電流が流れ、第２のストリップ
ライン２０１は等価的に電気長Ｌ1 で接地されることに
なり、周波数がｆ1 、波長がλ1 である第１の高周波信
号に対して共振し、接続点Ａから見たインピーダンスは
無限大となる。これにより、第１の高周波信号は、共通
信号端子５１と第１の信号端子１０７との間でのみ伝達
可能となる。
【００７９】一方、第１の制御端子１０５に正の電圧を
印加し、第２の制御端子２０６に電圧を印加しない場合
は、相補的な関係にある第１のストリップライン１０１
が電気長Ｌ2 で接地されたことと等価になり、周波数が
ｆ2 、波長がλ２である第２の高周波信号に対して共振
し、接続点Ａから見たインピーダンスは無限大となる。
従って、第２の高周波信号が共通信号端子５１と第２の
信号端子２０７との間でのみ伝達可能となる。
印加し、第２の制御端子２０６に電圧を印加しない場合
は、相補的な関係にある第１のストリップライン１０１
が電気長Ｌ2 で接地されたことと等価になり、周波数が
ｆ2 、波長がλ２である第２の高周波信号に対して共振
し、接続点Ａから見たインピーダンスは無限大となる。
従って、第２の高周波信号が共通信号端子５１と第２の
信号端子２０７との間でのみ伝達可能となる。
【００８０】このように、本発明の第５実施形態によれ
ば、第１の制御端子１０５と第２の制御端子２０５の電
圧印加を制御することにより、異なる周波数帯の第１及
び第２の各高周波信号を、それぞれ独立した経路で伝達
する高周波スイッチを構成することができる。また、高
周波信号の伝達経路にダイオードを用いないので、大電
力の高周波信号がダイオードを通過することによる損失
を最小にすることができると共に、高調波ひずみ特性に
優れるという効果が得られる。
ば、第１の制御端子１０５と第２の制御端子２０５の電
圧印加を制御することにより、異なる周波数帯の第１及
び第２の各高周波信号を、それぞれ独立した経路で伝達
する高周波スイッチを構成することができる。また、高
周波信号の伝達経路にダイオードを用いないので、大電
力の高周波信号がダイオードを通過することによる損失
を最小にすることができると共に、高調波ひずみ特性に
優れるという効果が得られる。
【００８１】さらに、図７の回路において、例えば、共
通信号端子５１をアンテナ、第１の信号端子１０７を送
信回路、第２の信号端子３７を受信回路に接続すれば、
一つのアンテナを周波数帯域が異なる送信と受信におい
て容易に切り換え、共通に使用することができると共
に、そのための高周波スイッチを簡単な回路により構成
することが可能となる。
通信号端子５１をアンテナ、第１の信号端子１０７を送
信回路、第２の信号端子３７を受信回路に接続すれば、
一つのアンテナを周波数帯域が異なる送信と受信におい
て容易に切り換え、共通に使用することができると共
に、そのための高周波スイッチを簡単な回路により構成
することが可能となる。
【００８２】以上説明したように本実施形態では、高周
波スイッチを構成するストリップラインの電気長を、バ
イアス電流供給を制御して切り換えることにより、複数
の周波数帯域、さらには広帯域において使用可能な高周
波スイッチを得ることができる。
波スイッチを構成するストリップラインの電気長を、バ
イアス電流供給を制御して切り換えることにより、複数
の周波数帯域、さらには広帯域において使用可能な高周
波スイッチを得ることができる。
【００８３】また、制御端子の電圧印加を制御すること
により、高周波信号の伝達可能な経路を切り換えると共
に、さらにストリップラインの電気長を切り換えること
により、複数の周波数帯の高周波信号を伝達可能にした
高周波スイッチを提供することができる。
により、高周波信号の伝達可能な経路を切り換えると共
に、さらにストリップラインの電気長を切り換えること
により、複数の周波数帯の高周波信号を伝達可能にした
高周波スイッチを提供することができる。
【００８４】さらに、複数の高周波信号伝達経路を備
え、それぞれに設けた制御端子の電圧印加を制御するこ
とにより、異なる周波数帯の高周波信号を、それぞれ独
立した経路で伝達する高周波スイッチを得ることができ
る。
え、それぞれに設けた制御端子の電圧印加を制御するこ
とにより、異なる周波数帯の高周波信号を、それぞれ独
立した経路で伝達する高周波スイッチを得ることができ
る。
【００８５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数のスイッチ回路を設けるなどして回路規模を大型化さ
せることなく、複数の周波数帯域に対応可能な高周波ス
イッチを提供できる効果がある。
数のスイッチ回路を設けるなどして回路規模を大型化さ
せることなく、複数の周波数帯域に対応可能な高周波ス
イッチを提供できる効果がある。
【図１】本発明の第１実施形態に係る高周波スイッチの
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
【図２】図１の高周波スイッチにおける第１のスイッチ
と第２のスイッチとを閉じた場合の等価回路図である。
と第２のスイッチとを閉じた場合の等価回路図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る高周波スイッチの
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
【図４】図３の高周波スイッチにおける第２のスイッチ
と第３のスイッチとを閉じた場合の等価回路図である。
と第３のスイッチとを閉じた場合の等価回路図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る高周波スイッチの
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る高周波スイッチの
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る高周波スイッチの
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
【図８】従来技術による高周波スイッチの構成を示す回
路図である。
路図である。
１、１０７ 第１の信号端子
２、４、７、１２、２２、３２、３８、４２、５２、１
０２、１０６、２０２、２０６ キャパシタ ３ 第１のダイオード ５ 第２の信号端子 ６、３４、４４、１０４、２０４ インダクタ ８ 第１のスイッチ ９、１５、２５ 抵抗 １０、１０３ 第１の電源端子 １１、３１ ストリップライン １３、３３、２０３ 第２のダイオード １４ 第２のスイッチ １６ 第２の電源端子 ２１、４１ 第２のストリップライン ２３、３６ 第３のダイオード ２４ 第３のスイッチ ２６ 第３の電源端子 ３０、１０５ 第１の制御端子 ３５、２０５ 第２の制御端子 ３７ 第３の信号端子 ４３ 第３の制御端子 ４４ 第４のスイッチ ５１ 共通信号端子 １０１ 第１のストリップライン ２０１ 第２のストリップライン
０２、１０６、２０２、２０６ キャパシタ ３ 第１のダイオード ５ 第２の信号端子 ６、３４、４４、１０４、２０４ インダクタ ８ 第１のスイッチ ９、１５、２５ 抵抗 １０、１０３ 第１の電源端子 １１、３１ ストリップライン １３、３３、２０３ 第２のダイオード １４ 第２のスイッチ １６ 第２の電源端子 ２１、４１ 第２のストリップライン ２３、３６ 第３のダイオード ２４ 第３のスイッチ ２６ 第３の電源端子 ３０、１０５ 第１の制御端子 ３５、２０５ 第２の制御端子 ３７ 第３の信号端子 ４３ 第３の制御端子 ４４ 第４のスイッチ ５１ 共通信号端子 １０１ 第１のストリップライン ２０１ 第２のストリップライン
Claims (5)
- 【請求項１】 高周波信号の通過経路に設けられ、直流
バイアスの印加によって導通する第１のスイッチ手段
と、 前記第１のスイッチ手段に一端が接続され、他端が接地
されて前記高周波信号の通過経路に供給される予め定め
た周波数帯の第１の高周波信号に対して共振するストリ
ップラインと、 前記ストリップラインの中途部分に接続され、直流バイ
アスの印加によって導通して前記ストリップラインの一
部を短絡して接地することにより、予め定めた周波数帯
の第２の高周波信号に対して共振するように切り換える
第２のスイッチ手段と、 を備えたことを特徴とする高周波スイッチ。 - 【請求項２】 前記第１のスイッチ手段に直流バイアス
を供給する経路に前記第１の高周波信号に対して共振す
る第２のストリップラインを介挿し、前記第２のストリ
ップラインの中途部分に、前記第２のストリップライン
の一部を短絡して接地することにより、前記第２の高周
波信号に対して共振するように切り換える第３のスイッ
チ手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の高周波
スイッチ。 - 【請求項３】 第１の信号端子と第２の信号端子との間
の高周波信号の通過経路に設けられ、直流バイアスの印
加によって導通する第１のスイッチ手段と、 前記第１のスイッチ手段と前記第２の信号端子との間に
接続され、前記第１のスイッチ手段が導通して接地され
ることにより、前記第１の信号端子に供給される予め定
めた周波数帯の第１の高周波信号に対して共振するスト
リップラインと、 前記ストリップラインと前記第１のスイッチ手段との間
に接続された第３の信号端子と、 前記ストリップラインの中途部分に接続され、直流バイ
アスの印加によって導通して前記ストリップラインの一
部を短絡して接地することにより、予め定めた周波数帯
の第２の高周波信号に対して共振するように切り換える
第２のスイッチ手段と、 を備えたことを特徴とする高周波スイッチ。 - 【請求項４】 前記第１のスイッチ手段に直流バイアス
を供給する経路に前記第１の高周波信号に対して共振す
る第２のストリップラインを介挿し、前記第２のストリ
ップラインの中途部分に、前記第２のストリップライン
の一部を短絡して接地することにより、前記第２の高周
波信号に対して共振するように切り換える第３のスイッ
チ手段を設けたことを特徴とする請求項３記載の高周波
スイッチ。 - 【請求項５】 共通信号端子にそれぞれ異なる周波数の
高周波信号に共振する第１のストリップラインと第２の
ストリップラインとを共通して接続し、これらの第１及
び第２のストリップラインの他端に、それぞれ第１の信
号端子及び第２の信号端子を接続すると共に、これらの
ストリップラインと信号端子との接続点をそれぞれ選択
的に接地する第１のスイッチ手段及び第２のスイッチ手
段を設けたことを特徴とする高周波スイッチ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001279762A JP2003087002A (ja) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | 高周波スイッチ |
| PCT/JP2002/005618 WO2003026057A1 (fr) | 2001-09-14 | 2002-06-06 | Commutateur haute frequence |
| US10/479,012 US7146137B2 (en) | 2001-09-14 | 2002-06-06 | High-frequency switch |
| US11/549,663 US7250829B2 (en) | 2001-09-14 | 2006-10-16 | High frequency switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001279762A JP2003087002A (ja) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | 高周波スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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