JP2005303940A - アンテナスイッチ回路、ならびにそれを用いた複合高周波部品および移動体通信機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 携帯電話機の小型軽量化を可能とし、携帯電話機のマルチバンド化の際のアイソレーションの確保を実現する。
【解決手段】 高周波信号入出力端子T1,T2とアンテナANTとの間にスルー側電界効果トランジスタQT1,QT2をそれぞれ接続し、高周波信号入出力端子T1,T2にシャント側電界効果トランジスタQS1,QS2の一端をそれぞれ接続し、シャント側電界効果トランジスタQS1,QS2の他端とグランドの間にシャントコンデンサCS1とボンディングワイヤWB1とからなる直列共振回路を接続する。
【選択図】 図1
【解決手段】 高周波信号入出力端子T1,T2とアンテナANTとの間にスルー側電界効果トランジスタQT1,QT2をそれぞれ接続し、高周波信号入出力端子T1,T2にシャント側電界効果トランジスタQS1,QS2の一端をそれぞれ接続し、シャント側電界効果トランジスタQS1,QS2の他端とグランドの間にシャントコンデンサCS1とボンディングワイヤWB1とからなる直列共振回路を接続する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、アンテナスイッチ回路ならびにそれを用いた複合高周波部品および移動体通信機器に関するものである。
携帯電話の通信システムには、欧州で主に使われているGSM(Global System for Mobile Communications)方式、DCS(Digital Cellular System)方式、北米で主に使われているPCS(Personal Communication Service)方式等、様々な方式がある。世界の様々な地域で携帯電話機を使用するためには、それぞれの方式に対応した携帯電話機を必要な数だけ携帯する、もしくは、複数の通信システムに対応した1台のマルチバンド機を携帯する必要がある。後者の場合、1台で複数の通信システムを利用可能とするためには、システム毎の部品を用いて携帯電話機を構成すればよいが、それに比例して容積、重量ともに増加するため携帯用としては適さない。そこで、複数のシステムに対応した小型軽量の高周波部品が必要となってきた。
図4はGaAs基板上に構成された携帯電話機のアンテナスイッチ回路の一例を示したものである。このアンテナスイッチ回路は、図4に示すように、SPDT(Single Pole Dual Throw)構成で、アンテナANTと高周波信号入出力端子T1の信号経路と、アンテナANTと高周波信号入出力端子T2の信号経路との2つの信号経路を切り替えるもので、スルー側電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor)QT1、QT2と、シャント側電界効果トランジスタQS1、QS2と、シャントコンデンサCS1、CS2とで構成されている。スルー側電界効果トランジスタQT1、QT2と、シャント側電界効果トランジスタQS1、QS2とは、制御端子CT1、CT3、CT2、CT4に与えられる制御信号に応じてオンオフが制御される。
シャント側電界効果トランジスタQS1、QS2はアイソレーションを確保するために配置されている。
図5は図4の破線で囲んだ部分Aをより詳細に示したものである。アンテナスイッチ回路は、図5において、スルー側電界効果トランジスタQT1とシャント側電界効果トランジスタQS1と、シャントコンデンサCS1とで構成されている。スルー側電界効果トランジスタQT1とシャント側電界効果トランジスタQS1とは、それぞれ複数の電界効果トランジスタの直列接続回路で構成されている。
例えばアンテナANTから高周波信号入出力端子T1への信号経路を導通させるときには、制御端子CT1に制御回路(図示せず)により制御されるHレベルの電圧(例えばVctrl=3V)を印加する。これによって、スルー側電界効果トランジスタQT1がオンになる。
一方、シャント側電界効果トランジスタQS1はスルー側電界効果トランジスタQT1と逆の動作をさせる。例えばアンテナANTから高周波信号入出力端子T1への信号経路を導通させるときには、制御端子CT2に制御回路により制御されるLレベル(例えばVctrl=0V)を印加する。これによって、シャント側電界効果トランジスタQS1がオフになる。
また、アンテナANTから高周波信号入出力端子T1への信号経路を遮断させるときには、制御回路から制御端子1にはLレベルの電圧が印加され、制御端子2にはHレベルの電圧が印加される。これによって、アンテナANTから高周波信号入出力端子T1への信号経路のアイソレーション特性が向上する。
このように、制御端子CT1、CT2への印加電圧を切り替えることにより、スルー側電界効果トランジスタQT1およびシャント側電界効果トランジスタQS1のオンオフを切り替えることで信号経路の切り替えを行う。
電界効果トランジスタQT2および電界効果トランジスタQS2側についても上記と同様である。
図10に先行技術による高周波信号入出力端子T1とアンテナANTとの間の信号経路が導通状態にあるときの高周波信号入出力端子T1と高周波信号入出力端子T2との間のアイソレーション特性を示す。
特開平09−181558号公報
シャントコンデンサはアイソレーションを確保するために、高周波的に低インピーダンスである必要がある。そのため、シャントコンデンサとしては、少なくとも5pF以上の容量を有していることが望ましく、前述のマルチバンド化に対応するためには、経路数の増加とともに、経路の数だけシャントコンデンサが必要となり、基板上に占めるコンデンサの面積が増大することになる。例えばデュアルバンド対応SP4T(Single Pole 4 Throw)構成の場合には、4つのコンデンサが必要となり、トリプルバンド対応SP5T(Single Pole 5 Throw)構成の場合には、5つのコンデンサが必要となり、携帯電話機の小型化の妨げとなる。
本発明の目的は今後進展する携帯電話機のさらなるマルチバインド化の際にも小型軽量の携帯電話機を実現するための小型軽量のアンテナスイッチ回路を提供することであり、さらにマルチバンド化の際に困難であったアイソレーションの確保を実現し、高性能なアンテナスイッチ回路を提供することである。
上記課題を解決するために、第1の発明のアンテナスイッチ回路は、第1および第2の高周波信号入出力端子と、アンテナと、第1の高周波信号入出力端子とアンテナとの間に接続された第1のスルー側電界効果トランジスタと、第2の高周波信号入出力端子とアンテナの間に接続された第2のスルー側電界効果トランジスタと、第1の高周波信号入出力端子に一端が接続された第1のシャント側電界効果トランジスタと、第2の高周波信号入出力端子に一端が接続された第2のシャント側電界効果トランジスタと、第1のシャント側電界効果トランジスタの他端と第2のシャント側電界効果トランジスタの他端とに一端が共通に接続され他端がグランドに接続されたシャントコンデンサおよびインダクタからなる直列共振回路とを備えている。
この構成によれば、第1および第2のシャント側電界効果トランジスタの他端同士が共通接続され、シャントコンデンサおよびインダクタからなる直列共振回路を介してグランドに接続されているので、シャントコンデンサを削減することができて、携帯電話機の小型軽量化を図ることができる。さらに、シャントコンデンサおよびインダクタで直列共振回路を構成しているため、シャント側電界効果トランジスタとグランドの間のインピーダンスを共振によって十分に小さくすることができる。それによって、アイソレーション特性を向上させることができる。
上記第1の発明のアンテナスイッチ回路においては、直列共振回路の共振周波数を第1または第2の高周波信号入出力端子またはアンテナから入力される高周波信号の周波数の±25%以内に設定することが好ましい。
上記本発明のアンテナスイッチ回路においては、インダクタは、例えばシャントコンデンサとグランドとの間を接続するボンディングワイヤで構成される。
他の例としては、インダクタは、シャントコンデンサに一端が接続されたボンディングワイヤと、ボンディングワイヤの他端とグランドとの間を接続する配線とで構成される。
上記のシャントコンデンサとボンディングワイヤと配線の接続順序を任意に入れ替えてもよい。
また、上記第1の発明のアンテナスイッチ回路においては、直列共振回路が並列に2組設けられていることが好ましい。
また、シャントコンデンサは、例えばGaAs基板上に形成される。
また、配線は、例えばGaAs基板上に形成される。
また、シャントコンデンサは、例えば積層基板の内部に形成されていてもよい。
また、配線は、例えば積層基板の表層もしくは内部に形成されていてもよい。
また、シャントコンデンサは、例えばチップ部品で構成されていてもよい。
また、第1のスルー側電界効果トランジスタ、第2のスルー側電界効果トランジスタ、第1のシャント側電界効果トランジスタおよび第2のシャント側電界効果トランジスタは、それぞれ複数の電界効果トランジスタの直列接続回路により構成されることが好ましい。
第2の発明のアンテナスイッチ回路は、第1〜第n(nは3以上の正整数)の高周波信号入出力端子と、アンテナと、第1〜第nの高周波信号入出力端子とアンテナとの間にそれぞれ接続された第1〜第nのスルー側電界効果トランジスタと、第1〜第nの高周波信号入出力端子に一端がそれぞれ接続された第1〜第nのシャント側電界効果トランジスタと、第1〜第nのシャント側電界効果トランジスタの他端に一端が共通に接続され他端がグランドに接続されたシャントコンデンサおよびインダクタからなる直列共振回路とを備えている。
この構成によれば、第1の発明のアンテナスイッチ回路と同様の作用効果を有する。
第3の発明の複合高周波部品は、上記の何れかのアンテナスイッチ回路を使用して構成されている。
第4の発明の移動体通信機器は、上記の何れかのアンテナスイッチ回路を使用して構成されている。
第5の発明の移動体通信機器は、上記の複合高周波部品を使用して構成されている。
上記第3〜第5の発明についても、上記アンテナスイッチ回路を使用しているので、上記アンテナスイッチ回路と同様の作用効果が得られる。
以上のように、本発明のアンテナスイッチ回路は、携帯電話機のマルチバンド化の際にも、小型軽量なアンテナスイッチ回路を提供することで、小型軽量なマルチバンド対応の携帯電話機の実現に貢献する。さらに、シャント回路に直列共振回路を構成することで、先行技術よりも高いアイソレーション特性を実現した。また、直列共振回路を2つ並列に接続することで、より広帯域に高いアイソレーション特性を実現し、機器の小型化、高性能化に寄与する。
以下、本発明に係る小型軽量アンテナスイッチ回路の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
(実施の形態1)
図6はシャントコンデンサを共通化したアンテナスイッチ回路の等価回路図である。図6において、シャント側電界効果トランジスタQS1およびQS2は同じ1つのシャントコンデンサCS1の上部電極、つまり一端に接続されており、シャントコンデンサCS1の下部電極、つまり他端が接地されている。
図6はシャントコンデンサを共通化したアンテナスイッチ回路の等価回路図である。図6において、シャント側電界効果トランジスタQS1およびQS2は同じ1つのシャントコンデンサCS1の上部電極、つまり一端に接続されており、シャントコンデンサCS1の下部電極、つまり他端が接地されている。
ただし、先行技術のシャントコンデンサCS1の容量をC、本実施の形態のシャントコンデンサCS1の容量をC’とし、C=C’とすると、高周波信号入出力端子T1から入力された信号が共通のシャントコンデンサCS1の上部電極を通って高周波信号入出力端子T2への漏れることになり、アイソレーション特性は先行技術と比較して悪くなる。そのため、シャントコンデンサCS1の接地側をより低インピーダンスにする必要がある。
図1は本発明に係るアンテナスイッチ回路の実施の形態1の構成を示す回路図である。図1において、シャント側電界効果トランジスタQS1およびQS2は同じ1つのシャントコンデンサCS1の上部電極に接続されており、シャントコンデンサCS1とボンディングワイヤWB1を介して接地されている。ボンディングワイヤWB1は等価的にインダクタと見なせるので、シャントコンデンサCS1とボンディングワイヤWB1は直列共振回路となる。
シャントコンデンサCS1とボンディングワイヤWB1の値を適宜選択し、高周波信号入出力端子T1に入力される信号の周波数に対して減衰量をもつように設定することで、アイソレーション特性を向上させることができる。例えば、高周波信号入出力端子T1から入力される信号の周波数をf1とし、高周波信号入出力端子T1とアンテナANTとの間の信号経路が導通状態にある状態について説明する。高周波信号入出力端子T1とアンテナANTとの間の信号経路が導通状態にあるとき、スルー側電界効果トランジスタQT1とシャント側電界効果トランジスタQS2がオン状態、スルー側電界効果トランジスタQT2とシャント側電界効果トランジスタQS1がオフ状態である。
高周波信号入出力端子T1から入力された周波数f1の信号はアンテナANTから出力される。一方、スルー側電界効果トランジスタQT2はオフ状態にあるが、寄生容量等の影響でいくらか信号の漏れが発生する。この漏れをグランドに逃がすためにシャント側電界効果トランジスタQS2はオン状態にある。このとき、シャントコンデンサCS1とボンディングワイヤWB1とで構成される直列共振回路の共振周波数をf1にすることで、高周波信号入出力端子T1と高周波信号入出力端子T2との間のアイソレーション特性は向上する。
つぎに、直列共振周波数について説明する。シャントコンデンサCS1の容量をC、ボンディングワイヤWB1のインダクタンス成分をLとすると、共振周波数f1は次式で表される。
f1=(2π(LC)1/2)―1 (1)
この条件を満たすとき、直列共振回路は直列共振周波数において極めて低インピーダンスとなる。例えばf1=3GHzとすると、L=1nH、C=2.8pFとなる。このように、インダクタンス成分L、容量Cの値を適宜選択することで任意の周波数に対するアイソレーションを向上させることができる。インダクタンス成分Lと容量Cの値は任意であるが、容量Cの値を大きくするとチップ面積が増大し、小型化に適さない。そのため、この例では5pF以下になるように設定している。
この条件を満たすとき、直列共振回路は直列共振周波数において極めて低インピーダンスとなる。例えばf1=3GHzとすると、L=1nH、C=2.8pFとなる。このように、インダクタンス成分L、容量Cの値を適宜選択することで任意の周波数に対するアイソレーションを向上させることができる。インダクタンス成分Lと容量Cの値は任意であるが、容量Cの値を大きくするとチップ面積が増大し、小型化に適さない。そのため、この例では5pF以下になるように設定している。
一方、ボンディングワイヤWBのインダクタンス成分は一般に、0.5nH〜1.5nH程度であるため、ここでは1nHとした。直列共振回路のシャントコンデンサCS1と、インダクタとなるボンディングワイヤWB1の接続順序は任意であり、どの順序でも同じ特性を示す。そのため、例えばGaAs基板上にシャントコンデンサを形成する場合はシャント側電界効果トランジスタQS1,QS2は、シャントコンデンサCS1、ボンディングワイヤWB1をこの順に介して接地される。一方、積層基板(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramics)内部や外付けチップ部品でシャントコンデンサCS1を構成する場合は、シャント側電界効果トランジスタQS1,QS2は、ボンディングワイヤWB1、シャントコンデンサCS1をこの順に介して接地される。
この実施の形態によると、先行技術では2つのシャントコンデンサCS1,CS2で構成していた図4に示すSPDT構成のスイッチを、1つのシャントコンデンサCS1のみで実現することができ、携帯電話機の小型化に貢献する。さらに直列共振回路の構成とすることで、高アイソレーション特性を実現できる。
図7に本実施の形態において、高周波信号入出力端子T1とアンテナANTとの間の信号経路が導通状態にあるときの高周波信号入出力端子T1と高周波信号入出力端子T2との間のアイソレーション特性を示す。
(実施の形態2)
図2は本発明に係るアンテナスイッチ回路の実施の形態2の構成を示す回路図である。図2において、シャント側電界効果トランジスタQS1およびQS2は同じ1つのシャントコンデンサCS1の上部電極に接続されており、シャントコンデンサCS1とボンディングワイヤWB1および配線WL1を介して接地されている。
図2は本発明に係るアンテナスイッチ回路の実施の形態2の構成を示す回路図である。図2において、シャント側電界効果トランジスタQS1およびQS2は同じ1つのシャントコンデンサCS1の上部電極に接続されており、シャントコンデンサCS1とボンディングワイヤWB1および配線WL1を介して接地されている。
実施の形態1で示した構成では、比較的低い周波数、例えば2GHzで減衰極を持つように設定するためには、ボンディングワイヤWB1によるインダクタンスLを1.5nHとしても、容量Cとして4.2pF必要になる。そのため、シャントコンデンサCS1は先行技術(5pF)とほぼ同等の大きさとなる。より低い周波数に対しても面積を増大させることなく、アイソレーション特性を向上させるために、本実施の形態2ではボンディングワイヤWB1のインダクタンス成分に加えて、配線WL1によるインダクタンス成分を用いた。
この構成によると、2GHzのアイソレーション特性を向上させるためには、シャントコンデンサCS1の容量Cを3pFとすると、ボンディングワイヤWB1のインダクタンス成分+配線のインダクタンス成分=2.1nHが必要になる。前述したように、ボンディングワイヤWB1のインダクタンス成分は一般に0.5nH〜1.5nH程度であるので、不足しているインダクタンス成分1.6nH〜0.6nHをコンデンサと比べて比較的小さな面積で構成できる配線WL1のインダクタンス成分を利用することで、2GHzの減衰極を実現できる。
このように、ボンディングワイヤWB1のインダクタンス成分の不足分を配線WL1のインダクタンス成分で補うことで、所望の周波数に対して減衰極を設定することができる。
直列共振回路のシャントコンデンサ、インダクタを構成するボンディングワイヤ、インダクタを構成する配線の接続順序は任意であり、いずれの場合も同じ特性を示す。そのため、例えばGaAs基板上にシャントコンデンサCS1のみを形成する場合は、シャント側電界効果トランジスタQS1,QS2は、シャントコンデンサCS1、ボンディングワイヤWB1、さらにLTCCの表層や内部に形成された配線WL1をこの順に介して接地される。また、GaAs基板上にシャントコンデンサCS1および配線WL1を形成する場合は、シャント側電界効果トランジスタQS1,QS2は、シャントコンデンサCS1、配線WL1、ボンディングワイヤWB1をこの順に介して接地される。
また、GaAs基板上に配線WL1のみを形成する場合は、シャント側電界効果トランジスタQS1,QS2は、配線WL1、ボンディングワイヤWB1、LTCC内部に形成されたシャントコンデンサCS1をこの順に介して接地される。
また、GaAs基板上には何も形成しない場合には、シャント側電界効果トランジスタQS1,QS2は、ボンディングワイヤWB1、LTCCの表層や内部に形成された配線WL1、LTCCの内部に形成されたシャントコンデンサCS1をこの順に介して接地される。もしくは、ボンディングワイヤWB1、LTCCの内部に形成されたシャントコンデンサCS1、LTCCの表層や内部に形成された配線WL1をこの順に介して接地される。シャントコンデンサCS1をGaAs基板上に形成しない場合は、シャントコンデンサCS1をチップ部品で構成しても同様である。
本実施の形態によると、先行技術では2つのシャントコンデンサCS1,CS2で構成していた図4に示すSPDT構成のスイッチを、1つのシャントコンデンサCS1で実現することができ、携帯電話機の小型化に貢献する。さらに配線WL1のインダクタを使用した直列共振回路の構成とすることで、より低い周波数でも高アイソレーション特性を実現できる。
図8に本実施の形態において、高周波信号入出力端子T1とアンテナANTの間の信号経路が導通状態にあるときの高周波信号入出力端子T1と高周波信号入出力端子T2との間のアイソレーション特性を示す。
(実施の形態3)
図3は本発明に係るアンテナスイッチ回路の実施の形態3の構成を示す回路図である。この実施の形態は、実施の形態1、2で説明した直列共振回路を2つ並列に設けている。すなわち、シャント側電界効果トランジスタQS1,QS2が2つの並列接続された直列共振回路SR1,SR2を介して接地されている。上記2つの直列共振回路SR1,SR2の減衰極は、ともに2GHzに設定されている。
図3は本発明に係るアンテナスイッチ回路の実施の形態3の構成を示す回路図である。この実施の形態は、実施の形態1、2で説明した直列共振回路を2つ並列に設けている。すなわち、シャント側電界効果トランジスタQS1,QS2が2つの並列接続された直列共振回路SR1,SR2を介して接地されている。上記2つの直列共振回路SR1,SR2の減衰極は、ともに2GHzに設定されている。
これら2つの直列共振回路SR1,SR2の定数を同じ値にすることで、広帯域にアイソレーションが確保できる。これにより、例えばGSM帯(900MHz)と、PCS帯(1900MHz)またはDCS帯(1800MHz)の両周波数で高アイソレーション特性を実現できる。すなわち、同じ減衰極を有する2つの直列共振回路SR1,SR2を並列に設けることで、極の帯域が広がり、広帯域にアイソレーションを確保できるのである。
なお、直列共振回路を並列に3個以上設けると、より広帯域に高アイソレーションを確保できる。その代わりに、直列共振回路の占める面積が大きくなる。必要とするアイソレーション値との兼ね合いで、直列共振回路の数が決まる。
また、(1)式で示したように周波数が低くなるにつれてインダクタンス成分L、容量Cの値が大きくなり、インダクタンスL、容量Cの占める面積が無視できなくなり、小型化の妨げになる。しかし、2つの直列共振回路SR1,SR2を使用することで広帯域にアイソレーションが確保できる。そのため、減衰極の中心を所望の周波数より高い周波数に設定しても、所望の周波数でのアイソレーション特性を向上させることができる。
この実施の形態によると、先行技術ではn個のシャントコンデンサで構成していたSPnT構成のスイッチを2つのシャントコンデンサで実現することができ、携帯電話機の小型化に貢献する。さらに直列共振回路を2つ構成とすることで、より広帯域に高アイソレーション特性を実現できる。
図9に本実施の形態において、高周波信号入出力端子T1とアンテナANTとの間の信号経路が導通状態にあるときの高周波信号入出力端子T1と高周波信号入出力端子T2との間のアイソレーション特性を示す。
なお、上記本発明の実施の形態1〜3のアイソレーション特性を示す図7〜図9において、直列共振回路により構成される減衰極は、所望の周波数の25%程度の幅で30dB確保できる。つまり、所望の周波数の中心から±25%の範囲で減衰極を構成できれば十分なアイソレーションを確保できる。なお、所望の周波数というのは、直列共振回路SR1,SR2の共振周波数を第1または第2の高周波信号入出力端子T1,T2またはアンテナANTから入力される高周波信号の周波数のことである。
そのため、製造のバラツキによっても歩留りを落とすことなく高アイソレーション特性を有するアンテナスイッチ回路が実現できる。
また、本発明の実施の形態1〜3にはSPDT構成のアンテナスイッチ回路を示したが、入出力端子の数が任意であるSPnT構成のアンテナスイッチ回路に関しても同様であり、経路数が増えるほどコンデンサの占める面積の削減効果は大きくなる。また、各スルー側電界効果トランジスタQT1およびスルー側電界効果トランジスタQT2がそれぞれ複数個の電界効果トランジスタの直列接続回路で構成され、各シャント側電界効果トランジスタQS1およびシャント側電界効果トランジスタQS2がそれぞれ複数個の電界効果トランジスタの直列接続回路で構成される場合にも、同様の効果が得られる。
また、上記各実施の形態のアンテナスイッチ回路を使用して構成された複合高周波部品は、上記アンテナスイッチ回路と同様の作用効果が得られる。また、上記のアンテナスイッチ回路もしくは、上記の複合高周波部品を使用した移動体通信機器も、上記アンテナスイッチ回路と同様の作用効果が得られる。
本発明にかかるアンテナスイッチ回路は、携帯電話機の小型軽量化を可能とし、携帯電話機のマルチバンド化の際のアイソレーションの確保を実現できるという効果を有し、マルチバンド構成の携帯電話機のアンテナスイッチ回路等として有用である。
ANT アンテナ
QT1,QT2 スルー側電界効果トランジスタ
QS1,QS2 シャント側電界効果トランジスタ
CS1,CS2 シャントコンデンサ
CT1〜CT4 制御端子
WB1 ボンディングワイヤ
WL1 配線
SR1,SR2 直列共振回路
T1,T2 高周波信号入出力端子
QT1,QT2 スルー側電界効果トランジスタ
QS1,QS2 シャント側電界効果トランジスタ
CS1,CS2 シャントコンデンサ
CT1〜CT4 制御端子
WB1 ボンディングワイヤ
WL1 配線
SR1,SR2 直列共振回路
T1,T2 高周波信号入出力端子
Claims (16)
- 第1および第2の高周波信号入出力端子と、
アンテナと、
前記第1の高周波信号入出力端子と前記アンテナとの間に接続された第1のスルー側電界効果トランジスタと、
前記第2の高周波信号入出力端子と前記アンテナとの間に接続された第2のスルー側電界効果トランジスタと、
前記第1の高周波信号入出力端子に一端が接続された第1のシャント側電界効果トランジスタと、
前記第2の高周波信号入出力端子に一端が接続された第2のシャント側電界効果トランジスタと、
前記第1のシャント側電界効果トランジスタの他端と前記第2のシャント側電界効果トランジスタの他端とに一端が共通に接続され他端がグランドに接続されたシャントコンデンサおよびインダクタからなる直列共振回路とを備えたアンテナスイッチ回路。 - 前記直列共振回路の共振周波数を前記第1または第2の高周波信号入出力端子または前記アンテナから入力される高周波信号の周波数の±25%以内に設定した請求項1に記載のアンテナスイッチ回路。
- 前記インダクタが前記シャントコンデンサと前記グランドとの間を接続するボンディングワイヤで構成される請求項1または2に記載のアンテナスイッチ回路。
- 前記インダクタが前記シャントコンデンサに一端が接続されたボンディングワイヤと、前記ボンディングワイヤの他端と前記グランドとの間を接続する配線とで構成される請求項3に記載のアンテナスイッチ回路。
- 前記シャントコンデンサと前記ボンディングワイヤと前記配線の接続順序を任意に入れ替えた請求項4に記載のアンテナスイッチ回路。
- 前記直列共振回路が並列に複数組設けられている請求項1〜5のいずれかに記載のアンテナスイッチ回路。
- 前記シャントコンデンサがGaAs基板上に形成されている請求項1〜6のいずれかに記載のアンテナスイッチ回路。
- 前記配線がGaAs基板上に形成されている請求項4〜6のいずれかに記載のアンテナスイッチ回路。
- 前記シャントコンデンサが積層基板の内部に形成されている請求項1〜6のいずれかに記載のアンテナスイッチ回路。
- 前記配線が積層基板の表層もしくは内部に形成されている請求項4〜6のいずれかに記載のアンテナスイッチ回路。
- 前記シャントコンデンサがチップ部品で構成されている請求項1〜6のいずれかに記載のアンテナスイッチ回路。
- 前記第1のスルー側電界効果トランジスタ、前記第2のスルー側電界効果トランジスタ、前記第1のシャント側電界効果トランジスタおよび前記第2のシャント側電界効果トランジスタが、それぞれ複数の電界効果トランジスタの直列接続回路により構成されている請求項1〜6のいずれかに記載のアンテナスイッチ回路。
- 第1〜第n(nは3以上の正整数)の高周波信号入出力端子と、
アンテナと、
前記第1〜第nの高周波信号入出力端子と前記アンテナとの間にそれぞれ接続された第1〜第nのスルー側電界効果トランジスタと、
前記第1〜第nの高周波信号入出力端子に一端がそれぞれ接続された第1〜第nのシャント側電界効果トランジスタと、
前記第1〜第nのシャント側電界効果トランジスタの他端に一端が共通に接続され他端がグランドに接続されたシャントコンデンサおよびインダクタからなる直列共振回路とを備えたアンテナスイッチ回路。 - 請求項1〜13のいずれかに記載のアンテナスイッチ回路を使用した複合高周波部品。
- 請求項1〜13のいずれかに記載のアンテナスイッチ回路を使用した移動体通信機器。
- 請求項14記載の複合高周波部品を使用した移動体通信機器。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010226606A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Denso Corp | 負荷制御装置及びコンデンサのインピーダンス調整方法 |
US8183908B2 (en) | 2007-12-25 | 2012-05-22 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | High frequency switching circuit for reducing insertion loss and restricting variations in harmonic levels |
JP2013211802A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Sumitomo Electric Device Innovations Inc | 半導体スイッチ素子およびその試験方法 |
JP5668894B2 (ja) * | 2012-04-25 | 2015-02-12 | 株式会社村田製作所 | 無線icデバイス及び無線通信端末 |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101247113B (zh) * | 2007-02-13 | 2010-05-26 | 凌阳科技股份有限公司 | 射频应用电路 |
ES2572889T3 (es) * | 2008-06-23 | 2016-06-02 | Nokia Technologies Oy | Conjunto de antena sintonizable |
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US9179492B2 (en) * | 2011-10-26 | 2015-11-03 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Electronic device, method and system for half duplex data transmission |
KR101408534B1 (ko) * | 2013-04-05 | 2014-06-17 | 삼성전기주식회사 | 스위칭 회로 |
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CN103236869B (zh) * | 2013-04-11 | 2015-04-15 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 一种收发一体多功能电路 |
CN107210774B (zh) * | 2015-02-06 | 2020-12-01 | 株式会社村田制作所 | 开关电路以及高频模块 |
CN104701625B (zh) * | 2015-03-16 | 2018-05-15 | 酷派软件技术(深圳)有限公司 | 具备解耦合功能的天线组件、解耦合方法和解耦合系统 |
DE102015007144A1 (de) * | 2015-06-03 | 2016-12-08 | Audi Ag | Zweitnutzung einer Kraftfahrzeugantenne durch ein E-Call-Steuergerät |
DE102020109391A1 (de) * | 2019-04-04 | 2020-10-08 | Analog Devices International Unlimited Company | Hochfrequenzschalter mit steuerbarer resonanzfrequenz |
US20230060745A1 (en) * | 2021-08-16 | 2023-03-02 | Psemi Corporation | Signal Switch with Reduced Parasitic Capacitance |
TWI790053B (zh) * | 2021-12-17 | 2023-01-11 | 立積電子股份有限公司 | 射頻開關 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4818918A (en) * | 1987-04-22 | 1989-04-04 | Murphy Pierce M | High frequency lighting system for gas discharge lamps |
JP3220679B2 (ja) * | 1997-06-03 | 2001-10-22 | 松下電器産業株式会社 | 2周波スイッチ、2周波アンテナ共用器およびそれを用いた2周波帯域用移動体通信機器 |
GB2357635B (en) * | 1999-12-21 | 2003-09-10 | Nokia Mobile Phones Ltd | A circuit for interfacing a balanced radio frequency power amplifier with an unbalanced load |
US6548869B2 (en) * | 2001-07-13 | 2003-04-15 | Cree Microwave, Inc. | Voltage limiting protection for high frequency power device |
-
2004
- 2004-04-16 JP JP2004121011A patent/JP2005303940A/ja active Pending
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- 2005-04-15 CN CNA2005100716578A patent/CN1684366A/zh active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8183908B2 (en) | 2007-12-25 | 2012-05-22 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | High frequency switching circuit for reducing insertion loss and restricting variations in harmonic levels |
JP2010226606A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Denso Corp | 負荷制御装置及びコンデンサのインピーダンス調整方法 |
JP2013211802A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Sumitomo Electric Device Innovations Inc | 半導体スイッチ素子およびその試験方法 |
JP5668894B2 (ja) * | 2012-04-25 | 2015-02-12 | 株式会社村田製作所 | 無線icデバイス及び無線通信端末 |
US9336475B2 (en) | 2012-04-25 | 2016-05-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Radio IC device and radio communication terminal |
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