JP2012186757A - Switch circuit - Google Patents
Switch circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012186757A JP2012186757A JP2011050112A JP2011050112A JP2012186757A JP 2012186757 A JP2012186757 A JP 2012186757A JP 2011050112 A JP2011050112 A JP 2011050112A JP 2011050112 A JP2011050112 A JP 2011050112A JP 2012186757 A JP2012186757 A JP 2012186757A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transmission path
- terminal
- fet
- signal
- frequency signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Description
本発明はスイッチ回路に関し、特に伝達される信号の挿入損失をシャント回路を用いて改善させるスイッチ回路に関する。 The present invention relates to a switch circuit, and more particularly to a switch circuit that improves insertion loss of a transmitted signal using a shunt circuit.
携帯電話と無線通信基地局との間の無線通信には、数ＧＨｚ等の周波数を有する高周波信号が用いられる。そのため、携帯電話や無線通信基地局などの無線通信機器は、高周波信号を送受信するため、無線通信機器内にも高周波信号が流れる。そこで、無線通信機器内には、高周波信号の流れを制御する高周波スイッチ回路が用いられる。 A high-frequency signal having a frequency such as several GHz is used for wireless communication between the mobile phone and the wireless communication base station. For this reason, wireless communication devices such as mobile phones and wireless communication base stations transmit and receive high-frequency signals, so that high-frequency signals also flow in the wireless communication devices. Therefore, a high-frequency switch circuit that controls the flow of a high-frequency signal is used in the wireless communication device.
ここで、図５を用いて特許文献１に開示されている高周波スイッチ回路の構成について説明する。特許文献１に開示されている高周波スイッチ回路は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１０１及び１０２と、ＤＣカットコンデンサ１０３と、インダクタ１０４〜１０６と、端子１０７及び１０８と、接続点１０９とを備えている。端子１０７と端子１０８とを結ぶ経路を伝送経路Ｐとし、伝送経路Ｐ上の接続点１０９と接地とを結ぶ経路をシャント経路Ｓとする。高周波信号は、端子１０７から端子１０８へ向かう方向に流れる。
Here, the configuration of the high-frequency switch circuit disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. The high-frequency switch circuit disclosed in Patent Document 1 includes field effect transistors (FETs) 101 and 102, a
伝送経路Ｐ上には、端子１０７側から順に、インダクタ１０４、インダクタ１０５及びＦＥＴ１０１が設けられる。シャント経路Ｓ上には接続点１０９側から順に、ＦＥＴ１０２、ＤＣカットコンデンサ１０３及びインダクタ１０６が設けられる。ＦＥＴ１０１の制御端子には、ハイレベルとロウレベルとに切り替えられる制御信号ＣＴＲＬ１が印加される。ＦＥＴ１０２の制御端子には、制御信号ＣＴＲＬ１とは逆のレベルを有する制御信号ＣＴＲＬ２が印加される。これにより、伝送経路Ｐは、導通状態と遮断状態とに切り替えられる。シャント経路Ｓは、伝送経路Ｐが遮断状態である時に伝送経路Ｐを流れる高周波信号を接地へ逃がす機能を有する。
On the transmission path P, an
また、特許文献２には、１つの無線端末で複数種類の無線通信方式をサポートすることができる、いわゆるマルチモード／マルチバンド端末を実現するために、各無線通信方式に対応した複数のアンテナを備え、無線信号の送受信を行うアンテナをスイッチによって切り替える構成が開示されている。具体的には、第１の端子とＳＰＤＴ（Single Pole Dual Throw）スイッチの共通端子とが接続される。さらに、分岐点Ａを介してＳＰＤＴの個別端子と、４個のＦＥＴとが接続される。また、分岐点Ｂを介してＳＰＤＴのもう一つの個別端子と、４個のＦＥＴとが接続される。また、分岐点ＡとそれぞれのＦＥＴとを接続する配線長を同じ長さとする。分岐点ＢとそれぞれのＦＥＴとの接続においても同様である。このように構成することにより、オフとされたＦＥＴが接続される配線がオープンスタブとして動作し、反射損失の影響を低減させることができる。 Patent Document 2 discloses a plurality of antennas corresponding to each wireless communication method in order to realize a so-called multimode / multiband terminal that can support a plurality of types of wireless communication methods with one wireless terminal. A configuration is disclosed in which an antenna that transmits and receives radio signals is switched by a switch. Specifically, the first terminal and a common terminal of an SPDT (Single Pole Dual Throw) switch are connected. Further, the individual terminals of the SPDT and four FETs are connected via the branch point A. Further, another individual terminal of SPDT and four FETs are connected via branch point B. In addition, the wiring length connecting the branch point A and each FET is the same length. The same applies to the connection between the branch point B and each FET. With this configuration, the wiring to which the turned-off FET is connected operates as an open stub, and the influence of reflection loss can be reduced.
また、特許文献３には、入力端子と出力端子との間に、高周波電力増幅を行う増幅素子が接続された高周波電力増幅装置の構成が開示されている。入力端子と増幅素子との間には入力回路が接続され、増幅素子と出力端子との間には出力回路が接続されている。入力回路と出力回路とはそれぞれ信号の整合を取る処理を実施している。また、入力端子と入力回路との間、及び、増幅素子と出力回路との間には、スイッチを介してオープンスタブがそれぞれ接続されている。スイッチは、ＣＰＵからの命令によってオン／オフされる。ＣＰＵからの命令によりスイッチがオンされることにより、オープンスタブが入力回路及び出力回路に接続され、入力回路、出力回路及びスイッチにおけるインピーダンスが変化する。インピーダンスが変更されることにより、効率的な増幅が行われるようになる。 Patent Document 3 discloses a configuration of a high-frequency power amplification device in which an amplification element that performs high-frequency power amplification is connected between an input terminal and an output terminal. An input circuit is connected between the input terminal and the amplification element, and an output circuit is connected between the amplification element and the output terminal. Each of the input circuit and the output circuit performs processing for matching signals. In addition, open stubs are connected between the input terminal and the input circuit and between the amplifying element and the output circuit through switches. The switch is turned on / off by a command from the CPU. When the switch is turned on by a command from the CPU, the open stub is connected to the input circuit and the output circuit, and the impedance in the input circuit, the output circuit, and the switch changes. By changing the impedance, efficient amplification is performed.
しかし、特許文献１に開示されているスイッチ回路の構成は、信号を伝送する伝送路に対して直接シャント経路が接続されている。さらに、特許文献２及び３に開示されているスイッチ回路においても、信号を伝送する伝送路に対して直接オープンスタブが接続されている。これにより、伝送経路において高周波信号を伝達する際に、伝送経路のインピーダンスに変動が生じ、伝送経路における挿入損失が悪化するという問題がある。 However, in the configuration of the switch circuit disclosed in Patent Document 1, a shunt path is directly connected to a transmission path for transmitting a signal. Furthermore, in the switch circuits disclosed in Patent Documents 2 and 3, an open stub is directly connected to a transmission path for transmitting a signal. As a result, when a high-frequency signal is transmitted in the transmission path, there is a problem that the impedance of the transmission path varies and the insertion loss in the transmission path deteriorates.
本発明の第１の態様にかかるスイッチ回路は、第１の端子と第２の端子との間において信号を伝達する第１の伝送路上に設けられた第１のスイッチ部と、第３の端子と前記第２の端子との間において信号を伝達する第２の伝送路上に設けられた第２のスイッチ部と、前記第３の端子と前記第２のスイッチ部との間に一端が前記第２の伝送路と接続され、他端がオープンスタブである第３の伝送路と、前記第３の伝送路上に設けられた第３のスイッチ部と、を備え、前記第１の伝送路上を前記信号が伝達される場合、前記第１のスイッチ部及び前記第３のスイッチ部がオン状態となり、前記第２のスイッチ部がオフ状態となるように制御されるものである。 The switch circuit according to the first aspect of the present invention includes a first switch unit provided on a first transmission path for transmitting a signal between a first terminal and a second terminal, and a third terminal. And a second switch part provided on a second transmission path for transmitting a signal between the first terminal and the second terminal, and one end between the third terminal and the second switch part A third transmission line that is connected to the second transmission line and the other end of which is an open stub, and a third switch unit provided on the third transmission line. When a signal is transmitted, control is performed so that the first switch unit and the third switch unit are turned on and the second switch unit is turned off.
このようなスイッチ回路を用いることにより、第１の伝送路と、一端がオープンスタブである第３の経路とが直接接続されることはない。そのため、第１の伝送路上を信号が伝達される場合に、第３のスイッチ部をオン状態とした場合においても、第１の伝送路上のインピーダンスが変動することはなく、第１の伝送路上を伝達される信号の挿入損失が小さくなるように改善される。 By using such a switch circuit, the first transmission path is not directly connected to the third path whose one end is an open stub. Therefore, when a signal is transmitted on the first transmission path, even when the third switch unit is turned on, the impedance on the first transmission path does not fluctuate, and the first transmission path does not change. The insertion loss of the transmitted signal is improved.
本発明により、高周波信号の伝送経路におけるインピーダンス変動の変動を抑え、高周波信号の挿入損失を向上させることができるスイッチ回路を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a switch circuit that can suppress fluctuations in impedance fluctuation in a transmission path of a high-frequency signal and improve insertion loss of the high-frequency signal.
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１を用いて本発明の実施の形態１にかかる高周波スイッチ回路１０の構成例について説明する。高周波スイッチ回路１０は、入力端子（ＲＦｉｎ）１１と、出力端子（ＲＦｏｕｔ）１２と、ＲＦｉｎ１３と、ＦＥＴ１４〜１６と、オープンスタブ１７と、ノード１８及び１９と、を備えている。
(Embodiment 1)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A configuration example of the high-
ＲＦｉｎ１１とＲＦｏｕｔ１２との間の伝送経路を伝送経路Ｈとする。ＲＦｉｎ１３とＲＦｏｕｔ１２との間の伝送経路を伝送経路Ｌとする。また、伝送経路Ｌ上のノード１９とオープンスタブ１７との間の伝送路をシャント経路Ｓとする。伝送経路Ｈ上には、ＦＥＴ１４が接続されている。ＦＥＴ１４の一方の端子は、ＲＦｉｎ１１と接続され、ＦＥＴ１４のもう一方の端子は、ノード１８と接続されている。ノード１８は、伝送経路Ｈと伝送経路Ｌとの接続点であり、ＦＥＴ１４とＲＦｏｕｔ１２との間に配置されている。伝送経路Ｌ上には、ＦＥＴ１５が接続されている。ＦＥＴ１５の一方の端子は、ノード１９と接続され、ＦＥＴ１５のもう一方の端子は、ノード１８に接続されている。ノード１９は、伝送経路Ｌとシャント経路Ｓとの接続点であり、ＲＦｉｎ１３とＦＥＴ１５との間に配置されている。
A transmission path between RFin11 and RFout12 is a transmission path H. A transmission path between RFin13 and RFout12 is a transmission path L. A transmission path between the
シャント経路Ｓ上には、ＦＥＴ１６が接続されている。ＦＥＴ１６の一方の端子は、ノード１９と接続されている。ＦＥＴ１６のもう一方の端子に接続されている配線の先端は、開放端となっており、オープンスタブを形成している。オープンスタブは、先端に回路素子等が接続されていない配線により形成される。オープンスタブは、チップ内、モジュール上又は実装基板上のいずれに配置されてもよい。
On the shunt path S, the FET 16 is connected. One terminal of the FET 16 is connected to the
ここで、オープンスタブの長さ（オープンスタブ長）について、挿入損失とインピーダンスとの関係を示す図２を用いて説明する。図２の縦軸は、伝送経路Ｈにおける高周波信号の挿入損失を示している。図２の横軸は、ノード１９からＲＦｉｎ１３の終端抵抗及びシャント経路Ｓにおけるインピーダンスを示している。図２には、伝送経路Ｈにおける高周波信号の挿入損失が、ノード１９から先の終端抵抗、つまり、ノード１９とＲＦｉｎ１３との終端抵抗及びシャント経路Ｓとの間のインピーダンスが５０Ωの場合に、最も大きくなることを示している。横軸が５０Ωよりも大きくなるにつれて又は小さくなるにつれて、挿入損失は小さくなる。高周波スイッチ回路１０は、ＲＦｉｎ１３の終端抵抗が例えば５０Ωであり、伝送経路Ｌに並列に接続されているシャント経路Ｓを用いてインピーダンス調整を行う。つまり、高周波スイッチ回路１０は、シャント経路Ｓにおけるオープンスタブ１７のオープンスタブ長を調整し、インピーダンス調整を行う。
Here, the length of the open stub (open stub length) will be described with reference to FIG. 2 showing the relationship between insertion loss and impedance. The vertical axis in FIG. 2 indicates the insertion loss of the high-frequency signal in the transmission path H. The horizontal axis in FIG. 2 indicates the termination resistance from the
オープンスタブ長は、伝送経路Ｈを流れる高周波信号の１／４波長もしくは１／４波長の奇数倍とすることにより、５０Ωよりショート側、つまり、図２において５０Ωよりも小さい方向へインピーダンスが調整され、ノード１８から見て、ＲＦｉｎ１３側が全反射に近づく。これにより、伝送経路Ｈにおける挿入損失が小さくなる。 By setting the open stub length to 1/4 wavelength of the high-frequency signal flowing through the transmission path H or an odd multiple of 1/4 wavelength, the impedance is adjusted to the short side from 50Ω, that is, in the direction smaller than 50Ω in FIG. As seen from the node 18, the RFin13 side approaches total reflection. Thereby, the insertion loss in the transmission path H becomes small.
ＦＥＴ１４〜１６は、スイッチ素子として動作し、ＦＥＴ１４の制御端子には、ハイレベルとロウレベルとに切り替えられる制御信号ＣＴＲＬ＿ａが印加される。また、ＦＥＴ１５の制御端子には、制御信号ＣＴＲＬ＿ｂが印加され、ＦＥＴ１６の制御端子には、制御信号ＣＴＲＬ＿ｃが印加される。ＣＴＲＬ＿ａ及びＣＴＲＬ＿ｃは、同じ真理値を出力しＦＥＴ１４及びＦＥＴ１６のオン／オフを制御する。ＣＴＲＬ＿ｂは、ＣＴＲＬ＿ａ及びＣＴＲＬ＿ｃと異なる真理値を出力し、ＦＥＴ１５のオン／オフを制御する。
The FETs 14 to 16 operate as switching elements, and a control signal CTRL_a that is switched between a high level and a low level is applied to the control terminal of the FET 14. The control signal CTRL_b is applied to the control terminal of the
ＲＦｉｎ１１は、高周波信号を受け取り、伝送経路Ｈへ出力する。高周波信号とは例えば、数ＧＨｚ帯の周波数を有する信号である。ただし、高周波信号は、伝送経路Ｌにおいて伝達される信号と比較して相対的に高い周波数帯の信号であればよく、周波数帯は制限されない。また、ＲＦｉｎ１３は低周波信号を受けとり、伝送経路Ｌへ出力する。低周波信号とは例えば、数百ＭＨｚ帯の周波数を有する信号である。ただし、低周波信号は、伝送経路Ｈにおいて伝達される信号と比較して相対的に低い周波数帯の信号であればよく、周波数帯は制限されない。
The
ここで、図１における高周波スイッチ回路１０の動作について説明する。伝送経路Ｈにおいて高周波信号を伝達する場合、ＦＥＴ１４は、ハイレベルのＣＴＲＬ＿ａが印加されることによりオン状態となる。また、ＦＥＴ１６も同様にオン状態となる。ＦＥＴ１５は、ロウレベルのＣＴＲＬ＿ｂが印加されることによりオフ状態となる。これにより、ＲＦｉｎ１１からＲＦｏｕｔ１２に対して高周波信号が伝達される。この場合、ノード１８から見てＲＦｉｎ１３側は、全反射に近づいているため、伝送経路Ｈ上の高周波信号がＲＦｉｎ１３側に流れ込む量は少なくなり、伝送路Ｈ上の高周波信号の挿入損失は小さくなる。
Here, the operation of the high-
次に、伝送経路Ｌにおいて低周波信号を伝達する場合、ＦＥＴ１５はハイレベルのＣＴＲＬ＿ｂが印加されることによりオン状態となる。ＦＥＴ１４及びＦＥＴ１６は、ロウレベルのＣＴＲＬ＿ｃが印加されることによりオフ状態となる。これにより、伝送経路Ｌ上において低周波信号が伝達される。また、伝送経路Ｌには、ＦＥＴ１６及びオープンスタブ１７が直接接続され、つまり、伝送経路Ｌとシャント経路とが並列に接続される。そのため、ＦＥＴ１６がオフ状態になっている場合においても、ＦＥＴ１６のオフ容量の影響により、伝送経路Ｌにおける低周波信号の挿入損失が若干悪化する。
Next, when transmitting a low-frequency signal in the transmission path L, the
しかし、伝送経路Ｌ上を流れる信号は低周波信号であるため、伝送経路Ｈ上を流れる高周波信号と比較して、低周波信号がＦＥＴ１６へ流れ込む量は少ない。そのため、伝送経路Ｌにシャント経路が並列に接続されている場合においても、伝送経路Ｌは低周波信号を伝達する経路として用いられることにより、高周波信号を伝達する経路として伝送経路Ｌが用いられる場合と比較して、挿入損失が悪化する影響を減少させることができる。
However, since the signal flowing on the transmission path L is a low frequency signal, the amount of the low frequency signal flowing into the
以上説明したように、高周波信号を伝達する伝達経路Ｈに、低周波信号を伝達する伝送経路Ｌ及び伝達経路Ｌにシャント経路を設けることにより、高周波信号を伝達する際の挿入損失を低く抑えることができる。つまり、伝送経路Ｈに低周波信号を伝達する伝送経路Ｌを接続し、さらに伝送経路Ｌにシャント経路Ｓ接続する。これにより、シャント経路のＦＥＴ１６をオンにした場合においても、伝送経路Ｈとシャント経路Ｓとの間に伝送経路Ｌが配置されているため、伝送経路Ｈにおけるインピーダンス変動を防止することができる。また、シャント経路の先端は、オープンスタブが形成されていることにより、シャント経路の先端に容量素子を設ける場合と比較して、ＥＳＤ耐性を向上させることができる。
As described above, by providing the transmission path H for transmitting the high-frequency signal, the transmission path L for transmitting the low-frequency signal and the shunt path for the transmission path L, the insertion loss when transmitting the high-frequency signal is kept low. Can do. That is, a transmission path L that transmits a low-frequency signal is connected to the transmission path H, and a shunt path S is connected to the transmission path L. Thereby, even when the
また、オープンスタブは、配線のみを用いて形成される。そのため、オープンスタブが、チップ内、モジュール又は実装基板上のいずれに配置された場合においても新たな工程や部品を増やすことなく制作することができる。これにより、部品増加によるコストの増大を防止することができ、さらに、高周波スイッチ回路の製造工程も単純化される。 The open stub is formed using only wiring. Therefore, even when the open stub is arranged in the chip, on the module, or on the mounting substrate, it can be produced without increasing new processes and parts. As a result, an increase in cost due to an increase in parts can be prevented, and the manufacturing process of the high-frequency switch circuit is simplified.
また、インピーダンスの調整は、配線の長さを調整することにより行われる。配線の長さは、プリント基板を形成する工程において容易に調整することができる。また、オープンスタブではなく容量素子を用いた場合、インピーダンスの調整は、容量素子の面積を大きくする等の調整が必要である。そのため、シャント経路Ｓにオープンスタブを用いた構成においては、高周波スイッチ回路の製造工程をさらに単純化することができる。 Further, the impedance is adjusted by adjusting the length of the wiring. The length of the wiring can be easily adjusted in the process of forming the printed circuit board. Further, when a capacitive element is used instead of an open stub, adjustment of the impedance requires adjustment such as increasing the area of the capacitive element. Therefore, in the configuration using an open stub for the shunt path S, the manufacturing process of the high-frequency switch circuit can be further simplified.
（実施の形態２）
続いて、図３を用いて本発明の実施の形態２にかかる高周波スイッチ回路２０の構成例について説明する。高周波スイッチ回路２０は、ＲＦｉｎ２１と、ＲＦｏｕｔ２２と、ＲＦｉｎ２３〜２４と、ＦＥＴ２５〜２９と、オープンスタブ３０と、ノード３１〜３５とを備えている。
(Embodiment 2)
Next, a configuration example of the high-
ＲＦｉｎ２１とＲＦｏｕｔ２２との間の伝送経路を伝送経路Ｈ１とする。ＲＦｉｎ２３とＲＦｏｕｔ２２との間の伝送経路を伝送経路Ｌ１とする。ＲＦｉｎ２４とＲＦｏｕｔ２２との間の伝送経路を伝送経路Ｌ２とする。また、伝送経路Ｌ１上のノード３２とオープンスタブ３０との間の伝送経路をシャント経路Ｓ１とする。伝送経路Ｌ２上のノード３４とオープンスタブ３０との間の伝送経路をシャント経路Ｓ２とする。
A transmission path between RFin21 and RFout22 is defined as a transmission path H1. A transmission path between the
伝送経路Ｈ１上には、ＦＥＴ２５が接続されている。ＦＥＴ２５の一方の端子は、ＲＦｉｎ２１と接続され、ＦＥＴ２５のもう一方の端子は、ノード３１と接続されている。ノード３１は、伝送経路Ｈ１と、伝送経路Ｌ１及びＬ２との接続点である。伝送経路Ｌ１上には、ＦＥＴ２６が接続されている。ＦＥＴ２６の一方の端子は、ノード３２と接続され、ＦＥＴ２６のもう一方の端子は、ノード３３と接続されている。ノード３２は、伝送経路Ｌ１とシャント経路Ｓ１との接続点である。ノード３３は、伝送経路Ｌ１と伝送経路Ｌ２との接続点である。伝送経路Ｌ２上には、ＦＥＴ２７が接続されている。ＦＥＴ２７の一方の端子は、ノード３４と接続され、ＦＥＴ２７のもう一方の端子は、ノード３３と接続されている。ノード３４は、伝送経路Ｌ２とシャント経路Ｓ２との接続点である。
An
シャント経路Ｓ１上には、ＦＥＴ２８が接続されている。ＦＥＴ２８の一方の端子は、ノード３２と接続され、ＦＥＴ２８のもう一方の端子は、ノード３５と接続されている。ノード３５は、シャント経路Ｓ１と、シャント経路Ｓ２と、オープンスタブ３０との接続点である。シャント経路Ｓ２上には、ＦＥＴ２９が接続されている。ＦＥＴ２９の一方の端子はノード３４と接続され、ＦＥＴ２９のもう一方の端子は、ノード３５と接続されている。
An
ＦＥＴ２５〜２９は、スイッチ素子として動作し、ＦＥＴ２５〜２９のそれぞれの制御端子には、それぞれハイレベルとロウレベルとに切り替えられる制御信号ＣＴＲＬ＿ｄ〜ｈが印加される。
The
伝送経路Ｈ１は、高周波信号を伝達する。また、伝送経路Ｌ１及びＬ２は、低周波信号を伝達する。ここで、高周波信号は、実施の形態１と同様、伝送経路Ｌ１及びＬ２において伝達される信号と比較して相対的に高い信号を高周波信号とする。また、低周波信号は、伝送経路Ｈ１において伝達される信号と比較して相対的に低い信号を低周波信号とする。 The transmission path H1 transmits a high frequency signal. Further, the transmission paths L1 and L2 transmit a low frequency signal. Here, as in the first embodiment, the high-frequency signal is a signal that is relatively higher than the signal transmitted through the transmission paths L1 and L2. Moreover, a low frequency signal makes a low frequency signal a low signal compared with the signal transmitted in the transmission path | route H1.
ここで、図３における高周波スイッチ回路２０の動作について説明する。伝送経路Ｈ１において高周波信号を伝達する場合、ＦＥＴ２５は、ハイレベルのＣＴＲＬ＿ｄが印加されることによりオン状態となる。また、ＦＥＴ２８及び２９も同様にオン状態となる。これに対して、ＦＥＴ２６及び２７は、ロウレベルのＣＴＲＬ＿ｅ及びｆが印加されることによりオフ状態となる。これにより、ＲＦｉｎ２１からＲＦｏｕｔ２２に対して高周波信号が伝達される。この場合、ノード３１から見てＲＦ２３及び２４側は、全反射に近づいている。そのため、伝送経路Ｈ１上の高周波信号がＲＦｉｎ２３及びＲＦｉｎ２４側に流れ込む量は少なくなり、伝送経路Ｈ１上の高周波信号の挿入損失は小さくなる。ここで、オープンスタブ３０のオープンスタブ長は、実施の形態１と同様、高周波信号の波長の１／４又は１／４の奇数倍に調整されている。
Here, the operation of the high-
次に、伝送経路Ｌ１において低周波信号を伝達する場合、ＦＥＴ２６はハイレベルのＣＴＲＬ＿ｅが印加されることによりオン状態となる。これに対して、ＦＥＴ２５及び２７〜２９はロウレベルのＣＴＲＬ＿ｄ及びｆ〜ｈが印加されることによりオフ状態となる。これにより、ＲＦｉｎ２３からＲＦｏｕｔ２２に対して低周波信号が伝達される。また、図１における高周波スイッチ回路１０と同様に、伝送経路Ｌ１と、シャント経路Ｓ１とが並列に接続される。そのため、ＦＥＴ２８がオフ状態になっている場合においても、ＦＥＴ２８のオフ容量の影響により、伝送経路Ｌにおける低周波信号の挿入損失が若干悪化する。
Next, when a low-frequency signal is transmitted through the transmission path L1, the
しかし、伝送経路Ｌ１上を流れる信号は低周波信号であるため、伝送経路Ｈ１上を流れる高周波信号と比較して、低周波信号がＦＥＴ２８へ流れ込む量は少ない。そのため、伝送経路Ｌ１にシャント経路Ｓ１が並列に接続されている場合においても、伝送経路Ｌ１は、低周波信号を伝達する経路として用いられることにより、伝送経路Ｌ１が高周波信号を伝達する経路として用いられる場合と比較して、挿入損失が悪化する影響を減少させることができる。
However, since the signal flowing on the transmission path L1 is a low-frequency signal, the amount of the low-frequency signal flowing into the
次に、伝送経路Ｌ２において低周波信号を伝達する場合、ＦＥＴ２７はハイレベルのＣＴＲＬ＿ｆが印加されることによりオン状態となる。これに対して、ＦＥＴ２５〜２６及び２８〜２９はロウレベルのＣＴＲＬ＿ｄ〜ｅ及びｇ〜ｈが印加されることによりオフ状態となる。これにより、ＲＦｉｎ２４からＲＦｏｕｔ２２に対して低周波信号が伝達される。シャント経路Ｓ２による、伝送経路Ｌ２における挿入損失については、シャント経路Ｓ１による伝送経路Ｌ１における挿入損失と同様であるため、説明を省略する。
Next, when a low-frequency signal is transmitted through the transmission path L2, the
以上説明したように、本発明の実施の形態２にかかる高周波スイッチ回路２０においては、高周波信号を伝達する伝送経路Ｈ１から見て、低周波信号を伝達する伝送経路が冗長化されている。そのため、伝送経路Ｌ１又はＬ２のいずれかに障害が発生した場合においても、ノード３１からＲＦｉｎ２３側又はＲＦｉｎ２４側は全反射に近づけることができる。また、ＲＦｉｎ２１からＲＦｏｕｔ２２へ伝達される高周波信号の挿入損失は、図１における高周波スイッチ回路１０と同様に小さくなる。
As described above, in the high
また、シャント経路にオープンスタブを用いることにより、実施の形態１と同様、高周波スイッチ回路２０の低コスト化及び製造工程の単純化を図ることができる。
Further, by using an open stub for the shunt path, the cost of the high-
（実施の形態３）
続いて、図４を用いて本発明の実施の形態３にかかる高周波スイッチ回路４０の構成例について説明する。高周波スイッチ回路４０は、ＲＦｉｎ４１と、ＲＦｏｕｔ４２と、ＲＦｉｎ４３〜４４と、ＦＥＴ４５〜４９と、オープンスタブ５０と、ノード５１〜５３と、を備えている。
(Embodiment 3)
Next, a configuration example of the high-
ＲＦｉｎ４１とＲＦｏｕｔ４２との間の伝送経路を伝送経路Ｈ２とする。ＲＦｉｎ４３とＲＦｏｕｔ４２との間の伝送経路を伝送経路Ｒ１とする。ＲＦｉｎ４４とＲＦｏｕｔ４２との間の伝送経路を伝送経路Ｒ２とする。また、伝送経路Ｒ１及びＲ２上のノード５３とオープンスタブ５０との間の伝送経路をシャント経路Ｓ３とする。
A transmission path between the
伝送経路Ｈ２上には、ＦＥＴ４５が接続されている。ＦＥＴ４５の一方の端子は、ＲＦｉｎ４１と接続され、ＦＥＴ４５のもう一方の端子は、ノード５１と接続されている。ノード５１は、伝送経路Ｈ２と、伝送経路Ｒ１又はＲ２との接続点である。伝送路Ｒ１上には、ＦＥＴ４６が接続されている。ＦＥＴ４６の一方の端子は、ＲＦｉｎ４３と接続され、ＦＥＴ４６のもう一方の端子は、ノード５２と接続されている。ノード５２は、伝送経路Ｒ１と伝送経路Ｒ２との接続点である。伝送経路Ｒ２上には、ＦＥＴ４７が接続されている。ＦＥＴ４７の一方の端子は、ＲＦｉｎ４４と接続され、ＦＥＴ４７のもう一方の端子は、ノード５２と接続されている。また、ノード５２とノード５１との間には、ＦＥＴ４８が接続されている。ＦＥＴ４８の一方の端子は、ノード５１と接続され、ＦＥＴ４８のもう一方の端子は、ノード５３と接続されている。ノード５３は、ノード５２とＦＥＴ４８との間における、シャント経路Ｓ３との接続点である。
An
シャント経路Ｓ３上には、ＦＥＴ４９が接続されている。ＦＥＴ４９の一方の端子は、ノード５３と接続され、ＦＥＴ４９のもう一方の端子は、オープンスタブ５０を形成している。
An
オープンスタブ５０のオープンスタブ長は、図１におけるオープンスタ１７と同様、伝送経路Ｈ２を流れる高周波信号の１／４波長もしくは１／４波長の奇数倍とする。これにより、インピーダンスが小さくなる方向へ調整され、ノード５１から見て、ＲＦｉｎ４３及びＲＦｉｎ４４側が全反射に近づく。これにより、伝送経路Ｈ２を流れる高周波信号が、ノード５１を介してＲＦｉｎ４３又はＲＦｉｎ４４へ流れ込むことを防止することができる。これにより、伝送経路Ｈ２を流れる高周波信号の挿入損失が小さくなる。
The open stub length of the open stub 50 is set to 1/4 wavelength of the high-frequency signal flowing through the transmission path H2 or an odd multiple of 1/4 wavelength, like the
ＦＥＴ４５〜４９は、スイッチ素子として動作し、ＦＥＴ４５〜４９のそれぞれの制御端子には、それぞれハイレベルとロウレベルとに切り替えられる制御信号ＣＴＲＬ＿ｉ〜ｍが印加される。
The
ここで、伝送経路Ｈ２において伝達された高周波信号は、アンテナ（図示せず）を介して外部装置等へ送信される。具体的には、ＲＦｉｎ４１に入力された高周波信号は、ＲＦｏｕｔ４２へ出力される。ＲＦｏｕｔ４２にはアンテナ（図示せず）が接続され、高周波信号は、ＲＦｏｕｔ４２からアンテナを介して外部装置等へ送信される。
Here, the high-frequency signal transmitted through the transmission path H2 is transmitted to an external device or the like via an antenna (not shown). Specifically, the high frequency signal input to
伝送経路Ｒ１は、アンテナを介して受信された高周波信号を伝達する。具体的には、アンテナを介してＲＦｏｕｔ４２に入力された高周波信号は、ＲＦｉｎ４３へ出力される。もしくは、アンテナを介して受信された高周波信号は、伝送経路Ｒ２において伝達されてもよい。つまり、アンテナを介してＲＦｏｕｔ４２に入力された高周波信号は、ＲＦｉｎ４４へ出力されてもよい。ＲＦｉｎ４３又は４４に入力された高周波信号は、内部回路（図示せず）等へ出力される。
The transmission path R1 transmits a high frequency signal received via the antenna. Specifically, the high frequency signal input to the
ここで、図４の高周波スイッチ４０における高周波信号の送信処理について説明する。伝送経路Ｈ２において、ＲＦｉｎ４１からＲＦｏｕｔ４２に対して高周波信号を伝達する場合、ＦＥＴ４５は、ハイレベルのＣＴＲＬ＿ｉが印加されることによりオン状態となる。また、ＦＥＴ４９も同様に、ハイレベルのＣＴＲＬ＿ｍが印加されることによりオン状態となる。これに対して、ＦＥＴ４６〜４８は、ロウレベルのＣＴＲＬ＿ｊ〜ｌが印加されることによりオフ状態となる。
Here, transmission processing of a high frequency signal in the
ここで、ＦＥＴ４８の機能について説明する。伝送経路Ｈ２において伝達される高周波信号は、アンテナを介して外部装置等へ送信される送信信号である。また、伝達経路Ｒ１及びＲ２において伝達される高周波信号は、アンテナを介して受信される受信信号である。一般的に、受信信号の信号強度（レベル）は、送信信号のレベルと比較して小さい。そのため、ＲＦｉｎ４１からＲＦｏｕｔ４２に対して出力される送信信号が、ＲＦｉｎ４３及びＲＦｉｎ４４へ流れ込んだ場合、レベルの小さい受信信号を適切に復調等できなくなる。このような現象を防止するために、ＦＥＴ４８は、伝送経路Ｈ２において高周波信号が伝達される場合、オフ状態となり、伝送経路Ｈ２から、伝送経路Ｒ１及びＲ２に対して高周波信号が流れ込むことを防止する。
Here, the function of the
また、ノード５１からみてＲＦｉｎ４３及びＲＦｉｎ４４側は、シャント経路Ｓ３上にオープンスタブ５０を設けたことにより、全反射に近づいている。そのため、伝送経路Ｈ２上の高周波信号がＲＦｉｎ４３及びＲＦｉｎ４４側に流れ込む量は少なくなり、伝送経路Ｈ２上の高周波信号の挿入損失は小さくなる。ここで、オープンスタブ５０のオープンスタブ長は、実施の形態１と同様、高周波信号の波長の１／４又は１／４の奇数倍に調整されている。
Further, when viewed from the
次に、図４の高周波スイッチ４０における高周波信号の受信処理について説明する。伝送経路Ｒ１において、ＲＦｏｕｔ４２からＲＦｉｎ４３に対して高周波信号を伝達する場合、ＦＥＴ４６及びＦＥＴ４８は、ハイレベルのＣＴＲＬ＿ｊ及びｌが印加されることによりオン状態となる。これに対して、ＦＥＴ４５、４７及び４９は、ロウレベルのＣＴＲＬ＿ｉ、ｋ及びｍが印加されることによりオフ状態となる。これにより、ＲＦｏｕｔ４２からＲＦｉｎ４３に対して、高周波信号が伝達される。また、伝送経路Ｒ２において、ＲＦｏｕｔ４２からＲＦｉｎ４４に対して高周波信号を伝達する場合、ＦＥＴ４７及びＦＥＴ４８は、ハイレベルのＣＴＲＬ＿ｋ及びｌが印加されることによりオン状態となる。これに対して、ＦＥＴ４５、４６及び４９は、ロウレベルのＣＴＲＬ＿ｉ、ｊ及びｍが印加されることによりオフ状態となる。
Next, the reception process of the high frequency signal in the
以上説明したように、送信処理と受信処理とを実行する高周波スイッチ回路４０においても、図１における高周波スイッチ回路１０と同様に、伝送経路Ｈ２を伝達される高周波信号の挿入損失を小さくすることができる。
As described above, in the high-
また、シャント経路にオープンスタブを用いることにより、実施の形態１及び２と同様、高周波スイッチ回路４０の低コスト化及び製造工程の単純化を図ることができる。
Further, by using an open stub for the shunt path, the cost of the high-
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
１０、２０、４０ 高周波スイッチ回路
１１、１３、２１、２３、２４、４１、４３、４４ ＲＦｉｎ
１２、２２、４２ ＲＦｏｕｔ
１４〜１６、２５〜２９、４５〜４９ ＦＥＴ
１７、３０、５０ オープンスタブ
１８、１９、３１〜３５、５１〜５３ ノード
10, 20, 40 High-
12, 22, 42 RFout
14-16, 25-29, 45-49 FET
17, 30, 50
Claims (7)
第３の端子と前記第２の端子との間において信号を伝達する第２の伝送路上に設けられた第２のスイッチ部と、
前記第３の端子と前記第２のスイッチ部との間に一端が前記第２の伝送路と接続され、他端がオープンスタブである第３の伝送路と、
前記第３の伝送路上に設けられた第３のスイッチ部と、を備え、
前記第１の伝送路上を前記信号が伝達される場合、
前記第１のスイッチ部及び前記第３のスイッチ部がオン状態となり、前記第２のスイッチ部がオフ状態となるように制御される、スイッチ回路。 A first switch unit provided on a first transmission path for transmitting a signal between the first terminal and the second terminal;
A second switch unit provided on a second transmission path for transmitting a signal between a third terminal and the second terminal;
A third transmission line having one end connected to the second transmission line and the other end being an open stub between the third terminal and the second switch unit;
A third switch unit provided on the third transmission line,
When the signal is transmitted on the first transmission path,
A switch circuit that is controlled so that the first switch unit and the third switch unit are turned on and the second switch unit is turned off.
前記第４の伝送路上に設けられた第４のスイッチ部と、
前記第４の端子と前記第４のスイッチ部との間に一端が前記第４の伝送路と接続され、他端がオープンスタブである第５の伝送路と、
前記第５の伝送路上に設けられた第５のスイッチ部と、をさらに備え、
前記第１の伝送路上を前記信号が伝達される場合、
前記第１のスイッチ部、前記第３のスイッチ部及び前記第５のスイッチ部がオン状態となり、前記第２のスイッチ部及び前記第４のスイッチ部がオフ状態となるように制御される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスイッチ回路。 A fourth transmission line for transmitting a signal between a fourth terminal and the second terminal;
A fourth switch unit provided on the fourth transmission line;
A fifth transmission line having one end connected to the fourth transmission line and the other end being an open stub between the fourth terminal and the fourth switch unit;
A fifth switch section provided on the fifth transmission line, and
When the signal is transmitted on the first transmission path,
The first switch unit, the third switch unit, and the fifth switch unit are controlled to be turned on, and the second switch unit and the fourth switch unit are controlled to be turned off. Item 4. The switch circuit according to any one of Items 1 to 3.
前記第１の端子から前記第２の端子に対して、前記第２の伝送路において伝達される信号よりも高い周波数を有する高周波信号を伝達し、
前記第２の伝送路は、
前記第３の端子から前記第２の端子に対して、前記高周波信号よりも低い周波数を有する低周波信号を伝達する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスイッチ回路。 The first transmission line is
Transmitting a high-frequency signal having a higher frequency than a signal transmitted in the second transmission path from the first terminal to the second terminal;
The second transmission line is
5. The switch circuit according to claim 1, wherein a low-frequency signal having a lower frequency than the high-frequency signal is transmitted from the third terminal to the second terminal. 6.
外部装置へ送信する送信信号を前記第１の端子から前記第２の端子へ伝達し、
前記第２の伝送路は、
前記外部装置から受信した受信信号を前記第２の端子から前記第３の端子へ伝達する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスイッチ回路。 The first transmission line is
Transmitting a transmission signal to be transmitted to an external device from the first terminal to the second terminal;
The second transmission line is
5. The switch circuit according to claim 1, wherein a reception signal received from the external device is transmitted from the second terminal to the third terminal. 6.
基板上の配線の一端を開放端にすることにより形成される請求項１乃至６のいずれか１項に記載のスイッチ回路。 The open stub is
The switch circuit according to claim 1, wherein the switch circuit is formed by opening one end of the wiring on the substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011050112A JP2012186757A (en) | 2011-03-08 | 2011-03-08 | Switch circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011050112A JP2012186757A (en) | 2011-03-08 | 2011-03-08 | Switch circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012186757A true JP2012186757A (en) | 2012-09-27 |
Family
ID=47016402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011050112A Withdrawn JP2012186757A (en) | 2011-03-08 | 2011-03-08 | Switch circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012186757A (en) |
-
2011
- 2011-03-08 JP JP2011050112A patent/JP2012186757A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9941582B2 (en) | Switch module, front-end module, and driving method for switch module | |
| JP6216753B2 (en) | Multi-band device to reduce band loading | |
| US7417515B2 (en) | On-chip TX/RX antenna switching | |
| CN106664086B (en) | Parasitic compensation for radio frequency switching applications | |
| JP6460046B2 (en) | Switch module, front end module, and drive method of switch module | |
| KR20170093208A (en) | Adjustable rf coupler | |
| US10340959B2 (en) | Front-end module and communication device | |
| US10461798B2 (en) | High-frequency module | |
| US10778211B2 (en) | Switching circuit and semiconductor module | |
| US10110194B2 (en) | Variable filter circuit, RF front end circuit and communication device | |
| CN103986450A (en) | Switch, tuner of antenna and radio frequency device | |
| CN105049016B (en) | The single-pole double throw RF switch and hilted broadsword of single-pole single-throw(SPST RF switch and its composition throw RF switch more | |
| GB2504488A (en) | Transceiver with a series switch positioned between a common impedance matching network and an LNA to provide transmit/receive switching | |
| CN108377151B (en) | A kind of multimode multi-frequency radio frequency front-end module, chip and communication terminal | |
| CN102355223A (en) | Single-chip GSM (Global System for Mobile Communications) radio-frequency antenna switch module and GSM radio-frequency front end | |
| JP5335963B2 (en) | RF antenna switch circuit, high frequency antenna component, and mobile communication device | |
| KR20170004238A (en) | Wide-band module and communication device including the same | |
| US9048898B2 (en) | Front end module | |
| US10756727B2 (en) | Switching circuit and high-frequency module | |
| US8829977B2 (en) | High frequency switch including diode-connected transistor connected to gate of transistor forming or blocking high frequency signal flow path | |
| JP2012186757A (en) | Switch circuit | |
| US11387801B1 (en) | Adjustable rejection circuit with tunable impedance | |
| JP6466872B2 (en) | Communication circuit | |
| KR20140086487A (en) | Radio frequency switch circuit | |
| US9281850B1 (en) | Adaptive impedance translation circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140513 |