JPH09321829A - 伝送線路切り換えスイッチング回路 - Google Patents

伝送線路切り換えスイッチング回路

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JPH09321829A
JPH09321829A JP8152921A JP15292196A JPH09321829A JP H09321829 A JPH09321829 A JP H09321829A JP 8152921 A JP8152921 A JP 8152921A JP 15292196 A JP15292196 A JP 15292196A JP H09321829 A JPH09321829 A JP H09321829A
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terminal
switching
transmission line
circuit
signal
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Application number
JP8152921A
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English (en)
Inventor
Toshikazu Hirai
利和 平井
Naonori Uda
尚典 宇田
Keiichi Honda
圭一 本多
Tetsuo Sawai
徹郎 澤井
Yasoo Harada
八十雄 原田
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2つの伝送線路間の素子分離特性の向上及び
装置を小型化する。 【解決手段】 受信時は、FET1及びFET4がオ
ン、FET2及びFET3がオフとなり、受信信号S1
(周波数f1)は端子RCから伝送線路1を介して端子
RXに到達するが、伝送線路2に流入する微量の信号S
1を接地端子Gにバイパスするためのバイパス回路(F
ET4、C1、C3及びL4からなる共振回路)の共振
周波数を信号S1の周波数f1と一致するようにC1及
びC3を設定する。送信時は、前記FETは受信時の動
作と逆となり、送信信号S2(周波数f2)は端子TX
から伝送線路2を介して端子RCに到達するが、伝送線
路1に流入する微量の信号S2を端子Gにバイパスする
ためのバイパス回路(FET3、C1、C2及びL4か
らなる共振回路)の共振周波数を信号S2の周波数f2
と一致するようにC1及びC2を設定する。その結果、
送信及び受信時における伝送線路1及び2間のアイソレ
ーション(素子分離)特性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号を伝送する複
数の伝送線路に対して伝送線路の切り換えを行う伝送線
路切り換えスイッチング回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車携帯電話等の移動体通信に
おける送受信の切り換えは、アンテナスイッチを用いて
行う。アンテナで受信された信号を伝送する1系統の伝
送線路と、送信用の信号をアンテナに伝送する他系統の
伝送線路とを切り換えるための伝送線路切り換えスイッ
チング回路として、複数のFETで構成されているFE
Tスイッチング回路が従来から一般的に用いられてい
る。
【0003】図6は、従来の伝送線路切り換えスイッチ
ング回路(n型FETを用いた場合を一例として示
す。)の構成を示す回路図である。
【0004】複数のFETを用いるこのような構成のス
イッチング回路はSPDT(SinglePole Dual Throug
h)スイッチと呼ばれる。このスイッチング回路におい
て、アンテナから入出力端子RCに受信信号が入力され
た場合、制御用電圧端子V1及びV2に各々0V、3V
を印加する。FET1及びFET4はオン、FET2及
びFET3はオフとなり、入出力端子RCに入力された
受信信号は受信端子RXへ伝送される。
【0005】一方、送信端子TXに送信信号が入力され
た場合、制御用電圧端子V1及びV2に各々3V、0V
を印加する。FET1及びFET4はオフ、FET2及
びFET3はオンとなり、送信端子TXに入力された信
号は入出力端子RCへ伝送される。
【0006】入出力端子RC(第1の端子)と受信端子
RX(第2の端子)との間の伝送線路(受信用線路)1
と、送信端子TX(第3の端子)と入出力端子RC(第
1の端子)との間の伝送線路(送信用線路)2と、の間
の伝送線路の切り換え動作を説明する。
【0007】受信時は、受信信号S1(使用周波数f
1)が入出力端子RC(第1の端子)と受信端子RX
(第2の端子)間の受信用伝送線路1のみを通るよう
に、伝送線路1に設けられたFET1を導通状態に、伝
送線路2に設けられたFET2を遮断状態にする。
【0008】しかしながら、FET等の半導体スイッチ
ング素子においては、特に、ミリ波等の高い周波数帯域
では完全な遮断状態が得られないために、微量の受信信
号S1がFET2及び伝送線路2を介して送信端子TX
(第3の端子)に回り込むという現象(以下、回り込み
現象という。)が発生する。前記伝送線路2への受信信
号S1の回り込み現象を防止するため、前記伝送線路2
を遮断状態にするためのFET2と送信端子TX(第3
の端子)の接続点Cと接地端子Gとの間にFET4と容
量C1とインダクタ(ボンディングワイヤで構成され
る。)L4で構成される直列共振回路(以下、受信信号
用バイパス回路という。)が接続され、この共振回路の
共振周波数を受信信号S1の使用周波数f1と一致させ
ることにより、この共振回路のインピーダンスは略零と
なるため前記回り込み現象による微量の受信信号S1は
導通状態のFET4及び容量C1とインダクタ(ボンデ
ィングワイヤ)L4で構成される共振回路を通って接地
端子Gに流れるため、送信端子TX(第3の端子)への
流入が防止される。
【0009】また、送信時は、送信信号S2(使用周波
数f2)が送信端子TX(第2の端子)と入出力端子R
C(第1の端子)間の送信用伝送線路2のみを通るよう
に、伝送線路2に設けられたFET2を導通状態に、伝
送線路1に設けられたFET1を遮断状態にする。しか
しながら、前記と同様の理由により、微量の送信信号S
2のFET1及び伝送線路1を介して受信端子RX(第
2の端子)への回り込み現象が発生する。前記伝送線路
1への回り込み現象を防止するため、前記伝送線路1を
遮断状態にするためのFET1と受信端子RX(第2の
端子)の接続点Cと接地端子Gとの間にFET3と容量
C1とインダクタL4で構成される直列共振回路(以
下、送信信号用バイパス回路という。)が接続され、こ
の共振回路の共振周波数を送信信号S2の使用周波数f
2と一致させることにより、この共振回路のインピーダ
ンスは略零となるため前記回り込み現象による微量の送
信信号S2は導通状態のFET3及び容量C1とインダ
クタL4で構成される共振回路を通って接地端子Gに流
れるため、送信端子TX(第3の端子)への流入が防止
される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、伝送線路切
り換えスイッチング回路においては、周波数が高くなる
につれてアイソレーション特性が劣化し、特に、ミリ波
帯域では十分なアイソレーション特性を得ることは非常
に難しい。従って、使用する信号の所望の帯域において
良好なアイソレーションを得るためには、前述のように
共振作用を利用する技術が従来から採用されている。し
かしながら、前述のような従来の伝送線路切り換えスイ
ッチング回路においては、前記回り込み現象防止用の共
振回路(受信信号及び送信信号バイパス回路)を構成す
る容量C1はその値が大容量のものが必要なため、必然
的にICチップが大型化するという問題点があった。
【0011】更に、受信信号S1の使用周波数f1と送
信信号S2の使用周波数f2が同じ場合には、前記受信
信号バイパス回路及び送信信号バイパス回路を構成する
容量C1は単一のものを共用することができるが、受信
信号S1の使用周波数f1と送信信号S2の使用周波数
f2が異なる場合には、送信信号バイパス回路を構成す
る容量C1と送信信号バイパス回路を構成する容量C1
とではその容量値が異なるために2つの容量値の異なる
コンデンサを切り換えて用いなければならないという問
題点があった。
【0012】本発明は、前記問題点を解決するものであ
り、前記受信信号バイパス回路及び送信信号バイパス回
路の共振回路を形成するためのインダクタンスとして、
ボンディングワイヤを用いるとともに受信信号バイパス
回路及び送信信号バイパス回路の共振回路の回路構成を
改良すること、即ち、前記従来の受信信号バイパス回路
及び送信信号バイパス回路の共振回路を構成する容量の
他に第2端子(受信端子)及び第3端子(送信端子)と
チップの接地端子間に各々共振回路の構成部品となる容
量を設けることにより、小さい回路規模で高いアイソレ
ーション特性を得ることが出来る伝送線路切り換えスイ
ッチング回路及び該スイッチング回路を実装した半導体
装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の伝送線路切り換
えスイッチング回路は、第1の端子乃至第2の端子間の
第1の伝送線路と第3の端子乃至前記第1の端子間の第
2の伝送線路とを切り換える線路切り換え用スイッチン
グ回路において、前記第2の端子及び第3の端子と接地
端子間に設けたバイパス回路が各々共振回路を構成する
ようにしたものである。
【0014】本発明の伝送線路切り換えスイッチング回
路は、2つの伝送線路のうち何れか一方を導通状態に、
他方を遮断状態にする伝送線路切り換えスイッチング回
路であって、少なくとも、第1の端子から第2の端子に
第1の信号を伝送する第1の伝送線路と、第3の端子か
ら第1の端子に第2の信号を伝送する第2の伝送線路
と、第1の信号の伝送時に第2の伝送線路に流入する第
1の信号を接地端子にバイパスさせる第1のバイパス回
路と、第2の信号の伝送時に第1の伝送線路に流入する
第2の信号を接地端子にバイパスさせる第2のバイパス
回路とからなり、前記バイパス回路の少なくとも一方
が、前記バイパス回路の切り替え用のスイッチング素子
と第1のコンデンサと、これらと並列に配置される並列
配置の第2のコンデンサとを有する共振回路を構成する
と共に、第1の信号の伝送時に前記第1のバイパス回路
を動作状態に、前記第2のバイパス回路を非動作状態に
し、第2の信号の伝送時に前記第2のバイパス回路を動
作状態に、前記第1のバイパス回路を非動作状態にする
ことにより、第1の信号の第3の端子への流入及び第2
の信号の第2の端子への流入を夫々防止するものであ
る。
【0015】本発明の伝送線路切り換えスイッチング回
路は、前記他方のバイパス回路が、該他方のバイパス回
路の切り替え用スイッチング素子と前記第1のコンデン
サと、これらと並列に配置される並列配置の第3のコン
デンサとを有する共振回路を構成するものである。
【0016】本発明の伝送線路切り換えスイッチング回
路は、前記第1のバイパス回路の共振周波数を第1の信
号の使用周波数に、第2のバイパス回路の共振周波数を
第2の信号の使用周波数にそれぞれ一致させるものであ
る。
【0017】本発明の伝送線路切り換えスイッチング回
路は、前記共振回路が、前記スイッチング素子、第1の
コンデンサ及び前記並列配置のコンデンサに対して直列
に配置されたインダクタを有するものである。
【0018】本発明の伝送線路切り換えスイッチング回
路は、第1の端子乃至第2の端子間の第1の伝送線路と
第3の端子乃至前記第1の端子間の第2の伝送線路とを
切り換える線路切り換え用スイッチング回路において、
第1の端子と第2の端子との間を接続又は遮断する第1
のスイッチング素子と、第3の端子と第1の端子との間
を遮断又は接続する第2のスイッチング素子と、第2の
端子と接地端子間に第1のコンデンサ及びインダクタを
介して接続される第3のスイッチング素子と、第3の端
子と接地端子間に第1のコンデンサ及び前記インダクタ
を介して接続される第4のスイッチング素子と、第2の
端子と接地端子との間に前記第3のスイッチング素子及
び第1のコンデンサに対して並列に配置される第2のコ
ンデンサと、第3の端子と接地端子との間に前記第4の
スイッチング素子及び第1のコンデンサに対して並列に
配置される第3のコンデンサと、前記インダクタとから
構成され、第1の伝送線路の信号伝送においては、第1
のスイッチング素子及び第4のスイッチング素子を導通
状態に、第2のスイッチング素子及び第3のスイッチン
グ素子を遮断状態に制御し、且つ第2の伝送線路の信号
伝送においては、第2のスイッチング素子及び第3のス
イッチング素子を導通状態に、第1のスイッチング素子
及び第4のスイッチング素子を遮断状態に制御するとと
もに、第1の伝送線路の信号伝送においては、第3の端
子と接地端子間の回路インピーダンスを限りなく零とな
るように、第2の伝送線路の信号伝送においては、第2
の端子と接地端子間の回路インピーダンスを限りなく零
となるように、第1、第2、第3のコンデンサ及びイン
ダクタの値を設定するものである。
【0019】本発明の伝送線路切り換えスイッチング回
路は、第1の信号を第1の端子から第2の端子に伝送す
るための第1の伝送線路と、第2の信号を第3の端子か
ら第1の端子に伝送するための第2の伝送線路と、第1
の信号の伝送時に第2の伝送線路に流入する第1の信号
を接地端子にバイパスさせる第1のバイパス回路と、第
2の信号の伝送時に第1の伝送線路に流入する第2の信
号を接地端子にバイパスさせる第2のバイパス回路とを
有し、前記第1の伝送線路を接続又は遮断する第1のス
イッチング素子と、前記第2の伝送線路を遮断又は接続
する第2のスイッチング素子と、前記第1のバイパス回
路を接続又は遮断する第4のスイッチング素子と、前記
第2のバイパス回路を遮断又は接続する第3のスイッチ
ング素子と、前記第1の信号の伝送時に前記第1のスイ
ッチング素子及び第4のスイッチング素子を接続状態に
し、前記第2の信号の伝送時に前記第1のスイッチング
素子及び第4のスイッチング素子を遮断状態にする電圧
を供給する第2の制御用電圧端子と、前記第2の信号の
伝送時に前記第2のスイッチング素子及び第3のスイッ
チング素子を接続状態にし、前記第1の信号の伝送時に
前記第2のスイッチング素子及び第3のスイッチング素
子を遮断状態にする電圧を供給する第1の制御用電圧端
子と、をそれぞれ設けると共に、前記第1のスイッチン
グ素子は第1の伝送線路の第1の端子と第2の端子との
間に存在し、第1の抵抗を介して前記第2の制御用電圧
端子に接続され、前記第3のスイッチング素子は第2の
端子と接地端子に接続された第1のコンデンサとの間に
接続され、第3の抵抗を介して前記第1の制御用電圧端
子に接続され、前記第2のスイッチング素子は第2の伝
送線路の第3の端子と第1の端子との間に存在し、第2
の抵抗を介して前記第1の制御用電圧端子に接続され、
前記第4のスイッチング素子は第3の端子と接地端子に
接続された第1のコンデンサとの間に接続され、第4の
抵抗を介して前記第2の制御用電圧端子に接続され、且
つ、前記第2の端子と接地端子との間に第2のコンデン
サ及びインダクタを、前記第3の端子と接地端子との間
に第3のコンデンサ及びインダクタを、それぞれ配置す
るものである。
【0020】本発明の伝送線路切り換えスイッチング回
路は、前記第3のスイッチング素子と第1のコンデンサ
と第2のコンデンサとインダクタとからなる回路及び前
記第4のスイッチング素子と第1のコンデンサと第3の
コンデンサとインダクタとからなる回路をそれぞれ共振
回路となるように構成したものである。
【0021】本発明の伝送線路切り換えスイッチング回
路は、前記インダクタとしてボンディングワイヤを用い
るものである。
【0022】本発明の伝送線路切り換えスイッチング回
路は、前記スイッチング素子が、FETである。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて説明する。
【0024】図1は本実施形態の伝送線路切り換えスイ
ッチング回路の構成を示す回路図であり、スイッチング
素子としてn型FETを用いた場合を一例として示す。
入出力端子RC(第1の端子)から入力された受信信号
S1(使用周波数f1)を受信端子RX(第2の端子:
増幅器(図示せず。)に受信信号S1を出力する)に伝
送するための伝送線路1と、送信信号S2(使用周波数
f2)を送信端子TX(第3の端子:送信信号を増幅器
から入力する。)から入出力端子RC(第1の端子)に
伝送するための伝送線路2が存在し、伝送線路1にはF
ET1とFET3とが設けられ、伝送線路2にはFET
2とFET4とが設けられている。
【0025】伝送線路1のFET1は入出力端子RCと
受信端子RX間に存在し、FET3は受信端子RXと接
地端子Gに接続された容量C1に接続されている。FE
T1のゲートは抵抗R1を介して、制御用電圧V2に、
FET3のゲートは抵抗R3を介して、制御用電圧端子
V1に接続されている。一方、伝送線路2のFET2は
入出力端子RCと送信端子TX間に存在し、FET4は
送信端子TXと接地端子Gに接続された前記容量C1に
接続されている。FET2のゲートは抵抗R2を介し
て、制御用電圧端子V1に、FET4のゲートは抵抗R
4を介して、制御用電圧端子V2に接続されている。更
に、送信端子TX及び受信端子RXと接地端子(G)と
の間に容量C2及び容量C3が各々設けられ、前記FE
T4と容量C1と容量C2とインダクタ(ボンディング
ワイヤから構成される。)L4からなる回路及び前記F
ET3と容量C1と容量C3とインダクタL4からなる
回路をそれぞれ共振回路となるように前記容量C1、容
量C2及び容量C3の容量値を設定する。
【0026】前記容量C1と容量C2とインダクタL4
からなる回路及び前記容量C1と容量C3とインダクタ
L4からなる回路を共振回路とすることにより、入出力
端子RC及び受信端子RX間の伝送線路1と送信端子T
X及び入出力端子RC間の伝送線路2との間のアイソレ
ーションが向上する。
【0027】次に動作について説明する。伝送線路切り
換えスイッチング回路を構成するこれらの各FETは制
御用電圧端子V1、V2への印加ゲート電圧により、オ
ン又はオフに制御される。制御用電圧端子V1に0Vが
印加される場合、制御用電圧端子V2には3Vが印加さ
れる。逆に制御用電圧端子V1に3V印加される場合、
制御用電圧端子V2には0Vが印加されるようになって
いる。そして、3Vの電圧が印加されたFETはオン状
態に、0Vの電圧が印加されたFETはオフ状態とな
る。
【0028】受信時、即ち、入出力端子RCに受信信号
S1(使用周波数f1)が入力する場合、制御用電圧端
子V2に3V、制御用電圧端子V1に0Vを印加する
と、FET1及びFET4はオンに、FET2及びFE
T3はオフになる。従って、入出力端子RCに入力され
た受信信号S1は、FET3がオフ状態なのでその殆ど
は、入出力端子RCから伝送線路1を通って受信端子R
Xに到達する。一方、伝送線路2には前記FET2の不
完全なオフ状態より微量の受信信号S1が流入するが、
FET4がオンのため、この微量の受信信号S1は受信
信号バイパス回路、即ち、接続点Cから接続点E及びF
を通って接地端子Gに到る電路及び接続点Cから接続点
D及びFを通って接地端子Gに到る電路によりこの微量
の受信信号S1は接地端子Gにバイパスされるので、微
量の受信信号S1が送信端子TXに流入するのを防止す
ることができる。
【0029】前記受信信号バイパス回路は、FET4、
容量C1、容量C3及びインダクタL4からなる共振回
路であり、この共振回路の共振周波数を受信信号S1の
使用周波数f1と一致するように容量C1及び容量C3
の容量値を設定する。
【0030】また、送信時、即ち、送信端子TXに送信
信号S2(使用周波数f2)が入力する場合、制御用電
圧端子V1に3V、制御用電圧端子V2に0Vを印加す
ると、FET2及びFET3はオンに、FET1及びF
ET4はオフになる。従って、送信端子TXに入力され
た送信信号S2は、FET4がオフ状態なのでその殆ど
が、送信端子TXから伝送線路2を通って入出力端子R
Cに到達する。一方、伝送線路1には前記FET1の不
完全なオフ状態により微量の送信信号S2が流入する
が、FET3がオンのため、この微量の送信信号S2は
送信信号バイパス回路、即ち、接続点Aから接続点E及
びFを通って接地端子Gに到る電路及び接続点Aから接
続点B及びFを通って接地端子Gに到る電路によりこの
微量の送信信号S2は接地端子Gにバイパスされるの
で、微量の送信信号S2が受信端子RXに流入するのを
防止することができる。
【0031】前記送信信号バイパス回路は、FET3、
容量C1、容量C2及びインダクタL4からなる共振回
路であり、この共振回路の共振周波数を送信信号S2の
使用周波数f2と一致するように容量C1及び容量C2
の値を設定する。
【0032】本発明の伝送線路切り換えスイッチング回
路の特徴は、前記受信信号バイパス回路及び送信信号バ
イパス回路を構成する共振回路を容量C1、容量C2、
容量C3及びインダクタL4という部品により構成する
ことである。
【0033】先ず、前記受信信号バイパス回路及び送信
信号バイパス回路を構成する共振回路のインダクタL4
にボンディングワイヤを用いることによりICチップの
回路規模を小型化することができる。
【0034】次に、(従来の伝送線路切り換えスイッチ
ング回路の受信信号バイパス回路及び送信信号バイパス
回路は、その共振回路の容量部品が単一の容量C1のみ
で構成されるのに対して、)本発明の伝送線路切り換え
スイッチング回路の受信信号バイパス回路及び送信信号
バイパス回路は、その共振回路の容量部品が複数の容量
C1、容量C2及び容量C3で構成されるので個々の容
量は小容量値となりICチップの回路規模を小型化に一
層寄与することができる。
【0035】更に、(従来の伝送線路切り換えスイッチ
ング回路の受信信号バイパス回路及び送信信号バイパス
回路のようにバイパス回路の共振回路の構成部品である
容量C1を受信時と送信時で異なる容量値のものを切り
換えて用いるという点で回路構成が複雑であるのに対し
て、)本発明の前記受信信号バイパス回路及び送信信号
バイパス回路は、受信信号S1の使用周波数f1と送信
信号S2の使用周波数f2とが異なる場合に、受信信号
バイパス回路では容量C3の値を、送信信号バイパス回
路では容量C2の値を、その回路の共振周波数が使用周
波数に一致するように設定すればよいので、伝送線路切
り換えスイッチング回路の回路構成を簡単にするするこ
とができる。
【0036】図2は本実施形態のスイッチング回路を用
いた携帯電話機用アンテナスイッチの構成を示す回路図
であり、スイッチング素子としてn型FETを用いた場
合を一例として示す。このスイッチング回路には、アン
テナANT1からの入力信号を入出力端子RCから入力
して受信端子RXから増幅器(図示せず。)に伝送する
ための伝送線路1と、増幅器からの送信信号を送信端子
TXから入出力端子RCおよびアンテナANT1に伝送
するための伝送線路2とが存在し、伝送線路1にはFE
T1とFET3とが設けられ、伝送線路2にはFET2
とFET4とが設けられている。
【0037】伝送線路1のFET1は入出力端子RCと
受信端子RX間に存在し、FET3は受信端子RXとグ
ランドGに接続された容量C1に接続されている。FE
T1のゲートは抵抗R1を介して、制御用電圧V2に、
FET3のゲートは抵抗R3を介して、制御用電圧端子
V1に接続されている。一方、伝送線路2のFET2は
入出力端子RCと送信端子TX間に存在し、FET4は
送信端子TXとグランドGに接続された前記容量C1に
接続されている。FET2のゲートは抵抗R2を介し
て、制御用電圧端子V1に、FET4のゲートは抵抗R
4を介して、制御用電圧端子V2に接続されている。ま
た、送信端子TX及び受信端子RXとグランドG間に
は、本発明の特徴部分である容量C2及びC3が各々設
けられている。前記容量C2及びC3とボンディングワ
イヤL2、L3及びL4により共振回路を形成する回路
構成によることにより、入出力端子RC及び受信端子R
X間の伝送線路1と送信端子TX及び入出力端子RC間
の伝送線路2とのアイソレーションが向上する。
【0038】前記図2の動作は図1のスイッチング回路
と実質的に同じであるから、その動作説明は省略する。
【0039】前記本発明のスイッチング回路における受
信時の等価回路、即ち、伝送線路1(受信用伝送線路)
のみに受信信号S1(使用周波数f1)が伝送される場
合の等価回路を図3(a)に示す。
【0040】伝送線路1のみに受信信号が伝送されるた
めには、伝送線路1のFET1は導通状態、同FET3
は遮断状態、伝送線路2のFET2は遮断状態、同FE
T4は導通状態とする必要があり、その時のFET1を
抵抗Ron1、同FET3をコンデンサCoff3、同
FET2をコンデンサCoff2、同FET4を抵抗R
on4、でそれぞれ表現する。
【0041】ここでRon1は数Ωと小さいため、入出
力端子RC、受信端子RXはほぼ同電位となる。そし
て、伝送線路1におけるコンデンサCoff3、C1、
C2及びL4から構成される回路のインピーダンスが無
限大になるように、前記C及びLの値を設定し、伝送線
路2における受信信号バイパス回路である、Ron4、
C1、C3及びL4から構成される共振回路のインピー
ダンスが零になるように、即ち、この共振回路の共振周
波数を受信信号S1の使用周波数f1と一致するように
容量C1及び容量C3の容量値を設定する。
【0042】前記本発明のスイッチング回路における送
信時の等価回路、即ち、伝送線路2(送信用伝送線路)
のみに送信信号S2(使用周波数f2)が伝送される場
合の等価回路を図3(b)に示す。
【0043】伝送線路2のみに送信信号が伝送されるた
めには、伝送線路2のFET2は導通状態、同FET4
は遮断状態、伝送線路1のFET1は遮断状態、同FE
T3は導通状態とする必要があり、その時のFET2を
抵抗Ron2、同FET4をコンデンサCoff4、同
FET1をコンデンサCoff1、同FET3を抵抗R
on3、でそれぞれ表現する。
【0044】ここでRon2は数Ωと小さいため、入出
力端子RC、送信端子TXはほぼ同電位となる。そし
て、伝送線路2におけるL3、コンデンサCoff4、
C1、C3及びL4から構成される回路のインピーダン
スが無限大になるように、前記C及びLの値を設定し、
伝送線路1における送信信号バイパス回路である、Ro
n3、C1、C2及びL4から構成される共振回路のイ
ンピーダンスが零になるように、即ち、この共振回路の
共振周波数を送信信号S2の使用周波数f2と一致する
ように容量C1及び容量C2の容量値を設定する。
【0045】その結果、入出力端子RC、送信端子TX
間及び受信端子RX、送信端子TX間のアイソレーショ
ンが向上する。なお、本実施形態の伝送線路切り換えス
イッチング回路においては、受信信号S1の使用周波数
f1と送信信号S2の使用周波数f2は、例えば、PH
S方式では、共に1.9GHzで、前記L2、L3、L4
の値が、それぞれ1.2nH、1.2nH、0.5nH
であるから、前記容量C1、C2、C3の値は、それぞ
れ2.5pF、1.0pF、1.0pFとなる。前記容
量C1、C2、C3の値は、受信信号S1の使用周波数
f1と送信信号S2の使用周波数f2により決定される
もので、その数値が変われば、その値も当然変化する。
【0046】そして、本実施形態の伝送線路切り換えス
イッチング回路の特性を図4に、従来のスイッチング回
路の特性を図5にそれぞれ示す。
【0047】先ず、アイソレーションについては、図5
の従来の伝送線路切り換えスイッチング回路では周波数
帯域全般において略その値が変わらないのに対して、図
4の本実施形態の伝送線路切り換えスイッチング回路で
は信号周波数が共振周波数である2GHz付近で従来のス
イッチング回路以上のアイソレーションが得られる。
【0048】次に、挿入損失は、図5の従来の従来の伝
送線路切り換えスイッチング回路では周波数帯域全般に
おいてその値が殆ど変わらないのに対して、図4の本実
施形態の伝送線路切り換えスイッチング回路ではその値
が、信号周波数が共振周波数である2GHz付近では極端
に減少するという優れた特性が得られる。
【0049】本実施形態の伝送線路切り換えスイッチン
グ回路は、受信時に送信用伝送線路に流入する受信信号
を接地端子にバイパスする受信信号バイパス回路及び送
信時に受信用伝送線路に流入する送信信号を接地端子に
バイパスする送信信号バイパス回路を容量C1、容量C
2、容量C3及びインダクタL4からなる共振回路によ
り構成することにより、受信用伝送線路と送信用伝送線
路との間のアイソレーション特性を向上することができ
る。
【0050】次に、本実施形態の伝送線路切り換えスイ
ッチング回路は、前記受信信号バイパス回路及び送信信
号バイパス回路を構成する共振回路のインダクタL4に
ボンディングワイヤを用いることによりICチップの回
路規模を小型化することができる。
【0051】更に、本実施形態の伝送線路切り換えスイ
ッチング回路は、受信信号バイパス回路及び送信信号バ
イパス回路を構成する共振回路の容量部品が複数の容量
C1、容量C2及び容量C3で構成されるので個々の容
量は小容量値となりICチップの回路規模を小型化に一
層寄与することができる。
【0052】更に、本実施形態の伝送線路切り換えスイ
ッチング回路は、前記受信信号バイパス回路及び送信信
号バイパス回路は、受信信号S1の使用周波数f1と送
信信号S2の使用周波数f2とが異なる場合に、受信信
号バイパス回路では容量C3の値を、送信信号バイパス
回路では容量C2の値を、その回路の共振周波数が使用
周波数に一致するように設定すればよいので、伝送線路
切り換えスイッチング回路の回路構成を簡単にするする
ことができる。
【0053】更に、本実施形態の伝送線路切り換えスイ
ッチング回路は、複数段のローカルスイッチからなるロ
ーカルスイッチング回路、例えば、受信系又は送信系の
ミキサに複数の異なる局部発振器からの周波数信号を選
択するための複数段のローカルスイッチからなるローカ
ルスイッチング回路等に適用することができる。
【0054】
【発明の効果】本発明は、第1の信号の伝送時に第2の
伝送線路に流入する第2の信号を接地端子にバイパスす
る第1のバイパス回路、及び第2の信号の伝送時に第1
の伝送線路に流入する第2の信号を接地端子にバイパス
する第2のバイパス回路の夫々を共振回路により構成す
ることにより、第1の伝送線路と第2の伝送線路との間
のアイソレーション特性を向上することができる。
【0055】本発明は、第1の信号の伝送時に第2の伝
送線路に流入する第2の信号を接地端子にバイパスする
第1のバイパス回路を、第4のスイッチング素子、第1
のコンデンサ、第3のコンデンサ及びインダクタからな
る共振回路により構成し、第2の信号の伝送時に第1の
伝送線路に流入する第2の信号を接地端子にバイパスす
る第2のバイパス回路を、第3のスイッチング素子、第
1のコンデンサ、第2のコンデンサ及びインダクタから
なる共振回路により構成することにより、第1の伝送線
路と第2の伝送線路との間のアイソレーション特性を向
上することができる。
【0056】次に、本発明は、前記第1のバイパス回路
及び第2のバイパス回路を構成する共振回路のインダク
タにボンディングワイヤを用いることによりICチップ
の回路規模を小型化することができる。
【0057】更に、本発明は、前記第1のバイパス回路
及び第2のバイパス回路を構成する共振回路の容量部品
が複数の容量で構成されるので個々の容量は小容量値と
なりICチップの回路規模を小型化に一層寄与すること
ができる。
【0058】更に、本発明は、前記第1のバイパス回路
及び第2のバイパス回路は、第1の信号の使用周波数と
第2の信号の使用周波数が異なる場合に、第1のバイパ
ス回路では第3のコンデンサ値を、第2のバイパス回路
では第2のコンデンサの値を、その回路の共振周波数が
使用周波数に一致するように設定すればよいので、伝送
線路切り換えスイッチング回路の回路構成を簡単にする
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態の伝送線路切り換えスイ
ッチング回路の構成図である。
【図2】上記実施形態の伝送線路切り換えスイッチング
回路を用いた携帯電話機用アンテナスイッチの構成図で
ある。
【図3】(a)上記実施形態の伝送線路切り換えスイッ
チング回路における伝送線路1により受信信号を伝送す
る場合の等価回路図である。 (b)上記実施形態の伝送線路切り換えスイッチング回
路における伝送線路2により送信信号を伝送する場合の
等価回路図である。
【図4】上記実施形態の伝送線路切り換えスイッチング
回路における特性(アイソレーション、挿入損失)を示
す図である。
【図5】従来の伝送線路切り換えスイッチング回路にお
ける特性(アイソレーション、挿入損失)を示す図であ
る。
【図6】従来の伝送線路切り換えスイッチング回路の構
成図である。
【符号の説明】
RC 入出力端子(アンテナ端子) RX 受信端子 TX 送信端子 G 接地端子 V1 制御用電圧端子 V2 制御用電圧端子 FET1 電界効果トランジスタ(伝送線路1) FET2 電界効果トランジスタ(伝送線路1) FET3 電界効果トランジスタ(受信端子RXと接地
端子G間) FET4 電界効果トランジスタ(送信端子TXと接地
端子G間) C1 容量 C2 容量(新規挿入) C3 容量(新規挿入) L1 ボンディングワイヤ L2 ボンディングワイヤ L3 ボンディングワイヤ L4 ボンディングワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤井 徹郎 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 原田 八十雄 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の端子乃至第2の端子間の第1の伝
    送線路と第3の端子乃至前記第1の端子間の第2の伝送
    線路とを切り換える線路切り換え用スイッチング回路に
    おいて、前記第2の端子及び第3の端子と接地端子間に
    設けたバイパス回路が各々共振回路を構成するようにし
    たことを特徴とする伝送線路切り換えスイッチング回
    路。
  2. 【請求項2】 2つの伝送線路のうち何れか一方を導通
    状態に、他方を遮断状態にする伝送線路切り換えスイッ
    チング回路であって、 少なくとも、 第1の端子から第2の端子に第1の信号を伝送する第1
    の伝送線路と、第3の端子から第1の端子に第2の信号
    を伝送する第2の伝送線路と、第1の信号の伝送時に第
    2の伝送線路に流入する第1の信号を接地端子にバイパ
    スさせる第1のバイパス回路と、第2の信号の伝送時に
    第1の伝送線路に流入する第2の信号を接地端子にバイ
    パスさせる第2のバイパス回路とからなり、 前記バイパス回路の少なくとも一方が、前記バイパス回
    路の切り替え用のスイッチング素子と第1のコンデンサ
    と、これらと並列に配置される並列配置の第2のコンデ
    ンサとを有する共振回路を構成すると共に、 第1の信号の伝送時に前記第1のバイパス回路を動作状
    態に、前記第2のバイパス回路を非動作状態にし、第2
    の信号の伝送時に前記第2のバイパス回路を動作状態
    に、前記第1のバイパス回路を非動作状態にすることに
    より、第1の信号の第3の端子への流入及び第2の信号
    の第2の端子への流入を夫々防止することを特徴とする
    伝送線路切り換えスイッチング回路。
  3. 【請求項3】 前記他方のバイパス回路が、該他方のバ
    イパス回路の切り替え用スイッチング素子と前記第1の
    コンデンサと、これらと並列に配置される並列配置の第
    3のコンデンサとを有する共振回路を構成することを特
    徴とする請求項2記載の伝送線路切り換えスイッチング
    回路。
  4. 【請求項4】 前記第1のバイパス回路の共振周波数を
    第1の信号の使用周波数に、第2のバイパス回路の共振
    周波数を第2の信号の使用周波数に略一致させることを
    特徴とする請求項3記載の伝送線路切り換えスイッチン
    グ回路。
  5. 【請求項5】 前記共振回路が、前記スイッチング素
    子、第1のコンデンサ及び前記並列配置のコンデンサに
    対して直列に配置されたインダクタを有することを特徴
    とする請求項2、3又は4記載の伝送線路切り換えスイ
    ッチング回路。
  6. 【請求項6】 第1の端子乃至第2の端子間の第1の伝
    送線路と第3の端子乃至前記第1の端子間の第2の伝送
    線路とを切り換える線路切り換え用スイッチング回路に
    おいて、 前記線路切り換え用スイッチング回路は、第1の端子と
    第2の端子との間を接続又は遮断する第1のスイッチン
    グ素子と、第3の端子と第1の端子との間を遮断又は接
    続する第2のスイッチング素子と、第2の端子と接地端
    子間に第1のコンデンサ及びインダクタを介して接続さ
    れる第3のスイッチング素子と、第3の端子と接地端子
    間に第1のコンデンサ及び前記インダクタを介して接続
    される第4のスイッチング素子と、第2の端子と接地端
    子との間に前記第3のスイッチング素子及び第1のコン
    デンサに対して並列に配置される第2のコンデンサと、
    第3の端子と接地端子との間に前記第4のスイッチング
    素子及び第1のコンデンサに対して並列に配置される第
    3のコンデンサと、前記インダクタとから構成され、 第1の伝送線路の信号伝送においては、第1のスイッチ
    ング素子及び第4のスイッチング素子を導通状態に、第
    2のスイッチング素子及び第3のスイッチング素子を遮
    断状態に制御し、且つ第2の伝送線路の信号伝送におい
    ては、第2のスイッチング素子及び第3のスイッチング
    素子を導通状態に、第1のスイッチング素子及び第4の
    スイッチング素子を遮断状態に制御するとともに、第1
    の伝送線路の信号伝送においては、第3の端子と接地端
    子間の回路インピーダンスを限りなく零となるように、
    第2の伝送線路の信号伝送においては、第2の端子と接
    地端子間の回路インピーダンスを限りなく零となるよう
    に、第1、第2、第3のコンデンサ及びインダクタの値
    を設定することを特徴とする伝送線路切り換えスイッチ
    ング回路。
  7. 【請求項7】 第1の信号を第1の端子から第2の端子
    に伝送するための第1の伝送線路と、第2の信号を第3
    の端子から第1の端子に伝送するための第2の伝送線路
    と、第1の信号の伝送時に第2の伝送線路に流入する第
    1の信号を接地端子にバイパスさせる第1のバイパス回
    路と、第2の信号の伝送時に第1の伝送線路に流入する
    第2の信号を接地端子にバイパスさせる第2のバイパス
    回路とを有し、 前記第1の伝送線路を接続又は遮断する第1のスイッチ
    ング素子と、前記第2の伝送線路を遮断又は接続する第
    2のスイッチング素子と、前記第1のバイパス回路を接
    続又は遮断する第4のスイッチング素子と、前記第2の
    バイパス回路を遮断又は接続する第3のスイッチング素
    子と、前記第1の信号の伝送時に前記第1のスイッチン
    グ素子及び第4のスイッチング素子を接続状態にし、前
    記第2の信号の伝送時に前記第1のスイッチング素子及
    び第4のスイッチング素子を遮断状態にする電圧を供給
    する第2の制御用電圧端子と、前記第2の信号の伝送時
    に前記第2のスイッチング素子及び第3のスイッチング
    素子を接続状態にし、前記第1の信号の伝送時に前記第
    2のスイッチング素子及び第3のスイッチング素子を遮
    断状態にする電圧を供給する第1の制御用電圧端子と、
    をそれぞれ設けると共に、 前記第1のスイッチング素子は第1の伝送線路の第1の
    端子と第2の端子との間に存在し、第1の抵抗を介して
    前記第2の制御用電圧端子に接続され、 前記第3のスイッチング素子は第2の端子と接地端子に
    接続された第1のコンデンサとの間に接続され、第3の
    抵抗を介して前記第1の制御用電圧端子に接続され、 前記第2のスイッチング素子は第2の伝送線路の第3の
    端子と第1の端子との間に存在し、第2の抵抗を介して
    前記第1の制御用電圧端子に接続され、 前記第4のスイッチング素子は第3の端子と接地端子に
    接続された第1のコンデンサとの間に接続され、第4の
    抵抗を介して前記第2の制御用電圧端子に接続され、且
    つ、 前記第2の端子と接地端子との間に第2のコンデンサ及
    びインダクタを、前記第3の端子と接地端子との間に第
    3のコンデンサ及びインダクタを、それぞれ配置するこ
    とを特徴とする伝送線路切り換えスイッチング回路。
  8. 【請求項8】 前記第3のスイッチング素子と第1のコ
    ンデンサと第2のコンデンサとインダクタとからなる回
    路及び前記第4のスイッチング素子と第1のコンデンサ
    と第3のコンデンサとインダクタとからなる回路をそれ
    ぞれ共振回路となるように構成したことを特徴とする請
    求項6又は7記載の伝送線路切り換えスイッチング回
    路。
  9. 【請求項9】 前記インダクタとしてボンディングワイ
    ヤを用いることを特徴とする請求項5、6、7又は8記
    載の伝送線路切り換えスイッチング回路。
  10. 【請求項10】 前記スイッチング素子が、FETであ
    ることを特徴とする請求項2、3、4、5、6、7又は
    8記載の伝送線路切り換えスイッチング回路。
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