JPH0936604A

JPH0936604A - アンテナスイッチ

Info

Publication number: JPH0936604A
Application number: JP7183119A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Hayashi; 克彦林
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1995-07-19
Filing date: 1995-07-19
Publication date: 1997-02-07
Anticipated expiration: 2015-07-19
Also published as: JP3694067B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はアンテナスイッチに関し、構成素子
の種類を少なくし、小型、薄型、低挿入損失で、且つ、
十分なアイソレーションを持つアンテナスイッチを実現
すること。【解決手段】ＰＩＮダイオードＤ１、Ｄ２に流す電流
をオン／オフして信号の切り替えを行う独立した２系統
のスイッチ回路を有し、且つ、フィルタ（ＬＰＦ）段を
付加したアンテナスイッチにおいて、前記２系統のスイ
ッチ回路とフィルタ段の構成を第１のスイッチ回路の後
段にフィルタ段を接続させ、その後段に前記第１のスイ
ッチ回路と同一構成の第２のスイッチ回路を接続させた
構成であって、前記各接続部はコンデンサにより接続す
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、携帯電話、自動車
電話等の無線機器、或いはその他各種通信機器等の分野
において利用可能なアンテナスイッチに関し、特に、多
層基板を使用し、ＳＭＤ（表面実装部品）化したアンテ
ナスイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来例の説明図であり、一般的な
アンテナ切り替え付きアンテナスイッチの回路を示した
図である。図中Ｃ４０〜Ｃ４３、Ｃ５０〜Ｃ５３、Ｃ６
０〜Ｃ６２はコンサデンサ、Ｌ４０、Ｌ５０、Ｌ６０は
コイル、ＤＡ１、ＤＡ２、ＤＢ１、ＤＢ２はＰＩＮダイ
オード、ＳＬ４１、ＳＬ４２はストリップライン、Ｖｂ
１、Ｖｂ２はＰＩＮダイオードをＯＮ／ＯＦＦさせるバ
イアス電流の電源端子、ＴＸは送信端子、ＲＸは受信端
子、ＡＮＴ１は第１のアンテナに接続する端子であり、
ＡＮＴ２は第２のアンテナに接続する端子である。

【０００３】先ず基本的動作について送受信切り替え部
を例に説明すると、上記のようなアンテナスイッチは電
源端子Ｖｂ1 よりバイアス電流が入力されるとＤＡ１及
びＤＡ２のＰＩＮダイオードがＯＮ状態となり、ＰＩＮ
ダイオードの両端は抵抗の非常に小さな導通状態にな
る。この時ストリップラインＳＬ４１のＰＩＮダイオー
ドＤＡ２が接続した側が接地状態となるため、その長さ
が送信端子ＴＸから入力された信号の波長の１／４波長
に設定されていればストリップラインＳＬ４１のＰＩＮ
ダイオードＤＡ１側端部ではストリップラインＳＬ４１
の１／４波長共振のために入力インピーダンスが無限大
になる。そのため、送信端子ＴＸから入力された信号は
ＰＩＮダイオードＤ１を通過し、殆どがコンデンサＣ４
２側へ流れる。この時の送信端子ＴＸから受信端子ＲＸ
への信号の漏れをアイソレーションと呼ぶ。一方、電源
端子Ｖｂ１からのバイアス電流を切るとＰＩＮダイオー
ドＤＡ１及びＤＡ２はＯＦＦ状態となり、ＰＩＮダイオ
ード両端の抵抗は無限大となる。この時送信端子ＴＸ側
はＰＩＮダイオードＤＡ１でコンデンサＣ４２側と絶縁
状態となるが、受信端子ＲＸ側は、ＰＩＮダイオードＤ
Ａ２のＯＦＦによりコンデンサＣ４３とストリップライ
ンＳＬ４１は導通状態となるためコンデンサＣ４２側か
ら入力した信号の殆どが受信端子ＲＸへ流れる。

【０００４】一般に送信電力は受信電力に比べ非常に大
きいため、アイソレーションは送信時の送信端子ＴＸ−
受信端子ＲＸ間において重要であるが、受信時は余り重
要視する必要はない。

【０００５】上記の動作はアンテナ切り替え部でも同様
であるので説明を省く。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の様な従来のもの
には次の様な課題があった。 (1) ストリップライン共振器を使用した上記のアンテナ
スイッチは使用する周波数に対して、その波長の１／４
の長さのストリップライン共振器を形成する必要があ
り、更にアンテナ切り替え付きアンテナスイッチではそ
のストリップライン共振器が２個必要になるため、小型
のＳＭＤ化した前記アンテナスイッチを設計する場合、
小型化を困難にしている。

【０００７】(2) 多層基板内に部品を内蔵させて上記ア
ンテナスイッチを設計する場合、できるだけ構成する素
子点数を減らす必要がある。何故ならば、基板内に素子
を内蔵させて設計を進めて行く上でパターン領域を確保
し易く、また各素子の定数にいくつかの条件付けして試
作を繰り返して目標特性への追い込みを行う上で、変化
させる素子が多いことは設計を迅速に進める上で負担と
なる。しかしながら、図３の回路は計算機によるアンテ
ナスイッチの特性の最適化により算出されるが、決して
構成素子数が少ないとは言えない。

【０００８】(3) ストリップライン共振器を使用した上
記のアンテナスイッチを多層基板で設計する場合、スト
リップライン共振器を基板内に収納させる必要があり、
通常ＧＮＤ（グランド）電極で挟まれたトリプレート型
のストリップライン共振器にするが、その共振器のＱ及
びラインインピーダンスを確保するためにはＧＮＤ電極
とストリップラインの間の距離をある程度大きく設定す
る必要がある。そのため、基板として厚くなりやすい。
このことは基板をセラミックで設計した場合、焼成時に
脱バインダー性を悪くし、製造時の元基板から部品とし
ての基板形状に個別分割する際困難を伴う。

【０００９】本発明は、２系統のスイッチ回路に対称性
を持たせて構成素子の種類を少なくし、小型、薄型、低
挿入損失で、十分なアイソレーションを持たせることを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１、図２は本発明の原
理説明図であり、図１のＡは回路構成の図、図１のＢは
多層基板のパターン構成の例、図１のＣはスイッチ回路
の構成例の等価回路、図２のＡはアンテナスイッチの断
面図である。図中２０は多層基板、２２はＧＮＤ電極パ
ターン、２１は外部接続電極、フィルタ段はローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ）段としてＸ−ＹはＬＰＦ段の中央を通
過する線、Ｃ１０〜Ｃ１３はコンデンサ、Ｌ１０〜Ｌ１
２はコイル、Ｄ１、Ｄ２はＰＩＮダイオード、ａは送信
入力またはアンテナ２に接続する端子、ｃは受信側また
はアンテナ１に接続する端子、ｅはコンデンサを介して
ＬＰＦ（ローパスフィルタ）段に接続する端子を示す。

【００１１】本発明は上記の目的を達成するため、次の
様に構成したものである。 (1) ：ＰＩＮダイオードＤ１、Ｄ２に流す電流をオン／
オフして信号の切り替えを行う独立した２系統のスイッ
チ回路を有し、且つ、フィルタ（ＬＰＦ）段を付加した
アンテナスイッチにおいて、前記２系統のスイッチ回路
とフィルタ段の構成を第１のスイッチ回路の後段にフィ
ルタ段を接続させ、その後段に前記第１のスイッチ回路
と同一構成の第２のスイッチ回路を接続させた構成であ
って、前記各接続部はコンデンサにより接続する。

【００１２】(2) ：前記（１）のアンテナスイッチにお
いて、前記第１のスイッチ回路と前記第２のスイッチ回
路の構成及び構成素子定数を同一にする。 (3) ：前記（１）、（２）のアンテナスイッチにおい
て、複数の誘電体シート上に受動素子をパターン形成
し、それらを積層成形した多層基板上にＰＩＮダイオー
ドＤ１、Ｄ２を搭載し、前記多層基板の側面部に外部接
続端子を形成する。

【００１３】(4) ：前記（３）のアンテナスイッチにお
いて、前記多層基板は底面側の誘電体層にほぼ全面を接
地電極が形成され、積層方向でその直ぐ上の層に接地コ
ンデンサＣ１０の対向電極を配置し、その積層方向で上
側にスペーサー層が形成され、更に、その上側に前記接
地コンデンサＣ１０以外のコンデンサ及びコイルを混在
させて形成する。

【００１４】(5) ：前記（３）、（４）のアンテナスイ
ッチにおいて、前記第１のスイッチ回路と前記第２のス
イッチ回路の前記多層基板の各層のパターニングは、フ
ィルタ段に対して対称にする。

【００１５】(6) ：前記（１）〜（５）のアンテナスイ
ッチにおいて、前記第１のスイッチ回路と前記第２のス
イッチ回路は、電源端子Ｖｂに近い第１のＰＩＮダイオ
ードＤ１と、それに続く第２のＰＩＮダイオードＤ２
と、前記第１、第２のＰＩＮダイオードＤ１，Ｄ２との
間に接続したインダクタンス素子Ｌ１１を備え、前記電
源端子Ｖｂの制御電源により前記ＰＩＮダイオードＤ
１，Ｄ２をオン／オフ制御して送受信の切り替えを行う
構成であって、前記インダクタンス素子Ｌ１１に対し、
インピーダンス補正用の容量素子Ｃ１３を並列接続す
る。

【００１６】（作用）本構成は上記のように構成したの
で、次のような作用がある。アンテナ切り替え付きアン
テナスイッチではＬＰＦ段が付加されると図７に示すよ
うに、構成素子数を減らす方向で回路を最適化してもか
なりな種類の素子の構成となる。

【００１７】それは、殆どの携帯電話のシステムでは送
信周波数と受信周波数を異なる周波数に設定している。
そのためそのシステム下で送受信切り換えとアンテナ切
り換えを行うアンテナスイッチを設計する場合、送受信
切り換え部は送信帯及び受信帯のそれぞれの周波数に送
信端側及び受信端側の特性を最適化するようにした方が
良好な特性が得られる。一方、アンテナ切り換え側は送
受両周波数帯に対して良好な設計にする必要がある。

【００１８】以上により送受信切り換え部の回路とアン
テナ切り換え部の回路の構成素子の定数はそれぞれの特
長がでるように設定されるべきだと考えていたため、図
７に示すようなそれぞれ異なる定数の設定になりやすか
った。

【００１９】そこで本発明では、構成素子の定数の種類
を減らす構成について検討した。従来各スイッチ回路間
のＰＩＮダイオードのバイアス電流をカットするために
第１のスイッチ回路と第２のスイッチ回路の間の信号線
路に直列にコンデンサを１個挿入し、更にＬＰＦ段を挿
入していたが、ＬＰＦ段の両側にコンデンサを信号線に
直列に挿入することにより各スイッチ回路のそれぞれ対
応する構成素子の定数を全く同一にして設計できること
を見出した。

【００２０】これにより、従来の設計に比べ構成素子数
は１個増加するが、構成素子の定数の種類は約半分にな
る。更に多層基板を使って上記の構成でアンテナ切り替
え付きアンテナスイッチを設計した場合、各スイッチ回
路の構成及び、定数値が全く同一になるため、多層基板
内でその同一性を活かした設計が可能となる。即ち、図
１のＢに示すようにＬＰＦ段を基板のほぼ中央付近( 多
少基板の一方の端部に偏らせるが) に設定し、ＬＰＦ段
の中央を通過するＸ−Ｙの線について対称関係に各スイ
ッチ回路の構成素子のパターニングすることが可能とな
る。

【００２１】これにより、目標特性の追い込みに関して
各素子の条件設定が容易になると共に、パターン設計上
の問題についても比較的解決し易くなる。即ち、問題の
ありそうな箇所にたいして従来は個々に対策をとってい
たが、本発明では対称性を利用して同時にもう一箇所を
対策することができるため、問題箇所の発見も行い易い
構成になる。

【００２２】更に、各端子ａ、ｂ、ｃ、ｄの入力インピ
ーダンスについても送信端子ａとアンテナ２の接続端子
ｂ、及び受信端子ｃとアンテナ１の接続端子ｄ同士はそ
れぞれ同一の入力インピーダンスになるため、各端子の
入力インピーダンスが異なっていた従来の構成に比べ、
特性評価自体もし易くなっている。

【００２３】一方、スイッチ回路については色々あるが
図１のＣに示す回路が適当と考える。ここでそれについ
て説明する。先ず、コイルは通常周波数に対して直線的
にインピーダンスを増大させる。（Ｚ＝ωＬＺ：イン
ピーダンス、ω：角周波数、Ｌ：コイルの持つインダク
タンス）しかし、高周波帯ではコイル自身がもつ浮遊容
量により周波数に対して非直線的にインピーダンスが増
大し、自己共振に行き着く。そのため高周波帯ではコイ
ルのもつ浮遊容量は無視できない。そのため本発明では
ＰＩＮダイオードのＤ１とＤ２の間に挿入するコイルＬ
１１に対して予め浮遊容量分を含めるためにコンデンサ
Ｃ１３を並列に付加して回路計算を行った。

【００２４】回路計算を行うに当たりＰＩＮダイオード
の周波数特性は予めＳパラメータとして実測し、その結
果を図１のＣの等価回路の伝送方程式に代入し、最適な
コンデンサ及びコイルの定数を求めた結果、図１のＣの
等価回路で対象となる信号の通過帯（ａ−ｅ、ｅ−ｃ端
子間) で挿入損失を最小化し、ＰＩＮダイオードのＯＮ
時のａ−ｃ間のアイソレーションを２０ｄＢ以上確保で
きる定数の組み合わせがあることがわかった。

【００２５】この時のコンデンサＣ１３の容量値はコイ
ルＬ１１の浮遊容量よりはある程度大きな値となり、コ
イルＬ１１とコンデンサＣ１３の並列共振周波数は送信
及び受信周波数付近の周波数にはならない。従って、ス
トリップライン共振器を使用した場合のような共振現象
によってアイソレーションを発現しているのではないと
考えられる。

【００２６】一方、ストリップライン共振器を使用せず
にコンデンサとコイルの構成でアンテナスイッチを構成
できるため、複数の誘電体シート上に受動素子をパター
ン形成し、それらを積層整形した多層基板に図１のＣの
等価回路を使ってアンテナスイッチを構成すればアンテ
ナスイッチを小型化する上で好適である。

【００２７】図２のＡに多層基板でアンテナスイッチを
構成したときの概略の断面図を示してある。この図にあ
るように多層基板２０は、積層方向で下側の層にＧＮＤ
電極パターン２２がその層の表面の略全面に形成され、
その上側の層に接地コンデンサの対向電極が形成され、
それらにより接地コンデンサ部を形成するようにする。
これによりアンテナスイッチを搭載するマザーボードか
らの電気的影響を受けにくい構成となる。

【００２８】更に、前記接地コンデンサ部の上側に殆ど
パターンが施されていないスペーサー部を設定し、その
スペーサー部の上側に前記接地コンデンサ以外のコンデ
ンサ及びコイルを混在させてパターニングを行うコンデ
ンサ及びコイル形成部を設定する。これにより、パター
ニングされたコンデンサ及びコイルはＧＮＤに対する浮
遊容量を低下させることができる。特に、コイルは積層
方向で電極パターンが近くに存在するとＱが劣化する傾
向があり、それにより挿入損失の悪化や、アイソレーシ
ョンの低下が起きるため、ＧＮＤから距離を置くと共
に、基板表面の部品搭載用電極からもはずれた位置にパ
ターニングしたほうが更に良好である。

【００２９】このような上記構成にすることにより、ス
トリップラインを基板に内蔵した設計に比べ基板内のス
ペースの利用度があがり、かつスペーサー部の厚みは、
ＧＮＤ電極でストリップラインを挟むトリプレート型の
ストリップライン共振器で設定されるときのＧＮＤ電極
とストリップラインの間の距離程度のスペーサー部の厚
みからアンテナスイッチの特性によっては設定できる。
そのため、トリプレート型のストリップライン共振器を
使ったアンテナスイッチの基板の厚みに比べれば、上記
構成の基板の厚みは約半分に近い厚みでの設計が可能と
なる。

【００３０】従って、上記多層基板の構成によって小型
化が可能で、基板厚みを従来の設計よりも薄く設計で
き、しかも低挿入損失でかつ十分なアイソレーションを
有するアンテナスイッチが可能となる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図３〜図６は本発明の実施例を示した
ものであり、図１、図２と同じものは同一符号で示して
ある。

【００３２】図３はアンテナスイッチの回路図である。
図３において、Ｃ２０Ａ〜Ｃ２４Ａ及びＣ２０Ｂ〜Ｃ２
４Ｂはコンデンサ、Ｌ２０Ａ〜Ｌ２２Ａ、及びＬ２０Ｂ
〜Ｌ２２Ｂはコイル、Ｄ１Ａ、Ｄ２Ａ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｂ
はＰＩＮダイオードである。コンデンサ及びコイルの符
号において末尾のＡ、Ｂ以外が同一の符号の部品は同一
定数に設定している。即ち、Ｃ２０Ａ＝Ｃ２０Ｂ及びＬ
２０Ａ＝Ｌ２０Ｂ、・・・・を表す。また、ＬＰＦ（ローパ
スフィルタ）段のＣ３１及びＣ３２はＣ３１＝Ｃ３２の
関係になっている。

【００３３】本実施例の回路は約１ＧHz付近で使用する
アンテナスイッチであり、コイルＬ２２Ａ、Ｌ２２Ｂが
付加されているが、これはＡＮＴ（アンテナ）１−Ｒ
Ｘ、及びＡＮＡＴ２−ＲＸ間の挿入損失を改善するため
に付加されたものであり、その定数は数ｎＨ程度であっ
たので上記周波数帯ではそれ自身がもつ浮遊容量をある
程度無視しても計算上大きな影響がなかったためコイル
Ｌ２２Ａ、Ｌ２２Ｂはそのまま使用した。また、コンデ
ンサＣ２４Ａ、Ｃ２４Ｂの容量値は、コイルＬ２２Ａ、
Ｌ２２Ｂが有する浮遊容量を自己共振周波数の測定を予
め行って算出しておき、その値の分だけ差し引いた容量
値に設定した。

【００３４】図４はアンテナスイッチの分解斜視図（そ
の１）、図５はアンテナスイッチの分解斜視図（その
２）、図６のＡはダイオードのパッケージ、図６のＢは
アンテナスイッチの完成品の図を示す。図６のＢにおい
て１ＡはＴＸ端子( 送信端子)、２Ａ、２Ｂ、５Ａ、５
Ｂ、６Ａ、６ＢはＧＮＤ端子( 接地端子) 、３ＡはＶｂ
１端子( 送受信切り替え用バイアス電流端子) 、３Ｂは
Ｖｂ２端子（アンテナ切り替え用バイアス電流端子）、
１ＢはＡＮＴ２端子(アンテナ２に接続する端子)、４Ｂ
はＡＮＴ１端子（アンテナ１に接続する端子) 、４Ａは
ＲＸ端子( 受信端子) を示す。また、本実施例で使用し
たＰＩＮダイオードは図６のＡに示すパッケージのＳＭ
Ｄ部品を用いている。従って、搭載部品用の電極５０１
ＡにはＰＩＮダイオードＤ１Ａのアノード、搭載部品用
の電極５０２ＡにはＰＩＮダイオードＤ１Ａのカソード
が接続され、搭載部品用の電極５０３ＡにはＰＩＮダイ
オードＤ２Ａのアノード、搭載部品用の電極５０４Ａに
はＰＩＮダイオードＤ２Ａのカソードが接続される。一
方、搭載部品用の電極５０１ＢにはＰＩＮダイオードＤ
１Ｂのアノード、搭載部品用の電極５０２ＢにはＰＩＮ
ダイオードＤ１Ｂのカソードが接続され、搭載部品用の
電極５０３ＢにはＰＩＮダイオードＤ２Ｂのアノード、
搭載部品用の電極５０４ＢにはＰＩＮダイオードＤ２Ｂ
のカソードが接続される。

【００３５】図４の分解斜視図において、Ｘ−Ｙの線は
その直交方向の基板の長さに対してほぼ中央を示す線で
ある。各符号の末尾のＡ、Ｂの記載がある電極はＸ−Ｙ
の線に対して対称に配置された電極であることを示して
いる。即ち、電極２２１Ａと電極２２１Ｂ、４２０Ａと
４２０Ｂ、１１Ａと１１Ｂ、・・・はＸ−Ｙの線に対し
て対称に配置されている。従って、Ａの付いた導体パタ
ーン（送受信切り替え部）について説明すれば、そのま
ま符号をＢに付け替えればＢの付いた導体パターン（ア
ンテナ切り替え部) について説明したことになるので、
Ａの付いた導体パターン（送受信切り替え部) について
詳細に説明を行い、Ｂの付いた導体パターン（アンテナ
切り替え部) については省略する。

【００３６】図４、図５の図中において、２０−１〜２
０−８は多層基板２０の第１層目〜第８層目( 誘電体
層) を示す。先ず、電極２１１Ａ及び電極２１２Ａは第
２層２０−２を介して対向してコンデンサＣ２１Ａを形
成し、電極２１１はスルーホール電極１１Ａにより搭載
部品用の電極５０１Ａに接続しＰＩＮダイオードＤ１Ａ
のアノード側に接続する。一方、電極２１２Ａは電極２
１０Ａにより多層基板端部に引き出され外部接続電極１
Ａに接続する。また電極２１１Ａから延びた電極４０１
Ａはスルーホール電極１５Ａにより電極４０２Ａに接続
し、更にスルーホール電極２２Ａにより電極４０３Ａに
接続してコイルＬ２０Ａを形成している。このコイルＬ
２０Ａは電極４００Ａにより多層基板端部に引き出され
外部接続電極３Ａに接続される。

【００３７】ＰＩＮダイオードＤ１Ａのカソードに接続
するコンデンサＣ２２Ａは電極２２１Ａ及び電極２２２
Ａが第２層２０−２を介して対向して形成されるが、搭
載部品用の電極５０２Ａからスルーホール電極１２Ａを
介して電極２２１Ａに接続している。更に、スルーホー
ル電極１２Ａは第３層２０−３に到達し、電極４１２Ａ
に接続し、電極４１２Ａに接続したスルーホール電極２
０Ａにより第４層２０−４上の電極４１３Ａにいたる。
この電極４１３Ａはスルーホール電極２１Ａによりコン
デンサＣ２４Ａの一方の電極２４２Ａに接続する。ま
た、前記した電極４１２Ａは第３層２０−３上で接続し
ているスルーホール電極１６Ａにより第２層２０−２上
の電極４１１Ａに接続して電極４１１Ａ、１６Ａ、４１
２ＡによりコイルＬ２１Ａを構成している。このコイル
Ｌ２１Ａの電極４１ＡはコンデンサＣ２４Ａの他方の電
極２４１Ａに電極２３１Ａを経由して接続している。コ
ンデンサＣ２４Ａは電極２４２Ａと電極２４１Ａが第２
層２０−２を介して対向して形成しており、この構成に
よりＬ２１ＡとＣ２４Ａは並列関係で接続されことにな
る。

【００３８】また、４１１Ａに接続した電極２３１Ａは
第２層２０−２を介して対向する電極２３２Ａとにより
コンデンサＣ２３Ａを形成している。更に電極２３１Ａ
はスルーホール電極１３Ａにより基板表面の部品搭載用
電極５０３Ａ（部品の陰で図中では見えない) に接続
し、部品搭載用電極５０３ＡはＰＩＮダイオードＤ２Ａ
ＰＩＮダイオードＤ２Ａのアノードに接続している。コ
ンデンサＣ２３Ａの一方の電極２３２Ａは電極４２２Ａ
に接続し、電極４２２Ａはスルーホール電極１７Ａによ
り第２層２０−２上の電極４２１Ａに接続することによ
りコイルＬ２２Ａを形成している。このコイルＬ２２Ａ
は電極４２０Ａにより多層基板端部に引き出され外部接
続電極４Ａに接続する。また、ＰＩＮダイオードＤ２Ａ
のカソード側は、部品搭載用電極５０４Ａに接続され、
スルーホール電極１４Ａを介して第２層２０−２上の電
極３００Ａに接続されこれにより多層基板端部に引き出
され外部接続電極６ＡのＧＮＤ端子に接続する。

【００３９】第４層２０−４及び第５層２０−５、第６
層２０−６の誘電層はスペーサー部として使用される。
第７層の電極２０１Ａは接地コンデンサＣ２０ＡのＧＮ
Ｄ（グランド）ではない側の電極であり第７層２０−７
を介して対向するＧＮＤ（グランド）電極２２より接地
コンデンサＣ２０Ａを形成する。接地コンデンサＣ２０
Ａの電極２０１Ａは電極２００Ａにより多層基板端部に
引き出され外部接続電極３Ａに接続される。

【００４０】第８層２０−８は誘電体表面の略全面にＧ
ＮＤ電極を形成している。このＧＮＤ電極２２電極２２
−１Ａ、２２−２Ａ、２２−３Ａにより多層基板端部に
引き出されそれぞれ外部接続電極２Ａ、６Ａ、５ＡのＧ
ＮＤ端子に接続する。

【００４１】以上がＡの付いた導体パターン( 送受信切
り替え部) についての説明である。次にＬＰＦ段につい
て説明する。ＬＰＦ段は送受信切り換え部のコンデンサ
ＣＣ２２Ａの一方の電極２２２Ａが入出力部となる。第
３層２０−３上の電極２２２Ａは電極３１２に接続し、
電極３１２は第２層２０−２を介して対向する第２層２
０−２上の電極３１１とコンデンサＣ３１を形成する。
コンデンサＣ３１は電極３１１側が電極３００Ａに接続
して多層基板端部に導出され外部接続電極６ＡのＧＮＤ
端子に接続する。

【００４２】また、第３層２０−３上の電極３１２は電
極６０２に接続し、この電極６０２はスルーホール電極
１８に接続して第２層２０−２上の電極６０１に接続す
る。これらの電極６０２、１８、６０１によりコイルＬ
３０が構成される。またこのコイルＬ３０の両端は第３
層２０−３上の電極６０２で電極３０２に、また第２層
２０−２上の電極６０１で電極３０１にそれぞれ接続
し、前記電極３０２と３０１は第２層２０−２を介して
対向してコンデンサＣ３０を形成する。これによりコン
デンサＣ３０とコイルＬ３０は並列接続される形態をと
っている。

【００４３】更に第２層上の電極６０１はスルーホール
電極１９によって第３層２０−３上の電極３２２に接続
する。この電極３２２は第２層２０−２を介して対向す
る第２層２０−２上の電極３２１とコンデンサＣ３２を
構成する。このコンデンサＣ３２は第２層２０−２上の
一方の電極３２１が電極３００Ｂにより多層基板端部に
導出され、外部接続電極６ＢのＧＮＤ電極に接続する。
そして、前記電極３２２はアンテナ切り換え回路側入出
力部となるコンデンサＣ２２Ｂの一方の電極２２２Ｂに
接続する。以上がＬＰＦ段のパターン構成である。

【００４４】本実施例においては第２層、第３層、及び
第４層の表面がコンデンサ及びコイルの形成部、第４の
誘電層及び第５、第６層がスペーサー部、第７層と第８
層の表面が接地コンデンサ部となっている。コンデンサ
及びコイルの形成部において特にコイルのパターニング
については基板表面の搭載部用電極（５０１Ａ、５０２
Ａ、５０３Ａ、５０４Ａ、５０１Ｂ、５０２Ｂ、５０３
Ｂ、５０４Ｂ）に重なる部分をできるだけ避けてパター
ニングしたほうがコイルのＱを劣化させないですむ。ま
た、基板内に形成される複数のコイル同士は近づき過ぎ
ると迷結合を起こしやすいため、できるだけ離すか、コ
イルとコイルの間に積極的にコンデンサを形成させて迷
結合を起こりづらくさせてやる必要がある。特に、コイ
ルとコイルの間にコンデンサを形成する方法はコイル同
士のシールディング効果をつくり、且つ狭い領域を有効
活用する上で非常に有効な方法である。

【００４５】スペーサー部は厚くする程、接地しないコ
ンデンサやコイルにとっては特性的に良好であるが、例
えば、本構成をセラミックで行った場合、焼成時の脱バ
インダー性、及び製造時に部品としての基板形状にする
ために元基板から個別分割する方法が問題になる。従っ
て、目安として全体の基板厚みが約１．５ｍｍ程度以下
の厚み（セラミックの場合は焼成後の基板厚み) になる
ようにスペーサー部の厚みを調整する。

【００４６】また、フィルタ段の回路についても、フィ
ルタ段の入出力部において、対称構成の回路にした方が
良い。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) 多層基板内の構成素子の種類が従来の約半分になる
ため、目標特性の追い込みにおいて素子定数の条件の組
み合わせを少なくできるので開発を迅速に進めることが
可能となる。

【００４８】(2) 多層基板内の構成素子のパターニング
が対称性を活かした設定となるためパターニング上の問
題点の発見及び対策が行い易くなる。 (3) 各端子の入力インピーダンスについても従来は各端
子の入力インピーダンスは異なっていたが、回路の対称
性により、各端子の内２つの端子は同一入力インピーダ
ンスになるため、特性評価も行い易くなる。

【００４９】(4) ストリップラインが使用しない分アン
テナスイッチを小型に設計できる。 (5) セラミックの多層基板を使った場合、基板厚みを薄
く設計できるため焼成時の脱バインダー性を良好にし、
製造時に元基板からの部品としての基板形状に個別分割
を容易に行うことができる。

【００５０】(6) 多層基板を使い、基板厚みを薄くした
形状の下でも低挿入損失で、十分なアイソレーションを
もつアンテナスイッチが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図（その１）である。

【図２】本発明の原理説明図（その２）である。

【図３】実施例におけるアンテナスイッチの回路図であ
る。

【図４】実施例におけるアンテナスイッチの分解斜視図
（その１）である。

【図５】実施例におけるアンテナスイッチの分解斜視図
（その２）である。

【図６】Ａはダイオードのパッケージ、Ｂはアンテナス
イッチの完成品の図である。

【図７】従来例の説明図である。

【符号の説明】

２０多層基板２１外部接続用電極２２ＧＮＤ電極ＡＮＴ１アンテナ１に接続する端子ＡＮＴ２アンテナ２に接続する端子ＴＸ送信端子ＲＸ受信端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＰＩＮダイオードに流す電流をオン／オ
フして信号の切り替えを行う独立した２系統のスイッチ
回路を有し、且つ、フィルタ段を付加したアンテナスイ
ッチにおいて、前記２系統のスイッチ回路と前記フィルタ段の構成を第
１のスイッチ回路の後段にフィルタ段を接続させ、その
後段に前記第１のスイッチ回路と同一構成の第２のスイ
ッチ回路を接続させた構成であって、前記各接続部は容量素子により接続する構成としたこと
を特徴とするアンテナスイッチ。
【請求項２】前記第１のスイッチ回路と前記第２のス
イッチ回路の構成及び構成素子定数を同一にしたことを
特徴とする請求項１記載のアンテナスイッチ。
【請求項３】複数の誘電体シート上に受動素子をパタ
ーン形成し、それらを積層成形した多層基板上にＰＩＮ
ダイオードを搭載し、前記多層基板の側面部に外部接続
端子を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の
アンテナスイッチ。
【請求項４】前記多層基板は底面側の誘電体層にほぼ
全面を接地電極が形成され、積層方向でその直ぐ上の層
に接地コンデンサの対向電極を配置し、その積層方向で
上側にスペーサー層が形成され、更に、その上側に前記
接地コンデンサ以外のコンデンサ及びコイルを混在させ
て形成したことを特徴とする請求項３記載のアンテナス
イッチ。
【請求項５】前記第１のスイッチ回路と前記第２のス
イッチ回路の前記多層基板の各層のパターニングは、フ
ィルタ段に対して対称にしたことを特徴とする請求項３
又は４記載のアンテナスイッチ。
【請求項６】前記第１のスイッチ回路と前記第２のス
イッチ回路は、制御電源端子に近い第１のＰＩＮダイオ
ードと、それに続く第２のＰＩＮダイオードと、前記第
１、第２のＰＩＮダイオードとの間に接続したインダク
タンス素子を備え、前記制御電源端子の制御電源により
前記ＰＩＮダイオードをオン／オフ制御して送受信の切
り替えを行う構成であって、前記インダクタンス素子に対し、インピーダンス補正用
の容量素子を並列接続したことを特徴とする請求項１〜
５のいずれかに記載のアンテナスイッチ。