JPH10284901A - 高周波スイッチと送受信切替装置 - Google Patents
高周波スイッチと送受信切替装置Info
- Publication number
- JPH10284901A JPH10284901A JP9088411A JP8841197A JPH10284901A JP H10284901 A JPH10284901 A JP H10284901A JP 9088411 A JP9088411 A JP 9088411A JP 8841197 A JP8841197 A JP 8841197A JP H10284901 A JPH10284901 A JP H10284901A
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- frequency switch
- output
- output line
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 経路の分岐点から１／４波長の位置に並列装
荷をするスイッチング素子の出力端子側に整合部を形成
する高周波スイッチ広帯域化方式を実現する。 【解決手段】 ＳＰＤＴスイッチにおいて、入力端子１
からの経路の分岐点からＤＣカット用キャパシタ９およ
び中心周波数において１／４波長の第１の出力線路４を
介して他端を接地したＰＩＮダイオード３ａ／３ｂを並
列に装荷し、第２の出力線路５およびテーパ線路６から
なる整合部７を接続し、さらにＤＣカット用キャパシタ
９および第３の出力線路８を介して出力端子２ａ／２ｂ
に接続する。第２の出力線路５は第１の出力線路４およ
び第３の出力線路８に比べてその特性インピーダンスが
高く、テーパ線路６は第２の出力線路５と第３の出力線
路８とを接続する際にインピーダンス変成を行う。
荷をするスイッチング素子の出力端子側に整合部を形成
する高周波スイッチ広帯域化方式を実現する。 【解決手段】 ＳＰＤＴスイッチにおいて、入力端子１
からの経路の分岐点からＤＣカット用キャパシタ９およ
び中心周波数において１／４波長の第１の出力線路４を
介して他端を接地したＰＩＮダイオード３ａ／３ｂを並
列に装荷し、第２の出力線路５およびテーパ線路６から
なる整合部７を接続し、さらにＤＣカット用キャパシタ
９および第３の出力線路８を介して出力端子２ａ／２ｂ
に接続する。第２の出力線路５は第１の出力線路４およ
び第３の出力線路８に比べてその特性インピーダンスが
高く、テーパ線路６は第２の出力線路５と第３の出力線
路８とを接続する際にインピーダンス変成を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＵＨＦ帯、マイ
クロ波帯、ミリ波帯およびサブミリ波帯に適用する広帯
域化高周波スイッチに関する。
クロ波帯、ミリ波帯およびサブミリ波帯に適用する広帯
域化高周波スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば文献（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃ
ｋａｒｄ ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＮｏｔｅ ９５７−
１：Ｂｒｏａｄｂａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｈｕｎｔ
ＰＩＮ Ｄｉｏｄｅ ＳＰＤＴ Ｓｗｉｔｃｈ，１９７
４）に示す従来の高周波スイッチは図９（ａ）のよう
に、単極双投（ＳＰＤＴ：Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏｌｅ Ｄ
ｏｕｂｌｅ Ｔｈｒｏｗ）スイッチであり、入力端子１
からの経路の分岐点から中心周波数において１／４波長
の第１の出力線路４とＤＣカット用キャパシタ９を介し
て、他端を接地したＰＩＮダイオード３ａ、３ｂを並列
に装荷し、ＤＣカット用キャパシタ９を介して出力端子
２ａ、２ｂに接続する。ＰＩＮダイオード３ａ、３ｂと
並列に設けるバイアス回路１０は、バイアス用インダク
タ３０とその先端に他端を接地し高周波帯でインピーダ
ンスが十分に低いバイアス用キャパシタ１７を接続して
構成し、バイアス用インダクタ２２とバイアス用キャパ
シタ１７との間にバイアス端子１１を設ける。
ｋａｒｄ ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＮｏｔｅ ９５７−
１：Ｂｒｏａｄｂａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｈｕｎｔ
ＰＩＮ Ｄｉｏｄｅ ＳＰＤＴ Ｓｗｉｔｃｈ，１９７
４）に示す従来の高周波スイッチは図９（ａ）のよう
に、単極双投（ＳＰＤＴ：Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏｌｅ Ｄ
ｏｕｂｌｅ Ｔｈｒｏｗ）スイッチであり、入力端子１
からの経路の分岐点から中心周波数において１／４波長
の第１の出力線路４とＤＣカット用キャパシタ９を介し
て、他端を接地したＰＩＮダイオード３ａ、３ｂを並列
に装荷し、ＤＣカット用キャパシタ９を介して出力端子
２ａ、２ｂに接続する。ＰＩＮダイオード３ａ、３ｂと
並列に設けるバイアス回路１０は、バイアス用インダク
タ３０とその先端に他端を接地し高周波帯でインピーダ
ンスが十分に低いバイアス用キャパシタ１７を接続して
構成し、バイアス用インダクタ２２とバイアス用キャパ
シタ１７との間にバイアス端子１１を設ける。
【０００３】上記図９（ａ）に示す従来の高周波スイッ
チは、経路の分岐点から並列装荷をするスイッチング素
子までの線路の電気長を中心周波数において１／４波長
とする方式を採る。
チは、経路の分岐点から並列装荷をするスイッチング素
子までの線路の電気長を中心周波数において１／４波長
とする方式を採る。
【０００４】上記図９（ａ）に示す高周波スイッチは図
９（ｂ）のように、出力端子２ａ側をＯＮ、出力端子２
ｂ側をＯＦＦとするとき、スイッチング素子として用い
るＰＩＮダイオード３ａと３ｂにはそれぞれ逆方向と順
方向のバイアス電圧を印加するから、それぞれ等価的に
遮断時のキャパシタンス１８または導通時の抵抗１９と
して表される。遮断時のキャパシンタス１８のインピー
ダンスは通常十分に高く開放状態になるため、出力端子
２ａ側は信号を通過する。一方、導通時の抵抗１９のイ
ンピーダンスは通常十分に低く短絡状態になり、第１の
出力線路４は１／４波長に相当し線路の分岐点からは開
放状態になる。従って出力端子２ｂ側は信号を遮断す
る。
９（ｂ）のように、出力端子２ａ側をＯＮ、出力端子２
ｂ側をＯＦＦとするとき、スイッチング素子として用い
るＰＩＮダイオード３ａと３ｂにはそれぞれ逆方向と順
方向のバイアス電圧を印加するから、それぞれ等価的に
遮断時のキャパシタンス１８または導通時の抵抗１９と
して表される。遮断時のキャパシンタス１８のインピー
ダンスは通常十分に高く開放状態になるため、出力端子
２ａ側は信号を通過する。一方、導通時の抵抗１９のイ
ンピーダンスは通常十分に低く短絡状態になり、第１の
出力線路４は１／４波長に相当し線路の分岐点からは開
放状態になる。従って出力端子２ｂ側は信号を遮断す
る。
【０００５】またたとえば文献（重松ほか：インピーダ
ンス変成方式によるＰＩＮダイオード並列装荷形６〜１
８ＧＨｚ帯ＳＰＤＴスイッチ、１９９６信学総大、Ｃ−
６１）に示す他の従来の高周波スイッチは図１０のよう
に、ＳＰＤＴスイッチであり、入力端子１から入力線路
３２とテーパ線路６を介して分岐し、ＤＣカット用キャ
パシタ９を介して第１の出力線路４と第２の出力線路５
の間にスイッチング素子として用いる他端を接地したＰ
ＩＮダイオード３ａ、３ｂを並列に装荷し、テーパ線路
６とＤＣカット用キャパシタ９と第３の出力線路８を介
して出力端子２ａ、２ｂに接続する。またテーパ線路６
とＤＣカット用キャパシタ９の間にバイアス端子１１を
持つバイアス回路１０を並列に装荷する。第１の出力線
路４と第２の出力線路５は、中心周波数において１／４
波長で、より高い特性インピーダンスを持つ線路として
形成し、テーパ線路６により入力線路３２または第３の
出力線路８に接続する。
ンス変成方式によるＰＩＮダイオード並列装荷形６〜１
８ＧＨｚ帯ＳＰＤＴスイッチ、１９９６信学総大、Ｃ−
６１）に示す他の従来の高周波スイッチは図１０のよう
に、ＳＰＤＴスイッチであり、入力端子１から入力線路
３２とテーパ線路６を介して分岐し、ＤＣカット用キャ
パシタ９を介して第１の出力線路４と第２の出力線路５
の間にスイッチング素子として用いる他端を接地したＰ
ＩＮダイオード３ａ、３ｂを並列に装荷し、テーパ線路
６とＤＣカット用キャパシタ９と第３の出力線路８を介
して出力端子２ａ、２ｂに接続する。またテーパ線路６
とＤＣカット用キャパシタ９の間にバイアス端子１１を
持つバイアス回路１０を並列に装荷する。第１の出力線
路４と第２の出力線路５は、中心周波数において１／４
波長で、より高い特性インピーダンスを持つ線路として
形成し、テーパ線路６により入力線路３２または第３の
出力線路８に接続する。
【０００６】上記図１０に示す従来の高周波スイッチ
は、線路の分岐点から並列装荷をするスイッチング素子
の両側に、電気長が中心周波数において１／４波長とな
る高インピーダンス線路を接続する方式を採る。
は、線路の分岐点から並列装荷をするスイッチング素子
の両側に、電気長が中心周波数において１／４波長とな
る高インピーダンス線路を接続する方式を採る。
【０００７】上記図１０に示す高周波スイッチは、上記
図９（ｂ）に示す高周波スイッチと同様に、出力端子２
ａ側をＯＮ、出力端子２ｂ側ＯＦＦとするとき、ＰＩＮ
ダイオード３ａと３ｂにそれぞれ逆方向と順方向のバイ
アス電圧を印加する。このとき、前記の従来の高周波ス
イッチと同様の効果に加え、出力端子２ａ側については
第１の出力線路４と第２の出力線路５による高インピー
ダンス線路の全長が１／２波長となるため、テーパ線路
６とあわせて、ＰＩＮダイオード３ａに対して広帯域に
整合を取る。一方、出力端子２ｂ側については第１の出
力線路４の特性インピーダンスを高くすることにより、
さらに広帯域にわたり開放状態と見なす。
図９（ｂ）に示す高周波スイッチと同様に、出力端子２
ａ側をＯＮ、出力端子２ｂ側ＯＦＦとするとき、ＰＩＮ
ダイオード３ａと３ｂにそれぞれ逆方向と順方向のバイ
アス電圧を印加する。このとき、前記の従来の高周波ス
イッチと同様の効果に加え、出力端子２ａ側については
第１の出力線路４と第２の出力線路５による高インピー
ダンス線路の全長が１／２波長となるため、テーパ線路
６とあわせて、ＰＩＮダイオード３ａに対して広帯域に
整合を取る。一方、出力端子２ｂ側については第１の出
力線路４の特性インピーダンスを高くすることにより、
さらに広帯域にわたり開放状態と見なす。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の高
周波スイッチでは、経路の分岐点から並列装荷をするス
イッチング素子までの線路の電気長を中心周波数におい
て１／４波長とする方式を採るから、導通状態のスイッ
チング素子を有するＯＦＦ側の経路を分岐点から見る
と、中心周波数付近では開放状態であるが、中心周波数
から離れるにつれて第１の出力線路の電気長が変化する
ことにより不整合が生じる。このようなＯＦＦ側の狭帯
域な特性がＯＮ側に影響を与えるため、高周波スイッチ
としての広帯域化が難しい問題点があった。
周波スイッチでは、経路の分岐点から並列装荷をするス
イッチング素子までの線路の電気長を中心周波数におい
て１／４波長とする方式を採るから、導通状態のスイッ
チング素子を有するＯＦＦ側の経路を分岐点から見る
と、中心周波数付近では開放状態であるが、中心周波数
から離れるにつれて第１の出力線路の電気長が変化する
ことにより不整合が生じる。このようなＯＦＦ側の狭帯
域な特性がＯＮ側に影響を与えるため、高周波スイッチ
としての広帯域化が難しい問題点があった。
【０００９】また上記のような他の従来の高周波スイッ
チでは、経路分岐点から並列装荷をするスイッチング素
子の両側に、電気長が中心周波数において１／４波長と
なる高インピーダンス線路を接続する方式を採るから、
入力端子側にインピーダンス変成のためのテーパ線路が
必要となるため、回路が大形化する問題点があった。
チでは、経路分岐点から並列装荷をするスイッチング素
子の両側に、電気長が中心周波数において１／４波長と
なる高インピーダンス線路を接続する方式を採るから、
入力端子側にインピーダンス変成のためのテーパ線路が
必要となるため、回路が大形化する問題点があった。
【００１０】この発明が解決しようとする課題は、高周
波スイッチで上記問題点を解消するように、経路の分岐
点から並列装荷をするスイッチング素子の出力端子側に
整合部を形成する広帯域化方式を提供することにある。
波スイッチで上記問題点を解消するように、経路の分岐
点から並列装荷をするスイッチング素子の出力端子側に
整合部を形成する広帯域化方式を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明の高周波スイッ
チは、経路の分岐点から１／４波長の出力端子側部位に
並列装荷をするスイッチング素子を備えるもので、上記
課題を解決するためつぎの手段を設け、当該スイッチン
グ素子の出力端子側に整合部を形成する広帯域化方式を
採ることを特徴とする。
チは、経路の分岐点から１／４波長の出力端子側部位に
並列装荷をするスイッチング素子を備えるもので、上記
課題を解決するためつぎの手段を設け、当該スイッチン
グ素子の出力端子側に整合部を形成する広帯域化方式を
採ることを特徴とする。
【００１２】整合部は、スイッチング素子の高周波スイ
ッチ出力端子側に高周波スイッチ入出力端子からみた特
性インピーダンスより高いインピーダンス線路（たとえ
ば図１（ａ）で示す第１の出力線路４と第３の出力線路
８より特性インピーダンスの高い第２の出力線路５）と
テーパ線路またはステップ線路（たとえば図１（ａ）で
示す第２の出力線路５と第３の出力線路８とのインピー
ダンス変成をするテーパ線路６またはステップ線路２
２）とから形成する。または高周波スイッチ入出力端子
からみた特性インピーダンスより高いインピーダンス線
路（たとえば図１（ａ）で示す第２の出力線路５）だけ
で形成する。またこの発明の特性を利用する関連発明の
送受信切替装置は、この発明の高周波スイッチを用い、
送信時は送信端子からの高出力増幅器とサーキュレータ
とアンテナ経由の送信信号を受信端子に伝搬しないよう
に当該サーキュレータとダミー間を導通状態とし、受信
時は当該アンテナからの受信信号を当該受信端子に伝搬
するように当該サーキュレータと低雑音増幅器間を導通
状態とするものである。
ッチ出力端子側に高周波スイッチ入出力端子からみた特
性インピーダンスより高いインピーダンス線路（たとえ
ば図１（ａ）で示す第１の出力線路４と第３の出力線路
８より特性インピーダンスの高い第２の出力線路５）と
テーパ線路またはステップ線路（たとえば図１（ａ）で
示す第２の出力線路５と第３の出力線路８とのインピー
ダンス変成をするテーパ線路６またはステップ線路２
２）とから形成する。または高周波スイッチ入出力端子
からみた特性インピーダンスより高いインピーダンス線
路（たとえば図１（ａ）で示す第２の出力線路５）だけ
で形成する。またこの発明の特性を利用する関連発明の
送受信切替装置は、この発明の高周波スイッチを用い、
送信時は送信端子からの高出力増幅器とサーキュレータ
とアンテナ経由の送信信号を受信端子に伝搬しないよう
に当該サーキュレータとダミー間を導通状態とし、受信
時は当該アンテナからの受信信号を当該受信端子に伝搬
するように当該サーキュレータと低雑音増幅器間を導通
状態とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】この発明の実施の一形態を示す高
周波スイッチは図１（ａ）のように、ＳＰＤＴスイッチ
であり、入力端子１からの経路の分岐点からＤＣカット
用キャパシタ９を介して中心周波数において１／４波長
の第１の出力線路４を介して他端を接地したＰＩＮダイ
オード３ａ、３ｂを並列に装荷し、第２の出力線路５お
よびテーパ線路６からなる整合部７を接続し、さらにＤ
Ｃカット用キャパシタ９および第３の出力線路８を介し
て出力端子２ａ、２ｂに接続する。第２の出力線路５
は、第１の出力線路４および第３の出力線路８に比べて
その特性インピーダンスを高くする。テーパ線路６は、
第２の出力線路５と第３の出力線路８とを接続する際に
インピーダンス変成を行う。テーパ線路６とＤＣカット
用キャパシタ９との間にバイアス端子１１を持つバイア
ス回路１０（構成は限定しない）を並列に装荷する。高
周波スイッチとして広帯域にわたり低損失な特性を得
る。
周波スイッチは図１（ａ）のように、ＳＰＤＴスイッチ
であり、入力端子１からの経路の分岐点からＤＣカット
用キャパシタ９を介して中心周波数において１／４波長
の第１の出力線路４を介して他端を接地したＰＩＮダイ
オード３ａ、３ｂを並列に装荷し、第２の出力線路５お
よびテーパ線路６からなる整合部７を接続し、さらにＤ
Ｃカット用キャパシタ９および第３の出力線路８を介し
て出力端子２ａ、２ｂに接続する。第２の出力線路５
は、第１の出力線路４および第３の出力線路８に比べて
その特性インピーダンスを高くする。テーパ線路６は、
第２の出力線路５と第３の出力線路８とを接続する際に
インピーダンス変成を行う。テーパ線路６とＤＣカット
用キャパシタ９との間にバイアス端子１１を持つバイア
ス回路１０（構成は限定しない）を並列に装荷する。高
周波スイッチとして広帯域にわたり低損失な特性を得
る。
【００１４】上記実施の形態の高周波スイッチは、経路
の分岐点から１／４波長の位置に並列装荷をするスイッ
チング素子の出力端子側に整合部を形成する広帯域化方
式を採る。
の分岐点から１／４波長の位置に並列装荷をするスイッ
チング素子の出力端子側に整合部を形成する広帯域化方
式を採る。
【００１５】上記図１（ａ）に示す高周波スイッチは図
１（ｂ）のように、裏面に地導体１２を有する誘電体基
板１３上に各線路をマイクロストリップ線路で形成し、
ディスクリート部品を用いて構成する。ディスクリート
部品と各線路は金ワイヤ１４で接続する。ここではバイ
アス回路１０をシート抵抗１５と高インピーダンス線路
１６とバイアス用キャパシタ１７から構成する。なお入
力線路３２および金ワイヤ１４を含み、バイアス回路１
０を図１（ｂ）に示す構成としたときの高周波スイッチ
の等価回路図を図２（ａ）に示す。また図１（ｂ）に示
す高周波スイッチの出力端子２ａ側部分を詳細に示した
拡大上面図を図２（ｂ）に示す。
１（ｂ）のように、裏面に地導体１２を有する誘電体基
板１３上に各線路をマイクロストリップ線路で形成し、
ディスクリート部品を用いて構成する。ディスクリート
部品と各線路は金ワイヤ１４で接続する。ここではバイ
アス回路１０をシート抵抗１５と高インピーダンス線路
１６とバイアス用キャパシタ１７から構成する。なお入
力線路３２および金ワイヤ１４を含み、バイアス回路１
０を図１（ｂ）に示す構成としたときの高周波スイッチ
の等価回路図を図２（ａ）に示す。また図１（ｂ）に示
す高周波スイッチの出力端子２ａ側部分を詳細に示した
拡大上面図を図２（ｂ）に示す。
【００１６】上記図１（ａ）に示す高周波スイッチは図
３のように、出力端子２ａ側をＯＮ、出力端子２ｂ側を
ＯＦＦとするとき、ＰＩＮダイオード３ａと３ｂにはそ
れぞれ逆方向と順方向のバイアス電圧を印加するから、
それぞれ等価的に遮断時のキャパシタンス１８または導
通時の抵抗１９として表される。遮断時のキャパシタン
ス１８のインピーダンスは通常十分に高く開放状態にな
るため、出力端子２ａ側は信号を通過する。一方、導通
時の抵抗１９のインピーダンスは通常十分に低く短絡状
態になり、中心周波数においては第１の出力線路４が１
／４波長に相当するため線路の分岐点からは開放状態に
なる。さらにＰＩＮダイオード３ｂの出力端子側に設け
る整合部７によって中心周波数の前後についても整合を
取るため、より広い帯域にわたり開放状態と見なす。出
力端子２ｂ側は信号を遮断し、ＯＮ側はより広い帯域に
わたりＯＦＦ側の影響を受けないので、スイッチとして
広帯域にわたり低損失な特性を得る。
３のように、出力端子２ａ側をＯＮ、出力端子２ｂ側を
ＯＦＦとするとき、ＰＩＮダイオード３ａと３ｂにはそ
れぞれ逆方向と順方向のバイアス電圧を印加するから、
それぞれ等価的に遮断時のキャパシタンス１８または導
通時の抵抗１９として表される。遮断時のキャパシタン
ス１８のインピーダンスは通常十分に高く開放状態にな
るため、出力端子２ａ側は信号を通過する。一方、導通
時の抵抗１９のインピーダンスは通常十分に低く短絡状
態になり、中心周波数においては第１の出力線路４が１
／４波長に相当するため線路の分岐点からは開放状態に
なる。さらにＰＩＮダイオード３ｂの出力端子側に設け
る整合部７によって中心周波数の前後についても整合を
取るため、より広い帯域にわたり開放状態と見なす。出
力端子２ｂ側は信号を遮断し、ＯＮ側はより広い帯域に
わたりＯＦＦ側の影響を受けないので、スイッチとして
広帯域にわたり低損失な特性を得る。
【００１７】上記図１（ａ）に示す高周波スイッチに係
る通過損失シミュレーション計算結果は図４（ｂ）のよ
うに、上記図１０に示す従来方式に係る図４（ａ）のよ
うに中心周波数付近においては良好な特性を呈するが、
中心周波数から離れるにつれて通過損失は増加するのに
比べて、広い周波数範囲にわたって通過損失を少なくで
きることを示している。
る通過損失シミュレーション計算結果は図４（ｂ）のよ
うに、上記図１０に示す従来方式に係る図４（ａ）のよ
うに中心周波数付近においては良好な特性を呈するが、
中心周波数から離れるにつれて通過損失は増加するのに
比べて、広い周波数範囲にわたって通過損失を少なくで
きることを示している。
【００１８】なお上記図１（ｂ）に示す発明の実施の形
態で高周波スイッチは、誘電体基板上に形成するマイク
ロストリップ線路とディスクリート部品とで構成すると
説明したが、図５のように構成要素を１つの誘電体基板
に形成するモノリシックマイクロ波集積回路で構成して
もよい。部品点数を低減できるので組立が容易になりか
つ高い信頼性を得る。
態で高周波スイッチは、誘電体基板上に形成するマイク
ロストリップ線路とディスクリート部品とで構成すると
説明したが、図５のように構成要素を１つの誘電体基板
に形成するモノリシックマイクロ波集積回路で構成して
もよい。部品点数を低減できるので組立が容易になりか
つ高い信頼性を得る。
【００１９】また上記図１（ａ）に示す発明の実施の形
態でＰＩＮダイオード３ａ、３ｂは並列に装荷するスイ
ッチング素子としていずれも同じ極性で用いるとして説
明したが、図６（ａ）または（ｂ）のようにたとえば出
力端子２ａ側と２ｂ側のスイッチング素子としてそれぞ
れが相反する極性のＰＩＮダイオード３とＮＩＰダイオ
ード２１を用い、共通に用いるバイアス回路１０を入力
端子１付近に設置するか、または出力端子２ａ側が２ｂ
側より低い通過損失を要求されるときは出力端子２ｂ付
近に設置してもよい。それぞれのＰＩＮダイオード３ａ
と３ｂに対し個別に必要であったバイアス回路１０を共
通化するから、回路を小形化し通過損失を低減できる、
または入力端子１から出力端子２ａまでの経路にはバイ
アス回路が介在しないためさらに通過損失を低減でき
る。
態でＰＩＮダイオード３ａ、３ｂは並列に装荷するスイ
ッチング素子としていずれも同じ極性で用いるとして説
明したが、図６（ａ）または（ｂ）のようにたとえば出
力端子２ａ側と２ｂ側のスイッチング素子としてそれぞ
れが相反する極性のＰＩＮダイオード３とＮＩＰダイオ
ード２１を用い、共通に用いるバイアス回路１０を入力
端子１付近に設置するか、または出力端子２ａ側が２ｂ
側より低い通過損失を要求されるときは出力端子２ｂ付
近に設置してもよい。それぞれのＰＩＮダイオード３ａ
と３ｂに対し個別に必要であったバイアス回路１０を共
通化するから、回路を小形化し通過損失を低減できる、
または入力端子１から出力端子２ａまでの経路にはバイ
アス回路が介在しないためさらに通過損失を低減でき
る。
【００２０】また上記図１（ａ）に示す発明の実施の形
態で整合部７は第２の出力線路５およびテーパ線路６か
らなるとして説明したが、図６（ｃ）のようにテーパ線
路６に代えてステップ線路２２を用いてもよい。同様の
効果を得る。
態で整合部７は第２の出力線路５およびテーパ線路６か
らなるとして説明したが、図６（ｃ）のようにテーパ線
路６に代えてステップ線路２２を用いてもよい。同様の
効果を得る。
【００２１】また上記図１（ａ）に示す発明の実施の形
態で整合部７は第２の出力線路５およびテーパ線路６か
らなるとして説明したが、図７のように出力端子２ａ、
２ｂの特性インピーダンスが高くてもよいときは第２の
出力線路だけでもよい。テーパ線路６が省略されるた
め、回路の小形化を図ることができる。
態で整合部７は第２の出力線路５およびテーパ線路６か
らなるとして説明したが、図７のように出力端子２ａ、
２ｂの特性インピーダンスが高くてもよいときは第２の
出力線路だけでもよい。テーパ線路６が省略されるた
め、回路の小形化を図ることができる。
【００２２】また上記図１（ａ）と図２（ａ）と図３と
図６と図７に示す発明の実施の形態でＳＰＤＴ方式に代
えて、ＰＩＮダイオードをｍ個用いるＳＰｍＴ（Ｓｉｎ
ｇｌｅ Ｐｏｌｅ ｍ−Ｔｈｒｏｗ）スイッチ方式を適
用してもよい。またＰＩＮダイオードに代えて、導通と
遮断の切換可能なスイッチング素子であればいずれを用
いてもよいのはいうまでもない。
図６と図７に示す発明の実施の形態でＳＰＤＴ方式に代
えて、ＰＩＮダイオードをｍ個用いるＳＰｍＴ（Ｓｉｎ
ｇｌｅ Ｐｏｌｅ ｍ−Ｔｈｒｏｗ）スイッチ方式を適
用してもよい。またＰＩＮダイオードに代えて、導通と
遮断の切換可能なスイッチング素子であればいずれを用
いてもよいのはいうまでもない。
【００２３】上記発明の実施の形態を示す高周波スイッ
チの特性を高周波スイッチ２８として利用する関連発明
の実施の形態を示す送受信切替装置は図８のように、送
信時は送信端子２３に入力され高出力増幅器２６とサー
キュレータ２７を介してアンテナ２５より送信される信
号が、受信端子２４に伝搬しないようにサーキュレータ
２７とダミー２９との間が導通状態となり、受信時はア
ンテナ２５に受信された信号が受信端子２４に伝搬する
ようにサーキュレータ２７と低雑音増幅器３０との間が
導通状態となる。同等の効果を得る。
チの特性を高周波スイッチ２８として利用する関連発明
の実施の形態を示す送受信切替装置は図８のように、送
信時は送信端子２３に入力され高出力増幅器２６とサー
キュレータ２７を介してアンテナ２５より送信される信
号が、受信端子２４に伝搬しないようにサーキュレータ
２７とダミー２９との間が導通状態となり、受信時はア
ンテナ２５に受信された信号が受信端子２４に伝搬する
ようにサーキュレータ２７と低雑音増幅器３０との間が
導通状態となる。同等の効果を得る。
【００２４】
【発明の効果】上記のようなこの発明の高周波スイッチ
では、経路の分岐点から１／４波長の位置に並列装荷を
するスイッチング素子の出力端子側に整合部を形成する
広帯域化方式を採るから、従来のように線路の分岐点か
ら並列装荷をするスイッチング素子までの線路の電気長
を中心周波数において１／４波長とする方式、または経
路の分岐点から並列装荷をするスイッチング素子の両側
に電気長が中心周波数において１／４波長となる高イン
ピーダンス線路を接続する方式に比べ、より広帯域にわ
たり低損失かつ高アイソレーションな特性を得る、また
回路の小形化を図れる効果がある。
では、経路の分岐点から１／４波長の位置に並列装荷を
するスイッチング素子の出力端子側に整合部を形成する
広帯域化方式を採るから、従来のように線路の分岐点か
ら並列装荷をするスイッチング素子までの線路の電気長
を中心周波数において１／４波長とする方式、または経
路の分岐点から並列装荷をするスイッチング素子の両側
に電気長が中心周波数において１／４波長となる高イン
ピーダンス線路を接続する方式に比べ、より広帯域にわ
たり低損失かつ高アイソレーションな特性を得る、また
回路の小形化を図れる効果がある。
【図１】 この発明の実施の一形態を示す高周波スイッ
チの等価回路図と当該構造を示す斜視図。
チの等価回路図と当該構造を示す斜視図。
【図２】 図１（ｂ）に示す高周波スイッチの構造に対
応する等価回路図と当該一部の拡大上面図。
応する等価回路図と当該一部の拡大上面図。
【図３】 図１に示す高周波スイッチの機能を説明する
等価回路図。
等価回路図。
【図４】 図１に示す高周波スイッチの効果を説明する
通過損失シミュレーション計算結果を示す図。
通過損失シミュレーション計算結果を示す図。
【図５】 この発明の他の実施の一形態を示す高周波ス
イッチの構造を示す斜視図。
イッチの構造を示す斜視図。
【図６】 この発明の他の実施の一形態を示す高周波ス
イッチの等価回路図。
イッチの等価回路図。
【図７】 この発明の他の実施の一形態を示す高周波ス
イッチの等価回路図。
イッチの等価回路図。
【図８】 この発明の特性を利用する関連発明の実施の
一形態を示す送受信切替装置の機能ブロック図。
一形態を示す送受信切替装置の機能ブロック図。
【図９】 従来の技術を示す高周波スイッチの等価回路
図と当該機能を説明する等価回路図。
図と当該機能を説明する等価回路図。
【図１０】 従来の技術を示す他の高周波スイッチの等
価回路図。
価回路図。
１ 入力端子、２ 出力端子、３ ＰＩＮダイオード、
４ 第１の出力線路、５ 第２の出力線路、６ テーパ
線路、７ 整合部、８ 第３の出力線路、９ＤＣカット
用キャパシタ、１０ バイアス回路、１１ バイアス端
子、１２ 地導体、１３ 誘電体基板、１４ 金ワイ
ヤ、１５ シート抵抗、１６ 高インピーダンス線路、
１７ バイアス用キャパシタ、１８ 遮断時のキャパシ
タンス、１９ 導通時の抵抗、２０ バイアホール、２
１ ＮＩＰダイオード、２２ ステップ線路、２３ 送
信端子、２４ 受信端子、２５ アンテナ、２６ 高出
力増幅器、２７ サーキュレータ、２８ 高周波スイッ
チ、２９ ダミー、３０低雑音増幅器、３１ バイアス
用インダクタ、３２ 入力線路。なお図中、同一符号は
同一または相当部分を示す。
４ 第１の出力線路、５ 第２の出力線路、６ テーパ
線路、７ 整合部、８ 第３の出力線路、９ＤＣカット
用キャパシタ、１０ バイアス回路、１１ バイアス端
子、１２ 地導体、１３ 誘電体基板、１４ 金ワイ
ヤ、１５ シート抵抗、１６ 高インピーダンス線路、
１７ バイアス用キャパシタ、１８ 遮断時のキャパシ
タンス、１９ 導通時の抵抗、２０ バイアホール、２
１ ＮＩＰダイオード、２２ ステップ線路、２３ 送
信端子、２４ 受信端子、２５ アンテナ、２６ 高出
力増幅器、２７ サーキュレータ、２８ 高周波スイッ
チ、２９ ダミー、３０低雑音増幅器、３１ バイアス
用インダクタ、３２ 入力線路。なお図中、同一符号は
同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊山 義忠 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 経路の分岐点から１／４波長の出力端子
側部位に並列装荷するスイッチング素子を備える高周波
スイッチにおいて、前記スイッチング素子の前記出力端
子側に、前記高周波スイッチの入出力端子からみた特性
インピーダンスより高いインピーダンス線路とテーパ線
路またはステップ線路とから形成する整合部を設けるこ
とを特徴とする高周波スイッチ。 - 【請求項２】 整合部を高周波スイッチの入出力端子か
らみた特性インピーダンスより高いインピーダンス線路
だけで形成する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】 送信時は送信端子からの高出力増幅器と
サーキュレータとアンテナ経由の送信信号を受信端子に
伝搬しないように当該サーキュレータとダミー間を導通
状態とし、受信時は当該アンテナからの受信信号を当該
受信端子に伝搬するように当該サーキュレータと低雑音
増幅器間を導通状態とする送受信切替装置において、請
求項１または請求項２記載の高周波スイッチを用いるこ
とを特徴とする送受信切替装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08841197A JP3381547B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 高周波スイッチと送受信切替装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08841197A JP3381547B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 高周波スイッチと送受信切替装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284901A true JPH10284901A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3381547B2 JP3381547B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=13942065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08841197A Expired - Fee Related JP3381547B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 高周波スイッチと送受信切替装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3381547B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001022523A1 (fr) * | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Circuit de commutation haute frequence |
| WO2001073885A1 (en) * | 2000-03-27 | 2001-10-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Rf switch |
| WO2004073193A1 (ja) * | 2003-02-14 | 2004-08-26 | Hitachi Metals, Ltd. | スイッチ回路及び複合高周波部品 |
| KR100695969B1 (ko) | 2005-02-07 | 2007-03-15 | 알에프코어 주식회사 | Rf 스위치 및 rf 스위치를 구비하는 장치 |
| WO2008032906A1 (en) | 2006-09-15 | 2008-03-20 | Kmw Inc. | Dpdt rf switch and tma using the same |
| US7378924B2 (en) | 2004-02-03 | 2008-05-27 | Ntt Docomo, Inc. | Filter with improved capacitive coupling portion |
| JP2010074731A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Japan Radio Co Ltd | 高周波半導体スイッチ |
| EP2259427A1 (en) | 2009-05-28 | 2010-12-08 | Sony Corporation | Signal processing device and signal processing method |
| KR101133517B1 (ko) * | 2009-07-27 | 2012-04-04 | 연세대학교 산학협력단 | 직렬 커패시터만을 이용한 이중 대역 전송선로 회로를 설계하는 방법 |
| JP2013026788A (ja) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Anritsu Corp | 高周波スイッチ及びその製造方法 |
| US12574066B2 (en) * | 2020-09-30 | 2026-03-10 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Transceiver switch circuitry |
-
1997
- 1997-04-07 JP JP08841197A patent/JP3381547B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7378924B2 (en) | 2004-02-03 | 2008-05-27 | Ntt Docomo, Inc. | Filter with improved capacitive coupling portion |
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| WO2008032906A1 (en) | 2006-09-15 | 2008-03-20 | Kmw Inc. | Dpdt rf switch and tma using the same |
| EP2062325A4 (en) * | 2006-09-15 | 2009-11-04 | Kwm Inc | DPDT RF SWITCH AND TMA THEREOF |
| US7924115B2 (en) | 2006-09-15 | 2011-04-12 | Kmw Inc. | DPDT RF switch and TMA using the same |
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| EP2259427A1 (en) | 2009-05-28 | 2010-12-08 | Sony Corporation | Signal processing device and signal processing method |
| US8896760B2 (en) | 2009-05-28 | 2014-11-25 | Sony Corporation | Signal processing device and signal processing method |
| US9432609B2 (en) | 2009-05-28 | 2016-08-30 | Sony Corporation | Signal processing device and signal processing method |
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| US12574066B2 (en) * | 2020-09-30 | 2026-03-10 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Transceiver switch circuitry |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3381547B2 (ja) | 2003-03-04 |
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