JPH1155156A - アンテナスイッチ半導体集積回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部へ出る端子が極力少なく、従来に比して
より小型化が可能で、かつ、使用されていないアンテナ
と使用中のアンテナとの干渉が生ずることがないように
する。 【解決手段】 ＧａＡｓ ＦＥＴを用いてなる第１乃至
第８のスイッチ５〜１２は、第１乃至第３の制御入力端
子４５〜４７への論理信号の設定に応じて、デコーダ回
路４０によりデコードされた出力信号によって、ドライ
バ回路４１により導通、非導通状態とされるうようにな
っており、特に、内部受信アンテナ３２が不使用状態に
ある場合には、第７のスイッチ１１、第７のコンデンサ
２７及び第１の終端抵抗器３５を介して、また、内部送
受信アンテナ３３が不使用状態にある場合には、第８の
スイッチ１２、第８のコンデンサ２８及び第２の終端抵
抗器３６を介して、それぞれ接地されるようになってお
り、使用中のアンテナとの干渉が回避されるようになっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機や移動
体無線通信機等の通信機器のアンテナと送受信回路との
切り換え行ういわゆるアンテナスッチに係り、特に、半
導体集積回路を用いてなるものにおいて、小型化及び信
頼性の向上を図ったものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のアンテナスイッチ半導体集積回路
としては、例えば、図５に示されたような構成を有して
なるものがある。以下、この従来のアンテナスイッチ半
導体集積回路の構成、動作について同図を参照しつつ説
明すれば、まず、このアンテナスイッチ半導体集積回路
は、ＧａＡｓ半導体チップ２上に形成されたスイッチ群
４Ａからなるもので、このＧａＡｓ半導体チップ２は、
ＩＣパッケージ１に収納されたものとなっている。

【０００３】スイッチ群４Ａは、第１乃至第６のスイッ
チ５〜１０からなり、後述するようにこのアンテナスイ
ッチ半導体集積回路の外部と接続されるようになってい
る。すなわち、第１のスイッチ５の一端は、外部で直流
阻止用の第１のコンデンサ２１を介して、例えば、図示
されない移動体無線通信機の筺体に設けられた外部受信
アンテナ端子３０に接続されるようになっている。この
外部受信アンテナ端子３０には、所望により図示されな
い受信用のアンテナが接続されるようになっており、ア
ンテナスイッチ半導体集積回路を介して図示されない受
信部と接続可能となっている。

【０００４】また、第２のスイッチ６の一端は、外部で
直流阻止用の第２のコンデンサ２２を介して、このアン
テナスイッチ半導体集積回路が用いられる例えば移動体
無線通信機に設けられた内部受信アンテナ３２と接続さ
れるようになっている。第３のスイッチ７及び第５のス
イッチ９のそれぞれの一端は共に、外部で直流阻止用の
第３のコンデンサ２３を介して例えば、図示されない移
動体無線通信機の筺体に設けられた外部受信アンテナ端
子３０と接続されるようになっている。第４のスイッチ
８は、外部で直流阻止用の第４のコンデンサ２４を介し
て、図示されない受信部へ接続されるようになってお
り、この受信部は、第１乃至第６のスイッチ５〜１０の
後述するような動作に応じて、先の内部受信アンテナ３
２、内部送受信アンテナ３３、先の外部受信アンテナ端
子３０に取着される外部受信アンテナ（図示せず）、先
の外部送受信アンテナ端子３１に取着される外部送受信
アンテナ（図示せず）の何れかに選択的に接続されるよ
うになっている。

【０００５】第６のスイッチ１０及び第３のスイッチ７
の一端は共に、外部で直流阻止用の第５のコンデンサ２
５を介して図示されない送信部へ接続されるようになっ
ており、この送信部は、第１乃至第６のスイッチ５〜１
０の後述するような動作に応じて、先の外部受信アンテ
ナ端子３０に取着された車載送受信用アンテナ（図示せ
ず）か、または、次述する内部送受信アンテナ３３の何
れかに選択的に接続されるようになっている。

【０００６】第４のスイッチ８及び第６のスイッチ１０
の一端は共に、外部で直流阻止用の第６のコンデンサ２
６を介して、このアンテナスイッチ半導体集積回路が用
いられる例えば移動体無線通信機に設けられた内部送受
信アンテナ３３と接続されるようになっている。

【０００７】これら第１乃至第６のスイッチ５〜１０
は、何れもその構成は基本的に同一の半導体スイッチか
らなるもので、具体的には、例えば、図６にその基本構
成図が示されたようなものから構成されたものが用いら
れている。ここで、同図を参照しつつ、その構成、動作
について概括的に説明すれば、この半導体スイッチは、
ガリウム砒素電界効果トランジスタ（以下「ＧａＡｓ
ＦＥＴ」と言う）６０を中心としてなるもので、このＧ
ａＡｓ ＦＥＴ６０のいわゆるオン・オフ動作をスイッ
チの機能として用いるようにしてあるものである。

【０００８】すなわち、ＧａＡｓ ＦＥＴ６０は、その
ゲートに、ドレイン及びソースに印加された所定電圧Ｖ
1と同電位あるいは高い電圧Ｖ2が印加されると、いわゆ
るオン状態となり、端子６１ａ，６１ｂ間が交流レベル
で導通されたと等価な状態となる一方、ゲート電圧が先
の所定電圧Ｖ1より下回る、例えば、零電位となると、
ＧａＡｓ ＦＥＴ６０は、いわゆるオフ状態となり、端
子６１ａ，６１ｂ間は開放されたと等価な状態となるよ
うになっている。このように、第１乃至第６のスイッチ
５〜１０は、そのオン・オフの制御がゲート電位によっ
て行われるようになっており、図５に示されたアンテナ
スイッチ半導体集積回路においては、そのための制御信
号が入力される第１乃至第４の制御入力端子４５〜４８
が設けられている。

【０００９】かかる構成を有するアンテナスイッチ半導
体集積回路において、第１乃至第４の制御入力端子４５
〜４８に入力される制御信号に対する各スイッチ５〜１
０とアンテナとの接続状態を説明する説明図が図７に示
されており、同図を参照しつつ代表的な動作例について
説明することとする。なお、図７において「スイッチ導
通経路」の欄において、表記された数字は、導通状態と
なる外部接続端子同士を意味し、例えば、５−３は、第
５の外部接続端子１９と第３の外部接続端子２３とを導
通状態とする場合を意味するものとする。また、同図に
おいて「Ｈ」は論理値Ｈｉｇｈを、「Ｌ」は論理値Ｌｏ
ｗを、それぞれ意味するものとする。

【００１０】また、同図において「制御入力端子」の欄
に記載された「１」、「２」、「３」、「４」の数字
は、それぞれ第１の制御入力端子４５、第２の制御入力
端子４６、第３の制御入力端子４７、第４の制御入力端
子４８を意味し、その下の各行に記載された「Ｈ」、
「Ｌ」は、これらの第１乃至第４の制御入力端子４５〜
４６に設定されるべき論理値であり、それぞれ論理値Ｈ
ｉｇｈ、論理値Ｌｏｗを意味するものである。

【００１１】さらに、第１の制御入力端子４５は、第３
及び第４のスイッチ７，８を同時に同じ動作状態に制御
するためのものであり、第２の制御入力端子４６は、第
５及び第６のスイッチ９，１０を同時に同じ動作状態に
制御するためのものであり、第３の制御入力端子４７
は、第１のスイッチ５の動作を制御するものであり、第
４の制御入力端子４８は、第２のスイッチ６の動作を制
御するものであるとする。そして、これらの第１乃至第
４の制御入力端子４５〜４８へ論理値Ｈｉｇｈが印加さ
れた場合には、対応するスイッチがオンとなり、論理値
Ｌｏｗが印加された場合には、対応するスイッチがオフ
となるものとする。

【００１２】かかる前提の下で、例えば、内部送受信ア
ンテナ３３を用いて送信を行う場合、換言すれば、図７
においては、第５の外部接続端子１９と第６の外部接続
端子２０とを導通状態とする場合には、第１の制御入力
端子４５には、論理値Ｌｏｗを、第２の制御入力端子４
６には、論理値Ｈｉｇｈを、それぞれ印加する必要があ
り、第３及び第４の制御入力端子４７，４８は、送信部
とアンテナとの接続には直接影響しないため、論理値Ｈ
ｉｇｈまたはＬｏｗの何れかに設定されればよい。この
ような各制御入力端子４５〜４８への信号設定により、
第６のスイッチ１０がオン状態となるため、図示されな
い送信部はこの第６のスイッチ１０を介して内部送受信
アンテナ３３に接続されることとなる。

【００１３】また、内部送受信アンテナ３３によって受
信を行う場合、換言すれば、図７においては、第４の外
部接続端子１８と第６の外部接続端子２０とを導通状態
とする場合には、第１の制御入力端子４５を論理値Ｈｉ
ｇｈと、第２乃至第４の制御入力端子４６〜４８は、論
理値Ｌｏｗと、それぞれ設定される必要があり、このよ
うな設定により、第４のスイッチ８が導通状態となるた
め、図示されない受信部は、内部送受信アンテナ３３に
接続されることとなる。

【００１４】さらに、内部受信アンテナ３２によって受
信を行う場合、換言すれば、図７においては、第４の外
部接続端子１８と第２の外部接続端子１６とを導通状態
とする場合には、第４の制御入力端子４８が論理値Ｈｉ
ｇｈと、第１乃至第３の制御入力端子４５〜４７が論理
値Ｌｏｗと、それぞれ設定される必要があり、このよう
な設定により、第２のスイッチ６が導通状態となるた
め、図示されない受信部は、内部受信アンテナ３２に接
続されることとなる。

【００１５】このように、アンテナスイッチ半導体集積
回路は、第１乃至第４の制御入力端子４５〜４８への信
号入力に応じて、第１乃至第６のスイッチ５〜１０が動
作し、それによって、送信部または受信部を所望のアン
テナへ接続できるようになっている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のアンテナスイッチ半導体集積回路には、次のよ
うな問題がある。まず、上述のように各スイッチ５〜１
０の動作制御のために、４つの制御入力端子が必要であ
るが、パッケージのさらなる小型化の要請が生じている
現状においては、このような端子は一つでも少なくした
いという要求があり、制御のためだけに４つもの制御入
力端子を必要とすることは、小型化を阻む大きな要因の
一つとなるだけでなく、アンテナスイッチ半導体集積回
路と外部回路との間に４つの配線を設ける必要があるこ
とを意味し、このアンテナスイッチ半導体集積回路が用
いられる装置、例えば、移動体無線通信機や携帯電話機
の配線を増やすことになり、ひいてはこれらの小型化を
も阻むこととなるという問題がある。

【００１７】なお、制御入力端子の数を減らす方策とし
ては、例えば、第１乃至第４の制御入力端子４５〜４８
に所定の信号を印加することで第１乃至第６のスイッチ
５〜１０の動作を直接制御する代わりに、デコーダ回路
をＧａＡｓからなる半導体チップ２上へ設けるように
し、外部へ出る制御端子の数を最小限とすることが考え
られるが、ＧａＡｓ材は、高価であるために、同一チッ
プ上にデコーダ回路を設けると、チップ面積が増えるた
め、価格の上昇を招くこととなり、必ずしも得策ではな
い。

【００１８】また、図５に示された従来回路では、動作
状態によっては、特定のアンテナがアースから電気的に
浮いた状態となり、そのため、動作中のアンテナに対し
て影響を与えるという問題がある。すなわち、例えば、
内部送受信アンテナ３３で送信を行う場合、すなわち、
先の図７において言えば、スイッチ導通経路の２番目の
状態（第５の外部接続端子１９と第６の外部接続端子２
０との導通状態）であって、かつ、第４の制御入力端子
４８が論理値Ｌｏｗに設定された状態にある場合、第２
のスイッチ６が非導通状態となるため、内部受信アンテ
ナ３２が電気的に浮いた状態となる。そのため、この場
合、動作状態にある内部送受信アンテナ３３からの送信
波を拾ってしまい、内部送受信アンテナ３３の効率を低
下させるだけでなく、拾った電波を再放射して周辺の電
子機器に障害を与えることがあるという問題がある。

【００１９】また、内部送受信アンテナ３３で受信を行
う場合、すなわち、先の図７において言えば、スイッチ
導通経路の４番目の状態（第４の外部接続端子１８と第
６の外部接続端子２０との導通状態）においても、第２
のスイッチ６が非導通状態となるため、内部受信アンテ
ナ３２が電気的に浮いた状態となり、上述した場合と同
様に、内部送受信アンテナ３３とのいわば相互作用を生
じ、内部送受信アンテナ３３の受信アンテナとしての効
率低下を招くことがあるという問題がある。さらに、内
部受信アンテナ３２で受信を行う場合、すなわち、先の
図７において言えば、スイッチ導通経路の５番目の状態
（第４の外部接続端子１８と第２の外部接続端子１６と
の導通状態）においては、第４及び第６のスイッチ８，
１０が非導通状態となるため、内部送受信アンテナ３３
が電気的に浮いた状態となり、上述したと同様にいわゆ
る相互作用を引き起こして、内部受信アンテナ３２の効
率低下を招くことがあるという問題がある。

【００２０】またさらには、１ワット以上の送信電力を
ＧａＡｓ ＦＥＴによって、完全に遮断または通過させ
るためには、先の図６の回路で示された電圧Ｖ1，Ｖ2と
して、５ｖ以上が必要とされるが、近年携帯電子機器に
おいて広く使用されてきているリチウム電池では、４ｖ
以上の電圧供給は不可能である。そのため、例えば、５
ｖ以上の電圧を供給することが可能な電池を使用する場
合には、リチウム電池と比較して、小型、軽量という利
点を享受することができなくなるという問題が生ずる。
また、例えば、リチウム電池の使用を可能とする方策と
して、リチウム電池の電圧を昇圧する昇圧回路を、アン
テナスイッチ半導体集積回路が用いられる携帯通信機器
内に別個に設けることが考えられるが、このような携帯
通信機器のより小型化の要請が強い近年の現状において
は、そのような方策では、市場要求を満たすものを提供
することができないという問題がある。

【００２１】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、外部へ出る端子が極力少なく、従来に比してより小
型化の可能なガリウム砒素電界効果トランジスタを用い
てなるアンテナスイッチ半導体集積回路を提供するもの
である。本発明の他の目的は、ガリウム砒素電界効果ト
ランジスタが形成されるチップ面積を増やすことなく、
外部へ出る端子が極力少なくできるアンテナスイッチ半
導体集積回路を提供することにある。本発明の他の目的
は、使用されていないアンテナと使用中のアンテナとの
干渉が生ずることがなく、動作の安定性、信頼性の高い
アンテナスイッチ半導体集積回路を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、小型化を図りつつ、リチウム
電池での使用が可能なガリウム砒素電界効果トランジス
タを用いてなるアンテナスイッチ半導体集積回路を提供
することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のアンテナ
スイッチ半導体集積回路は、複数のガリウム砒素電界効
果トランジスタが、その導通、非導通を外部からの制御
信号に応じて制御され、外部接続端子を介して接続され
る外部受信アンテナ、外部送受信アンテナ、内部受信ア
ンテナ及び内部送受信アンテナと、受信部及び送信部と
の接続が切り換えられるようにガリウム砒素半導体チッ
プ上に集積回路化されてなるアンテナスイッチ半導体集
積回路において、前記ガリウム砒素半導体チップ上に、
送信部と内部送受信アンテナとが接続状態にある場合
か、または、受信部と内部送受信アンテナとが接続状態
にある場合において、内部受信アンテナを回路接地状態
とするガリウム砒素電界効果トランジスタからなるスイ
ッチと、受信部と外部受信アンテナとが接続状態にある
場合に、内部送受信アンテナを回路接地状態とするガリ
ウム砒素電界トランジスタからなるスイッチとを設ける
一方、外部からの制御信号に応じて前記ガリウム砒素半
導体チップ上に設けられた複数のガリウム砒素電界効果
トランジスタの内、導通状態とするガリウム砒素電界効
果トランジスタを選択するための信号を出力するデコー
ダ回路と、前記デコーダ回路の出力信号に応じて前記ガ
リウム砒素半導体チップ上に設けられた複数のガリウム
砒素電界効果トランジスタを導通、非導通状態とするた
めの信号を出力するドライブ回路と、所定周波数の信号
を出力する発振回路と、外部から印加される直流電圧
を、前記発振回路の出力信号を用いて所定の電圧に変換
する倍電圧発生回路と、を設け、前記デコーダ回路、前
記ドライブ回路、前記発振回路及び前記倍電圧発生回路
をＭＯＳ集積回路化して、前記ガリウム砒素半導体チッ
プとは別体のチップ上に形成し、前記ガリウム砒素半導
体チップと共に同一ＩＣパッケージに収納してなるもの
である。

【００２３】かかる構成においては、特に、内部受信ア
ンテナまたは内部送受信アンテナが使用されていない状
態において、新たに設けたＧａＡｓ ＦＥＴからなるス
イッチによって、回路接地されるようになっており、電
気的に浮くことに起因して生ずる他の使用中のアンテナ
への干渉が回避されるようになっている。また、デコー
ダ回路、ドライブ回路をＧａＡｓ半導体チップとは別個
に、しかも、同一のＩＣパッケージ内に集積回路化して
設けることで、ＧａＡｓ ＦＥＴからなるスイッチの動
作を制御するために、外部から入力する制御信号の本数
を従来に比して減らすことができるものである。そし
て、デコーダ回路やドライブ回路の集積回路化は、ＭＯ
Ｓ集積回路や、シリコンバイポーラ集積回路、または、
シリコンＢｉＣＭＯＳ集積回路によるものが好適であ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１乃至図４を参照しつつ説明する。なお、以下に説
明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、
本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるもの
である。最初に、第１の例について図１乃至図３を参照
しつつ説明する。なお、先の図５に示された従来のもの
と同一の構成要素については、同一の符号を付すことと
する。まず、この第１の例におけるアンテナスイッチ半
導体集積回路の構成について図１を参照しつつ説明すれ
ば、このアンテナスイッチ半導体集積回路は、いわゆる
ＩＣパッケージ１内に、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）から
なるＧａＡｓ半導体チップ２が設けられ、このＧａＡｓ
半導体チップ２上にＧａＡｓ ＦＥＴを用いてなるスイ
ッチ群が構成されてなる点は、従来と同様のものである
が、さらに、ＭＯＳ(Metal-Oxide-Semiconductor)集積
回路半導体チップ３がＩＣパッケージ１内に設けられた
点が異なるものである。

【００２５】以下、具体的に説明すれば、ＧａＡｓ半導
体チップ２には、ＧａＡｓ ＦＥＴを用いてなる第１乃
至第８のスイッチ５〜１２によるスイッチ群４が構成さ
れたものとなっている。すなわち、第１及び第２のスイ
ッチ５，６は、その一端側で相互に接続される一方、第
１のスイッチ５の他端側は、外部との接続可能にＩＣパ
ッケージ１に設けられた第１の外部接続端子１５に接続
されており、この第１の外部接続端子１５及び直流成分
阻止用の第１のコンデンサ２１を介して外部受信アンテ
ナ端子３０に接続されるようになっている。なお、この
外部受信アンテナ端子３０は、例えば、図示されない移
動体無線通信機の筺体に設けられるものであり、いわゆ
る車載時に車載受信用のアンテナが取り付けられるよう
になっているものである。

【００２６】第２のスイッチ６の他端側は第７のスイッ
チ１１の一端側と共に、外部との接続可能にＩＣパッケ
ージ１に設けられた第２の外部接続端子１６に接続され
ており、この第２の外部接続端子１６及び直流成分阻止
用の第２のコンデンサ２２を介して、このアンテナスイ
ッチ半導体集積回路が用いられる、例えば、移動体無線
通信機に設けられた内部受信アンテナ３２に接続される
ようになっている。第７のスイッチ１１の他端側は、直
流成分阻止用の第７のコンデンサ２７及び第１の終端抵
抗器３５を介して接地されるようになっている。

【００２７】第５のスイッチ９は、その一端側が、第３
のスイッチ７の一端側と共に、第３の外部接続端子１７
に接続されており、この第３の外部接続端子１７及び直
流成分阻止用の第３のコンデンサ２３を介して外部送受
信アンテナ端子３１に接続されるようになっている。こ
の外部送受信アンテナ端子３１は、例えば、図示されな
い移動体無線通信機の筺体に設けられるものであり、車
載時に車載送受信アンテナ（図示せず）が取り付けられ
るようになっているものである。この第５のスイッチ９
の他端側は、先の第１及び第２のスイッチ５，６の相互
の接続点と第４のスイッチ８の一端に接続されると共
に、第４の外部接続端子１８に接続されており、この第
４の外部接続端子１８及び直流成分阻止用の第４のコン
デンサ２４を介して、図示されない受信部に接続される
ようになっている。

【００２８】第６のスイッチ１０は、その一端側が、第
３のスイッチ７の他端側と共に、第５の外部接続端子１
９に接続されており、この第５の外部接続端子１９及び
直流成分阻止用の第５のコンデンサ２５を介して図示さ
れない送信部へ接続されるようになっている。また、第
６のスイッチ１０の他端側は、第４のスイッチ８の他端
側及び第８のスイッチ１２の一端側と接続されると共
に、第６の外部接続端子２０に接続されており、この第
６の外部接続端子２０及び直流成分阻止用の第６のコン
デンサ２６を介して内部送受信アンテナ３３に接続され
るようになっている。そして、第８のスイッチ１２の他
端側は、直流成分阻止用の第８のコンデンサ２８及び第
２の終端抵抗器３６を介して接地されるようになってい
る。

【００２９】上述した第１乃至第８のスイッチ５〜１２
は、従来と同様にＧａＡｓ ＦＥＴを用いてなるもの
で、その基本的構成は、図６で説明した従来のものと同
様であるのでここでの詳細な説明は省略することとす
る。一方、ＭＯＳ集積回路半導体チップ３上には、デコ
ーダ回路（図１及び図４においては「ＤＥＣ」と表記）
４０と、ドライブ回路（図１及び図４においては「ＤＲ
Ｖ」と表記）４１と、発振回路（図１及び図４において
は「ＯＳＣ」と表記）４２と、倍電圧発生回路（図１及
び図４においては「ＰＵＭＰ」と表記）４３とが設けら
れており、これらは、公知・周知のＩＣ製造技術である
ＭＯＳ集積回路技術により形成されてなるものである。

【００３０】デコーダ回路４０は、３つの制御入力端子
４５〜４７に入力された信号を基に、ドライブ回路４１
を介して先の第１乃至第８のスイッチ５〜１２を制御す
るための６つの信号をドライブ回路４１へ出力するもの
で、その回路構成は公知・周知のデコーダ回路と同様な
ものとなっている。ドライブ回路４１は、デコーダ回路
４０からの出力信号を基に、第１乃至第８のスイッチ５
〜１２を導通または非導通状態とするべく必要な信号を
出力するもので、入力信号と同数の６つの出力がＧａＡ
ｓ半導体チップ２の第１乃至第８のスイッチ５〜１２へ
対して取り出されている。なお、ＭＯＳ集積回路半導体
チップ３とＧａＡｓ半導体チップ２との間の配線は、い
わゆるワイヤボンディングにより行われている。

【００３１】このドライブ回路４１は、ＭＯＳアナログ
スイッチで構成されてなるもので、その一出力分の回路
構成例を示せば、例えば、図２に示されたようなものと
なる。すなわち、同図を参照しつつ説明すれば、ＭＯＳ
アナログスイッチ５０の出力接点５０ａは、第１乃至第
８のスイッチ５〜１２を構成するＧａＡｓ ＦＥＴのゲ
ートへ、第１接点５０ｂは、アースへ接続される一方、
第２接点５０ｃは、所定電圧、すなわち、ＧａＡｓ Ｆ
ＥＴを導通状態（オン状態）とするに必要な導通ゲート
電圧Ｖｇonが印加されるようになっているものである。
ここで、導通ゲート電圧Ｖｇonは、後述する倍電圧発生
回路４３から供給されるようになっているものである。

【００３２】そして、デコーダ回路４０からの制御信
号、すなわち、例えば、論理信号の論理レベルの切り換
えに応じて、出力接点５０ａと第１接点５０ｂまたは第
２接点５０ｃとの接続が切り換えられるようになってい
るもので、この例の場合には、デコーダ回路４０から論
理値Ｈｉｇｈの信号が入力された場合は、出力接点５０
ａと第２接点５０ｃとが接続状態となり、論理値Ｌｏｗ
の信号が入力された場合は、出力接点５０ａと第１接点
５０ｂとが接続状態となるように構成されている。

【００３３】倍電圧発生回路４３は、外部の直流電源５
２からこのアンテナスイッチ半導体集積回路に供給され
る電源電圧を基に、これを所定の電圧に昇圧するための
もので、発振回路４２と共に、公知・周知のいわゆる一
種のＤＣ−ＤＣコンバータとして機能するようになって
いるものである。したがって、直流電源５２としては、
第１乃至第８のスイッチ５〜１２の動作に必要な電圧よ
り低い電圧を有するリチウム電池を用いることが可能で
あり、この倍電圧発生回路４３で昇圧されて第１乃至第
８のスイッチ５〜１２へ供給されるようになっている。
また、この倍電圧発生回路４３からは、先のデコーダ回
路４０及びドライブ回路４１へ対しても電源電圧の供給
がなされるようになっている。発振回路４２は、所定の
周波数のサイン波信号を出力するもので、その出力は、
上述したように倍電圧発生回路４３における昇圧動作に
用いられるようになっている。

【００３４】次に、上記構成における動作について、図
３を参照しつつ説明する。同図は、第１乃至第８のスイ
ッチ５〜１２の動作状態に対して第１乃至第６の外部接
続端子１５〜２０が如何なる導通状態となるかを表した
もので、同図において、「スイッチ導通経路」の欄の数
字は、その右側の欄の「制御入力端子」の欄の設定によ
り導通状態となる第１乃至第６の外部接続端子１５〜２
０の番号を示しており、例えば、第１行目の「５−３」
は、第５の外部接続端子１９と第３の外部接続端子１７
とが導通状態となることを意味する。

【００３５】また、同図において「制御入力端子」の欄
に記載された「１」、「２」、「３」の数字は、それぞ
れ第１の制御入力端子４５、第２の制御入力端子４６、
第３の制御入力端子４７を意味し、その下の各行に記載
された「Ｈ」、「Ｌ」は、これらの第１乃至第３の制御
入力端子４５〜４７に設定されるべき論理値であり、そ
れぞれ論理値Ｈｉｇｈ、論理値Ｌｏｗを意味するもので
ある。さらに、「スイッチ」の欄に記載された１乃至８
の数字は、それぞれ第１乃至第８のスイッチ５〜１２を
意味し、その下の各行に記載された「Ｈ」、「Ｌ」は、
これら第１乃至第８のスイッチ５〜１２の動作状態を表
し、それぞれ導通状態（オン状態）、非導通状態（オフ
状態）を意味するものとする。

【００３６】上記前提の下、具体的な接続状態について
説明する。例えば、図示されない送信部と外部送受信ア
ンテナ（図示せず）とを接続する場合、換言すれば、第
５の外部接続端子１９と第３の外部接続端子１７とを導
通状態とする場合には、第１の制御入力端子４５を論理
値Ｌｏｗに、第２及び第３の制御入力端子４６，４７を
論理値Ｈｉｇｈに、それぞれ設定する。デコーダ回路４
０では、この入力信号に応じたデコードがなされれて、
ドライブ回路４１の対応するドライバが駆動される結
果、第１及び第２のスイッチ５，６並びに第５及び第６
のスイッチ９，１０が非導通状態となり、第３及び第４
のスイッチ７，８並びに第７のスイッチ１１が導通状態
となる（図３参照）。したがって、送信部は、導通状態
にある第３のスイッチ７及び外部送受信アンテナ端子３
１を介して図示されない外部送受信アンテナと接続され
ることとなる。

【００３７】以下、同様にして、送信部を内部送受信ア
ンテナ３３に接続する場合には、第５の外部接続端子１
９と第６の外部接続端子２０とが導通状態となるよう
に、第１乃至第４の制御入力端子４５〜４７を図３に示
されたような入力設定とすればよい。なお、この第５の
外部接続端子１９と第６の外部接続端子２０との導通状
態においては、第７のスイッチ１１が導通状態となる
（図３参照）ため、内部受信アンテナ３２は、この第７
のスイッチ１１、第７のコンデンサ２７及び第１の終端
抵抗器３５を介して回路接地されるため、従来と異な
り、内部受信アンテナ３２が内部送受信アンテナ３３の
動作に影響を及ぼすようなことが確実に回避される動作
状態となっている。

【００３８】また、図示されない受信部を外部送受信ア
ンテナに接続する場合には、第４の外部接続端子１８と
第３の外部接続端子１７とが導通状態となるように、第
１乃至第４の制御入力端子４５〜４７を図３に示された
ような入力設定とすればよい。さらに、受信部を内部送
受信アンテナ３３に接続する場合には、第４の外部接続
端子１８と第６の外部接続端子２０とが導通状態となる
ように、第１乃至第４の制御入力端子４５〜４７を図３
に示されたような入力設定とすればよく、受信部を内部
受信アンテナ３２に接続する場合には、第４の外部接続
端子１８と第２の外部接続端子１６とが導通状態となる
ように、第１乃至第４の制御入力端子４５〜４７を図３
に示されたような入力設定とすればよい。

【００３９】なお、受信部を内部送受信アンテナ３３に
接続する場合においては、先の第５の外部接続端子１９
と第６の外部接続端子２０とが導通状態となる場合と同
様に、第７のスイッチ１１が導通状態となる（図３参
照）ため、内部受信アンテナ３２は、この第７のスイッ
チ１１、第７のコンデンサ２７及び第１の終端抵抗器３
５を介して回路接地され、従来と異なり、内部受信アン
テナ３２が内部送受信アンテナ３３の動作に影響を及ぼ
すようなことが確実に回避される動作状態となってい
る。また、受信部を内部受信アンテナ３２に接続する場
合においては、第８のスイッチ１２が導通状態となる
（図３参照）ため、内部送受信アンテナ３３は、この第
８のスイッチ１２、第８のコンデンサ２８及び第２の終
端抵抗器３６を介して回路接地され、従来と異なり、内
部送受信アンテナ３３が内部受信アンテナ３２の動作に
影響を及ぼすようなことが確実に回避される動作状態と
なっている。

【００４０】さらに、受信部を外部受信アンテナ（図示
せず）に接続する場合には、第４の外部接続端子１８と
第１の外部接続端子１５とが導通状態となるように、第
１乃至第４の制御入力端子４５〜４７を図３に示された
ような入力設定とすればよい。

【００４１】次に、第２の例について、図４を参照しつ
つ説明する。この第２の例は、先の図１に示された第１
の例における発振回路４２がない点を除いては、基本的
には図１に示された構成と同一の構成を有してなるもの
である。したがって、図２においては、図１に示された
第１の例と同一の構成要素については、同一の符号を付
し、その詳細な説明は省略し、以下、異なる点を中心に
説明することとする。この第２の例においては、発振回
路４２（図１参照）から得られると同一の信号を外部か
ら得るために、クロック入力端子５３がＩＣパッケージ
１に設けられた構成となっており、このクロック入力端
子５３に印加された所定周波数の信号は、倍電圧発生回
路４３へ、第１の例の場合と同様に入力されるようにな
っている。

【００４２】したがって、倍電圧発生回路４３の動作と
しては、なんら第１の例と変わることはなく、所定電圧
を出力して他の回路部分へ供給することとなる。また、
デコーダ回路４０、ドライブ回路４１の動作も第１の例
と変わるところはなく、そのため、第１乃至第８のスイ
ッチ５〜１２の動作も同様であるので、ここでの再度の
詳細な説明は省略することとする。

【００４３】なお、上述の発明の実施の形態において
は、デコーダ回路４０、ドライブ回路４１、発振回路４
２及び倍電圧発生回路４３をＭＯＳ集積回路として形成
したが、シリコンバイポーラ集積回路や、シリコンＢｉ
ＣＭＯＳ集積回路で形成してもよいものである。

【００４４】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
ＧａＡｓ ＦＥＴを用いてなるアンテナスイッチ半導体
集積回路において、内部受信アンテナや内部送受信アン
テナが不使用状態にある場合に、それぞれのアンテナを
回路接地するためのＧａＡｓＦＥＴからなるスイッチを
設けたので、内部受信アンテナや内部送受信アンテナ
が、電気的に浮くようなことがなくなり、他の使用中の
アンテナに対して干渉を生ずることがなく、動作の安定
性、信頼性の高いアンテナスイッチ半導体集積回路を提
供することができる。また、ＩＣパッケージ内に、Ｇａ
ＡＳ半導体チップとは別体に設けられた半導体チップ上
にデコーダ回路及びドライブ回路を設け、ＧａＡｓ Ｆ
ＥＴからなるスイッチの動作を制御する外部からの制御
信号を、このデコーダ回路及びドライブ回路を介してＧ
ａＡｓ ＦＥＴからなるスイッチへ印加して、その動作
を制御できるようにしたので、従来に比して外部から入
力しなければならない制御信号の数を減らすことがで
き、そのため、ＩＣパッケージに設ける端子の数が従来
に比して少なくて済み、より小型化可能なアンテナスイ
ッチ半導体集積回路を提供することができる。さらに、
同一のパッケージ内に倍電圧発生回路を設け、外部から
の電圧を所望の電圧に変換できるようにしたので、携帯
用通信機器等において近年よく用いられているリチウム
電池を用いることができ、しかも、アンテナスイッチ半
導体集積回路とは別個にいわゆる昇圧回路を設けるよう
な場合とは異なり、機器の小型化の支障となることがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における第１の回路構成例
を示す回路図である。

【図２】ドライブ回路の一出力分の等価回路例を示す等
価回路図である。

【図３】制御入力端子への論理信号入力に対する第１乃
至第８のスイッチの動作を説明する説明図である。

【図４】本発明の実施の形態における第２の回路構成例
を示す回路図である。

【図５】従来のアンテナスイッチ半導体集積回路の一回
路構成例を示す回路図である。

【図６】図５に示されたアンテナスイッチ半導体集積回
路に用いられる第１乃至第６のスイッチを構成する半導
体スイッチの構成例を示す構成図である。

【図７】図５に示されたアンテナスイッチ半導体集積回
路における制御信号の入力と各スイッチの動作の関係を
説明するための説明図である。

【符号の説明】

１…ＩＣパッケージ ２…ＧａＡｓ半導体チップ ３…ＭＯＳ集積回路半導体チップ ５…第１のスイッチ ６…第２のスイッチ ７…第３のスイッチ ８…第４のスイッチ ９…第５のスイッチ １０…第６のスイッチ １１…第７のスイッチ １２…第８のスイッチ ４０…デコーダ回路 ４１…ドライブ回路 ４２…発振回路 ４３…倍電圧発生回路 ４５…第１の制御入力端子 ４６…第２の制御入力端子 ４７…第３の制御入力端子 ４８…第４の制御入力端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のガリウム砒素電界効果トランジス
   タが、その導通、非導通を外部からの制御信号に応じて
   制御され、外部接続端子を介して接続される外部受信ア
   ンテナ、外部送受信アンテナ、内部受信アンテナ及び内
   部送受信アンテナと、受信部及び送信部との接続が切り
   換えられるようにガリウム砒素半導体チップ上に集積回
   路化されてなるアンテナスイッチ半導体集積回路におい
   て、 前記ガリウム砒素半導体チップ上に、 送信部と内部送受信アンテナとが接続状態にある場合
   か、または、受信部と内部送受信アンテナとが接続状態
   にある場合において、内部受信アンテナを回路接地状態
   とするガリウム砒素電界効果トランジスタからなるスイ
   ッチと、 受信部と外部受信アンテナとが接続状態にある場合に、
   内部送受信アンテナを回路接地状態とするガリウム砒素
   電界トランジスタからなるスイッチとを設ける一方、 外部からの制御信号に応じて前記ガリウム砒素半導体チ
   ップ上に設けられた複数のガリウム砒素電界効果トラン
   ジスタの内、導通状態とするガリウム砒素電界効果トラ
   ンジスタを選択するための信号を出力するデコーダ回路
   と、 前記デコーダ回路の出力信号に応じて前記ガリウム砒素
   半導体チップ上に設けられた複数のガリウム砒素電界効
   果トランジスタを導通、非導通状態とするための信号を
   出力するドライブ回路と、 所定周波数の信号を出力する発振回路と、 外部から印加される直流電圧を、前記発振回路の出力信
   号を用いて所定の電圧に変換する倍電圧発生回路と、を
   設け、 前記デコーダ回路、前記ドライブ回路、前記発振回路及
   び前記倍電圧発生回路をＭＯＳ集積回路化して、前記ガ
   リウム砒素半導体チップとは別体のチップ上に形成し、
   前記ガリウム砒素半導体チップと共に同一ＩＣパッケー
   ジに収納してなることを特徴とするアンテナスイッチ半
   導体集積回路。
2. 【請求項２】 複数のガリウム砒素電界効果トランジス
   タが、その導通、非導通を外部からの制御信号に応じて
   制御され、外部接続端子を介して接続される外部受信ア
   ンテナ、外部送受信アンテナ、内部受信アンテナ及び内
   部送受信アンテナと、受信部及び送信部との接続が切り
   換えられるようにガリウム砒素半導体チップ上に集積回
   路化されてなるアンテナスイッチ半導体集積回路におい
   て、 前記ガリウム砒素半導体チップ上に、 送信部と内部送受信アンテナとが接続状態にある場合
   か、または、受信部と内部送受信アンテナとが接続状態
   にある場合において、内部受信アンテナを回路接地状態
   とするガリウム砒素電界効果トランジスタと、 受信部と外部受信アンテナとが接続状態にある場合に、
   内部送受信アンテナを回路接地状態とするガリウム砒素
   電界トランジスタとを設ける一方、 外部からの制御信号に応じて前記ガリウム砒素半導体チ
   ップ上に設けられた複数のガリウム砒素電界効果トラン
   ジスタの内、導通状態とするガリウム砒素電界効果トラ
   ンジスタを選択するための信号を出力するデコーダ回路
   と、 前記デコーダ回路の出力信号に応じて前記ガリウム砒素
   半導体チップ上に設けられた複数のガリウム砒素電界効
   果トランジスタを導通、非導通状態とするための信号を
   出力するドライブ回路と、 外部から印加される直流電圧を、外部から印加される所
   定周波数の信号を用いて所定の電圧に変換する倍電圧発
   生回路と、を設け、 前記デコーダ回路、前記ドライブ回路、前記発振回路及
   び前記倍電圧発生回路をＭＯＳ集積回路化して、前記ガ
   リウム砒素半導体チップとは別体のチップ上に形成し、
   前記ガリウム砒素半導体チップと共に同一ＩＣパッケー
   ジに収納してなることを特徴とするアンテナスイッチ半
   導体集積回路。
3. 【請求項３】 ＭＯＳ集積回路に代えてシリコンバイポ
   ーラ集積回路を用いたことを特徴とする請求項１または
   ２記載のアンテナスイッチ半導体集積回路。
4. 【請求項４】 ＭＯＳ集積回路に代えてシリコンＢｉＣ
   ＭＯＳ集積回路を用いたことを特徴とする請求項１また
   は２記載のアンテナスイッチ半導体集積回路。