高周波スイッチ
【目的】 小型の高周波スイッチを提供する。
【構成】 この高周波スイッチ１０は多層基板ないし積層体１２を含む。この積層体１２には、第１および第２のストリップラインなどが内蔵される。また、この積層体１２の上には、第１および第２のダイオード１８および２０などが実装される。
【構成】 この高周波スイッチ１０は多層基板ないし積層体１２を含む。この積層体１２には、第１および第２のストリップラインなどが内蔵される。また、この積層体１２の上には、第１および第２のダイオード１８および２０などが実装される。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は高周波スイッチに関し、特にたとえば、デジタル携帯電話などの高周波回路において信号の経路の切り換えを行うための高周波スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】高周波スイッチは、図４に示すように、デジタル携帯電話などにおいて、送信回路ＴＸとアンテナＡＮＴとの接続および受信回路ＲＸとアンテナＡＮＴとの接続を切り換えるために用いられる。
【０００３】図５はこの発明の背景となりかつこの発明が適用される高周波スイッチの一例を示す回路図である。この高周波スイッチは、アンテナＡＮＴ，送信回路ＴＸおよび受信回路ＲＸに接続される。送信回路ＴＸには、第１のコンデンサＣ１を介して第１のダイオードＤ１のアノードが接続される。第１のダイオードＤ１のアノードは、第１のストリップラインＳＬ１および第２のコンデンサＣ２の直列回路を介して接地される。さらに、第１のストリップラインＳＬ１と第２のコンデンサＣ２との中間点には、第１の抵抗Ｒ１を介して、第１のコントロール端子Ｔ１が接続される。第１のコントロール端子Ｔ１には、高周波スイッチの切り換えを行うためのコントロール回路が接続される。また、第１のダイオードＤ１のカソードは、第３のコンデンサＣ３を介して、アンテナＡＮＴに接続される。アンテナＡＮＴに接続された第３のコンデンサＣ３には、第２のストリップラインＳＬ２と第４のコンデンサＣ４との直列回路を介して、受信回路ＲＸが接続される。また、第２のストリップラインＳＬ２と第４のコンデンサＣ４との中間点には、第２のダイオードＤ２のアノードが接続される。そして、第２のダイオードＤ２のカソードは接地される。
【０００４】図５に示す高周波スイッチを用いて送信する場合、第１のコントロール端子Ｔ１に正の電圧が与えられる。この電圧によって、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２がＯＮになる。このとき、第１〜第４のコンデンサＣ１〜Ｃ４によって直流分がカットされ、第１のコントロール端子Ｔ１に加えられた電圧が第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２を含む回路にのみ印加されるようにしている。第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２がＯＮになることによって、送信回路ＴＸからの信号がアンテナＡＮＴに送られ、信号がアンテナＡＮＴから送信される。なお、送信回路ＴＸの送信信号は、第２のストリップラインＳＬ２が第２のダイオードＤ２により接地されることにより共振して接続点Ａから受信回路ＲＸ側をみたインピーダンスが非常に大きくなるため、受信回路ＲＸには伝達されない。
【０００５】一方、受信時には、第１のコントロール端子Ｔ１に電圧を印加しないことによって、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２はＯＦＦとなる。そのため、受信信号は受信回路ＲＸに伝達され、送信回路ＴＸ側には伝達されない。このように、第１のコントロール端子Ｔ１に印加される電圧をコントロールすることによって、送受信を切り換えることができる。
【０００６】図６は図５に示す回路を有する従来の高周波スイッチの一例を示す平面図である。この高周波スイッチ１は基板２を含み、基板２の一方主面には、第１および第２のストリップライン３ａおよび３ｂや多数のランドが形成され、それらのストリップラインやランドに、第１および第２のダイオード４ａおよび４ｂと、第１，第２，第３および第４のチップコンデンサ５ａ，５ｂ，５ｃおよび５ｄと、第１のチップ抵抗６とが接続されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図６に示す従来の高周波スイッチ１では、第１および第２のストリップライン３ａおよび３ｂの長さとして、一般的に送信信号や受信信号の波長の１／４の長さが必要であり、基板２の誘電率にもよるが、数１０ｍｍ程度必要であり、第１および第２のストリップライン３ａおよび３ｂに関与する部分が、基板２上の大きな面積を占有している。そのため、この高周波スイッチ１では、小型化に問題がある。
【０００８】それゆえに、この発明の主たる目的は、小型の高周波スイッチを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、送信回路，受信回路およびアンテナに接続され、送信回路とアンテナとの接続および受信回路とアンテナとの接続を切り換えるための高周波スイッチであって、送信回路側にアノードが接続されアンテナ側にカソードが接続される第１のダイオードと、アンテナと受信回路との間に接続されるストリップラインと、受信回路側にアノードが接続されアース側にカソードが接続される第２のダイオードとを含み、ストッリプラインは多層基板に内蔵され、第１のダイオードおよび第２のダイオードは多層基板上に実装された、高周波スイッチである。
【００１０】
【作用】ストリップラインが多層基板に内蔵され、第１および第２のダイオードがその多層基板上に実装されるので、平面的に見て、高周波スイッチの面積が減る。
【００１１】
【発明の効果】この発明によれば、小型の高周波スイッチが得られる。
【００１２】この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１３】
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す斜視図であり、図２の各図はその実施例の各誘電体層上の電極などを示す平面図であり、図３はその実施例の回路図である。
【００１４】この実施例の高周波スイッチは、構造的に特徴を有するが回路自体も特徴を有するので、まず、図３R>３などを参照して、この実施例の高周波スイッチの回路について説明する。この実施例の高周波スイッチは、図５R>５に示す高周波スイッチと比べて、特に、第１のダイオードＤ１に、インダクタＬ１および第５のコンデンサＣ５の直列回路と、第２の抵抗Ｒ２とが、それぞれ並列に接続される。さらに、第２のダイオードＤ２のカソードは、第６のコンデンサＣ６を介して接地される。また、第２のダイオードＤ２には、第３の抵抗Ｒ３が並列に接続され、第２のダイオードＤ２のカソードには、第４の抵抗Ｒ４を介して、第２のコントロール端子Ｔ２が接続される。この第２のコントロール端子Ｔ２には、この高周波スイッチの切り換えを行うための別のコントロール回路が接続される。
【００１５】図３に示す高周波スイッチを用いて送信を行う場合、第１のコントロール端子Ｔ１に電圧が印加される。そして、第２の抵抗Ｒ２で降下された電圧は、第１のダイオードＤ１に順方向のバイアス電圧として印加され、第３の抵抗で降下された電圧は、第２のダイオードＤ２に順方向のバイアス電圧として印加される。そのため、第１および第２のダイオードＤ１およびＤ２は、それぞれＯＮ状態になる。したがって、送信回路ＴＸからの送信信号は、アンテナＡＮＴから送信されるとともに、第２のストリップラインＳＬ２が第２のダイオードＤ２により接地されて共振して接続点Ａから受信回路ＲＸ側をみたインピーダンスが無限大となるため、受信回路ＲＸ側には伝達されない。
【００１６】なお、図３に示す高周波スイッチでは、送信時において、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２がＯＮとなるが、これらのダイオードにはインダクタンス分が存在する。このようなインダクタンス分が存在すると、アンテナＡＮＴと第２のストリップラインＳＬ２との接続点Ａから受信回路ＲＸ側をみたときのインピーダンスが無限大とならない。このようなインダクタンス分による影響を除去するために、第２のダイオードＤ２のインダクタンス分と第６のコンデンサＣ６とで、直列共振回路が形成される。したがって、第６のコンデンサＣ６の容量Ｃは、第２のダイオードＤ２のインダクタンス分をＬD ，使用周波数をｆとすると、次式で表される。
Ｃ＝１／｛（２πｆ）2 ・ＬD ｝
【００１７】第６のコンデンサＣ６の容量Ｃを上式の条件に設定することによって、第２のダイオードＤ２がＯＮ時に、直列共振回路が形成され、アンテナＡＮＴと第２のストリップラインＳＬ２との接続点Ａから受信回路ＲＸ側をみたときのインピーダンスを無限大にできる。したがって、送信回路ＴＸからの信号は受信回路ＲＸに伝達されず、送信回路ＴＸとアンテナＡＮＴとの間の挿入損失を小さくすることができる。さらに、アンテナＡＮＴと受信回路ＲＸとの間において、良好なアイソレーションを得ることができる。なお、第１のコントロール端子Ｔ１に電圧を加えると、電流は第１，第２，第３，第４および第６のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４およびＣ６でカットされて、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２を含む回路にのみ流れることになって、他の部分に影響を及ぼさない。
【００１８】また、図３に示す高周波スイッチを用いて受信を行う場合、第２のコントロール端子Ｔ２に電圧が印加される。この場合、第２の抵抗Ｒ２で降下される電圧は、第１のダイオードＤ１に逆方向のバイアス電圧として印加され、第３の抵抗で降下される電圧は、第２のダイオードＤ２に逆方向のバイアス電圧として印加される。そのため、第１および第２のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２は確実にＯＦＦ状態を維持する。したがって、受信した信号は、受信回路ＲＸに伝達される。このとき、ダイオードにはキャパシタンス分が存在するため、受信信号が送信回路ＴＸ側に漏れる場合がある。ところが、この高周波スイッチでは、第１のダイオードＤ１に並列に、インダクタＬ１が接続されている。このインダクタＬ１と第１のダイオードＤ１のキャパシタンス分とで、並列共振回路が形成される。したがって、インダクタＬ１のインダクタンスＬは、第１のダイオードＤ１のキャパシタンスをＣD ，使用周波数をｆとすると、次式で表される。
Ｌ＝１／｛（２πｆ）2 ・ＣD ｝
【００１９】インダクタＬ１のインダクタンスＬを上式の条件に設定することによって、送信回路ＴＸとアンテナＡＮＴとの間のアイソレーションを良好にすることができる。したがって、受信信号は送信回路ＴＸ側に漏れず、アンテナＡＮＴと受信回路ＲＸとの間の挿入損失を小さくすることができる。なお、インダクタＬ１のかわりに、高インピーダンスの伝送線路を使用しても、同様の効果を得ることができる。
【００２０】また、図３に示す高周波スイッチでは、第１および第２のコントロール端子Ｔ１およびＴ２に電圧を加えたときに、インダクタＬ１を介して電流が流れることを防ぐために、インダクタＬ１に直列に第５のコンデンサＣ５が接続されている。この第５のコンデンサＣ５を接続する場合、そのキャパシタンスに応じて必要により上式が補正されることはいうまでもない。
【００２１】このように、図３に示す高周波スイッチでは、送信時および受信時のいずれにも良好な特性を有する。
【００２２】次に、図１および図２などを参照して、この実施例の高周波スイッチの構造について説明する。この高周波スイッチ１０は、特に図１に示すように、多層基板ないし積層体１２を含む。積層体１２は、多数の誘電体層などを積層することによって形成される。
【００２３】１番上の誘電体層１４上には、図２（Ａ）に示すように、各ランドや第６のコンデンサＣ６の一方のコンデンサ電極１６などが形成される。それらのランドやコンデンサ電極１６には、第１および第２のダイオード１８および２０と、第２，第３および第４の抵抗Ｒ２，Ｒ３およびＲ４となるチップ抵抗（あるいは印刷抵抗）２２，２４および２６と、第５のコンデンサＣ５となるチップコンデンサ２８とが接続される。
【００２４】他の誘電体層１４上には、図２（Ｂ）に示すように、第２のコンデンサＣ２の一方のコンデンサ電極３０が形成される。
【００２５】さらに他の誘電体層１４上には、図２（Ｃ）に示すように、第１，第３および第４のコンデンサＣ１，Ｃ３およびＣ４の一方のコンデンサ電極３２，３４および３６が形成される。
【００２６】また、別の誘電体層１４上には、図２（Ｄ）に示すように、第１および第２のストリップライン３８および４０が形成される。
【００２７】さらに別の誘電体層１４上には、図２（Ｅ）に示すように、第１，第３および第４のコンデンサＣ１，Ｃ３およびＣ４の他方のコンデンサ電極４２，４４および４６が形成される。
【００２８】他の誘電体層１４上には、図２（Ｆ）に示すように、インダクタＬ１となるコイル電極４８が形成される。
【００２９】さらに他の誘電体層１４上には、図２（Ｇ）に示すように、第２および第６のコンデンサＣ２およびＣ６の他方のコンデンサ電極となるアース電極５０が形成される。
【００３０】さらに、積層体１２の４つの側面部には、図１に示すように、１２個の外部電極５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅ，５２ｆ，５２ｇ，５２ｈ，５２ｉ，５２ｊ，５２ｋおよび５２ｌが形成される。この場合、積層体１２には、その幅方向の一側面部に５つの外部電極５２ａ〜５２ｅが形成され、その幅方向の他側面部に５つの外部電極５２ｆ〜５２ｊが形成され、その長手方向の一側面部に１つの外部電極５２ｋが形成され、その長手方向の他側面部に１つの外部電極５２ｌが形成される。
【００３１】外部電極５２ａは、コンデンサ電極３０と、第１のストリップライン３８の一端とに接続される。この外部電極５２ａは、第１の抵抗Ｒ１となる抵抗（図示せず）を介して、コントロール回路に接続される。なお、この第１の抵抗Ｒ１となる抵抗は、たとえば１番上の誘電体層１４上などに形成されてもよい。外部電極５２ｂは、第１のダイオード１８の一端と、チップ抵抗２２の一端と、チップコンデンサ２８の一端と、コンデンサ電極３４と、第２のストリップライン４０の一端とに接続される。外部電極５２ｃは、コンデンサ電極４４に接続される。この外部電極５２ｃは、アンテナＡＮＴに接続される。外部電極５２ｅは、チップ抵抗２６の一端に接続される。この外部電極５２ｅは、別のコントロール回路に接続される。外部電極５２ｆは、コンデンサ電極４２に接続される。この外部電極５２ｆは、送信回路ＴＸに接続される。外部電極５２ｇは、第１のダイオード１８の他端と、チップ抵抗２２の他端と、コンデンサ電極３２と、第１のストリップライン３８の他端と、コイル電極４８の一端とに接続される。外部電極５２ｉは、第２のダイオード２０の他端と、チップ抵抗２４の他端と、コンデンサ電極３６と、第２のストリップライン４０の他端とに接続される。外部電極５２ｊは、コンデンサ電極４６に接続される。この外部電極５２ｊは、受信回路ＴＲに接続される。外部電極５２ｋおよび５２ｌは、アース電極５０に接続される。
【００３２】なお、コイル電極４８の他端は、たとえば誘電体層１４にスルーホール（図示せず）などを形成して、コンデンサ２８の他端に接続される。
【００３３】したがって、図１に示す高周波スイッチ１０は、図３に示す回路を有する。
【００３４】図１に示す高周波スイッチ１０では、第１および第２のストリップライン３８および４０などが積層体１２に内蔵され、第１および第２のダイオード１８および２０などが積層体１２の１番上の誘電体層１４上に実装されているので、これらの部品などを１枚の基板上に実装した場合に比べて、平面的に見て、面積が減り小型になる。また、第１および第２のストリップライン３８および４０を異なる誘電体層に形成したりすることは当然適宜なし得ることである。
【００３５】また、図１に示す高周波スイッチ１０では、第１および第２のストリップライン３８および４０に誘電体層を挟んでアース電極５０が積層されるため、それらのストリップライン３８および４０の長さを短く形成することができ、平面的に見て、さらに小型化が可能である。
【００３６】なお、図１に示す実施例では図３に示す回路を有するが、この発明は、図３に示す回路に限らず、たとえば、図５に示す回路やストリップラインと第１および第２のダイオードとを有する他の高周波スイッチの回路にも適用され得る。さらに、積層体１２表面上に形成されているコンデンサや抵抗を、適宜内部に埋設させるようにすることなど、この発明の趣旨の範囲での設計変更は自由である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施例の各誘電体層上の各電極などを示す平面図である。
【図３】図１に示す実施例の回路図である。
【図４】高周波スイッチの働きを示す概念図である。
【図５】この発明の背景となりかつこの発明が適用される高周波スイッチの一例を示す回路図である。
【図６】従来の高周波スイッチの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 高周波スイッチ
１２ 積層体
１４ 誘電体層
１６ 第１のダイオード
１８ 第２のダイオード
３８ 第１のストリップライン
４０ 第２のストリップライン
ＴＸ 送信回路
ＲＸ 受信回路
ＡＮＴ アンテナ
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は高周波スイッチに関し、特にたとえば、デジタル携帯電話などの高周波回路において信号の経路の切り換えを行うための高周波スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】高周波スイッチは、図４に示すように、デジタル携帯電話などにおいて、送信回路ＴＸとアンテナＡＮＴとの接続および受信回路ＲＸとアンテナＡＮＴとの接続を切り換えるために用いられる。
【０００３】図５はこの発明の背景となりかつこの発明が適用される高周波スイッチの一例を示す回路図である。この高周波スイッチは、アンテナＡＮＴ，送信回路ＴＸおよび受信回路ＲＸに接続される。送信回路ＴＸには、第１のコンデンサＣ１を介して第１のダイオードＤ１のアノードが接続される。第１のダイオードＤ１のアノードは、第１のストリップラインＳＬ１および第２のコンデンサＣ２の直列回路を介して接地される。さらに、第１のストリップラインＳＬ１と第２のコンデンサＣ２との中間点には、第１の抵抗Ｒ１を介して、第１のコントロール端子Ｔ１が接続される。第１のコントロール端子Ｔ１には、高周波スイッチの切り換えを行うためのコントロール回路が接続される。また、第１のダイオードＤ１のカソードは、第３のコンデンサＣ３を介して、アンテナＡＮＴに接続される。アンテナＡＮＴに接続された第３のコンデンサＣ３には、第２のストリップラインＳＬ２と第４のコンデンサＣ４との直列回路を介して、受信回路ＲＸが接続される。また、第２のストリップラインＳＬ２と第４のコンデンサＣ４との中間点には、第２のダイオードＤ２のアノードが接続される。そして、第２のダイオードＤ２のカソードは接地される。
【０００４】図５に示す高周波スイッチを用いて送信する場合、第１のコントロール端子Ｔ１に正の電圧が与えられる。この電圧によって、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２がＯＮになる。このとき、第１〜第４のコンデンサＣ１〜Ｃ４によって直流分がカットされ、第１のコントロール端子Ｔ１に加えられた電圧が第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２を含む回路にのみ印加されるようにしている。第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２がＯＮになることによって、送信回路ＴＸからの信号がアンテナＡＮＴに送られ、信号がアンテナＡＮＴから送信される。なお、送信回路ＴＸの送信信号は、第２のストリップラインＳＬ２が第２のダイオードＤ２により接地されることにより共振して接続点Ａから受信回路ＲＸ側をみたインピーダンスが非常に大きくなるため、受信回路ＲＸには伝達されない。
【０００５】一方、受信時には、第１のコントロール端子Ｔ１に電圧を印加しないことによって、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２はＯＦＦとなる。そのため、受信信号は受信回路ＲＸに伝達され、送信回路ＴＸ側には伝達されない。このように、第１のコントロール端子Ｔ１に印加される電圧をコントロールすることによって、送受信を切り換えることができる。
【０００６】図６は図５に示す回路を有する従来の高周波スイッチの一例を示す平面図である。この高周波スイッチ１は基板２を含み、基板２の一方主面には、第１および第２のストリップライン３ａおよび３ｂや多数のランドが形成され、それらのストリップラインやランドに、第１および第２のダイオード４ａおよび４ｂと、第１，第２，第３および第４のチップコンデンサ５ａ，５ｂ，５ｃおよび５ｄと、第１のチップ抵抗６とが接続されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図６に示す従来の高周波スイッチ１では、第１および第２のストリップライン３ａおよび３ｂの長さとして、一般的に送信信号や受信信号の波長の１／４の長さが必要であり、基板２の誘電率にもよるが、数１０ｍｍ程度必要であり、第１および第２のストリップライン３ａおよび３ｂに関与する部分が、基板２上の大きな面積を占有している。そのため、この高周波スイッチ１では、小型化に問題がある。
【０００８】それゆえに、この発明の主たる目的は、小型の高周波スイッチを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、送信回路，受信回路およびアンテナに接続され、送信回路とアンテナとの接続および受信回路とアンテナとの接続を切り換えるための高周波スイッチであって、送信回路側にアノードが接続されアンテナ側にカソードが接続される第１のダイオードと、アンテナと受信回路との間に接続されるストリップラインと、受信回路側にアノードが接続されアース側にカソードが接続される第２のダイオードとを含み、ストッリプラインは多層基板に内蔵され、第１のダイオードおよび第２のダイオードは多層基板上に実装された、高周波スイッチである。
【００１０】
【作用】ストリップラインが多層基板に内蔵され、第１および第２のダイオードがその多層基板上に実装されるので、平面的に見て、高周波スイッチの面積が減る。
【００１１】
【発明の効果】この発明によれば、小型の高周波スイッチが得られる。
【００１２】この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１３】
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す斜視図であり、図２の各図はその実施例の各誘電体層上の電極などを示す平面図であり、図３はその実施例の回路図である。
【００１４】この実施例の高周波スイッチは、構造的に特徴を有するが回路自体も特徴を有するので、まず、図３R>３などを参照して、この実施例の高周波スイッチの回路について説明する。この実施例の高周波スイッチは、図５R>５に示す高周波スイッチと比べて、特に、第１のダイオードＤ１に、インダクタＬ１および第５のコンデンサＣ５の直列回路と、第２の抵抗Ｒ２とが、それぞれ並列に接続される。さらに、第２のダイオードＤ２のカソードは、第６のコンデンサＣ６を介して接地される。また、第２のダイオードＤ２には、第３の抵抗Ｒ３が並列に接続され、第２のダイオードＤ２のカソードには、第４の抵抗Ｒ４を介して、第２のコントロール端子Ｔ２が接続される。この第２のコントロール端子Ｔ２には、この高周波スイッチの切り換えを行うための別のコントロール回路が接続される。
【００１５】図３に示す高周波スイッチを用いて送信を行う場合、第１のコントロール端子Ｔ１に電圧が印加される。そして、第２の抵抗Ｒ２で降下された電圧は、第１のダイオードＤ１に順方向のバイアス電圧として印加され、第３の抵抗で降下された電圧は、第２のダイオードＤ２に順方向のバイアス電圧として印加される。そのため、第１および第２のダイオードＤ１およびＤ２は、それぞれＯＮ状態になる。したがって、送信回路ＴＸからの送信信号は、アンテナＡＮＴから送信されるとともに、第２のストリップラインＳＬ２が第２のダイオードＤ２により接地されて共振して接続点Ａから受信回路ＲＸ側をみたインピーダンスが無限大となるため、受信回路ＲＸ側には伝達されない。
【００１６】なお、図３に示す高周波スイッチでは、送信時において、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２がＯＮとなるが、これらのダイオードにはインダクタンス分が存在する。このようなインダクタンス分が存在すると、アンテナＡＮＴと第２のストリップラインＳＬ２との接続点Ａから受信回路ＲＸ側をみたときのインピーダンスが無限大とならない。このようなインダクタンス分による影響を除去するために、第２のダイオードＤ２のインダクタンス分と第６のコンデンサＣ６とで、直列共振回路が形成される。したがって、第６のコンデンサＣ６の容量Ｃは、第２のダイオードＤ２のインダクタンス分をＬD ，使用周波数をｆとすると、次式で表される。
Ｃ＝１／｛（２πｆ）2 ・ＬD ｝
【００１７】第６のコンデンサＣ６の容量Ｃを上式の条件に設定することによって、第２のダイオードＤ２がＯＮ時に、直列共振回路が形成され、アンテナＡＮＴと第２のストリップラインＳＬ２との接続点Ａから受信回路ＲＸ側をみたときのインピーダンスを無限大にできる。したがって、送信回路ＴＸからの信号は受信回路ＲＸに伝達されず、送信回路ＴＸとアンテナＡＮＴとの間の挿入損失を小さくすることができる。さらに、アンテナＡＮＴと受信回路ＲＸとの間において、良好なアイソレーションを得ることができる。なお、第１のコントロール端子Ｔ１に電圧を加えると、電流は第１，第２，第３，第４および第６のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４およびＣ６でカットされて、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２を含む回路にのみ流れることになって、他の部分に影響を及ぼさない。
【００１８】また、図３に示す高周波スイッチを用いて受信を行う場合、第２のコントロール端子Ｔ２に電圧が印加される。この場合、第２の抵抗Ｒ２で降下される電圧は、第１のダイオードＤ１に逆方向のバイアス電圧として印加され、第３の抵抗で降下される電圧は、第２のダイオードＤ２に逆方向のバイアス電圧として印加される。そのため、第１および第２のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２は確実にＯＦＦ状態を維持する。したがって、受信した信号は、受信回路ＲＸに伝達される。このとき、ダイオードにはキャパシタンス分が存在するため、受信信号が送信回路ＴＸ側に漏れる場合がある。ところが、この高周波スイッチでは、第１のダイオードＤ１に並列に、インダクタＬ１が接続されている。このインダクタＬ１と第１のダイオードＤ１のキャパシタンス分とで、並列共振回路が形成される。したがって、インダクタＬ１のインダクタンスＬは、第１のダイオードＤ１のキャパシタンスをＣD ，使用周波数をｆとすると、次式で表される。
Ｌ＝１／｛（２πｆ）2 ・ＣD ｝
【００１９】インダクタＬ１のインダクタンスＬを上式の条件に設定することによって、送信回路ＴＸとアンテナＡＮＴとの間のアイソレーションを良好にすることができる。したがって、受信信号は送信回路ＴＸ側に漏れず、アンテナＡＮＴと受信回路ＲＸとの間の挿入損失を小さくすることができる。なお、インダクタＬ１のかわりに、高インピーダンスの伝送線路を使用しても、同様の効果を得ることができる。
【００２０】また、図３に示す高周波スイッチでは、第１および第２のコントロール端子Ｔ１およびＴ２に電圧を加えたときに、インダクタＬ１を介して電流が流れることを防ぐために、インダクタＬ１に直列に第５のコンデンサＣ５が接続されている。この第５のコンデンサＣ５を接続する場合、そのキャパシタンスに応じて必要により上式が補正されることはいうまでもない。
【００２１】このように、図３に示す高周波スイッチでは、送信時および受信時のいずれにも良好な特性を有する。
【００２２】次に、図１および図２などを参照して、この実施例の高周波スイッチの構造について説明する。この高周波スイッチ１０は、特に図１に示すように、多層基板ないし積層体１２を含む。積層体１２は、多数の誘電体層などを積層することによって形成される。
【００２３】１番上の誘電体層１４上には、図２（Ａ）に示すように、各ランドや第６のコンデンサＣ６の一方のコンデンサ電極１６などが形成される。それらのランドやコンデンサ電極１６には、第１および第２のダイオード１８および２０と、第２，第３および第４の抵抗Ｒ２，Ｒ３およびＲ４となるチップ抵抗（あるいは印刷抵抗）２２，２４および２６と、第５のコンデンサＣ５となるチップコンデンサ２８とが接続される。
【００２４】他の誘電体層１４上には、図２（Ｂ）に示すように、第２のコンデンサＣ２の一方のコンデンサ電極３０が形成される。
【００２５】さらに他の誘電体層１４上には、図２（Ｃ）に示すように、第１，第３および第４のコンデンサＣ１，Ｃ３およびＣ４の一方のコンデンサ電極３２，３４および３６が形成される。
【００２６】また、別の誘電体層１４上には、図２（Ｄ）に示すように、第１および第２のストリップライン３８および４０が形成される。
【００２７】さらに別の誘電体層１４上には、図２（Ｅ）に示すように、第１，第３および第４のコンデンサＣ１，Ｃ３およびＣ４の他方のコンデンサ電極４２，４４および４６が形成される。
【００２８】他の誘電体層１４上には、図２（Ｆ）に示すように、インダクタＬ１となるコイル電極４８が形成される。
【００２９】さらに他の誘電体層１４上には、図２（Ｇ）に示すように、第２および第６のコンデンサＣ２およびＣ６の他方のコンデンサ電極となるアース電極５０が形成される。
【００３０】さらに、積層体１２の４つの側面部には、図１に示すように、１２個の外部電極５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅ，５２ｆ，５２ｇ，５２ｈ，５２ｉ，５２ｊ，５２ｋおよび５２ｌが形成される。この場合、積層体１２には、その幅方向の一側面部に５つの外部電極５２ａ〜５２ｅが形成され、その幅方向の他側面部に５つの外部電極５２ｆ〜５２ｊが形成され、その長手方向の一側面部に１つの外部電極５２ｋが形成され、その長手方向の他側面部に１つの外部電極５２ｌが形成される。
【００３１】外部電極５２ａは、コンデンサ電極３０と、第１のストリップライン３８の一端とに接続される。この外部電極５２ａは、第１の抵抗Ｒ１となる抵抗（図示せず）を介して、コントロール回路に接続される。なお、この第１の抵抗Ｒ１となる抵抗は、たとえば１番上の誘電体層１４上などに形成されてもよい。外部電極５２ｂは、第１のダイオード１８の一端と、チップ抵抗２２の一端と、チップコンデンサ２８の一端と、コンデンサ電極３４と、第２のストリップライン４０の一端とに接続される。外部電極５２ｃは、コンデンサ電極４４に接続される。この外部電極５２ｃは、アンテナＡＮＴに接続される。外部電極５２ｅは、チップ抵抗２６の一端に接続される。この外部電極５２ｅは、別のコントロール回路に接続される。外部電極５２ｆは、コンデンサ電極４２に接続される。この外部電極５２ｆは、送信回路ＴＸに接続される。外部電極５２ｇは、第１のダイオード１８の他端と、チップ抵抗２２の他端と、コンデンサ電極３２と、第１のストリップライン３８の他端と、コイル電極４８の一端とに接続される。外部電極５２ｉは、第２のダイオード２０の他端と、チップ抵抗２４の他端と、コンデンサ電極３６と、第２のストリップライン４０の他端とに接続される。外部電極５２ｊは、コンデンサ電極４６に接続される。この外部電極５２ｊは、受信回路ＴＲに接続される。外部電極５２ｋおよび５２ｌは、アース電極５０に接続される。
【００３２】なお、コイル電極４８の他端は、たとえば誘電体層１４にスルーホール（図示せず）などを形成して、コンデンサ２８の他端に接続される。
【００３３】したがって、図１に示す高周波スイッチ１０は、図３に示す回路を有する。
【００３４】図１に示す高周波スイッチ１０では、第１および第２のストリップライン３８および４０などが積層体１２に内蔵され、第１および第２のダイオード１８および２０などが積層体１２の１番上の誘電体層１４上に実装されているので、これらの部品などを１枚の基板上に実装した場合に比べて、平面的に見て、面積が減り小型になる。また、第１および第２のストリップライン３８および４０を異なる誘電体層に形成したりすることは当然適宜なし得ることである。
【００３５】また、図１に示す高周波スイッチ１０では、第１および第２のストリップライン３８および４０に誘電体層を挟んでアース電極５０が積層されるため、それらのストリップライン３８および４０の長さを短く形成することができ、平面的に見て、さらに小型化が可能である。
【００３６】なお、図１に示す実施例では図３に示す回路を有するが、この発明は、図３に示す回路に限らず、たとえば、図５に示す回路やストリップラインと第１および第２のダイオードとを有する他の高周波スイッチの回路にも適用され得る。さらに、積層体１２表面上に形成されているコンデンサや抵抗を、適宜内部に埋設させるようにすることなど、この発明の趣旨の範囲での設計変更は自由である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施例の各誘電体層上の各電極などを示す平面図である。
【図３】図１に示す実施例の回路図である。
【図４】高周波スイッチの働きを示す概念図である。
【図５】この発明の背景となりかつこの発明が適用される高周波スイッチの一例を示す回路図である。
【図６】従来の高周波スイッチの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 高周波スイッチ
１２ 積層体
１４ 誘電体層
１６ 第１のダイオード
１８ 第２のダイオード
３８ 第１のストリップライン
４０ 第２のストリップライン
ＴＸ 送信回路
ＲＸ 受信回路
ＡＮＴ アンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 送信回路，受信回路およびアンテナに接続され、前記送信回路と前記アンテナとの接続および前記受信回路と前記アンテナとの接続を切り換えるための高周波スイッチであって、前記送信回路側にアノードが接続され前記アンテナ側にカソードが接続される第１のダイオード、前記アンテナと前記受信回路との間に接続されるストリップライン、および前記受信回路側にアノードが接続されアース側にカソードが接続される第２のダイオードを含み、前記ストッリプラインは多層基板に内蔵され、前記第１のダイオードおよび前記第２のダイオードは前記多層基板上に実装された、高周波スイッチ。
【請求項１】 送信回路，受信回路およびアンテナに接続され、前記送信回路と前記アンテナとの接続および前記受信回路と前記アンテナとの接続を切り換えるための高周波スイッチであって、前記送信回路側にアノードが接続され前記アンテナ側にカソードが接続される第１のダイオード、前記アンテナと前記受信回路との間に接続されるストリップライン、および前記受信回路側にアノードが接続されアース側にカソードが接続される第２のダイオードを含み、前記ストッリプラインは多層基板に内蔵され、前記第１のダイオードおよび前記第２のダイオードは前記多層基板上に実装された、高周波スイッチ。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図３】
【公開番号】特開平６−１９７０４０
【公開日】平成６年（１９９４）７月１５日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−３５８１３７
【出願日】平成４年（１９９２）１２月２６日
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【公開日】平成６年（１９９４）７月１５日
【国際特許分類】
【出願日】平成４年（１９９２）１２月２６日
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
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