(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信端子からの送信信号をアンテナ接続端子に伝送させる１以上の第１λ／４信号伝送路と接地間に接続された第１スイッチ回路と、
前記アンテナ接続端子からの受信信号を受信端子に伝送させる１以上の第２λ／４信号伝送路と接地間に接続された第２スイッチ回路とを有する高周波スイッチにおいて、
前記第１スイッチ回路は、第１λ／４伝送路と１以上の第１ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続され、且つ、前記第１ＰＩＮダイオードのアノードが前記第１λ／４伝送路に接続され、
前記第２スイッチ回路は、第２λ／４伝送路と１以上の第２ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続され、且つ、前記第２ＰＩＮダイオードのアノードが前記第２λ／４伝送路に接続され、
前記第１ＰＩＮダイオード及び前記第２ＰＩＮダイオードのカソードがそれぞれ高周波的に接地とされ、
前記第１ＰＩＮダイオード及び前記第２ＰＩＮダイオードのカソードに、他端が開放端とされた共振素子あるいは共振ラインが接続され、
前記第１ＰＩＮダイオードのアノード又はカソードのいずれか一方に、第１制御電圧が供給される第１制御端子が電気的に接続され、
前記第２ＰＩＮダイオードのアノード又はカソードのいずれか一方に、第２制御電圧が供給される第２制御端子が電気的に接続され、
前記第１ＰＩＮダイオード及び前記第２ＰＩＮダイオードのアノード又はカソードのいずれか他方に、一定のバイアス電圧を印加するバイアス印加手段を有し、
前記第１λ／４信号伝送路、前記第２λ／４信号伝送路、前記第１λ／４伝送路及び前記第２λ／４伝送路のうち、少なくとも１つは、λ／４より短い電気長の分布定数伝送ラインと該分布定数伝送ラインに接続された集中定数部品とを有する複合部品にて構成され、該複合部品の電気長がλ／４と等価とされていることを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項２】
請求項１記載の高周波スイッチにおいて、
前記第１制御電圧をＶｃ１、前記第２制御電圧をＶｃ２、前記バイアス電圧をＶｃｃとしたとき、
０Ｖ＜Ｖｃ１＜Ｖｃｃ＜Ｖｃ２又は０Ｖ＞Ｖｃ２＞Ｖｃｃ＞Ｖｃ１のとき、前記第１スイッチ回路がオン、前記第２スイッチ回路がオフとなり、
０Ｖ＜Ｖｃ２＜Ｖｃｃ＜Ｖｃ１又は０Ｖ＞Ｖｃ１＞Ｖｃｃ＞Ｖｃ２のとき、前記第１スイッチ回路がオフ、前記第２スイッチ回路がオンとなることを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項３】
請求項１記載の高周波スイッチにおいて、
前記第１制御電圧をＶｃ１、前記第２制御電圧をＶｃ２、前記バイアス電圧をＶｃｃとしたとき、
０Ｖ＜Ｖｃ２＜Ｖｃｃ＜Ｖｃ１又は０Ｖ＞Ｖｃ１＞Ｖｃｃ＞Ｖｃ２のとき、前記第１スイッチ回路がオン、前記第２スイッチ回路がオフとなり、
０Ｖ＜Ｖｃ１＜Ｖｃｃ＜Ｖｃ２又は０Ｖ＞Ｖｃ２＞Ｖｃｃ＞Ｖｃ１のとき、前記第１スイッチ回路がオフ、前記第２スイッチ回路がオンとなることを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項４】
請求項１記載の高周波スイッチにおいて、
動作周波数帯の中心周波数がｆｏ、該中心周波数ｆｏに対応する波長がλであり、
前記第１スイッチ回路は、前記第１λ／４信号伝送路に対して、前記第１λ／４伝送路と１以上の前記第１ＰＩＮダイオードを含む並列共振回路とが直列に接続され、
前記第２スイッチ回路は、前記第２λ／４信号伝送路に対して、前記第２λ／４伝送路と１以上の前記第２ＰＩＮダイオードを含む並列共振回路とが直列に接続され、
前記並列共振回路は、前記ＰＩＮダイオードのオフ時の共振周波数と前記中心周波数ｆｏとが同じになるように定数が設定されていることを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項５】
請求項１記載の高周波スイッチにおいて、
前記第１λ／４信号伝送路が前記複合部品にて構成され、
前記第１λ／４信号伝送路を構成要素として含み、少なくとも前記送信信号の反射波を検出する方向性結合器を有することを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項６】
請求項１記載の高周波スイッチにおいて、
少なくとも前記受信端子に接続された前記第２λ／４信号伝送路と接地間に接続された前記第２スイッチ回路におけるインダクタに対して、終端形成用抵抗が並列に接続されていることを特徴とする高周波スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、高周波信号を切り替える高周波スイッチに関し、特に、アンテナに接続されるアンテナスイッチ、例えばＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）スイッチ等に用いて好適な高周波スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアンテナスイッチ等の高周波スイッチとしては、例えば特許文献１記載のマイクロ波スイッチや特許文献２記載の送受信切り換え装置が知られている。
【０００３】
特許文献１記載のマイクロ波スイッチは、信号ラインに直列及び並列にＰＩＮダイオードを挿入し、ＰＩＮダイオードに順電流を流してＰＩＮダイオードをオンとし、また、ＰＩＮダイオードを逆バイアスしてＰＩＮダイオードをオフさせることにより、高周波信号を切り替えるようにしている。
【０００４】
特許文献２記載の送受信切り換え装置は、信号伝送ラインに、伝送ラインとそれに直列に配置されたＰＩＮダイオード等を並列に挿入してスイッチを構成した回路方式を採用している。
【０００５】
なお、ＰＩＮダイオードのオフ時においてＰＩＮダイオードのバイアス回路をＲＦ的に切り離すことを目的にチョークコイルを接続した例も知られている（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２５３２１２２号公報
【特許文献２】特許第２８３０３１９号公報
【特許文献３】特公平１−３３９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載のマイクロ波スイッチは、信号ラインにＰＩＮダイオードを挿入して、ＰＩＮダイオードのオン／オフ動作によって、信号の切り替えを行うようにしているが、ＰＩＮダイオードのオン時の残留抵抗、オフ時の残留容量及びオフ抵抗により、通過損失が大きい。並列に挿入するＰＩＮダイオードの個数を増やすことにより、オフ時のアイソレーションを拡大することができるが、個数と共に通過損失を増加させるという問題がある。また、オン時の通過損失を小さくすることができるが、個数と共にアイソレーションが低下するという問題がある。
【０００８】
特許文献２記載の送受信切り換え装置は、信号伝送ラインに、伝送ラインとそれに直列に配置されたＰＩＮダイオード等を並列に挿入してスイッチを構成するようにしているが、切替回路のオン時にＰＩＮダイオード（順電流導通によりオン状態）の残留抵抗により通過損失が発生する。また、切替回路のオフ時にＰＩＮダイオード（逆バイアスによりオフ状態）の残留容量により、λ／４伝送ラインの位相特性に誤差を生じる。すなわち、切替回路のオン時とオフ時の中心周波数にずれが生じるという問題がある。結果的には、スイッチのオン時の通過帯域と、オフ時のアイソレーション帯域がずれるという問題を引き起こす。また、切替回路のオフ時にＰＩＮダイオードの残留抵抗により、アイソレーションの低下も生じる。
【０００９】
ところで、上述のような高周波スイッチを利用した送受信切換え方式としては、以下に示すような２種類の方式（第１送受信切換え方式及び第２送受信切換え方式）がある。
【００１０】
第１送受信切換え方式は、図４３に示すように、送受信器１００と送受信アンテナ１０２（又はバンドパスフィルタ１０４を介して）との間における送信ライン１０６に、送信アンプ１０８とアイソレータ１１１を接続し、送受信器１００と送受信アンテナ１０２（又はバンドパスフィルタ１０４を介して）との間における受信ライン１１０に受信アンプ１１２を接続し、送信ライン１０６と受信ライン１１０との結合点に高周波スイッチ１１４を接続した方式である。
【００１１】
第２送受信切換え方式は、図４４に示すように、送信ライン１０６に送信アンプ１０８を接続し、受信ライン１１０に受信アンプ１１２と高周波スイッチ１１４を接続し、送信ライン１０６と受信ライン１１０との結合点にサーキュレータ１１６を接続した方式である。
【００１２】
上述の高周波スイッチにおいては、受信側のスイッチがオフ時には、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）が無限大で全反射となる反射型の高周波スイッチである。この場合、受信アンプへの入力不整合により、発振を起こしやすい不安定な状態となる。これを解消するために、受信アンプと高周波スイッチとの間にさらにアイソレータを挿入接続することが考えられるが、損失が大きくなり、受信信号を効率よく伝達できないという問題がある。
【００１３】
上述の高周波スイッチにおいては、送受信器１００とアンテナ１０２との間には、同軸線路等の給電線が接続されるが、送受信器１００から出力された送信信号は進行波によってアンテナ１０２に運ばれた後、アンテナ１０２から空間に放射される。ここで、アンテナ１０２と給電線とが何らかの理由により整合しなくなったときは、アンテナ１０２で反射が発生して、反射波として送受信器１００に戻ってくる。この場合、通信が正常に行われないだけでなく、送受信器１００の故障、破壊につながるおそれがある。そこで、反射波を常に監視することが望ましい。また、送信信号の進行波のレベルを監視し、適正な値に制御することが望ましい。
【００１４】
そこで、送信信号の反射波及び進行波を検出するために、方向性結合器を挿入接続することが考えられる。
【００１５】
例えば第１送受信切換え方式では、図４５に示すように、高周波スイッチ１１４とバンドパスフィルタ１０４の間に反射波検出のための第１方向性結合器１２０を挿入接続し、送信アンプ１０８とアイソレータ１１１の間に進行波検出のための第２方向性結合器１２２を挿入接続する。
【００１６】
第２送受信切換え方式では、図４６に示すように、高周波スイッチ１１４と終端抵抗１２４の間に反射波検出のための第１方向性結合器１２０を挿入接続し、送信アンプ１０８とサーキュレータ１１６の間に進行波検出のための第２方向性結合器１２２を挿入接続する。
【００１７】
しかし、第１送受信切換え方式及び第２送受信切換え方式共に、第１方向性結合器１２０及び第２方向性結合器１２２という新たな２つの電子部品を挿入接続する必要があることから、システム全体の部品点数が多くなり、しかも、サイズも大きくなるという問題がある。これは、製造コストの高価格化にもつながる。また、伝送ロスの増大の問題もある。
【００１８】
なお、上述した特許文献１及び２には、反射波（及び進行波）を検出するという考えがなく、第１送受信切換え方式及び第２送受信切換え方式の高周波スイッチ１１４の代替品として使用できるに過ぎない。
【００１９】
上述の高周波スイッチにおいては、切替素子として例えばＰＩＮダイオードが用いられるが、ＰＩＮダイオードのアノード又はカソードは全て直流的に接地されていたため、スイッチング動作をさせる場合には、正電源と負電源を使う必要がある。
【００２０】
そのため、例えば上述した送受信切換え方式の回路系が、正電源を使うタイプのものであれば、新たに負電源を設置する必要があり、反対に、上述した送受信切換え方式の回路系が、負電源を使うタイプのものであれば、新たに正電源を設置する必要があり、部品点数が増加すると共に、全体の回路構成が複雑になるという問題がある。
【００２１】
特許文献２記載の回路は、両電源ではないが、ダイオードのオフ時に逆バイアスがかかっていないため、ダイオードの接合容量が大きい領域で使うこととなり、十分なスイッチング特性が得られないおそれがある。また、制御回路以外にトランジスタとインバータが必要で、部品点数が増加するという問題もある。
【００２２】
また、携帯電話やＰＤＡ（携帯情報端末）等のニーズとして、半導体スイッチが使えない比較的大電力を扱うＴＤＤ方式の携帯電話基地局、データ通信基地局、中継局等の小型化が挙げられる。このニーズに対応した効果の大きい低域対応システムとしては、現時点では、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）の７００ＭＨｚ帯システム等がある。しかし、比較的低域（低い周波数帯域）で使用することから、高周波スイッチにおけるλ／４伝送路等の分布定数ラインが長くなり、低域対応システムの小型化に適さないという問題がある。
【００２３】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、λ／４伝送路の位相特性に誤差は発生せず、スイッチ回路のオン時の通過帯域とオフ時のアイソレーション帯域を一致させることができ、高周波スイッチとして使用する帯域において、オン時の通過損失の最小化、オフ時のアイソレーションの最大化を適切に設定することができ、さらに、高周波スイッチ自体の小型化、並びに高周波スイッチを設置したシステム（低域対応のシステムを含む）の小型化を図ることができる高周波スイッチを提供することを目的とする。なお、低域対応のシステムとしては、半導体スイッチが使えない比較的大電力を扱うＴＤＤ方式の携帯電話基地局、データ通信基地局、中継局等の小型化に効果がある上述したＷｉＭＡＸ等の低域対応システム等を示す。
【００２４】
また、本発明の他の目的は、受信側のスイッチがオフとなっても受信アンプへの入力不整合は生じず、受信アンプの動作が不安定になることを回避することができ、さらに、高周波スイッチ自体の小型化、並びに高周波スイッチを設置したシステム（低域対応のシステムを含む）の小型化を図ることができる高周波スイッチを提供することを目的とする。
【００２５】
また、本発明の他の目的は、ＰＩＮダイオードの残留容量によるλ／４伝送路の位相特性に誤差が発生せず、スイッチ回路のオン時の通過帯域とオフ時のアイソレーション帯域を一致させることができ、高周波スイッチとして使用する帯域において、オン時の通過損失の最小化、オフ時のアイソレーションの最大化を適切に設定することができる高周波スイッチを提供することを目的とする。
【００２６】
また、本発明の他の目的は、１つの高周波スイッチであっても、少なくとも送信信号の反射波を検出することができ、反射波検出機能付きの送信システムあるいは送受信システムの部品点数の低減、サイズの小型化をより促進することができ、製造コストの低廉化、伝送ロスの低減化も図ることができる高周波スイッチを提供することを目的とする。
【００２７】
また、本発明の他の目的は、正電源と負電源の両方を使う必要がなく、単一の電源（正電源又は負電源）で済み、ダイオードに逆バイアスをかけることで、接合容量の小さい領域で使うことができ、また、部品点数の増加、回路構成の複雑化を招くことがなく、しかも、スイッチ切換速度が低下することがなく、さらに、高周波スイッチ自体の小型化、並びに高周波スイッチを設置したシステム（低域対応のシステムを含む）の小型化を図ることができる高周波スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
第１の本発明に係る高周波スイッチは、動作周波数帯の中心周波数がｆｏであり、該中心周波数ｆｏに対応する波長がλである高周波スイッチにおいて、信号を伝送させるλ／４信号伝送路に対して、λ／４伝送路と１以上のＰＩＮダイオードを含む並列共振回路とが直列に接続されたスイッチ回路が並列に接続され、前記並列共振回路は、前記ＰＩＮダイオードのオフ時の共振周波数と前記中心周波数ｆｏとが同じになるように定数が設定され、前記λ／４信号伝送路及び前記λ／４伝送路のうち、少なくとも１つは、λ／４より短い電気長の分布定数伝送ラインと該分布定数伝送ラインに接続された集中定数部品とを有する複合部品にて構成され、該複合部品の電気長がλ／４と等価とされていることを特徴とする。
【００２９】
これにより、λ／４伝送路の位相特性に誤差は発生せず、スイッチ回路のオン時の通過帯域とオフ時のアイソレーション帯域を一致させることができ、高周波スイッチとして使用する帯域において、オン時の通過損失の最小化、オフ時のアイソレーションの最大化を適切に設定することができ、さらに、高周波スイッチ自体の小型化、並びに高周波スイッチを設置したシステム（低域対応のシステムを含む）の小型化を図ることができる。
【００３０】
第２の本発明に係る高周波スイッチは、送信端子からの送信信号を伝送させる第１λ／４信号伝送路に対して、第１λ／４伝送路と１以上の第１ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続された第１スイッチ回路が並列に接続され、受信信号を受信端子に伝送させる第２λ／４信号伝送路に対して、第２λ／４伝送路と１以上の第２ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続された第２スイッチ回路が並列に接続された高周波スイッチにおいて、少なくとも前記受信端子と前記第２λ／４信号伝送路との間に接続された第３λ／４信号伝送路に対して、第３λ／４伝送路と１以上の第３ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続された第３スイッチ回路が並列に接続され、前記第３ＰＩＮダイオードに対して、終端形成用抵抗が並列に接続され、前記第１λ／４信号伝送路、前記第２λ／４信号伝送路、前記第１λ／４伝送路及び前記第２λ／４伝送路のうち、少なくとも１つは、λ／４より短い電気長の分布定数伝送ラインと該分布定数伝送ラインに接続された集中定数部品とを有する複合部品にて構成され、該複合部品の電気長がλ／４と等価とされていることを特徴とする。
【００３１】
これにより、受信側のスイッチがオフとなっても受信アンプへの入力不整合は生じず、受信アンプの動作が不安定になることを回避することができ、さらに、高周波スイッチ自体の小型化、並びに高周波スイッチを設置したシステム（低域対応のシステムを含む）の小型化を図ることができる。
【００３２】
第３の本発明に係る高周波スイッチは、送信端子からの送信信号を伝送させる第１λ／４信号伝送路に対して、第１λ／４伝送路と１以上の第１ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続された第１スイッチ回路が並列に接続され、受信信号を受信端子に伝送させる第２λ／４信号伝送路に対して、第２λ／４伝送路と１以上の第２ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続された第２スイッチ回路が並列に接続された高周波スイッチにおいて、前記第１λ／４信号伝送路を構成要素として含み、少なくとも前記送信信号の反射波を検出する方向性結合器を有し、前記第１λ／４信号伝送路、前記第２λ／４信号伝送路、前記第１λ／４伝送路及び前記第２λ／４伝送路のうち、少なくとも１つは、λ／４より短い電気長の分布定数伝送ラインと該分布定数伝送ラインに接続された集中定数部品とを有する複合部品にて構成され、該複合部品の電気長がλ／４と等価とされていることを特徴とする。
【００３３】
これにより、ＰＩＮダイオードの残留容量によるλ／４伝送路の位相特性に誤差が発生せず、スイッチ回路のオン時の通過帯域とオフ時のアイソレーション帯域を一致させることができ、高周波スイッチとして使用する帯域において、オン時の通過損失の最小化、オフ時のアイソレーションの最大化を適切に設定することができる。
【００３４】
また、１つの高周波スイッチであっても、少なくとも送信信号の反射波を検出することができ、反射波検出機能付きの送信システムあるいは送受信システムの部品点数の低減、サイズの小型化をより促進することができ、製造コストの低廉化、伝送ロスの低減化も図ることができる。
【００３５】
そして、第３の本発明において、前記方向性結合器は、前記λ／４信号伝送路に対向して配置された線路を有し、前記第１λ／４信号伝送路は、前記分布定数伝送ラインと前記集中定数部品とを有し、前記方向性結合器の線路は、前記分布定数伝送ラインと同じ電気長の分布定数伝送ラインと該分布定数伝送ラインに接続された集中定数部品とを有する複合部品にて構成され、該複合部品の電気長がλ／４と等価とされていてもよい。
【００３６】
第４の本発明に係る高周波スイッチは、送信端子からの送信信号を伝送させる１以上の第１λ／４信号伝送路に対して、第１ＰＩＮダイオードを含む第１スイッチ回路がそれぞれ並列に接続され、受信信号を受信端子に伝送させる１以上の第２λ／４信号伝送路に対して、第２ＰＩＮダイオードを含む第２スイッチ回路がそれぞれ並列に接続された高周波スイッチにおいて、前記第１スイッチ回路は、第１λ／４伝送路と１以上の前記第１ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続され、且つ、前記第１ＰＩＮダイオードのアノードが前記第１λ／４伝送路に接続され、前記第２スイッチ回路は、第２λ／４伝送路と１以上の前記第２ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続され、且つ、前記第２ＰＩＮダイオードのアノードが前記第２λ／４伝送路に接続され、各前記ＰＩＮダイオードのカソードがそれぞれ高周波的に接地とされ、各前記ＰＩＮダイオードのカソードに、他端が自由端とされた共振素子あるいは共振ラインが接続され、前記第１ＰＩＮダイオードのアノード又はカソードのいずれか一方に、第１制御電圧が供給される第１制御端子が電気的に接続され、前記第２ＰＩＮダイオードのアノード又はカソードのいずれか一方に、第２制御電圧が供給される第２制御端子が電気的に接続され、各前記ＰＩＮダイオードのアノード又はカソードのいずれか他方に、一定のバイアス電圧を印加するバイアス印加手段を有し、前記第１λ／４信号伝送路、前記第２λ／４信号伝送路、前記第１λ／４伝送路及び前記第２λ／４伝送路のうち、少なくとも１つは、λ／４より短い電気長の分布定数伝送ラインと該分布定数伝送ラインに接続された集中定数部品とを有する複合部品にて構成され、該複合部品の電気長がλ／４と等価とされていることを特徴とする。
【００３７】
これにより、正電源と負電源の両方を使う必要がなく、単一の電源（正電源又は負電源）で済み、ダイオードに逆バイアスをかけることで、接合容量の小さい領域で使うことができ、また、部品点数の増加、回路構成の複雑化を招くことがなく、しかも、スイッチ切換速度が低下することがなく、さらに、高周波スイッチ自体の小型化、並びに高周波スイッチを設置したシステム（低域対応のシステムを含む）の小型化を図ることができる。
【００３８】
なお、上述した第１〜第４の本発明に係る高周波スイッチにおける複合部品は、高周波スイッチを構成する基板等に、１つの部品として実装（搭載）してもよいし、高周波スイッチを構成する基板等の一部として構成するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３９】
以上説明したように、本発明に係る高周波スイッチによれば、以下の効果を奏することができる。
【００４０】
（１）λ／４伝送路の位相特性に誤差は発生せず、スイッチ回路のオン時の通過帯域とオフ時のアイソレーション帯域を一致させることができ、高周波スイッチとして使用する帯域において、オン時の通過損失の最小化、オフ時のアイソレーションの最大化を適切に設定することができ、さらに、高周波スイッチ自体の小型化、並びに高周波スイッチを設置したシステム（低域対応のシステムを含む）の小型化を図ることができる。
【００４１】
（２）受信側のスイッチがオフとなっても受信アンプへの入力不整合は生じず、受信アンプの動作が不安定になることを回避することができ、さらに、高周波スイッチ自体の小型化、並びに高周波スイッチを設置したシステム（低域対応のシステムを含む）の小型化を図ることができる。
【００４２】
（３）ＰＩＮダイオードの残留容量によるλ／４伝送路の位相特性に誤差が発生せず、スイッチ回路のオン時の通過帯域とオフ時のアイソレーション帯域を一致させることができ、高周波スイッチとして使用する帯域において、オン時の通過損失の最小化、オフ時のアイソレーションの最大化を適切に設定することができる。
【００４３】
（４）１つの高周波スイッチであっても、少なくとも送信信号の反射波を検出することができ、反射波検出機能付きの送信システムあるいは送受信システムの部品点数の低減、サイズの小型化をより促進することができ、製造コストの低廉化、伝送ロスの低減化も図ることができる。
【００４４】
（５）正電源と負電源の両方を使う必要がなく、単一の電源（正電源又は負電源）で済み、ダイオードに逆バイアスをかけることで、接合容量の小さい領域で使うことができ、また、部品点数の増加、回路構成の複雑化を招くことがなく、しかも、スイッチ切換速度が低下することがなく、さらに、高周波スイッチ自体の小型化、並びに高周波スイッチを設置したシステム（低域対応のシステムを含む）の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図２】電気長がλ／４と等価な複合部品（λ／４より短い電気長の分布定数伝送ラインと集中定数部品とを有する）を示す等価回路図である。
【図３】複合部品の分布定数伝送ラインの一例を示す斜視図である。
【図４】複合部品の分布定数伝送ラインの他の例を示す斜視図である。
【図５】図５Ａは複合部品の分布定数伝送ラインを第１同軸型共振器にて構成した例を示す断面図であり、図５Ｂは第１同軸型共振器を開放端側から見て示す図である。
【図６】図６Ａは複合部品の分布定数伝送ラインを第２同軸型共振器にて構成した例を示す断面図であり、図６Ｂは第２同軸型共振器を開放端側から見て示す図である。
【図７】理想的なλ／４伝送ラインの振幅位相特性（通過特性、反射特性及び位相特性）を示すグラフである。
【図８】電気長がλ／８の分布定数伝送ラインを用いた実施例１に係る複合部品の振幅位相特性を示すグラフである。
【図９】電気長がλ／１２の分布定数伝送ラインを用いた実施例２に係る複合部品の振幅位相特性を示すグラフである。
【図１０】図１０Ａは第１アンテナスイッチにおいて、第１ＰＩＮダイオードをオンにしたときの第１スイッチ回路の等価回路を示す図であり、図１０Ｂは第１ＰＩＮダイオードをオフにしたときの第１スイッチ回路の等価回路を示す図である。
【図１１】図１１Ａは第１ＰＩＮダイオードのオン時における中心周波数付近の第１スイッチ回路の等価回路を示す図であり、図１１Ｂは第１ＰＩＮダイオードのオフ時における中心周波数付近の第１スイッチ回路の等価回路を示す図である。
【図１２】伝送線路の入力側と出力側のインピーダンスの関係を説明するための図である。
【図１３】第１アンテナスイッチにおいて、第１スイッチ回路をオン、第２スイッチ回路をオフにしたときの等価回路を示す図である。
【図１４】第１アンテナスイッチにおいて、第１スイッチ回路をオフ、第２スイッチ回路をオンにしたときの等価回路を示す図である。
【図１５】第２アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図１６】第３アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図１７】第３アンテナスイッチにおいて、第１スイッチ回路をオン、第２スイッチ回路及び第３スイッチ回路をオフにしたときの等価回路を示す図である。
【図１８】第４アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図１９】第５アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図２０】第５アンテナスイッチにおいて、第１スイッチ回路及び第４スイッチ回路をオフ、第２スイッチ回路及び第３スイッチ回路をオンにしたときの等価回路を示す図である。
【図２１】第６アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図２２】第７アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図２３】方向性結合器の動作を示す説明図である。
【図２４】第２複合部品を示す等価回路図である。
【図２５】第２複合部品の分布定数伝送ラインの一例を示す斜視図である。
【図２６】第２複合部品の分布定数伝送ラインの他の例を示す斜視図である。
【図２７】図２７Ａ〜図２７Ｃは第２複合部品の分布定数伝送ラインを第１ケーブル〜第３ケーブルにて構成した例を示す斜視図である。
【図２８】第８アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図２９】第９アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３０】第１０アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３１】第１１アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３２】第１２アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３３】第１３アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３４】第１４アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３５】第１変形例に係るアンテナスイッチを示す回路図である。
【図３６】第２変形例に係るアンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３７】第３変形例に係るアンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３８】第４変形例に係るアンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３９】第５変形例に係るアンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図４０】第６変形例に係るアンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図４１】第７変形例に係るアンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図４２】第１５アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図４３】高周波スイッチを利用した第１送受信切換え方式を示す説明図である。
【図４４】高周波スイッチを利用した第２送受信切換え方式を示す説明図である。
【図４５】第１送受信切換え方式において、方向性結合器を挿入接続した構成を示す説明図である。
【図４６】第２送受信切換え方式において、方向性結合器を挿入接続した構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明に係る高周波スイッチを例えばアンテナスイッチに適用した実施の形態例を図１〜図４２を参照しながら説明する。なお、λは、スイッチの動作周波数帯の中心周波数に対応する波長で、以下の伝送路での波長を表すものとする。
【００４７】
第１の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第１アンテナスイッチ１０Ａと記す）は、図１に示すように、アンテナ接続端子１４と送信端子１６との間に接続された１つの第１λ／４信号伝送路１８ａと、アンテナ接続端子１４と受信端子２０との間に接続された１つの第２λ／４信号伝送路１８ｂと、第１λ／４信号伝送路１８ａに対して並列に接続された第１スイッチ回路２２ａと、第２λ／４信号伝送路１８ｂに対して並列に接続された第２スイッチ回路２２ｂとを有する。なお、送信端子１６と第１λ／４信号伝送路１８ａとの間、第１λ／４信号伝送路１８ａとアンテナ接続端子１４との間、アンテナ接続端子１４と第２λ／４信号伝送路１８ｂとの間、第２λ／４信号伝送路１８ｂと受信端子２０との間にそれぞれキャパシタＣ１〜Ｃ４が直列に接続されている。このキャパシタＣ１〜Ｃ４は、後述するＰＩＮダイオードをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサで、高周波的にはショートとして働く。
【００４８】
第１スイッチ回路２２ａは、キャパシタＣ１と第１λ／４信号伝送路１８ａとの間の信号ライン（接点２１ａ）とＧＮＤ（グランド）間に接続され、１つの第１λ／４伝送路２４ａと第１並列共振回路２６ａとが第１接点ａ１で直列に接続された直列回路を有する。
【００４９】
第１並列共振回路２６ａは、第１接点ａ１とＧＮＤ間に接続された１つの第１ＰＩＮダイオード２８ａと、第１接点ａ１と第１制御端子Ｔｃ１間に接続された第１インダクタ３０ａと、第１制御端子Ｔｃ１とＧＮＤ間に接続された第１キャパシタＣａとを有する。この第１キャパシタＣａは、第１ＰＩＮダイオード２８ａをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサとして働く。
【００５０】
第１制御端子Ｔｃ１には、第１ＰＩＮダイオード２８ａに順電流を流して該第１ＰＩＮダイオード２８ａをオンにするための順バイアス電圧Ｖｃ１と、第１ＰＩＮダイオード２８ａを逆バイアスして第１ＰＩＮダイオード２８ａをオフにするための逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されるようになっている。
【００５１】
第２スイッチ回路２２ｂは、上述した第１スイッチ回路２２ａと同様に、第２λ／４信号伝送路１８ｂとキャパシタＣ４との間の信号ライン（接点２１ｂ）とＧＮＤ（グランド）間に接続され、１つの第２λ／４伝送路２４ｂと第２並列共振回路２６ｂとが第２接点ａ２で直列に接続された直列回路を有する。
【００５２】
第２並列共振回路２６ｂは、第２接点ａ２とＧＮＤ間に接続された１つの第２ＰＩＮダイオード２８ｂと、第２接点ａ２と第２制御端子Ｔｃ２間に接続された第２インダクタ３０ｂと、第２制御端子Ｔｃ２とＧＮＤ間に接続された第２キャパシタＣｂとを有する。この第２キャパシタＣｂは、第２ＰＩＮダイオード２８ｂをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサとして働く。
【００５３】
第２制御端子Ｔｃ２には、第２ＰＩＮダイオード２８ｂに順電流を流して該第２ＰＩＮダイオード２８ｂをオンにするための順バイアス電圧Ｖｃ１と、第２ＰＩＮダイオード２８ｂを逆バイアスして第２ＰＩＮダイオード２８ｂをオフにするための逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されるようになっている。なお、第１制御端子Ｔｃ１に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加される時には、第２制御端子Ｔｃ２に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加され、第１制御端子Ｔｃ１に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加される時には、第２制御端子Ｔｃ２に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加される。第１制御端子Ｔｃ１の逆バイアス電圧Ｖｃ２と第２制御端子Ｔｃ２の逆バイアス電圧Ｖｃ２の電圧は、異なってもよい。
【００５４】
そして、この第１アンテナスイッチ１０Ａにおいては、第１λ／４信号伝送路１８ａ、第２λ／４信号伝送路１８ｂ、第１λ／４伝送路２４ａ及び第２λ／４伝送路２４ｂのうち、少なくとも１つは、図２に示すように、λ／４より短い電気長の分布定数伝送ライン５０と該分布定数伝送ライン５０に接続された集中定数部品５２とを有する複合部品５４にて構成され、該複合部品５４の電気長がλ／４と等価とされている。
【００５５】
具体的には、この複合部品５４は、第１端子φ１と第２端子φ２との間に接続された分布定数伝送ライン５０と、第１端子φ１と接地（ＧＮＤ）間に接続された第１コンデンサ素子５６ａと、第２端子φ２と接地（ＧＮＤ）間に接続された第２コンデンサ素子５６ｂとを有する。従って、下記表１に示す結線仕様に示すように、この複合部品５４を第１λ／４信号伝送路１８ａとして使用する場合は、図１に示すように、第１端子φ１が信号ラインの接点２１ａに接続され、第２端子φ２が第２コンデンサＣ２に接続される。以下同様である。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
複合部品５４の分布定数伝送ライン５０は、図３に示すように、下面にアース電極５８を有する誘電体基板６０の上面に形成されたマイクロストリップライン６２にて構成してもよいし、図４に示すように、上下面にアース電極５８を有する誘電体基板６０の内部に形成されたストリップライン６４にて構成してもよい。また、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、円筒状の同軸型誘電体共振器（第１同軸型共振器６６Ａ）や、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、角筒状の同軸型誘電体共振器（第２同軸型共振器６６Ｂ）にて構成してもよい。
【００５８】
第１同軸型共振器６６Ａは、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、中央に軸方向に貫通孔６８を有する円筒状の誘電体磁器７０の外周面に外導体７２が形成され、内周面（貫通孔６８の内壁面）に内導体７４が形成され、両端面は導体が形成されず、それぞれ開放端７８とされている。第２同軸型共振器６６Ｂも、上述した第１同軸型共振器６６Ａと同様の構成を有する。
【００５９】
なお、マイクロストリップライン６２及びストリップライン６４の物理長Ｌａ及びＬｂはそれぞれ一方の端部から他方の端部までの長さであり、第１同軸型共振器６６Ａ及び第２同軸型共振器６６Ｂの物理長Ｌｃ及びＬｄはそれぞれ一方の開放端７８から開放端７８までの長さである。もちろん、誘電体基板６０の誘電率や誘電体磁器７０の誘電率を適宜変更することで、物理長のさらなる短縮化を図ることができる。しかも、λ／４より短い電気長の分布定数伝送ライン５０を使用することから、半導体スイッチが使えない比較的大電力を扱うＴＤＤ方式の携帯電話基地局、データ通信基地局、中継局等の小型化に効果がある例えばＷｉＭＡＸの７００ＭＨｚ帯システムのように比較的低域（低い周波数帯域）の使用を想定した場合においても、分布定数伝送ライン５０の物理長をλ／４伝送ラインと比して短く設定することができるため、上述のような低域対応のシステムの小型化も図ることができる。
【００６０】
ここで、１つの実験例を示す。この実験例は、理想的なλ／４伝送ラインの振幅位相特性（図７参照）と、電気長がλ／８の分布定数伝送ラインを用いた実施例１に係る複合部品の振幅位相特性（図８参照）と、電気長がλ／１２の分布定数伝送ラインを用いた実施例２に係る複合部品の振幅位相特性（図９参照）をみたものである。図７〜図９において、実線Ａは伝送ラインの通過特性Ｓ（２，１）［ｄＢ］を示し、図８及び図９において、実線Ｂは反射特性Ｓ（１，１）［ｄＢ］を示し、図７〜図９において、実線Ｃは位相特性Ｓ（２，１）［°］を示す。
【００６１】
先ず、理想的なλ／４伝送ラインでは、図７に示すように、通過特性（実線Ａで示す）は０ｄＢ一定、反射特性（図示せず）は無限小、位相特性（実線Ｃで示す）は中心周波数ｆｃにおいて、−９０°となっている。
【００６２】
そして、実施例１に係る複合部品は、分布定数伝送ライン５０として、電気長がλ／８（θ＝４５°）である伝送ラインを用い、分布定数伝送ライン５０の特性インピーダンスＺを、理想的なλ／４伝送ラインの特性インピーダンスＺ０より大きい値に設定し、中心周波数ｆｃ＝８７５ＭＨｚにて位相特性が−９０°となるように第１コンデンサ素子５６ａ及び第２コンデンサ素子５６ｂの値（容量値）を決める。例えば分布定数伝送ライン５０の特性インピーダンスＺを６０〜８０オーム程度とし、第１コンデンサ素子５６ａ及び第２コンデンサ素子５６ｂの容量値を２〜３ｐＦから適切な値を選べば、図８のポイントｍ１に示すように、中心周波数ｆｃにおいて、−９０°となる位相特性となり、理想的なλ／４伝送ラインと等価な振幅位相特性を得ることができる。また、実施例１に係る複合部品の実装面積（占有面積）を考えた場合、物理長が理想的なλ／４伝送ラインの約１／２である伝送ラインに２つのコンデンサ素子を付加する分の占有面積となることから、理想的なλ／４伝送ラインの占有面積に対して２０〜３０％程度縮小させることができる。
【００６３】
実施例２に係る複合部品は、分布定数伝送ライン５０として、電気長がλ／１２（θ＝３０°）である伝送ラインを用い、実施例１の場合と同様に、分布定数伝送ライン５０の特性インピーダンスＺを、理想的なλ／４伝送ラインの特性インピーダンスＺ０より大きい値に設定し、中心周波数ｆｃ＝８７５ＭＨｚにて位相特性が−９０°となるように第１コンデンサ素子５６ａ及び第２コンデンサ素子５６ｂの値（容量値）を決める。例えば分布定数伝送ライン５０の特性インピーダンスＺを８０〜１２０オーム程度とし、第１コンデンサ素子５６ａ及び第２コンデンサ素子５６ｂの容量値を３〜４ｐＦから適切な値を選べば、図９のポイントｍ１に示すように、中心周波数ｆｃにおいて、−９０°となる位相特性となり、理想的なλ／４伝送ラインと等価な振幅位相特性を得ることができる。また、実施例２に係る複合部品の実装面積（占有面積）を考えた場合、物理長が理想的なλ／４伝送ラインの約１／３である伝送ラインに２つのコンデンサ素子を付加する分の占有面積となることから、理想的なλ／４伝送ラインの占有面積に対して４０〜５０％程度縮小させることができる。
【００６４】
上述のことからもわかるように、分布定数伝送ライン５０の特性インピーダンスと電気長、第１コンデンサ素子５６ａ及び第２コンデンサ素子５６ｂの値を適切に設定することにより、複合部品５４の電気長をλ／４に合わせること（位相特性を９０°に合わせること）ができ、また、特性インピーダンスを適切に設定することができる。
【００６５】
ここで、第１アンテナスイッチ１０Ａの回路動作について図１０Ａ〜図１４も参照しながら説明する。
【００６６】
第１スイッチ回路２２ａを主体に説明すると、先ず、第１制御端子Ｔｃ１に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されることで、第１ＰＩＮダイオード２８ａがオンとなり、そのときの第１スイッチ回路２２ａの等価回路は図１０Ａに示すようになる。すなわち、第１λ／４伝送路２４ａとＧＮＤ間に、等価的にインダクタンスＬｓと第１ＰＩＮダイオード２８ａのオン抵抗Ｒｏが並列に接続された回路が直列に接続された形態となる。
【００６７】
反対に、第１制御端子Ｔｃ１に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されることで、第１ＰＩＮダイオード２８ａがオフとなり、そのときの第１スイッチ回路２２ａの等価回路は図１１Ｂに示すようになる。すなわち、第１λ／４伝送路２４ａとＧＮＤ間に、インダクタンスＬｓと第１ＰＩＮダイオード２８ａの空乏層による寄生容量Ｃｆと第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ抵抗Ｒｆによる並列共振回路が直列に接続された形態となる。
【００６８】
そして、この第１アンテナスイッチ１０Ａでは、該第１アンテナスイッチ１０Ａの中心周波数ｆｏと、寄生容量Ｃｆ、オフ抵抗Ｒｆ及びインダクタンスＬｓからなる並列共振回路の共振周波数を一致させるようにインダクタンスＬｓの値を設定してある。
【００６９】
ここで、オン抵抗Ｒｏは、一般に１オーム程度あるいはそれ以下であり、Ｒｏ＜＜２πｆｏＬｓとできるため、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオン時における中心周波数ｆｏ付近の等価回路は図１１Ａのように表すことができ、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時における中心周波数ｆｏ付近の等価回路は図１１Ｂのように表すことができる。
【００７０】
いま、図１２に示すように、伝送線路ｚ＝ＬにおいてインピーダンスＺ（Ｌ）の負荷で終端した場合を考える。
【００７１】
伝送線路の特性インピーダンスをＺｏとし、進行波をＡｅ−γｚ、反射波をＢｅ−γｚ（γは伝搬定数）とすれば、基準点ｚにおける電圧Ｖ（ｚ）及び電流Ｉ（ｚ）は以下の式で表される。
Ｖ（ｚ）＝Ａｅ−γｚ＋Ｂｅγｚ
Ｉ（ｚ）＝（Ａ／Ｚｏ）ｅ−γｚ−（Ｂ／Ｚｏ）ｅγｚ
【００７２】
従って、ｚ＝ＬにおけるインピーダンスＺ（Ｌ）は以下の式で表される。
Ｚ（Ｌ）＝Ｖ（Ｌ）／Ｉ（Ｌ）
＝Ｚｏ｛（Ａｅ−γＬ＋ＢｅγＬ）／（Ａｅ−γＬ−ＢｅγＬ）｝
【００７３】
また、反射係数Γ（Ｌ）は以下の式（ａ）で示す関係がある。
Γ（Ｌ）＝（ＢｅγＬ）／（Ａｅ−γＬ）
＝（Ｂ／Ａ）ｅ２γＬ
＝｛Ｚ（Ｌ）−Ｚｏ｝／｛Ｚ（Ｌ）＋Ｚｏ｝    ……（ａ）
【００７４】
さらに、ｚ＝０において負荷側を見たインピーダンスＺ（０）は、以下の式（ｂ）で表される。
Ｚ（０）＝Ｚｏ｛（Ａ＋Ｂ）／（Ａ−Ｂ）｝            ……（ｂ）
【００７５】
式（ａ）より、
Ｂ／Ａ＝［｛Ｚ（Ｌ）−Ｚｏ｝／｛Ｚ（Ｌ）＋Ｚｏ｝］ｅ−２γＬ
であるから、この式を式（ｂ）に代入すれば、以下の式（ｃ）になる。
Z(0)/Zo = {Z(L) + ZotanhγL}/{Zo + Z(L)tanhγL}    ……（ｃ）
【００７６】
ここで、γ＝α＋ｊβ（αは減衰定数、βはβ＝２π／λで位相定数）である。
【００７７】
無損失線路は、α＝０であり、γ＝ｊβとなるから、式（ｃ）は以下の式（ｄ）に変形できる。
Z(0)/Zo = [Z(L) + jZotanβL]/[Zo + jZ(L)tanβL]    ……（ｄ）
【００７８】
そして、式（ｄ）にＬ＝λ／４を代入すると、以下の式（ｅ）が求まる。
Ｚ（０）／Ｚｏ＝Ｚｏ／Ｚ（Ｌ）
Ｚ（０）＝Ｚｏ2／Ｚ（Ｌ）                            ……（ｅ）
【００７９】
このことから、第１ＰＩＮダイオード２８ａがオンのとき、Ｚ（Ｌ）が１オーム程度あるいはそれ以下の低抵抗であることから、式（ｅ）からもわかるように、第１λ／４伝送路２４ａの信号ライン側のインピーダンス（この場合、Ｚ（０））は大きな値となり、理想的には開放状態となる。反対に、第１ＰＩＮダイオード２８ａがオフのとき、Ｚ（Ｌ）が１０ｋオーム以上の高抵抗であることから、式（ｅ）からもわかるように、第１λ／４伝送路２４ａの信号ライン側のインピーダンス（この場合、Ｚ（０））は小さな値となり、理想的には短絡状態となる。
【００８０】
従って、例えば第１制御端子Ｔｃ１に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオン、第２制御端子Ｔｃ２に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂがオフになると、図１３に示すような等価回路となり、送信端子１６のみがアンテナ接続端子１４に高周波的には接続されることになる。これによって、送信端子１６に供給された送信信号Ｓａがアンテナ接続端子１４を通じて送信されることになる。つまり、送信端子１６からアンテナ接続端子１４にかけての第１信号ライン３４ａが信号伝送側となり、受信端子２０からアンテナ接続端子１４にかけての第２信号ライン３４ｂが信号遮断側となる。
【００８１】
上述とは反対に、第１制御端子Ｔｃ１に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオフ、第２制御端子Ｔｃ２に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂがオンになると、図１４に示すような等価回路となり、受信端子２０のみがアンテナ接続端子１４に高周波的には接続されることになる。これによって、アンテナにて受信した受信信号Ｓｂがアンテナ接続端子１４に供給され、該受信端子２０から出力されることになる。つまり、送信端子１６からアンテナ接続端子１４にかけての第１信号ライン３４ａが信号遮断側となり、受信端子２０からアンテナ接続端子１４にかけての第２信号ライン３４ｂが信号伝送側となる。
【００８２】
ところで、上述したように、例えば第１並列共振回路２６ａを設けず、第１ＰＩＮダイオード２８ａのみを接続した場合、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時における中心周波数ｆｏ付近の等価回路は、図１１Ｂのようにはならず、図１０Ｂのように、寄生容量Ｃｆが残り、共振周波数は低域側にずれることになる。その結果、第１λ／４伝送路２４ａの位相特性に誤差が生じ、損失につながるという問題がある。
【００８３】
そこで、第１アンテナスイッチ１０Ａでは、第１並列共振回路２６ａの第１インダクタ３０ａの定数を調整して、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時の第１並列共振回路２６ａの共振周波数と第１アンテナスイッチ１０Ａの中心周波数ｆｏとが同じになるようにしている。同様に、第２並列共振回路２６ｂの第２インダクタ３０ｂの定数を調整して、第２ＰＩＮダイオード２８ｂのオフ時の第２並列共振回路２６ｂの共振周波数と第１アンテナスイッチ１０Ａの中心周波数ｆｏとが同じになるようにしている。
【００８４】
一方、ＰＩＮダイオードのオン時の抵抗Ｒｏは、Ｒｏ＜＜２πｆｏＬｓであるので、これにより、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、例えば第１ＰＩＮダイオード２８ａのオン時において、第１λ／４伝送路２４ａのＧＮＤ側にオン抵抗Ｒｏのみが接続され、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時において、第１λ／４伝送路２４ａのＧＮＤ側にオフ抵抗Ｒｆのみが接続された形態となるため、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオン時とオフ時の第１λ／４伝送路２４ａの共振周波数はずれることがない。
【００８５】
従って、この第１アンテナスイッチ１０Ａにおいては、第１λ／４伝送路２４ａ及び第２λ／４伝送路２４ｂの各位相特性に誤差は発生せず、スイッチ回路のオン時の通過帯域とオフ時のアイソレーション帯域を一致させることができる。つまり、アンテナスイッチとして使用する帯域において、オン時の通過損失の最小化、オフ時のアイソレーションの最大化を適切に設定することができる。結果的に、スイッチ回路に伴う伝送信号に対する損失を低減することができると共に、スイッチ回路のオフ時の減衰量を適切に確保することができる。
【００８６】
さらに、第１λ／４信号伝送路１８ａ、第２λ／４信号伝送路１８ｂ、第１λ／４伝送路２４ａ及び第２λ／４伝送路２４ｂのうち、少なくとも１つが、λ／４より短い電気長の分布定数伝送ライン５０と該分布定数伝送ライン５０に接続された集中定数部品５２とを有する複合部品５４にて構成され、該複合部品５４の電気長がλ／４と等価とされているので、第１アンテナスイッチ１０Ａ自体の小型化、並びに第１アンテナスイッチ１０Ａを設置したシステム（低域対応のシステムを含む）の小型化を図ることができる。
【００８７】
なお、第１アンテナスイッチ１０Ａにおいて、第１λ／４伝送路２４ａ及び第２λ／４伝送路２４ｂの各特性インピーダンスを、第１λ／４信号伝送路１８ａ及び第２λ／４信号伝送路１８ｂの各特性インピーダンスよりも低く設定するようにしてもよい。
【００８８】
これにより、第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第２ＰＩＮダイオード２８ｂのオフ時におけるアイソレーション、特に、アンテナ接続端子１４と送信端子１６間のアイソレーション又はアンテナ接続端子１４と受信端子２０間のアイソレーションを拡大することができ、送信時の受信信号及び受信時の送信信号を効率よく遮断することが可能となる。
【００８９】
反対に、第１アンテナスイッチ１０Ａにおいて、第１λ／４伝送路２４ａ及び第２λ／４伝送路２４ｂの各特性インピーダンスを、第１λ／４信号伝送路１８ａ及び第２λ／４信号伝送路１８ｂの各特性インピーダンスよりも高く設定してもよい。
【００９０】
これにより、第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第２ＰＩＮダイオード２８ｂのオン時における通過損失、特に、アンテナ接続端子１４と送信端子１６間の通過損失又はアンテナ接続端子１４と受信端子２０間の通過損失を最小にすることができ、送信信号及び受信信号を効率よく伝達することが可能となる。
【００９１】
なお、図２に示す複合部品５４は、第１アンテナスイッチ１０Ａを構成する基板等に、１つの部品として実装（搭載）してもよいし、第１アンテナスイッチ１０Ａを構成する基板等の一部として構成するようにしてもよい。以下同様である。
【００９２】
次に、第２の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第２アンテナスイッチ１０Ｂと記す）について図１５を参照しながら説明する。
【００９３】
この第２アンテナスイッチ１０Ｂは、図１５に示すように、上述した第１アンテナスイッチ１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【００９４】
すなわち、アンテナ接続端子１４と送信端子１６との間に２つの第１λ／４信号伝送路１８ａが接続され、アンテナ接続端子１４と受信端子２０との間に２つの第２λ／４信号伝送路１８ｂが接続されている。
【００９５】
また、各第１λ／４信号伝送路１８ａに対応してそれぞれ第１スイッチ回路２２ａが接続され、同様に、各第２λ／４信号伝送路１８ｂに対応してそれぞれ第２スイッチ回路２２ｂが接続されている。
【００９６】
さらに、第１スイッチ回路２２ａの第１並列共振回路２６ａに複数の第１ＰＩＮダイオード２８ａが並列に接続され、第２スイッチ回路２２ｂの第２並列共振回路２６ｂに複数の第２ＰＩＮダイオード２８ｂが並列に接続されている。
【００９７】
この場合も、第１並列共振回路２６ａの第１インダクタ３０ａの定数を調整して、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時の第１並列共振回路２６ａの共振周波数と第２アンテナスイッチ１０Ｂの中心周波数とが同じになるようにしている。同様に、第２並列共振回路２６ｂの第２インダクタ３０ｂの定数を調整して、第２ＰＩＮダイオード２８ｂのオフ時の第２並列共振回路２６ｂの共振周波数と第２アンテナスイッチ１０Ｂの中心周波数とが同じになるようにしている。
【００９８】
従って、例えば第１スイッチ回路２２ａがオン、すなわち、複数の第１ＰＩＮダイオードがすべてオンになると、第１接点ａ１とＧＮＤ間の抵抗は、１つのオン抵抗よりも低い抵抗が接続された形となる。従って、上述した式（ｅ）からもわかるように、第１λ／４伝送路２４ａにおける第１信号ライン３４ａ側の端部のインピーダンスは、１つのオン抵抗の場合よりも高いインピーダンスとなる。すなわち、理想的な開放状態に近づくことになる。
【００９９】
逆に、第１スイッチ回路２２ａがオフ、すなわち、複数の第１ＰＩＮダイオード２８ａがすべてオフになると、結果的に第１接点ａ１とＧＮＤ間には高抵抗であるオフ抵抗のみが接続された形となる。従って、第１λ／４伝送路２４ａにおける第１信号ライン３４ａ側の端部のインピーダンスは、上述した（ｅ）式からもわかるように、高抵抗に応じた低いインピーダンスになる。つまり、信号伝送時のスイッチ回路の通過損失をより低減することができる。
【０１００】
上述の例では、第１信号ライン３４ａに２つの第１λ／４信号伝送路１８ａを直列に接続し、第２信号ライン３４ｂに２つの第２λ／４信号伝送路１８ｂを直列に接続した例を示したが、その他、第１信号ライン３４ａに３つ以上の第１λ／４信号伝送路１８ａを直列に接続し、第２信号ライン３４ｂに３つ以上の第２λ／４信号伝送路１８ｂを直列に接続するようにしてもよい。
【０１０１】
また、上述のように、スイッチ回路を多段に配した場合、第１信号ライン３４ａ側及び第２信号ライン３４ｂ側におけるそれぞれ少なくとも１つずつのスイッチ回路を除いて、並列共振回路を省略することも可能である。並列共振回路を省略したスイッチ回路においてはλ／４伝送路の位相特性に誤差が発生するが、λ／４伝送路の特性インピーダンスを調整することで、損失低減を図ることができると共に、回路の簡素化に有利であることから、どの構成を採用するかは、要請、仕様等に応じてすればよい。
【０１０２】
そして、この第２アンテナスイッチ１０Ｂにおいても、第１λ／４信号伝送路１８ａ、第２λ／４信号伝送路１８ｂ、第１λ／４伝送路２４ａ及び第２λ／４伝送路２４ｂのうち、少なくとも１つが、図２に示すように、λ／４より短い電気長の分布定数伝送ライン５０と該分布定数伝送ライン５０に接続された集中定数部品５２とを有する複合部品５４にて構成され、該複合部品５４の電気長がλ／４と等価とされているので、第２アンテナスイッチ１０Ｂ自体の小型化、並びに第２アンテナスイッチ１０Ｂを設置したシステムの小型化を図ることができる。なお、図１５では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２に示す複合部品５４にて構成した例を示す。
【０１０３】
次に、第３の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第３アンテナスイッチ１０Ｃと記す）について図１６を参照しながら説明する。
【０１０４】
この第３アンテナスイッチ１０Ｃは、図１６に示すように、上述した第１アンテナスイッチ１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、さらに、第２λ／４信号伝送路１８ｂと受信端子２０との間に接続された１つの第３λ／４信号伝送路１８ｃと、第３λ／４信号伝送路１８ｃに対して並列に接続された第３スイッチ回路２２ｃとを有する点と、第３λ／４信号伝送路１８ｃと受信端子２０との間にキャパシタＣ５が接続されている点で異なる。キャパシタＣ５も、キャパシタＣ１〜Ｃ４と同様に、ＰＩＮダイオードをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサで、高周波的にはショートとして働く。
【０１０５】
第３スイッチ回路２２ｃは、上述した第２スイッチ回路２２ｂと同様に、第３λ／４信号伝送路１８ｃとキャパシタＣ５との間の信号ラインとＧＮＤ（グランド）間に接続され、１つの第３λ／４伝送路２４ｃと第３並列共振回路２６ｃとが第３接点ａ３で直列に接続された直列回路を有する。
【０１０６】
第３並列共振回路２６ｃは、第３接点ａ３とＧＮＤ間に接続された１つの第３ＰＩＮダイオード２８ｃと、第３接点ａ３と第２制御端子Ｔｃ２間に接続された第３インダクタ３０ｃと、第２制御端子Ｔｃ２とＧＮＤ間に接続された第３キャパシタＣｃとを有する。この第３キャパシタＣｃは、第３ＰＩＮダイオード２８ｃをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサとして働く。
【０１０７】
さらに、第３スイッチ回路２２ｃは、第３ＰＩＮダイオード２８ｃに対して、受信側終端形成用抵抗ＲｒとコンデンサＣｒの直列回路が並列に接続されている。このコンデンサＣｒは、第３ＰＩＮダイオード２８ｃをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサとして働く。
【０１０８】
そして、この第３アンテナスイッチ１０Ｃにおいては、第１λ／４信号伝送路１８ａ〜第３λ／４信号伝送路１８ｃ、第１λ／４伝送路２４ａ〜第３λ／４伝送路２４ｃのうち、少なくとも１つを、例えば図２に示す複合部品５４にて構成する。図１６では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２に示す複合部品５４にて構成した例を示す。
【０１０９】
ここで、第３アンテナスイッチ１０Ｃの回路動作について説明する。
【０１１０】
先ず、例えば第１制御端子Ｔｃ１に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオン、第２制御端子Ｔｃ２に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂ及び第３ＰＩＮダイオード２８ｃがオフになると、図１７に示すような等価回路となり、送信端子１６のみがアンテナ接続端子１４に高周波的には接続され、受信端子２０には例えば５０オームの終端抵抗Ｒｅが接続されることになる。これによって、送信端子１６に供給された送信信号Ｓａがアンテナ接続端子１４を通じて送信されることになる。つまり、送信端子１６からアンテナ接続端子１４にかけての第１信号ライン３４ａが信号伝送側となり、受信端子２０からアンテナ接続端子１４にかけての第２信号ライン３４ｂが信号遮断側となる。
【０１１１】
仮に、第３スイッチ回路２２ｃが存在しないとすると、上述したように、第２λ／４伝送路２４ｂの信号ライン側のインピーダンスは小さな値となり、理想的には短絡状態となる。つまり、オフ時の受信側のインピーダンスが０オームとなり、全反射となるため、受信端子２０に接続される受信アンプの動作が不安定になる場合がある。
【０１１２】
しかし、この第３アンテナスイッチ１０Ｃでは、第３スイッチ回路２２ｃを接続するようにしたので、上述したように、オフ時の受信側のインピーダンスが終端抵抗Ｒｅの値、例えば５０オームとなって、他の回路とインピーダンスの整合をとることができ、受信端子２０に接続される受信アンプの動作を安定にさせることができる。
【０１１３】
上述とは反対に、第１制御端子Ｔｃ１に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオフ、第２制御端子Ｔｃ２に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂ及び第３ＰＩＮダイオード２８ｃがオンになると、上述した図１４に示すような等価回路となり、受信端子２０のみがアンテナ接続端子１４に高周波的には接続されることになる。これによって、アンテナにて受信した受信信号Ｓｂがアンテナ接続端子１４に供給され、該受信端子２０から出力されることになる。つまり、送信端子１６からアンテナ接続端子１４にかけての第１信号ライン３４ａが信号遮断側となり、受信端子２０からアンテナ接続端子１４にかけての第２信号ライン３４ｂが信号伝送側となる。このため、受信時において、受信側終端形成用抵抗Ｒｒによる影響はない。
【０１１４】
さらに、第１λ／４信号伝送路１８ａ〜第３λ／４信号伝送路１８ｃ、第１λ／４伝送路２４ａ〜第３λ／４伝送路２４ｃのうち、少なくとも１つを、複合部品５４にて構成するようにしたので、第３アンテナスイッチ１０Ｃ自体の小型化、並びに第３アンテナスイッチ１０Ｃを設置したシステムの小型化を図ることができる。
【０１１５】
この場合も、第１λ／４伝送路２４ａ、第２λ／４伝送路２４ｂ及び第３λ／４伝送路２４ｃの各特性インピーダンスを、第１λ／４信号伝送路１８ａ、第２λ／４信号伝送路１８ｂ及び第３λ／４信号伝送路１８ｃの各特性インピーダンスよりも低く設定するようにしてもよいし、反対に、高く設定してもよい。
【０１１６】
また、図１８に示す第４の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第４アンテナスイッチ１０Ｄと記す）のように、アンテナ接続端子１４と送信端子１６との間に２つの第１λ／４信号伝送路１８ａを接続し、アンテナ接続端子１４と受信端子２０との間に２つの第２λ／４信号伝送路１８ｂと１つの第３λ／４信号伝送路１８ｃとを接続し、各第１λ／４信号伝送路１８ａに対応してそれぞれ第１スイッチ回路２２ａを接続し、同様に、各第２λ／４信号伝送路１８ｂに対応してそれぞれ第２スイッチ回路２２ｂを接続し、第３λ／４信号伝送路１８ｃに対応して第３スイッチ回路２２ｃを接続するようにしてもよい。
【０１１７】
さらに、この第４アンテナスイッチ１０Ｄにおいては、第１スイッチ回路２２ａの第１並列共振回路２６ａに複数の第１ＰＩＮダイオード２８ａが並列に接続され、第２スイッチ回路２２ｂの第２並列共振回路２６ｂに複数の第２ＰＩＮダイオード２８ｂが並列に接続され、第３スイッチ回路２２ｃの第３並列共振回路２６ｃに複数の第３ＰＩＮダイオード２８ｃが並列に接続されている。
【０１１８】
この第４アンテナスイッチ１０Ｄにおいても、第１λ／４信号伝送路１８ａ〜第３λ／４信号伝送路１８ｃ、第１λ／４伝送路２４ａ〜第３λ／４伝送路２４ｃのうち、少なくとも１つを、例えば図２に示す複合部品５４にて構成することにより、第４アンテナスイッチ１０Ｄ自体の小型化、並びに第４アンテナスイッチ１０Ｄを設置したシステムの小型化を図ることができる。図１８では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２に示す複合部品５４にて構成した例を示す。
【０１１９】
次に、第５の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第５アンテナスイッチ１０Ｅと記す）について図１９を参照しながら説明する。
【０１２０】
この第５アンテナスイッチ１０Ｅは、図１９に示すように、上述した第３アンテナスイッチ１０Ｃ（図１６参照）とほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【０１２１】
すなわち、第１λ／４信号伝送路１８ａと送信端子１６との間に接続された１つの第４λ／４信号伝送路１８ｄと、該第４λ／４信号伝送路１８ｄに対して並列に接続された第４スイッチ回路２２ｄとを有する。
【０１２２】
第４スイッチ回路２２ｄは、第４λ／４信号伝送路１８ｄとキャパシタＣ１との間の信号ラインとＧＮＤ（グランド）間に接続され、１つの第４λ／４伝送路２４ｄと第４並列共振回路２６ｄとが第４接点ａ４で直列に接続された直列回路を有する。
【０１２３】
第４並列共振回路２６ｄは、第４接点ａ４とＧＮＤ間に接続された１つの第４ＰＩＮダイオード２８ｄと、第４接点ａ４と第１制御端子Ｔｃ１間に接続された第４インダクタ３０ｄと、第１制御端子Ｔｃ１とＧＮＤ間に接続された第４キャパシタＣｄとを有する。この第４キャパシタＣｄは、第４ＰＩＮダイオード２８ｄをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサとして働く。
【０１２４】
さらに、第４スイッチ回路２２ｄは、第４ＰＩＮダイオード２８ｄに対して、送信用終端形成用抵抗ＲｔとコンデンサＣｔの直列回路が並列に接続されている。
【０１２５】
つまり、この第４スイッチ回路２２ｄは、受信側の第３スイッチ回路２２ｃと同様の構成を有する。
【０１２６】
従って、例えば第１制御端子Ｔｃ１に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第４ＰＩＮダイオード２８ｄがオン、第２制御端子Ｔｃ２に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂ及び第３ＰＩＮダイオード２８ｃがオフになると、図１７に示すような等価回路となり、送信端子１６のみがアンテナ接続端子１４に高周波的に接続され、受信端子２０には例えば５０オームの終端抵抗が接続されることになる。この場合、オフ時の受信側のインピーダンスが終端抵抗Ｒｅの値、例えば５０オームとなって、他の回路とインピーダンスの整合をとることができ、受信端子２０に接続される受信アンプの動作を安定にさせることができる。
【０１２７】
上述とは反対に、第１制御端子Ｔｃ１に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第４ＰＩＮダイオード２８ｄがオフ、第２制御端子Ｔｃ２に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂ及び第３ＰＩＮダイオード２８ｃがオンになると、図２０に示すような等価回路となり、受信端子２０のみがアンテナ接続端子１４に高周波的に接続され、送信端子１６には例えば５０オームの終端抵抗Ｒｅが接続されることになる。この場合、オフ時の送信側のインピーダンスが終端抵抗Ｒｅの値、例えば５０オームとなって、他の回路とインピーダンスの整合をとることができる。
【０１２８】
そして、この第５アンテナスイッチ１０Ｅにおいても、第１λ／４信号伝送路１８ａ〜第４λ／４信号伝送路１８ｄ、第１λ／４伝送路２４ａ〜第４λ／４伝送路２４ｄのうち、少なくとも１つを、例えば図２に示す複合部品５４にて構成することにより、第５アンテナスイッチ１０Ｅ自体の小型化、並びに第５アンテナスイッチ１０Ｅを設置したシステムの小型化を図ることができる。図１９では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２に示す複合部品５４にて構成した例を示す。
【０１２９】
次に、第６の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第６アンテナスイッチ１０Ｆと記す）について図２１を参照しながら説明する。
【０１３０】
この第６アンテナスイッチ１０Ｆは、図２１に示すように、上述した第３アンテナスイッチ１０Ｃとほぼ同様の構成を有するが、第１スイッチ回路２２ａ〜第３スイッチ回路２２ｃの構成が以下の点で異なる。
【０１３１】
すなわち、第１スイッチ回路２２ａは、第１λ／４伝送路２４ａとＧＮＤ間に第１ＰＩＮダイオード２８ａと第１キャパシタＣａとの直列回路が接続され、第１ＰＩＮダイオード２８ａと第１キャパシタＣａとの接点に第１制御端子Ｔｃ１が接続されて構成されている。
【０１３２】
第２スイッチ回路２２ｂは、第２λ／４伝送路２４ｂとＧＮＤ間に第２ＰＩＮダイオード２８ｂと第２キャパシタＣｂとの直列回路が接続され、第２ＰＩＮダイオード２８ｂと第２キャパシタＣｂとの接点に第２制御端子Ｔｃ２が接続されて構成されている。
【０１３３】
第３スイッチ回路２２ｃは、第３λ／４伝送路２４ｃとＧＮＤ間に第３ＰＩＮダイオード２８ｃと第３キャパシタＣｃとの直列回路が接続され、第３ＰＩＮダイオード２８ｃと第３キャパシタＣｃとの接点に第２制御端子Ｔｃ２が接続され、さらに、第３ＰＩＮダイオード２８ｃのカソードとＧＮＤ間に受信側終端形成用抵抗Ｒｒが接続されて構成されている。
【０１３４】
従って、例えば第１制御端子Ｔｃ１に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオン、第２制御端子Ｔｃ２に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂ及び第３ＰＩＮダイオード２８ｃがオフになると、図１７に示すような等価回路となり、送信端子１６のみがアンテナ接続端子１４に高周波的に接続され、受信端子には例えば５０オームの終端抵抗Ｒｅが接続されることになる。この場合、オフ時の受信側のインピーダンスが終端抵抗Ｒｅの値、例えば５０オームとなって、他の回路とインピーダンスの整合をとることができ、受信端子２０に接続される受信アンプの動作を安定にさせることができる。
【０１３５】
上述とは反対に、第１制御端子Ｔｃ１に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオフ、第２制御端子Ｔｃ２に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂ及び第３ＰＩＮダイオード２８ｃがオンになると、図１４に示すような等価回路となり、受信端子２０のみがアンテナ接続端子１４に高周波的には接続されることになる。
【０１３６】
この第６アンテナスイッチ１０Ｆでは、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時における中心周波数ｆｏ付近の等価回路は、図１１Ｂのようにはならず、図１０Ｂのように、寄生容量Ｃｆが残り、これにより、共振周波数が低域側にずれてしまい、性能的には第３アンテナスイッチ１０Ｃよりも劣ることになるが、構造が簡単であることから、性能よりも小型化、低コストを望む場合に有効である。
【０１３７】
そして、この第６アンテナスイッチ１０Ｆにおいても、第１λ／４信号伝送路１８ａ〜第３λ／４信号伝送路１８ｃ、第１λ／４伝送路２４ａ〜第３λ／４伝送路２４ｃのうち、少なくとも１つを、例えば図２に示す複合部品にて構成することにより、第６アンテナスイッチ１０Ｆ自体の小型化、並びに第６アンテナスイッチ１０Ｆを設置したシステムの小型化を図ることができる。図２１では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２に示す複合部品５４にて構成した例を示す。
【０１３８】
次に、第７の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第７アンテナスイッチ１０Ｇと記す）について図２２を参照しながら説明する。
【０１３９】
この第７アンテナスイッチ１０Ｇは、図２２に示すように、上述した第１アンテナスイッチ１０Ａ（図１参照）とほぼ同様の構成を有するが、第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとし、送信信号の反射波を検出する方向性結合器３６を有する点で異なる。
【０１４０】
この方向性結合器３６は、上述した第１λ／４信号伝送路１８ａと、該第１λ／４信号伝送路１８ａに対向して配置されたλ／４線路３８と、該λ／４線路３８の一端に接続された反射波出力端子４０と、λ／４線路３８の他端に接続された終端抵抗４２とを有する。なお、終端抵抗４２の他端は接地とされている。
【０１４１】
ここで、方向性結合器３６の動作原理について図２３を参照しながら説明する。先ず、方向性結合器３６の第１端φ１〜第４端φ４について以下のように定義する。すなわち、第１λ／４信号伝送路１８ａの送信端子１６側の端部を第１端φ１、第１λ／４信号伝送路１８ａのアンテナ接続端子１４側の端部を第２端φ２、λ／４線路３８の送信端子１６側の端部を第３端φ３、λ／４線路３８のアンテナ接続端子１４側の端部を第４端子φ４とする。
【０１４２】
このとき、方向性結合器３６の第１端φ１に、送信端子１６からの送信信号による進行波電力Ｐａが加えられると、第２端φ２に進行波が現れ、第３端φ３に進行波電力Ｐａに比例した電力ｄＰａの電波（信号）が現れる。そして、アンテナで反射が発生して、方向性結合器３６の第２端φ２に反射波電力Ｐｂが加わると、第１端φ１に反射波が現れ、第４端φ４に反射波電力Ｐｂに比例した電力ｄＰｂの電波（信号）が現れる。つまり、方向性結合器３６の第４端φ４につながる反射波出力端子４０から反射波電力Ｐｂに比例した信号が出力されることになり、反射波を検出することが可能となる。
【０１４３】
そして、この第７アンテナスイッチ１０Ｇにおいては、第１λ／４信号伝送路１８ａ、第２λ／４信号伝送路１８ｂ、第１λ／４伝送路２４ａ及び第２λ／４伝送路２４ｂのうち、少なくとも１つを、複合部品にて構成する。
【０１４４】
このとき、第１λ／４信号伝送路１８ａ、第２λ／４信号伝送路１８ｂ、第１λ／４伝送路２４ａ及び第２λ／４伝送路２４ｂのうち、少なくとも１つを、図２に示す複合部品５４にて構成してもよい。図２２では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、複合部品５４にて構成した例を示す。
【０１４５】
また、第１λ／４信号伝送路１８ａを複合部品にて構成する場合は、第１λ／４信号伝送路１８ａとλ／４線路３８とで構成される方向性結合器３６自体を、図２４に示す第２複合部品８０にて構成してもよいし、上述したように、第１λ／４信号伝送路１８ａのみを図２に示す複合部品５４にて構成してもよい。
【０１４６】
第２複合部品８０は、図２４に示すように、λ／４より短い電気長の第１分布定数伝送ライン５０ａと該第１分布定数伝送ライン５０ａに接続された第１集中定数部品５２ａとを有し、且つ、電気長がλ／４と等価とされた第１複合部８０ａと、λ／４より短い電気長の第２分布定数伝送ライン５０ｂと該第２分布定数伝送ライン５０ｂに接続された第２集中定数部品５２ｂとを有し、且つ、電気長がλ／４と等価とされた第２複合部８０ｂとを有する。具体的には、この第２複合部品８０は、第１端子φ１と第２端子φ２との間に接続された第１分布定数伝送ライン５０ａと、第１端子φ１と接地（ＧＮＤ）間に接続された第１コンデンサ素子５６ａと、第２端子φ２と接地（ＧＮＤ）間に接続された第２コンデンサ素子５６ｂと、第３端子φ３と第４端子φ４との間に接続された第２分布定数伝送ライン５０ｂと、第３端子φ３と接地（ＧＮＤ）間に接続された第３コンデンサ素子５６ｃと、第４端子φ４と接地（ＧＮＤ）間に接続された第４コンデンサ素子５６ｄとを有する。第１分布定数伝送ライン５０ａと第２分布定数伝送ライン５０ｂは互いに近接し、且つ、平行に配置されて、１つの分布定数伝送ライン対５７を構成している。そして、この第２複合部品８０を用いる場合は、第１端子φ１が図２２に示す信号ラインの接点２１ａに接続され、第２端子φ２が第２コンデンサＣ２に接続され、第３端子φ３が終端抵抗４２に接続され、第４端子φ４が反射波出力端子４０に接続される。
【０１４７】
第２複合部品８０の第１分布定数伝送ライン５０ａ及び第２分布定数伝送ライン５０ｂの組み合わせは、図２５に示すように、下面にアース電極５８を有する誘電体基板６０の上面に互いに近接して平行に形成された第１マイクロストリップライン６２ａ及び第２マイクロストリップライン６２ｂにて構成してもよいし、図２６に示すように、上下面にアース電極５８を有する誘電体基板６０の内部に互いに近接して平行に形成された第１ストリップライン６４ａ及び第２ストリップライン６４ｂにて構成してもよい。また、図２７Ａ〜図２７Ｃに示すように、２本の導体（第１端子φ１と第２端子φ２間に配線される第１導体８２ａ、第３端子φ３と第４端子φ４間に配線される第２導体８２ｂ）を被覆した３種類のケーブル（第１ケーブル８４Ａ〜第３ケーブル８４Ｃ）のいずれか１つで構成してもよい。
【０１４８】
第１ケーブル８４Ａは、図２７Ａに示すように、第１導体８２ａと第２導体８２ｂとがそれぞれ第１絶縁体８６にて被覆され、さらに、第１導体８２ａ及び第２導体８２ｂのうち、それぞれ第１絶縁体８６にて被覆された部分が第２絶縁体８８にて被覆され、該第２絶縁体８８の外周面に外部導体９０が形成されて構成されている。この第１ケーブル８４Ａでは、第１導体８２ａと第２導体８２ｂ間の距離を、第１絶縁体８６の厚み×２で示す距離まで自己整合的に近づけることができる。
【０１４９】
第２ケーブル８４Ｂは、図２７Ｂに示すように、第２導体８２ｂのみが第１絶縁体８６にて被覆され、さらに、第２導体８２ｂのうち、第１絶縁体８６にて被覆された部分と第１導体８２ａが第２絶縁体８８にて被覆され、該第２絶縁体８８の外周面に外部導体９０が形成されて構成されている。この第２ケーブル８４Ｂでは、第１導体８２ａと第２導体８２ｂ間の距離を、第１絶縁体８６の厚みで示す距離まで自己整合的に近づけることができる。
【０１５０】
第３ケーブル８４Ｃは、図２７Ｃに示すように、第１導体８２ａ及び第２導体８２ｂが第２絶縁体８８にて被覆され、該第２絶縁体８８の外周面に外部導体９０が形成されて構成されている。この第３ケーブル８４Ｃでは、第１導体８２ａと第２導体８２ｂ間の距離を、自己整合的に近づけることができないため、治具等を使って、予め設定した距離だけ離間させて第２絶縁体８８で被覆することとなる。
【０１５１】
なお、物理長Ｌｅは、図２５に示すように、第１マイクロストリップライン６２ａ及び第２マイクロストリップライン６２ｂのうち、互いに平行に対向した部分の長さである。物理長Ｌｆも、図２６に示すように、第１ストリップライン６４ａ及び第２ストリップライン６４ｂのうち、互いに平行に対向した部分の長さである。物理長Ｌｇは、第１導体８２ａと第２導体８２ｂとが互いに対向した部分の長さ、すなわち、第２絶縁体８８の軸方向の長さである。もちろん、誘電体基板６０の誘電率や第２絶縁体８８の誘電率を適宜変更することで、物理長のさらなる短縮化を図ることができる。
【０１５２】
このように、第７アンテナスイッチ１０Ｇにおいては、１つのアンテナスイッチであっても、送信信号の反射波を検出することができることから、反射波検出機能付きの送信システムあるいは送受信システムの部品点数の低減、サイズの小型化をより促進することができ、製造コストの低廉化、伝送ロスの低減化も図ることができる。
【０１５３】
さらに、第１λ／４信号伝送路１８ａ、第２λ／４信号伝送路１８ｂ、第１λ／４伝送路２４ａ及び第２λ／４伝送路２４ｂのうち、少なくとも１つを、図２に示す複合部品５４にて構成するようにしたので、第７アンテナスイッチ１０Ｇ自体の小型化、並びに第７アンテナスイッチ１０Ｇを設置したシステムの小型化を図ることができる。特に、第１λ／４信号伝送路１８ａを複合部品にて構成する場合に、第１λ／４信号伝送路１８ａとλ／４線路３８とで構成される方向性結合器３６自体を第２複合部品８０にて構成する、あるいは第１λ／４信号伝送路１８ａのみを複合部品５４にて構成するようにしたので、方向性結合器３６を有する第７アンテナスイッチ１０Ｇの小型化を図ることができる。
【０１５４】
次に、第８の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第８アンテナスイッチ１０Ｈと記す）について、図２８を参照しながら説明する。
【０１５５】
この第８アンテナスイッチ１０Ｈは、図２８に示すように、上述した第７アンテナスイッチ１０Ｇとほぼ同様の構成を有するが、方向性結合器３６が以下のように構成されている点で異なる。
【０１５６】
すなわち、方向性結合器３６は、第１λ／４信号伝送路１８ａと、該第１λ／４信号伝送路１８ａに対向して配置されたλ／４線路３８とを有し、第３端φ３（λ／４線路３８の送信端子１６側端部）に進行波出力端子４４が接続され、第４端φ４（λ／４線路３８のアンテナ接続端子１４側端部）に反射波出力端子４０が接続されている。
【０１５７】
これにより、方向性結合器３６の第３端φ３につながる進行波出力端子４４から進行波電力Ｐａ（図２３参照）に比例した信号が出力され、方向性結合器３６の第４端φ４につながる反射波出力端子４０から反射波電力Ｐｂに比例した信号が出力されることになり、送信信号の反射波及び進行波を検出することができる。
【０１５８】
次に、第９の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第９アンテナスイッチ１０Ｉと記す）について図２９を参照しながら説明する。
【０１５９】
この第９アンテナスイッチ１０Ｉは、図２９に示すように、上述した第７アンテナスイッチ１０Ｇとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【０１６０】
すなわち、送信端子１６と第１λ／４信号伝送路１８ａの間に第３λ／４信号伝送路１８ｃが接続され、受信端子２０と第２λ／４信号伝送路１８ｂの間に第４λ／４信号伝送路が接続されている。
【０１６１】
第３λ／４信号伝送路１８ｃに対応して第３スイッチ回路２２ｃが接続され、第４λ／４信号伝送路１８ｄに対応して第４スイッチ回路２２ｄが接続されている。
【０１６２】
さらに、第１スイッチ回路２２ａの第１並列共振回路２６ａに複数の第１ＰＩＮダイオード２８ａが並列に接続され、第２スイッチ回路２２ｂの第２並列共振回路２６ｂに複数の第２ＰＩＮダイオード２８ｂが並列に接続されている。同様に、第３スイッチ回路２２ｃの第３並列共振回路２６ｃに複数の第３ＰＩＮダイオード２８ｃが並列に接続され、第４スイッチ回路２２ｄの第４並列共振回路２６ｄに複数の第４ＰＩＮダイオード２８ｄが並列に接続されている。
【０１６３】
この場合も、第１並列共振回路２６ａの第１インダクタ３０ａ及び第３並列共振回路２６ｃの第３インダクタ３０ｃの各定数を調整して、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時の第１並列共振回路２６ａの共振周波数と、第３ＰＩＮダイオード２８ｃのオフ時の第３並列共振回路２６ｃの共振周波数と、第３アンテナスイッチ１０Ｃの中心周波数とが同じになるようにしている。
【０１６４】
同様に、第２並列共振回路２６ｂの第２インダクタ３０ｂ及び第４並列共振回路２６ｄの第４インダクタ３０ｄの各定数を調整して、第２ＰＩＮダイオード２８ｂのオフ時の第１並列共振回路２６ａの共振周波数と、第４ＰＩＮダイオード２８ｄのオフ時の第４並列共振回路２６ｄの共振周波数と、第３アンテナスイッチ１０Ｃの中心周波数とが同じになるようにしている。
【０１６５】
さらに、この第９アンテナスイッチ１０Ｉは、第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとし、送信信号の反射波を検出する第１方向性結合器３６ａと、第３λ／４信号伝送路１８ｃを構成要素の１つとし、送信信号の進行波を検出する第２方向性結合器３６ｂとを有する。
【０１６６】
第１方向性結合器３６ａは、上述した第１λ／４信号伝送路１８ａと、該第１λ／４信号伝送路１８ａに対向して配置された第１λ／４線路３８ａと、該第１λ／４線路３８ａの一端（第４端φ４）に接続された反射波出力端子４０と、第１λ／４線路３８の他端（第３端φ３）に接続された第１終端抵抗４２ａとを有する。
【０１６７】
第２方向性結合器３６ｂは、上述した第３λ／４信号伝送路１８ｃと、該第３λ／４信号伝送路１８ｃに対向して配置された第２λ／４線路３８ｂと、該第２λ／４線路３８ｂの一端（第３端φ３）に接続された進行波出力端子４４と、第２λ／４線路３８ｂの他端（第４端φ４）に接続された第２終端抵抗４２ｂとを有する。なお、第１終端抵抗４２ａ及び第２終端抵抗４２ｂの各他端は接地とされている。
【０１６８】
この場合、第２方向性結合器３６ｂの第３端φ３につながる進行波出力端子４４から進行波電力Ｐａ（図２３参照）に比例した信号が出力され、第１方向性結合器３６ａの第４端φ４につながる反射波出力端子４０から反射波電力Ｐｂに比例した信号が出力されることになるため、送信信号の反射波及び進行波を検出することができる。
【０１６９】
しかも、反射波出力端子４０に接続されるモニタ回路（反射波検出回路）の特性と、進行波出力端子４４に接続されるモニタ回路（進行波検出回路）の特性が異なっていても、各モニタ回路の特性に、第１方向性結合器３６ａ及び第２方向性結合器３６ｂの出力特性をそれぞれ独立に設定することができるため、方向性結合器の設計の自由度を上げることができる。
【０１７０】
この第９アンテナスイッチ１０Ｉにおいては、第１λ／４信号伝送路１８ａ〜第４λ／４信号伝送路１８ｄ、第１λ／４伝送路２４ａ〜第４λ／４伝送路２４ｄのうち、少なくとも１つを、例えば図２に示す複合部品５４にて構成するようにしてもよい。また、第１λ／４信号伝送路１８ａ及び第３λ／４信号伝送路１８ｃのうち、少なくとも１つを複合部品にて構成する場合に、第１方向性結合器３６ａ（第１λ／４信号伝送路１８ａと第１λ／４線路３８ａとを有する）及び第２方向性結合器３６ｂ（第３λ／４信号伝送路１８ｃと第２λ／４線路３８ｂとを有する）のうち、少なくとも１つを、例えば図２４に示す第２複合部品８０にて構成する、あるいは第１λ／４信号伝送路１８ａ及び第３λ／４信号伝送路１８ｃのうち、少なくとも１つを複合部品５４にて構成するようにしてもよい。これにより、第９アンテナスイッチ１０Ｉ自体の小型化、並びに第９アンテナスイッチ１０Ｉを設置したシステムの小型化を図ることができる。図２９では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２に示す複合部品５４にて構成した例を示す。
【０１７１】
次に、第１０の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第１０アンテナスイッチ１０Ｊと記す）について図３０を参照しながら説明する。
【０１７２】
この第１０アンテナスイッチ１０Ｊは、図３０に示すように、上述した第７アンテナスイッチ１０Ｇとほぼ同様の構成を有するが、第４スイッチ回路２２ｄが、上述した第３アンテナスイッチ（図１６参照）と同様に、第４ＰＩＮダイオード２８ｄに対して、受信側終端形成用抵抗ＲｒとコンデンサＣｒの直列回路が並列に接続されている点で異なる。
【０１７３】
従って、この第１０アンテナスイッチ１０Ｊは、上述した第３アンテナスイッチ１０Ｃと同様に、オフ時の受信側のインピーダンスが終端抵抗Ｒｅの値、例えば５０オームとなって、他の回路とインピーダンスの整合をとることができ、受信端子２０に接続される受信アンプの動作を安定にさせることができる。なお、受信時において、受信側終端形成用抵抗Ｒｒによる影響はない。
【０１７４】
この第１０アンテナスイッチ１０Ｊにおいても、第１λ／４信号伝送路１８ａ、第２λ／４信号伝送路１８ｂ、第４λ／４信号伝送路１８ｄ、第１λ／４伝送路２４ａ、第２λ／４伝送路２４ｂ、第４λ／４伝送路２４ｄのうち、少なくとも１つを、例えば図２に示す複合部品にて構成するようにし、また、第１λ／４信号伝送路１８ａを複合部品にて構成する場合に、方向性結合器３６自体を、例えば図２４に示す第２複合部品８０にて構成する、あるいは第１λ／４信号伝送路１８ａのみを複合部品５４にて構成するようにしている。これにより、第１０アンテナスイッチ１０Ｊ自体の小型化、並びに第１０アンテナスイッチ１０Ｊを設置したシステムの小型化を図ることができる。図３０では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２に示す複合部品５４にて構成した例を示す。
【０１７５】
次に、第１１の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第１１アンテナスイッチ１０Ｋと記す）について図３１を参照しながら説明する。
【０１７６】
この第１１アンテナスイッチ１０Ｋは、図３１に示すように、上述した第１０アンテナスイッチ１０Ｊとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【０１７７】
すなわち、第１λ／４信号伝送路１８ａと送信端子１６との間に接続された１つの第３λ／４信号伝送路１８ｃと、該第３λ／４信号伝送路１８ｃに対して並列に接続された第３スイッチ回路２２ｃとを有する。さらに、第３スイッチ回路２２ｃは、第３ＰＩＮダイオード２８ｃに対して、送信用終端形成用抵抗ＲｔとコンデンサＣｔの直列回路が並列に接続されている。つまり、この第３スイッチ回路２２ｃは、受信側の第４スイッチ回路２２ｄと同様の構成を有する。
【０１７８】
従って、この第１１アンテナスイッチ１０Ｋは、上述した第５アンテナスイッチ１０Ｅ（図１９参照）と同様に、オフ時の受信側のインピーダンスが終端抵抗Ｒｅの値、例えば５０オームとなって、他の回路とインピーダンスの整合をとることができ、受信端子２０に接続される受信アンプの動作を安定にさせることができる。また、オフ時の送信側のインピーダンスが終端抵抗Ｒｅの値、例えば５０オームとなることから、他の回路とインピーダンスの整合をとることができる。
【０１７９】
さらに、この第１１アンテナスイッチ１０Ｋは、上述した第９アンテナスイッチ１０Ｉ（図２９参照）と同様に、送信信号の反射波及び進行波を検出することができる。
【０１８０】
この第１１アンテナスイッチ１０Ｋにおいても、第１λ／４信号伝送路１８ａ〜第４λ／４信号伝送路１８ｄ、第１λ／４伝送路２４ａ〜第４λ／４伝送路２４ｄのうち、少なくとも１つを、例えば図２に示す複合部品５４にて構成するようにしてもよい。また、第１λ／４信号伝送路１８ａ及び第３λ／４信号伝送路１８ｃのうち、少なくとも１つを複合部品にて構成する場合に、第１方向性結合器３６ａ及び第２方向性結合器３６ｂのうち、少なくとも１つを、例えば図２４に示す第２複合部品８０にて構成する、あるいは第１λ／４信号伝送路１８ａ及び第３λ／４信号伝送路１８ｃのうち、少なくとも１つを複合部品５４にて構成するようにしてもよい。これにより、第１１アンテナスイッチ１０Ｋ自体の小型化、並びに第１１アンテナスイッチ１０Ｋを設置したシステムの小型化を図ることができる。図３１では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２に示す複合部品５４にて構成した例を示す。
【０１８１】
次に、第１２の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第１２アンテナスイッチ１０Ｌと記す）について図３２を参照しながら説明する。
【０１８２】
この第１２アンテナスイッチ１０Ｌは、上述した第１０アンテナスイッチ１０Ｊ（図３０参照）とほぼ同様の構成を有するが、第１スイッチ回路２２ａ、第２スイッチ回路２２ｂ及び第４スイッチ回路２２ｄの構成が以下の点で異なる。
【０１８３】
すなわち、第１スイッチ回路２２ａは、第１λ／４伝送路２４ａとＧＮＤ間に第１ＰＩＮダイオード２８ａと第１キャパシタＣａとの直列回路が接続され、第１ＰＩＮダイオード２８ａと第１キャパシタＣａとの接点に第１制御端子Ｔｃ１が接続されて構成されている。
【０１８４】
第２スイッチ回路２２ｂは、第２λ／４伝送路２４ｂとＧＮＤ間に第２ＰＩＮダイオード２８ｂと第２キャパシタＣｂとの直列回路が接続され、第２ＰＩＮダイオード２８ｂと第２キャパシタＣｂとの接点に第２制御端子Ｔｃ２が接続されて構成されている。
【０１８５】
第４スイッチ回路２２ｄは、第４λ／４伝送路２４ｄとＧＮＤ間に第４ＰＩＮダイオード２８ｄと第４キャパシタＣｄとの直列回路が接続され、第４ＰＩＮダイオード２８ｄと第４キャパシタＣｄとの接点に第２制御端子Ｔｃ２が接続され、さらに、第４ＰＩＮダイオード２８ｄのカソードとＧＮＤ間に受信側終端形成用抵抗Ｒｒが接続されて構成されている。
【０１８６】
従って、この第１２アンテナスイッチ１０Ｌにおいても、オフ時の受信側のインピーダンスが終端抵抗Ｒｅの値、例えば５０オームとなって、他の回路とインピーダンスの整合をとることができ、受信端子２０に接続される受信アンプの動作を安定にさせることができる。なお、受信時において、受信側終端形成用抵抗Ｒｒによる影響はない。
【０１８７】
そして、この第１２アンテナスイッチ１０Ｌにおいても、第１０アンテナスイッチ１０Ｊと同様に、第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとする方向性結合器３６を有することから、方向性結合器３６の第４端φ４につながる反射波出力端子４０から反射波電力Ｐｂに比例した信号が出力されることになり、反射波を検出することが可能となる。
【０１８８】
また、この第１２アンテナスイッチ１０Ｌにおいても、第１λ／４信号伝送路１８ａ、第２λ／４信号伝送路１８ｂ、第４λ／４信号伝送路１８ｄ、第１λ／４伝送路２４ａ、第２λ／４伝送路２４ｂ、第４λ／４伝送路２４ｄのうち、少なくとも１つを、例えば図２に示す複合部品５４にて構成するようにしてもよい。また、第１λ／４信号伝送路１８ａを複合部品にて構成する場合に、方向性結合器３６自体を、例えば図２４に示す第２複合部品８０にて構成する、あるいは第１λ／４信号伝送路１８ａのみを複合部品５４にて構成するようにしてもよい。これにより、第１２アンテナスイッチ１０Ｌ自体の小型化、並びに第１２アンテナスイッチ１０Ｌを設置したシステムの小型化を図ることができる。図３２では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２に示す複合部品５４にて構成した例を示す。
【０１８９】
この第１２アンテナスイッチ１０Ｌでは、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時における中心周波数ｆｏ付近の等価回路は、図１１Ｂのようにはならず、図１０Ｂのように、寄生容量Ｃｆが残り、これにより、共振周波数が低域側にずれてしまい、性能的には第１０アンテナスイッチ１０Ｊよりも劣ることになるが、構造が簡単であることから、性能よりも小型化、低コストを望む場合に有効である。
【０１９０】
次に、第１３の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第１３アンテナスイッチ１０Ｍと記す）について図３３を参照しながら説明する。
【０１９１】
この第１３アンテナスイッチ１０Ｍは、従来から知られているアンテナスイッチに第１方向性結合器３６ａ及び第２方向性結合器３６ｂを接続した構成を有する。
【０１９２】
すなわち、送信端子１６とアンテナ接続端子１４間に接続された第１λ／４信号伝送路１８ａ及び第３λ／４信号伝送路１８ｃと、第１λ／４信号伝送路１８ａに対して並列に接続された第１ＰＩＮダイオード２８ａによる第１スイッチ回路２２ａと、第３λ／４信号伝送路１８ｃに対して並列に接続された第３ＰＩＮダイオード２８ｃによる第３スイッチ回路２２ｃとを有する。
【０１９３】
同様に、受信端子２０とアンテナ接続端子１４間に接続された第２λ／４信号伝送路１８ｂ及び第４λ／４信号伝送路１８ｄと、第２λ／４信号伝送路１８ｂに対して並列に接続された第２ＰＩＮダイオード２８ｂによる第２スイッチ回路２２ｂと、第４λ／４信号伝送路１８ｄに対して並列に接続された第４ＰＩＮダイオード２８ｄによる第４スイッチ回路２２ｄとを有する。
【０１９４】
第１ＰＩＮダイオード２８ａ〜第４ＰＩＮダイオード２８ｄは共にカソード側が接地とされている。
【０１９５】
また、送信側のキャパシタＣ１と第３λ／４信号伝送路１８ｃ間の信号ラインとインダクタンス素子Ｌ１１を介して第１制御端子Ｔｃ１が接続され、第１接続端子Ｔｃ１とＧＮＤ間にキャパシタＣ１１が接続されている。同様に、受信側のキャパシタＣ４と第４λ／４信号伝送路１８ｄ間の信号ラインとインダクタンス素子Ｌ１２を介して第２制御端子Ｔｃ２が接続され、第２接続端子Ｔｃ２とＧＮＤ間にキャパシタＣ１２が接続されている。
【０１９６】
そして、この第１３アンテナスイッチ１０Ｍは、第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとし、送信信号の反射波を検出する第１方向性結合器３６ａと、第３λ／４信号伝送路１８ｃを構成要素の１つとし、送信信号の進行波を検出する第２方向性結合器３６ｂとを有する。
【０１９７】
従って、第２方向性結合器３６ｂの第３端φ３につながる進行波出力端子４４から進行波電力Ｐａに比例した信号が出力され、第１方向性結合器３６ａの第４端φ４につながる反射波出力端子４０から反射波電力Ｐｂに比例した信号が出力されることになるため、送信信号の反射波及び進行波を検出することができる。
【０１９８】
このように、従来のアンテナスイッチのλ／４信号伝送路にλ／４線路を対向して配置するだけでよいため、部品点数を増加させることなく、送信信号の反射波及び進行波を検出することができるアンテナスイッチを構成することができる。
【０１９９】
この第１３アンテナスイッチ１０Ｍにおいても、第１λ／４信号伝送路１８ａ、第２λ／４信号伝送路１８ｂ及び第４λ／４信号伝送路１８ｄのうち、少なくとも１つを、例えば図２に示す複合部品５４にて構成するようにしてもよい。また、第１λ／４信号伝送路１８ａ及び第３λ／４信号伝送路１８ｃのうち、少なくとも１つを複合部品にて構成する場合に、第１方向性結合器３６ａ及び第２方向性結合器３６ｂのうち、少なくとも１つを、例えば図２４に示す第２複合部品８０にて構成する、あるいは第１λ／４信号伝送路１８ａ及び第３λ／４信号伝送路１８ｃのうち、少なくとも１つを複合部品５４にて構成するようにしてもよい。。これにより、第１３アンテナスイッチ１０Ｍ自体の小型化、並びに第１３アンテナスイッチ１０Ｍを設置したシステムの小型化を図ることができる。図３３では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２に示す複合部品５４にて構成した例を示す。
【０２００】
次に、第１４の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第１４アンテナスイッチ１０Ｎと記す）について図３４を参照しながら説明する。
【０２０１】
この第１４アンテナスイッチ１０Ｎは、図３４に示すように、アンテナ接続端子１４と送信端子１６との間に接続された２つの第１λ／４信号伝送路１８ａと、アンテナ接続端子１４と受信端子２０との間に接続された２つの第２λ／４信号伝送路１８ｂと、各第１λ／４信号伝送路１８ａに対してそれぞれ並列に接続された第１スイッチ回路２２ａと、各第２λ／４信号伝送路１８ｂに対してそれぞれ並列に接続された第２スイッチ回路２２ｂとを有する。
【０２０２】
なお、送信端子１６とそれに隣接する第１λ／４信号伝送路１８ａとの間、受信端子２０とそれに隣接する第２λ／４信号伝送路１８ｂとの間、互いに隣接する第１λ／４信号伝送路１８ａと第２λ／４信号伝送路１８ｂとの接点とアンテナ接続端子１４との間に、それぞれキャパシタＣａ〜Ｃｃが接続されている。このキャパシタＣａ〜Ｃｃは、後述するＰＩＮダイオードをオン／オフする電流や後述するバイアス端子９２を介して供給される直流電流を阻止するためのコンデンサで、高周波的にはショートとして働く。
【０２０３】
第１スイッチ回路２２ａは、１つの第１λ／４伝送路２４ａと１つの第１ＰＩＮダイオード２８ａを含む回路とが直列に接続され、且つ、第１ＰＩＮダイオード２８ａのアノードが第１λ／４伝送路２４ａに接続されて構成されている。
【０２０４】
第１ＰＩＮダイオード２８ａを含む回路は、第１ＰＩＮダイオード２８ａのアノードとカソード間に接続された第１１インダクタＬ１１と第１１キャパシタＣ１１の直列回路を有する。この場合、第１１インダクタＬ１１がアノード側、第１１キャパシタＣ１１がカソード側となるように接続されている。第１１キャパシタＣ１１は、後述するバイアス端子９２を介して供給される直流電流を阻止するためのコンデンサとして働く。さらに、第１ＰＩＮダイオード２８ａのカソードとＧＮＤ（グランド）間に第１２インダクタＬ１２と第１２キャパシタＣ１２の直列回路が接続され、第１２インダクタＬ１２と第１２キャパシタＣ１２との接点に第１制御端子Ｔｃ１が接続されている。
【０２０５】
また、第１ＰＩＮダイオード２８ａのカソードには、他端が開放端とされたλ／４共振素子９４（あるいはλ／４共振ライン）が接続されている。そのため、第１ＰＩＮダイオード２８ａのカソード側は高周波的に接地とされ、従って、第１ＰＩＮダイオード２８ａと第１１インダクタＬ１１及び第１１キャパシタＣ１１の直列回路とを組み合わせた回路は、第１並列共振回路２６ａを構成することになる。第１２キャパシタＣ１２は、第１ＰＩＮダイオード２８ａをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサとして働き、第１２インダクタＬ１２は、チョークコイルとして機能する。
【０２０６】
一方、第２スイッチ回路２２ｂは、１つの第２λ／４伝送路２４ｂと１つの第２ＰＩＮダイオード２８ｂを含む回路とが直列に接続され、且つ、第２ＰＩＮダイオード２８ｂのアノードが第２λ／４伝送路２４ｂに接続されて構成されている。
【０２０７】
第２ＰＩＮダイオード２８ｂを含む回路は、第２ＰＩＮダイオード２８ｂのアノードとカソード間に接続された第２１インダクタＬ２１と第２１キャパシタＣ２１の直列回路を有する。この場合、第２１インダクタＬ２１がアノード側、第２１キャパシタＣ２１がカソード側となるように接続されている。第２１キャパシタＣ２１は、後述するバイアス端子９２を介して供給される直流電流を阻止するためのコンデンサとして働く。さらに、第２ＰＩＮダイオード２８ｂのカソードとＧＮＤ（グランド）間に第２２インダクタＬ２２と第２２キャパシタＣ２２の直列回路が接続され、第２２インダクタＬ２２と第２２キャパシタＣ２２との接点に第２制御端子Ｔｃ２が接続されている。
【０２０８】
また、第２ＰＩＮダイオード２８ｂのカソードには、他端が開放端とされたλ／４共振素子９４（あるいはλ／４共振ライン）が接続されている。そのため、第２ＰＩＮダイオード２８ｂのカソード側は高周波的に接地とされ、従って、第２ＰＩＮダイオード２８ｂと第２１インダクタＬ２１及び第２１キャパシタＣ２１の直列回路とを組み合わせた回路は、第２並列共振回路２６ｂを構成することになる。第２２キャパシタＣ２２は、第２ＰＩＮダイオード２８ｂをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサとして働き、第２２インダクタＬ２２は、チョークコイルとして機能する。
【０２０９】
さらに、この第１４アンテナスイッチ１０Ｎにおいては、２つの第２スイッチ回路２２ｂのうち、アンテナ接続端子１４寄りの第２スイッチ回路２２ｂにバイアス回路９６が接続されている。
【０２１０】
このバイアス回路９６は、第１スイッチ回路２２ａの第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第２スイッチ回路２２ｂの第２ＰＩＮダイオード２８ｂの各アノードに、一定のバイアス電圧Ｖｃｃを印加する回路であり、この例では、第２スイッチ回路２２ｂの第２１インダクタＬ２１と第２１キャパシタＣ２１との接点とＧＮＤ（グランド）間に接続された第３インダクタＬ３と第３キャパシタＣ３の直列回路と、第３インダクタＬ３と第３キャパシタＣ３との接点に接続されたバイアス端子９２とを有する。第３キャパシタＣ３は、バイアス端子９２を介して供給される直流電流を阻止するためのコンデンサとして働く。また、第３インダクタＬ３は、バイアス端子９２に供給された直流電流を第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第２ＰＩＮダイオード２８ｂの各アノードに供給するためのチョークコイルとして機能する。これにより、バイアス端子９２に一定のバイアス電圧Ｖｃｃを印加することによって、第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第２ＰＩＮダイオード２８ｂの各アノードは、一定のバイアス電圧Ｖｃｃが印加されることになる。
【０２１１】
そして、第１制御端子Ｔｃ１には第１制御電圧Ｖｃ１が印加され、第２制御端子Ｔｃ２には第２制御電圧Ｖｃ２が印加されるようになっている。
【０２１２】
従って、バイアス電圧Ｖｃｃ、第１制御電圧Ｖｃ１、第２制御電圧Ｖｃ２の大小関係が
０Ｖ＜Ｖｃ１＜Ｖｃｃ＜Ｖｃ２又は０Ｖ＞Ｖｃ２＞Ｖｃｃ＞Ｖｃ１
のとき、第１スイッチ回路２２ａがオン、第２スイッチ回路２２ｂがオフとなる。
【０２１３】
反対に、バイアス電圧Ｖｃｃ、第１制御電圧Ｖｃ１、第２制御電圧Ｖｃ２の大小関係が
０Ｖ＜Ｖｃ２＜Ｖｃｃ＜Ｖｃ１又は０Ｖ＞Ｖｃ１＞Ｖｃｃ＞Ｖｃ２
のとき、第１スイッチ回路２２ａがオフ、第２スイッチ回路２２ｂがオンとなる。
【０２１４】
以下の説明では、第１制御電圧Ｖｃ１について、０Ｖ＜Ｖｃ１＜Ｖｃｃ又は０Ｖ＞Ｖｃｃ＞Ｖｃ１である場合を第１順方向電圧といい、第２制御電圧Ｖｃ２について、０Ｖ＜Ｖｃ２＜Ｖｃｃ又は０Ｖ＞Ｖｃｃ＞Ｖｃ２である場合を第２順方向電圧という。同様に、第１制御電圧Ｖｃ１について、０Ｖ＜Ｖｃｃ＜Ｖｃ１又は０Ｖ＞Ｖｃ１＞Ｖｃｃである場合を第１逆方向電圧といい、第２制御電圧Ｖｃ２について、０Ｖ＜Ｖｃｃ＜Ｖｃ２又は０Ｖ＞Ｖｃ２＞Ｖｃｃである場合を第２逆方向電圧という。
【０２１５】
次に、第１４アンテナスイッチ１０Ｎの回路動作について説明する。
【０２１６】
第１スイッチ回路２２ａを主体に説明すると、先ず、バイアス端子９２にバイアス電圧Ｖｃｃが印加されることで、第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第２ＰＩＮダイオード２８ｂの各アノードにバイアス電圧Ｖｃｃが印加されることになる。
【０２１７】
この状態で、第１制御端子Ｔｃ１に、第１制御電圧Ｖｃ１として第１順方向電圧が印加されることで、第１ＰＩＮダイオード２８ａがオンとなり、そのときの第１スイッチ回路２２ａの等価回路は図１０Ａに示すようになる。
【０２１８】
反対に、第１制御端子Ｔｃ１に、第１制御電圧Ｖｃ１として第１逆方向電圧が印加されることで、第１ＰＩＮダイオードＤ１がオフとなり、そのときの第１スイッチ回路２２ａの等価回路は図１０Ｂに示すようになる。
【０２１９】
そして、この第１４アンテナスイッチ１０Ｎでは、該第１４アンテナスイッチ１０Ｎの中心周波数ｆｏと、寄生容量Ｃｆ、オフ抵抗Ｒｆ及びインダクタンスＬｓからなる並列共振回路の共振周波数を一致させるようにインダクタンスＬｓの値を設定してある。
【０２２０】
ここで、オン抵抗Ｒｏは、一般に１オーム程度あるいはそれ以下であり、Ｒｏ＜＜２πｆｏＬｓとできるため、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオン時における中心周波数ｆｏ付近の等価回路は図１１Ａのように表すことができ、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時における中心周波数ｆｏ付近の等価回路は図１１Ｂのように表すことができる。
【０２２１】
このことから、第１ＰＩＮダイオード２８ａがオンのとき、Ｚ（Ｌ）が１オーム程度あるいはそれ以下の低抵抗であることから、式（ｅ）からもわかるように、第１λ／４伝送路２４ａの信号ライン側のインピーダンス（この場合、Ｚ（０））は大きな値となり、理想的には開放状態となる。反対に、第１ＰＩＮダイオード２８ａがオフのとき、Ｚ（Ｌ）が１０ｋオーム以上の高抵抗であることから、式（ｅ）からもわかるように、第１λ／４伝送路２４ａの信号ライン側のインピーダンス（この場合、Ｚ（０））は小さな値となり、理想的には短絡状態となる。
【０２２２】
従って、例えば第１制御端子Ｔｃ１に、第１制御電圧Ｖｃ１として第１順方向電圧が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオン、第２制御端子Ｔｃ２に、第２制御電圧Ｖｃ２として第２逆方向電圧が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂがオフになると、図１３に示すような等価回路となり、送信端子１６のみがアンテナ接続端子１４に高周波的に接続されることになる。これによって、送信端子１６に供給された送信信号Ｓａがアンテナ接続端子１４を通じて送信されることになる。
【０２２３】
上述とは反対に、第１制御端子Ｔｃ１に、第１制御電圧Ｖｃ１として第１逆方向電圧が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオフ、第２制御端子Ｔｃ２に、第２制御電圧Ｖｃ２として第２順方向電圧が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂがオンになると、図１４に示すような等価回路となり、受信端子２０のみがアンテナ接続端子１４に高周波的に接続されることになる。これによって、アンテナにて受信した受信信号Ｓｂがアンテナ接続端子１４に供給され、該受信端子２０から出力されることになる。
【０２２４】
この第１４アンテナスイッチ１０Ｎでは、第１並列共振回路２６ａの第１１インダクタＬ１１の定数を調整して、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時の第１並列共振回路２６ａの共振周波数と第１４アンテナスイッチ１０Ｎの中心周波数ｆｏとが同じになるようにしている。同様に、第２並列共振回路２６ｂの第２１インダクタＬ２１の定数を調整して、第２ＰＩＮダイオード２８ｂのオフ時の第２並列共振回路２６ｂの共振周波数と第１４アンテナスイッチ１０Ｎの中心周波数ｆｏとが同じになるようにしている。
【０２２５】
従って、この第１４アンテナスイッチ１０Ｎにおいては、第１λ／４伝送路２４ａ及び第２λ／４伝送路２４ｂの各位相特性に誤差は発生せず、スイッチ回路のオン時の通過帯域とオフ時のアイソレーション帯域を一致させることができる。つまり、アンテナスイッチとして使用する帯域において、オン時の通過損失の最小化、オフ時のアイソレーションの最大化を適切に設定することができる。結果的に、スイッチ回路に伴う伝送信号に対する損失を低減することができると共に、スイッチ回路のオフ時の減衰量を適切に確保することができる。
【０２２６】
さらに、この第１４アンテナスイッチ１０Ｎにおいては、バイアス電圧Ｖｃｃ、第１制御電圧Ｖｃ１及び第２制御電圧Ｖｃ２として、いずれも正電圧に設定し、又は負電圧に設定することができることから、正電源と負電源の両方を使う必要がなく、単一の電源（正電源又は負電源）で済み、第１ＰＩＮダイオードＤ１及び第２ＰＩＮダイオードＤ２に逆バイアスをかけることで、接合容量の小さい領域で使うことができ、また、部品点数の増加、回路構成の複雑化を招くことがない。
【０２２７】
また、第１アンテナスイッチ１０Ａでは、第１ＰＩＮダイオードＤ１及び第２ＰＩＮダイオードＤ２のカソードに、他端が開放端とされたλ／４共振素子９４（あるいはλ／４共振ライン）を接続するようにしている。このλ／４共振素子９４（あるいはλ／４共振ライン）のインピーダンス変換作用により、十分低いインピーダンスが得られ、カソードを高周波的に接地状態とすることができる。
【０２２８】
そして、この第１４アンテナスイッチ１０Ｎにおいても、第１λ／４信号伝送路１８ａ、第２λ／４信号伝送路１８ｂ、第１λ／４伝送路２４ａ及び第２λ／４伝送路２４ｂ並びにλ／４共振素子９４（あるいはλ／４共振ライン）のうち、少なくとも１つを、例えば図２に示す複合部品にて構成するようにしているため、第１４アンテナスイッチＮ自体の小型化、並びに第１４アンテナスイッチ１０Ｎを設置したシステムの小型化を図ることができる。図３４では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２に示す複合部品５４にて構成した例を示す。
【０２２９】
なお、上述の例では、第１スイッチ回路２２ａに第１並列共振回路２６ａを設け、第２スイッチ回路２２ｂに第２並列共振回路２６ｂを設けるようにしたが、その他、これら第１並列共振回路２６ａ及び第２並列共振回路２６ｂを省略して、第１ＰＩＮダイオード２８ａの各カソードにそれぞれ第１制御端子Ｔｃ１を接続し、第２ＰＩＮダイオード２８ｂの各カソードにそれぞれ第２制御端子Ｔｃ２を接続するようにしてもよい。この場合、構成の簡単化を図ることができる。
【０２３０】
次に、第１４アンテナスイッチ１０Ｎの各種変形例について図３５〜図４１を参照しながら説明する。
【０２３１】
すなわち、図３５に示す第１変形例に係るアンテナスイッチ１０Ｎａのように、λ／４共振素子９４（あるいはλ／４共振ライン）の接続に代えて、第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第２ＰＩＮダイオード２８ｂのカソードとＧＮＤ（グランド）間にキャパシタＣｘを接続するようにしてもよい。
【０２３２】
図３６に示す第２変形例に係るアンテナスイッチ１０Ｎｂのように、第２アンテナスイッチ１０Ｂ（図１５参照）と同様に、各第１スイッチ回路２２ａにおいて、複数の第１ＰＩＮダイオード２８ａをそれぞれ並列に接続し、各第２スイッチ回路２２ｂにおいて、複数の第２ＰＩＮダイオード２８ｂをそれぞれ並列に接続するようにしてもよい。
【０２３３】
図３７に示す第３の変形例に係るアンテナスイッチ１０Ｎｃのように、第７アンテナスイッチ１０Ｇ（図２２参照）と同様に、第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとし、送信信号の反射波を検出する方向性結合器３６を有するようにしてもよい。
【０２３４】
図３８に示す第４の変形例に係るアンテナスイッチ１０Ｎｄのように、第８アンテナスイッチ１０Ｈ（図２８参照）と同様に、方向性結合器３６におけるλ／４線路３８の第３端φ３に進行波出力端子４４を接続し、第４端φ４に反射波出力端子４０を接続するようにしてもよい。
【０２３５】
図３９に示す第５の変形例に係るアンテナスイッチ１０Ｎｅのように、第９アンテナスイッチ１０Ｉ（図２９参照）と同様に、一方の第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとし、送信信号の反射波を検出する第１方向性結合器３６ａと、他方の第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとし、送信信号の進行波を検出する第２方向性結合器３６ｂとを有するようにしてもよい。
【０２３６】
図４０に示す第６の変形例に係るアンテナスイッチ１０Ｎｆのように、第３アンテナスイッチ１０Ｃ（図１６参照）と同様に、受信端子２０に近い第２スイッチ回路２２ｂの第２ＰＩＮダイオード２８ｂに対して、受信側終端形成用抵抗ＲｒとコンデンサＣｒの直列回路を並列に接続するようにしてもよい。
【０２３７】
図４１に示す第７の変形例に係るアンテナスイッチ１０Ｎｇのように、第５アンテナスイッチ１０Ｅ（図１９参照）と同様に、受信端子２０に近い第２スイッチ回路２２ｂの第２ＰＩＮダイオード２８ｂに対して、受信側終端形成用抵抗ＲｒとコンデンサＣｒの直列回路を並列に接続し、送信端子１６に近い第１スイッチ回路２２ａの第１ＰＩＮダイオード２８ａに対して、送信用終端形成用抵抗ＲｔとコンデンサＣｔの直列回路を並列に接続するようにしてもよい。
【０２３８】
次に、第１５の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第１５アンテナスイッチ１０Ｐと記す）について図４２を参照しながら説明する。
【０２３９】
この第１５アンテナスイッチ１０Ｐは、図４２に示すように、上述した第１４アンテナスイッチ１０Ｎとほぼ同様の構成を有するが、第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第２ＰＩＮダイオード２８ｂのカソードにバイアス電圧Ｖｃｃが印加される点で異なる。
【０２４０】
すなわち、この第１５アンテナスイッチ１０Ｐは、送信端子１６とそれに隣接する第１λ／４信号伝送路１８ａとの間、アンテナ接続端子１４とそれに隣接する第１λ／４信号伝送路１８ａとの間、アンテナ接続端子１４とそれに隣接する第２λ／４信号伝送路１８ｂとの間、受信端子２０とそれに隣接する第２λ／４信号伝送路１８ｂとの間に、それぞれキャパシタＣａ〜Ｃｄが接続されている。このキャパシタＣａ〜Ｃｄは、後述するＰＩＮダイオードをオン／オフする電流やバイアス端子９２を介して供給される直流電流を阻止するためのコンデンサで、高周波的にはショートとして働く。
【０２４１】
また、２つの第１スイッチ回路２２ａのうち、アンテナ接続端子１４寄りの第１スイッチ回路２２ａに第１制御回路９８ａが接続され、２つの第２スイッチ回路２２ｂのうち、アンテナ接続端子１４寄りの第２スイッチ回路２２ｂに第２制御回路９８ｂが接続されている。
【０２４２】
第１制御回路９８ａは、第１スイッチ回路２２ａの第１ＰＩＮダイオード２８ａの各アノードに、第１制御電圧Ｖｃ１を印加する回路であり、この例では、第１スイッチ回路２２ａの第１１インダクタＬ１１と第１１キャパシタＣ１１との接点とＧＮＤ（グランド）間に接続された第４１インダクタＬ４１と第４１キャパシタＣ４１の直列回路と、第４１インダクタＬ４１と第４１キャパシタＣ４１との接点に接続された第１制御端子Ｔｃ１とを有する。第４１キャパシタＣ４１は、第１制御端子Ｔｃ１を介して供給される直流電流を阻止するためのコンデンサとして働く。また、第４１インダクタＬ４１は、第１制御端子Ｔｃ１に供給された直流電流を第１ＰＩＮダイオード２８ａの各アノードに供給するためのチョークコイルとして機能する。これにより、第１制御端子Ｔｃ１に第１制御電圧Ｖｃ１を印加することによって、第１ＰＩＮダイオード２８ａの各アノードは、第１制御電圧Ｖｃ１が印加されることになる。
【０２４３】
第１ＰＩＮダイオード２８ａのカソードには、他端が開放端とされたλ／４共振素子９４（あるいはλ／４共振ライン）が接続されているので、そのインピーダンス変換作用により、第１ＰＩＮダイオード２８ａのカソード側は高周波的に接地とされ、従って、第１ＰＩＮダイオード２８ａと第１１インダクタＬ１１及び第１１キャパシタＣ１１の直列回路とを組み合わせた回路は、第１並列共振回路２６ａを構成することになる。
【０２４４】
同様に、第２制御回路９８ｂは、第２スイッチ回路２２ｂの第２ＰＩＮダイオード２８ｂの各アノードに、第２制御電圧Ｖｃ２を印加する回路であり、この例では、第２スイッチ回路２２ｂの第２１インダクタＬ２１と第２１キャパシタＣ２１との接点とＧＮＤ（グランド）間に接続された第４２インダクタＬ４２と第４２キャパシタＣ４２の直列回路と、第４２インダクタＬ４２と第４２キャパシタＣ４２との接点に接続された第２制御端子Ｔｃ２とを有する。第４２キャパシタＣ４２は、第２制御端子Ｔｃ２を介して供給される直流電流を阻止するためのコンデンサとして働く。また、第４２インダクタＬ４２は、第２制御端子Ｔｃ２に供給された直流電流を第２ＰＩＮダイオード２８ｂの各アノードに供給するためのチョークコイルとして機能する。これにより、第２制御端子Ｔｃ２に第２制御電圧Ｖｃ２を印加することによって、第２ＰＩＮダイオード２８ｂの各アノードは、第２制御電圧Ｖｃ２が印加されることになる。
【０２４５】
第２ＰＩＮダイオード２８ｂのカソードには、他端が開放端とされたλ／４共振素子９４（あるいはλ／４共振ライン）が接続されているため、第２ＰＩＮダイオード２８ｂのカソード側は高周波的に接地とされ、従って、第２ＰＩＮダイオード２８ｂと第２１インダクタＬ２１及び第２１キャパシタＣ２１の直列回路とを組み合わせた回路は、第２並列共振回路２６ｂを構成することになる。
【０２４６】
一方、第１スイッチ回路２２ａの第１２インダクタＬ１２と第１２キャパシタＣ１２との接点に接続される端子、第２スイッチ回路２２ｂの第２２インダクタＬ２２と第２２キャパシタＣ２２との接点に接続される端子はそれぞれバイアス端子９２となり、該バイアス端子９２にバイアス電圧Ｖｃｃが印加されることによって、第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第２ＰＩＮダイオード２８ｂの各カソードにバイアス電圧Ｖｃｃが印加されることになる。
【０２４７】
この第１５アンテナスイッチ１０Ｐにおいては、第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第２ＰＩＮダイオード２８ｂの各カソードにバイアス電圧Ｖｃｃが印加され、第１ＰＩＮダイオード２８ａの各アノードに第１制御電圧Ｖｃ１が印加され、第２ＰＩＮダイオード２８ｂの各アノードに第２制御電圧Ｖｃ２が印加されることから、バイアス電圧Ｖｃｃ、第１制御電圧Ｖｃ１、第２制御電圧Ｖｃ２の大小関係が
０Ｖ＜Ｖｃ２＜Ｖｃｃ＜Ｖｃ１又は０Ｖ＞Ｖｃ１＞Ｖｃｃ＞Ｖｃ２
のとき、第１スイッチ回路２２ａがオン、第２スイッチ回路２２ｂがオフとなる。
【０２４８】
反対に、バイアス電圧Ｖｃｃ、第１制御電圧Ｖｃ１、第２制御電圧Ｖｃ２の大小関係が
０Ｖ＜Ｖｃ１＜Ｖｃｃ＜Ｖｃ２又は０Ｖ＞Ｖｃ２＞Ｖｃｃ＞Ｖｃ１
のとき、第１スイッチ回路２２ａがオフ、第２スイッチ回路２２ｂがオンとなる。
【０２４９】
つまり、第１制御電圧Ｖｃ１について、０Ｖ＜Ｖｃｃ＜Ｖｃ１又は０Ｖ＞Ｖｃ１＞Ｖｃｃである場合に第１順方向電圧となり、第２制御電圧Ｖｃ２について、０Ｖ＜Ｖｃｃ＜Ｖｃ２又は０Ｖ＞Ｖｃ２＞Ｖｃｃである場合に第２順方向電圧となる。同様に、第１制御電圧Ｖｃ１について、０Ｖ＜Ｖｃ１＜Ｖｃｃ又は０Ｖ＞Ｖｃｃ＞Ｖｃ１である場合に第１逆方向電圧となり、第２制御電圧Ｖｃ２について、０Ｖ＜Ｖｃ２＜Ｖｃｃ又は０Ｖ＞Ｖｃｃ＞Ｖｃ２である場合に第２逆方向電圧となる。
【０２５０】
この第１５アンテナスイッチ１０Ｐにおいても、第１４アンテナスイッチ１０Ｎと同様に、アンテナスイッチとして使用する帯域において、オン時の通過損失の最小化、オフ時のアイソレーションの最大化を適切に設定することができる。結果的に、スイッチ回路に伴う伝送信号に対する損失を低減することができると共に、スイッチ回路のオフ時の減衰量を適切に確保することができる。
【０２５１】
また、バイアス電圧Ｖｃｃ、第１制御電圧Ｖｃ１及び第２制御電圧Ｖｃ２として、いずれも正電圧に設定し、又は負電圧に設定することができることから、正電源と負電源の両方を使う必要がなく、単一の電源（正電源又は負電源）で済み、ＰＩＮダイオードに逆バイアスをかけることで、接合容量の小さい領域で使うことができ、また、部品点数の増加、回路構成の複雑化を招くことがなく、しかも、スイッチ切換速度が低下することがない。
【０２５２】
そして、この第１５アンテナスイッチ１０Ｐにおいても、第１λ／４信号伝送路１８ａ、第２λ／４信号伝送路１８ｂ、第１λ／４伝送路２４ａ及び第２λ／４伝送路２４ｂ並びにλ／４共振素子９４（あるいはλ／４共振ライン）のうち、少なくとも１つを、例えば図２に示す複合部品にて構成するようにしているため、第１５アンテナスイッチＰ自体の小型化、並びに第１５アンテナスイッチ１０Ｐを設置したシステムの小型化を図ることができる。図４２では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２に示す複合部品５４にて構成した例を示す。
【０２５３】
なお、第１５アンテナスイッチ１０Ｐにおいても、上述した第１変形例に係るアンテナスイッチ１０Ｎａ〜第７変形例に係るアンテナスイッチ１０Ｎｇと同様の構成を採用することができる。
【０２５４】
上述した第１アンテナスイッチ１０Ａ〜第１５アンテナスイッチ１０Ｐ（各種変形例を含む）においては、動作周波数帯の中心周波数ｆｏを主体に説明したが、実際には、動作周波数帯域に含まれる各周波数で、上述した効果があることはもちろんである。
【０２５５】
なお、本発明に係る高周波スイッチは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。
【符号の説明】
【０２５６】
１０Ａ〜１０Ｎ、１０Ｎａ〜１０Ｎｇ、１０Ｐ…アンテナスイッチ
１４…アンテナ接続端子                １６…送信端子
１８ａ〜１８ｄ…第１λ／４信号伝送路〜第４λ／４信号伝送路
２０…受信端子
２２ａ〜２２ｄ…第１スイッチ回路〜第４スイッチ回路
２４ａ〜２４ｄ…第１λ／４伝送路〜第４λ／４伝送路
２６ａ〜２６ｄ…第１並列共振回路〜第４並列共振回路
２８ａ〜２８ｄ…第１ＰＩＮダイオード〜第４ＰＩＮダイオード
３６…方向性結合器                    ３６ａ…第１方向性結合器
３６ｂ…第２方向性結合器              ５０…分布定数伝送ライン
５０ａ…第１分布定数伝送ライン        ５０ｂ…第２分布定数伝送ライン
５２…集中定数部品                    ５２ａ…第１集中定数部品
５２ｂ…第２集中定数部品              ５４…複合部品
５６ａ〜５６ｄ…第１コンデンサ素子〜第４コンデンサ素子
５７…分布定数伝送ライン対            ６２…マイクロストリップライン
６２ａ…第１マイクロストリップライン  ６２ｂ…第２マイクロストリップライン
６４…ストリップライン                ６４ａ…第１ストリップライン
６４ｂ…第２ストリップライン          ６６Ａ…第１同軸型共振器
６６Ｂ…第２同軸型共振器              ８０…第２複合部品
８４Ａ〜８４Ｃ…第１ケーブル〜第３ケーブル
９２…バイアス端子                    ９６…バイアス回路
９８ａ…第１制御回路                  ９８ｂ…第２制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005405919.tif 000009
【図８】
0005405919.tif 000010
【図９】
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【図１０】
0005405919.tif 000012
【図１１】
0005405919.tif 000013
【図１２】
0005405919.tif 000014
【図１３】
0005405919.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0005405919.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
0005405919.tif 000022
【図２１】
0005405919.tif 000023
【図２２】
0005405919.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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