(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、直列接続された第１分布定数伝送ライン及び第２分布定数伝送ラインと、一端が前記第１分布定数伝送ラインと前記第２分布定数伝送ラインとの間に接続され、他端が開放端とされた１つの分布定数伝送ライン（オープンスタブ）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。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の高周波スイッチにおいて、
前記分布定数伝送ラインは、同軸型誘電体共振器にて構成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４７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４８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４９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５０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】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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】
【００２７】
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、且つ、他端が開放端とされた１以上の分布定数伝送ライン（オープンスタブ）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。
【００２８】
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の小型化を図ることができる。
【００２９】
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、且つ、他端が開放端とされた１以上の分布定数伝送ライン（オープンスタブ）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。
【００３０】
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の小型化を図ることができる。
【００３１】
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、且つ、他端が開放端とされた１以上の分布定数伝送ライン（オープンスタブ）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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、且つ、他端が開放端とされた１以上の分布定数伝送ライン（オープンスタブ）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。
【００３５】
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、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、且つ、他端が開放端とされた１以上の分布定数伝送ライン（オープンスタブ）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。
【００３６】
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の小型化を図ることができる。
【００３７】
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】
【００３８】
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。
【００３９】
（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の小型化を図ることができる。
【００４０】
（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の小型化を図ることができる。
【００４１】
（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。
【００４２】
（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。
【００４３】
（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の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【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、他端が開放端とされた分布定数伝送ライン（オープンスタブ）とを有する）を示す等価回路図であり、図２Ａは第１複合部品、図２Ｂは第２複合部品の等価回路を示す。
【図３】図３Ａは第１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り、図３Ｂは第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４】図４Ａは第１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り、図４Ｂは第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５】図５Ａは第１複合部品を第１同軸型共振器にて構成した例を示す斜視図であり、図５Ｂは第２複合部品を第１同軸型共振器にて構成した例を示す斜視図である。
【図６】図６Ａは第１複合部品を第２同軸型共振器にて構成した例を示す斜視図であり、図６Ｂは第２複合部品を第２同軸型共振器にて構成した例を示す斜視図である。
【図７】第１同軸型共振器及び第２同軸型共振器を示す断面図である。
【図８】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９】第１複合部品を用いた実施例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１０】第２複合部品を用いた実施例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１１】図１１Ａ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１１Ｂ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１２】図１２Ａ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１２Ｂ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１３】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１５】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１６】第２アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図１７】第３アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図１８】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１９】第４アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図２０】第５アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図２１】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２２】第６アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図２３】第７アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図２４】方向性結合器の動作を示す説明図である。
【図２５】第３複合部品を示す等価回路図である。
【図２６】第４複合部品を示す等価回路図である。
【図２７】図２７Ａは第３複合部品の一例を示す斜視図であり、図２７Ｂは第４複合部品の一例を示す斜視図である。
【図２８】図２８Ａは第３複合部品の他の例を示す斜視図であり、図２８Ｂは第４複合部品の他の例を示す斜視図である。
【図２９】第３複合部品をケーブルと同軸型共振器にて構成した例を示す斜視図である。
【図３０】第４複合部品をケーブルと同軸型共振器にて構成した例を示す斜視図である。
【図３１】図３１Ａ〜図３１Ｃ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３２】第８アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３３】第９アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３４】第１０アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３５】第１１アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３６】第１２アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３７】第１３アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３８】第１４アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図３９】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４０】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４１】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４２】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４３】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４４】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４５】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４６】第１５アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図４７】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４８】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４９】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５０】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】
【００４５】
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４６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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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２Ａ及び図２Ｂに示すように、１以上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、且つ、他端が開放端とされた１以上の分布定数伝送ライン（オープンスタブ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。分布定数伝送ライン５０の電気長はλ／４より短く設定され、オープンスタブ５２の電気長は分布定数伝送ライン５０の電気長と同じであってもよいし、異なっていてもよい。もちろん、λ／４より短くてもよいし、長く設定されていてもよい。
【００５４】
ここで、複合部品５４の２つの具体例（第１複合部品５４Ａ及び第２複合部品５４Ｂ）について図２Ａ〜図１０を参照しながら説明する。
【００５５】
先ず、第１複合部品５４Ａは、図２Ａに示すように、第１端子φ１と第２端子φ２との間に直列接続された２つの分布定数伝送ライン（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）と、一端が第１分布定数伝送ライン５０ａと第２分布定数伝送ライン５０ｂとの間に接続され、他端が開放端とされた１つのオープンスタブ５２とを有する。少なくとも第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の各電気長はそれぞれλ／４より短く設定されている。これら第１分布定数伝送ライン５０ａ、第２分布定数伝送ライン５０ｂ及びオープンスタブ５２の各電気長はそれぞれ同じにしてもよいし、異なるようにしてもよい。
【００５６】
第２複合部品５４Ｂは、図２Ｂに示すように、第１端子φ１と第２端子φ２との間に直列接続された２つの分布定数伝送ライン（第１分布定数伝送ライン５０ａ１及び第２分布定数伝送ライン５０ｂ１）と、一端が第１端子φ１に接続され、他端が開放端とされた第１オープンスタブ５２ａと、一端が第１分布定数伝送ライン５０ａ１と第２分布定数伝送ライン５０ｂ１との間に接続され、他端が開放端とされた第２オープンスタブ５２ｂと、一端が第２端子φ２に接続され、他端が開放端とされた第３オープンスタブ５２ｃとを有する。この場合も、少なくとも第１分布定数伝送ライン５０ａ１及び第２分布定数伝送ライン５０ｂ１の各電気長はそれぞれλ／４より短く設定されている。これら第１分布定数伝送ライン５０ａ１、第２分布定数伝送ライン５０ｂ１、第１オープンスタブ５２ａ〜第３オープンスタブ５２ｃの各電気長はそれぞれ同じにしてもよいし、異なるようにしてもよい。
【００５７】
なお、下記表１に示す結線仕様に示すように、第１複合部品５４Ａ又は第２複合部品５４Ｂ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。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
上述した第１複合部品５４Ａ及び第２複合部品５４Ｂは、図３Ａ及び図３Ｂ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４Ａ及び図４Ｂ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。
【００６０】
第１同軸型共振器６６Ａ及び第２同軸型共振器６６Ｂは、図７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。
【００６１】
もちろん、誘電体基板６０の誘電率や誘電体磁器７０（図７参照）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。
【００６２】
図３Ａ〜図６Ｂの例では、第１分布定数伝送ライン５０ａ、５０ａ１、第２分布定数伝送ライン５０ｂ、５０ｂ１、オープンスタブ５２、並びに第１オープンスタブ５２ａ〜第３オープンスタブ５２ｃを、それぞれ同種の構造で構成した例を示したが、要求される特性や、使用する周波数帯域に応じて、異種の構造を採用してもよい。
【００６３】
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８参照）と、第１複合部品５４Ａを用いた実施例１に係る複合部品の振幅位相特性（図９参照）と、第２複合部品５４Ｂを用いた実施例２に係る複合部品の振幅位相特性（図１０参照）をみたものである。図８〜図１０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９及び図１９において、実線Ｂは反射特性Ｓ（１，１）［ｄＢ］を示し、図８〜図１０において、実線Ｃは位相特性Ｓ（２，１）［°］を示す。
【００６４】
先ず、理想的なλ／４伝送ラインでは、図８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。
【００６５】
そして、実施例１に係る複合部品（第１複合部品５４Ａ）は、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として、それぞれ電気長Ｌｅがλ／１６（θ＝２２．５°）である伝送ラインを用い、オープンスタブ５２として、電気長Ｌｅがλ／１６（θ＝２２．５°）であるオープンスタブを用い、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の各特性インピーダンスＺ１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＝２．１４ＧＨｚにて位相特性が−９０°となるようにオープンスタブ５２の特性インピーダンスＺ２を決める。例えば第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の各特性インピーダンスＺ１を１００〜１４０オーム程度とし、オープンスタブ５２の特性インピーダンスＺ２を１５〜４０オーム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１に係る複合部品の実装面積（占有面積）を考えた場合、それぞれ物理長が理想的なλ／４伝送ラインの約１／４である２つの伝送ラインに、１つのオープンスタブ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。
【００６６】
実施例２に係る複合部品（第２複合部品５４Ｂ）は、第１分布定数伝送ライン５０ａ１及び第２分布定数伝送ライン５０ｂ１として、それぞれ電気長Ｌｅがλ／１６（θ＝２２．５°）である伝送ラインを用い、第１オープンスタブ５２ａ〜第３オープンスタブ５２ｃとして、電気長Ｌｅがλ／１６（θ＝２２．５°）である３本のオープンスタブを用い、第１分布定数伝送ライン５０ａ１及び第２分布定数伝送ライン５０ｂ１の各特性インピーダンスＺ１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＝２．１４ＧＨｚにて位相特性が−９０°となるように、第１オープンスタブ５２ａ〜第３オープンスタブ５２ｃの特性インピーダンスＺ３〜Ｚ５を決める。例えば第１分布定数伝送ライン５０ａ１及び第２分布定数伝送ライン５０ｂ１の各特性インピーダンスＺ１を８０〜１１０オーム程度とし、第１オープンスタブ５２ａ及び第３オープンスタブ５２ｃの特性インピーダンスＺ３及びＺ５をそれぞれ５０〜８０オームから適切な値を選び、第２オープンスタブ５２ｂの特性インピーダンスＺ２を２０〜５０オームから適切な値を選べば、図１０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、それぞれ物理長が理想的なλ／４伝送ラインの約１／４である２つの伝送ラインに、３つのオープンスタブ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。
【００６７】
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、オープンスタブ５２の特性インピーダンスと電気長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。
【００６８】
ここで、第１アンテナスイッチ１０Ａの回路動作について図１１Ａ〜図１５も参照しながら説明する。
【００６９】
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１１Ａ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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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１２Ａ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１２Ｂのように表すことができる。
【００７３】
いま、図１３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。
【００７４】
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
【００７５】
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）｝
【００７６】
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）
【００７７】
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）
【００７８】
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）
【００７９】
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。
【００８０】
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）
【００８１】
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）
【００８２】
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。
【００８３】
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１４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。
【００８４】
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１５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。
【００８５】
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１２Ｂのようにはならず、図１１Ｂ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。
【００８６】
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。
【００８７】
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１２Ａ及び図１２Ｂ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。
【００８８】
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。
【００８９】
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、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、１以上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、且つ、他端が開放端とされた１以上の分布定数伝送ライン（オープンスタブ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の小型化を図ることができる。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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１６を参照しながら説明する。
【００９５】
この第２アンテナスイッチ１０Ｂ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、以下の点で異なる。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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、１以上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、且つ、他端が開放端とされた１以上の分布定数伝送ライン（オープンスタブ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１６では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２Ａに示す第１複合部品５４Ａにて構成した例を示す。
【０１０５】
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１７を参照しながら説明する。
【０１０６】
この第３アンテナスイッチ１０Ｃは、図１７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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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２Ａ及び図２Ｂに示す複合部品５４にて構成する。図１７では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２Ａに示す第１複合部品５４Ａにて構成した例を示す。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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１８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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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１５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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
また、図１９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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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、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。なお、図１９では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２Ａに示す第１複合部品５４Ａにて構成した例を示す。
【０１２１】
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２０を参照しながら説明する。
【０１２２】
この第５アンテナスイッチ１０Ｅは、図２０に示すように、上述した第３アンテナスイッチ１０Ｃ（図１７参照）とほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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１８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。
【０１２９】
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２１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。
【０１３０】
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、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。なお、図２０では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２Ａに示す第１複合部品５４Ａにて構成した例を示す。
【０１３１】
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２２を参照しながら説明する。
【０１３２】
この第６アンテナスイッチ１０Ｆは、図２２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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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１５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。
【０１３８】
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１２Ｂのようにはならず、図１１Ｂ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。
【０１３９】
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、複合部品５４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２２では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２Ａに示す第１複合部品５４Ａにて構成した例を示す。
【０１４０】
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２３を参照しながら説明する。
【０１４１】
この第７アンテナスイッチ１０Ｇは、図２３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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
ここで、方向性結合器３６の動作原理について図２４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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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つを複合部品にて構成する場合は、例えば図２Ａ及び図２Ｂに示す複合部品５４にて構成してもよい。図２３では、１つの第１λ／４信号伝送路１８ａを、図２Ａに示す第１複合部品５４Ａにて構成した例を示す。
【０１４７】
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２５に示す第３複合部品５４Ｃ又は図２６に示す第４複合部品５４Ｄ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。
【０１４８】
第３複合部品５４Ｃは、図２５に示すように、第１端子φ１と第２端子φ２との間に直列接続された第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と、一端が第１分布定数伝送ライン５０ａと第２分布定数伝送ライン５０ｂとの間に接続され、他端が開放端とされた１つのオープンスタブ５２ｍとを有する第１複合部８０ａと、第３端子φ３と第４端子φ４との間に直列接続された第３分布定数伝送ライン５０ｃ及び第４分布定数伝送ライン５０ｄと、一端が第３分布定数伝送ライン５０ｃと第４分布定数伝送ライン５０ｄとの間に接続され、他端が開放端とされた１つのオープンスタブ５２ｎとを有する第２複合部８０ｂとを有する。
【０１４９】
第４複合部品５４Ｄも、図２６に示すように、第１複合部８０ａ及び第２複合部８０ｂを有する。第１複合部８０ａは、第１端子φ１と第２端子φ２との間に直列接続された第１分布定数伝送ライン５０ａ１及び第２分布定数伝送ライン５０ｂ１と、一端が第１端子φ１に接続され、他端が開放端とされた第１オープンスタブ５２ａと、一端が第１分布定数伝送ライン５０ａ１と第２分布定数伝送ライン５０ｂ１との間に接続され、他端が開放端とされた第２オープンスタブ５２ｂと、一端が第２端子φ２に接続され、他端が開放端とされた第３オープンスタブ５２ｃとを有する。第２複合部８０ｂは、第３端子φ３と第４端子φ４との間に直列接続された第３分布定数伝送ライン５０ｃ１及び第４分布定数伝送ライン５０ｄ１と、一端が第３端子φ３に接続され、他端が開放端とされた第４オープンスタブ５２ｄと、一端が第３分布定数伝送ライン５０ｃ１と第４分布定数伝送ライン５０ｄ１との間に接続され、他端が開放端とされた第５オープンスタブ５２ｅと、一端が第４端子φ４に接続され、他端が開放端とされた第６オープンスタブ５２ｆとを有する。
【０１５０】
第３複合部品５４Ｃ（及び第４複合部品５４Ｄ）において、第１分布定数伝送ライン５０ａと第３分布定数伝送ライン５０ｃ（第１分布定数伝送ライン５０ａ１と第３分布定数伝送ライン５０ｃ１）は互いに近接し、且つ、平行に配置されて、１つの第１分布定数伝送ライン対（第１分布定数伝送ライン対５７ａ）を構成している。同様に、第２分布定数伝送ライン５０ｂと第４分布定数伝送ライン５０ｄ（第２分布定数伝送ライン５０ｂ１と第４分布定数伝送ライン５０ｄ１）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（第２分布定数伝送ライン対５７ｂ）を構成している。そして、この第３複合部品５４Ｃ及び第４複合部品５４Ｄを用いる場合は、第１端子φ１が図２３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。
【０１５１】
上述した第３複合部品５４Ｃ及び第４複合部品５４Ｄは、図２７Ａ及び図２７Ｂ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２８Ａ及び図２８Ｂ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。
【０１５２】
また、第３複合部品及び第４複合部品は、図２９及び図３０に示すように、第１分布定数伝送ライン対５７ａ及び第２分布定数伝送ライン対５７ｂにそれぞれ対応して設置されたケーブル８４と、複数のオープンスタブ（オープンスタブ５２ｍ、５２ｎ、第１オープンスタブ５２ａ〜第６オープンスタブ５２ｆ）にそれぞれ対応して設置された同軸型共振器６６とを有する。同軸型共振器６６は、上述した第１同軸型共振器６６Ａや第２同軸型共振器６６Ｂを用いることができる。
【０１５３】
ケーブル８４は、図３１Ａ〜図３１Ｃ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。
【０１５４】
第１ケーブル８４Ａは、図３１Ａ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。
【０１５５】
第２ケーブル８４Ｂは、図３１Ｂ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。
【０１５６】
第３ケーブル８４Ｃは、図３１Ｃ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。
【０１５７】
上述した第３複合部品５４Ｃ及び第４複合部品５４Ｄにおいて、第３端子φ３及び第４端子φ４間に接続されるカップルライン（第２複合部８０ｂ）側は、通常の１つの伝送ラインでもよい。この場合、カップルラインを構成する通常の伝送ラインと、第１端子φ１及び第２端子φ２間に接続される第１複合部８０ａとで電気長が異なることになるが、方向性結合器としては機能する。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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２Ａに示す第１複合部品５４Ａ又は図２Ｂに示す第２複合部品５４Ｂ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３複合部品５４Ｃ又は第４複合部品５４Ｄにて構成する、あるいは第１λ／４信号伝送路１８ａのみを第１複合部品５４Ａ又は第２複合部品５４Ｂ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。
【０１６０】
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３２を参照しながら説明する。
【０１６１】
この第８アンテナスイッチ１０Ｈは、図３２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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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２４参照）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。
【０１６４】
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３３を参照しながら説明する。
【０１６５】
この第９アンテナスイッチ１０Ｉは、図３３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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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２４参照）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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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２Ａに示す第１複合部品５４Ａ又は図２Ｂに示す第２複合部品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２５に示す第３複合部品５４Ｃ又は図２６に示す第４複合部品５４Ｄ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つを例えば図２Ａに示す第１複合部品５４Ａ又は図２Ｂに示す第２複合部品５４Ｂ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。
【０１７７】
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３４を参照しながら説明する。
【０１７８】
この第１０アンテナスイッチ１０Ｊは、図３４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１７参照）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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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２Ａに示す第１複合部品５４Ａ又は図２Ｂに示す第２複合部品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を、例えば図２５に示す第３複合部品５４Ｃ又は図２６に示す第４複合部品５４Ｄにて構成する、あるいは第１λ／４信号伝送路１８ａのみを例えば図２５に示す第３複合部品５４Ｃ又は図２６に示す第４複合部品５４Ｄにて構成するようにしてもよい。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。
【０１８１】
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３５を参照しながら説明する。
【０１８２】
この第１１アンテナスイッチ１０Ｋは、図３５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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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２０参照）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。
【０１８５】
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３３参照）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。
【０１８６】
この第１１アンテナスイッチ１０Ｋにおいても、第２λ／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２Ａに示す第１複合部品５４Ａ又は図２Ｂに示す第２複合部品５４Ｂにし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２５に示す第３複合部品５４Ｃ又は図２６に示す第４複合部品５４Ｄ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つを例えば図２Ａに示す第１複合部品５４Ａ又は図２Ｂに示す第２複合部品５４Ｂ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。
【０１８７】
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３６を参照しながら説明する。
【０１８８】
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３４参照）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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
また、この第１２アンテナスイッチ１０Ｌにおいて、第２λ／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２Ａに示す第１複合部品５４Ａ又は図２Ｂに示す第２複合部品５４Ｂ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を、例えば図２５に示す第３複合部品５４Ｃ又は図２６に示す第４複合部品５４Ｄにて構成する、あるいは第１λ／４信号伝送路１８ａのみを例えば図２Ａに示す第１複合部品５４Ａ又は図２Ｂに示す第２複合部品５４Ｂ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。
【０１９５】
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１２Ｂのようにはならず、図１１Ｂ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。
【０１９６】
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３７を参照しながら説明する。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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４λ／４信号伝送路１８ｄのうち、少なくとも１つを、例えば図２Ａに示す第１複合部品５４Ａ又は図２Ｂに示す第２複合部品５４Ｂ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２５に示す第３複合部品５４Ｃ又は図２６に示す第４複合部品５４Ｄ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つを例えば図２Ａに示す第１複合部品５４Ａ又は図２Ｂに示す第２複合部品５４Ｂ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。
【０２０６】
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３８を参照しながら説明する。
【０２０７】
この第１４アンテナスイッチ１０Ｎは、図３８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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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１１Ａに示すようになる。
【０２２４】
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１１Ｂに示すようになる。
【０２２５】
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。
【０２２６】
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１２Ａ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１２Ｂのように表すことができる。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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１４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。
【０２２９】
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１５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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
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。
【０２３３】
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。
【０２３４】
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２Ａに示す第１複合部品５４Ａ又は図２Ｂに示す第２複合部品Ｂ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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
次に、第１４アンテナスイッチ１０Ｎの各種変形例について図３９〜図４５を参照しながら説明する。
【０２３７】
すなわち、図３９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。
【０２３８】
図４０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１６参照）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。
【０２３９】
図４１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２３参照）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。
【０２４０】
図４２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３２参照）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。
【０２４１】
図４３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３３参照）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。
【０２４２】
図４４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１７参照）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。
【０２４３】
図４５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２０参照）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。
【０２４４】
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４６を参照しながら説明する。
【０２４５】
この第１５アンテナスイッチ１０Ｐは、図４６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。
【０２４６】
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。
【０２４７】
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。
【０２４８】
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。
【０２４９】
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。
【０２５０】
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。
【０２５１】
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。
【０２５２】
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。
【０２５３】
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。
【０２５４】
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。
【０２５５】
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。
【０２５６】
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。
【０２５７】
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。
【０２５８】
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２Ａに示す第１複合部品５４Ａ又は図２Ｂに示す第２複合部品５４Ｂ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。
【０２５９】
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。
【０２６０】
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。
【０２６１】
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】
【０２６２】
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（５０ａ１）〜５０ｄ（５０ｄ１）…第１分布定数伝送ライン〜第４分布定数伝送ライン
５２、５２ｍ、５２ｎ…オープンスタブ
５２ａ〜５６ｆ…第１オープンスタブ〜第６オープンスタブ
５４…複合部品
５４Ａ〜５４Ｄ…第１複合部品〜第４複合部品
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
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】
0005405920.tif 000003
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【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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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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