(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子から信号を入力し伝搬するマイクロストリップ入力線路と前記信号を複数信号出力のいずれか１つに切り換えるスイッチ回路と前記複数信号出力のうちの一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第１のマイクロストリップ出力線路とを同じ面に形成し地導体となる筺体の上面に設ける第１の誘電体基板と、前記第１の誘電体基板との間に貫通して設ける第１のスルーホール経由で前記スイッチ回路から切り換えられた前記複数信号出力のうちの他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第２のマイクロストリップ出力線路を形成し前記筺体の下面に設ける第２の誘電体基板とを備える高周波スイッチ。
【請求項２】
入力端子から信号を入力し伝搬するマイクロストリップ入力線路と前記信号を複数信号出力のいずれか１つに切り換えるスイッチ回路からの前記複数信号出力のうちの一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第１のマイクロストリップ出力線路とを同じ面に形成し地導体となる筺体の上面に設ける第１の誘電体基板と、前記第１の誘電体基板の開口部で前記筐体の上面に設ける前記スイッチ回路としてのモノリシックマイクロ波集積回路スイッチと、前記開口部で前記筐体を貫通して設ける第１のスルーホール経由で前記モノリシックマイクロ波集積回路スイッチから切り換えられた前記複数信号出力のうちの他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第２のマイクロストリップ出力線路を形成し前記筺体の下面に設ける第２の誘電体基板とを備える高周波スイッチ。
【請求項３】
入力端子から信号を入力し伝搬するマイクロストリップ入力線路と前記信号を複数信号出力のいずれか１つに切り換えるスイッチ回路からの前記複数信号出力のうちの一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第１のマイクロストリップ出力線路と第２のスルーホール経由で地導体となる筺体の上面と導通する第１の地導体とを同じ面に形成し前記筺体の上面に設ける第１の誘電体基板と、前記第１の地導体の上面に設ける前記スイッチ回路としてのモノリシックマイクロ波集積回路スイッチと、前記第１の誘電体基板との間に貫通して設ける第１のスルーホール経由で前記モノリシックマイクロ波集積回路スイッチから切り換えられた前記複数信号出力のうちの他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第２のマイクロストリップ出力線路を形成し前記筺体の下面に設ける第２の誘電体基板とを備える高周波スイッチ。
【請求項４】
中心に地導体層を有し、上面に入力端子から信号を入力し伝搬するマイクロストリップ入力線路と前記信号を複数信号出力のいずれか１つに切り換えるスイッチ回路と前記複数信号出力のうちの一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第１のマイクロストリップ出力線路とを同じ面に形成し、さらに下面に前記上面との間に貫通して設ける第１のスルーホール経由で前記スイッチ回路から切り換えられた前記複数信号出力のうちの他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第２のマイクロストリップ出力線路を形成した３層誘電体基板を備えたことを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項５】
上面に入力端子から信号を入力し伝搬するコプレナ入力線路と前記信号を複数信号出力のいずれか１つに切り換えるスイッチ回路と前記複数信号出力のうちの一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第１のコプレナ出力線路と第２の地導体を同じ面に形成し、さらに下面に前記上面との間に貫通して設ける第１のスルーホール経由で前記スイッチ回路から切り換えられた前記複数信号出力のうちの他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第２のコプレナ出力線路と第３の地導体を形成した誘電体基板を備えたことを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項６】
前記スイッチ回路はモノリシックマイクロ波集積回路スイッチであり、前記第２の地導体の上に設けることを特徴とする請求項５記載の高周波スイッチ。
【請求項７】
入力端子から信号を入力し伝搬するマイクロストリップ入力線路と前記信号を複数信号出力のいずれか１つに切り換えるスイッチ回路と前記複数信号出力のうちの一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第１のマイクロストリップ出力線路とを同じ面に形成した第１の誘電体基板と、第４の地導体と、第２の誘電体基板と、前記第１の誘電体基板との間に貫通して設ける第３のスルーホール経由で前記スイッチ回路から切り換えられた前記複数信号出力のうちの他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力するトリプレート出力線路を形成した第３の誘電体基板と、第５の地導体と、前記第１の誘電体基板との間に貫通して設ける第４のスルーホール経由で前記スイッチ回路から切り換えられた前記複数信号出力のうちのさらに他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第３のマイクロストリップ出力線路を形成した第４の誘電体基板とを順に積層する多層誘電体基板を用い、前記スイッチ回路の複数信号出力のうちの一部を前記第１のマイクロストリップ出力線路、他の一部を前記トリプレート出力線路、さらに他の一部を前記第３のマイクロストリップ出力線路に伝搬し各出力線路の一端に接続される出力端子に出力することを特徴とする高周波スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はＵＨＦ／ＳＨＦ／ＥＨＦ帯に適用しアイソレーションを向上する高周波スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば文献（Ｄ．Ｌ．Ｄｕｎｎ  ｅｔａｌ．：Ｍｕｌｔｉｏｃｔａｖｅ  Ｍｕｌｔｉｔｈｒｏｗ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｗｉｔｃｈｅｓ、ＩＥＥＥ  ＭＴＴ−ＳＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｄｉｇｅｓｔ、ｐｐ．５４９−５５１、１９８７）に示す従来の高周波スイッチは図８のように、バイアス電圧等切換手段による入力端子２からの入力信号に対し、地導体となる筺体１の上面に設ける第１の誘電体基板４上に形成するマイクロストリップ入力線路６を伝搬し、当該入力線路６および第１のマイクロストリップ出力線路７ａと７ｂと７ｃと７ｄ間を接続し１つの入力と４つの出力を有するＳＰ４Ｔ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｏｌｅ  ４−Ｔｈｒｏｗ）スイッチ回路５ａ（当該駆動用バイアスを印加するバイアス回路は図示しない）を介して第１の出力線路７ａと７ｂと７ｃと７ｄのいずれか１つを伝搬し、当該第１の出力線路７ａと７ｂと７ｃと７ｄおよび出力端子３ａと３ｂと３ｃと３ｄ間に２段直列に設ける増幅器２４を介し出力端子３ａと３ｂと３ｃと３ｄのいずれか１つに出力する。
【０００３】
上記従来の高周波スイッチは、スイッチ回路による複数の出力線路を同じ誘電体基板上に形成する方式（同一誘電体基板出力線路形成による高周波スイッチ方式）を採る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の高周波スイッチでは、同一誘電体基板出力線路形成による高周波スイッチ方式を採るから、スイッチ回路の出力数が多くなると当該周辺に複数の出力線路が密集し隣接出力線路間隔が狭くなり、出力線路間結合によるアイソレーション劣化を生じる問題点があった。
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、高周波スイッチで出力線路間結合によるアイソレーション劣化を防ぐように、スイッチ回路による複数の出力線路のうち一部を異なる誘電体基板層上に形成する方式（異なる誘電体基板層出力線路形成による高周波スイッチ方式）を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の高周波スイッチは、上記課題を解決するためつぎの手段を設け、異なる誘電体基板層出力線路形成による高周波スイッチ方式を採ることを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る高周波スイッチは、入力端子から信号を入力し伝搬するマイクロストリップ入力線路と信号を複数信号出力のいずれか１つに切り換えるスイッチ回路と複数信号出力のうちの一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第１のマイクロストリップ出力線路とを同じ面に形成し地導体となる筺体の上面に設ける第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板との間に貫通して設ける第１のスルーホール経由でスイッチ回路から切り換えられた複数信号出力のうちの他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第２のマイクロストリップ出力線路を形成し筺体の下面に設けるものである。
また、入力端子から信号を入力し伝搬するマイクロストリップ入力線路と信号を複数信号出力のいずれか１つに切り換えるスイッチ回路からの複数信号出力のうちの一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第１のマイクロストリップ出力線路とを同じ面に形成し地導体となる筺体の上面に設ける第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板の開口部で筐体の上面に設けるスイッチ回路としてのモノリシックマイクロ波集積回路スイッチと、開口部で筐体を貫通して設ける第１のスルーホール経由でモノリシックマイクロ波集積回路スイッチから切り換えられた複数信号出力のうちの他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第２のマイクロストリップ出力線路を形成し筺体の下面に設ける第２の誘電体基板とを備えるものである。
また、入力端子から信号を入力し伝搬するマイクロストリップ入力線路と信号を複数信号出力のいずれか１つに切り換えるスイッチ回路からの複数信号出力のうちの一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第１のマイクロストリップ出力線路と第２のスルーホール経由で地導体となる筺体の上面と導通する第１の地導体とを同じ面に形成し筺体の上面に設ける第１の誘電体基板と、第１の地導体の上面に設けるスイッチ回路としてのモノリシックマイクロ波集積回路スイッチと、第１の誘電体基板との間に貫通して設ける第１のスルーホール経由でモノリシックマイクロ波集積回路スイッチから切り換えられた複数信号出力のうちの他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第２のマイクロストリップ出力線路を形成し筺体の下面に設ける第２の誘電体基板とを備えるものである。
【０００８】
また、この発明に係る高周波スイッチは、中心に地導体層を有し、上面に入力端子から信号を入力し伝搬するマイクロストリップ入力線路と信号を複数信号出力のいずれか１つに切り換えるスイッチ回路と複数信号出力のうちの一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第１のマイクロストリップ出力線路とを同じ面に形成し、さらに下面に上面との間に貫通して設ける第１のスルーホール経由でスイッチ回路から切り換えられた複数信号出力のうちの他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第２のマイクロストリップ出力線路を形成した３層誘電体基板を備えたものである。
【０００９】
また、この発明に係る高周波スイッチは、上面に入力端子から信号を入力し伝搬するコプレナ入力線路と信号を複数信号出力のいずれか１つに切り換えるスイッチ回路と複数信号出力のうちの一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第１のコプレナ出力線路と第２の地導体を同じ面に形成し、さらに下面に上面との間に貫通して設ける第１のスルーホール経由でスイッチ回路から切り換えられた複数信号出力のうちの他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第２のコプレナ出力線路と第３の地導体を形成した誘電体基板を備えたものである。
また、このスイッチ回路としてモノリシックマイクロ波集積回路スイッチを用い、第２の地導体の上に設けたものである。
【００１０】
また、この発明に係る高周波スイッチは、入力端子から信号を入力し伝搬するマイクロストリップ入力線路と信号を複数信号出力のいずれか１つに切り換えるスイッチ回路と複数信号出力のうちの一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第１のマイクロストリップ出力線路とを同じ面に形成した第１の誘電体基板と、第４の地導体と、第２の誘電体基板と、第１の誘電体基板との間に貫通して設ける第３のスルーホール経由でスイッチ回路から切り換えられた複数信号出力のうちの他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力するトリプレート出力線路を形成した第３の誘電体基板と、第５の地導体と、第１の誘電体基板との間に貫通して設ける第４のスルーホール経由でスイッチ回路から切り換えられた複数信号出力のうちのさらに他の一部を伝搬し一端に接続される出力端子に出力する第３のマイクロストリップ出力線路を形成した第４の誘電体基板とを順に積層する多層誘電体基板を用い、スイッチ回路の複数信号出力のうちの一部を第１のマイクロストリップ出力線路、他の一部をトリプレート出力線路、さらに他の一部を第３のマイクロストリップ出力線路に伝搬し各出力線路の一端に接続される出力端子に出力するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の一形態を示す高周波スイッチは図１（ａ）と（ｂ）と（ｃ）のように、バイアス電圧等切換手段による入力端子２からの入力信号に対し、地導体となる筺体１の上面に設ける第１の誘電体基板４上に形成するマイクロストリップ入力線路６を伝搬し、当該入力線路６および第１のマイクロストリップ出力線路７ａと７ｂと７ｃ間をディスクリート・スイッチング半導体素子（電解効果トランジスタ（ＦＥＴ）、ＰＩＮダイオードなど）で接続し１つの入力と５つの出力を有するＳＰ５Ｔ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｏｌｅ  ５−Ｔｈｒｏｗ）スイッチ回路５（当該駆動用バイアスを印加するバイアス回路は図示しない）を介して当該５つの出力のうちの一部に対しては第１の誘電体基板４上に形成する第１のマイクロストリップ出力線路７ａと７ｂと７ｃおよび他の一部に対しては第１の誘電体基板４との間に貫通して設ける第１のスルーホール８ａと８ｂ経由で筺体１の下面に設ける第２の誘電体基板９上に形成する第２のマイクロストリップ出力線路１０ａと１０ｂのいずれか１つを伝搬し、出力端子３ａと３ｂと３ｃおよび３ｄと３ｅのいずれか１つに出力する。すべての出力線路を同じ誘電体基板上に形成しないで第１の出力線路７ａと７ｂと７ｃおよび第２の出力線路１０ａと１０ｂを異なる誘電体基板上に形成し、隣接する出力線路間結合を抑え当該アイソレーション劣化を防止できる。
【００１２】
上記実施の形態の高周波スイッチは、スイッチ回路による複数の出力線路のうち一部を異なる誘電体基板層上に形成する方式（異なる誘電体基板層出力線路形成による高周波スイッチ方式）を採る。
【００１３】
なお上記図１（ａ）と（ｂ）と（ｃ）に示す発明の実施の形態でスイッチ回路５はスイッチング素子としてディスクリート半導体素子を第１の誘電体基板４上に装着し、第１と第２の誘電体基板４と９間を貫通して第１のスルーホール８ａと８ｂを設けるとして説明したが、図２（ａ）と（ｂ）と（ｃ）のように当該ディスクリート半導体素子に代えてモノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）を用いるスイッチ１１を第１の誘電体基板４に設ける開口部内で筺体１上に直接装着し、第２の誘電体基板９にも開口部を設け、筺体１だけを貫通して第１のスルーホール８ａと８ｂを設けてもよい。高い信頼性と容易な組立性で上記に同じ効果を得る。
【００１４】
また上記図２（ａ）と（ｃ）に示す発明の実施の形態で第１と第２の誘電体基板４と９は開口部を設け、第１のスルーホール８ａと８ｂは筺体１だけを貫通して設けるとして説明したが、図３（ａ）と（ｂ）のように第１と第２の誘電体基板４と９間を貫通して第１のスルーホール８ａと８ｂを設け、第１の誘電体基板４に設ける開口部に代えて別途設ける第２のスルーホール１２ａと１２ｂで筺体１と導通するように第１の誘電体基板４上に別途設ける第１の地導体１３上にＭＭＩＣスイッチ１１を装着してもよい。第１と第２の誘電体基板４と９に開口部を設けないで組立がより容易になる。
【００１５】
また上記図１（ｃ）に示す発明の実施の形態で図４のように、地導体となる筺体１の上面と下面に設ける第１と第２の誘電体基板４と９に代えて、中心に地導体層を有し、当該上面に当該入力線路６および当該第１の出力線路７ａと７ｂと７ｃさらに当該下面に当該第２の出力線路１０ａと１０ｂをそれぞれ形成し設ける３層誘電体基板１４を用いてもよい。筺体に誘電体基板を個別に取り付ける場合に比べ、確実に地導体を形成できかつ部品点数低減で組立が容易になる。
【００１６】
また上記図１（ａ）と（ｂ）と（ｃ）に示す発明の実施の形態で図５（ａ）と（ｂ）と（ｃ）のように、地導体となる筺体１の上面と下面に設ける第１と第２の誘電体基板４と９に代えて、上面にコプレナ線路で構成する入力線路６と第１の出力線路７ａと７ｂと７ｃとスイッチ回路５および第２の地導体１５さらに下面にコプレナ線路で構成する第２の出力線路１０ａと１０ｂおよび第３の地導体１６をそれぞれ形成し設ける第１の誘電体基板４を用いてもよい。マイクロストリップ線路で構成する入出力線路に比べ、簡易構造による部品点数低減で組立が容易になる。
【００１７】
また上記図５（ａ）と（ｃ）に示す発明の実施の形態で図６（ａ）と（ｂ）のように、スイッチ回路５に代えてＭＭＩＣスイッチ１１を装着してもよい。部品点数低減で組立が容易になりかつ高い信頼性を得る。
【００１８】
また上記図１（ａ）に示す発明の実施の形態で図７（ａ）のように、地導体となる筺体１の上面および下面にマイクロストリップ線路で構成する入力線路６と第１の出力線路７ａと７ｂと７ｃとスイッチ回路５および第２の出力線路１０ａと１０ｂをそれぞれ形成し設ける第１および第２の誘電体基板４と９に代えて、マイクロストリップ線路で構成する入力線路６と第１の出力線路７とスイッチ回路５とを形成し設ける第１の誘電体基板４と、別途設ける第４の地導体１９と、マイクロストリップ線路で構成する第２の出力線路１０ａと１０ｂを形成しないで設ける第２の誘電体基板９と、トリプレート線路で構成する第２の出力線路１０ａと１０ｂを形成し別途設ける第３の誘電体基板２０と、別途設ける第５の地導体２１と、マイクロストリップ線路で構成する第３の出力線路２３ａと２３ｂを形成し別途設ける第４の誘電体基板２２とを上から順に積層する誘電体基板を用い、また第１と第２の誘電体基板４と９間を貫通して設ける第１のスルーホール８ａと８ｂに代えて、第１と第２の誘電体基板４と９間を貫通して設ける第３のスルーホール１７ａと１７ｂおよび第１と第４の誘電体基板４と２２間を貫通して設ける第４のスルーホール１８ａと１８ｂを用い、スイッチ回路５の複数信号出力のうちの一部を第１の出力線路７、他の一部を第２の出力線路１０ａと１０ｂ、さらに他の一部を第３の出力線路２３ａと２３ｂに伝搬し当該出力端子に出力してもよい。同じ誘電体基板層上に形成する出力線路数が少ない構造の積層誘電体基板を用いより高いアイソレーションを得る。
【００１９】
また上記図１〜図７に示す発明の実施の形態でスイッチ回路５とＭＭＩＣスイッチ１１はＳＰ５Ｔスイッチとして説明したが、ｍ個の出力を有するＳＰｍＴスイッチに適用してもよいのはいうまでもない。また１つの入力端子と複数の出力端子を有するとして説明したが、複数の入力端子と１つの出力端子を有してもよい。
【００２０】
【発明の効果】
上記のようなこの発明の高周波スイッチでは、スイッチ回路による複数の出力線路のうち一部を異なる誘電体基板層上に形成する方式を採るから、従来のようにスイッチ回路による複数の出力線路を同じ誘電体基板上に形成する方式に比べ隣接する出力線路間結合を抑え、当該アイソレーション劣化を防止できるほか各発明ごとにつぎの効果がある。
（１）高い信頼性と容易な組立性を得る。
（２）誘電体基板に開口部を設けないで組立がより容易になる。
（３）筺体に誘電体基板を個別に取り付ける場合に比べ、確実に地導体を形成できかつ部品点数低減で組立が容易になる。
（４）マイクロストリップ線路で構成する入出力線路に比べ、簡易構造による部品点数低減で組立が容易になる。
（５）部品点数低減で組立が容易になりかつ高い信頼性を得る。
（６）同じ誘電体基板層上に形成する出力線路数が少ない構造の積層誘電体基板を用い、より高いアイソレーションを得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の一形態を示す高周波スイッチの構成斜視／断面図。
【図２】  この発明の実施の他の一形態を示す構成斜視／断面図。
【図３】  この発明の実施の他の一形態を示す構成斜視／断面図。
【図４】  この発明の実施の他の一形態を示す構成断面図。
【図５】  この発明の実施の他の一形態を示す構成斜視／断面図。
【図６】  この発明の実施の他の一形態を示す構成斜視／断面図。
【図７】  この発明の実施の他の一形態を示す構成斜視図と当該積層誘電体基板の分解斜視図。
【図８】  従来の技術を示す高周波スイッチの構成平面図。
【符号の説明】
１  筺体、２  入力端子、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ  出力端子、４  第１の誘電体基板、５  スイッチ回路、６  入力線路、７ａ、７ｂ、７ｃ  第１の出力線路、８ａ、８ｂ  第１のスルーホール、９  第２の誘電体基板、１０ａ、１０ｂ  第２の出力線路、１１  ＭＭＩＣスイッチ、１２ａ、１２ｂ  第２のスルーホール、１３  第１の地導体、１４  ３層誘電体基板、１５  第２の地導体、１６  第３の地導体、１７ａ、１７ｂ  第３のスルーホール、１８ａ、１８ｂ第４のスルーホール、１９  第４の地導体、２０  第３の誘電体基板、２１  第５の地導体、２２  第４の誘電体基板、２３ａ、２３ｂ  第３の出力線路。
なお図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【図１】
0003639063.tif 000002
【図２】
0003639063.tif 000003
【図３】
0003639063.tif 000004
【図４】
0003639063.tif 000005
【図５】
0003639063.tif 000006
【図６】
0003639063.tif 000007
【図７】
0003639063.tif 000008
【図８】
0003639063.tif 000009