(57)【要約】【課題】挿入損失及び回路規模が小さい高周波フロントエンドの提供。【解決手段】１または複数の信号経路のうち少なくとも何れかの信号経路を導通又は遮断するシリーズスイッチ（Ｍ５１）と、該信号経路とグランドとを導通又は遮断するシャントスイッチ（５２）とをスイッチング制御手段（１４）により個別に制御するスイッチング回路を含む、複数のスイッチング回路を備えた高周波フロントエンド（１）。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチング回路を備えた高周波フロントエンドであって、
上記複数のスイッチング回路には、
一端が第一の共通ポートに接続された複数の信号経路を有する第１のスイッチング回路と、
一端が第二の共通ポートに接続された複数の信号経路を有する第２のスイッチング回路とが含まれており、
上記複数のスイッチング回路の少なくとも何れかは、
当該スイッチング回路が有する１または複数の信号経路のうち少なくとも何れかの信号経路上に、該信号経路を導通又は遮断するシリーズスイッチと、該信号経路とグランドとを導通又は遮断するシャントスイッチと、
上記シリーズスイッチおよび上記シャントスイッチを、個別に制御するスイッチング制御手段と、を備えており、
上記第１のスイッチング回路が有する信号経路の他端の少なくとも何れかは、上記第２のスイッチング回路が有する信号経路の他端の少なくとも何れかに１対１で接続されている、
ことを特徴とする高周波フロントエンド。
【請求項２】
上記シリーズスイッチおよび上記シャントスイッチの少なくともいずれか一方は、互いに直列に接続された複数の電界効果トランジスタにより構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波フロントエンド。
【請求項３】
上記第一の共通ポートを介して送信する送信信号を受け付ける送信信号ポートを更に備え、
上記第１のスイッチング回路が有する上記複数の信号経路には、他端がパワーアンプを介して上記送信信号ポートに接続された信号経路が含まれている
ことを特徴とする請求項２に記載の高周波フロントエンド。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の高周波フロントエンドを備える無線通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波フロントエンド、および、そのような高周波フロントエンドを備える無線通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機器等の無線通信機器は、小型化、高機能化が急速に進んでおり、そのような無線通信機器に用いられる高周波フロントエンドは、小型であり、かつ、複数の通信システムに対応可能であること、が求められている。
【０００３】
高周波フロントエンドは、アンテナで受信した微小振幅の高周波信号を受信し、大振幅の高周波信号をアンテナから送信する。高周波フロントエンドを構成する回路として、高周波スイッチが挙げられる。高周波スイッチは、高周波フロントエンドにおいて、高周波信号の伝搬経路を切り替えるためのスイッチであり、複数の高周波スイッチを適切に配置することにより、信号の伝搬経路を様々に切り替えることができる。
【０００４】
このような高周波スイッチの一例として、例えば、特許文献１に記載のスイッチ回路が挙げられる。図２は、特許文献１に開示されたスイッチ回路の構成を示す回路図である。図２に示すように、特許文献１に記載のスイッチ回路は、共通ポートＲＦ ＣＯＭＭＯＮと、２つの信号ポートＲＦ１およびＲＦ２とを備える。信号ポートＲＦ１には、共通ポートＲＦ ＣＯＭＭＯＮに接続するシリーズスイッチＭ３１（Ｍ３１Ａ、Ｍ３１Ｂ、Ｍ３１Ｃ）と、グランドに分岐するシャントスイッチＭ３２（Ｍ３２Ａ、Ｍ３２Ｂ、Ｍ３２Ｃ）とが接続されている。信号ポートＲＦ２には、共通ポートＲＦ ＣＯＭＭＯＮに接続するシリーズスイッチＭ３３（Ｍ３３Ａ、Ｍ３３Ｂ、Ｍ３３Ｃ）と、グランドに分岐するシャントスイッチＭ３４（Ｍ３４Ａ、Ｍ３４Ｂ、Ｍ３４Ｃ）とが接続されている。各スイッチは、電界効果トランジスタを用いた半導体スイッチである。シリーズスイッチＭ３１およびシャントスイッチＭ３４は制御信号ＳＷにより制御される。また、シャントスイッチＭ３２およびシリーズスイッチＭ３３は、制御信号ＳＷの反転信号ＳＷＢにより制御される。各制御信号は、高周波信号漏えい防止用の抵抗（Ｒ３１Ａ、Ｒ３１Ｂ、...、Ｒ３４Ｃ）を介して、各スイッチの電界効果トランジスタに入力される。電界効果トランジスタのゲート電圧は、電界効果トランジスタに入力された制御信号により変化する。スイッチ回路は、電界効果トランジスタのゲート電圧の変化により、スイッチのオンとオフとを切り替える。
【０００５】
上記のように構成されたスイッチ回路は、シリーズスイッチとシャントスイッチとを、それぞれ反転した制御信号で制御することにより、共通ポートＲＦ ＣＯＭＭＯＮに信号ポートＲＦ１を導通させるか、信号ポートＲＦ２に導通させるかを切り替えることができる。
【０００６】
図３は、従来技術を用いた高周波フロントエンドの構成を示す回路図である。図３に示す高周波フロントエンドは、２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域を用いる無線ＬＡＮおよびBluetooth（登録商標）による信号の送受信に対応している。
【０００７】
図３に示す高周波フロントエンドは、アンテナポートＡＮＴと、無線ＬＡＮ送信信号ポートＴＸと、無線ＬＡＮおよびBluetoothによる信号を受信する受信信号ポートＲＸと、Bluetooth送信信号ポートＢＴと、パワーアンプＰＡ１と、低雑音増幅器ＬＮＡ１と、スイッチング回路（図３において破線で示す）とを備えている。無線ＬＡＮ送信信号ポートＴＸは無線ＬＡＮ送信回路に接続され、受信信号ポートＲＸは無線ＬＡＮとBluetoothの受信回路に接続され、Bluetooth送信信号ポートＢＴは、Bluetoothの送信回路に接続される。無線ＬＡＮの信号を送信する際の送信経路に配置されるシリーズスイッチＭ１１（Ｍ１１Ａ、１１Ｂ）は、制御ノードＳＷ１に入力される制御信号により制御される。また、シャントスイッチＭ１２（Ｍ１２Ａ、Ｍ１２Ｂ）は、制御ノードＳＷ１Ｂに入力される反転信号であって、制御ノードＳＷ１に入力される制御信号の反転信号により制御される。無線ＬＡＮおよびBluetoothによる信号を受信する際の受信経路に配置されるシリーズスイッチＭ２１（Ｍ２１Ａ、Ｍ２１Ｂ）は、制御ノードＳＷ２に入力される制御信号により制御される。また、シャントスイッチＭ２２（Ｍ２２Ａ、Ｍ２２Ｂ）は、制御ノードＳＷ２Ｂに入力される反転信号であって、制御ノードＳＷ２に入力される制御信号の反転信号により制御される。Bluetoothによる信号を送信する際のＢＴ送信経路に配置されるシリーズスイッチＭ３１（Ｍ３１Ａ、Ｍ３１Ｂ）は、制御ノードＳＷ３に入力される制御信号により制御される。また、シャントスイッチＭ３２（Ｍ３２Ａ、Ｍ３２Ｂ）は、制御ノードＳＷ３Ｂに入力される反転信号であって、制御ノードＳＷ３に入力される制御信号の反転信号により制御される。
【０００８】
上記のように構成された高周波フロントエンドは、各経路上において対をなすシリーズスイッチおよびシャントスイッチのオンとオフとを、互いに異ならせるように制御する。これにより、無線ＬＡＮ信号を送信する場合、無線ＬＡＮおよびBluetooth信号を受信する場合、Bluetooth信号を送信する場合のそれぞれにおいて、信号の送受信に使用する経路と、使用しない経路とのアイソレーションを大きくすることができる。
【０００９】
図４は、図３に示した高周波フロントエンドの変形例を示す回路図である。図４に示す高周波フロントエンドにおいては、受信信号ポートＲＸと、Bluetooth送信信号ポートＢＴとが、受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴとして一つのポートにまとめられている。そのため、図４に示す高周波フロントエンドは、受信経路と、ＢＴ送信経路とを切り替えるためのシリーズスイッチＭ５１およびＭ６１、とシャントスイッチＭ５２およびＭ６２とをさらに備えている。シリーズスイッチＭ５１およびシャントスイッチＭ５２は、制御ノードＳＷ５に入力される制御信号と、制御ノードＳＷ５Ｂに入力される反転信号とによって、それぞれ制御される。同様に、シリーズスイッチＭ６１およびシャントスイッチＭ６２は、制御ノードＳＷ６に入力される制御信号と、制御ノードＳＷ６Ｂに入力される反転信号とによって、それぞれ制御される。
【００１０】
図４に示す高周波フロントエンドにおいて、無線ＬＡＮおよびBluetooth信号を受信する場合、制御ノードＳＷ５にはスイッチをオンにする制御信号が入力され、制御ノードＳＷ６にはスイッチをオフにする制御信号が入力される。また、Bluetooth信号を送信する場合、制御ノードＳＷ５にはスイッチをオフにする制御信号が入力され、制御ノードＳＷ６にはスイッチをオンにする制御信号が入力される。
【００１１】
上記のように構成された高周波フロントエンドは、受信信号ポートＲＸと、Bluetooth送信信号ポートＢＴとを受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴとして一つのポートにまとめることができるため、装置を小型化するこができる。
【００１２】
図５は、図３に示した高周波フロントエンドのさらなる変形例を示す回路図である。図５に示す高周波フロントエンドにおいては、図４に示した高周波フロントエンドにおけるシャントスイッチＭ６２が省略された構成を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表２００５−５１５６５７号公報（２００５年５月２６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述のような従来技術において、必要な歪特性等を確保するためには、信号経路に直列に接続されるスイッチの個数を増やす必要がある。直列に接続されるスイッチの個数の増加により、挿入損失が大きくなり、さらに、回路規模が大きくなるという課題がある。
【００１５】
本発明は、上記の課題に鑑みて行われたものであり、その目的は、挿入損失が小さく、回路規模が小さい高周波フロントエンドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る高周波フロントエンドは、複数のスイッチング回路を備えた高周波フロントエンドであって、上記複数のスイッチング回路には、一端が第一の共通ポートに接続された複数の信号経路を有する第１のスイッチング回路と、一端が第二の共通ポートに接続された複数の信号経路を有する第２のスイッチング回路とが含まれており、上記複数のスイッチング回路の少なくとも何れかは、当該スイッチング回路が有する１または複数の信号経路のうち少なくとも何れかの信号経路上に、該信号経路を導通又は遮断するシリーズスイッチと、該信号経路とグランドとを導通又は遮断するシャントスイッチと、上記シリーズスイッチおよび上記シャントスイッチを、個別に制御するスイッチング制御手段と、を備えており、上記第１のスイッチング回路が有する信号経路の他端の少なくとも何れかは、上記第２のスイッチング回路が有する信号経路の他端の少なくとも何れかに１対１で接続されている、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様によれば、必要な歪特性を確保しながら、挿入損失が小さく、回路規模が小さい高周波フロントエンドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る高周波フロントエンドの構成を示す回路図である。
【図２】従来技術における高周波フロントエンドの構成を示す回路図である。
【図３】従来技術における高周波フロントエンドの構成を示す回路図である。
【図４】図３に示す高周波フロントエンドの変形例を示す回路図である。
【図５】図３に示す高周波フロントエンドの他の変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下では、本発明に係る高周波フロントエンドの詳細にについて、図面を参照しながら説明する。なお、本発明に係る高周波フロントエンドは、２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域を利用可能であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の高周波フロントエンドにも適用可能であることは言うまでもない。
【００２０】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図１を参照しながら、詳細に説明する。図１は本実施形態に係る高周波フロントエンド１の構成を示す回路図である。
【００２１】
（高周波フロントエンド１の構成）
図１に示すように、本実施形態に係る高周波フロントエンド１は、スイッチング回路１０ａ（第１のスイッチング回路とも呼ぶ）、スイッチング回路１０ｂ（第２のスイッチング回路とも呼ぶ）、アンテナポートＡＮＴ、パワーアンプＰＡ１、無線ＬＡＮ送信信号ポート（送信信号ポートとも呼ぶ）ＴＸ、受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴ、および、ノード１１、１２、１３、を備えている。送信信号ポートＴＸは、無線ＬＡＮ信号を送信するためのポートであり、受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴは、無線ＬＡＮおよびBluetooth信号を受信するとともに、Bluetooth信号を送信するためのポートである。
【００２２】
本実施形態に係る高周波フロントエンド１において、ノード１３は、アンテナポートＡＮＴに接続されており、ノード１１は、受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴに接続されており、ノード１２は、送信信号ポートＴＸに接続されている。
【００２３】
すなわち、高周波フロントエンド１においては、一端が第一の共通ポートであるアンテナポートＡＮＴに接続された複数の信号経路を有するスイッチング回路１０ａと、シリーズスイッチＭ５１及びシャントスイッチＭ５２が設けられた信号経路を含む複数の信号経路であって、一端が第二の共通ポートである受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴに接続された複数の信号経路を有するスイッチング回路１０ｂとが含まれており、スイッチング回路１０ａが有する信号経路の他端の少なくとも何れかは、スイッチング回路１０ｂが有する信号経路の他端の少なくとも何れかに１対１で接続されている。
【００２４】
本実施形態に係る高周波フロントエンド１は、複数のスイッチング回路１０ａ及び１０ｂを備えており、ノード１３に対して、ノード１１またはノード１２の何れかを選択的に接続することにより、信号経路を以下の３つの経路、（１）ノード１２を始端としてＬＮＡ１を経由してノード１３に至る経路（送信経路とも呼ぶ）、（２）ノード１３を始端としてノード１２に至る経路（受信経路とも呼ぶ）、（３）ノード１１を始端としてノード１３に至る経路（ＢＴ送信経路とも呼ぶ）のうちの何れかの経路に切り替えることが可能である。
【００２５】
なお、本実施形態に係る高周波フロントエンド１は、無線通信機器（不図示）に搭載されており、送信信号ポートＴＸ及び受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴを介してアンテナポートＡＮＴから送信する送信信号を生成する送信信号生成部（不図示）と、アンテナポートＡＮＴから受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴを介して受信した受信信号を受け付ける受信信号受付部（不図示）とを備えている。
【００２６】
スイッチング回路１０ａは、スイッチング回路１０ａの有する信号経路上に複数のシリーズスイッチＭ１１、Ｍ２１、Ｍ７１、及び、複数のシャントスイッチＭ１２、Ｍ２２を備え、制御ノードＳＷ１、ＳＷ１Ｂ、ＳＷ２、ＳＷ２Ｂ、ＳＷ７をさらに備えている。また、スイッチング回路１０ｂは、スイッチング回路１０ｂの有する信号経路上に複数のシリーズスイッチＭ５１、Ｍ７１、及び、シャントスイッチＭ５２を備え、制御ノードＳＷ５１、ＳＷ５２、ＳＷ７、および、スイッチング制御部１４をさらに備えている。スイッチング回路１０ａ及び１０ｂが備える複数のシリーズスイッチの各々は、当該スイッチング回路が有する１または複数の信号経路のうち少なくとも何れかの信号経路を導通又は遮断するスイッチであり、複数のシャントスイッチの各々は、該信号経路とグランドとを導通又は遮断するスイッチである。
【００２７】
なお、本実施形態においては、スイッチング回路１０ｂがスイッチング制御部１４を備える構成を採用しているが、これは本発明を限定するものではなく、スイッチング回路１０ａがスイッチング制御部１４を備える構成としてもよい。また、スイッチング回路１０ａおよび１０ｂがそれぞれスイッチング制御部１４を備える構成としてもよい。上記の場合には、各々のスイッチング制御部１４が互いに連携して高周波フロントエンド１の備える各々のスイッチを制御する構成とすればよい。
【００２８】
図１に示すように、スイッチング回路１０ａとスイッチング回路１０ｂとは、後述する動作により、シリーズスイッチＭ７１を共有するように構成することが可能である。
【００２９】
図１に示すように、シリーズスイッチＭ１１及びシャントスイッチＭ１２は、送信経路上に設けられている。また、シリーズスイッチＭ２１及びシャントスイッチＭ２２と、シリーズスイッチＭ５１及びシャントスイッチＭ５２とは、受信経路上に設けられている。また、シリーズスイッチＭ７１は、ＢＴ送信経路上に設けられている。
【００３０】
受信経路上においてスイッチング回路１０ａとスイッチング回路１０ｂとの間に設けられた低雑音増幅器ＬＮＡ１は、ノード１３から伝搬する信号の電力を増幅し、増幅された信号をノード１１へ出力する。
【００３１】
パワーアンプＰＡ１は、ノード１２と送信信号ポートＴＸとの間に設けられている。すなわち、スイッチング回路１０ａが有する複数の信号経路には、他端がパワーアンプＰＡ１を介して送信信号ポートＴＸに接続された信号経路が含まれている。パワーアンプＰＡ１は、送信信号ポートＴＸから伝搬する信号の電圧を増幅する。
【００３２】
スイッチング制御部１４は、各制御ノードに対して、複数のシリーズスイッチ及び複数のシャントスイッチを制御するための制御信号を送信するスイッチング制御手段である。なお、スイッチング制御部１４が送信する制御信号は、各スイッチのオンとオフとを切り替えるための制御信号である。そのため、電界効果トランジスタのゲート−ソース間電圧が閾値を上回る電圧を送信することにより、スイッチをオンとするように制御し、ゲート−ソース間電圧が該閾値を下回る電圧を送信することにより、スイッチをオフとするように制御する構成としてもよい。スイッチをオンあるいはオフに設定するための制御電圧値は、スイッチの挿入損失、アイソレーション、歪特性、および、素子の耐圧を考慮して、適切に設定することが好ましい。
【００３３】
以下では、スイッチング制御部１４が行う各スイッチの制御の詳細について説明する。なお、本実施形態に係る高周波フロントエンド１は、複数のスイッチング回路１０ａ及び１０ｂを備えており、スイッチング回路１０ｂの備えるスイッチング制御部１４は、スイッチング回路１０ａ及び１０ｂの備える各スイッチを制御する。以下の説明においては、高周波フロントエンド１が有する複数の信号経路毎の各スイッチの制御について説明する。
【００３４】
（送信経路上のスイッチの動作について）
送信経路上に設けられたシリーズスイッチＭ１１は、互いに直列に接続された複数の電界効果トランジスタＭ１１Ａ、Ｍ１１Ｂにより構成されている。また、電界効果トランジスタＭ１１Ａ及びＭ１１Ｂは、高周波信号の漏洩を防止するための抵抗Ｒ１１Ａ及び抵抗Ｒ１１Ｂを介して、制御ノードＳＷ１に接続されている。同様に、送信経路上に設けられたシャントスイッチＭ１２は、互いに直列に接続された複数の電界効果トランジスタＭ１２Ａ、Ｍ１２Ｂにより構成されている。また、電界効果トランジスタＭ１２Ａ及びＭ１２Ｂは、高周波信号の漏洩を防止するための抵抗Ｒ１２Ａ及び抵抗Ｒ１２Ｂを介して、制御ノードＳＷ１Ｂに接続されている。なお、高周波信号の漏洩を防ぐため、複数の抵抗の各々は、スイッチング時間が所望の時間内に収まる範囲で、できるだけ高い抵抗値を有することが望ましい。
【００３５】
制御ノードＳＷ１及びＳＷ１Ｂは、スイッチング制御部１４から送信される制御信号の入力を受け付ける。制御ノードＳＷ１及びＳＷ１Ｂは、受け付けた制御信号に応じて、各電界効果トランジスタのゲート電圧を変化させることにより、スイッチのオンとオフとを切り替える。ここで、制御ノードＳＷ１およびＳＷ１Ｂには、互いに反転した制御信号が送信されるように構成されている。すなわち、図１に示すように、制御ノードＳＷ１Ｂは、制御ノードＳＷ１に送信される制御信号を反転させる反転回路Ｉ１を介して、スイッチング制御部１４に接続されている。
【００３６】
スイッチング制御部１４は、上記のように構成されたシリーズスイッチＭ１１とシャントスイッチＭ１２とを、互いに異なるように制御する。すなわち、スイッチング制御部１４が、シリーズスイッチＭ１１をオンとなるように制御している場合は、シャントスイッチＭ１２は、オフとなるように制御されていることになる。また、スイッチング制御部１４が、シリーズスイッチＭ１１をオフとなるように制御している場合は、シャントスイッチＭ１２は、オンとなるように制御されていることになる。
【００３７】
（受信経路上のスイッチの動作について）
受信経路上に設けられたシリーズスイッチＭ２１は、互いに直列に接続された複数の電界効果トランジスタＭ２１Ａ、Ｍ２１Ｂにより構成されている。また、電界効果トランジスタＭ２１Ａ及びＭ２１Ｂは、高周波信号の漏洩を防止するための抵抗Ｒ２１Ａ及び抵抗Ｒ２１Ｂを介して、制御ノードＳＷ２に接続されている。同様に、送信経路上に設けられたシャントスイッチＭ２２は、互いに直列に接続された複数の電界効果トランジスタＭ２２Ａ、Ｍ２２Ｂにより構成されている。また、電界効果トランジスタＭ２２Ａ及びＭ２２Ｂは、高周波信号の漏洩を防止するための抵抗Ｒ２２Ａ及び抵抗Ｒ２２Ｂを介して、制御ノードＳＷ２Ｂに接続されている。
【００３８】
制御ノードＳＷ２及びＳＷ２Ｂは、スイッチング制御部１４から送信される制御信号の入力を受け付ける。制御ノードＳＷ２及びＳＷ２Ｂは、受け付けた制御信号に応じて、各電界効果トランジスタのゲート電圧を変化させることにより、スイッチのオンとオフとを切り替える。ここで、制御ノードＳＷ２およびＳＷ２Ｂには、互いに反転した制御信号が送信されるように構成されている。すなわち、図１に示すように、制御ノードＳＷ２Ｂは、制御ノードＳＷ２に送信される制御信号を反転させる反転回路Ｉ２を介して、スイッチング制御部１４に接続されている。
【００３９】
スイッチング制御部１４は、上記のように構成されたシリーズスイッチＭ２１とシャントスイッチＭ２２とを、互いに異なるように制御する。すなわち、スイッチング制御部１４が、シリーズスイッチＭ２１をオンとなるように制御している場合は、シャントスイッチＭ２２は、オフとなるように制御されていることになる。また、スイッチング制御部１４が、シリーズスイッチＭ２１をオフとなるように制御している場合は、シャントスイッチＭ２２は、オンとなるように制御されていることになる。
【００４０】
また、受信経路上に設けられたシリーズスイッチＭ５１は、互いに直列に接続された複数の電界効果トランジスタＭ５１Ａ、Ｍ５１Ｂにより構成されている。また、電界効果トランジスタＭ５１Ａ及びＭ５１Ｂは、高周波信号の漏洩を防止するための抵抗Ｒ５１Ａ及び抵抗Ｒ５１Ｂを介して、制御ノードＳＷ５１に接続されている。同様に、送信経路上に設けられたシャントスイッチＭ５２は、互いに直列に接続された複数の電界効果トランジスタＭ５２Ａ、Ｍ５２Ｂにより構成されている。また、電界効果トランジスタＭ５２Ａ及びＭ５２Ｂは、高周波信号の漏洩を防止するための抵抗Ｒ５２Ａ及び抵抗Ｒ５２Ｂを介して、制御ノードＳＷ５２に接続されている。
【００４１】
制御ノードＳＷ５１及びＳＷ５２は、スイッチング制御部１４から送信される制御信号の入力を受け付ける。制御ノードＳＷ５１及びＳＷ５２は、受け付けた制御信号に応じて、各電界効果トランジスタのゲート電圧を変化させることにより、スイッチのオンとオフとを切り替える。
【００４２】
本実施形態において特筆すべきは、制御ノードＳＷ５１およびＳＷ５２は、互いに独立した制御信号が送信されるように構成されている点である。すなわち、図１に示すように、制御ノードＳＷ５１およびＳＷ５２は、それぞれ独立してスイッチング制御部１４に接続されている。
【００４３】
スイッチング制御部１４は、上記のように構成されたシリーズスイッチＭ５１とシャントスイッチＭ５２とを、個別に制御する。すなわち、スイッチング制御部１４は、シリーズスイッチＭ５１およびシャントスイッチＭ５２がともにオンとなるように制御することができる。また、スイッチング制御部１４は、シリーズスイッチＭ５１およびシャントスイッチＭ５２がともにオフとなるように制御することもできる。さらに、スイッチング制御部１４は、シリーズスイッチＭ５１およびシャントスイッチＭ５２が、互いに異なるように制御することもできる。
【００４４】
（ＢＴ送信経路上のスイッチの動作について）
ＢＴ送信経路上に設けられたシリーズスイッチＭ７１は、互いに直列に接続された複数の電界効果トランジスタＭ７１Ａ、Ｍ７１Ｂにより構成されている。また、電界効果トランジスタＭ７１Ａ及びＭ７１Ｂは、高周波信号の漏洩を防止するための抵抗Ｒ７１Ａ及び抵抗Ｒ７１Ｂを介して、制御ノードＳＷ７に接続されている。
【００４５】
制御ノードＳＷ７は、スイッチング制御部１４から送信される制御信号の入力を受け付ける。制御ノードＳＷ７は、受け付けた制御信号に応じて、各電界効果トランジスタのゲート電圧を変化させることにより、スイッチのオンとオフとを切り替える。
【００４６】
以下では、図１を参照しながら、高周波フロントエンド１の動作について説明する。
【００４７】
（無線ＬＡＮ信号を送信する場合）
高周波フロントエンド１が、無線ＬＡＮ信号を送信する場合、スイッチング制御部１４は、信号の伝搬経路として送信経路を選択するようにスイッチング回路１０ａおよびスイッチング回路１０ｂを制御する。スイッチング制御部１４は、制御ノードＳＷ１、ＳＷ５１、及びＳＷ５２に対して、スイッチをオンとするように制御信号を送信する。一方で、制御ノードＳＷ２及びＳＷ７にはスイッチをオフとするように制御信号を送信する。スイッチング制御部１４が上記のように制御信号を送信することにより、送信経路上に設けられたシリーズスイッチＭ１１はオン状態となり、送信経路を導通することができる。一方で、受信経路上に設けられたシリーズスイッチＭ２１、及び、ＢＴ送信経路上に設けられたシリーズスイッチＭ７１はオフ状態となるため、スイッチング制御部１４は、受信経路およびＢＴ送信経路を遮断することができる。したがって、送信信号生成部（不図示）より送信信号ポートＴＸに入力された送信信号は、パワーアンプＰＡ１により電力が増幅され、シリーズスイッチＭ１１を介してアンテナポートＡＮＴから送信される。
【００４８】
また、高周波フロントエンド１において、スイッチング制御部１４は、シリーズスイッチＭ５１及びシャントスイッチＭ５２をともにオン状態となるように制御することにより、受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴをグランドに導通する、すなわち、シリーズスイッチＭ５１とシャントスイッチＭ５２をスイッチング回路１０ａのシャントスイッチとして動作させ、受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴを接地することができる。したがって、アンテナポートＡＮＴから受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴへのアイソレーションを大きくすることができる。スイッチング制御部１４は、シャントスイッチＭ２２をオン状態となるように制御することにより、低雑音増幅器ＬＮＡ１の入力を接地することができる。したがって、アンテナポートＡＮＴから低雑音増幅器ＬＮＡ１の出力へのアイソレーションを大きくすることができる。アイソレーションを大きくすることにより、大振幅信号の漏れによる後段回路へのダメージ、後段回路の誤動作を防ぐことができる。また、オフ状態となるように制御されたＭ１２、Ｍ２１、及び、Ｍ７１の各スイッチには、送信信号ポートＴＸから伝搬する送信信号の大振幅が加わるが、複数個の電界効果トランジスタが互いに直列に接続されているため、各電界効果トランジスタに加わる電圧振幅は小さく、送信信号の歪みは抑えられる。
【００４９】
（無線ＬＡＮ信号またはBluetooth信号を受信する場合）
高周波フロントエンド１が、無線ＬＡＮ信号またはBluetooth信号を受信する場合、スイッチング制御部１４は、信号の伝搬経路として受信経路を選択するようにスイッチング回路１０ａおよびスイッチング回路１０ｂを制御する。スイッチング制御部１４は、制御ノードＳＷ２及びＳＷ５１に対して、スイッチをオンとするように制御信号を送信する。一方で、制御ノードＳＷ１、ＳＷ５２、及び、ＳＷ７にはスイッチをオフとするように制御信号を送信する。スイッチング制御部１４が上記のように制御信号を送信することにより、送信経路上に設けられたシリーズスイッチＭ１１、及び、ＢＴ送信経路上に設けられたシリーズスイッチＭ７１はオフ状態となるため、送信経路及びＢＴ送信経路を遮断することができる。一方で、受信経路上に設けられたシリーズスイッチＭ２１はオン状態となるため、スイッチング制御部１４は、受信経路を導通することができる。
【００５０】
アンテナポートＡＮＴを介して受信された受信信号は、シリーズスイッチＭ２１を介して低雑音増幅器ＬＮＡ１に入力される。低雑音増幅器ＬＮＡ１により増幅された受信信号は、シリーズスイッチＭ５１を介して、受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ/ＢＴに入力され、受信信号受付部（不図示）に入力される。無線ＬＡＮ信号とBluetooth信号の受信経路は、同じ２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域の信号を扱うため、回路を共用することができる。
【００５１】
（Bluetooth信号を送信する場合）
高周波フロントエンド１が、Bluetooth信号を送信する場合、スイッチング制御部１４は、信号の伝搬経路としてＢＴ送信経路を選択するようにスイッチング回路１０ａおよびスイッチング回路１０ｂを制御する。スイッチング制御部１４は、制御ノードＳＷ７及びＳＷ５２に対して、スイッチをオンとするように制御信号を送信する。一方で、制御ノードＳＷ１、ＳＷ２、及び、ＳＷ５１にはスイッチをオフとするように制御信号を送信する。スイッチング制御部１４が上記のように制御信号を送信することにより、送信経路上に設けられたシリーズスイッチＭ１１、及び、受信経路上に設けられたシリーズスイッチＭ２１はオフ状態となるため、送信経路及び受信経路を遮断することができる。一方で、ＢＴ送信経路上に設けられたシリーズスイッチＭ７１はオン状態となるため、スイッチング制御部１４は、ＢＴ送信経路を導通することができる。スイッチング制御部１４は、シャントスイッチＭ１２をオン状態となるように制御することにより、を接地することができる。
【００５２】
送信信号生成部（不図示）から受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴへ入力されたBluetooth信号は、シリーズスイッチＭ７１を介してアンテナポートＡＮＴから送信される。
【００５３】
また、スイッチング制御部１４は、シャントスイッチＭ５２をオン状態となるように制御することにより、低雑音増幅器ＬＮＡ１の出力を接地することができる。したがって、受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴから、パワーアンプＰＡ１の出力及び低雑音増幅器ＬＮＡ１の出力へのアイソレーションを大きくすることができる。アイソレーションを大きくすることにより、大振幅信号の漏れによる後段回路へのダメージ、後段回路の誤動作を防ぐことができる。また、オフ状態となるように制御されたＭ１１、Ｍ２１、及び、Ｍ５１の各スイッチには、受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴから伝搬する送信信号の大振幅が加わるが、複数個の電界効果トランジスタが互いに直列に接続されているため、各電界効果トランジスタに加わる電圧振幅は小さく、送信信号の歪みは抑えられる。
【００５４】
以上のように、本実施形態に係る高周波フロントエンド１は、シリーズスイッチＭ５１及びシャントスイッチＭ５２を個別に制御することにより、信号の伝搬経路を好適に切り替えることができる。したがって、図４および図５に示すような従来例と比較して、本実施形態に係る高周波フロントエンド１におけるＢＴ送信経路には、シリーズスイッチＭ７１を設けるのみでよい。すなわち、本実施形態に係る高周波フロントエンド１によれば、挿入損失が小さく、回路規模の小さい高周波フロントエンドを実現することができる。
【００５５】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る高周波フロントエンド１は、複数のスイッチング回路を備えた高周波フロントエンドであって、上記複数のスイッチング回路には、一端が第一の共通ポートであるアンテナポートＡＮＴに接続された複数の信号経路を有する第１のスイッチング回路１０ａと、一端が第二の共通ポートである受信兼Bluetooth送信信号ポートＲＸ／ＢＴに接続された複数の信号経路を有する第２のスイッチング回路１０ｂが含まれており、上記第２のスイッチング回路１０ｂには当該スイッチング回路が有する１または複数の信号経路のうち少なくとも何れかの信号経路上に、該信号経路を導通又は遮断するシリーズスイッチＭ５１と、該信号経路とグランドとを導通又は遮断するシャントスイッチＭ５２と、上記シリーズスイッチＭ５１および上記シャントスイッチＭ５２を、個別に制御するスイッチング制御手段（スイッチング制御部１４）と、を備えており、上記第１のスイッチング回路１０ａが有する信号経路の他端の少なくとも何れかは、上記第２のスイッチング回路１０ｂが有する信号経路の他端の少なくとも何れかに１対１で接続されていることを特徴としている。
【００５６】
上記の構成によれば、高周波フロントエンド１は、シリーズスイッチＭ５１およびシャントスイッチＭ５２のスイッチングを個別に制御することができるので、従来の構成に比べて、高周波フロントエンド１に必要なスイッチの個数を削減することができる。
【００５７】
したがって、上記の構成によれば、必要な歪特性を確保しながら、挿入損失が小さく、回路規模の小さい高周波フロントエンドを実現することができる。
【００５８】
本発明の態様２に係る高周波フロントエンド１は、上記態様１において、上記シリーズスイッチＭ５１および上記シャントスイッチＭ５２の少なくともいずれか一方は、互いに直列に接続された複数の電界効果トランジスタにより構成されている、ことが好ましい。
【００５９】
上記の構成によれば、シリーズスイッチＭ５１あるいはシャントスイッチＭ５２がオフ状態である場合に、オフ状態であるシリーズスイッチＭ５１あるいはシャントスイッチＭ５２に加わる信号振幅は、互いに直列に接続された各電界効果トランジスタに等分割される。
【００６０】
したがって、上記の構成によれば、各電界効果トランジスタに印加される電圧振幅を小さくすることができるので、高周波フロントエンド１が取り扱う信号振幅を、単一の電界効果トランジスタを用いる場合よりも大きくすることができる。よって、高周波フロントエンド１における信号の歪みの発生を抑制することができる。
【００６１】
本発明の態様３に係る高周波フロントエンド１は、上記態様２において、上記第一の共通ポートであるアンテナポートＡＮＴを介して送信する送信信号を受け付ける送信信号ポートＴＸを更に備え、上記第１のスイッチング回路１０ａが有する上記複数の信号経路には、他端がパワーアンプＰＡ１を介して上記送信信号ポートＴＸに接続された信号経路が含まれている、ことが好ましい。
【００６２】
上記の構成によれば、パワーアンプＰＡ１は、スイッチング回路１０ａが有する信号経路のうち、送信信号ポートＴＸに接続された信号経路において、信号ポートからアンテナポートＡＮＴに伝搬する信号を大振幅に増幅することができる。また、アンテナポートより大振幅の無線ＬＡＮ送信信号を送信した場合であっても、良好な歪特性を有する。
【００６３】
本発明の態様４に係る無線通信機器は、上記態様１から３の何れかに係る高周波フロントエンド１を備えており、そのような無線通信機器も本発明の範疇に含まれる。
【００６４】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、無線通信機器に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１              フロントエンド
１０ａ              スイッチング回路（第１のスイッチング回路）
１０ｂ              スイッチング回路（第２のスイッチング回路）
Ｍ１１〜Ｍ７１        シリーズスイッチ
Ｍ１２〜Ｍ６２        シャントスイッチ
Ｉ１、Ｉ２            反転回路
１１                ノード
１２                ノード
１３                ノード
１４                スイッチング制御部（スイッチング制御手段）
ＡＮＴ              アンテナポート
ＰＡ１              パワーアンプ
ＴＸ                無線ＬＡＮ送信信号ポート（送信信号ポート）
ＲＸ                受信信号ポート
ＢＴ                Bluetooth送信信号ポート
ＲＸ／ＢＴ          受信兼Bluetooth送信信号ポート
【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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