(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信経路上に設けられる第１のスイッチ素子と、
受信経路上に設けられる第２のスイッチ素子と、
前記第１のスイッチ素子の入力側のノードと接地電位との間に設けられる第３のスイッチ素子と、
前記第２のスイッチ素子の出力側のノードと接地電位との間に設けられる第４のスイッチ素子と、
を備え、
前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオフになる時に前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子がオンになり、
前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオンになる時に前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子がオフになり、
前記第１のスイッチ素子の出力側のノードは前記第２のスイッチ素子の入力側のノードに接続され、前記第１のスイッチ素子のサイズは前記第２のスイッチ素子のサイズより小さく形成される、集積回路。
【請求項２】
前記第４のスイッチ素子のゲート端子と前記第２のスイッチ素子の出力側のノードとの間に設けられる直流電圧印加部をさらに備える、請求項１に記載の集積回路。
【請求項３】
前記第１のスイッチ素子のウェルと所定の電位との間に設けられる第１の抵抗をさらに備える、請求項１に記載の集積回路。
【請求項４】
前記第２のスイッチ素子のウェルと所定の電位との間に設けられる第５のスイッチ素子をさらに備え、
前記第５のスイッチ素子は、前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオフになる時にオフになり、前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオンになる時にオンになる、請求項３に記載の集積回路。
【請求項５】
前記第４のスイッチ素子のゲート端子と前記第２のスイッチ素子の出力側のノードとの間に設けられる直流電圧印加部をさらに備える、請求項３に記載の集積回路。
【請求項６】
前記第２のスイッチ素子のウェルと所定の電位との間に設けられる第２の抵抗をさらに備える、請求項３に記載の集積回路。
【請求項７】
送信経路上に設けられる第１のスイッチ素子と、
受信経路上に設けられる第２のスイッチ素子と、
前記第１のスイッチ素子の入力側のノードと接地電位との間に設けられる第３のスイッチ素子と、
前記第２のスイッチ素子の出力側のノードと接地電位との間に設けられる第４のスイッチ素子と、
前記第１のスイッチ素子の出力側のノードと前記第２のスイッチ素子の入力側のノードとの間のノードに接続されるアンテナと、
を備え、
前記アンテナから信号を受信する際に、前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオフになる時に前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子がオンになり、
前記アンテナから信号を送信する際に、前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオンになる時に前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子がオフになり、
前記第１のスイッチ素子のサイズは前記第２のスイッチ素子のサイズより小さく形成される、無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、集積回路および無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線機の送信と受信を切り替えるための送受切替器には、製造プロセスがＣＭＯＳの場合、一般的にＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が用いられることが多い（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３５１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線機において、送受切替器はシステムの前段に置かれることが多いので、ＭＯＳＦＥＴを用いた送受切替器の信号ロスは、受信系においては受信感度に、送信系においては送信時の電力に直接影響を及ぼす。従って、ＭＯＳＦＥＴを用いた送受切替器では、ＭＯＳＦＥＴのＯＮ時の低ロスとＯＦＦ時の高アイソレーションが要求される。
【０００５】
既存のＭＯＳＦＥＴを用いた送受切替器では、ＯＮしている信号経路の寄生素子の影響を低減することでＯＮ時の低ロスを図るというものであったが、高周波信号用の送受切替器においては、ＯＦＦしている信号経路の寄生素子の影響は無視できない。一般的なシステムでは、受信側の信号経路のスイッチロスは受信感度に影響を及ぼし、送信側の信号経路のスイッチロスは送信電力および消費電力に直接影響を及ぼす。従って、低ロスを図る場合には、送信系および受信系の双方でロスを低減させることが求められるが、このロスの低減にも限界がある。
【０００６】
そこで、本開示の目的とするところは、ロスの低減が必要な系統において低ロスを図ることで、ロスの低減と高アイソレーションとを両立させることが可能な、新規かつ改良された集積回路および無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、送信経路上に設けられる第１のスイッチ素子と、受信経路上に設けられる第２のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子の入力側のノードと接地電位との間に設けられる第３のスイッチ素子と、前記第２のスイッチ素子の出力側のノードと接地電位との間に設けられる第４のスイッチ素子と、を備え、前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオフになる時に前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子がオンになり、前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオンになる時に前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子がオフになり、前記第１のスイッチ素子の出力側のノードは前記第２のスイッチ素子の入力側のノードに接続され、前記第１のスイッチ素子のサイズは前記第２のスイッチ素子のサイズより小さく形成される、集積回路が提供される。
【０００８】
また本開示によれば、送信経路上に設けられる第１のスイッチ素子と、受信経路上に設けられる第２のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子の入力側のノードと接地電位との間に設けられる第３のスイッチ素子と、前記第２のスイッチ素子の出力側のノードと接地電位との間に設けられる第４のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子の出力側のノードと前記第２のスイッチ素子の入力側のノードとの間のノードに接続されるアンテナと、を備え、前記アンテナから信号を受信する際に、前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオフになる時に前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子がオンになり、前記アンテナから信号を送信する際に、前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオンになる時に前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子がオフになり、前記第１のスイッチ素子のサイズは前記第２のスイッチ素子のサイズより小さく形成される、無線通信装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本開示によれば、ロスの低減が必要な系統において低ロスを図ることで、ロスの低減と高アイソレーションとを両立させることが可能な、新規かつ改良された集積回路および無線通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来のＭＯＳＦＥＴを用いた送受切替器の構成例を示す説明図である。
【図２】従来のＭＯＳＦＥＴを用いた送受切替器の構成例を示す説明図である。
【図３】従来の送受切替器の構成例を示す説明図である。
【図４】本開示の第１の実施形態にかかる送受切替器１００の構成を示す説明図である。
【図５】図１に示した従来の送受切替器１０００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０１、Ｍ１０２の断面イメージを示す説明図である。
【図６】図４に示した本開示の第１の実施形態にかかる送受切替器１００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１、Ｍ１２の断面イメージを示す説明図である。
【図７】本開示の第２の実施形態にかかる送受切替器２００の構成を示す説明図である。
【図８】図７に示した本開示の第２の実施形態にかかる送受切替器２００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１、Ｍ２２の断面イメージを示す説明図である。
【図９】本開示の第３の実施形態にかかる送受切替器３００の構成を示す説明図である。
【図１０】本開示の第４の実施形態にかかる送受切替器４００の構成を示す説明図である。
【図１１】図１０に示した本開示の第４の実施形態にかかる送受切替器４００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４１、Ｍ４２の断面イメージを示す説明図である。
【図１２】本開示の第５の実施形態にかかる送受切替器５００の構成を示す説明図である。
【図１３】図１２に示した本開示の第５の実施形態にかかる送受切替器５００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１、Ｍ５２の断面イメージを示す説明図である。
【図１４】ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１、Ｍ５２の寄生容量が低下する様子を示す説明図である。
【図１５】本開示の第５の実施形態の変形例にかかる送受切替器５００’の構成を示す説明図である。
【図１６】本開示の各実施形態にかかる送受切替器を備える無線通信装置６００の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
＜１．従来技術とその問題点＞
＜２．第１の実施形態＞
＜３．第２の実施形態＞
＜４．第３の実施形態＞
＜５．第４の実施形態＞
＜６．第５の実施形態＞
＜７．送受切替器を備える無線通信装置＞
＜８．まとめ＞
【００１３】
＜１．従来技術とその問題点＞
まず、既存のＭＯＳＦＥＴを用いた送受切替器における、ＭＯＳＦＥＴのＯＮ時の低ロスとＯＦＦ時の高アイソレーションを図る技術と、その問題点について説明する。
【００１４】
図１は、従来のＭＯＳＦＥＴを用いた送受切替器の構成例を示す説明図である。図１に示した送受切替器１０００には、４つのＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０１〜Ｍ１０４が用いられている。ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０１〜Ｍ１０４はｎ型のＭＯＳＦＥＴである。ＲＦ−１は、送信側の系統に接続されるインタフェースであり、ＲＦ−２は、受信側の系統に接続されるインタフェースであり、ＲＦ  ＩＯはアンテナに接続されるインタフェースである。ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０１、Ｍ１０２は、それぞれ送信系と受信系をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチの役割を有し、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０３、Ｍ１０４は、それぞれ送信系と受信系とを接地させてアイソレーションするためのスイッチの役割を有する。
【００１５】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０１、Ｍ１０４は、制御端子１によって同タイミングでＯＮ／ＯＦＦされ、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０２、Ｍ１０３は、制御端子２によって同タイミングでＯＮ／ＯＦＦされる。ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０１、Ｍ１０４がＯＮになる時はＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０２、Ｍ１０３はＯＦＦになり、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０１、Ｍ１０４がＯＦＦになる時はＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０２、Ｍ１０３はＯＮになる。
【００１６】
送信時には、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０１、Ｍ１０４がＯＮになり、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０２、Ｍ１０３はＯＦＦになることで、信号がＲＦ  ＩＯに接続されたアンテナから送信されると共に、受信系の不要波およびＯＦＦになっている受信系回路のインピーダンスがＲＦ  ＩＯへ影響する事を防ぐ事ができる。受信時には、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０２、Ｍ１０３がＯＮになり、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０１、Ｍ１０３はＯＦＦになることで、ＲＦ  ＩＯに接続されたアンテナで受信された信号は受信系に流れ込むと共に、送信系の不要波およびＯＦＦになっている送信系回路のインピーダンスがＲＦ  ＩＯへ影響する事を防ぐ事ができる。
【００１７】
上述のように、無線機において、送受切替器はシステムの前段に置かれることが多いので、ＭＯＳＦＥＴを用いた送受切替器の信号ロスは、受信系においては受信感度に、送信系においては送信時の電力に直接影響を及ぼす。従って、ＭＯＳＦＥＴを用いた送受切替器では、ＭＯＳＦＥＴのＯＮ時の低ロスとＯＦＦ時の高アイソレーションが要求される。
【００１８】
ＭＯＳＦＥＴのＯＮ時の低ロスを実現する方法として、信号経路のスイッチ用ＭＯＳＦＥＴのＯＮ抵抗を下げるためにＭＯＳＦＥＴのサイズを大きくする方法や、アイソレーション用の接地ＭＯＳＦＥＴを削除することで寄生容量を減らす技術、インダクタと容量を使用する技術などがある。
【００１９】
図２は、従来のＭＯＳＦＥＴを用いた送受切替器の構成例を示す説明図である。図２に示した送受切替器１１００には、３つのＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１１〜Ｍ１１３が用いられている。ＲＦ−１、ＲＦ−２、およびＲＦ  ＩＯの役割は、図１に示した送受切替器１０００と同様である。
【００２０】
図２に示した送受切替器１１００は、送信側の系統にのみアイソレーション用の接地ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１３が設けられている。図１に示した送受切替器１０００から、アイソレーション用の接地ＭＯＳＦＥＴが１つ削除されているので、寄生容量は減っているが、これによりアイソレーションが悪化してしまうという問題がある。
【００２１】
図３は、従来の送受切替器の構成例を示す説明図である。図３に示した送受切替器１２００には、２つのＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１２１、Ｍ１２２と、インダクタＬ１２１と、キャパシタＣ１２１、Ｃ１２２と、が用いられている。ＲＦ−１、ＲＦ−２、およびＲＦ  ＩＯの役割は、図１に示した送受切替器１０００と同様である。
【００２２】
図３に示した送受切替器１２００は、受信系にインダクタＬ１２１と、キャパシタＣ１２１、Ｃ１２２とが設けられており、受信経路にＭＯＳＦＥＴが設けられていないので、ロスは低減することができる。しかし、図３に示した送受切替器１２００は、インダクタを設けることにより、ＭＯＳＦＥＴを設けた場合に比べてサイズが大きくなってしまう。
【００２３】
ここで、微弱な電波を用いる近距離無線転送技術を用いて信号を送受信する場合、送信電力は低く抑える必要があるので、送信側のロスはある程度高くなっても影響は少ない。一方、受信側は受信感度を向上させる必要があるので、ロスを出来る限り小さくすることが望ましい。
【００２４】
そこで、以下で説明する本開示の各実施形態では、送信側のロスはある程度犠牲にしつつ、受信側のロスを出来る限り小さくすることで、性能を向上させる送受切替器、およびその送受切替器を用いた無線通信装置について説明する。
【００２５】
＜２．第１の実施形態＞
図４は、本開示の第１の実施形態にかかる送受切替器１００の構成を示す説明図である。以下、図４を用いて本開示の第１の実施形態にかかる送受切替器１００の構成について説明する。
【００２６】
図４に示したように、本開示の第１の実施形態にかかる送受切替器１００は、ｎ型のＭＯＳＦＥＴであるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１〜Ｍ１４を含んで構成される。ＲＦ−１は、送信側の系統に接続されるインタフェースであり、ＲＦ−２は、受信側の系統に接続されるインタフェースであり、ＲＦ  ＩＯはアンテナに接続されるインタフェースである。ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１、Ｍ１２は、それぞれ送信系と受信系をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチの役割を有し、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１３、Ｍ１４は、それぞれ送信系と受信系とを接地させてアイソレーションするためのスイッチの役割を有する。
【００２７】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１、Ｍ１４は、制御端子１によって同タイミングでＯＮ／ＯＦＦされ、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１２、Ｍ１３は、制御端子２によって同タイミングでＯＮ／ＯＦＦされる。ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１、Ｍ１４がＯＮになる時はＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１２、Ｍ１３はＯＦＦになり、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１、Ｍ１４がＯＦＦになる時はＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１２、Ｍ１３はＯＮになる。
【００２８】
送信時には、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１、Ｍ１４がＯＮになり、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１２、Ｍ１３はＯＦＦになることで、信号がＲＦ  ＩＯに接続されたアンテナから送信されると共に、送信信号の受信系への流入が防がれる。受信時には、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１２、Ｍ１３がＯＮになり、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１、Ｍ１３はＯＦＦになることで、ＲＦ  ＩＯに接続されたアンテナで受信された信号は受信系に流れ込むと共に、受信信号の送信系への流入が防がれる。
【００２９】
そして本実施形態にかかる送受切替器１００は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１のサイズを、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１２のサイズより小さくしている。ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１のサイズを小さくすることで、ＲＦ  ＩＯからのＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１の寄生容量を小さく見せることができる。
【００３０】
図５は、図１に示した従来の送受切替器１０００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０１、Ｍ１０２の断面イメージを示す説明図である。従来の送受切替器１０００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０１、Ｍ１０２は、図５に示したように同じサイズのものが用いられる。そして、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１０１、Ｍ１０２には、それぞれソース−ベース間の寄生容量Ｃｓｂ１と、ドレイン−ベース間の寄生容量Ｃｄｂ１とが存在する。
【００３１】
図６は、図４に示した本開示の第１の実施形態にかかる送受切替器１００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１、Ｍ１２の断面イメージを示す説明図である。図６に示したように、送受切替器１００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１、Ｍ１２は、送信経路に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１のサイズが、受信経路に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１２のサイズより小さくなっている。ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１、Ｍ１２には、それぞれソース−ベース間の寄生容量Ｃｓｂ１、Ｃｓｂ２と、ドレイン−ベース間の寄生容量Ｃｄｂ１、Ｃｄｂ２とが存在する。
【００３２】
通常、ＭＯＳＦＥＴを用いた送受切替器では、ＯＮ抵抗を低減させるためにスイッチングを行うＭＯＳＦＥＴのサイズを大きくするが、送信経路に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１のサイズをあえて小さくする。ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１のサイズを小さくすることで、送信経路のロスは大きくなるが、ＲＦ  ＩＯからのＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１の寄生容量（ソース−ベース間の寄生容量Ｃｓｂ１およびドレイン−ベース間の寄生容量Ｃｄｂ１）が小さく見えることにより、受信経路のロスを低減させることが出来る。
【００３３】
以上説明したように本開示の第１の実施形態に係る送受切替器１００は、送信経路に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１のサイズが、受信経路に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１２のサイズより小さくなっていることで、ＲＦ  ＩＯからのＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１の寄生容量（ソース−ベース間の寄生容量Ｃｓｂ１およびドレイン−ベース間の寄生容量Ｃｄｂ１）が小さく見え、受信経路のロスを低減させることが出来る。また、送信側と受信側の両方に、アイソレーション用の接地ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１３、Ｍ１４が設けられているので、本開示の第１の実施形態に係る送受切替器１００は、高アイソレーションの要求にも応えることが出来る。
【００３４】
＜３．第２の実施形態＞
続いて、本開示の第２の実施形態にかかる送受切替器について説明する。図７は、本開示の第２の実施形態にかかる送受切替器２００の構成を示す説明図である。以下、図７を用いて本開示の第２の実施形態にかかる送受切替器２００の構成について説明する。
【００３５】
図７に示したように、本開示の第２の実施形態にかかる送受切替器２００は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１〜Ｍ２４を含んで構成される。ＲＦ−１、ＲＦ−２、およびＲＦ  ＩＯの役割は、図４に示した送受切替器１００と同様である。
【００３６】
図７に示した本開示の第２の実施形態にかかる送受切替器２００は、本開示の第１の実施形態にかかる送受切替器１００と比較して、送信経路に設けられているＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１のウェル端子を、高インピーダンスの抵抗Ｒ２３を介して接地電位に接続している点で相違している。
【００３７】
図８は、図７に示した本開示の第２の実施形態にかかる送受切替器２００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１、Ｍ２２の断面イメージを示す説明図である。図８に示したように、送受切替器２００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１、Ｍ２２は、送信経路に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１のサイズが、受信経路に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２２のサイズより小さくなっている。そして、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１のウェル端子は、高インピーダンスの抵抗Ｒ２３を介して接地電位に接続されている。従って、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１のソース−ベース間の寄生容量Ｃｓｂ１およびドレイン−ベース間の寄生容量Ｃｄｂ１が、高インピーダンスの抵抗Ｒ２３を介して接地電位に接続されることになる。
【００３８】
このように、送信経路に設けられているＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１のウェル端子を、高インピーダンスの抵抗Ｒ２３を介して接地電位に接続することで、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１のドレイン容量を含む、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１のドレイン端から見たインピーダンスを高くすることが出来る。ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１のドレイン端から見たインピーダンスを高くすることで、ＲＦ  ＩＯからのＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１の寄生容量が小さく見え、受信経路のロスを低減させることが出来る。
【００３９】
なお、図７および図８では、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１のウェル端子は、高インピーダンスの抵抗Ｒ２３を介して接地電位に接続されている状態を示したが、本開示はかかる例に限定されるものではない。送信経路にＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２１のウェル端子をフローティング状態としてもよく、また送信経路に設けられるＭＯＳＦＥＴがｐ型の場合は、Ｍ２１のウェル端子は、電源電位に高インピーダンスの抵抗Ｒ２３を介して接続されていてもよい。
【００４０】
＜４．第３の実施形態＞
続いて、本開示の第３の実施形態にかかる送受切替器について説明する。図９は、本開示の第３の実施形態にかかる送受切替器３００の構成を示す説明図である。以下、図９を用いて本開示の第３の実施形態にかかる送受切替器３００の構成について説明する。
【００４１】
図９に示したように、本開示の第３の実施形態にかかる送受切替器３００は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３１〜Ｍ３４を含んで構成される。ＲＦ−１、ＲＦ−２、およびＲＦ  ＩＯの役割は、図４に示した送受切替器１００と同様である。
【００４２】
図９に示した本開示の第３の実施形態にかかる送受切替器３００は、本開示の第２の実施形態にかかる送受切替器２００と比較して、送信経路に設けられているＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３１だけでなく、受信経路に設けられているＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３２のウェル端子を、高インピーダンスの抵抗Ｒ３４を介して接地電位に接続している点で相違している。
【００４３】
送信経路に設けられているＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３１のウェル端子を、高インピーダンスの抵抗Ｒ３３を介して接地電位に接続することで、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３１のドレイン容量を含む、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３１のドレイン端から見たインピーダンスを高くすることが出来る。同様に、受信経路に設けられているＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３２のウェル端子を、高インピーダンスの抵抗Ｒ３４を介して接地電位に接続することで、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３２のドレイン容量を含む、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３２のドレイン端から見たインピーダンスを高くすることが出来る。従って、ＲＦ  ＩＯからのＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３１、Ｍ３２の寄生容量が小さく見え、受信経路のロスを低減させることが出来る。
【００４４】
＜５．第４の実施形態＞
続いて、本開示の第４の実施形態にかかる送受切替器について説明する。図１０は、本開示の第４の実施形態にかかる送受切替器４００の構成を示す説明図である。以下、図１０を用いて本開示の第４の実施形態にかかる送受切替器４００の構成について説明する。
【００４５】
図１０に示したように、本開示の第４の実施形態にかかる送受切替器４００は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４１〜Ｍ４５を含んで構成される。ＲＦ−１、ＲＦ−２、およびＲＦ  ＩＯの役割は、図４に示した送受切替器１００と同様である。
【００４６】
図１０に示した本開示の第４の実施形態にかかる送受切替器３００は、本開示の第２の実施形態にかかる送受切替器２００と比較して、受信経路に設けられているＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４２のウェル端子を、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４５を介して接地電位に接続している点で相違している。ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４５は、制御端子１からの電圧の印加によってＯＮ／ＯＦＦが制御される。すなわちＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４１、Ｍ４４がＯＮになる時はＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４５もＯＮになり、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４１、Ｍ４４がＯＦＦになる時はＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４５もＯＦＦになる。
【００４７】
上述したように、受信経路に用いられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４２のウェルを高インピーダンスの抵抗で接地または電源に接続することで、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４２のドレイン容量を含むドレイン端から見たインピーダンスを高くすることが出来る。しかし、これだけでは、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４２をＯＦＦした際のアイソレーションが悪くなってしまう。
【００４８】
そこで、受信経路のＭＯＳＦＥＴをＯＦＦした際のアイソレーションの悪化を防ぐために、図１０に示したように、受信経路に設けられているＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４２のウェル端子を、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４５を介して接地電位に接続する。受信経路に設けられているＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４２のウェルを高インピーダンスに見せる部分にＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４５を挿入し、受信経路がＯＮの時にはＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４５をＯＦＦに、受信経路がＯＦＦの時にはＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４５をＯＮにする。
【００４９】
図１１は、図１０に示した本開示の第４の実施形態にかかる送受切替器４００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４１、Ｍ４２の断面イメージを示す説明図である。図１１に示したように、本開示の第４の実施形態にかかる送受切替器４００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４１、Ｍ４２は、送信経路に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４１のサイズが、受信経路に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４２のサイズより小さくなっている。そして、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４１のウェル端子は、高インピーダンスの抵抗Ｒ４１を介して接地電位に接続されており、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４２のウェル端子は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４５を介して接地電位に接続されている。
【００５０】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４５がＯＦＦのときは、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４５は高インピーダンスとなるので、ソース−ベース間の寄生容量Ｃｓｂ２およびドレイン−ベース間の寄生容量Ｃｄｂ２が高インピーダンスを介して接地電位に接続されることになり、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４２のドレイン容量を含むドレイン端から見たインピーダンスを高くすることが出来る。そしてＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４２がＯＦＦの時には、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４５がＯＮとなっているので、ソース−ベース間の寄生容量Ｃｓｂ２およびドレイン−ベース間の寄生容量Ｃｄｂ２が接地電位に接続されることになり、受信経路からのアイソレーションを確保できる。
【００５１】
このように受信経路に設けられているＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４２のウェルを高インピーダンスに見せる部分にＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４５を挿入することで、本開示の第４の実施形態にかかる送受切替器４００は、受信経路がＯＮの時にはロスを低くすることができ、受信経路がＯＦＦで送信経路がＯＮの時には、受信経路からのアイソレーションを確保することができる。
【００５２】
＜６．第５の実施形態＞
続いて、本開示の第５の実施形態にかかる送受切替器について説明する。図１２は、本開示の第５の実施形態にかかる送受切替器５００の構成を示す説明図である。以下、図１２を用いて本開示の第５の実施形態にかかる送受切替器５００の構成について説明する。
【００５３】
図１２に示したように、本開示の第５の実施形態にかかる送受切替器５００は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１〜Ｍ５４を含んで構成される。ＲＦ−１、ＲＦ−２、およびＲＦ  ＩＯの役割は、図４に示した送受切替器１００と同様である。また図１２に示したように、本開示の第５の実施形態にかかる送受切替器５００は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５４のゲート端子とＲＦ−２との間が、ダイオードＤ５１および抵抗Ｒ５５を介して接続されている。
【００５４】
ロスの低減が求められる受信経路上のＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５２がＯＮの時に、受信経路にＤＣ電圧を印加すると、受信経路上のＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５２および、ＯＦＦになっている送信経路上のＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１の、ドレイン・ソースとウェル間のＰＮ接合に逆バイアスを印加することになる。受信経路上のＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５２がＯＮの時に、ＯＮとなっている受信経路上のＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５２と、ＯＦＦになっている送信経路上のＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１との両方に逆バイアスを印加して、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１、Ｍ５２の両方の寄生容量を同時に低減させる。ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１、Ｍ５２の両方の寄生容量を同時に低減させることで、ロスの低減が求められる受信経路のロスを低減させることが出来る。
【００５５】
図１３は、図１２に示した本開示の第５の実施形態にかかる送受切替器５００に設けられるＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１、Ｍ５２の断面イメージを示す説明図である。図１３に示したように、本開示の第５の実施形態にかかる送受切替器５００は、受信経路上のＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５２がＯＮの時に、受信経路にＤＣ電圧Ｖを印加する。受信経路にＤＣ電圧Ｖが印加されることで、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１、Ｍ５２のドレイン・ソースとウェル間のＰＮ接合に逆バイアスが印加されて、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１、Ｍ５２の寄生容量が低下する。具体的には、受信経路にＤＣ電圧Ｖが印加されることで、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５２のドレイン・ソース空乏層容量が低減し、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１のドレイン空乏層容量が低減される。図１４は、ドレイン・ソースとウェル間のＰＮ接合に逆バイアスが印加されることでＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１、Ｍ５２の寄生容量が低下する様子を示す説明図である。
【００５６】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１、Ｍ５２のドレイン・ソースとウェル間のＰＮ接合に逆バイアスを印加して、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５１、Ｍ５２の寄生容量を低下させることで、本開示の第５の実施形態にかかる送受切替器５００は、ロスの低減が求められる受信経路のロスを低減させることが出来る。
【００５７】
なお本開示の第５の実施形態では、図４に示した送受切替器１００のＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１４のゲート端子とＲＦ−２との間を、ダイオードおよび抵抗を介して接続する構成としたが、本開示はかかる例に限定されるものではない。上述してきた送受切替器２００、３００、４００についても同様に、受信経路上に設けられるＭＯＳＦＥＴのゲート端子とＲＦ−２との間を、ダイオードおよび抵抗を介して接続する構成としても良い。ＭＯＳＦＥＴのゲート端子とＲＦ−２との間を、ダイオードおよび抵抗を介して接続することで、同様に、送信経路上のＭＯＳＦＥＴと受信経路上のＭＯＳＦＥＴの寄生容量を低下させて、ロスの低減が求められる受信経路のロスを低減させることが出来る。
【００５８】
図１５は、本開示の第５の実施形態の変形例にかかる送受切替器５００’の回路構成を示す説明図であり、図１０に示した本開示の第４の実施形態にかかる送受切替器４００に、図１２に示した本開示の第５の実施形態にかかる送受切替器５００に備えられているインバーター回路Ｄ５１および抵抗Ｒ５５が追加されたものである。このように、図１０に示した本開示の第４の実施形態にかかる送受切替器４００における、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４４のゲート端子とＲＦ−２との間を、インバーター回路および抵抗を介して接続することで、送信経路上のＭＯＳＦＥＴと受信経路上のＭＯＳＦＥＴの寄生容量を低下させて、ロスの低減が求められる受信経路のロスを低減させることが出来る。
【００５９】
＜７．送受切替器を備える無線通信装置＞
次に、上述した本開示の各実施形態にかかる送受切替器を備える無線通信装置について説明する。図１６は、本開示の各実施形態にかかる送受切替器を備える無線通信装置６００の構成を示す説明図である。以下、図１６を用いて本開示の各実施形態にかかる送受切替器を備える無線通信装置６００の構成について説明する。
【００６０】
図１６に示したように、無線通信装置６００は、送受切替器１００と、アンテナ６１０と、受信回路６２０と、送信回路６３０と、データ処理部６４０と、を含んで構成される。図１６では、一例として本開示の第１の実施形態にかかる送受切替器１００を備える無線通信装置６００を図示した。もちろん、本開示においては、その他の実施形態にかかる送受切替器が無線通信装置に設けられるようにしても良い。
【００６１】
図１６に示した無線通信装置６００は、４．４８ＧＨｚのキャリアで、最高５６０Ｍｂｐｓの通信速度で高速近接通信を行えるように構成された無線通信装置である。アンテナ６１０は、その高速近接通信によって電波を送受信するアンテナである。
【００６２】
受信回路６２０は、アンテナ６１０で受信された電波から受信データを生成するための回路である。受信回路６２０で生成された受信データはデータ処理部６４０に送られる。送信回路６３０は、データ処理部６４０から送られる送信データを、アンテナ６１０から送信するための処理を行う回路である。データ処理部６４０は、アンテナ６１０で受信された電波から生成された受信データに基づいた処理や、アンテナ６１０から送信するための送信データを生成する処理等を実行する。
【００６３】
上述した高速近接通信は、送信電力は低く抑える必要があるので、送信側のロスはある程度高くなっても影響は少ない。一方、受信側は受信感度を向上させる必要があるので、ロスを出来る限り小さくすることが望ましい。従って、高速近接通信を行う無線通信装置に、上述した本開示の各実施形態にかかる送受切替器を備えることで、受信側のロスを小さく抑えることが出来、受信側のロスによる受信感度の低下を抑えることができる。
【００６４】
＜８．まとめ＞
以上説明したように本開示の各実施形態によれば、送信経路に設けられるＭＯＳＦＥＴのサイズが、受信経路に設けられるＭＯＳＦＥＴのサイズより小さくなっていることで、アンテナ側から見た送信経路上のＭＯＳＦＥＴの寄生容量が小さく見え、受信経路のロスを低減させることが出来る。また、送信側と受信側の両方に、アイソレーション用の接地ＭＯＳＦＥＴが設けられているので、高アイソレーションの要求にも応えることが出来る。
【００６５】
本開示の各実施形態に係る送受切替器を受信側に用いた場合には、受信経路のロスの低減により、受信感度を向上させることが出来る。また本開示の各実施形態に係る送受切替器を送信側に用いた場合には、送信電力効率を向上させることができるので、消費電力の低減に寄与できる。本開示の各実施形態に係る送受切替器を無線通信装置に用いることにより、従来の送受切替器に比べてアイソレーションを保つことが可能になり、インダクタを用いずに済むので送受切替器に要するサイズを小さくすることができる。
【００６６】
なお、上記各実施形態にかかる送受切替器は、通信経路をＯＮ・ＯＦＦするためのＭＯＳＦＥＴのゲートと、接地させるためのアイソレーション用のＭＯＳＦＥＴのゲートとが同一の導線に接続されて構成されていたが、本開示はかかる例に限定されるものではない。第１の実施形態にかかる送受切替器１００を例に挙げれば、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１、Ｍ１４が同タイミングでＯＮ・ＯＦＦでき、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１２、Ｍ１３が同タイミングでＯＮ・ＯＦＦできるような構成であれば、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１、Ｍ１４のゲートが同一の導線に接続されていなくてもよく、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１２、Ｍ１３のゲートが同一の導線に接続されていなくてもよい。
【００６７】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６８】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
送信経路上に設けられる第１のスイッチ素子と、
受信経路上に設けられる第２のスイッチ素子と、
前記第１のスイッチ素子の入力側のノードと接地電位との間に設けられる第３のスイッチ素子と、
前記第２のスイッチ素子の出力側のノードと接地電位との間に設けられる第４のスイッチ素子と、
を備え、
前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオフになる時に前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子がオンになり、前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオンになる時に前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子がオフになり、
前記第１のスイッチ素子の出力側のノードは前記第２のスイッチ素子の入力側のノードに接続され、前記第１のスイッチ素子のサイズは前記第２のスイッチ素子のサイズより小さく形成される、集積回路。
（２）
前記第４のスイッチ素子のゲート端子と前記第２のスイッチ素子の出力側のノードとの間に設けられる直流電圧印加部をさらに備える、前記（１）に記載の集積回路。
（３）
前記第１のスイッチ素子のウェルと所定の電位との間に設けられる第１の抵抗をさらに備える、前記（１）または（２）に記載の集積回路。
（４）
前記第２のスイッチ素子のウェルと所定の電位との間に設けられる第５のスイッチ素子をさらに備え、
前記第５のスイッチ素子は、前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオフになる時にオフになり、前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオンになる時にオンになる、前記（３）に記載の集積回路。
（５）
前記第４のスイッチ素子のゲート端子と前記第２のスイッチ素子の出力側のノードとの間に設けられる直流電圧印加部をさらに備える、前記（３）または（４）に記載の集積回路。
（６）
前記第２のスイッチ素子のウェルと所定の電位との間に設けられる第２の抵抗をさらに備える、前記（３）から（５）のいずれかに記載の集積回路。
（７）
送信経路上に設けられる第１のスイッチ素子と、
受信経路上に設けられる第２のスイッチ素子と、
前記第１のスイッチ素子の入力側のノードと接地電位との間に設けられる第３のスイッチ素子と、
前記第２のスイッチ素子の出力側のノードと接地電位との間に設けられる第４のスイッチ素子と、
前記第１のスイッチ素子の出力側のノードと前記第２のスイッチ素子の入力側のノードとの間のノードに接続されるアンテナと、
を備え、
前記アンテナから信号を受信する際に、前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオフになる時に前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子がオンになり、
前記アンテナから信号を送信する際に、前記第１のスイッチ素子および前記第４のスイッチ素子がオンになる時に前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子がオフになり、
前記第１のスイッチ素子のサイズは前記第２のスイッチ素子のサイズより小さく形成される、無線通信回路。
【符号の説明】
【００６９】
１００、２００、３００、４００、５００    送受切替器
６００    無線通信装置
【図１】
0005880114.tif 000002
【図２】
0005880114.tif 000003
【図３】
0005880114.tif 000004
【図４】
0005880114.tif 000005
【図５】
0005880114.tif 000006
【図６】
0005880114.tif 000007
【図７】
0005880114.tif 000008
【図８】
0005880114.tif 000009
【図９】
0005880114.tif 000010
【図１０】
0005880114.tif 000011
【図１１】
0005880114.tif 000012
【図１２】
0005880114.tif 000013
【図１３】
0005880114.tif 000014
【図１４】
0005880114.tif 000015
【図１５】
0005880114.tif 000016
【図１６】
0005880114.tif 000017