(57)【要約】  第１の高周波スイッチ（２０４）において、電流経路（ＩＬ１）と電流経路（ＩＬ２）とを並列接続する。制御端子（Ｖｃ２）に正電圧を印加すると、（Ｖｃ２）→（ＤＲ）→（ＤＳＬ１）→（ＤＤ１）→（ＧＳＬ２）→（ＤＬ）の経路、および（Ｖｃ２）→（ＤＲ）→（ＤＤ２）→（ＤＬ）の経路で電流が流れる。第２の高周波スイッチ（２０７）において、電流経路（ＩＬ３）と電流経路（ＩＬ４）とを並列接続する。制御端子（Ｖｃ３）に正電圧を印加すると、（Ｖｃ３）→（ＰＲ）→（ＤＳＬ１）→（ＤＤ１）→（ＧＳＬ２）→（ＤＬ）の経路、および（Ｖｃ３）→（ＰＲ）→（ＤＤ２）→（ＤＬ）の経路で電流が流れる。これにより、低い制御電圧で伝送信号を切り替えられるようにし、且つ挿入損失特性や高調波歪み特性の劣化を抑える。
2009069353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数帯が異なる複数の通信系の送信信号を入力または受信信号を出力する第１の信号入出力部、前記複数の通信系のうち少なくとも２つの通信系の受信信号を出力または送信信号を入力する第２・第３の信号入出力部、前記複数の通信系の共用信号入出力部、前記第２・第３の信号入出力部への受信信号または送信信号を切り替える第２の高周波スイッチ、前記共用信号入出力部から前記第１の信号入出力部への受信信号または送信信号、もしくは前記第２の高周波スイッチから前記共用信号入出力部への受信信号または送信信号を切り替える第１の高周波スイッチ、を備え、前記共用信号入出力部と第１の信号入出力部との間に第１の信号伝送路を有し、前記共用信号入出力部と前記第２の高周波スイッチとの間に第２の信号伝送路を有し、第２の高周波スイッチの共用信号入出力部と第２の信号入出力部との間に第３の信号伝送路を有し、第２の高周波スイッチの共用信号入出力部と第３の信号入出力部との間に第４の信号伝送路を有する高周波スイッチであって、
前記第１の高周波スイッチは、第１のダイオードを含む、直流電流が流れる第１の電流経路と、第２のダイオードを含む、直流電流が流れる第２の電流経路とを備え、
前記第２の高周波スイッチは、第３のダイオードを含む、直流電流が流れる第３の電流経路と、第４のダイオードを含む、直流電流が流れる第４の電流経路とを備え、
前記第１の信号伝送路に前記第１のダイオードをシリーズに設け、前記第２の信号伝送路に前記第２のダイオードをシャントに設け、前記第１・第２の電流経路で第１の並列接続回路を構成し、当該第１の並列接続回路の一方の接続点を第１の制御電圧入力部とし、
前記第３の信号伝送路に前記第３のダイオードをシリーズに設け、前記第４の信号伝送路に前記第４のダイオードをシャントに設け、前記第３・第４の電流経路で第２の並列接続回路を構成し、当該第２の並列接続回路の一方の接続点を第２の制御電圧入力部とし、
前記第１・第２の並列接続回路の他方の接続点と接地との間に、前記第１〜第４の電流経路を流れる直流電流が共通に流れる共用インダクタを備え、
前記第１・第２の電流経路を介して前記共用インダクタに流れる直流電流の通電方向と、前記第３・第４の電流経路を介して前記共用インダクタに流れる直流電流の通電方向とを同方向にした、低電圧制御高周波スイッチ。
【請求項２】
前記共用インダクタを前記第４の信号伝送路に配置した請求項１に記載の低電圧制御高周波スイッチ。
【請求項３】
前記共用インダクタを前記第１の高周波スイッチ回路の共用信号入出力部に配置した請求項１に記載の低電圧制御高周波スイッチ。
【請求項４】
前記共用インダクタを伝送線路で構成するとともに、当該伝送線路の長さを第２の信号入出力部に出力される受信信号と第３の信号入出力部に出力される受信信号の中間の周波数に対応する波長の略１／４にした請求項３に記載の低電圧制御高周波スイッチ。
【請求項５】
それぞれの周波数帯が異なる複数の通信系の送受信信号の入出力部およびアンテナ接続部を備えて、前記複数の通信系の送受信信号を合波・分波する合分波器と、前記複数の通信系の送受信信号の入出力部と前記合分波器との間に、送信信号と受信信号を切り替える高周波スイッチをそれぞれ接続した複合高周波部品において、
前記複数の高周波スイッチのうち少なくとも１つを請求項１〜４のいずれかに記載の低電圧制御高周波スイッチで構成した複合高周波部品。
【請求項６】
前記合分波器は少なくとも３つの通信系の送受信信号のうち互いの周波数帯域が近接した２つの通信系の送受信信号と他の通信系の送受信信号とを合分波するものであり、前記低電圧制御高周波スイッチで構成する高周波スイッチは周波数帯域が近接した前記２つの通信系の送受信信号を切り替える側の高周波スイッチである請求項５に記載の複合高周波部品。
【請求項７】
前記合分波器は、４つの通信系の送受信信号のうち互いの周波数帯域が近接した第１組をなす２つの通信系の送受信信号と第２組をなす２つの通信系の送受信信号を合分波するものであり、前記低電圧制御高周波スイッチで構成する高周波スイッチは、第１組をなす２つの通信系の受信信号を切り替える第１の受信信号用スイッチまたは第２組をなす２つの通信系の受信信号を切り替える第２の受信信号用スイッチの少なくとも一方の送受信信号を切り替える側の高周波スイッチである請求項５に記載の複合高周波部品。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれかに記載の複合高周波部品の回路の一部が多層セラミック基板に構成された複合高周波部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は高周波スイッチおよびそれを備えた複合高周波部品に関し、特に、低い制御電圧送受信信号の切替えを行う低電圧制御高周波スイッチおよび複合高周波部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、それぞれの周波数帯が異なる複数の通信系の送受信信号をアンテナで送受信するとともに、送受信信号を送信信号と受信信号に切り替える高周波スイッチおよびそれを備えた複合高周波部品が知られている。【０００３】
上記高周波スイッチには、送信信号をアンテナへ出力し、アンテナからの受信信号を受信部へ入力するための複数のダイオードが含まれている。（例えば特許文献１参照。）
ここで特許文献１に示されている複合高周波部品の構成について図１を基に説明する。
この複合高周波部品は、１８００ＭＨｚ帯のＧＳＭ１８００（ＤＣＳ）、１９００ＭＨｚ帯のＧＳＭ１９００（ＰＣＳ）、８５０ＭＨｚ帯のＧＳＭ８５０、および９００ＭＨｚ帯のＧＳＭ９００（ＥＧＳＭ）に適用するものである。
図１においてダイプレクサ（合分波器）１０２は、ＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送受信信号と、ＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送受信信号を合波・分波する。送受切替スイッチ１０３はＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送信信号と受信信号を切り替える。同様に送受切替スイッチ１０４はＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号と受信信号を切り替える。フィルタ１０５はＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送信信号の基本波を通過させるとともに高調波を減衰させる。同様にフィルタ１０６はＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号の基本波を通過させるとともに高調波を減衰させる。【０００４】
送受切替スイッチ１０３において、ＧＳＭ８５０／９００の送信信号を伝送する伝送路にダイオードＧＤ１およびインダクタＧＳＬ１を設けるとともに、この送信信号の伝送路に対してダイオードＧＤ１をシリーズに設けている。またＧＳＭ８５０／９００の受信信号を伝送する伝送路にはストリップラインＧＳＬ２、ダイオードＧＤ２およびキャパシタＧＣ５を設けるとともに、この受信信号の伝送路に対してダイオードＧＤ２をシャントに設けている。そして、送受切替制御信号の端子ＶｃＧから正電圧が印加されたとき、上記２つのダイオードＧＤ１，ＧＤ２に対して直流電流が流れるように、この２つのダイオードＧＤ１，ＧＤ２を直列関係に接続している。【０００５】
送受切替スイッチ１０４についても同様に、ＧＳＭ１８００／１９００の送信信号を伝送する伝送路にダイオードＤＤ１およびインダクタＤＰＳＬ１を設けるとともに、この送信信号の伝送路に対してダイオードＤＤ１をシリーズに設けている。またＧＳＭ１８００／１９００の受信信号を伝送する伝送路にはストリップラインＤＳＬ２、ダイオードＤＤ２およびキャパシタＤＣ５を設けるとともに、この受信信号の伝送路に対してダイオードＤＤ２をシャントに設けている。そして、送受切替制御信号の端子ＶｃＤから正電圧が印加されたとき、上記２つのダイオードＤＤ１，ＤＤ２に対して直流電流が流れるように、この２つのダイオードＤＤ１，ＤＤ２を直列関係に接続している。
【特許文献１】特開２０００−１６５２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記複合高周波部品は携帯電話端末等の移動体通信システムにおける通信装置に用いられるが、近年の低消費電力化の要請に伴って駆動電圧もますます低下されつつある。ところが図１に示したような従来の送受切替スイッチ（高周波スイッチ）の制御信号の電圧を低下させていくと前記２つのダイオード（例えば図１に示したＧＳＭ８５０／９００の送受切替スイッチ１０３におけるダイオードＧＤ１，ＧＤ２）のアノード・カソード間に印加される電圧がダイオードのＰＮ接合電位に近くなる。そのような条件ではダイオードが完全な導通状態にはならず、オン抵抗が増したり、伝送／遮断すべき伝送信号の電圧に応じてダイオードの両端電圧が変動したりするといった現象が生じる。そのため、回路特性としては挿入損失（ＩＬ）が劣化し、高調波歪みが増大するという問題が生じる。したがって制御電圧の低電圧化には限界があった。【０００７】
上述の問題は送受切替スイッチに限らず、例えば互いの周波数帯が異なる２つの通信系の受信信号を切り替える受信信号切替スイッチ等についても同様に生じる。【０００８】
そこで、この発明の目的は、従来の高周波スイッチに比べて低い制御電圧で切り替えられるようにし、また挿入損失特性や高調波歪み特性の劣化を抑えた低電圧制御高周波スイッチおよびそれを備えた複合高周波部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するためにこの発明の高周波スイッチおよび複合高周波部品は次のように構成する。【００１０】
（１）周波数帯が異なる複数の通信系の送信信号を入力または受信信号を出力する第１の信号入出力部（ＤＴ）、前記複数の通信系のうち少なくとも２つの通信系の受信信号を出力または送信信号を入力する第２・第３の信号入出力部（ＤＲ１，ＤＲ２）、前記複数の通信系の共用信号入出力部（ＡＮ）、前記第２・第３の信号入出力部への受信信号または送信信号を切り替える第２の高周波スイッチ、前記共用信号入出力部から前記第１の信号入出力部への受信信号または送信信号もしくは前記第２の高周波スイッチから前記共用信号入出力部への受信信号または送信信号を切り替える第１の高周波スイッチ、を備え、前記共用信号入出力部と第１の信号入出力部（ＤＴ）との間に第１の信号伝送路（ＴＬ１）を有し、前記共用信号入出力部と前記第２の高周波スイッチとの間に第２の信号伝送路（ＴＬ２）を有し、第２の高周波スイッチの共用信号入出力部と第２の信号入出力部（ＤＲ１）との間に第３の信号伝送路（ＴＬ３）を有し、第２の高周波スイッチの共用信号入出力部（ＤＲＣ）と第３の信号入出力部（ＤＲ２）との間に第４の信号伝送路（ＴＬ４）を有する高周波スイッチであって、
前記第１の高周波スイッチは、第１のダイオード（ＤＤ１）を含む、直流電流が流れる第１の電流経路（ＩＬ１）と、第２のダイオード（ＤＤ２）を含む、直流電流が流れる第２の電流経路（ＩＬ２）とを備え、
前記第２の高周波スイッチは、第３のダイオード（ＰＤ１）を含む、直流電流が流れる第３の電流経路（ＩＬ３）と、第４のダイオード（ＰＤ２）を含む、直流電流が流れる第４の電流経路（ＩＬ４）とを備え、
前記第１の信号伝送路に前記第１のダイオード（ＤＤ１）をシリーズに設け、前記第２の信号伝送路に前記第２のダイオード（ＤＤ２）をシャントに設け、前記第１・第２の電流経路で第１の並列接続回路を構成し、当該第１の並列接続回路の一方の接続点を第１の制御電圧入力部（Ｖｃ２）とし、
前記第３の信号伝送路に前記第３のダイオード（ＰＤ１）をシリーズに設け、前記第４の信号伝送路に前記第４のダイオード（ＰＤ２）をシャントに設け、前記第３・第４の電流経路で第２の並列接続回路を構成し、当該第２の並列接続回路の一方の接続点を第２の制御電圧入力部（Ｖｃ３）とし、
前記第１・第２の並列接続回路の他方の接続点と接地との間に、前記第１〜第４の電流経路を流れる直流電流が共通に流れる共用インダクタ（ＤＬ）を備え、
前記第１・第２の電流経路を介して前記共用インダクタに流れる直流電流の通電方向と、前記第３・第４の電流経路を介して前記共用インダクタに流れる直流電流の通電方向とを同方向にする。【００１１】
この構成により、第１・第２のダイオード（ＤＤ１，ＤＤ２）に、および第３・第４のダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）にそれぞれ制御電圧が印加されることになり、低い制御電圧でオン・オフ制御が可能となる。すなわち、従来のように２つのダイオードを直列関係にして制御電圧を印加するようにした場合に比べてそれぞれのダイオードに印加される電圧が増加する。したがって、挿入損失および高調波歪みが劣化することなく制御電圧の低電圧化が図れる。【００１２】
また、第１〜第４の電流経路（ＩＬ１〜ＩＬ４）を流れる直流電流が共通に流れるインダクタは単一の共用インダクタ（ＤＬ，ＰＬ，ＤＰＬ，ＡＬ）で済み、第１のスイッチと第２のスイッチとの間にキャパシタを挿入する必要もないので、全体の部品点数が削減されて、モジュールを小型化できる。さらに、これらの素子が無くなることにより、第２・第３の信号入出力部についての挿入損失特性が向上する。【００１３】
さらに、第１・第２の電流経路を介して共用インダクタ（ＤＬ，ＰＬ，ＤＰＬ，ＡＬ）に流れる直流電流の通電方向と、第３・第４の電流経路を介して共用インダクタ（ＤＬ，ＰＬ，ＤＰＬ，ＡＬ）に流れる直流電流の通電方向とを同方向にしたことにより、第１の入出力部を介して送信信号の入力時または受信信号の出力時において、第１・第２のダイオード（ＤＤ１，ＤＤ２）に順バイアスが印加されるのと同時に第３・第４のダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）に逆バイアスが印加されることになる。このことにより、ダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）に対する印加電圧が高くなり、両ダイオードが線形領域で動作するため、高調波歪み特性が向上する。【００１４】
（２）前記共用インダクタ（ＰＬ）は例えば第４の信号伝送路（ＴＬ４）に配置する。
これにより、第３の信号伝送路（ＴＬ３）を伝送する信号に対する挿入損失特性が向上する。【００１５】
（３）前記共用インダクタ（ＤＰＬ）を例えば第１の高周波スイッチ回路の共用信号入出力部に配置する。
これにより、第１〜第３の信号入出力部に接続された素子に対しての静電破壊を防止するという効果を奏する。【００１６】
（４）前記共用インダクタ（ＤＰＬ）を伝送線路で構成するとともに、当該伝送線路の長さを第２の信号入出力部に出力される受信信号と第３の信号入出力部に出力される受信信号の中間の周波数に対応する波長の略１／４にする。【００１７】
これにより、第２の信号入力部と第３の信号入出力部へ出力する受信信号の２次高調波の減衰特性が向上する。【００１８】
（５）それぞれの周波数帯が異なる複数の通信系の送受信信号の入出力部およびアンテナ接続部を備えて、前記複数の通信系の送受信信号を合波・分波する合分波器と、前記複数の通信系の送受信信号の入出力部と前記合分波器との間に、送信信号と受信信号を切り替える高周波スイッチをそれぞれ接続した複合高周波部品において、
前記複数の高周波スイッチのうち少なくとも１つを上記の低電圧制御高周波スイッチで構成する。
この構成により、合分波器を備えた低電圧・低消費電流の複合高周波部品が得られる。【００１９】
（６）また、前記合分波器は少なくとも３つの通信系の送受信信号のうち互いの周波数帯域が近接した２つの通信系の送受信信号と他の通信系の送受信信号とを合分波するものとし、前記低電圧制御高周波スイッチで構成する高周波スイッチは周波数帯域が近接した前記２つの通信系の送受信信号を切り替える側の高周波スイッチとする。【００２０】
これにより、３つの周波数帯域について送受信信号の入出力、２つの受信信号の出力を行ういわゆるトリプルバンド用のスイッチプレクサとして用いることができる。【００２１】
（７）前記合分波器は４つの通信系の送受信信号のうち互いの周波数帯域が近接した第１組をなす２つの通信系の送受信信号と第２組をなす２つの通信系の送受信信号を合分波するものとし、前記低電圧制御高周波スイッチで構成する高周波スイッチは、第１組をなす２つの通信系の受信信号を切り替える第１の受信信号用スイッチまたは第２組をなす２つの通信系の受信信号を切り替える第２の受信信号用スイッチの少なくとも一方の送受信信号を切り替える側の高周波スイッチとする。【００２２】
これにより、４つの通信系の送信信号の入力および受信信号の出力を行うクワッドバンド用のスイッチプレクサ用いることができる。【００２３】
（８）上記複合高周波部品の回路の一部は多層セラミック基板に構成する。
これにより、１チップ化でき、部品間の配線による損失を低減できる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、低い制御電圧でオン・オフ制御が可能となり、挿入損失および高調波歪みが劣化することなく制御電圧の低電圧化が図れる。【００２５】
また、全体の部品点数が削減されて、モジュールを小型化できる。さらに、これらの素子が無くなることにより、挿入損失特性が向上する。【００２６】
さらに、第１の入出力部を介して送信信号の入力時において、第１・第２のダイオードに順バイアスが印加されるのと同時に第３・第４のダイオードに逆バイアスが印加されることになり、ダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）に対する印加電圧が高くなって、両ダイオードが線形領域で動作するため、高調波歪み特性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来の複合高周波部品の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。
【図３】同複合高周波部品をセラミックからなる複数のシート層を積層してなる多層基板に構成する場合の各層の導体パターンを示す図である。
【図４】図３に続く各層の導体パターンを示す図である。
【図５】図４に続く各層の導体パターンを示す図である。
【図６】図５に続く各層の導体パターンおよび複合高周波部品の積層体最上層の構成を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。
【図８】第３の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。
【図９】第４の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。
【符号の説明】
【００２８】
１００，２００，２１０，２２０，２３０−複合高周波部品
１０２，２０２，２１２，２２２，２３２−ダイプレクサ
１０３，２０３，２１３，２２３，２３３−送受切替スイッチ
１０４，２０４，２１４，２２４，２３４−送受切替スイッチ
１０５，２０５，２１５，２２５，２３５−フィルタ
１０６，２０６，２１６，２２６，２３６−フィルタ
２０７，２１７，２２７，２３７−受信信号用スイッチ
ＴＬ１−第１の信号伝送路
ＴＬ２−第２の信号伝送路
ＴＬ３−第３の信号伝送路
ＴＬ４−第４の信号伝送路
ＩＬ１−第１の電流経路
ＩＬ２−第２の電流経路
ＩＬ３−第３の電流経路
ＩＬ４−第４の電流経路
Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４−制御端子
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
《第１の実施形態》
第１の実施形態に係る複合高周波部品について図２を参照して説明する。
図２に示す複合高周波部品２００は、１８００ＭＨｚ帯のＧＳＭ１８００（ＤＣＳ）、１９００ＭＨｚ帯のＧＳＭ１９００（ＰＣＳ）、８５０ＭＨｚ帯のＧＳＭ８５０、および９００ＭＨｚ帯のＧＳＭ９００（ＥＧＳＭ）に適用するものである。【００３０】
この複合高周波部品は、ＧＳＭ１８００，ＧＳＭ１９００の送信信号を入力する第１の信号入出力部ＤＴ、これら２つの通信系の受信信号を出力する第２・第３の信号入出力部ＤＲ１，ＤＲ２、前記２つの通信系の共用信号入出力部ＡＮを備えている。また、ＧＳＭ８５０，ＧＳＭ９００の送信信号を入力する信号入出力部ＧＴｘ、これら２つの通信系の受信信号を出力する信号入出力部ＧＲｘを備えている。【００３１】
図２において、ダイプレクサ２０２は、ＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送受信信号と、ＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送受信信号とを合波・分波する。送受切替スイッチ２０３はＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送信信号と受信信号とを切り替える。送受切替スイッチ２０４はＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号と受信信号を切り替える。フィルタ２０５はＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送信信号を通過させるとともに高調波を減衰させる。フィルタ２０６はＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号を通過させるとともに、高調波を減衰させる。受信信号用スイッチ２０７はＧＳＭ１８００／１９００の受信信号をＧＳＭ１８００と１９００の受信信号に切り替える。【００３２】
上記送受切替スイッチ２０４は、この発明に係る「第１の高周波スイッチ」に相当する。また、上記受信信号用スイッチ２０７は、この発明に係る「第２の高周波スイッチ」に相当する。【００３３】
ダイプレクサ２０２において、キャパシタＣｔ１、Ｃｕ１およびストリップラインＬｔ１によってローパスフィルタを構成し、キャパシタＣｃ１，Ｃｃ２，Ｃｔ２およびストリップラインＬｔ２によってハイパスフィルタを構成している。【００３４】
フィルタ２０５において、キャパシタＧＣｃ１，ＧＣｕ１，ＧＣｕ２およびストリップラインＧＬｔ１によってローパスフィルタを構成している。
フィルタ２０６において、キャパシタＤＣｃ１，ＤＣｃ２，ＤＣｕ１，ＤＣｕ２、ストリップラインＤＬｔ１，ＤＬｔ２によってローパスフィルタを構成している。【００３５】
ＧＳＭ８５０／９００用の送受切替スイッチ２０３において、ＧＳＭ８５０／９００の送信信号伝送路には第１のダイオードＧＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ８５０／９００の受信信号の伝送路には第２のダイオードＧＤ２およびコンデンサＧＣ５をシャントに設けている。また、制御端子Ｖｃ１→抵抗ＧＲ→インダクタＧＳＬ１→ダイオードＧＤ１→ストリップラインＧＳＬ２→インダクタＧＬの経路で直流電流が流れる第１の電流経路を構成し、Ｖｃ１→ＧＲ→ダイオードＧＤ２→ＧＬの経路で直流電流が流れる第２の電流経路を構成し、ダイオードＧＤ１を含む第１の電流経路と、ダイオードＧＤ２を含む第２の電流経路とが並列接続される関係としている。【００３６】
なお、ＧＳＭ８５０／９００の受信信号伝送路に設けたキャパシタＧＣｕ３はダイオードＧＤ２のオフ時に、受信信号伝送路のインピーダンス整合をとるためのキャパシタである。【００３７】
ＧＳＭ１８００／１９００側の送受切替スイッチ２０４において、ＧＳＭ１８００／１９００の送信信号伝送路ＴＬ１（この発明に係る「第１の信号伝送路」）には第１のダイオードＤＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ１８００／１９００の受信信号伝送路ＴＬ２（この発明に係る「第２の信号伝送路」）には第２のダイオードＤＤ２をシャントに設けている。【００３８】
送信信号伝送路ＴＬ１と受信信号伝送路ＴＬ２とで第１の並列接続回路を構成し、この第１の並列接続回路の一方の接続点を第１の制御電圧入力部（Ｖｃ２）としている。【００３９】
一方、ＧＳＭ１８００／１９００の受信信号用スイッチ２０７において、ＧＳＭ１９００の受信信号伝送路ＴＬ３（この発明に係る「第３の信号伝送路」）には第３のダイオードＰＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ１８００の受信信号伝送路ＴＬ４（この発明に係る「第４の信号伝送路」）には第２のダイオードＰＤ２をシャントに設けている。【００４０】
受信信号伝送路ＴＬ３と受信信号伝送路ＴＬ４とで第２の並列接続回路を構成し、この第２の並列接続回路の一方の接続点を第２の制御電圧入力部（Ｖｃ３）としている。【００４１】
第１・第２の並列接続回路の他方の接続点と接地との間には、送信信号伝送路ＴＬ１、受信信号伝送路ＴＬ２、受信信号伝送路ＴＬ３、受信信号伝送路ＴＬ４を流れる直流電流が共通に流れる共用インダクタＤＬを設けている。【００４２】
また、送信信号伝送路ＴＬ１および受信信号伝送路ＴＬ２を介して共用インダクタＤＬに流れる直流電流の通電方向と、受信信号伝送路ＴＬ３および受信信号伝送路ＴＬ４を介して共用インダクタＤＬに流れる直流電流の通電方向とが同方向になるように、ダイオードＤＤ１，ＤＤ２，ＰＤ１，ＰＤ２の向きを定めている。この実施形態では、ＤＤ１のカソードを共用信号入出力部（ＡＮ）側、ＤＤ２およびＰＤ２のアノードを接地側、ＰＤ１のカソードを第２の高周波スイッチの共用信号入出力部（ＤＲＣ）側にそれぞれ配置している。【００４３】
ここで、送受切替スイッチ２０４の制御端子Ｖｃ２に所定の正電圧を印加すると、第１のダイオードＤＤ１がオンして、第１の電流経路（ＩＬ１）すなわちＶｃ２→抵抗ＤＲ→インダクタＤＰＳＬ１→ＤＤ１→ストリップラインＤＳＬ２→インダクタＤＬの経路で直流電流が流れる。また、第２のダイオードＤＤ２がオンして、第２の電流経路（ＩＬ２）すなわちＶｃ２→ＤＲ→ＤＤ２→ＤＬの経路で直流電流が流れる。これにより、送信信号伝送路ＴＬ１が導通し、受信信号伝送路ＴＬ２が遮断される。【００４４】
また、送受切替スイッチ２０４の制御端子Ｖｃ２の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第１のダイオードＤＤ１、第２のダイオードＤＤ２が共にオフする。これにより、送信信号伝送路ＴＬ１が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ２が導通する。【００４５】
なお、ＤＰＳＬｔは、ダイオードＤＤ１のオフ時に、ダイオードＤＤ１の容量とＤＰＳＬｔとの並列共振によりアイソレーションを確保するために設けている。なお、コンデンサＤＰＣｔ１は、直流電流が、ダイオードＤＤ１を介さずに流れるのを防止するために設けている。【００４６】
また、キャパシタＤＣｕ４は、ダイオードＤＤ２のオフ時に、受信信号伝送路のインピーダンス整合をとるために設けている。【００４７】
一方、受信信号用スイッチ２０７の制御端子Ｖｃ３に所定の正電圧を印加すると、第３のダイオードＰＤ１がオンして、第３の電流経路（ＩＬ３）すなわちＶｃ３→抵抗ＰＲ→インダクタＰＳＬ１→ＰＤ１→インダクタＤＬの経路で直流電流が流れる。また、第４のダイオードＰＤ２がオンして、第４の電流経路（ＩＬ４）すなわちＶｃ３→ＰＲ→ＰＤ２→ＰＳＬ２→ＤＬの経路で直流電流が流れる。これにより、受信信号伝送路ＴＬ３が導通し、受信信号伝送路ＴＬ４が遮断される。【００４８】
この受信信号用スイッチ２０７の制御端子Ｖｃ３の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第３のダイオードＰＤ１、第４のダイオードＰＤ２が共にオフする。これにより、受信信号伝送路ＴＬ３が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ４が導通する。【００４９】
このようにしてＧＳＭ８５０／９００側の送受の切替、ＧＳＭ１８００／１９００側の送受の切替、ＧＳＭ１９００とＧＳＭ１８００の受信信号の切替のいずれも低電圧で制御可能となる。【００５０】
例えば、従来は制御電圧として２．４〜２．８Ｖまたは２．３〜３．０Ｖが用いられていたが、この図２に示す回路では制御電圧を１．６〜２．０Ｖという低い電圧に定めることができる。【００５１】
なお、制御端子Ｖｃ２に正電圧を印加した状態で、この電圧は第１のダイオードＤＤ１、第２のダイオードＤＤ２に対して順バイアス、第３のダイオードＰＤ１、第４のダイオードＰＤ２に対して逆バイアスとなる。すなわち、制御端子Ｖｃ２に正電圧が印加され、制御端子Ｖｃ３が接地状態であっても、第３・第４のダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）に逆バイアスが印加される。このことにより、第３・第４のダイオードダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）に対する印加電圧が高くなり、両ダイオードが線形領域で動作するため、高調波歪み特性が向上する。【００５２】
一般に、ダイオードを順バイアス動作させたとき、非線形領域で動作するため、高調波歪みが発生し、高調波歪み特性が悪化するが、上述のようにＧＳＭ１８００／１９００の送信側をオンしたときに、受信側回路のダイオードを逆バイアスにしておくことにより、受信側のダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）から高調波歪みが発生せず、送信信号に不要スプリアスが重畳される問題が改善できる。すなわち、逆バイアスの場合にダイオードの線形領域が使用されるため、高調波歪みの発生が抑制できる。【００５３】
次に、上記複合高周波部品を、セラミックからなる複数のシート層を積層してなる多層基板に一体化した場合の構成例を図３〜図６を基に説明する。
図３〜図６は各層における導体パターンの下面図である。図示の都合上図３〜図６の４つの図に分けて表している。図３の（１）が最下層、図６の（２５）が最上層である。また、図６の（２６）は積層体の最上面に各チップ部品を搭載した状態の拡大上面図である。図３〜図６において、図中の各部の符号は図２に示した回路図中の各符号に対応している。また、これらの図中のＧＮＤは接地電極（図３の（１）においては接地端子）である。その他の端子は図３に示した回路図中の各符号に対応している。【００５４】
なお、この実施形態においては、図６の（２６）に示すように共用インダクタＤＬとして表面実装部品を使用し、それを多層基板に一方主面上に実装したが、別の例として、多層基板の内部に共用インダクタＤＬを形成した配線基板を用いてもよい。また、この実施形態のように共用インダクタＤＬをＧＳＭ１８００／１９００の送信信号の伝搬回路（送信回路）を形成した直上に配置しないことにより、送信回路と共用インダクタＤＬとの電気的な結合を防止でき、送信回路と受信回路とのアイソレーションを向上させることができる。【００５５】
以上のように、第１の実施形態に係る複合高周波部品によれば低電圧化・低消費電流化が図れる。また、モジュール全体を小型化できる。さらに、ＧＳＭ１８００・ＧＳＭ１９００の受信信号の挿入損失特性が向上する。その上、ＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号の高調波歪み特性が向上する。【００５６】
《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態に係る複合高周波部品について図７を参照して説明する。
この複合高周波部品２１０が図２に示した複合高周波部品と異なるのは送受切替スイッチ２１４および受信信号用スイッチ２１７の構成である。その他の構成は図３に示した複合高周波部品と同様である。【００５７】
ＧＳＭ１８００／１９００側の送受切替スイッチ２１４において、ＧＳＭ１８００／１９００の送信信号伝送路ＴＬ１（この発明に係る「第１の信号伝送路」）には第１のダイオードＤＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ１８００／１９００の受信信号伝送路ＴＬ２（この発明に係る「第２の信号伝送路」）には第２のダイオードＤＤ２をシャントに設けている。【００５８】
送信信号伝送路ＴＬ１と受信信号伝送路ＴＬ２とで第１の並列接続回路を構成し、この第１の並列接続回路の一方の接続点を第１の制御電圧入力部（Ｖｃ２）としている。【００５９】
一方、ＧＳＭ１８００／１９００の受信信号用スイッチ２１７において、ＧＳＭ１９００の受信信号伝送路ＴＬ３（この発明に係る「第３の信号伝送路」）には第３のダイオードＰＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ１８００の受信信号伝送路ＴＬ４（この発明に係る「第４の信号伝送路」）には第２のダイオードＰＤ２をシャントに設けている。【００６０】
受信信号伝送路ＴＬ３と受信信号伝送路ＴＬ４とで第２の並列接続回路を構成し、この第２の並列接続回路の一方の接続点を第２の制御電圧入力部（Ｖｃ３）としている。【００６１】
第１・第２の並列接続回路の他方の接続点と接地との間には、送信信号伝送路ＴＬ１、受信信号伝送路ＴＬ２、受信信号伝送路ＴＬ３、受信信号伝送路ＴＬ４を流れる直流電流が共通に流れる共用インダクタＰＬを設けている。【００６２】
また、送信信号伝送路ＴＬ１および受信信号伝送路ＴＬ２を介して共用インダクタＰＬに流れる直流電流の通電方向と、受信信号伝送路ＴＬ３および受信信号伝送路ＴＬ４を介して共用インダクタＰＬに流れる直流電流の通電方向とが同方向になるように、ダイオードＤＤ１，ＤＤ２，ＰＤ１，ＰＤ２の向きを定めている。【００６３】
ここで、送受切替スイッチ２１４の制御端子Ｖｃ２に所定の正電圧を印加すると、第１のダイオードＤＤ１がオンして、第１の電流経路（ＩＬ１）すなわちＶｃ２→抵抗ＤＲ→インダクタＤＰＳＬ１→ＤＤ１→ストリップラインＤＳＬ２→ストリップラインＰＳＬ２→インダクタＰＬの経路で直流電流が流れる。また、第２のダイオードＤＤ２がオンして、第２の電流経路（ＩＬ２）すなわちＶｃ２→ＤＲ→ＤＤ２→ＰＳＬ２→ＰＬの経路で直流電流が流れる。これにより、送信信号伝送路ＴＬ１が導通し、受信信号伝送路ＴＬ２が遮断される。【００６４】
また、送受切替スイッチ２１４の制御端子Ｖｃ２の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第１のダイオードＤＤ１、第２のダイオードＤＤ２が共にオフする。これにより、送信信号伝送路ＴＬ１が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ２が導通する。【００６５】
一方、受信信号用スイッチ２１７の制御端子Ｖｃ３に所定の正電圧を印加すると、第３のダイオードＰＤ１がオンして、第３の電流経路（ＩＬ３）すなわちＶｃ３→抵抗ＰＲ→インダクタＰＳＬ１→ＰＤ１→ストリップラインＰＳＬ２→インダクタＰＬの経路で直流電流が流れる。また、第４のダイオードＰＤ２がオンして、第４の電流経路（ＩＬ４）すなわちＶｃ３→ＰＲ→ＰＤ２→ＰＬの経路で直流電流が流れる。これにより、受信信号伝送路ＴＬ３が導通し、受信信号伝送路ＴＬ４が遮断される。【００６６】
この受信信号用スイッチ２０７の制御端子Ｖｃ３の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第３のダイオードＰＤ１、第４のダイオードＰＤ２が共にオフする。これにより、受信信号伝送路ＴＬ３が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ４が導通する。【００６７】
このようにしてＧＳＭ８５０／９００側の送受の切替、ＧＳＭ１８００／１９００側の送受の切替、ＧＳＭ１９００とＧＳＭ１８００の受信信号の切替のいずれも低電圧で制御可能となる。【００６８】
また、第１の実施形態の場合と同様に、モジュール全体を小型化でき、ＧＳＭ１８００・ＧＳＭ１９００の受信信号の挿入損失特性が向上し、ＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号の高調波歪み特性が向上する。【００６９】
《第３の実施形態》
次に、第３の実施形態に係る複合高周波部品について図８を参照して説明する。
この複合高周波部品２２０が図３に示した複合高周波部品と異なるのは送受切替スイッチ２２４および受信信号用スイッチ２２７の構成である。その他の構成は図３に示した複合高周波部品と同様である。【００７０】
ＧＳＭ１８００／１９００側の送受切替スイッチ２２４において、ＧＳＭ１８００／１９００の送信信号伝送路ＴＬ１（この発明に係る「第１の信号伝送路」）には第１のダイオードＤＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ１８００／１９００の受信信号伝送路ＴＬ２（この発明に係る「第２の信号伝送路」）には第２のダイオードＤＤ２をシャントに設けている。【００７１】
送信信号伝送路ＴＬ１と受信信号伝送路ＴＬ２とで第１の並列接続回路を構成し、この第１の並列接続回路の一方の接続点を第１の制御電圧入力部（Ｖｃ２）としている。【００７２】
一方、ＧＳＭ１８００／１９００の受信信号用スイッチ２２７において、ＧＳＭ１９００の受信信号伝送路ＴＬ３（この発明に係る「第３の信号伝送路」）には第３のダイオードＰＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ１８００の受信信号伝送路ＴＬ４（この発明に係る「第４の信号伝送路」）には第２のダイオードＰＤ２をシャントに設けている。【００７３】
受信信号伝送路ＴＬ３と受信信号伝送路ＴＬ４とで第２の並列接続回路を構成し、この第２の並列接続回路の一方の接続点を第２の制御電圧入力部（Ｖｃ３）としている。【００７４】
第１・第２の並列接続回路の他方の接続点と接地との間には、送信信号伝送路ＴＬ１、受信信号伝送路ＴＬ２、受信信号伝送路ＴＬ３、受信信号伝送路ＴＬ４を流れる直流電流が共通に流れる共用インダクタＤＰＬを設けている。【００７５】
また、送信信号伝送路ＴＬ１および受信信号伝送路ＴＬ２を介して共用インダクタＤＰＬに流れる直流電流の通電方向と、受信信号伝送路ＴＬ３および受信信号伝送路ＴＬ４を介して共用インダクタＤＰＬに流れる直流電流の通電方向とが同方向になるように、ダイオードＤＤ１，ＤＤ２，ＰＤ１，ＰＤ２の向きを定めている。【００７６】
ここで、送受切替スイッチ２２４の制御端子Ｖｃ２に所定の正電圧を印加すると、第１のダイオードＤＤ１がオンして、第１の電流経路（ＩＬ１）すなわちＶｃ２→抵抗ＤＲ→インダクタＤＰＳＬ１→ＤＤ１→インダクタＤＰＬの経路で直流電流が流れる。また、第２のダイオードＤＤ２がオンして、第２の電流経路（ＩＬ２）すなわちＶｃ２→ＤＲ→ＤＤ２→ストリップラインＤＳＬ２→ＤＰＬの経路で直流電流が流れる。これにより、送信信号伝送路ＴＬ１が導通し、受信信号伝送路ＴＬ２が遮断される。【００７７】
また、送受切替スイッチ２２４の制御端子Ｖｃ２の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第１のダイオードＤＤ１、第２のダイオードＤＤ２が共にオフする。これにより、送信信号伝送路ＴＬ１が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ２が導通する。【００７８】
一方、受信信号用スイッチ２２７の制御端子Ｖｃ３に所定の正電圧を印加すると、第３のダイオードＰＤ１がオンして、第３の電流経路（ＩＬ３）すなわちＶｃ３→抵抗ＰＲ→インダクタＰＳＬ１→ＰＤ１→ストリップラインＤＳＬ２→インダクタＤＰＬの経路で直流電流が流れる。また、第４のダイオードＰＤ２がオンして、第４の電流経路（ＩＬ４）すなわちＶｃ３→ＰＲ→ＰＤ２→ストリップラインＰＳＬ２→ＤＳＬ２→ＤＰＬの経路で直流電流が流れる。これにより、受信信号伝送路ＴＬ３が導通し、受信信号伝送路ＴＬ４が遮断される。【００７９】
この受信信号用スイッチ２２７の制御端子Ｖｃ３の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第３のダイオードＰＤ１、第４のダイオードＰＤ２が共にオフする。これにより、受信信号伝送路ＴＬ３が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ４が導通する。【００８０】
このようにしてＧＳＭ８５０／９００側の送受の切替、ＧＳＭ１８００／１９００側の送受の切替、ＧＳＭ１９００とＧＳＭ１８００の受信信号の切替のいずれも低電圧で制御可能となる。【００８１】
また、第１の実施形態の場合と同様に、モジュール全体を小型化でき、ＧＳＭ１８００・ＧＳＭ１９００の受信信号の挿入損失特性が向上し、ＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号の高調波歪み特性が向上する。【００８２】
《第４の実施形態》
次に第４の実施形態に係る複合高周波部品について図９を参照して説明する。
この複合高周波部品２３０は、ＧＳＭ８５０／９００側にも受信信号用スイッチ２３８を設けてクワッドバンドのスイッチプレクサとして用いるものである。その他の構成は図７に示した複合高周波部品と同様である。【００８３】
ＧＳＭ８５０／９００側の送受切替スイッチ２３３において、ＧＳＭ８５０／９００の送信信号伝送路ＴＬ２１（この発明に係る「第１の信号伝送路」）には第１のダイオードＧＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ８５０／９００の受信信号伝送路ＴＬ２２（この発明に係る「第２の信号伝送路」）には第２のダイオードＧＤ２をシャントに設けている。【００８４】
送信信号伝送路ＴＬ２１と受信信号伝送路ＴＬ２２とで第１の並列接続回路を構成し、この第１の並列接続回路の一方の接続点を第１の制御電圧入力部（Ｖｃ１）としている。【００８５】
一方、ＧＳＭ８５０／９００の受信信号用スイッチ２３８において、ＧＳＭ８５０の受信信号伝送路ＴＬ２３（この発明に係る「第３の信号伝送路」）には第３のダイオードＡＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ９００の受信信号伝送路ＴＬ４（この発明に係る「第４の信号伝送路」）には第２のダイオードＡＤ２をシャントに設けている。【００８６】
受信信号伝送路ＴＬ２３と受信信号伝送路ＴＬ２４とで第２の並列接続回路を構成し、この第２の並列接続回路の一方の接続点を第２の制御電圧入力部（Ｖｃ４）としている。【００８７】
第１・第２の並列接続回路の他方の接続点と接地との間には、送信信号伝送路ＴＬ２１、受信信号伝送路ＴＬ２２、受信信号伝送路ＴＬ２３、受信信号伝送路ＴＬ２４を流れる直流電流が共通に流れる共用インダクタＡＬを設けている。【００８８】
また、送信信号伝送路ＴＬ２１および受信信号伝送路ＴＬ２２を介して共用インダクタＡＬに流れる直流電流の通電方向と、受信信号伝送路ＴＬ２３および受信信号伝送路ＴＬ２４を介して共用インダクタＡＬに流れる直流電流の通電方向とが同方向になるように、ダイオードＧＤ１，ＧＤ２，ＡＤ１，ＡＤ２の向きを定めている。【００８９】
ここで、送受切替スイッチ２３３の制御端子Ｖｃ１に所定の正電圧を印加すると、第１のダイオードＧＤ１がオンして、第１の電流経路（ＩＬ２１）すなわちＶｃ１→抵抗ＧＲ→インダクタＧＳＬ１→ＧＤ１→ストリップラインＧＳＬ２→ストリップラインＡＳＬ２→インダクタＡＬの経路で直流電流が流れる。また、第２のダイオードＧＤ２がオンして、第２の電流経路（ＩＬ２２）すなわちＶｃ１→ＧＲ→ＧＤ２→ＡＳＬ２→ＡＬの経路で直流電流が流れる。これにより、送信信号伝送路ＴＬ２１が導通し、受信信号伝送路ＴＬ２２が遮断される。【００９０】
また、送受切替スイッチ２３３の制御端子Ｖｃ１の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第１のダイオードＧＤ１、第２のダイオードＧＤ２が共にオフする。これにより、送信信号伝送路ＴＬ２１が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ２２が導通する。【００９１】
一方、受信信号用スイッチ２３８の制御端子Ｖｃ４に所定の正電圧を印加すると、第３のダイオードＡＤ１がオンして、第３の電流経路（ＩＬ２３）すなわちＶｃ４→抵抗ＡＲ→インダクタＡＳＬ１→ＡＤ１→ストリップラインＡＳＬ２→インダクタＡＬの経路で直流電流が流れる。また、第４のダイオードＡＤ２がオンして、第４の電流経路（ＩＬ２４）すなわちＶｃ４→ＡＲ→ＡＤ２→ＡＬの経路で直流電流が流れる。これにより、受信信号伝送路ＴＬ２３が導通し、受信信号伝送路ＴＬ２４が遮断される。【００９２】
この受信信号用スイッチ２３８の制御端子Ｖｃ４の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第３のダイオードＡＤ１、第４のダイオードＡＤ２が共にオフする。これにより、受信信号伝送路ＴＬ２３が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ２４が導通する。【００９３】
このようにしてＧＳＭ８５０／９００側の送受の切替、ＧＳＭ８５０とＧＳＭ９００の受信信号の切替、ＧＳＭ１８００／１９００側の送受の切替、ＧＳＭ１９００とＧＳＭ１８００の受信信号の切替のいずれも低電圧で制御可能となる。【００９４】
また、モジュール全体を小型化できる。さらに、ＧＳＭ１８００・ＧＳＭ１９００の受信信号の挿入損失特性およびＧＳＭ８５０・ＧＳＭ９００の受信信号の挿入損失特性が向上する。その上、ＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送信信号の高調波歪み特性およびＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号の高調波歪み特性が向上する。【００９５】
以上に示した各実施形態では、ＧＳＭ１８００，ＧＳＭ１９００の送信信号を入力する第１の信号入出力部ＤＴと、これら２つの通信系の受信信号を出力する第２・第３の信号入出力部ＤＲ１，ＤＲ２を備えた例を示したがこれらの入出力は逆の関係であってもよい。すなわち、第１の信号入出力部から受信信号を出力し、第２・第３の信号入出力部へ送信信号を入力するように、高周波スイッチを利用することもでき、これによっても同様の作用効果を奏する。【００９６】
なお、第２〜第４の実施形態についても、第１の実施形態の場合と同様に、複合高周波部品をセラミックからなる複数のシート層を積層してなる多層基板に構成してモジュール化することができる。
【図１】
2009069353.tif 000003
【図２】
2009069353.tif 000004
【図３】
2009069353.tif 000005
【図４】
2009069353.tif 000006
【図５】
2009069353.tif 000007
【図６】
2009069353.tif 000008
【図７】
2009069353.tif 000009
【図８】
2009069353.tif 000010
【図９】
2009069353.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月10日(2009.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は高周波スイッチおよびそれを備えた複合高周波部品に関し、特に、低い制御電圧送受信信号の切替えを行う低電圧制御高周波スイッチおよび複合高周波部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、それぞれの周波数帯が異なる複数の通信系の送受信信号をアンテナで送受信するとともに、送受信信号を送信信号と受信信号に切り替える高周波スイッチおよびそれを備えた複合高周波部品が知られている。
【０００３】
上記高周波スイッチには、送信信号をアンテナへ出力し、アンテナからの受信信号を受信部へ入力するための複数のダイオードが含まれている。（例えば特許文献１参照。）
ここで特許文献１に示されている複合高周波部品の構成について図１を基に説明する。
この複合高周波部品は、１８００ＭＨｚ帯のＧＳＭ１８００（ＤＣＳ）、１９００ＭＨｚ帯のＧＳＭ１９００（ＰＣＳ）、８５０ＭＨｚ帯のＧＳＭ８５０、および９００ＭＨｚ帯のＧＳＭ９００（ＥＧＳＭ）に適用するものである。
図１においてダイプレクサ（合分波器）１０２は、ＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送受信信号と、ＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送受信信号を合波・分波する。送受切替スイッチ１０３はＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送信信号と受信信号を切り替える。同様に送受切替スイッチ１０４はＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号と受信信号を切り替える。フィルタ１０５はＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送信信号の基本波を通過させるとともに高調波を減衰させる。同様にフィルタ１０６はＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号の基本波を通過させるとともに高調波を減衰させる。
【０００４】
送受切替スイッチ１０３において、ＧＳＭ８５０／９００の送信信号を伝送する伝送路にダイオードＧＤ１およびインダクタＧＳＬ１を設けるとともに、この送信信号の伝送路に対してダイオードＧＤ１をシリーズに設けている。またＧＳＭ８５０／９００の受信信号を伝送する伝送路にはストリップラインＧＳＬ２、ダイオードＧＤ２およびキャパシタＧＣ５を設けるとともに、この受信信号の伝送路に対してダイオードＧＤ２をシャントに設けている。そして、送受切替制御信号の端子ＶｃＧから正電圧が印加されたとき、上記２つのダイオードＧＤ１，ＧＤ２に対して直流電流が流れるように、この２つのダイオードＧＤ１，ＧＤ２を直列関係に接続している。
【０００５】
送受切替スイッチ１０４についても同様に、ＧＳＭ１８００／１９００の送信信号を伝送する伝送路にダイオードＤＤ１およびインダクタＤＰＳＬ１を設けるとともに、この送信信号の伝送路に対してダイオードＤＤ１をシリーズに設けている。またＧＳＭ１８００／１９００の受信信号を伝送する伝送路にはストリップラインＤＳＬ２、ダイオードＤＤ２およびキャパシタＤＣ５を設けるとともに、この受信信号の伝送路に対してダイオードＤＤ２をシャントに設けている。そして、送受切替制御信号の端子ＶｃＤから正電圧が印加されたとき、上記２つのダイオードＤＤ１，ＤＤ２に対して直流電流が流れるように、この２つのダイオードＤＤ１，ＤＤ２を直列関係に接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１６５２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記複合高周波部品は携帯電話端末等の移動体通信システムにおける通信装置に用いられるが、近年の低消費電力化の要請に伴って駆動電圧もますます低下されつつある。ところが図１に示したような従来の送受切替スイッチ（高周波スイッチ）の制御信号の電圧を低下させていくと前記２つのダイオード（例えば図１に示したＧＳＭ８５０／９００の送受切替スイッチ１０３におけるダイオードＧＤ１，ＧＤ２）のアノード・カソード間に印加される電圧がダイオードのＰＮ接合電位に近くなる。そのような条件ではダイオードが完全な導通状態にはならず、オン抵抗が増したり、伝送／遮断すべき伝送信号の電圧に応じてダイオードの両端電圧が変動したりするといった現象が生じる。そのため、回路特性としては挿入損失（ＩＬ）が劣化し、高調波歪みが増大するという問題が生じる。したがって制御電圧の低電圧化には限界があった。
【０００８】
上述の問題は送受切替スイッチに限らず、例えば互いの周波数帯が異なる２つの通信系の受信信号を切り替える受信信号切替スイッチ等についても同様に生じる。
【０００９】
そこで、この発明の目的は、従来の高周波スイッチに比べて低い制御電圧で切り替えられるようにし、また挿入損失特性や高調波歪み特性の劣化を抑えた低電圧制御高周波スイッチおよびそれを備えた複合高周波部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するためにこの発明の高周波スイッチおよび複合高周波部品は次のように構成する。
【００１１】
（１）周波数帯が異なる複数の通信系の送信信号を入力または受信信号を出力する第１の信号入出力部（ＤＴ）、前記複数の通信系のうち少なくとも２つの通信系の受信信号を出力または送信信号を入力する第２・第３の信号入出力部（ＤＲ１，ＤＲ２）、前記複数の通信系の共用信号入出力部（ＡＮ）、前記第２・第３の信号入出力部への受信信号または送信信号を切り替える第２の高周波スイッチ、前記共用信号入出力部から前記第１の信号入出力部への受信信号または送信信号もしくは前記第２の高周波スイッチから前記共用信号入出力部への受信信号または送信信号を切り替える第１の高周波スイッチ、を備え、前記共用信号入出力部と第１の信号入出力部（ＤＴ）との間に第１の信号伝送路（ＴＬ１）を有し、前記共用信号入出力部と前記第２の高周波スイッチとの間に第２の信号伝送路（ＴＬ２）を有し、第２の高周波スイッチの共用信号入出力部と第２の信号入出力部（ＤＲ１）との間に第３の信号伝送路（ＴＬ３）を有し、第２の高周波スイッチの共用信号入出力部（ＤＲＣ）と第３の信号入出力部（ＤＲ２）との間に第４の信号伝送路（ＴＬ４）を有する高周波スイッチであって、
前記第１の高周波スイッチは、第１のダイオード（ＤＤ１）を含む、直流電流が流れる第１の電流経路（ＩＬ１）と、第２のダイオード（ＤＤ２）を含む、直流電流が流れる第２の電流経路（ＩＬ２）とを備え、
前記第２の高周波スイッチは、第３のダイオード（ＰＤ１）を含む、直流電流が流れる第３の電流経路（ＩＬ３）と、第４のダイオード（ＰＤ２）を含む、直流電流が流れる第４の電流経路（ＩＬ４）とを備え、
前記第１の信号伝送路に前記第１のダイオード（ＤＤ１）をシリーズに設け、前記第２の信号伝送路に前記第２のダイオード（ＤＤ２）をシャントに設け、前記第１・第２の電流経路で第１の並列接続回路を構成し、当該第１の並列接続回路の一方の接続点を第１の制御電圧入力部（Ｖｃ２）とし、
前記第３の信号伝送路に前記第３のダイオード（ＰＤ１）をシリーズに設け、前記第４の信号伝送路に前記第４のダイオード（ＰＤ２）をシャントに設け、前記第３・第４の電流経路で第２の並列接続回路を構成し、当該第２の並列接続回路の一方の接続点を第２の制御電圧入力部（Ｖｃ３）とし、
前記第１・第２の並列接続回路の他方の接続点どうしは直接接続され、前記他方の接続点と接地との間に、前記第１〜第４の電流経路を流れる直流電流が共通に流れる共用インダクタ（ＤＬ）を備え、
前記第３のダイオード（ＰＤ１）は、前記第１・第２のダイオード（ＤＤ１・ＤＤ２）が順バイアスになる電圧が前記第１の制御電圧入力部（Ｖｃ２）に入力されたときに逆バイアスとなる向きに設けられ、
前記第１・第２の電流経路を介して前記共用インダクタに流れる直流電流の通電方向と、前記第３・第４の電流経路を介して前記共用インダクタに流れる直流電流の通電方向とを同方向にする。
【００１２】
この構成により、第１・第２のダイオード（ＤＤ１，ＤＤ２）に、および第３・第４のダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）にそれぞれ制御電圧が印加されることになり、低い制御電圧でオン・オフ制御が可能となる。すなわち、従来のように２つのダイオードを直列関係にして制御電圧を印加するようにした場合に比べてそれぞれのダイオードに印加される電圧が増加する。したがって、挿入損失および高調波歪みが劣化することなく制御電圧の低電圧化が図れる。
【００１３】
また、第１〜第４の電流経路（ＩＬ１〜ＩＬ４）を流れる直流電流が共通に流れるインダクタは単一の共用インダクタ（ＤＬ，ＰＬ，ＤＰＬ，ＡＬ）で済み、第１のスイッチと第２のスイッチとの間にキャパシタを挿入する必要もないので、全体の部品点数が削減されて、モジュールを小型化できる。さらに、これらの素子が無くなることにより、第２・第３の信号入出力部についての挿入損失特性が向上する。
【００１４】
さらに、第１・第２の電流経路を介して共用インダクタ（ＤＬ，ＰＬ，ＤＰＬ，ＡＬ）に流れる直流電流の通電方向と、第３・第４の電流経路を介して共用インダクタ（ＤＬ，ＰＬ，ＤＰＬ，ＡＬ）に流れる直流電流の通電方向とを同方向にしたことにより、第１の入出力部を介して送信信号の入力時または受信信号の出力時において、第１・第２のダイオード（ＤＤ１，ＤＤ２）に順バイアスが印加されるのと同時に第３・第４のダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）に逆バイアスが印加されることになる。このことにより、ダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）に対する印加電圧が高くなり、両ダイオードが線形領域で動作するため、高調波歪み特性が向上する。
【００１５】
（２）前記共用インダクタ（ＰＬ）は例えば第４の信号伝送路（ＴＬ４）に配置する。
これにより、第３の信号伝送路（ＴＬ３）を伝送する信号に対する挿入損失特性が向上する。
【００１６】
（３）前記共用インダクタ（ＤＰＬ）を例えば第１の高周波スイッチ回路の共用信号入出力部に配置する。
これにより、第１〜第３の信号入出力部に接続された素子に対しての静電破壊を防止するという効果を奏する。
【００１７】
（４）前記共用インダクタ（ＤＰＬ）を伝送線路で構成するとともに、当該伝送線路の長さを第２の信号入出力部に出力される受信信号と第３の信号入出力部に出力される受信信号の中間の周波数に対応する波長の略１／４にする。
【００１８】
これにより、第２の信号入力部と第３の信号入出力部へ出力する受信信号の２次高調波の減衰特性が向上する。
【００１９】
（５）それぞれの周波数帯が異なる複数の通信系の送受信信号の入出力部およびアンテナ接続部を備えて、前記複数の通信系の送受信信号を合波・分波する合分波器と、前記複数の通信系の送受信信号の入出力部と前記合分波器との間に、送信信号と受信信号を切り替える高周波スイッチをそれぞれ接続した複合高周波部品において、
前記複数の高周波スイッチのうち少なくとも１つを上記の低電圧制御高周波スイッチで構成する。
この構成により、合分波器を備えた低電圧・低消費電流の複合高周波部品が得られる。
【００２０】
（６）また、前記合分波器は少なくとも３つの通信系の送受信信号のうち互いの周波数帯域が近接した２つの通信系の送受信信号と他の通信系の送受信信号とを合分波するものとし、前記低電圧制御高周波スイッチで構成する高周波スイッチは周波数帯域が近接した前記２つの通信系の送受信信号を切り替える側の高周波スイッチとする。
【００２１】
これにより、３つの周波数帯域について送受信信号の入出力、２つの受信信号の出力を行ういわゆるトリプルバンド用のスイッチプレクサとして用いることができる。
【００２２】
（７）前記合分波器は４つの通信系の送受信信号のうち互いの周波数帯域が近接した第１組をなす２つの通信系の送受信信号と第２組をなす２つの通信系の送受信信号を合分波するものとし、前記低電圧制御高周波スイッチで構成する高周波スイッチは、第１組をなす２つの通信系の受信信号を切り替える第１の受信信号用スイッチまたは第２組をなす２つの通信系の受信信号を切り替える第２の受信信号用スイッチの少なくとも一方の送受信信号を切り替える側の高周波スイッチとする。
【００２３】
これにより、４つの通信系の送信信号の入力および受信信号の出力を行うクワッドバンド用のスイッチプレクサ用いることができる。
【００２４】
（８）上記複合高周波部品の回路の一部は多層セラミック基板に構成する。
これにより、１チップ化でき、部品間の配線による損失を低減できる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、低い制御電圧でオン・オフ制御が可能となり、挿入損失および高調波歪みが劣化することなく制御電圧の低電圧化が図れる。
【００２６】
また、全体の部品点数が削減されて、モジュールを小型化できる。さらに、これらの素子が無くなることにより、挿入損失特性が向上する。
【００２７】
さらに、第１の入出力部を介して送信信号の入力時において、第１・第２のダイオードに順バイアスが印加されるのと同時に第３・第４のダイオードに逆バイアスが印加されることになり、ダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）に対する印加電圧が高くなって、両ダイオードが線形領域で動作するため、高調波歪み特性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の複合高周波部品の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。
【図３】同複合高周波部品をセラミックからなる複数のシート層を積層してなる多層基板に構成する場合の各層の導体パターンを示す図である。
【図４】図３に続く各層の導体パターンを示す図である。
【図５】図４に続く各層の導体パターンを示す図である。
【図６】図５に続く各層の導体パターンおよび複合高周波部品の積層体最上層の構成を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。
【図８】第３の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。
【図９】第４の実施形態に係る複合高周波部品の回路図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
《第１の実施形態》
第１の実施形態に係る複合高周波部品について図２を参照して説明する。
図２に示す複合高周波部品２００は、１８００ＭＨｚ帯のＧＳＭ１８００（ＤＣＳ）、１９００ＭＨｚ帯のＧＳＭ１９００（ＰＣＳ）、８５０ＭＨｚ帯のＧＳＭ８５０、および９００ＭＨｚ帯のＧＳＭ９００（ＥＧＳＭ）に適用するものである。
【００３０】
この複合高周波部品は、ＧＳＭ１８００，ＧＳＭ１９００の送信信号を入力する第１の信号入出力部ＤＴ、これら２つの通信系の受信信号を出力する第２・第３の信号入出力部ＤＲ１，ＤＲ２、前記２つの通信系の共用信号入出力部ＡＮを備えている。また、ＧＳＭ８５０，ＧＳＭ９００の送信信号を入力する信号入出力部ＧＴｘ、これら２つの通信系の受信信号を出力する信号入出力部ＧＲｘを備えている。
【００３１】
図２において、ダイプレクサ２０２は、ＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送受信信号と、ＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送受信信号とを合波・分波する。送受切替スイッチ２０３はＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送信信号と受信信号とを切り替える。送受切替スイッチ２０４はＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号と受信信号を切り替える。フィルタ２０５はＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送信信号を通過させるとともに高調波を減衰させる。フィルタ２０６はＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号を通過させるとともに、高調波を減衰させる。受信信号用スイッチ２０７はＧＳＭ１８００／１９００の受信信号をＧＳＭ１８００と１９００の受信信号に切り替える。
【００３２】
上記送受切替スイッチ２０４は、この発明に係る「第１の高周波スイッチ」に相当する。また、上記受信信号用スイッチ２０７は、この発明に係る「第２の高周波スイッチ」に相当する。
【００３３】
ダイプレクサ２０２において、キャパシタＣｔ１、Ｃｕ１およびストリップラインＬｔ１によってローパスフィルタを構成し、キャパシタＣｃ１，Ｃｃ２，Ｃｔ２およびストリップラインＬｔ２によってハイパスフィルタを構成している。
【００３４】
フィルタ２０５において、キャパシタＧＣｃ１，ＧＣｕ１，ＧＣｕ２およびストリップラインＧＬｔ１によってローパスフィルタを構成している。
フィルタ２０６において、キャパシタＤＣｃ１，ＤＣｃ２，ＤＣｕ１，ＤＣｕ２、ストリップラインＤＬｔ１，ＤＬｔ２によってローパスフィルタを構成している。
【００３５】
ＧＳＭ８５０／９００用の送受切替スイッチ２０３において、ＧＳＭ８５０／９００の送信信号伝送路には第１のダイオードＧＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ８５０／９００の受信信号の伝送路には第２のダイオードＧＤ２およびコンデンサＧＣ５をシャントに設けている。また、制御端子Ｖｃ１→抵抗ＧＲ→インダクタＧＳＬ１→ダイオードＧＤ１→ストリップラインＧＳＬ２→インダクタＧＬの経路で直流電流が流れる第１の電流経路を構成し、Ｖｃ１→ＧＲ→ダイオードＧＤ２→ＧＬの経路で直流電流が流れる第２の電流経路を構成し、ダイオードＧＤ１を含む第１の電流経路と、ダイオードＧＤ２を含む第２の電流経路とが並列接続される関係としている。
【００３６】
なお、ＧＳＭ８５０／９００の受信信号伝送路に設けたキャパシタＧＣｕ３はダイオードＧＤ２のオフ時に、受信信号伝送路のインピーダンス整合をとるためのキャパシタである。
【００３７】
ＧＳＭ１８００／１９００側の送受切替スイッチ２０４において、ＧＳＭ１８００／１９００の送信信号伝送路ＴＬ１（この発明に係る「第１の信号伝送路」）には第１のダイオードＤＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ１８００／１９００の受信信号伝送路ＴＬ２（この発明に係る「第２の信号伝送路」）には第２のダイオードＤＤ２をシャントに設けている。
【００３８】
送信信号伝送路ＴＬ１と受信信号伝送路ＴＬ２とで第１の並列接続回路を構成し、この第１の並列接続回路の一方の接続点を第１の制御電圧入力部（Ｖｃ２）としている。
【００３９】
一方、ＧＳＭ１８００／１９００の受信信号用スイッチ２０７において、ＧＳＭ１９００の受信信号伝送路ＴＬ３（この発明に係る「第３の信号伝送路」）には第３のダイオードＰＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ１８００の受信信号伝送路ＴＬ４（この発明に係る「第４の信号伝送路」）には第２のダイオードＰＤ２をシャントに設けている。
【００４０】
受信信号伝送路ＴＬ３と受信信号伝送路ＴＬ４とで第２の並列接続回路を構成し、この第２の並列接続回路の一方の接続点を第２の制御電圧入力部（Ｖｃ３）としている。
【００４１】
第１・第２の並列接続回路の他方の接続点と接地との間には、送信信号伝送路ＴＬ１、受信信号伝送路ＴＬ２、受信信号伝送路ＴＬ３、受信信号伝送路ＴＬ４を流れる直流電流が共通に流れる共用インダクタＤＬを設けている。
【００４２】
また、送信信号伝送路ＴＬ１および受信信号伝送路ＴＬ２を介して共用インダクタＤＬに流れる直流電流の通電方向と、受信信号伝送路ＴＬ３および受信信号伝送路ＴＬ４を介して共用インダクタＤＬに流れる直流電流の通電方向とが同方向になるように、ダイオードＤＤ１，ＤＤ２，ＰＤ１，ＰＤ２の向きを定めている。この実施形態では、ＤＤ１のカソードを共用信号入出力部（ＡＮ）側、ＤＤ２およびＰＤ２のアノードを接地側、ＰＤ１のカソードを第２の高周波スイッチの共用信号入出力部（ＤＲＣ）側にそれぞれ配置している。
【００４３】
ここで、送受切替スイッチ２０４の制御端子Ｖｃ２に所定の正電圧を印加すると、第１のダイオードＤＤ１がオンして、第１の電流経路（ＩＬ１）すなわちＶｃ２→抵抗ＤＲ→インダクタＤＰＳＬ１→ＤＤ１→ストリップラインＤＳＬ２→インダクタＤＬの経路で直流電流が流れる。また、第２のダイオードＤＤ２がオンして、第２の電流経路（ＩＬ２）すなわちＶｃ２→ＤＲ→ＤＤ２→ＤＬの経路で直流電流が流れる。これにより、送信信号伝送路ＴＬ１が導通し、受信信号伝送路ＴＬ２が遮断される。
【００４４】
また、送受切替スイッチ２０４の制御端子Ｖｃ２の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第１のダイオードＤＤ１、第２のダイオードＤＤ２が共にオフする。これにより、送信信号伝送路ＴＬ１が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ２が導通する。
【００４５】
なお、ＤＰＳＬｔは、ダイオードＤＤ１のオフ時に、ダイオードＤＤ１の容量とＤＰＳＬｔとの並列共振によりアイソレーションを確保するために設けている。なお、コンデンサＤＰＣｔ１は、直流電流が、ダイオードＤＤ１を介さずに流れるのを防止するために設けている。
【００４６】
また、キャパシタＤＣｕ４は、ダイオードＤＤ２のオフ時に、受信信号伝送路のインピーダンス整合をとるために設けている。
【００４７】
一方、受信信号用スイッチ２０７の制御端子Ｖｃ３に所定の正電圧を印加すると、第３のダイオードＰＤ１がオンして、第３の電流経路（ＩＬ３）すなわちＶｃ３→抵抗ＰＲ→インダクタＰＳＬ１→ＰＤ１→インダクタＤＬの経路で直流電流が流れる。また、第４のダイオードＰＤ２がオンして、第４の電流経路（ＩＬ４）すなわちＶｃ３→ＰＲ→ＰＤ２→ＰＳＬ２→ＤＬの経路で直流電流が流れる。これにより、受信信号伝送路ＴＬ３が導通し、受信信号伝送路ＴＬ４が遮断される。
【００４８】
この受信信号用スイッチ２０７の制御端子Ｖｃ３の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第３のダイオードＰＤ１、第４のダイオードＰＤ２が共にオフする。これにより、受信信号伝送路ＴＬ３が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ４が導通する。
【００４９】
このようにしてＧＳＭ８５０／９００側の送受の切替、ＧＳＭ１８００／１９００側の送受の切替、ＧＳＭ１９００とＧＳＭ１８００の受信信号の切替のいずれも低電圧で制御可能となる。
【００５０】
例えば、従来は制御電圧として２．４〜２．８Ｖまたは２．３〜３．０Ｖが用いられていたが、この図２に示す回路では制御電圧を１．６〜２．０Ｖという低い電圧に定めることができる。
【００５１】
なお、制御端子Ｖｃ２に正電圧を印加した状態で、この電圧は第１のダイオードＤＤ１、第２のダイオードＤＤ２に対して順バイアス、第３のダイオードＰＤ１、第４のダイオードＰＤ２に対して逆バイアスとなる。すなわち、制御端子Ｖｃ２に正電圧が印加され、制御端子Ｖｃ３が接地状態であっても、第３・第４のダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）に逆バイアスが印加される。このことにより、第３・第４のダイオードダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）に対する印加電圧が高くなり、両ダイオードが線形領域で動作するため、高調波歪み特性が向上する。
【００５２】
一般に、ダイオードを順バイアス動作させたとき、非線形領域で動作するため、高調波歪みが発生し、高調波歪み特性が悪化するが、上述のようにＧＳＭ１８００／１９００の送信側をオンしたときに、受信側回路のダイオードを逆バイアスにしておくことにより、受信側のダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）から高調波歪みが発生せず、送信信号に不要スプリアスが重畳される問題が改善できる。すなわち、逆バイアスの場合にダイオードの線形領域が使用されるため、高調波歪みの発生が抑制できる。
【００５３】
次に、上記複合高周波部品を、セラミックからなる複数のシート層を積層してなる多層基板に一体化した場合の構成例を図３〜図６を基に説明する。
図３〜図６は各層における導体パターンの下面図である。図示の都合上図３〜図６の４つの図に分けて表している。図３の（１）が最下層、図６の（２５）が最上層である。また、図６の（２６）は積層体の最上面に各チップ部品を搭載した状態の拡大上面図である。図３〜図６において、図中の各部の符号は図２に示した回路図中の各符号に対応している。また、これらの図中のＧＮＤは接地電極（図３の（１）においては接地端子）である。その他の端子は図３に示した回路図中の各符号に対応している。
【００５４】
なお、この実施形態においては、図６の（２６）に示すように共用インダクタＤＬとして表面実装部品を使用し、それを多層基板に一方主面上に実装したが、別の例として、多層基板の内部に共用インダクタＤＬを形成した配線基板を用いてもよい。また、この実施形態のように共用インダクタＤＬをＧＳＭ１８００／１９００の送信信号の伝搬回路（送信回路）を形成した直上に配置しないことにより、送信回路と共用インダクタＤＬとの電気的な結合を防止でき、送信回路と受信回路とのアイソレーションを向上させることができる。
【００５５】
以上のように、第１の実施形態に係る複合高周波部品によれば低電圧化・低消費電流化が図れる。また、モジュール全体を小型化できる。さらに、ＧＳＭ１８００・ＧＳＭ１９００の受信信号の挿入損失特性が向上する。その上、ＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号の高調波歪み特性が向上する。
【００５６】
《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態に係る複合高周波部品について図７を参照して説明する。
この複合高周波部品２１０が図２に示した複合高周波部品と異なるのは送受切替スイッチ２１４および受信信号用スイッチ２１７の構成である。その他の構成は図３に示した複合高周波部品と同様である。
【００５７】
ＧＳＭ１８００／１９００側の送受切替スイッチ２１４において、ＧＳＭ１８００／１９００の送信信号伝送路ＴＬ１（この発明に係る「第１の信号伝送路」）には第１のダイオードＤＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ１８００／１９００の受信信号伝送路ＴＬ２（この発明に係る「第２の信号伝送路」）には第２のダイオードＤＤ２をシャントに設けている。
【００５８】
送信信号伝送路ＴＬ１と受信信号伝送路ＴＬ２とで第１の並列接続回路を構成し、この第１の並列接続回路の一方の接続点を第１の制御電圧入力部（Ｖｃ２）としている。
【００５９】
一方、ＧＳＭ１８００／１９００の受信信号用スイッチ２１７において、ＧＳＭ１９００の受信信号伝送路ＴＬ３（この発明に係る「第３の信号伝送路」）には第３のダイオードＰＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ１８００の受信信号伝送路ＴＬ４（この発明に係る「第４の信号伝送路」）には第２のダイオードＰＤ２をシャントに設けている。
【００６０】
受信信号伝送路ＴＬ３と受信信号伝送路ＴＬ４とで第２の並列接続回路を構成し、この第２の並列接続回路の一方の接続点を第２の制御電圧入力部（Ｖｃ３）としている。
【００６１】
第１・第２の並列接続回路の他方の接続点と接地との間には、送信信号伝送路ＴＬ１、受信信号伝送路ＴＬ２、受信信号伝送路ＴＬ３、受信信号伝送路ＴＬ４を流れる直流電流が共通に流れる共用インダクタＰＬを設けている。
【００６２】
また、送信信号伝送路ＴＬ１および受信信号伝送路ＴＬ２を介して共用インダクタＰＬに流れる直流電流の通電方向と、受信信号伝送路ＴＬ３および受信信号伝送路ＴＬ４を介して共用インダクタＰＬに流れる直流電流の通電方向とが同方向になるように、ダイオードＤＤ１，ＤＤ２，ＰＤ１，ＰＤ２の向きを定めている。
【００６３】
ここで、送受切替スイッチ２１４の制御端子Ｖｃ２に所定の正電圧を印加すると、第１のダイオードＤＤ１がオンして、第１の電流経路（ＩＬ１）すなわちＶｃ２→抵抗ＤＲ→インダクタＤＰＳＬ１→ＤＤ１→ストリップラインＤＳＬ２→ストリップラインＰＳＬ２→インダクタＰＬの経路で直流電流が流れる。また、第２のダイオードＤＤ２がオンして、第２の電流経路（ＩＬ２）すなわちＶｃ２→ＤＲ→ＤＤ２→ＰＳＬ２→ＰＬの経路で直流電流が流れる。これにより、送信信号伝送路ＴＬ１が導通し、受信信号伝送路ＴＬ２が遮断される。
【００６４】
また、送受切替スイッチ２１４の制御端子Ｖｃ２の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第１のダイオードＤＤ１、第２のダイオードＤＤ２が共にオフする。これにより、送信信号伝送路ＴＬ１が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ２が導通する。
【００６５】
一方、受信信号用スイッチ２１７の制御端子Ｖｃ３に所定の正電圧を印加すると、第３のダイオードＰＤ１がオンして、第３の電流経路（ＩＬ３）すなわちＶｃ３→抵抗ＰＲ→インダクタＰＳＬ１→ＰＤ１→ストリップラインＰＳＬ２→インダクタＰＬの経路で直流電流が流れる。また、第４のダイオードＰＤ２がオンして、第４の電流経路（ＩＬ４）すなわちＶｃ３→ＰＲ→ＰＤ２→ＰＬの経路で直流電流が流れる。これにより、受信信号伝送路ＴＬ３が導通し、受信信号伝送路ＴＬ４が遮断される。
【００６６】
この受信信号用スイッチ２０７の制御端子Ｖｃ３の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第３のダイオードＰＤ１、第４のダイオードＰＤ２が共にオフする。これにより、受信信号伝送路ＴＬ３が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ４が導通する。
【００６７】
このようにしてＧＳＭ８５０／９００側の送受の切替、ＧＳＭ１８００／１９００側の送受の切替、ＧＳＭ１９００とＧＳＭ１８００の受信信号の切替のいずれも低電圧で制御可能となる。
【００６８】
また、第１の実施形態の場合と同様に、モジュール全体を小型化でき、ＧＳＭ１８００・ＧＳＭ１９００の受信信号の挿入損失特性が向上し、ＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号の高調波歪み特性が向上する。
【００６９】
《第３の実施形態》
次に、第３の実施形態に係る複合高周波部品について図８を参照して説明する。
この複合高周波部品２２０が図３に示した複合高周波部品と異なるのは送受切替スイッチ２２４および受信信号用スイッチ２２７の構成である。その他の構成は図３に示した複合高周波部品と同様である。
【００７０】
ＧＳＭ１８００／１９００側の送受切替スイッチ２２４において、ＧＳＭ１８００／１９００の送信信号伝送路ＴＬ１（この発明に係る「第１の信号伝送路」）には第１のダイオードＤＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ１８００／１９００の受信信号伝送路ＴＬ２（この発明に係る「第２の信号伝送路」）には第２のダイオードＤＤ２をシャントに設けている。
【００７１】
送信信号伝送路ＴＬ１と受信信号伝送路ＴＬ２とで第１の並列接続回路を構成し、この第１の並列接続回路の一方の接続点を第１の制御電圧入力部（Ｖｃ２）としている。
【００７２】
一方、ＧＳＭ１８００／１９００の受信信号用スイッチ２２７において、ＧＳＭ１９００の受信信号伝送路ＴＬ３（この発明に係る「第３の信号伝送路」）には第３のダイオードＰＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ１８００の受信信号伝送路ＴＬ４（この発明に係る「第４の信号伝送路」）には第２のダイオードＰＤ２をシャントに設けている。
【００７３】
受信信号伝送路ＴＬ３と受信信号伝送路ＴＬ４とで第２の並列接続回路を構成し、この第２の並列接続回路の一方の接続点を第２の制御電圧入力部（Ｖｃ３）としている。
【００７４】
第１・第２の並列接続回路の他方の接続点と接地との間には、送信信号伝送路ＴＬ１、受信信号伝送路ＴＬ２、受信信号伝送路ＴＬ３、受信信号伝送路ＴＬ４を流れる直流電流が共通に流れる共用インダクタＤＰＬを設けている。
【００７５】
また、送信信号伝送路ＴＬ１および受信信号伝送路ＴＬ２を介して共用インダクタＤＰＬに流れる直流電流の通電方向と、受信信号伝送路ＴＬ３および受信信号伝送路ＴＬ４を介して共用インダクタＤＰＬに流れる直流電流の通電方向とが同方向になるように、ダイオードＤＤ１，ＤＤ２，ＰＤ１，ＰＤ２の向きを定めている。
【００７６】
ここで、送受切替スイッチ２２４の制御端子Ｖｃ２に所定の正電圧を印加すると、第１のダイオードＤＤ１がオンして、第１の電流経路（ＩＬ１）すなわちＶｃ２→抵抗ＤＲ→インダクタＤＰＳＬ１→ＤＤ１→インダクタＤＰＬの経路で直流電流が流れる。また、第２のダイオードＤＤ２がオンして、第２の電流経路（ＩＬ２）すなわちＶｃ２→ＤＲ→ＤＤ２→ストリップラインＤＳＬ２→ＤＰＬの経路で直流電流が流れる。これにより、送信信号伝送路ＴＬ１が導通し、受信信号伝送路ＴＬ２が遮断される。
【００７７】
また、送受切替スイッチ２２４の制御端子Ｖｃ２の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第１のダイオードＤＤ１、第２のダイオードＤＤ２が共にオフする。これにより、送信信号伝送路ＴＬ１が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ２が導通する。
【００７８】
一方、受信信号用スイッチ２２７の制御端子Ｖｃ３に所定の正電圧を印加すると、第３のダイオードＰＤ１がオンして、第３の電流経路（ＩＬ３）すなわちＶｃ３→抵抗ＰＲ→インダクタＰＳＬ１→ＰＤ１→ストリップラインＤＳＬ２→インダクタＤＰＬの経路で直流電流が流れる。また、第４のダイオードＰＤ２がオンして、第４の電流経路（ＩＬ４）すなわちＶｃ３→ＰＲ→ＰＤ２→ストリップラインＰＳＬ２→ＤＳＬ２→ＤＰＬの経路で直流電流が流れる。これにより、受信信号伝送路ＴＬ３が導通し、受信信号伝送路ＴＬ４が遮断される。
【００７９】
この受信信号用スイッチ２２７の制御端子Ｖｃ３の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第３のダイオードＰＤ１、第４のダイオードＰＤ２が共にオフする。これにより、受信信号伝送路ＴＬ３が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ４が導通する。
【００８０】
このようにしてＧＳＭ８５０／９００側の送受の切替、ＧＳＭ１８００／１９００側の送受の切替、ＧＳＭ１９００とＧＳＭ１８００の受信信号の切替のいずれも低電圧で制御可能となる。
【００８１】
また、第１の実施形態の場合と同様に、モジュール全体を小型化でき、ＧＳＭ１８００・ＧＳＭ１９００の受信信号の挿入損失特性が向上し、ＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号の高調波歪み特性が向上する。
【００８２】
《第４の実施形態》
次に第４の実施形態に係る複合高周波部品について図９を参照して説明する。
この複合高周波部品２３０は、ＧＳＭ８５０／９００側にも受信信号用スイッチ２３８を設けてクワッドバンドのスイッチプレクサとして用いるものである。その他の構成は図７に示した複合高周波部品と同様である。
【００８３】
ＧＳＭ８５０／９００側の送受切替スイッチ２３３において、ＧＳＭ８５０／９００の送信信号伝送路ＴＬ２１（この発明に係る「第１の信号伝送路」）には第１のダイオードＧＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ８５０／９００の受信信号伝送路ＴＬ２２（この発明に係る「第２の信号伝送路」）には第２のダイオードＧＤ２をシャントに設けている。
【００８４】
送信信号伝送路ＴＬ２１と受信信号伝送路ＴＬ２２とで第１の並列接続回路を構成し、この第１の並列接続回路の一方の接続点を第１の制御電圧入力部（Ｖｃ１）としている。
【００８５】
一方、ＧＳＭ８５０／９００の受信信号用スイッチ２３８において、ＧＳＭ８５０の受信信号伝送路ＴＬ２３（この発明に係る「第３の信号伝送路」）には第３のダイオードＡＤ１をシリーズに設け、ＧＳＭ９００の受信信号伝送路ＴＬ４（この発明に係る「第４の信号伝送路」）には第２のダイオードＡＤ２をシャントに設けている。
【００８６】
受信信号伝送路ＴＬ２３と受信信号伝送路ＴＬ２４とで第２の並列接続回路を構成し、この第２の並列接続回路の一方の接続点を第２の制御電圧入力部（Ｖｃ４）としている。
【００８７】
第１・第２の並列接続回路の他方の接続点と接地との間には、送信信号伝送路ＴＬ２１、受信信号伝送路ＴＬ２２、受信信号伝送路ＴＬ２３、受信信号伝送路ＴＬ２４を流れる直流電流が共通に流れる共用インダクタＡＬを設けている。
【００８８】
また、送信信号伝送路ＴＬ２１および受信信号伝送路ＴＬ２２を介して共用インダクタＡＬに流れる直流電流の通電方向と、受信信号伝送路ＴＬ２３および受信信号伝送路ＴＬ２４を介して共用インダクタＡＬに流れる直流電流の通電方向とが同方向になるように、ダイオードＧＤ１，ＧＤ２，ＡＤ１，ＡＤ２の向きを定めている。
【００８９】
ここで、送受切替スイッチ２３３の制御端子Ｖｃ１に所定の正電圧を印加すると、第１のダイオードＧＤ１がオンして、第１の電流経路（ＩＬ２１）すなわちＶｃ１→抵抗ＧＲ→インダクタＧＳＬ１→ＧＤ１→ストリップラインＧＳＬ２→ストリップラインＡＳＬ２→インダクタＡＬの経路で直流電流が流れる。また、第２のダイオードＧＤ２がオンして、第２の電流経路（ＩＬ２２）すなわちＶｃ１→ＧＲ→ＧＤ２→ＡＳＬ２→ＡＬの経路で直流電流が流れる。これにより、送信信号伝送路ＴＬ２１が導通し、受信信号伝送路ＴＬ２２が遮断される。
【００９０】
また、送受切替スイッチ２３３の制御端子Ｖｃ１の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第１のダイオードＧＤ１、第２のダイオードＧＤ２が共にオフする。これにより、送信信号伝送路ＴＬ２１が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ２２が導通する。
【００９１】
一方、受信信号用スイッチ２３８の制御端子Ｖｃ４に所定の正電圧を印加すると、第３のダイオードＡＤ１がオンして、第３の電流経路（ＩＬ２３）すなわちＶｃ４→抵抗ＡＲ→インダクタＡＳＬ１→ＡＤ１→ストリップラインＡＳＬ２→インダクタＡＬの経路で直流電流が流れる。また、第４のダイオードＡＤ２がオンして、第４の電流経路（ＩＬ２４）すなわちＶｃ４→ＡＲ→ＡＤ２→ＡＬの経路で直流電流が流れる。これにより、受信信号伝送路ＴＬ２３が導通し、受信信号伝送路ＴＬ２４が遮断される。
【００９２】
この受信信号用スイッチ２３８の制御端子Ｖｃ４の印加電圧を０Ｖ、または負電圧とすると、第３のダイオードＡＤ１、第４のダイオードＡＤ２が共にオフする。これにより、受信信号伝送路ＴＬ２３が遮断され、受信信号伝送路ＴＬ２４が導通する。
【００９３】
このようにしてＧＳＭ８５０／９００側の送受の切替、ＧＳＭ８５０とＧＳＭ９００の受信信号の切替、ＧＳＭ１８００／１９００側の送受の切替、ＧＳＭ１９００とＧＳＭ１８００の受信信号の切替のいずれも低電圧で制御可能となる。
【００９４】
また、モジュール全体を小型化できる。さらに、ＧＳＭ１８００・ＧＳＭ１９００の受信信号の挿入損失特性およびＧＳＭ８５０・ＧＳＭ９００の受信信号の挿入損失特性が向上する。その上、ＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００系の送信信号の高調波歪み特性およびＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００系の送信信号の高調波歪み特性が向上する。
【００９５】
以上に示した各実施形態では、ＧＳＭ１８００，ＧＳＭ１９００の送信信号を入力する第１の信号入出力部ＤＴと、これら２つの通信系の受信信号を出力する第２・第３の信号入出力部ＤＲ１，ＤＲ２を備えた例を示したがこれらの入出力は逆の関係であってもよい。すなわち、第１の信号入出力部から受信信号を出力し、第２・第３の信号入出力部へ送信信号を入力するように、高周波スイッチを利用することもでき、これによっても同様の作用効果を奏する。
【００９６】
なお、第２〜第４の実施形態についても、第１の実施形態の場合と同様に、複合高周波部品をセラミックからなる複数のシート層を積層してなる多層基板に構成してモジュール化することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１００，２００，２１０，２２０，２３０−複合高周波部品
１０２，２０２，２１２，２２２，２３２−ダイプレクサ
１０３，２０３，２１３，２２３，２３３−送受切替スイッチ
１０４，２０４，２１４，２２４，２３４−送受切替スイッチ
１０５，２０５，２１５，２２５，２３５−フィルタ
１０６，２０６，２１６，２２６，２３６−フィルタ
２０７，２１７，２２７，２３７−受信信号用スイッチ
ＴＬ１−第１の信号伝送路
ＴＬ２−第２の信号伝送路
ＴＬ３−第３の信号伝送路
ＴＬ４−第４の信号伝送路
ＩＬ１−第１の電流経路
ＩＬ２−第２の電流経路
ＩＬ３−第３の電流経路
ＩＬ４−第４の電流経路
Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４−制御端子
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数帯が異なる複数の通信系の送信信号を入力または受信信号を出力する第１の信号入出力部、前記複数の通信系のうち少なくとも２つの通信系の受信信号を出力または送信信号を入力する第２・第３の信号入出力部、前記複数の通信系の共用信号入出力部、前記第２・第３の信号入出力部への受信信号または送信信号を切り替える第２の高周波スイッチ、前記共用信号入出力部から前記第１の信号入出力部への受信信号または送信信号、もしくは前記第２の高周波スイッチから前記共用信号入出力部への受信信号または送信信号を切り替える第１の高周波スイッチ、を備え、前記共用信号入出力部と第１の信号入出力部との間に第１の信号伝送路を有し、前記共用信号入出力部と前記第２の高周波スイッチとの間に第２の信号伝送路を有し、第２の高周波スイッチの共用信号入出力部と第２の信号入出力部との間に第３の信号伝送路を有し、第２の高周波スイッチの共用信号入出力部と第３の信号入出力部との間に第４の信号伝送路を有する高周波スイッチであって、
前記第１の高周波スイッチは、第１のダイオードを含む、直流電流が流れる第１の電流経路と、第２のダイオードを含む、直流電流が流れる第２の電流経路とを備え、
前記第２の高周波スイッチは、第３のダイオードを含む、直流電流が流れる第３の電流経路と、第４のダイオードを含む、直流電流が流れる第４の電流経路とを備え、
前記第１の信号伝送路に前記第１のダイオードをシリーズに設け、前記第２の信号伝送路に前記第２のダイオードをシャントに設け、前記第１・第２の電流経路で第１の並列接続回路を構成し、当該第１の並列接続回路の一方の接続点を第１の制御電圧入力部とし、
前記第３の信号伝送路に前記第３のダイオードをシリーズに設け、前記第４の信号伝送路に前記第４のダイオードをシャントに設け、前記第３・第４の電流経路で第２の並列接続回路を構成し、当該第２の並列接続回路の一方の接続点を第２の制御電圧入力部とし、
前記第１・第２の並列接続回路の他方の接続点どうしは直接接続され、前記他方の接続点と接地との間に、前記第１〜第４の電流経路を流れる直流電流が共通に流れる共用インダクタを備え、
前記第３のダイオードは、前記第１・第２のダイオードが順バイアスになる電圧が前記第１の制御電圧入力部に入力されたときに逆バイアスとなる向きに設けられ、
前記第１・第２の電流経路を介して前記共用インダクタに流れる直流電流の通電方向と、前記第３・第４の電流経路を介して前記共用インダクタに流れる直流電流の通電方向とを同方向にした、低電圧制御高周波スイッチ。
【請求項２】
前記共用インダクタを前記第４の信号伝送路に配置した請求項１に記載の低電圧制御高周波スイッチ。
【請求項３】
前記共用インダクタを前記第１の高周波スイッチ回路の共用信号入出力部に配置した請求項１に記載の低電圧制御高周波スイッチ。
【請求項４】
前記共用インダクタを伝送線路で構成するとともに、当該伝送線路の長さを第２の信号入出力部に出力される受信信号と第３の信号入出力部に出力される受信信号の中間の周波数に対応する波長の略１／４にした請求項３に記載の低電圧制御高周波スイッチ。
【請求項５】
それぞれの周波数帯が異なる複数の通信系の送受信信号の入出力部およびアンテナ接続部を備えて、前記複数の通信系の送受信信号を合波・分波する合分波器と、前記複数の通信系の送受信信号の入出力部と前記合分波器との間に、送信信号と受信信号を切り替える高周波スイッチをそれぞれ接続した複合高周波部品において、
前記複数の高周波スイッチのうち少なくとも１つを請求項１〜４のいずれかに記載の低電圧制御高周波スイッチで構成した複合高周波部品。
【請求項６】
前記合分波器は少なくとも３つの通信系の送受信信号のうち互いの周波数帯域が近接した２つの通信系の送受信信号と他の通信系の送受信信号とを合分波するものであり、前記低電圧制御高周波スイッチで構成する高周波スイッチは周波数帯域が近接した前記２つの通信系の送受信信号を切り替える側の高周波スイッチである請求項５に記載の複合高周波部品。
【請求項７】
前記合分波器は、４つの通信系の送受信信号のうち互いの周波数帯域が近接した第１組をなす２つの通信系の送受信信号と第２組をなす２つの通信系の送受信信号を合分波するものであり、前記低電圧制御高周波スイッチで構成する高周波スイッチは、第１組をなす２つの通信系の受信信号を切り替える第１の受信信号用スイッチまたは第２組をなす２つの通信系の受信信号を切り替える第２の受信信号用スイッチの少なくとも一方の送受信信号を切り替える側の高周波スイッチである請求項５に記載の複合高周波部品。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれかに記載の複合高周波部品の回路の一部が多層セラミック基板に構成された複合高周波部品。
【国際調査報告】
2009069353.tif 000012
2009069353.tif 000013
2009069353.tif 000014
2009069353.tif 000015