(57)【要約】特にセルラー通信用のＲＦ信号スイッチ回路は、受信／送信した信号用のＩ／Ｏ端子（８）と、ダイオード（１２）を介してＩ／Ｏ端子に接続され、さらに送信される信号の信号源にも接続されているＴｘ入力端子（１０）と、Ｉ／Ｏ端子（８）に接続されるＲｘ出力端子（１８）と、Ｔｘ入力端子（１０）をＲｘ出力端子（１８）からアイソレートする共振回路とを備える。共振回路は並列インダクタンス−キャパシタンス回路である。共振回路のインダクタ（２２）はＴｘ入力端子（１０）とＲｘ出力端子（１８）との間に接続され、さらにダイオードを介して接地されており、共振回路のコンデンサ（２０）は、Ｉ／Ｏ端子（８）と、インダクタ（２２）と接地との間のノード（２８）との間に接続されている。
2005503710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）受信／送信した信号用のＩ／Ｏ端子（８）と、
ｂ）ダイオード（１２）を介して前記Ｉ／Ｏ端子に接続され、さらに送信される信号の信号源に接続される、Ｔｘ入力端子（１０）と、
ｃ）前記Ｉ／Ｏ端子（８）に接続されるＲｘ出力端子（１８）と、
ｄ）前記Ｔｘ入力端子（１０）を前記Ｒｘ出力端子（１８）から分離する共振回路とを備え、
ｅ）前記共振回路は並列インダクタンス−キャパシタンス回路であることを特徴とする、無線通信用のＲＦ信号スイッチ回路装置。
【請求項２】
高低域フィルタに接続されるアンテナと、
ＲＦ信号スイッチ回路と、
ＲＦ受信機と、
ＲＦ送信機とを備え、
前記ＲＦ信号スイッチはＩ／Ｏ端子（８）によって前記高低域フィルタに接続され、Ｒｘ出力端子（１８）によって前記受信機に接続され、さらにＴｘ入力端子（１０）によって前記送信機に接続され、
ａ）前記Ｉ／Ｏ端子（８）は前記高低域フィルタを介してＲＦ信号を前記アンテナから受信し、前記アンテナへ送信するものとして接続され、
ｂ）前記Ｔｘ入力端子（１０）はダイオード（１２）を介して前記Ｉ／Ｏ端子（８）に接続され、
ｃ）前記Ｒｘ出力端子（１８）は前記Ｉ／Ｏ端子（８）に接続され、
ｄ）前記ＲＦ信号スイッチ回路は、前記Ｔｘ入力端子（１０）を前記Ｒｘ出力端子（１８）からアイソレートする、インダクタ（２２）とコンデンサ（２０）とから成る並列インダクタンス−キャパシタンス回路である共振回路を有する、ことを特徴とする、無線通信用の無線通信装置。
【請求項３】
前記インダクタ（２２）は前記Ｔｘ入力端子（１０）と前記Ｒｘ出力端子（１８）との間に接続され、さらにダイオード（２４）を介して接地され、
前記コンデンサ（２０）は前記Ｉ／Ｏ端子（８）と、前記インダクタ（２２）と接地との間のノード（２８）との間に接続される、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記並列インダクタンス−キャパシタンス回路は同調可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項５】
前記並列インダクタンス−キャパシタンス回路は、あらかじめ選択された共振値の間で切り替え可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項６】
前記インダクタンス−キャパシタンス回路は、前記インダクタのインピーダンスの少なくとも２０倍のインピーダンスを与えるような寸法となっていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記回路の前記コンポーネントはＬＴＣＣ技術によって実現されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記回路は５０オーム整合回路を備えることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記ダイオードはＰＩＮダイオードであることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信用の、ＲＦ信号スイッチ回路装置と無線通信装置とに関し、特に、セルラー無線通信用のＲＦ信号スイッチ回路装置と、セルラー用の無線通信装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣＳセルラー通信用のＲＦパワーモジュールは送信／受信スイッチ機能をもち、通信システムのフロントエンドに置かれている。
【０００３】
日本の特開昭６１−３９７０１号公報により、受信／送信された信号用のＩ／Ｏ端子と、Ｉ／Ｏ端子に接続されるＴｘ入力端子およびＲｘ出力端子と、ＴｘをとＲｘからアイソレートする共振器とを備えるハイブリッド集積信号スイッチ回路が公知である。端子ＴｘとＲｘとの間のアイソレーション（分離）が劣化するのを緩和するために、そして挿入損失を軽減するために、ストリップ線路の主線路の一部が切断され、切断されて、主線路上で主線路と対向する、端部間の副線路と同電位の電極が加えられ、電極上に置かれた半導体能動素子が主線路の両端と金属細線で接続されている。この公知の回路の目的は集積である。ＴｘとＲｘとに接続される回路がシステムの主線路によって分離されているからである。
【０００４】
ドイツ公開公報３５０６８１７Ａは、通信目的の送受信機回路に関する。この回路のアイソレーション手段は比較的低い挿入損失を有する。アンテナと接地との間にインダクタが配置され、アンテナと高オームＲｘ入力との間にカップリングコンデンサが配置される。送信モードでは、導通状態になるように制御されているダイオードがＲｘ入力を短絡させる。このダイオードはＲｘ入力と、接地に接続されるブロッキングコンデンサとの間に配置される。同時に、第２のダイオードがカップリングコンデンサとインダクタとを並列共振回路に接続する。送信モードでは、λ／４線が単一のコンデンサに置き換えられるため、シャントダイオードは十分な受信アイソレーションを行わなければならない。このような回路構成は、ＧＳＭや高周波用途のために設計されたものではない。受信アイソレーションが不十分であるため、ダイオードの直列接続が並列接続になることから電力消費がかなり大きくなってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、無線通信用のＲＦ信号スイッチ回路と、ＲＦ信号スイッチ回路のよりよいパッシブインテグレーション（受動集積）を可能にし、パッシブインテグレーション送受信回路の低い挿入損失と高いアイソレーションとを可能にする十分な機能性を維持する、無線通信装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、受信／送信した信号用のＩ／Ｏ端子と、ダイオードを介してＩ／Ｏ端子に接続され、さらに送信される信号の信号源に接続される、Ｔｘ入力端子と、Ｉ／Ｏ端子に接続されるＲｘ出力端子と、Ｔｘ入力端子をＲｘ出力端子からアイソレートする共振回路とを備え、共振回路はインダクタとコンデンサとを有する並列インダクタンス−キャパシタンス回路であることを特徴とする、ＲＦ信号スイッチ回路装置によって達成される。
【０００７】
本発明による回路装置は、パッシブインテグレーション送受信スイッチ回路が低い挿入損失と高いアイソレーションとを得られるようにする。低い挿入損失と高いアイソレーションとを得ることにより、ＲＦパワーモジュールとしての回路の製造がさらに容易になる。これにより装置の製造コストを軽減することもできる。本発明の回路の更なる利点は、挿入損失とアイソレーションとが矛盾状態にならないことである。このような矛盾状態は従来技術によるλ／４共振器に起こるものだからである。故に、Ｒｘチャンネルに要求されるアイソレーションは容易に得られる。また、従来のＴｘ／Ｒｘスイッチ回路と比較して回路の受動素子がより集積する可能性があるためＲＦフロントエンド電力増幅回路の小型化を提案することもできる。
【０００８】
さらに、上述の目的は、高低域フィルタに接続されるアンテナと、ＲＦ信号スイッチ回路と、ＲＦ受信機と、ＲＦ送信機とを備え、ＲＦ信号スイッチはＩ／Ｏ端子によって高低域フィルタに接続され、Ｒｘ出力端子によって受信機に接続され、さらにＴｘ入力端子（１０）によって送信機に接続され、ａ）Ｉ／Ｏ端子は高低域フィルタを介してＲＦ信号をアンテナから受信したりアンテナへ送信したりし、ｂ）Ｔｘ入力端子はダイオードを介してＩ／Ｏ端子に接続され、ｃ）Ｒｘ出力端子はＩ／Ｏ端子に接続され、ｄ）ＲＦ信号スイッチ回路はＴｘ入力端子をＲｘ出力端子からアイソレートする、インダクタとコンデンサとから成る並列インダクタンス−キャパシタンス回路である共振回路を有する、ことを特徴とする、無線通信用の無線通信装置によって達成される。
【０００９】
本発明の好適な実施形態によると、インダクタはＴｘ入力端子とＲｘ出力端子との間に接続され、さらにダイオードを介して接地され、コンデンサはＩ／Ｏ端子と、インダクタと接地との間のノードとの間に接続される。この構成では、誘導素子の低いインダクタンスにより、低い挿入損失を確実にする一方で回路の容量性素子がオフ状態（Ｒｘモード）の時に浮動する。オン状態（Ｔｘモード）の時には、共振器がＲｘチャンネルのアイソレーションを非常に向上させ、このチャンネルのアイソレーション要件を満たす。
【００１０】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、並列インダクタンス−キャパシタンス回路は同調可能である。固定λ／４共振器の代わりに同調可能共振回路を用いることにより、低い挿入損失を維持しながらより高いアイソレーションを得ることが可能である。
【００１１】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、並列インダクタンス−キャパシタンス回路はあらかじめ選択された共振値の間で切り替え可能である。この回路は、上述の同調可能共振回路を備える回路と同様の利点を有し、回路の動作上有益である、あらかじめ選択された共振値を有している。
【００１２】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、インダクタンス−キャパシタンス回路はインダクタのインピーダンスの少なくとも２０倍のインピーダンスを有するような寸法になっている。インダクタ単体のインピーダンスの少なくとも２０倍のインピーダンスとなるよう共振回路を設計できることにより、共振回路をモジュールに簡単に集積できる一方で、ＲｘとＴｘとの間に必要なアイソレーションを提供することができる。
【００１３】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、回路のコンポーネントはＬＴＣＣ技術によって実現される。ＬＴＣＣ（低温焼成セラミック＝ｌｏｗ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏ−ｆｉｒｅｄ  ｃｅｒａｍｉｃ）多層技術を用いると、電力増幅器スイッチ回路の集積レベルを極めて高いレベルにまで向上し、さらにフロントエンド機能を集積することができる。
【００１４】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、回路は小整合ユニットへの流れを促進する、５０オーム整合回路を備える。
【００１５】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、ダイオードは集積度および機能性をより向上させるＰＩＮダイオードである。
【００１６】
本発明の実施形態の性質及び利点をさらに理解するために、以降の明細書と添付の図面を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図の回路は、高／低域フィルタ６を介してスイッチ回路４に接続されるアンテナ２を備えている。スイッチ回路４は、アンテナ２からＲＦ信号を受信し、またアンテナ２にＲＦ信号を送信するＩ／Ｏ端子８を有する。Ｔｘ入力端子１０がダイオード１２を介してＩ／Ｏ端子８に接続され、そして例えばＲＦ増幅器などの、送信される信号の信号入力端子に接続される。Ｔｘ入力端子１０はさらに、インピーダンス１４を介してＤＣ電源１６に接続される。Ｒｘ出力端子１８はＩ／Ｏ端子８と、ＲＦ受信機とに接続される。
【００１８】
同調可能なコンデンサ２０とインダクタ２２とダイオード２４とを有する共振回路が、インダクタ２２とダイオード２４とが直列に接続されるように配置される。インダクタ２２とダイオード２４とを直列としたものが、コンデンサ２０と並列に接続される。インダクタ２２はまた、Ｔｘ入力端子１０とＲｘ出力端子１８との間に接続され、ダイオード２４を介して接地されている。より詳しくは、インダクタ２２は送信モードにおいてＴｘ入力端子１０をアイソレートするダイオード１２を介してＴｘ入力端子１０に接続される。
【００１９】
そして、ダイオード２６が共振回路と接地との間、より詳しくはノード２８と接地との間に置かれる。上述の回路のダイオードはＰＩＮダイオードである。
【００２０】
ＧＳＭ、ＤＣＳ、およびＰＣＳセルラー通信用のＲＦパワーモジュールは、より小さい５０オーム整合ユニットへと発展している。ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ＝電力増幅器）モジュールの進化の論理過程においては、ＲＦ機能がパッシブインテグレーション（受動集積）化をされており、これにより例えばセルラー電話や他の無線通信機器の製造コスト全体を削減できる。周知のＬＴＣＣ多層技術を用いることにより、ＰＡモジュールの集積レベルを極めて高いレベルにまで向上させることができ、さらにフロントエンド機能を集積できる。
【００２１】
フロントエンドＰＡモジュールのＲＦ設計においては、一般的に回路内個別電流制御ＰＩＮダイオードを用いた高低域フィルタ構成が用いられる。従来のＲＦスイッチ回路はアノードがＲＦ送信機の出力端子に接続され、カソードが高低域フィルタを介してＲＦアンテナに接続される。従来のＲＦスイッチ回路は２つの端子のうちの一方が高低域フィルタを介してＲＦアンテナに接続され、他方がＲＦ受信機の入力端子と、カソードが接地されている第２のＰＩＮダイオードのアノードとの両方に接続されている四分の一波長共振器をさらに備えている。
【００２２】
公知のＲＦスイッチ回路のパッシブインテグレーションは困難である。四分の一波長共振器によるＲＦ送信機とＲＦ受信機との間のアイソレーション（分離）と、四分の一波長共振器の挿入損失との間のバランスをとらなくてはならないからである。このため、上述の基準から要求される、Ｒｘチャンネルの仕様を満たすのが難しい。四分の一波長共振器の代わりに同調可能または切り替え可能な並列ＬＣ共振器を用いることにより、パッシブインテグレーションＲＦスイッチ回路の低い挿入損失を保ちながらより高いアイソレーションを達成することが可能になる。
【００２３】
３つのＰＩＮダイオード１２，２４，２６と、コンデンサ２０と並列のインダクタ２２とを備える本発明によるＲＦスイッチ回路は、受信モードでは低いインピーダンスを有し、送信モードでは高いインピーダンスを有する。受信モードでは、ＰＩＮダイオード１２，２４，２６は非導電となるため、コンデンサ２０はフローディングとなる。送信機はＰＩＮダイオード１２によってアンテナ２から分離される。たとえば結合線から成る、小インダクタ２２は、低挿入損失要件を満たす。送信モードではＰＩＮダイオード１２，２４，２６は導通し、コンデンサ２０、インダクタ２２、ダイオード２４から成る並列ＬＣ共振器は、インダクタインピーダンスを約２０倍にし、受信チャンネルのアイソレーション要件を満たす。
【００２４】
スイッチ回路とアンテナ２との間の高／低域フィルタ６は、マルチバンドＰＡモジュールがフロントエンド全体のアイソレーション要件を満たすために必要である。
【００２５】
例えばセルラー電話などの、本発明によるＲＦスイッチ回路を備える無線通信装置の利点は、ＲＦスイッチ回路がパッシブインテグレーション回路によって実現されるため、サイズが小さくなるということにある。本発明によるＲＦスイッチ回路を備える無線通信装置のさらなる利点は、パッシブインテグレーションＲＦスイッチ回路は値段が安く、また個別コンポーネントからなる従来のＲＦスイッチ回路と比べて製造中の取り扱いが易しいため、コストが安くなることである。
【００２６】
上述の記載は、説明のためのものであり、限定を意図したものではない。上述の記載を参照すれば、当業者には多くの実施形態が明らかに理解できる。よって、本発明の範囲は、上述の記載からではなく、添付の請求項とその同等物の範囲から定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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