(57)【要約】      （修正有）【課題】挿入損失の劣化が少ないマルチバンドアンテナスイッチ回路とこれをセラミック多層基板に形成した複合高周波部品を提供する。【解決手段】第１から第３のポートを有するダイプレクサ１１と、第１のポートを第２、第３のポートのいずれかに切り換える第１の高周波スイッチ１２と、高周波スイッチの第３のポート側に配置した帯域通過フィルタ１４と、ダイプレクサ１１の第１のポートとアンテナとの間に配置し、少なくともシャントインダクタを備えた第１の静電サージ保護回路１０と、高周波スイッチ１２の第３のポートと帯域通過フィルタ１４の第１のポートとの間に配置し、高域通過フィルタ１４を有する第２の静電サージ保護回路１３とを具備し、第１の高周波スイッチ１２の第２のポート側に第１の通信システムの送信部を接続し、帯域通過フィルタ１４の第２のポート側に第１の通信システムの受信部を接続した。【選択図】      図１
2004187129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１から第３のポートを有するとともに第１のインダクタンス素子、及び第１のキャパシタンス素子を備えたダイプレクサと、
第１から第３のポートを有し、前記ダイプレクサの第２のポート側に配置されるとともに、第１のスイッチング素子、第２のインダクタンス素子、及び第２のキャパシタンス素子を備え、該第１のポートを該第２、第３のポートのいずれかに切り換える第１の高周波スイッチと、
第１と第２のポートを有し、前記高周波スイッチの第３のポート側に配置される帯域通過フィルタと、
前記ダイプレクサの第１のポートとアンテナとの間に配置される少なくともシャントインダクタを備えた第１の静電サージ保護回路と、
前記高周波スイッチの第３のポートと前記帯域通過フィルタの第１のポートとの間に配置される、第１のポートと第２のポートを備え第３のインダクタンス素子及び第３のキャパシタンス素子で構成された高域通過フィルタを有する第２の静電サージ保護回路とを具備し、
前記第１の高周波スイッチの第２のポート側に第１の通信システムの送信部が接続され、
前記帯域通過フィルタの第２のポート側に前記第１の通信システムの受信部が接続されることを特徴とするマルチバンドアンテナスイッチ回路。
【請求項２】
前記高周波スイッチの第１のスイッチング素子がＰＩＮダイオードであることを特徴とする請求項１に記載のマルチバンドアンテナスイッチ回路。
【請求項３】
前記第２の静電サージ保護回路と前記帯域通過フィルタとの間に、第１から第３のポートを有し第２のスイッチング素子を備え該第１のポートを該第２、第３のポートのいずれかに切り換える第２の高周波スイッチを具備し、前記第２のスイッチング素子が電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチバンドアンテナスイッチ回路。
【請求項４】
前記第２の静電サージ保護回路と前記帯域通過フィルタとの間に、第１から第３のポートを有し第２のスイッチング素子を備え該第１のポートを該第２、第３のポートのいずれかに切り換える第２の高周波スイッチを具備し、前記第２のスイッチング素子がＰＩＮダイオードであることを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチバンドアンテナスイッチ回路。
【請求項５】
前記ダイプレクサは第１のポートと第２のポートとの間に配置される低域通過フィルタと、第１のポートと第３のポートとの間に配置される高域通過フィルタとを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマルチバンドアンテナスイッチ回路。
【請求項６】
前記第２の静電サージ保護回路の高域通過フィルタが、前記第１のポートとグランドとの間に接続されたインダクタンス素子、前記第１のポートと前記第２のポートとの間に接続されたキャパシタンス素子、前記第２のポートとグランド間に接続された他のインダクタンス素子と他のキャパシタンス素子とからなる直列共振回路を有す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マルチバンドアンテナスイッチ回路。
【請求項７】
前記他のインダクタンス素子と前記第２のポートとの間に更に他のインダクタンス素子および他のキャパシタンス素子からなる並列共振回路を設けたことを特徴とする請求項７記載の高域通過フィルタ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載のマルチバンドアンテナスイッチ回路において、前記第１及び第２のスイッチング素子、前記第１乃至第３のインダクタンス素子、及び前記第１乃至第３のキャパシタンス素子が、セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック多層基板に内蔵、あるいは搭載され、前記セラミック多層基板に形成される接続手段によって接続されることを特徴とする複合高周波部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波帯などの高周波帯域で用いられるマルチバンドアンテナスイッチ回路、マルチバンドアンテナスイッチ積層モジュール等の複合高周波部品における静電サージ対策に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯無線通信システムには、例えば主に欧州で盛んなＥＧＳＭ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）方式およびＤＣＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｓｙｓｔｅｍ）方式、米国で盛んなＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）方式、日本で採用されているＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ）方式などの様々なシステムがあるが、昨今の携帯電話の急激な普及に伴い、特に先進国の主要な大都市部においては各システムに割り当てられた周波数帯域ではシステム利用者を賄いきれず、接続が困難であったり、通話途中で接続が切断するなどの問題が生じている。そこで、利用者が複数のシステムを利用できるようにして、実質的に利用可能な周波数の増加を図り、さらにサービス区域の拡充や各システムの通信インフラを有効活用することが提唱されている。
【０００３】
前記利用者が複数のシステムを利用したい場合には、各システムに対応した携帯通信機を必要な分だけ持つか、あるいは複数のシステムで通信できる小型軽量の携帯通信機を持つ必要がある。後者の場合、１台の携帯通信機で複数のシステムを利用可能とするには、システム毎の部品を用いて携帯通信機を構成すればよいが、信号の送信系においては、例えば希望の送信周波数の送信信号を通過させるフィルタ、送受信回路を切り換える高周波スイッチや送受信信号を入放射するアンテナ、また信号の受信系では、前記高周波スイッチを通過した受信信号の希望の周波数を通過させるフィルタ等の高周波回路部品が各々のシステム毎に必要となる。このため、携帯通信機が高価になるとともに、体積および重量ともに増加してしまい携帯用としては不適であった。そこで複数のシステムに対応した小型軽量の高周波回路部品が必要になってきた。例えば、ＥＧＳＭ、ＤＣＳに対応したデュアルバンド対応のアンテナスイッチモジュールあるいはＥＧＳＭ、ＤＣＳ、ＰＣＳの３つのシステムに対応した携帯通信機に用いられるトリプルバンド対応のアンテナスイッチモジュール、ＥＧＳＭ、Ｄ−ＡＭＰＳ、ＤＣＳ、ＰＣＳの４つのシステムに対応した携帯通信機に用いられるクワッドバンド対応のアンテナスイッチモジュールがある。
【０００４】
一例としてＥＧＳＭ、ＤＣＳ、ＰＣＳに対応したトリプルバンドアンテナスイッチモジュールのブロック図を図１６に示す。ダイプレクサＤｉｐは０．９ＧＨｚ帯のＥＧＳＭの信号と１．８ＧＨｚ帯のＤＣＳ／ＰＣＳの信号を分波し、高周波スイッチＳＷ１はＥＧＳＭの送受信を切り換え、高周波スイッチＳＷ２はＤＣＳ、ＰＣＳの送受信を切り換える。低域通過フィルタＬＰＦ１、ＬＰＦ２は送信側のパワーアンプで発生する高調波歪発生量を低減する。ＳＡＷフィルタＳＡＷ１、ＳＡＷ２、ＳＡＷ３は受信信号に含まれる受信帯域外のノイズを低減する役割を担う。この場合ＳＷ１、ＳＷ２にはＰＩＮダイオードを用いたＰＩＮダイオードスイッチ、あるいはＧａＡｓ  ＦＥＴスイッチなどが用いられる。
【０００５】
上述のアンテナスイッチモジュールで使用されるＰＩＮダイオード、ＧａＡｓＦＥＴ、ＳＡＷフィルタなどの高周波部品は静電サージに弱く、特に携帯電話の場合、人体からの静電サージがアンテナに入力された場合に上記の高周波部品が破壊されるという問題があった。前記高周波部品の耐電圧は、ＰＩＮダイオードで４ｋＶ程度、ＧａＡｓ  ＦＥＴで１００Ｖ〜１ｋＶ程度、ＳＡＷフィルタでは５０Ｖ程度であり、特にＳＡＷフィルタは静電サージに対して他の高周波部品と比較して極めて弱い。
また、前記高周波部品の破壊まで至らないまでも、送信端子に接続されるパワーアンプや、受信端子に接続されるローノイズアンプなどのアンテナスイッチモジュールの後段に接続される回路を破壊する可能性もあり、静電サージに対する対策を講じることが重要である。
【０００６】
静電サージ対策に係る従来技術として図１５に静電サージ対策回路を備えたデュアルバンドアンテナスイッチモジュールの等価回路を示す。この等価回路において静電サージ対策回路は、ダイプレクサの内側の点線で囲まれた部分であって、低周波数帯側のフィルタにグランドに接続したインダクタンス素子Ｌ３を挿入したものである（特許文献１）。つまり静電サージ対策として、ダイプレクサを構成するフィルタの一部にインダクタンス素子を追加したものであるが、本願発明者等が、前記回路を検証したところ３００ＭＨｚ付近での減衰量は５ｄＢ以下と僅かなものしか得られず静電サージを対策するには不十分であることがわかった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１８６０４７号（図１）
【０００８】
また、バリスタやツェナーダイオードを静電サージ対策部品として使用できるが、この場合は端子間容量を大きくとる必要あり、高周波信号の伝送線路で使用すると挿入損失の劣化が避けられないため、高周波スイッチにおける静電サージ対策として使用することができなかった。
【０００９】
以上のことから、本発明は上述した従来技術での問題を解決し、広帯域で整合が取れると共に、挿入損失の劣化が少ないマルチバンドアンテナスイッチ回路とこれをセラミック多層基板に形成した複合高周波部品を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１から第３のポートを有するとともに第１のインダクタンス素子、及び第１のキャパシタンス素子を備えたダイプレクサと、第１から第３のポートを有し、前記ダイプレクサの第２のポート側に配置されるとともに、第１のスイッチング素子、第２のインダクタンス素子、及び第２のキャパシタンス素子を備え、該第１のポートを該第２、第３のポートのいずれかに切り換える第１の高周波スイッチと、第１と第２のポートを有し、前記高周波スイッチの第３のポート側に配置される帯域通過フィルタと、  前記ダイプレクサの第１のポートとアンテナとの間に配置される少なくともシャントインダクタを備えた第１の静電サージ保護回路と、前記高周波スイッチの第３のポートと前記帯域通過フィルタの第１のポートとの間に配置される、第１のポートと第２のポートを備え第３のインダクタンス素子及び第３のキャパシタンス素子で構成された高域通過フィルタを有する第２の静電サージ保護回路とを具備し、前記第１の高周波スイッチの第２のポート側に第１の通信システムの送信部が接続され、前記帯域通過フィルタの第２のポート側に前記第１の通信システムの受信部が接続されるマルチバンドアンテナスイッチ回路である。
【００１１】
本発明においては、前記高周波スイッチの第１のスイッチング素子を比較的高い耐電力を有するＰＩＮダイオードとするのが好ましい。
また、本発明においては、前記第２の静電サージ保護回路と前記帯域通過フィルタとの間に、第１から第３のポートを有し第２のスイッチング素子を備え該第１のポートを該第２、第３のポートのいずれかに切り換える第２の高周波スイッチを配置し、前記第２のスイッチング素子を電界効果トランジスタとしても良い。
そして、前記ダイプレクサは第１のポートと第２のポートとの間に配置される低域通過フィルタと、第１のポートと第３のポートとの間に配置される高域通過フィルタとを有するように構成するのが好ましい。
前記第２の静電サージ保護回路の高域通過フィルタを、前記第１のポートとグランドとの間に接続されたインダクタンス素子、前記第１のポートと前記第２のポートとの間に接続されたキャパシタンス素子、前記第２のポートとグランド間に接続された他のインダクタンス素子と他のキャパシタンス素子とからなる直列共振回路を有するように構成するのが好ましく、前記他のインダクタンス素子と前記第２のポートとの間に更に他のインダクタンス素子および他のキャパシタンス素子からなる並列共振回路を設けるのがより好ましい。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において前記第１及び第２のスイッチング素子、前記第１乃至第３のインダクタンス素子、及び前記第１乃至第３のキャパシタンス素子が、セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック多層基板に内蔵、あるいは搭載され、前記セラミック多層基板に形成される接続手段によって接続される複合高周波部品である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る静電サージ対策を施したマルチバンドアンテナスイッチ回路の実施形態について図面を参照して説明する。
（実施例１）
図１は本発明の一実施例にかかる静電サージ対策を施し複数の携帯無線通信システムに対応したマルチバンドアンテナスイッチ回路である。以下説明の簡略化のため複数の携帯無線通信システムの一つｆ１をＥＧＳＭ（送信周波数Ｔｘ８８０〜９１５ＭＨｚ、受信周波数Ｒｘ９２５〜９６０ＭＨｚ）とし、また他の一つｆ２をＤＣＳ（送信周波数Ｔｘ１７１０〜１７８５ＭＨｚ、受信周波数Ｒｘ１８０５〜１８８０ＭＨｚ）として、また他のもう１つｆ３をＰＣＳ（送信周波数Ｔｘ１８５０〜１９１０ＭＨｚ、受信周波数Ｒｘ１９３０〜１９９０ＭＨｚ）として説明する。
【００１４】
アンテナＡＮＴの後段には、ＥＧＳＭの送受信信号を通過させるがＤＣＳとＰＣＳの送受信信号を減衰させて遮断する第１のフィルタ回路（例えば低域通過フィルタ）１１ａと、ＤＣＳとＰＣＳの送受信信号を通過させるがＥＧＳＭの送受信信号を減衰させて遮断する第２のフィルタ回路（例えば高域通過フィルタ）１１ｂとが配置される。これら第１のフィルタ回路１１ａと第２のフィルタ回路１１ｂはアンテナを共用することによりダイプレクサ１１として機能する。アンテナとダイプレクサ１１との間には、シャントインダクタを備えた第１の静電サージ保護回路１０が配置される。図２及び図３に第１の静電サージ保護回路１０を例示する。図２のものは、グランドに落ちるインダクタンス素子（シャントインダクタ５０）のみで構成し静電サージをグランドに逃がす例であり、図３のものは、更に高周波信号の伝送経路に対して直列にキャパシタンス素子６５を配置したものである。ここで、前記第１の静電サージ保護回路が９００ＭＨｚ帯域〜１．８ＧＨｚ帯域までの広帯域での整合を取るには、シャントインダクタのインダクタンス値を５ｎＨ超とする必要がある。そして、第１の静電サージ保護回路の３００ＭＨｚにおける減衰量が５〜１０ｄＢとなるように、かつ通過させるべき９００ＭＨｚ帯域〜１．８ＧＨｚ帯域までの高周波信号を実質的に減衰させないように構成され、後段に配置される高周波スイッチ１２のＰＩＮダイオードなどのスイッチング素子が静電破壊しないようにしている。
【００１５】
図６〜図８にダイプレクサ１０の等価回路の一例を示す。
図６のダイプレクサは、第１のポート１００ａから第２のポート１００ｂの間にインダクタンス素子、キャパシタンス素子として、伝送線路７０とキャパシタンス７５とからなる並列共振回路と、その第２のポート１００ｂ側でグランドとの間に配置されるキャパシタンス７６を備えた低域通過フィルタを有し、第１のポート１００ａから第３のポート１００ｃの間に直列に接続されるキャパシタンス７７、７８と、前記キャパシタンスの間でグランドと間に配置される伝送線路７１とキャパシタンス７９の直列共振回路を備えた高域通過フィルタを有する。また図７のダイプレクサは、第１のポート１００ａから第２のポート１００ｂの間に伝送線路８０とキャパシタンス８５とからなる並列共振回路と、その第２のポート１００ｂ側でグランドとの間に配置されるキャパシタンス８６を備えた低域通過フィルタを有し、第１のポート１００ａから第３のポート１００ｃの間に伝送線路８１とキャパシタンス８７とからなる並列共振回路と、その第３のポート１００ｃ側でグランドとの間に配置される伝送線路８２と、前記並列共振回路と直列に接続するキャパシタンス８８を備えた高域通過フィルタを有する。
また、図８のダイプレクサでは、第１のポート１００ａから第２のポート１００ｂの間に伝送線路９０が接続され、その第２のポート１００ｂ側でグランドとの間に接続される伝送遠路９１とキャパシタンス９６との直列共振回路を備えた低域通過フィルタを有し、第１のポート１００ａから第２のポート１００ｃの間に直列に接続されるキャパシタンス９７、９８と、前記キャパシタンスの間でグランドと間に配置される伝送線路９２とキャパシタンス９９の直列共振回路を備えた高域通過フィルタを有する。
前記したダイプレクサは好ましい一例であって、等価回路を限定するものでなく本発明の範囲内で適宜構成されるが、第２のフィルタ回路１１ｂは高域通過フィルタとするのが好ましい。静電サージは５００ＭＨｚ以下の周波数成分の電圧値が高いが、前記の様に第２のフィルタ回路１１ｂを高域通過フィルタとすれば、前記帯域において２０ｄＢ程度の減衰量が得られるので、ＤＣＳとＰＣＳ側の高周波回路において前記第１の静電サージ保護回路１０と協同して静電サージを遮断することが出来る。
【００１６】
前記伝送線路やキャパシタンスはチップ部品で構成してもよいが、伝送線路を分布定数線路で構成し、低温焼成が可能なセラミック誘電体のグリーンシートにＡｇやＣｕを主体とする導伝ペーストを印刷して、所望の電極パターンを形成し、前記分布定数線路やキャパシタンス、グランドパターン、接続用の線路等となる電極パターンを有する複数のグリーンシートを適宜一体的に積層し、焼結することでセラミック多層基板として構成するのが好ましい。
【００１７】
ダイプレクサ１１の前記第１のフィルタ回路１１ａにはＥＧＳＭの送信信号の信号経路と受信信号の信号経路を切り換える第１の高周波スイッチ１２が接続される。この第１の高周波スイッチ１２の一例を図９から図１２に示す。
図９の高周波スイッチ１２はインダクタンス素子、スイッチング素子、キャパシタンス素子として、伝送線路とダイオードを主構成とし、第１のポート１０２ａと第２のポート１０２ｂの間には伝送線路１５０と、この伝送線路１５０の第２のポート１０２ｂ側でグランド間に配置されるダイオード１５５とＤＣカット用のキャパシタンス１５７と、その間に形成されるコントロール端子ＶＣ１を有し、前記キャパシタンス１５７はダイオード１５５動作時のインダクタンス成分と直列共振回路を構成し、ダイオード１５５動作時にショート状態となるようにし、アイソレーション特性を改善している。また第１のポート１０２ａと第３のポート１０２ｃの間には前記ダイオード１５５と伝送線路１５０を介して直列に接続されるダイオード１５６と、その第３のポート１０２ｃ側でグランドとの間に伝送線路１５１が配置されている。前記コントロール端子ＶＣ１から供給される制御電圧によりダイオード１５５，１５６をＯＮ／ＯＦＦして、第１のポート１０２ａ−第２のポート１０２ｂ間、第１のポート１０２ａ−第３のポート１０２ｃ間の接続を切り替える。なお、第１乃至第３のポート１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにはＤＣカット用のキャパシタンスが適宜配置される。
【００１８】
図１０の高周波スイッチ１２も、伝送線路とダイオードを主構成とするダイオードスイッチであって、第１のポート１０２ａと第２のポート１０２ｂの間には伝送線路１６０と、この伝送線路１６０の第２のポート１０２ｂ側でグランド間に配置されるダイオード１６５とＤＣカット用のキャパシタンス１６７と、このキャパシタンス１６７と並列接続される抵抗１６８が配置される。また第１のポート１０２ａと第３のポート１０２ｃの間には前記ダイオード１６５と伝送線路１６０を介して直列に接続されるダイオード１６６と、その第３のポート１０２ｃ側でグランドとの間に伝送線路１６１とＤＣカット用のキャパシタンス１６８と、前記伝送線路１６１とＤＣカット用のキャパシタンス１６８との間には、コントロール端子ＶＣ２が配置される。前記コントロール端子ＶＣ２から供給される制御電圧によりダイオード１６５，１６６をＯＮ／ＯＦＦして、第１のポート１０２ａ−第２のポート１０２ｂ間、第１のポート１０２ａ−第３のポート１０２ｃ間の接続を切り替える。なお、第１乃至第３のポート１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにはＤＣカット用のキャパシタンスが適宜配置される。また、高周波スイッチ１２は図１１、図１２に一例を示すようなＧａＡＳ  ＦＥＴを用いて構成してもよいが、この場合には、耐電圧の高いＧａＡＳ  ＦＥＴを選択する必要がある。
【００１９】
前記伝送線路やキャパシタンスはチップ部品で構成してもよいが、前記ダイプレクサとともに伝送線路を分布定数線路で構成し、低温焼成が可能なセラミック誘電体のグリーンシートにＡｇやＣｕを主体とする導伝ペーストを印刷して、所望の電極パターンを形成し、前記分布定数線路やキャパシタンス、グランドパターン、接続用の線路等となる電極パターンを有する複数のグリーンシートを適宜一体的に積層し、焼結することでセラミック多層基板として構成するのが好ましい。ダイオードやＦＥＴはセラミック多層基板に実装される。このときダイオードやＦＥＴをベア状態として、前記セラミック多層基板に樹脂封止や管封止すれば小型化できて好ましい。
そして、ダイプレクサや他の高周波部品と一体の複合高周波部品として構成すれば、さらに小型化が可能であり好ましい。前記低温焼結が可能なセラミック誘電体材料としては、例えばＡｌ２Ｏ３を主成分として、ＳｉＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＰｂＯ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの少なくとも１種を複成分として含むものや、Ａｌ２Ｏ３を主成分としＭｇＯ，ＳｉＯ２及びＧｄＯの少なくとも一種を複成分として含むものや、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｒＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２を主成分として含むものである。
【００２０】
前記高周波スイッチ１２の後段側で、ＥＧＳＭの受信部（図示せず）との間には、高域通過フィルタを備えた第２の静電サージ保護回路１３と帯域通過フィルタ１４とが配置される。前記受信部はローノイズアンプを含み受信信号を信号処理部で処理可能な信号に変換する機能を有するものである。また、前記帯域通過フィルタ１４はＳＡＷフィルタ、ＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）やスイッチング素子を用いた中心周波数可変フィルタ等である。
図４及び図５は第２の静電サージ保護回路１３の一例である。図４において、インダクタンス素子、キャパシタンス素子として、インダクタンス５１が第２のポート１０３ｂとグランドとの間に接続され、キャパシタンス６０が第２のポート１０３ｂと第２のポート１０３ｂとの間に挿入され、インダクタンス５２とキャパシタンス６１からなる直列共振回路が第１のポート１０３ａとグランドとの間に接続される。この場合、インダクタ５１とキャパシタンス６０の値を適宜選択することによって静電サージをグランドへ逃がし、高周波信号は低損失で伝達するような高域通過フィルタが構成される。ここでインダクタンス５２およびキャパシタンス６１からなる直列共振回路は、その共振周波数が１００ＭＨｚ〜５００ＭＨｚの間に設定されるようにＬ、Ｃの値を設定する。この場合キャパシタンス６１は１０ｐＦ以上、インダクタ５２は５０ｎＨ以下が望ましい。これにより静電破壊で問題となる前記共振周波数帯での静電サージをグランドへ吸収することができ、静電サージ対策をより効率的に行うことが出来る。また、通過すべきＥＧＳＭの周波数帯域において、反射特性Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒが１．５以下となるように設定した。その結果、第２の静電サージ保護回路の３００ＭＨｚ以下の周波数帯での減衰量を３０ｄＢ以上とし、通過すべきＥＧＳＭの周波数帯域における挿入損失は０．２ｄＢ程度とすることが出来た。
このように構成することで静電サージは、予め第１の静電サージ保護回路により減衰され、更に第２の静電サージ保護回路により減衰されるので、帯域通過フィルタに入力する静電サージを実質的に遮断することが出来、また、第２の静電サージ保護回路によりアンテナからＥＧＳＭ受信回路間の挿入損失がわずかに劣化するが、他の信号経路の挿入損失の増加は実質的に無くマルチバンドアンテナスイッチ回路を構成できるので、マルチバンドアンテナスイッチ回路として優れた電気的特性を発揮させることが出来た。
なお帯域通過フィルタは前記ダイオードやＦＥＴとともにセラミック多層基板に実装するのが好ましい。例えば、ＳＡＷフィルタをベア状態として、前記セラミック多層基板に樹脂封止や管封止すればマルチバンドアンテナスイッチ回路を小型化できて好ましい。
【００２１】
図５は第２の静電サージ保護回路１３の他の例であって、インダクタンス５１、５２、キャパシタンス６０、６１の役割は前記したものと同じであるが、キャパシタンス６０と第１のポート１０３ａの間にキャパシタンス６２およびインダクタンス５３から構成される並列共振回路が挿入されている点が異なる。この並列共振回路は５００ＭＨｚ以下の周波数帯の高周波信号を除去する働きを有するとともに、前記インダクタンス５３、キャパシタンス６２の値を調整することで静電サージ回路全体の整合を調整することが可能となり、より効果的である。
【００２２】
前記高周波スイッチ１２の後段側で、ＥＧＳＭの送信部（図示せず）との間には、必要に応じて低域通過フィルタ１５が配置される。前記送信部はパワーアンプを含み、信号処理部で符号化された信号を送信信号に変換するものである。この送信部と高周波スイッチ１２との間に送信信号を一方向にのみ伝送させるアイソレータ（図示せず）を配置してもよい。
図１３に前記低域通過フィルタの一例を示す。図１３の低域通過フィルタは、第１のポート１０５ａから第２のポート１０５ｂの間にインダクタンス素子、キャパシタンス素子として伝送線路１９０とキャパシタンス１９６とからなる並列共振回路と、その第１のポート１０５ａ側でグランドとの間に配置されるキャパシタンス１９７と、その第２のポート１０５ｂ側でグランドとの間に配置されるキャパシタンス１９５で構成されている。このような低域通過フィルタは、前記ダイプレクサ１１と高周波スイッチ１２との間に配置される場合もある。
【００２３】
ＥＧＳＭでの受信を行うときには、制御部（図示せず）により第１の高周波スイッチ１２をＥＧＳＭ受信部への接続となるようにし、ＥＧＳＭの受信部を動作するように制御して、アンテナＡＮＴから入射した受信信号を第１のフィルタ回路を介して信号処理部へ伝える。ＥＧＳＭで送信を行うときには第１の高周波スイッチ１２をＥＧＳＭの送信部への接続となるようにしＥＧＳＭの送信部を動作するように制御し、送信信号を第１のフィルタ回路を介してアンテナＡＮＴから放射する。
【００２４】
ダイプレクサ１１の前記第２のフィルタ回路１１ｂにはＤＣＳとＰＣＳの送信信号の信号経路と受信信号の信号経路を切り換える第２の高周波スイッチ１６が接続され、前記高周波スイッチ１６の後段側で、ＤＣＳの送信部（図示せず）との間には適宜低域通過フィルタ１７が配置される。そして、ＤＣＳとＰＣＳの受信部（図示せず）との間には、ＤＣＳの受信信号の信号経路とＰＣＳの受信信号の信号経路を切り換える第３の高周波スイッチ２０が接続され、第３の高周波スイッチの後段側で、ＤＣＳの受信部との間には帯域通過フィルタ１８が配置され、ＰＣＳの受信部との間には帯域通過フィルタ１９が配置される。
ここで用いられる高周波スイッチ１６および２０や、ＳＡＷフィルタ１８および１９、低域通過フィルタ１７は、ＤＣＳあるいはＰＣＳの周波数帯で利用可能なように構成されるが、等価回路としては前記したものと実質的に相違無く構成できるので、その説明を省く。
前記第１の静電サージ保護回路１３とダイプレクサ１１の高域通過フィルタ１１ｂにより、高周波スイッチ１６に入力する静電サージはわずかなものとなるので、図１１、図１２に示すＧａＡＳ  ＦＥＴスイッチを採用することも出来る。なお、ＣＤＭＡなどのシステムを扱う場合には、前記第２の高周波スイッチ１６などに換えて、２つのフィルタ回路からなる共振器を配置することもある。
【００２５】
（実施例２）
図１４に、第１の高周波スイッチ１２の後段に配置される高周波回路の他の例を示す。
実施例１と異なる点は、第２の静電サージ保護回路１３とＳＡＷフィルタ１４との間に図１１や図１２に示すＧａＡＳ  ＦＥＴを用いた第４の高周波スイッチを配置したもので、ＥＧＳＭの送受信周波数に近しい更に他のシステムｆ４、例えばＤ−ＡＭＰＳを扱う場合の高周波回路例である。
前記第４の高周波スイッチとして、実施例１に開示したＰＩＮダイオードを採用することも可能である。挿入損失、低消費電力の観点からＧａＡＳ  ＦＥＴスイッチを、コストの観点からはＰＩＮダイオードスイッチを用いるのが好ましい。この場合も、第１及び第２の静電サージ保護回路により、第４の高周波スイッチに入力する静電サージを実質的に遮断することが出来、耐電力があまり大きくないＧａＡＳ  ＦＥＴを用いた場合でも、静電破壊が生じることがない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の静電サージ対策回路を用いることにより、アンテナからの静電サージをグランドに逃がし、かつ広範囲の周波数帯に対して静電サージを吸収し、より完全に静電破壊対策ができる。そして、マルチバンドアンテナスイッチ回路を構成するＰＩＮダイオードスイッチ、あるいはＧａＡｓ  ＦＥＴスイッチ、受信の帯域通過フィルタ、送信端子に接続されるパワーアンプ、受信端子に接続されるローノイズアンプなどの回路を静電サージから保護することが可能となり、これら後段の高周波電子部品を破壊することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るマルチバンドアンテナスイッチ回路の回路ブロック図である。
【図２】本発明に用いる第１の静電サージ保護回路の等価回路である。
【図３】本発明に用いる第１の静電サージ保護回路の他の等価回路である。
【図４】本発明に用いる第２の静電サージ保護回路の等価回路である。
【図５】本発明に用いる第２の静電サージ保護回路の他の等価回路である。
【図６】本発明に用いるダイプレクサの等価回路である。
【図７】本発明に用いるダイプレクサの他の等価回路である。
【図８】本発明に用いるダイプレクサの他の等価回路である。
【図９】本発明に用いる高周波スイッチの等価回路である。
【図１０】本発明に用いる高周波スイッチの他の等価回路である。
【図１１】本発明に用いる高周波スイッチの他の等価回路である。
【図１２】本発明に用いる高周波スイッチの他の等価回路である。
【図１３】本発明に用いる低域通過フィルタの等価回路である。
【図１４】本発明の他の実施例に係るマルチバンドアンテナスイッチ回路の回路ブロック図である。
【図１５】従来の静電サージ対策回路の一例を示す等価回路である。
【図１６】従来のマルチバンドアンテナスイッチ回路の一例を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
１０  第１の静電サージ保護回路
１１  ダイプレクサ
１２、１６、２０、２１  高周波スイッチ
１３  第２の静電サージ保護回路
１４、１８、１９、２２  ＳＡＷフィルタ
１５、１７  低域通過フィルタ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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