(57)【要約】【課題】本発明は主として通信機器のＲＦ回路に用いられる高周波部品に関するもので、制御が容易な高周波部品を提供するものである。【解決手段】動作スピードの異なる複数の能動素子５，７を有する高周波部品４において、各能動素子５，７の動作を制御する制御信号を入力する制御端子６ａ，６ｂ，６ｃから能動素子に至る制御経路の電気長を異ならせることで、この電気長の差が実質的に動作スピードをコントロールする制御回路として作用することになり、結果として動作スピードの異なる各能動素子を容易に統括制御できるのである。【選択図】  図１
2004228831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の能動素子と、この第１の能動素子の動作を制御する第１の制御端子と、前記第１の能動素子とは動作スピードが異なる第２の能動素子と、この第２の能動素子の動作を制御する第２の制御端子とを備え、前記第１の制御端子から前記第１の能動素子に至る第１の制御経路と前記第２の制御端子から前記第２の能動素子に至る第２の制御経路の電気長を異ならせた高周波部品。
【請求項２】
第１、第２の能動素子を多層基板の表面に実装し、これらの第１、第２の能動素子に接続する第１、第２の制御端子を前記多層基板の表面に電極パターンとして形成するとともに前記第１の能動素子から前記第１の制御端子に至る制御経路及び前記第２の能動素子から前記第２の制御端子に至る制御経路を前記多層基板の内部或いは表面に形成した請求項１に記載の高周波部品。
【請求項３】
第１、第２の制御端子を一体化して、第１、第２の能動素子の共用制御端子として多層基板の表面に設けた請求項１に記載の高周波部品。
【請求項４】
第１或いは第２の制御経路内に抵抗を設けた請求項１に記載の高周波部品。
【請求項５】
アンテナ端子と送信端子間に接続された第１の能動素子と、この第１の能動素子に接続された第１の制御端子と、アンテナ端子と受信端子間に接続された第２の能動素子と、この第２の能動素子に接続された第２の制御端子とを備え、前記第１の制御端子から前記第１の能動素子に至る第１の制御経路と前記第２の制御端子から前記第２の能動素子に至る第２の制御経路の電気長を異ならせた高周波部品。
【請求項６】
第１の能動素子をダイオードとし、このダイオードのカソード端子に第１の制御端子を接続し、第２の能動素子をＦＥＴとし、前記ＦＥＴのドレイン端子にアンテナ端子及び第２の制御端子を接続するとともに、ゲート端子に第３の制御端子を接続し、前記ドレイン端子と前記第２の制御端子との間に抵抗を接続した請求項５に記載の高周波部品。
【請求項７】
第１、第２の制御端子を多層基板の表面に電極パターンとして形成するとともに、ダイオード及びＦＥＴを前記多層基板の表面に実装し、前記ダイオードから第１の制御端子に至る第１の制御経路と前記ＦＥＴから第２の制御端子に至る第２の制御経路とを前記多層基板の内部或いは表面に形成した請求項６に記載の高周波部品。
【請求項８】
第１、第２の制御端子を接続し共用制御端子とするとともに、前記接続点からドレイン端子に至る制御経路内に第２のダイオードを配置した請求項７に記載の高周波部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として通信機器のＲＦ回路に用いられる高周波部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信機器のＲＦ回路を形成する例えば高周波スイッチとローノイズアンプやパワーアンプなどを複合化した高周波部品の開発が進められている。このような状況下において、高周波部品はＰＩＮダイオードやＥＦＴといった動作スピードの異なる多種の能動素子を用いる構成が提案されるようになっている。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１２６３０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＰＩＮダイオードやＦＥＴといった動作スピードの異なる多種の能動素子を用いて一つの高周波部品を形成した場合、それぞれの能動素子の動作スピードを統括的に制御する必要が生じるため、このような高周波部品を使用する高周波機器側において非常に緻密な制御を強いることとなっていた。
【０００６】
そこで本発明はこのような問題を解決し、制御が容易な高周波部品を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そして、この目的を達成するために本発明の請求項１に記載の発明は、特に、動作スピードの異なる複数の能動素子を有する高周波部品において、各能動素子の動作を制御する制御信号を入力する制御端子から能動素子に至る制御経路の電気長を異ならせることで、この電気長の差が実質的に動作スピードをコントロールする制御回路として作用することになり、結果として動作スピードの異なる各能動素子を容易に統括制御できるのである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、特に、第１、第２の能動素子と第１、第２の制御端子を多層基板の内部或いは表面に回路電極として形成するとともに、第１、第２の能動素子を前記多層基板の表面に実装し、第１、第２の制御経路を前記多層基板の内部或いは表面に形成したことで、制御回路となる電気長の差を容易に形成できるのである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、特に、第１、第２の制御端子を一体化して、第１、第２の能動素子の共用制御端子として多層基板の表面に設けたことで、制御端子数を減らせ、この高周波部品を用いるＲＦ回路の小型化を図ることができるのである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、特に、第１或いは第２の制御経路内に抵抗を設けることで、容易に電気長を調整できるのである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、特に、アンテナ端子と送信端子間に接続された第１の能動素子と、この第１の能動素子に接続された第１の制御端子と、アンテナ端子と受信端子間に接続された第２の能動素子と、この第２の能動素子に接続された第２の制御端子とを備え、前記第１の制御端子から前記第１の能動素子に至る第１の制御経路と前記第２の制御端子から前記第２の能動素子に至る第２の制御経路の電気長を異ならせたことで、結果として動作スピードの異なる各能動素子を容易に統括制御できるとともに、送受間の高いアイソレーションを実現できるのである。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、特に、第１の能動素子をダイオードとし、このダイオードのカソード端子に第１の制御端子を接続し、第２の能動素子をＦＥＴとし、前記ＦＥＴのドレイン端子にアンテナ端子及び第２の制御端子を接続するとともに、ゲート端子に第３の制御端子を接続し、前記ドレイン端子と前記第２の制御端子との間に抵抗を接続したことで、動作スピードが異なるダイオードとＦＥＴとを用いた高周波部品において、動作スピードの異なる各能動素子を容易に統括制御できるとともに、送受間の高いアイソレーションを実現できるのである。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、特に、第１、第２の制御端子を多層基板の表面に電極パターンとして形成するとともに、ダイオード及びＦＥＴを前記多層基板の表面に実装し、前記ダイオードから第１の制御端子に至る第１の制御経路と前記ＦＥＴから第２の制御端子に至る第２の制御経路とを前記多層基板の内部或いは表面に形成したことで、制御回路となる電気長の差を容易に形成でき、さらに高周波部品において、動作スピードの異なる各能動素子を容易に統括制御できるとともに、送受間の高いアイソレーションを実現できるのである。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、特に、第１、第２の制御端子を接続し共用制御端子とするとともに、前記接続点からドレイン端子に至る制御経路内に第２のダイオードを配置したことで、制御動作の異なる第３の制御端子から印加される制御電圧の共通制御端子への漏洩を抑制できるのである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図を用いて説明する。
【００１６】
図１は通信機器のＲＦ回路に用いられる高周波部品の一例を示すもので、携帯電話におけるアンテナ端子１を送信端子２或いは受信端子３に適宜切換え接続する高周波スイッチ４である。
【００１７】
この高周波スイッチ４は、アンテナ端子１と送信端子２の間にダイオード５が接続され、ダイオード５のアノードにオン−オフを制御するための制御電圧を印加する制御端子６ａが接続され、ドレイン端子７ａにオフ時のバイアスのための制御電圧を印加する制御端子６ｂが接続され、ゲート端子７ｂにオン時のバイアスのための制御電圧を印加する制御端子６ｃが接続された構成となっている。また、８ａはダイオード５に印加される制御電圧がＦＥＴ７に作用しないよう設けられたＤＣカット用のコンデンサである。
【００１８】
そして、この高周波スイッチ４の動作は、送信時に制御端子６ａからダイオード５に制御電圧を印加して送信端子２からアンテナ端子１に至る送信経路を導通状態とし、ＦＥＴ７のドレイン端子７ａに制御端子６ｂから制御電圧を印加して、ゲート端子７ｂに制御端子６ｃからの制御電圧を印加せず、アンテナ端子１から受信端子３に至る受信経路を非導通状態とする。
【００１９】
また、受信時は制御端子６ｃからダイオード５に制御電圧を印加せず送信端子２からアンテナ端子１に至る送信経路を非導通状態とし、ＦＥＴ７のドレイン端子７ａに制御端子６ｂから制御電圧を印加せず、ゲート端子７ｂに制御端子６ｃからの制御電圧を印加することで、アンテナ端子１から受信端子３に至る送信経路を導通状態とするのである。
【００２０】
ここで着目しなければならないのは、高周波スイッチ４において送受信の切換えを行うダイオード５とＦＥＴ７の制御を統括的に行わなければならないという点である。
【００２１】
すなわち、ここで用いられるダイオード５やＦＥＴ７といった能動素子は、それぞれ制御信号が能動素子に入力されてからその動作が実行されるまでの、いわゆる動作スピードが固有のものを有するもので、例えばダイオード５の立ち上がりに要する動作スピードが５μ・ｓｅｃであるのに対しＦＥＴ７の立ち上がり動作スピードが１μ・ｓｅｃであるというように動作スピードが異なり、その結果各能動素子に対して同条件で制御電圧を印加すれば、動作スピードの速いＦＥＴ７が先に動作し、これに遅れてダイオード５が動作することになる。
【００２２】
つまり、この高周波スイッチ４であれば、送受に切換え時にダイオード５とＦＥＴ７の動作にズレが生じることで、切換え時における送受信間のアイソレーションが一時的に劣化してしまうことになるのである。
【００２３】
そこで、このような動作スピードの異なるダイオード５とＦＥＴ７を用いた高周波スイッチ４において、ダイオード５或いはＦＥＴ７を制御する制御端子からの制御経路の電気長を異ならせることで、この電気長の差が実質的に動作スピードをコントロールする制御回路として作用することになり、結果として高周波スイッチ４の内部でダイオード５及びＦＥＴ７の動作スピードの整合を図ることで、このような高周波スイッチ４を用いる高周波機器側での制御信号の統括制御が容易に行えるようになるのである。
【００２４】
なお、このような高周波スイッチ４は通常図２に示すように、誘電体からなる多層基板９の上面に図１に示されるダイオード５とＦＥＴ７が実装され、多層基板９において図１に示されるコンデンサ８ａやインダクタ８ｂなどの受動素子が可能な限り内部電極１０として形成される。また、ダイオード５とＦＥＴ７に印加される制御信号は多層基板９の下面に設けられた制御端子６から多層基板９内に設けられたビアホール１１や接続電極１２を介して接続されるもので、このビアホール１１や接続電極１２で形成された各能動素子の制御経路の電気長の調整は、ビアホール１１の径や接続電極１２の長さを適宜選択することで容易に調節できるのである。
【００２５】
また、電気長をさらに効率よく調節しようとした場合、図１に示すようにインピーダンス値の高い抵抗素子１３を制御経路内に設けることで、接続電極１２などの引き回しによる過度の高周波スイッチ４の大型化を防止できるのである。
【００２６】
さらに、このように多層基板９の内部で各制御経路の電気長が調節できることで、ダイオード５に接続される制御端子６ａとＦＥＴ７のドレイン端子７ａに接続される制御端子６ｂといった、同じ制御パターンを有する制御電極１２は、特に図示はしていないが、多層基板９に個別に設けるのではなく一つの共通電極として設けることが可能となり、これにより高周波部品を実装する高周波機器側の設計がより簡素化できるのである。但しこの場合、図１に示すドレイン端子７ａに至る制御経路内に共通制御端子への漏洩を抑制できるダイオード（特に図示せず）を別途設けることが好ましい。
【００２７】
なお、この実施の形態においてはダイオード５とＦＥＴ７を用いた高周波スイッチ４に関して説明したものであるが、本発明はこの実施の形態に制限されるものでなく、動作スピードの異なる複数の能動素子を用いて形成される高周波部品に適用できるものである。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、特に、動作スピードの異なる複数の能動素子を有する高周波部品において、各能動素子の動作を制御する制御信号を入力する制御端子から能動素子に至る制御経路の電気長を異ならせることで、この電気長の差が実質的に動作スピードをコントロールする制御回路として作用することになり、結果として動作スピードの異なる各能動素子を容易に統括制御できる、高周波部品の制御が容易になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における高周波スイッチの等価回路図
【図２】同模式的な断面図
【符号の説明】
１  アンテナ端子
２  送信端子
３  受信端子
４  高周波スイッチ
５  ダイオード
６ａ，６ｂ，６ｃ  制御端子
７  ＦＥＴ
７ａ  ドレイン端子
７ｂ  ゲート端子
７ｃ  ソース端子
８ａ  コンデンサ
８ｂ  インダクタ
９  多層基板
１０  内部電極
１１  ビアホール
１２  接続電極
１３  抵抗素子
【図１】
2004228831.tif 000003
【図２】
2004228831.tif 000004