(57)【要約】【課題】低通過損失、低歪みでアンテナ切り換えを可能とする通信装置を提供する。【解決手段】共有アンテナ１１と、複数の送信処理系２１−１，２１−２と、複数の受信処理系２２−１，２２−２１と、共有アンテナ１１と接続された共有端子ａと、複数の送信処理系と個別に接続された複数の送信用個別端子ｂ，ｃと、複数の受信処理系と個別に接続された複数の受信用個別端子ｄ，ｅと、共有端子ａと複数の個別端子間ｂ〜ｅを制御信号に応じて選択的に接続する複数のスイッチ１２１〜１２４とを含み、各スイッチは供給されるバイアス電圧により信号転送特性が決定されるアンテナ切換回路１２と、指示された通信方式でハンドリングされる信号の周波数、信号レベルに適応したバイアス電圧を設定してアンテナ切換回路１２に供給するバイアス回路１３とを設ける。【選択図】      図１
2004289437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドリングされる信号の周波数帯、信号レベルが異なる複数の通信方式を扱うマルチバンド化に対応した通信装置であって、
共有アンテナと、
上記複数の通信方式に従って処理を行う複数の信号処理系と、
上記共有アンテナと接続された共有端子と、上記複数の信号処理系と個別に接続された複数の個別端子と、上記共有端子と上記複数の個別端子間を制御信号に応じて選択的に接続する複数のスイッチとを含み、上記各スイッチは、所定の条件に従ったバイアス電圧が供給され、供給されるバイアス電圧により信号転送特性が決定されるアンテナ切換回路と、
指示された通信方式でハンドリングされる信号の周波数、信号レベルに適応した上記バイアス電圧を設定して上記アンテナ切換回路に供給するバイアス回路とを有する通信装置。
【請求項２】
上記アンテナ切換回路の各スイッチは、高周波電界効果トランジスタを含み、
上記制御信号は所望の上記高周波電界効果トランジスタのゲートに供給され、上記バイアス電圧は当該高周波電界効果トランジスタのソースおよびドレインに印加される請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
ハンドリングされる信号の周波数帯、信号レベルが異なる複数の通信方式を扱うマルチバンド化に対応した通信装置であって、
共有アンテナと、
上記複数の通信方式に従って処理を行う複数の送信処理系と、
上記共有アンテナと接続された共有端子と、上記複数の送信処理系と個別に接続された複数の個別端子と、上記共有端子と上記複数の個別端子間を制御信号に応じて選択的に接続する複数のスイッチとを含み、上記各スイッチは、所定の条件に従ったバイアス電圧が供給され、供給されるバイアス電圧により信号転送特性が決定されるアンテナ切換回路と、
指示された通信方式でハンドリングされる信号の周波数、信号レベルに適応した上記バイアス電圧を設定して上記アンテナ切換回路に供給するバイアス回路とを有する通信装置。
【請求項４】
上記アンテナ切換回路の各スイッチは、高周波電界効果トランジスタを含み、
上記制御信号は所望の上記高周波電界効果トランジスタのゲートに供給され、上記バイアス電圧は当該高周波電界効果トランジスタのソースおよびドレインに印加される請求項３記載の通信装置。
【請求項５】
ハンドリングされる信号の周波数帯、信号レベルが異なる複数の通信方式を扱うマルチバンド化に対応した通信装置であって、
共有アンテナと、
上記複数の通信方式に従って処理を行う複数の送信処理系と、
上記複数の通信方式に従って処理を行う複数の受信処理系と、
上記共有アンテナと接続された共有端子と、上記複数の送信処理系と個別に接続された複数の送信用個別端子と、上記複数の受信処理系と個別に接続された複数の受信用個別端子と、上記共有端子と上記複数の個別端子間を制御信号に応じて選択的に接続する複数のスイッチとを含み、上記各スイッチは、所定の条件に従ったバイアス電圧が供給され、供給されるバイアス電圧により信号転送特性が決定されるアンテナ切換回路と、
指示された通信方式でハンドリングされる信号の周波数、信号レベルに適応した上記バイアス電圧を設定して上記アンテナ切換回路に供給するバイアス回路とを有する通信装置。
【請求項６】
上記バイアス回路は、送信処理時には、指示された通信方式でハンドリングされる信号の周波数、信号レベルに適応した上記バイアス電圧を設定して上記アンテナ切換回路に供給し、受信処理時には、指示された通信方式でハンドリングされる信号の周波数、信号レベルにかかわらず所定のバイアス電圧を設定して上記アンテナ切換回路に供給する請求項５記載の通信装置。
【請求項７】
上記アンテナ切換回路の各スイッチは、高周波電界効果トランジスタを含み、
上記制御信号は所望の上記高周波電界効果トランジスタのゲートに供給され、上記バイアス電圧は当該高周波電界効果トランジスタのソースおよびドレインに印加される請求項５記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一台の装置でハンドリングされる信号の周波数、信号レベルが異なる複数の通信方式を扱うマルチバンド化に対応した通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、移動体通信の受信端末機器では、送信回路と受信回路は一つのアンテナを共有している。この場合、アンテナと送信回路および受信回路の間にアンテナ切換回路が設けられ、送信と受信を切り換えている（たとえば、特許文献１参照）。
こうしたアンテナ切り換えにおいては、送信時と受信時で、それぞれ所望される特性が異なる。
【０００３】
たとえば、送信時おいては、送信回路によって発生した大電力の高周波送信信号（ＲＦ信号）を電源電圧の制約の中で、低通過損失と低歪みでアンテナ切り換え回路を通過させる必要がある。
一方、受信時においては、通過する信号レベルが小さいため、歪みに対する配慮は必要なく、単に低い通過損失が望まれる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１８１６４２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、昨今、たとえばＧＳＭ系では、マルチバンド化が進み、一台の携帯端末で数種類の通信方式を扱う必要性が生じている。
たとえば、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）とＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）のデュアルバンドや、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）とＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）とＧＳＭ（１９００ＭＨｚ）のトリプルバンドなどが挙げられる。
この場合、各通信方式により送信時においてハンドリングされる信号の周波数ならびに電力レベルは異なってくる。
【０００６】
アンテナ切り換え回路において、通過損失や歪み特性を決定するのは、バイアス条件である。
たとえば、高周波電界効果トランジスタ（高周波ＦＥＴ）によって構成されたアンテナ切り換え回路では、ドレインおよびソースに固定のバイアス電圧を印加し、高周波ＦＥＴのゲートに印加する電圧の制御によりオン／オフを行っている。
【０００７】
ところが、従来回路では、送信受信の違いや通信方式に応じた周波数、電力レベルの差によって、最適なバイアス条件になるようなバイアスの制御は行われておらず、低通過損失、低歪みでのアンテナ切り換えは困難であった。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低通過損失、低歪みでアンテナ切り換えを可能とする通信装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点は、ハンドリングされる信号の周波数帯、信号レベルが異なる複数の通信方式を扱うマルチバンド化に対応した通信装置であって、共有アンテナと、上記複数の通信方式に従って処理を行う複数の信号処理系と、上記共有アンテナと接続された共有端子と、上記複数の信号処理系と個別に接続された複数の個別端子と、上記共有端子と上記複数の個別端子間を制御信号に応じて選択的に接続する複数のスイッチとを含み、上記各スイッチは、所定の条件に従ったバイアス電圧が供給され、供給されるバイアス電圧により信号転送特性が決定されるアンテナ切換回路と、指示された通信方式でハンドリングされる信号の周波数、信号レベルに適応した上記バイアス電圧を設定して上記アンテナ切換回路に供給するバイアス回路とを有する。
【００１０】
本発明の第２の観点は、ハンドリングされる信号の周波数帯、信号レベルが異なる複数の通信方式を扱うマルチバンド化に対応した通信装置であって、共有アンテナと、上記複数の通信方式に従って処理を行う複数の送信処理系と、上記共有アンテナと接続された共有端子と、上記複数の送信処理系と個別に接続された複数の個別端子と、上記共有端子と上記複数の個別端子間を制御信号に応じて選択的に接続する複数のスイッチとを含み、上記各スイッチは、所定の条件に従ったバイアス電圧が供給され、供給されるバイアス電圧により信号転送特性が決定されるアンテナ切換回路と、指示された通信方式でハンドリングされる信号の周波数、信号レベルに適応した上記バイアス電圧を設定して上記アンテナ切換回路に供給するバイアス回路とを有する。
【００１１】
本発明の第３の観点は、ハンドリングされる信号の周波数帯、信号レベルが異なる複数の通信方式を扱うマルチバンド化に対応した通信装置であって、共有アンテナと、上記複数の通信方式に従って処理を行う複数の送信処理系と、上記複数の通信方式に従って処理を行う複数の受信処理系と、上記共有アンテナと接続された共有端子と、上記複数の送信処理系と個別に接続された複数の送信用個別端子と、上記複数の受信処理系と個別に接続された複数の受信用個別端子と、上記共有端子と上記複数の個別端子間を制御信号に応じて選択的に接続する複数のスイッチとを含み、上記各スイッチは、所定の条件に従ったバイアス電圧が供給され、供給されるバイアス電圧により信号転送特性が決定されるアンテナ切換回路と、指示された通信方式でハンドリングされる信号の周波数、信号レベルに適応した上記バイアス電圧を設定して上記アンテナ切換回路に供給するバイアス回路とを有する。
【００１２】
好適には、上記バイアス回路は、送信処理時には、指示された通信方式でハンドリングされる信号の周波数、信号レベルに適応した上記バイアス電圧を設定して上記アンテナ切換回路に供給し、受信処理時には、指示された通信方式でハンドリングされる信号の周波数、信号レベルにかかわらず所定のバイアス電圧を設定して上記アンテナ切換回路に供給する。
【００１３】
好適には、上記アンテナ切換回路の各スイッチは、高周波電界効果トランジスタを含み、上記制御信号は所望の上記高周波電界効果トランジスタのゲートに供給され、上記バイアス電圧は当該高周波電界効果トランジスタのソースおよびドレインに印加される。
【００１４】
本発明によれば、たとえばベースバンド回路から通信方式を指示する信号がバイアス回路に供給される。
バイアス回路においては、ベースバンド回路による信号を受けて、たとえばＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯の送信がオンの時には、バイアス電圧が最適なＶｂｉａｓ１に設定され、アンテナ切換回路に供給され、所定のスイッチに印加される。
また、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯の送信がオンの時にはバイアス電圧が最適なＶｂｉａｓ２  に設定され、アンテナ切換回路に供給され、所定のスイッチに印加される。
そして、アンテナ切換回路においては、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯の送信がオンの時には、制御信号により所望スイッチがオン状態に制御され、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯の送信処理系、個別端末、スイッチ、共有端子、共有アンテナを通して送信される。
一方、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯の送信がオンの時には、制御信号により所望スイッチがオン状態に制御され、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯の送信処理系、個別端末、スイッチ、共有端子、共有アンテナを通して送信される。
【００１５】
受信時には、たとえばＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯とＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯にかかわらず、バイアス回路において、バイアス電圧Ｖｂｉａｓ３  が発生されて、アンテナ切換回路に供給され、所定のスイッチに印加される。
また、制御信号により受信処理系の経路に配置されたスイッチがオン状態に制御される。
そして、アンテナで受信されたＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯の信号またはＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯の信号は、アンテナ切換回路の共有端子および受信用個別端子を通して受信処理系に供給される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るアンテナ切換回路を採用した通信装置の一実施形態を示す回路図である。
【００１８】
本通信装置１０は、図１に示すように送信および受信で共有される共有アンテナ１１、アンテナ切換回路１２、バイアス回路１３、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４−１，１４−２、ＳＡＷフィルタ１５−１，１５−２、パワーアンプ１６−１，１６−２、低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１７−１，１７−２、送信回路１８−１（ＴＸ１），１８−２（ＴＸ２）、受信回路１９−１（ＲＣ１），１９−２（ＲＣ２）、およびベースバンド回路（ＢＢ）２０を有している。
【００１９】
そして、ＬＰＦ１４−１  パワーアンプ１６−１、および送信回路１８−１により送信処理系２１−１が構成され、ＬＰＦ１４−２、パワーアンプ１６−２、および送信回路１８−２により送信処理系２１−２が構成されている。
また、ＳＡＷフィルタ１５−１、ＬＮＡ１７−１、および受信回路１９−１により受信処理系２２−１が構成され、ＳＡＷフィルタ１５−２、ＬＮＡ１７−２、および受信回路１９−２により受信処理系２２−２が構成されている。
本回路は一例として、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）とＤＣＳ（１８００ＭＨｚ）のデュアルバンドのケースを例としており、送信回路１８−１および受信回路１９−１がＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯の送信受信をつかさどり、送信回路１８−２および受信回路１９−２がＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯の送受信をつかさどる。
【００２０】
本通信装置１０において、アンテナ１１は、送信処理系２１と受信処理系２２によって共有されている。
アンテナ切換回路１２は、図１に示すように、アンテナ側共有端子ａとフィルタ側の送信用個別端子ｂ，ｃ、および、受信用個別端子ｄ，ｅ（以下、ａ〜ｅは単に端子という）、並びにアンテナスイッチ１２１〜１２４を有している。
アンテナ切換回路１２において、端子ａと端子ｂとがアンテナスイッチ１２１を介して接続され、端子ａと端子ｃとがアンテナスイッチ１２２を介して接続され、端子ａと端子ｄとがアンテナスイッチ１２３を介して接続され、端子ａと端子ｅとがアンテナスイッチ１２４にを介して接続される。
アンテナ切換回路１２の各アンテナスイッチ１２１〜１２４は、後述するように高周波ＦＥＴにより構成され、バイアス回路１３による制御信号Ｓ１３により、バイアス電圧Ｖｂｉａｓの供給およびオン／オフ制御が行われる。
【００２１】
図１に示すように、アンテナ切換回路１２の端子ａがアンテナ１１に接続され、端子ｂが送信処理系２１のＬＰＦ１４−１に端子ｃがＬＰＦ１４−２に接続されている。パワーアンプ１６−１の出力がＬＰＦ１６−１に接続され、パワーアンプ１６−２の出力がＬＰＦ１６−２に接続されている。
そして、送信回路１８−１の出力信号がパワーアンプ１６−１、ＬＰＦ１４−１、アンテナ切換回路１２の端子ｂ、アンテナスイッチ１２１、および端子ａ、アンテナ１１を通して送信される。同様に、送信回路１８−２の出力信号がパワーアンプ１６−２、ＬＰＦ１４−２、アンテナ切換回路１２の端子ｃ、アンテナスイッチ１２２、および端子ａ、アンテナ１１を通して送信される。
【００２２】
また、アンテナ切換回路１２の端子ｄが受信処理系２１のＳＡＷフィルタ１５−１に接続され、端子ｅがＳＡＷフィルタ１５−２に接続されている。ＳＡＷフィルタ１５−１の出力がＬＮＡ１７−１の入力に接続され、ＳＡＷフィルタ１５−２の出力がＬＮＡ１７−２の入力に接続されている。
そして、アンテナ１１で受信されたＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯の信号は、アンテナ切換回路１２の端子ａ、アンテナスイッチ１２３、および端子ｄ、ＳＡＷフィルタ１５−１、ＬＮＡ１７−１を通して受信回路１９−１に入力される。同様に、アンテナ１１で受信されたＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯の信号は、アンテナ切換回路１２の端子ａ、アンテナ推知１２４、および端子ｅ、ＳＡＷフィルタ１５−２、ＬＮＡ１７−２を通して受信回路１９−２に入力される。
【００２３】
受信回路１９−１は、ＳＡＷフィルタ１５−１で帯域外の信号が除去され、ＬＮＡ１７−１で増幅された受信信号から中間周波（ＩＦ）信号を抽出し、たとえばデジタル信号に変換後、ベースバンド回路２０に供給する。
同様に、受信回路１９−２は、ＳＡＷフィルタ１５−２で帯域外の信号が除去され、ＬＮＡ１７−２で増幅された受信信号からＩＦ信号を抽出し、たとえばデジタル信号に変換後、ベースバンド回路２０に供給する。
【００２４】
本実施形態においては、ベースバンド回路２０からのたとえば送信切換制御信号Ｓ２０ｊおよびバンド切換制御信号Ｓ２０ｋにより、パワーアンプ１６−１もしくは１６−２が動作する。
また、それに呼応してアンテナス切換回路１２の経路は送信側および適切なバンドに切り換わる。
【００２５】
バイアス回路１３は、ベースバンド回路２０による送信切換制御信号Ｓ２０ｊおよびバンド切換制御信号Ｓ２０ｋを入力し、この制御信号電圧の組み合わせによって、アンテナ切換回路１２の電圧供給端子ｎへの出力電圧を変化させる。
具体的には、バイアス回路１３は、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯の送信がオンの時には、バイアス電圧Ｖｂｉａｓ１  を、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯の送信がオンの時にはバイアス電圧Ｖｂｉａｓ２  を、バンドに関わらず受信時には、バイアス電圧Ｖｂｉａｓ３  を発生させて、オンバイアスを変化させる。
【００２６】
図２は、図１のアンテナ切換回路１２の一構成例を示す回路図である。
アンテナ切換回路１２は、たとえば、４個の高周波電界効果トランジスタ（高周波ＦＥＴ）によって構成されているアンテナスイッチ１２１〜１２４、および抵抗素子Ｒ１２１〜Ｒ９により構成されている。
【００２７】
上述したように、アンテナスイッチ１２１は、端子ａと端子ｂとの間に接続され、アンテナスイッチ１２２は端子ａと端子ｃとの間に接続され、アンテナスイッチ１２３は端子ａと端子ｄとの間に接続され、アンテナスイッチ１２４は端子ａと端子ｅとの間に接続されている。
そして、端子ａはアンテナ１１に接続され、端子ｂ、端子ｃ、端子ｄ、端子ｅはそれぞれＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯の送信処理系２１−１、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯の送信処理系２１−２と、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯の受信処理系２２−１、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯の受信処理系２２−２に接続されている。
【００２８】
アンテナスイッチ１２１（ＦＥＴ１）のゲートに抵抗素子Ｒ１を介して制御信号ＣＴＬ１が供給され、アンテナスイッチ１２２（ＦＥＴ２），１２３（ＦＥＴ３），１２４（ＦＥＴ４）のゲートに、抵抗素子Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を介して制御信号ＣＴＬ２が供給される。
また、アンテナスイッチ１２１（ＦＥＴ１），１２２（ＦＥＴ２），１２３（ＦＥＴ３），１２４（ＦＥＴ４）のドレインおよびソースには、ＤＣバイアスするための抵抗素子Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９が接続され、抵抗素子Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９を介して、端子ｎから制御信号Ｓ１３が入力される。
この制御信号Ｓ１３の電圧は、バイアス回路１３により、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯の送信時、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯送信時、受信時で異なる電圧が出力されている。
これは、アンテナ切り換えを正電源で制御するに、ＦＥＴのドレインおよびソースをＤＣ的に正にバイアス（Ｖｂｉａｓ）し、ゲートのドレインおよびソースに対する相対的な電位をＤＣバイアス分だけ負に設定できるようにするためである。たとえば、バイアス電圧Ｖｂｉａｓ＝２Ｖ、ＦＥＴのゲートコントロール電圧ＶＧＣＮＴ３／０Ｖの際は、ＦＥＴのゲートは１／−２Ｖにバイアスされることになる。抵抗素子Ｒ１〜Ｒ９は、数十〜数百ｋΩの高抵抗値を持つ抵抗素子である。
【００２９】
高周波ＦＥＴからなるアンテナスイッチ１２１，１２２，１２３，１２４は、それぞれゲートに印加される制御信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２に応じてオン／オフする。
このため、制御信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２の信号レベルに応じて、端子ａは端子ｂ、端子ｃ、端子ｄ、端子ｅの何れかに接続される。
高周波ＦＥＴは、オン状態にあるとき、ソースとドレイン間は数Ωのオン抵抗によって表すことができ、オフ状態のときは、ソースとドレイン間を数百ｆＦの容量として表すことができる。
【００３０】
以下に、バイアス回路１３によりアンテナ切換回路１２のアンテナスイッチ１２１〜１２４を構成するＦＥＴのバイアス電圧について考察する。
【００３１】
アンテナ切換回路１２において、オン経路の諸特性（通過損失や歪み）はＦＥＴの構成やゲートソース間のバイアス条件で影響を受ける。
送信時においては、送信回路１８−１，１８−２によって発生した大電力の高周波送信信号（ＲＦ信号）を電源電圧の制約の中で低通過損失と低歪みでアンテナ切換回路１２を通過させる必要がある。
ＦＥＴにＲＦ信号が加わると、ゲートバイアス電圧がＲＦ信号によって変調がかけられる。ＲＦ信号の振幅が大きいほどこの変調の度合いが大きくなり、ＦＥＴの出力信号が歪み、高調波が発生してしまう。
歪みを抑制するために、たとえば複数段のＦＥＴを直列接続した多段構成のスイッチ回路が用いられている。特に、電源電圧に制約のある場合には、Ｖｂｉａｓを制御してゲートのオンバイアスとオフバイアスのバランスを考えることで歪みの低減が図れる。
ＦＥＴを使用したアンテナ切換回路の歪みの発生メカニズムは高周波ＦＥＴのオン状態とオフ状態で考える必要がある。オン状態の場合、ゲートバイアス電圧により決まるチャネルの飽和電流以上のＲＦ電流をチャネルに流すことができないために歪みが発生する。
【００３２】
オフ状態の場合は、ＲＦ信号によるゲートバイアスの変動により、ゲートバイアスがピンチオフ電圧またはブレークダウン電圧を超えたときに漏れ電流が発生し、歪みが発生する。このように、高周波ＦＥＴのオン状態とオフ状態の両方を考慮し、ゲートバイアスを設定することで、低歪み化が実現できる。
具体的には、オン状態のＦＥＴを考えた場合、バイアス電圧Ｖｂｉａｓを制御電圧から次第に小さくしていき、オンバイアスを大きくするとチャネルの飽和電流が大きくなり歪みは低減する。
【００３３】
一方、オフ状態のＦＥＴを考えた場合、バイアス電圧Ｖｂｉａｓを小さくしすぎるとオバイアスとピンチオフ電圧の差分が小さくなり、ＲＦ信号のによるゲートバイアスの変動がピンチオフ電圧を超えて急激に歪みが増加する。
そのため、歪みが極小となるバイアス電圧Ｖｂｉａｓが存在する。このバイアス電圧Ｖｂｉａｓは、入力電力レベルおよび周波数で変化するため、電力および周波数が異なるＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３５ｄＢｍ）、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３３ｄＢｍ）では、それぞれ最適なバイアス電圧Ｖｂｉａｓが異なる。
【００３４】
一方、受信時においては、扱う信号レベルが小さいため、歪みに対する配慮は必要なく、単に通過損失ができるだけ小さくなるようなバイアス電圧Ｖｂｉａｓを設定すればよい。
【００３５】
このように、マルチバンド化が進むシステムにおいて、各通信方式によりハンドリングされる信号の周波数、信号レベルに応じた最適なバイアスＶｂｉａｓを設定することにより、低通過損失、低歪みを実現するアンテナ切換回路を実現することが可能である。
【００３６】
ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３５ｄＢｍ）、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３３ｄＢｍ）の通過損失の入力レベル依存性、第２次高調波の入力レベル依存性、および第３次高調波の入力依存性についてシミュレーションを行った。
【００３７】
図３は、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３５ｄＢｍ）の通過損失の入力レベル依存性を示す図である。
図４は、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３５ｄＢｍ）の第２次高調波の入力レベル依存性を示す図である。
図５は、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３５ｄＢｍ）の第３次高調波の入力レベル依存性を示す図である。
【００３８】
図３においては、横軸が入力レベルを、縦軸が通過損失をぞれぞれ表している。図４においては、横軸が入力レベルを、縦軸が第２次高調波レベルをそれぞれ表している。図５においては、横軸が入力レベルを、縦軸が第３次高調波レベルをそれぞれ表している。
そして、図３、図４、および図５中、Ａで示す曲線がバイアス電圧Ｖｂｉａｓが中レベル、たとえば２．０Ｖで、Ｂで示す曲線がバイアス電圧Ｖｂｉａｓが高レベル、たとえば２．２Ｖで、Ｃで示す曲線がバイアス電圧Ｖｂｉａｓが低レベル、たとえば１．８Ｖの場合の特性をそれぞれ示している。
【００３９】
図３、図４、および図５からわかるように、信号レベルが約３５ｄＢｍのＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯送信時には、バイアス回路１３からアンテナ切換回路１２のアンテナスイッチ（ＦＥＴ）に供給するバイアス電圧Ｖｂｉａｓ１  は、中レベル、すなわち２．０Ｖ程度に設定して供給することが、低通過損失、低歪みを両立するアンテナ切り換えを実現できる。
【００４０】
図６は、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３３ｄＢｍ）の通過損失の入力レベル依存性を示す図である。
図７は、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３３ｄＢｍ）の第２次高調波の入力レベル依存性を示す図である。
図８は、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３３ｄＢｍ）の第３次高調波の入力レベル依存性を示す図である。
【００４１】
図６においては、横軸が入力レベルを、縦軸が通過損失をぞれぞれ表している。図７においては、横軸が入力レベルを、縦軸が第２次高調波レベルをそれぞれ表している。図８においては、横軸が入力レベルを、縦軸が第３次高調波レベルをそれぞれ表している。
そして、図６、図７、および図８中、Ａで示す曲線がバイアス電圧Ｖｂｉａｓが中レベル、たとえば２．１Ｖで、Ｂで示す曲線がバイアス電圧Ｖｂｉａｓが高レベル、たとえば２．３Ｖで、Ｃで示す曲線がバイアス電圧Ｖｂｉａｓが低レベル、たとえば１．９Ｖの場合の特性をそれぞれ示している。
【００４２】
図６、図７、および図８からわかるように、信号レベルが約３３ｄＢｍのＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯送信時には、バイアス回路１３からアンテナ切換回路１２のアンテナスイッチ（ＦＥＴ）に供給するバイアス電圧Ｖｂｉａｓ２  は、中レベル、すなわち２．１Ｖ程度に設定して供給することが、低通過損失、低歪みを両立するアンテナ切り換えを実現できる。
【００４３】
次に、上記構成による動作を説明する。
【００４４】
ベースバンド回路２０から、送信切換制御信号Ｓ２０ｊおよびバンド切換制御信号Ｓ２０ｋがバイアス回路１３、およびパワーアンプ１６−１，１６−２に供給される。
これにより、パワーアンプ１６−１もしくは１６−２が動作する。
また、それに呼応してアンテナス切換回路１２の経路は送信側および適切なバンドに切り換わる。
【００４５】
バイアス回路１３においては、ベースバンド回路２０による制御信号送信切換制御信号Ｓ２０ｊおよびバンド切換制御信号Ｓ２０ｋを受けて、制御信号電圧の組み合わせによって、アンテナ切換回路１２の電圧供給端子ｎへの出力電圧が設定される。
たとえばＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯の送信がオンの時には、バイアス電圧Ｖｂｉａｓ１  が最適な２．０Ｖ程度に設定され、制御信号Ｓ１３としてアンテナ切換回路１２の端子ｎに供給される。
また、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯の送信がオンの時にはバイアス電圧Ｖｂｉａｓ２  が最適な２．１Ｖ程度に設定され、制御信号Ｓ１３としてアンテナ切換回路１２の端子ｎに供給される。
【００４６】
アンテナ切換回路１２においては、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯の送信がオンの時には、制御信号ＣＴＬ１が３Ｖで供給され、アンテナスイッチ１２１がオン状態に制御される。
この場合、送信回路１８−１の出力信号がパワーアンプ１６−１、ＬＰＦ１４−１、アンテナ切換回路１２の端子ｂおよび端子ａ、アンテナ１１を通して送信される。
【００４７】
一方、ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯の送信がオンの時には、制御信号ＣＴＬ２が３Ｖで供給され、アンテナスイッチ１２２がオン状態に制御される。
この場合、送信回路１８−２の出力信号がパワーアンプ１６−２、ＬＰＦ１４−２、アンテナ切換回路１２の端子ｃおよび端子ａ、アンテナ１１を通して送信される。
【００４８】
受信時には、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯とＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯にかかわらず、バイアス回路１３において、バイアス電圧Ｖｂｉａｓ３  が発生されて（たとえば２．０Ｖ）、アンテナ切換回路１２の端子ｎに供給される。
また、制御信号ＣＴＬ２が３Ｖで供給され、アンテナスイッチ１２３，１２４がオン状態に制御される。
この場合、アンテナ１１で受信されたＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯の信号は、アンテナ切換回路１２の端子ａおよび端子ｄ、ＳＡＷフィルタ１５−１、ＬＮＡ１７−１を通して受信回路１９−１に入力される。
同様に、アンテナ１１で受信されたＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯の信号は、アンテナ切換回路１２の端子ａおよび端子ｅ、ＳＡＷフィルタ１５−２、ＬＮＡ１７−２を通して受信回路１９−２に入力される。
【００４９】
受信回路１９−１においては、ＳＡＷフィルタ１５−１で帯域外の信号が除去され、ＬＮＡ１７−１で増幅された受信信号から中間周波（ＩＦ）信号が抽出される。抽出されたＩＦ信号は、たとえばデジタル信号に変換後、ベースバンド回路２０に供給される。
同様に、受信回路１９−２においては、ＳＡＷフィルタ１５−２で帯域外の信号が除去され、ＬＮＡ１７−２で増幅された受信信号からＩＦ信号が抽出される。抽出されたＩＦ信号は、たとえばデジタル信号に変換後、ベースバンド回路２０に供給される。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、共有アンテナ１１と、複数の通信方式に従って処理を行う複数の送信処理系２１−１，２１−２と、複数の通信方式に従って処理を行う複数の受信処理系２２−１，２２−２１と、共有アンテナ１１と接続された共有端子ａと、複数の送信処理系２１−１，２１−２と個別に接続された複数の送信用個別端子ｂ，ｃと、複数の受信処理系２２−１，２２−２１と個別に接続された複数の受信用個別端子ｄ，ｅと、共有端子ａと複数の個別端子間ｂ〜ｅを制御信号に応じて選択的に接続する複数のスイッチ１２１〜１２４とを含み、各スイッチは、所定の条件に従ったバイアス電圧が供給され、供給されるバイアス電圧により信号転送特性が決定されるアンテナ切換回路１２と、指示された通信方式でハンドリングされる信号の周波数、信号レベルに適応したバイアス電圧を設定してアンテナ切換回路１２に供給するバイアス回路１３とを設けたので、受信時に所望される低通過損失ならびに送信時に所望される低通過損失、低歪みを両立するアンテナ切り換えを実現することができる。
【００５１】
なお、本実施形態においては、２つの通信方式を扱うマルチバンド化に対応した通信装置について説明したが、本発明がさらに多くの通信方式を扱う場合であっても適用可能であり、上述した実施形態に限定されるものでないことはいうまでもない。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、マルチバンド化が進むシステムにおいて、各通信方式によりハンドリングされる信号の周波数、信号レベルに応じた最適なバイアス電圧を設定することにより、受信時に所望される低通過損失ならびに送信時に所望される低通過損失、低歪みを両立するアンテナ切り換えを実現できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアンテナ切換回路を採用した通信装置の一実施形態を示す回路図である。
【図２】図１のアンテナスイッチ回路の一構成例を示す回路図である。
【図３】ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３５ｄＢｍ）の通過損失の入力レベル依存性を示す図である。
【図４】ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３５ｄＢｍ）の第２次高調波の入力レベル依存性を示す図である。
【図５】ＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３５ｄＢｍ）の第３次高調波の入力レベル依存性を示す図である。
【図６】ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３３ｄＢｍ）の通過損失の入力レベル依存性を示す図である。
【図７】ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３３ｄＢｍ）の第２次高調波の入力レベル依存性を示す図である。
【図８】ＧＳＭ（１８００ＭＨｚ）帯送信時（信号レベル：約３３ｄＢｍ）の第３次高調波の入力レベル依存性を示す図である。
【符号の説明】
１０…通信装置、１１…アンテナ、１２…アンテナ切換回路、１３…バイアス回路、１４−１，１４−２…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１５−１，１５−２…ＳＡＷフィルタ、１６−１，１６−２…パワーアンプ、１７−１，１７−２…低雑音増幅器（ＬＮＡ）、１８−１，１８−２…送信回路（ＴＸ１，ＴＸ２）、１９−１，１９−２…受信回路（ＲＣ１，ＲＣ２）、２０…ベースバンド回路（ＢＢ）。
【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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