(57)【要約】【課題】送信信号の漏れを少なくしたアンテナスイッチ回路及びアンテナスイッチモジュールを提供する。【解決手段】第２のスイッチングダイオードＤ２と第１のコンデンサＣ１との間に、制御電圧を接地させる制御電圧接地回路１を備えるアンテナスイッチ回路１０において、制御電圧接地回路１は、抵抗Ｒ１と、第２のコンデンサＣ２と、第２のストリップラインＳＬ２とを備え、抵抗Ｒ１の一端を第２のスイッチングダイオードＤ２と第１のコンデンサＣ１との間に接続するとともに、抵抗Ｒ１の他端を第２のコンデンサＣ２及び第２のストリップラインＳＬ２の一端に接続し、第２のコンデンサＣ２と第２のストリップラインＳＬ２の他端をグランドに接続する。【選択図】図１
2004120647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナが接続されるアンテナ端子と、
送信回路が接続される送信端子と、
受信回路が接続される受信端子と、
前記アンテナ端子と前記受信端子との間に配設される第１のストリップラインと、
前記アンテナ端子と前記送信端子との間に接続される第１のスイッチングダイオードと、
前記第１のストリップラインの前記受信端子側端部に接続し、第１のコンデンサを介してグランドに接続される第２のスイッチングダイオードと、
前記第１、第２のスイッチングダイオードをオン・オフさせる制御電圧を供給する制御端子と、
前記第２のスイッチングダイオードと前記第１のコンデンサとの間に接続し、前記制御電圧を接地させる制御電圧接地回路とを備えるアンテナスイッチ回路において、
前記制御電圧接地回路は、抵抗と、第２のコンデンサと、第２のストリップラインとを備え、前記抵抗の一端が前記第２のスイッチングダイオードと第１のコンデンサとの間に接続されるとともに、前記抵抗の他端が前記第２のコンデンサ及び第２のストリップラインの一端に接続し、前記第２のコンデンサと前記第２のストリップラインの他端がグランド電位に接続されて成ることを特徴とするアンテナスイッチ回路。
【請求項２】
複数の誘電体を積層して成る積層体に前記請求項１のアンテナスイッチ回路を具備したアンテナスイッチモジュールであって、
前記積層体の外部に、前記アンテナ端子、送信端子、受信端子、制御端子及びグランド端子が形成されるとともに、
前記積層体の内部に前記第２のストリップラインを形成したことを特徴とする
アンテナスイッチモジュール。
【請求項３】
前記第２のコンデンサを、前記積層体の内部に形成したことを特徴とする請求項２に記載のアンテナスイッチモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動体通信機器に搭載されるアンテナスイッチ回路及びそれを用いたアンテナスイッチモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アンテナスイッチ回路は、移動体通信装置などにおいて、送信回路とアンテナとの接続及び受信回路とアンテナとの接続を切り換えるために用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図３は従来のアンテナスイッチ回路の一例を示す電気回路図である。同図に示すアンテナスイッチ回路３０は、アンテナ端子、送信端子、受信端子を備えており、制御電圧によりスイッチングダイオードやストリップラインを制御して、送受信を切り替える機能を有している。
【０００４】
ここで制御電圧とは、送受信を切り替える電圧をいい、制御端子Ｖｃに印可された制御電圧は、電流値を制御する抵抗Ｒ１を介して接地される。
【０００５】
送信時には、制御端子Ｖｃに制御電圧を供給するので、第１のスイッチングダイオードＤ１がオン状態となり、送信信号がアンテナＡｎｔに流れる。一方では、第２のスイッチングダイオードＤ２についてもオン状態となるので、送信信号の通信周波数でストリップラインＳＬが共振して、ストリップラインＳＬのアンテナ端子Ａｎｔ側端部Ａ点のインピーダンスが極大となり、送信信号は受信端子Ｒｘには流れなくなる。
【０００６】
受信時には、制御端子Ｖｃに制御電圧を供給しないので、第２のスイッチングダイオードＤ２がオフ状態となり、アンテナ端子Ａｎｔで入力した受信信号はストリップラインＳＬを通過して受信端子Ｒｘに流れる。一方では、第１のスイッチングダイオードＤ１についてもオフ状態となり、受信信号は送信端子Ｔｘには流れなくなる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１９７０４０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したアンテナスイッチ回路３０においては、送信時に、ストリップラインＳＬのアンテナ端子Ａｎｔ側端部Ａ点のインピーダンスが極大とならず、送信信号が受信端子Ｒｘに漏れていた。
【０００９】
ストリップラインＳＬのインピーダンスを極大にするためには、ストリップラインＳＬの受信端子Ｒｘ側端部Ｂ点におけるインピーダンスが極小でなければならない。このとき、第２のスイッチングダイオードＤ２には若干のインダクタンスが存在するので、従来は、コンデンサＣ１を配置して直列共振させることによって、インピーダンスが極小になるようにしていた。ところが、第２のスイッチングダイオードＤ２とコンデンサＣ１との接続点Ｃ点において、抵抗Ｒ１の抵抗が存在するため、第２のスイッチングダイオードＤ２とコンデンサＣ１との直列共振に損失があり、ストリップラインＳＬの受信端子Ｒｘ側端部Ｂ点のインピーダンスが極小とならない。従って、送信時に、ストリップラインＳＬのアンテナ端子Ａｎｔ側端部Ａ点のインピーダンスを極大にすることは困難であり、送信信号が受信端子に漏れるという欠点を有していた。
【００１０】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、送信信号の漏れを少なくしたアンテナスイッチ回路及びアンテナスイッチモジュールを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のアンテナスイッチ回路は、アンテナが接続されるアンテナ端子と、送信回路が接続される送信端子と、受信回路が接続される受信端子と、前記アンテナ端子と前記受信端子との間に配設される第１のストリップラインと、前記アンテナ端子と前記送信端子との間に接続される第１のスイッチングダイオードと、前記第１のストリップラインの前記受信端子側端部に接続し、第１のコンデンサを介してグランドに接続される第２のスイッチングダイオードと、前記第１、第２のスイッチングダイオードをオン・オフさせる制御電圧を供給する制御端子と、前記第２のスイッチングダイオードと第１のコンデンサとの間に接続し、前記制御電圧を接地させる制御電圧接地回路とを備えるアンテナスイッチ回路において、前記制御電圧接地回路は、抵抗と、第２のコンデンサと、第２のストリップラインとを備え、前記抵抗の一端が前記第２のスイッチングダイオードと第１のコンデンサとの間に接続されるとともに、前記抵抗の他端が前記第２のコンデンサ及び第２のストリップラインの一端に接続し、前記第２のコンデンサと第２のストリップラインの他端がグランドに接続されて成ることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のアンテナスイッチモジュールは、複数の誘電体を積層して成る積層体に前記アンテナスイッチ回路を具備したアンテナスイッチモジュールであって、前記積層体の外部に、前記アンテナ端子、送信端子、受信端子、制御端子及びグランド端子が形成されるとともに、前記積層体の内部に前記第２のストリップラインが形成されたことを特徴とするものである。
【００１３】
更に、本発明のアンテナスイッチモジュールは、前記第２のコンデンサが、前記積層体の内部に形成されたことを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】
本発明のアンテナスイッチ回路によれば、制御電圧を接地される抵抗は第２のストリップラインを介してグランドに接続することにより、第２のストリップラインのインダクタンスが制御電圧接地回路のインピーダンスを高くすることとなる。これにより、第１のストリップラインの受信端子側端部におけるインピーダンスが、第２のスイッチングダイオードと第１のコンデンサによる直列共振によって極小となる。従って、第１のストリップラインの共振時に、第１のストリップラインのアンテナ側端部のインピーダンスが高くなり、送信信号の漏れを少なくすることができる。
【００１５】
また、第２のストリップラインは、第２のコンデンサを並列に配置しているので、キャパシタンスは増加し、ストリップライン長を短くすることが可能となる。このようなアンテナスイッチ回路を複数の誘電体を積層して成る積層体に具備した本発明のアンテナスイッチモジュールによれば、ストリップライン長を短くして内蔵されるので、小型のアンテナスイッチモジュールとすることができる。
【００１６】
更に、本発明のアンテナスイッチモジュールによれば、上記第２のコンデンサについても、上記積層体の内部に形成されているので、より小型のアンテナスイッチモジュールを形成することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るアンテナスイッチ回路の回路図であり、同図に示すアンテナスイッチ回路は、アンテナ端子Ａｎｔや送信端子Ｔｘ、受信端子Ｒｘを有している。
【００１９】
本発明の実施形態は、例えば、ＧＳＭ通信方式では、送信信号の周波数帯域は８８０〜９１５ＭＨｚであり、受信信号の周波数帯域は９２０〜９６０ＭＨｚであるアンテナスイッチ回路を例にしている。
【００２０】
第１のスイッチングダイオードＤ１は、送信端子Ｔｘとアンテナ端子Ａｎｔとの間に配置されている。
【００２１】
第１のストリップラインＳＬ１は、アンテナ端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に配置され、送信信号の通信周波数の概略１／４波長の長さに相当する線路長に設定されている。
【００２２】
第２のスイッチングダイオードＤ２は、第１のストリップラインＳＬ１の受信端子Ｒｘ側端部Ｂ点とグランドとの間に、直流成分遮断用のバイパスコンデンサである第１のコンデンサＣ１を介して配置されている。
【００２３】
制御端子Ｖｃは、送信端子Ｔｘと第１のスイッチングダイオードＤ１との間に配置され、第１、第２のスイッチングダイオードをオン・オフさせる制御電圧が供給される。
【００２４】
制御電圧接地回路１は、抵抗Ｒ１と、第２のコンデンサＣ２と、第２のストリップラインＳＬ２とからなり、第２のスイッチングダイオードＤ２と第１のコンデンサＣ１との接続点Ｃ点に接続される。第２のコンデンサＣ２及び第２のストリップラインＳＬ２は、グランドに接続され、制御端子Ｖｃに印加された送受信を切り替える制御電圧は、この回路によって接地されることとなる。
【００２５】
上述したアンテナスイッチ回路１０は、制御端子Ｖｃに電圧を印加することによって、スイッチングダイオードＤ１、Ｄ２をオン・オフし、送受信信号を切り換える回路として機能する。
【００２６】
本発明のアンテナスイッチ回路１０を具備したアンテナスイッチモジュールは、図２に示すように、積層体２１の表面にアンテナ端子２２、送信端子２３、受信端子２４、制御端子２５及びグランド端子２６が形成され、上面には、電子部品２７が搭載されている。
【００２７】
積層体２１は、複数の誘電体層を積層して成り、材料としてはセラミック材料が好適である。更には、８００〜１０００℃の比較的低い温度で焼成が可能なガラス−セラミック材料であれば、ＡｇやＣｕ等の体導体抵抗材料との同時焼成が可能であり、回路の電力損失が少なくなる。具体的なセラミック材料としては、例えば、クリストバライト、石英、コランダム（αアルミナ）、ムライト、コージェライト等の絶縁セラミック材料、ＭｇＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ２等の誘電体セラミック材料、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の磁性セラミック等が用いられる。セラミック材料は２種以上を混合したものでもかまわない。
【００２８】
また、ガラス成分のフリットは、焼成処理することによってコージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶やスピネル構造の結晶相を析出するものであればどのようなガラスを用いてもよく、例えば、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、アルカリ土類酸化物を含むガラスフリットが挙げられる。これらのガラスフリットは、ガラス化範囲が広く、また屈伏点が例えば６００〜８００℃に設定されている。
【００２９】
上述した誘電体層は、各々の厚みが例えば２０〜３００μｍに設定され、また積層体２１の外部に設けられるアンテナ端子２２、送信端子２３、受信端子２４制御端子２５及びグランド端子２６や、内部に設けられる回路配線及びビアホール導体等はＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料から成り、その厚みは例えば５〜２５μｍに設定される。表面に露出する導体には、導電性接着剤が接合しやすいように、メッキ等の表面処理を施して表面に酸化膜等が形成されにくくしておくことが好ましい。メッキ材料としてはＡｕが好適に用いられ、その下地としてＮｉ等から成る中間メッキ層を介在させておいても良い。
【００３０】
積層体２１の上面に搭載される電子部品２７は、半導体材料のスイッチングダイオードや、チップインダクタ、チップコンデンサ、チップ抵抗などであり、積層体２１の上面に被着形成された接続パッドと、半田や導電性接着剤などにより、接合される。
【００３１】
そして、本発明のアンテナスイッチ回路１０において重要な点は、制御電圧接地回路１における制御電圧を接地される抵抗Ｒ１が、第２のストリップラインＳＬ２を介してグランドに接続されている点である。
【００３２】
これにより、第２のストリップラインＳＬ２が制御電圧接地回路１のインピーダンスを高くするので、第１のストリップラインＳＬ１の受信端子側端部Ｂ点において、第２のスイッチングダイオードＤ２と第１のコンデンサＣ１による直列共振によって、インピーダンが極小となる。従って、第１のストリップラインＳＬ１の共振時に、第１のストリップラインＳＬ１のアンテナ端子Ａｎｔ側端部Ａ点のインピーダンスが極大となり、送信信号の漏れを少なくすることができる。
【００３３】
また、第２のストリップラインＳＬ２は、第２のコンデンサＣ２を並列に配置しているので、キャパシタンスは増加し、ストリップライン長を短くすることが可能となる。このようなアンテナスイッチ回路１０を、複数の誘電体を積層して成る積層体２１に具備したアンテナスイッチモジュール２０は、ストリップライン長を短くして内蔵されるので、小型のアンテナスイッチモジュールとすることができる。
【００３４】
更に、上記第２のコンデンサＣ２についても、積層体２１の内部に形成されているので、より小型のアンテナスイッチモジュールを形成することが可能となる。例えば、積層体２１の内部の任意の誘電体層間にグランドとなる電極を形成し、それとは異なる誘電体層間に、グランドとなる電極と対向するようにして、第２のコンデンサとなるパターンを形成する。
【００３５】
かくして上述したアンテナスイッチモジュール２０は、アンテナ−送信回路の接続と、アンテナ−受信回路の接続とを切り替えることによって、アンテナスイッチモジュールとして機能する。
【００３６】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、改良等が可能である。
【００３７】
例えば上述の実施形態においては、ＧＳＭ方式を例にして説明したが、他の時分割接続の通信方式、例えばＤＣＳ方式やＰＣＳ方式において適用してもよい。
【００３８】
また本発明の要旨では、アンテナ端子は、アンテナ側に接続されるものを示している。上述の実施形態においては、１つの通信方式を用いて説明しているが、アンテナ側に、例えばダイプレクサを介して他のアンテナスイッチ回路を接続するとともに制御信号を連携して供給することで、２つ以上の通信方式の送受信を切り換えるものについても用いることができる。例えば、アンテナ端子のアンテナ側に、ダイプレクサを介してＤＣＳ方式のアンテナスイッチ回路を接続することで、ＤＣＳ方式とＧＳＭ方式のデュアルモード等についても用いることができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明のアンテナスイッチ回路によれば、第１のストリップラインの共振時に、第１のストリップラインのアンテナ側端部のインピーダンスを高くすることができるので、制御電圧接地回路送信信号の漏れを少なくしたアンテナスイッチ回路及びアンテナスイッチモジュールとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るアンテナスイッチ回路の回路図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るアンテナスイッチモジュールの外観斜視図である。
【図３】従来のアンテナスイッチ回路の回路図である。
【符号の説明】
Ａｎｔ・・・アンテナ端子
Ｔｘ・・・送信端子
Ｒｘ・・・受信端子
Ｖｃ・・・制御端子
Ｄ１・・・第１のスイッチングダイオード
Ｄ２・・・第２のスイッチングダイオード
ＳＬ１・・・第１のストリップライン
ＳＬ２・・・第２のストリップライン
Ｃ１・・・第１のコンデンサ
Ｃ２・・・第２のコンデンサ
Ｒ１・・・抵抗
１・・・制御電圧接地回路
２０・・・アンテナスイッチ回路
２１・・・積層体
２２・・・アンテナ端子
２３・・・送信端子
２４・・・受信端子
２５・・・制御端子
２６・・・グランド端子
２７・・・電子部品
【図１】
2004120647.tif 000003
【図２】
2004120647.tif 000004
【図３】
2004120647.tif 000005