(57)【要約】  二重双投高周波スイッチは、第1-第4のポートを各々形成する第1-第4の伝送ラインと、第1-第4のスロットラインパターン部とを含む。第1スロットラインパターン部は、第1スロットラインと、スロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第1スイッチング素子とを具備する。第1スロットラインパターン部は、第1スロットラインと、スロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第3スイッチング素子とを具備する。第2スロットラインパターン部は、第1ループ型スロットラインと、第2スロットラインと、スロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第２スイッチング素子とを具備する。第4スロットラインパターン部は、第2ループ型スロットラインと、第4スロットラインと、スロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第4スイッチング素子とを具備する。
2010504020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１乃至第４のポートを各々形成する第１乃至第４の伝送ラインと、
前記第１乃至第４の伝送ラインと信号遷移が各々実現され、第１乃至第４のスロットラインが相互接続される第１乃至第４のスロットラインパターン部と、を含み、
前記第１のスロットラインパターン部は、
前記第１の伝送ラインの信号遷移点と、他のスロットラインパターン部の接続点に信号を伝送する第１のスロットラインと、
前記第１のスロットラインのうち予め定められた位置に設置され、外部スイッチング制御信号によって設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第１のスイッチング素子と、を具備し、
前記第３のスロットラインパターン部は、
前記第３の伝送ラインの信号遷移点と、他のスロットラインパターン部の接続点に信号を伝送する第３のスロットラインと、
前記第３のスロットラインのうち予め定められた位置に設置され、外部スイッチング制御信号によって設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第３のスイッチング素子と、を具備し、
前記第２のスロットラインパターン部は、
前記第２の伝送ラインとその第１サイドで信号遷移が実現される第１のループ型スロットラインと、
前記第１のループ型スロットラインの第２サイドと前記スロットラインパターン部との接続点に信号を伝送する第２のスロットラインと、
前記第１のループ型スロットラインと第２のスロットラインとの接続部の少なくとも一方に設置され、前記スイッチング制御信号に従って設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第２のスイッチング素子と、を具備し、
前記第４のスロットラインパターン部は、
各々前記第４の伝送ラインとその第１サイドで信号遷移が実現される第２のループ型スロットラインと、
前記第２のループ型スロットラインの第２サイドと前記スロットラインパターン部との接続点に信号を伝送する第４のスロットラインと、
前記第２のループ型スロットラインと第４のスロットラインとの接続部の少なくとも一方に設けられ、前記スイッチング制御信号に従って設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第４のスイッチング素子と、を具備し、
前記第２のスロットラインは前記第１のスロットラインに接続され、前記第４のスロットラインは前記第３のスロットラインに接続され、前記第３のスロットラインは前記第１のスロットラインに接続され、それによって第１乃至第４のスロットラインは最終的に相互接続されることを特徴とする二重双投高周波スイッチ。
【請求項２】
第１の補助開放終端回路は、前記第２のスロットラインパターン部の前記第２のスロットライン上に形成され、
第２の補助開放終端回路は、前記第４のスロットラインパターン部の前記第４のスロットライン上に形成され、
第１の補助マイクロストリップラインは、前記第１の補助開放終端回路と前記第２のスロットラインの接続部に形成され、両側端が前記第２のスロットラインとマイクロストリップ-スロットラインカップリングによって相互の信号遷移が実現され、
第２の補助マイクロストリップラインは、前記第２の補助開放終端回路と前記第４のスロットラインの接続部に形成され、両側端が前記第４のスロットラインとマイクロストリップ-スロットラインカップリングによって相互の信号遷移が実現されることを特徴とする請求項１に記載の二重双投高周波スイッチ。
【請求項３】
第３の補助開放終端回路は、前記第１及び第３のスロットラインの接続部に形成され、
第３の補助マイクロストリップラインは、前記第３の補助開放終端回路が前記第１及び第３のスロットラインに接続される部分に形成され、各々前記第１及び第３のスロットラインとマイクロストリップ-スロットラインカップリングによって相互の信号遷移が実現される両側端を有することを特徴とする請求項１に記載の二重双投高周波スイッチ。
【請求項４】
前記第２のスロットラインは、前記スイッチング制御信号によって設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第５のスイッチング素子を含み、
前記第４のスロットラインは、前記スイッチング制御信号によって設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第６のスイッチング素子を含むことを特徴とする請求項１に記載の二重双投高周波スイッチ。
【請求項５】
前記第１及び第４の伝送ラインは、各々マイクロストリップライン、ストリップライン、同軸線路、及びコプレナ導波路(ＣＰＷ)のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二重双投高周波スイッチ。
【請求項６】
二重双投高周波スイッチを用いる塔設増幅器であって、
受信信号用帯域通過フィルタと、
前記帯域通過フィルタから出力される信号を増幅する低雑音増幅器(ＬＮＡ)と、
送受信切り替えのためのＲＦスイッチと、を含み、
前記ＲＦスイッチは、
各々第１乃至第４のポートを形成する第１乃至第４の伝送ラインと、
前記第１乃至第４の伝送ラインと各々信号遷移が実現され、第１乃至第４のスロットラインが相互接続される第１乃至第４のスロットラインパターン部と、を具備し、
前記第１のスロットラインパターン部は、
前記第１の伝送ラインの信号遷移点と、他のスロットラインパターン部の接続点に信号を伝送する第１のスロットラインと、
前記第１のスロットラインの予め定められた位置に設けられ、外部スイッチング制御信号によって設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第１のスイッチング素子と、を具備し、
前記第３のスロットラインパターン部は、
前記第３の伝送ラインの信号遷移点と、他のスロットラインパターン部の接続点に信号を伝送する第３のスロットラインと、
前記第３のスロットラインの予め定められた位置に設けられ、外部スイッチング制御信号によって設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第３のスイッチング素子と、を具備し、
前記第２のスロットラインパターン部は、
前記第２の伝送ラインとその第１サイドで信号遷移が実現される第１のループ型スロットラインと、前記第１のループ型スロットラインの第２サイドと前記他のスロットラインパターン部との接続点に信号を伝送する第２のスロットラインと、前記第１のループ型スロットラインと第２のスロットラインとの接続部の少なくとも一方に設けられ、前記スイッチング制御信号に従って設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第２のスイッチング素子と、を具備し、
前記第４のスロットラインパターン部は、
各々前記第４の伝送ラインとその第１サイドで信号遷移が実現される第２のループ型スロットラインと、前記第２のループ型スロットラインの第２サイドと前記他のスロットラインパターン部との接続点に信号を伝送する第４のスロットラインと、前記第２のループ型スロットラインと第４のスロットラインとの接続部の少なくとも一方に設けられ、前記スイッチング制御信号に従って設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第４のスイッチング素子と、を具備し、
前記第２のスロットラインは前記第１のスロットラインに接続され、前記第４のスロットラインは前記第３のスロットラインに接続され、前記第３のスロットラインは前記第１のスロットラインに接続され、それによって前記第１乃至第４のスロットラインは最終的に相互接続され、
前記高周波スイッチの第１乃至第４のポートは、各々ＢＴＳ(Base Transceiver Station)側、前記低雑音増幅器の受信信号出力端、前記帯域通過フィルタへの受信信号入力端、及びアンテナに接続されることを特徴とする塔設増幅器。
【請求項７】
前記第１の補助開放終端回路は、前記第２のスロットラインパターン部の前記第２のスロットライン上に形成され、
前記第２の補助開放終端回路は、前記第４のスロットラインパターン部の前記第４のスロットライン上に形成され、
第１の補助マイクロストリップラインは、前記第１の補助開放終端回路と前記第２のスロットラインの接続部に形成され、両側端が前記第２のスロットラインとマイクロストリップ-スロットラインカップリングによって相互の信号遷移が実現され、
第２の補助マイクロストリップラインは、前記第２の補助開放終端回路と前記第４のスロットラインの接続部に形成され、両側端が前記第４のスロットラインとマイクロストリップ-スロットラインカップリングによって相互の信号遷移が実現されることを特徴とする請求項６に記載の塔設増幅器。
【請求項８】
第３の補助開放終端回路は、前記第１及び第３のスロットラインの接続部に形成され、
第３の補助マイクロストリップラインは、前記第３の補助開放終端回路が前記第１及び第３のスロットラインに接続される部分に形成され、各々前記第１及び第３のスロットラインとマイクロストリップ-スロットラインカップリングによって相互の信号遷移が実現される両側端を有することを特徴とする請求項６に記載の塔設増幅器。
【請求項９】
前記第２のスロットラインは、前記スイッチング制御信号によって設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第５のスイッチング素子を含み、
前記第４のスロットラインは、前記スイッチング制御信号によって設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第６のスイッチング素子を含むことを特徴とする請求項６に記載の塔設増幅器。
【請求項１０】
前記第１及び第４の伝送ラインは、各々マイクロストリップライン、ストリップライン、同軸線路、及びコプレナ導波路(ＣＰＷ)のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の塔設増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高周波(Radio Frequency：ＲＦ)スイッチに関するもので、特に時分割複信(Time  Division  Duplexing：以下、“ＴＤＤ”と称する)システムの信号送受信端の送受信信号切り替えのためのスイッチに適用されることができる二重双投(Dual  Pole  Dual  Throw：以下、“ＤＰＤＴ”と称する)高周波スイッチ及びそれを用いる塔設増幅器(Tower Mounted Amplifier：以下、“ＴＭＡ”と称する)に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＤＤ方式を含む時分割伝送方式は、同一の周波数を時分割して送受信用に区分して使用する。すなわち、この時分割伝送方式は、１個のフレーム内部を送受信用に分割し、１個の周波数を通じて双方向通信を遂行する。このような方式を採用するＴＤＤシステムは、同一の周波数を用いて所定の時間周期により送信と受信を各々遂行するため、高速の送受信切り替えのためのＲＦスイッチが必ず必要である。
【０００３】
ＲＦスイッチは、高速の切り替え動作を遂行しなければならないため、ピンダイオード(pin  diode)又はＦＥＴ(Field  Effect  Transistor)のような半導体素子を用いるスイッチが機械的スイッチ(mechanical  switch)の代わりに使用される。しかしながら、このような半導体素子を用いるスイッチは、半導体が高電力に弱いので、高電力用スイッチとしては使用しにくい。
【０００４】
言い換えれば、高電力がスイッチに印加される場合に、多くの熱が発生する。十分な防熱が保証されないと、結局スイッチは破損される。高電力を耐えることができるように開発されたＲＦスイッチは、別途の冷却器などを備えなければならないので、高価となり、製作が容易でなくなる。したがって、ＲＦスイッチは、軍事用のみに制限的に使用される。
【０００５】
この問題を解決するために、ＴＤＤシステムでは、ＲＦスイッチの代わりにサーキュレータを用いて固定的に受信信号から送信信号を分離する方法を採用する。しかしながら、サーキュレータを使用する場合には、受信区間の間に送信信号を遮断するためのアイソレーション(isolation）を十分に保証することが難しい。送信電力の伝送中にアンテナに問題が発生してアンテナがオープン状態になる場合に、送信信号は受信器に入力されてシステムに障害を発生するか、あるいは受信信号の品質を著しく低下させてしまう。また、送信ＰＩＭＤ(Passive  Intermodulation  Distortion)が発生して他の通信供給者の電波品質に影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、上記した従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、送受信端間のアイソレーションを十分に保証するためのＴＤＤシステムの送受信切り替えのために適用できるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチ及びそれを用いるＴＭＡを提供することにある。
【０００７】
また、本発明の目的は、アンテナのオープン時に、制御動作のために供給されるＤＣ電源に異常が発生する場合でも送信電力が受信端に流入されることを大幅に防止するためのＴＤＤシステムの送受信切り替えのために適用されることができるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチ及びそれを用いるＴＭＡを提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、高電力で安定的に動作できるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチ及びそれを用いるＴＭＡを提供することにある。
【０００９】
さらに、本発明の目的は、ＭＩＣ(Microwave  Integrated  Circuit)形態にも容易に製造することができるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチ及びそれを用いるＴＭＡを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、移動通信周波数帯域だけでなく数十ＧＨｚ以上の高周波帯域でも使用できるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチ及びそれを用いるＴＭＡを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、第１乃至第４のポートを各々形成する第１乃至第４の伝送ラインと、第１乃至第４の伝送ラインと信号遷移が各々実現され、第１乃至第４のスロットラインが相互接続される第１乃至第４のスロットラインパターン部とを含み、第１のスロットラインパターン部は、第１の伝送ラインの信号遷移点と、他のスロットラインパターン部の接続点に信号を伝送する第１のスロットラインと、第１のスロットラインのうち予め定められた位置に設置され、外部スイッチング制御信号によって設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第１のスイッチング素子とから構成され、第３のスロットラインパターン部は、第３の伝送ラインの信号遷移点と、他のスロットラインパターン部の接続点に信号を伝達する第３のスロットラインと、第３のスロットラインのうち予め定められた位置に設置され、外部スイッチング制御信号によって設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第３のスイッチング素子とから構成され、第２のスロットラインパターン部は、第２の伝送ラインとその第１サイドで信号遷移が実現される第１のループ型スロットラインと、第１のループ型スロットラインの第２サイドと他のスロットラインパターン部との接続点に信号を伝送する第２のスロットラインと、第１のループ型スロットラインと第２のスロットラインとの接続部の少なくとも一方に設けられ、スイッチング制御信号に従って設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第２のスイッチング素子とから構成され、第４のスロットラインパターン部は、各々第４の伝送ラインとその第１サイドで信号遷移が実現される第２のループ型スロットラインと、第２のループ型スロットラインの第２サイドと他のスロットラインパターン部との接続点に信号を伝送する第４のスロットラインと、第２のループ型スロットラインと第４のスロットラインとの接続部の少なくとも一方に設けられ、スイッチング制御信号に従って設置位置のスロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する第４のスイッチング素子とから構成され、第２のスロットラインは第１のスロットラインに接続され、第４のスロットラインは第３のスロットラインに接続され、第３のスロットラインは第１のスロットラインに接続され、それによって第１乃至第４のスロットラインは最終的に相互接続されるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチを提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ＤＰＤＴ  ＲＦスイッチがＴＤＤシステムの送受信スイッチとして採用される場合に、送受信端間のアイソレーション特性をより向上させることができる。特に、アンテナがオープンされた場合及び制御動作のためのＤＣ電源に異常が発生した場合に、送信電力が受信端に流入されることを大幅に防止することができる。また、ＤＰＤＴ  ＲＦスイッチが高電力でも安定に動作し、製造が容易であり、数十ＧＨｚ以上の高周波帯域でも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態によるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチを採用するＴＭＡモジュールを示すブロック構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるプリント回路基板(ＰＣＢ)上のＤＰＤＴ  ＲＦスイッチの回路パターンの上面を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるプリント回路基板(ＰＣＢ)上のＤＰＤＴ  ＲＦスイッチの回路パターンの下面を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態によるＰＣＢ上のＤＰＤＴ  ＲＦスイッチの回路パターンの一面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
下記に、具体的な構成素子のような特定事項を説明するが、これは、本発明のより全般的な理解のために提供されることであって、本発明の精神及び範囲内で所定の変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には自明である。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態によるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチを採用するＴＭＡモジュールを示すブロック構成図である。図１を参照すると、移動通信基地局システムのＴＭＡは、ＢＴＳ(Base  Transceiver  Station)内部に設けられるわけではなく、受信アンテナが位置した鉄塔上に設けられる装置であって、ＴＴＡ(Tower-Top  Amplifier)又はＴＴＬＮＡ(Tower-Top  Low  Noise  Amplifier）として呼ばれている。このようなＴＭＡは、アンテナで受信される信号がＢＴＳ信号処理部に伝送される経路で発生する雑音及びケーブル雑音に対する問題を改善するために設計された。このＴＭＡは、受信アンテナに隣接した受信信号用帯域通過フィルタ(Band  Pass  Filter：ＢＰＦ)２２と、低雑音増幅器(Low  Noise  Amplifier：ＬＮＡ)２４とを含む一つのブロックで構成される。
【００１７】
図１に示すように、ＴＭＡは、その第１サイドに提供されるアンテナ側端子３１と、第２サイドに提供されるＢＴＳ側端子３２とを含む。前記アンテナ側端子３１は、ケーブルを通じてアンテナに接続され、前記ＢＴＳ側端子３２は、ケーブルを通じてＢＴＳ装置に接続される。このとき、ＢＴＳ装置から送信された信号とアンテナで受信された信号とを送受信モードに従って適切に切り替えるために適切な構成のスイッチが提供される。このスイッチは、本発明でＤＰＤＴスイッチ１０として称する。
【００１８】
本発明によるＤＰＤＴスイッチ１０は、送信及び受信動作に基づいて制御部(図示せず)によって提供されるスイッチング制御信号に従って切り替えを遂行し、それによって送信信号をアンテナに伝送する(図１に点線で示したスイッチング動作)。また、ＤＰＤＴスイッチ１０は、アンテナから受信した受信信号をＢＰＦ２２及びＬＮＡ２４に提供し、それによってＢＰＦ２２及びＬＮＡ２４を経た信号をＢＴＳ装置に伝達する(図１に実線で示したスイッチング動作)。
【００１９】
図２は、本発明の第１の実施形態により、ＰＣＢ上のＤＰＤＴ  ＲＦスイッチの回路パターンの一面(説明の便宜上、上面と称する)の構成を示す。図３は、本発明の第１の実施形態によるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチの回路パターンの一面(説明の便宜上、下面と称する)の構成を示す。各部分のサイズと形状は、説明の便宜のために拡大して示している。図２及び図３を参照すると、本発明の第１の実施形態によるＲＦスイッチは、一つの誘電体基板上に適切なパターンを有するように形成されたマイクロストリップラインとスロットライン、及び該当スロットラインパターンのうちの適所に設けられ、外部スイッチング制御信号によって該当スロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断する複数のスイッチング素子を含む。
【００２０】
すなわち、本発明のＤＰＤＴ  ＲＦスイッチにおいて、ＤＰＤＴ  ＲＦスイッチの第１乃至第４のポートを形成する適切なパターンの第１乃至第４のマイクロストリップライン１３１，１３２，１３３，１３４は、誘電体基板の上面に形成される。第１乃至第４のスロットラインパターン部１１，１２，１３，１４は、誘電体基板の上面に第１乃至第４のマイクロストリップライン１３１，１３２，１３３，１３４と各々マイクロストリップ-スロットラインカップリングによって適所で相互の信号遷移が実現されるように形成される。このようなスロットラインパターンは、２本のＴ接合スロットラインが相互に接続された構成を有し、全体的に“π”状に相互接続される。このとき、“π”状の接続構造で、第１及び第２のスロットラインパターン部１１，１２は、それぞれ左側の上下部(図２のＡ部分)に位置され、第３及び第４のスロットラインパターン部１３，１４は、それぞれ右側の上下部(図２のＢ部分)に位置される。
【００２１】
第１のスロットラインパターン部１１は、第１のマイクロストリップライン１３１と信号遷移が実現される開放終端回路１１１-ａを有し、第１のマイクロストリップライン１３１から遷移された信号を他のスロットラインパターン部１２，１３，１４との接続点に伝送するための第１のスロットライン１１１を有する。第１のスロットラインパターン部１１は、第１のスロットライン１１１の適所に設けられ、外部スイッチング制御信号によって該当スロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断するスイッチング素子(例えば、第１のダイオードＤ１)を含む。第１のマイクロストリップライン１３１の終端は、開放又は短絡終端回路を形成する。例えば、第１のマイクロストリップライン１３１の終端が短絡終端回路を形成する場合には、基板を貫通する円形孔が、その終端に形成され、その内部は導電性金属でメッキ処理されることによって、上面のスロットラインパターンが形成されたグラウンド基板に接続されることができる。
【００２２】
第２のスロットラインパターン部１２は、第２のマイクロストリップライン１３２と信号遷移を実現する第１のループ型スロットライン１２２を有し、第２のマイクロストリップライン１３２から遷移された信号を他のスロットラインパターン部１１，１３，１４との接続点、より正確に言えば、第２のスロットライン１１２との接続点に伝送するための第２のスロットライン１１２を有する。ここで、第１の補助開放終端回路１１２-ａは第２のスロットライン１１２上に形成されることができる。第１の補助開放終端回路１１２-ａが第２のスロットライン１１２と接続される部分で、第１の補助マイクロストリップライン１４２は、誘電体基板に対応する下面に形成され、第２のスロットライン１１２とマイクロストリップ-スロットラインカップリングによって両側端が相互に信号遷移を実現するように形成される。このような第１の補助開放終端回路１１２-ａ及び第１の補助マイクロストリップライン１４２は、電源のオフ時に第２のスロットラインでのアイソレーション特性を向上させる。
【００２３】
第２のスロットラインパターン部１２は、該当スロットラインパターンのうちの適所に設けられ、外部スイッチング制御信号によって該当スロットラインのギャップを短絡させることによって信号伝送を遮断するスイッチング素子を含む。このスイッチング素子は、第１のループ型スロットライン１２２と第２のスロットライン１１２との接続部の一方に設けられ、該当位置で第１のループ型スロットライン１２２のギャップを短絡させるための第２のダイオードＤ２を含む。第１のキャパシタＣ１は、第１のループ型スロットライン１２２で第２のダイオードＤ２の設置位置と対応する位置に第１のループ型スロットライン１２２のギャップと接続するように設けられる。第２のスロットラインパターン部１２で、第２のマイクロストリップライン１３２は、第１のループ型スロットライン１２２の交差点からλ/８の長さの開放部を有し、この交差点で信号遷移のための磁場(magnetic  field)が最大になる。第２のダイオードＤ２がオフ状態である場合に、第２のスロットライン１１２から第１のループ型スロットライン１２２に入力できる信号は 、第２のスロットライン１１２との接続点から半円形スロットラインに従って各々１８０°の位相差で分配されて伝送される。その後、分配された信号が集められる地点、すなわち第２のマイクロストリップライン１３２との遷移地点で相互に１８０°の位相差によって相殺される。
【００２４】
第３及び第４のスロットラインパターン部１３，１４は、各々第３及び第４のマイクロストリップライン１３３，１３４と信号遷移が実現される。第３及び第４のスロットラインパターン部１３，１４は、第１及び第２のスロットラインパターン部１１，１２と同一の構造を有する。このとき、第１のスロットラインパターン部１１の第１のスロットライン１１１は、第３のスロットラインパターン部１３の第３のスロットライン１１３と一体的に接続される。図２及び図３に示すように、本発明によるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチ１０は、左側が右側と対称である構造を有することができる。
【００２５】
また、スイッチング素子に提供されるスイッチング制御信号は、各スイッチング素子から個別的に、又は適切に電気的に分離されたグラウンド基板を通じて＋５Ｖ/−５Ｖのバイアス電圧を印加することによってスイッチング素子の動作をオン/オフ制御することができる。
【００２６】
本発明による構成を有するＤＰＤＴ  ＲＦスイッチにおいて、第１乃至第４のマイクロストリップライン１３１，１３２，１３３，１３４の第１乃至第４のポートは、各々ＢＴＳ側、ＬＮＡ２４の受信信号出力端Ｒｘ  Ｏｕｔ、ＢＰＦ２２への受信信号入力端Ｒｘ  Ｉｎ、及びアンテナＡＮＴに接続され、それによってＤＰＤＴ  ＲＦスイッチは、ＴＤＤシステムの送受信切り替えのためのスイッチ装置として使用することができる。
【００２７】
以下、図２及び図３に示すような構成を有するＤＰＤＴ  ＲＦスイッチのＴＤＤシステムの送受信切り替えスイッチとしての動作について説明する。まず、送信モードで、ＤＰＤＴ  ＲＦスイッチは、すべてのスイッチング素子をオフ状態で動作させる。ＲＦ送信信号がＢＴＳ側の第１のポートに印加されると、送信信号は、第１のマイクロストリップライン１３１、第１及び第３のスロットライン１１１，１１３、及び第３のマイクロストリップライン１３３を介してアンテナの第３のポートに伝送される。このとき、第２及び第４のスロットラインパターン部１２，１４に入力できる信号は、第１及び第２の補助開放終端回路１１２-ａ，１１３-ａ、第１及び第２の補助マイクロストリップライン１４２，１４３、及び第１及び第２のループ型スロットライン１２２，１２４の構造によって遮断される。
【００２８】
次に、受信モードでは、ＤＰＤＴ  ＲＦスイッチは、すべてのスイッチング素子をオン状態で動作させる。受信信号は、アンテナの第３のポートを通じて第３のマイクロストリップライン１３３及び第３のスロットライン１１３を介して提供される。受信信号は、オン状態の第１及び第３のダイオードＤ１，Ｄ３が第１及び第３のスロットライン１１１，１１３への信号伝送を遮断するため、第１のスロットラインパターン部１１に伝送されない。しかしながら、受信信号は、第４のスロットラインパターン部１４の第４のスロットライン１１４及び第２の補助マイクロストリップライン１４３を介して第２のループ型スロットライン１２４に入力される。第２のループ型スロットライン１２４に入力された信号は、第４のダイオードＤ４がオン状態であるため、第４のマイクロストリップライン１３４に遷移され、ＢＰＦ２２への受信信号入力端Ｒｘ  Ｉｎの第４のポートに提供される。
【００２９】
このとき、ＬＮＡ２４の受信信号出力端Ｒｘ  Ｏｕｔの第３のポートに入力される受信信号は、第４のスロットラインパターン部１４での逆過程を通じて第１のループ型スロットライン１２２、第２のスロットライン１１２に伝送される。その後、この信号は、第１のスロットライン１１１を介して第１のマイクロストリップライン１３１に遷移され、ＢＴＳ側の第１のポートに提供される。
【００３０】
一方、スイッチ素子を制御するために供給されるＤＣ電源に異常が発生してすべてのダイオードがオフ状態になる場合にも、本発明によるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチ構造は、受信信号入力端Ｒｘ  Ｉｎ及び受信信号出力端Ｒｘ  Ｏｕｔのアイソレーションを保証することができる。すなわち、上記ＤＣ電源に異常が発生した場合には、送信モードと同様に、第２又は第４のスロットラインパターン部１２，１４に入力できる信号は、第１及び第２の補助開放終端回路１１２-ａ，１１３-ａ、第１及び第２の補助マイクロストリップライン１４２，１４３、及び第１及び第２のループ型スロットライン１２２，１２４の構造によって遮断される。
【００３１】
図４は、本発明の第２の実施形態による、ＰＣＢ上のＤＰＤＴ  ＲＦスイッチの回路パターンの一面を示す。図４を参照すると、本発明の第２の実施形態によるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチ１０’は、図２及び図３に示した第１の実施形態によるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチ１０とほとんど類似した構成を有する。すなわち、アイソレーション特性を向上させるために、第３の補助開放終端回路１１５-ａは、第１及び第３のスロットライン１１１，１１３の間に形成される。第３の補助開放終端回路１１５-ａが第１及び第３のスロットライン１１１，１１３に接続される部分で、第３の補助マイクロストリップライン１４４は、誘電体基板に対応する下面に、両端が各々第１及び第３のスロットライン１１１，１１３とマイクロストリップ-スロットラインカップリングによって相互の信号遷移が実現されるように形成される。また、スイッチング素子、すなわち第５及び第６のダイオードＤ５，Ｄ６は、第２及び第４のスロットライン１１２，１１４に提供され、スイッチング動作を制御するためのスイッチング制御信号がスイッチング素子に提供されるように、グラウンド基板は電気的に適切に分離される。
【００３２】
ＴＤＤシステムの送受信スイッチとして図４に示す本発明の第２の実施形態によるＤＰＤＴ  ＲＦスイッチは、図２及び図３に示したＤＰＤＴ  ＲＦスイッチに類似した動作及び特性を有する。すなわち、送信モードで、第５及び第６のダイオードＤ５，Ｄ６はオン状態で動作する(他のダイオードはオフ状態で動作する)。受信モードでは、第５及び第６のダイオードＤ５，Ｄ６がオフ状態で動作する(他のダイオードはオン状態で動作する)。したがって、送信モードでは、送信信号は、第５及び第６のダイオードＤ５，Ｄ６がオン状態であるため、第２及び第４のスロットライン１１２，１１４への入力が遮断される。
【００３３】
本発明の望ましい実施形態を、例示の目的のために説明したが、特許請求の範囲及びこれと均等なものに基づいて本発明の範囲及び精神を外れない限り、様々な変更、追加、及び代替が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。例えば、上記したマイクロストリップラインは、ストリップライン、同軸線路、及びコプレナ導波路(ＣＰＷ)などに代替することができる。さらに、コプレナストリップ(ＣＰＳ)も、スロットラインの代わりに使用されることができる。上記した本発明の実施形態では、ダイオードがスイッチング素子として使用されたが、スイッチング機能を有する他の半導体素子(例えば、ＦＥＴ)も使用されることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１０，１０’        ＤＰＤＴスイッチ
１１，１２，１３，１４      スロットラインパターン部
２２        受信信号用帯域通過フィルタ
２４        低雑音増幅器
３１        アンテナ側端子
３２        ＢＴＳ側端子
１１１，１１２，１１３      スロットライン
１１１−ａ，１１２−ａ，１１３−ａ，１１５−ａ      補助開放終端回路
１２２，１２４      ループ型スロットライン
１３１，１３２，１３３，１３４      マイクロストリップライン
１４２，１４３，１４４      補助マイクロストリップライン
【図１】
2010504020.tif 000003
【図２】
2010504020.tif 000004
【図３】
2010504020.tif 000005
【図４】
2010504020.tif 000006
【国際調査報告】
2010504020.tif 000007
2010504020.tif 000008