(57)【要約】【課題】機械的スイッチング回路を提供すること【解決手段】回路入力３１と回路出力３２の間の接続部を接続するか切断する機械的スイッチング回路３０は、直列に接続された少なくとも２つのスイッチングユニット３９ａ；３９ｂを備え、そしてスイッチングユニット３９ａ；３９ｂの各々は並列に接続された少なくとも２つの機械的スイッチング部品３３、３４、３５、３６を備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路入力（３１；４１）と回路出力（３２；４２）の間の接続部を接続するかまたは切断する機械的スイッチング回路（３０；４０）であって、
機械的スイッチング回路（３０；４０）が直列に接続された少なくとも２つのスイッチングユニット（３９ａ；３９ｂ；４９ａ，４９ｂ）を備え、かつスイッチングユニット（３９ａ；３９ｂ；４９ａ，４９ｂ）の各々が並列に接続された少なくとも２つの機械的スイッチング部品（３３、３４、３５、３６；４３、４４、４５、４６）を備えることを特徴とする機械的スイッチング回路。
【請求項２】
機械的スイッチング部品（３３、３４、３５、３６；４３、４４、４５、４６）が、ＭＥＭＳ技術により実装されることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング回路。
【請求項３】
機械的スイッチング部品（４３、４４、４５、４６）の少なくとも１つが、２つの診断用接続（４７、４８）を備え、この２つの診断用接続の間にスイッチング部品が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング回路。
【請求項４】
特定の多帯域ＲＦフロントエンド回路中に、請求項１に記載の少なくとも１つの機械的スイッチング回路（３０；４０）を備える電子回路（１０）。
【請求項５】
請求項４に記載の少なくとも１つの電子回路（１０）を備える移動局。
【請求項６】
請求項４に記載の少なくとも１つの電子回路（１０）を備える基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路入力と回路出力の間の接続部を接続するかまたは切断する機械的スイッチング回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのようなスイッチング回路は、例えば多帯域ＲＦフロントエンド回路の異なるインピーダンス整合回路とパワートランジスタのバイアス電圧回路の間、インピーダンス整合回路間またはパワートランジスタのバイアス電圧回路間のスイッチングのために使用される。このパワートランジスタの動作条件を異なる周波数帯域に適合させるために、スイッチングが必要である。スイッチング回路は、集積化のレベルを高めるために、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）技術により実装することができる。この型の機械的スイッチは、腐食が起こらないようにするために時々作動（開いたり閉じたり）させなければならない（いわゆる保守作動）。多くのＲＦフロントエンド回路は永続的に動作するので、回路のスイッチを切ることなしに機械的スイッチのそのような保守作動を行なうことが必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、機械的スイッチング回路の保守作動が遂行されるとき、スイッチとしての機能を維持する機械的スイッチング回路を与えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、回路入力と回路出力の間の接続部を接続するかまたは切断する機械的スイッチング回路によって実現され、この機械的スイッチング回路は直列に接続された少なくとも２つのスイッチングユニットを備え、かつスイッチングユニットの各々は並列に接続された少なくとも２つの機械的スイッチング部品を備える。
【０００５】
本発明によって、機械的スイッチング部品の一方に対して保守作動を遂行し、それと同時に、他方の機械的スイッチング部品はスイッチング回路の機能を維持するように、すなわち機械的スイッチング回路を開状態かまたは閉状態に保つように使用することを可能にする。本発明は、経済的なやり方で本発明の目的を達成する。
【０００６】
本発明のデバイスの好ましい実施形態では、機械的スイッチング部品は、ＭＥＭＳ（微小電子機械システム）技術により実装される。ＭＥＭＳ技術は特にＲＦ用途に適応している。
【０００７】
他の好ましい実施形態では、機械的スイッチング部品の少なくとも１つは２つの診断用接続を備え、この２つの診断用接続の間にスイッチング部品が設けられる。
【０００８】
本発明は、また、電子回路で、特に多帯域ＲＦフロントエンド回路で実現され、この回路は本発明による少なくとも１つの機械的スイッチング回路を備える。
【０００９】
本発明は、さらに、上述の型の少なくとも１つの電子回路を備える移動局および／または基地局で実現される。
【００１０】
さらに他の有利点は、説明および同封の図面から得ることができる。本発明によれば、以上および以下で言及する特徴は、個々に、または任意の組合せでまとめて使用することができる。言及する実施形態は、網羅的な列挙として理解すべきでなく、本発明を説明するための例示の性格を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、多帯域ＲＦフロントエンド回路１０の概略図を示す。ＲＦ信号は、ＲＦ入力２７から回路１０に入り、パワートランジスタ７によって増幅され、そしてＲＦ出力２８を通って回路を出る。このＲＦ出力２８は、アンテナまたは別のＲＦ増幅回路に接続することができる。パワートランジスタ７はデュアルゲートＭＯＳＦＥＴであり、このデュアルゲートＭＯＳＦＥＴは、縦続接続された対のＭＯＳＦＥＴのように挙動し、ＲＦ信号の入力用の第１のゲートとバイアス電圧の入力用の第２のゲートを備える。
【００１２】
ＲＦ入力２７と電力増幅器７の第１のゲートの間のＲＦ信号経路に、入力側インピーダンス整合回路１２が備えられている。同様に、出力側インピーダンス整合回路１１が電力増幅器７のドレインとＲＦ出力２８の間のＲＦ信号経路に備えられている。２つのインピーダンス整合回路１１、１２は、選択された周波数帯域に応じて、パワートランジスタ７をそれの電気環境（通常５０オーム）に適合させるために使用される。
【００１３】
バイアス電圧回路２９が電力増幅器７の第２のゲートに接続されて、選択された周波数帯域に応じて電力増幅器７にバイアス入力電圧を供給する。ＲＦ増幅回路によくあるように、抵抗器を介して電池電圧ＵＢが電力増幅器７のドレインに接続され、電力増幅器７のソースは接地（ｍａｓｓ）に接続されている。
【００１４】
入力側インピーダンス整合回路１２および出力側インピーダンス整合回路１１は全く同じ配置になっている。したがって、以下で、入力側インピーダンス整合回路１２の配置を説明することで十分である。
【００１５】
入力側整合回路１２は、ＲＦ入力２７とパワートランジスタ７の第１のゲートを接続する抵抗器１３を備える。第１および第２の整合抵抗器２１、２２が、抵抗器１３のＲＦ入力側に接続される。２つの整合抵抗器２１、２２のどちらも２個の機械的スイッチ１、２の一つに直列に接続され、この２個の機械的スイッチ１、２は接地を第１および第２の整合抵抗器２１、２２に接続するか、またはその接続を切る。同じように、第３および第４の整合抵抗器２３、２４が抵抗器１３の電力増幅器側に接続され、さらに第３および第４の機械的スイッチ３、４に直列に接続されている。この第３および第４の機械的スイッチ３、４は第３および第４の整合抵抗器を接地に接続するか、またはその接続を切る。
【００１６】
バイアス電圧回路２９は、第１および第２の電圧入力２５、２６から第１および第２のバイアス電圧を供給する。第１および第２の電圧入力２５、２６は、第１および／または第２のバイアス電圧を電力増幅器７のバイアス電圧入力に接続するか、またはその接続を切る第５および第６のスイッチ５、６に直列に接続される。
【００１７】
多帯域ＲＦフロントエンド回路１０は、１ＧＨｚより上の少なくとも２つのＲＦ帯域で動作（同時でなく）すると解釈される。パワートランジスタ７は、ほぼ１００ＭＨｚの小さな周波数範囲だけで最適性能を示す。したがって、スイッチ１から６は、選択されたＲＦ帯域に応じてパワートランジスタ７の性能を最適化するために使用される。ＲＦ周波数に応じたスイッチ１から６のオン／オフ位置の例を次の表に示す。
【表１】
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【００１８】
多帯域ＲＦフロントエンド回路１０は、特にＵＭＴＳシステムのような移動無線システムの基地局で使用されているとき、連続して動作する。スイッチ１から６は、腐食が起こるのを防止するために、時々作動（開、閉）させなければならない。多帯域ＲＦフロントエンド回路１０には動作休止時間がないので、スイッチ１から６の保守作動を行い、かつ同時に上述のようにスイッチング機能を維持することが必要である。
【００１９】
この目的を達成するために、スイッチ１から６の配置は、図２に示すように、すなわちＭＥＭＳ技術により実装されるスイッチング回路３０として設計することができる。スイッチング回路３０は、第１のスイッチングユニット３９ａおよび第２のスイッチングユニット３９ｂを備える。回路入力３１は、第１のスイッチングユニット３９ａに接続され、この第１のスイッチングユニット３９ａは第２のスイッチングユニット３９ｂに直列に接続されている。第２のスイッチングユニットは回路出力３２に接続されている。２個のスイッチングユニット３９ａ、３９ｂの各々は、並列に接続された第１および第２の機械的スイッチング部品３３、３４、３５、３６を備える。
【００２０】
機械的スイッチング回路３０を使用して、図１のスイッチ１から６のいずれも実装することができる。以下では、多帯域ＲＦフロントエンド回路１０のスイッチ１として機械的スイッチング回路３０が実装されるものと想定する。したがって、上の表のＲＦ帯域１を有するフロントエンド回路１０の動作中に、スイッチング回路３０は、閉状態に保たれなければならない。すなわち、スイッチング回路３０は、回路入力３１と回路出力３２の間の接続を保持しなければならない。
【００２１】
第１のスイッチングユニット３９ａの第１のスイッチング部品３３が閉状態にあり、かつ同時に第２のスイッチングユニット３９ｂの第１のスイッチング部品３５も閉状態にある場合、この機能は達成される。この場合、第１のスイッチングユニット３９ａの第２のスイッチング部品３４および／または第２のスイッチングユニット３９ｂの第２のスイッチング部品３６に対して保守作動を行なうことができる。
【００２２】
もちろん、両方のスイッチングユニット３９ａ、３９ｂの第１のスイッチング部品３３、３５に対して保守作動を行なうことができるように、第１のスイッチング部品と第２のスイッチング部品の役割を交換することもできる。以上のことをまとめると、回路入力３１と回路出力３２の間の接続が維持されている間に、機械的スイッチング回路３０の４個のスイッチング部品３３、３４、３５、３６の全てに対して保守作動を行なうことができる。
【００２３】
上の表のＲＦ帯域２を有するフロントエンド回路１０の動作中に、スイッチング回路３０は開状態でなければならない。すなわち、回路入力３１と回路出力３２は接続を切断されていなければならない。このために、第２のスイッチングユニット３９ｂの第１および第２のスイッチング部品３５、３６に対して保守作動が行なわれている間に、第１のスイッチングユニット３９ａの第１および第２のスイッチング部品３３、３４を開状態に切り換えることができる。
【００２４】
もちろん、第２のスイッチングユニット３９ｂの第１および第２のスイッチング部品を開状態にし、かつ第１のスイッチングユニット３９ａの第１および第２のスイッチング部品３３、３４に対して保守作動を行なうこともできる。要約すると、回路入力３１と回路出力３２が接続を切られている間に、機械的スイッチング回路３０の４個のスイッチング部品３３、３４、３５、３６の全てに対して保守作動を行なうことができる。
【００２５】
このようにして、機械的スイッチング回路が閉状態にある場合ならびに、機械的スイッチング回路３０が開状態にあるときも、両方で本発明の目的が達成される。当然明らかなことであるが、２個よりも多いスイッチングユニットが直列に接続された場合、および１つまたは複数のスイッチングユニットが、並列に接続された２個よりも多いスイッチング部品を備える場合にも、また本発明の目的は達成することができる。
【００２６】
本発明による第２の機械的スイッチング回路４０は、図３に示され、図２の機械的スイッチング回路３０の特徴の全てを備える。したがって、図２の特徴と全く同じである図３の特徴は、図２で使用した数字を１０だけ増して参照する。図２の特徴に加えて、図３の実施形態は診断用接続を示し、この診断用接続の間に機械的スイッチング部品４３、４４、４５、４６が備えられる。例えば、機械的スイッチング部品４３は第１と第２の診断用接続４７、４８の間に設けられ、この診断用接続４７、４８を通して決められた直流電流をスイッチング部品４３に加えることができる。この場合、第１と第２の接続４７、４８の間の電圧の測定値で、スイッチング部品を管理し、かつスイッチング部品４３の機能の誤りを検出することができる。もしくは、診断用接続は、追加の要素を機械的スイッチング部品に接続するために使用して、機械的スイッチング回路４０の周波数応答に影響を及ぼすことができる。
【００２７】
当然明らかなことであるが、本発明デバイスの使用は多帯域ＲＦフロントエンド回路に限定されないし、また様々な技術分野で、特にＭＥＭＳ技術で機械的スイッチを実装するために、本発明デバイスを応用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】多帯域ＲＦフロントエンド回路を示す概略図である。
【図２】本発明による第１の機械的スイッチング回路を示す概略図である。
【図３】本発明による第２の機械的スイッチング回路を示す概略図であり、診断用接続を備える。
【符号の説明】
【００２９】
３１、４１  回路入力
３２、４２  回路出力
３０、４０  機械的スイッチング回路、
３９ａ、３９ｂ、４９ａ、４９ｂ  スイッチングユニット
３３、３４、３５、３６；４３、４４、４５、４６  機械的スイッチング部品
４７、４８  診断用接続
１０  電子回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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