(57)【要約】【課題】バイアス線路によるＲＦ回路内の電磁界に与える影響を低減できるＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置とそれを装荷したアンテナ装置を得る。【解決手段】シリコン基板１の上面に直列に設けられた複数の導体セル２と、シリコン基板１の下面に設けられた地導体３と、導体セル２ａと地導体３間に接続された給電線路６とを有するＲＦ回路において、導体セル２ａと２ｂ間に設けられたＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１と、導体セル２ｂと２ｃ間に設けられたＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１３とを備え、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１は、駆動金属板１１ａと、下部金属板１１ｂと、バイアス線路１１ｃと、バイアス線路１１ｄと、ＤＣ可変電源とを有し、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１３は、駆動金属板１３ａと、下部金属板１３ｂと、バイアス線路１３ｄと、ＤＣ可変電源とを有する。【選択図】図１
2005244831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、前記誘電体基板の第１の面上に直列に設けられた複数の導体セルと、前記誘電体基板の第２の面上に設けられた地導体と、前記複数の導体セルのうち最端部の第１の導体セルと前記地導体の間に接続されてＲＦ信号を給電する給電線路とを有するＲＦ回路において、
前記第１の導体セルとこの第１の導体セルに隣接する第２の導体セルの間に設けられた第１のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチと、
前記第２の導体セルとこの第２の導体セルに隣接する第３の導体セルの間に設けられた第２のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチとを備え、
前記第１のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチは、
前記第１の導体セル及び前記第２の導体セルを接続する第１の駆動金属板と、
前記誘電体基板の第１の面上に設けられ、かつ前記第１の導体セル及び前記第２の導体セルの間に設けられた第１の下部金属板と、
前記第１の駆動金属板に接続する第１のバイアス線路と、
前記第１の下部金属板に接続する第２のバイアス線路と、
前記誘電体基板の第２の面側に設けられ、かつ前記第１及び第２のバイアス線路の間に接続する第１のＤＣ可変電源とを有するとともに、
前記第２のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチは、
前記第２の導体セル及び前記第３の導体セルを接続する第２の駆動金属板と、
前記誘電体基板の第１の面上に設けられ、かつ前記第２の導体セル及び前記第３の導体セルの間に設けられた第２の下部金属板と、
前記第２の下部金属板に接続する第３のバイアス線路と、
前記誘電体基板の第２の面側に設けられ、かつ前記第１のバイアス線路及び前記第３のバイアス線路の間に接続する第２のＤＣ可変電源とを有する
ことを特徴とするＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置。
【請求項２】
前記第１、第２及び第３のバイアス線路の途中に挿入され、ＲＦ信号を遮断する遮断手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置。
【請求項３】
誘電体基板と、前記誘電体基板の第１の面上に直列に設けられた複数の導体セルと、前記誘電体基板の第２の面上に設けられた地導体と、前記複数の導体セルのうち最端部の第１の導体セルと前記地導体の間に接続されてＲＦ信号を給電する給電線路とを有するＲＦ回路において、
前記第１の導体セルとこの第１の導体セルに隣接する第２の導体セルの間に設けられた第１のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチと、
前記第２の導体セルとこの第２の導体セルに隣接する第３の導体セルの間に設けられた第２のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチとを備え、
前記第１のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチは、
前記第１の導体セル及び前記第２の導体セルを接続する第１の駆動金属板と、
前記誘電体基板の第１の面上に設けられ、かつ前記第１の導体セル及び前記第２の導体セルの間に設けられた第１の下部金属板と、
前記第１の下部金属板に接続する第１のバイアス線路と、
前記誘電体基板の第２の面側に設けられ、かつ前記給電線路及び前記第１のバイアス線路の間に接続する第１のＤＣ可変電源とを有するとともに、
前記第２のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチは、
前記第２の導体セル及び前記第３の導体セルを接続する第２の駆動金属板と、
前記誘電体基板の第１の面上に設けられ、かつ前記第２の導体セル及び前記第３の導体セルの間に設けられた第２の下部金属板と、
前記第２の下部金属板に接続する第２のバイアス線路と、
前記誘電体基板の第２の面側に設けられ、かつ前記給電線路及び前記第２のバイアス線路の間に接続する第２のＤＣ可変電源とを有する
ことを特徴とするＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置。
【請求項４】
前記第１及び第２のバイアス線路の途中に挿入され、ＲＦ信号を遮断する遮断手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置。
【請求項５】
誘電体基板と、前記誘電体基板の第１の面上に直列に設けられた複数の導体セルと、前記誘電体基板の第２の面側に設けられた誘電体層と、前記誘電体層の第２の面上に設けられた地導体と、前記複数の導体セルのうち最端部の第１の導体セルと前記地導体の間に接続されてＲＦ信号を給電する給電線路とを有するＲＦ回路において、
前記第１の導体セルとこの第１の導体セルに隣接する第２の導体セルの間に設けられた第１のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチと、
前記第２の導体セルとこの第２の導体セルに隣接する第３の導体セルの間に設けられた第２のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチとを備え、
前記第１のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチは、
前記誘電体基板の第２の面上に設けられ、かつ前記第１の導体セル及び前記第２の導体セルを接続する第１の駆動金属板と、
前記誘電体基板の第２の面上に設けられ、かつ前記第１の導体セル及び前記第２の導体セルの間に設けられた第１の金属板と、
前記第１の金属板に接続する第１のバイアス線路と、
前記誘電体層の第２の面側に設けられ、かつ前記給電線路及び前記第１のバイアス線路の間に接続する第１のＤＣ可変電源とを有するとともに、
前記第２のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチは、
前記誘電体基板の第２の面上に設けられ、かつ前記第２の導体セル及び前記第３の導体セルを接続する第２の駆動金属板と、
前記誘電体基板の第２の面上に設けられ、かつ前記第２の導体セル及び前記第３の導体セルの間に設けられた第２の金属板と、
前記第２の金属板に接続する第２のバイアス線路と、
前記誘電体層の第２の面側に設けられ、かつ前記給電線路及び前記第２のバイアス線路の間に接続する第２のＤＣ可変電源とを有する
ことを特徴とするＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置。
【請求項６】
誘電体基板上に構成されるアンテナの放射導体部分を所定の形状に切断し、これら所定の形状の導体の間に、請求項１から請求項５までのいずれかに記載のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置を設けた
ことを特徴とするＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置を装荷したアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主に通信、レーダ等に使用可能であるＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置、及びこのスイッチを装荷したアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical Systems）は、半導体で使われるシリコンウエハやガラス基板上に、主に半導体の製造技術を用いて作る非常に微細で新しい加工技術であり、加工高精度化、量産容易性であることに加え、電子回路と機械部品を一体形成することで精密な動作制御の可能性が開けるといった利点がある。近年は、このＭＥＭＳ技術は通信分野にも適用されつつあり、例えば、ＭＥＭＳスイッチをアンテナに適用した例がある。アンテナの放射部途中にＭＥＭＳスイッチを設け、スイッチのＯＮ／ＯＦＦにより、アンテナ形状を変える構成で、スイッチの制御をＤＣバイアス線路あるいは光で行う（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】米国特許６４１７８０７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような従来のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置では、バイアス線路によってＲＦ回路内の電磁界に影響を与えるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、バイアス線路によるＲＦ回路内の電磁界に与える影響を低減することができるＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置及びそれを装荷したアンテナ装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置は、誘電体基板と、前記誘電体基板の第１の面上に直列に設けられた複数の導体セルと、前記誘電体基板の第２の面上に設けられた地導体と、前記複数の導体セルのうち最端部の第１の導体セルと前記地導体の間に接続されてＲＦ信号を給電する給電線路とを有するＲＦ回路において、前記第１の導体セルとこの第１の導体セルに隣接する第２の導体セルの間に設けられた第１のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチと、前記第２の導体セルとこの第２の導体セルに隣接する第３の導体セルの間に設けられた第２のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチとを備え、前記第１のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチは、前記第１の導体セル及び前記第２の導体セルを接続する第１の駆動金属板と、前記誘電体基板の第１の面上に設けられ、かつ前記第１の導体セル及び前記第２の導体セルの間に設けられた第１の下部金属板と、前記第１の駆動金属板に接続する第１のバイアス線路と、前記第１の下部金属板に接続する第２のバイアス線路と、前記誘電体基板の第２の面側に設けられ、かつ前記第１及び第２のバイアス線路の間に接続する第１のＤＣ可変電源とを有するとともに、前記第２のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチは、前記第２の導体セル及び前記第３の導体セルを接続する第２の駆動金属板と、前記誘電体基板の第１の面上に設けられ、かつ前記第２の導体セル及び前記第３の導体セルの間に設けられた第２の下部金属板と、前記第２の下部金属板に接続する第３のバイアス線路と、前記誘電体基板の第２の面側に設けられ、かつ前記第１のバイアス線路及び前記第３のバイアス線路の間に接続する第２のＤＣ可変電源とを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置は、バイアス線路によるＲＦ回路内の電磁界に与える影響を低減することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置について図１を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置とＲＦ回路の構成を示す図であり、（ａ）は上視図、（ｂ）は略中央部分の断面図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【０００９】
図１において、誘電体基板として例えばシリコン基板を取り上げるとし、シリコン基板１の一方の面に、ＲＦ回路を構成する導体セル２（２ａ〜２ｃ）が設けられている。また、シリコン基板１のもう一方の面に、地導体３が設けられている。上視図（ａ）ではシリコン基板１の図示が省略されており、このシリコン基板１は、その上面に多数の導体セル２を含み、紙面では表現できない大きさである。給電線路６は、ＲＦ信号を給電する。ガラス基板７は、後述するＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置およびＲＦ回路を気密する。
【００１０】
第１のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１は、ＲＦ回路の最端部に設けられ、駆動金属板（導体）１１ａと、下部金属板（導体）１１ｂと、駆動金属板１１ａに接続されているバイアス線路１１ｃと、下部金属板１１ｂに接続されているバイアス線路１１ｄから構成されている。バイアス線路１１ｃと１１ｄはＤＣ可変電源につながれている。穴１２は、バイアス線路１１ｃと１１ｄが地導体３と導通しないように設けられている。なお、ＤＣ可変電源の制御手段は、省略している。
【００１１】
第２のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１３は、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１に直列に接続され、駆動金属板（導体）１３ａと、下部金属板（導体）１３ｂと、下部金属板１３ｂに接続されているバイアス線路１３ｄから構成されている。バイアス線路１１ｃから分岐した線路１４とバイアス線路１３ｄとがＤＣ可変電源につながれている。穴１５は、バイアス線路１３ｄが地導体３と導通しないように設けられている。なお、ＤＣ可変電源の制御手段は、省略している。
【００１２】
つぎに、この実施の形態１に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
ＲＦ回路は、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１からＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１３方向に直列に接続された複数のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチのＯＮ／ＯＦＦにより動作する導体セル２の集合体である。給電線路６によりＲＦ信号が給電されるＲＦ回路の電気長やサイズを変えることができ、電気特性が切り替え可能である。この際のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作は、以下の通りとなる。
【００１４】
ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１において、駆動金属板１１ａの一方の端部は導体セル２ａに接続され、駆動金属板１１ａと下部金属板１１ｂとの間に、バイアス線路１１ｃと１１ｄに接続されたＤＣ可変電源により適当な電圧Ｖ１を印加することで、駆動金属板１１ａのもう一方の端部が上記導体セル２ａに隣接する導体セル２ｂと導通するように駆動する（図ではその直前が描かれている）。ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１は、ＤＣ可変電源の大きさに応じてＯＮ／ＯＦＦする。上記の例では、電圧Ｖ１でＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１はＯＮする。このＤＣ可変電源の電圧が大きいときはＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１がＯＮし、小さいときにはＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１がＯＦＦする。逆に、ＤＣ可変電源の電圧が大きいときはＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１がＯＦＦし、小さいときにはＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１がＯＮしてもよい。
【００１５】
この際、図１に示すようにＤＣ可変電源は地導体３の下方に設けられるため、バイアス線路１１ｃと１１ｄとが地導体３と導通しないように回避する穴１２が設けられている。
【００１６】
次に、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ動作は、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１と同じで、次の通りである。駆動金属板１３ａにつながれるバイアス線路が、駆動金属板１３ａの一方の端部に接続されている導体セル２ｂ、駆動金属板１１ａ、バイアス線路１１ｃおよび線路１４から構成される。駆動金属板１３ａと下部金属板１３ｂとの間に、このバイアス線路とバイアス線路１３ｄに接続されたＤＣ可変電源により適当な電圧Ｖ２を印加することで、駆動金属板１３ａが駆動し、駆動金属板１３ａのもう一方の端部が隣接する導体セル２ｃに接続され、ＲＦ信号が伝わっていく。この際、バイアス線路１３ｄと地導体３とが導通しないように地導体３上に穴１５が設けられている。
【００１７】
このように直列に配置された導体セル２ａ〜２ｃ間に設けられたＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１、１３は、バイアス線路の一方を最端部に置かれたＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１のバイアス線路１１ｃと共有するため、最も外側に置かれたＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１から順にＯＮ状態となっていき、逆に、直列に配置されたＲＦ−ＭＥＭＳスイッチのもう一方の最外部に配置されるＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１３から順にＯＦＦ状態となっていくというように制御されるものである。
【００１８】
なお、図１では導体セル２の大きさがＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１や１３の接続部で細くなる構造をしているが、これは全て同じ線路幅としてマイクロストリップ線路と考えてもよい。導体セル幅を変えて表示しているのは、アンテナ放射部の一部として用いる場合も考慮してのことである。また、ガラス基板７により、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１、１３を含むＲＦ回路全体は気密されている。
【００１９】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、直列に配置される複数のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチにおいて、これらのＯＮ／ＯＦＦ状態を制御するバイアス線路を共有することで、シリコン基板１内に配線されるバイアス線路の本数を減らすことができ、ＲＦ回路内（シリコン基板１内）の電磁界に与える影響を低減できる効果を奏する。
【００２０】
また、バイアス線路を減らせるために、これらバイアス線路と地導体３とが導通しないように地導体３上に設けた穴の数も減らせることができる。この穴の部分はバイアス線路が貫通することで同軸モードを発生する要因となる構造をしており、ここから、地導体３の下方に電界がもれて不要波を生ずる可能性がある。そこで、この穴の数を減らせることは、地導体３下方に設けられる他のデバイスに影響を与えにくくする効果も奏する。
【００２１】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置について図２を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態２に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置とＲＦ回路の構成の断面を示す図である。
【００２２】
図２において、上記実施の形態１と同一部分は、説明を省略する。遮断手段２１は、ＲＦ信号を遮断するものであり、地導体３より下方のバイアス線路１１ｃ、１１ｄおよび１３ｄの途中に設けられている。
【００２３】
つぎに、この実施の形態２に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
ＲＦ回路の動作は、上記実施の形態１と同じであるのでここでは説明を省略する。
【００２５】
ＲＦ回路の最外部に位置するＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１の駆動金属板１１ａは、導体セル２ａに接続されているため、それにつながるバイアス線路１１ｃにもＲＦ信号が流れる可能性がある。また、バイアス線路１１ｄや１３ｄは、直接、駆動金属板１１ａや１３ａに接続されていないが、駆動金属板１１ａや１３ａと下部金属板１１ｂや１３ｂとで構造的にコンデンサを構成することになり、結局、バイアス線路１１ｄや１３ｄにもＲＦ信号が流れることが考えられる。
【００２６】
これらより、このバイアス線路１１ｃ、１１ｂおよび１３ｄにつながるＤＣ可変電源やその他の直列に配置されたＲＦ−ＭＥＭＳスイッチにも接続されているため、誤動作等の影響を与えかねない。そこで、ＲＦ信号を遮断する遮断手段２１を設けてＲＦ信号をバイアス線路内に流れないようにする。この遮断手段２１には、バンドリジェクションフィルタやバンドパスフィルタ等考えられる。
【００２７】
なお、バイアス線路１１ｃには相当量のＲＦ信号が流れるので、それにつながる遮断手段２１は他方のそれに比べて条件の厳しいものとなる。
【００２８】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、ＲＦ信号を遮断する遮断手段２１を設けてバイアス線路を流れるＲＦ信号を低減し、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチの誤動作を起こさせない効果を奏する。
【００２９】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置について図３を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態１に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置とＲＦ回路の構成を示す図であり、（ａ）は上視図、（ｂ）は略中央部分の断面図である。
【００３０】
図３において、上記実施の形態１と同一部分は、説明を省略する。給電線路３１は、バイアス線路を兼ね、ＲＦ信号を給電する。線路３２、３３は、給電線路３１から分岐したものである。
【００３１】
つぎに、この実施の形態３に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００３２】
ＲＦ回路の動作は、上記実施の形態１と同じであるのでここでは説明を省略する。
【００３３】
ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１１の駆動金属板１１ａに接続されるバイアス線路は、駆動金属板１１ａに接続されている導体セル２ａ、給電線路３１および給電線路３１より分岐しＤＣ可変電源に接続される線路３２から構成される。
【００３４】
また、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ１３においては、駆動金属板１３ａに接続されるバイアス線路は、順に導体セル２ｂ、駆動金属板１１ａ、導体セル２ａ、給電線路３１および線路３３で構成される。
【００３５】
このように、給電線路３１を各ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチのバイアス線路として共有している。直列に配置されたＲＦ−ＭＥＭＳスイッチの制御は、ＲＦ回路給電側のスイッチより順次ＯＮ状態とされていき、逆にＲＦ回路負荷側から順次ＯＦＦ状態とされていく。これにより、ＲＦ回路の長さ、サイズを直列方向に順次変えることができる。
【００３６】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、直列に配置される複数のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチにおいて、これらのＯＮ／ＯＦＦ状態を制御するバイアス線路をＲＦ回路の給電線路と共有することで、シリコン基板１内に配線されるバイアス線路の本数をさらに減らすことができ、ＲＦ回路内（シリコン基板１内）の電磁界に与える影響を低減できる効果を奏する。
【００３７】
また、バイアス線路を減らせるために、これらバイアス線路と地導体３とが導通しないように地導体３上に設ける穴の数も減らせることができ、地導体３下方に設けられる他のデバイスに影響を与えにくくする効果も奏する。
【００３８】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置について図４を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態４に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置とＲＦ回路の構成の断面を示す図である。
【００３９】
図４において、上記実施の形態３と同一部分は、説明を省略する。遮断手段４１は、ＲＦ信号を遮断する手段であり、地導体３より下方に配線された線路３２、３３およびバイアス線路１１ｄ、１３ｄの途中に設けられている。
【００４０】
つぎに、この実施の形態４に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４１】
ＲＦ回路の動作は、上記実施の形態１と同じであるのでここでは説明を省略する。
【００４２】
ＲＦ回路の給電線路３１からは各ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチのＤＣ可変電源につながる線路３２や３３が分岐しているため、ＲＦ―ＭＥＭＳスイッチにもＲＦ信号が流れる可能性がある。また、上記実施の形態２でも説明したように、バイアス線路１１ｄや１３ｄにもＲＦ信号が流れることが考えられる。これらより、信号制御等に誤動作等の影響を与えかねない。そこで、ＲＦ信号を遮断する遮断手段４１を線路３２、３３、バイアス線路１１ｄ、１３ｄの途中に設けてＲＦ信号をバイアス線路内に流れないようにする。この遮断手段４１には、バンドリジェクションフィルタやバンドパスフィルタ等考えられる。
【００４３】
なお、バイアス線路１１ｄや１３ｄには相当量のＲＦ信号が流れるので、それにつながる遮断手段４１は他方のそれに比べて条件の厳しいものとなる。
【００４４】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、ＲＦ回路内の電磁界への影響を抑える効果を得つつ、ＲＦ信号を遮断する遮断手段４１を設けてバイアス線路を流れるＲＦ信号を低減し、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチの誤動作を起こさせない効果を奏する。
【００４５】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置について図５を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態５に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置とＲＦ回路の構成の断面を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４６】
図５において、シリコン基板５１の一方の面に、ＲＦ回路を構成する導体セル５２（５２ａ〜５２ｃ）が設けられている。また、シリコン基板５１の導体セル５２が配置されていないもう一方の側に、誘電体層を構成するものとして例えばＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramice：低温同時焼成セラミックス）５３が設けられ、シリコン基板５１と多層構造となっており、ＬＴＣＣ突起部５４と接続している。さらに、ＬＴＣＣ５３のもう一方の面に、地導体５５が設けられている。
【００４７】
このＬＴＣＣ５３は、アルミナにガラス系材質を加えることで、アルミナが約１５００℃の「高温」で焼成されるのに対し、９００℃以下の「低温」で焼成することを可能としたセラミック多層技術である。低温焼成のためにＡｇなどの低融点材料を内部配線に使用できることが大きな特徴である。
【００４８】
ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ５６は、駆動金属板５６ａと、金属板５６ｂと、金属板５６ｂに接続されているバイアス線路５６ｄとで構成されるものである。穴５７は、バイアス線路５６ｄが通るために設けられている。給電線路５８は、バイアス線路を兼ね、ＲＦ信号を発生する。
【００４９】
つぎに、この実施の形態５に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００５０】
図５においては、ＲＦ回路の給電線路５８がＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ５６およびそれ以降の直列に配置されたＲＦ−ＭＥＭＳスイッチのバイアス線路を共有している。また、駆動金属板５６ａ、金属板５６ｂなどから構成されているＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ５６は、シリコン基板５１とＬＴＣＣ５３とで気密された空間に設けられ、上記各実施の形態と同様に制御される。
【００５１】
金属板５６ｂに接続されているバイアス線路５６ｄは、シリコン基板５１、ＬＴＣＣ突起部５４およびＬＴＣＣ５３内を配線され、地導体５５に開けられた穴５７を通過してＤＣ可変電源につながれる。直列に配列されたＲＦ−ＭＥＭＳスイッチの制御は、上記各実施の形態で説明したのと同じで、最給電側のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ５６から順にＯＮ状態となって導体セル５２が順次つながる、あるいは、最負荷側のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチからＯＦＦ状態となって導体セル５２が分割されるという動作をする。
【００５２】
以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチがシリコン基板５１とＬＴＣＣ５３とで気密される空間に配置されるので、上記各実施の形態で適用していたガラス基板７は必要でなく、低コスト化を図ることができる効果を奏する。
【００５３】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係る直列型のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置で構成されたアンテナ装置について図６を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態６に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【００５４】
図６において、導体セル６１（６１ａ〜６１ｃ）は、短冊状である。上記各実施の形態のいずれかのＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ６２が、導体セル６１間に設けられている。給電線路６３は、アンテナ装置へＲＦ信号を給電する。
【００５５】
つぎに、この実施の形態６に係るアンテナ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００５６】
直列に接続されたＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ６２は、上記各実施の形態で説明したように、給電線路６３側から順に、この例では５個ずつ同時にＯＮ状態とすることができ、これによって、短冊状の導体セル６１ａ〜６１ｃは給電線路６３側から順に接続される。すなわち、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチの制御により、このアンテナ装置は、短冊状の導体セル６１ａ〜６１ｃの直列配列方向にそのアンテナ形状を変化させられる。
【００５７】
シリコン基板に構成されるアンテナの放射導体部分を任意形状、例えば短冊状に切断し、これら短冊状導体の間に上記ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチを設け、ＯＮ、ＯＦＦのスイッチ動作によりアンテナサイズを切り替える。
【００５８】
以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、直列配置で順次ＯＮ／ＯＦＦ状態を制御できる複数のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチを装荷した短冊状導体セル６１の集合体であるアンテナ装置（ここではパッチアンテナを例として示す）では、導体セル単位でアンテナサイズを任意に変化させることが可能で、それにより帯域を可変できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置とＲＦ回路の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置とＲＦ回路の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態３に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置とＲＦ回路の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態４に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置とＲＦ回路の構成を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態５に係るＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ装置とＲＦ回路の構成を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態６に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  シリコン基板、２、２ａ、２ｂ、２ｃ  導体セル、３  地導体、６  給電線路、７  ガラス基板、１１  ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ、１１ａ  駆動金属板、１１ｂ  下部金属板、１１ｃ  バイアス線路、１１ｄ  バイアス線路、１２  穴、１３  ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ、１３ａ  駆動金属板、１３ｂ  下部金属板、１３ｄ  バイアス線路、１４  線路、１５  穴、２１  遮断手段、３１  給電線路、３２、３３  線路、４１  遮断手段、５１  シリコン基板、５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ  導体セル、５３  ＬＴＣＣ、５４  ＬＴＣＣ突起部、５５  地導体、５６  ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ、５６ａ  駆動金属板、５６ｂ  金属板、５６ｄ  バイアス線路、５７  穴、５８  給電線路、６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ  導体セル、６２  ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチ、６３  給電線路。
【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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