(57)【要約】【課題】回路全体における所望の減衰量を確保しつつ、高周波信号の確実な抑圧を可能とする。【解決手段】第１のスイッチ素子２３の第１のスイッチ共通入出力端子２３ａは、第１のインピーダンス素子４１を介して第１の低域通過フィルタ５１に接続される一方、第１のスイッチ用第２入出力端子２３ｃは、第２のインピーダンス素子４２を介して第２の低域通過フィルタ５２に接続されており、第１及び第２のインピーダンス素子４１，４２は、第１のインピーダンス素子と第１の低域通過フィルタ５１との接続点から第１の低域通過フィルタ５１側を見た使用周波数の２倍の高調波帯におけるインピーダンスと、当該接続点から第２の低域通過フィルタ５２側を見た使用周波数の２倍の高調波帯におけるインピーダンスが複素共役の関係外となる値にそれぞれ設定されており、回路全体としての減衰量の確保と共に、高調波に対する抑圧特性が確保されるようになっている。【選択図】図１
2005260564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの共通入出力端子と複数の入出力端子とを有し、外部からの制御に応じて前記複数の入出力端子のいずれか一つと前記共通入出力端子間が導通状態とされるよう構成されてなるスイッチ素子を具備してなるスイッチ半導体集積回路であって、
前記共通入出力端子と、前記外部からの制御によって選択された前記複数の入出力端子のいずれかとが接続されて形成される経路中において、前記共通入出力端子から前段側に少なくとも一つの低域通過フィルタが、また、前記選択された入出力端子から後段側に少なくとも一つの低域通過フィルタが、それぞれ存在するよう構成されてなるスイッチ半導体集積回路において、
前記共通入出力端子と、当該共通入出力端子から前段側の低域通過フィルタとの間に第１のインピダンス素子を設ける一方、
前記選択された入出力端子と、当該選択された入出力端子から後段側の低域通過フィルタとの間に、第２のインピダンス素子を設け、
前記第１のインピーダンス素子と前記低域通過フィルタとの接続点から前段側を見た使用周波数帯の２倍の高調波帯におけるインピーダンスと、前記第１のインピーダンス素子と前記低域通過フィルタとの接続点から後段側を見た使用周波数帯の２倍の高調波帯におけるインピーダンスとが、複素共役の関係外となるように前記第１及び第２のインピダンス素子のインピーダンスが設定されてなることを特徴とするスイッチ半導体集積回路。
【請求項２】
前記共通入出力端子から前段側に複数の低域通過フィルタが縦属接続される場合には、前記共通共通入出力端子から最も離れた位置の低域通過フィルタが、また、前記共通入出力端子から前段側に一つの低域通過フィルタが設けられる場合には、当該低域通過フィルタが、帯域通過フィルタと共に分波回路を構成し、前記それぞれの低域通過フィルタの前記共通入出力端子と反対側に位置する端子は、前記帯域通過フィルタの一方の端子と相互に接続されて外部のアンテナへ接続可能とされる一方、
前記帯域通過フィルタの他端は、一つの共通入出力端子と複数の入出力端子とを有してなる第２のスイッチ素子の前記共通入出力端子に接続され、当該第２のスイッチ素子を介して後段の高周波回路へ選択的に接続可能とされてなることを特徴とする請求項１記載のスイッチ半導体集積回路。
【請求項３】
前記第１及び第２のインピーダンス素子の少なくとも一つは、金属ワイヤー又は高周波線路を用いてなり、あるいは金属ワイヤーと高周波線路が直列接続され、その長さが所望のインピーダンスとなるように設定されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスイッチ半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波回路における入出力信号の切り換えを行うスイッチ半導体集積回路に係り、特に、その通過特性、高調波信号に対する抑圧特性等の向上を図ったものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の回路としては、例えば、図１１に示されたようなEGSM/DCS/PCS/WCDMAクワッドバンド携帯電話機に用いられるスイッチ回路Ｓｃ等が公知・周知となっている。
以下、同図を参照しつつ、この従来回路について説明すれば、このスイッチ回路Ｓｃは、２つの単極ｎ投スイッチ、すなわち、この例では、単極２投スイッチと単極４投スイッチが集積回路化されたスイッチ半導体集積回路Ｓ１と、複数の高周波信号を、EGSM方式の使用周波数帯である低域と、他の３つの通信方式（DCS/PCS/WCDMA）の使用周波数帯である高域とに分別する分波回路Diplexerと、２つの低域通過フィルタLPF_A及びLPF_Bを主たる構成要素として集積回路化されてなるもので、四つの異なる無線周波数における送受信を可能としたいわゆるクワッドバンド携帯電話機において用いられるものである。より具体的には、クワッドバンド携帯電話機のアンテナＡＮＴと後段の高周波回路ＬＮＡ１、ＰＡ１、ＬＮＡ２、ＰＡ２、ＬＮＡ３等との間に設けられるものである。
【０００３】
ここで、ＬＮＡ１は、ＷＣＤＭＡ帯を除いた他の３つの異なる周波数（EGSM、DCS、PCS）の内の一つであるＥＧＳＭ帯用の受信フロントエンド、ＰＡ１はＥＧＳＭ帯の送信増幅部、ＬＮＡ２はＤＣＳ帯用の受信フロントエンド、ＰＡ２はＤＣＳ帯及びＰＣＳ帯用の送信増幅部、ＬＡＮ３はＰＣＳ帯用の受信フロントエンドである。
かかる構成において、例えば、ＥＧＳＭ帯の送信を行う場合、ＥＧＳＭ帯の送信増幅部ＰＡ１において、後段の送信回路（図示せず）から印加された高周波信号が増幅され、その高周波信号は低域通過フィルタLPF_Aを通過し、外部からの制御電圧Ｖcontrol1〜Ｖcontrol3によって所望の通過経路が設定されたスイッチ半導体集積回路Ｓ１を通過し、ついで、分波回路Diplexerを通過して、最後にアンテナＡＮＴ１から放射されるようになっている。これに対して、ＥＧＳＭ帯の受信を行う場合は、アンテナＡＮＴ１で受信された高周波信号は、分波回路Diplexerを通過し、外部からの制御電圧Ｖcontrol1〜Ｖcontrol3によって所望の通過経路が設定されたスイッチ半導体集積回路Ｓ１を通過し、ＥＧＳＭ帯用の受信フロントエンドＬＮＡ１へ入力されるようになっている。
【０００４】
ところで、送信回路側の送信増幅部ＰＡ１及びＰＡ２では、その使用周波数帯の整数倍の不要な高調波信号が種々の原因により発生し、発生した高調波信号をアンテナＡＮＴから放射しないようにスイッチ回路Ｓｃにおいて減衰させる必要がある。そのため、送信系信号経路上のフィルタ回路、すなわち、ＥＧＳＭ帯の送信の場合、低域通過フィルタLPF_A及び分波回路Diplexerを構成する低域通過フィルタLPF_Dipは、スイッチ回路Ｓｃ全体として必要な高調波周波数帯減衰量が確保されるように、各々、高調波周波数帯に減衰極が形成されたものとなっている。
【０００５】
また、送信時においては、大電力信号がスイッチ半導体集積回路Ｓ１に入力されると、スイッチ半導体集積回路Ｓ１の非線形特性により高調波信号が発生するため、発生した高調波信号をアンテナＡＮＴから放射しないように、ＥＧＳＭ帯の送信については、分波回路Diplexerを構成する低域通過フィルタLPF_Dipにより、ＤＣＳ及びＰＣＳ帯の送信については、分波回路Diplexerを構成する帯域通過フィルタBPF_Dipにより、それぞれ抑圧できるようにしてある。
【０００６】
上述したスイッチ回路Ｓｃは、４つの異なる無線周波数に対応できるものであるが、２つの異なる無線周波数に対応できる同様なものも公知・周知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２９９９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来回路のように一つの信号経路上に複数のフィルタ回路を設ける回路構成とした場合、個々のフィルタ回路が単独の状態においては、所望される通過減衰量が得られていても、スイッチ回路に設けられた状態においては、各々のフィルタ回路の入出力端における入力、出力インピーダンスがその前後に接続される回路の影響を受けて、複素共役の関係に近い状態となることがあり、そのため、複数のフィルタ回路を電気的に縦続接続しても、信号経路全体の通過減衰量が不足してしまうという問題を招く。
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、送信回路及びスイッチ半導体集積回路で発生する不要な高調波信号を、回路全体における所望の減衰量を確保しつつ、確実に抑圧できるスイッチ半導体集積回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るスイッチ半導体集積回路は、
一つの共通入出力端子と複数の入出力端子とを有し、外部からの制御に応じて前記複数の入出力端子のいずれか一つと前記共通入出力端子間が導通状態とされるよう構成されてなるスイッチ素子を具備してなるスイッチ半導体集積回路であって、
前記共通入出力端子と、前記外部からの制御によって選択された前記複数の入出力端子のいずれかとが接続されて形成される経路中において、前記共通入出力端子から前段側に少なくとも一つの低域通過フィルタが、また、前記選択された入出力端子から後段側に少なくとも一つの低域通過フィルタが、それぞれ存在するよう構成されてなるスイッチ半導体集積回路において、
前記共通入出力端子と、当該共通入出力端子から前段側の低域通過フィルタとの間に第１のインピダンス素子を設ける一方、
前記選択された入出力端子と、当該選択された入出力端子から後段側の低域通過フィルタとの間に、第２のインピダンス素子を設け、
前記第１のインピーダンス素子と前記低域通過フィルタとの接続点から前段側を見た使用周波数帯の２倍の高調波帯におけるインピーダンスと、前記第１のインピーダンス素子と前記低域通過フィルタとの接続点から後段側を見た使用周波数帯の２倍の高調波帯におけるインピーダンスとが、複素共役の関係外となるように前記第１及び第２のインピダンス素子のインピーダンスが設定されてなるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、信号経路中に複数のフィルタが縦属接続で設けられた構成において、特定の接続点において、その前後を見たインピーダンスが複素共役の関係外となるようにその前後のインピーダンス素子の値を設定して設けるようにしたので、従来と異なり、個々のフィルタ単体での減衰量は確保できても、信号経路全体として所望の減衰量が確保できなくなるようなことが確実に回避されて、信号経路全体における必要な減衰量が確保され、しかも、回路の非線形特性に起因して発生する高調波が確実に抑圧されるという効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図８を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
まず、本発明の実施の形態におけるスイッチ半導体集積回路は、いわゆるクワッドバンド携帯電話機に用いられた場合の構成例を示すものである。
最初に、第１の構成例におけるスイッチ半導体集積回路ＳＩＣ１の回路構成について、図１を参照しつつ説明する。
このスイッチ半導体集積回路ＳＩＣ１は、クワッドバンド携帯電話機の４バンド共用送受信アンテナ（図１においては「ＡＮＴ」と表記）１と、各々のバンド毎に対応して設けられた受信フロントエンド及び送信増幅部との間に設けられて、後述するように所望するバンドの送受信の切り換えに用いられるようになっている。ここで、受信フロントエンド及び送信増幅部は、具体的には、ＥＧＳＭ帯用の第１の受信フロントエンド（図１においては「ＬＮＡ１」と表記）２０１と、ＥＧＳＭ帯用の第１の送信増幅部（図１にいては「ＰＡ１」と表記）２０４と、ＤＣＳ帯用の第２の受信フロントエンド（図１においては「ＬＮＡ２」と表記）２０２と、ＰＣＳ帯用の第３の受信フロントエンド（図１においては「ＬＮＡ３」と表記）２０３と、ＤＣＳ帯及びＰＣＳ帯用の第２の送信増幅部（図１においては「ＰＡ２」と表記）２０５である。
【００１２】
かかるスイッチ半導体集積回路ＳＩＣ１は、分波回路（図１においては「ＤＩＰ」と表記）１０１と、スイッチ回路（図１においては「Ｓ１」と表記）１０２と、第２の低域通過フィルタ（図１においては「ＬＰＦ２」と表記）５２と、第３の低域通過フィルタ（図１においては「ＬＰＦ３」と表記）５３とを主たる構成要素として構成されたものとなっている。
分波回路１０１は、第１の低域通過フィルタ（図１においては「ＬＰＦ１」と表記）５１と、帯域通過フィルタ（図１においては「ＢＰＦ１」と表記）５４とを有して構成されたものとなっている。
第１の低域通過フィルタ５１は、ＥＧＳＭ帯の高周波信号を通過可能とする一方、ＥＧＳＭ帯の高周波信号の２倍高調波周波数帯域付近に減衰極を有するよう構成されたもので、公知・周知の構成を有してなるものである。本発明の実施の形態における第１の低域通過フィルタ５１は、第１のコイル（図１においては「Ｌ１」と表記）２に対して、並列接続された第２のコイル（図１においては「Ｌ２」と表記）３と第２のコンデンサ（図１においては「Ｃ２」と表記）１２が直列接続されると共に、この並列接続された第２のコイル３と第２のコンデンサ１２と、第１のコイル２との接続点とアースとの間に第１のコンデンサ（図１においては「Ｃ１」と表記）１１が接続されて構成されたものとなっている。
【００１３】
そして、並列接続された第２のコイル３と第２のコンデンサ１２の上述の第１のコイル２との接続点と反対側の端部は、次述する帯域通過フィルタ５４の一方の端部と共に、分波回路１０１の分波共通入出力端子３２に接続されており、この分波共通入出力端子３２は、スイッチ半導体集積回路ＳＩＣ１のアンテナ端子３１に接続されて、このアンテナ端子３１を介して４バンド共用送受信アンテナ１に接続されるようになっている。
また、第１のコイル２の他方の端部は、分波回路１０１の第１の分波入出力端子３３に接続されている。
【００１４】
一方、帯域通過フィルタ５４は、ＤＣＳ帯、ＰＣＳ帯及びＷＣＤＭＡ帯の周波数信号が通過可能に構成された公知・周知の構成を有してなるものである。本発明の実施の形態における帯域通過フィルタ５４は、まず、第３のコイル（図１においては「Ｌ３」と表記）４と、第３のコンデンサ（図１においては「Ｃ３」と表記）１３と、第５のコイル（図１においては「Ｌ５」と表記）６が直列接続され、第５のコイル６の他端が先に述べたように分波共通入出力端子３２に接続される一方、第３のコイル４の他端は、第２の分波入出力端子３４に接続されたものとなっている。
さらに、第３のコイル４と第３のコンデンサ１３に対して第４のコンデンサ（図１においては「Ｃ４」と表記）１４が並列接続される一方、第３のコイル４と第２の分波入出力端子３４の接続点とアースとの間に、第４のコイル（図１においては「Ｌ４」と表記）５と、第６のコンデンサ（図１においては「Ｃ６」と表記）１６が直列接続されると共に、この第４のコイル５と第６のコンデンサ１６に対して第５のコンデンサ（図１においては「Ｃ５」と表記）１５が並列接続されて構成されたものとなっている。
【００１５】
スイッチ回路１０２は、第１のスイッチ素子（図１においては「ＳＷ１」と表記）２３と、第２のスイッチ素子（図１においては「ＳＷ２」と表記）２４と、デコーダ回路（図１においては「ＤＥＣ」と表記）２５とを有して構成されたものとなっている。かかるスイッチ回路１０２は、詳細は後述するがデコーダ回路２５の制御によって第１及び第２のスイッチ素子２３，２４の接続切り換えが行われ、このスイッチ回路１０２から後段の回路と分波回路１０１との接続の切り換えを行うものである。
本発明の第１のスイッチ素子２３は、第１のスイッチ共通入出力端子２３ａがデコーダ回路２５の制御によって、第１のスイッチ用第１入出力端子２３ｂか第１のスイッチ用第２入出力端子２３ｃのいずれか一方に選択的に接続されるようになっており、いわゆる単極２投スイッチが構成されたものとなっている。
【００１６】
そして、第１のスイッチ共通入出力端子２３ａは、第１のインピーダンス素子４１を介して先の第１の低域通過フィルタ５１の第１の分波入出力端子３３に接続される一方、第１のスイッチ用第１入出力端子２３ｂには、第３のインピーダンス素子４３の一端が接続され、この第３のインピーダンス素子４３の他端は、第１の受信フロントエンド２０１の入力段に接続されたものとなっている。また、第１のスイッチ用第２入出力端子２３ｃは、第２のインピーダンス素子４２の一端に接続され、この第２のインピーダンス素子４２の他端は、後述する第２の低域通過フィルタ５２の一端に接続されている。
【００１７】
一方、本発明の実施の形態における第２のスイッチ素子２４は、第２のスイッチ共通入出力端子２４ａがデコーダ回路２５の制御によって、第２のスイッチ用第１入出力端子２４ｂ〜第２のスイッチ用第４入出力端子２４ｅのいずれかに選択的に接続されるようになっており、いわゆる単極４投スイッチが構成されたものとなっている。
そして、第２のスイッチ共通入出力端子２４ａは、第４のインピーダンス素子４４を介して先の第２の分波入出力端子３４に接続されて、帯域通過フィルタ５４と接続されるようになっている。これに対して、第２のスイッチ用第１入出力端子２４ｂは、第５のインピーダンス素子４５の一端が接続され、この第５のインピーダンス素子４５の他端は、第２の受信フロントエンド２０２の入力段に接続されたものとなっている。
【００１８】
また、第２のスイッチ用第２入出力端子２４ｃは、第６のインピーダンス素子４６の一端に接続され、この第６のインピーダンス素子４６の他端は、第３の受信フロントエンド２０３の入力段に接続されたものとなっている。さらに、第２のスイッチ用第３入出力端子２４ｄは、第７のインピーダンス素子４７の一端に接続され、この第７のインピーダンス素子４７の他端は、図示されないＷＣＤＭＡ帯用の送受信回路へ接続されるようになっている。またさらに、第２のスイッチ用第４入出力端子２４ｅは、第８のインピーダンス素子４８の一端に接続され、この第８のインピーダンス素子４８の他端は、後述する第３の低域通過フィルタ５３の一端に接続されたものとなっている。
そして、デコーダ回路２５は、外部から電源電圧ＶＤＤと共に印加される３つの制御信号Ｖcontrol1〜Ｖcontrol3の電圧レベルの組み合わせに応じて、上述した第１及び第２のスイッチ素子２３，２４の接続状態を制御するよう構成されたものである。
【００１９】
次に、第２の低域通過フィルタ５２は、ＥＧＳＭ帯の周波数信号を通過させる一方、ＥＧＳＭ帯用の第１の送信増幅部２０４において発生するＥＧＳＭ帯の送信周波数の高調波信号の通過を阻止するよう構成された公知・周知の構成を有してなるものである。本発明の実施の形態における第２の低域通過フィルタ５２は、まず、第６のコイル（図１においては「Ｌ６」と表記）７と第８のコンデンサ（図１においては「Ｃ８」と表記）１８とが並列接続されて、その一方の接続端に先の第２のインピーダンス素子４２の端部が接続される一方、他端は、第１の送信増幅部２０４の出力段に接続されたものとなっている。さらに、第１の送信増幅部２０４との接続点とアースとの間には、第７のコンデンサ（図１においては「Ｃ７」と表記）１７が、第２のインピーダンス素子４２との接続点とアースとの間には、第９のコンデンサ（図１においては「Ｃ９」と表記）１９が、それぞれ接続されて構成されたものとなっている。
【００２０】
第３の低域通過フィルタ５３は、ＤＣＳ帯及びＰＣＳ帯の周波数信号を通過させる一方、第２の送信増幅部２０５において発生するＤＣＳ帯及びＰＣＳ帯の送信周波数信号の高調波信号の通過を阻止するよう構成された公知・周知の構成を有するものである。本発明の実施の形態における第３の低域通過フィルタ５３は、まず、第７のコイル（図１においては「Ｌ７」と表記）８と第１１のコンデンサ（図１においては「Ｃ１１」と表記）２１とが並列接続されて、その一方の接続端に先の第８のインピーダンス素子４８の端部が接続される一方、他端は、第２の送信増幅部２０５の出力段に接続されたものとなっている。さらに、第２の送信増幅部２０５との接続点とアースとの間には、第１０のコンデンサ（図１においては「Ｃ１０」と表記）２０が、第８のインピーダンス素子４８との接続点とアースとの間には、第１２のコンデンサ（図１においては「Ｃ１２」と表記）２２が、それぞれ接続されて構成されたものとなっている。
【００２１】
次に、かかる構成における動作について図１を参照しつつ説明する。
例えば、ＥＧＳＭ帯の受信を行う場合、図示されない外部の回路より、デコーダ回路２５へ電源電圧ＶＤＤを供給すると共に、第１のスイッチ素子２３の第１のスイッチ共通入出力端子２３ａと第１のスイッチ用第１入出力端子２３ｂとを接続状態とすべく予め定められた電圧レベルの制御信号Ｖcontrol1〜Ｖcontrol3を印加する。
その結果、４バンド共用送受信アンテナ１から分波回路１０１へ入力されたＥＧＳＭ帯の信号は、帯域通過フィルタ５４において、ＤＣＳ帯、ＰＣＳ帯及びＷＣＤＭＡ帯の周波数信号のみが通過可能となっているため、反射されて、帯域通過フィルタ５４から後段の回路への通過が阻止される一方、ＥＧＳＭ帯の信号が通過可能とされた第１の低域通過フィルタ５１を通過し、第１のインピーダンス素子４１、上述のような接続状態とされた第１のスイッチ素子２３及び第３のインピーダンス素子４３を介して第１の受信フロントエンド２０１へ入力されることとなる。そして、この第１の受信フロントエンド２０１において、復調等の処理が施され、ＥＧＳＭ帯での受信がなされることとなる。
【００２２】
一方、ＥＧＳＭ帯の送信を行う場合には、図示されない外部の回路より、デコーダ回路２５へ電源電圧ＶＤＤを供給すると共に、第１のスイッチ素子２３の第１のスイッチ共通入出力端子２３ａと第１のスイッチ用第２入出力端子２３ｃとを接続状態とすべく予め定められた電圧レベルの制御信号Ｖcontrol1〜Ｖcontrol3を印加する。
その結果、ＥＧＳＭ帯用の第１の送信増幅部２０４の出力信号は、第２の低域通過フィルタ５２を通過し、上述のような接続状態とされた第１のスイッチ素子２３及び第１のインピーダンス素子４１を介してＥＧＳＭ帯の信号が通過可能とされた第１の低域通過フィルタ５１を通過し、この通過したＥＧＳＭ帯の信号は、分波回路１０１を構成するもう一つのフィルタである帯域通過フィルタ５４では反射されるため、帯域通過フィルタ５４より後段の回路へは伝搬することなく４バンド共用送受信アンテナ１から放射されることとなる。
【００２３】
ここで、このＥＧＳＭ帯の送信の際、ＥＧＳＭ帯用の第１の送信増幅部２０４の出力信号に２倍高調波信号が含まれていても、第１及び第２の低域通過フィルタ５１，５２は、いずれもＥＧＳＭ帯の周波数信号の２倍の高調波周波数帯域付近に減衰極を有するため、確実に減衰されると共に、スイッチ回路１０２が有する非線形特性により発生する高調波信号も第１の低域通過フィルタ５１によって抑圧されるため、４バンド共用送受信アンテナ１から放射されるＥＧＳＭ帯の信号は、高調波信号が所望するレベル以下に十分抑圧されたものとなる。
【００２４】
ところで、このように一つの信号経路に複数のフィルタが設けられる回路構成、すなわち、上述のＥＧＳＭ帯の送信の際、第１及び第２の低域通過フィルタ５１，５２がその信号経路中に存在することとなる回路構成においては、個々のフィルタが特定の周波数帯域の通過減衰量が得られていても、回路に設けられた際に、それぞれのフィルタの前後の回路との接続点において、ある特定の周波数帯域での入力及び出力インピーダンスが複素共役の関係に近い状態となると、回路全体としてある特定の周波数帯域の通過減衰量が不足してしまうことが知られている。
【００２５】
例えば、図１に示された構成例において、第１の低域通過フィルタ５１と第１のインピーダンス素子４１との接続点となる第１の分波入出力端子３３において、分波回路１０１側（前段側）を見た入力インピーダンスＺ１と、同じくこの第１の分波入出力端子３３から第１のインピーダンス素子４１及び第１のスイッチ回路１０２を介して第２の低域通過フィルタ５２側（後段側）を見たインピーダンスＺ２とが、ＥＧＳＭ帯送信周波数の２倍高調波周波数帯付近において、複素共役に近い状態となると、第１の分波入出力端子３３において２倍高調波周波数信号は、殆ど反射されることなく通過するため、第１及び第２の低域通過フィルタ５１，５２がそれぞれ単独でＥＧＳＭ帯周波数信号の２倍高調波周波数帯域で十分な減衰量が確保されていても、スイッチ半導体集積回路ＳＩＣ１全体としてのその２倍高調波周波数信号に対する減衰量は不足することとなる。
【００２６】
しかし、本発明の実施の形態においては、上述のインピーダンスＺ１とＺ２がＥＧＳＭ帯送信周波数の２倍高調波周波数帯付近において複素共役に近い状態とならないように第１のインピーダンス素子４１と第２のインピーダンス素子４２のインピーダンスが予め設定されているため、上述の第１の分波入出力端子３３において、ＥＧＳＭ帯送信周波数の２倍高調波周波数信号は不整合の状態となり、そのため、上述のようにスイッチ半導体集積回路ＳＩＣ１全体としてＥＧＳＭ帯送信周波数の２倍高調波周波数信号に対する減衰量が不足する状態となることが回避されることとなる。また、第１のスイッチ回路１０２の非線形特性により発生する２倍高調波信号に対しても同様に第１の分波入出力端子３３においてＺ１とＺ２とが不整合となるため、４バンド共用送受信アンテナ１からの放射が十分に抑圧されることとなる。
なお、インピーダンスＺ１とＺ２がＥＧＳＭ帯送信周波数の２倍高調波周波数帯付近において複素共役に近い状態とならないように第１のインピーダンス素子４１と第２のインピーダンス素子４２を設定するためのインピーダンスの調整は、何れか一方のみを調整するようにしても、また、双方を調整するようにしていずれでも良い。
【００２７】
次に、上述した本発明の実施の形態におけるスイッチ半導体集積回路の特性例について、図６及び図７並びに図９及び図１０を参照しつつ説明する。
まず、図９及び図１０を参照しつつ、従来回路、換言すれば、上述した構成例の第１の分波入出力端子３３におけるＺ１とＺ２が複素共役の以外の関係となるような構成を採らない場合の特性例について説明する。
ここで、図９において、横軸は周波数を示し、横軸を下に位置させて同図を見た場合に、右側の縦軸は、アンテナ端子（図１のアンテナ端子３１に相当）における定在波比を、左側の縦軸は、信号の通過量を、それぞれ示すものである。
なお、以下の従来回路の特性例の説明においては、従来回路は、図１の回路構成であって、特に、Ｚ１及びＺ２が先に説明したように複素共役の関係外となるようには設定されていないものとして、以下、説明の便宜上、図１を参照しつつ説明することとする。
【００２８】
まず、図１０のスミスチャートにおいて、ｍ２と表記された点は、ＥＧＳＭ帯送信周波数帯域である８８０〜９１５ＭＨｚの２倍の周波数における第１の分波入出力端子３３から分波回路１０１を見た際のインピーダンスＺ１を示す箇所であり、この場合、Ｚ１＝０．９５∠１４６．７である。また、ｍ１と表記された点は、同様の周波数において第１の分波入出力端子３３からスイッチ回路１０２を介して第２の低域通過フィルタ５２を見た際のインピーダンスＺ２を示す箇所であり、この場合、Ｚ２＝０．９１∠−１５１．８である。すなわち、Ｚ１とＺ２は、ほぼ複素共役に近い関係となっていることが確認できる。
【００２９】
一方、図９において、ＥＧＳＭ帯送信周波数帯域である８８０〜９１５ＭＨｚの２倍の周波数、すなわち、１７６０〜１８３０ＭＨｚの周波数帯域（図９において斜線で示された領域）において必要とされる減衰量を得るために、第１の低域通過フィルタ５１においては減衰極６２が、また、第２の低域通過フィルタ５２においては減衰極６３が、それぞれ形成されたものとなっていることが確認できる。しかし、スイッチ半導体集積回路全体の通過周波数特性で見ると、２倍高調波周波数帯域内に通過減衰量の劣化部分６４が存在し、電波法規における不要高調波成分の出力電力許容値や使用する送信増幅回路の高調波成分の出力電力から必要とされる減衰量（例えば３５ｄＢ）が確保されたものとはなっていない。
そして、先に述べたように、Ｚ１とＺ２がほぼ複素共役に近い関係にあることによって、アンテナ端子３１における定在波比の周波数特性において、２倍高調波周波数帯域に定在波比の値が小さくなる部分６５が存在するものとなっている（図９参照）。
【００３０】
次に、図６及び図７を参照しつつ、本発明の実施の形態におけるスイッチ半導体集積回路ＳＩＣ１の特性例について説明する。なお、ここで、図６は、先の図９と同様の特性図であり、横軸は周波数を示し、横軸を下に位置させて同図を見た場合に、右側の縦軸は、アンテナ端子３１における定在波比を、左側の縦軸は、信号の通過量を、それぞれ示すものである。
本発明の実施の形態においては、既に述べたように、第１の分波入出力端子３３から分波回路１０１を見た際のインピーダンスＺ１と、第１の分波入出力端子３３からスイッチ回路１０２を介して第２の低域通過フィルタ５２を見た際のインピーダンスＺ２が、ＥＧＳＭ帯送信周波数の２倍高調波周波数帯域において複素共役の関係とならないように調整されているため、ＥＧＳＭ帯送信周波数帯域（８８０〜９１５）ＭＨｚの２倍の周波数（１７６０〜１８３０ＭＨｚ）におけるそれぞれのインピーダンスは、Ｚ１＝０．９５∠１４６．７（図７のｍ２点参照）、Ｚ２＝０．８９∠−１７８．７（図７のｍ１点参照）となり、複素共役の関係とはなっていない。
【００３１】
そして、スイッチ半導体集積回路ＳＩＣ１全体の通過周波数特性においては、先の従来回路で存在したような２倍高調波周波数帯域内における通過減衰量の劣化部分６４（図９参照）と同様な劣化部分６０は存在するが（図６参照）、従来回路における劣化部分６４の減衰量に比べて大きな減衰量が得られたものとなっている。
また、アンテナ端子３１における定在波比の周波数特性では、定在波比の値が小さくなる部分６１は存在するが（図６参照）、その周波数は、従来回路の場合と異なり２倍高調波周波数帯域外となっている（図６及び図９参照）。すなわち、換言すれば、２倍高調波周波数帯域においては、従来と異なり、定在波比が高くなって、４バンド共用送受信アンテナ１からの２倍高調波周波数信号の放射が抑圧されるものとなっていることが確認できる。
【００３２】
図８には、本発明の実施の構成における第２高調波周波数信号のレベルと、従来回路、すなわち、換言すれば、本発明の実施の構成のようにＺ１とＺ２のインピーダンス調整を行わない回路構成における第２高調波周波数信号のレベルの一例が示されており、従来回路と比較すると本発明の実施の構成によって、従来回路における第２高調波周波数信号のレベルからさらに１５ｄＢも信号抑圧がなされることが理解できる。なお、この試験例は、入力信号周波数を８８０ＭＨｚ、入力信号電力を＋３５ｄＢｍとした場合のものである。
【００３３】
次に、第２の構成例について、図２を参照しつつ説明する。なお、図１に示された構成例と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明することとする。
この第２の構成例は、第１〜第８のインピーダンス素子４１〜４８を、特に、金属ワイヤーとした点に特徴を有するもので、他の回路構成は、図１に示された構成例と同一である。かかる構成においては、第１乃至第８のインピーダンス素子４１〜４８のインピーダンスは、それぞれの金属ワイヤーの長さの調整により所望の値に設定することが可能である。
【００３４】
さらに、図３には、第３の構成例が示されており、同図を参照しつつ、第３の構成例について説明する。なお、図１に示された構成例と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明することとする。
この第３の構成例は、第１乃至第８のインピーダンス素子４１〜４８を、特に、高周波線路とした点に特徴を有するもので、他の回路構成は、図１に示された構成例と同一のものである。かかる構成においては、第１乃至第８のインピーダンス素子４１〜４８のインピーダンスは、それぞれの高周波線路の長さや太さ（幅）の調整により所望の値に設定することが可能である。
【００３５】
この第３の構成例のように、第１乃至第８のインピーダンス素子４１〜４８に高周波線路を用いた場合、スイッチ回路１０２を高周波線路にフリップチップ実装することが可能となり、特に、スイッチ半導体集積回路ＳＩＣ３が、本発明の実施の形態のように携帯電話機に用いられる場合には、携帯電話機における電子部品のさらなる低背化が要求されている現状においては、十分その要求に応えることができるものとなる。
また、先の図２に示された第２の構成例においては、金属ワイヤー長のばらつきと、それに起因する通過特性のばらつきが発生することがあるが、第３の構成例の場合、分波回路１０１と第２及び第３の低域通過フィルタ５２，５３を積層体パッケージに設けると共に、この積層体パッケージ上に高周波線路を形成して、この高周波線路を介して分波回路１０１や第２及び第３の低域通過フィルタ５２，５３とスイッチ回路１０２を接続する構成としてマイクロ波半導体ＩＣ（所謂ＭＭＩＣ）とすることができ、このような構成とすることで、金属ワイヤーを用いた場合にその金属ワイヤー長のばらつきと、それに起因する通過特性のばらつきの発生を回避することができ、通過特性のばらつきが抑えられたものとなる。
【００３６】
次に、上述した第２及び第３の構成例に示されたインピーダンス素子として金属ワイヤーや高周波回路を用いた場合の基板上の部品配置の概略の様子について、図４及び図５を参照しつつ説明する。
最初に、図４に示された例について説明すれば、この部品配置の例は、多層基板７１に先のスイッチ回路１０２、分波回路１０１及び第２及び第３の低域通過フィルタ５２，５３が内蔵されると共に、これらの回路等が、多層基板７１上に、次述するように設けられた金属ワイヤーや高周波線路と接続されてスイッチ半導体集積回路ＳＩＣが形成されたものである。特に、この図４に示された例は、インピーダンス素子として、金属ワイヤーと高周波線路を併用したものとなっている。
【００３７】
多層基板７１上には、分波回路１０１やスイッチ回路１０２の入出力端子が設けられている。そして、例えば、第１のスイッチ素子２３の第１のスイッチ共通入出力端子２３ａと分波回路１０１の第１の分波入出力端子３３とは、第１のインピーダンス素子４１としての第１のインピーダンス素子用金属ワイヤー７２で接続されたものとなっている。
また、多層基板７１上において、第２の低域通過フィルタ５２の一方の接続端子５２ａには、高周波線路７３が接続されると共に、この高周波線路７３の適宜な箇所と第１のスイッチ用第２入出力端子２３ｃとが第２のインピーダンス素子用金属ワイヤー７４で接続されたものとなっており、高周波線路７３及び第２のインピーダンス素子用金属ワイヤー７４とで第２のインピーダンス素子４２が形成されたものとなっている。
すなわち、この例では、第１のインピーダンス素子用金属ワイヤー７２の長さを調整すると共に、高周波線路７３及び第４のインピーダンス素子用金属ワイヤー７４のそれぞれの長さを調整して第１のインピーダンス素子４１と第２のインピーダンス素子４２が、先に述べたように複素共役の関係とならないように設定されたものとなっている。
【００３８】
一方、図５は、インピーダンス素子として金属ワイヤーのみを使用した場合の例である。ここで、図４と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明することとする。
この例では、第２の低域通過フィルタ５２の一方の接続端子５２ａと第１のスイッチ用第２入出力端子２３ｃとは、第４のインピーダンス素子用金属ワイヤー７４で接続されたものとなっている。
そして、第１のインピーダンス素子用金属ワイヤー７２と第４のインピーダンス素子用金属ワイヤー７４のそれぞれの長さを調整して第１のインピーダンス素子４１と第２のインピーダンス素子４２が、先に述べたように複素共役の関係とならないように設定されたものとなっている。
【００３９】
なお、上述した発明の実施の形態においては、単極２投スイッチ（第１のスイッチ素子２３）の前後にそれぞれ一つずつ低域通過フィルタが接続された構成において、その線路途中に設けた２つのインピーダンス素子が複素共役とならないようにして、全体として所望する減衰量と通過特性が達成されるようにしたものであるが、単極２投スイッチとその前後に一つずつ低域通過フィルタを設けた構成に限定される必要のないことは勿論である。すなわち、ｍ極ｎ投スイッチ素子（又はスイッチ回路）とその前後にｎ個の低域通過フィルタを配した構成（ｍは”１”以上の整数、ｎは”２”以上の整数）においても基本的に同様に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態におけるスイッチ素子半導体集積回路の第１の構成例を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるスイッチ素子半導体集積回路の第２の構成例を示す回路図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるスイッチ素子半導体集積回路の第３の構成例を示す回路図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるスイッチ素子半導体集積回路の第２及び第３の構成例で示された金属ワイヤー及び高周波線路をインピーダンス素子として併用した場合における基板上の部品配置の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるスイッチ素子半導体集積回路の第２の構成例で示された金属ワイヤーをインピーダンス素子とした場合における基板上の部品配置の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるスイッチ半導体集積回路の通過量及び定在波比の周波数特性を示す特性線図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるスイッチ半導体集積回路の分波回路と第１のインピーダンス素子との接続点から分波回路側を見たインピーダンスＺ１及び同接続点から後段側を見たインピーダンスＺ２の周波数変化を示すスミスチャートである。
【図８】本発明の実施の形態におけるスイッチ半導体集積回路の高調波特性を従来例と共に説明するための説明図である。
【図９】従来回路の通過量及び定在波比の周波数特性を示す特性線図である。
【図１０】従来回路における本発明の実施の形態のスイッチ半導体集積回路に相当する分波回路と第１のインピーダンス素子との接続点から分波回路側を見たインピーダンスＺ１及び同接続点から後段側を見たインピーダンスＺ２の周波数変化を示すスミスチャートである。
【図１１】従来回路の一回路構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００４１】
２３…第１のスイッチ素子
２４…第２のスイッチ素子
４１…第１のインピーダンス素子
４２…第２のインピーダンス素子
５１…第１の低域通過フィルタ
５２…第２の低域通過フィルタ
１０１…分波回路
１０２…スイッチ回路
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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