(57)【要約】【課題】  例えば、ＰＣＳ／ＤＣＳ送信時に、ＰＣＳ／ＤＣＳ送信信号がＰＣＳ受信端子およびＤＣＳ受信端子に伝送されることを防ぐ高周波部品を提供する。【解決手段】  スイッチ回路ＳＷ２のＤＣＳ／ＰＣＳ送受信切替制御信号入力端子Ｖｃ２に正電圧の制御信号が入力されると、ダイオードＤ３，Ｄ４が導通状態になる。また、スイッチ回路ＳＷ２のカソードとスイッチ回路ＳＷ３のダイオードＤ６のアノード側とが抵抗素子Ｒ０で接続されていることで、ダイオードＤ６も導通状態となる。ダイオードＤ４，Ｄ６が導通状態となることで、送信信号に対してダイオードＤ３から見て伝送線路ＤＳＬ２は略開放状態となり、スイッチ回路ＳＷ２側から見て伝送線路ＤＳＬ３は略開放状態となり、それぞれ所定のアイソレーションを有する。これにより、送信信号はこれらの伝送線路で減衰されて、ＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２には伝送されない。【選択図】  図１
2005101762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれに個別の周波数帯域を送受信帯域とする第１・第２の通信系の各送信信号が出力され各受信信号が入力される送受信信号入出力部、前記各送信信号が入力される送信信号入力部、および前記各受信信号が出力される受信信号出力部を備えるとともに、前記送受信信号入出力部と前記送信信号入力部との間に接続された第１スイッチ素子、前記送受信信号入力部と前記受信信号出力部との間に接続された所定長の第１伝送線路、および該第１伝送線路と前記受信信号出力部との接続点と接地との間に接続された第２スイッチ素子を備え、第１制御信号により第１スイッチ素子と第２スイッチ素子とを同時にオンまたはオフ制御して、前記送受信信号入出力部と前記送信信号入力部または前記受信信号出力部との接続を切り替える第１スイッチ回路と、
該第１スイッチ回路の前記受信信号出力部に接続する受信信号入力部、第１の通信系の受信信号を出力する第１受信信号出力部、および第２の通信系の受信信号を出力する第２受信信号出力部とを備えるとともに、前記受信信号入力部と第１受信信号出力部との間に接続された第３スイッチ素子、前記受信信号入力部と第２受信信号出力部との間に接続された所定長の第２伝送線路、および該第２伝送線路と第２受信信号出力部との接続点と接地との間に接続された第４スイッチ素子とを備え、第２制御信号により第３スイッチ素子と第４スイッチ素子とを同時にオンまたはオフ制御して、前記受信信号入力部と前記第１受信信号出力部または第２受信信号出力部との接続を切り替える第２スイッチ回路と、を備えた高周波部品において、
前記第１スイッチ回路をオン制御する前記第１制御信号を前記第４スイッチ素子へオン制御の信号として与える制御信号経路を備えたことを特徴とする高周波部品。
【請求項２】
前記第１〜第４スイッチ素子がそれぞれ第１〜第４ダイオードで構成されており、
第１ダイオードと第２ダイオードとが直流電流経路に関して直列になるように接続され、第３ダイオードと第４ダイオードとが直流電流経路に関して直列になるように接続され、
前記第１スイッチ回路は前記第１制御信号によって前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードを流れる直流電流の有無でオンまたはオフ制御され、前記第２スイッチ回路は前記第２制御信号によって前記第３ダイオードおよび前記第４ダイオードを流れる直流電流の有無でオンまたはオフ制御されるように構成されており、
直列接続された前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードのいずれかの端部と、直列接続された前記第３ダイオードと前記第４ダイオードとを接続して前記制御信号経路を構成した請求項１に記載の高周波部品。
【請求項３】
前記第１ダイオードのカソードが前記第１スイッチ回路の前記送受信信号入出力部に接続され、
前記第２ダイオードのアノードが前記第１伝送線路に接続され、
前記第３ダイオードのカソードが前記第２スイッチ回路の前記受信信号入力部に接続され、
前記第４ダイオードのアノードが前記第２伝送線路に接続されるとともに、
前記第１ダイオードのアノード側に前記第１制御信号の入力部と、前記第３ダイオードのアノード側に前記第２制御信号の入力部とを備え、
前記第２ダイオードのカソードと前記第４ダイオードのアノード側との間に制御信号経路用抵抗素子を接続して、前記制御信号経路を構成した請求項２に記載の高周波部品。
【請求項４】
前記第１制御信号を通電するために前記第２ダイオードのカソードと接地との間に接続された第１制御信号用抵抗素子と、前記第２制御信号を通電するために前記第４ダイオードのカソードと接地との間に接続された第２制御信号用抵抗素子とを備え、
前記制御信号経路用抵抗素子の抵抗値を、前記第１制御信号で前記第４ダイオードを動作させ得る範囲で、第１制御信号用抵抗素子の抵抗値よりも大きくした請求項３に記載の高周波部品。
【請求項５】
前記第１ダイオードのアノードが前記第１スイッチ回路の前記送受信信号入出力部に接続され、
前記第２ダイオードのカソードが前記第１伝送線路に接続され
前記第３ダイオードのカソードが前記第２スイッチ回路の前記受信信号入力部に接続され、
前記第４ダイオードのアノードが前記第２伝送線路に接続されるとともに、
前記第２ダイオードのアノード側と前記第３ダイオードのアノード側のそれぞれに各スイッチ回路を制御する制御信号の入力部を備え、
前記第１ダイオードのカソードと前記第４ダイオードのアノード側との間に制御信号経路用抵抗素子を接続して、前記制御信号経路を構成した請求項２に記載の高周波部品。
【請求項６】
前記第１制御信号を通電するために前記第１ダイオードのカソードと接地との間に接続された第１制御信号用抵抗素子と、前記第２制御信号を通電するために前記第４ダイオードのカソードと接地との間に接続された第２制御信号用抵抗素子とを備え、
前記制御信号経路用抵抗素子の抵抗値を、前記第１制御信号で前記第４ダイオードを動作させ得る範囲で、第１制御信号用抵抗素子の抵抗値よりも大きくした請求項５に記載の高周波部品。
【請求項７】
第１の通信系の送信信号周波数帯域と第２の通信系の受信信号周波数帯域とが部分的に重なり合う請求項１〜６のいずれか一項に記載の高周波部品。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の高周波部品をフロントエンド部に備えた通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、それぞれに異なる周波数帯域を送受信帯域とする二つの通信系の送受信信号を扱う高周波部品、特に第１通信系の送信信号帯域と第２通信系の受信信号帯域とが部分的に一致する場合にもそれぞれ個別に送受信を行うことができる高周波部品およびこの高周波部品を用いた通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話等の無線通信方式にはＣＤＭＡ方式やＴＤＭＡ方式等の複数の仕様が存在し、ＴＤＭＡ方式には、９００ＭＨｚ帯を利用するＧＳＭと、１８００ＭＨｚ帯を利用するＤＣＳと、１９００ＭＨｚ帯を利用するＰＣＳなどが存在する。このうちＰＣＳでは、１８５０〜１９１０ＭＨｚが送信信号の周波数帯域として割り当てられていて、１９３０〜１９９０ＭＨｚが受信信号の周波数帯域として割り当てられている。また、ＤＣＳでは、１７１０〜１７８５ＭＨｚが送信信号の周波数帯域として割り当てられていて、１８０５〜１８８０ＭＨｚが受信信号の周波数帯域として割り当てられている。
【０００３】
これらの異なる三つの通信方式（ＧＳＭ、ＤＣＳ、ＰＣＳ）の通信信号を一つのアンテナで送受信する場合、実際に通信を行う周波数帯域以外の信号は不要となる。例えば、ＧＭＳ方式（９００ＭＨｚ帯）で送受信する場合には、ＤＣＳ方式（１８００ＭＨｚ帯）やＰＣＳ方式（１９００ＭＨｚ帯）の通信信号は不要となる。
【０００４】
このようなＧＳＭ、ＤＣＳ、ＰＣＳの通信信号を一つのアンテナで送受信する高周波モジュールとしては、周波数帯域が大きく異なるＧＳＭ通信信号とＤＣＳ，ＰＣＳ通信信号とを分離するダイプレクサと、ＧＳＭ送信信号とＧＳＭ受信信号とを切り替えるスイッチ回路と、ＤＣＳ，ＰＣＳ送信信号とＤＣＳ，ＰＣＳ受信信号とを切り替えるスイッチ回路と、ＤＣＳ受信信号とＰＣＳ受信信号とを切り替えるスイッチ回路と、を備えたものが従来提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図９はこのような従来の高周波モジュールの等価回路図であり、以下の説明では、送信信号入力端子Ｔｘ１からＧＳＭ送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ１からＧＳＭ受信信号を出力し、送信信号入力端子Ｔｘ２からＤＣＳ送信信号またはＰＣＳ送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ２からＤＣＳ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ３からＰＣＳ受信信号を出力する場合について示す。
【０００６】
ダイプレクサＤｉＰＸ２１０には三つの入出力部Ｐ４１〜Ｐ４３が備えられている。スイッチ回路ＳＷ１０１側の入出力部Ｐ４１はローパスフィルタＬＰＦ２０２を介してアンテナＡＮＴ側の入出力部Ｐ４３に接続されるとともに、入出力部Ｐ４３はハイパスフィルタＨＰＦ２０３を介してスイッチ回路ＳＷ１０２側の入出力部Ｐ４２に接続されている。
【０００７】
ローパスフィルタＬＰＦ２０２は、入出力部Ｐ４１と入出力部Ｐ４３との間に接続されたキャパシタＣｔ１および伝送線路からなるインダクタＬｔ１の並列回路と、この並列回路の入出力部Ｐ４１側と接地との間に接続されたキャパシタＣｕ１とからなる。また、ハイパスフィルタＨＰＦ２０３は、入出力部Ｐ４２と入出力部Ｐ４３との間に直列に接続されたキャパシタＣｃ１，Ｃｃ２と、これらキャパシタＣｃ１，Ｃｃ２の接続点と接地との間に接続されたキャパシタＣｔ２と伝送線路からなるインダクタＬｔ２とからなる。
【０００８】
スイッチ回路ＳＷ１０１は、入出力部Ｐ１１がローパスフィルタＬＰＦ２０１を介してＧＳＭ送信信号入力端子Ｔｘ１に接続され、入出力部Ｐ１２がＧＳＭ受信信号出力端子Ｒｘ１に接続され、入出力部Ｐ１３がダイプレクサＤｉＰＸ２１０に接続されている。
【０００９】
ダイプレクサＤｉＰＸ２１０側の入出力部Ｐ１３はダイオードＤ１を介してＧＳＭ送信信号入力端子Ｔｘ１側の入出力部Ｐ１１に接続されるとともに、ＧＳＭ送信信号の波長の約１／４の長さの伝送線路ＧＳＬ２を介してＧＳＭ受信信号出力端子Ｒｘ１側の入出力部Ｐ１２に接続されている。そして、伝送線路ＧＳＬ２の入出力部Ｐ１２側の端部はダイオードＤ２およびキャパシタＧＣ５を介して接地されている。
【００１０】
ダイオードＤ２はカソードが伝送線路ＧＳＬ２に接続されており、アノードが抵抗素子Ｒ１を介して制御信号入力端子Ｖｃ１に接続されている。ダイオードＤ１はアノードが入出力端子Ｐ１３および伝送線路ＧＳＬ２に接続されており、カソードがインダクタＧＳＬ１を介して接地されている。
【００１１】
ローパスフィルタＬＰＦ２０１は、入出力部Ｐ５１がスイッチ回路ＳＷ１の入出力部Ｐ１１に接続され、入出力部Ｐ５２がキャパシタを介してＧＳＭ送信信号入力端子Ｔｘ１に接続されている。また、ローパスフィルタＬＰＦ２０１は、入出力部Ｐ５１，Ｐ５２間に接続されたキャパシタＧＣｃ１および伝送線路からなるインダクタＧＬｔ１の並列回路と、この並列回路の両端と接地との間にそれぞれ接続されたキャパシタＧＣｕ１とＧＣｕ２とからなる。
【００１２】
スイッチ回路ＳＷ１０２は、入出力部Ｐ２１がローパスフィルタＬＰＦ２０４を介してＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２に接続され、入出力部Ｐ２２がキャパシタＤＰＣ０を介してスイッチ回路ＳＷ１０３に接続され、入出力部Ｐ２３がダイプレクサＤｉＰＸ２１０に接続されている。
【００１３】
ダイプレクサＤｉＰＸ２１０側の入出力部Ｐ２３はダイオードＤ３を介してＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２側の入出力部Ｐ２１に接続されるとともに、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号の波長の約１／４の長さの伝送線路ＤＳＬ２を介してスイッチ回路ＳＷ３側の入出力部Ｐ２２に接続されている。伝送線路ＤＳＬ２の入出力部Ｐ２２側の端部はダイオードＤ４およびキャパシタＤＣ４を介して接地されている。また、ダイオードＤ３の両端はキャパシタＤＰＣｔとインダクタＤＰＳＬｔとの直列回路が接続されており、ダイオードＤ３の入出力部Ｐ２１側の端部はインダクタＤＰＳＬ１およびキャパシタＤＰＣ１を介して接地されている。
【００１４】
ダイオードＤ３はアノードがインダクタＤＰＳＬ１を介して制御信号入力端子Ｖｃ２に接続されており、カソードが伝送線路ＤＳＬ２に接続されている。ダイオードＤ４はアノードが伝送線路ＤＳＬ２に接続されており、カソードがキャパシタＤＣ４とともに抵抗素子Ｒ２を介して接地されている。
【００１５】
スイッチ回路ＳＷ１０３は、入出力部Ｐ３１がキャパシタを介してＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３に接続され、入出力部Ｐ３２がＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２に接続され、入出力部Ｐ３３がキャパシタＤＰＣ０を介してスイッチ回路ＳＷ１０２に接続されている。
【００１６】
スイッチ回路ＳＷ１０２側の入出力部Ｐ３３はダイオードＤ５を介してＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３側の入出力部Ｐ３１に接続されるとともに、ＰＣＳ受信信号の波長の約１／４の長さの伝送線路ＤＳＬ３を介してＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２側の入出力部Ｐ３２に接続されている。伝送線路ＤＳＬ３の入出力端子Ｐ３２側の端部はダイオードＤ６およびキャパシタＤＣ６を介して接地されている。また、ダイオードＤ５の入出力部Ｐ３１側の端部はインダクタＰＳＬ３およびキャパシタＰＣ３を介して接地されている。
【００１７】
ダイオードＤ５はアノードがインダクタＰＳＬ３を介して制御信号入力端子Ｖｃ３に接続されており、カソードが伝送線路ＤＳＬ３に接続されている。ダイオードＤ６はアノードが伝送線路ＤＳＬ３に接続されており、カソードがキャパシタＤＣ６とともに抵抗素子Ｒ３を介して接地されている。
【００１８】
ローパスフィルタＬＰＦ２０４は、入出力部Ｐ６１がスイッチ回路ＳＷ１０２の入出力部Ｐ２１に接続され、入出力部Ｐ６２がキャパシタを介してＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２に接続されている。また、ローパスフィルタＬＰＦ２０４は、入出力部Ｐ６１，Ｐ６２間に順接続されたキャパシタＣｔ３および伝送線路からなるインダクタＬｔ３の並列回路とキャパシタＣｔ４および伝送線路からなるインダクタＬｔ４の並列回路と、これら並列回路の両端と接地との間にそれぞれ接続されたキャパシタＣｕ２，Ｃｕ３，Ｃｕ４とからなる。
【００１９】
このような従来の高周波モジュールを用いて、ＧＳＭ，ＤＣＳ，ＰＣＳ通信信号を送受信する場合の動作を示す。ここで、ＧＳＭ通信信号は送信信号入力端子Ｔｘ１から入力されて受信信号出力端子Ｒｘ１から出力され、ＤＣＳ通信信号は送信信号入力端子Ｔｘ２から入力されて受信信号出力端子Ｒｘ２から出力され、ＰＣＳ通信信号は送信信号入力端子Ｔｘ２から入力されて受信信号出力端子Ｒｘ３から出力される場合を示す。
【００２０】
（１）ＧＳＭ送受信時
ＧＳＭ送信信号を伝送する場合、スイッチ回路ＳＷ１０１の制御信号入力端子Ｖｃ１に正電圧の制御信号を入力する。
制御信号入力端子Ｖｃ１から正電圧の制御信号が入力されると、ダイオードＤ１，Ｄ２が導通状態となり、送信信号入力端子Ｔｘ１から入力されるＧＳＭ送信信号は、ダイオードＤ１のアノード側に伝送される。ここで、伝送線路ＧＳＬ２がＧＳＭ送信信号の波長の約１／４の線路長であるので、伝送線路ＧＳＬ２はＧＳＭ送信信号に対して、受信信号出力端子Ｒｘ１側が開放となるように位相を回し、所定のアイソレーションを有するアイソレーション回路として機能する。このため、ＧＳＭ送信信号はダイプレクサＤｉＰＸ２１０のローパスフィルタＬＰＦ２０２を介してアンテナＡＮＴに伝送されるが、受信信号出力端子Ｒｘ１側には殆ど伝送されない。
【００２１】
一方、ＧＳＭ受信信号を伝送する場合、制御信号入力端子Ｖｃ１に０電圧または、負電圧の制御信号を入力する。
制御信号入力端子Ｖｃ１に０電圧または、負電圧の制御信号が入力されると、ダイオードＤ１，Ｄ２は開放となる。ダイオードＤ１が開放となることで、アンテナＡＮＴからのＧＳＭ受信信号は伝送線路ＧＳＬ２に伝送されるが、ダイオードＤ１で遮断されて送信信号入力端子Ｔｘ１側には伝送されない。一方、ダイオードＤ２が開放であることにより、伝送線路ＧＳＬ２はＧＳＭ受信信号に対して単なる伝送線路として機能するので、ＧＳＭ受信信号は受信信号出力端子Ｒｘ１に伝送される。
【００２２】
（２）ＤＣＳ／ＰＣＳ送信時
ＤＣＳ送信信号またはＰＣＳ送信信号を伝送する場合には、スイッチ回路ＳＷ１０２の制御信号入力端子Ｖｃ２に正電圧の制御信号を入力する。
【００２３】
制御信号入力端子Ｖｃ２から正電圧の制御信号が入力されると、電流がダイオードＤ３、伝送線路ＤＳＬ２、ダイオードＤ４、抵抗素子Ｒ２を介して接地に流れる。これにより、スイッチ回路ＳＷ１０２のダイオードＤ３，Ｄ４が導通状態となる。ダイオードＤ３が導通状態になると、スイッチ回路ＳＷ１０２の入出力部Ｐ２１と入出力部Ｐ２３とが導通する。これにより、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２から入力されるＤＣＳ送信信号またはＰＣＳ送信信号は、ローパスフィルタＬＰＦ２０４を介して入出力部Ｐ２１からスイッチ回路ＳＷ１０２に入力され、ダイオードＤ３を介して入出力部Ｐ２３からダイプレクサＤｉＰＸ２１０を介してアンテナＡＮＴに伝送される。
【００２４】
一方、ダイオードＤ４が導通状態となることで、伝送線路ＤＳＬ２の入出力部Ｐ２２側の端部はダイオードＤ４とキャパシタＤＣ４とにより等価的に接地状態となる。ここで、伝送線路ＤＳＬ２はＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号の波長の約１／４の線路長であるので、ダイオードＤ３のカソードから見た伝送線路ＤＳＬ２側は略開放状態となり、伝送線路ＤＳＬ２から入出力部Ｐ２２側の回路は所定の減衰量を有するアイソレーション回路として機能する。これにより、伝送線路ＤＳＬ２側に伝送されたＤＣＳまたはＰＣＳ送信信号はこのアイソレーション回路で減衰され、スイッチ回路ＳＷ１０３側すなわち受信信号出力端子側に殆ど伝送されることはない。
【００２５】
（３）ＰＣＳ受信時
ＰＣＳ受信信号を伝送する場合には、スイッチ回路ＳＷ１０２の制御信号入力端子Ｖｃ２に０電圧または負電圧の制御信号を入力する。また、スイッチ回路ＳＷ１０３の制御信号入力端子Ｖｃ３に正電圧の制御信号を入力する。
【００２６】
制御信号入力端子Ｖｃ２に０電圧または負電圧の制御信号が入力されると、スイッチ回路ＳＷ１０２のダイオードＤ３，Ｄ４が開放状態となり、スイッチ回路ＳＷ１０２の入出力部Ｐ２３から見てダイオードＤ３側は開放となる。一方、ダイオードＤ４が開放状態となることで、伝送線路ＤＳＬ２のダイオードＤ４側の端部は等価的に短絡にならないので、伝送線路ＤＳＬ２は単なる伝送線路として機能し、スイッチ回路ＳＷ１０２の入出力部Ｐ２３と入出力部Ｐ２２とが導通する。これにより、アンテナＡＮＴで受信し、ダイプレクサＤｉＰＸ２１０を介してスイッチ回路ＳＷ１０２の入出力部Ｐ２３に入力したＰＣＳ受信信号は、伝送線路ＤＳＬ２、入出力部Ｐ２２を介してスイッチ回路ＳＷ１０３の入出力部Ｐ３３に伝送されるが、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２には伝送されない。
【００２７】
一方、スイッチ回路ＳＷ１０３では、制御信号入力端子Ｖｃ３に正電圧の制御信号が入力されると、電流がダイオードＤ５、伝送線路ＤＳＬ３、ダイオードＤ６、抵抗素子Ｒ３を介して接地に流れる。これにより、スイッチ回路ＳＷ１０３のダイオードＤ５，Ｄ６が導通状態となり、スイッチ回路ＳＷ１０３の入出力部Ｐ３１と入出力部Ｐ３３とが導通する。これにより、入出力部Ｐ３３に入力されたＰＣＳ受信信号は、入出力部Ｐ３１を介してＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３に伝送される。この際、伝送線路ＤＳＬ３はＰＣＳ受信信号の波長の１／４の線路長で形成されているので、伝送線路ＤＳＬ３のダイオードＤ６側は短絡となり、ＰＣＳ受信信号に対しては入出力部Ｐ３３から見て伝送線路ＤＳＬ３側が開放となる。これにより、伝送線路ＤＳＬ３から入出力部Ｐ３２側の回路は所定の減衰量を有するアイソレーション回路として機能するので、伝送線路ＤＳＬ３に伝送されたＰＣＳ受信信号はこのアイソレーション回路で減衰され、ＤＣＳ受信信号出力端子側Ｒｘ２側に殆ど伝送されることはない。しかしながら、この伝送線路ＤＳＬ３を含むアイソレーション回路ではＰＣＳ受信信号を完全には遮断することができないので、伝送線路ＤＳＬ３とＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２との間にＤＣＳ受信信号の周波数帯域を通過帯域とするＳＡＷフィルタを接続して、ＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２にＰＣＳ受信信号が伝送されることを防止している。この際ＰＣＳ受信信号は送信信号と比較してパワーが小さいので、前記ＳＡＷフィルタを破壊することはない。
【００２８】
このようにして、ＰＣＳ受信時には、アンテナＡＮＴで受信したＰＣＳ受信信号をＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３にのみ伝送することができる。
【００２９】
（４）ＤＣＳ受信時
ＤＣＳ受信信号を伝送する場合には、スイッチ回路ＳＷ１０２の制御信号入力端子Ｖｃ２とスイッチ回路ＳＷ１０３の制御信号入力端子Ｖｃ３にともに０電圧または負電圧の制御信号を入力する。
【００３０】
制御信号入力端子Ｖｃ２に０電圧または負電圧の制御信号が入力されると、スイッチ回路ＳＷ１０２のダイオードＤ３が開放状態となり、スイッチ回路ＳＷ１０２の入出力部Ｐ２３から見てダイオードＤ３側は開放となる。一方、ダイオードＤ４が開放状態となることで、伝送線路ＤＳＬ２のダイオードＤ４側の端部は等価的に短絡にならないので、伝送線路ＤＳＬ２は単なる伝送線路として機能し、スイッチ回路ＳＷ１０２の入出力部Ｐ２３とＰ２２とが導通する。これにより、アンテナＡＮＴで受信し、ダイプレクサＤｉＰＸ２１０を介してスイッチ回路ＳＷ１０２の入出力部Ｐ２３に入力したＤＣＳ受信信号は、伝送線路ＤＳＬ２、入出力部Ｐ２２を介してスイッチ回路ＳＷ１０３の入出力部Ｐ３３に伝送されるが、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２には伝送されない。
【００３１】
一方、スイッチ回路ＳＷ１０３では、制御信号入力端子Ｖｃ３に０電圧または負電圧の制御信号が入力されると、スイッチ回路ＳＷ１０３のダイオードＤ５，Ｄ６が開放状態となる。ダイオードＤ５が開放状態になることでスイッチ回路ＳＷ１０３の入出力部Ｐ３３から見てダイオードＤ５側は開放となる。また、ダイオードＤ６が開放状態になることで、伝送線路ＤＳＬ３のダイオードＤ６側の端部は等価的に短絡にならないので、伝送線路ＤＳＬ３は単なる伝送線路として機能する。これにより、入出力部Ｐ３３に入力したＤＣＳ受信信号は、伝送線路ＤＳＬ３、入出力部Ｐ３２を介してＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２に伝送されるが、ＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３には伝送されない。
【００３２】
このようにして、ＤＣＳ受信時には、アンテナＡＮＴで受信したＤＣＳ受信信号をＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２にのみ伝送する。
【特許文献１】特開２０００−１６５２８８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
ところが、図９に示した従来の高周波モジュールでは、スイッチ回路ＳＷ１０２のダイオードＤ３，Ｄ４を導通させた状態で、ダイオードＤ３のカソードから見て伝送線路ＤＳＬ２側が理想的な開放状態にはならず、ＰＣＳ／ＤＣＳ送信信号がスイッチ回路ＳＷ１０３に少しは漏れる。ここで、制御信号入力端子Ｖｃ３に正電圧が印加されていると、ダイオードＤ５が導通状態となり、受信信号出力端子Ｒｘ３に漏れた送信信号が伝送されてしまう。これにより受信信号出力端子Ｒｘ３に接続されるＬＮＡ等の回路素子を破壊する可能性が生じる。なお、伝送線路ＤＳＬ３はＰＣＳ受信信号の波長の１／４の線路長であり、必ずしもＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号の波長の１／４の線路長に合っていないが、これらの信号の周波数が近いので、制御信号入力端子Ｖｃ３に正電圧が印加されてダイオードＤ６が導通状態になると、伝送線路ＤＳＬ３から入出力部Ｐ３２側はアイソレーション回路として機能し、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号は或る程度減衰されて受信信号出力端子Ｒｘ２には殆ど漏れることはない。
【００３４】
一方、制御信号入力端子Ｖｃ３に０電圧または負電圧が入力されていると、ダイオードＤ５，Ｄ６が開放状態となる。ダイオードＤ５が開放状態になると受信信号出力端子Ｒｘ３にＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号が伝送されないが、ダイオードＤ６が開放状態になることで伝送線路ＤＳＬ３はＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号に対して単なる伝送線路として機能するので、受信信号出力端子Ｒｘ２にＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号が伝送される。これを防ぐため、伝送線路ＤＳＬ３と受信信号出力端子Ｒｘ２との間にＤＣＳ受信信号の周波数帯域のみを通過させるＳＡＷフィルタを挿入すればよいが送信信号は受信信号に対してパワーが大きいので、ＳＡＷフィルタを破壊する可能性が生じる。
【００３５】
また、上述のようにＰＣＳ送信信号の周波数帯域とＤＣＳ受信信号の周波数帯域とは、部分的に重なり合う。具体的には、１８５０〜１８８０ＭＨｚの周波数帯域が重なり合う。このため、ＤＣＳ受信信号周波数帯域を通過させるＳＡＷフィルタを伝送線路ＤＳＬ３と受信信号出力端子Ｒｘ２との間に挿入し、このＳＡＷフィルタが破壊しないとしても、ＰＣＳ送信時には、ＰＣＳ送信信号の一部が受信信号出力端子Ｒｘ２に伝送されてしまう。これにより受信信号出力端子Ｒｘ２に接続されるＬＮＡ等の回路素子を破壊する可能性が生じる。
【００３６】
この発明の目的は、個別の周波数帯域を送受信帯域とする２つの通信系のうち一方の通信系の送信時に、その送信信号がいずれかの通信系の受信信号出力端子に伝送されることを防ぐ高周波部品、およびこれを用いた通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
この発明は、それぞれに個別の周波数帯域を送受信帯域とする第１・第２の通信系の各送信信号が出力され各受信信号が入力される送受信信号入出力部、各送信信号が入力される送信信号入力部、および各受信信号が出力される受信信号出力部とを備えるとともに、送受信信号入出力部と送信信号入力部との間に接続された第１スイッチ素子、送受信信号入力部と受信信号出力部との間に接続された所定長の第１伝送線路、および該第１伝送線路と前記受信信号出力部との接続点と接地との間に接続された第２スイッチ素子を備え、第１制御信号により第１スイッチ素子と第２スイッチ素子とを同時にオンまたはオフ制御して、送受信信号入出力部と送信信号入力部または受信信号出力部との接続を切り替える第１スイッチ回路と、
該第１スイッチ回路の受信信号出力部に接続する受信信号入力部、第１の通信系の受信信号を出力する第１受信信号出力部、および第２の通信系の受信信号を出力する第２受信信号出力部とを備えるとともに、受信信号入力部と第１受信信号出力部との間に接続された第３スイッチ素子、受信信号入力部と第２受信信号出力部との間に接続された所定長の第２伝送線路、および該第２伝送線路と第２受信信号出力部との接続点と接地との間に接続された第４スイッチ素子を備え、第２制御信号により第３スイッチ素子と第４スイッチ素子とを同時にオンまたはオフ制御して、受信信号入力部と第１受信信号出力部または第２受信信号出力部との接続を切り替える第２スイッチ回路と、を備えた高周波部品において、第１スイッチ回路をオン制御する第１制御信号を第４スイッチ素子へオン制御の信号として与える制御信号経路を備えたことを特徴としている。
【００３８】
また、この発明は、第１の通信系の送信信号周波数帯域と、第２の通信系の受信信号周波数帯域とが部分的に重なり合うことを特徴としている。
【００３９】
この構成では、第１制御信号が制御信号経路を介して第２スイッチ回路の第４スイッチ素子にも伝達されるので、第１スイッチ素子、第２スイッチ素子、第４スイッチ素子が同時にオンまたはオフ制御される。
【００４０】
この制御動作を利用し、送信信号伝送時に第１スイッチ素子、第２スイッチ素子、第４スイッチ素子を導通状態にするようにオン制御する。
【００４１】
第１スイッチ素子が導通状態となることにより、第１スイッチ回路では送信信号入力部と送受信信号入出力部とが導通し、送信信号が送信信号入力部から送受信信号出力部に伝送される。一方、第１スイッチ回路の第１伝送線路を予め送信信号の波長の約１／４の長さに設定しておくことと、第２スイッチ素子が導通状態になることにより、第１伝送線路の第２スイッチ素子側の端部が等価的に接地され、第１伝送線路の送受信信号入出力部側の端部は、送信信号に対して送受信信号入力部側から見て略開放状態となる。また、第２スイッチ回路の第２伝送線路を予め送信信号の周波数に近い第１の通信系の受信信号の波長の約１／４の長さに設定しておくことと、第４スイッチ素子が導通状態となることにより、第２伝送線路の第４スイッチ素子側の端部が等価的に接地され、第２伝送線路の第１スイッチ回路側の端部は、送信信号に対して第１スイッチ回路側から見て略開放状態となる。これにより、第１の通信系の送信信号周波数帯域と第２の通信系の受信信号周波数帯域とが部分的に一致していても、第１スイッチ回路と第２スイッチ回路との２段で第１通信系の送信信号が減衰されるので、第２通信系の受信信号を出力する受信信号出力部への第１通信系の送信信号が漏れることが大幅に抑制される。
【００４２】
また、この発明は、前記第１〜第４スイッチ素子がそれぞれ第１〜第４ダイオードで構成されており、第１ダイオードと第２ダイオードとが直流電流経路に関して直列になるように接続され、第３ダイオードと第４ダイオードとが直流電流経路に関して直列になるように接続され、第１スイッチ回路は第１制御信号によって第１ダイオードおよび第２ダイオードを流れる直流電流の有無でオンまたはオフ制御され、第２スイッチ回路は第２制御信号によって第３ダイオードおよび第４ダイオードを流れる直流電流の有無でオンまたはオフ制御されるように構成されており、直列接続された第１ダイオードおよび第２ダイオードのいずれかの端部と、直列接続された第３ダイオードと第４ダイオードとの接続点とを接続することで制御信号経路を構成したことを特徴としている。
【００４３】
また、この発明は、第１〜第４スイッチ素子がそれぞれ第１〜第４ダイオードで構成されており、第１ダイオードのカソードが第１スイッチ回路の送受信信号入出力部に接続され、第２ダイオードのアノードが第１伝送線路に接続され、第３ダイオードのカソードが第２スイッチ回路の受信信号入力部に接続され、第４ダイオードのアノードが第２伝送線路に接続されるとともに、第１ダイオードのアノード側に第１スイッチ回路を制御する第１制御信号の入力部と、第３ダイオードのアノード側に第２スイッチ回路を制御する第２制御信号の入力部とを備え、第２ダイオードのカソードと第４ダイオードのアノード側との間に制御信号経路用抵抗素子を接続して、制御信号経路を構成したことを特徴としている。
【００４４】
また、この発明は、第１〜第４スイッチ素子がそれぞれ第１〜第４ダイオードで構成されており、第１ダイオードのアノードが第１スイッチ回路の送受信信号入出力部に接続され、第２ダイオードのカソードが第１伝送線路に接続され、第３ダイオードのカソードが第２スイッチ回路の受信信号入力部に接続され、第４ダイオードのアノードが第２伝送線路に接続されるとともに、第２ダイオードのアノード側と第３ダイオードのアノード側のそれぞれに各スイッチ回路を制御する制御信号の入力部を備え、第１ダイオードのカソードと第４ダイオードのアノード側との間に制御信号経路用抵抗素子を接続して、制御信号経路を構成したことを特徴としている。
【００４５】
これら構成では、第１制御信号が抵抗素子を含む制御信号経路を介して第２スイッチ回路の第４ダイオードにも伝達されるので、第１ダイオード、第２ダイオード、第４ダイオードが同時に制御される。
【００４６】
この制御動作を利用し、送信信号伝送時に第１ダイオード、第２ダイオード、第４ダイオードを導通状態にするように制御を行う。
【００４７】
第１ダイオードが導通状態となることにより、第１スイッチ回路では送信信号入力部と送受信信号入出力部とが導通し、送信信号が送信信号入力部から送受信信号出力部に伝送される。一方、第１スイッチ回路の第１伝送線路を予め送信信号の波長の約１／４の長さに設定しておくことと、第２ダイオードが導通状態になることにより、第１伝送線路の第２ダイオード側の端部が等価的に接地され、第１伝送線路の送受信信号入出力部側の端部は、送信信号に対して送受信信号入力部側から見て略開放状態となる。また、第２スイッチ回路の第２伝送線路を予め送信信号の周波数に近い第１の通信系の受信信号の波長の約１／４の長さに設定しておくことと、第４ダイオードが導通状態となることにより、第２伝送線路の第４ダイオード側の端部が等価的に接地され、第２伝送線路の第１スイッチ回路側の端部は、送信信号に対して第１スイッチ回路側から見て略開放状態となる。これにより、第１通信系の送信信号周波数帯域と第２通信系の受信信号周波数帯域とが部分的に一致していても、第１スイッチ回路と第２スイッチ回路との２段で第１通信系の送信信号が減衰されるので、第２通信系の受信信号を出力する受信信号出力部への第１通信系の送信信号の伝送が大幅に抑制される。
【００４８】
また、この発明は、第１制御信号を通電するために第２ダイオードのカソードと接地との間に接続された第１制御信号用抵抗素子と、第２制御信号を通電するために第４ダイオードのカソードと接地との間に接続された第２制御信号用抵抗素子とを備え、制御信号経路用抵抗素子の抵抗値を、第１制御信号で第４ダイオードを動作させ得る範囲で、第１制御信号用抵抗素子の抵抗値よりも大きくしたことを特徴としている。
【００４９】
また、この発明は、第１制御信号を通電するために第１ダイオードのカソードと接地との間に接続された第１制御信号用抵抗素子と、第２制御信号を通電するために第４ダイオードのカソードと接地との間に接続された第２制御信号用抵抗素子とを備え、制御信号経路用抵抗素子の抵抗値を、第１制御信号で第４ダイオードを動作させ得る範囲で、第１制御信号用抵抗素子の抵抗値よりも大きくしたことを特徴としている。
【００５０】
これらの構成では、前述の各高周波部品において、制御信号経路用抵抗素子を介して第４ダイオード側に流れる第１制御信号の電流量が小さくなり、消費電流が抑制される。また、第２スイッチ回路の第２制御信号が制御信号経路用抵抗素子を介して第１スイッチ回路側に流れることが防止され、受信信号の切り替えを行う第２スイッチ回路の制御に影響を与えない。
【００５１】
また、この発明の通信装置は、前記高周波部品のいずれかをフロントエンド部に備えたことを特徴としている。
【００５２】
この構成では、一方の送信信号の周波数帯域と他方の受信信号の周波数帯域とが部分的に重なり合う二つの通信系が一つの高周波部品で送受信され、さらに、送信信号の受信信号伝送系への回り込みが大幅に抑制されるので、通信特性に優れた小型の通信装置が構成される。
【発明の効果】
【００５３】
この発明の高周波部品によれば、一方の送信信号の周波数帯域が他方の受信信号の周波数帯域に部分的に重なり合う二つの通信系の送受信を行う場合に、前記送信信号の受信信号出力端子への回り込みを大幅に抑制させることができ、受信信号出力端子に接続する回路素子の送信信号による破壊を防止することができる。
【００５４】
また、この発明の高周波部品によれば、上記の効果に加え、消費電流量を抑制することができるとともに、第２スイッチ回路の制御を安定化することができる。
【００５５】
また、この発明の通信装置によれば、送信信号の受信信号伝送系への回り込みが大幅に抑制されるので、通信特性を大幅に改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
本発明の第１の実施形態に係る高周波部品を備えた３種類の通信系を送受信する高周波モジュールについて、図を参照して説明する。
図１は本実施形態に係る高周波モジュールの等価回路図であり、以下の説明では、送信信号入力端子Ｔｘ１からＧＳＭ送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ１からＧＳＭ受信信号を出力し、送信信号入力端子Ｔｘ２からＤＣＳ送信信号またはＰＣＳ送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ２からＤＣＳ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ３からＰＣＳ受信信号を出力する場合について示す。
【００５７】
ダイプレクサＤｉＰＸ２５には三つの入出力部Ｐ４１〜Ｐ４３が備えられている。スイッチ回路ＳＷ１側の入出力部Ｐ４１はローパスフィルタＬＰＦ２２を介してアンテナＡＮＴ側の入出力部Ｐ４３に接続されるとともに、入出力部Ｐ４３はハイパスフィルタＨＰＦ２３側のスイッチ回路ＳＷ２に接続する入出力部Ｐ４２に接続されている。
【００５８】
ローパスフィルタＬＰＦ２２は、入出力部Ｐ４１と入出力部Ｐ４３との間に接続されたキャパシタＣｔ１および伝送線路からなるインダクタＬｔ１の並列回路と、この並列回路の入出力部Ｐ４１側と接地との間に接続されたキャパシタＣｕ１とからなる。また、ハイパスフィルタＨＰＦ２３は、入出力部Ｐ４２と入出力部Ｐ４３との間に直列に接続されたキャパシタＣｃ１，Ｃｃ２と、これらキャパシタＣｃ１，Ｃｃ２の接続点と接地との間に接続されたキャパシタＣｔ２と伝送線路からなるインダクタＬｔ２とからなる。
【００５９】
スイッチ回路ＳＷ１にはローパスフィルタＬＰＦ２１を介してＧＳＭ送信信号入力端子Ｔｘ１に接続する入出力部Ｐ１１と、ＧＳＭ受信信号出力端子Ｒｘ１に接続する入出力部Ｐ１２と、ダイプレクサＤｉＰＸ２５に接続する入出力部Ｐ１３とが備えられている。
【００６０】
ダイプレクサＤｉＰＸ２５側の入出力部Ｐ１３はダイオードＤ１を介してＧＳＭ送信信号入力端子Ｔｘ１側の入出力部Ｐ１１に接続されるとともに、ＧＳＭ送信信号の波長の約１／４の長さの伝送線路ＧＳＬ２を介してＧＳＭ受信信号出力端子Ｒｘ１側の入出力部Ｐ１２に接続されている。伝送線路ＧＳＬ２の入出力部Ｐ１２側の端部はダイオードＤ２およびキャパシタＧＣ５を介して接地されている。
【００６１】
ダイオードＤ２はカソードが伝送線路ＧＳＬ２に接続されており、アノードが抵抗素子Ｒ１を介してＧＳＭ送受信切替用制御信号入力端子Ｖｃ１に接続されている。ダイオードＤ１はアノードが入出力端子Ｐ１３および伝送線路ＧＳＬ２に接続されており、カソードがインダクタＧＳＬ１を介して接地されている。
【００６２】
ローパスフィルタＬＰＦ２１は、入出力部Ｐ５１がスイッチ回路ＳＷ１の入出力部Ｐ１１に接続され、入出力部Ｐ５２がキャパシタを介してＧＳＭ送信信号入力端子Ｔｘ１に接続されている。また、ローパスフィルタＬＰＦ２１は、入出力部Ｐ５１，Ｐ５２間に接続されたキャパシタＧＣｃ１および伝送線路からなるインダクタＧＬｔ１の並列回路と、この並列回路の両端と接地との間にそれぞれ接続されたキャパシタＧＣｕ１とＧＣｕ２とからなる。
【００６３】
スイッチ回路ＳＷ２にはローパスフィルタＬＰＦ２４を介してＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２に接続する入出力部Ｐ２１と、キャパシタＤＰＣ０を介してスイッチ回路ＳＷ３に接続する入出力部Ｐ２２と、ダイプレクサＤｉＰＸ２５に接続する入出力部Ｐ２３とが備えられている。ここで、スイッチ回路ＳＷ２，ＳＷ３はそれぞれ本発明の第１スイッチ回路、第２スイッチ回路に相当し、入出力部Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３はそれぞれ本発明の送信信号入力部、受信信号出力部、および送受信信号入出力部に相当する。
【００６４】
ダイプレクサＤｉＰＸ２５側の入出力部Ｐ２３はダイオードＤ３を介してＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２側の入出力部Ｐ２１に接続されるとともに、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号の波長の約１／４の長さの伝送線路ＤＳＬ２を介してスイッチ回路ＳＷ３側の入出力部Ｐ２２に接続されている。伝送線路ＤＳＬ２の入出力部Ｐ２２側の端部はダイオードＤ４およびキャパシタＧＣ５を介して接地されている。また、ダイオードＤ３の両端にはキャパシタＤＰＣｔとインダクタＤＰＳＬｔとの直列回路が接続されており、ダイオードＤ３の入出力部Ｐ２１側の端部はインダクタＤＰＳＬ１およびキャパシタＤＰＣ１を介して接地されている。ここで、伝送線路ＤＳＬ２は本発明の第１伝送線路に相当し、ダイオードＤ３，Ｄ４はそれぞれ本発明の第１スイッチ素子、第２スイッチ素子に相当する。
【００６５】
ダイオードＤ３はアノードがインダクタＤＰＳＬ１を介してＤＣＳ／ＰＣＳ送受信切替用制御信号入力端子Ｖｃ２に接続されており、カソードが伝送線路ＤＳＬ２に接続されている。ダイオードＤ４はアノードが伝送線路ＤＳＬ２に接続されており、カソードがキャパシタＤＣ４とともに抵抗素子Ｒ２を介して接地されている。ここで、ＤＣＳ／ＰＣＳ送受信切替用制御信号入力端子Ｖｃ２は本発明の第１制御信号の入力部に相当する。
【００６６】
さらに、ダイオードＤ４のカソードは、抵抗素子Ｒ０を介してスイッチ回路ＳＷ３の伝送線路ＤＳＬ３とダイオードＤ５の接続点に接続されている。このダイオードＤ４から抵抗素子Ｒ０を介して伝送線路ＤＳＬ３に至るまでが本発明の制御信号経路に相当する。
【００６７】
スイッチ回路ＳＷ３にはキャパシタを介してＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３に接続する入出力部Ｐ３１と、ＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２に接続する入出力部Ｐ３２と、キャパシタＤＰＣ０を介してスイッチ回路ＳＷ２に接続する入出力部Ｐ３３とが備えられている。ここで、入出力部Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３はそれぞれ本発明の第１受信信号出力部、第２受信信号出力部、および受信信号入出力部に相当する。
【００６８】
スイッチ回路ＳＷ２側の入出力部Ｐ３３はダイオードＤ５を介してＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３側の入出力部Ｐ３１に接続されるとともに、ＰＣＳ受信信号の波長の約１／４の長さの伝送線路ＤＳＬ３を介してＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２側の入出力部Ｐ３２に接続されている。伝送線路ＤＳＬ３の入出力端子Ｐ３２側の端部はダイオードＤ６およびキャパシタＤＣ６を介して接地されている。また、ダイオードＤ５の入出力部Ｐ３１側端部はインダクタＰＳＬ３およびキャパシタＰＣ３を介して接地されている。ここで、伝送線路ＤＳＬ３は本発明の第２伝送線路に相当し、ダイオードＤ５，Ｄ６はそれぞれ本発明の第３スイッチ素子、第４スイッチ素子に相当する。
【００６９】
ダイオードＤ５はアノードがインダクタＰＳＬ３を介してＤＣＳ／ＰＣＳ受信切替用制御信号入力端子Ｖｃ３に接続されており、カソードが伝送線路ＤＳＬ３に接続されている。ダイオードＤ６はアノードが伝送線路ＤＳＬ３に接続されており、カソードがキャパシタＤＣ６とともに抵抗素子Ｒ３を介して接地されている。ここで、ＤＣＳ／ＰＣＳ受信切替用制御信号入力端子Ｖｃ３は本発明の第２制御信号の入力部に相当する。
【００７０】
そして、これらスイッチ回路ＳＷ２，ＳＷ３と抵抗素子Ｒ０とにより構成される部分が本発明の高周波部品に相当する。
【００７１】
ローパスフィルタＬＰＦ２４は、入出力部Ｐ６１がスイッチ回路ＳＷ２の入出力部Ｐ２１に接続され、入出力部Ｐ６２がキャパシタを介してＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２に接続されている。また、ローパスフィルタＬＰＦ２４は、入出力部Ｐ６１，Ｐ６２間に順接続されたキャパシタＣｔ３および伝送線路からなるインダクタＬｔ３の並列回路とキャパシタＣｔ４および伝送線路からなるインダクタＬｔ４の並列回路と、これら並列回路の両端と接地との間にそれぞれ接続されたキャパシタＣｕ２，Ｃｕ３，Ｃｕ４とからなる。
【００７２】
次に、この高周波モジュールのＤＣＳ／ＰＣＳ通信信号の送信時の動作について説明する。なお、ＧＳＭ通信信号の送受信、およびＤＣＳ／ＰＣＳ通信信号の受信時については、図９に示した従来の高周波モジュールと同じであるので説明は省略する。
【００７３】
ＤＣＳ送信信号またはＰＣＳ送信信号を伝送する場合には、スイッチ回路ＳＷ２のＤＣＳ／ＰＣＳ送受信切替用制御信号入力端子Ｖｃ２に正電圧の制御信号を入力する。また、スイッチ回路ＳＷ３のＤＣＳ／ＰＣＳ受信切替用制御信号入力端子Ｖｃ３に０電圧または負電圧の制御信号を入力する。このスイッチ回路ＳＷ２のＤＣＳ／ＰＣＳ送受信切替用制御信号入力端子Ｖｃ２に入力される制御信号が本発明の第１制御信号に相当し、スイッチ回路ＳＷ３のＤＣＳ／ＰＣＳ受信切替用制御信号端子Ｖｃ３に入力される制御信号が本発明の第２制御信号に相当する。
【００７４】
ＤＣＳ／ＰＣＳ送受信切替用制御信号入力端子Ｖｃ２から正電圧の制御信号が入力されると、電流がダイオードＤ３、伝送線路ＤＳＬ２、ダイオードＤ４、抵抗素子Ｒ２を介して接地に流れるとともに、ダイオードＤ４から抵抗素子Ｒ０にも流れる。抵抗素子Ｒ０に流れた電流は、伝送線路ＤＳＬ３、ダイオードＤ６、抵抗素子Ｒ３を介して接地に流れる。これはスイッチ回路ＳＷ２のための制御信号がスイッチ回路ＳＷ３のダイオードＤ６にも入力されたことを意味する。これにより、スイッチ回路ＳＷ２のダイオードＤ３，Ｄ４と、スイッチ回路ＳＷ２のダイオードＤ６とが導通状態となる。ダイオードＤ３が導通状態になると、スイッチ回路ＳＷ２の入出力部Ｐ２１と入出力部Ｐ２３とが導通する。これにより、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２から入力されるＤＣＳ送信信号またはＰＣＳ送信信号は、ローパスフィルタＬＰＦ２４を介して入出力部Ｐ２１からスイッチ回路ＳＷ２に入力され、ダイオードＤ３を介して入出力部Ｐ２３に伝送され、ダイプレクサＤｉＰＸ２５を介してアンテナＡＮＴに伝送される。一方、ダイオードＤ４が導通状態となることで、伝送線路ＤＳＬ２の入出力部Ｐ２２側の端部はダイオードＤ４とキャパシタＤＣ４とにより等価的に接地状態となる。ここで、伝送線路ＤＳＬ２はＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号の波長の約１／４の線路長であるので、ダイオードＤ３のカソードから見た伝送線路ＤＳＬ２側は略開放状態となり、伝送線路ＤＳＬ２から入出力部Ｐ２２側の回路は所定の減衰量を有するアイソレーション回路として機能する。これにより、伝送線路ＤＳＬ２側に伝送されたＤＣＳまたはＰＣＳ送信信号はこのアイソレーション回路で減衰される。
【００７５】
ところが、伝送線路ＤＳＬ２を含むアイソレーション回路だけでは完全には減衰されず、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号の一部が入出力部Ｐ２２から出力されて、スイッチ回路ＳＷ３の入出力部３３に入力される。
【００７６】
ここで、スイッチ回路ＳＷ３のＤＣＳ／ＰＣＳ受信切替用制御信号入力端子Ｖｃ３には０電圧または負電圧が入力されているので、ダイオードＤ５は開放状態となるが、ダイオードＤ６には抵抗素子Ｒ０を介してスイッチ回路ＳＷ２のダイオードＤ３，Ｄ４を流れた電流の一部が流れるので、導通状態となる。
【００７７】
ダイオードＤ５が開放状態となることで、スイッチ回路ＳＷ３に流入したＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号はダイオードＤ５で遮断され、ＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３には伝送されない。
一方、ダイオードＤ６が導通状態となることで、伝送線路ＤＳＬ３の入出力部Ｐ３２側の端部はダイオードＤ６とキャパシタＤＣ６とにより等価的に接地状態となる。伝送線路ＤＳＬ３はＰＣＳ受信信号の波長の約１／４の線路長であるが、これはＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号の波長の約１／４の線路長に近いので、入出力部Ｐ３３から見た伝送線路ＤＳＬ２側はＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号の周波数帯域に対して略開放状態となり、スイッチ回路ＳＷ３の伝送線路ＤＳＬ３から入出力部Ｐ３２側の回路は所定の減衰量を有するアイソレーション回路として機能する。これにより、スイッチ回路ＳＷ２の入出力部Ｐ２２から漏れだしたＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号は再度減衰される。このように、伝送線路ＤＳＬ２を含むアイソレーション回路と、伝送線路ＤＳＬ３を含むアイソレーション回路とで２度に亘って減衰されるので、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号はＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２にも殆ど伝送されない。
【００７８】
これにより、ＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２に接続された回路素子にＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号が伝送されることが防止され、これらの回路素子の破壊を防止することができる。また、ＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２と伝送線路ＤＳＬ３との間にＳＡＷフィルタを挿入した場合にも、たとえＰＣＳ送信信号が入力されてもそのパワーは極小さいので、ＳＡＷフィルタの破壊を防止することができる。
【００７９】
ＤＣＳ／ＰＣＳ通信信号受信時については、従来の高周波モジュールと動作が同じであるので説明は省略する。なお、本発明の高周波モジュールでは、スイッチ回路ＳＷ２とスイッチ回路ＳＷ３との間に抵抗素子Ｒ０が接続されており、第２制御信号による電流が抵抗素子Ｒ０を介して抵抗素子Ｒ２に流れる可能性はあるが、スイッチ回路ＳＷ２の動作に影響を与えることはない。
【００８０】
このような高周波モジュールを用いた場合のＤＣＳ／ＰＣＳ送信時におけるＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２とＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２との間のアイソレーション特性（信号の減衰量）をシミュレートした結果を図２に示す。
【００８１】
図２はＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２とＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２との間のアイソレーション特性のシミュレーション結果を表すグラフであり、（ａ）が従来の高周波モジュールのシミュレーション結果であり、（ｂ）が本発明の高周波モジュールのシミュレーション結果である。なお、本シミュレーションは、制御信号入力端子Ｖｃ２に正電圧を印加し、制御信号入力端子Ｖｃ３に０電圧をまた負電圧を印加した場合を示す。また、本シミュレーションを行うに当たっては図３の等価回路図に示す高周波モジュールを用いた。図３に示す高周波モジュールは、図１に示した高周波モジュールの伝送線路ＤＳＬ３とＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２との間に、インダクタＬｓ２とＳＡＷフィルタＳＡＷ２とを接続するとともに、伝送線路ＤＳＬ３の入出力部Ｐ３３側と接地との間に整合用キャパシタＣｊを接続したものである。また、本特性には直接関係ないが、伝送線路ＧＳＬ２とＧＳＭ受信信号出力端子Ｒｘ１との間にもＳＡＷフィルタＳＡＷ１を接続している。
【００８２】
図２に示すように、本発明の高周波モジュールの構成とすることで、特にＰＣＳ送信信号帯域（１８５０〜１９１０ＭＨｚ）のアイソレーションを大幅に改善することができる。
【００８３】
次に、前述の機能を備える積層基板型の高周波モジュールの構造について、図４、図５を参照して説明する。なお、以下に説明する積層基板型の高周波モジュールは、図３に示す等価回路のローパスフィルタＬＰＦ２１，２４をなくしたものである。
図４、図５は積層基板型の高周波モジュールの各層の具体例を表す図である。
積層基板型の高周波モジュールは、図４、図５に示す各誘電体層５１〜６９を順に下から積層してなる。ただし、図４、図５の各図は、各誘電体層５１〜６９をそれぞれ下面側（実装基板に向く側）から見た状態を表している。なお、図４、図５に示す記号は、図３に示した各素子の記号に対応する。
【００８４】
最下層の誘電体層５１には、実装基板への実装のための各種外部端子を形成している。ここで、ＧＮＤはグランド端子（接地端子）である。
誘電体層５２には共通グランド電極ＧＮＤが形成されており、誘電体層５３にはＰＣ３，ＤＣｕ２，ＤＰＣ１で示すキャパシタの対向電極が形成されている。
【００８５】
誘電体層５４には共通グランド電極ＧＮＤが形成されており、誘電体層５５には、ＤＣ４，ＰＣ６，ＧＣ５，ＤＣｕ１，ＧＣｕ１，ＧＣｕ２，Ｃｕ１，およびＣｔ２で示すキャパシタの対向電極が形成されている。
【００８６】
誘電体層５６には共通グランド電極ＧＮＤとＰＣ３で示すキャパシタの対向電極が形成されており、誘電体層５７にはＣｊで示すキャパシタの対向電極が形成されており、誘電体層５８にはスルーホールのみが形成されている。
【００８７】
誘電体層５９にはＤＳＬ２，ＤＳＬ３，ＧＳＬ２で示す伝送線路や、ＰＳＬ３，ＤＬｔ１，ＤＬｔ２，ＧＬｔ１，Ｌｔ１，Ｌｔ２，ＤＰＳＬｔで示すインダクタの電極が形成されている。
【００８８】
誘電体層６０にはＰＳＬ３，ＧＳＬ２，Ｌｔ１，ＤＰＳＬｔで示すインダクタの電極が形成されており、誘電体層６１にはＤＳＬ２，ＤＳＬ３，ＧＳＬ２で示す伝送線路や、ＰＳＬ３，ＤＬｔ１，ＤＬｔ２，Ｇｌｔ１，Ｌｔ２，ＤＰＳＬｔで示すインダクタの電極が形成されている。
【００８９】
誘電体層６２にはＰＳＬ３，ＧＳＬ２，Ｌｔ１，ＤＰＳＬｔで示すインダクタの電極が形成されており、誘電体層６３にはＤＳＬ２，ＤＳＬ３，ＧＳＬ２で示す伝送線路や、ＰＳＬ３，ＤＬｔ１，ＤＬｔ２，Ｇｌｔ１，Ｌｔ１，Ｌｔ２，ＤＰＳＬｔで示すインダクタの電極が形成されている。
【００９０】
誘電体層６４にはＤＰＣ０，ＤＰＣｔ，Ｃｔ１，ＤＣｃ２で示すキャパシタの対向電極が形成されており、誘電体層６５にはＤＰＣ０，ＤＰＣｔ，Ｃｔ１，Ｃｃ１，ＤＣｃ２で示すキャパシタが形成されている。
【００９１】
誘電体層６６にはＤＰＣ０，ＤＰＣｔ，ＧＣｃ１，ＤＣｃ２，Ｃｃ１，Ｃｃ２で示すキャパシタの対向電極が形成されており、誘電体層６７にはＤＰＣ０，ＤＰＣｔ，Ｃｃ２，ＤＣｃ２，ＧＣｃ１で示すキャパシタの対向電極と、グランド電極ＧＮＤが形成されており、誘電体層６８には配線パターン電極が形成されている。
【００９２】
最上層である誘電体層６９には各種実装部品の実装用電極が形成されている。これらの所定位置に、ＤｕａｌＳＡＷフィルタ、ダイオードＤ１〜Ｄ６、抵抗素子Ｒ０，Ｒ１〜Ｒ３、インダクタＤＰＳＬ１，ＧＳＬ１，Ｌｓ２，Ｌａｎｔ、Ｌｒ１，Ｌｒ２，キャパシタＣａｎｔが実装されている。
【００９３】
このように積層基板で形成することにより、前述の高周波モジュールを小型に形成することができるとともに、一つの部品として構成することができる。
【００９４】
次に、第２の実施形態に係る高周波モジュールについて図６を参照して説明する。
図６は本実施形態に係る高周波モジュールの等価回路図である。
図６に示す高周波モジュールは、スイッチ回路ＳＷ２のダイオードＤ４のカソードに一方端が接続する抵抗素子Ｒ０の他方端が、スイッチ回路ＳＷ３のダイオードＤ６のアノードに直接接続したものであり、他の構成は図１に示した高周波モジュールと同じである。  このような構成においても、前述の第１の実施形態と同じ効果を奏することができる。
【００９５】
次に、第３の実施形態に係る高周波モジュールについて図７を参照して説明する。
図７は本実施形態に係る高周波モジュールの等価回路図である。
図７に示す高周波モジュールは、スイッチ回路ＳＷ２のダイオードＤ３，Ｄ４の極性を逆にし、ダイオードＤ４のアノードにインダクタＤＳＰＬ１を介してＤＣＳ／ＰＣＳ送受信切替用制御信号入力端子Ｖｃ２が接続されるとともに、ダイオードＤ３のカソードと接地との間に抵抗素子Ｒ２が接続されている。さらに、スイッチ回路ＳＷ２のダイオードＤ３のカソードとスイッチ回路ＳＷ３の伝送線路ＤＳＬ３のダイオードＤ５側との間に抵抗素子Ｒ０が接続されたものである。
このような構成においても、前述の第１の実施形態と同じ効果を奏することができる。
【００９６】
なお、前述の各実施形態の抵抗素子Ｒ０の抵抗値は、ダイオードＤ６にスイッチ回路ＳＷ１からの電流が流れる大きさであれば、特に指定はないが、ダイオードＤ６の状態を制御するに必要な最小限の電流が流れるように抵抗素子Ｒ０の抵抗値を設定しておくことで、抵抗素子Ｒ０を流れる消費電流を抑制することができる。また、このような抵抗値に抵抗素子Ｒ０を設定しておくことで、スイッチ回路ＳＷ３の制御信号がスイッチ回路ＳＷ２に流れ込むことを防止し、スイッチ回路ＳＷ３の制御を安定させることができる。
【００９７】
なお、以上に示した各実施形態では各スイッチ素子としてダイオードを用い、その制御信号がダイオードのアノード−カソード間に通電するようにしたが、スイッチ素子としてＦＥＴのような制御入力端子を備えた素子を用いてもよい。その場合、この発明に係る「制御信号経路」は、第１、第２スイッチ素子をオン制御する「第１制御信号」を「第２制御信号」でオフ状態にある「第４スイッチ素子」の制御入力端子に「第４スイッチ素子」を強制的にオンするように与えるように設ければよい。
【００９８】
次に、前述の高周波モジュールを備えた通信装置について図８を参照して説明する。
図８は通信装置の主要部を示すブロック図である。
図８に示すように、通信装置は、ＧＳＭ，ＰＣＳ，ＤＣＳの通信信号を送受信するアンテナ８１と、前記三種の通信信号を分離するフロントエンド部８２と、送信信号を生成し、受信信号を復調する送受信回路８３と、ユーザインターフェースであるキー８７、スピーカ８５、マイク８６と、送受信回路８３とユーザインターフェースのそれぞれとの間の信号を制御するベースバンドコントローラ８４とから構成される。このフロントエンド部８２に前述の高周波モジュールを用いる。
【００９９】
このような構成とすることで、それぞれ異なる周波数帯域を利用する三種の通信信号毎に分離手段を設けなくてもよく、優れた通信特性を有しながら、小型の通信装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１の実施形態に係る高周波モジュールの等価回路図
【図２】ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２とＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２との間のアイソレーション特性のシミュレーション結果を表すグラフ
【図３】図２に表したシミュレーションに用いた高周波モジュールの等価回路図
【図４】積層基板型の高周波モジュールの各層の具体例を表す図
【図５】積層基板型の高周波モジュールの各層の具体例を表す図
【図６】第２の実施形態に係る高周波モジュールの等価回路図
【図７】第３の実施形態に係る高周波モジュールの等価回路図
【図８】通信装置の主要部を示すブロック図
【図９】従来の高周波モジュールの等価回路図
【符号の説明】
【０１０１】
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ１０１，ＳＷ１０２，ＳＷ１０３−スイッチ回路
ＬＰＦ２１，ＬＰＦ２２，ＬＰＦ２４，ＬＰＦ２０１，ＬＰＦ２０２，ＬＰＦ２０４−ローパスフィルタ
ＨＰＦ２３，ＨＰＦ２０３−ハイパスフィルタ
ＤｉＰＸ２５，ＤｉＰＸ２１０−ダイプレクサ
５１〜６９−積層基板型高周波モジュールの各層
８１−アンテナ
フロントエンド部−８２
送受信回路−８３
ベースバンドコントローラ−８４
スピーカ−８５
マイク−８６
キー−８７
【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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