(57)【要約】デュアルバンドまたはマルチバンド携帯電話におけるアンテナスイッチ（１、１０）には、基本的な考えによれば、送信ブランチ（２、３）ごとに直列半導体スイッチ（１１、２１、１２、２２）と、受信ブランチ（４、５、６）に並列結合されたさらなる半導体スイッチ（１３、２３）とが設けられ、それにより簡単にブランチ（２乃至６）間の絶縁を達成する。前記半導体スイッチは、ＰＩＮダイオードまたはＭＥＭＳスイッチまたはｐＨＥＭＴスイッチである。受信ブランチ（４乃至６）に並列結合された他の半導体スイッチ（１４）は、前記さらなる半導体スイッチ（１３）と共に、伝送線路なしで要素（１５、１６）の導入を可能にする。または、アンテナスイッチ（１、１０）は伝送線路（２４、２５）を備えてもよく、その場合には、トランジスタスイッチ（２６、２７、２８）を介して受信ブランチ（４、５、６）を切り替えることができる。これによって、絶縁が向上し、コスト、複雑さ、大きさおよび高い無線周波数（ＲＦ）損失が低下する。
2006503474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ少なくとも１つの周波数帯域において信号を送信する少なくとも２つの送信ブランチと、
それぞれ少なくとも１つの周波数帯域において信号を受信する少なくとも２つの受信ブランチと、
前記送信ブランチを切り替えるアンテナスイッチと、
前記アンテナスイッチを介して前記ブランチに結合されたアンテナとを備える装置であって、
前記アンテナスイッチは、第１の送信ブランチと前記アンテナとの間に直列結合された少なくとも１つの第１の半導体スイッチと、第２の送信ブランチと前記アンテナとの間に直列結合された少なくとも１つの第２の半導体スイッチと、少なくとも１つの受信ブランチに並列結合された少なくとも１つの第３の半導体スイッチと備える、装置。
【請求項２】
前記アンテナスイッチは、少なくとも１つのさらなる受信ブランチに並列結合された第４の半導体スイッチを少なくとも備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第３の半導体スイッチの一方の側は、前記少なくとも１つの受信ブランチに、且つ誘導子を介して前記第１および第２の半導体スイッチに結合され、他方の側はキャパシタを介してグランドに結合され、前記第４の半導体スイッチの一方の側は前記キャパシタを介してグランドに結合され、他方の側は前記少なくとも１つのさらなる受信ブランチに、且つさらなるキャパシタを介して前記第１および第２の半導体スイッチに結合されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記アンテナスイッチには伝送線路がない、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の送信ブランチは９００ＭＨｚ帯域で送信し、前記第２の送信ブランチは１８００／１９００ＭＨｚ帯域で送信し、前記少なくとも１つの受信ブランチは９００ＭＨｚ帯域において受信し、前記少なくとも１つのさらなる受信ブランチは、１８００ＭＨｚ帯域において受信する第１のさらなる受信ブランチと、１９００ＭＨｚ帯域において受信する第２のさらなる受信ブランチとを備える、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記アンテナスイッチは少なくとも１つの伝送線路を備え、前記伝送線路の一方の側は前記第１の半導体スイッチの一方の側および前記アンテナに結合され、前記伝送線路の他方の側は前記第３の半導体スイッチに結合され、前記伝送線路のタップは前記第２の半導体スイッチの一方の側に結合されている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記アンテナスイッチは受信ブランチごとにトランジスタスイッチをさらに備え、前記受信ブランチと前記伝送線路との間に直列結合されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の送信ブランチは９００ＭＨｚ帯域で送信し、前記第２の送信ブランチは１８００／１９００ＭＨｚ帯域で送信し、前記少なくとも１つの受信ブランチは、９００ＭＨｚ帯域において受信する第１の受信ブランチと、１８００ＭＨｚ帯域において受信する第２の受信ブランチと、１９００ＭＨｚ帯域において受信する第３の受信ブランチとを備える、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
装置のためのモジュールであって、前記モジュールは、
それぞれ少なくとも１つの周波数帯域において信号を送信する少なくとも２つの送信ブランチと、
それぞれ少なくとも１つの周波数帯域において信号を受信する少なくとも２つの受信ブランチと、
前記送信ブランチを切り替えるアンテナスイッチと、
前記アンテナスイッチを介して前記ブランチに結合されたアンテナとを備え、
前記アンテナスイッチは、第１の送信ブランチと前記アンテナとの間に直列結合された少なくとも１つの第１の半導体スイッチと、第２の送信ブランチと前記アンテナとの間に直列結合された少なくとも１つの第２の半導体スイッチと、少なくとも１つの受信ブランチに並列結合された少なくとも１つの第３の半導体スイッチと備える、モジュール。
【請求項１０】
それぞれアンテナを介して且つ少なくとも１つの周波数帯域で信号を送信する送信ブランチを切り替えるアンテナスイッチであって、少なくとも２つの受信ブランチが、それぞれ少なくとも１つの周波数帯域で且つ前記アンテナを介して信号を受信し、前記アンテナスイッチは、
第１の送信ブランチと前記アンテナとの間に直列結合される少なくとも１つの第１の半導体スイッチと、
第２の送信ブランチと前記アンテナとの間に直列結合される少なくとも１つの第２の半導体スイッチと、
少なくとも１つの受信ブランチに並列結合される少なくとも１つの第３の半導体スイッチとを備える、アンテナスイッチ。
【請求項１１】
それぞれアンテナを介して且つ少なくとも１つの周波数帯域で信号を送信する送信ブランチを切り替える方法であって、少なくとも２つの受信ブランチが、それぞれ少なくとも１つの周波数帯域で且つ前記アンテナを介して信号を受信し、前記方法は、
第１の送信ブランチと前記アンテナとの間に直列結合される少なくとも１つの第１の半導体スイッチを介して前記第１の送信ブランチを切り替えるステップと、
第２の送信ブランチと前記アンテナとの間に直列結合される少なくとも１つの第２の半導体スイッチを介して前記第２の送信ブランチを切り替えるステップと、
少なくとも１つの受信ブランチに並列結合される少なくとも１つの第３の半導体スイッチを切り替えるステップと含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動端末、デュアルバンドまたはマルチバンド携帯電話等の装置、または他の何らかの送信および受信装置に、またはこのような装置のためのモジュールに関する。このような装置は、それぞれ少なくとも１つの周波数帯域によって信号を送信する１つ以上の送信ブランチを切り替えるアンテナスイッチを備え、このアンテナスイッチは、アンテナと前記送信および受信ブランチとの間に配置され、それぞれ少なくとも１つの周波数帯域によって信号を受信する。
【０００２】
本発明はまた、それぞれアンテナおよび少なくとも１つの周波数帯域によって信号を送信する送信ブランチを切り替えるアンテナスイッチであって、少なくとも２つの受信ブランチが、それぞれ少なくとも１つの周波数帯域および前記アンテナによって信号を受信するアンテナスイッチに関すると共に、
それぞれアンテナおよび少なくとも１つの周波数帯域によって信号を送信する送信ブランチを切り替える方法であって、少なくとも２つの受信ブランチが、それぞれ少なくとも１つの周波数帯域および前記アンテナによって信号を受信する方法に関する。
【０００３】
このようなデュアルバンドまたはマルチバンド携帯電話は、例えば時分割多重接続（ＴＤＭＡ）システムで使用される。
【背景技術】
【０００４】
従来技術システムがＥＰ１１５２５４３Ａ１より知られており、これは、ハイブリッド無線周波数切替装置を開示している。この装置によれば（ＥＰ１１５２５４３Ａ１の図８、９）、アンテナスイッチは、両方の送信ブランチを切り替える１つのダイオードを備えている。第１の送信ブランチ（Ｔｘ  ＧＳＭ）は、第１の低域通過フィルタを介して低域通過＋高域通過フィルタに結合され、第２の送信ブランチ（Ｔｘ  ＤＣＳ／ＰＣＳ）は、第２の低域通過フィルタを介して前記低域通過＋高域通過フィルタに結合されている。この低域通過＋高域通過フィルタさらに前記ダイオードに結合されている。
【０００５】
既知のシステムには、特に、各ブランチが互いから複雑に絶縁されているために欠点があり、その結果として、既知のシステムは高い無線周波数（ＲＦ）損失を有する。
【発明の開示】
【０００６】
本発明の目的は、特に、少なくとも２つのブランチが互いから簡単に絶縁される低コストの装置またはこのような装置のためのモジュールを提供することである。
【０００７】
本発明のさらなる目的は、特に、少なくとも２つのブランチを互いから簡単に絶縁する低コストアンテナスイッチを提供することである。
【０００８】
本発明のさらなる目的は、特に、少なくとも２つのブランチが互いから簡単に絶縁される方法を提供することである。
【０００９】
本発明による装置またはモジュールは、
それぞれ少なくとも１つの周波数帯域によって信号を送信する少なくとも２つの送信ブランチと、
それぞれ少なくとも１つの周波数帯域によって信号を受信する少なくとも２つの受信ブランチと、
前記送信ブランチを切り替えるアンテナスイッチと、
前記アンテナスイッチを介して前記ブランチに結合されたアンテナとを備え、
前記アンテナスイッチは、第１の送信ブランチと前記アンテナとの間に直列結合された少なくとも１つの第１の半導体スイッチと、第２の送信ブランチと前記アンテナとの間に直列結合された少なくとも１つの第２の半導体スイッチと、少なくとも１つの受信ブランチに並列結合された少なくとも１つの第３の半導体スイッチと備える。
【００１０】
ＰＩＮダイオードまたはＭＥＭＳスイッチまたはｐＨＥＭＴスイッチ等の前記半導体スイッチをアンテナスイッチに設けることによって、前記送信ブランチおよび受信ブランチが互いから簡単に良好に絶縁される。第１の送信ブランチを介しての送信中は、第１および第３の半導体スイッチは導電し、第２の半導体スイッチは導電しない。その結果、第１の送信ブランチからの高電力送信信号は、第２の送信ブランチ（非導電第２の半導体スイッチ）に入ることはできず、（導電した第３の半導体スイッチによって短絡した）前記受信ブランチに入ることはできない。第２の送信ブランチを介しての送信中は、第２および第３の半導体スイッチは導電し、第１の半導体スイッチは導電しない。その結果、第２の送信ブランチからの高電力送信信号は、第１の送信ブランチ（非導電第１の半導体スイッチ）に入ることはできず、（導電した第３の半導体スイッチによって短絡した）前記受信ブランチに入ることはできない。受信中は、すべての半導体スイッチは非導電である。その結果、低電力受信信号は、両方の送信ブランチ（非導電第１および第２の半導体スイッチ）に入ることはできず、（この時は非導電の第３の半導体スイッチによってこの時は短絡していない）前記受信ブランチには入ることはできる。
【００１１】
本発明による装置の実施の形態において、前記アンテナスイッチには、例えばＰＩＮダイオードまたはＭＥＭＳスイッチまたはｐＨＥＭＴスイッチのような第４の半導体スイッチが設けられている。これにより、前記送信ブランチおよび前記さらなる受信ブランチも互いから簡単に絶縁される。送信中は、第４の半導体スイッチが導電し、その結果、第１または第２の送信ブランチからの高電力送信信号は、（導電した第４の半導体スイッチによって短絡した）前記さらなる受信ブランチに入ることはできない。受信中は、この第４の半導体スイッチは導電せず、その結果、低電力受信信号が（この時は非導電の第３の半導体スイッチによってこの時は短絡していない）前記さらなる受信ブランチに入ることはできる。前記第３または第４の半導体の組み合わせによって、以下に説明するようにさらなる素子を有利に導入することが可能になる。
【００１２】
本発明による装置の実施の形態において、前記第３の半導体スイッチの一方の側は、前記少なくとも１つの受信ブランチに、且つ誘導子を介して前記第１および第２の半導体スイッチに結合され、他方の側はキャパシタを介して接地に結合され、前記第４の半導体スイッチの一方の側は前記キャパシタを介して接地に結合され、他方の側は前記少なくとも１つのさらなる受信ブランチに、且つさらなるキャパシタを介して前記第１および第２の半導体スイッチに結合されている。アンテナスイッチにキャパシタを設けることによって、前記第３および第４の半導体スイッチは無線周波数（ＲＦ）信号のための接地に結合される。前記誘導子および前記さらなるキャパシタは、送信ブランチから発生し且つ送信される高電力信号に高インピーダンスを与え、高および低帯域を分離する。
【００１３】
本発明による装置の実施の形態において、アンテナスイッチには伝送線路がなくされ、これは、前記半導体スイッチ、前記誘導子および前記さらなるキャパシタを導入した後に可能となり、より少ない部品が使用され、それによってシステムのコストおよび大きさ、並びに高い無線周波数（ＲＦ）損失が軽減される。実際に、前記誘導子および前記さらなるキャパシタは、共に１つ以上の従来技術伝送線路に取って代る。
【００１４】
本発明による装置の実施の形態において、前記第１の送信ブランチは９００ＭＨｚ帯域で送信し、前記第２の送信ブランチは１８００／１９００ＭＨｚ帯域で送信し、前記少なくとも１つの受信ブランチは９００ＭＨｚ帯域で受信し、前記少なくとも１つのさらなる受信ブランチは、１８００ＭＨｚ帯域で受信する第１のさらなる受信ブランチと、１９００ＭＨｚ帯域で受信する第２のさらなる受信ブランチとを備える。
【００１５】
特に、限定はしないが、９００ＭＨｚ帯域、１８００ＭＨｚ帯域および１９００ＭＨｚ帯域に対しては、単純なトポロジを有する装置およびアンテナスイッチを考案することが重要である。
【００１６】
装置の実施の形態において、前記アンテナスイッチは少なくとも１つの伝送線路を備え、前記伝送線路の一方の側は前記第１の半導体スイッチの一方の側および前記アンテナに結合され、前記伝送線路の他方の側は前記第３の半導体スイッチに結合され、前記伝送線路のタップは前記第２の半導体スイッチの一方の側に結合されている。
【００１７】
アンテナスイッチに伝送線路を設けることによって、前記第１、第２および第３の半導体スイッチがコンパクトに結合され、様々な可能性に応じて受信ブランチを制御する（切り替える）ことができる。勿論、タップを有する１つの伝送線路を用いる代わりに、２つの直列伝送線路を用いることもできる。
【００１８】
本発明による装置の実施の形態において、前記アンテナスイッチは受信ブランチごとにトランジスタスイッチをさらに備え、前記受信ブランチと前記伝送線路との間に直列結合されている。
【００１９】
アンテナスイッチに対して受信ブランチごとにトランジスタスイッチを設けることによって、前記第３の半導体スイッチが送信中に前記伝送線路と共に、送信ブランチから発生し且つ送信される高電力信号から受信ブランチを保護する（短絡させる）結果、これらのトランジスタスイッチを小型にすることができ、システムの大きさがさらに減少する。さらにこの結果として、例えばＧａＡｓｐＨＥＭＴスイッチのようなトランジスタスイッチをＭＥＳＦＥＴまたはＲＦ  ＣＭＯＳスイッチと置き換えることができ、それによってＧａＡｓ供給業者に対する依存が軽減され、結果としてコストが削減される。（送信および受信）ブランチごとに１つのトランジスタスイッチを有する（および／または高電力送信信号による送信ブランチごとのいくつかの直列トランジスタスイッチを切り替える必要がある）従来技術解決策と比較すると、第６の実施の形態では（より少ないトランジスが並列および／または直列に接続されるため）高い無線周波数（ＲＦ）損失が軽減され、送信ブランチのための大きなトランジスタスイッチが回避され（前記伝送線路と置き換えられ）、その結果大きさが減少する（これらのトランジスタスイッチは、高電力送信信号を切り替えることができるように大きくなければならなかった）。
【００２０】
本発明によるアンテナスイッチおよび本発明による方法の実施の形態は、本発明による装置またはその装置のためのモジュールの実施の形態と対応する。
【００２１】
尚、送信モードは通常、受信モードよりも短い時間間隔の間動作し、また前記送信モードは非常に大きな送信電力を必要とするために送信モード中はどのようなバイアス電力とも無関係であり、この送信モードの間にのみ導電するため、前記半導体スイッチは、あらゆる種類のダイオード、トランジスタ等のどのような種類の半導体スイッチであってもよい。
【００２２】
本発明は、特に、従来技術ブランチは高価な且つ複雑な方法で絶縁されているという見識に基づくと共に、特に、送信ブランチごとの直列半導体スイッチ、および送信中に１つ以上の受信ブランチを短絡させるこれらの１つ以上の受信ブランチのための並列半導体スイッチによって、低コストで簡単に良好な絶縁が提供されるという基本的な考えに基づいている。
【００２３】
本発明では、特に、少なくとも２つのブランチが互いから簡単に絶縁される低コストのシステムを提供する問題を解決し、特に、システムの大きさが減少するという利点があると共に、今や可能となった第１乃至第７の実施の形態に記載されているような多くのさらなる利点および／または改善点がある。
【００２４】
さらに、例えばＴＤＭＡシステムにおけるデュアルバンドまたはマルチバンド携帯電話においては、送信ブランチを互いから絶縁し、受信ブランチを互いから絶縁し、送信ブランチを受信ブランチから、またその逆に絶縁することが重要である。
【００２５】
本発明のこれらおよび他の態様は、以下に説明する実施の形態を参照することによって明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１に示されている本発明による装置は、例えば、デュアルバンドまたはマルチバンド携帯電話等の移動端末である。この装置は、本発明によるアンテナスイッチ１と、送信ブランチ２および３と、受信ブランチ４、５および６と、アンテナ７とを備えている。図示された装置は完成されたすぐに使用できる装置であってもよいが、ＲＦフロントエンドモジュール等の、このような完成されたすぐに使用できる装置のためのモジュールであってもよい。アンテナスイッチ１は、陽極が第１の送信ブランチ２に結合され、陰極がキャパシタ２０を介してアンテナ７に結合された第１の半導体スイッチ１１を備えると共に、陽極が第２の送信ブランチ３に結合され、陰極がキャパシタ２０を介してアンテナ７に結合された第２の半導体スイッチ１２を備えている。前記各陰極は並列結合された２つの直列回路を備えるブリッジ回路にさらに結合され、第１の直列回路は誘導子１５および第３の半導体スイッチ１３を備え、誘導子１５は前記各陰極に結合され、第３の半導体スイッチ１３はキャパシタ１７を介して接地にさらに結合され、第２の直列回路はキャパシタ１６および第４の半導体スイッチ１４を備え、キャパシタ１６は前記各陰極に結合され、第４の半導体スイッチ１４はキャパシタ１７を介して接地にさらに結合されている。誘導子１５と第３の半導体スイッチ１３との間のノードは第１の受信ブランチ６に、且つキャパシタ１９を介して接地に結合されている。キャパシタ１６と第４の半導体スイッチ１４との間のノードポイントは、第２の受信ブランチ５に、第３の受信ブランチ４に、またキャパシタ１８を介して接地に結合されている。
【００２７】
本発明による装置において、第１の半導体スイッチ１１は第１の送信ブランチ２とアンテナ７との間に直列結合されている（尚、「に結合され」という語は、間に存在する他の要素、例えばキャパシタ２０を排除するものではない）。第２の半導体スイッチ１２は第２の送信ブランチ３とアンテナ７との間に直列結合されている（「に結合され」という語については上記参照）。第３の半導体スイッチ１３は少なくとも１つの受信ブランチ６に並列結合されている（尚、「並列結合」という語は、第３の半導体スイッチ１３が少なくとも１つの受信ブランチ６とアンテナ７との間に直列結合されていないことを表すために用いられており、受信ブランチ６とアンテナ７との間の結合を考慮すると、前記第３の半導体スイッチ１３はこの結合に並列結合されている）。第４の半導体スイッチ１４は少なくとも１つのさらなる受信ブランチ４、５に並列結合され、前記第３の半導体スイッチ１３に並列結合されている（「並列結合」という語については上記参照）。
【００２８】
アンテナスイッチ１に、例えばＰＩＮダイオードまたはＭＥＭＳスイッチまたはｐＨＥＭＴスイッチのような前記半導体スイッチ１１、１２、１３および１４を設けることによって、前記送信ブランチおよび前記受信ブランチが互いから簡単に良好に絶縁される。第１の送信ブランチ２を介しての送信中は、第１、前記第３および第４の半導体スイッチ１１、１３および１４は導電し、第２の半導体スイッチ１２は非導電である。その結果、第１の送信ブランチ２からの高電力送信信号は、第２の送信ブランチ３（非導電第２の半導体スイッチ１２）に入ることはできず、（導電した第３および／または第４の半導体スイッチ１３および／または１４によって短絡した）前記受信ブランチ４、５および６に入ることはできない。第２の送信ブランチ３を介しての送信中は、第２、第３および第４の半導体スイッチ１２、１３および１４は導電し、第１の半導体スイッチ１１は非導電である。その結果、第２の送信ブランチ３からの高電力送信信号は、第１の送信ブランチ２（非導電第１の半導体スイッチ１１）に入ることはできず、（導電した第３および／または第４の半導体スイッチ１３および／または１４によって短絡した）前記受信ブランチ４、５および６に入ることはできない。受信中は、すべての半導体スイッチ１１乃至１４は非導電である。その結果、低電力受信信号は、２つの送信ブランチ２および３（非導電第１および第２の半導体スイッチ１１および１２）に入ることはできず、（この時は非導電の第３および第４の半導体スイッチ１３および１４によってこの時は短絡していない）前記受信ブランチに入ることはでき、前記受信ブランチにおけるフィルタ（以下参照）は、これらの低電力受信信号を適切にフィルタ処理する。
【００２９】
キャパシタ１７は、第３および第４の半導体スイッチ１３および１４を無線周波数（ＲＦ）信号のための接地に結合させる。誘導子１５およびキャパシタ１６は、送信ブランチ２および３から発生し且つ送信される高電力信号に高インピーダンスを与え、高および低帯域を分離する。
【００３０】
誘導子１５およびキャパシタ１６と共に前記半導体スイッチ１１、１２、１３および１４を導入した後には、アンテナスイッチ１を伝送線路なしで構成することができ、より少ない部品が使用され、それによってシステムのコストおよび大きさ、並びに高い無線周波数（ＲＦ）損失が軽減される。実際に、誘導子１５およびキャパシタ１６は、共に１つ以上の従来技術伝送線路に取って代る。
【００３１】
第１の送信ブランチ２および第１の受信ブランチ６は例えば９００ＭＨｚ帯域を使用し、第２の送信ブランチ３および第２の受信ブランチ５は例えば１８００ＭＨｚ帯域を使用し、第２の送信ブランチ３および第３の受信ブランチ４は例えば１９００ＭＨｚ帯域を使用する。特に、限定はしないが、これらの帯域に対しては、単純なトポロジを有するシステムおよびアンテナスイッチを考案することが重要である。従って、他の帯域が排除されるわけではなく、例えば第４の帯域のための第３の送信ブランチおよび第４の送信ブランチ、および／または前記第２の送信ブランチ３を分割したそれぞれ独自の帯域のための２つの図示されていないサブブランチ３ａおよび３ｂのようなさらなるブランチが排除されるわけではない。
【００３２】
第１および第２の送信ブランチ２および３は、例えば送信ブランチ２、３ごとにフィルタを介してアンテナスイッチ１に結合された電力増幅器を（それぞれまたは共に）備えている。このフィルタは例えば第１の誘導子および第１のキャパシタの並列回路を備え、前記並列回路の各側は第２／第３のキャパシタおよび第１／第２の伝送線路を介して接地に結合され、前記並列回路の一方の側は電力増幅器に結合されたフィルタ入力であり、前記並列回路の他方の側は第４のキャパシタの一方の側に結合され、この第４のキャパシタの一方の側は対応する半導体スイッチに結合されたフィルタ出力を形成し、他方の側は第２の誘導子を介してバイアス入力／出力にさらに結合され、このバイアス入力／出力は第５のキャパシタを介して接地にさらに結合されている。少なくとも前記第２の誘導子および／または前記フィルタの少なくとも１つのキャパシタを用いて、誘導子１５およびキャパシタ１６を備える回路の共振周波数を同調させる。
【００３３】
例えば第１、第２および第３の受信ブランチ４、５および６は、各受信ブランチ４、５および６のためにフィルタを介してアンテナスイッチ１に結合された低雑音増幅器を（それぞれまたは共に）備えている。このフィルタは例えば表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタまたはバルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタを含み、その入力は、誘導子を介して互いにさらに結合されたフィルタ入力に結合され、その出力は、キャパシタの一方の側に結合され、キャパシタの他方の側はブリッジに結合されたフィルタ出力を形成する。第１および第２の受信ブランチ４および５に対しては、両方のフィルタおよび両方のキャパシタが誘導子１８と共に帯域分離ネットワークを形成する。誘導子１５およびキャパシタ１６は、３つの（受信）帯域を２つの（受信）帯域と、１つの（受信）帯域とに分離し、その２つの（受信）帯域は例えば前記ＳＡＷフィルタまたはＢＡＷフィルタによって互いから分離される。その結果、より高価なｐＨＥＭＴ技術を用いる代わりに、半導体スイッチ１１、１２、１３および１４を安価なＰＩＮダイオードとすることができる。
【００３４】
半導体スイッチ１１乃至１４にバイアスをかけることは、前記第２の誘導子および前記第１および第２の半導体スイッチ１１／１２を介して前記バイアス入力／出力、および誘導子１５、第３の半導体スイッチ１３および第４の半導体スイッチ１４および誘導子１８から接地へ流れる直流電流によって実現することができる。尚、前記各半導体の極性は無線周波数（ＲＦ）信号に対して影響を及ぼすことはなく、バイアスをかける状況にのみ重要である。バイアス電流が最大の効率で用いられるように極性が選択されることが好ましく、図１に示されるように、第１および第２の半導体スイッチ１１／１２および第３の半導体スイッチ１３および第４の半導体スイッチ１４に１つのバイアス電流を用いることができる。
【００３５】
図２に示された本発明による装置は、アンテナスイッチ１０と、図１と同様に、送信ブランチ２および３と、受信ブランチ４、５および６と、アンテナ７とを備えている。アンテナスイッチ１０は、陰極が第１の送信ブランチ２に結合され、陽極がキャパシタ３０を介してアンテナ７に結合された第１の半導体スイッチ２１を備えると共に、陰極が第２の送信ブランチ３に結合され、陽極が伝送線路２４、２５のタップに結合された第２の半導体スイッチ２２を備えている。この伝送線路２４、２５の一端は第１の半導体スイッチ２１の陽極に結合され、この伝送線路２４、２５の他端は第３の半導体スイッチ２３の陰極に結合されている。第３の半導体スイッチ２３の陰極はキャパシタ２９を介して接地に結合されている。前記半導体スイッチ２３の陰極は３つのトランジスタスイッチ２６、２７および２８の第１の主電極にさらに結合され、それらの第２の主電極は第３、第２および第１の受信ブランチ４、５および６に結合されている。
【００３６】
本発明による装置において、第１の半導体スイッチ２１は第１の送信ブランチ２とアンテナ７との間に直列結合されている（尚、「に結合され」という語は、間に存在する他の要素、例えばキャパシタ３０を排除するものではない）。第２の半導体スイッチ２２は第２の送信ブランチ３とアンテナ７との間に直列結合されている（「に結合され」という語については上記参照）。第３の半導体スイッチ２３は少なくとも１つの受信ブランチ４、５、６に並列結合されている（「並列結合」という語は、第３の半導体スイッチ２３が少なくとも１つの受信ブランチ４、５、６とアンテナ７との間に直列結合されていないことを表すために用いられており、受信ブランチ４、５、６とアンテナ７との間の結合を考慮すると、前記第３の半導体スイッチ２３はこの結合に並列結合されている）。
【００３７】
アンテナスイッチ１０に、例えばＰＩＮダイオードまたはＭＥＭＳスイッチまたはｐＨＥＭＴスイッチのような前記半導体スイッチ２１、２２および２３を設けることによって、前記送信ブランチおよび前記受信ブランチが互いから簡単に良好に絶縁される。第１の送信ブランチ２を介しての送信中は、第１および第３の半導体スイッチ２１および２３は導電し、第２の半導体スイッチ２２は非導電である。その結果、第１の送信ブランチ２からの高電力送信信号は、第２の送信ブランチ３（非導電第２の半導体スイッチ２２）に入ることはできず、（導電した第３の半導体スイッチ２３によって短絡した）前記受信ブランチ４、５および６に入ることはできない。第２の送信ブランチ３を介しての送信中は、第２および第３の半導体スイッチ２２および２３は導電し、第１の半導体スイッチ２１は非導電である。その結果、第２の送信ブランチ３からの高電力送信信号は、第１の送信ブランチ２（非導電第１の半導体スイッチ２１）に入ることはできず、（導電した第３の半導体スイッチ２３によって短絡した）前記受信ブランチ４、５および６に入ることはできない。受信中は、すべての半導体スイッチ２１乃至２３は非導電である。その結果、低電力受信信号は、２つの送信ブランチ２および３（非導電第１および第２の半導体スイッチ２１および２２）に入ることはできず、（この時は非導電の第３の半導体スイッチ２３によってこの時は短絡していない）前記受信ブランチには入ることはできる。
【００３８】
アンテナスイッチに伝送線路２４、２５を設けることによって、前記第１、第２および第３の半導体スイッチ２１、２２および２３が結合され、以下に説明するように様々な可能性に応じて受信ブランチ４、５、６を制御する（切り替える）ことができる。勿論、タップを有する１つの伝送線路２４、２５を用いる代わりに、２つの直列伝送線路２４、２５を用いることもできる。そして、各伝送線路２４、２５を、それぞれ１つまたは２つのキャパシタが接地に接続され、２つまたは１つの誘導子が直列接続されたＴネットワークまたはＩＩネットワークの形態の既知の同等物と置き換えることができる。
【００３９】
トランジスタスイッチ２６、２７および２８は、それらの制御電極を制御することによって受信ブランチ４、５および６を切り替える。前記第３の半導体スイッチ２３が送信中に前記伝送線路２４、２５と共に、送信ブランチ２および３から発生する高電力信号から受信ブランチ４、５および６およびトランジスタスイッチ２６、２７および２８を保護する（短絡させる）結果、これらのトランジスタスイッチを小型にすることができ、さらにシステムの大きさが減少する。さらにこの結果として、例えばＧａＡｓｐＨＥＭＴスイッチのようなトランジスタスイッチをＭＥＳＦＥＴまたはＲＦ  ＣＭＯＳスイッチと置き換えることができ、それによってＧａＡｓ供給業者に対する依存が軽減され、結果としてコストが削減される。（送信および受信）ブランチごとに１つのトランジスタスイッチを有する（および／または高電力送信信号による送信ブランチごとのいくつかの直列トランジスタスイッチを切り替える必要がある）従来技術解決策と比較すると、この実施の形態では（より少ないトランジスが並列および／または直列に接続されるため）無線周波数（ＲＦ）損失が軽減され、送信ブランチのための大きなトランジスタスイッチが回避され（前記伝送線路と置き換えられ）、その結果大きさが減少する（これらのトランジスタスイッチは、高電力送信信号を切り替えることができるように大きくなければならなかった）。伝送線路２４、２５および第３の半導体スイッチ２３は、送信ブランチ２および３から発生し且つ送信される高電力信号に高インピーダンスを与える。
【００４０】
第１の送信ブランチ２および第１の受信ブランチ６は例えば９００ＭＨｚ帯域を使用し、第２の送信ブランチ３および第２の受信ブランチ５は例えば１８００ＭＨｚ帯域を使用し、第２の送信ブランチ３および第３の受信ブランチ４は例えば１９００ＭＨｚ帯域を使用する。特に、限定はしないが、これらの帯域に対しては、単純なトポロジを有するシステムおよびアンテナスイッチを考案することが重要である。従って、他の帯域が排除されるわけではなく、例えば第４の帯域のための第３の送信ブランチおよび第４の送信ブランチ、および／または前記第２の送信ブランチ３を分割したそれぞれ独自の帯域のための図示されていない２つのサブブランチ３ａおよび３ｂのようなさらなるブランチが排除されるわけではない。
【００４１】
第１および第２の送信ブランチ２および３は、例えば送信ブランチ２、３ごとにフィルタを介してアンテナスイッチ１に結合された電力増幅器を（個別にまたは共に）備えている。このフィルタは例えば第１の誘導子および第１のキャパシタの並列回路を備え、前記並列回路の各側は第２／第３のキャパシタおよび第１／第２の伝送線路を介して接地に結合され、前記並列回路の一方の側は対応する半導体スイッチに結合されたフィルタ出力であり、前記並列回路の他方の側は第４のキャパシタを介してフィルタ入力に且つ第２の誘導子を介してバイアス入力／出力に結合され、このバイアス入力／出力は第５のキャパシタを介して接地にさらに結合されている。
【００４２】
例えば第１、第２および第３の受信ブランチ４、５および６は、受信ブランチ４、５および６ごとにフィルタを介してアンテナスイッチ１に結合された低雑音増幅器を（個別にまたは共に）備えている。このフィルタは例えば表面弾性波またはＳＡＷフィルタを含み、その入力は、誘導子を介して互いにさらに結合されたフィルタ入力に結合され、その出力は、キャパシタの一方の側に結合され、キャパシタの他方の側は対応する半導体スイッチに結合されたフィルタ出力を形成する。
【００４３】
半導体スイッチ２１乃至２３にバイアスをかけることは、伝送線路２４、２５を介して第３の半導体スイッチ２３の陽極、および前記第１／第２の半導体スイッチ２１／２２および送信ブランチにおけるフィルタ内の前記第１の誘導子および第２の誘導子からバイアス入力／出力へ流れる直流電流によって実現される。尚、前記各半導体の極性は無線周波数（ＲＦ）信号に対して影響を及ぼすことはなく、バイアスをかける状況にのみ重要である。バイアス電流が最大の効率で用いられるように極性が選択されることが好ましく、図２に示されるように、第１／第２の半導体スイッチ２１／２２および第３の半導体スイッチ２３に１つのバイアス電流を用いることができる。
【００４４】
伝送線路２４、２５は、９００ＭＨｚでおよそ９０度の電気的長さを有するが、例えば９０度よりも小さくすることもできる。送信ブランチにおける前記フィルタ内の（例えばフィルタ出力側の）前記（例えば第２の）キャパシタを用いてこの伝送線路２４、２５を同調させる。λ／４に相当する全伝送線路の場合、この伝送線路の各部分（２４および２５）はλ／８に相当する。前述のように、λ／４に相当する１つの伝送線路２４、２５を、それぞれλ／８に相当する２つの直列伝送線路２４および２５と置き換えることができる。
【００４５】
英文明細書において、例えば“ｆｏｒ  ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ”および“ｆｏｒ  ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ”  および“ｆｏｒ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ”等にある“ｆｏｒ”という表現は、他の機能が同時であるかに関わらず同様に行われることを排除するものではない。「Ｙに結合されたＸ」および「ＸとＹとの間の結合」および「ＸおよびＹを結合する」等の表現は、要素ＺがＸとＹとの間にあることを排除するものではない。「ＰはＱを備える」および「Ｑを備えるＰ」等の表現は、要素Ｒも含まれることを排除するものではない。“ａ”および“ａｎ”（１つの）という語は、１つ以上複数が存在する可能性を排除するものではない。
【００４６】
本発明は、特に、従来技術ブランチは高価な且つ複雑な方法で絶縁されているという見識に基づくと共に、特に、送信ブランチごとの直列半導体スイッチ、および送信中に１つ以上の受信ブランチを短絡させるこれら１つ以上の受信ブランチのための並列半導体スイッチによって、低コストで簡単に良好な絶縁が提供されるという基本的な考えに基づいている。
【００４７】
本発明では、特に、少なくとも２つのブランチが互いから簡単に絶縁される低コストの装置または装置のためのモジュールを提供する問題を解決し、特に、装置の大きさが減少するという利点があると共に、今や可能となった多くのさらなる利点および／または改善点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、４つの半導体スイッチを有する本発明によるアンテナスイッチを持つ装置のブロック図である。
【図２】図２は、３つの半導体スイッチ、伝送線路および３つのトランジスタスイッチを有する本発明によるアンテナスイッチを持つ装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  アンテナスイッチ
２、３  送信ブランチ
４、５、６  受信ブランチ
７  アンテナ
１１  第１の半導体スイッチ
１２  第２の半導体スイッチ
１３  第３の半導体スイッチ
１４  第４の半導体スイッチ
１５  誘導子
１６、１７、１８、１９、２０  キャパシタ
２１  第１の半導体スイッチ
２２  第２の半導体スイッチ
２３  第３の半導体スイッチ
２４、２５  伝送線路
２６、２７、２８  トランジスタスイッチ
【図１】
2006503474.tif 000003
【図２】
2006503474.tif 000004
【国際調査報告】
2006503474.tif 000005
2006503474.tif 000006