(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の送信端子、第一、第二の受信端子を介して行われる送信と受信との切換を行うための送受信切換回路であって、前記送信を行う際にオフ状態となる第一のダイオードを有する第一の送受信切換回路と、
前記送信を行う際に前記第一のダイオードによって発生する高調波歪みを抑制するための第一のローパスフィルタと、を備え、
前記第一の送受信切換回路は、前記送信と前記受信とを行うためのアンテナに接続され、
前記第一のローパスフィルタは、前記第一の送受信切換回路と前記アンテナとの間に挿入され、
前記第一の送信端子は、前記送信を行う際に順方向となる第二のダイオードおよび前記第一のローパスフィルタを介して前記アンテナに接続され、
前記第一の送信端子と前記第二のダイオードのアノードとの間に挿入される、前記送信を行う際に発生する高調波歪みを抑制するための第二のローパスフィルタをさらに備え、
前記第一のローパスフィルタは、前記第二のローパスフィルタと比較して信号ロスがより小さい特性を有し、
前記第二のローパスフィルタは、前記第一のローパスフィルタと協働して前記送信を行う際に発生する高調波歪みを抑制する高周波スイッチ。
【請求項２】
第一の送信端子、第一、第二の受信端子を介して行われる送信と受信との切換を行うための送受信切換回路であって、前記送信を行う際にオフ状態となる第一のダイオードを有する第一の送受信切換回路と、
前記送信を行う際に前記第一のダイオードによって発生する高調波歪みを抑制するための第一のローパスフィルタと、を備え、
前記第一の送受信切換回路は、前記送信と前記受信とを行うためのアンテナに接続され、
前記第一の受信端子は、前記第一のダイオードを介して前記アンテナに接続され、
前記第一のローパスフィルタは、前記第一のダイオードと前記アンテナとの間に挿入される高周波スイッチ。
【請求項３】
前記第一の送信端子は、二つの送信を行うために共用される請求項１または２の何れかに記載の高周波スイッチ。
【請求項４】
送信端子、受信端子を介して行われる送信と受信との切換を行うための第二の送受信切換回路と、
前記第一の送受信切換回路および前記第二の送受信切換回路を前記アンテナに接続するための分波手段と、をさらに備えた請求項１から３の何れかに記載の高周波スイッチ。
【請求項５】
送信端子、受信端子を介して行われる送信と受信との切換を行うための複数の送受信切換回路と、
前記複数の送受信切換回路をアンテナに接続するための分波手段と、を備え、
前記それぞれの受信端子は、前記アンテナに接続されるとともに順方向のダイオードおよび接地抵抗を介してそれぞれ接地され、
前記受信端子の内の全部または一部の受信端子は、前記接地抵抗にインダクタを介して接続され、
前記それぞれの接地に利用される接地抵抗は、一つの抵抗で共有化されている高周波スイッチ。
【請求項６】
前記受信端子の内、（１）最も低い周波数帯域を利用して受信を行うための受信端子は前記接地抵抗に前記インダクタを介して接続されており、（２）最も高い周波数帯域を利用して受信を行うための受信端子は前記接地抵抗に前記インダクタを介さずに接続されている請求項５記載の高周波スイッチ。
【請求項７】
前記最も低い周波数帯域を利用して受信を行うための受信端子を前記接地抵抗に接続するための前記インダクタは、前記受信端子側への前記送信端子側からの信号の回り込みを抑制可能な所定値以上のインダクタンスを有する請求項６記載の高周波スイッチ。
【請求項８】
前記接地抵抗は、インダクタを介して接地されている請求項５記載の高周波スイッチ。
【請求項９】
前記接地抵抗を接地するための前記インダクタは、ビアホール導体を利用して形成されている請求項８記載の高周波スイッチ。
【請求項１０】
複数のストリップラインおよび複数のコンデンサが複数の誘電体層上に形成され、前記誘電体層間に前記複数のストリップラインおよび前記複数のコンデンサを形成するためのビアホール導体が形成され、前記誘電体層を積層することにより形成された積層体上に、ダイオード、コンデンサ、抵抗、インダクタの内の少なくとも一つが搭載された請求項１から９の何れかに記載の高周波スイッチ。
【請求項１１】
複数のストリップラインおよび複数のコンデンサが複数の誘電体層上に形成され、前記誘電体層間に前記複数のストリップラインおよび前記複数のコンデンサを形成するためのビアホール導体が形成され、前記誘電体層を積層することにより形成された積層体上に、ダイオード、コンデンサ、抵抗、インダクタの内の少なくとも一つが搭載され、
前記第一のローパスフィルタを構成する第一のストリップラインが前記複数の誘電体層の内の第一の誘電体層上に形成され、前記第一の誘電体層の一方の側にある第二の誘電体層を介して接地電極が形成され、前記第一のストリップラインの他方の側には前記第一のストリップラインとは異なる他のストリップラインの電極パターンは配置されていない請求項１から４の何れかに記載の高周波スイッチ。
【請求項１２】
前記積層体の表層にＳＡＷフィルタが実装されている請求項１０または１１の何れかに記載の高周波スイッチ。
【請求項１３】
前記送信を行う送信回路と、
前記受信を行う受信回路と、
前記送信または前記受信の切換を行うために利用される、請求項１から１２の何れかに記載の高周波スイッチと、を備えた無線通信機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば携帯電話などに用いられる高周波スイッチ、および無線通信機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信利用者の拡大やそのシステムのグローバル化から、たとえば、図１１に示されているような対応周波数帯を有するＥＧＳＭ、ＤＣＳ、およびＰＣＳの各システムを一つの携帯電話などで利用するための高周波スイッチが注目されている。なお、図１１は、ＥＧＳＭ、ＤＣＳ、およびＰＣＳの対応周波数帯の説明図である。
【０００３】
そこで、従来の高周波スイッチの回路図である図１２を参照しながら、携帯電話などに利用される従来の高周波スイッチの構成および動作について説明する。
【０００４】
従来の高周波スイッチは、送受信切換回路１２１、１２２、および送受信切換回路１２１、１２２をアンテナ（ＡＮＴ）に接続するための分波回路１２３を備えたトリプルバンド（前述のＥＧＳＭ、ＤＣＳ、およびＰＣＳ）対応の高周波スイッチである。
【０００５】
送受信切換回路１２１は、ＥＧＳＭの送信を行うための送信端子Ｔｘ１、およびＥＧＳＭの受信を行うための受信端子Ｒｘ１を有し、送受信切換回路１２２はＤＣＳおよびＰＣＳの送信を行うための送信端子Ｔｘ２、ＤＣＳの受信を行うための受信端子Ｒｘ２、およびＰＣＳの受信を行うための受信端子Ｒｘ３を有している。
【０００６】
なお、受信端子Ｒｘ３は、送信端子Ｔｘ２を利用して送信を行う際にオフ状態となるダイオードＤ１を介して、アンテナに接続されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の高周波スイッチには、送信端子Ｔｘ２を利用して送信を行う際、オフ状態となるダイオードＤ１のために高調波歪みが発生してしまうという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来のこのような課題を考慮し、高調波歪みの低減された高周波スイッチ、および無線通信機器を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第一の本発明は、第一の送信端子、第一、第二の受信端子を介して行われる送信と受信との切換を行うための送受信切換回路であって、前記送信を行う際にオフ状態となる第一のダイオードを有する第一の送受信切換回路と、
前記送信を行う際に前記第一のダイオードによって発生する高調波歪みを抑制するための第一のローパスフィルタと、を備え、
前記第一の送受信切換回路は、前記送信と前記受信とを行うためのアンテナに接続され、
前記第一のローパスフィルタは、前記第一の送受信切換回路と前記アンテナとの間に挿入され、
前記第一の送信端子は、前記送信を行う際に順方向となる第二のダイオードおよび前記第一のローパスフィルタを介して前記アンテナに接続され、
前記第一の送信端子と前記第二のダイオードのアノードとの間に挿入される、前記送信を行う際に発生する高調波歪みを抑制するための第二のローパスフィルタをさらに備え、
前記第一のローパスフィルタは、前記第二のローパスフィルタと比較して信号ロスがより小さい特性を有し、
前記第二のローパスフィルタは、前記第一のローパスフィルタと協働して前記送信を行う際に発生する高調波歪みを抑制する高周波スイッチである。
第２の本発明は、第一の送信端子、第一、第二の受信端子を介して行われる送信と受信との切換を行うための送受信切換回路であって、前記送信を行う際にオフ状態となる第一のダイオードを有する第一の送受信切換回路と、
前記送信を行う際に前記第一のダイオードによって発生する高調波歪みを抑制するための第一のローパスフィルタと、を備え、
前記第一の送受信切換回路は、前記送信と前記受信とを行うためのアンテナに接続され、
前記第一の受信端子は、前記第一のダイオードを介して前記アンテナに接続され、
前記第一のローパスフィルタは、前記第一のダイオードと前記アンテナとの間に挿入される高周波スイッチである。
第３の本発明は、前記第一の送信端子は、二つの送信を行うために共用される第１または２の何れかの本発明の高周波スイッチである。
第４の本発明は、送信端子、受信端子を介して行われる送信と受信との切換を行うための第二の送受信切換回路と、
前記第一の送受信切換回路および前記第二の送受信切換回路を前記アンテナに接続するための分波手段と、をさらに備えた第１から３の何れかの本発明の高周波スイッチである。
第５の本発明は、送信端子、受信端子を介して行われる送信と受信との切換を行うための複数の送受信切換回路と、
前記複数の送受信切換回路をアンテナに接続するための分波手段と、を備え、
前記それぞれの受信端子は、前記アンテナに接続されるとともに順方向のダイオードおよび接地抵抗を介してそれぞれ接地され、
前記受信端子の内の全部または一部の受信端子は、前記接地抵抗にインダクタを介して接続され、
前記それぞれの接地に利用される接地抵抗は、一つの抵抗で共有化されている高周波スイッチである。
第６の本発明は、前記受信端子の内、（１）最も低い周波数帯域を利用して受信を行うための受信端子は前記接地抵抗に前記インダクタを介して接続されており、（２）最も高い周波数帯域を利用して受信を行うための受信端子は前記接地抵抗に前記インダクタを介さずに接続されている第５の本発明の高周波スイッチである。
第７の本発明は、前記最も低い周波数帯域を利用して受信を行うための受信端子を前記接地抵抗に接続するための前記インダクタは、前記受信端子側への前記送信端子側からの信号の回り込みを抑制可能な所定値以上のインダクタンスを有する第６の本発明の高周波スイッチである。
第８の本発明は、前記接地抵抗は、インダクタを介して接地されている第５の本発明の高周波スイッチである。
第９の本発明は、前記接地抵抗を接地するための前記インダクタは、ビアホール導体を利用して形成されている第８の本発明の高周波スイッチである。
第１０の本発明は、複数のストリップラインおよび複数のコンデンサが複数の誘電体層上に形成され、前記誘電体層間に前記複数のストリップラインおよび前記複数のコンデンサを形成するためのビアホール導体が形成され、前記誘電体層を積層することにより形成された積層体上に、ダイオード、コンデンサ、抵抗、インダクタの内の少なくとも一つが搭載された第１から９の何れかの本発明の高周波スイッチである。
第１１の本発明は、複数のストリップラインおよび複数のコンデンサが複数の誘電体層上に形成され、前記誘電体層間に前記複数のストリップラインおよび前記複数のコンデンサを形成するためのビアホール導体が形成され、前記誘電体層を積層することにより形成された積層体上に、ダイオード、コンデンサ、抵抗、インダクタの内の少なくとも一つが搭載され、
前記第一のローパスフィルタを構成する第一のストリップラインが前記複数の誘電体層の内の第一の誘電体層上に形成され、前記第一の誘電体層の一方の側にある第二の誘電体層を介して接地電極が形成され、前記第一のストリップラインの他方の側には前記第一のストリップラインとは異なる他のストリップラインの電極パターンは配置されていない第１から４の何れかの本発明の高周波スイッチである。
第１２の本発明は、前記積層体の表層にＳＡＷフィルタが実装されている第１０または１１の何れかの本発明の高周波スイッチである。
第１３の本発明は、前記送信を行う送信回路と、
前記受信を行う受信回路と、
前記送信または前記受信の切換を行うために利用される、第１から１２の何れかの本発明の高周波スイッチと、を備えた無線通信機器である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明にかかる実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
【００２９】
（実施の形態１）
はじめに、主として図１を参照しながら、本実施の形態の高周波スイッチの構成について説明する。なお、図１は、本実施の形態における高周波スイッチのブロック図である。
【００３０】
本実施の形態の高周波スイッチは、第１の周波数帯（ＥＧＳＭ）、第２の周波数帯（ＤＣＳ）、および第３の周波数帯（ＰＣＳ）のそれぞれにおける送信周波数帯および受信周波数帯を通過させるフィルタ機能を有したトリプルバンドの高周波スイッチであって、スイッチ回路（送受信切換回路）１、２、および分波手段（分波回路）３を備えている。なお、後に詳述されるように、分波手段３とスイッチ回路２との間にローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１が挿入されている点が、本実施の形態の高周波スイッチの大きな特徴である。
【００３１】
つぎに、本実施の形態の高周波スイッチの各手段について、さらに詳しく説明する。
【００３２】
分波手段３は、内部端子２１、２２と、アンテナ（ＡＮＴ）に接続するためのアンテナ端子２０と、内部端子２１とアンテナ端子２０との間に接続された第１の周波数帯を通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）と、内部端子２２とアンテナ端子２０との間に接続された第２および第３の周波数帯を通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）とを有する手段である。
【００３３】
スイッチ回路１は、第１の周波数帯の送信に利用される送信端子Ｔｘ１と、第１の周波数帯の受信に利用される受信端子Ｒｘ１とを切り換えるための、内部端子２１に接続された手段である。なお、スイッチ回路１と送信端子Ｔｘ１との間には、送信端子Ｔｘ１を利用して送信を行う際の増幅による高調波歪みを低減するためのローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２が挿入されている。
【００３４】
スイッチ回路２は、第２および第３の周波数帯の送信周波数帯の送信に利用される（二つの送信を行うために共用される）送信端子Ｔｘ２と、第２の周波数帯の受信周波数帯の受信に利用される受信端子Ｒｘ２と、第３の周波数帯の受信周波数帯の受信に利用される受信端子Ｒｘ３とを切り換えるための、内部端子２２に接続された手段である。なお、スイッチ回路２と送信端子Ｔｘ２との間には、送信端子Ｔｘ２を利用して送信を行う際の増幅による高調波歪みを低減するためのローパスフィルタ（ＬＰＦ）１３が挿入されている。
【００３５】
つぎに、図２を参照しながら、本実施の形態の高周波スイッチの回路構成について説明する。なお、図２は、本実施の形態における高周波スイッチの回路図である。
【００３６】
送信端子Ｔｘ１は送信を行う際に順方向となるダイオードＤ２を介してアンテナ側に接続され、ローパスフィルタ１２は送信端子Ｔｘ１とダイオードＤ２のアノードとの間に挿入されている。また、受信端子Ｒｘ１は、アンテナ側に接続されるとともに順方向のダイオードＤ４を介して接地されている。また、コントロール端子ＶＣ１は、抵抗Ｒ１を介して電圧制御部（図示省略）に接続されている。
【００３７】
送信端子Ｔｘ２は送信を行う際に順方向となるダイオードＤ３を介してアンテナ側に接続され、ローパスフィルタ１３は送信端子Ｔｘ２とダイオードＤ３のアノードとの間に挿入されている。また、受信端子Ｒｘ２は、アンテナ側に接続されるとともに順方向のダイオードＤ５を介して接地されている。また、受信端子Ｒｘ３は、送信端子Ｔｘ２を利用して送信を行う際に逆方向（オフ状態）となるダイオードＤ１を介してアンテナ側に接続されている。なお、ダイオードＤ１は受信端子Ｒｘ３からアンテナ側に順方向である。また、コントロール端子ＶＣ２は抵抗Ｒ２を介して電圧制御部（図示省略）に接続され、コントロール端子ＶＣ３は抵抗Ｒ３を介して電圧制御部（図示省略）に接続されている。
【００３８】
そして、ローパスフィルタ１１は、送信端子Ｔｘ２を利用して送信を行う際にダイオードＤ１によって発生する高調波歪みを抑制できるように、分波手段３とスイッチ回路２との間に挿入されている。
【００３９】
なお、ローパスフィルタ１３は、ローパスフィルタ１１と協働して送信端子Ｔｘ２を利用して送信を行う際に発生する高調波歪みを抑制することができるように、特性を設定されている。
【００４０】
より具体的に述べると、ローパスフィルタ１３は、ローパスフィルタの特性の説明図である図１３における特性曲線ｆ１で表されるような特性を有している。つまり、ローパスフィルタ１１との協働により高域周波数帯のカットを行うため、ローパスフィルタ１３の特性としては、特性曲線ｆ１で表されるようなフィルタとしての性能が多少悪くとも信号ロスが小さい特性の方が、特性曲線ｆ２で表されるようなフィルタとしての性能が良く信号ロスが大きい特性よりも望ましい。ローパスフィルタは、ローパスフィルタとしての性能がよいほど信号ロスは大きくなってしまうという性質を有するのである。
【００４１】
なお、送信端子Ｔｘ２は本発明の第一の送信端子に対応し、受信端子Ｒｘ２、Ｒｘ３はそれぞれ本発明の第二、第一の受信端子に対応し、ダイオードＤ１、Ｄ３はそれぞれ本発明の第一、第二のダイオードに対応し、ローパスフィルタ１１、１３はそれぞれ本発明の第一、第二のローパスフィルタに対応し、スイッチ回路２は本発明の第一の送受信切換回路に対応する。また、スイッチ回路１は、本発明の第二の送受信切換回路に対応する。また、分波手段３は、本発明の分波手段に対応する。
【００４２】
つぎに、本実施の形態の高周波スイッチの動作について説明する。なお、本実施の形態の高周波スイッチの動作について説明しながら、本発明に関連する発明の高周波スイッチング方法の一実施の形態についても説明する（以下の実施の形態についても、同様である）。
【００４３】
本実施の形態の高周波スイッチの動作は、従来の高周波スイッチの動作とほぼ同様である。そこで、以下では、本実施の形態の高周波スイッチの大きな特徴であるローパスフィルタ１１が威力を発揮するような、送信端子Ｔｘ２を利用して送信を行う場合について説明する。
【００４４】
ローパスフィルタ１３は、増幅器（図示省略）によって増幅され送信端子Ｔｘ２から入力された送信信号より増幅による高調波歪みを除去し、その高調波歪みを除去した送信信号をスイッチ回路２に対して出力する。
【００４５】
スイッチ回路２は、送信端子Ｔｘ２を利用して送信を行うように切り換えられており、ローパスフィルタ１３から入力された送信信号をローパスフィルタ１１に対して出力する。ただし、アンテナ側に出力される送信信号には、その信号経路との関係上オフ状態となっているダイオードＤ１のために高調波歪みが発生する。
【００４６】
ローパスフィルタ１１は、スイッチ回路２から入力された送信信号よりダイオードＤ１による高調波歪みを除去し、その高調波歪みを除去した送信信号を分波手段３に対して出力する。
【００４７】
分波手段３は、ローパスフィルタ１１から入力された送信信号をアンテナに対して出力し、アンテナは、この送信信号を無線電波として送出する。
【００４８】
かくして、高周波帯（２ＧＨｚ帯）側のアンテナスイッチを１入力３出力（ＳＰ３Ｔ）のスイッチ回路２とし、これとアンテナ側の分波回路３との間に高調波歪のみを抑圧するローパスフィルタ１１を挿入し、送信端に接続されたローパスフィルタ１３の減衰量を緩和し、挿入損失を改善することにより、従来の各ポートへの特性をほとんど劣化させることなく、ＯＦＦのダイオードの歪を抑圧することができる。
【００４９】
（実施の形態２）
つぎに、図３および４を参照しながら、本実施の形態の高周波スイッチの構成および動作について説明する。なお、図３は本実施の形態における高周波スイッチのブロック図であり、図４は本実施の形態における高周波スイッチの回路図である。
【００５０】
本実施の形態の高周波スイッチの構成は、前述した本実施の形態１の高周波スイッチの構成と類似している。ただし、本実施の形態の高周波スイッチは、分波手段３とスイッチ回路２’との間にローパスフィルタ１１が挿入されておらず、ダイオードＤ１のカソードとアンテナとの間にローパスフィルタ１１’が挿入されている（図１〜４参照）。なお、図４においてはローパスフィルタ１１’がスイッチ回路２’の一部となっている。
【００５１】
このため、本実施の形態の高周波スイッチは、送信端子Ｔｘ２を利用して送信を行う場合のダイオードＤ１によって発生する高調波歪みを低減しつつ、受信端子Ｒｘ２を利用して受信を行う場合の信号ロスを低減できる。前述のような回路構成により、ローパスフィルタ１１’は、受信端子Ｒｘ２から出力される受信信号の信号経路上にはないため、受信端子Ｒｘ２を利用して受信を行う際に信号ロスを発生させることがほとんどないからである。
【００５２】
なお、ローパスフィルタ１１’は本発明の第一のローパスフィルタに対応し、スイッチ回路２’は本発明の第一の送受信切換回路に対応する。
【００５３】
（実施の形態３）
つぎに、図５、および図６（ａ）〜（ｂ）を参照しながら、本実施の形態の高周波スイッチの構成および動作について説明する。なお、図５は、本実施の形態における高周波スイッチの回路図である。また、図６（ａ）は本実施の形態における高周波スイッチ（表側）の説明図であり、図６（ｂ）は本実施の形態における高周波スイッチ（裏側）の説明図である。
【００５４】
本実施の形態の高周波スイッチの構成は、前述した本実施の形態１の高周波スイッチの構成と類似している。ただし、本実施の形態の高周波スイッチは、コントロール端子ＶＣ１〜ＶＣ３にそれぞれ接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ３（図２参照）を有しておらず、受信端子Ｒｘ１、Ｒｘ２がそれぞれ順方向のダイオードＤ４、Ｄ５および共有化された制御抵抗Ｒを介して接地されている（図２および５参照）。
【００５５】
このため、本実施の形態の高周波スイッチは、（１）送信端子Ｔｘ１を利用して送信を行う場合のダイオードＤ１、Ｄ３、Ｄ５によって発生する高調波歪みを低減でき、（２）送信端子Ｔｘ２を利用して送信を行う場合のダイオードＤ２、Ｄ４によって発生する高調波歪みを低減できる。前述のような回路構成により、ダイオードＤ１、Ｄ３、Ｄ５（ダイオードＤ２、Ｄ４）は、逆バイアス電圧が印加されるため、送信端子Ｔｘ１（送信端子Ｔｘ２）を利用して送信を行う際に高調波歪みを発生させることがほとんどないからである。
【００５６】
なお、本実施の形態の高周波スイッチにおいては、図６（ａ）〜（ｂ）に示されているように、チップ部品（抵抗、インダクタ、コンデンサ）ＸやＰＩＮダイオードＹが積層基板（インダクタ、コンデンサ内蔵）Ｚの表層に実装されている。
【００５７】
かくして、抵抗数を二個減少できるため、抵抗による電流管理が容易となる。ダイオードの抵抗値は制御抵抗に比べると無視できるほど小さく、電流はほぼ制御抵抗値のみに依存するからである。また、部品実装の信頼性が向上し、部品数減によって装置が小型化できる。なお、抵抗を表面に実装するために内部からの接続が必要となるが、接続のインナービアの減少により、容量結合が減少し特性良化する。
【００５８】
また、従来は、２経路のコントロール端子をＯＮした場合、電流値が１経路のコントロール端子をＯＮした場合の約２倍になっていたが、本実施の形態のこの回路によると消費電流値の上昇はほとんど無く、セットでの消費電力を抑えることができる。
【００５９】
また、制御抵抗Ｒの一端は、ダイオードＤ４、Ｄ５のカソードからλ／４（λは波長である）以上のインダクタＬ１、Ｌ２を介してＧＮＤに接続されるため（図５参照）、各ポートからの高周波成分は遮断され、アイソレーションが悪くならず特性劣化しない。
【００６０】
また、送信を行わないＯＦＦ側の送受信切換回路のダイオードには逆バイアス電圧がかかっており、空乏層の変化により接合容量が小さくなりため、アイソレーションが良くなり、漏洩電力が少なくなって特性良化する。また、送信を行う際にＯＦＦ状態となるダイオードにパワー印加があったとしても、スプリアスの発生は抑えられる。
【００６１】
なお、制御抵抗Ｒは、本発明の接地抵抗に対応する。
【００６２】
（実施の形態４）
つぎに、図１４を参照しながら、本実施の形態の高周波スイッチの構成について説明する。なお、図１４は、本実施の形態における高周波スイッチの分解斜視図である。ただし、図面上で誘電体層Ｏの下に示されているのは誘電体層Ｏの裏面である。
【００６３】
本実施の形態の高周波スイッチの構成は前述した本実施の形態１の高周波スイッチの構成と類似しているが、ここではその実装構造について詳述する。
【００６４】
図１４において、本実施の形態の高周波スイッチは、十五層の誘電体層Ａ〜Ｏから構成されている。なお、誘電体層の積層枚数は、高周波スイッチの必要特性に応じて適宜に選択されるものである。
【００６５】
高周波スイッチを構成する各種のストリップラインおよびコンデンサが内蔵された多層構造を有する積層体の上面には、二個のＳＡＷフィルタＦ１〜Ｆ２、五個のダイオードＤ１〜Ｄ５、およびコンデンサなどのチップ部品ＳＤ１〜ＳＤ８が、積層体の上面に形成されたそれぞれの端子Ｔ１を介して搭載され、積層体の内部回路に電気的に接続されている。
【００６６】
なお、 誘電体層としては、フォルステライトなどのセラミック粉体に低融点ガラスフリットを混合したいわゆるガラスセラミック基板を用いることができる。また、そのセラミック粉体に有機バインダおよび有機溶媒を混合して得られたスラリーを成形したグリーンシートには、多層配線間を電気的に接続するための多数のビアホールがパンチングまたはレーザ加工により穿孔されている。
【００６７】
所定のグリーンシート上には、銀（あるいは金や銅）の粉体を導電体の主成分とする導電性ペーストを用いて印刷を行い配線パターンを形成するとともに、各グリーンシートの配線パターンを層間接続するためのビアホール内に同じく導電性ペーストを印刷充填することにより、ストリップラインおよびコンデンサ電極が形成されている。
【００６８】
このようにして得られた十五層のグリーンシートを正確に位置合わせして積層し、一定の条件下において加温および加圧することによって、一体化された積層体を得ることができる。この積層体を乾燥後、酸化雰囲気中の焼成炉にて４００〜５００度で焼成してグリンシート内の有機バインダをバーンアウトし、導電体の主成分として、（１）金や銀の粉体を用いた場合は通常の空気中で、（２）銅の粉体を用いた場合には不活性ガスあるいは還元性雰囲気中で、約８５０〜９５０度の温度範囲において焼成することにより、積層体を最終的に得ることができる。
【００６９】
誘電体層Ａの上面にはＳＡＷフィルタおよびダイオードなどを搭載するための複数の端子Ｔ１が形成され、表面に接地電極Ｇ１が形成されている誘電体層Ｏの裏面には高周波スイッチを電子機器のメイン基板に表面実装するための複数の端子Ｔ２が形成されている。なお、これら端子Ｔ１、Ｔ２の形成は、前述のような導電性ペーストを印刷、パターンニングすることにより行われている。
【００７０】
つぎに、このような多層構造を有する高周波スイッチの配線パターンの積層構造について説明する。
【００７１】
たとえば、誘電体層Ｂ上のストリップライン電極パターンは、ビアホールＢＶ１、ＢＶ２を介して誘電体層Ｃのストリップラインパターンへ層間接続される。また、誘電体層Ｃのストリップライン電極パターンは、ビアホールＣＶ１、ＣＶ２を介して誘電体層Ｄのストリップラインパターンへ層間接続される。このようにして、たとえばストリップラインＳ１およびストリップラインＳ２は、それぞれビアホールを介して順次に誘電体層Ｂ〜Ｇの六層にわたって接続されているのである。
【００７２】
また、たとえばコンデンサＣ１、Ｃ２は、誘電体層Ｅ上にコンデンサＣ１の電極パターンを設け、誘電体層Ｆ上にコンデンサＣ１、Ｃ２が共用する電極パターンを設け、誘電体層Ｇ上にコンデンサＣ２の電極パターンを設けることにより、直列に接続されている。
【００７３】
このようにして、ストリップラインやコンデンサの構成がなされているが、本実施の形態における高周波スイッチの入出力端子はすべてビアホールを介して誘電体層Ｏの裏面に集結されているため、電子機器のメイン基板に実装される際の実装面積を小さく押さえることが可能になる。
【００７４】
以上では、本実施の形態１〜４について詳細に説明を行った。
【００７５】
なお、本発明の第一の送信端子は、上述された本実施の形態においては、二つの送信を行うために共用される端子であったが、これに限らず、たとえば、一つの送信を専ら行うための端子であってもよいし、共用器を接続するための端子であってもよい。
【００７６】
また、本発明の高周波スイッチは、たとえば、図７、８、および図９（ａ）〜（ｂ）に示されているように、チップ部品（抵抗、インダクタ、コンデンサ）ＸやＰＩＮダイオードＹとともにＳＡＷフィルタＷが積層基板（インダクタ、コンデンサ内蔵）Ｚの表層に実装されていてもよい。なお、図７はオフ状態のダイオードによる高調波歪みを抑制するためのローパスフィルタを備え、受信端子Ｒｘ１、Ｒｘ２にＳＡＷフィルタが実装された高周波スイッチの回路図であり、図８は、さらに複数の送受信切換回路で共有される抵抗を有し、受信端子Ｒｘ１、Ｒｘ２にＳＡＷフィルタが実装された高周波スイッチの回路図である。また、図９（ａ）はＳＡＷフィルタが実装された高周波スイッチ（表側）の説明図であり、図９（ｂ）はＳＡＷフィルタが実装された高周波スイッチ（裏側）の説明図である。
【００７７】
また、本発明の高周波スイッチは、上述された本実施の形態においては、トリプルバンドの高周波スイッチであったが、これに限らず、たとえば、デュアルバンドの高周波スイッチの回路図である図１０に示されているように、デュアルバンドの高周波スイッチであってもよい。
【００７８】
なお、送信端子Ｔｘ１、受信端子Ｒｘ１を有する低周波帯のスイッチ回路（図１０参照）において、インダクタＬ２を削除してもよい。より具体的には、本発明の、抵抗およびインダクタが削減されたデュアルバンドの高周波スイッチの回路図である図１５に示されているように、受信端子Ｒｘ１、Ｒｘ２の内、（１）最も低い周波数帯域を利用して受信を行うための受信端子Ｒｘ１は接地抵抗ＲにインダクタＬを介して接続されており、（２）最も高い周波数帯域を利用して受信を行うための受信端子Ｒｘ２は接地抵抗Ｒにインダクタを介さずに接続されていてもよい（インダクタＬ２が削除されたことを示すため、該当部分に楕円マークを附した）。インダクタＬのインダクタンスを十分に大きく（たとえば、インダクタＬ２（図１０参照）のインダクタンスと等しく）とることにより、送信端子Ｔｘ１を利用して送信を行う際にも受信端子Ｒｘ２に送信信号が回り込んだりすることもなくなり、通過帯域の低域側に極を形成することが可能となる。
【００７９】
また、送信端子Ｔｘ１、受信端子Ｒｘ１を有する低周波帯のスイッチ回路（図１０参照）において、抵抗Ｒと接地点（接地電極）との間にインダクタを形成してもよい。より具体的には、本発明の、抵抗が削減され、接地抵抗と接地点との間にインダクタが形成されたデュアルバンドの高周波スイッチの回路図である図１６に示されているように、接地抵抗ＲがインダクタＬ′を介して接地されていてもよい（インダクタＬ′が形成されたことを示すため、該当部分に楕円マークを附した）。インダクタＬ′を利用して十分なインダクタンスを有するチョークコイルを形成することにより、送信端子Ｔｘ１を利用して送信を行う際にも、受信端子Ｒｘ２に送信信号が回り込んだり、グランドに送信信号が流れ込んだりすることもなくなり、高周波的によりオープンな状態を実現することが可能となる。
【００８０】
もちろん、デュアルバンドの高周波スイッチのみならずトリプルバンドの高周波スイッチに関しても、同様のことがいえる。すなわち、本発明の、抵抗が削減され、接地抵抗と接地点との間にインダクタが形成されたトリプルバンドの高周波スイッチの回路図である図１７に示されているような高周波スイッチも、本発明に含まれる。
【００８１】
なお、このような抵抗Ｒと接地点との間のインダクタは、部品がわざわざ実装されるのではなく、積層内挿パターンや表層パターンなどを利用して自然に形成されてもよい。より具体的には、本発明の、抵抗が削減され、接地抵抗と接地点との間にインダクタが形成されたトリプルバンドの高周波スイッチの高周波スイッチの分解斜視図である図１８に示されているように、インダクタＬ′がビアホール導体（図１８上で左側最上に図示されている誘電体層から同図上で右側最上に図示されている誘電体層まで貫通している）を利用して形成されていてもよい。もちろん、このようなビアホール導体が基板面に対して垂直になるように回路パターン設計を行っておけば、インダクタの形成を少ない面積でコンパクトに実現することが可能となり、より望ましい。
【００８２】
また、本発明の高周波スイッチは、上述された本実施の形態１および２においては、オフ状態のダイオードによる高調波歪みを抑制するためのローパスフィルタを備えた高周波スイッチであり、上述された本実施の形態３においては、さらに複数の送受信切換回路で共有された抵抗を有する高周波スイッチであったが、これに限らず、要するに、（ａ）オフ状態のダイオードによる高調波歪みを抑制するためのローパスフィルタを備えた、および／または（ｂ）複数の送受信切換回路で共有された抵抗を有する高周波スイッチである。
【００８３】
このように、本発明は、たとえば、複数の周波数に対応した複数の信号経路を有する高周波スイッチであって、送信時には前記複数の信号経路から送信信号を結合させ、受信時には前記複数の信号経路に受信信号を分配する分波回路と、前記複数の信号経路のそれぞれを送信部と受信部を切り換える複数の送受信切換回路と、前記信号経路中に配置された複数のフィルタで構成され、前記複数の周波数のうち、近接した周波数を備える第１及び第２の通信システムに対応し、前記第１及び第２の通信システム共通の送信部と前記第１の通信システムの受信部と前記第２の通信システムの受信部に分離する４ポートを有する第１の送受信切換回路と前記分波回路の間に第１のローパスフィルタを配置し、前記送信部に第２のローパスフィルタを配置することを特徴とした高周波スイッチである。
【００８４】
より具体的には、たとえば図１４に示されているように、ローパスフィルタ１１（図１参照）を構成するインダクタＬ３（図２参照）の電極パターンＰ１の下部に誘電体層Ｍ〜Ｎを介して接地電極Ｇ１が形成され、上部には他のインダクタの電極パターンＰ２は配置されていない構成をとってもよい。なお、誘電体層Ａが最上の表層であって誘電体層Ｏが最下の底層となるように積層が行われるゆえ、電極パターンＰ１より上部にあるのは誘電体層Ａ〜Ｌであり、電極パターンＰ１より下部にあるのは誘電体層Ｍ〜Ｏであることになる。したがって、前述した他のインダクタの電極パターンＰ２は、実際には誘電体層Ａ〜Ｌに形成されたインダクタの電極パターン（図面上では細線を利用して図示されている）の全てに対応するわけである。
【００８５】
要するに、複数のストリップラインおよび複数のコンデンサが複数の誘電体層上に形成され、誘電体層間に複数のストリップラインおよび複数のコンデンサを形成するためのビアホール導体が形成され、誘電体層を積層することにより形成された積層体上に、ダイオード、コンデンサ、抵抗、インダクタの内の少なくとも一つが搭載されていればよい。
【００８６】
なお、トリプルバンド高周波スイッチはインダクタ、容量、ダイオード、抵抗で構成されており（図２参照）、積層デバイスとして実現する際には、低温焼結セラミックシートに銀または銅を用いてインダクタや容量を構成する電極パターンを印刷し、積層後に同時焼成を行い、ダイオード、抵抗、（ＳＡＷフィルタ）、さらに内層できなかったインダクタや容量を表層に実装し、積層デバイスとしてこれを完成する。かくして、ローパスフィルタ１１による信号損失を抑制し、装置全体の特性劣化を回避できる。
【００８７】
また、本発明は、たとえば、前記第１の送受信切換回路はアノードが前記第２の通信システムの受信部側に接続され、カソードは前記第１のローパスフィルタを介して分波回路に接続することを特徴とした高周波スイッチである。
【００８８】
また、本発明は、たとえば、複数の周波数に対応した複数の信号経路を有する高周波スイッチであって、送信時には前記複数の信号経路から送信信号を結合させ、受信時には前記複数の信号経路に受信信号を分配する分波回路と、前記複数の信号経路のそれぞれを送信部と受信部を切り換える複数の送受信切換回路と、前記信号経路中に配置された複数のフィルタで構成され、前記複数の送受信切換回路はカソードが抵抗を介して接地されるダイオードを含み、前記抵抗が前記複数の送受信切換回路の少なくとも２つ以上で兼用されることを特徴とした高周波スイッチである。
【００８９】
また、本発明は、たとえば、前記複数の送受信切換回路は２つの送受信切換回路により構成され、第１の送受信切換回路は第１及び第２の通信システム共通の送信部と前記第１の通信システムの受信部と前記第２の通信システムの受信部に分離する４ポートにより構成され、第２の送受信切換回路は第３の通信システムの送信部と前記第３の通信システムの受信部とに分離する３ポートにより構成され、前記第１及び第２の送受信切換回路は分波回路に接続され、前記各送信部にはローパスフィルタを接続することを特徴とした高周波スイッチである。
【００９０】
また、本発明は、たとえば、前記複数の送受信切換回路は２つの送受信切換回路により構成され、第１の送受信切換回路は、アノードが前記第１、（第２の）通信システム（共通の）送信回路側端子に接続され、カソードが前記分波回路に接続された第１のダイオードと、一端が前記第１のダイオードのアノードに接続され、他端が第１のコンデンサを介して接地されるとともに第１のコントロール端子に接続された第１のストリップラインと、アノードが前記第１の通信システムの受信回路側端子に接続されカソードが第２のコンデンサと第１の抵抗の並列回路を介して接地された第２のダイオードと、一端が前記第２のダイオードのアノードに接続され他端が前記分波回路に接続された第２のストリップラインと、（アノードが前記第２の通信システムの受信回路側端子に接続され、カソードが前記分波回路に接続された第３のダイオードと、一端が前記第３のダイオードのアノードに接続され、他端が第３のコンデンサを介して接地されると共に、第２のコントロール端子に接続された第３のストリップラインを備え、）第２の送受信切換回路は、アノードが前記第３の通信システムの送信回路側端子に接続され、カソードが前記分波回路に接続された第４のダイオードと、一端が前記第４のダイオードのアノードに接続され、他端が第４のコンデンサを介して接地されるとともに第３のコントロール端子に接続された第４のストリップラインと、アノードが前記第３の通信システムの受信回路側端子に接続されカソードが第５のコンデンサと第２の抵抗の並列回路を介して接地された第５のダイオードと、一端が前記第５のダイオードのアノードに接続され他端が前記分波回路に接続された第５のストリップラインを備えることを特徴とした高周波スイッチである。なお、括弧内の文言はトリプルスイッチ回路用である。
【００９１】
また、本発明は、たとえば、前記複数の送受信切換回路が２つの送受信切換回路により構成され、第１の送受信切換回路は、アノードが前記第１、第２の通信システム共通の送信回路側端子に接続され、カソードが前記分波回路に接続された第１のダイオードと、一端が前記第１のダイオードのアノードに接続され、他端が第１のコンデンサを介して接地されるとともに第１のコントロール端子に接続された第１のストリップラインと、アノードが前記第１の通信システムの受信回路側端子に接続されカソードが第２のコンデンサと第１の抵抗の並列回路を介して接地された第２のダイオードと、一端が前記第２のダイオードのアノードに接続され他端が前記分波回路に接続された第２のストリップラインと、アノードが前記第２の通信システムの受信回路側端子に接続され、カソードが前記分波回路に接続された第３のダイオードと、一端が前記第３のダイオードのアノードに接続され、他端が第３のコンデンサを介して接地されると共に、第２のコントロール端子に接続された第３のストリップラインを備え、第２の送受信切換回路は、アノードが前記第３の通信システムの送信回路側端子に接続され、カソードが前記分波回路に接続された第４のダイオードと、一端が前記第４のダイオードのアノードに接続され、他端が第４のコンデンサを介して接地されるとともに第３のコントロール端子に接続された第４のストリップラインと、アノードが前記第３の通信システムの受信回路側端子に接続されカソードが第５のコンデンサと第２の抵抗の並列回路を介して接地された第５のダイオードと、一端が前記第５のダイオードのアノードに接続され他端が前記分波回路に接続された第５のストリップラインを備え、前記分波回路はローパスフィルタとハイパスフィルタにより構成され、前記ローパスフィルタ側に前記第２の送受信切換回路を接続し、前記ハイパスフィルタ側に前記第１の送受信切換回路を接続することを特徴とした高周波スイッチである。
【００９２】
なお、送信を行う送信回路と、受信を行う受信回路と、送信または受信の切換を行うために利用される上述の高周波スイッチとを備えた無線通信機器も、本発明に含まれる。より具体的に述べると、このような無線通信機器の構成においては、たとえば、送信回路を増幅器を介して高周波スイッチの送信端子Ｔｘ１（図１参照）に接続することになる。
【００９３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、高調波歪みの低減された高周波スイッチ、および無線通信機器を提供することができるという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における高周波スイッチのブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における高周波スイッチの回路図
【図３】本発明の実施の形態２における高周波スイッチのブロック図
【図４】本発明の実施の形態２における高周波スイッチの回路図
【図５】本発明の実施の形態３における高周波スイッチの回路図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態３における、高周波スイッチ（表側）の説明図
（ｂ）本発明の実施の形態３における、高周波スイッチ（裏側）の説明図
【図７】本発明の、オフ状態のダイオードによる高調波歪みを抑制するためのローパスフィルタを備え、受信端子Ｒｘ１、Ｒｘ２にＳＡＷフィルタが実装された高周波スイッチの回路図
【図８】本発明の、さらに複数の送受信切換回路で共有される抵抗を有し、受信端子Ｒｘ１、Ｒｘ２にＳＡＷフィルタが実装された高周波スイッチの回路図
【図９】（ａ）本発明の、ＳＡＷフィルタが実装された高周波スイッチ（表側）の説明図
（ｂ）本発明の、ＳＡＷフィルタが実装された高周波スイッチ（裏側）の説明図
【図１０】本発明のデュアルバンドの高周波スイッチの回路図
【図１１】ＥＧＳＭ、ＤＣＳ、およびＰＣＳの対応周波数帯の説明図
【図１２】従来の高周波スイッチの回路図
【図１３】ローパスフィルタの特性の説明図
【図１４】本発明の実施の形態４における高周波スイッチの分解斜視図
【図１５】本発明の、抵抗およびインダクタが削減されたデュアルバンドの高周波スイッチの回路図
【図１６】本発明の、抵抗が削減され、接地抵抗と接地点との間にインダクタが形成されたデュアルバンドの高周波スイッチの回路図
【図１７】本発明の、抵抗が削減され、接地抵抗と接地点との間にインダクタが形成されたトリプルバンドの高周波スイッチの回路図
【図１８】本発明の、抵抗が削減され、接地抵抗と接地点との間にインダクタが形成されたトリプルバンドの高周波スイッチの高周波スイッチの分解斜視図
【符号の説明】
１、２  スイッチ回路（送受信切換回路）
３  分波手段（分波回路）
２０  アンテナ端子
２１、２２  内部端子
１１〜１３  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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