(57)【要約】 【課題】送信信号の高調波を抑制することによって受信性能の劣化を抑制することができる高周波スイッチング回路を提供する。【解決手段】本実施形態による半導体装置は、高周波信号を入力する第１端子と、高周波信号を出力する第２端子とを備える。第１スイッチング部は、第１端子と第２端子との間の高周波信号の経路に設けられている。第２スイッチング部およびインダクタは、第１端子と基準電圧との間に直列に接続されている。第１スイッチング部が非導通状態であるときに、第２スイッチング部は導通状態となり第１端子を基準電圧に短絡する。第１スイッチング部が導通状態であるときに、第２スイッチング部は非導通状態となる。【選択図】図３
2016174236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を入力する第１端子と、
前記高周波信号を出力する第２端子と、
前記第１端子と前記第２端子との間の高周波信号の経路に設けられた第１スイッチング部と、
前記第１端子と基準電圧との間に直列に接続された第２スイッチング部およびインダクタとを備え、
前記第１スイッチング部が非導通状態であるときに、前記第２スイッチング部は導通状態となり前記第１端子を前記基準電圧に短絡し、
前記第１スイッチング部が導通状態であるときに、前記第２スイッチング部は非導通状態となる、半導体装置。
【請求項２】
前記第１スイッチング部が導通状態であり、かつ、前記第２スイッチング部が非導通状態であるときに、前記第２スイッチング部および前記インダクタは、前記高周波信号のうち所定の周波数帯の信号を減衰させる、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
複数の前記第１端子が設けられており、
前記第２端子は前記複数の第１端子に対して共通であり、
複数の前記第１スイッチング部が前記複数の第１端子と前記第２端子との間にそれぞれ設けられており、
複数の前記第２スイッチング部および複数の前記インダクタが前記複数の第１端子と前記基準電圧との間にそれぞれ設けられており、
前記複数の第１スイッチング部のうち選択された第１スイッチング部が導通状態となり、前記選択された第１スイッチング部に対応する第１端子を前記第２端子に接続し、
前記選択された第１スイッチング部に対応する前記第２スイッチング部が非導通状態となっている、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１スイッチング部が導通状態であり、かつ、前記第２スイッチング部が非導通状態であるときに、前記第２スイッチング部および前記インダクタは、前記高周波信号のｑ次高調波（ｑは整数）を減衰させる、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記高周波信号は、前記第２端子に接続されたアンテナから送信され、
前記高周波信号の第１高調波が前記半導体装置と同一端末に設けられた受信部における受信信号の周波数帯に重複する場合、前記第１スイッチング部が導通状態であり、かつ、前記第２スイッチング部が非導通状態であるときに、前記第２スイッチング部および前記インダクタは、前記高周波信号の前記第１高調波を減衰させる、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第２スイッチング部は、前記第１端子と前記基準電圧との間に直列に接続された複数のトランジスタを備え、
前記第１スイッチング部が導通状態であるときに、前記第２スイッチング部において非導通状態にする前記トランジスタの個数は、可変である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記高周波信号は、前記第２端子に接続されたアンテナから送信され、
前記高周波信号の第１高調波が前記半導体装置と同一端末に設けられた受信回路における受信信号の周波数帯に重複する場合、前記第１スイッチング部が導通状態であるときに前記第２スイッチング部において非導通状態にする前記トランジスタの個数は、前記第１高調波を減衰させるように設定される、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明による実施形態は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンやタブレット端末等の通信機器では、マルチバンド化が進んでおり、１つの通信機器内に複数の送信回路または受信回路を設け、送受信を同時に行うことがある（キャリアアグリゲーション方式）。このような場合、同一通信機器内において、送信信号の周波数の高調波が他方の受信信号の周波数帯に重複する場合がある。この場合、通信機器自身からの送信信号が受信信号に対する妨害波となり、受信性能を劣化させる要因となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５０４３９号公報（米国特許出願公開第２０１４／０２２０９０９号明細書）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
送信信号の高調波を抑制することによって受信性能の劣化を抑制することができる高周波スイッチング回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態による半導体装置は、高周波信号を入力する第１端子と、高周波信号を出力する第２端子とを備える。第１スイッチング部は、第１端子と第２端子との間の高周波信号の経路に設けられている。第２スイッチング部およびインダクタは、第１端子と基準電圧との間に直列に接続されている。第１スイッチング部が非導通状態であるときに、第２スイッチング部は導通状態となり第１端子を基準電圧に短絡する。第１スイッチング部が導通状態であるときに、第２スイッチング部は非導通状態となる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態による通信機器１の送受信部の構成例を示すブロック図。
【図２】送信部ＴＲＭまたは受信部ＲＣＶに含まれる高周波スイッチング回路１０の構成の一例を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態による送信部ＴＲＭのスイッチング領域ＳＷＲの内部構成の一例を示す回路図。
【図４】送信される高周波信号Ｓｔの信号強度とその周波数との関係を示すグラフ。
【図５】第２の実施形態によるスイッチング領域ＳＷＲの内部構成の一例を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による通信機器１の送受信部の構成例を示すブロック図である。通信機器１は、スマートフォンやタブレット端末等の通信機器であり、送信部ＴＲＭと、受信部ＲＣＶと、アンテナＡＮＴｔ、ＡＮＴｒとを備えている。通信機器１は、送信用のアンテナＡＮＴｔと、受信用のアンテナＡＮＴｒとを備えており、送信および受信を同時に実行可能なキャリアアグリゲーション方式を採用している。尚、図１では、高周波信号の送受信部を示し、通信機器１のそれ以外の構成については図示を省略している。
【０００９】
送信部ＴＲＭは、通信機器１から送信される高周波信号Ｓｔを受け取り、高周波信号ＳｔをアンテナＡＮＴｔから出力する。送信部ＴＲＭは、高周波スイッチング回路を有し、アンテナＡＮＴｔを介して複数の周波数帯の高周波信号Ｓｔを選択的に送信することができる。例えば、送信部ＴＲＭは、周波数帯の異なる通信方式（例えば、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）、ＧＳＭ（Global System for Mobile）（登録商標）等）に用いられる高周波信号を選択的に送信することができる。
【００１０】
受信部ＲＣＶは、アンテナＡＮＴｒを介して通信機器１で受信される高周波信号Ｓｒを受け取り、高周波信号Ｓｒを通信機器１内に取り込む。受信部ＲＣＶも、高周波スイッチング回路を有し、アンテナＡＮＴｒを介して複数の周波数帯の高周波信号Ｓｒを選択的に受信することができる。例えば、受信部ＲＣＶは、周波数帯の異なる通信方式（例えば、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ等）に用いられる高周波信号を選択的に受信することができる。
【００１１】
尚、図１では、送信部ＴＲＭが信号を送信し、受信部ＲＣＶが信号を受信する様子が示されている。しかし、送信部ＴＲＭは、信号の送信だけなく、信号の受信もできるように構成してもよい。また、受信部ＲＣＶは、信号の受信だけなく、信号の送信もできるように構成してもよい。
【００１２】
図２は、送信部ＴＲＭまたは受信部ＲＣＶに含まれる高周波スイッチング回路１０の構成の一例を示すブロック図である。高周波スイッチング回路１０は、スイッチング領域ＳＷＲと、制御部ＣＮＴと、インタフェース部ＩＮＴとを備えている。尚、高周波スイッチング回路１０は、１つの半導体チップとしてＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板上に設けられた半導体集積回路装置でよい。
【００１３】
インタフェース部ＩＮＴは、制御信号Ｓｃｎｔを生成するために用いられるシリアルデータを入力端子から入力し、そのシリアルデータをパラレルデータ（スイッチング信号）に変換する。このために、インタフェース部ＩＮＴは、シリアル・パラレル変換回路を有し、高集積化された高速動作可能なデジタルＬＳＩ（Large Scale Integration）で構成されている。
【００１４】
制御部ＣＮＴは、インタフェース部ＩＮＴからパラレルデータ（スイッチング信号）を受け取り、このパラレルデータの電圧を所定電圧へ変換して制御信号Ｓｃｎｔを生成し出力する。制御信号Ｓｃｎｔは、スイッチング領域ＳＷＲのスイッチング素子をオン／オフ制御するために用いられる信号である。このため、制御部ＣＮＴは、パラレルデータの電圧を、スイッチング素子をオンさせるために充分に高い電圧へ昇圧し、制御信号Ｓｃｎｔを生成する。
【００１５】
スイッチング領域ＳＷＲは、信号を送信する場合、制御信号Ｓｃｎｔに基づいて高周波信号ＳｔをアンテナＡＮＴｔへ出力する。スイッチング領域ＳＷＲは、信号を受信する場合、アンテナＡＮＴｔを介して得た高周波信号Ｓｒを制御信号Ｓｃｎｔに基づいて受信アンプＬＮＡ（Low Noise Amplifier）へ送る。スイッチング領域ＳＷＲのより詳細な構成は後述する。
【００１６】
送信パワーアンプＰＡは、高周波信号の電力を所望の電力へ増幅して高周波スイッチング回路１０へ出力する。受信アンプＬＮＡ（Low Noise Amplifier）は、アンテナＡＮＴで受信した高周波信号の電力を増幅する。
【００１７】
図３は、第１の実施形態による送信部ＴＲＭのスイッチング領域ＳＷＲの内部構成の一例を示す回路図である。スイッチング領域ＳＷＲは、第１端子Ｐ１〜Ｐｎ（ｎは、自然数）と、第２端子Ｐ０と、第１スイッチング部ＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎと、第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎと、インダクタＬ１〜Ｌｎとを備えている。
【００１８】
複数の第１端子（ポート）Ｐ１〜Ｐｎは、例えば、送信パワーアンプＰＡに接続されており、送信パワーアンプＰＡから高周波信号Ｓｔを入力する。
【００１９】
第２端子Ｐ０は、例えば、アンテナＡＮＴｔに接続されており、アンテナＡＮＴｔから高周波信号Ｓｔを出力（送信）する。第２端子Ｐ０は、複数の第１端子Ｐ１〜Ｐｎに対して共通に設けられた共通ポートである。
【００２０】
第１スイッチング部ＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎは、それぞれ第１端子Ｐ１〜Ｐｎと第２端子Ｐ０との間に接続されており、高周波信号Ｓｔの経路に設けられている。第１スイッチング部ＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎは、導通状態または非導通状態になることによって、それぞれ第１端子Ｐ１〜Ｐｎと第２端子Ｐ０との間の高周波信号Ｓｔの経路を接続または切断する。これにより、第１スイッチング部ＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎは、第１端子Ｐ１〜Ｐｎから入力された高周波信号Ｓｔを第２端子Ｐ０へ選択的に通過させあるいは遮断することができる。例えば、第１スイッチング部ＳＷ１＿１が導通状態であり、第１スイッチング部ＳＷ１＿２〜ＳＷ１＿ｎが非導通状態である場合、第１端子Ｐ１から入力された高周波信号Ｓｔが第２端子Ｐ０へ通過し、第１端子Ｐ２〜Ｐｎから入力された高周波信号Ｓｔは遮断される。これにより、通信機器１は、第１端子Ｐ１からの高周波信号Ｓｔを選択的に送信することができる。
【００２１】
第１スイッチング部ＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎは、それぞれｍ個（ｍは自然数）のＭＯＳトランジスタ（Ｔ１１〜Ｔ１ｍ、Ｔ２１〜Ｔ２ｍ、Ｔ３１〜Ｔ３ｍ、・・・Ｔｎ１〜Ｔｎｍ）を備えている。第１スイッチング部ＳＷ１＿１は、第１端子Ｐ１と第２端子Ｐ０との間に直列に接続された複数のＭＯＳトランジスタＴ１１〜Ｔ１ｍを備える。ＭＯＳトランジスタＴ１１〜Ｔ１ｍのゲートは、共通に接続されており、制御部ＣＮＴからの制御信号Ｓｃｎｔ１ａを受ける。ＭＯＳトランジスタＴ１１〜Ｔ１ｍは、制御信号Ｓｃｎｔ１ａによってオン／オフ制御される。第１スイッチング部ＳＷ１＿２は、第１端子Ｐ２と第２端子Ｐ０との間に直列に接続された複数のＭＯＳトランジスタＴ２１〜Ｔ２ｍを備える。ＭＯＳトランジスタＴ２１〜Ｔ２ｍのゲートは、共通に接続されており、制御部ＣＮＴからの制御信号Ｓｃｎｔ２ａを受ける。ＭＯＳトランジスタＴ２１〜Ｔ２ｍは、制御信号Ｓｃｎｔ２ａによってオン／オフ制御される。同様に、他の第１スイッチング部ＳＷ１＿ｋ（ｋ＝３〜ｎ）は、第１端子Ｐｋと第２端子Ｐ０との間に直列に接続された複数のＭＯＳトランジスタＴｋ１〜Ｔｋｍを備える。ＭＯＳトランジスタＴｋ１〜Ｔｋｍのゲートは、制御部ＣＮＴからの制御信号Ｓｃｎｔｋａを受ける。ＭＯＳトランジスタＴｋ１〜Ｔｋｍは、制御信号Ｓｃｎｔｋａによってオン／オフ制御される。
【００２２】
尚、第１スイッチング部ＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎのそれぞれは、複数のＭＯＳトランジスタで構成されている。これにより、オフ時における高周波信号の遮断特性（オフ容量およびオフ耐圧）を向上させている。例えば、第１スイッチング部ＳＷ１＿１が選択され、第１スイッチング部ＳＷ１＿１が高周波信号Ｓｔを第１端子Ｐ１から第２端子Ｐ０へ出力する場合、他の非選択の第１スイッチング部ＳＷ２〜ＳＷｎは非導通状態である。このとき、第１スイッチング部ＳＷ１＿１からの高周波信号Ｓｔが非選択の第１スイッチング部ＳＷ２〜ＳＷｎを介して他の第１端子Ｐ２〜Ｐｎへ伝搬することは好ましくない。そこで、第１スイッチング部ＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎのそれぞれを複数のＭＯＳトランジスタで構成することによって、第１スイッチング部ＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎは、非導通状態のときにより確実に高周波信号を遮断することができる。
【００２３】
第２スイッチング部ＳＷ２＿１およびインダクタＬ１は、第１端子Ｐ１と基準電圧ＶＳＳ（例えば、グランド）との間に直列に接続されている。第２スイッチング部ＳＷ２＿２およびインダクタＬ２は、第１端子Ｐ２と基準電圧ＶＳＳとの間に直列に接続されている。同様に、第２スイッチング部ＳＷ２＿ｋ（ｋ＝３〜ｎ）、および、インダクタＬｋは、第１端子Ｐｋと基準電圧ＶＳＳ（例えば、グランド）との間に直列に接続されている。
【００２４】
第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎは、導通状態または非導通状態になることによって、それぞれ第１端子Ｐ１〜Ｐｎと基準電圧ＶＳＳとの間を接続または切断する。第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎが導通状態である場合、第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎは、インダクタＬ１〜Ｌｎを介して第１端子Ｐ１〜Ｐｎを基準電圧ＶＳＳへシャントする。
【００２５】
また、第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎはそれぞれ第１スイッチング部ＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎと相補に動作する。例えば、第１スイッチング部ＳＷ１＿１が導通状態であり、第１スイッチング部ＳＷ１＿２〜ＳＷ１＿ｎが非導通状態である場合、第２スイッチング部ＳＷ２＿１が非導通状態となり、第２スイッチング部ＳＷ２＿２〜ＳＷ２＿ｎが導通状態となる。これにより、第２スイッチング部ＳＷ２＿１は、第１端子Ｐ１を基準電圧ＶＳＳにシャントしない。よって、第１端子Ｐ１からの高周波信号Ｓｔは、第１スイッチング部ＳＷ１＿１を介して第２端子Ｐ０へ出力され得る。一方、他の第２スイッチング部ＳＷ２＿２〜ＳＷ２＿ｎは、それぞれ第１端子Ｐ２〜Ｐｎを基準電圧ＶＳＳにシャントする。従って、もし、第１端子Ｐ１からの高周波信号Ｓｔが非導通状態の第１スイッチング部ＳＷ１＿２〜ＳＷ１＿ｎを伝播して第１端子Ｐ２〜Ｐｎ側へ進入してきても、第２スイッチング部ＳＷ２＿２〜ＳＷ２＿ｎは、高周波信号Ｓｔを基準電圧ＶＳＳ側へ逃がすことができる。
【００２６】
第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎは、それぞれｐ個（ｐは自然数）のＭＯＳトランジスタ（Ｓ１１〜Ｓ１ｐ、Ｓ２１〜Ｓ２ｐ、Ｓ３１〜Ｓ３ｐ、・・・Ｓｎ１〜Ｓｎｐ）を備えている。第２スイッチング部ＳＷ２＿１は、第１端子Ｐ１とインダクタＬ１との間に直列に接続された複数のＭＯＳトランジスタＳ１１〜Ｓ１ｐを備える。ＭＯＳトランジスタＳ１１〜Ｓ１ｐのゲートは、共通に接続されており、制御部ＣＮＴからの制御信号Ｓｃｎｔ１ｂを受ける。ＭＯＳトランジスタＳ１１〜Ｓ１ｐは、制御信号Ｓｃｎｔ１ｂによってオン／オフ制御される。第２スイッチング部ＳＷ２＿２は、第１端子Ｐ２とインダクタＬ２との間に直列に接続された複数のＭＯＳトランジスタＳ２１〜Ｓ２ｐを備える。ＭＯＳトランジスタＳ２１〜Ｓ２ｐのゲートは、共通に接続されており、制御部ＣＮＴからの制御信号Ｓｃｎｔ２ｂを受ける。ＭＯＳトランジスタＳ２１〜Ｓ２ｐは、制御信号Ｓｃｎｔ２ｂによってオン／オフ制御される。同様に、第２スイッチング部ＳＷ２＿ｋ（ｋ＝３〜ｎ）は、第１端子ＰｋとインダクタＬｋとの間に直列に接続された複数のＭＯＳトランジスタＳｋ１〜Ｓｋｐを備える。ＭＯＳトランジスタＳｋ１〜Ｓｋｐのゲートは、制御部ＣＮＴからの制御信号Ｓｃｎｔｋｂを受ける。ＭＯＳトランジスタＳｋ１〜Ｓｋｐは、制御信号Ｓｃｎｔｋｂによってオン／オフ制御される。
【００２７】
尚、第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎのそれぞれは、複数のＭＯＳトランジスタを直列に接続することによって構成されている。これにより、例えば、第１スイッチング部ＳＷ１＿１が導通状態であり、かつ、第２スイッチング部ＳＷ２＿１が非導通状態であるときに、第１端子Ｐ１から第２端子Ｐ０へ伝達されるべき高周波信号Ｓｔが第２スイッチング部ＳＷ２＿１およびインダクタＬ１を介して基準電圧ＶＳＳへ漏出することを抑制することができる。
【００２８】
さらに、本実施形態では、インダクタＬ１〜Ｌｎがそれぞれ第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎと基準電圧ＶＳＳとの間に接続されている。従って、第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎが非導通状態であるとき、第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎとインダクタＬ１〜ＬｎとによってＬＣ直列回路が形成される。ＬＣ直列回路は、所定の周波数帯の高周波信号を基準電圧ＶＳＳへシャントすることができる。例えば、第２スイッチング部ＳＷ２＿１のオフ容量成分をＣｓｗ２とし、インダクタＬ１のインダクタンスをＬ１＿１とすると、第２スイッチング部ＳＷ２＿１とインダクタＬ１とからなるＬＣ直列回路は、式１に示す周波数Ｆｃを中心とした帯域の高周波信号を基準電圧ＶＳＳへ通過させる（逃がす）ことができる。
【００２９】
Ｆｃ＝１／２π（Ｃｓｗ２×Ｌ１＿１）１／２［Ｈｚ］              （式１）
即ち、第２スイッチング部ＳＷ２＿１とインダクタＬ１とからなるＬＣ直列回路は、第１端子Ｐ１から第２端子Ｐ０へ通過させる高周波信号ＳｔのうちＦｃを中心とする周波数帯の信号を減衰させることができる。
【００３０】
周波数Ｆｃは、式１から第２スイッチング部ＳＷ２＿１のオフ容量成分Ｃｓｗ２および／またはインダクタＬ１のインダクタンスＬ１＿１を変更することによって調節することができる。例えば、第２スイッチング部ＳＷ２＿１において、直列に接続されるＭＯＳトランジスタの個数を変更することによって、オフ容量成分Ｃｓｗ２は変更され得る。また、インダクタＬ１の長さを変更することによって、インダクタＬ１は変更され得る。これにより、第２スイッチング部ＳＷ２＿１とインダクタＬ１とからなるＬＣ直列回路は、所定の周波数帯の信号を減衰させることができる。尚、第２スイッチング部ＳＷ２＿１のオフ容量成分およびインダクタＬ１のインダクタンスは、スイッチング回路１０の半導体チップの製造後において固定される。このため、本実施形態では、スイッチング回路１０の半導体チップの製造後においては、高周波信号Ｓｔから減衰させる周波数帯も固定される。
【００３１】
他の第２スイッチング部ＳＷ２＿２〜ＳＷ２＿ｎおよび他のインダクタＬ２〜Ｌｎも同様にＬＣ直列回路を構成し得る。また、第２スイッチング部ＳＷ１＿２〜ＳＷ２＿ｎおよびインダクタＬ１〜ＬｎのそれぞれからなるＬＣ直列回路は、異なる周波数帯の信号を減衰させてもよい。
【００３２】
次に、スイッチング領域ＳＷＲの送信動作を説明する。ここでは、スイッチング領域ＳＷＲは、第１端子Ｐ１から第２端子Ｐ０へ高周波信号Ｓｔを出力するものとする。この場合、制御部ＣＮＴは、第１スイッチング部ＳＷ１＿２〜ＳＷ１＿ｎのうち第１スイッチング部ＳＷ１＿１を選択し、導通状態にする。制御部ＣＮＴは、選択された第１スイッチング部ＳＷ１＿１に対応する第２スイッチング部ＳＷ２＿１を非導通状態とする。このとき、第２スイッチング部ＳＷ２＿１はオフ容量成分Ｃｓｗ２を有する。これにより、第１スイッチング部ＳＷ１＿１は、それに対応する第１端子Ｐ１を第２端子Ｐ０に接続し、第１端子Ｐ１からの高周波信号Ｓｔを第２端子Ｐ０へ通過させる。高周波信号Ｓｔは、第２端子Ｐ０からアンテナＡＮＴｔを介して送信される。第２スイッチング部ＳＷ２＿１およびインダクタＬ２は、ＬＣ直列回路を構成し、第１スイッチング部ＳＷ１＿１を通過する高周波信号Ｓｔのうち所定の周波数帯の信号を減衰させる。
【００３３】
一方、非選択の第１スイッチング部ＳＷ１＿２〜ＳＷ１＿ｎは、非導通状態である。このとき、非選択の第１スイッチング部ＳＷ１＿２〜ＳＷ１＿ｎに対応する第２スイッチング部ＳＷ２＿２〜ＳＷ２＿ｎは導通状態となり、非選択の第１スイッチング部ＳＷ１＿２〜ＳＷ１＿ｎに対応する第１端子Ｐ２〜Ｃｓｗ２を基準電圧ＶＳＳにシャントする。
【００３４】
このように、スイッチング回路１０は、高周波信号Ｓｔのうち所定の周波数帯の信号を減衰させつつ、第１端子Ｐ１からの高周波信号Ｓｔを選択的に送信することができる。
【００３５】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、送信される高周波信号Ｓｔの信号強度とその周波数との関係を示すグラフである。縦軸は、高周波信号Ｓｔの信号強度を示し、横軸は、高周波信号Ｓｔの周波数を示す。図４（Ａ）および図４（Ｂ）において、周波数ｆ０を中心とする周波数帯域ＢＦ０が第２端子Ｐ０へ伝達される周波数帯である。
【００３６】
図４（Ａ）では、周波数Ｆｃ（Ｆｃ＝２×ｆ０）を中心とする周波数帯域ＢＦ１が減衰（通過損失）させる周波数帯である。この場合、周波数Ｆｃは、周波数ｆ０の２次高調波（周波数Ｆｃの２倍の周波数を有する信号）である。
【００３７】
図４（Ｂ）では、周波数Ｆｃ（Ｆｃ＝３×ｆ０）を中心とする周波数帯域ＢＦ２が減衰（通過損失）させる周波数帯である。この場合、周波数Ｆｃは、周波数ｆ０の３次高調波（周波数Ｆｃの３倍の周波数を有する信号）である。
【００３８】
このように、本実施形態による通信機器１は、第２スイッチング部ＳＷ１＿２〜ＳＷ２＿ｎおよびインダクタＬ１〜Ｌｎを用いて、送信に不要なｑ次高調波（ｑは自然数）を高周波信号Ｓｔから除去（減衰）することができる。勿論、通信機器１は、第２スイッチング部ＳＷ１＿２〜ＳＷ２＿ｎのオフ容量成分およびインダクタＬ１〜Ｌｎのインダクタンスの設定を変更することによって、高調波以外の周波数帯を減衰させてもよい。
【００３９】
ここで、もし、インダクタＬ１〜Ｌｎが設けられておらず、かつ、図２の高周波信号Ｓｔの高調波（第１高調波）Ｓｉｎｔが高周波信号Ｓｒの周波数帯に重複する場合、送信される高周波信号Ｓｔの高調波Ｓｉｎｔが、受信される高周波信号Ｓｒを妨害し、通信機器１の受信性能を劣化させるおそれがある。例えば、アンテナＡＮＴｔからバンド８（約８８０ＭＨｚ〜約９１５Ｍｈｚ）の高周波信号Ｓｔを送信し、アンテナＡＮＴｒでバンド３（約１８０５ＭＨｚ〜約１８８０ＭＨｚ)の高周波信号を受信する場合、バンド８の２次高調波がバンド３の信号の受信を妨害するおそれがある。
【００４０】
これに対し、本実施形態による高周波スイッチング回路１０は、第２スイッチング部ＳＷ１＿２〜ＳＷ２＿ｎおよびインダクタＬ１〜Ｌｎを適切に設定することによって、送信される高周波信号Ｓｔから第１高調波Ｓｉｎｔを減衰させることができる。即ち、高周波スイッチング回路１０は、アンテナＡＮＴｒで受信される高周波信号Ｓｒの周波数帯に該当する高調波Ｓｉｎｔを、高周波信号Ｓｔにおいて予め減衰させることができる。
【００４１】
例えば、図２に示す高周波信号Ｓｔの高調波Ｓｉｎｔがスイッチング回路１０と同一端末に設けられた受信部ＲＣＶにおける受信信号の周波数帯に重複すると仮定する。また、第１スイッチング部ＳＷ１＿１が高周波信号Ｓｔを第１端子Ｐ１から第２端子Ｐ２へ通過させるとする。この場合、第１スイッチング部ＳＷ１＿１が導通状態となり、かつ、それに対応する第２スイッチング部ＳＷ２＿１が非導通状態となる。これにより、第２スイッチング部ＳＷ２＿１およびインダクタＬ２が、ＬＣ直列回路を構成する。高調波Ｓｉｎｔを減衰させるように第２スイッチング部ＳＷ２＿１およびインダクタＬ２を設計すれば、送信される高周波信号Ｓｔから高調波Ｓｉｎｔを減衰させることができる。その結果、本実施形態による高周波スイッチング回路１０は、送信信号の高調波が受信信号を妨害することを抑制し、それにより、通信機器１の受信性能が劣化することを抑制することができる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、インダクタＬ１〜Ｌｎは、スイッチング回路１０内の第２スイッチング部（シャント部）に設けられている。これにより、スイッチング回路１０の外部にインダクタを付加する必要が無く、通信装置１の全体のサイズを小さくすることができ、通信装置１の部品点数も低減させることができる。
【００４３】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態によるスイッチング領域ＳＷＲの内部構成の一例を示す回路図である。第２の実施形態において、第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎ（ｎは自然数）は、第１の実施形態の第２スイッチング部と同様に、それぞれ第１端子Ｐ１〜Ｐｎと基準電圧Ｖｓｓとの間に直列に接続された複数のトランジスタ（Ｓ１１ｂ〜Ｓ１１ｃ、Ｓ２１ｂ〜Ｓ２１ｃ、・・・Ｓｎ１ｂ〜Ｓｎ１ｃ）を含む。しかし、第２の実施形態では、第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎは、それぞれ複数の制御信号で制御される。例えば、第２スイッチング部ＳＷ２＿１は、制御信号Ｓｃｎｔ１ｂ、Ｓｃｎｔ１ｃで制御される。第２スイッチング部ＳＷ２＿２は、制御信号Ｓｃｎｔ２ｂ、Ｓｃｎｔ２ｃで制御される。第２スイッチング部ＳＷ２＿ｎは、制御信号Ｓｃｎｔｎｂ、Ｓｃｎｔｎｃで制御される。
【００４４】
制御信号Ｓｃｎｔ１ｂは、第２スイッチング部ＳＷ２＿１内のトランジスタＳ１１ｂ、Ｓ１２ｂをオン／オフ制御する。制御信号Ｓｃｎｔ１ｃは、第２スイッチング部ＳＷ２＿１内のトランジスタＳ１１ｃをオン／オフ制御する。
【００４５】
制御信号Ｓｃｎｔ２ｂは、第２スイッチング部ＳＷ２＿２内のトランジスタＳ２１ｂ、Ｓ２２ｂをオン／オフ制御する。制御信号Ｓｃｎｔ２ｃは、第２スイッチング部ＳＷ２＿２内のトランジスタＳ２１ｃをオン／オフ制御する。第２の実施形態のその他の構成は、第１の実施形態の対応する構成と同様でよい。
【００４６】
制御信号Ｓｃｎｔｎｂは、第２スイッチング部ＳＷ２＿ｎ内のトランジスタＳｎ１ｂ、Ｓｎ２ｂをオン／オフ制御する。制御信号Ｓｃｎｔｎｃは、第２スイッチング部ＳＷ２＿ｎ内のトランジスタＳｎ１ｃをオン／オフ制御する。
【００４７】
これにより、各第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎにおいて、導通状態または非導通状態にするトランジスタの個数を制御することができる。例えば、第２スイッチング部ＳＷ２＿１が非導通状態であるとき、トランジスタＳ１１ｂ〜Ｓ１２ｃのうち、制御信号Ｓｃｎｔ１ｂで制御されるトランジスタＳ１１ｂ、Ｓ１２ｂを非導通状態とし、制御信号Ｓｃｎｔ１ｃで制御されるトランジスタＳ１１ｃを導通状態のままとする。この場合、２つのトランジスタＳ１１ｂ、Ｓ１２ｂおよびインダクタＬ１がＬＣ直列回路となり、高周波信号Ｓｔから所定の周波数帯の信号を減衰させる。２つのトランジスタＳ１１ｂ、Ｓ１２ｂオフ容量成分をＣｓｗ２＿２とする。
【００４８】
代替的に、トランジスタＳ１１ｂ〜Ｓ１２ｃのうち、制御信号Ｓｃｎｔ１ｃで制御されるトランジスタＳ１１ｃを非導通状態とし、制御信号Ｓｃｎｔ１ｂで制御されるトランジスタＳ１１ｂ、Ｓ１２ｂを導通状態のままとしてもよい。この場合、１つのトランジスタＳ１１ｃおよびインダクタＬ１がＬＣ直列回路となり、高周波信号Ｓｔから他の周波数帯の信号を減衰させる。１つのトランジスタＳ１１ｃオフ容量成分をＣｓｗ２＿１とする。
【００４９】
さらに代替的に、トランジスタＳ１１ｂ〜Ｓ１２ｃの全てを非導通状態としてもよい。この場合、３つのトランジスタＳ１１ｂ〜Ｓ１２ｃおよびインダクタＬ１がＬＣ直列回路となり、高周波信号Ｓｔからさらに他の周波数帯の信号を減衰させる。３つのトランジスタＳ１１ｂ〜Ｓ１２ｃのオフ容量成分をＣｓｗ２＿３とする。
【００５０】
このように、第２の実施形態では、第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎのそれぞれにおいて、導通状態または非導通状態にするトランジスタの個数を制御することができる。即ち、第２スイッチング部（例えばＳＷ２＿１）において非導通状態にするトランジスタの個数は可変である。これにより、第２スイッチング部のオフ容量成分をＣｓｗ２＿１〜Ｃｓｗ２＿３に変更することができる。その結果、スイッチング回路１０は、高周波信号Ｓｔから減衰させる信号の周波数帯を適宜変更することができる。
【００５１】
例えば、第１スイッチング部ＳＷ１＿１が高周波信号Ｓｔを第１端子Ｐ１から第２端子Ｐ２へ通過させる場合、第１スイッチング部ＳＷ１＿１が導通状態であり、第２スイッチング部ＳＷ２＿１が非導通状態となる。ここで、図２に示す受信部ＲＣＶにおける受信信号の周波数帯が変更された場合、第２スイッチング部ＳＷ２＿１において、高周波信号Ｓｔから減衰させる高調波も変更する必要がある。この場合、第２スイッチング部ＳＷ２＿１において非導通状態にするトランジスタの個数を変更することによって、スイッチング回路１０は、受信信号の周波数帯に適合するように、高周波信号Ｓｔから減衰させる高調波の周波数帯を変更することができる。即ち、導通状態の第１スイッチング部ＳＷ１＿１に対応する第２スイッチング部ＳＷ２＿１において、非導通状態にするトランジスタの個数は、受信信号の周波数帯に重複する高調波を、送信される高周波信号から減衰させるように設定され得る。
【００５２】
尚、受信部ＲＣＶにおいて受信可能な信号の周波数帯は予め判明していることが多い。従って、第２スイッチング部において非導通状態にするトランジスタの個数は、高周波信号Ｓｔから減衰させる高調波の周波数帯が受信信号の周波数帯に適合するように設定され得る。また、制御部ＣＮＴは、受信信号の周波数帯の変更のタイミングに合わせて、高周波信号Ｓｔから減衰させる高調波の周波数帯が受信信号の周波数帯に適合するように、制御信号（例えば、Ｓｃｎｔ１ｂ、Ｓｃｎｔ１ｃ）の論理を変更すればよい。
【００５３】
これにより、受信部ＲＣＶにおける受信信号の周波数帯が変更された場合であっても、第２スイッチング部において非導通状態にするトランジスタの個数を変更することによって、スイッチング回路１０は、高周波信号Ｓｔから減衰させる高調波を変更することができる。
【００５４】
一方、第１スイッチング部が非導通状態であり、それに対応する第２スイッチング部を導通状態にする場合には、導通状態にする第２スイッチング部に含まれる複数のトランジスタを全て導通状態にすればよい。例えば、第２スイッチング部ＳＷ２＿１を導通状態にする場合、制御信号Ｓｃｎｔ１ｂおよびＳｃｎｔ１ｃはトランジスタＳ１１ｂ〜Ｓ１１ｃを全て導通状態にすればよい。これにより、第１端部Ｐ１は、基準電圧ＶＳＳにシャントされる。
【００５５】
尚、第２の実施形態では、第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎのそれぞれにおいて、複数のトランジスタは、２つに分け、２つの制御信号で制御されている。しかし、第２スイッチング部ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎのそれぞれにおいて複数のトランジスタは３つ以上に分けてもよい。複数のトランジスタの分割数を大きくすれば、スイッチング回路１０はより多くの周波数帯の信号を減衰することができる。
【００５６】
第２の実施形態のその他の動作は、第１の実施形態の対応する動作と同じでよい。従って、第２の実施形態は、第１の実施形態の効果も得ることができる。
【００５７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５８】
１・・・通信機器、ＴＲＭ・・・送信部、ＲＣＶ・・・受信部、ＡＮＴｔ、ＡＮＴｒ・・・アンテナ、１０・・・高周波スイッチング回路、ＳＷＲ・・・スイッチング領域、ＣＮＴ・・・制御部、ＩＮＴ・・・インタフェース部、Ｐ１〜Ｐｎ・・・第１端子、Ｐ０・・・第２端子、ＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎ・・・第１スイッチング部、ＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎ・・・第２スイッチング部、Ｌ１〜Ｌｎ・・・インダクタ
【図１】
2016174236.tif 000003
【図２】
2016174236.tif 000004
【図３】
2016174236.tif 000005
【図４】
2016174236.tif 000006
【図５】
2016174236.tif 000007