(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号増幅器とＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路を有し、入力端子を２分岐し、前記高周波信号増幅器の入力端子と低域通過フィルタの入力端子を接続し、前記低域通過フィルタの出力端子と前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路の２信号入力の一方の端子を接続し、前記高周波信号増幅器の出力端子と前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路の２信号入力のもう一方の端子を接続し、前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路の出力端子を出力端子とする高周波回路。
【請求項２】
低域通過フィルタを帯域通過フィルタとした請求項１記載の高周波回路。
【請求項３】
高周波信号増幅器とＳＰＳＴ型高周波信号スイッチ回路を有し、入力端子を２分岐し、前記高周波信号増幅器の入力端子と低域通過フィルタの入力端子を接続し、前記低域通過フィルタの出力端子と前記ＳＰＳＴ型高周波信号スイッチ回路の入力端子を接続し、前記高周波信号増幅器の出力端子と前記ＳＰＳＴ型高周波信号スイッチ回路の出力端子を接続して出力端子とする高周波回路。
【請求項４】
低域通過フィルタを帯域通過フィルタとした請求項３記載の高周波回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として無線通信機器における回路に関するものであり、高周波信号を増幅する場合と増幅しない場合を切替える必要がある時に用いる高周波回路である。
【０００２】
【従来の技術】
高周波信号を増幅する場合と増幅しない場合に切替える回路を形成するときには従来、図５に示すような構成をとっていた。
【０００３】
図５に示す従来例では、２つのＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２を用意し、前記２つのＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の各々の２信号端子側の一方の端子を接続するとともに、前記２つのＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の各々の２信号端子側のもう一方の端子間に高周波増幅器１を挿入し、前記２つのＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の各々の１信号端子側を入力端子４、出力端子５として構成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で記載した図５の従来例では、２つのＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２を用いることにより、前記２つのＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の各々の２信号側の端子を高周波増幅器１側に制御した場合、前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の端子に漏れる高周波信号は、前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の２信号端子間のアイソレーション量分減少して前記高周波増幅器１の入力端子に帰還されるため、前記高周波増幅器１が不安定となるため、大きなアイソレーション量を有するＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路が必要となり、更に、前記高周波増幅器１の前段に前記ＳＰＤＴ型２信号切替え回路２があるために、前記ＳＰＤＴ型２信号切替え回路２の通過損失分だけ前記高周波増幅器の利得およびＮＦ（ノイズフィギュア）が劣化し、前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２を逆側に制御した場合の入力端子４と出力端子５間の高周波信号損失量を前記２つのＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の通過損失量程度に抑えられるが、２つのＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２が必要となることから、回路規模及びコストの増大が生じるという課題を有していた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
高周波信号増幅器とＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路を用い、入力端子を２分岐し、前記高周波増幅器の入力端子と低域通過フィルタの入力端子を接続し、前記低域通過フィルタの出力端子と前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路の２信号入力の一方の端子を接続し、前記高周波信号増幅器の出力端子と前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路の２信号入力のもう一方の端子を接続し、前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路の出力端子を出力端子とすることにより、回路規模及びコストの増大が発生せず、しかも高周波信号を増幅させないように制御した場合の高周波信号損失が少なく、高周波信号を増幅させるように制御した場合にも異常発振現象を生じない安定な高周波回路を提供することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
高周波信号を増幅する場合と増幅しない場合に切替える回路を形成するときに、本発明の請求項１に記載の発明は、高周波信号増幅器とＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路を有し、入力端子を２分岐し、前記高周波増幅器の入力端子と低域通過フィルタの入力端子を接続し、前記低域通過フィルタの出力端子と前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路の２信号入力の一方の端子を接続し、前記高周波信号増幅器の出力端子と前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路の２信号入力のもう一方の端子を接続し、前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路の出力端子を出力端子とする高周波回路を構成することにより、高周波信号を増幅するように制御した場合、前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路の２信号端子間のアイソレーションの周波数特性は通常周波数が高くなるにしたがって減少する傾向にあるため前記低域通過フィルタで高い周波数を減衰させ、前記高周波増幅器の入力端子と前記低域通過フィルタの入力端子との間のアイソレーションの周波数特性を平坦にすることが可能となり、回路規模及びコストの増大が発生せず、しかも高周波信号を増幅させないように制御した場合の高周波信号損失が少なく、高周波信号を増幅させるように制御した場合にも異常発振現象を生じないという作用を有する。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、低域通過フィルタを帯域通過フィルタとして構成することにより、高周波増幅器を動作させた場合の前記高周波増幅器単体の周波数特性がいかなる場合にも、前記帯域通過フィルタの通過特性を調整することにより、前記高周波増幅器の入力端子として前記帯域通過フィルタの入力端子との間のアイソレーション量を、高周波信号を増幅するように制御した場合、異常発振現象が発生しないように確保することが可能となる作用を有する。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、高周波信号増幅器とＳＰＳＴ型高周波信号スイッチ回路を有し、入力端子を２分岐し、前記高周波増幅器の入力端子と低域通過フィルタの入力端子を接続し、前記低域通過フィルタの出力端子と前記ＳＰＳＴ型高周波信号スイッチ回路の入力端子を接続し、前記高周波信号増幅器の出力端子と前記ＳＰＳＴ型高周波信号スイッチ回路の出力端子を接続して出力端子とする高周波回路を構成することにより、高周波信号を増幅するように制御した場合、前記ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路の２信号端子間のアイソレーションの周波数特性は通常周波数が高くなるにしたがって減少する傾向にあるため前記低域通過フィルタで高い周波数を減衰させ、前記高周波増幅器の入力端子と前記低域通過フィルタの入力端子との間のアイソレーションの周波数特性を平坦にすることが可能となり、回路規模及びコストの増大が発生せず、しかも高周波信号を増幅させないように制御した場合の高周波信号損失が少なく、高周波信号を増幅させるように制御した場合にも異常発振現象を生じないという作用を有すると同時に、前記高周波増幅器の出力端子が前記高周波回路の出力端子となっているため、前記高周波増幅器の利得の低下を避けることが可能となるという作用を有する。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、低域通過フィルタを帯域通過フィルタとして構成することにより、高周波増幅器を動作させた場合の前記高周波増幅器単体の周波数特性がいかなる場合にも、前記帯域通過フィルタの通過特性を調整することにより、前記高周波増幅器の入力端子と前記帯域通過フィルタの入力端子との間のアイソレーション量を、高周波信号を増幅するように制御した場合、異常発振現象が発生しないように確保することが可能となる作用を有する。
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態における高周波回路の構成図、図２はＳＰＤＴスイッチ回路のアイソレーション及び低域通過フィルタの周波数特性図である。
【００１２】
図１において、１は高周波信号増幅器、２はＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路、３は低域通過フィルタであり、高周波増幅器１と低域通過フィルタ３の入力側の端子を接続して入力端子４とし、高周波増幅器１と低域通過フィルタ３の出力側の端子をそれぞれＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の２信号入力側の端子に接続し、ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の１信号出力側の端子を出力端子５となるように構成されている。
【００１３】
図２の周波数特性において、６，７はそれぞれ図１に示したＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の２信号入力側の端子間アイソレーション特性、低域通過フィルタの通過特性、８は図１に示したＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２のスイッチ動作を高周波増幅器１が接続されている方に制御した場合の高周波増幅器１の出力端子からＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２を介した低域通過フィルタ３の入力端子までの通過特性を示しており、図１に示した高周波回路は、ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の２信号入力側の端子間アイソレーション特性６が周波数が高くなるにつれ劣化する現象を低域通過フィルタ３の通過特性７によって高い周波数をより減衰させるように機能するため、ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の２信号入力側の端子間アイソレーション特性６の特性と低域通過フィルタ３の通過特性７が足し合わされ、ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２のスイッチ動作を高周波増幅器１が接続されている方に制御した場合の高周波増幅器１の出力端子からＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２を介した低域通過フィルタ３の入力端子までの通過特性８が得られ、周波数特性を平坦にすることができ、しかも広帯域に減衰量を大きく確保することができる。
【００１４】
以上のように構成された高周波回路は、高周波増幅器１を動作させ、ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２を高周波増幅器１側に切替え制御し、入力端子４に入力された高周波信号を増幅させるように動作させた場合、上記のように高周波増幅器１の出力端子からＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２を介した低域通過フィルタ３の入力端子までの通過特性８が広帯域な周波数領域において平坦でしかも減衰量を大きく確保できるために、高周波増幅器１で増幅された高周波信号は低域通過フィルタ３の入力端子では十分減衰され、高周波増幅器１の入力端子に帰還されることにより、高周波増幅器１が異常発振等の不安定状態となることを防止し、安定動作の実現が可能となり、しかも、低域通過フィルタ３の入力インピーダンスと高周波増幅器１の入力インピーダンスを変えることにより、本高周波回路の利得およびＮＦの最適点を選ぶことが可能となる。
【００１５】
（実施の形態２）
図１における低域通過フィルタ３を帯域通過フィルタ１２に置き換えた場合の特性が図３である。
【００１６】
図３の周波数特性において、６，９はそれぞれ図１に示したＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の２信号入力側の端子間アイソレーション特性、帯域通過フィルタの通過特性、１０は図１に示したＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２のスイッチ動作を高周波増幅器１が接続されている方に制御した場合の高周波増幅器１の出力端子からＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２を介した帯域通過フィルタ１２の入力端子までの通過特性を示しており、図１に示した高周波回路は、ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の２信号入力側の端子間アイソレーション特性６が周波数が高くなるにつれ劣化する現象を帯域通過フィルタ１２の通過特性９によって低域と高域の周波数をより減衰させるように機能するため、ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２の２信号入力側の端子間アイソレーション特性６の特性と帯域通過フィルタ１２の通過特性９が足し合わされ、ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２のスイッチ動作を高周波増幅器１が接続されている方に制御した場合の高周波増幅器１の出力端子からＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２を介した帯域通過フィルタ１２の入力端子までの通過特性１０が得られ、周波数特性を平坦にすることができ、しかも広帯域に減衰量を大きく確保することができ、しかも、実施の形態１に比較して、低域の周波数減衰量を大きくすることができる。
【００１７】
以上のように構成された高周波回路は、高周波増幅器１を動作させ、ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２を高周波増幅器１側に切替え制御し、入力端子４に入力された高周波信号を増幅させるように動作させた場合、上記のように高周波増幅器１の出力端子からＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路２を介した帯域通過フィルタ１２の入力端子までの通過特性１０が広帯域な周波数特性において平坦でしかも減衰量を大きく確保できるために、高周波増幅器１で増幅された高周波信号は帯域通過フィルタ１２の入力端子では十分減衰され、高周波増幅器１の入力端子に帰還されることにより、高周波増幅器１が異常発振等の不安定状態となることを防止し、安定動作の実現が可能となるとともに、特に低域の周波数領域における安定性が増すとともに、高周波増幅器１を動作させないように制御した場合に、高周波信号は帯域通過フィルタを通過するため、高域の周波数成分の抑圧されるようにはたらき、本高周波回路の後段に接続されるダウンコンバータに対するイメージ周波数の抑圧の効果も生まれる。
【００１８】
（実施の形態３）
図４は本発明の一実施の形態における高周波回路の構成図である。
【００１９】
図４において、１は高周波信号増幅器、１１はＳＰＳＴ型高周波スイッチ回路、３は低域通過フィルタであり、高周波増幅器１と低域通過フィルタ３の入力側の端子を接続して入力端子４とし、高周波増幅器１と低域通過フィルタ３の出力側の端子をそれぞれＳＰＳＴ型高周波スイッチ回路１１の出力端子、入力端子に接続し、ＳＰＳＴ型高周波スイッチ回路１１の出力端子を出力端子５となるように構成されている。
【００２０】
高周波信号を増幅する場合には、前記高周波増幅器１を動作させると同時に前記ＳＰＳＴ型高周波スイッチ回路１１をオフ状態にし、前記入力端子４から入力された高周波信号は前記出力端子５から増幅された高周波信号を取り出すことができ、高周波信号を増幅しない場合に、前記高周波増幅器１の動作させない（電源を断つ）と同時に前記ＳＰＳＴ型高周波スイッチ回路１１をオン状態にし、前記入力端子４から入力された高周波信号は前記低域通過フィルタ３を通って出力端子５から高周波信号を取り出すことができる。
【００２１】
以上のように構成された高周波回路は、高周波信号を増幅しない場合に前記高周波増幅器１が動作していない状態における前記高周波増幅器１の出力インピーダンスと前記低域通過フィルタ３の出力インピーダンスを合わせて、所定（５０Ω）のインピーダンスとなるようにすることにより、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、ＳＰＳＴ型高周波スイッチ回路を使用できるために、コストの低減及び、小型化の効果も生じる。
【００２２】
【発明の効果】
高周波信号を増幅する場合と増幅しない場合に切替える回路を形成するときに、本発明によれば、回路規模及びコストの増大が発生せず、しかも高周波信号を増幅させないように制御した場合の高周波信号損失が少なく、高周波信号を増幅させるように制御した場合にも異常発振現象を生じないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における高周波回路の構成図
【図２】同実施の形態における周波数特性図
【図３】同実施の形態における周波数特性図
【図４】本発明の一実施の形態における高周波回路の構成図
【図５】従来例における高周波回路の構成図
【符号の説明】
１  高周波増幅器
２  ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路
３  低域通過フィルタ
４  入力端子
５  出力端子
６  ＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路のアイソレーション特性
７  低域通過フィルタの通過特性
８  高周波増幅器の出力端子からＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路を介した低域通過フィルタ入力端子までの通過特性
９  帯域通過フィルタの通過特性
１０  高周波増幅器の出力端子からＳＰＤＴ型高周波２信号切替え回路を介した帯域通過フィルタ入力端子までの通過特性
１１  ＳＰＳＴ型高周波信号スイッチ回路
１２  帯域通過フィルタ
【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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