(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信端子からの送信信号を伝送させる第１信号伝送路に対して、第１スイッチ回路が並列に接続され、受信信号を受信端子に伝送させる第２信号伝送路に対して、第２スイッチ回路が並列に接続された高周波スイッチにおいて、
前記第１信号伝送路を構成要素として含み、少なくとも前記送信信号の反射波を検出する方向性結合器を有することを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項２】
請求項１記載の高周波スイッチにおいて、
前記方向性結合器は、
前記第１信号伝送路に対向して配置された線路と、
前記線路の一端に接続された反射波出力端子と、
前記線路の他端に接続された終端抵抗とを有することを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の高周波スイッチにおいて、
前記送信端子と前記第１信号伝送路との間に接続された第３信号伝送路に対して第３スイッチ回路が並列に接続され、
前記第３信号伝送路を構成要素として含み、少なくとも前記送信信号の進行波を検出する第２方向性結合器を有することを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項４】
請求項３記載の高周波スイッチにおいて、
前記方向性結合器は、
前記第１信号伝送路に対向して配置された第１線路と、
前記第１線路の一端に接続された反射波出力端子と、
前記第１線路の他端に接続された終端抵抗とを有し、
前記第２方向性結合器は、
前記第３信号伝送路に対向して配置された第２線路と、
前記第２線路の一端に接続された進行波出力端子と、
前記第２線路の他端に接続された第２終端抵抗とを有することを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項５】
請求項１記載の高周波スイッチにおいて、
前記方向性結合器は、前記送信信号の反射波及び進行波を検出することを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項６】
請求項５記載の高周波スイッチにおいて、
前記方向性結合器は、
前記第１信号伝送路に対向して配置された線路と、
前記線路の一端に接続された反射波出力端子と、
前記線路の他端に接続された進行波出力端子とを有することを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の高周波スイッチにおいて、
前記第１スイッチ回路は、第１伝送路と１以上の第１ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続され、
前記第２スイッチ回路は、第２伝送路と１以上の第２ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続されていることを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項８】
請求項３又は４記載の高周波スイッチにおいて、
前記第３スイッチ回路は、第３伝送路と１以上の第３ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続されていることを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項９】
請求項１、２、３、４又は６記載の高周波スイッチにおいて、
前記信号伝送路はλ／４信号伝送路であることを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項１０】
請求項２、４又は６記載の高周波スイッチにおいて、
前記線路はλ／４線路であることを特徴とする高周波スイッチ。
【請求項１１】
請求項７又は８記載の高周波スイッチにおいて、
前記伝送路はλ／４伝送路であることを特徴とする高周波スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号を切り替える高周波スイッチに関し、特に、アンテナに接続されるアンテナスイッチ、例えばＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）スイッチ等に用いて好適な高周波スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアンテナスイッチ等の高周波スイッチとしては、例えば特許文献１記載のマイクロ波スイッチや特許文献２記載の送受信切り換え装置が知られている。
【０００３】
特許文献１記載のマイクロ波スイッチは、信号ラインに直列及び並列にＰＩＮダイオードを挿入し、ＰＩＮダイオードに順電流を流してＰＩＮダイオードをオンとし、また、ＰＩＮダイオードを逆バイアスしてＰＩＮダイオードをオフさせることにより、高周波信号を切り替えるようにしている。
【０００４】
特許文献２記載の送受信切り換え装置は、信号伝送ラインに、伝送ラインとそれに直列に配置されたＰＩＮダイオード等を並列に挿入してスイッチを構成した回路方式を採用している。
【０００５】
【特許文献１】特許第２５３２１２２号公報
【特許文献２】特許第２８３０３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のような高周波スイッチを利用した送受信切換え方式としては、以下に示すような２種類の方式（第１送受信切換え方式及び第２送受信切換え方式）が通常使われる。
【０００７】
第１送受信切換え方式は、図１７に示すように、送受信器１００と送受信アンテナ１０２（又はバンドパスフィルタ１０４を介して）との間における送信ライン１０６に、送信アンプ１０８とアイソレータ１１１を接続し、送受信器１００と送受信アンテナ１０２（又はバンドパスフィルタ１０４を介して）との間における受信ライン１１０に受信アンプ１１２を接続し、送信ライン１０６と受信ライン１１０との結合点に高周波スイッチ１１４を接続した方式である。
【０００８】
第２送受信切換え方式は、図１８に示すように、送信ライン１０６に送信アンプ１０８を接続し、受信ライン１１０に受信アンプ１１２と高周波スイッチ１１４を接続し、送信ライン１０６と受信ライン１１０との結合点にサーキュレータ１１６を接続した方式である。
【０００９】
上述の高周波スイッチにおいては、送受信器１００とアンテナ１０２との間には、同軸線路等の給電線が接続されるが、送受信器１００から出力された送信信号は進行波によってアンテナ１０２に運ばれた後、アンテナ１０２から空間に放射される。ここで、アンテナ１０２と給電線とが何らかの理由により整合しなくなったときは、アンテナ１０２で反射が発生して、反射波として送受信器１００に戻ってくる。この場合、通信が正常に行われないだけでなく、送受信器１００の故障、破壊につながるおそれがある。そこで、反射波を常に監視することが望ましい。また、送信信号の進行波のレベルを監視し、適正な値に制御することが望ましい。
【００１０】
そこで、送信信号の反射波及び進行波を検出するために、方向性結合器を挿入接続することが考えられる。
【００１１】
例えば第１送受信切換え方式では、図１７に示すように、高周波スイッチ１１４とバンドパスフィルタ１０４の間に反射波検出のための第１方向性結合器１２０を挿入接続し、送信アンプ１０８とアイソレータ１１１の間に進行波検出のための第２方向性結合器１２２を挿入接続する。
【００１２】
第２送受信切換え方式では、図１８に示すように、高周波スイッチ１１４と終端抵抗１２４の間に反射波検出のための第１方向性結合器１２０を挿入接続し、送信アンプ１０８とサーキュレータ１１６の間に進行波検出のための第２方向性結合器１２２を挿入接続する。
【００１３】
しかし、第１送受信切換え方式及び第２送受信切換え方式共に、第１方向性結合器１２０及び第２方向性結合器１２２という新たな２つの電子部品を挿入接続する必要があることから、システム全体の部品点数が多くなり、しかも、サイズも大きくなるという問題がある。これは、製造コストの高価格化にもつながる。また、伝送ロスの増大の問題もある。
【００１４】
なお、上述した特許文献１及び２には、反射波（及び進行波）を検出するという考えがなく、第１送受信切換え方式及び第２送受信切換え方式の高周波スイッチ１１４の代替品として使用できるに過ぎない。
【００１５】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、１つの高周波スイッチであっても、少なくとも送信信号の反射波を検出することができ、反射波検出機能付きの送信システムあるいは送受信システムの部品点数の低減、サイズの小型化をより促進することができ、製造コストの低廉化、伝送ロスの低減化も図ることができる高周波スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る高周波スイッチは、送信端子からの送信信号を伝送させる第１信号伝送路に対して、第１スイッチ回路が並列に接続され、受信信号を受信端子に伝送させる第２信号伝送路に対して、第２スイッチ回路が並列に接続された高周波スイッチにおいて、前記第１信号伝送路を構成要素として含み、少なくとも前記送信信号の反射波を検出する方向性結合器を有することを特徴とする。
【００１７】
これにより、１つの高周波スイッチであっても、少なくとも送信信号の反射波を検出することができ、反射波検出機能付きの送信システムあるいは送受信システムの部品点数の低減、サイズの小型化をより促進することができ、製造コストの低廉化も図ることができる。また、伝送ロスの低減化も図ることができる。
【００１８】
そして、本発明において、前記方向性結合器は、前記第１信号伝送路に対向して配置された線路と、前記線路の一端に接続された反射波出力端子と、前記線路の他端に接続された終端抵抗とを有するようにしてもよい。
【００１９】
また、本発明において、前記送信端子と前記第１信号伝送路との間に接続された第３信号伝送路に対して第３スイッチ回路が並列に接続され、前記第３信号伝送路を構成要素として含み、少なくとも前記送信信号の進行波を検出する第２方向性結合器を有するようにしてもよい。この場合、前記方向性結合器は、前記第１信号伝送路に対向して配置された第１線路と、前記第１線路の一端に接続された反射波出力端子と、前記第１線路の他端に接続された終端抵抗とを有し、前記第２方向性結合器は、前記第３信号伝送路に対向して配置された第２線路と、前記第２線路の一端に接続された進行波出力端子と、前記第２線路の他端に接続された第２終端抵抗とを有するようにしてもよい。
【００２０】
また、本発明において、前記方向性結合器は、前記送信信号の反射波及び進行波を検出するようにしてもよい。この場合、前記方向性結合器は、前記第１信号伝送路に対向して配置された線路と、前記線路の一端に接続された反射波出力端子と、前記線路の他端に接続された進行波出力端子とを有するようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明において、前記第１スイッチ回路は、第１伝送路と１以上の第１ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続され、前記第２スイッチ回路は、第２伝送路と１以上の第２ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続されていてもよい。
【００２２】
また、前記第３スイッチ回路は、第３伝送路と１以上の第３ＰＩＮダイオードを含む回路とが直列に接続されていてもよい。
【００２３】
なお、上述した信号伝送路は、３λ／４信号伝送路、λ／４信号伝送路等、電気長を限定しないが、λ／４信号伝送路が小型化等の点で好ましい。また、上述した前記線路は、３λ／４線路、λ／４線路等のいずれを使用してもよいが、λ／４線路が好ましい。また、上述した前記伝送路は、３λ／４伝送路、λ／４伝送路等のいずれを使用してもよいが、λ／４伝送路が小型化等の点で好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明に係る高周波スイッチによれば、１つの高周波スイッチであっても、少なくとも送信信号の反射波を検出することができ、反射波検出機能付きの送信システムあるいは送受信システムの部品点数の低減、サイズの小型化をより促進することができ、製造コストの低廉化、伝送ロスの低減化も図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る高周波スイッチを、例えばアンテナスイッチに適用した実施の形態例を図１〜図１６を参照しながら説明する。なお、λは、スイッチの動作周波数帯の中心周波数に対応する波長で、以下の伝送路での波長を表すものとする。
【００２６】
第１の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第１アンテナスイッチ１０Ａと記す）は、図１に示すように、アンテナ接続端子１４と送信端子１６との間に接続された１つの第１λ／４信号伝送路１８ａと、アンテナ接続端子１４と受信端子２０との間に接続された１つの第２λ／４信号伝送路１８ｂと、第１λ／４信号伝送路１８ａに対して並列に接続された第１スイッチ回路２２ａと、第２λ／４信号伝送路１８ｂに対して並列に接続された第２スイッチ回路２２ｂとを有する。なお、送信端子１６と第１λ／４信号伝送路１８ａとの間、第１λ／４信号伝送路１８ａとアンテナ接続端子１４との間、アンテナ接続端子１４と第２λ／４信号伝送路１８ｂとの間、第２λ／４信号伝送路１８ｂと受信端子２０との間にそれぞれキャパシタＣ１〜Ｃ４が直列に接続されている。このキャパシタＣ１〜Ｃ４は、後述するＰＩＮダイオードをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサで、高周波的にはショートとして働く。
【００２７】
第１スイッチ回路２２ａは、キャパシタＣ１と第１λ／４信号伝送路１８ａとの間の信号ラインとＧＮＤ（グランド）間に接続され、１つの第１λ／４伝送路２４ａと第１並列共振回路２６ａとが第１接点ａ１で直列に接続された直列回路を有する。
【００２８】
第１並列共振回路２６ａは、第１接点ａ１とＧＮＤ間に接続された１つの第１ＰＩＮダイオード２８ａと、第１接点ａ１と第１制御端子Ｔｃ１間に接続された第１インダクタ３０ａと、第１制御端子Ｔｃ１とＧＮＤ間に接続された第１キャパシタＣａとを有する。この第１キャパシタＣａは、第１ＰＩＮダイオード２８ａをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサとして働く。
【００２９】
第１制御端子Ｔｃ１には、第１ＰＩＮダイオード２８ａに順電流を流して該第１ＰＩＮダイオード２８ａをオンにするための順バイアス電圧Ｖｃ１と、第１ＰＩＮダイオード２８ａを逆バイアスして第１ＰＩＮダイオード２８ａをオフにするための逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されるようになっている。
【００３０】
第２スイッチ回路２２ｂは、上述した第１スイッチ回路２２ａと同様に、第２λ／４信号伝送路１８ｂとキャパシタＣ４との間の信号ラインとＧＮＤ（グランド）間に接続され、１つの第２λ／４伝送路２４ｂと第２並列共振回路２６ｂとが第２接点ａ２で直列に接続された直列回路を有する。
【００３１】
第２並列共振回路２６ｂは、第２接点ａ２とＧＮＤ間に接続された１つの第２ＰＩＮダイオード２８ｂと、第２接点ａ２と第２制御端子Ｔｃ２間に接続された第２インダクタ３０ｂと、第２制御端子Ｔｃ２とＧＮＤ間に接続された第２キャパシタＣｂとを有する。この第２キャパシタＣｂは、第２ＰＩＮダイオード２８ｂをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサとして働く。
【００３２】
第２制御端子Ｔｃ２には、第２ＰＩＮダイオード２８ｂに順電流を流して該第２ＰＩＮダイオード２８ｂをオンにするための順バイアス電圧Ｖｃ１と、第２ＰＩＮダイオード２８ｂを逆バイアスして第２ＰＩＮダイオード２８ｂをオフにするための逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されるようになっている。
【００３３】
なお、第１制御端子Ｔｃ１に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加される時には、第２制御端子Ｔｃ２に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加され、第１制御端子Ｔｃ１に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加される時には、第２制御端子Ｔｃ２に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加される。第１制御端子Ｔｃ１の逆バイアス電圧Ｖｃ２と第２制御端子Ｔｃ２の逆バイアス電圧Ｖｃ２の電圧は、異なってもよい。
【００３４】
そして、この第１アンテナスイッチ１０Ａは、第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとし、送信信号の反射波を検出する方向性結合器３６を有する。
【００３５】
この方向性結合器３６は、上述した第１λ／４信号伝送路１８ａと、該第１λ／４信号伝送路１８ａに対向して配置されたλ／４線路３８と、該λ／４線路３８の一端に接続された反射波出力端子４０と、λ／４線路３８の他端に接続された終端抵抗４２とを有する。なお、終端抵抗４２の他端は接地とされている。
【００３６】
ここで、方向性結合器３６の動作原理について図２を参照しながら説明する。先ず、方向性結合器３６の第１端φ１〜第４端φ４について以下のように定義する。すなわち、第１λ／４信号伝送路１８ａの送信端子１６側の端部を第１端φ１、第１λ／４信号伝送路１８ａのアンテナ接続端子１４側の端部を第２端φ２、λ／４線路３８の送信端子１６側の端部を第３端φ３、λ／４線路３８のアンテナ接続端子１４側の端部を第４端φ４とする。
【００３７】
このとき、方向性結合器３６の第１端φ１に、送信端子１６からの送信信号による進行波電力Ｐａが加えられると、第２端φ２に進行波が現れ、第３端φ３に進行波電力Ｐａに比例した電力ｄＰａの電波（信号）が現れる。そして、アンテナで反射が発生して、方向性結合器３６の第２端φ２に反射波電力Ｐｂが加わると、第１端φ１に反射波が現れ、第４端φ４に反射波電力Ｐｂに比例した電力ｄＰｂの電波（信号）が現れる。つまり、方向性結合器３６の第４端φ４につながる反射波出力端子４０から反射波電力Ｐｂに比例した信号が出力されることになり、反射波を検出することが可能となる。
【００３８】
次に、第１アンテナスイッチ１０Ａの回路動作について図３〜図７を参照しながら説明する。
【００３９】
第１スイッチ回路２２ａを主体に説明すると、先ず、第１制御端子Ｔｃ１に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されることで、第１ＰＩＮダイオード２８ａがオンとなり、そのときの第１スイッチ回路２２ａの等価回路は図３Ａに示すようになる。すなわち、第１λ／４伝送路２４ａとＧＮＤ間に、等価的にインダクタンスＬａと第１ＰＩＮダイオード２８ａのオン抵抗Ｒｏが並列に接続された回路が直列に接続された形態となる。
【００４０】
反対に、第１制御端子Ｔｃ１に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されることで、第１ＰＩＮダイオード２８ａがオフとなり、そのときの第１スイッチ回路２２ａの等価回路は図３Ｂに示すようになる。すなわち、第１λ／４伝送路２４ａとＧＮＤ間に、インダクタンスＬａと第１ＰＩＮダイオード２８ａの空乏層による寄生容量Ｃｆと第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ抵抗Ｒｆによる並列共振回路が直列に接続された形態となる。
【００４１】
そして、この第１アンテナスイッチ１０Ａでは、該第１アンテナスイッチ１０Ａの中心周波数ｆｏと、寄生容量Ｃｆ、オフ抵抗Ｒｆ及びインダクタンスＬａからなる並列共振回路の共振周波数を一致させるようにインダクタンスＬａの値を設定してある。
【００４２】
ここで、オン抵抗Ｒｏは、一般に１オーム程度あるいはそれ以下であり、Ｒｏ＜＜２πｆｏＬａとできるため、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオン時における中心周波数ｆｏ付近の等価回路は図４Ａのように表すことができ、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時における中心周波数ｆｏ付近の等価回路は図４Ｂのように表すことができる。
【００４３】
いま、図５に示すように、伝送線路ｚ＝ＬにおいてインピーダンスＺ（Ｌ）の負荷で終端した場合を考える。
【００４４】
伝送線路の特性インピーダンスをＺｏとし、進行波をＡｅ−γｚ、反射波をＢｅ−γｚ（γは伝搬定数）とすれば、基準点ｚにおける電圧Ｖ（ｚ）及び電流Ｉ（ｚ）は以下の式で表される。
Ｖ（ｚ）＝Ａｅ−γｚ＋Ｂｅγｚ
Ｉ（ｚ）＝（Ａ／Ｚｏ）ｅ−γｚ−（Ｂ／Ｚｏ）ｅγｚ
【００４５】
従って、ｚ＝ＬにおけるインピーダンスＺ（Ｌ）は以下の式で表される。
Ｚ（Ｌ）＝Ｖ（Ｌ）／Ｉ（Ｌ）
＝Ｚｏ｛（Ａｅ−γＬ＋ＢｅγＬ）／（Ａｅ−γＬ−ＢｅγＬ）｝
【００４６】
また、反射係数Γ（Ｌ）は以下の式（ａ）で示す関係がある。
Γ（Ｌ）＝（ＢｅγＬ）／（Ａｅ−γＬ）
＝（Ｂ／Ａ）ｅ２γＬ
＝｛Ｚ（Ｌ）−Ｚｏ｝／｛Ｚ（Ｌ）＋Ｚｏ｝    ……（ａ）
【００４７】
さらに、ｚ＝０において負荷側を見たインピーダンスＺ（０）は、以下の式（ｂ）で表される。
Ｚ（０）＝Ｚｏ｛（Ａ＋Ｂ）／（Ａ−Ｂ）｝            ……（ｂ）
【００４８】
式（ａ）より、
Ｂ／Ａ＝［｛Ｚ（Ｌ）−Ｚｏ｝／｛Ｚ（Ｌ）＋Ｚｏ｝］ｅ−２γＬ
であるから、この式を式（ｂ）に代入すれば、以下の式（ｃ）になる。
Z(0)/Zo = {Z(L) + ZotanhγL}/{Zo + Z(L)tanhγL}    ……（ｃ）
【００４９】
ここで、γ＝α＋ｊβ（αは減衰定数、βはβ＝２π／λで位相定数）である。
【００５０】
無損失線路は、α＝０であり、γ＝ｊβとなるから、式（ｃ）は以下の式（ｄ）に変形できる。
Z(0)/Zo = [Z(L) + jZotanβL]/[Zo + jZ(L)tanβL]    ……（ｄ）
【００５１】
そして、式（ｄ）にＬ＝λ／４を代入すると、以下の式（ｅ）が求まる。
Ｚ（０）／Ｚｏ＝Ｚｏ／Ｚ（Ｌ）
Ｚ（０）＝Ｚｏ2／Ｚ（Ｌ）                            ……（ｅ）
【００５２】
このことから、第１ＰＩＮダイオード２８ａがオンのとき、Ｚ（Ｌ）が１オーム程度あるいはそれ以下の低抵抗であることから、式（ｅ）からもわかるように、第１λ／４伝送路２４ａの信号ライン側のインピーダンス（この場合、Ｚ（０））は大きな値となり、理想的には開放状態となる。反対に、第１ＰＩＮダイオード２８ａがオフのとき、Ｚ（Ｌ）が１０ｋオーム以上の高抵抗であることから、式（ｅ）からもわかるように、第１λ／４伝送路２４ａの信号ライン側のインピーダンス（この場合、Ｚ（０））は小さな値となり、理想的には短絡状態となる。
【００５３】
従って、例えば第１制御端子Ｔｃ１に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオン、第２制御端子Ｔｃ２に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂがオフになると、図６に示すような等価回路となり、送信端子１６のみがアンテナ接続端子１４に高周波的には接続されることになる。これによって、送信端子１６に供給された送信信号Ｓａがアンテナ接続端子１４を通じて送信されることになる。つまり、送信端子１６からアンテナ接続端子１４にかけての第１信号ライン３４ａが信号伝送側となり、受信端子２０からアンテナ接続端子１４にかけての第２信号ライン３４ｂが信号遮断側となる。
【００５４】
上述とは反対に、第１制御端子Ｔｃ１に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオフ、第２制御端子Ｔｃ２に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂがオンになると、図７に示すような等価回路となり、受信端子２０のみがアンテナ接続端子１４に高周波的には接続されることになる。これによって、アンテナにて受信した受信信号Ｓｂがアンテナ接続端子１４に供給され、該受信端子２０から出力されることになる。つまり、送信端子１６からアンテナ接続端子１４にかけての第１信号ライン３４ａが信号遮断側となり、受信端子２０からアンテナ接続端子１４にかけての第２信号ライン３４ｂが信号伝送側となる。
【００５５】
ところで、上述したように、例えば第１並列共振回路２６ａを設けず、第１ＰＩＮダイオード２８ａのみを接続した場合、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時における中心周波数ｆｏ付近の等価回路は、図４Ｂのようにはならず、図３Ｂのように、寄生容量Ｃｆが残り、共振周波数は低域側にずれることになる。その結果、第１λ／４伝送路２４ａの位相特性に誤差が生じ、損失につながるという問題がある。
【００５６】
そこで、第１アンテナスイッチ１０Ａでは、第１並列共振回路２６ａの第１インダクタ３０ａの定数を調整して、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時の第１並列共振回路２６ａの共振周波数と第１アンテナスイッチ１０Ａの中心周波数ｆｏとが同じになるようにしている。同様に、第２並列共振回路２６ｂの第２インダクタ３０ｂの定数を調整して、第２ＰＩＮダイオード２８ｂのオフ時の第２並列共振回路２６ｂの共振周波数と第１アンテナスイッチ１０Ａの中心周波数ｆｏとが同じになるようにしている。
【００５７】
一方、ＰＩＮダイオードのオン時の抵抗Ｒｏは、Ｒｏ＜＜２πｆｏＬａであるので、これにより、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、例えば第１ＰＩＮダイオード２８ａのオン時において、第１λ／４伝送路２４ａのＧＮＤ側にオン抵抗Ｒｏのみが接続され、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時において、第１λ／４伝送路２４ａのＧＮＤ側にオフ抵抗Ｒｆのみが接続された形態となるため、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオン時とオフ時の第１λ／４伝送路２４ａの共振周波数はずれることがない。
【００５８】
従って、この第１アンテナスイッチ１０Ａにおいては、第１λ／４伝送路２４ａ及び第２λ／４伝送路２４ｂの各位相特性に誤差は発生せず、スイッチ回路のオン時の通過帯域とオフ時のアイソレーション帯域を一致させることができる。つまり、アンテナスイッチとして使用する帯域において、オン時の通過損失の最小化、オフ時のアイソレーションの最大化を適切に設定することができる。結果的に、スイッチ回路に伴う伝送信号に対する損失を低減することができると共に、スイッチ回路のオフ時の減衰量を適切に確保することができる。
【００５９】
特に、この第１アンテナスイッチ１０Ａは、第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとした方向性結合器３６を有することから、送信信号の出力時に、アンテナで反射が生じた場合、方向性結合器３６の反射波出力端子４０から反射波に比例した信号を取り出すことができ、反射波を検出することが可能となる。この場合、第１λ／４信号伝送路１８ａにλ／４線路３８を対向して配置するだけでよいため、部品点数を増加させることなく、送信信号の反射波を検出することができる。
【００６０】
このように、第１アンテナスイッチ１０Ａにおいては、１つのアンテナスイッチであっても、送信信号の反射波を検出することができることから、反射波検出機能付きの送信システムあるいは送受信システムの部品点数の低減、サイズの小型化をより促進することができ、製造コストの低廉化、伝送ロスの低減化も図ることができる。
【００６１】
次に、第２の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第２アンテナスイッチ１０Ｂと記す）について、図８を参照しながら説明する。
【００６２】
この第２アンテナスイッチ１０Ｂは、図８に示すように、上述した第１アンテナスイッチ１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、方向性結合器３６が以下のように構成されている点で異なる。
【００６３】
すなわち、方向性結合器３６は、第１λ／４信号伝送路１８ａと、該第１λ／４信号伝送路１８ａに対向して配置されたλ／４線路３８とを有し、第３端φ３（λ／４線路３８の送信端子１６側端部）に進行波出力端子４４が接続され、第４端φ４（λ／４線路３８のアンテナ接続端子１４側端部）に反射波出力端子４０が接続されている。
【００６４】
これにより、方向性結合器３６の第３端φ３につながる進行波出力端子４４から進行波電力Ｐａ（図２参照）に比例した信号が出力され、方向性結合器３６の第４端φ４につながる反射波出力端子４０から反射波電力Ｐｂに比例した信号が出力されることになり、送信信号の反射波及び進行波を検出することができる。
【００６５】
次に、第３の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第３アンテナスイッチ１０Ｃと記す）について図９を参照しながら説明する。
【００６６】
この第３アンテナスイッチ１０Ｃは、図９に示すように、上述した第１アンテナスイッチ１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【００６７】
すなわち、送信端子１６と第１λ／４信号伝送路１８ａの間に第３λ／４信号伝送路１８ｃが接続され、受信端子２０と第２λ／４信号伝送路１８ｂの間に第４λ／４信号伝送路１８ｄが接続されている。
【００６８】
第３λ／４信号伝送路１８ｃに対応して第３スイッチ回路２２ｃが接続され、第４λ／４信号伝送路１８ｄに対応して第４スイッチ回路２２ｄが接続されている。
【００６９】
さらに、第１スイッチ回路２２ａの第１並列共振回路２６ａに複数の第１ＰＩＮダイオード２８ａが並列に接続され、第２スイッチ回路２２ｂの第２並列共振回路２６ｂに複数の第２ＰＩＮダイオード２８ｂが並列に接続されている。同様に、第３スイッチ回路２２ｃの第３並列共振回路２６ｃに複数の第３ＰＩＮダイオード２８ｃが並列に接続され、第４スイッチ回路２２ｄの第４並列共振回路２６ｄに複数の第４ＰＩＮダイオード２８ｄが並列に接続されている。
【００７０】
この場合も、第１並列共振回路２６ａの第１インダクタ３０ａ及び第３並列共振回路２６ｃの第３インダクタ３０ｃの各定数を調整して、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時の第１並列共振回路２６ａの共振周波数と、第３ＰＩＮダイオード２８ｃのオフ時の第３並列共振回路２６ｃの共振周波数と、第３アンテナスイッチ１０Ｃの中心周波数とが同じになるようにしている。
【００７１】
同様に、第２並列共振回路２６ｂの第２インダクタ３０ｂ及び第４並列共振回路２６ｄの第４インダクタ３０ｄの各定数を調整して、第２ＰＩＮダイオード２８ｂのオフ時の第１並列共振回路２６ａの共振周波数と、第４ＰＩＮダイオード２８ｄのオフ時の第４並列共振回路２６ｄの共振周波数と、第３アンテナスイッチ１０Ｃの中心周波数とが同じになるようにしている。
【００７２】
従って、例えば第１スイッチ回路２２ａ及び第３スイッチ回路２２ｃがオン、すなわち、複数の第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び複数の第３ＰＩＮダイオード２８ｃがすべてオンになると、第１接点ａ１とＧＮＤ間の抵抗並びに第３接点ａ３とＧＮＤ間の抵抗は、１つのオン抵抗よりも低い抵抗が接続された形となる。従って、上述した式（ｅ）からもわかるように、第１λ／４伝送路２４ａにおける第１信号ライン３４ａ側の端部のインピーダンス並びに第３λ／４伝送路２４ｃにおける第１信号ライン３４ａ側の端部のインピーダンスは、１つのオン抵抗の場合よりも高いインピーダンスとなる。すなわち、理想的な開放状態に近づくことになる。
【００７３】
逆に、第１スイッチ回路２２ａ及び第３スイッチ回路２２ｃがオフ、すなわち、複数の第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び複数の第３ＰＩＮダイオード２８ｃがすべてオフになると、結果的に第１接点ａ１とＧＮＤ間並びに第３接点ａ３とＧＮＤ間にはそれぞれ高抵抗であるオフ抵抗のみが接続された形となる。従って、第１λ／４伝送路２４ａにおける第１信号ライン３４ａ側の端部のインピーダンス並びに第３λ／４伝送路２４ｃにおける第１信号ライン３４ａ側の端部のインピーダンスは、上述した（ｅ）式からもわかるように、高抵抗に応じた低いインピーダンスになる。つまり、信号伝送時のスイッチ回路の通過損失をより低減することができる。
【００７４】
そして、この第３アンテナスイッチ１０Ｃは、第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとし、送信信号の反射波を検出する第１方向性結合器３６ａと、第３λ／４信号伝送路１８ｃを構成要素の１つとし、送信信号の進行波を検出する第２方向性結合器３６ｂとを有する。
【００７５】
第１方向性結合器３６ａは、上述した第１λ／４信号伝送路１８ａと、該第１λ／４信号伝送路１８ａに対向して配置された第１λ／４線路３８ａと、該第１λ／４線路３８ａの一端（第４端φ４）に接続された反射波出力端子４０と、第１λ／４線路３８ａの他端（第３端φ３）に接続された第１終端抵抗４２ａとを有する。
【００７６】
第２方向性結合器３６ｂは、上述した第３λ／４信号伝送路１８ｃと、該第３λ／４信号伝送路１８ｃに対向して配置された第２λ／４線路３８ｂと、該第２λ／４線路３８ｂの一端（第３端φ３）に接続された進行波出力端子４４と、第２λ／４線路３８ｂの他端（第４端φ４）に接続された第２終端抵抗４２ｂとを有する。なお、第１終端抵抗４２ａ及び第２終端抵抗４２ｂの各他端は接地とされている。
【００７７】
この場合、第２方向性結合器３６ｂの第３端φ３につながる進行波出力端子４４から進行波電力Ｐａ（図２参照）に比例した信号が出力され、第１方向性結合器３６ａの第４端φ４につながる反射波出力端子４０から反射波電力Ｐｂに比例した信号が出力されることになるため、送信信号の反射波及び進行波を検出することができる。
【００７８】
しかも、反射波出力端子４０に接続されるモニタ回路（反射波検出回路）の特性と、進行波出力端子４４に接続されるモニタ回路（進行波検出回路）の特性が異なっていても、各モニタ回路の特性に、第１方向性結合器３６ａ及び第２方向性結合器３６ｂの出力特性をそれぞれ独立に設定することができるため、方向性結合器の設計の自由度を上げることができる。
【００７９】
次に、第４の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第４のアンテナスイッチ１０Ｄと記す）について図１０を参照しながら説明する。
【００８０】
この第４アンテナスイッチ１０Ｄは、図１０に示すように、上述した第１アンテナスイッチ１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、以下のように構成されている点で異なる。
【００８１】
すなわち、受信端子２０と第２λ／４信号伝送路１８ｂの間に第４λ／４信号伝送路１８ｄが接続され、第４λ／４信号伝送路１８ｄに対応して第４スイッチ回路２２ｄが接続されている。
【００８２】
第４スイッチ回路２２ｄは、上述した第２スイッチ回路２２ｂと同様に、第４λ／４信号伝送路１８ｄとキャパシタＣ５との間の信号ラインとＧＮＤ（グランド）間に接続され、１つの第４λ／４伝送路２４ｄと第４並列共振回路２６ｄとが第４接点ａ４で直列に接続された直列回路を有する。
【００８３】
第４並列共振回路２６ｄは、第４接点ａ４とＧＮＤ間に接続された１つの第４ＰＩＮダイオード２８ｄと、第４接点ａ４と第２制御端子Ｔｃ２間に接続された第４インダクタ３０ｄと、第２制御端子Ｔｃ２とＧＮＤ間に接続された第４キャパシタＣｄとを有する。この第４キャパシタＣｄは、第４ＰＩＮダイオード２８ｄをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサとして働く。
【００８４】
さらに、第４スイッチ回路２２ｄは、第４ＰＩＮダイオード２８ｄに対して、受信側終端形成用抵抗ＲｒとコンデンサＣｒの直列回路が並列に接続されている。このコンデンサＣｒは、第４ＰＩＮダイオード２８ｄをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサとして働く。
【００８５】
ここで、第４スイッチ回路２２ｄの動作を主体に説明すると、第４スイッチ回路２２ｄは、第２制御端子Ｔｃ２に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されることで、第４ＰＩＮダイオード２８ｄがオンとなり、そのときの第４スイッチ回路２２ｄの等価回路は図１１Ａに示すようになる。すなわち、第４λ／４伝送路２４ｄとＧＮＤ間に、等価的にインダクタンスＬａと第４ＰＩＮダイオード２８ｄのオン抵抗Ｒｏと受信側終端形成用抵抗Ｒｒが並列に接続された回路が直列に接続された形態となる。
【００８６】
反対に、第２制御端子Ｔｃ２に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されることで、第４ＰＩＮダイオード２８ｄがオフとなり、そのときの第４スイッチ回路２２ｄの等価回路は図１１Ｂに示すようになる。すなわち、第４λ／４伝送路２４ｄとＧＮＤ間に、インダクタンスＬａと第４ＰＩＮダイオード２８ｄの空乏層による寄生容量Ｃｆと第４ＰＩＮダイオード２８ｄのオフ抵抗Ｒｆと受信側終端形成用抵抗Ｒｒによる並列共振回路が直列に接続された形態となる。
【００８７】
この場合も、第４アンテナスイッチ１０Ｄの中心周波数ｆｏと、寄生容量Ｃｆ、オフ抵抗Ｒｆ及びインダクタンスＬａからなる並列共振回路の共振周波数を一致させるようにインダクタンスＬａの値を設定してある。
【００８８】
第４スイッチ回路２２ｄは、上述したように、受信側終端形成用抵抗Ｒｒが並列に接続された形態となるが、オン抵抗Ｒｏと受信側終端形成用抵抗Ｒｒの大小関係が、Ｒｏ＜＜Ｒｒであるため、オン動作時には影響を与えない。また、オフ抵抗Ｒｆと受信側終端形成用抵抗Ｒｒの大小関係が、Ｒｆ＞＞Ｒｒであるため、信号ライン側のインピーダンスは受信側終端形成用抵抗Ｒｒで決定される。
【００８９】
具体的に説明すると、例えば第４λ／４伝送路２４ｄの特性インピーダンスを５０オームとし、受信側終端形成用抵抗Ｒｒを５０オームとしたとき、オフ抵抗Ｒｆ（例えば１０ｋオーム）と受信側終端形成用抵抗Ｒｒとの合成抵抗（Ｒｆ／／Ｒｒ）は、４９．７５１オームとなるから、第４λ／４伝送路２４ｄの信号ライン側のインピーダンスは、上述の式（ｅ）から、５０×５０／４９．７５１＝５０．２５０オームで終端されることになる（終端抵抗が５０．２５０オームとなる）。実際には、終端抵抗が例えば５０オームとなるように、受信側終端形成用抵抗Ｒｒの値を決定する。
【００９０】
オン時は、オン抵抗Ｒｏ＝１オームとすると、オン抵抗Ｒｏと受信側終端形成用抵抗Ｒｒとの合成抵抗（Ｒｏ／／Ｒｒ）は、０．９８０４オームとなるから、第４λ／４伝送路２４ｄの信号ライン側のインピーダンスは、上述の式（ｅ）から、５０×５０／０．９８０４＝２５５０オームとなる。
【００９１】
従って、例えば第１制御端子Ｔｃ１に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオン、第２制御端子Ｔｃ２に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂ及び第４ＰＩＮダイオード２８ｄがオフになると、図１２に示すような等価回路となり、送信端子１６のみがアンテナ接続端子１４に高周波的には接続され、受信端子２０には例えば５０オームの終端抵抗Ｒｅが接続されることになる。これによって、送信端子１６に供給された送信信号Ｓａがアンテナ接続端子１４を通じて送信されることになる。つまり、送信端子１６からアンテナ接続端子１４にかけての第１信号ライン３４ａが信号伝送側となり、受信端子２０からアンテナ接続端子１４にかけての第２信号ライン３４ｂが信号遮断側となる。
【００９２】
仮に、第４スイッチ回路２２ｄが存在しないとすると、上述したように、第２λ／４伝送路２４ｂの信号ライン側のインピーダンスは小さな値となり、理想的には短絡状態となる。つまり、オフ時の受信側のインピーダンスが０オームとなり、全反射となるため、受信端子２０に接続される受信アンプの動作が不安定になる場合がある。
【００９３】
しかし、この第４アンテナスイッチ１０Ｄでは、第４スイッチ回路２２ｄを接続するようにしたので、上述したように、オフ時の受信側のインピーダンスが終端抵抗Ｒｅの値、例えば５０オームとなって、他の回路とインピーダンスの整合をとることができ、受信端子２０に接続される受信アンプの動作を安定にさせることができる。
【００９４】
上述とは反対に、第１制御端子Ｔｃ１に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオフ、第２制御端子Ｔｃ２に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂ及び第４ＰＩＮダイオード２８ｄがオンになると、図７に示すような等価回路となり、受信端子２０のみがアンテナ接続端子１４に高周波的には接続されることになる。これによって、アンテナにて受信した受信信号Ｓｂがアンテナ接続端子１４に供給され、該受信端子２０から出力されることになる。つまり、送信端子１６からアンテナ接続端子１４にかけての第１信号ライン３４ａが信号遮断側となり、受信端子２０からアンテナ接続端子１４にかけての第２信号ライン３４ｂが信号伝送側となる。このため、受信時において、受信側終端形成用抵抗Ｒｒによる影響はない。
【００９５】
そして、この第４アンテナスイッチ１０Ｄにおいても、第１アンテナスイッチ１０Ａと同様に、第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとする方向性結合器３６を有することから、方向性結合器３６の第４端φ４につながる反射波出力端子４０から反射波電力Ｐｂに比例した信号が出力されることになり、反射波を検出することが可能となる。
【００９６】
次に、第５の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第５アンテナスイッチ１０Ｅと記す）について図１３を参照しながら説明する。
【００９７】
この第５アンテナスイッチ１０Ｅは、上述した第４アンテナスイッチ１０Ｄとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【００９８】
すなわち、第１λ／４信号伝送路１８ａと送信端子１６との間に接続された１つの第３λ／４信号伝送路１８ｃと、該第３λ／４信号伝送路１８ｃに対して並列に接続された第３スイッチ回路２２ｃとを有する。
【００９９】
第３スイッチ回路２２ｃは、第３λ／４信号伝送路１８ｃとキャパシタＣ１との間の信号ラインとＧＮＤ（グランド）間に接続され、１つの第３λ／４伝送路２４ｃと第３並列共振回路２６ｃとが第３接点ａ３で直列に接続された直列回路を有する。
【０１００】
第３並列共振回路２６ｃは、第３接点ａ３とＧＮＤ間に接続された１つの第３ＰＩＮダイオード２８ｃと、第３接点ａ３と第１制御端子Ｔｃ１間に接続された第３インダクタ３０ｃと、第１制御端子Ｔｃ１とＧＮＤ間に接続された第３キャパシタＣｃとを有する。この第３キャパシタＣｃは、第３ＰＩＮダイオード２８ｃをオン／オフする電流を阻止するためのコンデンサとして働く。
【０１０１】
さらに、第３スイッチ回路２２ｃは、第３ＰＩＮダイオード２８ｃに対して、送信用終端形成用抵抗ＲｔとコンデンサＣｔの直列回路が並列に接続されている。
【０１０２】
つまり、この第３スイッチ回路２２ｃは、受信側の第４スイッチ回路２２ｄと同様の構成を有する。
【０１０３】
従って、例えば第１制御端子Ｔｃ１に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第３ＰＩＮダイオード２８ｃがオン、第２制御端子Ｔｃ２に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂ及び第４ＰＩＮダイオード２８ｄがオフになると、図１２に示すような等価回路となり、送信端子１６のみがアンテナ接続端子１４に高周波的に接続され、受信端子２０には例えば５０オームの終端抵抗が接続されることになる。この場合、オフ時の受信側のインピーダンスが終端抵抗Ｒｅの値、例えば５０オームとなって、他の回路とインピーダンスの整合をとることができ、受信端子２０に接続される受信アンプの動作を安定にさせることができる。
【０１０４】
上述とは反対に、第１制御端子Ｔｃ１に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａ及び第３ＰＩＮダイオード２８ｃがオフ、第２制御端子Ｔｃ２に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂ及び第４ＰＩＮダイオード２８ｄがオンになると、図１４に示すような等価回路となり、受信端子２０のみがアンテナ接続端子１４に高周波的に接続され、送信端子１６には例えば５０オームの終端抵抗Ｒｅが接続されることになる。この場合、オフ時の送信側のインピーダンスが終端抵抗Ｒｅの値、例えば５０オームとなって、他の回路とインピーダンスの整合をとることができる。
【０１０５】
そして、この第５アンテナスイッチ１０Ｅは、図１３に示すように、上述した第３アンテナスイッチ１０Ｃと同様に、第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとし、送信信号の反射波を検出する第１方向性結合器３６ａと、第３λ／４信号伝送路１８ｃを構成要素の１つとし、送信信号の進行波を検出する第２方向性結合器３６ｂとを有する。
【０１０６】
従って、第２方向性結合器３６ｂの第３端φ３につながる進行波出力端子４４から進行波電力Ｐａに比例した信号が出力され、第１方向性結合器３６ａの第４端φ４につながる反射波出力端子４０から反射波電力Ｐｂに比例した信号が出力されることになるため、送信信号の反射波及び進行波を検出することができる。
【０１０７】
上述した第１アンテナスイッチ１０Ａ〜第５アンテナスイッチ１０Ｅにおいては、動作周波数帯の中心周波数ｆｏを主体に説明したが、実際には、動作周波数帯域に含まれる各周波数で、上述した効果があることはもちろんである。
【０１０８】
次に、第６の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第６アンテナスイッチ１０Ｆと記す）について図１５を参照しながら説明する。
【０１０９】
この第６アンテナスイッチ１０Ｆは、上述した第４アンテナスイッチ１０Ｄとほぼ同様の構成を有するが、第１スイッチ回路２２ａ、第２スイッチ回路２２ｂ及び第４スイッチ回路２２ｄの構成が以下の点で異なる。
【０１１０】
すなわち、第１スイッチ回路２２ａは、第１λ／４伝送路２４ａとＧＮＤ間に第１ＰＩＮダイオード２８ａと第１キャパシタＣａとの直列回路が接続され、第１ＰＩＮダイオード２８ａと第１キャパシタＣａとの接点に第１制御端子Ｔｃ１が接続されて構成されている。
【０１１１】
第２スイッチ回路２２ｂは、第２λ／４伝送路２４ｂとＧＮＤ間に第２ＰＩＮダイオード２８ｂと第２キャパシタＣｂとの直列回路が接続され、第２ＰＩＮダイオード２８ｂと第２キャパシタＣｂとの接点に第２制御端子Ｔｃ２が接続されて構成されている。
【０１１２】
第４スイッチ回路２２ｄは、第４λ／４伝送路２４ｄとＧＮＤ間に第４ＰＩＮダイオード２８ｄと第４キャパシタＣｄとの直列回路が接続され、第４ＰＩＮダイオード２８ｄと第４キャパシタＣｄとの接点に第２制御端子Ｔｃ２が接続され、さらに、第４ＰＩＮダイオード２８ｄのカソードとＧＮＤ間に受信側終端形成用抵抗Ｒｒが接続されて構成されている。
【０１１３】
従って、例えば第１制御端子Ｔｃ１に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオン、第２制御端子Ｔｃ２に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂ及び第４ＰＩＮダイオード２８ｄがオフになると、図１２に示すような等価回路となり、送信端子１６のみがアンテナ接続端子１４に高周波的に接続され、受信端子２０には例えば５０オームの終端抵抗Ｒｅが接続されることになる。この場合、オフ時の受信側のインピーダンスが終端抵抗Ｒｅの値、例えば５０オームとなって、他の回路とインピーダンスの整合をとることができ、受信端子２０に接続される受信アンプの動作を安定にさせることができる。
【０１１４】
上述とは反対に、第１制御端子Ｔｃ１に逆バイアス電圧Ｖｃ２が印加されて第１ＰＩＮダイオード２８ａがオフ、第２制御端子Ｔｃ２に順バイアス電圧Ｖｃ１が印加されて第２ＰＩＮダイオード２８ｂ及び第４ＰＩＮダイオード２８ｄがオンになると、図７に示すような等価回路となり、受信端子２０のみがアンテナ接続端子１４に高周波的には接続されることになる。
【０１１５】
そして、この第６アンテナスイッチ１０Ｆにおいても、第４アンテナスイッチ１０Ｄと同様に、第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとする方向性結合器３６を有することから、方向性結合器３６の第４端φ４につながる反射波出力端子４０から反射波電力Ｐｂに比例した信号が出力されることになり、反射波を検出することが可能となる。
【０１１６】
この第６アンテナスイッチ１０Ｆでは、第１ＰＩＮダイオード２８ａのオフ時における中心周波数ｆｏ付近の等価回路は、図４Ｂのようにはならず、図３Ｂのように、寄生容量Ｃｆが残り、これにより、共振周波数が低域側にずれてしまい、性能的には第４アンテナスイッチ１０Ｄよりも劣ることになるが、構造が簡単であることから、性能よりも小型化、低コストを望む場合に有効である。
【０１１７】
次に、第７の実施の形態に係るアンテナスイッチ（以下、第７アンテナスイッチ１０Ｇと記す）について図１６を参照しながら説明する。
【０１１８】
この第７アンテナスイッチ１０Ｇは、従来から知られているアンテナスイッチに第１方向性結合器３６ａ及び第２方向性結合器３６ｂを接続した構成を有する。
【０１１９】
すなわち、送信端子１６とアンテナ接続端子１４間に接続された第１λ／４信号伝送路１８ａ及び第３λ／４信号伝送路１８ｃと、第１λ／４信号伝送路１８ａに対して並列に接続された第１ＰＩＮダイオード２８ａによる第１スイッチ回路２２ａと、第３λ／４信号伝送路１８ｃに対して並列に接続された第３ＰＩＮダイオード２８ｃによる第３スイッチ回路２２ｃとを有する。
【０１２０】
同様に、受信端子２０とアンテナ接続端子１４間に接続された第２λ／４信号伝送路１８ｂ及び第４λ／４信号伝送路１８ｄと、第２λ／４信号伝送路１８ｂに対して並列に接続された第２ＰＩＮダイオード２８ｂによる第２スイッチ回路２２ｂと、第４λ／４信号伝送路１８ｄに対して並列に接続された第４ＰＩＮダイオード２８ｄによる第４スイッチ回路２２ｄとを有する。
【０１２１】
第１ＰＩＮダイオード２８ａ〜第４ＰＩＮダイオード２８ｄは共にカソード側が接地とされている。
【０１２２】
また、送信側のキャパシタＣ１と第３λ／４信号伝送路１８ｃ間の信号ラインとインダクタンス素子Ｌ１１を介して第１制御端子Ｔｃ１が接続され、第１接続端子Ｔｃ１とＧＮＤ間にキャパシタＣ１１が接続されている。同様に、受信側のキャパシタＣ４と第４λ／４信号伝送路１８ｄ間の信号ラインとインダクタンス素子Ｌ１２を介して第２制御端子Ｔｃ２が接続され、第２接続端子Ｔｃ２とＧＮＤ間にキャパシタＣ１２が接続されている。
【０１２３】
そして、この第７アンテナスイッチ１０Ｇは、第１λ／４信号伝送路１８ａを構成要素の１つとし、送信信号の反射波を検出する第１方向性結合器３６ａと、第３λ／４信号伝送路１８ｃを構成要素の１つとし、送信信号の進行波を検出する第２方向性結合器３６ｂとを有する。
【０１２４】
従って、第２方向性結合器３６ｂの第３端φ３につながる進行波出力端子４４から進行波電力Ｐａに比例した信号が出力され、第１方向性結合器３６ａの第４端φ４につながる反射波出力端子４０から反射波電力Ｐｂに比例した信号が出力されることになるため、送信信号の反射波及び進行波を検出することができる。
【０１２５】
このように、従来のアンテナスイッチのλ／４信号伝送路にλ／４線路を対向して配置するだけでよいため、部品点数を増加させることなく、送信信号の反射波及び進行波を検出することができるアンテナスイッチを構成することができる。
【０１２６】
上述の例では、各種信号伝送路として、小型化等の点で優れる第１λ／４信号伝送路１８ａ〜第４λ／４信号伝送路１８ｄを用いたが、３λ／４信号伝送路等を用いてもよい。また、各種線路として、λ／４線路３８、第１λ／４線路３８ａ、第２λ／４線路３８ｂを用いた例を示したが、信号伝送路に合わせて３λ／４線路等を用いてもよい。また、各種伝送路として、小型化等の点で優れる第１λ／４伝送路２４ａ〜第４λ／４伝送路２４ｄを用いたが、３λ／４伝送路等を用いてもよい。
【０１２７】
なお、本発明に係る高周波スイッチは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】第１アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図２】方向性結合器の動作を示す説明図である。
【図３】図３Ａは第１アンテナスイッチにおいて、第１ＰＩＮダイオードをオンにしたときの第１スイッチ回路の等価回路を示す図であり、図３Ｂは第１ＰＩＮダイオードをオフにしたときの第１スイッチ回路の等価回路を示す図である。
【図４】図４Ａは第１ＰＩＮダイオードのオン時における中心周波数付近の第１スイッチ回路の等価回路を示す図であり、図４Ｂは第１ＰＩＮダイオードのオフ時における中心周波数付近の第１スイッチ回路の等価回路を示す図である。
【図５】伝送線路の入力側と出力側のインピーダンスの関係を説明するための図である。
【図６】第１アンテナスイッチにおいて、第１スイッチ回路をオン、第２スイッチ回路をオフにしたときの等価回路を示す図である。
【図７】第１アンテナスイッチにおいて、第１スイッチ回路をオフ、第２スイッチ回路をオンにしたときの等価回路を示す図である。
【図８】第２アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図９】第３アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図１０】第４アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図１１】図１１Ａは第４アンテナスイッチにおいて、第４ＰＩＮダイオードをオンにしたときの第４スイッチ回路の等価回路を示す図であり、図１１Ｂは第４ＰＩＮダイオードをオフにしたときの第４スイッチ回路の等価回路を示す図である。
【図１２】第４アンテナスイッチにおいて、第１スイッチ回路をオン、第２スイッチ回路及び第４スイッチ回路をオフにしたときの等価回路を示す図である。
【図１３】第５アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図１４】第５アンテナスイッチにおいて、第１スイッチ回路及び第３スイッチ回路をオフ、第２スイッチ回路及び第４スイッチ回路をオンにしたときの等価回路を示す図である。
【図１５】第６アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図１６】第７アンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図１７】高周波スイッチを利用した第１送受信切換え方式を示す説明図である。
【図１８】高周波スイッチを利用した第２送受信切換え方式を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１０Ａ〜１０Ｇ…アンテナスイッチ
１４…アンテナ接続端子
１６…送信端子
１８ａ〜１８ｄ…第１λ／４信号伝送路〜第４λ／４信号伝送路
２０…受信端子
２２ａ〜２２ｄ…第１スイッチ回路〜第４スイッチ回路
２４ａ〜２４ｄ…第１λ／４伝送路〜第４λ／４伝送路
２６ａ〜２６ｄ…第１並列共振回路〜第４並列共振回路
２８ａ〜２８ｄ…第１ＰＩＮダイオード〜第４ＰＩＮダイオード
３６、３６ａ、３６ｂ…方向性結合器
３８、３８ａ、３８ｂ…λ／４線路
４０…反射波出力端子
４２、４２ａ、４２ｂ…終端抵抗
４４…進行波出力端子
【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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