(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信回路と受信回路とともに絶縁基板上に形成配置されたアンテナ切替回路の実装構造であって、前記アンテナ切替回路は、アンテナに接続された第一の導体パターンと、前記送信回路の出力端に接続された第二の導体パターンと、前記受信回路の入力端に接続された第三の導体パターンと、前記第三の導体パターンに近接配置されるとともに接地接続された第四の導体パターンと、前記第一の導体パターンと前記第二の導体パターンとの間に接続された第一のスイッチダイオードと、少なくとも前記第一の導体パターンと前記第三の導体パターンとの間に接続されたインダクタンス素子及び前記第三の導体パターンと前記第四の導体パターンとの間に接続された容量素子からなるローパスフィルタと、前記第三の導体パターンと前記第四の導体パターンとの間に接続されたベアチップ構成の第二のスイッチダイオードとを備え、前記容量素子は、前記第三の導体パターンの一部とその上に順に積層形成した膜状の誘電体層及び膜状の導体層によって構成され、前記導体層が前記第四の導体パターンに導電接続されたものであり、前記ベアチップは、前記第四の導体パターンにおける前記容量素子が形成された部分に隣接した前記第四の導体パターン上に載置し、その下面側電極を前記第四の導体パターンに導電接続するとともに、その上面側電極と前記第三の導体パターンとをボンディングワイヤによって導電接続し、そのボンディングワイヤを前記容量素子の構成部分の上を通るように接続したことを特徴とするアンテナ切替回路の実装構造。
【請求項２】
前記誘電体層と前記導体層は、厚膜印刷手段または薄膜蒸着手段によって形成したものであることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ切替回路の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、送受信器におけるアンテナ切替回路の実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
送受信器におけるアンテナ切替回路は図６に示すように、図示しないアンテナに接続される入出力端３１と送信回路３２の出力端との間に接続された第一のスイッチダイオード３３と、入出力端３１と受信回路３４の入力端との間に設けられたπ型のローパスフィルタ３５と、受信回路３４の入力端とグランドとの間に接続された第二のスイッチダイオード３６とを有する。ローパスフィルタ３５は受信回路３４の入力端とグランドとの間に接続された第一の容量素子３５ａと、受信回路３４の入力端と入出力端３１との間に介挿されたインダクタンス素子３５ｂと、入出力端３１とグランドとの間に接続された第二の容量素子３５ｃとから構成される。そして、第一のスイッチダイオード３３のカソードはインダクタンス素子３５ｂを介して第二のスイッチダイオード３６のアノードに直流的に接続される。
【０００３】
以上の構成において、送信モードでは二つのスイッチダイオード３３、３６がオンとなり、第一の容量素子３５ａの両端が第二のスイッチダイオード３６によってショートされると共に、受信回路３４の入力端がグランドにシャントされる。この結果、インダクタンス素子３５ｂと第二の容量素子３５ｃとによって並列共振回路が構成されるが、この共振周波数は送信回路３２から出力される送信信号の周波数にほぼ等しくなっている。そして、送信信号は第一のスイッチダイオード３３を介して入出力端３１に出力される。この時、受信回路３４の入力端がグランドにシャントされるので、送信信号は受信回路３４には入力されない。
【０００４】
また、受信モードでは二つのスイッチダイオード３３、３６がオフとなるので、入出力端３１に入力された受信信号はローパスフィルタ３５を介して受信回路３４に入力される。受信信号は第一のスイッチダイオード３３がオフなので送信回路３２には入力されない。
【０００５】
以上の構成を有するアンテナ切替回路の従来の実装構造を図７に示す。前述した受信回路３２及び送信回路３５が設けられた絶縁基板４１上には、入出力端３１となる島状の第一の導体パターン４１ａと、送信回路３２の出力端に接続された島状の第二の導体パターン４１ｂと、受信回路３４の入力端に接続された島状の第三の導体パターン４１ｃと、第一の導体パターン４１ａと第三の導体パターン４１ｃとに対向して近接すると共に、接地された金属ケース（図示せず）に接続された第四の導体パターン４１ｄとが設けられる。これらの導体パターンは絶縁基板４１上に被着された銅箔をエッチング等することによって形成される。
【０００６】
そして、第一の導体パターン４１ａと第二の導体パターン４１ｂとの間に第一のスイッチダイオード３３が接続され、第一の導体パターン４１ａと第三の導体パターン４１ｃとの間にインダクタンス素子３５ｂが接続され、第三の導体パターン４１ｃと第四の導体パターン４１ｄとの間に第一の容量素子３５ａと第二のスイッチダイオード３６とが接続され、第一の導体パターン４１ａと第四の導体パターン４１ｄとの間に第二の容量素子３５ｃが接続される。
【０００７】
第一及び第二の容量素子３５ａ、３５ｃとインダクタンス素子３５ｂとはそれぞれ両端に接続用の電極を有するいわゆるチップ部品の形状を有している。また、第一及び第二のスイッチダイオード３３、３６は両端に接続用の端子が突出した樹脂モールド部品の形状を有する。そして、各容量素子３５ａ、３５ｃ及びインダクタンス素子３５ｂの電極と各スイッチダイオード３３、３６の端子とがそれぞれ導体パターン４１ａ乃至４１ｄに接続されてアンテナ切替回路の実装構造が構成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上の構成において、受信モードでは第二のスイッチダイオード３６がオフとなるが、オフ状態の第二のスイッチダイオード３６は図８に示すような等価回路となる。図８において、ＣｊはＰＮ接合間の等価容量であり、ＬｗはＰ層あるいはＮ層と接続用端子とを接続するボンデングワイヤの等価インダクタンスであり、Ｌｌは接続用端子の等価インダクタンスである。接続用端子の等価インダクタンスＬｌはボンデングワイヤの等価インダクタンスＬｗよりも格段に大きい。また、Ｃｓは内部の等価浮遊容量であり、これは接合間等価容量Ｃｊとボンデングワイヤの等価インダクタンスＬｗとの直列回路に対して並列に接続される形となる。
【０００９】
上記の等価回路では、ローパスフィルタ３５のカットオフ周波数Ｆｃ（ほぼ２８００ＭＨｚ）よりも高くなると、浮遊容量Ｃｓの存在によって直列共振周波数とそれよりも高い並列共振周波数とが現れる。そして、それぞれの共振周波数は接続用端子の等価インダクタンスＬｌと第一の容量素子３５ａの容量とによって低い方に移動する。そのため、ローパスフィルタ３５とオフ状態のスイッチダイオード３６とを含めた全体の伝送特性は、図９に示すように、直列共振周波数Ｆｓで減衰し、並列共振周波数Ｆｐでピークとなる。並列共振周波数Ｆｐは、オフ状態における第二のスイッチダイオード３６の等価回路の各常数を用いて計算すると受信周波数の二倍程度（ほぼ４８００ＭＨｚ）となる。このため、この付近に存在する信号が受信回路に入力され、受信妨害を引き起こすという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明では、スイッチダイオード自身が有する内部の浮遊容量を極力小さくし、ローパスフィルタとの組み合わせにおける伝送特性で生ずる共振周波数を、受信に影響がない程度に高い方に移動させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明によるアンテナ切替回路の実装構造は、送信回路と受信回路とともに絶縁基板上に形成配置されたアンテナ切替回路の実装構造であって、前記アンテナ切替回路は、アンテナに接続された第一の導体パターンと、前記送信回路の出力端に接続された第二の導体パターンと、前記受信回路の入力端に接続された第三の導体パターンと、前記第三の導体パターンに近接配置されるとともに接地接続された第四の導体パターンと、前記第一の導体パターンと前記第二の導体パターンとの間に接続された第一のスイッチダイオードと、少なくとも前記第一の導体パターンと前記第三の導体パターンとの間に接続されたインダクタンス素子及び前記第三の導体パターンと前記第四の導体パターンとの間に接続された容量素子からなるローパスフィルタと、前記第三の導体パターンと前記第四の導体パターンとの間に接続されたベアチップ構成の第二のスイッチダイオードとを備え、前記容量素子は、前記第三の導体パターンの一部とその上に順に積層形成した膜状の誘電体層及び膜状の導体層によって構成され、前記導体層が前記第四の導体パターンに導電接続されたものであり、前記ベアチップは、前記第四の導体パターンにおける前記容量素子が形成された部分に隣接した前記第四の導体パターン上に載置し、その下面側電極を前記第四の導体パターンに導電接続するとともに、その上面側電極と前記第三の導体パターンとをボンディングワイヤによって導電接続し、そのボンディングワイヤを前記容量素子の構成部分の上を通るように接続したものである。
【００１３】
また、前記誘電体層と前記導体層とを厚膜印刷手段または薄膜蒸着手段によって形成した。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のアンテナ切替回路の実装構造を図１及び図２に示す。図１は平面図であり、図２は図１における２−２線の断面図である。図１、図２において、絶縁基板１上には図示しないアンテナに接続されると共に、入出力端となる島状の第一の導体パターン１ａと、送信回路２（図３参照）の出力端に接続された島状の第二の導体パターン１ｂと、受信回路３（図３参照）の入力端に接続された島状の第三の導体パターン１ｃと、第一の導体パターン１ａと第三の導体パターン１ｃとに対向して近接すると共に、接地された金属ケース（図示せず）に接続された第四の導体パターン１ｄが設けられる。これらの導体は絶縁基板１上に被着された銅箔をエッチング等の手段によって形成される。
【００１５】
そして、第一の導体パターン１ａと第二の導体パターン１ｂとの間には第一のスイッチダイオード４が設けられる。第一のスイッチダイオード４は両端に突出する接続用のアノード端子４ａ、カソード端子４ｂを有し、アノード端子４ａが第二の導体パターン１ｂに接続され、カソード端子４ｂが第一の導体パターン１ａに接続される。また、第一の導体パターン１ａと第三の導体パターン１ｃとの間にはチップ部品状のインダクタンス素子５ａが設けられ、各端部の電極が第一の導体パターン１ａと第三の導体パターン１ｃに接続される。さらに、第一の導体パターン１ａと第四の導体パターン１ｄとの間にはチップ部品状の第二の容量素子５ｂが設けられ、各端部の電極が第一の導体パターン１ａと第四の導体パターン１ｄとに接続される。
【００１６】
また、図２に示すように、第三の導体パターン１ｃ上には厚膜印刷あるいは薄膜蒸着によって誘電体層６が形成され、誘電体層６の上には膜印刷あるいは薄膜蒸着によって導体層７が形成される。そして、導体層７は第四の導体パターン１ｄに接続される。この結果、第三の導体パターン１ｃと誘電体層６と導体層７によって第一の容量素子５ｃが構成される。
【００１７】
さらに、第四の導体パターン１ｄ上には第三の導体パターン１ｃに対向した位置に第二のスイッチダイオード８となるベアチップ８ａが載置され、その下面の電極（カソード電極）が第四の導体パターン１ｄに接続されると共に、上面の電極（アノード電極）がボンデングワイヤ９によって第三の導体パターン１ｃに接続される。ボンデングワイヤ９は導体層７の上方に位置させている。此によってボンデングワイヤ９と第一の容量素子５ｃを構成する一方の電極となる第三の導体パターン１ｃとの間の浮遊容量を少なくしている。
【００１８】
以上の実装構造によって図３に示す送受信回路が構成され、インダクタンス素子５ａと第二の容量素子５ｂと第一の容量素子５ｃとによってローパスフィルタ５が形成される。また、第一のスイッチダイオード４のカソードはインダクタンス素子５ａ、ボンデングワイヤ９を介して第二のスイッチダイオード８のアノードに接続されるので、二つのスイッチダイオード４、８を共にオン又はオフとすることが容易となる。
【００１９】
以上の構成で、送信モードでは第一及び第二のスイッチダイオード４、８がオンとされ、第一の容量素子５ｃの両端が第二のスイッチダイオード８によってショートされると共に、受信回路３の入力端がグランドにシャントされる。この結果、インダクタンス素子５ａと第二の容量素子５ｂとによって並列共振回路が構成されるが、この共振周波数は送信回路２から出力される送信信号の周波数にほぼ等しくなっている。そして、送信信号は第一のスイッチダイオード４を介して第一の導体パターン１ａに出力される。この時、受信回路３の入力端がグランドにシャントされるので、送信信号は受信回路３には入力されない。
【００２０】
また、受信モードでは二つのスイッチダイオード４、８がオフとなるので、第一の導体パターン１ａに入力された受信信号はローパスフィルタ５を介して受信回路３に入力される。受信信号は第一のスイッチダイオード４がオフなので送信回路２には入力されない。
【００２１】
また、上記の実装構造では、ボンデングワイヤ９の等価インダクタンスをＬｗ、ベアチップ８ａのオフ時のＰＮ接合間の等価容量をＣｊとした場合、第三の導体パターン１ｃと第四の導体パターン１ｄとの間に構成される等価回路は図４に示すようになり、ベアチップ８ａのアノード電極と第三の導体パターン１ｃとの間に形成される浮遊容量Ｃｓは、それら間に存在する導体層７のために無視し得る程度に極めて小さくなる。
【００２２】
従って、ボンデングワイヤ９の等価インダクタンスＬｗと、ベアチップ８ａのオフ時のＰＮ接合間の等価容量Ｃｊと、浮遊容量Ｃｓとによる直列共振周波数及び並列共振周波数は極めて高くなり、しかも、第二のスイッチダイオード８には接続用の端子による等価インダクタンスも存在しないので、第一の容量素子５ｃを含めた直列共振周波数、並列共振回路も従来よりは格段に高くなり、図５に示すように、直列共振周波数Ｆｓがほぼ９００ＭＨｚ、並列共振周波数Ｆｐがほぼ１５００ＭＨｚとなる。そして、この並列共振周波数Ｆｐにおけるレベルは、周波数が高いので従来よりも格段に低くなり、この周波数付近に存在する他の信号による受信妨害が回避される。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、アンテナ切替回路は第一の導体パターンと第二の導体パターン間に接続された第一のスイッチダイオードと、少なくとも第一の導体パターンと第三の導体パターンとの間に接続されたインダクタンス素子と第三の導体パターンと第四の導体パターンとの間に接続された容量素子とを有するローパスフィルタと、第三の導体パターンと第四の導体パターンとの間に接続され、第一のスイッチダイオードに連動して共にオン又はオフに切り替えられる第二のスイッチダイオードとを有し、第二のスイッチダイオードをベアチップで構成し、ベアチップを第四の導体パターン上に載置すると共にその下面の電極を第四の導体パターンに接続し、上面の電極をボンデングワイヤによって第三の導体パターンに接続したので、第二のスイッチダイオードが有する浮遊容量が小さくなり、浮遊容量に起因する共振周波数が高くなり、受信妨害が少なくなる。また、第二のスイッチダイオードを第四の導体パターン上に構成するので、絶縁基板の面積を少なくできる。
【００２４】
また、容量素子を第三の導体パターンと、第三の導体パターン上に膜状に形成された誘電体層と、誘電体層上に膜状に形成された導体層とから構成し、導体層を第四の導体パターンに接続し、ボンデングワイヤを導体層の上方に位置させたので、浮遊容量が一層小さくなる。また、容量素子は第三の導体パターン上に構成できるので絶縁基板を小さくできる。
【００２５】
また、誘電体層と導体層とを厚膜印刷手段または薄膜蒸着手段によって形成したので、第二の容量素子はインダクタンス成分がなくなり、不要な自己共振を発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンテナ切替回路の実装構造を示す平面図である。
【図２】本発明のアンテナ切替回路の実装構造を示す要部断面図である。
【図３】本発明のアンテナ切替回路の構成を示す回路図である。
【図４】本発明のアンテナ切替回路の要部の等価回路図である。
【図５】本発明のアンテナ切替回路の伝送特性図である。
【図６】従来のアンテナ切替回路の構成を示す回路図である。
【図７】従来のアンテナ切替回路の実装構造を示す平面図である。
【図８】従来のアンテナ切替回路の要部の等価回路図である。
【図９】従来のアンテナ切替回路の伝送特性図である。
【符号の説明】
１  絶縁基板
１ａ  第一の導体パターン
１ｂ  第二の導体パターン
１ｃ  第三の導体パターン
１ｄ  第四の導体パターン
２  送信回路
３  受信回路
４  第一のスイッチダイオード
５  ローパスフィルタ
５ａ  インダクタンス素子
５ｂ  第二の容量素子
５ｃ  第一の容量素子
６  誘電体層
７  導体層
８  第二のスイッチダイオード
８ａ  ベアチップ
９  ボンデングワイヤ
【図１】
0003811035.tif 000002
【図２】
0003811035.tif 000003
【図３】
0003811035.tif 000004
【図４】
0003811035.tif 000005
【図５】
0003811035.tif 000006
【図６】
0003811035.tif 000007
【図７】
0003811035.tif 000008
【図８】
0003811035.tif 000009
【図９】
0003811035.tif 000010