(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回路、第２の回路および第３の回路に接続され、上記第１の回路と上記第３の回路との接続、および、上記第２の回路と上記第３の回路との接続を切り換えるためのスイッチ回路の少なくとも一部を積層体内部に形成するダイオードスイッチであって、
上記スイッチ回路は、
上記第１の回路側にカソードが接続され、上記第３の回路側にアノードが接続される第１のダイオード、  および、上記第２の回路側にカソードが接続され、アース側にアノードが接続される第２のダイオードと、
上記第１のダイオードのカソード側に接続され、積層体内に形成または積層体上にチップ部品として搭載される第１の伝送線路と、  上記第３の回路と上記第２の回路との間に接続され、上記積層体内に形成される第２の伝送線路と、
上記第２の伝送線路が形成される上記積層体の層と異なる層に形成される少なくとも１つのアース電極と、
を備え、
上記第２の伝送線路は、スパイラル形状であって、少なくとも上層、中層、下層の３層(以下「ｎ層」（４≧ｎ≧３）とする)に形成されたライン電極で構成されており、
上記アース電極は上記第２の伝送線路を構成する層の上層または下層に形成され、
上記ｎ層に形成されたライン電極の間で、投影的に見て重複する投影的重複部分を有し、
上記ｎ層のライン電極で形成される投影的重複部分に対し、（ｎ−１）層のライン電極のみで形成される投影的重複部分が互いに隣り合っていることを特徴とするダイオードスイッチ。
【請求項２】
上記第１の伝送線路が、積層体内に形成され、
上記第１の伝送線路は、スパイラル形状であって、少なくとも３層に分けて構成されており、
上記アース電極は、上記第１の伝送線路を構成する層の上層または下層に形成され、
しかも、この３層の間で、上記スパイラル形状を構成する第１の伝送線路のライン電極が投影的にみて重複する部分を有することを特徴とする請求項１記載のダイオードスイッチ。
【請求項３】
第１の回路、第２の回路および第３の回路に接続され、上記第１の回路と上記第３の回路との接続、および、上記第２の回路と上記第３の回路との接続を切り換えるためのスイッチ回路の少なくとも一部を積層体内部に形成するダイオードスイッチであって、
上記スイッチ回路は、
上記第１の回路側にアノードが接続され、上記第３の回路側にカソードが接続される第１のダイオード、  および、上記第２の回路側にアノードが接続され、アース側にカソードが接続される第２のダイオードと、
上記第１のダイオードのアノード側に接続され、積層体内に形成または積層体上にチップ部品として搭載される第１の伝送線路と、  上記第３の回路と上記第２の回路との間に接続され、上記積層体内に形成される第２の伝送線路と、
上記第２の伝送線路が形成される上記積層体の層と異なる層に形成される少なくとも１つのアース電極と、
を備え、
上記第２の伝送線路は、スパイラル形状であって、少なくとも上層、中層、下層の３層(以下「ｎ層」（４≧ｎ≧３）とする)に形成されたライン電極で構成されており、
上記アース電極は上記第２の伝送線路を構成する層の上層または下層に形成され、
上記ｎ層に形成されたライン電極の間で、投影的に見て重複する投影的重複部分を有し、
上記ｎ層のライン電極で形成される投影的重複部分に対し、（ｎ−１）層のライン電極のみで形成される投影的重複部分が互いに隣り合っていることを特徴とするダイオードスイッチ。
【請求項４】
上記第１の伝送線路が、積層体内に形成され、
上記第１の伝送線路は、スパイラル形状であって、少なくとも３層に分けて構成されており、
上記アース電極は、上記第１の伝送線路を構成する層の上層または下層に形成され、
しかも、この３層の間で、上記スパイラル形状を構成する第１の伝送線路のライン電極が投影的にみて重複する部分を有することを特徴とする請求項３記載のダイオードスイッチ。
【請求項５】
上記第１または第２の伝送線路を形成する各層のライン電極の幅は、一部または全部互いに異なっている、若しくは一部同じである、または１つの層のライン電極の幅が他の層のライン電極の幅より細いまたは太いことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のダイオードスイッチ。
【請求項６】
上記第１または第２の伝送線路を形成する各層のライン電極の幅は、中層に形成されたライン電極の幅がもっとも太いことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のダイオードスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチ回路に関わり、ディジタル携帯電話などの高周波回路において、信号の伝送経路を切り換えるための高周波スイッチ回路に適用されるダイオードスイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ディジタル携帯電話などのスイッチ回路は、図１０に示すように、アンテナと受信回路との伝送経路および送信回路とアンテナとの伝送経路を切り換えるのに使用される。
【０００３】
また、このスイッチ回路としては、受信ダイバーシチ方式を採用している電話などにおいて、受信回路と第１のアンテナとの伝送経路および受信回路と第２のアンテナとの伝送経路を切り換えるのにも使用される。また同様に、送信ダイバーシチ方式を採用している携帯電話用の基地局などの場合、送信回路と第１のアンテナとの伝送経路および送信回路と第２のアンテナとの伝送経路を切り換えるのに使用される。
【０００４】
また、このスイッチ回路は、車載用ブースターなどとの外部接続用端子を持つ携帯電話などの内部回路と上記端子への経路との切換や、携帯電話用の基地局などの複数チャネルの切換用としても用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなスイッチ回路／ダイオードスイッチの誘電体層には、伝送線路であるライン電極（ストリップライン）が形成されている。このような伝送線路は周波数との関係で数１０ｍｍ程度になるため、小型化に限界があった。本発明の目的は、上述の問題点を解決し、小型のダイオードスイッチを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のダイオードスイッチでは、上記第２の伝送線路は、スパイラル形状であって、少なくとも３層に分けて構成されており、上記アース電極は上記第２の伝送線路を構成する層の上層または下層に形成され、しかもこの３層の間で、スパイラル形状を構成する伝送線路の第２の伝送線路のライン電極が投影的に見て重複する部分を有する。これにより、３層間の相互誘磁／相互誘導によってインダクタンス分が増大し、この分伝送線路のライン電極の長さを短くでき、ダイオードスイッチを小型化できる。
【０００７】
特に、伝送線路のライン電極が投影的に見て重複すれば、この投影的に見て重複するライン電極部分（投影的重複部分）のうち、アース電極からより離れている層のライン電極部分はアースの影響をうけず、上記３層間の相互誘磁／相互誘導を打ち消されることがない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（１）第１実施例の等価回路
図１は、本発明の実施例のスイッチ回路／ダイオードスイッチの等価回路図を示す。このスイッチ回路／ダイードスイッチは、第１、第２、第３の回路としてのアンテナＡＮＴ、送信回路ＴＸ、受信回路ＲＸに接続されている。送信回路ＴＸには、第１のダイオードＤ１のアノードが接続され、この第１のダイオードＤ１のカソードは、コンデンサＣ３を介してアンテナＡＮＴに接続されている。アンテナＡＮＴには、コンデンサＣ３と、第２の伝送線路ＳＬ２とが直列に接続されて、さらに受信回路ＲＸが接続されている。
【０００９】
上記第１のダイオードＤ１のアノードには、第１の伝送線路ＳＬ１と第２のコンデンサＣ２とが直列に接続されて接地され、この第１の伝送線路ＳＬ１には、第１のコンデンサＣ１が並列に接続されている。さらに、第１の伝送線路ＳＬ１と第２のコンデンサＣ２の間には、第１の抵抗Ｒ１を介して第１のコントロール回路ＶＣ１が接続されている。
【００１０】
また、上記第２の伝送線路ＳＬ２と受信回路ＲＸとの間には、第２のダイオードＤ２のアノードが接続され、この第２のダイオードＤ２のカソードは、第４のコンデンサＣ４を介して接地されている。さらに、この第２のダイオードＤ２のカソードと第４のコンデンサＣ４との間には第２の抵抗Ｒ２を介して第２のコントロール回路ＶＣ２が接続されている。この第１のコントロール回路ＶＣ１および上記第２のコントロール回路ＶＣ２は、スイッチ回路／ダイオードスイッチを送信と受信とで切り換えるための回路である。
【００１１】
この第２のコントロール回路ＶＣ２からの電圧が「０」となり、第１のコントロール回路ＶＣ１から正の電圧が与えられると、送信回路ＴＸからの信号がアンテナＡＮＴに送られる。この場合、第１のコントロール回路ＶＣ１から与えられた正の電圧は、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２に印加され、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２が導通されオン状態になる。
【００１２】
第１のダイオードＤ１が導通されると、送信回路ＴＸとアンテナＡＮＴと間の伝送経路のインピーダンスが低くなる。また第２のダイオードＤ２が導通されると、第４のコンデンサＣ４を通じて第２の伝送線路ＳＬ２が高周波的に接地されて共振され、第１のダイオードＤ１のカソードと第３のコンデンサＣ３と第２の伝送線路ＳＬ２との接続点から受信回路ＲＸ側を見たインピーダンスが非常に大きくなり、アンテナＡＮＴは受信回路ＲＸと遮断される。これにより、送信回路ＴＸからの送信信号はアンテナＡＮＴに伝送され、受信回路ＲＸに漏洩することがない。
【００１３】
一方、上記第２のコントロール回路ＶＣ２から正の電圧が与えられ、第１のコントロール回路ＶＣ１からの電圧が「０」となると、アンテナＡＮＴからの信号が受信回路ＲＸに送られる。この場合、第１のコントロール回路ＶＣ１からの「０」の電圧、及び第２のコントロール回路ＶＣ２から正の電圧によって、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２に逆方向に電圧が印加されて遮断され非導通状態／オフ状態になる。
【００１４】
第１のダイオードＤ１が遮断されると、送信回路ＴＸとアンテナＡＮＴとは遮断される。また第２のダイオードＤ２が遮断されると、第２の伝送線路ＳＬ２の上記高周波的な接地及び共振が解除されて、第１のダイオードＤ１のカソードと第３のコンデンサＣ３と第２の伝送線路ＳＬ２との接続点から受信回路ＲＸ側を見たインピーダンスが非常に小さくなり、この第２の伝送線路ＳＬ２を介してアンテナＡＮＴは受信回路ＲＸと導通される。これにより、アンテナＡＮＴからの受信信号が受信回路ＲＸに伝送され、送信回路ＴＸに漏洩することがない。
【００１５】
このようにして、第１のコントロール回路ＶＣ１および第２のコントロール回路ＶＣ２からの電圧をコントロールすることによって、スイッチ回路／ダイオードスイッチを切り換えて、送信と受信とを切り換えることができる。なお、上記「正の電圧」を「０の電圧」とし、上記「０の電圧」を「負の電圧」としても同様の切り換えが可能である。
【００１６】
要は、第１のダイオードＤ１及び第２のダイオードＤ２を導通させて、送信回路ＴＸからの信号をアンテナＡＮＴに送るには、第１のコントロール回路ＶＣ１の電圧が第２のコントロール回路ＶＣ２の電圧より高くされる。また、第１のダイオードＤ１及び第２のダイオードＤ２を遮断させて、アンテナＡＮＴからの受信信号を受信回路ＲＸに送るには、第１のコントロール回路ＶＣ１の電圧が第２のコントロール回路ＶＣ２の電圧より低くされる。なお、図１の上記コンデンサＣ１は省略されてもよい。
【００１７】
（２）第２実施例の等価回路
図２は、本発明の別の実施例のダイオードスイッチの等価回路図を示す。この図２の回路は、上記図１の回路に対して、第１のダイオードＤ１及び第２のダイオードＤ２のアノードとカソードの向きが逆になっている。そして、送信と受信の切り換えでは、第１のコントロール回路ＶＣ１および第２のコントロール回路ＶＣ２からの電圧の切り換えは、図１の回路とは逆になる。
【００１８】
すなわち、図２の回路では、第１のダイオードＤ１及び第２のダイオードＤ２を導通させて、送信回路ＴＸからの信号をアンテナＡＮＴに送るには、第１のコントロール回路ＶＣ１の電圧が第２のコントロール回路ＶＣ２の電圧より低くされる。また、第１のダイオードＤ１及び第２のダイオードＤ２を遮断させて、アンテナＡＮＴからの受信信号を受信回路ＲＸに送るには、第１のコントロール回路ＶＣ１の電圧が第２のコントロール回路ＶＣ２の電圧より高くされる。この図２に回路では、図１の回路に比べ、ダイオードの接続方向が逆となっているので、挿入損失、アイソレーション特性が改善される。なお、図２の上記コンデンサＣ１は省略されてもよい。
【００１９】
（３）ダイオードスイッチ１の外観
図３は、ダイオードスイッチ１の斜視の外観を示す。このダイオードスイッチ１は、積層素体１１、２つのダイオード素子１２、及びチップコンデンサ１３からなる。このダイオードスイッチの等価回路図は図１及び図２に示すとおりである。この図１及び図２において、破線で囲った部分が図３のダイオードスイッチ１であり、他の回路素子は、このダイオードスイッチ１の回路基板上に構成されるが、積層素体内又は積層素体上に構成することもできる。なお、図３においては、ダイオードスイッチ１は、積層素体１１に複数設けられている。
【００２０】
（４）ダイオードスイッチ１の内部
図４は、この積層素体１１を分解した内部構造を示す。下層の誘電体層２０には、第１のアース電極２１が形成され、所定の引き出し電極が形成されている。誘電体層２０の上には、１層または複数層のダミー層が積層され、さらに３つの第１、第２及び第３の誘電体層２２、２３及び２４が積層される。この３つの誘電体層２２、２３及び２４には、スパイラル形状の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４が３層に分けて形成されている。
【００２１】
この３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４は、第１及び第２のスルーホール電極３６及び３７を介して互いに接続されている。この第１及び第２のスルーホール電極３６、３７は、誘電体層２２、２３または２３、２４を貫通している。そして、各誘電体層２２、２３及び２４の側面には、引き出し電極がそれぞれ形成されている。誘電体層２４の上には、１層または複数層のダミー層が積層され、さらに上層の誘電体層２５が積層され、この誘電体層２５には第２のアース電極２６が形成されている。
【００２２】
この誘電体層２５の上には、最上層の誘電体層２７が積層され、この誘電体層２７の上面には、パターン電極が形成されている。このパターン電極は、以下のパターン電極からなっている。上記第１のアース電極２１及び上記第２のアース電極２５と接続されるパターン電極と、第１の伝送線路ＳＬ１のライン電極３２及び３４と接続されるパターン電極と、第２の伝送線路ＳＬ２のライン電極３２及び３４と接続されるパターン電極と、上記第１及び第２のダイオードＤ１及びＤ２が接続されるパターン電極である。
【００２３】
上記誘電体層２０、２２〜２５（積層体）として誘電体材料が用いられ、ドクターブレードでシート成形され、このシート上に銀（Ａｇ）電極がスクリーン印刷されてパターン電極が形成され、これが積層されて圧着され一体で焼成される。この焼成後、側面の端子電極が形成される。そして、２つの上記ダイオードＤ１及びＤ２が内蔵された上記ダイオード素子１２の端子、及び上記チップコンデンサ１３がそれぞれ誘電体層２５の上面の上記パターン電極に接続される。
【００２４】
上記第１の伝送線路ＳＬ１のライン電極３２、３３、３４の一部または全部は、積層素体１１上にチップ部品として搭載されてもよい。なお、場合によって、第２の伝送線路ＳＬ２のライン電極３２、３３、３４の一部または全部は、積層素体１１上にチップ部品として搭載されてもよい。
【００２５】
（５）第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４の形状
図５は、上記３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４の形状を示す。第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４は、いずれもスパイラル形状であり、図５の下から上への順で、第１、第２、第３のライン電極３２、３３、３４が順番に示される。
【００２６】
第１のライン電極３２は、上記パターン電極から、１０５０μｍ（ミクロンメートル）、１１７５μｍ、７００μｍ、６７５μｍのスパイラル状の４つの直線ラインが繋がり、端部３２ａから第２のライン電極３３の端部３３ａに、上記スルーホール電極３６を介して接続されている。第２のライン電極３３は、端部３３ａから、５００μｍ、７００μｍ、１１７５μｍ、３７５μｍ、６７５μｍのスパイラル状の５つの直線ラインが繋がり、端部３３ｂから第３のライン電極３４の端部３４ａに、上記スルーホール電極３７を介して接続されている。第３のライン電極３４は、端部３４ａから、端部３４ａから、５００μｍ、３７５μｍ、１１７５μｍ、７００μｍ、１５７５μｍのスパイラル状の５つの直線ラインが繋がり、上記パターン電極に繋がっている。
【００２７】
図５の真ん中の層のライン電極３３のうち、「Ａ」で示される斜線部分は、上層のライン電極３４及び下層のライン電極３２と投影的に見て重複する部分となっている。これにより、３層のライン電極３２、３３、３４の間の相互誘磁／相互誘導によってインダクタンス分が増大し、この分伝送線路のライン電極３２、３３、３４の長さを短くでき、ダイオードスイッチを小型化できる。
【００２８】
特に、アース電極２１、２５からいちばん離れており、アース電極と対向しない真ん中の層のライン電極３３の投影的に見て重複する「Ａ」の部分は、アース電極２１、２５からのアースの影響をうけず、上記３層間の相互誘磁／相互誘導を打ち消されることがない。また、このアース電極２１、２５は、３層のライン電極３２、３３、３４の上層及び下層つまり両外側に合計２層形成されている。
【００２９】
この場合でも、ライン電極３２、３３、３４の３層のうち真ん中の層における、投影的に見て重複するライン電極部分「Ａ」はアースの影響をうけず、上記３層間の相互誘磁／相互誘導を打ち消されることがない。したがって、３層のライン電極３２、３３、３４の間の相互誘磁／相互誘導によるインダクタンス分がより増大し、この分伝送線路のライン電極３２、３３、３４の長さをより短くでき、ダイオードスイッチをより小型化できる。
【００３０】
また、図５の下層のライン電極３２のうち、「Ｂ」で示される斜線部分は、真ん中の層のライン電極３３と投影的に見て重複する部分となっている。ここでもアースの影響はあるものの、２層のライン電極３２、３３の間の相互誘磁／相互誘導によってインダクタンス分が増大し、この分伝送線路のライン電極３２、３３の長さを短くでき、ダイオードスイッチを小型化できる。
【００３１】
また、図５の上層のライン電極３４のうち、「Ｃ」で示される斜線部分は、下層のライン電極３２と投影的に見て重複する部分となっている。ここでもアースの影響はあるものの、２層のライン電極３２、３４の間の相互誘磁／相互誘導によってインダクタンス分が増大し、この分伝送線路のライン電極３２、３４の長さを短くでき、ダイオードスイッチを小型化できる。
【００３２】
３層のライン電極３２、３３、３４の投影的重複部分「Ａ」は、他の２層のライン電極３２、３３の投影的重複部分「Ｂ」、２層のライン電極３３、３４の投影的重複部分「Ａ」、２層のライン電極３２、３４の投影的重複部分「Ｃ」と全て一致していてもよいし、それぞれが不一致であってもよい。これらの重複部分が多いほど、各ライン電極３２、３３、３４それぞれの間の相互誘磁／相互誘導によるインダクタンス分がより増大し、ライン電極３２、３３、３４の長さを短くでき、ダイオードスイッチを小型化できる。
なお、図５の本実施例では、投影的重複部分「Ａ」は、３層のライン電極３２、３３、３４の投影的重複部分であるとともに、２層のライン電極３３、３４の投影的重複部分でもある。
【００３３】
３層のライン電極３２、３３、３４の投影的重複部分「Ａ」のライン電極に沿った前後には、２層のライン電極のみの投影的重複部分が一部存在する。これにより、３層間による相互誘磁／相互誘導の非常に強い投影的重複部分に入る前に、２層間による相互誘磁／相互誘導のやや強い投影的重複部分を通過できるので、相互誘磁／相互誘導の非常に強い部分にいきなり入ることがなく、徐々に相互誘磁／相互誘導の強い部分に入って行くまたは出ていくことができ、伝送線路の各部分の電磁的特性の変化を漸次的なものとして、電磁特性を安定したものとすることができ、漏れ信号等を防止することができる。このことは後述する４層以上の場合でも同様である。
【００３４】
また、図５の真ん中の層のライン電極３３のうち、「Ａ」で示される斜線部分は、上層のライン電極３４と投影的に見て重複する部分となっている。ここでもアースの影響はあるものの、２層のライン電極３３、３４の間の相互誘磁／相互誘導によってインダクタンス分が増大し、この分伝送線路のライン電極３３、３４の長さを短くでき、ダイオードスイッチを小型化できる。なお、この「Ｃ」で示される斜線部分は、上述のライン電極３２、３３、３４の３層すべてが投影的に見て重複する部分と一致する。むろん、ライン電極３４の形状を変えれば、一致しないことになる。
【００３５】
以上のように、３層の投影的重複部分「Ａ」に対して、２層の投影的重複部分「Ｂ」「Ｃ」は一部互いに隣り合っている。これにより、３層の投影的重複部分からいきなり投影的重複部分のない部分に移行することがなく、３層の投影的重複部分から２層の投影的部分を経て投影的重複部分のない部分に移行することができる。つまり、各層の重なりの多い投影的重複部分から各層の重なりの少ない投影的重複部分を経て投影的重複部分のない部分へ移行していくことができ、各投影的重複部分における電磁的特性の変化を漸次的なものとして、電磁特性を安定したものとすることができる。
【００３６】
図６は、上記３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４を、同じ周波数で１／４λ伝送線路で同じ特性が得られる２層にした場合のライン電極４０、４１を示す。下層のライン電極４０は、方形多重／多周のスパイラル形状をしており、端部４０ａは、スルーホール電極４２を介して、ライン電極４１の端４１ａに接続されている。
【００３７】
この図６の２層のライン電極４０、４１の総経路長／総線路長は２３２２５μｍであり、上記図５の３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４の総経路長／総線路長は１１３５０μｍである。したがって、２層を３層にすることにより、総経路長／総線路長を４９％短縮できた。
【００３８】
このように伝送線路ＳＬのライン電極を３層にすると、２層の場合に比べて、ライン電極の相互誘磁／相互誘導の範囲が格段に向上する。２層の場合には、ライン電極の相互誘磁／相互誘導は、２つの層の間にしか発生しない。しかし、３層にすると、ライン電極の相互誘磁／相互誘導は、第１と第２のライン電極３２と３３の間、第２と第３のライン電極３３と３４の間、第１と第３のライン電極３２と３４の間というように、２〜３倍に増大する。しかし、真ん中の層のライン電極３３はアースの影響を受けないので、相互誘磁／相互誘導は実際には３倍以上に増大する。
【００３９】
以上のように、３層以上に分けて形成したスパイラル形状の伝送線路ＳＬのライン電極において、その上下間で、伝送線路が重複するように形成される。すなわち、この３つの層は、投影的に見たとき、その伝送線路ＳＬの電流の向きが同じであり重複している。この電流の向きが同方向のライン電極を重複させること、つまり近接させることによって、そのライン間の磁界が強まり、その結果として、伝送線路があたかも長くなったように見え、この結果、伝送線路ＳＬのライン長を短くすることができる。
【００４０】
この上中下の伝送線路ＳＬを重複させることは、一部でも重複させることにより、線路長低減の効果を得ることができるが、全長の数％以上重複させることが好ましい。５％〜２０％重複させることにより、１／４λの４〜６割にライン長を低減出来ることが確認出来た。
【００４１】
なお、伝送線路ＳＬのライン電極を４層にしてもよく、この場合、４層のライン電極の間には、投影的に見て重複する部分が形成される。これにより、真ん中の２層のライン電極はアースの影響を受けないので、相互誘磁／相互誘導は相当に増大して伝送線路のインダクタンス分が相当に増大し、この分伝送線路のライン電極の長さを相当短くできる。このようにして、伝送線路ＳＬのライン電極を５層、６層、７層、……にすることができる。
【００４２】
また、上記投影的に見て重複するライン電極部分「Ａ」は、真ん中のライン電極３３の半分以上の５６％を占めている。これに対し、３層のライン電極３２、３３、３４が投影的にみて重複する部分は、真ん中のライン電極３３の一部であったが、これが真ん中のライン電極３３の全体であってもよい。この場合、図５のスルーホール電極３６、３７は、誘電体層２２、２３または２３、２４を貫通し、端部３２ａ、３３ａ、３３ｂ、３４ａは横一直線上に並ぶことになる。これにより、真ん中のアースの影響を受けない電極部分が長くなり、相互誘磁／相互誘導は相当に増大して伝送線路のインダクタンス分が相当に増大し、この分伝送線路のライン電極の長さを相当短くできる。このことは、ライン電極の形成される層を、３層から４層、５層、…、と増やしていった場合でも同じである。
【００４３】
（６）第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４の形状（第２実施例）
図７（１）は、第２実施例の３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４の形状を示す。第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４は、いずれもスパイラル形状であり、図７（１）の下から上への順で、第１、第２、第３のライン電極３２、３３、３４が順番に示される。
【００４４】
第１のライン電極３２は、上記パターン電極から、９７５μｍ（ミクロンメートル）、９５０μｍ、６００μｍ、６５０μｍ、３００μｍ、３２５μｍ、のスパイラル状の６つの直線ラインが繋がり、端部３２ａから第２のライン電極３３の端部３３ａに、上記スルーホール電極３６を介して接続されている。第２のライン電極３３は、端部３３ａから、３００μｍ、６２５μｍ、６００μｍ、９５０μｍ、６００μｍのスパイラル状の５つの直線ラインが繋がり、端部３３ｂから第３のライン電極３４の端部３４ａに、上記スルーホール電極３７を介して接続されている。第３のライン電極３４は、端部３４ａから、端部３４ａから、９５０μｍ、６００μｍ、９５０μｍ、２００μｍのスパイラル状の４つの直線ラインが繋がり、上記パターン電極に繋がっている。
【００４５】
中層の第２のライン電極３３の幅は、下層の第１のライン電極３２の幅、上層の第２のライン電極３４の幅より数％から数十％太くなっていて異なっている。これにより、積層の際、各層の投影的重複部分が多少ずれても、この投影的重複部分の面積が少なくなる／変化することがなくなり、よって伝送線路全体のインダクタンス分が減少する／変化することがなくなり、伝送線路のライン電極の電気的線路長が短くならず／変化せず、製品のばらつきをなくすことができる。
【００４６】
また、下層の第１のライン電極３２の幅と、上層の第２のライン電極３４の幅とは同じである。これにより、中層の第２のライン電極３３に対する、下の第１のアース電極２１からの影響と、上の第２のアース電極２６からの影響とを同じものとして、設計を容易にすることができる。むろん、下層の第１のライン電極３２の幅と、上層の第２のライン電極３４の幅とは異なっていてもよい。
【００４７】
なお、中層の第２のライン電極３３の幅は、下層の第１のライン電極３２の幅、上層の第２のライン電極３４の幅より数％から数十％細くなっていて異なっていてもよい。これにより、上述と同様に、各層の投影的重複部分が多少ずれても大丈夫であり、しかも中層のライン電極３３は、より太い外側のライン電極３２、３４でガードされる状態となり、中層の第２のライン電極３３はアースの影響をより受けにくくなる。
【００４８】
上述のように、３層以上のライン電極のうち、より外側のライン電極の幅を細くすれば、ライン電極全体の材料の量を少なく出来る。また、逆に、３層以上のライン電極のうち、より内側のライン電極の幅を細くすれば、より内側のライン電極へのアースの影響をより少なくできる。
【００４９】
また、３層以上のライン電極の幅を、交互に太くしたり細くしたりしてもよい。これにより、積層の際、各層の投影的重複部分が徐々に少しずつずれていっても、この投影的重複部分の面積が少なくなる／変化することがなくなる。
【００５０】
さらに、下層から上層に向かって一本に繋がった各ライン電極３２、３３及び３４をたどっていくと、下層のライン電極３２のスパイラルは外から中心に向かっており、中層のライン電極３３のスパイラルは中心から外に向かっており、上層のライン電極３４のスパイラルは外から中心に向かっている。つまり、３層以上の各ライン電極の各スパイラルの向きは、外から中心へと、中心ら外へとで、交互に入れ替わっている。これにより、投影的重複部分を長く／多くするように、各ライン電極の形状を決定／設計することが容易となる。
【００５１】
また、上記各ライン電極３２、３３、３４のスパイラルの径は一致している。これにより、各ライン電極３２、３３、３４の投影的重複部分の長さを長くして、伝送線路のライン電極の機械的線路長を短くすることができる。
【００５２】
図８（１）の斜線部分は、上層のライン電極３４及び中層のライン電極３３との上２層の投影的重複部分を示す。図８（２）の斜線部分は、中層のライン電極３３及び下層のライン電極３２との下２層の投影的重複部分を示す。図７（２）の斜線部分は、上層のライン電極３４、中層のライン電極３３及び下層のライン電極３２との３層の投影的重複部分を示す。
【００５３】
上記上２層の投影的重複部分の長さは２３７５μｍであり、上記下２層の投影的重複部分の長さは２４７５μｍであり、３層の投影的重複部分の長さは２０７５μｍである。３層のライン電極３２、３３及び３４の合計の全線路長は９５７５μｍである。上２層の投影的重複部分と下２層の投影的重複部分との合計投影的重複部分は４８５０μｍである。
【００５４】
図９は、ライン電極を、３層ではなく、２層とし、この２層の投影的重複部分の長さを４８５０μｍとしたものである。この図９の２層のライン電極の電気的線路長と上記図７及び図８の３層のライン電極の電気的線路長とは同じに設計してある。この４８５０μｍの２層の投影的重複部分の長さは、図７及び図８の３層のライン電極３２、３３及び３４における、上２層の投影的重複部分と下２層の投影的重複部分との合計投影的重複部分の４８５０μｍと同じである。しかしながら、この２層のライン電極の合計の全機械的線路長は１７０００μｍであって、図７及び図８の３層の全機械的線路長の９５７５μｍより、７４２５μｍも長くなる。
【００５５】
言い換えれば、図７及び図８の３層と、図９の２層とは、電気的線路長が同じで、２層の投影的重複部分の長さも同じであるにもかかわらず、２層から３層にするだけで、全体の機械的線路長を４４％（＝７４２５μｍ／１７０００μｍ）も短縮できた。しかも、図７及び図８の３層の投影的重複部分の長さは２０７５μｍであるにもかかわらず、短縮できた長さは７４２５μｍであり、３層の投影的重複部分の長さによる、機械的線路長全体の短縮効率は、３・５８倍（＝７４２５μｍ／２０７５μｍ）にも達している。
【００５６】
したがって、２層から３層にすることによる伝送線路の機械的線路長全体の短縮は顕著なものがある。このことは、伝送線路の形成される層を、３層から４層、５層、…、と増やしていくとより顕著となる。なぜなら、３層の投影的重複部分のほか、４層の投影的重複部分、５層の投影的重複部分、…、が順次登場してくるからであり、これにより、各層間の相互誘磁／相互誘導は相乗的に増大して伝送線路のインダクタンス分が相乗的に増大し、この分伝送線路のライン電極の長さを相乗的に短くできる。
【００５７】
図７（２）の３層の投影的重複部分に対して、図８（１）及び図８（２）の２層の投影的重複部分は一部互いに隣り合っている。これにより、３層の投影的重複部分からいきなり投影的重複部分のない部分に移行することがなく、３層の投影的重複部分から２層の投影的部分を経て投影的重複部分のない部分に移行することができる。つまり、各層の重なりの多い投影的重複部分から各層の重なりの少ない投影的重複部分を経て投影的重複部分のない部分へ移行していくことができ、各投影的重複部分における電磁的特性の変化を漸次的なものとして、電磁特性を安定したものとすることができる。このことは、ライン電極の形成される層を、３層から４層、５層、…、と増やしていった場合でも同じである。
【００５８】
図５及び図７並びに図８の３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４は、いずれも方形でほぼ一重／一周つまり折り曲げ箇所３〜４ターンのスパイラル形状をしている。これにより、投影的に見て重複する部分を作成することがより容易となり、１層のライン電極における投影的に見て重複する部分の割合を多くすることができ、１層のライン電極による他のライン電極への相互誘磁／相互誘導をより多くして、この分伝送線路のライン電極の長さを短くできる。ライン電極のスパイラル形状が一重／一周から多重／多周になると形状が複雑になり、投影的に見て重複する部分を作成することがより難しくなり、重複部分の割合を多くすることが困難となる。
【００５９】
スパイラル形状は、ライン電極の折り曲げ方向／ターン方向が同じで渦巻き状のものである。第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４の折り曲げ方向／ターン方向は、直角／９０度であり、第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４の折り曲げ箇所はそれぞれ３ターン、４ターン、３ターンである。なお、ミアンダ形状というのは、ライン電極の折り曲げ方向／ターン方向が異なりジグザグ状のものである。
【００６０】
ミアンダ形状の場合、隣り合う伝送線路ＳＬの電流の向きが逆方向となる。このため、近接する伝送線路ＳＬの間の磁界は弱め合い、伝送線路ＳＬは、あたかも短くなったかのように見える。また、狭いスペースの中で、伝送線路ＳＬの長さを長くしようとすると、この隣り合う伝送線路の間の距離が短くなり、磁界の弱め合いが増すため、一定のスペースが必要である。
【００６１】
スパイラル形状の場合、隣り合う伝送線路の電流の向きは同方向となる。このため、近接する伝送線路の間の磁界は強め合い、伝送線路はあたかも長くなったように見える。また、このスパイラル形状の伝送線路の場合、隣り合う伝送線路の間の距離を短くしても問題ない。このように、伝送線路をスパイラル形状とすると、伝送線路は長くなったように見えるため、実際のライン長を短くすることができる。
【００６２】
また、ミアンダ形状の場合、１層上に１／４λの伝送線路を２本形成するスペースがある場合には、伝送線路の始点と終点の位置に自由度が高く設計しやすい。しかし、小型化が要求されている時代にあっては、十分なスペースを確保することができなく、例えば、送信側の伝送線路と受信側の伝送線路とを干渉がおきないように十分間を開けて別の層に形成することが必要となり、小型化には不向きである。スパイラル形状の場合は、引き出しの関係もあり、３層以上にわたって伝送線路を形成するため、スルーホールを形成する必要があるが、上述のように小型化に適している。
【００６３】
本願発明は上記実施例に限定されず、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４それぞれは、１本の直線状であってもよいし、２本の折れ線の直線状であってもよいし、３本の折れ線の直線状であってもよいし、４本以上の折れ線の直線状であってもよいし、各ライン電極の一部又は全部が円弧状、円周状等の曲線状であってもよい。
【００６４】
また、複数の伝送線路ＳＬのうち、少なくとも１つがスパイラル形状であればよく、他はミアンダ形状／その他の形状であってもよい。さらに、３層以上に分けて形成される複数の伝送線路のそれぞれのライン電極は、各々同じ誘電体層（積層体）に形成されてもよいし、一部または全部異なる誘電体層（積層体）に形成されてもよい。
【００６５】
さらに、上記第１のアース電極２１及び第２のアース電極２６は一方が省略されて、３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４の上側だけ、または下側だけに形成されてもよい。そうすれば、アース電極の反対側のライン電極もアースの影響を受けなくなり、３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４間の相互誘磁／相互誘導がその分強くなり、ライン電極の線路長をより短くできる。
【００６６】
本発明では、第１の回路、第２の回路および第３の回路に接続され、上記第１の回路と上記第３の回路との接続、および、上記第２の回路と上記第３の回路との接続を切り換えるためのスイッチ回路の少なくとも一部を積層体内部に形成するダイオードスイッチであって、  上記スイッチ回路は、  上記第１の回路側にカソード／アノードが接続され、上記第３の回路側にアノード／カソードが接続される第１のダイオード、  および、上記第２の回路側にカソード／アノードが接続され、アース側にアノード／カソードが接続される第２のダイオードと、  上記第１のダイオードのカソード／アノード側に接続され、積層体内に形成または積層体上にチップ部品として搭載される第１の伝送線路と、  上記第３の回路と上記第２の回路との間に接続され、上記積層体内に形成される第２の伝送線路と、  上記第２の伝送線路が形成される上記積層体の層と異なる層に形成される少なくとも１つのアース電極と、  を備え、  上記第２の伝送線路は、スパイラル形状であって、少なくとも３層に分けて構成されており、  上記アース電極は上記第２の伝送線路を構成する層の上層または下層に形成され、  しかもこの３層の間で、スパイラル形状を構成する伝送線路の第２の伝送線路のライン電極が投影的に見て重複する部分を有するダイオードスイッチである。これにより、アース電極からより離れている層のライン電極部分はアースの影響をうけず、上記３層間の相互誘磁／相互誘導を打ち消されることがない。この場合第１の伝送線路と第２の伝送線路とをそっくり入れ替えても同様の効果を得ることができる。これは上記請求項１及び請求項３でも同様である。
【００６７】
本発明では、上記３層以上の第１または第２の伝送線路を形成する各層のライン電極の幅は、一部または全部互いに異なっている、若しくは一部同じである、または１つの層のライン電極の幅が他の層のライン電極の幅より細いまたは太い。これにより、積層の際、各層の投影的重複部分が多少ずれても、この投影的重複部分の面積が少なくなる／変化することがなくなり、よって伝送線路全体のインダクタンス分が減少する／変化することがなくなり、伝送線路のライン電極の電気的線路長が短くならず／変化せず、製品のばらつきをなくすことができる。
【００６８】
本発明では、上記アース電極は、上記第１または第２の伝送線路がスパイラル形状に形成される３層の両外側（上層及び下層）に合計２層形成されている。この場合でも、３層のうち真ん中の層における、投影的に見て重複するライン電極部分はアースの影響をうけず、上記３層間の相互誘磁／相互誘導を打ち消されることがない。
【００６９】
本発明では、上記３層以上の第１または第２の伝送線路は、方形で一重または一周つまり折り曲げ箇所３〜４ターンのスパイラル形状をしている。ライン電極のスパイラル形状が多重／多周になると形状が複雑になり、投影的に見て重複する部分を作成することがより難しくなり、重複部分の割合を多くすることが困難となるが、このようなことがなくなる。
【００７０】
本発明では、３層以上の第１または第２の伝送線路のライン電極の投影的重複部分のライン電極に沿った前後には、２層以上のライン電極のみの投影的重複部分が存在する。これにより、３層間以上による相互誘磁／相互誘導の非常に強い投影的重複部分に入る前に、２層間以上による相互誘磁／相互誘導のやや強い投影的重複部分を通過でき、徐々に相互誘磁／相互誘導の強い部分に入って行くまたは出ていくことができ、伝送線路の各部分の電磁的特性の変化を漸次的なものとして、電磁特性を安定したものとすることができ、漏れ信号等を防止することができる。
【００７１】
本発明では、３層以上の伝送線路のうち、より外側の伝送線路の幅を細くすれば／より内側の伝送線路の幅を太くすれば、伝送線路全体の材料の量を少なくできる。逆に、３層以上の伝送線路のうち、より内側の伝送線路の幅を細くすれば／より外側の伝送線路の幅を太くすれば、より内側のライン電極へのアースの影響をより少なくできる。
【００７２】
本発明では、３層以上の伝送線路の幅は、交互に太くしたり細くしたりされる。これにより、積層の際、各層の投影的重複部分が徐々に少しずつずれていっても、この投影的重複部分の面積が少なくなる／変化することがなくなる。
【００７３】
本発明では、下層から上層／上層から下層に向かって一本に繋がった各伝送線路をたどっていくと、３層以上の各伝送線路の各スパイラルの向きは、外から中心へと、中心ら外へとで、交互に入れ替わっている。これにより、投影的重複部分を長く／多くするように、各ライン電極の形状を決定／設計することが容易となる。
【００７４】
本発明において、３層以上の各伝送線路のスパイラルの径は一致している。これにより、各伝送線路の投影的重複部分の長さを長く／多くして、伝送線路の機械的線路長を短くすることができる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明のダイオードスイッチでは、上記第２の伝送線路は、スパイラル形状であって、少なくとも３層に分けて構成されており、上記アース電極は上記第２の伝送線路を構成する層の上層または下層に形成され、しかもこの３層の間で、スパイラル形状を構成する伝送線路の第２の伝送線路のライン電極が投影的に見て重複する部分を有するようにした。
【００７６】
したがって、３層間の相互誘磁／相互誘導によってインダクタンス分が増大し、この分伝送線路のライン電極の長さを短くでき、ダイオードスイッチを小型化できる等の効果を奏する。また、伝送線路のライン電極が投影的に見て重複すれば、この投影的に見て重複するライン電極部分（投影的重複部分）のうち、アース電極からより離れている層のライン電極部分はアースの影響をうけず、上記３層間の相互誘磁／相互誘導を打ち消されることがない等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例のスイッチ回路／ダイオードスイッチの等価回路図を示す。
【図２】  本発明の別の実施例のダイオードスイッチの等価回路図を示す。
【図３】  ダイオードスイッチ１の斜視の外観を示す。
【図４】  ダイオードスイッチ１の積層素体１１を分解した内部構造を示す。
【図５】  ３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４の形状を示す。
【図６】  ３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４を、同じ周波数で１／４λ伝送線路で同じ特性が得られる２層にした場合のライン電極４０、４１を示す。
【図７】  第２実施例の３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４の形状及び３層間の投影的重複部分を示す。
【図８】  第２実施例の３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４の形状及び２層間の投影的重複部分を示す。
【図９】  第２実施例の３層の第１、第２及び第３のライン電極３２、３３及び３４を、同じ電気的線路長で同じ特性が得られる２層にした場合のライン電極４０、４１を示す。
【図１０】  スイッチ回路の機能を示す。
【符号の説明】
１…ダイオードスイッチ、１１…積層素体、１２…ダイオード素子、１３…チップコンデンサ、２０…下層の誘電体層（積層体）、２１…第１のアース電極、２２…第１の誘電体層（積層体）、２３…第２の誘電体層（積層体）、２４…第３の誘電体層（積層体）、２５…上層の誘電体層（積層体）、２６…第２のアース電極、２７…最  上層の誘電体層（積層体）、３２…第１のライン電極、３２ａ…端部、３３…第２のライン電極、３３ａ…端部、３３ｂ…端部、３４…第３のライン電極、３４ａ…端部、３６…第１のスルーホール電極、３７…第２のスルーホール電極、４０…下層のライン電極、４０ａ…端部、４１…上層のライン電極、４１ａ…端部、４２…スルーホール電極。
ＡＮＴ…アンテナ、ＴＸ…送信回路、ＲＸ…受信回路、Ｄ１…第１のダイオード、Ｄ２…第２のダイオード、Ｃ１…第１のコンデンサ、Ｃ２…第２のコンデンサ、Ｃ３…第３のコンデンサ、Ｒ１…第１の抵抗、Ｒ２…第２の抵抗、ＳＬ１…第１の伝送線路、ＳＬ２…第２の伝送線路、ＶＣ１、ＶＣ２…コントロール回路ＶＣ１。
【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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