(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナポートと第１の送信ポートの間に設けられた第１のスイッチング素子と、前記アンテナポートと受信側ポート間に接続されたストリップラインと、一端が前記ストリップラインと前記受信側ポートとの間に接続されるとともに他端がグランドに接続された第２のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子と前記第１の送信ポートとの間に接続された第１の制御ポートとを備え、前記受信側ポートには第１、第２の受信ポートを分波器を介して接続し、かつ前記ストリップラインを第１、第２のストリップラインの直列体として形成するとともに、この第１のストリップラインと第２のストリップラインの間に第３のスイッチング素子を介して第２の送信ポートを接続し、この第２の送信ポートと前記第３のスイッチング素子との間に第２の制御ポートを接続し、さらに前記第１、第２のストリップラインの線路長の和を実質的に第１の送信ポートを通過する周波数の４分の１波長または４分の１波長に２分の１波長の整数倍を加えた線路長に設定するとともに、第２のストリップラインの線路長を第２の送信ポートを通過する周波数の略４分の１波長に設定したことを特徴とするマルチバンド高周波スイッチ。
【請求項２】
第１、第２の送信ポートの少なくとも一方には、他方の送信ポートを通過する送信信号の周波数帯を減衰させるフィルタを接続したことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンド高周波スイッチ。
【請求項３】
一方の送信ポートに接続するフィルタをバンドパスフィルタ或いはローパスフィルタで構成し、他方の送信ポートに接続するフィルタをバンドパスフィルタで構成したことを特徴とする請求項２に記載のマルチバンド高周波スイッチ。
【請求項４】
第３のスイッチング素子と第１、第２のストリップラインとの間に第１の送信ポートから入力される第１の送信信号の周波数帯域を減衰させるフィルタ回路を介在させたことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンド高周波スイッチ。
【請求項５】
フィルタ回路を第１のコンデンサ素子と第１のインダクタンス素子の並列共振回路を用いて形成したことを特徴とする請求項４に記載のマルチバンド高周波スイッチ。
【請求項６】
第２のスイッチング素子に対して、第１の送信ポートから入力される第１送信信号の周波数帯域を減衰させ、かつ第２の送信ポートから入力される第２の送信信号に係る周波数帯域を減衰させるフィルタ回路を接続したことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンド高周波スイッチ。
【請求項７】
フィルタ回路を、第２のコンデンサ素子と第２のインダクタンス素子を並列に接続してこの並列体と第３のインダクタンス素子を直列接続した直列体で構成し、この直列体を第２のスイッチング素子とグランド間に設けた構成とすることを特徴とする請求項６に記載のマルチバンド高周波スイッチ。
【請求項８】
第３のコンデンサ素子と第４のインダクタンス素子を並列に接続してこの並列体と第５のインダクタンス素子およびＤＣカット用の第４のコンデンサ素子を直列接続した直列体で構成し、この直列体を第１、第２、第３のスイッチング素子の少なくとも一つに並列接続したことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンド高周波スイッチ。
【請求項９】
直列体を第２のスイッチング素子に並列接続したことを特徴とする請求項８に記載のマルチバンド高周波スイッチ。
【請求項１０】
第１のストリップラインと第２のストリップラインの間に第４のスイッチング素子を介して第３の受信ポートを接続し、この第３の受信ポートと前記第４のスイッチング素子との間に第３の制御ポートを接続したことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンド高周波スイッチ。
【請求項１１】
第４のスイッチング素子と第１、第２のストリップラインとの間に第１の送信ポートから入力される第１の送信信号に係る周波数帯域を減衰させるフィルタ回路を介在させたことを特徴とする請求項１０に記載のマルチバンド高周波スイッチ。
【請求項１２】
フィルタ回路を第５のコンデンサ素子と第６のインダクタンス素子の並列共振回路を用いて形成したことを特徴とする請求項１１に記載のマルチバンド高周波スイッチ。
【請求項１３】
アンテナポートと第１の送信ポートの間に設けられた第１のスイッチング素子と、前記アンテナポートと受信側ポート間に接続された第１、第２のストリップラインの直列体と、一端がこの直列体と前記受信側ポートとの間に接続されるとともに他端がグランドに接続された第２のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子と前記第１の送信ポートとの間に接続された第１の制御ポートと、前記第１のストリップラインと第２のストリップラインの間に第３のスイッチング素子を介して接続された第２の送信ポートと、この第２の送信ポートと前記第３のスイッチング素子との間に接続された第２の制御ポートとを備え、前記第１、第２のストリップラインの線路長の和を実質的に第１の送信ポートを通過する周波数の４分の１波長または４分の１波長に２分の１波長の整数倍を加えた線路長に設定するとともに、第２のストリップラインの線路長を第２の送信ポートを通過する周波数の略４分の１波長に設定したことを特徴とするマルチバンド高周波スイッチ。
【請求項１４】
受信側ポートに表面弾性波フィルタを用いた共用器を接続したことを特徴とする請求項１３に記載のマルチバンド高周波スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として携帯電話に用いられるマルチバンド高周波スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、二つの異なる周波数帯域をそれぞれの送信信号および受信信号に分別するマルチバンド高周波スイッチ１は、図６に示すように、異なる二つの周波数帯域をそれぞれの周波数帯域に分波する分波器２と、この分波器２によって分波された周波数帯域に対してそれぞれの送受信信号に切り換える高周波スイッチ３とを接続した構成となっていた。図６において、３ａは受信ポート、３ｂは送信ポート、５はアンテナポート、１９はダイオード、２０は表面弾性波フィルタ、２１はフィルタを示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このマルチバンド高周波スイッチ１においては、分波、切り換えというように機能毎に回路ブロックを設定しているため、一つの分波器２と二つの高周波スイッチ３が必ず必要となることから、これらの分波器２および高周波スイッチ３を構成する回路素子数が非常に多く、マルチバンド高周波スイッチ１の小型化が困難なものとなっていた。
【０００４】
本発明はこのような問題を解決し、小型のマルチバンド高周波スイッチを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の請求項１に記載の発明は、特に高周波スイッチを形成するストリップラインを第１、第２のストリップラインの直列体で形成し、この第１、第２のストリップラインの接続部分にスイッチング素子を介して第２の送信ポートを接続し、この第２の送信ポートとスイッチング素子間に第２の制御ポートを接続するとともに、この高周波スイッチの受信側ポートに分波器を介して第１、第２の受信ポートを接続し、さらに前記第１、第２のストリップラインの線路長の和を実質的に第１の送信ポートを通過する周波数の４分の１波長または４分の１波長に２分の１波長の整数倍を加えた線路長に設定するとともに、第２のストリップラインの線路長を第２の送信ポートを通過する周波数の略４分の１波長に設定した構成としたもので、この構成によれば、スイッチング素子を含む電気回路素子を削減することができ、マルチバンド高周波スイッチを小型化できる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、特に第１、第２の送信ポートの少なくとも一方には、他方の送信ポートを通過する送信信号の周波数帯を減衰させるフィルタを接続したもので、この構成によれば、一方の送信ポートからの送信時に他方の送信ポート側への信号の漏洩を抑制できる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、特に低域側の周波数帯域に対応する送信ポートに接続するフィルタをバンドパスフィルタ或いはローパスフィルタで構成し、高域側の周波数帯域に対応する送信ポートに接続するフィルタをバンドパスフィルタで構成したもので、この構成によれば、請求項２に記載されたものと同様の効果を奏するとともに、送信ポートの前段に位置するＰＡからの高調波成分も抑制できる。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、特に第３のスイッチング素子と第１、第２のストリップラインとの間に第１の送信ポートから入力される第１の送信信号に係る周波数帯域を減衰させるフィルタ回路を介在させたもので、この構成によれば、第１の送信ポートから入力される第１の送信信号が第３の送信ポートへ漏洩するのを抑制できる。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、特にフィルタ回路を第１のコンデンサ素子と第１のインダクタンス素子の並列共振回路を用いて形成したもので、この構成によれば、簡易な回路を用いて効率よく漏洩を抑制できる。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、特に第２のスイッチング素子に対して、第１の送信ポートから入力される第１の送信信号の周波数帯域を減衰させ、かつ第２の送信ポートから入力される第２の送信信号に係る周波数帯域を減衰させるフィルタ回路を接続したもので、この構成によれば、第１の送信ポートから入力される第１の送信信号および第２の送信ポートから入力される第２の送信信号が受信ポート側へ漏洩するのを抑制できる。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、特にフィルタ回路を、第２のコンデンサ素子と第２のインダクタンス素子を並列に接続してこの並列体と第３のインダクタンス素子を直列接続した直列体で構成し、この直列体を第２のスイッチング素子とグランド間に設けた構成としたもので、この構成によれば、簡易な回路を用いて効率よく漏洩を抑制できる。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、特に第３のコンデンサ素子と第４のインダクタンス素子を並列に接続してこの並列体と第５のインダクタンス素子およびＤＣカット用の第４のコンデンサ素子を直列接続した直列体で構成し、この直列体を第１、第２、第３のスイッチング素子の少なくとも一つに並列接続したもので、この構成によれば、スイッチング素子におけるオフ時の異なる周波数帯域に対するアイソレーションを向上させることができる。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、特に直列体を第２のスイッチング素子に並列接続したもので、この構成によれば、アンテナポートから各受信ポートに対する信号経路内でのスイッチング素子に起因する漏洩を抑制できるため、受信感度が向上する。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、特に第１のストリップラインと第２のストリップラインの間に第４のスイッチング素子を介して第３の受信ポートを接続し、この第３の受信ポートと第４のスイッチング素子との間に第３の制御ポートを接続したもので、この構成によれば、受信ポートを増すことができる。
【００１５】
請求項１１に記載の発明は、特に第４のスイッチング素子と第１、第２のストリップラインとの間に第１の送信ポートから入力される第１の送信信号に係る周波数帯域を減衰させるフィルタ回路を介在させたもので、この構成によれば、第１の送信ポートから入力される第１の送信信号が第３の受信ポートへ漏洩することを抑制できる。
【００１６】
請求項１２に記載の発明は、特にフィルタ回路を第５のコンデンサ素子と第６のインダクタンス素子の並列共振回路を用いて形成したもので、この構成によれば、簡易な回路を用いて効率よく漏洩を抑制できる。
【００１７】
請求項１３に記載の発明は、特に高周波スイッチを形成するストリップラインを第１、第２のストリップラインの直列体で形成し、この第１、第２のストリップラインの接続部分にスイッチング素子を介して第２の送信ポートを接続し、この第２の送信ポートとスイッチング素子間に第２の制御ポートを接続し、さらに前記第１、第２のストリップラインの線路長の和を実質的に第１の送信ポートを通過する周波数の４分の１波長または４分の１波長に２分の１波長の整数倍を加えた線路長に設定するとともに、第２のストリップラインの線路長を第２の送信ポートを通過する周波数の略４分の１波長に設定したもので、この構成によれば、高周波スイッチの受信側ポートに従来から接続されていた外付けの表面弾性波フィルタが接続されることになり、そしてこの表面弾性波フィルタが分波器の役割を果たすことからマルチバンド高周波スイッチを小型化できる。
【００１８】
請求項１４に記載の発明は、特に受信側ポートに表面弾性波フィルタを用いた共用器を接続したもので、この構成によれば、高周波スイッチの後段に設けられていた表面弾性波フィルタをマルチバンド高周波スイッチ側に容易に取り込めるため、マルチバンド高周波スイッチの付加価値を高めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図を用いて説明する。なお、前述した従来の技術と類似する構成については同じ符号を付して説明する。
【００２０】
図１は二つの異なる周波数帯域に対応する携帯電話に用いられるマルチバンド高周波スイッチ４の回路図を示す。なお、二つの異なる周波数帯域に対応する携帯電話としては、欧州デジタル携帯電話に使用されるＧＳＭ周波数帯域とＤＣＳ周波数帯域に対応したものや、米国デジタル携帯電話に使用されるＤＡＭＰＳ周波数帯域とＰＣＳ周波数帯域に対応したもの等が例に挙げられ、ここでは説明の都合上ＧＳＭ周波数帯域とＤＣＳ周波数帯域に対応したものについて説明する。
【００２１】
この図１に示すマルチバンド高周波スイッチ４の構造は、アンテナポート５、ＧＳＭ送信ポート６、ＤＣＳ送信ポート７、受信側ポート８、ＧＳＭ受信ポート９、ＤＣＳ受信ポート１０を有し、アンテナポート５とＧＳＭ送信ポート６間は第１のスイッチング素子となるダイオード１１ａを介して接続し、アンテナポート５と受信側ポート８間はストリップライン１２を介して接続し、このストリップライン１２の受信側ポート８側を第２のスイッチング素子となるダイオード１１ｂを介してアースに接続し、ＧＳＭ送信ポート６とダイオード１１ａ間にこの二つのダイオード１１ａ，１１ｂのオン、オフを制御するＧＳＭ用の制御ポート１３が接続されており、先に述べた図６に示す従来のマルチバンド高周波スイッチ１に用いられているＳＰＤＴ（シングルポートダブルスロット）型の高周波スイッチ３を基本構造としている。
【００２２】
そして、図６に示す受信ポート３ａに相当する図１の受信側ポート８に分波器１４を介してＧＳＭ受信ポート９とＤＣＳ受信ポート１０を接続するとともに、ストリップライン１２を２分割し、この２分割されたストリップライン１２ａ，１２ｂの分割点ＡにＤＣＳ送信ポート７を第３のスイッチング素子となるダイオード１６を介して接続し、このＤＣＳ送信ポート７とダイオード１６間には二つのダイオード１６，１１ｂのオン、オフを制御するＤＣＳ周波数帯域の送受信を切り換え接続するＤＣＳ用の制御ポート１７が接続された構成となっている。
【００２３】
なお、分波器１４については図６に示す分波器２と同様にハイパスフィルタとローパスフィルタを組み合わせたものを使用している。
【００２４】
そして、このマルチバンド高周波スイッチ４の回路動作については、ＧＳＭ周波数帯域を使用する際、送信時にはＧＳＭ用の制御ポート１３から制御電圧を印加することにより、ダイオード１１ａ，１１ｂが共にオンの状態となりＧＳＭ送信ポート６とアンテナポート５が電気的に接続され、受信側ポート８側がダイオード１１ｂによって接地されるため、ＧＳＭ送信ポート６から入力された送信信号が効率よくアンテナポート５に搬送される。
【００２５】
また、受信時にはＧＳＭ用の制御ポート１３からの制御電圧の印加を止めてダイオード１１ａ，１１ｂを共にオフの状態とし、アンテナポート５とＧＳＭ送信ポート６を電気的に非接続状態とし、かつダイオード１１ｂによるストリップライン１２のグランド接地を非接続状態とすることにより、アンテナポート５から入力された受信信号は受信側ポート８に搬送され、後段の分波器１４によってＧＳＭ受信ポート９に選択的に接続されるのである。なお、ＧＳＭ周波数帯域を使用する際にはＤＣＳ用の制御ポート１７から制御電圧は印加しないものとする。
【００２６】
次にＤＣＳ周波数帯域を使用する際、送信時にはＤＣＳ用の制御ポート１７から制御電圧を印加することにより、ダイオード１６，１１ｂが共にオンの状態となりＤＣＳ送信ポート７とアンテナポート５が電気的に接続され、受信側ポート８側がダイオード１１ｂによって接地されるため、ＤＣＳ送信ポート７から入力された送信信号が効率よくアンテナポート５に搬送される。
【００２７】
また、受信時にはＤＣＳ用の制御ポート１７からの制御電圧の印加を止めダイオード１６，１１ｂを共にオフの状態とし、アンテナポート５とＤＣＳ送信ポート７を電気的に非接触状態とし、かつダイオード１１ｂによるストリップライン１２のグランド接地を非接触状態とすることにより、アンテナポート５から入力された受信信号は受信側ポート８に搬送され、後段の分波器１４によってＤＣＳ受信ポート１０に選択的に接続されるのである。なお、ＤＣＳ周波数帯域を使用する際にはＧＳＭ用の制御ポート１３から制御電圧の印加はせずにダイオード１１ａを介したアンテナポート５とＧＳＭ送信ポート６の電気的接続は非接触状態となる。
【００２８】
以上のようにこのマルチバンド高周波スイッチ４において、改良された一つの高周波スイッチ１８と一つの分波器１４とで形成することができ、前述した図６に示す一つの分波器２と二つの高周波スイッチ３で形成した従来のマルチバンド高周波スイッチ１と比較して、ダイオード１９を含む回路素子を大幅に削減することができ、マルチバンド高周波スイッチ１を小型化できるのである。
【００２９】
また、図６に示す従来のマルチバンド高周波スイッチ１においては送信時、送信ポート３ｂから入力されアンテナポート５から出力される送信信号の挿入損失は高周波スイッチ３の挿入損失と分波器２の挿入損失の和となるのであるが、図１に示されたマルチバンド高周波スイッチ４においては送信時の挿入損失がダイオード（１１ａ或いは１６）による挿入損失（図６における高周波スイッチ３による挿入損失に相当）のみとなり、従来のものより挿入損失が小さくなるため、このマルチバンド高周波スイッチ４を用いた携帯電話においては送信時の消費電流が小さくなり、その結果として携帯電話のバッテリー使用時間を長いものとできるのである。
【００３０】
図１に戻り、アンテナポート５と受信側ポート８間に接続されたストリップライン１２ａ，１２ｂの線路長の和をＧＳＭ周波数帯域の送信周波数における４分の１波長に設定するとともに、受信側ポート８に接続されたストリップライン１２ｂの線路長をＤＣＳ周波数帯域の送信周波数における４分の１波長に設定することにより、ＧＳＭ周波数帯域およびＤＣＳ周波数帯域における送受信間のアイソレーションを高いものとできるのである。
【００３１】
これは、ＧＳＭ周波数帯域の送信時において、ストリップライン１２ａ，１２ｂの線路長の和がＧＳＭ送信周波数の４分の１波長となりその一端が接地されるため、アンテナポート５とＧＳＭ送信ポート６との接続点Ｂから見た受信ポート９側のＧＳＭ送信周波数におけるインピーダンスが無限大となり、このことによってＧＳＭ周波数帯域の送信時における送受信間のアイソレーションが確保できるとともに、ＤＣＳ周波数帯域の送信時において、ストリップライン１２ｂの線路長がＤＣＳ送信周波数の４分の１波長となりその一端が接地されるため、ＤＣＳ送信ポート７とストリップライン１２ｂとの接続点Ａから見た受信ポート１０側のＤＣＳ送信周波数におけるインピーダンスは無限大となり、このことによってＤＣＳ周波数帯域の送信時における送受信間のアイソレーションが確保できるのである。なお、ＤＣＳ周波数帯域の送信時においてストリップライン１２ａはアンテナポート５とストリップラインを接続する単なる伝送線路として用いられるものである。なお、ストリップライン１２ａ，１２ｂの線路長の和は、実質的にＧＳＭ周波数帯域の送信周波数における４分の１波長であれば良く、４分の１波長に２分の１波長の整数倍を加えた線路長（例えば４分の３波長）としても同様の作用効果を奏する。
【００３２】
そして、ストリップライン１２ａ，１２ｂの線路長の和をＧＳＭ送信周波数の４分の１波長とすることは、図６に示す従来のマルチバンド高周波スイッチ１のＧＳＭ側に用いられる高周波スイッチ３のストリップラインの線路長と等しく、図２に示すものでは実質的に図１に示すＤＣＳ側のストリップラインを排除したものと等しくなるため、実質的に部品点数が削減できマルチバンド高周波スイッチ４が小型のものとできるのである。
【００３３】
また、このようなマルチバンド高周波スイッチ４を用いるに当たっては、ＧＳＭ周波数帯域とＤＣＳ周波数帯域の切り換え或いは各周波数帯域における送受信の切り換えに、上述したように第１、第２、第３の三つのダイオード１１ａ，１１ｂ，１６を用いているが、一般にダイオードは端子間容量や寄生インダクタを有しており、通常これらの端子間容量や寄生インダクタによりダイオードのオフ時に信号を完全に遮蔽することができず、例えばＧＳＭ周波数帯域の送信時には送信ポート６から入力された送信信号の一部が非接続状態にある第３のダイオード１６を介してＤＣＳ送信ポート７側に流れてしまい、その分送信信号の挿入損失が増加してしまうことになる。
【００３４】
この点については、少なくとも一方の送信ポート（例えば送信ポート６）に他方の送信ポート７を通過する送信信号の周波数帯を減衰させるフィルタ１５を接続したことにより、他方の送信ポート７からの送信時に一方の送信ポート６から外部への信号の漏洩を抑制できるのである。
【００３５】
さらに、このようなマルチバンド高周波スイッチ４を使用するにあたっては、図６に示すように従来から各送信ポート３ｂの前段に配置されるＰＡ（特に図示せず）の高調波成分を減衰させるためのフィルタ２１が設けられるものであり、通常このフィルタ２１は帯域通過型のバンドパスフィルタや低域通過型のローパスフィルタが用いられている。
【００３６】
よって、このフィルタ２１を利用し、図１に示す８００ＭＨｚ周波数帯域に対応するＧＳＭ側送信ポート６に接続するフィルタ１５をバンドパスフィルタ或いはローパスフィルタにて形成し、１．８ＧＨｚ周波数帯域に対応するＤＣＳ側送信ポート７に接続するフィルタ１５をバンドパスフィルタで形成することにより、従来から行われていたＰＡ（特に図示せず）の高調波成分を減衰させるとともに、先に述べた一方の送信ポート（例えば送信ポート７）からの送信時に他方の送信ポート６側への信号の漏洩を抑制できるのである。
【００３７】
具体的にはＧＳＭ側の送信ポート６に接続されたフィルタ１５は、ＧＳＭ送信信号の高域側に位置するＰＡの高調波成分とＤＣＳ送信信号とを減衰させればよく、ＧＳＭ送信信号を通過させてそれより高域側の信号を減衰させることができる低域通過型ローパスフィルタもしくはＧＳＭ送信信号のみを通過させることができる通過帯域型のバンドパスフィルタを接続すればよく、これに対してＤＣＳ側の送信ポート７に接続されたフィルタ１５は、ＤＣＳ送信信号の高域側に位置するＰＡの高調波成分とＤＣＳ送信信号の低域側に位置するＧＳＭ送信信号の両方を減衰させなければならず、ＤＣＳ送信信号のみを通過させることができる帯域通過型のバンドパスフィルタを接続するのである。
【００３８】
また、このマルチバンド高周波スイッチ４においては、上述したようにＧＳＭ周波数帯域の送信時において、ストリップライン１２ａ，１２ｂの線路長の和がＧＳＭ送信周波数の４分の１波長となりその一端が接地されるため、アンテナポート５とＧＳＭ送信ポート６との接続点Ｂから見た受信ポート９側のＧＳＭ送信周波数におけるインピーダンスは無限大となり、このことによってＧＳＭ周波数帯域の送信時における送受信間のアイソレーションを確保するのであるが、分割されたストリップライン１２ａ，１２ｂ間にオフ状態のダイオード１６が接続されるため、このダイオード１６の特に端子間容量がストリップライン１２に付加され、この付加容量によってストリップライン１２のインピーダンスに影響してしまい、アイソレーションを劣化させてしまう。
【００３９】
そのため、このマルチバンド高周波スイッチ４においては、このアイソレーションの劣化を抑制するためダイオード１６と分割点Ａの間に送信ポート６から入力されるＧＳＭ周波数帯域の送信信号を減衰させるフィルタ回路２３を介在させ、このフィルタ回路２３の周波数特性によってダイオード１６の端子間容量のストリップライン１２に対する影響を抑制しているのである。
【００４０】
なお、このフィルタ回路２３は所定周波数帯域（この場合ＧＳＭの送信周波数帯域）のみを減衰させ他の部分に於いて良好な通過特性を確保するコンデンサ素子２３ａとインダクタンス素子２３ｂを並列接続したＬＣ並列共振回路（いわゆるノッチ回路）を分割点Ａとダイオード１６との間に配置することが望ましい。
【００４１】
また、このマルチバンド高周波スイッチ４においてダイオード１１ｂはその役割として、ＧＳＭ送信時及びＤＣＳ送信時のそれぞれに対してストリップライン１２の一端を接地しなければならず、オン時のダイオード１１ｂに生じる寄生インダクタンスによる影響を異なるＧＳＭ，ＤＣＳの送信周波数帯域において抑制するフィルタ回路２４が必要となる。
【００４２】
そこで、図２に示すように、インダクタンス素子２４ａと、インダクタンス素子２４ｂとコンデンサ素子２４ｃの並列体を接続しフィルタ回路２４を形成し、このフィルタ回路２４をダイオード１１ｂとグランド間に接続している。
【００４３】
このフィルタ回路２４は、ダイオード１１ｂに生じる寄生インダクタンスとインダクタンス素子２４ａとでＤＣＳの送信周波数の４分の１波長線路を形成し、インダクタンス素子２４ｂとコンデンサ素子２４ｃのＬＣ並列回路の共振周波数をＤＣＳの送信周波数となるようにその値を設定し、この条件の下でダイオード１１ｂに生じる寄生インダクタンスとインダクタンス素子２４ａとで形成したＤＣＳの送信周波数の４分の１波長線路とコンデンサ素子２４ｃの直列共振周波数をＧＳＭの送信周波数となるように設定している。
【００４４】
これにより、ＤＣＳ送信時にはインダクタンス素子２４ｂとコンデンサ素子２４ｃの並列共振により、ダイオード１１ｂに生じる寄生インダクタンスとインダクタンス素子２４ａとにより形成したＤＣＳの送信周波数の４分の１波長線路のグランド側端がオープン状態となり他端側がショート状態となる。つまり、ストリップライン１２の受信側ポート８端がダイオード１１ｂの影響を受けることなく完全に接地され、またＤＣＳ送信時にはダイオード１１ｂに生じる寄生インダクタンスとインダクタンス素子２４ａとで形成した４分の１波長線路とコンデンサ素子２４ｃの直列共振によりストリップライン１２の受信側ポート８端がダイオード１１ｂの影響を受けることなく完全に接地される。
【００４５】
つまり、ストリップライン１２に接続されるダイオード１１ｂに対してこのフィルタ回路２４を接続することにより、ＧＳＭとＤＣＳといった異なる周波数に対してストリップライン１２の一端をそれぞれ理想的にグランド接続することができるのである。
【００４６】
なお、ダイオード１１ｂに生じる寄生インダクタンスとインダクタンス素子２４ａとによりＤＣＳの送信周波数帯域の４分の１波長線路を形成したのは、ＤＣＳの周波数帯域がＧＳＭの周波数帯域より高く、インダクタンス素子２４ａの線路長を短いものとできるからであり、ダイオード１１ｂに生じる寄生インダクタンスとインダクタンス素子２４ａとによりＧＳＭの送信周波数帯域の４分の１波長線路を形成した場合でも同様の効果を奏するものである。但しこの場合、先に述べた直列共振周波数がＤＣＳの送信周波数に設定されるようインダクタンス素子２４ｂとコンデンサ素子２４ｃの値を設定しなければならない。
【００４７】
また、この図１に示すマルチバンド高周波スイッチ４に用いられる各ダイオード１１ａ，１１ｂ，１６は、それぞれオフ時に前後の回路を遮断する役割を有するのであるが、実際には各ダイオード１１ａ，１１ｂ，１６にそれぞれ端子間容量が存在するため、この端子間容量によって回路の遮断が不十分となってしまう。特に、このマルチバンド高周波スイッチ４においてはＧＳＭとＤＣＳといった異なる周波数帯域を扱うため、それぞれの周波数帯域においてこの端子間容量による影響を抑制するフィルタ回路２５が必要となる。
【００４８】
そこで、図３に示すように、ダイオード１６（１１ａ，１１ｂ）に対してインダクタンス素子２５ｂとコンデンサ素子２５ｃの並列体とインダクタンス素子２５ａを直列接続したフィルタ回路２５と、ＤＣカット用のコンデンサ素子２５ｄを直列に接続した直列体２６を形成し、この直列体２６をダイオード１６（１１ａ，１１ｂ）に並列接続している。
【００４９】
このフィルタ回路２５は、ＧＳＭ周波数に対してダイオード１６（１１ａ，１１ｂ）に生じる端子間容量とインダクタンス素子２５ａ，２５ｂとの並列共振により前後の回路を遮断し、ＤＣＳ周波数に対してダイオード１６に生じる端子間容量とこの端子間容量に並列接続されたインダクタンス素子２５ａおよびコンデンサ素子２５ｃとの並列共振により前後の回路を遮断する構成となっている。
【００５０】
これは、インダクタンス素子２５ｂが高い周波数に対してインピーダンスが高く、コンデンサ素子２５ｃが低い周波数に対してインピーダンスが高いことを利用したもので、周波数が低いＧＳＭ周波数に対してはインダクタンス素子２５ｂとコンデンサ素子２５ｃの並列体において、ＧＳＭ信号はインピーダンスの低いコンデンサ素子２５ｃ側を主体的に通過するため、ダイオード１６に生じる端子間容量とこの端子間容量に並列接続されたインダクタンス素子２５ａ，２５ｂの並列共振により前後の回路が遮断できるのである。
【００５１】
一方、周波数が高いＤＣＳ周波数に対してはインダクタンス素子２５ｂとコンデンサ素子２５ｃの並列体において、ＤＣＳ信号はインピーダンスの低いインダクタンス素子２５ｂ側を主体的に通過するため、ダイオード１６に生じる端子間容量とこの端子間容量に並列接続されたインダクタンス素子２５ａおよびコンデンサ素子２５ｃとの並列共振により前後の回路が遮断できるのである。
【００５２】
なお、このフィルタ回路２５は一般にダイオードのオフ時に生じる端子間容量に対する影響を抑制するものであるため、図１に示すマルチバンド高周波スイッチに設けられる何れのダイオード１１ａ，１１ｂ，１６に対しても効果を奏するものであるが、特にストリップライン１２に接続されたダイオード１１ｂに対して有効となる。
【００５３】
これは、ダイオード１１ｂがオフとなる受信時の端子間容量の影響を抑制するものであるが、送信ポート６，７にはそれぞれ高インピーダンスなＰＡ（特に図示せず）が一般的に接続されているため、ダイオード１１ａ，１６の端子間容量による受信信号の漏洩は少なく、これに対してアンテナポート５から受信側ポート８に至る受信経路に対して直接接続され一端が接地されたダイオード１１ｂは、この端子間容量によって直接接地されてしまうため、このダイオード１１ｂの端子間容量に対する対策が効果的なものとなるのである。
【００５４】
また、このようなマルチバンド高周波スイッチ４においては図６に示された従来のものと同様に、各受信ポート９，１０の後段において受信信号に含まれるノイズ信号を除去する表面弾性波フィルタ２０が外付けされるものである。
【００５５】
これは、アンテナポート５から入力された各受信信号は、各ダイオード１１ａ，１１ｂ，１６による送受の切り換えと、ＬＣ素子を組み合わせた分波器１４による大まかな分波がなされた状態で各受信ポート９，１０から出力されるため、出力された受信信号には多くのノイズ信号が含まれてしまうことに起因するものであり、図１に示す受信側ポート８から出力される信号はローパスフィルタとハイパスフィルタからなる分波器１４を介して高域側信号と低域側信号に分波され、この分波された各信号が後段の外付けされた弾性表面波フィルタ２０によって所定のＧＳＭ受信信号、ＤＣＳ受信信号となるのである。
【００５６】
しかしながら、各表面弾性波フィルタ２０は所定の信号のみを通過させるためのフィルタであることから、この表面弾性波フィルタ２０が存在することにより、分波器１４による分波が必要のないものとなるのである。
【００５７】
つまり、マルチバンド高周波スイッチ４としては、図４に示すように受信側ポート８に外付けの各表面弾性波フィルタ２０を接続するだけでよく、図１に示された分波器１４を排除することができマルチバンド高周波スイッチ４を小型化することができるのである。
【００５８】
また、マルチバンド高周波スイッチ４から分波器１４を取り除くことにより、各送信ポート６，７から或いは各受信ポート９，１０からアンテナポート５に至る信号経路が短縮されるため、結果的に送受信における挿入損失をさらに低減できるのである。
【００５９】
なお、このように受信側ポート８に対して二つの表面弾性波フィルタ２０を接続する際、二つの表面弾性波フィルタ２０間のインピーダンスマッチングを十分に考慮した共用器２２を用いることになる。
【００６０】
また、このような表面弾性波フィルタ２０を用いた共用器２２は小型のチップ部品として既に存在するものであり、マルチバンド高周波スイッチ４を誘電体からなる積層体としてモジュール化した際に、その表面に実装が可能なものであり、従来外付けしていた面積まで考慮すれば十分に小型化でき、マルチバンド高周波スイッチ４の付加価値を高められるのである。
【００６１】
なお、上述した本発明の一実施の形態においては、異なる二つの周波数帯域に対応したマルチバンド高周波スイッチ４について説明したが、このマルチバンド高周波スイッチ４にさらに高周波回路を付加することにより、３つ以上の周波数帯域に対応するマルチバンド高周波スイッチとすることも可能である。
【００６２】
また、図５に本発明のさらに他の実施の形態におけるマルチバンド高周波スイッチ２７を示す。このマルチバンド高周波スイッチ２７が上述した図１に示すマルチバンド高周波スイッチ４と異なる点は、図１に示すマルチバンド高周波スイッチ４がＧＳＭ周波数帯域とＤＣＳ周波数帯域を取り扱うデュアルバンド対応であるのに対し、この図５に示すマルチバンド高周波スイッチ２７はさらにＰＣＳ周波数帯域を加えたトリプルバンド対応となっている点である。
【００６３】
この構成は、基本構成が図１に示すマルチバンド高周波スイッチ４と同様で、ストリップライン１２の分割点Ａに対して、ダイオード２８を介してＰＣＳの受信ポート２９を接続し、ＰＣＳの受信ポート２９とダイオード２８との間に制御ポート３０を接続し、送信ポート７をＤＣＳとＰＣＳの兼用ポートとしている。
【００６４】
なお、送信ポート７をＤＣＳとＰＣＳの兼用ポートとするのは、ＤＣＳ周波数帯域とＰＣＳ周波数帯域が近接しており、送信ポート７に接続されるＰＡ（特に図示せず）やフィルタ１５などの周辺回路においても兼用させることができるからである。
【００６５】
そして、ＧＳＭ或いはＤＣＳの周波数帯域を用いて送受信する際は制御ポート３０から制御電圧を印加せずダイオード２８をオフにしておくことにより先に述べたよう動作し、ＰＣＳ送信時にはＤＣＳの送信と同様に制御ポート１７から制御電圧を印加しダイオード１６，１１ｂをオンにすることによりＰＣＳ送信信号が送信され、ＰＣＳ受信時には制御ポート３０から制御電圧を印加しダイオード２８，１１ｂをオンとし他のダイオード１１ａ，１６をオフとすることにより、ＰＣＳ受信信号が受信されるのである。
【００６６】
また、このマルチバンド高周波スイッチ２７においても、ダイオード２８のアイソレーションの劣化を抑制するためダイオード２８と分割点Ａの間に図１に示すフィルタ回路２３と同様のフィルタ回路３１を介在させ、このフィルタ回路３１の周波数特性によってダイオード２８の端子間容量のストリップライン１２に対する影響を抑制しているのである。
【００６７】
なお、このフィルタ回路３１は所定周波数帯域（この場合ＧＳＭの送信周波数帯域）のみを減衰させ他の部分に於いて良好な通過特性を確保するコンデンサ素子３１ａとインダクタンス素子３１ｂを並列接続したＬＣ並列共振回路（いわゆるノッチ回路）を分割点Ａとダイオード２８との間に配置することが望ましい。
【００６８】
なお、このマルチバンド高周波スイッチ２７に於いても図２や図３で説明したフィルタ回路２４，２５を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、マルチバンド高周波スイッチにおいて、特に高周波スイッチを形成するストリップラインを第１、第２のストリップラインの直列体で形成し、この第１、第２のストリップラインの接続部分に第３のダイオードを介して第２の送信ポートを接続し、この第２の送信ポートと第３のダイオード間に第２の制御ポートを接続するとともに、この高周波スイッチの受信側ポートに分波器を介して第１、第２の受信ポートを接続し、さらに前記第１、第２のストリップラインの線路長の和を実質的に第１の送信ポートを通過する周波数の４分の１波長または４分の１波長に２分の１波長の整数倍を加えた線路長に設定するとともに、第２のストリップラインの線路長を第２の送信ポートを通過する周波数の略４分の１波長に設定した構成としているため、ダイオードを含む電気回路素子を削減することができ、マルチバンド高周波スイッチを小型化できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態におけるマルチバンド高周波スイッチを示す回路図
【図２】  同マルチバンド高周波スイッチの第２のスイッチング素子に接続するフィルタ回路を示す回路図
【図３】  同マルチバンド高周波スイッチの各スイッチング素子に接続するフィルタ回路を示す回路図
【図４】  本発明の他の実施の形態におけるマルチバンド高周波スイッチを示す回路図
【図５】  本発明のさらに他の実施の形態におけるマルチバンド高周波スイッチを示す回路図
【図６】  従来のマルチバンド高周波スイッチを示す回路図
【符号の説明】
４  マルチバンド高周波スイッチ
５  アンテナポート
６，７  送信ポート
８  受信側ポート
９，１０  受信ポート
１１ａ，１１ｂ，１６  ダイオード（スイッチング素子）
１２，１２ａ，１２ｂ  ストリップライン
１３，１７  制御ポート
１４  分波器
１５  フィルタ
１８  高周波スイッチ
２０  表面弾性波フィルタ
２２  共用器
２３，２４，２５  フィルタ回路
２３ａ，２４ｃ，２５ｃ，２５ｄ  コンデンサ素子
２３ｂ，２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ  インダクタンス素子
２６  直列体
【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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