專利名稱：天線開關(guān)電路以及使用它的復(fù)合高頻部件及移動(dòng)通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線開關(guān)電路以及使用它的復(fù)合高頻部件及移動(dòng)通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
在便攜電話的通信系統(tǒng)中，采用在歐洲主要使用的GSM(Global System fbrMobile Communication全球移動(dòng)通信系統(tǒng))方式、DCS(Digital Cellular System數(shù)字蜂窩系統(tǒng))方式、在北美主要使用的PCS(Personal Communication Service個(gè)人通信業(yè)務(wù))方式等各種方式。
為了在世界上各種地區(qū)使用便攜電話機(jī)，需要攜帶必要數(shù)量的對(duì)應(yīng)于各種方式的便攜電話機(jī)，或者攜帶對(duì)應(yīng)于多種通信系統(tǒng)的1臺(tái)多頻帶機(jī)。在后一種場(chǎng)合，為了能夠在1臺(tái)中利用多種通信系統(tǒng)，可以使用每種通信系統(tǒng)的部件構(gòu)成便攜電話機(jī)。但是，因?yàn)楸銛y電話機(jī)的體積、重量與通信系統(tǒng)數(shù)成比例地同步增加，這樣的便攜電話機(jī)不適于攜帶使用。因此，需要應(yīng)對(duì)多種系統(tǒng)的小型輕量的高頻部件。
圖4是表示在GaAs基板上構(gòu)成的便攜電話機(jī)的天線開關(guān)電路的一例的圖。如圖4所示，該天線開關(guān)電路具有SPDT(Single pole Dual Throw)結(jié)構(gòu)，用于切換天線ANT和高頻信號(hào)輸入輸出端子T1之間的信號(hào)路徑和天線ANT和高頻信號(hào)輸入輸出端子T2之間的信號(hào)路徑這兩個(gè)信號(hào)路徑。為此，該天線開關(guān)電路由直通(through)側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor)QT1、QT2、分流(shunt)側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1、QS2、分流電容器(shunt condenser)CS1、CS2構(gòu)成。直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1、QT2和分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1、QS2根據(jù)施加在控制端子CT1、CT3、CT2、CT4上的控制信號(hào)控制導(dǎo)通與截止。
分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1、QS2確保隔離而配置。
圖5更詳細(xì)地表示用圖4的虛線圍起來的部分。天線開關(guān)電路在圖5中由直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1、分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1、和分流電容器CS1構(gòu)成。直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1和分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1在圖4中，分別作為一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管加以畫出的，但是，實(shí)際上它們分別采用由多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管組成的串聯(lián)連接電路構(gòu)成。
例如，當(dāng)從天線ANT到高頻信號(hào)輸入輸出端子T1的信號(hào)路徑導(dǎo)通時(shí)，在控制端子CT1上通過控制電路(未圖示)施加受控的H電平的電壓(例如Vctrl＝3V)。由此，直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1導(dǎo)通。
另一方面，分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1進(jìn)行和直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1相反的動(dòng)作。例如，當(dāng)從天線ANT到高頻信號(hào)輸入輸出端子T1的信號(hào)路徑導(dǎo)通時(shí)，在控制端子CT2上通過控制電路施加受控的L電平的電壓(例如Vctrl＝0V)。由此，分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1截止。
當(dāng)從天線ANT到高頻信號(hào)輸入輸出端子T1的信號(hào)路徑被切斷時(shí)，從控制電路向控制端子CT1施加L電平的電壓，向控制端子CT2施加H電平的電壓，由此，從天線ANT到高頻信號(hào)輸入輸出端子T1的信號(hào)路徑的隔離特性得到提高。
這樣，通過切換向控制端子CT1、CT2的施加電壓，從而切換直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1以及分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1的導(dǎo)通和截止，由此進(jìn)行信號(hào)路徑的切換。
場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT2以及場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS2也和上述同樣。
圖10表示在現(xiàn)有技術(shù)中高頻信號(hào)輸入輸出端子T1和天線ANT之間的信號(hào)路徑處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的高頻信號(hào)輸入輸出端子T1和高頻信號(hào)輸入輸出端子T2之間的隔離特性。
專利文獻(xiàn)1特開平09-181588號(hào)公報(bào)為確保隔離，分流電容器需要高頻下的低阻抗。為此，希望分流電容器具有至少5pF或以上的電容。另外，為對(duì)應(yīng)上述那樣的多頻帶化，需要有路徑數(shù)量那么多的分流電容器，在路徑數(shù)增加的同時(shí)，分流電容器在基板上占據(jù)的面積增大。例如在對(duì)應(yīng)雙頻帶的SP4T(Single Pole 4 throw單刀4擲)結(jié)構(gòu)的天線開關(guān)電路的場(chǎng)合，需要4個(gè)分流電容器。另外，在對(duì)應(yīng)三頻帶的SP5T(SinglePole 5 throw單刀5擲)結(jié)構(gòu)的天線開關(guān)電路的場(chǎng)合，需要5個(gè)分流電容器。因此，這樣的結(jié)構(gòu)妨礙便攜電話機(jī)的小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種小型輕量的天線開關(guān)電路，其用于今后發(fā)展的便攜電話機(jī)更加多頻帶化時(shí)亦可實(shí)現(xiàn)小型輕量的便攜電話機(jī)。
再有，本發(fā)明的另一目的是確保多頻帶化時(shí)成為難點(diǎn)的隔離，并提供高性能的天線開關(guān)電路。
為解決上述課題，第一發(fā)明的天線開關(guān)電路具有第1～第n(n是大于等于2的正整數(shù))高頻信號(hào)輸入輸出端子、天線、分別連接在第1～第n高頻信號(hào)輸入輸出端子和天線之間的第1～第n直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管、一端分別和第1～第n高頻信號(hào)輸入輸出端子連接的第1～第n分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管、以及一端和第1～第n分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的另一端共同連接而另一端對(duì)地連接的分流電容器和電感器組成的串聯(lián)諧振電路。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，第1～第n分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的另一端之間彼此共同連接，進(jìn)而通過由分流電容器以及電感器組成的串聯(lián)諧振電路接地。由此，可以減少分流電容器的個(gè)數(shù)，并能夠?qū)崿F(xiàn)小型輕量化，因此，可以實(shí)現(xiàn)便攜電話機(jī)的小型輕量化。
再有，因?yàn)橛梅至麟娙萜饕约半姼衅鳂?gòu)成串聯(lián)諧振電路，所以通過諧振可以使分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管和地之間的阻抗充分變小。由此，可以提高隔離特性。
在上述第一發(fā)明的天線開關(guān)電路中，優(yōu)選把串聯(lián)諧振電路的諧振頻率設(shè)定在從第1～第n高頻信號(hào)輸入輸出端子的任意一個(gè)或者從天線輸入的高頻信號(hào)的頻率的±25％以內(nèi)。
在上述本發(fā)明的天線開關(guān)電路中，電感器例如采用連接分流電容器和地之間的接合線構(gòu)成。
作為其他的實(shí)施例，電感器由一端連接在分流電容器的接合線、以及連接接合線的另一端和地之間的布線構(gòu)成。
也可以任意替換上述分流電容器、接合線以及布線的連接順序。
另外，在上述第一發(fā)明的天線開關(guān)電路中，優(yōu)選并聯(lián)設(shè)置多個(gè)，例如兩個(gè)串聯(lián)諧振電路。
另外，分流電容器例如在GaAs基板上形成。
另外，布線例如在GaAs基板上形成。
另外，分流電容器也可以例如在疊層基板的內(nèi)部形成。
另外，布線也可以例如在疊層基板的表層或內(nèi)部形成。
另外，分流電容器也可以例如由芯片部件構(gòu)成。
另外，也可以代替第1～第n直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管而使用第1～第n的多個(gè)直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的串聯(lián)連接電路，代替第1～第n分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管而使用第1～第n的多個(gè)分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的串聯(lián)連接電路，并且優(yōu)選后者。
第二發(fā)明的復(fù)合高頻部件，使用上述任意的天線開關(guān)電路構(gòu)成。
第三發(fā)明的移動(dòng)通信設(shè)備，使用上述任意的天線開關(guān)電路構(gòu)成。
第四發(fā)明的移動(dòng)通信設(shè)備，使用上述復(fù)合高頻部件構(gòu)成。
關(guān)于上述第2～第4發(fā)明，因?yàn)槭褂蒙鲜鎏炀€開關(guān)電路，所以可以得到和上述天線開關(guān)電路同樣的作用效果。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于在便攜電話機(jī)多頻帶化時(shí)，也提供小型輕量的天線開關(guān)電路，所以有助于實(shí)現(xiàn)小型輕量的對(duì)應(yīng)于多頻帶的便攜電話機(jī)。再有，通過在分流電路上設(shè)置串聯(lián)諧振電路，可以實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù)更高的隔離特性。另外，通過并聯(lián)設(shè)置多個(gè)，例如兩個(gè)串聯(lián)諧振電路，可以采用更寬的頻帶實(shí)現(xiàn)較高的隔離特性，有助于設(shè)備的小型化和高性能化。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的SPDT結(jié)構(gòu)的天線開關(guān)電路的電路圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的SPDT結(jié)構(gòu)的天線開關(guān)電路的電路圖。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的SPDT結(jié)構(gòu)的天線開關(guān)電路的電路圖。
圖4是表示現(xiàn)有技術(shù)的SPDT結(jié)構(gòu)的天線開關(guān)電路的電路圖。
圖5是詳細(xì)表示圖4中用虛線圍起來的部分的電路圖。
圖6是表示使分流電容器通用化后的天線開關(guān)電路的等效電路圖。
圖7是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的天線開關(guān)電路中的隔離特性的特性圖。
圖8是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的天線開關(guān)電路中的隔離特性的特性圖。
圖9是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的天線開關(guān)電路中的隔離特性的特性圖。
圖10是表示現(xiàn)有技術(shù)的天線開關(guān)電路中的隔離特性的特性圖。
具體實(shí)施例方式
下面使用附圖詳細(xì)說明涉及本發(fā)明的小型輕量的天線開關(guān)電路的實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)
圖6表示使分流電容器通用化后的天線開關(guān)電路的等效電路圖。在圖6中，分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1和QS2連接在同一個(gè)分流電容器CS1的上部電極，亦即一端。分流電容器CS1的下部電極，即另一端接地。
但是，取現(xiàn)有技術(shù)的分流電容器CS1的電容為C、本實(shí)施例的分流電容器CS1的電容為C’，設(shè)C＝C’，則從高頻信號(hào)輸入輸出端子T1輸入的信號(hào)通過共同的分流電容器CS1的上部電極向高頻信號(hào)輸入輸出端子T2泄漏，隔離特性和現(xiàn)有技術(shù)相比變差。為此，需要把分流電容器CS1的接地側(cè)變?yōu)楦偷淖杩埂?br> 圖1是表示涉及本發(fā)明的便攜電話機(jī)的天線開關(guān)電路的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的電路圖。在圖1中，分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1以及QS2連接在同一個(gè)分流電容器CS1的上部電極，通過分流電容器CS1和接合線WB1接地。因?yàn)榻雍暇€WB1被視為等效的電感器，所以分流電容器CS1和接合線WB1構(gòu)成串聯(lián)諧振電路。
在該實(shí)施例的天線開關(guān)電路中，至少直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1以及QT2和分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1以及QS2在GaAs基板上形成。分流電容器CS1可以在GaAs基板上形成，也可以在疊層基板(LTCCLow Temperature Co-firedCeramics)的內(nèi)部形成，再有也可以作為外接芯片部件形成。直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1以及QT2和圖4的現(xiàn)有技術(shù)相同。另外，直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1以及QT2和分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1以及QS2的開關(guān)動(dòng)作，因?yàn)楹蛨D4的現(xiàn)有技術(shù)相同，所以省略說明。
適當(dāng)選擇分流電容器CS1和接合線WB1的值，并進(jìn)行設(shè)定以便對(duì)輸入到高頻信號(hào)輸入輸出端子T1的信號(hào)的頻率具有衰減量，由此可以提高隔離特性。例如，設(shè)從高頻信號(hào)輸入輸出端子T1輸入的信號(hào)的頻率為f1，對(duì)高頻信號(hào)輸入輸出端子T1和天線ANT之間的信號(hào)路徑處于導(dǎo)通的狀態(tài)進(jìn)行說明。在高頻信號(hào)輸入輸出端子T1和天線ANT之間的信號(hào)路徑處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1和分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS2處于導(dǎo)通狀態(tài)，直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT2和分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1處于截止?fàn)顟B(tài)。
從高頻信號(hào)輸入輸出端子T1輸入的頻率為f1的信號(hào)從天線ANT輸出。另一方面，直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT2處于截止?fàn)顟B(tài)，但是由于寄生電容等的影響會(huì)發(fā)生一些信號(hào)的泄漏。為把這一泄漏泄放到地上，分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS2處于導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)，通過取由分流電容器CS1和接合線WB1構(gòu)成的串聯(lián)諧振電路的諧振頻率為f1，從而提高高頻信號(hào)輸入輸出端子T1和高頻信號(hào)輸入輸出端子T2之間的隔離特性。
接著，說明串聯(lián)諧振頻率。設(shè)分流電容器CS1的電容為C、接合線WB1的電感成分為L，則諧振頻率f1用下式表示。
f1＝1/{2π(LC)1/2} (1)滿足該條件時(shí)，串聯(lián)諧振電路在串聯(lián)諧振頻率下成為極低的阻抗。例如，設(shè)f1＝3GHz，則有L＝1nH、C＝2.8pF。這樣，通過適當(dāng)選擇電感成分L、電容C的值，可以提高對(duì)于任意頻率的隔離。電感成分L和電容C的值是任意的。但是，如果電容C的取值較大，則芯片面積增大，不適合小型化。因此，在該例中設(shè)定為小于等于5pF。
另一方面，因?yàn)榻雍暇€WB1的電感成分一般為0.5nH～1.5nH左右，所以在這里取1nH。串聯(lián)諧振電路的分流電容器CS1和成為電感的接合線WB1的連接順序是任意的，哪種順序都表示同樣的特性。因此，例如在GaAs基板上除了場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1、QT2、QS1、QS2之外，還形成分流電容器時(shí)，分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1、QS2順次經(jīng)由分流電容器CS1和接合線WB1接地。另一方面，當(dāng)分流電容器CS1在疊層基板(LTCCLow Temperature Co-firedCeramics)內(nèi)部形成或者作為外接部件形成時(shí)，分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1、QS2順次經(jīng)由接合線WB1、分流電容器CS1接地。
根據(jù)該實(shí)施例，可以僅用1個(gè)分流電容器CS1構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)中由兩個(gè)分流電容器CS1、CS2構(gòu)成的圖4所示的SPDT結(jié)構(gòu)的開關(guān)，有助于便攜電話機(jī)的小型化。再有，通過采用串聯(lián)諧振電路結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)高隔離特性。
圖7表示出本實(shí)施例中在高頻信號(hào)輸入輸出端子T1和天線ANT之間的信號(hào)路徑處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的高頻信號(hào)輸入輸出端子T1和高頻信號(hào)輸入輸出端子T2之間的隔離特性。
(第二實(shí)施例)圖2是表示涉及本發(fā)明的天線開關(guān)電路的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的電路圖。在圖2中，分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1以及QS2連接在同一個(gè)分流電容器CS1的上部電極上，通過分流電容器CS1和接合線WB1以及布線WL1接地。因?yàn)榻雍暇€WB1以及布線WL1被等效地視為電感器，所以分流電容器CS1和接合線WB1和布線WL1構(gòu)成串聯(lián)諧振電路。
在該實(shí)施例的天線開關(guān)電路中，在GaAs基板上至少形成分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1以及QS2和直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1以及QT2。分流電容器CS1可以在GaAs基板上形成，也可以在疊層基板(LTCCLow Temperature Co-firedCeramics)的內(nèi)部形成，再有也可以作為外接芯片部件形成。布線WL1既可以形成在GaAs基板上，也可以形成在疊層基板上。直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1以及QT2和圖4的現(xiàn)有技術(shù)相同。另外，關(guān)于直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1以及QT2和分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1以及QS2的開關(guān)動(dòng)作，因?yàn)楹蛨D4的現(xiàn)有技術(shù)相同，所以省略說明。
在第一實(shí)施例所示的結(jié)構(gòu)中，為了進(jìn)行設(shè)定以便在比較低的頻率例如2GHz下具有衰減極限，即使由接合線WB1產(chǎn)生的電感L為1.5nH，電容C也必須為4.2pF。為此，分流電容器CS1的大小變成和現(xiàn)有技術(shù)(5pF)大體相等。
為了即使對(duì)于更低的頻率也不使面積增大而提高隔離特性，在本第二實(shí)施例中，除了接合線WB1的電感成分之外，還使用由布線WL1產(chǎn)生的電感成分。
在該結(jié)構(gòu)中，為提高2GHz的隔離特性，如果取分流電容器CS1的電容C為3pF，則接合線WB1的電感成分和布線WL1的電感成分的和需要2.1nH。
如上所述，接合線WB1的電感成分一般為0.5nH～1.5nH左右。因此，利用能夠以比電容器小的面積構(gòu)成的布線WL1的電感成分來補(bǔ)充不足的電感成分1.6nH～0.6nH。通過上述結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)2GHz的衰減極限。
這樣，通過用布線WL1的電感成分來補(bǔ)充接合線WB1的電感成分的不足數(shù)量，從而可以對(duì)于希望的頻率設(shè)定衰減極限。
在串聯(lián)諧振電路中，分流電容器、構(gòu)成電感器的接合線、以及構(gòu)成電感器的布線的連接順序是任意的，哪一種情形都表示同樣的特性。因此，例如在GaAs基板上只形成分流電容器CS1時(shí)，分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1、QS2順次經(jīng)由分流電容器CS1、接合線WB1、繼而經(jīng)由在LTCC的表層或內(nèi)部形成的布線WL1接地。另外，在GaAs基板上，除了場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1、QT2、QS1、QS2之外，還形成分流電容器CS1以及布線WL1時(shí)，分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1、QS2順次經(jīng)由分流電容器CS1、布線WL1、接合線WB1接地。
另外，當(dāng)在GaAs基板上除了場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1、QT2、QS1、QS2之外，只形成布線WL1時(shí)，分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1、QS2順次經(jīng)由布線WL1、接合線WB1、形成在LTCC內(nèi)部的分流電容器CS1接地。
另外，當(dāng)在GaAs基板上除了場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1、QT2、QS1、QS2之外，什么都不形成的場(chǎng)合，分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1、QS2順次經(jīng)由接合線WB1、在LTCC的表層或內(nèi)部形成的布線WL1、在LTCC內(nèi)部形成的分流電容器CS1接地。或者順次經(jīng)由接合線WB1、在LTCC內(nèi)部形成的分流電容器CS1、在LTCC的表層或內(nèi)部形成的布線WL1接地。在GaAs基板上不形成分流電容器CS1的場(chǎng)合，即使用芯片部件構(gòu)成分流電容器CS1也同樣。
根據(jù)本實(shí)施例，可以用1個(gè)分流電容器CS1實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)中用兩個(gè)分流電容器CS1、CS2構(gòu)成的圖4所示的SPDT結(jié)構(gòu)的開關(guān)，有助于便攜電話機(jī)的小型化。進(jìn)而，通過采用使用了布線WL1的電感器的串聯(lián)諧振電路結(jié)構(gòu)，可以在更低頻率下實(shí)現(xiàn)較高的隔離特性。
在圖8的本實(shí)施例中，表示高頻信號(hào)輸入輸出端子T1和天線ANT之間的信號(hào)路徑處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的高頻信號(hào)輸入輸出端子T1和高頻信號(hào)輸入輸出端子T2之間的隔離特性。
(第三實(shí)施例)圖3是表示涉及本發(fā)明的天線開關(guān)電路的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的電路圖。該實(shí)施例中，并聯(lián)設(shè)置兩個(gè)在第一、第二實(shí)施例中已說明的串聯(lián)諧振電路。亦即，分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1、QS2通過兩個(gè)并聯(lián)的串聯(lián)諧振電路SR1、SR2接地。上述兩個(gè)串聯(lián)諧振電路SR1、SR2的衰減極限共同設(shè)定為2GHz。
通過將這兩個(gè)串聯(lián)諧振電路SR1、SR2的常數(shù)設(shè)定為相同的值，可以確保寬頻帶的隔離。由此，例如可以利用GSM頻帶(900MHz)、PCS頻帶(1900MHz)或者DCS頻帶(1800MHz)的雙頻率實(shí)現(xiàn)高隔離特性。亦即，通過并聯(lián)設(shè)置具有同樣衰減極限的兩個(gè)串聯(lián)諧振電路SR1、SR2，可以擴(kuò)寬極限的頻帶，確保寬頻帶的隔離。
此外，并聯(lián)設(shè)置3個(gè)或3個(gè)以上的串聯(lián)諧振電路時(shí)，可以在更寬頻帶上確保高隔離。其代價(jià)為串聯(lián)諧振電路所占的面積變大。兼顧必要的隔離值，來確定串聯(lián)諧振電路的數(shù)目。
另外，如公式(1)所示，隨著頻率變低，電感成分L、電容C的值變大，不能忽視電感L、電容C在基板上所占的面積，并且妨礙小型化。但是，通過使用兩個(gè)串聯(lián)諧振電路SR1、SR2，可以在寬頻帶中確保隔離。因此，即使把衰減極限的中心設(shè)定為比希望的頻率高的頻率，也可以提高在希望的頻率下的隔離特性。
通過該實(shí)施例，可以用兩個(gè)分流電容器實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)中由n個(gè)分流電容器構(gòu)成的SPnT結(jié)構(gòu)的開關(guān)，有助于便攜電話機(jī)的小型化。進(jìn)而，通過構(gòu)成兩個(gè)串聯(lián)諧振電路，可以在更寬的頻帶上實(shí)現(xiàn)高隔離特性。
在圖9的本實(shí)施例中，表示高頻信號(hào)輸入輸出端子T1和天線ANT之間的信號(hào)路徑處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的高頻信號(hào)輸入輸出端子T1和高頻信號(hào)輸入輸出端子T2之間的隔離特性。
此外，在表示上述本發(fā)明的第一～第三實(shí)施例的隔離特性的圖7～圖9中，通過串聯(lián)諧振電路構(gòu)成的衰減極限，在希望頻率的25％左右的寬度中可以確保30dB。亦即，如果能夠在距希望的頻率的中心±25％的范圍內(nèi)構(gòu)成衰減極限，則可以確保充分的隔離。此外，所謂希望的頻率，是指在本天線開關(guān)電路中成為路徑切換對(duì)象的高頻信號(hào)的頻率，是從第一或者第二高頻信號(hào)輸入輸出端子T1、T2或者天線ANT輸入的高頻信號(hào)的頻率。
因此，可以實(shí)現(xiàn)即使由于制造偏差成品率也不會(huì)降低的具有高隔離特性的天線開關(guān)電路。
另外，在本發(fā)明的第一～第三實(shí)施例中表示了SPDT結(jié)構(gòu)的天線開關(guān)電路，但是即使輸入輸出端子數(shù)是任意的SPnT結(jié)構(gòu)的天線開關(guān)電路。也可同樣適用本發(fā)明，并且隨著路徑數(shù)增加，電容器所占面積的降低效果越大。另外，即使在各直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT1以及直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QT2分別用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的串聯(lián)連接電路構(gòu)成、各分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS1以及分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管QS2分別由多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的串聯(lián)連接電路構(gòu)成的場(chǎng)合，也可以得到同樣的效果。
另外，使用上述各實(shí)施例的天線開關(guān)電路構(gòu)成的復(fù)合高頻部件可以得到和上述天線開關(guān)電路同樣的作用效果。另外，使用了上述天線開關(guān)電路或者上述復(fù)合高頻部件的移動(dòng)通信設(shè)備也可以得到和上述天線開關(guān)電路同樣的作用效果。
涉及本發(fā)明的天線開關(guān)電路，具有使便攜電話機(jī)的小型輕量化成為可能、并可以確保便攜電話機(jī)多頻道化時(shí)的隔離效果，作為多頻帶結(jié)構(gòu)的便攜電話機(jī)的天線開關(guān)電路等十分有用。
權(quán)利要求
1.一種天線開關(guān)電路，具有第1～第n高頻信號(hào)輸入輸出端子，其中n是大于等于2的正整數(shù)；天線；分別連接在所述第1～第n高頻信號(hào)輸入輸出端子和所述天線之間的第1～第n直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管；一端分別和第1～第n高頻信號(hào)輸入輸出端子連接的第1～第n分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管；以及一端和所述第1～第n分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的另一端共同連接而另一端對(duì)地連接的分流電容器以及電感器組成的串聯(lián)諧振電路。
2.權(quán)利要求1所述的天線開關(guān)電路，其中，把所述串聯(lián)諧振電路的諧振頻率設(shè)定在從所述第1～第n高頻信號(hào)輸入輸出端子中任意一個(gè)或者從所述天線輸入的高頻信號(hào)頻率的±25％以內(nèi)。
3.權(quán)利要求1所述的天線開關(guān)電路，其中，所述電感器由連接所述分流電容器和所述地之間的接合線構(gòu)成。
4.權(quán)利要求1所述的天線開關(guān)電路，其中，所述電感器由一端連接在所述分流電容器的接合線、以及連接所述接合線的另一端與所述地之間的布線構(gòu)成。
5.權(quán)利要求4所述的天線開關(guān)電路，其中，任意替換所述分流電容器和所述接合線以及所述布線的連接順序。
6.權(quán)利要求1所述的天線開關(guān)電路，其中，并聯(lián)設(shè)置有多個(gè)所述串聯(lián)諧振電路。
7.權(quán)利要求1所述的天線開關(guān)電路，其中，所述分流電容器在GaAs基板上形成。
8.權(quán)利要求4所述的天線開關(guān)電路，其中，所述布線在GaAs基板上形成。
9.權(quán)利要求1所述的天線開關(guān)電路，其中，所述分流電容器在疊層基板的內(nèi)部形成。
10.權(quán)利要求4所述的天線開關(guān)電路，其中，所述布線在疊層基板的表層或內(nèi)部形成。
11.權(quán)利要求1所述的天線開關(guān)電路，其中，所述分流電容器由芯片部件構(gòu)成。
12.權(quán)利要求1所述的天線開關(guān)電路，其中，代替所述第1～第n直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管而使用第1～第n的多個(gè)直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的串聯(lián)連接電路，代替所述第1～第n分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管而使用第1～第n的多個(gè)分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的串聯(lián)連接電路。
13.一種復(fù)合高頻部件，其使用了權(quán)利要求1～12之中任意一項(xiàng)所述的天線開關(guān)電路。
14.一種移動(dòng)通信設(shè)備，其使用了權(quán)利要求1～12之中任意一項(xiàng)所述的天線開關(guān)電路。
15.一種移動(dòng)通信設(shè)備，其使用了權(quán)利要求13所述的復(fù)合高頻部件。
全文摘要
在第一以及第二高頻信號(hào)輸入輸出端子和天線之間分別連接第一以及第二直通側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，將第一以及第二分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的一端分別連接在第一以及第二高頻信號(hào)輸入輸出端子上，在第一以及第二分流側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的另一端和地之間連接由分流電容器和接合線組成的串聯(lián)諧振電路。
文檔編號(hào)H03K17/693GK1684366SQ20051007165
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2005年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月16日
發(fā)明者諏訪敦, 中塚忠良 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社