JPH10276117A

JPH10276117A - 複合スイッチ回路部品

Info

Publication number: JPH10276117A
Application number: JP9076389A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kenmochi; 茂釼持; Yasuhide Murakami; 安英邑上; Tsuyoshi Takeda; 剛志武田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-13
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: JP3838386B2

Abstract

(57)【要約】【目的】小型で、高性能な複合スイッチ回路部品を提
供する。【構成】送信回路側にアノードが接続され、アンテナ
側にカソードが接続される第１のダイオード、前記第１
のダイオードのアノードに接続される第１の伝送線路、
前記アンテナと受信回路との間に接続される第２の伝送
線路、および前記受信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のダイオードを含む
スイッチ回路と、前記第１のダイオードのアノード側に
接続されたローパスフィルタ回路と、前記ローパスフィ
ルタ回路のインダクタンス成分を構成する伝送線路に結
合する結合線路とを有し、カップラ機能及びローパスフ
ィルタ機能を内蔵した複合スイッチ回路部品。

Description

【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、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】従来のスイッチ回路としては、特開平６−
１９７０４０号に開示されているものがある。この従来
例の回路図を図７に示す。このスイッチ回路は、アンテ
ナＡＮＴ、送信回路ＴＸ、受信回路ＲＸに接続される。
送信回路ＴＸには、第１のコンデンサＣ１０１を介して
第１のダイオードＤ１０１のアノードが接続され、第１
のダイオードＤ１０１のカソードには、第３のコンデン
サＣ１０３を介してアンテナＡＮＴに接続される。

【０００６】アンテナＡＮＴには、第３のコンデンサＣ
１０３、第２の伝送線路ＳＬ２、第４のコンデンサＣ１
０４の直列回路を介して受信回路ＲＸに接続される。ま
た第１のダイオードＤ１０１のアノードは、第１の伝送
線路ＳＬ１と第２のコンデンサＣ１０２の直列回路を介
して接地される。さらに、第１の伝送線路ＳＬ１と第２
のコンデンサＣ１０２の中間には、抵抗Ｒ１０１を介し
てコントロール回路Ｔ１が接続される。また第２の伝送
線路ＳＬ２と第４のコンデンサＣ１０４の中間には、第
２のダイオードＤ１０２のアノードが接続され、第２の
ダイオードＤ１０２のカソードは、接地されている。

【０００７】そして、上記伝送線路、コンデンサが積層
体内に形成され、積層体上にダイオード、コンデンサ、
抵抗を搭載する構造となっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このスイッチ回路に、
フィルタ部品等を接続して使用する場合、そのスイッチ
回路とフィルタ部品等とを別々の部品とし、組み合わせ
ていた。このため、実装面積が大きく、更にはインピー
ダンスマッチング用回路を付加しなければならないとい
う問題点があった。また、その他の部品とも同様であ
る。

【０００９】このスイッチ回路が用いられるディジタル
携帯電話などにおいては、小型化の要求が極めて強い。
そこで、本発明は、新たな機能を付加し、小型で、高性
能な複合スイッチ回路部品を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、送信回路側に
アノードが接続され、アンテナ側にカソードが接続され
る第１のダイオード、前記第１のダイオードのアノード
に接続される第１の伝送線路、前記アンテナと受信回路
との間に接続される第２の伝送線路、および前記受信回
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のダイオードを含むスイッチ回路と、前記第
１のダイオードのアノード側に接続されたローパスフィ
ルタ回路と、前記ローパスフィルタ回路のインダクタン
ス成分を構成する伝送線路に結合する結合線路とを有
し、前記第１又は第２の伝送線路、前記ローパスフィル
タ回路及び前記結合線路は誘電体層の積層体内に形成さ
れた導電パターンにより構成され、カップラ機能及びロ
ーパスフィルタ機能を内蔵した複合スイッチ回路部品で
ある。

【００１１】また本発明は、前記ローパスフィルタ回路
用のコンデンサを構成する電極が、前記積層体内の前記
伝送線路よりも実装面に対して上側に配置されているも
のである。

【００１２】また本発明は、前記積層体内に形成された
伝送線路は、上下に配置されたアース電極層に挟まれ、
前記ローパスフィルタ回路用のコンデンサは、前記伝送
線路を挟む上側のアース電極層とそれに対向する電極と
により形成されているものである。

【００１３】また本発明は、前記第１のダイオードのア
ノードと前記第１の伝送線路との間にローパスフィルタ
回路を接続したものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明では、スイッチ回路とロー
パスフィルタ回路とカップラ回路を一つの部品とし、し
かも積層構造で構成することにより、小型の複合スイッ
チ回路部品を構成している。本発明に係る一実施例の等
価回路図を図３に示す。この等価回路図によれば、アン
テナスイッチ回路の第１のダイオードＤ１と第１の伝送
線路Ｌ１との間に、Ｌ３とＣ２とＣ３とＣ４とからなる
ローパスフィルタ回路が挿入され、そのＬ３に結合する
結合線路Ｌ４が設けらている。

【００１５】また本発明では、積層構造の中で、スイッ
チ回路部をその複合スイッチ回路部品の実装面に対し、
下側に配置し、ローパスフィルタ回路部を上側に配置し
ている。そして、その上側にカップラ回路を配置してい
る。また、本発明では、スイッチ回路用の伝送線路をア
ース電極で上下から挟み、その上側のアース電極の更に
上部に、ローパスフィルタ回路用コンデンサの導電パタ
ーンを形成している。この構造により、小型で特性の良
い複合スイッチ回路部品を得ることができる。

【００１６】また本発明では、スイッチ回路内の第１の
ダイオードのアノードと第１の伝送線路との間にローパ
スフィルタ回路を挿入したものである。この実施例の等
価回路において、送信回路ＴＸとアンテナＡＮＴとを接
続した場合の等価回路を図４に示す。この等価回路で
は、ダイオードはＯＮ状態となるため低抵抗となり無視
している。この図４に示すように、本発明によれば、等
価回路の対称性が良い。このため、広帯域で低損失な特
性を得ることができる。

【００１７】以下、実施例に従い本発明を詳細に説明す
る。本発明に係る一実施例の斜視図を図１に示す。また
この実施例の積層分解斜視図を図２に、等価回路図を図
３に示す。この実施例は、誘電体層の積層体２と、２つ
のダイオードが内蔵された半導体素子１とから構成され
ている。尚、等価回路図において、破線内がこの実施例
部分であり、その破線の外側のコンデンサＣ11、Ｃ12、
Ｃ13、Ｃ14、抵抗Ｒ1、Ｒ2は外付部品として、回路基板
上などで接続される。また、この外付部品は、積層体内
に、又は積層体上に構成することも可能である。

【００１８】この積層体２の内部構造は図２に示すとお
りである。下層の誘電体層２１には、第１のアース電極
３１が形成され、所定の引き出し電極が形成されてい
る。そして、外部電極(10)に接続される。

【００１９】誘電体層２１の上には、第１のアース電極
３１と対向してコンデンサＣ1を形成するコンデンサ電
極４１が形成された誘電体層２２が積層される。このコ
ンデンサ電極４１は、引き出し電極が形成されている。
そして、外部電極に接続される。

【００２０】この上には、伝送線路を構成する２つの誘
電体層２３、２４が積層される。等価回路図における伝
送線路Ｌ１は、誘電体層２３のライン電極１１と誘電体
層２４のライン電極１２とを接続して構成される。この
２つのライン電極の接続は、スルーホール電極５１を介
して行われている。そして、各誘電体層の側面に臨む引
き出し電極がそれぞれ形成されて、外部電極に接続
される。

【００２１】また等価回路図における伝送線路Ｌ２は、
誘電体層２３のライン電極１３と誘電体層２４のライン
電極１４とを接続して構成される。この２つのライン電
極の接続は、スルーホール電極５２を介して行われてい
る。そして、各誘電体層の側面に臨む引き出し電極がそ
れぞれ形成され、外部電極に接続されている。

【００２２】その上の誘電体層２５には、第２のアース
電極３２が形成され、所定の引き出し電極が形成されて
いる。そして、外部電極(10)に接続される。

【００２３】その上の誘電体層２６の上には、第２のア
ース電極３２と対向してコンデンサＣ2、Ｃ3を形成する
コンデンサ電極４２、４３が形成されている。そのコン
デンサ電極４２は、引き出し電極が形成され、外部電極
に接続されている。

【００２４】その上の誘電体層２７の上には、コンデン
サ電極４２と対向してコンデンサＣ4を形成するコンデ
ンサ電極４４が形成されている。このコンデンサ電極４
４は、スルーホール電極５３が形成され、下層のコンデ
ンサ電極４３に接続されている。

【００２５】その上の誘電体層２８の上には、Ｌ３を構
成するコイル電極１５が形成されている。このコイル電
極１５の一端は、外部電極と接続され、他方は、スル
ーホール電極５４で、下層のスルーホール電極５３と接
続されている。

【００２５】その上の誘電体層２９の上には、Ｌ３を構
成するコイル電極１５と結合するように結合線路Ｌ４と
なる線路１６が形成されている。この線路１６は、外部
電極と接続されている。また、ひとつのスルーホー
ル電極５５が形成されており、このスルーホール電極５
５は、下層のスルーホール電極５４と接続されている。

【００２６】そして、最上層の誘電体層３０の上面に
は、パターン電極が形成されている。一つのパターン電
極１７は、スルーホール電極５６で下層のスルーホール
電極５５と接続されている。また、パターン電極１８
は、マークである。他に、外部電極と接続された
パターン電極が形成されている。

【００２７】この積層体は、誘電体材料を用い、ドクタ
ーブレードでシート成形し、このシート上にＡｇ電極を
スクリーン印刷してパターン電極を形成し、これを積層
して、圧着し、一体で焼成されたものである。そして、
焼成後側面の端子電極(10)、及び上
面のパターン電極を形成した。そして、２つのダイオー
ドが内蔵された半導体素子１の端子がそれぞれパターン
電極１６と、とに接続される。

【００２８】この実施例によれば、コンデンサＣ２、Ｃ
３、Ｃ４、インダクタＬ３とからなるローパスフィルタ
回路（ＬＰＦ）が、スイッチ回路の第１のダイオードＤ
１のアノードと第１の伝送線路Ｌ１との間に構成されて
いる。また、Ｌ３とＬ４の結合によりカップラ回路を構
成している。

【００２９】この実施例の挿入損失特性を図５に示す。
図５（ｂ）は、図５（ａ）の通過帯域部分の拡大図であ
る。本発明の実施例によれば、９００±２５０ＭＨｚで
挿入損失１ｄＢ以下の特性が得られており、優れた特性
であることがわかる。

【００３０】この実施例では、第１のアース電極３１と
第２のアース電極３２の間に、第１の伝送線路と第２の
伝送線路を配置している。このスイッチ回路は、この複
合スイッチ回路部品の実装面側に配置されている。そし
て、そのスイッチ回路の上側に、ローパスフィルタ回路
が構成されている。

【００３１】このローパスフィルタ回路部分が、スイッ
チ回路部分の上側に配置されていることにより、そのロ
ーパスフィルタ回路のアース間に挿入されているコンデ
ンサＣ２、Ｃ３部分において、その容量を構成する導電
パターン４２、４３と対向する第２のアース電極３２
は、実際の基板上のアースに接続する引き出し部を有す
る。この実施例の場合、外部電極がそれにあたる。こ
の外部電極はライン電極として機能し、前記のコンデ
ンサＣ２、Ｃ３にインダクタＬが直列に接続された回路
と見なされる。この等価回路図は、図６に示すようにな
り、コンデンサＣ２とインダクタＬ４との直列共振、及
びコンデンサＣ３とインダクタＬ５との直列共振によ
り、高調波の低減に効果を発揮している。

【００３２】またこの伝送線路Ｌ１、Ｌ２は、いずれも
スパイラル形状に形成され、２層に分かれて形成されて
いる。このスパイラル形状とし、更に重複部分を設ける
ことにより、ライン長を短くできた。

【００３５】本発明によれば、ローパスフィルタ回路及
びカップラ回路を内蔵したスイッチ回路を一体に、しか
も小型に構成することができる。しかも、広帯域な特性
を有し、しかも低損失であり、かつ高調波抑制効果も高
いという優れた特性を有している。また本発明では、送
信回路、アンテナ、受信回路のスイッチ回路として説明
したが、３つの回路のスイッチ回路として用いることが
できることは言うまでもなく、その他の回路のスイッチ
として利用することも本発明の範囲である。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、ローパスフィルタ回路
及びカップラ回路を内蔵したスイッチ回路であって、小
型で、特性の優れた複合スイッチ回路を構成することが
できる。また、伝送線路、ローパスフィルタ回路及びカ
ップラ回路を誘電体層の積層体内に形成し、小型の複合
スイッチ回路部品を構成出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の斜視図である。

【図２】図１に示す実施例の積層体の分解斜視図であ
る。

【図３】図１に示す本発明に係る実施例の等価回路図で
ある。

【図４】本発明に係る実施例の送信回路ＴＸとアンテナ
ＡＮＴとを接続した場合の等価回路図である。

【図５】本発明に係る一実施例の挿入損失特性を示すグ
ラフである。

【図６】本発明に係る実施例の等価回路の一部である。

【図７】従来のスイッチ回路の等価回路図である。

【符号の説明】

１半導体素子２積層体２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２
９、３０誘電体層３１第１のアース電極１１、１２、１３、１４、１５、１６ライン電極５１、５２、５３、５４、５５、５６スルーホール電
極３２第２のアース電極４１、４２、４３、４４コンデンサ用電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信回路側にアノードが接続され、アン
テナ側にカソードが接続される第１のダイオード、前記
第１のダイオードのアノードに接続される第１の伝送線
路、前記アンテナと受信回路との間に接続される第２の
伝送線路、および前記受信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
を含むスイッチ回路と、前記第１のダイオードのアノー
ド側に接続されたローパスフィルタ回路と、前記ローパ
スフィルタ回路のインダクタンス成分を構成する伝送線
路に結合する結合線路とを有し、前記第１又は第２の伝
送線路、前記ローパスフィルタ回路及び前記結合線路は
誘電体層の積層体内に形成された導電パターンにより構
成され、カップラ機能及びローパスフィルタ機能を内蔵
したことを特徴とする複合スイッチ回路部品。
【請求項２】前記ローパスフィルタ回路用のコンデン
サを構成する電極が、前記積層体内の前記伝送線路より
も実装面に対して上側に配置されていることを特徴とす
る請求項１記載の複合スイッチ回路部品。
【請求項３】前記積層体内に形成された伝送線路は、
上下に配置されたアース電極層に挟まれ、前記ローパス
フィルタ回路用のコンデンサは、前記伝送線路を挟む上
側のアース電極層とそれに対向する電極とにより形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の複合スイッチ
回路部品。
【請求項４】前記第１のダイオードのアノードと前記
第１の伝送線路との間にローパスフィルタ回路を接続し
たことを特徴とする請求項１記載の複合スイッチ回路部
品。