專利名稱：高通濾波器和多頻帶天線開關電路、使用它們的層疊模塊復合元件和通信儀器的制作方法
技術領域：
本發明涉及公用一個天線，收發兩個以上不同頻率的信號的無線通信系統，特別是涉及多頻帶天線開關電路、使用它們的多頻帶天線開關層疊模塊復合元件和通信裝置。
背景技術：
在移動無線通信系統中，例如有使用主要在歐洲盛行的EGSM(Extended Global System for Mobile Communications)方式和DCS(DigitalCellular System)方式、在美國盛行的PCS(Personal Communication Service)方式、在日本采用的PDC(Personal Digital Cellular)方式等分時多路訪問(TDMATime Division Multiple Access)的各種系統，但是伴隨著最近移動電話的迅速普及，在發達國家的主要大城市中，在分配各個系統的頻帶中，無法滿足系統利用者，發生連接困難、或在通話途中連接切斷等問題。因此，使利用者能利用多個系統，實質上謀求可利用頻率的增加，提倡服務區的擴充或有效利用各系統的通信基礎設施。
當所述利用者想利用多個系統時，有必要具有必要數量的與各系統對應的便攜式通信機，或有必要具有能用多個系統通信的小型輕量的便攜式通信機。后者的時候，為了用1臺便攜式通信機能利用多個系統，可以使用各系統的元件構成便攜式通信機，但是在各系統中，在信號的發送系統中，需要使希望的發送頻率的發送信號通過的濾波器、切換收發電路的高頻開關或接收和發射收發信號的天線，此外在信號的接收系統中，需要使通過所述高頻開關的接收信號的希望頻率通過的濾波器等高頻電路元件。因此，便攜式通信機變得高價，并且體積和重量都增加，不適合用于便攜。
因此，與多個系統對應的小型輕量的高頻電路元件成為必要。例如特開平11-225088號(EP 0921642 A3)描述與EGSM和DCS對應的雙頻天線開關模塊。圖30表示與EGSM方式(發送頻率880～915MHz、接收頻率925～960MHz)、DCS方式(發送頻率1710～1785MHz、接收頻率1805～1880MHz)對應的雙頻天線開關模塊的電路框圖。天線共用器Dip把0.9GHz頻帶的EGSM信號和1.8GHz頻帶的DCS信號分開，第一高頻開關SW1切換EGSM發送端子(Tx)和EGSM接收端子(Rx)，第二高頻開關SW2切換DCS發送端子(Tx)和DCS接收端子(Rx)。低通濾波器LPF1、LPF2減少由發送一測的功率放大器產生的高次諧波變形的量。
特開2000-165288號(EP 0998035 A3)描述與EGSM、DCS和PCS等3個系統對應的便攜式通信機中使用的三頻天線開關模塊。
作為下一代便攜式無線系統，正在開始W-CDMA(Wide-band CodeDivision Multiple Access)方式的服務，能期待數據傳輸率的高速化、通信頻道的多路復用等，所以預想到急速普及。因此，加上現在的移動通信系統中占有大的比重的EGSM、DCS、PCS等，需要也能與W-CDMA對應的便攜式無線機。
圖31表示與EGSM方式、DCS方式、W-CDMA方式(發送頻率1920～1980MHz、接收頻率2110～2170MHz)對應的三頻天線開關模塊的電路框圖。通過天線共用器Dip，把EGSM頻帶的信號和DCS/W-CDMA頻帶的信號分開，在相反方向進行合成，但是在本說明書中，為了簡單，只說明“分開”。第一高頻開關SW1切換EGSM發送端子(Tx)和EGSM接收端子(Rx)，且第二高頻開關SW2切換DCS發送端子(Tx)和DCS接收端子(Rx)和W-CDMA的發送接收端子。低通濾波器LPF1、LPF2減少由發送一側的功率放大器產生的高次諧波變形的量。
可是，在以往技術中存在以下問題。
(1)靜電涌引起的高頻元件的破壞圖30或圖31的高頻開關電路中使用的PIN二極管、FET開關等高頻元件不耐靜電，特別是移動電話時，來自人體的靜電涌輸入到天線中時，存在所述高頻元件被破壞的問題。此外，天線開關模塊即使未達到破壞，也有可能破壞連接在發送端子上的功率放大器、連接在接收端子上的低噪聲放大器等連接在天線開關模塊的后級上的電路，采取對于靜電涌的對策是很重要的。
作為除去靜電涌的技術，從以往就知道特開2001-186047號中描述的圖32(a)所示的電路。它是在兩個天線共用器的一部分上，追加了接地的電感器。在該電路中，為了從靜電涌保護高頻元件，有必要把接地的電感器設定為5nH以下。可是，當在天線頂部連接了5nH以下的電感器時，難以取得從900MHz頻帶到1.8GHz頻帶的寬頻帶匹配。此外，實際上在該電路中，在300MHz附近的衰減量只能取得5dB以下，靜電涌的除去是不充分的。
特開2001-44883號描述了圖32(b)所示的電路。它是在天線端子ANT、發送端子Tx、接收端子Rx等各信號線上插入接地的電感器和電容器。可是，如果這樣在天線端子、發送端子、接收端子上插入由電感器L1和電容器C1構成的LC濾波器，則不僅妨礙高頻開關的小型化和低成本化，而且成為插入損失惡化的原因。實際上在該電路中，在300MHz附近的衰減量只能取得5dB以下，靜電涌的除去是不充分的。
雖然也考慮到把可變電阻或穩壓二極管作為靜電涌除去元件使用，但是這時，有必要使端子間電容增大，如果在信號線中使用，就無法避免插入損失的惡化。因此，無法把可變電阻或穩壓二極管作為具有高頻開關的高頻電路中的靜電涌除去部件使用。
(2)高次諧波發生量(使用PIN二極管的開關電路)在圖31的電路中，當W-CDMA的發送信號通過第二高頻開關SW2時，存在產生高次諧波變形的問題。一般，如果在PIN二極管或GaAs開關等非線性器件中輸入高功率的高頻信號，則產生高次諧波變形。特別是PIN二極管時，在OFF狀態時，高次諧波變形顯著。這是因為從圖33所示的二極管的V-I特性可知，在(a)ON狀態下，通過控制電源的電壓Vc，在線性比較好的工作點二極管驅動，所以對于高頻信號引起的電壓變動，進行線性響應，所以高次諧波發生量少，但是在(b)OFF狀態下，V＝0附近變為工作點，對于高頻信號引起的電壓變動，進行非線性響應，所以高次諧波發生量大。
圖34表示圖31所示的與EGSM、DCS以及W-CDMA對應的三頻天線開關電路的等效電路。表1表示各工作模式的控制電源和PIN二極管的ON/OFF狀態。這里，控制電源的High希望為+1V～+5V，Low希望為一0.5V～+0.5V。
圖34的電路中各工作模式的PIN二極管的ON/OFF狀態
從以上可知，在EGSM發送(Tx)模式時，從EGSM Tx端子把ON狀態的二極管D1、D2連接在天線ANT的路線上，OFF狀態的二極管D3、D4、D5、D6在電路上分離，所以高次諧波發生量少。
在DCS發送(Tx)模式時，同樣從DCS Tx端子把ON狀態的二極管D3、D4連接在天線ANT的路線上，OFF狀態的二極管D1、D2、D5、D6在電路上分離，所以高次諧波發生量少。
而在W-CDMA模式時，從W-CDMA端子把OFF狀態的二極管D3、D4、D5、D6連接在天線ANT的路線上，如果高功率的信號從W-CDMA端子輸入，則從天線ANT發射大的高次諧波信號。這意味著發送本來從移動電話的天線不發射的信號，在現有技術中，是無法回避的問題。
(3)小型化、省電化和高次諧波發生量(使用FET開關時)在圖30的高頻開關模塊中，PIN二極管合計需要4個，在圖31的圖31的高頻開關模塊中，PIN二極管合計需要6個。因此，妨礙小型化和省電化。一般，與使用PIN二極管的開關電路相比，GaAs開關耗電低。
因此，美國專利第5815804號如圖35所示，表示了具有把EGSM發送端子(Tx)和DCS發送端子(Tx)分開的發送一側天線共用器Dip1、把EGSM接收端子(Rx)和DCS接收端子(Rx)分開的接收一側天線共用器Dip2，作為切換天線共用器Dip1和Dip2的開關電路SW，使用一個GaAs開關等FET開關的例子。這時，與使用PIN二極管的開關電路相比，能實現小型化和耗電降低。可是，在EGSM發送模式中，開關電路SW連接在發送一側的天線共用器Dip1上，所以存在使從DCS發送端子(Tx)輸入的DCS頻帶的信號也通過的問題。當EGSM發送模式時，設定為DCS一側的功率放大器不工作，但是因為EGSM發送信號的2倍高次諧波引起的振蕩以及與EGSM一側的放大器串擾，所以從DCS一側的功率放大器也稍微產生信號。該現象特別是在把EGSM和DCS的兩個功率放大器配置在一個封裝中的雙功率放大器中是顯著的，-15dBm左右的信號從DCS一側的功率放大器輸出。即在EGSM發送模式下，相當于EGSM發送頻帶的2倍頻率的1.8GHz頻帶的信號輸入到DCS發送端子，天線共用器Dip1和開關SW使1.8GHz頻帶的信號原封不動地通過，所以成為EGSM發送信號的2倍高次諧波變形從天線發射的問題。從該天線發射的2倍高次諧波發生量希望為-36dBm以下。
也有設置把EGSM接收端子(Rx)和DCS發送端子(Tx)分開的天線共用器Dip1、把EGSM發送端子(Tx)和DCS接收端子(Rx)分開的天線共用器Dip2，同樣由一個GaAs開關構成Dip1和Dip2的開關電路SW的例子。基本上，GaAs開關如果與使用PIN二極管的電路相比，存在容易發生高次諧波變形的問題。特別是在EGSM發送時，最多有時+36dBm的電力輸入GaAs開關中，為了把2倍高次諧波發生量抑制在-36dBm以下，有必要使GaAs開關自身產生的EGSM發送信號的2倍高次諧波發生量為-72dBc以下。可是，現在難以取得高次諧波發生量這樣少的GaAs開關。這是因為為了減少高次諧波發生量，通過增加電源電壓，能容易實現，但是作為移動電話中使用的零件，電源電壓的增加使電池的電源電壓增加成為必要。
當是不使用天線共用器，通過GaAs開關直接切換多個頻率的收發信號的電路時，存在比PIN二極管更不耐靜電涌引起的破壞的問題。為了從靜電涌保護GaAs開關，有必要把接地的電感器設定為5nH以下。可是，當在天線頂部連接5nH以下的電感器時，難以取得從900MHz～1.8GHz的寬帶中的匹配，因此，現有的靜電涌除去電路無法在天線頂部使用。
發明內容
因此，本發明的目的在于解決所述(1)靜電涌引起的高頻元件的破壞問題、(2)高次諧波發生量的問題、(3)小型化、省電和高次諧波發生量的問題，提供抑制靜電涌除去用高通濾波器、抑制高次諧波發生量的多頻帶天線開關電路、解決為了小型化、省電而使用FET開關時的高次諧波發生的問題的多頻帶天線開關電路、使用它們的層疊模塊和通信裝置。
本發明的靜電涌除去用高通濾波器具有輸入端子、輸出端子、串聯共振電路；其特征在于所述串聯共振電路由連接在所述輸入端子和接地之間的第一電感器、連接在所述輸入端子和所述輸出端子之間的第一電容器、連接在所述輸出端子上的第二電感器、連接在所述第二電感器和接地上的第二電容器構成。
所述靜電涌除去用高通濾波器在所述第二電感器和所述輸出端子之間可以設置由第三電感器和第三電容器構成的并聯共振電路。
所述靜電涌除去用高通濾波器至少設置在天線頂部。此外，希望把該高通濾波器設置在開關電路的接收端子和接收用的SAW濾波器之間。
本發明的多頻帶天線開關電路具有連接在天線端子上的把通過頻帶不同的信號分開的天線共用器；把由所述天線共用器分開的低頻一側的信號切換向多個發送接收端子的第一開關電路；把由所述天線共用器分開的高頻一側的信號切換向多個發送接收端子的第二開關電路；連接在所述天線共用器和所述發送接收端子之間或所述第一開關電路和所述第二開關電路之間的發送路線上的第一低通濾波器；連接在所述天線共用器和所述發送端子之間或所述第二開關電路和所述發送端子之間的發送路線上的第二低通濾波器；其特征在于在所述天線共用器和所述第一開關電路之間或所述天線共用器和所述第二開關電路之間的至少一方設置陷波濾波器。
本發明的實施例1的多頻帶天線開關電路，其特征在于，具有連接在天線端子上的把通過頻帶不同的信號分開的天線共用器；把由所述天線共用器分開的低頻一側的信號切換向第一發送端子以及第一接收端子切換的第一開關電路；把由所述天線共用器分開的高頻一側的信號向第二發送端子、第二接收端子以及第三發送接收端子切換的第二開關電路；連接在所述天線共用器和所述第一發送端子之間或所述第一開關電路和所述第一發送端子之間的發送路線上的第一低通濾波器；連接在所述天線共用器和所述第二發送端子之間或所述第二開關電路和所述第二發送端子之間的發送路線上的第二低通濾波器；所述天線共用器和所述第二開關電路通過陷波濾波器連接。
在所述實施例的多頻帶天線開關電路中，希望在第三發送接收端子上連接天線收發轉換開關。
本發明實施例2的多頻帶天線開關電路，其特征在于，具有把通過頻帶不同的信號分開的天線共用器；把由所述天線共用器分開的低頻一側信號向多個發送接收端子切換的第一開關電路；把由所述天線共用器分開的高頻一側信號向多個發送接收端子切換的第二開關電路；連接在所述天線共用器和發送端子之間或第一開關電路和發送端子之間的發送路線上的第一低通濾波器；連接在所述天線共用器和發送端子之間或第二開關電路和發送端子之間的第二低通濾波器；在所述天線共用器和天線端子之間連接有陷波濾波器。
本發明實施例3的多頻帶天線開關電路，其特征在于，具有把通過頻帶不同的信號分開的天線共用器；把由所述天線共用器分開的低頻一側信號向第一發送端子以及第一接收端子切換的第一開關電路；把由所述天線共用器分開的高頻一側信號向第二發送端子、第二接收端子和第三發送接收端子切換的第二開關電路；連接在所述天線共用器和第一發送端子之間或第一開關電路和第一發送端子之間的發送路線上的第一低通濾波器；連接在所述天線共用器和第二發送端子之間或第二開關電路和第二發送端子之間的發送路線上的第二低通濾波器；在所述天線共用器和天線端子之間連接有陷波濾波器。
在所述實施例的多頻帶天線開關電路中，希望在第三發送接收端子上連接天線收發轉換開關。
在所述多頻帶天線開關電路的首選一例中，具有輸入端子和輸出端子，并且由連接在所述輸入端子和接地之間的第一電感器、連接在所述輸入端子和所述輸出端子之間的第一電容器、連接在所述輸出端子上的第二電感器、連接在所述第二電感器和接地上的第二電容器構成的高通濾波器至少設置在所述天線共用器和天線端子之間。
在所述高通濾波器的第二電感器和所述輸出端子之間可以插入由第三電感器和第三電容器構成的并聯共振電路。
本發明實施例4的多頻帶天線開關電路包括(a)具有第一發送端子、第二接收端子、第一公共端子的第一天線共用器；(b)具有第二發送端子、第一接收端子、第二公共端子的第二天線共用器；(c)具有第一發送接收端子、第二發送接收端子和天線端子，把所述第一發送接收端子和所述第二發送接收端子的任意一方切換連接到所述天線端子上的開關電路；(d)設置在所述開關電路和所述天線端子之間的陷波濾波器；所述第一公共端子連接在所述第一發送接收端子上，所述第二公共端子連接在所述第二發送接收端子上。
所述陷波濾波器希望具有電感器、二極管、電容器、電阻和電源端子，根據外加在所述電源端子上的電壓，共振頻率可變。
所述陷波濾波器希望具有用于向所述二極管外加反電壓的反電壓端子。
在所述多頻帶天線開關電路中，至少在所述陷波濾波器和所述天線端子之間具有高通濾波器，所述高通濾波器希望由輸入端子、輸出端子、連接在所述輸入端子和接地之間的第一電感器、連接在所述輸入端子和所述輸出端子之間的第一電容器、連接在所述輸出端子上的第二電感器、連接在所述第二電感器和接地上的第二電容器構成。
在所述高通濾波器的第二電感器和所述輸出端子之間希望插入由第三電感器和第三電容器構成的并聯共振電路。
本發明的多頻帶天線開關電路希望具有連接在所述第一發送端子上的第一低通濾波器和連接在所述第二發送端子上的第二低通濾波器。所述開關電路希望由GaAs半導體構成。
本發明的多頻帶天線開關層疊模塊復合元件的特征在于具有由多個襯底構成的層疊體，構成所述任意的多頻帶天線開關電路的傳輸線路和電容器的一部分形成在所述層疊體內的襯底上，構成所述多頻帶天線開關電路的一部分的開關元件、電阻、電容器、電感器作為芯片搭載在所述層疊體上。
本發明的通信裝置的特征在于使用所述多頻帶天線開關電路或所述多頻帶天線開關層疊模塊復合元件。
圖1是本發明一個實施方式的靜電涌除去用高通濾波器的電路圖。
圖2是本發明其他實施方式的靜電涌除去用高通濾波器的電路圖。
圖3是具有圖1所示的靜電涌除去用高通濾波器多頻帶天線開關電路一例的框圖。
圖4是表示再現靜電涌的人體模型試驗機的等效電路的圖。
圖5是表示靜電涌電壓波形的曲線圖。
圖6是表示靜電涌波形的頻譜的曲線圖。
圖7是表示現有的靜電除去電路和本發明的靜電涌除去電路的衰減特性的曲線圖。
圖8是表示現有的靜電涌除去電路和本發明的靜電涌除去電路的反射特性的曲線圖。
圖9是表示本發明一個實施方式的在天線共用器和開關電路之間設置陷波濾波器的與EGSM、DCS以及W-CDMA對應的天線開關電路的框圖。
圖10是表示圖9的天線開關電路的等效電路的圖。
圖11是表示本發明其他實施方式的與EGSM、DCS以及W-CDMA對應的天線開關電路的框圖。
圖12是表示本發明其他實施方式的在天線頂部設置陷波濾波器的與EGSM、DCS以及W-CDMA對應的天線開關電路的框圖。
圖13是表示本發明其他實施方式的設置天線收發轉換開關的與EGSM、DCS以及W-CDMA對應的天線開關電路的框圖。
圖14(a)是表示陷波濾波器的一例的圖。
圖14(b)是表示陷波濾波器的其他例子的圖。
圖15是表示本發明一個實施方式的使用FET開關和可變陷波濾波器的與EGSM以及DCS對應的天線開關電路的框圖。
圖16是表示圖15的天線開關電路的等效電路的圖。
圖17是表示實施例6中使用的可變陷波濾波器的特性的曲線圖。
圖18是表示本發明其他實施方式的使用反電壓外加型可變陷波濾波器的與EGSM以及DCS對應的天線開關電路的等效電路的圖。
圖19是表示PIN二極管的工作點的曲線圖。
圖20是表示本發明其他實施方式的與EGSM、DCS、PCS對應的天線開關電路的框圖。
圖21是表示本發明其他實施方式的與EGSM、DAMPS、DCS、PCS對應的天線開關電路的框圖。
圖22是表示本發明其他實施方式的與EGSM、W-CDMA、DCS、PCS對應的天線開關電路的框圖。
圖23是表示本發明其他實施方式的與EGSM、DAMPS、DCS、PCS對應的天線開關電路的框圖。
圖24是表示圖23的天線開關電路的等效電路的圖。
圖25是表示本發明一個實施方式的設置靜電涌除去電路的與EGSM、DAMPS、DCS、PCS以及W-CDMA對應的天線開關電路的框圖。
圖26是表示本發明其他實施方式的與EGSM、DCS、W-CDMA對應的天線開關電路的框圖。
圖27是表示本發明其他實施方式的與EGSM、DCS、PCS對應的天線開關電路的框圖。
圖28是本發明的層疊模塊的一例，是表示構成具有圖10的等效電路的天線開關復合元件的層疊體的印刷電路基板的電極圖形的圖。
圖29是表示圖28的天線開關層疊模塊復合元件的立體圖。
圖30是表示現有的與EGSM以及DCS對應的天線開關電路的框圖。
圖31是表示現有的與EGSM、DCS以及W-CDMA對應的天線開關電路的框圖。
圖32(a)是表示現有的靜電涌除去電路一例的等效電路的圖。
圖32(b)是表示現有的靜電涌除去電路其他例子的等效電路的圖。
圖33是表示PIN二極管的工作點的圖。
圖34是表示現有的與EGSM、DCS以及W-CDMA對應的天線開關電路的等效電路的圖。
圖35是表示現有的由天線共用器和一個開關電路把EGSM和DCS分開、合成的天線開關電路的框圖。
具體實施例方式靜電涌除去用高通濾波器圖1表示本發明的靜電涌除去用高通濾波器電路的一例。在圖1中，第一電感器L1連接在輸入端子P1和接地之間，第一電容器C1連接在輸入端子P1和輸出端子P2之間，由第二電感器L2和第二電容器構成的串聯共振電路連接在輸出端子P2和接地之間。通過適當選擇第一電感器L1和第一電容器C1的值，構成靜電涌向接地釋放，高頻信號以低損失傳輸的高通濾波器。這里，第一電感器L1為50nH以下，第一電容器C1為10pF以下。據此，能使約200MHz以下的靜電涌向接地釋放。
在由第二電感器L2和第二電容器C2構成的串聯共振電路中，設定第二電感器L2和第二電容器C2的值，使其共振頻率為100MHz～500MHz。這時，第二電容器C2希望為10pF以上，第二電感器L2為50nH以下。據此，能使共振頻率前后靜電涌釋放到接地。根據以上的結構，能合成200MHz以下和100MHz～500MHz前后的靜電涌效果，能充分地使在靜電破壞中成為問題的約500MHz以下的靜電涌釋放到接地，能高效除去靜電涌。通過調整第一電感器L1、第一電容器C1、第二電感器L2和第二電容器C2的常數值，能取得900MHz到1.8GHz的寬帶中的匹配。
靜電涌引起的高頻部件的破壞在人體在帶電的狀態下接觸移動電話的天線時能發生。作為在實驗上實現該狀況的方法，一般使用人體模型。具體而言，用圖4所示的等效電路置換人體的帶電狀況，使用把充電到電容器C中的電荷通過電阻R向被試驗物的高頻元件放電的裝置。
在人體模型中，電容器C為150pF，電阻R為330Ω時的靜電涌波形變為圖5所示。如果對該靜電涌波形進行傅立葉變換，求出靜電涌波形的頻率成分，則取得圖6的頻譜。根據該頻譜，來自人體的靜電涌波形中，DC～300MHz的頻率成分在支配地位，能推定作為靜電涌除去元件，理想的是能除去DC～300MHz，并且能以低損失傳輸高頻信號的高通濾波器。
因此，關于圖32(a)和(b)所示的以往的靜電涌除去電路和圖1所示的本發明的靜電涌除去電路，測定DC～2GHz的衰減特性。圖7表示衰減特性，圖8表示反射特性。為了比較衰減特性，假定能通過的信號為900MHz頻帶和1800MHz頻帶，如圖8所示，把各頻帶的反射特性V.S.W.R設定為1.5以下。如7所示，取得的衰減特性是基于第一電感器L1和第一電容器的約200MHz以下的衰減特性與基于第二電感器L2和第二電容器C2的100MHz～500MHz間的衰減特性合成的，在靜電破壞中成為問題的300 MHz以下的頻帶的衰減量是充分的。具體而言，在本發明的靜電涌除去電路中，衰減量為30dB以上，本發明的靜電涌除去電路衰減量取得25dB以上的衰減量。即本發明的靜電涌電壓衰減量(靜電涌除去效果)為現有技術的25dB以上(17倍以上)。
圖2是本發明的靜電涌除去用高通濾波器電路的其他例子。在圖2中，第一電感器L1、第二電感器L2、第一電容器C1以及第二電容器C2的任務與所述相同。圖2的例與圖1的例子的不同點在于在第一電容器C1和輸出端子P2之間插入由第三電容器C3和第三電感器L3構成的并聯共振電路。該并聯共振電路能作為陷波濾波器起作用，通過設定為在通過的信號的N倍(N為2以上的自然數)的頻率具有衰減極，除去來自天線發射的高頻噪聲信號。此外，除了電感器L1、L2和電容器C1、C2，電容器C3和電感器L3也作為匹配電路的一部分起作用，所以調整部位增加，能更容易取得電路全體的匹配。
通過本發明的所述靜電涌除去用高通濾波器，能防止GaAs開關或PIN二極管等高頻部件的靜電涌引起的破壞。
(實施例1)圖3是表示使用本發明的靜電涌除去用高通濾波器的三頻天線開關電路的一例的框圖。在本例子中，天線共用器Dip擔負著把EGSM頻帶(880～960MHz)的信號和DCS/PCS頻帶(DCS1710～1880MHz，PCS1850～1990MHz)的信號分開的任務。此外，開關電路SW1進行EGSM發送信號和接收信號的切換，開關電路SW2進行DCS/PCS發送信號、DCS接收信號和PCS接收信號的切換。低通濾波器LPF1擔負著使從EGSM TX端子輸入的發送信號中包含的N次高次諧波變形衰減的任務，LPF2擔負著使從DCS/PCS TX端子輸入的發送信號中包含的N次高次諧波變形衰減的任務。SAW濾波器SAW1、SAW2、SAW3分別擔負著除去EGSM接收信號、DCS接收信號和PCS接收信號中包含的接收頻帶外的噪聲的任務。
靜電涌除去電路插入天線端子ANT和天線共用器Dip之間，擔負著把從天線端子ANT輸入的靜電涌吸收到接地的任務。據此，能從靜電涌保護構成開關電路的DIP二極管開關、GaAs等的FET開關、接收用SAW濾波器、連接在發送端子上的功率放大器、連接在接收端子上的低噪聲放大器等電路。
在圖3中，由電感器L3和電容器C3構成的虛線框內的并聯共振電路是能用選擇附加的電路。設置該并聯共振電路時，以它為陷波濾波器，通過把衰減極調整為DCS/PCS發送頻率的2倍的頻率(3420MHz～3820MHz)，也能同時使EGSM發送頻率的4倍的頻率(3520MHz～3660MHz)衰減，所以能同時使DCS/PCS發送的2倍頻率、EGSM發送的4倍頻率衰減。此外，第三電感器L3和第三電容器C3也兼具作為匹配電路的功能，所以作為天線開關全體的匹配調整是有用的。
使用所述靜電涌除去電路的其他例子追加在高次諧波發生量對策電路和使用GaAs開關等小型省電電路的例子中，后面描述。
多頻帶天線開關電路(A)抑制高次諧波發生量的多頻帶天線開關電路作為高次諧波發生量的對策，在本發明的多頻帶天線開關電路中，在天線共用器和開關電路之間或天線共用器和天線端子之間插入陷波濾波器。該陷波濾波器設定為在輸入各開關電路的發送端子的高次諧波發送信號的頻率具有衰減極，例如當發送信號為W-CDMA發送信號(1920MHz～1980MHz)時，是在W-CDMA發送信號的2倍或3倍頻率具有衰減極的陷波濾波器。據此，在開關電路中產生的高次諧波變形由陷波濾波器遮斷，所以能抑制從天線發射的高次諧波發生量。根據插入陷波濾波器的位置，有時電路全體的匹配不同。因此，在天線共用器和開關電路之間或天線共用器和天線端子之間中，希望適當選擇容易取得全體匹配的一方。
連接在天線共用器和發送端子或開關電路和發送端子之間的發送路線上的低通濾波器具有抑制進行發送信號的放大的功率放大器產生的高次諧波的量的作用，所以在插入陷波濾波器和低通濾波器的路線中，進一步強化了高次諧波發生量的抑制。
在開關電路中，除了GSM、DCS等的第一以及第二發送接收端子，具有與W-CDMA等系統對應的第三發送接收用公共端子，通過在該發送接收公共端子上連接利用發送接收信號的頻率差把發送信號和接收信號分開的天線收發轉換開關Dup，取得與GSM、DCS等GSM系統和W-CDMA系統對應的多頻帶天線開關電路。GSM系統采用TDMA方式(Time Division Multiple Access分時多元連接)，W-CDMA系統采用CDMA方式(Code Division Multiple Access分碼多路連接)，所以本發明的多頻帶天線開關電路成為多模式對應。
(實施例2)圖9是表示本發明一個實施方式的與EGSM、DCS以及W-CDMA對應的三頻天線開關電路的框圖。天線共用器Dip把來自EGSM系統(發送頻率880～915MHz、接收頻率925～960MHz)的880MHz～960MHz的信號和DCS系統(發送頻率1710～1785MHz、接收頻率1805～1880MHz)和W-CDMA系統(發送頻率1920～1980MHz、接收頻率2110～2170MHz)的1710MHz～2170MHz的天線的信號分開。
開關電路SW1把由天線共用器Dip分開的EGSM系統的信號向發送端子EGSM Tx和接收端子EGSM Rx切換。開關電路SW2把由天線共用器Dip分開的DCS系統和W-CDMA系統的信號向發送端子DCS Tx、接收端子DCS Rx以及發送接收端子W-CDMA切換。第一低通濾波器LPF1為了抑制從EGSM一側的功率放大器輸入的發送信號中包含的N次高次諧波變形，所以具有使EGSM發送信號通過，使EGSM發送信號的2倍以上的頻率充分衰減的特性的濾波器。同樣，第二低通濾波器LPF2為了抑制從DCS一側的功率放大器輸入的發送信號中包含的N次高次諧波變形，所以具有使DCS發送信號通過，使DCS發送信號的2倍以上的頻率充分衰減的特性的濾波器。因此，通過第一和第二低通濾波器LPF1、LPF2減少由功率放大器產生的高次諧波變形。
天線開關電路還具有陷波濾波器NF。它為了減少由第二高頻開關SW2產生的高次諧波變形，由在W-CDMA發送信號的2倍或3倍頻率具有衰減極的陷波濾波器構成，減少來自開關電路的高次諧波發生量。據此，能減少從天線ANT發射的高次諧波發生量。
圖10表示本實施方式的等效電路的一例。EGSM、DCS和W-CDMA的各工作模式和控制電源的關系如表1所示。
天線共用器Dip由傳輸線路L1～L4和電容器C1～C4構成。傳輸線路L2和電容器C1形成串聯共振電路，希望設計為在DCS以及W-CDMA頻帶具有共振頻率。在本實施例中，在1.9GHz出現衰減極。此外，傳輸線路L4和電容器C3形成串聯共振電路，希望設計為在EGSM頻帶具有共振頻率。在本實施例中，在0.9GHz出現衰減極。根據該電路，能把EGSM系統的信號、DCS系統的信號和W-CDMA系統的信號分開、合成。傳輸線路L1、L3希望設定為某程度的長度，從而對DCS系統的信號以及W-CDMA系統的信號的頻率成為高阻抗。據此，DCS系統以及W-CDMA系統的信號難以向EGSM系統的路線傳輸。相反，電容器C2、C4希望設定為比較小的電容值，從而對于EGSM系統的信號的頻率，成為高阻抗。據此，EGSM系統的信號難以向DCS/WCDMA系統的路線傳輸。
第一開關電路SW1由電容器C5、C6、傳輸線路L5、L6、PIN二極管D1、D2和電阻R1構成。傳輸線路L5、L6的長度設定為在EGSM的發送頻帶中，成為λ/4共振器。可是，傳輸線路L5能用在EGSM的發送頻率下，接地電平能看作開路(高阻抗狀態)程度的扼流圈代替。這時，電感希望為10～100nH左右。電阻R1決定控制電源VC1為High狀態下的流過第一和第二二極管D1、D2的電流。在本實施例中，電阻R1為100Ω～200Ω。電容器C5、C6是用來去掉控制電流的直流成分。控制電源VC1為High時，在PIN二極管D2中存在連接引線等的寄生電感，所以為了取消它，與電容器C6串聯共振。適當設定電容器C6的電容值。
根據以上，當控制電源VC1為High時，第一和第二二極管D1、D2都變為ON，第二二極管D2和傳輸線路L6的連接點變為接地電平，λ/4共振器即傳輸線路L6的相反一側的阻抗變為無限大。因此，當控制電源VC1為High時，天線共用器Dip和EGSM接收端子EGSM Rx之間的路線中，信號不能通過，在天線共用器Dip和EGSM發送端子EGSM Tx間的路線中，信號容易通過。而當控制電源VC1為Low時，第一二極管D1也變為OFF，在天線共用器Dip和EGSM發送端子EGSM Tx間的路線中，信號不能通過，此外，第二二極管D2也是OFF，所以在天線共用器Dip和EGSM接收端子EGSM Rx之間的路線中，信號容易通過。根據以上的結構，能切換EGSM信號的收發。
第二開關電路SW2由電容器C7～C10、傳輸線路L7～L10、PIN二極管D3～D6以及電阻R2、R3構成。傳輸線路L7～L10具有在DCS和W-CDMA的信號頻率下，成為λ/4共振器的長度。可是，傳輸線路L7、L9能用在DCS的發送頻率和W-CDMA的發送頻率下，能把接地電平看作開路(高阻抗狀態)程度的扼流圈代替。這時，電感希望為5～60nH左右。
電阻R2決定在控制電源VC2為High狀態下的流過第三和第四二極管D3、D4的電流。在本實施例中，電阻R2為100Ω～200Ω。電阻R3決定在控制電源VC3為High狀態下的流過第五和第六二極管D5、D6的電流。在本實施例中，電阻R3為100Ω～2kΩ。此外，控制電源VC2為High時，在PIN二極管D4中存在連接引線等的寄生電感，所以設定電容器C7的電容值，把寄生電感與電容器C7串聯共振。
根據以上，在控制電源VC2為High時，第三和第四二極管D3、D4都變為ON，第四二極管D4和傳輸線路L8的連接點變為接地電平，λ/4共振器即傳輸線路L8的相反一側的阻抗變為無限大。因此，當控制電源VC2為High時，天線共用器Dip和DCS接收端子DCS Rx之間的路線、以及天線共用器Dip和W-CDMA發送接收端子W-CDMA之間的路線中，信號不能通過，在天線共用器Dip和DCS發送端子DCS Tx間的路線中，信號容易通過。而當控制電壓VC2為Low時，第三二極管D3也變為OFF，在天線共用器Dip和DCS發送端子DCS Tx間的路線中，信號不能通過，此外，第四二極管D4也是OFF，天線共用器Dip和DCS接收端子DCS Rx之間的路線、以及天線共用器Dip和W-CDMA發送接收端子W-CDMA之間的路線中，信號容易通過。
當控制電壓VC3為High時，在PIN二極管D6中存在連接引線等的寄生電感，所以設定電容器C10的電容值，以便與電容器C7串聯共振。據此，當控制電壓VC3為High時，第五和第六二極管D5、D6都為ON，第六二極管D6和傳輸線路L10的連接點變為接地電平，λ/4共振器即傳輸線路L10的相反一側的阻抗變為無限大。因此，當控制電壓VC3為High時，天線共用器Dip和W-CDMA發送接收端子W-CDMA之間的路線中，信號不能通過，在天線共用器Dip和DCS接收端子DCS Rx之間的路線中，信號容易通過。相反，當控制電壓VC3為Low時，第五、第六二極管D5、D6都為OFF，在天線共用器Dip和DCS接收端子DCS Rx之間的路線中，信號不能通過，在天線共用器Dip和W-CDMA發送接收端子W-CDMA之間的路線中，信號容易通過。
根據以上結構，當控制電壓VC2為High時，能向DCS發送端子DCSTx切換，當控制電壓VC2為Low，控制電壓VC3為High時，能向DCS接收端子DCS Rx切換，當控制電壓VC2和控制電壓VC3為Low時，能向W-CDMA發送接收端子W-CDMA切換。
第一低通濾波器LPF1是由傳輸線路L11以及電容器C11～C13構成的π型低通濾波器。這里，L11和C11構成并聯共振電路，其共振頻率設定為EGSM的發送頻率的2倍或3倍頻率。在本實施例中，設定為3倍的2.7GHz。根據以上結構，能除去從功率放大器輸入的EGSM一側的發送信號中包含的高次諧波變形。
在圖10中，第一低通濾波器LPF1配置在第一高頻開關SW1的第一二極管D1和傳輸線路L5之間，但是它也可以配置在天線共用器Dip和第一高頻開關SW1之間，可以配置在傳輸線路L5和EGSM發送端子EGSMTx之間。如果把連接在第一低通濾波器LPF1的節點上的電容器與傳輸線路L5并聯，則構成并聯共振電路，能使傳輸線路L5的線路長度比λ/4還短，能減小扼流圈的電感。
第二低通濾波器LPF2是由傳輸線路L12以及電容器C14～C16構成的π型低通濾波器。L12和C14構成并聯共振電路，其共振頻率設定為DCS的發送頻率的2倍或3倍頻率。在本實施例中，設定為2倍的3.6GHz。根據以上結構，能除去從功率放大器輸入的DCS一側的發送信號中包含的高次諧波變形。
第二低通濾波器LPF2也與第一低通濾波器LPF1同樣，可以配置在天線共用器Dip和第二高頻開關SW2之間，可以配置在傳輸線路L7和DCS發送端子DCS Tx之間。在圖10所示的例子中，第一和第二低通濾波器LPF1、LPF2配置在二極管D1和傳輸線路L5之間，及二極管D3和傳輸線路L7之間，設置在開關電路之中。這在電路設計上是好的，但是并不是必須的。低通濾波器可以設置在發送信號通過的天線共用器和發送端子之間的發送路線的任意位置。
連接在天線共用器Dip和第二開關電路SW2之間的陷波濾波器NF由傳輸線路L13和電容器C17構成。傳輸線路L13和電容器C17溝成并聯共振電路，其共振頻率設定為W-CDMA發送頻率的2倍或3倍頻率。在本實施中，設定為3.9GHz。在W-CDMA模式下，控制電源VC2和控制電源VC3變為Low，成為在W-CDMA的路線中連接OFF狀態的二極管D3～D6的狀態。因此，如果輸入高功率的WCDMA發送信號，則產生比二極管的非線性大的高次諧波變形。可是，在本實施例中，通過連接在天線共用器Dip和第二開關電路SW2之間的陷波濾波器NF，除去高次諧波變形，所以能抑制來自天線的高次諧波發生量。
DCS的發送頻率的2倍頻率為3.5GHz，而陷波濾波器NF的共振頻率比較接近3.9GHz的地方存在衰減極，所以也能同時抑制DCS的發送頻率的2倍高次諧波發生量。表2表示圖34的以往的電路和圖10所示的本發明的電路的特性比較。在DCS的發送頻率的2倍和3倍高次諧波發生量以及W-CDMA的發送頻率的2倍和3倍高次諧波發生量上，都是本實施例比現有技術改善了15dBc以上。
表2本發明的電路和現有的電路的特性比較
圖9的陷波濾波器NF不僅能用圖14(a)的傳輸線路和電容器的并聯共振電路實現，也能用圖14(b)所示的傳輸線路和電容器的串聯共振電路實現。在本實施例中，因為匹配的關系，應用了并聯共振電路，但是串聯共振電路在通過頻帶的信號通過路線上不串聯追加傳輸線路，伴隨著電阻損失的插入損失的惡化少。
(實施例3)圖11是表示本發明其他實施方式的與EGSM、DCS和W-CDMA對應的天線開關電路的框圖。本例子是在圖9的電路中，在天線共用器Dip和第一開關電路SW1之間插入第一陷波濾波器NF1的結構。作為陷波濾波器NF1，能使用圖14(a)和14(b)分別表示的并聯共振電路和/或串聯共振電路。這時，共振頻率希望設定為EGSM的發送頻率的2倍或3倍頻率。根據本實施例，陷波濾波器NF1除去由第一高頻開關SW1產生的高次諧波變形，所以能進一步抑制來自天線的高次諧波發生量。
(實施例4)圖12是表示在天線端子ANT和天線共用器Dip之間插入陷波濾波器NF的與EGSM、DCS以及W-CDMA對應的天線開關電路的框圖。除了使用PIN二極管的開關電路，作為第一開關電路SW1，還能使用稱作SPDT(Single Pole Dual Throw)的GaAs開關，此外，作為第二開關電路SW2，能使用稱作SP3T(Single Pole 3 Throw)的GaAs開關。陷波濾波器NF能使用圖14(a)和14(b)分別表示的并聯共振電路和/或串聯共振電路。這時，共振頻率希望設定為W-CDMA的發送頻率的2倍或3倍頻率。
在本實施例中，通過陷波濾波器NF除去由第二高頻開關SW2產生的W-CDMA信號的高次諧波變形，所以能抑制來自天線的高次諧波發生量。當把陷波濾波器NF的共振頻率設定為W-CDMA發送頻率的2倍頻率(3.9GHz)時，能在DCS發送頻率的2倍頻率(3.6GHz)以及EGSM發送頻率的4倍頻率(3.4GHz)的附近設置衰減極。因此，能同時抑制W-CDMA發送頻率的2倍、DCS發送頻率的2倍以及EGSM發送頻率的4倍的高次諧波發生量。
也能使用在陷波濾波器NF中加入變容二極管等的可變電容或PIN二極管的能用外部信號控制衰減極的以下的可變陷波濾波器。據此，能把陷波濾波器的衰減極調整為最適合EGSM、DCS以及W-CDMA各自的工作模式的頻率，所以能把高次諧波發生量抑制在最小限度。
(實施例5)圖13是表示本發明實施方式的與EGSM、DCS以及W-CDMA對應的天線開關電路的框圖。在該實施例中，在W-CDMA發送接收端子上連接在頻率上切換W-CDMA的收發信號的天線收發轉換開關Dup。在本例子中，天線收發轉換開關Dup把W-CDMA頻帶(1920MHz～2170MHz)的收發信號分開為發送信號和接收信號的頻率，能切換W-CDMA的發送和接收。即當把SW2連接在下端的W-CDMA上時，能用Dup進行W-CDMA的收發的切換，在此外的連接中，選擇EGSM或DCS的收發。據此，能構筑也適合于與TDMA系統和CDMA系統的不同系統對應的移動電話終端的多頻帶天線開關電路。
(B)抑制FET開關的高次諧波發生量的多頻帶天線開關電路一般，使用PIN二極管的開關電路與GaAs等FET開關相比，存在能以低成本構筑電路的優點，但是不利于小型化和省電。相反，FET開關與使用PIN二極管的開關電路相比，存在小型、耗電低的優點。本發明的另一多頻帶天線開關電路的基本結構具有通過一個FET開關切換2個天線共用器的結構。
第一天線共用器把頻帶不同的信號向第一發送端子和第二接收端子分開，第二天線共用器把頻帶不同的信號向第二發送端子和第二接收端子分開。開關電路切換天線端子和所述第一天線共用器之間、或天線端子和所述第二天線共用器之間的連接。因此，在連接第一發送端子和天線端子時，第二發送端子由所述開關電路遮斷，所以解決了在OFF狀態下從功率放大器輸出的高次諧波變形到達天線端子的現有技術的問題。同樣，在連接第二發送端子和天線端子時，第一發送端子由所述開關電路遮斷，所以解決了在OFF狀態下從功率放大器輸出的高次諧波變形到達天線端子的連接在第一發送端子上的第一低通濾波器具有對于輸入到第一發送端子的從功率放大器輸出的發送信號，只使基本頻率的信號通過，減少高次諧波變形的功能。同樣，連接在第二發送端子上的第二低通濾波器具有對于輸入到第二發送端子的從功率放大器輸出的發送信號，只使基本頻率的信號通過，減少高次諧波變形的功能。連接在開關電路和天線之間的陷波濾波器調整為在發送信號的2倍或3倍頻率具有衰減極。因此，通過連接這些濾波器，能有效地減少由所述開關電路產生的2次或3次高次諧波變形。
陷波濾波器由二極管開關、電容器、電阻和電源端子構成，通過外加在所述電源端子上的電壓，使陷波濾波器的共振頻率變化。因此，當把第一發送端子連接在天線端子上時，把陷波濾波器的衰減極設定在第一發送信號的2倍或3倍高次諧波的頻率，此外，第二發送端子連接在天線端子上時，通過把陷波濾波器的衰減極設定在第二發送信號的2倍或3倍高次諧波的頻率，能同時減少雙方頻帶的高次諧波發生量。在構成陷波濾波器的二極管開關上未外加電壓的狀態下，陷波濾波器自身產生高次諧波變形。為了避免它，設置用于在所述二極管開關上外加反電壓的反電壓端子是有效的。
在所述開關電路中，有必要以低損失使在天線共用器輸入輸出的低頻和高頻信號通過，所以使用通過頻帶寬的GaAs FET開關。可是，如果GaAsFET開關與PIN二極管開關相比，則存在不耐電涌引起的高頻元件的破壞的缺點。通過在開關電路和天線之間設置把電涌電壓向接地吸收的上述高通濾波器，能解決該問題。
如上所述，即使使用GaAs FET開關時，也能謀求功率放大器以及開關電路中的高次諧波的抑制、GaAs FET開關的對靜電涌引起的高頻元件的破壞的保護、天線開關電路的小型化、低成本和低耗電。
(實施例6)圖15是表示本發明一個實施方式的與EGSM以及DCS對應的天線開關電路的框圖。第一天線共用器Dip1把EGSM發送信號(880MHz～915MHz)和DCS接收信號(1805MHz～1880MHz)分開、合成。開關電路SW連接在第一天線共用器Dip1和第二天線共用器Dip2上，切換天線端子ANT和第一天線共用器Dip1之間、或天線端子ANT和第二天線共用器Dip2之間的連接。
這時，開關電路有必要使EGSM頻帶以及DCS頻帶的信號以低損失通過，使用通過頻帶寬的稱作SPDT(Single Pole Dual Throw)的GaAs FET開關。因此，ANT端子和第一天線共用器Dip1連接，EGSM發送端子和ANT端子連接時，DCS發送端子由SPTD SW轉。當EGSM發送模式時，設定為DCS一側的功率放大器不工作，但是因為EGSM發送信號的2倍高次諧波引起的振蕩和與EGSM一側的功率放大器串擾，所以從DCS一側的功率放大器也稍微產生信號。即由DCS一側的功率放大器產生的EGSM發送信號的2倍高次諧波(1760MHz～1830MHz)由于EGSM和DCS的功率放大器間的串擾，從DCS發送端子輸入，通過第二天線共用器Dip2。可是，通過開關SW遮斷ANT端子和第二天線共用器Dip2之間，所以無法到達ANT端子一側。而在圖35所示的以往技術中，在EGSM發送模式下，連接著DCS發送端子和ANT端子之間，所以存在EGSM發送信號的2倍高次諧波到達ANT端子的問題。
這樣，根據本發明的電路結構，能減少EGSM發送模式的EGSM發送信號的2倍高次諧波發生量。
第一低通濾波器LPF1抑制EGSM發送信號中包含的N次高次諧波，所以具有只使EGSM發送信號通過，使EGSM發送信號的2倍以上的頻率衰減的特性的濾波器。同樣，第二低通濾波器LPF2抑制DCS發送信號中包含的N次高次諧波，所以具有只使DCS發送信號通過，使DCS發送信號的2倍以上的頻率衰減的特性的濾波器。因此，通過LPF1和LPF2使功率放大器產生的高次諧波變形減少，所以能減少從天線發射的高次諧波發生量。
為了減少由GaAs FET開關產生的高次諧波量，可變陷波濾波器VNF在EGSM發送模式下，在EGSM發送信號的2倍或3倍頻率具有衰減極，在DCS發送模式下，希望在DCS發送信號的2倍或3倍頻率具有衰減極。在本例子中，在EGSM和DCS的各模式中，如上所述，采用共振頻率變化的可變陷波濾波器VNF，減少由GaAs FET開關產生的高次諧波變形。本發明并不局限于可變陷波濾波器VNF的使用，當然也可以使用通常的陷波濾波器NF。
圖16表示圖15的電路的具體的等效電路的一例。天線共用器Dip1由傳輸線路L7～L9以及電容器C8～C11構成。L8和C8形成串聯共振電路，希望設計為在DCS接收頻帶具有共振頻率。在本例子中，使其共振頻率在1.8GHz出現衰減極。而L9和C10形成串聯共振電路，希望設計為在EGSM發送頻帶具有共振頻率。在本例子中，使其共振頻率在0.9GHz出現衰減極。通過該電路，能把EGSM發送信號和DCS接收信號分開、合成。
天線共用器Dip2由傳輸線路L4～L6以及電容器C4～C7構成。L5和C4形成串聯共振電路，希望設計為在DCS接收頻帶具有共振頻率。在本例子中，使其共振頻率在1.8GHz出現衰減極。而L6和C6形成串聯共振電路，希望設計為在EGSM接收頻帶具有共振頻率。在本例子中，使其共振頻率在0.9GHz出現衰減極。通過該電路，能把DCS發送信號和EGSM接收信號分開、合成。
低通濾波器LPF1由傳輸線路或電感器L11以及電容器C15～C17構成。這時，L11和C15形成并聯共振電路，其共振頻率希望設定為EGSM發送頻率的2倍或3倍。在本例子中，該共振頻率設定為3倍的2.7GHz。通過該電路，能減少由功率放大器產生的EGSM發送的3倍高次諧波發生量。
低通濾波器LPF2由傳輸線路或電感器L10以及電容器C12～C14構成。這時，L10和C12形成并聯共振電路，其共振頻率希望設定為DCS發送頻率的2倍或3倍。在本例子中，該共振頻率設定為2倍的3.6GHz。通過該電路，能減少由功率放大器產生的DCS發送的2倍高次諧波發生量。
可變陷波濾波器VNF由傳輸線路或電感器L1、扼流圈L2、電容器C1～C3、二極管D和電阻R構成。L1、D、C3形成串聯共振電路，其共振頻率根據二極管D的ON/OFF狀態變化。通常，二極管在ON狀態下，接近短路，在OFF狀態下具有0.1～1.0pF的電容值。因此，在ON狀態下，形成L1和C3的串聯共振電路，在OFF狀態下，形成L1和C3以及二極管的電容值的串聯共振電路。圖17表示本實施例中使用的VNF的特性。
取得二極管在ON狀態下，在EGSM發送信號的3倍頻率(約2.7GHz)具有衰減極，二極管在OFF狀態下，在DCS發送信號的2倍頻率(約3.6GHz)具有衰減極的特性。須指出的是，通過L1和C3的組合能任意調整二極管為ON時的共振頻率和OFF時的共振頻率。二極管D為了變為ON狀態，有必要在二極管上外加約0.7V以上的電壓，使直流電流流過，扼流圈L2是用于產生該直流電流。此外，希望L2在20nH～100nH的范圍內，從而對于EGSM以及DCS頻帶的信號，阻抗增大。在本例子中，L2的阻抗為27nH。阻抗R限制流過二極管D的電流值。在本例子中，電阻R為1kΩ。
須指出的是，扼流圈L2在天線正下方，并且接地，所以即使從外部作用靜電涌時，通過L2，容易地使靜電涌接地。因此，本發明的天線開關電路也具有保護不耐SW電路以及以下連接的SAW濾波器、功率放大器、低噪聲放大器等的靜電涌引起的對高頻元件破壞的元件的功能。可是，更期待完全，希望使用上述的高通濾波器。
開關電路SW連接在第一和第二天線共用器Dip1、Dip2以及可變陷波濾波器VNF上。因此，當VC1為High時，連接VNF和Dip1之間，遮斷VNF和Dip2之間。反之，當VC2為High時，連接VNF和Dip2之間，遮斷VNF和Dip1之間。電容器C1、C2、C18、C19是為了開關電路SW的切換、二極管D的ON/OFF而必要的DC除去電容器。
表3表示本實施例的工作模式和電源電壓的關系。表3的電源電壓水平的High為+1V～+5V，Low為-0.5V～+0.5V。
表3工作模式和電源電壓的關系
在EGSM發送模式下，VC1和VC3為High，VC2為Low，SW連接ANT和Dip1之間，ANT和Dip2開路。此外，因為二極管D為ON狀態，所以陷波濾波器VNF的共振頻率為EGSM的發送信號的3倍頻率的約2.7GHz。
在DCS發送模式下，VC2為High，VC1和VC3為Low，SW連接ANT和Dip2之間，ANT和Dip1開路。此外，因為二極管D為OFF狀態，所以陷波濾波器VNF的共振頻率為DCS發送信號的2倍頻率的約3.6GHz。
在EGSM接收模式下，VC2為ON，VC1和VC3為Low，SW連接ANT和Dip2之間，ANT和Dip1開路。此外，因為二極管D為OFF狀態，所以陷波濾波器VNF的共振頻率為約3.6GHz。
在DCS接收模式下，VC1為ON，VC2和VC3為Low，SW連接ANT和Dip1之間，ANT和Dip2為開路。此外，因為二極管D為OFF狀態，所以陷波濾波器VNF的共振頻率為約3.6GHz。
表4表示本實施例的高頻抑制效果。關于本實施例(圖15)的時、不存在陷波濾波器VNF與低通濾波器LPF1、LPF2時(圖35)，測定2倍、3倍高次諧波(2f、3f)的衰減量(dB)的特性值。從這些結果可知，根據本發明，取得20dB以上的抑制效果。據此，根據本發明的天線開關電路，能減少功率放大器以及開關電路中的高次諧波發生量。
表4
實施例7圖18表示本發明其他實施方式的與EGSM以及DCS對應的天線開關電路的等效電路。該例子變更了圖16所示的可變陷波濾波器VNF。本例子的VNF由傳輸線路或電感器L1、扼流圈L2、L3、電容器C1～C3、二極管D以及電阻R構成。L1、D和C3形成串聯共振電路，其共振頻率根據二極管D的ON/OFF狀態變化。本實施例的VNF的特征在于能在二極管D上外加反電壓。
一般，如果向二極管等非線性器件輸入高功率的高頻信號，則產生高次諧波變形。特別是PIN二極管時，OFF狀態時的高次諧波變形的發生是顯著的。其理由從圖19所示的二極管的V-I特性可知，在ON狀態下，通過控制電源的電壓Vc，在線性比較好的工作點驅動二極管，所以對于高頻信號引起的電壓變動，進行線性的響應，高次諧波發生量少。而在OFF狀態下，V＝0附近成為工作點，對于高頻信號引起的電壓變動，進行非線性的響應。因此，高次諧波發生量增大。本實施例的工作模式與電源電壓的關系與圖3所示的同樣。與實施例6的不同點在于在DCS發送模式下，VC2為High，VC3為Low，能在二極管D上外加反電壓。當在二極管上外加反電壓時，如圖19所示，對于高頻信號引起的電壓變動，進行線性響應，所以能減少陷波濾波器的高次諧波發生量。在DCS發送模式下，VC2為High，VC1和VC3為Low，SW連接ANT和Dip2之間，ANT和Dip1變為開路。此外，在陷波濾波器VNF的共振頻率，二極管變為OFF狀態，但是關系到反電壓。對于EGSM以及DCS頻帶的信號的扼流圈L3的阻抗希望為20nH～100nH。在本例子中，使用阻抗為27nH的L3。此外，電阻R限制流向二極管D的電流值。在本例子中，使用1kΩ的電阻R。通過在ANT的正下方連接電感器L2，也能取得從靜電涌保護高頻元件的功能。根據以上結構，能取得解決二極管D為OFF狀態時高次諧波發生量多的實施例6的問題。
(實施例8)圖20是表示本發明其他實施方式的與EGSM、DCS、PCS對應的三頻天線開關電路的框圖。本實施例的天線開關電路在實施例6的天線開關電路上設置PCS接收端子。本發明涉及設置了具有一個GaAs開關等FET開關和2個天線共用器的基本結構的天線開關電路，只要具有該基本結構，即使增加多個其他收發系統，也在本發明的多頻帶天線開關電路的范圍內。在以下的實施例中，也是同樣。
在本實施例中，作為開關，使用稱作SP3T(Single Pole 3 Throw)的GaAs FET開關。通過使DCS發送端子和PCS發送端子為公共的，能簡化電路。這時，因為DCS發送的頻率(1710MHz～1785MHz)和PCS發送的頻率(1850MHz～1910MHz)比較接近，所以功率放大器也能公共化。其他方面與所述實施例同樣，所以省略詳細的說明。根據本實施例的天線開關電路，能取得與EGSM、DCS、PCS對應的三頻天線開關電路。
(實施例9)圖21是表示其他實施方式的與EGMS、DAMPS(發送頻率824～849MHz，接收頻率869～894MHz)、DCS、PCS對應的四頻天線開關電路的框圖。本實施例的天線開關電路在實施例8的天線開關電路上連接第三天線共用器Dip3，并且追加DAMPS接收端子。通過把EGSM發送端子和DAMPS發送端子公共化，能簡化電路。這時，因為EGSM發送的頻率(880MHz～915MHz)和DAMPS發送的頻率(824MHz～849MHz)比較接近，所以功率放大器也能公共化。根據本實施例，能取得與EGSM、DAMPS、DCS、PCS對應的四頻天線開關電路。
(實施例10)圖22是表示其他實施方式的與EGSM、DCS、PCS以及W-CDMA對應的四頻天線開關電路的框圖。作為本例子的開關，使用稱作SP4T(SinglePole 4 Throw)的GaAs FET開關。在W-CDMA發送接收端子的后級上連接天線收發轉換開關Dup。天線收發轉換開關Dup把W-CDMA頻帶(1920MHz～2170MHz)的收發信號分開、合成，能切換W-CDMA的發送和接收，能對應TDMA系統和CDMA系統的不同系統。根據本實施例，能取得與EGSM、DCS、PCS以及W-CDMA對應的四頻天線開關電路。
(實施例11)一般，GaAs開關比二極管開關貴，此外實施例8和實施例9中使用的SP3T型的GaAs開關、實施例10中使用的SP4T型GaAs開關比實施例6和7中使用的SPDT型GaAs開關更貴，不適合作為移動電話終端中使用的元件。作為改良，圖23表示本發明其他實施方式的與EGSM、DAMPS、DCS、PCS對應的四頻天線開關電路。本實施例的天線開關電路具有在實施例6的天線開關電路的第一天線共用器Dip1上連接相位分波器PS2，在第二天線共用器Dip2上連接相位分波器PS1的結構。本實施例中使用的GaAs開關是SPDT，所以如果與使用SP3T以及SP4T時相比，能使零件低成本化。圖24表示本實施例的等效電路。Dip1、Dip2、SW、LPF1、LPF2以及VNF與實施例6相同，所以省略說明。
相位分波器PS1由傳輸線路L12、L13、DAMPS接收用的SAW濾波器SAW1、EGSM接收用的SAW濾波器SAW2構成。傳輸線路L13是把傳輸線路的長度調節為在DAMPS接收頻率(869MHz～894MHz)共振的λ/4共振器。傳輸線路L12是把傳輸線路的長度調節為在EGSM接收頻率(925MHz～960MHz)共振的λ/4共振器。λ/4共振器具有根據終端條件，阻抗大幅度變化的特性，具體而言，當為50Ω的終端時，為50Ω，當短路終端時，開路，當為開路終端時，具有短路的阻抗。而SAW濾波器的特性在通過頻帶具有50Ω，在通過頻帶附近的頻率，具有接近短路的阻抗。因此，在DAMPS接收頻帶中，從第二天線共用器Dip2觀察的EGSM接收端子的阻抗是開路，DAMPS接收端子的阻抗為50Ω，所以把DAMPS接收信號向DAMPS接收端子一側分開。相反，在EGSM接收頻帶中，從第二天線共用器Dip2觀察的DAMPS接收端子的阻抗為開路，EGSM接收端子的阻抗為50Ω，所以EGSM接收信號向EGSM接收端子一側分開。用以上的動作，第一相位分波器PS1能把DAMPS接收信號和EGSM接收信號分開。
第二相位分波器PS2由傳輸線路L14、L15、DCS接收用的SAW濾波器SAW3、PCS接收用的SAW濾波器SAW4構成。傳輸線路L15是把傳輸線路的長度調節為在DCS接收頻率(1805MHz～1880MHz)共振的λ/4共振器。傳輸線路L14是把傳輸線路的長度調節為在PCS接收頻率(1930MHz～1990MHz)共振的λ/4共振器。λ/4共振器具有根據終端條件，阻抗大幅度變化的特性，具體而言，當為50Ω的終端時，為50Ω，當短路終端時，開路，當為開路終端時，具有短路的阻抗。而SAW濾波器的特性在通過頻帶具有50Ω，在通過頻帶附近的頻率，具有接近短路的阻抗。因此，在DCS接收頻帶中，從天線共用器Dip1觀察的PCS接收端子的阻抗是開路，DCS接收端子的阻抗為50Ω，所以把DCS接收信號向DCS接收端子一側分開。相反，在PCS接收頻帶中，從天線共用器Dip1觀察的DCS接收端子的阻抗為開路，PCS接收端子的阻抗為50Ω，所以PCS接收信號向PCS接收端子一側分開。用以上的動作，PS2能把DCS接收信號和PCS接收信號分開。
通過使EGSM發送端子和DAMPS發送端子公共，能簡化電路。這時，因為EGSM發送的頻率(880MHz～915MHz)和DAMPS發送的頻率(824MHz～849MHz)比較接近，所以功率放大器也能公共化。同樣，通過使DCS發送端子和PCS發送端子公共化，能簡化電路。這時，因為DCS發送的頻率(1710MHz～1785MHz)和PCS發送的頻率(1850MHz～1910MHz)比較接近，所以功率放大器也能公共化。
根據以上的實施例，只使用一個SPDT的GaAs開關，就能取得與EGSM、DAMPS、DCS以及PCS對應的四頻天線開關電路，能謀求小型化、低成本。
(C)使用靜電涌除去電路的多頻帶天線開關電路在上述的具有使用PIN二極管的開關電路和使用GaAs FET開關的開關電路的多頻帶天線開關電路中，當然希望采取對靜電涌的對策。下面描述其實施例。
(實施例12)圖25是表示本發明一個實施方式的與EGSM、DAMPS、DCS、PCS、W-CDMA對應的四頻帶天線開關電路的框圖。第一開關電路SW1進行向EGSM以及DAMPS的發送端子、EGSM的接收端子、W-CDMA的發送接收端子的切換。還有，第二開關電路SW2進行向DCS以及PCS的發送端子、DCS的接收端子、PCS的接收端子、以及W-CDMA的發送接收端子的切換。陷波濾波器NF2希望設定為DCS、PCS以及W-CDMA的發送頻帶的2倍或3倍頻率。在本例子中，采用在2倍頻率即3.7GHz具有衰減極的陷波濾波器NF。據此，在DCS/PCS/W-CDMA等三個發送模式下，能同時減少來自天線的高次諧波發生量。陷波濾波器NF1希望設定為EGSM以及DAMPS的發送頻帶的2倍或3倍頻率。在本例子中，采用在2倍頻率即1.7GHz具有衰減極的陷波濾波器NF。須指出的是，開關SW1、SW2可以是使用PIN二極管的開關，但是在本例子中，使用SP3T作為SW1，使用SP4T的GaAs開關作為SW2。
靜電涌除去電路插入天線端子ANT和天線共用器Dip之間，把從天線輸入的電涌吸收到接地。在虛線框內所示的第三電感器L3和電容器C3構成的并聯共振電路是可選的。當設置該并聯共振電路時，通過把衰減極調整為DCS和PCS的發送頻率的2倍頻率(3420MHz～3820MHz)，幾乎能同時使EGSM發送頻率的4倍頻率(3520MHz～3660MHz)和DAMPS發送頻率的4倍頻率(3296MHz～3396MHz)衰減。因此，能同時使DCS和PCS的發送頻率的2倍頻率衰減量、EGSM/DAMPS的發送頻率的4倍頻率衰減量衰減。
(實施例13)圖26是根據本發明的其他實施方式，在與EGSM、DCS以及W-CDMA對應的天線開關電路中插入靜電涌除去電路。在本實施例中，把由第三電感器L3和電容器C3構成的并聯共振電路的共振頻率設定為W-CDMA的發送頻率的2倍頻率(3.9GHz)，使它為陷波濾波器NF。因此，通過由第一電感器L1和電容器C1以及第二電感器L2以及電容器C2構成的電路，能減少500MHz以下頻率的靜電涌，能使第三電感器L3和電容器C3的并聯共振電路具有GHz頻帶的陷波濾波器的功能。
(實施例14)圖27是根據本發明的其他實施方式，在與EGSM、DCS以及PCS對應的天線開關電路中插入靜電涌除去電路。使用SP3T開關，在從天線端子輸入輸出的信號中，把EGSM發送信號、DCS接收信號向分波器Dip1切換，把DCS/PCS發送信號、EGSM接收信號向分波器Dip2切換，把PCS接收信號向接收PCS的SAW3切換。第一低通濾波器LPF1擔負把從EGSMTX端子輸入的發送信號中包含的N次高次諧波變形衰減的任務，第二低通濾波器LPF2擔負把從DCS/PCS TX端子輸入的發送信號中包含的N次高次諧波變形衰減的任務。SAW濾波器SAW1、SAW2、SAW3分別擔負除去EGSM接收信號、DCS接收信號、PCS接收信號中包含的接收頻帶外的噪聲的任務。分波器Dip1連接在LPF1和SAW2上，分波器Dip2連接在LPF2和SAW1上。
靜電涌除去電路插入天線端子ANT和SP3T開關之間，把從天線吸收的靜電涌吸收到接地。虛線框內所示的第三電感器L3和電容器C3構成的并聯共振電路是可選的。當設置該并聯共振電路時，通過把衰減極調整為DCS和PCS Tx的2倍頻率(3420MHz～3820MHz)，能同時使EGSM發送的4倍頻率(3520MHz～3660MHz)衰減。因此，能同時使DCS和PCS發送的2倍頻率、以及EGSM發送的4倍頻率衰減。因為并聯共振電路L3、C3也具有作為匹配電路的功能，所以能用于天線開關全體的匹配調整。
在上述其他實施例中，能插入靜電涌除去電路。假定把靜電涌除去電路連接在天線頂部，進行了描述，但是該靜電涌除去電路具有在900MHz～2GHz的充分寬的頻帶中能取得匹配的優點，不僅是天線頂部，能插入多個位置。例如，可以在天線共用器Dip和陷波濾波器NF之間、天線共用器Dip和高頻開關SW之間、高頻開關SW和低通濾波器LPF之間、高頻開關SW和天線收發轉換開關Dup之間或天線共用器Dip和彈性表面波濾波器SAW之間適當插入靜電涌除去電路。
多頻帶天線開關層疊模塊復合元件本發明的多頻帶天線開關層疊模塊復合元件在層疊襯底上一體形成構成多頻帶天線開關電路的天線共用器、開關電路的傳輸線路和電容器的一部分，所以天線共用器和開關電路的布線也形成在層疊襯底表面或內部，所以能減少部線引起的損失，兩者間的匹配調整變得容易。而通過把構成多頻帶天線開關電路的一部分的PIN二極管或GaAs開關等開關元件、電阻、電容器和電感器等芯片搭載在層疊襯底上，能取得小型、廉價的多頻帶天線開關層疊模塊復合元件。
此外，通過組合多頻帶天線開關層疊模塊復合元件和天線收發轉換開關，能對應W-CDMA的發送接收的切換，能構筑能對應GSM系統和CDMA系統的不同的多路訪問的移動電話終端的多模式的多頻帶天線開關電路。使用這些多頻帶天線開關電路或多頻帶天線開關層疊模塊復合元件的通信裝置是小型并且省電的。
(實施例15)圖28表示構成具有實施例2的等效電路的天線開關層疊模塊復合元件的印刷電路基板和電極結構。從上按順序層疊印刷電路基板1～12。在印刷電路基板1上印刷用于搭載二極管、芯片電阻和芯片電容器的連接盤電極14和用于搭載金屬屏蔽(金屬盒)的連接盤電極16。此外，形成連接形成在不同的印刷電路基板上的電極圖形彼此的轉接孔電極15(圖中用黑圈表示)。在印刷電路基板12的底面13上形成接地端子61～67、天線端子68、EGSM發送端子69、DCS發送端子70、W-CDMA發送接收端子71、DCS接收端子72、EGSM接收端子73、電源端子74～76。在印刷電路基板2、3、4、9、10上主要印刷成為傳輸線路的線電極圖形，在印刷電路基板5、6、7、8、11上主要印刷形成電容器的電極圖形。此外，在印刷電路基板6、8、12上印刷接地電極17～19。
下面，詳細說明所述層疊構造和圖10的等效電路的對應。在圖28中，參照編號20～28表示構成天線共用器Dip的傳輸線路用的電極圖形。用電極圖形21和23形成傳輸線路L1，用電極圖形25和27形成傳輸線路L2，用電極圖形20和22形成傳輸線路L3，用電極圖形26和28形成傳輸線路L4。
參照編碼45～50表示構成天線共用器Dip的電容器用的電極圖形。用電極圖形45和46形成電容器C2，用電極圖形47和48形成電容器C4，用電極圖形49和接地電極17形成電容器C1，用電極圖形50和接地電極17形成電容器C3。
參照符號29～34表示構成開關電路SW1的傳輸線路用的電極圖形。用電極圖形29和30形成傳輸線路L11，用電極圖形31和32形成傳輸線路L5，用電極圖形33和34形成傳輸線路L6。
參照符號51～54表示構成開關電路SW1的電容器用的電極圖形。用電極圖形51和52形成電容器C11，用電極圖形53和接地電極18形成電容器C13，用電極圖形54和接地電極18形成電容器C6。
參照符號35～43表示構成開關電路SW2的傳輸線路用的電極圖形。用電極圖形35和36形成傳輸線路L12，用電極圖形37形成傳輸線路L7，用電極圖形38和41形成傳輸線路L10，用電極圖形39和42形成傳輸線路L9，用電極圖形40和43形成傳輸線路L8。
參照符號55～59表示構成開關電路SW2的電容器用的電極圖形。用電極圖形55和58形成電容器C14，用電極圖形56和接地電極19形成電容器C10，用電極圖形57和接地電極19形成電容器C7，用電極圖形58和接地電極18形成電容器C15，用電極圖形59和接地電極17形成電容器C16。電極圖形44形成構成陷波濾波器NF的傳輸線路，電極圖形60形成構成陷波濾波器NF的電容器。通孔電極15進行各基板間的電連接。
本實施例中使用的印刷電路基板是能進行950℃以下的低溫燒成的陶瓷介質材料，希望板厚度為40～200μm，以便容易形成傳輸線路和電容器用電極圖形和接地電極。層疊陶瓷印刷電路基板1～12，印刷側面電極77后，用950℃燒成，取得天線開關層疊模塊復合元件用的層疊體。如圖29所示，通過在層疊體上安裝二極管78、芯片電阻79、芯片電容器80，取得具有圖10所示的等效電路的天線開關層疊模塊復合元件。
以上具體說明了與EGSM、DCS、DAMPS、PCS、W-CDMA對應的多頻帶天線開關電路，但是此外，當組合了PDC800頻帶(810～960MHz)、GPS頻帶(1575.42MHz)、PHS頻帶(1895～1920MHz)、藍牙頻帶(2400～2484)、在美國預計普及的CDMA2000、在中國預計普及的TD-SCDMA等的多頻帶天線開關電路時，也能期待同樣的效果。因此，根據本發明，能取得抑制高次諧波發生量，防止靜電涌引起的高頻元件的破壞的雙頻、3頻、4頻、5頻等多頻帶天線開關電路。能把這些功能集成在層疊體內，使用這樣的層疊體模塊的移動電話等通信儀器能實現小型、低耗電。
(產業上的可利用性)通過使用本發明的靜電涌除去電路，能使來自天線端子的靜電涌接地，并且對于大范圍的頻帶，能吸收靜電涌，充分對應靜電破壞。能從靜電涌保護構成多頻帶天線開關電路的PIN二極管開關或GaAs FET開關、接收用的SAW濾波器、連接在發送端子上的功率放大器、連接在接收端子上的低噪聲濾波器等電路，所以不破壞天線的后級的這些高頻電子元件。
本發明的多頻帶天線開關電路能有效抑制高次諧波發生量。此外，因為把天線共用器和開關電路的傳輸線路以及電容器的一部分內置于層疊襯底上，成為一體，所以天線共用器和開關電路的布線形成在層疊襯底的表面或內部，減少部線引起的損失，兩者間的匹配調整變得容易。在層疊襯底上搭載開關元件、電阻、電容器、電感器等開關元件，所以能取得內置了靜電涌除去電路的小型、高性能的天線開關層疊模塊復合元件。
使用這些多頻帶天線開關電路或多頻帶天線開關層疊模塊復合元件的通信裝置是小型、低耗電的。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.(修改后)一種高通濾波器，其特征在于具有輸入端子、輸出端子、串聯共振電路，所述串聯共振電路由共振頻率為100～500MHz的連接在所述輸入端子和接地之間的第一電感器、連接在所述輸入端子和所述輸出端子之間的第一電容器、連接在所述輸出端子上的第二電感器、連接在所述第二電感器和接地上的第二電容器構成。
2.根據權利要求1所述的高通濾波器，其特征在于在所述第二電感器和所述輸出端子之間可以設置由第三電感器和第三電容器構成的并聯共振電路。
3.一種多頻帶天線開關電路，其特征在于具有連接在天線端子上的把通過頻帶不同的信號分開的天線共用器；把由所述天線共用器分開的低頻一側的信號切換向多個發送接收端子的第一開關電路；把由所述天線共用器分開的高頻一側的信號切換向多個發送接收端子的第二開關電路；連接在所述天線共用器和所述發送端子之間或所述第一開關電路和所述發送端子之間的發送路線上的第一低通濾波器；連接在所述天線共用器和所述發送端子之間或所述第二開關電路和所述發送端子之間的發送路線上的第二低通濾波器；在所述天線共用器和所述第一開關電路之間或所述天線共用器和所述第二開關電路之間的至少一方設置陷波濾波器。
4.一種多頻帶天線開關電路，其特征在于具有連接在天線端子上的把通過頻帶不同的信號分開的天線共用器；把由所述天線共用器分開的低頻一側的信號切換向第一發送端子以及第一接收端子切換的第一開關電路；把由所述天線共用器分開的高頻一側的信號向第二發送端子、第二發送端子以及第三發送接收端子切換的第二開關電路；連接在所述天線共用器和所述第一發送端子之間或所述第一開關電路和所述第一發送端子之間的發送路線上的第一低通濾波器；連接在所述天線共用器和所述第二發送端子之間或所述第二開關電路和所述第二發送端子之間的發送路線上的第二低通濾波器；
所述天線共用器和所述第二開關電路通過陷波濾波器連接。
5.一種多頻帶天線開關電路，其特征在于具有把通過頻帶不同的信號分開的天線共用器；把由所述天線共用器分開的低頻一側信號向多個發送接收端子切換的第一開關電路；把由所述天線共用器分開的高頻一側信號向多個發送接收端子切換的第二開關電路；連接在所述天線共用器和發送端子之間或第一開關電路和發送端子之間的發送路線上的第一低通濾波器；連接在所述天線共用器和發送端子之間或第二開關電路和發送端子之間的發送路線上的第二低通濾波器；在所述天線共用器和天線端子之間連接有陷波濾波器。
6.一種多頻帶天線開關電路，其特征在于具有把通過頻帶不同的信號分開的天線共用器；把由所述天線共用器分開的低頻一側信號向第一發送端子以及第一接收端子切換的第一開關電路；把由所述天線共用器分開的高頻一側信號向第二發送端子、第二接收端子和第三發送接收端子切換的第二開關電路；連接在所述天線共用器和第一發送端子之間或第一開關電路和第一發送端子之間的發送路線上的第一低通濾波器；連接在所述天線共用器和第二發送端子之間或第二開關電路和第二發送端子之間的發送路線上的第二低通濾波器；在所述天線共用器和天線端子之間連接有陷波濾波器。
7.一種多頻帶天線，在根據權利要求4或6所述的多頻帶天線開關電路中，其特征在于在所述第三發送接收端子上連接天線收發轉換開關。
8.(修改后)根據權利要求3～7中的任意一項所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于具有輸入端子和輸出端子，并且由連接在所述輸入端子和接地之間的第一電感器、連接在所述輸入端子和所述輸出端子之間的第一電容器、連接在所述輸出端子上的第二電感器、連接在所述第二電感器和接地上的第二電容器構成的高通濾波器至少設置在所述電路內。
9.根據權利要求8所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于在所述高通濾波器的第二電感器和所述輸出端子之間插入由第三電感器和第三電容器構成的并聯共振電路。
10.一種多頻帶天線開關電路，其特征在于包括(a)具有第一發送端子、第二接收端子、第一公共端子的第一天線共用器；(b)具有第二發送端子、第一接收端子、第二公共端子的第二天線共用器；(c)具有第一發送接收端子、第二發送接收端子和天線端子，把所述第一發送接收端子和所述第二發送接收端子的任意一方切換連接到所述天線端子上的開關電路；(d)設置在所述開關電路和所述天線端子之間的陷波濾波器；所述第一公共端子連接在所述第一發送接收端子上，所述第二公共端子連接在所述第二發送接收端子上。
11.根據權利要求10所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于所述陷波濾波器具有電感器、二極管、電容器、電阻和電源端子，根據外加在所述電源端子上的電壓，共振頻率可變。
12.根據權利要求10或11所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于所述陷波濾波器具有用于向所述二極管外加反電壓的反電壓端子。
13.(修正后)根據權利要求10～12中的任意一項所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于在所述電路內具有高通濾波器，所述高通濾波器希望由輸入端子、輸出端子、連接在所述輸入端子和接地之間的第一電感器、連接在所述輸入端子和所述輸出端子之間的第一電容器、連接在所述輸出端子上的第二電感器、連接在所述第二電感器和接地上的第二電容器構成。
14.根據權利要求13所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于在所述高通濾波器的第二電感器和所述輸出端子之間插入由第三電感器和第三電容器構成的并聯共振電路。
15.根據權利要求10～14中的任意一項所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于具有連接在所述第一發送端子上的第一低通濾波器和連接在所述第二發送端子上的第二低通濾波器。
16.(修正后)根據權利要求10～15中的任意一項所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于所述開關電路由GaAs半導體構成。
17.一種多頻帶天線開關層疊模塊復合元件，由多個襯底的層疊體構成，其特征在于構成權利要求3～16中的任意一項所述的多頻帶天線開關電路的傳輸線路和電容器的一部分形成在所述層疊體內的襯底上，構成所述多頻帶天線開關電路的一部分的開關元件、電阻、電容器、電感器作為芯片搭載在所述層疊體上。
18.一種通信裝置，其特征在于使用權利要求3～16中的任意一項所述的多頻帶天線開關電路、或權利要求17所述的多頻帶天線開關層疊模塊復合元件。
權利要求
1.一種高通濾波器，其特征在于具有輸入端子、輸出端子、串聯共振電路，所述串聯共振電路由連接在所述輸入端子和接地之間的第一電感器、連接在所述輸入端子和所述輸出端子之間的第一電容器、連接在所述輸出端子上的第二電感器、連接在所述第二電感器和接地上的第二電容器構成。
2.根據權利要求1所述的高通濾波器，其特征在于在所述第二電感器和所述輸出端子之間可以設置由第三電感器和第三電容器構成的并聯共振電路。
3.一種多頻帶天線開關電路，其特征在于具有連接在天線端子上的把通過頻帶不同的信號分開的天線共用器；把由所述天線共用器分開的低頻一側的信號切換向多個發送接收端子的第一開關電路；把由所述天線共用器分開的高頻一側的信號切換向多個發送接收端子的第二開關電路；連接在所述天線共用器和所述發送端子之間或所述第一開關電路和所述發送端子之間的發送路線上的第一低通濾波器；連接在所述天線共用器和所述發送端子之間或所述第二開關電路和所述發送端子之間的發送路線上的第二低通濾波器；在所述天線共用器和所述第一開關電路之間或所述天線共用器和所述第二開關電路之間的至少一方設置陷波濾波器。
4.一種多頻帶天線開關電路，其特征在于具有連接在天線端子上的把通過頻帶不同的信號分開的天線共用器；把由所述天線共用器分開的低頻一側的信號切換向第一發送端子以及第一接收端子切換的第一開關電路；把由所述天線共用器分開的高頻一側的信號向第二發送端子、第二發送端子以及第三發送接收端子切換的第二開關電路；連接在所述天線共用器和所述第一發送端子之間或所述第一開關電路和所述第一發送端子之間的發送路線上的第一低通濾波器；連接在所述天線共用器和所述第二發送端子之間或所述第二開關電路和所述第二發送端子之間的發送路線上的第二低通濾波器；所述天線共用器和所述第二開關電路通過陷波濾波器連接。
5.一種多頻帶天線開關電路，其特征在于具有把通過頻帶不同的信號分開的天線共用器；把由所述天線共用器分開的低頻一側信號向多個發送接收端子切換的第一開關電路；把由所述天線共用器分開的高頻一側信號向多個發送接收端子切換的第二開關電路；連接在所述天線共用器和發送端子之間或第一開關電路和發送端子之間的發送路線上的第一低通濾波器；連接在所述天線共用器和發送端子之間或第二開關電路和發送端子之間的發送路線上的第二低通濾波器；在所述天線共用器和天線端子之間連接有陷波濾波器。
6.一種多頻帶天線開關電路，其特征在于具有把通過頻帶不同的信號分開的天線共用器；把由所述天線共用器分開的低頻一側信號向第一發送端子以及第一接收端子切換的第一開關電路；把由所述天線共用器分開的高頻一側信號向第二發送端子、第二接收端子和第三發送接收端子切換的第二開關電路；連接在所述天線共用器和第一發送端子之間或第一開關電路和第一發送端子之間的發送路線上的第一低通濾波器；連接在所述天線共用器和第二發送端子之間或第二開關電路和第二發送端子之間的發送路線上的第二低通濾波器；在所述天線共用器和天線端子之間連接有陷波濾波器。
7.一種多頻帶天線，在根據權利要求4或6所述的多頻帶天線開關電路中，其特征在于在所述第三發送接收端子上連接天線收發轉換開關。
8.根據權利要求3～7中的任意一項所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于具有輸入端子和輸出端子，并且由連接在所述輸入端子和接地之間的第一電感器、連接在所述輸入端子和所述輸出端子之間的第一電容器、連接在所述輸出端子上的第二電感器、連接在所述第二電感器和接地上的第二電容器構成的高通濾波器至少設置在所述天線共用器和天線端子之間。
9.根據權利要求8所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于在所述高通濾波器的第二電感器和所述輸出端子之間插入由第三電感器和第三電容器構成的并聯共振電路。
10.一種多頻帶天線開關電路，其特征在于包括(a)具有第一發送端子、第二接收端子、第一公共端子的第一天線共用器；(b)具有第二發送端子、第一接收端子、第二公共端子的第二天線共用器；(c)具有第一發送接收端子、第二發送接收端子和天線端子，把所述第一發送接收端子和所述第二發送接收端子的任意一方切換連接到所述天線端子上的開關電路；(d)設置在所述開關電路和所述天線端子之間的陷波濾波器；所述第一公共端子連接在所述第一發送接收端子上，所述第二公共端子連接在所述第二發送接收端子上。
11.根據權利要求10所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于所述陷波濾波器具有電感器、二極管、電容器、電阻和電源端子，根據外加在所述電源端子上的電壓，共振頻率可變。
12.根據權利要求10或11所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于所述陷波濾波器具有用于向所述二極管外加反電壓的反電壓端子。
13.根據權利要求10～12中的任意一項所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于至少在所述陷波濾波器和所述天線端子之間具有高通濾波器，所述高通濾波器希望由輸入端子、輸出端子、連接在所述輸入端子和接地之間的第一電感器、連接在所述輸入端子和所述輸出端子之間的第一電容器、連接在所述輸出端子上的第二電感器、連接在所述第二電感器和接地上的第二電容器構成。
14.根據權利要求13所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于在所述高通濾波器的第二電感器和所述輸出端子之間插入由第三電感器和第三電容器構成的并聯共振電路。
15.根據權利要求10～14中的任意一項所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于具有連接在所述第一發送端子上的第一低通濾波器和連接在所述第二發送端子上的第二低通濾波器。
16.根據權利要求10～15中的任意一項所述的多頻帶天線開關電路，其特征在于所述開關電路由GaAs半導體構成。
17.一種多頻帶天線開關層疊模塊復合元件，其特征在于由多個襯底的層疊體構成，構成權利要求3～16中的任意一項所述的多頻帶天線開關電路的傳輸線路和電容器的一部分形成在所述層疊體內的襯底上，構成所述多頻帶天線開關電路的一部分的開關元件、電阻、電容器、電感器作為芯片搭載在所述層疊體上。
18.一種通信裝置，其特征在于使用權利要求3～16中的任意一項所述的多頻帶天線開關電路、或權利要求17所述的多頻帶天線開關層疊模塊復合元件。
全文摘要
多頻帶天線開關電路具有連接在天線端子上的把通過頻帶不同的信號分開的天線共用器、把由天線共用器分開的高頻一側和低頻一側的信號向多個發送接收端子切換的第一和第二開關電路、連接在天線共用器和發送端子之間或第一以及第二開關電路和發送端子之間的發送路線上的第一和第二低通濾波器，在天線共用器和第一或第二開關電路之間的至少一方設置陷波濾波器的多頻帶天線開關電路。至少在天線共用器和天線端子之間具有輸入端子和輸出端子，設置有由連接在輸入端子和接地之間的第一電感器、連接在輸入端子和輸出端子之間的第一電容器、連接在輸出端子上的第二電感器、連接在第二電感器和接地之間的第二電容器構成的高通濾波器。
文檔編號H04B1/52GK1541454SQ0281572
公開日2004年10月27日 申請日期2002年8月12日 優先權日2001年8月10日
發明者深町啟介, 弘, 釰持茂, 志, 渡邊光弘, 之, 武田剛志, 但井裕之, 橫內智 申請人:日立金屬株式會社