高頻開關、無線電通信裝置和高頻轉換方法
2024-03-02 05:48:15 1
專利名稱：高頻開關、無線電通信裝置和高頻轉換方法
技術領域：
本發明涉及一種高頻開關、一種無線電通信裝置、以及一種用於如行動電話等的高頻轉換方法。
相關技術最近幾年，考慮到移動通信增加的用戶數以及系統的全球化，例如，高頻開關引起了注意。為在單個行動電話等中使用EGSM、DCS和PCS的系統而提供高頻開關，這些系統具有
圖11的相應頻帶。除此之外，圖11是示出EGSM、DCS和PCS的相應頻帶的說明圖。
這裡，參考圖12，它是常規高頻開關的電路圖，下面會討論行動電話等所使用的常規高頻開關的結構和操作。
為三重頻帶(上述EGSM、DCS和PCS)提供了常規高頻開關，它包括發射—接收開關121和122，以及用於把發射—接收開關121和122連接至天線(ANT)的分支濾波器電路123。
發射—接收開關121具有用於發射EGSM的發射端Tx1和用於接收EGSM的接收端Rx1。發射—接收開關122具有用於發射DCS和PCS的發射端Tx2、用於接收DCS的接收端Rx2、以及用於接收PCS的接收端Rx3。
此外，接收端Rx3通過二極體D1與天線相連，二極體在使用發射端Tx2進行發射後被關閉。
然而，在這種常規高頻開關中，二極體D1引起高頻失真，它在用發射端Tx2進行發射後被關閉。
發明的公開考慮到上述問題，本發明的目的在於提供一種高頻開關、一種無線電通信裝置、以及一種具有較少高頻失真的高頻開關方法。
本發明的第1項創造(對應於權利要求1)是一種高頻開關，其特徵在於包括第一發射—接收開關，它轉換通過第一發射端以及第一和第二接收端進行的發射和接收，並且具有在所述發射時被關閉的第一二極體；以及第一低通濾波器，用於抑制由所述第一二極體在所述發射時引起的高頻失真。
本發明的第2項創造(對應於權利要求2)是按照創造1的高頻開關，其特徵在於所述第一發射端為兩個發射共享。
本發明的第3項創造(對應於權利要求3)是按照創造1或2的高頻開關，其特徵在於所述第一發射—接收開關與用於執行所述發射和接收的天線相連，以及在所述第一發射—接收開關和所述天線間插入所述第一低通濾波器。
本發明的第4項創造(對應於權利要求4)是按照創造3的高頻開關，其特徵在於，所述第一發射端通過第二二極體和所述第一低通濾波器與所述天線相連，所述二極體在所述發射時處於正向，還提供了第二低通濾波器，所述第二低通濾波器在所述第一發射端和所述第二二極體的陽極間插入，用於抑制所述發射時發生的高頻失真，以及所述第二低通濾波器與所述第一濾波器一起抑制所述發射時發生的高頻失真。
本發明的第5項創造(對應於權利要求5)是按照創造1的高頻開關，其特徵在於，所述第一發射—接收開關與用於執行所述發射和所述接收的天線相連，所述第一接收端通過所述第一二極體與所述天線相連，以及所述第一低通濾波器在所述第一二極體和所述天線間插入。
本發明的第6項創造(對應於權利要求6)是按照任一創造1至5的高頻開關，還包括第二發射—接收開關，用於轉換通過發射端和接收端執行的發射和接收；以及分支濾波器裝置，用於把所述第一發射—接收開關和所述第二發射—接收開關與所述天線相連。
本發明的第7項創造(對應於權利要求7)是一種高頻開關，其特徵在於所述高頻開關包括多個發射—接收開關，用於轉換通過發射端和接收端執行的發射和接收；以及分支濾波器裝置，用於把所述多個發射—接收開關與天線相連，以及所述接收端各自與所述天線相連，並且各自通過正向的二極體和接地電阻器而接地，以及接地所用的所述接地電阻器由單個電阻器共用。
本發明的第8項創造(對應於權利要求8)是按照創造7的高頻開關，其特徵在於在所述接收端中，(1)用最低頻帶接收的接收端通過電感器與所述接地電阻器相連，以及(2)用最高頻帶接收的接收端與所述接地電阻器相連而旁路所述電感器。
本發明的第9項創造(對應於權利要求9)是按照創造8`的高頻開關，其特徵在於，用於把所述接收端與所述接地電阻器相連的所述電感器具有一預定值或者更多電感器，用於抑制信號從所述發射端滲入所述接收端，所述接收端用最低頻帶進行接收。
本發明的第10項創造(對應於權利要求10)是按照創造7的高頻開關，其特徵在於，所述接地電阻器通過電感器而接地。
本發明的第11項創造(對應於權利要求11)是按照創造10的高頻開關，其特徵在於，所述電感器通過使用通孔電感器而形成。
本發明的第12項創造(對應於權利要求12)是一種高頻開關，其特徵在於所述高頻開關包括第一發射—接收開關，它轉換通過第一發射端以及第一和第二接收端進行的發射和接收，並且具有在所述發射時被關閉的第一二極體；第一低通濾波器，用於抑制由所述第一二極體在所述發射時引起的高頻失真；第二發射—接收開關，用於轉換由第三發射端和第三接收端進行的發射和接收；以及分支濾波器裝置，用於把所述第一和第二發射—接收開關與天線相連，以及所述第二和第三接收端與所述天線相連，並且分別通過正向的二極體和接地電阻器而接地，以及接地所用的所述接地電阻器由單個電阻器共用。
本發明的第13項創造(對應於權利要求13)是按照任一創造1或12的高頻開關，其特徵在於，在多個介質層上形成多條帶狀傳輸線和多個電容器，形成一通孔電感器，用於在所述介質層間形成所述多條帶狀傳輸線和所述多個電容器，以及二極體、電容器、電阻器及電感器中的至少一個安裝在通過堆疊所述介質層而形成的一分層上。
本發明的第14項創造(對應於權利要求14)是按照任一創造1至6和12的高頻開關，其特徵在於，在多個介質層上形成多條帶狀傳輸線和多個電容器，形成一通孔電感器，用於在所述介質層間形成所述多條帶狀傳輸線和所述多個電容器，以及二極體、電容器、電阻器及電感器中的至少一個安裝在通過堆疊所述介質層而形成的一分層上，以及組成所述第一低通濾波器的第一帶狀傳輸線在所述多個介質層的第一介質層上形成，接地電極通過部署在所述第一介質層的一側上的第二介質層而形成，沒有除所述第一帶狀傳輸線之外沒有0帶狀傳輸線的電極型式部署在所述第一帶狀傳輸線的另一側。
本發明的第15項創造(對應於權利要求15)是按照創造13或14的高頻開關，其特徵在於，SAW濾波器安裝在所述分層的表層上。
本發明的第16項創造(對應於權利要求16)是一種無線電通信裝置，其特徵在於包括發射電路，用於進行所述發射；接收電路，用於進行所述接收；以及如任一權利要求1至15所述的高頻開關，所述開關用於轉換所述發射或所述接收。
本發明的第17項創造(對應於權利要求17)是一種高頻轉換方法，其特徵在於包括轉換步驟，通過使用具有在所述發射時被關閉的第一二極體的第一發射—接收開關而轉換發射和接收，所述發射—接收開關用於轉換通過第一發射端以及第一和第二接收端進行的發射和接收；以及濾波步驟，通過使用第一低通濾波器而進行濾波，所述第一低通濾波器用於抑制由所述第一二極體在所述發射時引起的高頻失真。
本發明的第18項創造(對應於權利要求18)是一種高頻轉換方法，其特徵在於所述高頻轉換方法包括轉換步驟，通過使用多個發射—接收開關而轉換發射和接收，所述多個發射—接收開關用於轉換通過發射端和接收端進行的發射和接收，以及所述接收端各自與天線相連，並且分別通過正向的二極體和接地電阻器而接地，所述多個發射—接收開關通過分支濾波器裝置與所述天線相連，以及用於接地的所述接地電阻器由單個電阻器共用。
本發明的第19項創造(對應於權利要求19)是按照創造一種高頻轉換方法，其特徵在於所述高頻轉換方法包括第一轉換步驟，通過使用具有在所述發射時被關閉的第一二極體的第一發射—接收開關而轉換發射和接收，所述發射—接收開關用於轉換通過第一發射端以及第一和第二接收端進行的發射和接收；第一濾波步驟，通過使用第一低通濾波器而進行濾波，所述第一低通濾波器用於抑制由所述第一二極體在所述發射時引起的高頻失真；以及第二轉換步驟，通過使用第二發射—接收轉換電路而轉換發射和接收，所述第二發射—接收轉換電路用於轉換通過第三發射端和第三接收端進行的發射和接收，以及所述第二和第三接收端與天線相連，並且分別通過正向的二極體和接地電阻器而接地，所述第一和第二發射—接收開關通過分支濾波器裝置與所述天線相連，以及用於接地的所述接地電阻器由單個電阻器共用。
附圖簡述圖1是示出按照本發明實施例1的高頻開關的框圖；圖2是示出按照本發明實施例1的高頻開關的電路圖；圖3是示出按照本發明實施例2的高頻開關的框圖；圖4是示出按照本發明實施例2的高頻開關的電路圖；圖5是示出按照本發明實施例3的高頻開關的電路圖；圖6(a)是示出按照本發明實施例3的高頻開關(前面)的說明圖；圖6(b)是示出按照本發明實施例3的高頻開關(背面)的說明圖；圖7是示出高頻開關的電路圖，其中提供了低通濾波器用於抑制由關閉狀態中的二極體引起的高頻失真，且SAW濾波器安裝在接收端Rx1和Rx2上；圖8是示出高頻開關的電路圖，其中還提供了由多個發射—接收開關共用的電阻器，且SAW濾波器安裝在接收端Rx1和Rx2上；圖9(a)是示出具有按照本發明安裝的SAW濾波器的高頻開關(前面)的說明圖；圖9(b)是示出具有按照本發明安裝的SAW濾波器的高頻開關(背面)的說明圖；圖10是示出具有本發明雙頻帶的高頻開關的電路圖；圖11是示出EGSM、DCS和PCS的相應頻帶的說明圖；圖12是示出常規高頻開關的電路圖；圖13是示出低通濾波器特性的說明圖；圖14是示出按照本發明實施例4的高頻開關的分解透視圖；圖15是示出按照本發明的具有雙頻帶的高頻開關的電路圖，它具有減少了的電阻器和電感器；圖16是示出按照本發明的具有雙頻帶的高頻開關的電路圖，它具有在接地電阻器和接地點之間形成的減少的電阻器和電感器；圖17是示出按照本發明的具有三重頻帶的高頻開關的電路圖，它具有在接地電阻器和接地點之間形成的減少的電阻器和電感器；以及圖18是示出按照本發明的具有三重頻帶的高頻開關的分解透視圖，它具有在接地電阻器和接地點之間形成的減少的電阻器和電感器。
符號描述1，2開關電路3 分支濾波器裝置(分支濾波器電路)20 天線端子21，22 內部端子11-13 低通濾波器(LPF)實現本發明的最佳模式下面將按照附圖來討論本發明的實施例。
(實施例1)首先，主要參考圖1，將按照本實施例討論高頻開關的結構。這裡，圖1是示出本實施例的高頻開關的框圖。
本實施例的高頻開關是三重頻帶高頻開關，它具有濾波功能，在第一頻帶(EGSM)、第二頻帶(DCS)和第三頻帶(PCS)上通過發射頻帶和接收頻帶。高頻開關包括開關電路(發射—接收開關)1和2以及分支濾波器裝置(分支濾波器電路)3。此外，如稍後所討論的，本實施例高頻開關的特徵在於，在分支濾波器裝置3和開關電路2之間插入低通濾波器(LPF)11。
接著，將更具體地討論本實施例高頻開關的每個裝置。
分支濾波器裝置3具有內部端子21和22、用於與天線(ANT)連接的天線端子20、連接內部端子21和天線端子20並且通過第一頻帶的低通濾波器(LPF)、以及連接內部端子22和天線端子20並且通過第二和第三頻帶的高通濾波器(HPF)。
開關電路1是與內部端子21相連的裝置，用於在發射第一頻帶所用的發射端Tx1和接收第一頻帶所用的接收端Rx1之間進行轉換。這裡，在開關電路1和發射端Tx1之間，插入低通濾波器(LPF)12來減少用發射端Tx1發射後放大所引起的高頻失真。
開關電路2是與內部端子22相連的裝置，用於在發射第二和第三頻帶的發射頻帶(為兩個發射所共用)時所用的發射端Tx2、接收第二頻帶所用的接收端Rx2、以及接收第三頻帶所用的接收端Rx3之間進行轉換。除此之外，在開關電路2和發射端Tx2之間，插入低通濾波器(LPF)13來減少用發射端Tx2發射後放大所引起的高頻失真。
參考圖2下面將討論按照本實施例的高頻開關的電路結構。這裡，圖2是示出本發明高頻開關的電路圖。
發射端Tx1通過二極體D2與天線一側相連，二極體D2在發射後變為正向，並且在發射端Tx1和二極體D2的陽極間插入低通濾波器12。而且，接收端Rx1與天線一側相連，並且通過正向的二極體D4而接地。此外，控制端VC1通過電阻器R1與電壓控制單元(圖中省略)相連。
發射端Tx2通過二極體D3與天線一側相連，二極體D3在發射時變為正向，並且在發射端Tx2和二極體D3的陽極間插入低通濾波器13。而且，接收端Rx2與天線一側相連，並且通過正向的二極體D5而接地。此外，接收端Rx3通過二極體D1與天線一側相連，二極體D5在用發射端Tx2進行發射後指向反向(關閉狀態)。除此之外，二極體D1處在從接收端Rx3到天線的正向上。而且，控制端VC2通過電阻器R2與電壓控制單元(圖中省略)相連，控制端VC3通過電阻器R3與電壓控制單元(圖中省略)相連。
此外，在分支濾波器裝置3和開關電路2間插入低通濾波器11，以便抑制在用發射端Tx2進行發射時由二極體D1產生的高頻失真。
此外，設定低通濾波器13的特性以便抑制高頻失真，高頻失真發生在用發射端Tx2和低通濾波器11一起進行發射時。
具體來說，低通濾波器13具有由圖3的特徵曲線f1所表示的特性，圖13是示出低通濾波器特性的說明圖。即，由於與低通濾波器11合作而截斷了高頻帶，因此考慮到低通濾波器13的特性，較小的信號損失但性能有點差比帶有大信號損失的極好性能更符合需要，前者性能，由特徵曲線f1表示，後者由特徵曲線f2表示。低通濾波器隨著濾波器性能的改進而具有更大的信號損失。
此外，發射端Tx2對應於本發明的第一發射端，接收端Rx2和Rx3分別對應於本發明的第二和第一接收端，二極體D1和D3分別對應於本發明的第一和第二二極體，低通濾波器11和13分別對應於本發明的第一和第二低通濾波器，開關電路2對應於第一發射—接收開關。而且，開關電路1對應於本發明的第二發射—接收開關。此外，分支濾波器裝置3對應於本發明的分支濾波器裝置。
下面將討論按照本實施例的高頻開關的操作。除此之外，下面將討論本發明的高頻開關方法的實施例，以及本實施例高頻開關的操作(在下面實施例中相似)。
本實施例高頻開關的操作大致與常規高頻開關相似。這樣，下面將討論一種情況，其中通過是與發射端Tx2來進行發射，以便充分利用低通濾波器11，這是本實施例高頻開關的主要特性。
低通濾波器13去除了頻率失真，它從已發射信號的放大所引起。發射信號由放大器(圖中省略)所放大，並且從發射端Tx2輸入。低通濾波器13把發射信號輸出至開關電路2，其上去除了高頻失真。
開關電路2被轉換，以便用發射端Tx2進行發射並且輸出發射信號，發射信號從低通濾波器13輸入至低通濾波器11。然而，當發射信號輸出至天線一側時，由二極體D1引起高頻失真，二極體D1由於與其信號路徑的關係而被關閉。
低通濾波器11從開關電路2輸入發射信號中去除了由二極體D1所引起的高頻失真，並且把發射信號輸出至分支濾波器裝置3，其上去除了高頻失真。
分支濾波器裝置3把從低通濾波器11輸入的發射信號輸出至天線，天線發射被發射信號作為無線電波。
這樣，在高頻帶(2GHz頻帶)側接通的天線開關被用作具有一個輸入和三個輸出(SP3T)的開關電路2，在天線開關和天線側的分支濾波器電路3之間插入低通濾波器11用於僅抑制高頻失真，與發射端相連的低通濾波器13衰減減少，並且改進了插入損耗。這樣，可以抑制關閉狀態二極體上的失真，而幾乎不使常規埠的特性惡化。
(實施例2)
參考圖3和4，下面將討論按照本實施例的高頻開關的結構和操作。這裡，圖3是示出本實施例高頻開關的框圖，而圖4是示出本實施例高頻開關的電路圖。
本實施例的高頻開關結構與上述實施例1的高頻開關的結構類似。然而，在本實施例的高頻開關中，在分支濾波器裝置3和開關電路2』之間不插入低通濾波器11，但是在二極體D1的陰極和天線(圖1至4)之間插入低通濾波器11』。此外，在圖4中，低通濾波器11』是開關電路2』的一部分。
因此，本實施例的高頻開關會減少用接收端Rx2進行接收後的信號損失，而減少在用發射端Tx2進行發射時由二極體D1引起的高頻失真。有了上述電路結構之後，在從接收端Rx2輸出的接收信號的信號通路上未部署低通濾波器11』。因而在用接收端Rx2進行接收時幾乎不發生信號損失。
此外，低通濾波器11』對應於本發明的第一低通濾波器，開關電路2』對應於本發明的第一發射—接收開關。
(實施例3)參考圖5以及圖6(a)和6(b)，下面將討論按照本實施例的高頻開關的結構和操作。這裡，圖5是示出本實施例高頻開關的電路圖。而且，圖6(a)是示出本實施例高頻開關(前面)的說明圖，而圖6(b)是示出本實施例高頻開關(背面)的說明圖。
本實施例的高頻開關結構與上述實施例1的高頻開關的結構類似。然而，在本實施例的高頻開關中，未包括分別與控制段VC1至VC3相連的電阻器R1至R3(圖2)，且接收端Rx1和Rx2通過正向的二極體D4和D5以及共用的控制電阻器R(圖2和5)而接地。
因此，本實施例的高頻開關可以(1)減少在用發射端Tx1進行發射時由二極體D1、D3和D5所引起的高頻失真，以及(2)減少在用發射端Tx2進行發射時由二極體D2和D4所引起的高頻失真。有了上述電路結構之後，由於應用了反偏電壓，因此二極體D1、D3和D5(對應於二極體D2和D4)在用發射端Tx1(對應於發射端Tx2)進行發射時幾乎不產生高頻失真。
此外，在本實施例的高頻開關中，如圖6(a)和6(b)所示，晶片組件(電阻器、電感器和電容器)X和PIN二極體Y安裝在多層板(包括一電感器和一電容器)Z的表層上。
由於電阻器的數目可以分解為二，因此可以容易地用電阻器來控制電流。這是因為二極體的電阻器與控制電阻器相比足夠小而可被忽視，電流實質上僅取決於控制電阻器。而且，組件封裝的可靠性得以改進，並且由於減少了的組件數目，因此設備的尺寸可以更小。此外，儘管把電阻器安裝在表面上需要來自內部的連接，然而由於減少了的內部連接通孔，因此減少了電容耦合併且改進了特性。
而且，常規來說，當開啟雙通道控制端時，電流值大約為通過開啟單通道控制端所獲得值的兩倍。本實施例的上述電路幾乎不增加消耗的電流值，並且抑制裝置的功耗。
同樣，控制電阻器R的一端從二極體D4和D5的陰極通過值為1/4λ(λ是波長)或更多的電感器L1和L2連接至GND(圖5)。這樣，來自埠的高頻組件被中斷，絕緣不會變低，或者不會使特性惡化。
同樣，反偏電壓施加於未進行發射的關閉側發射—接收開關的二極體，通過耗盡層內的變化減少電容耦合。這樣，改進了絕緣，減少了洩漏功率，並且改進了特性。此外，即使當功率施加於在發射時被關閉的二極體時，也能抑制寄生效應。
這裡，控制電阻器R對應於本發明的接地電阻器。
(實施例4)參考圖14，下面將討論按照本實施例的高頻開關的結構。此外，圖14是示出本實施例高頻開關的分解透視圖。這裡，圖14中介質層O下的表面是介質層O的背面。
本實施例高頻開關的結構類似於實施例1的高頻開關的結構。下面將具體討論安裝結構。
在圖14中，本實施例的高頻開關由十五個介質層A至O組成。這裡，根據高頻開關所需的特性任意地選擇介質層數。
在一分層的上表面，該分層具有一分層結構，包括組成高頻開關的各種帶狀傳輸線和電容器、兩個SAW濾波器F1和F2、五個二極體D1至D5、以及諸如通過端子T1安裝的電容器這樣的晶片組件SD1至SD8，它們在該分層的上表面上形成，並且與該分層的內部電路電氣連接。
除此之外，作為介質層，可以應用所謂的玻璃陶瓷襯底，其中低熔點的玻璃粉與諸如鎂橄欖石這樣的陶瓷粉末混合。在由膏劑形成的基板生片上，其中膏劑通過把有機粘結劑和有機溶劑與陶瓷粉末混合而獲得，通過刺穿或雷射束加工而鑽孔用於電氣連接多層配線的許多通孔。
通過使用帶有銀(金或銅)的導電膏作為導體的主要成分而在預定的基板生片上形成配線圖，從而實現印刷，且導電膏被印刷並在通孔中填充，用於作出基板生片的布線圖之間的層間連接。這樣，形成了帶狀傳輸線和電容器電極。
基板生片的第十五層被定位並且被精確地堆積，且對各層在特定條件下增加溫度和壓力，從而獲得集成的疊層。在疊層變幹之後，通過窯爐中的氧化性氣體中進行400至500℃的燃燒而使基板生片中的有機粘結劑燃盡。燃燒約在850至950℃實現，(1)當金或銀被用作導體的主要成分時在普通空氣中，以及(2)當銅粉末被用作導體的主要成分時在惰性氣體或還原氣體中。這樣，可以獲得最終的疊層。
在介質層A的上表面上形成用於安裝SAW濾波器和二極體的多個端子T1。在介質層O的背面形成用於把高頻開關表面安裝在電子設備的主襯底上的多個端子T2，介質層O上形成地電極G1。這裡，通過印刷和定形上述導電膏而形成端子T1和T2。
下面將討論具有這種疊層結構的高頻開關內的布線圖案的分層結構。
例如，介質層B上的帶狀傳輸線電極圖案通過通孔BV1和BV2與介質層C上的帶狀傳輸線圖案層間連接。而且，介質層C上的帶狀傳輸線電極圖案通過通孔CV1和CV2與介質層D上的帶狀傳輸線圖案層間連接。這樣，例如，經由通孔通過六層介質層B至G順序連接帶狀傳輸線S1和S2。
而且，例如，通過在介質層E上提供電容器C1的電極圖案、由介質層F上電容器C1和C2共用的電極圖案、以及介質層G上電容器C2的電極圖案，從而串聯電容器C1和C2。
帶狀傳輸線和電容器這樣配置。本實施例高頻開關的輸入/輸出端經過通孔全部聚集在介質層O的背面。這樣，當開關安裝在電子設備的主襯底上時，安裝區域可以較小。
上面的說明討論了實施例1至4的細節。
此外，本發明的第一發射端是上述實施例中兩個發射共用的端子。本發明不限於上述端子。例如，端子可以僅為單個發射或為連接天線共用器而使用。
而且，例如，如圖7，8以及圖9(a)和9(b)所示，SAW濾波器以及晶片組件(電阻器、電感器、電容器)X和PIN二極體Y可能安裝在本發明高頻開關內多層板(包括電感器和電容器)Z的表層。這裡，圖7是示出高頻開關的電路圖，其中為抑制由關閉狀態的二極體所引起的高頻失真而提供了低通濾波器，且SAW濾波器安裝在接收端Rx1和Rx2上。圖8是進一步示出高頻開關的電路圖，其中由多個發射—結束開關共用一個電阻器，且SAW濾波器安裝在接收端Rx1和Rx2上。此外，圖9(a)是示出高頻開關(前面)的說明圖，此處安裝了SAW濾波器。圖9(b)是示出高頻開關(背面)的說明圖，此處安裝了SAW濾波器。
除此之外，在上述實施例中，本發明的高頻開關是三重頻帶高頻開關。本發明不限於上述開關。例如，如圖10所示，它是示出雙頻帶高頻開關的電路圖，雙頻帶高頻開關也是可用的。
這裡，在具有發射端Tx1和接收端Rx1的低頻帶開關電路(圖10)中，可以省略電感器L2。具體來說，如圖15所示，它是示出本發明雙頻帶高頻開關的電路圖，其中省略了電阻器和電感器，考慮接收端Rx1和Rx2，(1)用最低頻帶進行接收的接收端Rx1通過電感器L與接地電阻器R相連，以及(2)用最高頻帶進行接收的接收端Rx2可能與接地電阻器R相連而旁路電感器(在相應部分上添加橢圓標記來指明省略了電感器L2)。由於電感器L具有足夠大的電感(如，等於電感器L2(圖10)的電感)，因此當通過也使用發射端Tx1進行發射時，發射信號不會滲入接收端Rx2，因而可以在通帶的低頻側上形成極化。
而且，在具有發射端Tx1和接收端Rx1的低頻帶開關電路(圖10)中，可以在電阻器R和接地點(地電極)之間形成電感器。具體來說，如圖16所示，它是示出雙頻帶高頻開關的電路圖，其中具有減少了的電阻器，並且在接地電阻器和接地點之間形成一電感器，接地電阻器R可能通過電感器L』而接地(在相應部分上添加橢圓標記來指明電感器L』的形成)。由於通過使用電感器L』而形成具有足夠電感的扼流線圈，因此當通過也使用發射端Tx1進行發射時，發射信號不會滲入接收端Rx2或者發射信號未被提供給地。這樣，可以用高頻達到開通狀態。
無須說明，除了雙頻帶高頻開關之外，上述結構可以類似地應用於三重頻帶高頻開關。即，本發明中還包括了圖17的高頻開關。圖17是示出本發明三重頻帶高頻開關的電路圖，它具有減少了的電阻器並且在接地電阻器和接地點之間形成一電感器。
此外，考慮到電阻器R和接地點間的這個電感器，可能通過使用分層插入模式、表層模式等等自發地形成組件，而不用有意安裝。具體來說，如圖18所示，它是示出三重頻帶高頻開關的分解透視圖，它具有減少了的電阻器並且在接地電阻器和接地點之間形成電感器，可能通過使用通孔導體來形成電感器L』。肯定希望提供一種電路模式設計，其中這種由於在小區域內形成了微型電感器，因此這種通孔導體與襯底表面垂直。
此外，在上述實施例1和2中，本發明的高頻開關包括用於抑制由關閉狀態的二極體所引起的高頻失真的低通濾波器。在上述實施例3中，本發明的高頻開關還包括由多個發射—接收開關共用的電阻器。本發明不限於上述實施例。簡言之，高頻開關包括(a)用於抑制由關閉狀態的二極體所引起的高頻失真的低通濾波器，和/或(b)由多個發射—接收開關共用的電阻器。
如上所述，例如，本發明涉及具有與多個頻率對應的多個信號通路的高頻開關。高頻開關包括分支濾波器電路，該電路在發射時耦合來自多條信號通路的發射信號，並且在接收時把接收到的信號分發到多條信號通路中；多個發射—接收開關，用於轉換發射部分和接收部分間的多條信號通路；以及信號通路上部署的多個濾波器。高頻開關的特徵在於第一低通濾波器部署在分支濾波器電路和具有四個埠的第一發射—接收開關之間，這四個埠對應於具有多個頻率的相鄰頻率的第一和第二通信系統，並且被分成由第一和第二通信系統所共用的發射部分、第一通信系統的接收部分、以及第二通信系統的接收部分；以及第二低通濾波器部署在發射部分中。
具體來說，例如，如圖14所示，下面的結構也是可用的地電極G1通過介質層M和N在電感器L3(圖2)的電極圖案P1下形成，電感器L3組成低通濾波器11(圖1)，而其它電感器的電極圖案P2未部署在接地圖案P1上。此外，由於實現了堆棧使得介質層A是最上表層而介質層O是最底層，因此介質層A至L部署在電極圖案P1上，而介質層M至O部署在電極圖案P1下。這樣，上述其它電感器的電極圖案P2實際上等價於介質層A至L上形成的電感器的全部電極圖案(由圖14中的細線表示)。
簡言之，通過用於形成多條帶狀傳輸線的通孔導體而在多個介質層上形成多條帶狀傳輸線和多個電容器，在介質層間形成多個電容器，而在通過堆積介質層形成的分層上形成二極體、電容器、電阻器和電感器中的至少一個。
此外，三重頻帶高頻開關由電感器、電容器、二極體和電阻器(圖2)組成。當用疊層器件實現開關時，為低溫燒結陶瓷片使用銀或銅來印刷組成電感器和電容器的電極圖案，在堆積後同時進行燃燒，而二極體、電阻器、(SAW濾波器)、電感器未部署在層內，並且在表層上安裝電容。這樣完成了疊層器件。因而，可能抑制由低通濾波器11所引起的信號損失，從而防止整個器件中特性的惡化。
而且，本發明涉及如高頻開關，其特徵在於，第一發射—接收開關的陽極與第二通信系統的接收部分相連，陰極通過第一低通濾波器與分支濾波器電路相連。
此外，本發明涉及具有與多個頻率對應的多條信號通路的高頻開關。高頻開關包括分支濾波器電路，它在發射時耦合來自多條信號通路的發射信號並且在接收時把接收信號分發至多條信號通路；多個發射—接收開關，用於轉換發射部分和接收部分間的多條信號通路；以及部署在信號通路中的多個濾波器。多個發射—接收開關包括一二極體，它具有經由電阻器接地的陰極，且該電阻器由多個發射—接收開關的至少兩個或多個所共用。
同樣，在本發明中，例如，多個發射—接收開關由兩個發射—接收開關組成。高頻開關的特徵在於第一發射—接收開關由四個埠組成，這四個埠被分成由第一和第二通信系統所共用的發射部分、第一通信系統的接收部分、以及第二通信系統的接收部分；第二發射—接收開關由三個埠組成，這三個埠被分成第三通信系統的發射部分和第三通信系統的接收部分；第一和第二發射—接收開關與分支濾波器電路相連，低通濾波器與發射部分相連。
除此之外，例如在本發明中，多個發射—接收開關由兩個發射—接收開關組成。高頻開關的特徵在於第一發射—接收開關包括第一二極體，其陽極與第一(第二)通信系統(共用)的發射電路的一端相連，其陰極與分支濾波器電路相連；第一帶狀傳輸線，其一端與第一二極體的陽極相連，另一端通過第一電容器接地並且與第一控制端相連；第二二極體，其陽極與第一通信系統的接收電路的一端相連，其陰極通過第二電容器和第一電阻器的並聯電路而接地；第二帶狀傳輸線，其一端與第二二極體的陽極相連，另一端與分支濾波器電路相連；(第三二極體，其陽極與第二通信系統的接收電路的一端相連，其陰極與分支濾波器電路相連；以及第三帶狀傳輸線，其一端與第三二極體的陽極相連，另一端通過第三電容器接地並且與第二控制端相連)，而第二發射—接收開關包括第四二極體，其陽極與第三通信系統的發射電路的一端相連，其陰極與分支濾波器電路相連；第四帶狀傳輸線，其一端與第四二極體的陽極相連，另一端通過第四電容器接地並且與第三控制端相連；第五二極體，其陽極與第三通信系統的接收電路的一端相連，其陰極通過第五電容器和第二電阻器的並聯電路而接地；以及第五帶狀傳輸線，其一端與第五二極體的陽極相連，另一端與分支濾波器電路相連。這裡，在括號中的語句表明用於三重開關電路。
此外，在本發明中，例如，多個發射—接收開關由兩個發射—接收開關組成。高頻開關的特徵在於，第一發射—接收開關包括第一二極體，其陽極與由第一和第二通信系統所共用的發射電路的一端相連，其陰極與分支濾波器電路相連；第一帶狀傳輸線，其一端與第一二極體的陽極相連，另一端通過第一電容器接地並且與第一控制端相連；第二二極體，其陽極與第一通信系統的接收電路的一端相連，其陰極通過第二電容器和第一電阻器的並聯電路而接地；第二帶狀傳輸線，其一端與第二二極體的陽極相連，另一端與分支濾波器電路相連；第三二極體，其陽極與第二通信系統的接收電路的一端相連，其陰極與分支濾波器電路相連；以及第三帶狀傳輸線，其一端與第三二極體的陽極相連，另一端通過第三電容器接地並且與第二控制端相連，而第二發射—接收開關包括第四二極體，其陽極與第三通信系統的發射電路的一端相連，其陰極與分支濾波器電路相連；第四帶狀傳輸線，其一端與第四二極體的陽極相連，另一端通過第四電容器接地並且與第三控制端相連；第五二極體，其陽極與第三通信系統的接收電路的一端相連，其陰極通過第五電容器和第二電阻器的並聯電路而接地；以及第五帶狀傳輸線，其一端與第五二極體的陽極相連，另一端與分支濾波器電路相連。分支濾波器電路由低通濾波器和高通濾波器組成。第二發射—接收開關與低通濾波器相連，第一發射—接收開關與高通濾波器相連。
除此之外，本發明還包括無線電通信裝置，它包括用於發射的發射電路、用於接收的接收電路，以及用於轉換發射和接收的上述高頻開關。具體來說，在無線電通信裝置的這種結構中，例如，發射電路通過放大器與高頻開關的發射端Tx1(圖1)相連。
工業應用性如上所述，本發明在提供高頻開關、無線電通信裝置、以及用於減少高頻失真的高頻開關方面提供了優點。
權利要求
1.一種高頻開關，其特徵在於包括第一發射-接收開關，它轉換通過第一發射端以及第一和第二接收端進行的發射和接收，並且具有在所述發射時被關閉的第一二極體；以及第一低通濾波器，用於抑制由所述第一二極體在所述發射時引起的高頻失真。
2.如權利要求1所述的高頻開關，其特徵在於，所述第一發射端為兩個發射共享。
3.如權利要求1或2所述的高頻開關，其特徵在於，所述第一發射-接收開關與用於執行所述發射和接收的天線相連，以及在所述第一發射-接收開關和所述天線間插入所述第一低通濾波器。
4.如權利要求3所述的高頻開關，其特徵在於，所述第一發射端通過第二二極體和所述第一低通濾波器與所述天線相連，所述二極體在所述發射時處於正向，還提供了第二低通濾波器，所述第二低通濾波器在所述第一發射端和所述第二二極體的陽極間插入，用於抑制所述發射時發生的高頻失真，以及所述第二低通濾波器與所述第一濾波器一起抑制所述發射時發生的高頻失真。
5.如權利要求1所述的高頻開關，其特徵在於，所述第一發射-接收開關與用於執行所述發射和所述接收的天線相連，所述第一接收端通過所述第一二極體與所述天線相連，以及所述第一低通濾波器在所述第一二極體和所述天線間插入。
6.如任一權利要求1至5所述的高頻開關，其特徵在於還包括第二發射-接收開關，用於轉換通過發射端和接收端執行的發射和接收；以及分支濾波器裝置，用於把所述第一發射-接收開關和所述第二發射-接收開關與所述天線相連。
7.一種高頻開關，其特徵在於所述高頻開關包括多個發射-接收開關，用於轉換通過發射端和接收端執行的發射和接收；以及分支濾波器裝置，用於把所述多個發射-接收開關與天線相連，以及所述接收端各自與所述天線相連，並且各自通過正向的二極體和接地電阻器而接地，以及接地所用的所述接地電阻器由單個電阻器共用。
8.如權利要求7所述的高頻開關，其特徵在於在所述接收端中，(1)用最低頻帶接收的接收端通過電感器與所述接地電阻器相連，以及(2)用最高頻帶接收的接收端與所述接地電阻器相連而旁路所述電感器。
9.如權利要求8所述的高頻開關，其特徵在於，用於把所述接收端與所述接地電阻器相連的所述電感器具有一預定值或者更多電感值，用於抑制信號從所述發射端滲入所述接收端，所述接收端用最低頻帶進行接收。
10.如權利要求7所述的高頻開關，其特徵在於，所述接地電阻器通過電感器而接地。
11.如權利要求10所述的高頻開關，其特徵在於，所述電感器通過使用通孔電感器而形成。
12.一種高頻開關，其特徵在於所述高頻開關包括第一發射-接收開關，它轉換通過第一發射端以及第一和第二接收端進行的發射和接收，並且具有在所述發射時被關閉的第一二極體；第一低通濾波器，用於抑制由所述第一二極體在所述發射時引起的高頻失真；第二發射-接收開關，用於轉換由第三發射端和第三接收端進行的發射和接收；以及分支濾波器裝置，用於把所述第一和第二發射-接收開關與天線相連，以及所述第二和第三接收端與所述天線相連，並且分別通過正向的二極體和接地電阻器而接地，以及接地所用的所述接地電阻器由單個電阻器共用。
13.如任一權利要求1至12所述的高頻開關，其特徵在於，在多個介質層上形成多條帶狀傳輸線和多個電容器，形成一通孔電感器，用於在所述介質層間形成所述多條帶狀傳輸線和所述多個電容器，以及二極體、電容器、電阻器及電感器中的至少一個安裝在通過堆疊所述介質層而形成的一疊層上。
14.如任一權利要求1至6及12所述的高頻開關，其特徵在於，在多個介質層上形成多條帶狀傳輸線和多個電容器，形成一通孔電感器，用於在所述介質層間形成所述多條帶狀傳輸線和所述多個電容器，以及二極體、電容器、電阻器及電感器中的至少一個安裝在通過堆疊所述介質層而形成的一疊層上，以及組成所述第一低通濾波器的第一帶狀傳輸線在所述多個介質層的第一介質層上形成，接地電極通過部署在所述第一介質層的一側上的第二介質層而形成，除第一帶狀傳輸線之外沒有帶狀傳輸線的電極圖案部署在所述第一帶狀傳輸線的另一側。
15.如權利要求13或14所述的高頻開關，其特徵在於，SAW濾波器安裝在所述分層的表層上。
16.一種無線電通信裝置，其特徵在於包括發射電路，用於進行所述發射；接收電路，用於進行所述接收；以及如任一權利要求1至15所述的高頻開關，所述開關用於轉換所述發射或所述接收。
17.一種高頻轉換方法，其特徵在於包括轉換步驟，通過使用具有在所述發射時被關閉的第一二極體的第一發射-接收開關而轉換發射和接收，所述發射-接收開關用於轉換通過第一發射端以及第一和第二接收端進行的發射和接收；以及濾波步驟，通過使用第一低通濾波器而進行濾波，所述第一低通濾波器用於抑制由所述第一二極體在所述發射時引起的高頻失真。
18.一種高頻轉換方法，其特徵在於所述高頻轉換方法包括轉換步驟，通過使用多個發射-接收開關而轉換發射和接收，所述多個發射-接收開關用於轉換通過發射端和接收端進行的發射和接收，以及所述接收端各自與天線相連，並且分別通過正向的二極體和接地電阻器而接地，所述多個發射-接收開關通過分支濾波器裝置與所述天線相連，以及用於接地的所述接地電阻器由單個電阻器共用。
19.一種高頻轉換方法，其特徵在於所述高頻開關包括第一轉換步驟，通過使用具有在所述發射時被關閉的第一二極體的第一發射-接收開關而轉換發射和接收，所述發射-接收開關用於轉換通過第一發射端以及第一和第二接收端進行的發射和接收；第一濾波步驟，通過使用第一低通濾波器而進行濾波，所述第一低通濾波器用於抑制由所述第一二極體在所述發射時引起的高頻失真；以及第二轉換步驟，通過使用第二發射-接收轉換電路而轉換發射和接收，所述第二發射-接收轉換電路用於轉換通過第三發射端和第三接收端進行的發射和接收，以及所述第二和第三接收端與天線相連，並且分別通過正向的二極體和接地電阻器而接地，所述第一和第二發射-接收開關通過分支濾波器裝置與所述天線相連，以及用於接地的所述接地電阻器由單個電阻器共用。
全文摘要
例如，在用於行動電話等的常規高頻開關中，由發射時被關閉的二極體引起高頻失真。高頻開關包括開關電路2，用於轉換通過發射端Tx2和接收端Rx2和Rx3進行的發射和接收，所述開關電路具有發射時被關閉的二極體D1，以及低通濾波器11，用於抑制由二極體D1在發射時引起的高頻失真。
文檔編號H04B1/40GK1528056SQ0280724
公開日2004年9月8日 申請日期2002年3月27日 優先權日2001年3月29日
發明者瓜生一英, 山田徹, 中久保英明, 田中正治, 治, 英明 申請人:松下電器產業株式會社