專利名稱：射頻開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于各種通信設(shè)備的射頻單元的射頻(RF)開關(guān)。
背景技術(shù)：
在公開號為No.7-312568的日本專利中揭示了一種用于在發(fā)射和接收電路上切換天線的常規(guī)射頻開關(guān)。圖5表示該常規(guī)RF開關(guān)的等效電路。如圖5所示，二極管524耦聯(lián)在天線501和發(fā)射電路502間，帶狀線540耦聯(lián)在天線501和接收電路503之間。二極管546的陰極耦聯(lián)至帶狀線540接收機(jī)電路503側(cè)，而其陽極接地?？刂齐妷弘娐?30耦聯(lián)至二極管524的陽極。
在接收信號即二極管524、546均截止時，二極管546兩端間的電容減小帶狀線540接收機(jī)側(cè)的特性阻抗。為對此進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償電容器532耦聯(lián)至帶狀線540的天線501側(cè)。
配置電容器532用于接收電路503。當(dāng)信號發(fā)射即二極管524、526均導(dǎo)通時，電容器532變成疊加至天線501與發(fā)射電路502之間的信號通路上的附加電容器。上述配置由于插入射頻開關(guān)從而增加了發(fā)射信號的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種射頻(RF)開關(guān)，在發(fā)射期間產(chǎn)生較少插入損耗。通過組合兩種具有彼此不同特性阻抗的帶狀線形成設(shè)置在RF開關(guān)中的帶狀線。
附圖概述圖1是本發(fā)明一個典型實施例的射頻(RF)開關(guān)的等效電路圖。
圖2是應(yīng)用本發(fā)明典型實施例的RF開關(guān)的RF開關(guān)組件的等效電路。
圖3是通過層疊本發(fā)明典型實施例的RF開關(guān)組件的層疊型RF開關(guān)組件的立體圖。
圖4是圖3層疊型RF開關(guān)組件的分解立體圖。
圖5是常規(guī)RF開關(guān)的等效電路圖。
發(fā)明的較佳實施方式下文參照


本發(fā)明的典型實施例。
圖1是用于例如便攜式電話等通信設(shè)備的RF單元的射頻(RF)開關(guān)的等效電路。該RF開關(guān)是單端口雙端子(SPDT)型RF開關(guān)，用于有選擇地把天線101耦聯(lián)至發(fā)射電路102或接收電路103。
該RF開關(guān)包括(a)二極管D1，其陽極耦聯(lián)至發(fā)射電路102，而其陰極耦聯(lián)至天線101；(b)控制器104，耦聯(lián)至二極管D1的陽極；(c)發(fā)射電路102發(fā)射頻率的大致1/4波長的帶狀線L，其一端耦聯(lián)至二極管D1與天線101的接點(diǎn)，其另一端耦聯(lián)至接收電路103；(d)二極管D2，其陽極耦聯(lián)至帶狀線L與接收電路103的接點(diǎn)，其陰極接地。
發(fā)射信號時，控制器104施加的正電壓導(dǎo)通二極管D1和D2。這樣，帶狀線L的接收電路103側(cè)經(jīng)導(dǎo)通二極管D2接地，從天線101觀察的接收電路103側(cè)開路。此外，發(fā)射電路102經(jīng)導(dǎo)通二極管D1耦聯(lián)至天線101，從而發(fā)射電路102饋送的發(fā)射信號向天線101提供。
接收信號時，控制器104不施加正電壓，從而二極管D1和D2截止。因二極管D1截止，切斷天線101至發(fā)射電路102的耦聯(lián)，來自天線101的接收信號向接收電路103提供。當(dāng)接收信號時，二極管D2一截止，二極管D2兩端的電容就使帶狀線L接收電路103側(cè)的特性阻抗低于其天線101側(cè)。電容器C1補(bǔ)償帶狀線L兩側(cè)特性阻抗的平衡。
帶狀線L由相互串聯(lián)的具有彼此不同特性阻抗的兩個帶狀線L1和L2構(gòu)成。帶狀線L1和L2的特性阻抗組合可確定帶狀線L的期望特性阻抗。從而，通過確定帶狀線L1和L2的特性阻抗任意調(diào)節(jié)帶狀線L兩端的特性阻抗平衡。結(jié)果，補(bǔ)償電容器C1的電容量可設(shè)定成適于發(fā)送期間發(fā)送路徑的值，從而可抑制發(fā)送期間RF開關(guān)的插入損耗。
例如，帶狀線L1、L2組合且適當(dāng)選擇補(bǔ)償電容器C1的電容量時，電容器C1可抵消包含在發(fā)射期間發(fā)射路徑中的二極管D1的電感。
電容器C1還可防止二極管D1兩端的電容減小接收期間二極管D2截止時帶狀線L接收電路103側(cè)的特性阻抗。在帶狀線L2接收電路103側(cè)的特性阻抗設(shè)置得高于帶狀線L1天線側(cè)特性阻抗時，可減小電容量C1的電容量。在帶狀線L1的特性阻抗具體設(shè)定為大致50歐姆時，可省略補(bǔ)償電容器C1。
在帶狀線L2的特性阻抗設(shè)定成高于帶狀線L1的特性阻抗時，帶狀線L具有階躍阻抗諧振器(SIR)結(jié)構(gòu)，其一端在發(fā)射期間短路。從而，大大減少帶狀線的實線長度、縮短接收期間的接收路徑并從而抑制接收期間RF開關(guān)的插入損耗。
天線101、發(fā)射電路102和接收電路103各端的電容器C2切斷來自控制器104的正電壓的直流(DC)分量。
圖2是RF開關(guān)組件的等效電路圖，其中，低通濾波器(LPF)201耦聯(lián)至上述RF開關(guān)的發(fā)射電路側(cè)。圖3是通過層疊等效電路形成的層疊型RF開關(guān)組件的立體圖。
如圖3所示，層疊型RF開關(guān)組件包括在電介質(zhì)構(gòu)成的層疊體1外側(cè)表面上的天線端電極2、發(fā)射端電極3、接收端電極4、控制電壓端電極5和接地端電極6。片狀二極管7、8和片狀電感器9設(shè)置在層疊體1的上表面。
如圖4所示，層疊體1包括介質(zhì)片10a～10k。接地電極11a、11b分別設(shè)置在介質(zhì)片10a、10c的大致整個表面上。接地電極11c設(shè)置在介質(zhì)片10f的右部分。
用于接地的電容器電極12、13、14、15a、15b設(shè)置在介質(zhì)片10b上。面對接地電極11a和11b，電極12形成圖2的電容器C4，一端連接控制電壓端電極5的電極13形成圖2的電容器C3，一端連接天線端電極2的電極14形成圖2的電容器C1，電極15a形成圖2的電容器C5，一端連接發(fā)射端電極3的電極15b形成圖2的電容器C6。
帶狀線16作為圖2的電感器L3，其一端連接發(fā)射端電極3，帶狀線17a作為圖2中的電感器L2，其一端連接接收端電極4，帶狀線16和17a設(shè)置在介質(zhì)片10d上。
在介質(zhì)片10e上設(shè)置帶狀線17b作為圖2的電感器L1，其一端經(jīng)通孔18連接帶狀線17a。在帶狀線17b的左側(cè)設(shè)置電容器電極19形成圖2的電容器C5，其一端連接發(fā)射端電極3。
在介質(zhì)片10f、10g、10h的左邊部分設(shè)置電容器電極20、21和22。面對電極20和22，電極21形成圖2的電容器C3。面對電極19，電極20形成圖2的電容器C4。
在介質(zhì)片10i上設(shè)置帶狀線23，形成圖2中的帶狀線L4，其一端連接接地端電極6。在帶狀線23的左側(cè)設(shè)置帶狀線24，形成圖2的帶狀線L5，其一端連接控制電壓端電極5。
在介質(zhì)片10K上形成用于安裝片狀二極管7、8的安裝電極25a、25b、25c、25d和用于安裝片狀電感器9的安裝電極26a、26b。
片狀二極管7(圖2的二極管D2)的安裝電極25a側(cè)，經(jīng)通孔27連接到連接電極28，并經(jīng)通孔29連接帶狀線23和電容器電極12。片狀二極管7的安裝電極25b側(cè)經(jīng)通孔30和連接電極31連接接收端電極4。
片狀二極管8(圖2的二極管D1)的安裝電極25c側(cè)經(jīng)通孔32耦接連接電極33，還經(jīng)通孔34耦聯(lián)至帶狀線24、電容器電極22、20、帶狀線16和電容器電極15b。片狀二極管8的安裝電極25d側(cè)經(jīng)通孔35和連接電極36耦聯(lián)天線端電極2。電極36經(jīng)通孔37耦聯(lián)帶狀線17b的一端。
片狀二極管9(圖2的電感器L6)的安裝電極26a側(cè)，經(jīng)通孔38耦聯(lián)連接電極39并經(jīng)通孔40耦聯(lián)電容器電極21。片狀二極管9的安裝電極26b側(cè)經(jīng)通孔41和連接電極36耦聯(lián)天線端電極2。
圖4所示的介質(zhì)片10f、10d的各厚度不同，以便使帶狀線L1和L2的各自特性阻抗不同。帶狀線17a(圖2的帶狀線L1)設(shè)置在介質(zhì)片10f的下表面上，接地電極11c設(shè)置在上表面。帶狀線17b(圖2的帶狀線L2)設(shè)置在介質(zhì)片10d的上表面，接地電極11b設(shè)置在下表面。帶狀線17a的特性阻抗由其與接地電極11b間的間隔確定，帶狀線17b的特性阻抗由其與接地電極11c間的間隔確定。從而可通過調(diào)節(jié)各介質(zhì)片10d和10f的厚度獲得各帶狀線17a和17b的期望特性阻抗。
實際上，介質(zhì)片10f的厚度制得比介質(zhì)片10d的厚度薄，帶狀線17a的特性阻抗相應(yīng)設(shè)置得高于帶狀線17b的特性阻抗。如上所述，可減少校正電容器C1的電容量，從而抑制發(fā)射期間RF開關(guān)的插入損耗。
通過使帶狀線17a、17b的寬度不同也可獲得其彼此不同的特性阻抗。通過在一公共層(例如介質(zhì)片10d)上形成帶狀線17a、17b并改變單個帶狀線(例如帶狀線17a)在其中間部的線寬，也可獲得同樣效果。進(jìn)而，改變線寬和使介質(zhì)片10d、10f厚度不同這兩者組合也可調(diào)節(jié)特性阻抗。
帶狀線17a、17b經(jīng)通孔18連接。因為通孔18的電特性(即Q值)高于在層疊產(chǎn)品側(cè)面形成的電極圖形等的值，從而抑制了該部分RF開關(guān)的插入損耗增大。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明涉及用于各通信設(shè)備的RF單元的射頻(RF)開關(guān)并提供發(fā)射期間插入損耗較小的RF開關(guān)。該RF開關(guān)包含通過把具有不同特性阻抗的兩個帶狀線進(jìn)行組合形成的帶狀線。
權(quán)利要求
1.一種用于把天線有選擇地耦聯(lián)至發(fā)射電路或接收電路的射頻即RF開關(guān)，其特征在于，它包括耦聯(lián)在所述天線和所述發(fā)射電路間的第1二極管；耦聯(lián)在所述天線和所述接收電路間的帶狀線；耦聯(lián)在所述接收電路和地間的第2二極管；和控制器，用于控制所述第1和第2二極管通斷；其中，所述帶狀線由第1和第2帶狀線構(gòu)成，所述第1和第2帶狀線各有不同特性阻抗。
2.如權(quán)利要求1所述的RF開關(guān)，其特征在于，所述第1帶狀線耦聯(lián)至所述天線；所述第2帶狀線耦聯(lián)至所述接收電路；所述第2帶狀線的特性阻抗高于所述第1帶狀線的特性阻抗。
3.如權(quán)利要求2所述的RF開關(guān)，其特征在于，所述第1帶狀線的特性阻抗為大致50歐姆。
4.一種射頻即RF開關(guān)，其特征在于，它包括通過層疊多個介質(zhì)片形成的層疊體；設(shè)置在所述層疊體外表面的天線端電極；設(shè)置在所述層疊體外表面的發(fā)射端電極；設(shè)置在所述層疊體外表面的接收端電極；設(shè)置在所述層疊體中的接地電極；設(shè)置在層疊體上并耦聯(lián)至所述天線端電極與發(fā)射端電極間的第1二極管；設(shè)置在所述層疊體上并耦聯(lián)在所述天線端電極和接收端電極間的帶狀線；設(shè)置在所述層疊體上并耦聯(lián)在所述接收端電極和所述接地電極間的第2二極管；其中，所述帶狀線由第1和第2帶狀線構(gòu)成，所述第1和第2帶狀線各有不同特性阻抗。
5.如權(quán)利要求4所述的RF開關(guān)，其特征在于，所述第1和第2帶狀線的線寬各不相同。
6.如權(quán)利要求5所述的RF開關(guān)，其特征在于，所述第1帶狀線耦聯(lián)至所述天線端電極；所述第2帶狀線耦聯(lián)至所述接收端電極；所述第2帶狀線的特性阻抗高于所述第1帶狀線的特性阻抗。
7.如權(quán)利要求4所述的射頻開關(guān)，其特征在于，所述第1和第2帶狀線分別設(shè)置在所述層疊體中的不同介質(zhì)片上。
8.如權(quán)利要求4所述的RF開關(guān)，其特征在于，所述第1和第2帶狀線的線寬各不相同，所述第1和第2帶狀線分別設(shè)置在所述層疊體中的不同介質(zhì)片上。
9.一種射頻即RF開關(guān)，其特征在于，它包括通過層疊多個介質(zhì)片形成的層疊體；設(shè)置在所述層疊體外表面的天線端電極；設(shè)置在所述層疊體外表面的發(fā)射端電極；設(shè)置在所述層疊體外表面的接收端電極；設(shè)置在所述層疊體中的接地電極；設(shè)置在層疊體上并耦聯(lián)至所述天線端電極與發(fā)射端電極間的第1二極管；設(shè)置在所述層疊體上并耦聯(lián)在所述天線端電極和接收端電極間的帶狀線；設(shè)置在所述層疊體上并耦聯(lián)在所述接收端電極和所述接地電極間的第2二極管；其中，所述第1帶狀線與接地電極間的間隔不同于所述第2帶狀線與接地電極間的間隔。
10.如權(quán)利要求9所述的RF開關(guān)，其特征在于，所述第1帶狀線耦聯(lián)至所述天線端電極；所述第2帶狀線耦聯(lián)至所述接收端電極；所述第2帶狀線的特性阻抗高于所述第1帶狀線的特性阻抗。
11.如權(quán)利要求10所述的RF開關(guān)，其特征在于，所述第1和第2帶狀線分別設(shè)置在所述層疊體中的不同介質(zhì)片上并經(jīng)通孔相互耦聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種用于通信設(shè)備的RF單元的射頻即RF開關(guān),在發(fā)射期間具有較小插入損耗。通過組合具有互不相同特性阻抗值的第1和第2帶狀線形成設(shè)置在該RF開關(guān)中的帶狀線。
文檔編號H01P1/10GK1365525SQ01800631
公開日2002年8月21日 申請日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月27日
發(fā)明者中久保英明, 巖崎智之 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社