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JP5661448B2 - High frequency switch - Google Patents

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JP5661448B2
JP5661448B2 JP2010279771A JP2010279771A JP5661448B2 JP 5661448 B2 JP5661448 B2 JP 5661448B2 JP 2010279771 A JP2010279771 A JP 2010279771A JP 2010279771 A JP2010279771 A JP 2010279771A JP 5661448 B2 JP5661448 B2 JP 5661448B2
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康紀 丹治
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毅 杉浦
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Description

本発明は、高周波スイッチに関する。   The present invention relates to a high frequency switch.

近年、携帯電話機などの無線通信機器の小型化が急速に進められている。無線通信機器は、内部に多数の半導体集積回路を備えており、無線通信機器を小型化する上でこれらの半導体集積回路を簡略化または縮小することは非常に重要である。無線通信機器に内蔵される半導体集積回路には、アンテナと送信／受信回路との間で高周波信号の伝達経路を切り替える高周波半導体スイッチ（以下、高周波スイッチと称する）が含まれる。   In recent years, wireless communication devices such as mobile phones have been rapidly downsized. The wireless communication device includes a large number of semiconductor integrated circuits therein, and it is very important to simplify or reduce these semiconductor integrated circuits in order to reduce the size of the wireless communication device. A semiconductor integrated circuit incorporated in a wireless communication device includes a high-frequency semiconductor switch (hereinafter referred to as a high-frequency switch) that switches a transmission path of a high-frequency signal between an antenna and a transmission / reception circuit.

無線通信システムにおいて、高周波スイッチは、複数の送信／受信回路に各々接続される複数の高周波ポートと、アンテナに接続される共通ポートと、を備える。高周波スイッチが複数の高周波ポートと共通ポートとの間で高周波信号の伝達経路を切り替えることにより、上記複数の送信／受信回路のうちの１つが選択されてアンテナと電気的に接続される（たとえば、下記特許文献１を参照）。特許文献１の高周波スイッチは、各高周波ポートと共通ポートとの間の高周波信号の伝達経路を切り替えるため、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板上にスイッチ素子として複数のＭＯＳ型電界効果トランジスタ（以下、ＭＯＳ ＦＥＴと称する）を備えている。   In a wireless communication system, a high frequency switch includes a plurality of high frequency ports connected to a plurality of transmission / reception circuits, and a common port connected to an antenna. The high-frequency switch switches a high-frequency signal transmission path between the plurality of high-frequency ports and the common port, so that one of the plurality of transmission / reception circuits is selected and electrically connected to the antenna (for example, (See Patent Document 1 below). The high-frequency switch of Patent Document 1 switches a high-frequency signal transmission path between each high-frequency port and a common port. Therefore, a plurality of MOS field effect transistors (hereinafter referred to as MOS) are used as switching elements on an SOI (Silicon On Insulator) substrate. (Referred to as FET).

特表２００５−５１５６５７号公報JP 2005-515657 A

本発明の目的は、ＳＯＩ基板上に形成されたＭＯＳ ＦＥＴを用いて、高周波信号の伝達経路における高調波特性を良好に維持しつつ、回路規模が縮小された高周波スイッチを提供することである。   An object of the present invention is to provide a high-frequency switch having a reduced circuit scale while maintaining good harmonic characteristics in a high-frequency signal transmission path using a MOS FET formed on an SOI substrate. .

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。   The above object of the present invention is achieved by the following means.

本発明の高周波スイッチは、少なくとも１つの送信ポートと、少なくとも１つの受信ポートと、共通ポートと、送信側シリーズスイッチと、送信側シャントスイッチと、受信側シリーズスイッチと、受信側シャントスイッチとを有する。送信ポートは、送信信号を入力し、受信ポートは、受信信号を出力し、共通ポートは、送信信号を送信するか、または受信信号を受信する。送信側シリーズスイッチは、ボディコンタクト型ＦＥＴを備え、送信ポートと共通ポートとの間に接続される。送信側シャントスイッチは、ボディコンタクト型ＦＥＴを備え、送信ポートとグランドとの間に接続される。受信側シリーズスイッチは、ボディコンタクト型ＦＥＴを備え、受信ポートと共通ポートとの間に接続される。受信側シャントスイッチは、少なくとも１つのフローティングボディ型ＦＥＴを備え、受信ポートとグランドとの間に接続される。   The high frequency switch of the present invention includes at least one transmission port, at least one reception port, a common port, a transmission side series switch, a transmission side shunt switch, a reception side series switch, and a reception side shunt switch. . The transmission port receives a transmission signal, the reception port outputs a reception signal, and the common port transmits a transmission signal or receives a reception signal. The transmission-side series switch includes a body contact type FET and is connected between the transmission port and the common port. The transmission-side shunt switch includes a body contact type FET and is connected between the transmission port and the ground. The receiving side series switch includes a body contact type FET and is connected between the receiving port and the common port. The receiving shunt switch includes at least one floating body type FET, and is connected between the receiving port and the ground.

本発明の高周波スイッチによれば、高周波信号の伝達経路における高調波特性を良好に維持しつつ、回路規模を縮小することができる。また、受信側におけるアイソレーション特性を向上させることができる。   According to the high frequency switch of the present invention, it is possible to reduce the circuit scale while maintaining good harmonic characteristics in the transmission path of the high frequency signal. In addition, the isolation characteristic on the receiving side can be improved.

本発明の一実施の形態における高周波スイッチの回路図である。It is a circuit diagram of the high frequency switch in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態における高周波スイッチで使用されるＳＯＩ ＦＥＴの断面図であるIt is sectional drawing of SOI FET used by the high frequency switch in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の変形例における高周波スイッチの概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the high frequency switch in the modification of one embodiment of the present invention.

以下、添付した図面を参照して本発明の高周波スイッチの一実施の形態を説明する。本発明の高周波スイッチは、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）などの無線通信システムの高周波スイッチに広く適用することができる。   Hereinafter, an embodiment of a high-frequency switch according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The high frequency switch of the present invention can be widely applied to high frequency switches of wireless communication systems such as UMTS (Universal Mobile Telecommunication Systems) and GSM (Global System for Mobile Communications).

（一実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態における高周波スイッチの回路図である。本実施の形態の高周波スイッチ回路では、印加される高周波信号の電力が大きい部分には大電力に対して高調波特性が良好なＦＥＴが配置され、印加される高周波信号の電力が小さい部分には回路規模が小さく挿入損失が低いＦＥＴが配置される。 (One embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram of a high-frequency switch according to an embodiment of the present invention. In the high-frequency switch circuit of the present embodiment, FETs having good harmonic characteristics with respect to large power are arranged in the portion where the power of the applied high-frequency signal is large, and the portion where the power of the applied high-frequency signal is small. FET with a small circuit scale and low insertion loss is arranged.

図１に示すとおり、本実施の形態の高周波スイッチ１００は、送信ポート１０、受信ポート２０、共通ポート３０、送信側シリーズスイッチ４０、送信側シャントスイッチ５０、受信側シリーズスイッチ６０、および受信側シャントスイッチ７０を有する。   As shown in FIG. 1, the high-frequency switch 100 of this embodiment includes a transmission port 10, a reception port 20, a common port 30, a transmission side series switch 40, a transmission side shunt switch 50, a reception side series switch 60, and a reception side shunt. A switch 70 is provided.

送信ポート１０は、送信信号を入力するためのポートである。送信ポート１０は、送信側シリーズスイッチ４０の信号入力端子および送信側シャントスイッチ５０の信号入力端子に接続されている。送信回路（不図示）から伝達された送信信号は、送信ポート１０を介して送信側シリーズスイッチ４０および送信側シャントスイッチ５０に伝達される。   The transmission port 10 is a port for inputting a transmission signal. The transmission port 10 is connected to the signal input terminal of the transmission side series switch 40 and the signal input terminal of the transmission side shunt switch 50. A transmission signal transmitted from a transmission circuit (not shown) is transmitted to the transmission side series switch 40 and the transmission side shunt switch 50 via the transmission port 10.

受信ポート２０は、受信信号を出力するためのポートである。受信ポート２０は、受信側シリーズスイッチ６０の信号出力端子および受信側シャントスイッチ７０の信号入力端子に接続されている。受信側シリーズスイッチ６０からの受信信号は、受信ポート２０を介して受信回路（不図示）に伝達される。   The reception port 20 is a port for outputting a reception signal. The reception port 20 is connected to the signal output terminal of the reception side series switch 60 and the signal input terminal of the reception side shunt switch 70. A reception signal from the reception-side series switch 60 is transmitted to a reception circuit (not shown) via the reception port 20.

共通ポート３０は、送信信号を送信するか、または受信信号を受信するためのポートである。共通ポート３０は、送信側シリーズスイッチ４０の信号出力端子および受信側シリーズスイッチ５０の信号入力端子に接続されている。また、本実施の形態では、共通ポート３０はアンテナに直接的に接続されている。しかしながら、共通ポート３０は他の構成を介してアンテナに接続されてもよい。   The common port 30 is a port for transmitting a transmission signal or receiving a reception signal. The common port 30 is connected to the signal output terminal of the transmission side series switch 40 and the signal input terminal of the reception side series switch 50. In the present embodiment, the common port 30 is directly connected to the antenna. However, the common port 30 may be connected to the antenna via other configurations.

送信側シリーズスイッチ４０は、送信ポート１０と共通ポート３０との間において高周波信号の伝達経路を確保または遮断する。送信側シリーズスイッチ４０は、少なくとも１つのボディコンタクト（Ｂｏｄｙ Ｃｏｎｔａｃｔ）型ＦＥＴを備え、送信ポート１０と共通ポート３０との間に接続されている。本実施の形態のボディコンタクト型ＦＥＴは、ＳＯＩプロセスで形成されるＮＭＯＳ ＦＥＴである。ボディコンタクト型ＦＥＴの構造および特性については後述する。   The transmission side series switch 40 secures or blocks a high-frequency signal transmission path between the transmission port 10 and the common port 30. The transmission side series switch 40 includes at least one body contact type FET, and is connected between the transmission port 10 and the common port 30. The body contact type FET of this embodiment is an NMOS FET formed by an SOI process. The structure and characteristics of the body contact type FET will be described later.

また、本実施の形態では、送信側シリーズスイッチ４０は、複数のボディコンタクト型ＦＥＴを備え、それらのソース／ドレインが直列に接続されている。したがって、図１に示すとおり、送信側シリーズスイッチ４０がオンされると、送信ポート１０から入力された送信信号は、矢印で示される経路を通り、送信側シリーズスイッチ４０の直列に接続された複数のボディコンタクト型ＦＥＴを介してアンテナに伝達する。また、上記複数のボディコンタクト型ＦＥＴのゲートは、送信側シリーズスイッチ４０をオン／オフ制御する制御端子ＧＡＴＥ＿ＴＸ＿ＳＥにそれぞれゲート抵抗を介して接続されている。制御端子ＧＡＴＥ＿ＴＸ＿ＳＥには、±数ボルト程度の電圧が印加されうる。   In the present embodiment, the transmission-side series switch 40 includes a plurality of body contact type FETs, and their sources / drains are connected in series. Therefore, as shown in FIG. 1, when the transmission-side series switch 40 is turned on, a transmission signal input from the transmission port 10 passes through a path indicated by an arrow, and a plurality of transmission-side series switches 40 connected in series. Is transmitted to the antenna through the body contact type FET. The gates of the plurality of body contact type FETs are connected to control terminals GATE_TX_SE for controlling on / off of the transmission side series switch 40 via gate resistors, respectively. A voltage of about ± several volts can be applied to the control terminal GATE_TX_SE.

なお、送信側シリーズスイッチ４０に備えられるボディコンタクト型ＦＥＴの個数は、このボディコンタクト型ＦＥＴの電気的な耐圧特性を考慮して決定される。   Note that the number of body contact type FETs provided in the transmission-side series switch 40 is determined in consideration of the electrical withstand voltage characteristics of the body contact type FETs.

送信側シャントスイッチ５０は、送信ポート１０とグランドとの間において高周波信号の伝達経路を確保または遮断する。送信側シャントスイッチ５０は、少なくとも１つのボディコンタクト型ＦＥＴを備え、送信ポート１０とグランドとの間に接続される。   The transmission-side shunt switch 50 secures or blocks a high-frequency signal transmission path between the transmission port 10 and the ground. The transmission shunt switch 50 includes at least one body contact type FET, and is connected between the transmission port 10 and the ground.

また、本実施の形態では、送信側シャントスイッチ５０は、複数のボディコンタクト型ＦＥＴを備え、それらのソース／ドレインが直列に接続されている。したがって、送信側シャントスイッチ５０がオンされると、送信ポート１０から入力された送信信号は、送信側シャントスイッチ５０の直列に接続された複数のボディコンタクト型ＦＥＴを介してグランドに伝達する。その結果、不要な漏洩電力がグランドに吸収されるので、送信側におけるアイソレーション特性が向上する。また、上記複数のボディコンタクト型ＦＥＴのゲートは、送信側シャントスイッチ５０をオン／オフ制御する制御端子ＧＡＴＥ＿ＴＸ＿ＳＨにそれぞれゲート抵抗を介して接続されている。制御端子ＧＡＴＥ＿ＴＸ＿ＳＨには、±数ボルト程度の電圧が印加されうる。   In the present embodiment, the transmission-side shunt switch 50 includes a plurality of body contact FETs, and their sources / drains are connected in series. Accordingly, when the transmission-side shunt switch 50 is turned on, the transmission signal input from the transmission port 10 is transmitted to the ground through the plurality of body-contact type FETs connected in series of the transmission-side shunt switch 50. As a result, unnecessary leakage power is absorbed by the ground, so that isolation characteristics on the transmission side are improved. The gates of the plurality of body contact type FETs are connected to control terminals GATE_TX_SH for controlling on / off of the transmitting shunt switch 50 via gate resistors, respectively. A voltage of about ± several volts can be applied to the control terminal GATE_TX_SH.

なお、送信側シャントスイッチ５０に備えられるボディコンタクト型ＦＥＴの個数は、このボディコンタクト型ＦＥＴの電気的な耐圧特性を考慮して決定される。   Note that the number of body contact FETs provided in the transmission-side shunt switch 50 is determined in consideration of the electrical withstand voltage characteristics of the body contact FET.

受信側シリーズスイッチ６０は、受信ポート２０と共通ポート３０との間において高周波信号の伝達経路を確保または遮断する。受信側シリーズスイッチ６０は、少なくとも１つのボディコンタクト型ＦＥＴを備え、受信ポート２０と共通ポート３０との間に接続される。   The receiving side series switch 60 secures or blocks a high-frequency signal transmission path between the receiving port 20 and the common port 30. The receiving side series switch 60 includes at least one body contact type FET, and is connected between the receiving port 20 and the common port 30.

また、本実施の形態では、受信側シリーズスイッチ６０は、複数のボディコンタクト型ＦＥＴを備え、それらのソース／ドレインが直列に接続されている。したがって、受信側シリーズスイッチ６０がオンされると、アンテナから入力された受信信号は、受信側シリーズスイッチ６０の直列に接続された複数のボディコンタクト型ＦＥＴを介して受信ポート２０に伝達する。また、上記複数のボディコンタクト型ＦＥＴのゲートは、受信側シリーズスイッチ６０をオン／オフ制御する制御端子ＧＡＴＥ＿ＲＸ＿ＳＥにそれぞれゲート抵抗を介して接続されている。制御端子ＧＡＴＥ＿ＲＸ＿ＳＥには、±数ボルト程度の電圧が印加されうる。   In the present embodiment, the receiving-side series switch 60 includes a plurality of body contact FETs, and their sources / drains are connected in series. Therefore, when the receiving side series switch 60 is turned on, the received signal input from the antenna is transmitted to the receiving port 20 through the plurality of body contact type FETs connected in series of the receiving side series switch 60. The gates of the plurality of body contact type FETs are connected to control terminals GATE_RX_SE for controlling on / off of the receiving side series switch 60 via gate resistors, respectively. A voltage of about ± several volts can be applied to the control terminal GATE_RX_SE.

なお、受信側シリーズスイッチ６０に備えられるボディコンタクト型ＦＥＴの個数は、このボディコンタクト型ＦＥＴの電気的な耐圧特性を考慮して決定される。   Note that the number of body contact type FETs provided in the receiving side series switch 60 is determined in consideration of the electrical withstand voltage characteristics of the body contact type FETs.

受信側シャントスイッチ７０は、受信ポート２０とグランドとの間において高周波信号の伝達経路を確保または遮断する。受信側シャントスイッチ７０は、少なくとも１つのフローティングボディ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｂｏｄｙ）型ＦＥＴを備え、受信ポート２０とグランドとの間に接続される。本実施の形態のフローティングボディ型ＦＥＴは、ＳＯＩプロセスで形成されるＮＭＯＳ ＦＥＴである。図１に示すとおり、フローティングボディ型ＦＥＴは、抵抗および配線が少ないためボディコンタクト型ＦＥＴと比較してＦＥＴ素子の規模が小さい。とくに、ボディコンタクト型ＦＥＴに用いられる抵抗は、大きな抵抗値を有するためレイアウト上で大きな面積を占めている。したがって、受信側シャントスイッチ７０では、ボディコンタクト型ＦＥＴの代わりにフローティングボディ型ＦＥＴを使用することにより回路規模を縮小することができる。フローティングボディ型ＦＥＴの構造および特性については後述する。   The reception-side shunt switch 70 secures or blocks a high-frequency signal transmission path between the reception port 20 and the ground. The reception side shunt switch 70 includes at least one floating body type FET, and is connected between the reception port 20 and the ground. The floating body type FET of the present embodiment is an NMOS FET formed by an SOI process. As shown in FIG. 1, the floating body type FET has a smaller resistance and wiring, so the scale of the FET element is smaller than that of the body contact type FET. In particular, the resistance used for the body contact type FET occupies a large area on the layout because it has a large resistance value. Therefore, in the reception side shunt switch 70, the circuit scale can be reduced by using the floating body type FET instead of the body contact type FET. The structure and characteristics of the floating body type FET will be described later.

本実施の形態では、受信側シャントスイッチ７０は、複数のフローティングボディ型ＦＥＴを備え、それらのソース／ドレインが直列に接続されている。したがって、受信側シャントスイッチ７０がオンされると、アンテナから入力された受信信号は、受信側シャントスイッチ７０の直列に接続された複数のフローティングボディ型ＦＥＴを介してグランドに伝達する。その結果、不要な漏洩電力がグランドに吸収されるので、受信側におけるアイソレーション特性が向上する。また、上記複数のフローティングボディ型ＦＥＴのゲートは、受信側シャントスイッチ７０をオン／オフ制御する制御端子ＧＡＴＥ＿ＲＸ＿ＳＨにそれぞれゲート抵抗を介して接続されている。制御端子ＧＡＴＥ＿ＲＸ＿ＳＨには、±数ボルト程度の電圧が印加されうる。   In the present embodiment, the receiving shunt switch 70 includes a plurality of floating body type FETs, and their sources / drains are connected in series. Therefore, when the reception-side shunt switch 70 is turned on, the reception signal input from the antenna is transmitted to the ground through the plurality of floating body type FETs connected in series with the reception-side shunt switch 70. As a result, unnecessary leakage power is absorbed by the ground, so that isolation characteristics on the receiving side are improved. The gates of the plurality of floating body FETs are connected to control terminals GATE_RX_SH for controlling on / off of the receiving shunt switch 70 via gate resistors, respectively. A voltage of about ± several volts can be applied to the control terminal GATE_RX_SH.

なお、受信側シャントスイッチ７０に備えられるフローティングボディ型ＦＥＴの個数は、このフローティングボディ型ＦＥＴの電気的な耐圧特性を考慮して決定される。   Note that the number of floating body type FETs provided in the reception-side shunt switch 70 is determined in consideration of the electrical withstand voltage characteristics of the floating body type FETs.

また、回路規模を縮小する観点から、受信側シャントスイッチ７０にはボディコンタクト型ＦＥＴを含めないことが好ましい。しかしながら、受信側シャントスイッチ７０にボディコンタクト型ＦＥＴを含む構成とすることも可能である。   Further, from the viewpoint of reducing the circuit scale, it is preferable that the receiving shunt switch 70 does not include a body contact type FET. However, the receiving shunt switch 70 may include a body contact type FET.

次に、図２を参照しつつ、本実施の形態の高周波スイッチ１００で使用されるＳＯＩ ＦＥＴの構造および特性について説明する。図２は、本実施の形態の高周波スイッチ１００で使用されるＳＯＩ ＦＥＴの断面図である。   Next, the structure and characteristics of the SOI FET used in the high frequency switch 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of an SOI FET used in the high frequency switch 100 of the present embodiment.

図２に示すとおり、本実施の形態のＳＯＩ ＦＥＴは、Ｓｉ基板上に絶縁層が積層され、この絶縁層上にボディおよびソース／ドレイン領域が形成された構造を有する。ここで、本実施の形態の絶縁層は、たとえばＳｉＯ２からなる。しかしながら、絶縁層の材料はＳｉＯ２に限定されない。 As shown in FIG. 2, the SOI FET of the present embodiment has a structure in which an insulating layer is stacked on a Si substrate, and a body and source / drain regions are formed on the insulating layer. Here, the insulating layer of the present embodiment is made of, for example, SiO 2 . However, the material of the insulating layer is not limited to SiO 2.

フローティングボディ型ＦＥＴは、図２に示されるＳＯＩ ＦＥＴにおいて、ボディがフローティング状態で使用される。したがって、ボディには抵抗および配線は取り付けられない。一方、ボディコンタクト型ＦＥＴでは、抵抗および配線を介してボディに所定の電圧が印加される。たとえば、図１に示すとおり、送信側シリーズスイッチ４０のボディコンタクト型ＦＥＴのボディ端子ＢＯＤＹ＿ＴＸ１＿ＳＥには、所定の±数ボルト程度の電圧が印加される。なお、抵抗を介してボディに電圧を印加するのは、ボディからの漏洩電力による損失を小さくするためである。   The floating body type FET is used in a floating state in the SOI FET shown in FIG. Therefore, resistance and wiring are not attached to the body. On the other hand, in the body contact type FET, a predetermined voltage is applied to the body via a resistor and wiring. For example, as shown in FIG. 1, a predetermined voltage of about ± several volts is applied to the body terminal BODY_TX1_SE of the body contact type FET of the transmission side series switch 40. The reason why the voltage is applied to the body via the resistor is to reduce the loss due to the leakage power from the body.

これに対して、フローティングボディ型ＦＥＴは、ボディがフローティング状態となっているので、ボディからの漏洩電力による損失が極めて少なく、挿入損失が低いという特徴を有する。一方、ボディコンタクト型ＦＥＴは、フローティングボディ型ＦＥＴと比較して大電力の信号に対する高調波特性が優れているという特徴を有する。すなわち、ボディコンタクト型ＦＥＴとフローティングボディ型ＦＥＴとの間には、挿入損失特性と大電力の高調波特性とについてトレードオフの関係がある。ここで、大電力の信号とは、たとえば３５ｄＢｍ程度の電力の信号をいう。   On the other hand, the floating body type FET is characterized in that since the body is in a floating state, loss due to leakage power from the body is extremely small and insertion loss is low. On the other hand, the body contact type FET has a characteristic that the harmonic characteristic with respect to a high-power signal is superior to the floating body type FET. That is, there is a trade-off relationship between the insertion loss characteristic and the high-power harmonic characteristic between the body contact type FET and the floating body type FET. Here, the high-power signal means a signal having a power of about 35 dBm, for example.

図１に示すとおり、送信側シリーズスイッチ４０は、送信信号の伝達経路に設置されているので、送信側シリーズスイッチ４０には大電力の信号が印加される。したがって、送信側シリーズスイッチ４０は、良好な高調波特性を備えることが要求される。また、送信側シャントスイッチ５０および受信側シリーズスイッチ６０についても、大電力が印加されるため、オフ状態で良好な高調波特性が要求される。   As shown in FIG. 1, the transmission-side series switch 40 is installed on the transmission path of the transmission signal, so that a high-power signal is applied to the transmission-side series switch 40. Therefore, the transmission side series switch 40 is required to have good harmonic characteristics. Also, since high power is applied to the transmission side shunt switch 50 and the reception side series switch 60, good harmonic characteristics are required in the off state.

一方、受信側シャントスイッチ７０に印加される受信信号の電力は、送信信号の電力と比較して小さいので、フローティングボディ型ＦＥＴを使用しても信号波形が歪むことはない。むしろ、小電力の信号に対しては、フローティングボディ型ＦＥＴのオン抵抗ＲＯＮの方が、ボディコンタクト型ＦＥＴのオン抵抗ＲＯＮよりも小さいので、フローティングボディ型ＦＥＴの高調波特性は良好となる。したがって、受信側のアイソレーション特性が向上する。 On the other hand, since the power of the reception signal applied to the reception-side shunt switch 70 is smaller than the power of the transmission signal, the signal waveform is not distorted even if the floating body type FET is used. Rather, to the small power of the signal, towards the on-resistance R ON of the floating body type FET is, is smaller than the on-resistance R ON of the body contact type FET, the harmonic characteristics of the floating body type FET is good Become. Therefore, the isolation characteristic on the receiving side is improved.

そこで、本実施の形態では、送信側シリーズスイッチ４０、送信側シャントスイッチ５０、および受信側シリーズスイッチ６０をボディコンタクト型ＦＥＴで構成し、受信側シャントスイッチ７０をフローティングボディ型ＦＥＴで構成する。以上のとおり構成される本実施の形態の高周波スイッチ１００の作用について以下に説明する。   Therefore, in the present embodiment, the transmission side series switch 40, the transmission side shunt switch 50, and the reception side series switch 60 are configured by body contact type FETs, and the reception side shunt switch 70 is configured by a floating body type FET. The operation of the high frequency switch 100 of the present embodiment configured as described above will be described below.

図１に示すとおり、アンテナから送信信号を送信する場合は、図示されない制御回路により送信側シリーズスイッチ４０および受信側シャントスイッチ７０がオンされ、送信側シャントスイッチ５０および受信側シリーズスイッチ６０がオフされる。   As shown in FIG. 1, when transmitting a transmission signal from an antenna, the transmission side series switch 40 and the reception side shunt switch 70 are turned on by a control circuit (not shown), and the transmission side shunt switch 50 and the reception side series switch 60 are turned off. The

したがって、送信側では、送信側シリーズスイッチ４０を介して送信ポート１０と共通ポート３０との間に送信信号の伝達経路が確保され、送信ポート１０とグランドとの間の伝達経路は遮断される。このとき、送信側シリーズスイッチ４０、送信側シャントスイッチ５０、および受信側シリーズスイッチ６０がボディコンタクト型ＦＥＴで構成されているので、大電力の送信信号の伝達経路における高調波特性は良好に維持される。   Therefore, on the transmission side, a transmission path for the transmission signal is secured between the transmission port 10 and the common port 30 via the transmission side series switch 40, and the transmission path between the transmission port 10 and the ground is blocked. At this time, since the transmission side series switch 40, the transmission side shunt switch 50, and the reception side series switch 60 are configured by body contact type FETs, the harmonic characteristics in the transmission path of the high-power transmission signal are maintained well. Is done.

一方、受信側では、共通ポート３０と受信ポート２０との間の信号の伝達経路が遮断され、受信ポート２０とグランドとの間に信号の伝達経路が確保されて漏洩電力がグランドに吸収される。   On the other hand, on the reception side, the signal transmission path between the common port 30 and the reception port 20 is blocked, and a signal transmission path is secured between the reception port 20 and the ground, so that leakage power is absorbed by the ground. .

また、アンテナから受信信号を受信する場合は、図示されない制御回路により送信側シャントスイッチ５０および受信側シリーズスイッチ６０がオンされ、送信側シリーズスイッチ４０および受信側シャントスイッチ７０がオフされる。   When receiving a reception signal from the antenna, the transmission side shunt switch 50 and the reception side series switch 60 are turned on and the transmission side series switch 40 and the reception side shunt switch 70 are turned off by a control circuit (not shown).

したがって、受信側では、受信側シリーズスイッチ６０を介して共通ポート３０と受信ポート２０の間に受信信号の伝達経路が確保される。このとき、受信側シャントスイッチ７０にはアンテナで受信された小電力の信号が印加されているので、受信信号の伝達経路における高調波特性は良好に維持される。   Therefore, on the reception side, a transmission path of the reception signal is secured between the common port 30 and the reception port 20 via the reception side series switch 60. At this time, since the low-power signal received by the antenna is applied to the reception-side shunt switch 70, the harmonic characteristics in the transmission path of the reception signal are well maintained.

一方、送信側では、送信ポート１０と共通ポート３０との間の信号の伝達経路が遮断され、送信ポート１０とグランドとの間に信号の伝達経路が確保されて漏洩電力がグランドに吸収される。   On the other hand, on the transmission side, the signal transmission path between the transmission port 10 and the common port 30 is blocked, and a signal transmission path is secured between the transmission port 10 and the ground, so that leakage power is absorbed by the ground. .

以上のとおり、本実施の形態の高周波スイッチ１００では、送信側シリーズスイッチ４０、送信側シャントスイッチ５０、および受信側シリーズスイッチ６０をボディコンタクト型ＦＥＴで構成するので、送信信号および受信信号の伝達経路における高周波信号の高調波特性は良好である。その上、受信側シャントスイッチ７０をフローティングボディ型ＦＥＴで構成しているので、高周波スイッチ１００の回路規模が縮小される。したがって、本実施の形態の高周波スイッチ１００では、高周波信号の伝達経路における高調波特性が良好に維持されつつ、回路規模が縮小される。   As described above, in the high-frequency switch 100 according to the present embodiment, the transmission side series switch 40, the transmission side shunt switch 50, and the reception side series switch 60 are configured by body contact FETs. The harmonic characteristics of the high-frequency signal at are good. In addition, since the receiving shunt switch 70 is composed of a floating body type FET, the circuit scale of the high frequency switch 100 is reduced. Therefore, in the high-frequency switch 100 of the present embodiment, the circuit scale is reduced while the harmonic characteristics in the high-frequency signal transmission path are favorably maintained.

（変形例）
上述の本実施の形態では、高調波スイッチが送信ポートおよび受信ポートを各々１つずつ有する場合について説明した。以下、図３を参照しつつ、本実施の形態の変形例として、高周波スイッチが複数の送信ポート、複数の受信ポート、および複数の送受信ポートを有する場合について説明する。本実施の形態の変形例では、高周波スイッチが複数の送信ポート、複数の受信ポート、複数の送受信ポートを有すること以外は上述した本実施の形態と同様であるので重複する説明を省略する。 (Modification)
In the above-described embodiment, the case where the harmonic switch has one transmission port and one reception port has been described. Hereinafter, a case where the high-frequency switch has a plurality of transmission ports, a plurality of reception ports, and a plurality of transmission / reception ports will be described as a modification of the present embodiment with reference to FIG. The modification of the present embodiment is the same as the above-described embodiment except that the high-frequency switch has a plurality of transmission ports, a plurality of reception ports, and a plurality of transmission / reception ports, and thus a duplicate description is omitted.

図３は、本実施の形態の変形例における高周波スイッチの概略ブロック図である。図３に示すとおり、本変形例における高周波スイッチ２００は、送信ポート１１１〜１１３、受信ポート１２１〜１２３、および送受信ポート１３１〜１３３を備える。送信ポート１１１〜１１３と共通ポート１３０との間には、それぞれ送信側シリーズスイッチ１４１〜１４３が備えられ、送信ポート１１１〜１１３とグランドとの間にはそれぞれ送信側シャントスイッチ１５１〜１５３が備えられる。   FIG. 3 is a schematic block diagram of a high-frequency switch in a modification of the present embodiment. As shown in FIG. 3, the high-frequency switch 200 in the present modification includes transmission ports 111 to 113, reception ports 121 to 123, and transmission / reception ports 131 to 133. Transmission side series switches 141 to 143 are provided between the transmission ports 111 to 113 and the common port 130, respectively, and transmission side shunt switches 151 to 153 are provided between the transmission ports 111 to 113 and the ground, respectively. .

また、受信ポート１２１〜１２３と共通ポート１３０との間には、それぞれ受信側シリーズスイッチ１６１〜１６３が備えられ、受信ポート１２１〜１２３とグランドとの間にはそれぞれ受信側シャントスイッチ１７１〜１７３が備えられる。   Also, receiving series switches 161 to 163 are provided between the receiving ports 121 to 123 and the common port 130, respectively, and receiving shunt switches 171 to 173 are provided between the receiving ports 121 to 123 and the ground, respectively. Provided.

さらに、送受信ポート１３１〜１３３と共通ポート１３０との間には、それぞれ送受信側シリーズスイッチ１８１〜１８３が備えられ、送受信ポート１３１〜１３３とグランドとの間にはそれぞれ送受信側シャントスイッチ１９１〜１９３が備えられる。   Further, transmission / reception side series switches 181 to 183 are provided between the transmission / reception ports 131 to 133 and the common port 130, respectively, and transmission / reception side shunt switches 191 to 193 are provided between the transmission / reception ports 131 to 133 and the ground, respectively. Provided.

本変形例では、送信側シリーズスイッチ１４１〜１４３、送信側シャントスイッチ１５１〜１５３、受信側シリーズスイッチ１６１〜１６３、送受信側シリーズスイッチ１８１〜１８３、および送受信側シャントスイッチ１９１〜１９３は、ボディコンタクト型ＦＥＴで構成される。一方、受信側シャントスイッチ１７１〜１７３は、フローティングボディ型ＦＥＴで構成される。以下、本変形例の高周波スイッチの動作について説明する。   In this modification, the transmission side series switches 141 to 143, the transmission side shunt switches 151 to 153, the reception side series switches 161 to 163, the transmission / reception side series switches 181 to 183, and the transmission / reception side shunt switches 191 to 193 are body contact type. It consists of FET. On the other hand, the reception-side shunt switches 171 to 173 are configured by floating body type FETs. Hereinafter, the operation of the high-frequency switch of this modification will be described.

まず、送信信号を送信するときの動作について、送信ポート１１１に入力される送信信号を送信する場合を例に挙げて説明する。   First, the operation when transmitting a transmission signal will be described by taking the case of transmitting a transmission signal input to the transmission port 111 as an example.

送信ポート１１１に入力される送信信号を送信する場合、送信ポート１１１と共通ポート１３０との間に接続された送信側シリーズスイッチ１４１はオンされ、送信ポート１１１とグランドとの間に接続された送信側シャントスイッチ１５１はオフされる。   When transmitting a transmission signal input to the transmission port 111, the transmission-side series switch 141 connected between the transmission port 111 and the common port 130 is turned on, and transmission connected between the transmission port 111 and the ground. The side shunt switch 151 is turned off.

また、送信側シリーズスイッチ１４１を除く他の送信側シリーズスイッチ１４２，１４３、すべての受信側シリーズスイッチ１６１〜１６３、すべての送受信側シリーズスイッチ１８１〜１８３はオフされる。   Further, the other transmission side series switches 142 and 143 except for the transmission side series switch 141, all the reception side series switches 161 to 163, and all the transmission and reception side series switches 181 to 183 are turned off.

さらに、送信側シャントスイッチ１５１を除く他の送信側シャントスイッチ１５２，１５３、すべての受信側シャントスイッチ１７１〜１７３、すべての送受信側シャントスイッチ１９１〜１９３はオンされる。   Further, the transmission side shunt switches 152 and 153 except the transmission side shunt switch 151, all the reception side shunt switches 171 to 173, and all the transmission and reception side shunt switches 191 to 193 are turned on.

したがって、送信ポート１１１については、送信側シリーズスイッチ１４１を介して送信ポート１１１と共通ポート１３０との間に送信信号の伝達経路が確保され、送信ポート１１１とグランドとの間の伝達経路は遮断される。一方、他の送信ポート、受信ポート、および送受信ポートについては、共通ポート１３０との間の信号の伝達経路が遮断され、グランドとの間に信号の伝達経路が確保されて漏洩電力がグランドに吸収される。   Therefore, for the transmission port 111, a transmission path for the transmission signal is secured between the transmission port 111 and the common port 130 via the transmission side series switch 141, and the transmission path between the transmission port 111 and the ground is blocked. The On the other hand, for other transmission ports, reception ports, and transmission / reception ports, the signal transmission path to the common port 130 is blocked, and a signal transmission path is secured between the ground and the leakage power is absorbed by the ground. Is done.

次に、受信信号を受信するときの動作について、受信ポート１２１から出力される受信信号を受信する場合を例に挙げて説明する。   Next, an operation when receiving a reception signal will be described by taking as an example a case where a reception signal output from the reception port 121 is received.

受信信号を出力する受信ポート１２１と共通ポート１３０との間に接続された受信側シリーズスイッチ１６１はオンされ、受信ポート１２１とグランドとの間に接続された受信側シャントスイッチ１７１はオフされる。   The reception-side series switch 161 connected between the reception port 121 that outputs the reception signal and the common port 130 is turned on, and the reception-side shunt switch 171 connected between the reception port 121 and the ground is turned off.

また、受信側シリーズスイッチ１６１を除く他の受信側シリーズスイッチ１６２，１６３、すべての送信側シリーズスイッチ１４１〜１４３、すべての送受信側シリーズスイッチ１８１〜１８３はオフされる。   Further, the other receiving side series switches 162 and 163 except the receiving side series switch 161, all the transmitting side series switches 141 to 143, and all the transmitting and receiving side series switches 181 to 183 are turned off.

さらに、受信側シャントスイッチ１７１を除く他の受信側シャントスイッチ１７２，１７３、すべての送信側シャントスイッチ１５１〜１５３、すべての送受信側シャントスイッチ１９１〜１９３はオンされる。   Further, the other receiving shunt switches 172 and 173 except the receiving shunt switch 171, all transmitting shunt switches 151 to 153, and all transmitting / receiving shunt switches 191 to 193 are turned on.

したがって、受信ポート１２１については、受信側シリーズスイッチ１６１を介して受信ポート１２１と共通ポート１３０との間に受信信号の伝達経路が確保され、受信ポート１２１とグランドとの間の伝達経路は遮断される。一方、送信ポート、他の受信ポート、および送受信ポートについては、共通ポート１３０との間の信号の伝達経路が遮断され、グランドとの間に信号の伝達経路が確保されて漏洩電力がグランドに吸収される。   Therefore, for the reception port 121, a transmission path for the reception signal is secured between the reception port 121 and the common port 130 via the reception-side series switch 161, and the transmission path between the reception port 121 and the ground is blocked. The On the other hand, for the transmission port, other reception ports, and the transmission / reception port, the signal transmission path to the common port 130 is blocked, and the signal transmission path is secured between the transmission port and the ground, and the leakage power is absorbed by the ground. Is done.

以上のとおり、説明した本実施の形態は、以下の効果を奏する。   As described above, the described embodiment has the following effects.

（ａ）本実施の形態の高周波スイッチによれば、送信側シリーズスイッチ、送信側シャントスイッチ、および受信側シリーズスイッチをボディコンタクト型ＦＥＴで構成し、受信側シャントスイッチをフローティングボディ型ＦＥＴで構成する。したがって、高周波信号の伝達経路における高調波特性を良好に維持しつつ、回路規模を縮小することができる。また、受信側におけるアイソレーション特性を向上させることができる。   (A) According to the high frequency switch of the present embodiment, the transmission side series switch, the transmission side shunt switch, and the reception side series switch are configured by body contact type FETs, and the reception side shunt switch is configured by floating body type FETs. . Therefore, it is possible to reduce the circuit scale while maintaining good harmonic characteristics in the high-frequency signal transmission path. In addition, the isolation characteristic on the receiving side can be improved.

（ｂ）受信側シャントスイッチは、複数のフローティングボディ型ＦＥＴを備え、当該複数のフローティングボディ型ＦＥＴのソース／ドレインが直列に接続される。したがって、高周波信号が受信ポートからグランドへ至る伝達経路が確保されて、不要な漏洩電力がグランドに吸収されるので、受信側におけるアイソレーション特性を向上させることができる。   (B) The reception-side shunt switch includes a plurality of floating body type FETs, and the sources / drains of the plurality of floating body type FETs are connected in series. Therefore, a transmission path from the reception port to the ground is secured for the high-frequency signal, and unnecessary leakage power is absorbed by the ground, so that the isolation characteristic on the reception side can be improved.

以上のとおり、実施の形態において、本発明の高周波スイッチを説明した。しかしながら、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略することができることはいうまでもない。   As described above, the high-frequency switch of the present invention has been described in the embodiment. However, it goes without saying that the present invention can be appropriately added, modified, and omitted by those skilled in the art within the scope of the technical idea.

たとえば、本実施の形態では、送信ポートおよび受信ポートをそれぞれ１つずつ有する場合と、送信ポート、受信ポート、および送受信ポートをそれぞれ３つずつ有する場合とについて説明した。しかしながら、送信ポート、受信ポート、および送受信ポートの個数は限定されない。   For example, in this embodiment, the case where each has one transmission port and one reception port and the case where each has three transmission ports, reception ports, and three transmission / reception ports have been described. However, the number of transmission ports, reception ports, and transmission / reception ports is not limited.

１０ 送信ポート、
２０ 受信ポート、
３０ 共通ポート、
４０ 送信側シリーズスイッチ、
５０ 送信側シャントスイッチ、
６０ 受信側シリーズスイッチ、
７０ 受信側シャントスイッチ、
１００ 高周波スイッチ。 10 Sending port,
20 receiving port,
30 common ports,
40 Transmitter side series switch,
50 Transmitter shunt switch,
60 receiving side series switch,
70 Shunt switch on the receiving side,
100 High frequency switch.

Claims (4)

送信信号を入力する少なくとも１つの送信ポートと、
受信信号を出力する少なくとも１つの受信ポートと、
前記送信信号を送信するか、または前記受信信号を受信する共通ポートと、
ボディコンタクト型ＦＥＴからなり、前記送信ポートと前記共通ポートとの間に接続される送信側シリーズスイッチと、
ボディコンタクト型ＦＥＴからなり、前記送信ポートとグランドとの間に接続される送信側シャントスイッチと、
ボディコンタクト型ＦＥＴからなり、前記受信ポートと前記共通ポートとの間に接続される受信側シリーズスイッチと、
少なくとも１つのフローティングボディ型ＦＥＴを備え、前記受信ポートとグランドとの間に接続される受信側シャントスイッチと、
を有する、高周波スイッチ。 At least one transmission port for inputting a transmission signal;
At least one receiving port for outputting a received signal;
A common port for transmitting the transmission signal or receiving the reception signal;
A transmission side series switch consisting of a body contact type FET and connected between the transmission port and the common port;
A transmission shunt switch consisting of a body contact type FET and connected between the transmission port and the ground,
A receiving side series switch consisting of a body contact type FET and connected between the receiving port and the common port;
A receiving shunt switch comprising at least one floating body type FET and connected between the receiving port and ground;
Having a high frequency switch. 前記受信側シャントスイッチは、複数のフローティングボディ型ＦＥＴを備え、当該複数のフローティングボディ型ＦＥＴのソース／ドレインが直列に接続されることにより、高周波信号が前記受信ポートからグランドへ至る伝達経路を確保することを特徴とする請求項１に記載の高周波スイッチ。   The receiving shunt switch includes a plurality of floating body type FETs, and the source / drain of the plurality of floating body type FETs are connected in series to secure a transmission path for high frequency signals from the receiving port to the ground. The high-frequency switch according to claim 1. 送信信号を送信するときは、
前記送信信号を入力する送信ポートと前記共通ポートとの間に接続された送信側シリーズスイッチはオンされ、
前記送信ポートとグランドとの間に接続された送信側シャントスイッチはオフされ、
前記送信側シリーズスイッチを除く他の送信側シリーズスイッチおよびすべての前記受信側シリーズスイッチはオフされ、
前記送信側シャントスイッチを除く他の送信側シャントスイッチおよびすべての前記受信側シャントスイッチはオンされ、
受信信号を受信するときは、
前記受信信号を出力する受信ポートと前記共通ポートとの間に接続された受信側シリーズスイッチはオンされ、
前記受信ポートとグランドとの間に接続された受信側シャントスイッチはオフされ、
前記受信側シリーズスイッチを除く他の受信側シリーズスイッチおよびすべての前記送信側シリーズスイッチはオフされ、
前記受信側シャントスイッチを除く他の受信側シャントスイッチおよびすべての前記送信側シャントスイッチはオンされることを特徴とする請求項１または２に記載の高周波スイッチ。 When sending a transmission signal,
The transmission side series switch connected between the transmission port for inputting the transmission signal and the common port is turned on,
The transmission shunt switch connected between the transmission port and the ground is turned off,
Other transmitter series switches except the transmitter series switch and all the receiver series switches are turned off,
The other transmitting shunt switches except the transmitting shunt switch and all the receiving shunt switches are turned on,
When receiving a received signal,
The receiving side series switch connected between the receiving port that outputs the received signal and the common port is turned on,
The receiving shunt switch connected between the receiving port and the ground is turned off,
Other receiver series switches except the receiver series switch and all the transmitter series switches are turned off,
3. The high-frequency switch according to claim 1, wherein the other receiving shunt switches except the receiving shunt switch and all the transmitting shunt switches are turned on. 前記共通ポートは、アンテナに接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波スイッチ。   The high-frequency switch according to claim 1, wherein the common port is connected to an antenna.
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