特許 6492021 半導体スイッチおよび通信モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6492021

(24)【登録日】2019年3月8日

(45)【発行日】2019年3月27日

(54)【発明の名称】半導体スイッチおよび通信モジュール

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/40 20150101AFI20190318BHJP

   H03K 17/693 20060101ALI20190318BHJP

【ＦＩ】

   H04B1/40

   H03K17/693 A

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-52442(P2016-52442)

(22)【出願日】2016年3月16日

(65)【公開番号】特開2017-169040(P2017-169040A)

(43)【公開日】2017年9月21日

【審査請求日】2018年2月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317011920

【氏名又は名称】東芝デバイス＆ストレージ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100118843

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 明

(72)【発明者】

【氏名】上嶋 浩二

【審査官】 佐藤 敬介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１５９０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１６０５２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−１７６３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００７５０５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開昭６２−０００１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０７７７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７３２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２６３７２１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １／４０

Ｈ０３Ｋ １７／６９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１周波数に設定された信号が入力される第１端子と、前記信号を送信または受信する第２端子との間に設けられた第１スイッチ素子と、
前記第２端子と、前記第２端子で受信された前記信号を出力する第３端子との間に設けられた第２スイッチ素子と、
前記第１周波数のＮ倍（Ｎは１以上の自然数）の周波数で共振する複数の共振回路と、
一端が、前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子と前記第２端子とに接続され、他端が、前記複数の共振回路のうちの前記第１周波数で共振する第１共振回路に接続され、前記一端から前記他端までの線路長が、前記第１周波数に対応する波長の１／４である伝送路と、を備え、
前記複数の共振回路は、前記第１共振回路に加えて、前記伝送路の前記他端に接続されて前記第１周波数の２倍の第２周波数で共振する第２共振回路と、前記伝送路における前記一端からの線路長が前記波長の１／６となる箇所に接続されて前記第１周波数の３倍の第３周波数で共振する第３共振回路と、の少なくとも一方を有する、半導体スイッチ。

【請求項2】

前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子が、それぞれ複数設けられ、
前記複数の第１スイッチ素子および前記複数の第２スイッチ素子を制御することによって前記信号の経路を切り替える制御回路をさらに備える、請求項１に記載の半導体スイッチ。

【請求項3】

前記第１スイッチ素子と、前記第２スイッチ素子と、前記複数の共振回路と、前記伝送路とが、１つの基板上に設けられる、請求項１または２に記載の半導体スイッチ。

【請求項4】

前記基板が、ＳＯＩ基板である、請求項３に記載の半導体スイッチ。

【請求項5】

前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子が、ＭＯＳトランジスタである、請求項１から４のいずれかに記載の半導体スイッチ。

【請求項6】

第１周波数に設定された信号が入力される第１端子と前記信号を送信または受信する第２端子との間に設けられた第１スイッチ素子と、前記第２端子と前記信号を出力する第３端子との間に設けられた第２スイッチ素子と、を有する半導体スイッチと、
前記第１周波数のＮ倍（Ｎは１以上の自然数）の周波数で共振する複数の共振回路と、
一端が前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子と前記第２端子とに接続され、他端が前記複数の共振回路のうちの前記第１周波数で共振する第１共振回路に接続され、前記一端から前記他端までの線路長が前記第１周波数に対応する波長の１／４である伝送路と、を備え、
前記複数の共振回路は、前記第１共振回路に加えて、前記伝送路の前記他端に接続されて前記第１周波数の２倍の第２周波数で共振する第２共振数回路と、前記伝送路における前記一端からの線路長が前記波長の１／６となる箇所に接続されて前記第１周波数の３倍の第３周波数で共振する第３共振回路と、の少なくとも一方を有する、通信モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、半導体スイッチおよび通信モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話器等の移動通信機器では、高周波信号がアンテナ端子で送受信される。高周波信号の送信と受信は、例えば、スイッチ素子を用いて切り替えられる。このスイッチ素子には、例えば、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型のゲート構造を有するＭＯＳトランジスタを用いる場合がある。この場合、高周波信号が送受信されるときに、この高周波信号が、２次高調波成分や３次高調波成分を含んでしまう可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−１７６３７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の実施形態は、高調波成分を低減することができる半導体スイッチ、および通信モジュールを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本実施形態によれば、半導体スイッチは、第１周波数に設定された信号が入力される第１端子と、信号を送信または受信する第２端子との間に設けられた第１スイッチ素子と、第２端子と、第２端子で受信された信号を出力する第３端子との間に設けられた第２スイッチ素子と、第１周波数のＮ倍（Ｎは１以上の自然数）の周波数で共振する複数の共振回路と、一端が第１スイッチ素子と第２スイッチ素子と第２端子とに接続され、他端が複数の共振回路のうちの第１周波数で共振する第１共振回路に接続され、一端から他端までの線路長が第１周波数に対応する波長の１／４である伝送路と、を備える。複数の共振回路は、第１共振回路に加えて、伝送路の他端に接続されて第１周波数の２倍の第２周波数で共振する第２共振回路と、伝送路における一端からの線路長が波長の１／６となる箇所に接続されて第１周波数の３倍の第３周波数で共振する第３共振回路と、の少なくとも一方を有する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態に係る半導体スイッチの概略的な構成を示す回路図である。

【図2】図１に示す半導体スイッチの概略的なレイアウト図である。

【図3】高周波信号の送信時における半導体スイッチの等価回路図である。

【図4】高周波信号の周波数成分の強度分布を示すグラフである。

【図5】第２実施形態に係る半導体スイッチの概略的な構成を示す回路図である。

【図6】第３実施形態に係る通信モジュールの概略的なレイアウト図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。

【0008】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る半導体スイッチの概略的な構成を示す回路図である。また、図２は、図１に示す半導体スイッチの概略的なレイアウト図である。

【0009】

図１に示すように、本実施形態に係る半導体スイッチ１は、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４と、共振回路１１〜１３と、伝送線路２０と、を備える。この半導体スイッチ１では、スイッチ素子Ｑ１は第１スイッチ素子に相当し、スイッチ素子Ｑ２は第２スイッチ素子に相当する。また、共振回路１１は第１共振回路に相当し、共振回路１２は第２共振回路に相当し、共振回路１３は第３共振回路に相当する。なお、半導体スイッチ１は、共振回路１２または共振回路１３のいずれか一方を備える構成であってもよい。

【0010】

スイッチ素子Ｑ１は、入力端子Ｔｘとアンテナ端子ＡＮＴとの間に設けられる。この入力端子Ｔｘは、送信回路（不図示）で周波数ｆ０(第１周波数)に設定された高周波信号が入力される第１端子に相当する。また、アンテナ端子ＡＮＴは、入力端子Ｔｘに入力された高周波信号を送信するか、または外部から発信された高周波信号を受信する第２端子に相当する。周波数ｆ０は、例えば７００ＭＨｚ以上の周波数とする。

【0011】

スイッチ素子Ｑ２は、アンテナ端子ＡＮＴと出力端子Ｒｘとの間に設けられる。この出力端子Ｒｘは、アンテナ端子ＡＮＴで受信された高周波信号を受信回路（不図示）へ出力する第３端子に相当する。

【0012】

スイッチ素子Ｑ３は、配線３１でスイッチ素子Ｑ１に接続されるとともに、グランドに接地される。スイッチ素子Ｑ４は、配線３２でスイッチ素子Ｑ２に接続されるとともに、グランドに接地される。

【0013】

なお、半導体スイッチ１が、例えば携帯電話器等の移動通信機器に用いられる場合、入力端子Ｔｘには、インピーダンスＺ１を有する素子が外付けされ、アンテナ端子ＡＮＴにも、インピーダンスＺ２を有する素子が外付けされ、さらに、出力端子Ｒｘにも、インピーダンスＺ２を有する素子が外付けされる。インピーダンスＺ１〜Ｚ３は、後述する伝送路２０のインピーダンスＺ０とほぼ等しい。

【0014】

本実施形態では、スイッチ素子Ｑ１〜スイッチ素子Ｑ４は、ＮチャネルのＭＯＳ（（Metal Oxide Semiconductor）ＭＯＳ型のゲート構造を有する４つのＮ型ＭＯＳトランジスタで構成されたスイッチ回路を形成する。スイッチ素子Ｑ１およびスイッチ素子Ｑ４のゲートは、制御端子Ｖｃ１に接続され、スイッチ素子Ｑ２およびスイッチ素子Ｑ３のゲートは、制御端子Ｖｃ２に接続される。

【0015】

スイッチ素子Ｑ１〜スイッチ素子Ｑ４の動作は、制御端子Ｖｃ１および制御端子Ｖｃ２に入力される制御信号に応じて制御される。アンテナ端子ＡＮＴが高周波信号を送信するとき、スイッチ素子Ｑ１およびスイッチ素子Ｑ４はオンし、スイッチ素子Ｑ２およびスイッチ素子Ｑ３はオフする。一方、アンテナ端子ＡＮＴが高周波信号を受信するとき、スイッチ素子Ｑ１およびスイッチ素子Ｑ４はオフし、スイッチ素子Ｑ２およびスイッチ素子Ｑ３はオンする。

【0016】

共振回路１１は、インダクタＬ１と、このインダクタＬ１に直列に接続されるとともにグランドに接地されたキャパシタＣ１と、を有する。インダクタＬ１のインダクタンス値およびキャパシタＣ１の容量値は、共振周波数が高周波信号の周波数ｆ０と同じになるように設定される。

【0017】

共振回路１２は、インダクタＬ２と、このインダクタＬ２に直列に接続されるとともにグランドに接地されたキャパシタＣ２と、を有する。インダクタＬ２のインダクタンス値およびキャパシタＣ２の容量値は、共振周波数が周波数ｆ０の２倍の周波数２ｆ０(第２周波数)になるように設定される。

【0018】

共振回路１３は、インダクタＬ３と、このインダクタＬ３に直列に接続されるとともにグランドに接地されたキャパシタＣ３と、を有する。インダクタＬ３のインダクタンス値およびキャパシタＣ３の容量値は、共振回路１３の共振周波数が周波数ｆ０の３倍の周波数３ｆ０（第３周波数）になるように設定される。

【0019】

伝送路２０の一端２０ａは、スイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ２とアンテナ端子ＡＮＴとに接続される。本実施形態では、図２に示すように、一端２０ａは、スイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ２とアンテナ端子ＡＮＴとで囲まれた領域内におけるアンテナ端子ＡＮＴとの境界部に相当する。

【0020】

一方、伝送路２０の他端２０ｂは、共振回路１１および共振回路１２に接続される。本実施形態では、図２に示すように、他端２０ｂは、共振回路１１のインダクタＬ１および共振回路１２のインダクタＬ２に共通に接する部分に相当する。

【0021】

伝送路２０において、一端２０ａから他端２０ｂまでの線路長は、周波数ｆ０に対応する波長λ（λ＝１／ｆ０）の１／４である。ただし、この線路長は、λ／４だけでなく、例えば、λ／４の±２０％の長さも含まれる。

【0022】

また、伝送路２０における一端２０ａからの線路長が、λ／６となる箇所２０ｃには、共振回路１３が接続される。ただし、この線路長も、λ／６だけでなく、例えば、λ／６の±２０％の長さも含まれる。なお、本実施形態では、伝送路２０は、１本の配線(マイクロストリップライン)で形成されているが、複数の配線で形成されていてもよい。例えば、伝送路２０は、上記一端２０ａと上記箇所２０ｃとの間に設けられた第１配線と、上記箇所２０ｃと上記他端２０ｂとの間に設けられた第２配線との接続によって形成されていてもよい。

【0023】

本実施形態では、図２に示すように、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４と、共振回路１１〜１３と、伝送路２０とは、１つの基板４０内に設けられる。換言すると、これらは、１つの半導体チップ内に設けられる。基板４０には、信号経路とグランドとの間における容量を削減するために、例えば、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を用いる。

【0024】

次に、本実施形態に係る半導体スイッチの動作について説明する。ここでは、アンテナ端子ＡＮＴから高周波信号を送信するときの動作を説明する。

【0025】

図３は、高周波信号の送信時における半導体スイッチ１の等価回路図である。図３に示す等価回路図において、抵抗素子Ｒ１〜抵抗素子Ｒ４は、インピーダンスＺ１〜Ｚ４をそれぞれ有する素子に相当する。抵抗素子Ｒ１１、Ｒ１２は、オン状態のスイッチ素子Ｑ１、Ｑ４にそれぞれ相当する。キャパシタＣ１１、Ｃ１２は、オフ状態のスイッチ素子Ｑ２、Ｑ３にそれぞれ相当する。

【0026】

図４（Ａ）は、共振回路１１〜１３および伝送路２０が設けられていない半導体スイッチにおける、高周波信号の周波数成分の強度分布を示すグラフである。図４（Ｂ）は、本実施形態の半導体スイッチにおける、高周波信号の周波数成分の強度分布を示すグラフである。図４（Ａ）および図４（Ｂ）の縦軸は、高周波信号をフーリエ変換した周波数成分の電力(強度)を示す。

【0027】

図３に示すように、アンテナ端子ＡＮＴから周波数ｆ０の高周波信号を送信するとき、この高周波信号は、入力端子Ｔｘからアンテナ端子ＡＮＴへ伝送される。このとき、スイッチ素子Ｑ１、Ｑ４はオンして抵抗素子Ｒ１１、Ｒ１２に相当し、スイッチＱ２、Ｑ３は、オフしてキャパシタＣ１１、Ｃ１２に相当する。仮に、共振回路１１〜１３および伝送路２０が半導体スイッチ１に設けられていないと、図４（Ａ）に示すように、この高周波信号は、周波数ｆ０の信号成分だけでなく、周波数が２ｆ０の２次高調波成分、および周波数が３ｆ０の次高調波成分も含んでしまう。

【0028】

一方、半導体スイッチ１のように共振回路１１〜１３および伝送路２０が設けられると、図４（Ｂ）に示すように、高周波信号に含まれる２次高調波成分および３次高調波成分が大幅に低減する。以下、その理由について説明する。

【0029】

共振回路１１〜１３を伝送路２０に接続された負荷とみなすと、負荷側から見たインピーダンスＺは、下記の式（１）で示される。式（１）において、Ｚ０は、伝送路２０のインピーダンス（特性インピーダンス）である。Ｚｒは負荷インピーダンスである。ｌは、伝送路２０の線路長である。βは、位相定数であり、β＝２π／λの関係が成り立つ。

【数1】

【0030】

まず、周波数ｆ０の信号成分の伝送動作について説明する。ここでは、共振回路１１が周波数ｆ０で共振するので、負荷インピーダンスＺｒは、ほぼ０Ωとなる。そこで、Ｚｒ＝０を上式（１）に代入すると、インピーダンスＺは、下記の式（２）で示される。

【数2】

【0031】

伝送路２０の線路長ｌは、λ／４(λ＝１／ｆ０)であるため、ｌ＝λ／４を式（２）に代入すると、Ｚ＝ｊ∞となる。すなわちインピーダンスＺは無限大になるので、入力端子Ｔｘからアンテナ端子ＡＮＴまでの信号伝送路と、伝送路２０とは電気的にオープンになる。その結果、周波数ｆ０の信号成分は、除去されず、アンテナ端子ＡＮＴから送信される。

【0032】

次に、周波数２ｆ０の２次高調波成分の伝送動作について説明する。ここでは、共振回路１２が周波数２ｆ０で共振するので、負荷インピーダンスＺｒは、ほぼ０Ωとなる。また、線路長ｌは、周波数ｆ０に対応する波長λの１／４であるので、周波数２ｆ０の２次高調波成分で換算すると、線路長ｌは、λ／２(２×λ／４)となる。ｌ＝λ／２を上式（２）に代入すると、インピーダンスＺは、ほぼ０となる。そのため、２次高調波成分は、伝送路２０を介してほとんど共振回路１２へ伝送されるので、高周波信号に含まれる２次高調波成分を大幅に低減することができる。

【0033】

最後に、周波数３ｆ０の３次高調波成分の伝送動作について説明する。ここでは、共振回路１３が３ｆ０で共振するので、負荷インピーダンスＺｒは、ほぼ０Ωとなる。また、共振回路１３は、一端２０ａからの線路長が周波数ｆ０に対応する波長λの１／６となる箇所２０ｃに接続されているので、線路長ｌは、周波数３ｆ０の３次高調波成分で換算するとλ／２（３×λ／６）となる。線路長ｌ＝λ／２を上式（２）に代入すると、インピーダンスＺは、ほぼ０となる。そのため、３次高調波成分は、伝送路２０を介してほとんど共振回路１３へ伝送されるので、高周波信号に含まれる３次高調波成分を大幅に低減することができる。

【0034】

なお、アンテナ端子ＡＮＴで受信された高周波信号を出力端子Ｒｘへ出力するときには、スイッチ素子Ｑ１、Ｑ４がオフし、スイッチ素子Ｑ２、Ｑ３がオンする。このときの等価回路は、図３に示す等価回路に対して、抵抗素子Ｒ１１、Ｒ１２と、キャパシタＣ１１、Ｃ１２と、を入れ替えた回路図となる。

【0035】

上記のような等価回路においても、同様に、周波数ｆ０の信号成分が伝送されるときには、インピーダンスＺは無限大となり、周波数ｆ０の信号成分は、アンテナ端子ＡＮＴから出力端子Ｒｘへ伝送される。また、周波数２ｆ０の２次高調波成分および周波数３ｆ０の３次高調波成分が伝送されるときには、インピーダンスＺは、ほぼ０となり、これらの高調波成分は、伝送路２０を介して共振回路１２または共振回路１３へ伝送される。

【0036】

以上説明した本実施形態によれば、共振回路１１〜１３と伝送路２０とで構成される回路のインピーダンスが、信号成分の場合には無限大となる一方で、２次高調波成分および３次高調波成分の場合にはほぼ０となる。これにより、信号成分の伝送に影響を及ぼすことなく、２次高調波成分および３次高調波成分を大幅に低減することができる。

【0037】

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る半導体スイッチの概略的な構成を示す回路図である。なお、上述した第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0038】

図５に示すように、本実施形態に係る半導体スイッチ２は、第１実施形態の半導体スイッチ１の構成要素に加えて、スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８と、制御回路５０と、を備える。

【0039】

スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８は、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４と同様に、４つのＮ型ＭＯＳトランジスタで構成されたスイッチ回路を形成する。なお、これらのスイッチ回路の数は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。

【0040】

本実施形態では、スイッチ素子Ｑ１は、入力端子Ｔｘ１とアンテナ端子ＡＮＴとの間に設けられ、スイッチ素子Ｑ２は、アンテナ端子ＡＮＴと出力端子Ｒｘ１との間に設けられる。スイッチ素子Ｑ３、Ｑ４は、第１実施形態と同様の接続形態であるので、説明を省略する。

【0041】

スイッチ素子Ｑ５は、入力端子Ｔｘ２とアンテナ端子ＡＮＴとの間に設けられ、スイッチ素子Ｑ６は、アンテナ端子ＡＮＴと出力端子Ｒｘ２との間に設けられる。スイッチ素子Ｑ７は、スイッチ素子Ｑ５に接続されるとともに接地される。スイッチ素子Ｑ８は、スイッチ素子Ｑ６に接続されるとともに接地される。

【0042】

本実施形態では、アンテナ端子ＡＮＴは、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４からなるスイッチ回路と、スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８からなるスイッチ回路と、に共通に接続される。また、第１実施形態と同様に、入力端子Ｔｘ２にはインピーダンスＺ１と等しいインピーダンスＺ４を有する素子が外付けされ、出力端子Ｒｘ２にも、インピーダンスＺ１と等しいインピーダンスＺ５を有する素子が外付けされる。

【0043】

上述したスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ８のゲートは、制御回路５０に接続される。制御回路５０は、制御端子Ｖｃ１、Ｖｃ２に入力される制御信号に基づいて、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ８を制御する。これにより、高周波信号の経路が、半導体スイッチ２内で切り替わる。

【0044】

入力端子Ｔｘ１からアンテナ端子ＡＮＴまで高周波信号を伝送する場合、制御回路５０は、スイッチ素子Ｑ１、スイッチ素子Ｑ４、スイッチ素子Ｑ７、およびスイッチ素子Ｑ８をオンさせる一方で、スイッチ素子Ｑ２、スイッチ素子Ｑ３、スイッチ素子Ｑ５、スイッチ素子Ｑ６をオフさせる。

【0045】

アンテナ端子ＡＮＴから出力端子Ｒｘ１まで高周波信号を伝送する場合、制御回路５０は、スイッチ素子Ｑ２、スイッチ素子Ｑ３、スイッチ素子Ｑ７、およびスイッチ素子Ｑ８をオンさせる一方で、スイッチ素子Ｑ１、スイッチ素子Ｑ４、スイッチ素子Ｑ５、スイッチ素子Ｑ６をオフさせる。

【0046】

入力端子Ｔｘ２からアンテナ端子ＡＮＴまで高周波信号を伝送する場合、制御回路５０は、スイッチ素子Ｑ５、スイッチ素子Ｑ３、スイッチ素子Ｑ４、およびスイッチ素子Ｑ８をオンさせる一方で、スイッチ素子Ｑ１、スイッチ素子Ｑ２、スイッチ素子Ｑ６、およびスイッチ素子Ｑ７をオフさせる。

【0047】

アンテナ端子ＡＮＴから出力端子Ｒｘ２まで高周波信号を伝送する場合、制御回路５０は、スイッチ素子Ｑ６、スイッチ素子Ｑ３、スイッチ素子Ｑ４、およびスイッチ素子Ｑ７をオンさせる一方で、スイッチ素子Ｑ１、スイッチ素子Ｑ２、スイッチ素子Ｑ５、スイッチ素子Ｑ８をオフさせる。

【0048】

本実施形態では、第１実施形態と同様に、アンテナ端子ＡＮＴとグランドの間に伝送路２０と共振回路１１〜１３とが設けられる。そのため、上記のように制御回路５０がスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ８を制御するとき、共振回路１１〜１３側から見たインピーダンスＺは、第１実施形態と同様に、信号周波数ｆ０の場合に無限大となり、２次高調波の周波数２ｆ０および３次高調波の周波数３ｆ０の場合にほぼ０となる。

【0049】

したがって、本実施形態においても、信号成分の伝送に悪影響を及ぼすことなく、２次高調波成分および３次高調波成分を大幅に低減することができる。

【0050】

（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係る通信モジュールの概略的なレイアウト図である。図６では、上述した第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0051】

図６に示すように、本実施形態に係る通信モジュール１０は、半導体スイッチ１ａと、共振回路１１〜１３と、伝送路２０と、を備える。半導体スイッチ１ａは、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４と、を有する。すなわち、この通信モジュール１０は、上述した第１実施形態に係る半導体装置１の構成要素のうち、共振回路１１〜１３および伝送路２０が外付けされたモジュールである。

【0052】

共振回路１１は、第１実施形態と同様に、インダクタＬ１およびキャパシタＣ１を有する。同様に、共振回路１２は、インダクタＬ２およびキャパシタＣ２を有し、共振回路１３は、インダクタＬ３およびキャパシタＣ３を有する。本実施形態では、インダクタＬ１〜Ｌ３およびキャパシタＣ１〜Ｃ３には、両端部に導電部を有するチップ型のインダクタおよびキャパシタが用いられる。

【0053】

伝送路２０の一端２０ａは、アンテナ端子ＡＮＴを跨いで配線３３に接続される。この配線３３は、スイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ２とを接続する配線である。

【0054】

伝送路２０の他端２０ｂには、第１実施形態と同様に、共振回路１１および共振回路１２が接続される。本実施形態では、共振回路１１および共振回路１２は、他端２０ｂを挟んで互いに対向するように配置される。本実施形態においても、一端２０ａから他端２０ｂまでの線路長は、周波数ｆ０に対応する波長λの１／４である。

【0055】

さらに、伝送路２０において、一端２０ａからの線路長が、周波数ｆ０に対応する波長λの１／６となる箇所２０ｃにも、第１実施形態と同様に、共振回路１３が接続される。

【0056】

上記のように構成された通信モジュール１０においても、第１実施形態と同様に、周波数ｆ０の信号成分が伝送されるとき、共振回路１１が共振することによって負荷インピーダンスＺｒがほぼ０Ωとなり、また、伝送路２０の線路長ｌがλ／４になるので、インピーダンスＺは無限大となる。その結果、信号成分は、共振回路１１の影響を受けることなく伝送される。

【0057】

また、周波数２ｆ０の２次高調波成分および周波数３ｆ０の３次高調波成分が伝送されるときにも、第１実施形態と同様に、共振回路１２または共振回路１３が共振することによって負荷インピーダンスＺｒがほぼ０Ωとなり、また、伝送路２０の線路長ｌがλ／２になるので、インピーダンスＺはほぼ０Ωとなる。その結果、２次高調波成分および３次高調波成分の大部分は、伝送路２０を介して共振回路１２または共振回路１３へ伝送される。

【0058】

したがって、信号成分の伝送に影響を及ぼすことなく、２次高調波成分および３次高調波成分を大幅に低減することができる。

【0059】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0060】

１１ 第１共振回路、１２ 第２共振回路、１３ 第３共振回路、２０ 伝送路、Ｑ１、Ｑ５ 第１スイッチ素子、Ｑ２、Ｑ６ 第２スイッチ素子、Ｔｘ 入力端子（第１端子）、ＡＮＴ アンテナ端子（第２端子）、Ｒｘ 出力端子（第３端子）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】