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EINSCHLUSS DURCH BEZUGNAHME
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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität aus der am 26. April 2005
eingereichten
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2005-127315 ,
deren gesamte Offenbarung hier durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
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[Detaillierte Beschreibung der Erfindung]
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[Technisches Gebiet]
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Die
Erfindung betrifft eine Signalverarbeitungsschaltung und eine Informationsverarbeitungsvorrichtung
mit dieser.
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[Hintergrundbildende Technik]
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In
der Vergangenheit erfolgten mehrere Vorschläge betreffend Technologien
zum Verhindern eines Durchbruchs in einem internen Schaltkreis,
der durch statische Elektrizität
verursacht wird, die von einem Antennenanschluss eines Mobilfunkgeräts als Spannungsstoß eindringt.
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Beispielsweise
ist im Patentdokument 1 (
JP-A-2003-133989 )
eine Technologie offenbart, gemäß der der
Schaltkreis dadurch geschützt
wird, dass eine Hochpassschaltung mit einer Drossel und einem Kondensator
sowie ein Resonator mit einer Drossel und einem Kondensator zwischen
einen Diplexer und den Antennenanschluss eingefügt werden.
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Auch
ist im Patentdokument 2 (
JP-A-2004-72584 )
eine Technologie offenbart, gemäß der der
Schaltkreis dadurch geschützt
wird, dass ein Varistor und eine Drossel in eine Signalleitung zwischen
dem Antennenanschluss und einem Filter eingefügt werden.
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Auch
ist im Patentdokument 3 (
JP-A-2004-253948 )
eine Technologie offenbart, gemäß der der
Schaltkreis dadurch geschützt
wird, dass ein Parallelresonanzkreis in die Signalleitung zwischen
dem Antennenanschluss und dem Filter eingefügt wird.
- Patentdokument
1: JP-A-2003-133989
- Patentdokument 2: JP-A-2004-72584
- Patentdokument 3: JP-A-2004-253948
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[Offenbarung der Erfindung]
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[Durch die Erfindung zu lösendes Problem]
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Um
einen elektrostatischen Durchbruch zu verhindern, der sich ausgehend
vom Antennenanschluss eines Mobilfunkgeräts ergibt, ist es erforderlich,
ein Signal im Band von 0 MHz bis 300 MHz zu dämpfen. Der Grund dieser Forderung
ist der Folgende: ein elektrostatischer Durchbruch, wie er bei einem
aktuellen Mobilfunkgerät
auftritt, ist hauptsächlich
einem Zufallsereignis zuzuschreiben, gemäß dem ein menschlicher Körper in
elektrisch geladenem Zustand mit dem Antennenanschluss in Kontakt gelangt.
Darüber
hinaus herrscht beim in diesem Fall erzeugten Signalverlauf eine
Frequenzkomponente von 0 MHz bis 300 MHz vor. Es scheint, dass auch beim
oben angegebenen Patentdokument ein elektrostatischer Durchbruch
wie dieser angenommen ist.
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Bei
der im Patentdokument 1 offenbarten Technologie ist jedoch die angegebene
Konfiguration die Folgende: wie es nämlich in der 1 veranschaulicht
ist, sind die Hochpassschaltung mit der Drossel L2 und dem Kondensator
C2 sowie der Resonator mit der Drossel L3 und dem Kondensator C3 zwischen
die Diplexer und den Antennenanschluss eingefügt. Wenn versucht wird, die
zum elektrostatischen Durchbruch führende Frequenzkomponente unter
Verwendung des Resonators mit der Drossel L3 und dem Kondensator
C3 zu dämpfen,
ist der Resonanzschärfegrad
erheblich steil. Im Ergebnis ist es schwierig, das Band von 0 MHz
bis 300 MHz, das gedämpft
werden sollte, gleichmäßig zu dämpfen. Demgemäß besteht
die Gefahr, dass ein Teil des Bands den Resonator durchlaufen kann,
ohne vollständig
gedämpft
worden zu sein. Auch nehmen, wenn der Resonanzschärfegrad
verringert wird, die Einfügeverluste
in der Nähe
des Durchlassbands des Systems, d.h. im 900-MHz-Band, das den Resonator durchlaufen
können
soll, zu. Auch werden bei einer Frequenz unter 300 MHz die Werte
der Drossel und des Kondensators, die die Resonanz erzeugen, größer. Im
Ergebnis wird es schwierig, eine eingebaute Implementierung der
Komponenten in ein dielektrisches Substrat zu erzielen. Demgemäß besteht
die Gefahr, dass diese Schwierigkeit ein Hindernis für eine Implementierung
mit kleinem Aufbau bildet, die bei einem Mobilfunkgerät erzielt
werden muss. Ferner ist es schwierig, eine Anpassung zwischen oder unter
mehreren Bändern
aufrechtzuerhalten. Beispielsweise existiert bei einem Dualband-Antennenduplexer
für EGSM
und DCS die Gefahr, dass die Einfügeverluste im 900-MHz-Band, das das EGSM-Band
wird, zunehmen.
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Auch
ist bei der im Patentdokument 2 offenbarten Technologie die angegebene
Konfiguration die folgende: es sind nämlich, wie es in der 2 dargestellt
ist, der Varistor und die Drossel in die Signalleitung zwischen
dem Antennenanschluss und dem Filter eingefügt. In diesem Fall wird, da
der Varistor in den Schaltkreis eingefügt ist, das Band auf einen
engen Frequenzbereich in der Nähe
der Fähigkeiten
des Varistors und der Resonanzfrequenz der Drossel eingegrenzt.
Demgemäß existiert,
wie beim Patentdokument 1, die Gefahr, dass ein Teil des Bands den
Schaltkreis durchlaufen kann, ohne vollständig gedämpft worden zu sein. Auch existieren andere
Faktoren, wie, dass der Varistor selbst sehr teuer ist und dass
gemeinsam mit dem Varistor eine Drossel in Parallelschaltung zur
Gleichstromableitung erforderlich ist. Demgemäß existiert die Gefahr, dass
diese Konfiguration eine Implementierung mit kleiner Größe und eine
Kostensenkung behindert.
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Auch
kann bei der im Patentdokument 3 offenbarten Technologie, da der
Parallelresonanzkreis verwendet wird, das Durchlassband auf Grund
der Resonanz nicht weit implementiert werden. Demgemäß existiert,
wie bei den Patentdokumenten 1 und 2, die Gefahr, dass ein Teil
des Bands den Schaltkreis durchläuft,
ohne vollständig
gedämpft
worden zu sein. Darüber
hinaus ist es schwierig, nur das Band um 300 MHz oder darunter zu
dämpfen,
wobei eine Dämpfung
hiervon erforderlich ist, um einen elektrostatischen Durchbruch
zu verhindern. Demgemäß ist es
schwierig, Mehrbandbetrieb zu berücksichtigen, obwohl es möglich ist,
Dualbandbetrieb zu berücksichtigen.
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der Erfindung, die oben beschriebenen Probleme zu lösen und
eine Signalverarbeitungsschaltung hoher Zuverlässigkeit und eine Informationsverarbeitungsvorrichtung
unter Verwendung derselben zu schaffen.
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[Maßnahmen
zum Lösen
des Problems]
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Um
die oben beschriebenen Probleme zu lösen, sind durch die Erfindung
die folgenden Einheiten bereitgestellt: eine Signaltrenneinheit
zum Trennen eines Signals in einem ersten Frequenzband von einem
Signal in einem zweiten Frequenzband, das niedriger als das erste
Frequenzband ist; ein erstes SAW-Filter zum Aufnehmen des von der
Signaltrenneinheit ausgegebenen Signals in einem ersten Frequenzband;
ein zweites SAW-Filter zum Aufnehmen des von der Signaltrenneinheit
ausgegebenen Signals in einem zweiten Frequenzband; und ein Hochpassfilter,
das das Signal in einem zweiten Frequenzband durchlässt und
das Durchlassen eines Signals, dessen Frequenzband niedriger als
das zweite Frequenzband ist, begrenzt, wobei dieses Hochpassfilter
an einer Signalleitung liegt, die die Signaltrenneinheit und das
zweite SAW-Filter
miteinander verbindet.
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[Vorteile der Erfindung]
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Gemäß der Erfindung
wird es möglich,
eine Signalverarbeitungsschaltung hoher Zuverlässigkeit und eine Informationsverarbeitungsvorrichtung
unter Verwendung derselben zu schaffen.
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Die
anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus
der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
in Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich werden.
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[Beste Art zum Ausführen der Erfindung]
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Hinsichtlich
Ausführungsformen
der Erfindung erfolgt nachfolgend für einen Antennenduplexer mit
Mehrband-Hochfrequenz-Umschaltfunktion
für 0,8
GHz bis 2,4 GHz eine Erläuterung,
bei der als Beispiel ein Mobilfunkgerät gewählt ist, das eine ESD(= elektrostatische
Entladung)-Schutzschaltung eines Verbundmoduls, an dem speziell
ein mit akustischen Oberflächenwellen
arbeitendes Filter (dieses wird nachfolgend als "SAW" bezeichnet)
angebracht ist, verwendet. Wie bereits erläutert, besteht bei diesem Mobilfunkgerät die Gefahr,
dass ein interner Schaltkreis durch statische Elektrizität zerstört wird, die
vom Antennenanschluss her als Spannungsstoß eindringt. Insbesondere müssen im
Antennenduplex verwendete Komponenten, wie das SAW-Filter, eine pin(positiv-eigenleitend-negativ)-Diode
und ein GaAs(Galliumarsenid)-Schalter, dadurch geschützt werden,
dass die Schutzschaltung gegen ESD-Durchbrüche angebracht wird.
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Nachfolgend
erfolgt, unter Verwendung der Zeichnungen, eine Erläuterung
betreffend die Ausführungsformen
der Erfindung. In allen Zeichnungen zum Erläutern der jeweiligen Ausführungsformen sind
Komponenten mit derselben Funktion dieselben Bezugskennzeichnungen
zugeordnet. Nachfolgend erfolgt, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen,
eine Erläuterung
betreffend die Ausführungsformen
eines Antennenduplexers mit Mehrband-Hochfrequenz-Umschaltfunktion
gemäß der Erfindung.
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Die 3 zeigt
ein Blockdiagramm eines EGSM(Extended Global System for Mobile Communications)/DCS(Digital
Communication System)-kompatiblen Dualband-Antennenduplexers gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung.
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In
der 3 kennzeichnet Ant einen Antennenanschluss, und
Dip kennzeichnet einen Diplexer, der mit diesem Antennenanschluss
Ant verbunden ist. Der Diplexer Dip zweigt ein EGSM-Signal im Band
von 880 MHz bis 960 MHz von einem DCS-Signal im Band von 1710 MHz
bis 1880 MHz ab, die beide durch den Antennenanschluss Ant gelaufen sind.
Ein Hochfrequenzumschalter SW1 schaltet das hochfrequenzseitige
Signale, das durch den Diplexer Dip verzweigt wurde, d.h. das DCS-Signal
im Band von 1710 MHz bis 1880 MHz, auf ein sendeseitiges Tiefpassfilter
LPF1 und ein empfangsseitiges Filter SAW1. Auch schaltet ein Hochfrequenzumschalter SW2
das durch den Diplexer Dip abgezweigte niederfrequenzseitige Signal,
d.h. das EGSM-Signal im Band von 880 MHz bis 960 MHz, auf ein sendeseitiges
Tiefpassfilter LPF2 und ein empfangsseitiges Filter SAW2.
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Eine
Drossel L4 mit einer Induktivität
von 18 nH ist parallel zu einer Signalleitung zwischen dem Diplexer
Dip und dem Hochfrequenzumschalter SW2 geschaltet. Die andere Endseite
dieser Dros sel L4 ist mit einem Anschluss GND verbunden. Auch ist
ein Kondensator C4 mit einer elektrostatischen Kapazität von 15
pF in Reihe zur Signalleitung zwischen dem Diplexer Dip und dem
Hochfrequenzumschalter SW2 geschaltet, anders gesagt, zwischen die
Drossel L4 und den Hochfrequenzumschalter SW2.
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Durch
Einstellen der Induktivität
der Drossel L4 auf 18 nH oder weniger wird es möglich, den Effekt einer Beseitigung
der statischen Elektrizität,
der dazu führt,
dass ein elektrostatischer Durchbruch auftritt, zu erhöhen. Indessen
bricht, wenn der Wert der Induktivität zu klein gemacht wird, die
Anpassung der Signaldurchlassbänder
zusammen, wodurch die Einfügeverluste
größer werden.
Demgemäß wird die Induktivitätskonstante
so ausgewählt,
dass der zu garantierende elektrostatische Durchbruchspegel berücksichtigt
wird. Auch wird es durch Einstellen der elektrostatischen Kapazität des Kondensators
C4 auf 15 pF oder weniger möglich,
den Effekt einer Beseitigung der statischen Elektrizität, der zum
Auftreten eines elektrostatischen Durchbruchs führt, zu erhöhen. Aus der Tatsache, dass
die Induktivität
der Drossel L4 18 nH oder weniger beträgt, wird die elektrostatische
Kapazitätskonstante
des Kondensators C4 so ausgewählt,
dass ein Hochpassfilter zum Dämpfen des
Signals im Band von 0 MHz bis 30 MHz konfiguriert wird, d.h. für die Frequenzkomponente
der statischen Elektrizität,
die zum Auftreten eines elektrostatischen Durchbruchs führt. Indessen
werden die Einfügeverluste
der Signaldurchlassbänder
größer, wenn
die elektrostatische Kapazität
des Kondensators C4 zu klein gemacht wird. Demgemäß wird die elektrostatische
Kapazitätskonstante
dadurch ausgewählt,
dass der zu berücksichtigende
elektrostatische Durchbruchspegel berücksichtigt wird. Auch wirken
die Drossel L4 und der Kondensator C4 als Schutzschaltung gegen
statische Elektrizität,
und gleichzeitig sorgen sie für
ein Anpassen der Signaldurchlassbänder. Demgemäß werden
die Konstanten, die eine Anpassungsimplementierung ermöglichen,
so ausgewählt,
dass der zu garantierende elektro statische Durchbruchspegel gewährleistet
ist, und so, dass Einfügeverluste
auf das geringstmögliche Maß herabgedrückt werden.
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Die
Verwendung einer Konfiguration wie dieser ermöglicht es, das Signal im Band
von 0 MHz bis 300 MHz ausreichend zu dämpfen, und es erlaubt die Beeinträchtigung
der Einfügeverluste
auf innerhalb von 0,05 dB zu kontrollieren. Diese Bedingung ermöglicht es,
eine ESD-Toleranz zu gewährleisten,
die für
den Antennenduplexer angemessen ist. Auch ist es möglich, nur
das Band von 300 MHz oder darunter zu dämpfen, dessen Dämpfung erforderlich
ist, um einen elektrostatischen Durchbruch zu verhindern. Demgemäß ist es
möglich,
nicht nur ein Dualband zu berücksichtigen,
sondern auch ein Mehrfachband über
einem Trippelband.
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Übrigens
benötigt
das Filter SAW1 keine Schutzschaltung, da das Signal im Band von
0 MHz bis 300 MHz im Diplexer ausreichend unterdrückt wird.
Dies, da das Signal, das ein Hochpassfilter im Diplexer durchlaufen
hat, in das Filter SAW1 eingegeben wird, und da das Signal im Band
von 0 MHz bis 300 MHz in dieses in gedämpftem Zustand eingegeben wird.
Andererseits wird das Signal, das ein Tiefpassfilter im Diplexer
durchlaufen hat, in das Filter SAW2 eingegeben, und das Signal im
Band von 0 MHz bis 300 MHz wird nicht gedämpft. Demgemäß ist es
erforderlich, eine Schutzschaltung einzufügen, wie oben beschrieben.
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Die 4 zeigt
ein Blockdiagramm eines EGSM-DCS-kompatiblen Dualband-Antennenduplexer
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung. Die Schaltungsstruktur bei der zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist dieselbe wie die bei der ersten Ausführungsform
der Erfindung, jedoch mit der Ausnahme, dass zwischen dem SW2 und
dem LPF2 eine Drossel L5 hinzugefügt ist. Hierbei wird, wenn
die Induktivität
der Drossel L5 auf 39 nH oder weniger eingestellt wird, die SW2-seitige
Impedanz eines Schaltkreises mit der Drossel L5 und dem LPF2 im
Band von 900 MHz, d.h. im EGSM-Transmissionsband, kleiner als 50 Ω. Das Ver wenden
einer Struktur wie dieser ermöglicht
es, statische Elektrizität,
die durch den Ant zugeführt
wird, daran zu hindern, in das SAW2 zu fließen, wodurch es möglich ist, die
statische Elektrizität
zur Seite des LPF2 zu leiten. Hier besteht eine überhohe Tendenz, dass das SAW2
durch die statische Elektrizität
zerstört
wird; dagegen ist das LPF2 vergleichsweise widerstandsfähig gegen
statische Elektrizität.
Die vorliegende Konfiguration ermöglicht es, eine ESD-Toleranz
zu erzielen, die noch höher
als die bei der ersten Ausführungsform
der Erfindung ist.
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Die 5 zeigt
ein Blockdiagramm eines EGSM-DCS-kompatiblen Dualband-Antennenduplexer
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung. Die Schaltungsstruktur bei der dritten Ausführungsform
der Erfindung ist dieselbe wie die bei der ersten Ausführungsform
der Erfindung, jedoch mit der Ausnahme, dass eine Drossel L6 und
ein Kondensator C5 zwischen dem SAW2 und dem SW2 hinzugefügt sind.
Die Drossel L6 verfügt über eine
Induktivität
von 6 nH bis 12 nH. Der Kondensator C5 ist hinzugefügt, um die
Anpassung des SAW2 zu implementieren, und er verfügt über eine
Kapazität
von im Wesentlichen 2 pF bis 4 pF. Die vorliegende Drossel L6 sorgt
dafür,
dass statische Elektrizität
nach GND umgeleitet wird, um es dadurch zu ermöglichen, den ESD-Schutzeffekt noch
stärker
zu verbessern. Auch kann der Kondensator C5 ein optimales Anpassen des
SAW2 implementieren, was es ermöglicht,
eine EGSM-Verlustbeeinträchtigung
Rx zu verhindern. Auch weisen die Drossel L6 und der Kondensator
C5 kleine Konstanten auf, wodurch sie leicht in ein mehrschichtiges
Substrat eingebaut werden können. Demgemäß wird es
möglich,
einen Anstieg der Größe oder
der Kosten zu unterdrücken.
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Die 6 zeigt
ein Blockdiagramm eines EGSM-DCS-kompatiblen Dualband-Antennenduplexer
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der Erfindung. Die Schaltungsstruktur bei der vierten Ausführungsform
der Erfindung ist dieselbe wie die bei der ersten Ausführungsform
der Erfindung, jedoch mit Ausnahme des folgenden Punkts: die Drossel
L6 mit der Konstante von 6 nH bis 12 nH und der Kondensator C5 mit
der Kapazität
von 2 pF bis 4 pF sind zwischen dem SAW2 und dem SW2 hinzugefügt, und die
Drossel L5 mit der Konstante von 39 nH oder weniger ist zwischen
dem SW2 und dem LPF2 hinzugefügt.
Das heißt,
dass die vorliegende Ausführungsform
eine Kombination aus der zweiten Ausführungsform der Erfindung und
der dritten Ausführungsform der
Erfindung ist. Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
wird es möglich,
zu verhindern, dass statische Elektrizität, die durch die Hand zugeführt wird, in
das SAW2 fließt,
um es dadurch zu ermöglichen, die
statische Elektrizität
zur Seite des LPF2 zu leiten. Hierbei ist es übermäßig wahrscheinlich, dass das SAW2
durch die statische Elektrizität
zerstört
wird; dagegen ist das LPF2 vergleichsweise widerstandsfähig gegen
statische Elektrizität.
Gleichzeitig sorgt die Drossel L6 dafür, dass die statische Elektrizität nach GND
umgeleitet wird, um es dadurch zu ermöglichen, den ESD-Schutzeffekt noch
weiter zu verbessern. Auch kann der Kondensator C5 ein optimales Anpassen
des SAW2 ermöglichen,
was es erlaubt, eine EGSM-Verlustdegeneration Rx zu verhindern. Daher
wird es möglich,
eine noch höhere
ESD-Toleranz zu erzielen.
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Die 7 zeigt
ein Blockdiagramm eines EGSM-DCS-kompatiblen Dualband-Antennenduplexer
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der Erfindung. Die Schaltungsstruktur bei der fünften Ausführungsform der Erfindung ist
dieselbe wie die bei der vierten Ausführungsform der Erfindung, jedoch
mit der Ausnahme, dass ein Kondensator C6 mit einer Konstante von
47 pF oder kleiner zwischen dem SW2 und dem SAW2 hinzugefügt ist.
Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
wird die Impedanz des Tiefpassfilters LPF2 von der Ant-Seite her
gesehen aufgrund der Drossel L5 kleiner als 50 Ω. Im Ergebnis wird es möglich, zu
verhindern, dass die durch den Ant zugeführte statische Elektrizität in das
SAW2 fließt,
um es dadurch zu ermöglichen,
dass sie auf die Seite des LPF2 geleitet wird. Hierbei ist es extrem wahrscheinlich,
dass das SAW2 durch die statische Elektrizität zerstört wird; dagegen ist das LPF2
vergleichsweise widerstandsfähig
gegen statische Elektrizität.
Gleichzeitig sorgt die Drossel L6 dafür, dass die statische Elektrizität nach GND
umgeleitet wird, und sie und der Kondensator C6 konfigurieren ein Hochpassfilter
zum Unterdrücken
des niederfrequenten Bands. Demgemäß wird es möglich, den ESD-Schutzeffekt noch
weiter zu verbessern. Auch kann der Kondensator C5 ein optimales
Anpassen des SAW2 implementieren, was es ermöglicht, eine EGSM-Verlustdegeneration
Rx zu verhindern. Daher wird es möglich, eine höhere ESD-Toleranz
zu erzielen. Das heißt,
dass es sich herausstellt, dass nicht nur das Hochpassfilter in
die Signalleitung zwischen dem Diplexer und dem Hochfrequenzumschalter SW2
eingefügt
ist, sondern dass das Hochpassfilter auch in die Signalleitung zwischen
dem Hochfrequenzumschalter SW2 und dem SAW2 eingefügt ist. Diese
Situation ermöglicht
es, die ESD-Toleranz extrem zu verbessern. Übrigens ist es, aus dem Gesichtspunkt
einer billigen Implementierung sowie einer kleinen Implementierung,
auch bevorzugt, eine Konfiguration zu verwenden, bei der das Hochpassfilter
nur in die Signalleitung zwischen dem Hochfrequenzumschalter SW2
und dem SAW2 eingefügt
ist, ohne das Hochpassfilter in die Signalleitung zwischen dem Diplexer
und dem Hochfrequenzumschalter SW2 einzufügen.
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Die 8 zeigt
ein Blockdiagramm eines EGSM-DCS-kompatiblen Dualband-Antennenduplexer
gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der Erfindung. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Hochfrequenzumschalter-Schaltstufen
durch GaAs-Schalter, d.h. Halbleiterschalter, ersetzt. Wie bei den
SAWs verfügen
auch die GaAs-Schalter nur über
geringe ESD-Toleranz. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind als erste ESD-Schutzschaltung
für den
GaAs-Schalter GaAs2, die Drossel L4 und den Kondensator C4, die
das Hochpassfilter zum Unterdrücken
des niederfrequenten Bands von 0 MHz bis 300 MHz konfigurieren,
zwischen dem Ant und dem GaAs-Schalter GaAs1 hinzugefügt. Die
vorliegende erste Schaltung erlaubt eine Implementierung des ESD-Schutzes
des GaAs2. Ein Teil der statischen Elektrizität läuft jedoch durch den GaAs2,
um schließlich
das SAW2 zu erreichen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind als zweite ESD-Schutzschaltung
sind die Drossel L6 und der Kondensator C5 zwischen dem GaAs2 und
dem SAW2 vorhanden. Die vorliegende Schaltungskonfiguration, die
eine solche ist, die der dritten Ausführungsform der Erfindung ähnlich ist,
verbessert den ESD-Schutzeffekt noch weiter. Andererseits erfordert der
GaAs1 keine Schutzschaltung, da das Band von 0 MHz bis 300 MHz im
Diplexer Dip ausreichend unterdrückt
wird.
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Übrigens
sind bei der vorliegenden Ausführungsform
GaAs-Schalter als Halbleiterschaltelemente verwendet. Die Erfindung
ist jedoch in ähnlicher
Weise mit anderen Halbleiterschaltelementen anwendbar, wie CMOS(Complementary
Metal Oxide Semiconductor)-Schaltern und HEMT(High Electron Mobility
Transistor)-Schaltern, oder Schaltern unter Verwendung von MEMS
(Micro Electro Mechanical Systems) oder dergleichen. Auch kann die
zweite ESD-Schutzschaltung
mit der Drossel L6 und dem Kondensator C5 weggelassen werden, wenn
die erforderliche ESD-Toleranz durch die erste ESD-Schutzschaltung
mit der Drossel L4 und dem Kondensator C4 gewährleistet ist.
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Die 9 ist
ein Diagramm zum schematischen Veranschaulichen der Struktur eines
Antennenduplexers gemäß einer
siebten Ausführungsform der
Erfindung. Bei dieser Struktur ist die ESD-Schutzschaltung gemäß der Erfindung gemeinsam mit
einem Diplexer, einer Schaltstufe, einer ein Tiefpassfilter konfigurierenden
Schaltung sowie einem Teil von Übertragungsleitungen
oder dergleichen in ein dielektrisches Substrat eingebaut. Indessen
sind auf dem dielektrischen Substrat eine pin-Diode, ein SAW und
Chipkomponenten wie Widerstände,
Kondensatoren und Drosseln implementiert.
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Wie
es in der 9 dargestellt ist, kennzeichnet
die Bezugszahl 1 das dielektrische Substrat, wobei jeweilige
Elemente und Anschlüsse
dadurch verbunden sind, dass eine dielektrische Schicht 2 und
ein elektrisches Leitermuster 3 abwechselnd und mehrfach
aufeinandergeschichtet sind. Auch wird beim Herstellen des dielektrischen
Substrats 1 eine Drossel in seinem Inneren dadurch aufgebaut,
dass das elektrische Leitermuster 3 auf spiralartige Weise mehrfach
aufgeschichtet wird, und ein Kondensator wird darin dadurch ausgebildet,
dass mehrere elektrische Leitermuster 3 auf solche Weise,
dass sie einander gegenüberstehen,
mehrfach aufgeschichtet werden. Ein Teil der Schaltung ist das Innere
des dielektrischen Substrats 1 eingebaut. Auch werden ein SAW4,
eine Diode 5 und eine Stegelektrode zum Implementieren
der Chipkomponenten wie Widerständen,
Kondensatoren und Drosseln, und ferner eine Stegelektrode zum Anbringen
einer metallischen Abdeckung 7, die die Oberseite des dielektrischen
Substrats 1 bedeckt, auf ihr, auf der Oberseite des dielektrischen
Substrats 1 unter Verwendung der elektrischen Leitermuster 3 hergestellt.
Indessen werden ein Antennenanschluss, ein Sendanschluss, Hochfrequenzschalter
und ein Steuerungsanschluss an der Unterseite des dielektrischen
Substrats 1 unter Verwendung der elektrischen Leitermuster 3 ausgebildet.
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Bei
einer ESD-Schutzschaltung wie dieser sowie einem Mobilfunkgerät unter
Verwendung derselben ist die SD-Toleranz hoch. Dieses Merkmal ermöglicht es,
ihre Zuverlässigkeit
zu verbessern.
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Übrigens
erfolgte bei den oben beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen
die Erläuterung unter
Auswahl des EGSM/DCS-kompatiblen
Dualbandsystems als Beispiel. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf
beschränkt,
sondern sie ist auch bei einem Triplebandsystem, das durch Kombinieren
des EGSM/DCS mit PCS (Personal Communication Services) oder GSM850
(Global System for Mobile Communications 850) gebildet wird, oder
einem Quadbandsystem, das dadurch gebildet wird, dass alle diese
Systeme eingeschlossen werden, anwendbar. Ferner kann auch bei einem
Antennenduplexer, der dadurch aufgebaut wird, dass mehrere Systeme, wie PDC
(Personal Digital Cellular), PHS (Personal Handyphone System), GPS
(Global Positioning System), Bluetooth, W-CDMA (Wideband Code Division
Multiple Access) und cdma2000, kombiniert werden, im Grunde derselbe
Effekt dadurch erzielt werden, dass eine Drossel parallel zwischen
einer Antenne und einem Hochfrequenzumschalter eingefügt wird,
und ferner durch Einfügen
eines Kondensators in Reihenschaltung dazwischen als Schutzschaltung
gegen statische Elektrizität,
die als Spannungsstoß von
der Antenne eindringt.
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Zusammengefasst gesagt, führt die
oben angegebene Erläuterung
zur folgenden Beschreibung:
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Die
bei den oben beschriebenen Ausführungsformen
verwendete Konfiguration ist die Folgende: eine Drossel ist in Parallelschaltung
zwischen den mit dem Antennenanschluss verbundenen Diplexer und
den Hochfrequenzumschalter eingefügt, der mit dem Tiefpassfilter
des Sendesystems und dem SAW verbunden ist und ferner ist der Kondensator
in Reihenschaltung dazwischen eingefügt.
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Auf
Grundlage einer Konfiguration wie dieser wird, da der Diplexer mit
dem Antennenanschluss verbunden ist und er die Signale verzweigt,
deren Durchlassbänder
verschieden sind, und da die Drossel Parallelschaltung auf der durch
den Diplexer verzweigten Niederfrequenzseite vorhanden ist und zur ersten
Schutzschaltung wird, die Gleichstromkomponente der statischen Elektrizität, die dazu
führt,
dass ein elektrostatischer Durchbruch auftritt, nach GND absorbiert.
Diese Absorption ermöglicht
es, die Schaltung hinter dem Hochfrequenzumschalter zu schützen. Darüber hinaus
ist der Kondensator, der zur zweiten Schutzschaltung wird, in Reihenschaltung
an der Position unmittelbar nach der Drossel, d.h. der ersten Schutzschaltung,
angeschlossen. Wegen dieses Kondensators in Reihenschaltung wird
die Gleichstromkomponente mit der statischen Elektrizität, die dazu
führt,
dass ein elektrostatischer Durchbruch auftritt, in der Drossel,
d.h. der ers ten Schutzschaltung, effizienter absorbiert. Gleichzeitig ist
das Hochpassfilter konfiguriert, das die Frequenzkomponente der
statischen Elektrizität,
die zum Auftreten eines elektrostatischen Durchbruchs führt, dämpft. Diese
Absorption und Dämpfung
ermöglichen
es, die auf den Hochfrequenzumschalter folgende Schaltung zu schützen.
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Auch
ermöglicht
es insbesondere die Verwendung der Drossel mit einer Induktivität von 18
nH oder weniger, die Schaltung sicherer zu schützen. Auch ermöglicht es
insbesondere die Verwendung eines Kondensators, dessen elektrostatische
Kapazität 15
pF oder weniger beträgt,
die Schaltung sicherer zu schützen.
Ferner ist es selbst dann, wenn die Konstante der Drossel und diejenige
des Kondensators klein gemacht sind, möglich, eine Anpassung dadurch
zu implementieren, dass die Impedanz des Diplexers auf derjenige
Seite eingestellt wird, auf der die vorliegende Drossel und der
Kondensator hinzugefügt
sind. Dies erlaubt es, eine Zunahme der Einfügeverluste auf den geringstmöglichen
Grad herunterzudrücken.
Auch wird es, da die Konstante der Drossel Parallelschaltung und
diejenige des Kondensators in Reihenschaltung klein werden, möglich, einen
Teil und die Gesamtheit der Schaltung in ein mehrschichtiges Substrat
einzubauen. Dies ermöglicht
es, die Herstellung einer kleinen, niedrigen und billigen Schutzschaltung
zu realisieren.
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Wie
bisher erläutert,
wird bei den Ausführungsformen
der Erfindung der ESD-Strom, der durch die Antenne einfloss, durch
die Drossel effektiv unterdrückt,
die Parallelschaltung zwischen den mit dem Antennenanschluss verbundenen
Diplexer und den Hochfrequenzumschalter eingefügt ist, der mit dem Tiefpassfilter
des Sendesystems und dem SAW verbunden ist, sowie durch den dazwischen
in Reihenschaltung eingefügten
Kondensator. Diese effektive Unterdrückung ermöglicht es, einen Durchschlag von
Elementen durch den ESD-Strom mit der kleinen und billigen Konfiguration
zu vermeiden.
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Die
oben angegebene Beschreibung erfolgte in Zuordnung zu den Ausführungsformen.
Dem Fachmann ist es jedoch ersichtlich, dass die Erfindung hierdurch
nicht eingeschränkt
ist und dass innerhalb des Grundgedankens der Erfindung und des Schutzumfangs
der beigefügten
Ansprüche
auch eine Anzahl von Modifizierungen und Abänderungen vorgenommen werden
kann.
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[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
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1 zeigt
die Konfiguration einer ESD-Schutzschaltung gemäß dem Stand der Technik;
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2 zeigt
die Konfiguration einer ESD-Schutzschaltung gemäß dem Stand der Technik;
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3 zeigt
die Konfiguration einer ESD-Schutzschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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4 zeigt
die Konfiguration einer ESD-Schutzschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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5 zeigt
die Konfiguration einer ESD-Schutzschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung;
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6 zeigt
die Konfiguration einer ESD-Schutzschaltung gemäß einer vierten Ausführungsform
der Erfindung;
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7 zeigt
die Konfiguration einer ESD-Schutzschaltung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
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8 zeigt
die Konfiguration einer ESD-Schutzschaltung gemäß einer sechsten Ausführungsform
der Erfindung;
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die Konfiguration einer ESD-Schutzschaltung gemäß einer siebten Ausführungsform
der Erfindung.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es
handelt sich um ein Hochfrequenzgerät, das dadurch über ISD-Toleranz verfügen kann,
dass eine kleine und billige ESD-Schutzschaltung
verwendet wird, insbesondere um einen Antennenduplexer mit Multiband-Hochfrequenz-Umschaltfunktion.
Es sind folgende Einheiten vorhanden: einer Signaltrenneinheit zum
Trennen eines Signals in einem ersten Frequenzband von einem Signal
in einem zweiten Frequenzband, das niedriger als das erste Frequenzband
ist; einem ersten SAN-Filter zum Aufnehmen des von der Signaltrenneinheit
ausgegebenen Signals in einem ersten Frequenzband; einem zweiten SAN-Filter
zum Aufnehmen des von der Signaltrenneinheit ausgegebenen Signals
in einem zweiten Frequenzband; und einem Hochpassfilter, das das Signal
in einem zweiten Frequenzband durchlässt und das Durchlassen eines
Signals, dessen Frequenzband niedriger als das zweite Frequenzband ist,
begrenzt, wobei dieses Hochpassfilter an einer Signalleitung liegt,
die die Signaltrenneinheit und das zweite SAN-Filter miteinander
verbindet.