高周波スイッチ

デュプレクサ

デュプレクサはスイッチではなく、フィルタの一種である。CDMAやW-CDMAの様に送信周波数と受信周波数が異なる場合、その切り替えにデュプレクサが使用される場合がある。また、構成によっては、通常の高周波スイッチと併用して使用されることもある。

ダイオードスイッチ

構成

ダイオードのスイッチ特性を利用したスイッチ。ダイオードの両端に抵抗やインダクタ等を利用してDCバイアスを印加する。ダイオードに順方向電流を流すとオン状態に、逆方向に電圧を印加するとオフ状態に切り替えることができる。信号を整流してしまわないようにPINダイオードが使われることが多い。最大通過パワーはP1dBで規定され、順方向電流と逆方向電圧に依存する。挿入損失とアイソレーションは、主にPINダイオードのオン抵抗とオフ容量で決まる。

特徴

低歪で、低価格である利点がある。一方、オン状態の電流が大きく、消費電力が大きい点と、複雑なスイッチ回路を構成することは難しいと言う問題がある。

FETスイッチ

構成

GaAsのHEMTやMESFETで作成されたスイッチ。ダイオードと対比して半導体スイッチ、FETスイッチと呼ばれることもある。最大通過パワーは、制御信号として印加する電圧と直列接続したFETの数に依存する。

特徴

FETを利用してオン/オフを切り替えるため、消費電力が非常に小さく、複雑なスイッチ回路を簡単に作成できる利点がある。その一方、歪みと価格の面でダイオードスイッチに及ばない点もある。そのため、複雑なスイッチ回路が必要な高機能製品にはFETスイッチを利用し、廉価な製品にはダイオードスイッチを利用するという住み分けがされている。

MEMSスイッチ

構成

MEMS技術を利用した微小機械によるスイッチ。微小なリレー装置に近い。様々な形状があり、そのほとんどが、電磁気力を利用して、物理的に接点を切り替える。

特徴

物理的に接点を切り替えるため、広い周波数帯域に渡って、他のスイッチの追随を許さない高性能が実現可能である。しかし、微小構造を物理的に切り替える関係上、耐久性に課題が残り、無線機器に使える耐久性を保持したものは発表されていない。現時点ではまだ研究段階である。