CN102301608B - 双工器模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够不降低接收灵敏度就能正确地对发送信号进行监控的双工器模块。双工器模块(1)包括发送线(5)、接收线(4)、及天线共用线(3)，转换发送信号以及接收信号与天线共用信号。在发送线(5)中***有发送滤波器(Tx)，发送滤波器(Tx)使发送信号通过而阻止接收信号。在接收线(4)中***有接收滤波器(Rx)，接收滤波器(Rx)使接收信号通过而阻止发送信号。在发送线(5)的比发送滤波器(Tx)要更后级的位置，***有对发送信号进行检查的耦合器(CPL)的第一线路(CPL1)。

Description

双工器模块
技术领域
本发明涉及双工器模块，该双工器模块将设置于多层基板或印刷基板上的双工器与对发送输出进行监控的监控元件相连接。
背景技术
便携式电话等的前端部采用将接收信号、发送信号、与天线共用信号进行转换的双工器。近年来，采用将发送滤波器、接收滤波器、及相位调整电路进行一体化而形成的分立式元器件作为双工器，将该双工器安装于基板上来构成双工器模块。在该双工器模块中，将耦合器***到与双工器的天线共用端子相连接的天线共用线，来将发送信号的部分功率传输至监控线，从而对发送输出进行监控(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平09-270619号公报
发明内容
在上述双工器模块中，因***到天线共用线的耦合器的***损耗，会导致接收信号的接收灵敏度下降。另外，会导致监控线相对于接收线的隔离性变差，发送线和接收线之间的隔离性也变差。因此，考虑在与双工器的发送信号端子相连接的发送线中***耦合器。然而，在这种情况下，由该位置上的耦合器检测出的信号中不包含双工器本身产生的***损耗等影响，难以对发送信号进行正确地监控。
因此，本发明的目的在于提供一种能够不降低接收灵敏度、不降低隔离性、而能正确地对发送信号进行监控的双工器模块。
本发明是一种用于转换发送信号以及接收信号与天线共用信号的双工器模块，包括发送线、接收线、天线共用线、及监控线。发送线中***有发送滤波器。发送滤波器通过发送信号。接收线中***有接收滤波器。接收滤波器通过接收信号。天线共用线通过连接部连接发送线和接收线，通过天线共用信号。监控线中通过发送信号的部分功率。在发送滤波器和连接部之间，***将发送信号的部分功率传输至监控线的监控元件。
在该结构中，将监控元件***到发送线中，在通过接收信号的天线共用线和接收线中不产生监控元件的***损耗。另外，还提高了监控线与接收线之间的隔离性。而且，监控元件***到发送线的、相比发送滤波器而更靠近天线共用线侧的位置，能够对受到发送滤波器产生的***损耗的影响的发送信号进行监控。
本发明的双工器模块也可以将用于调整发送信号及接收信号的相位的相位调整电路配置在连接部与发送滤波器之间、及连接部与接收滤波器之间。
本发明的监控元件也可以是使监控线与发送线之间进行耦合的耦合器。作为监控元件，除了耦合器之外，也能够采用隔离器等。
本发明的耦合器包括相互绝缘而耦合的第一及第二线路，最好第一线路至少构成相位调整电路的一部分，第二线路***到监控线，将发送信号的部分功率传输到监控线。一般而言，双工器可由发送滤波器、接收滤波器、及相位调整电路构成，但使耦合器的第一线路具有相位调整功能，从而能够省去相位调整电路，并降低其***损耗。另外，通过省去相位调整电路，还能够促进模块尺寸的小型化。
本发明的双工器模块包括主面矩形形状的基板和沿着基板的安装面的外缘配置的多个安装电极，最好沿着上述外缘的不同的边来分别配置与发送线的一端相连接的安装电极、和与接收线的一端相连接的安装电极。若对接收信号影响的安装电极接近对发送信号影响的安装电极，则会产生线间的隔离性下降的问题。因此，本发明通过将上述安装电极配置在外缘的不同的边上，从而能够提高隔离性。
最好本发明的双工器模块沿着上述外缘的不同的边来分别配置与监控线的一端相连接的安装电极、和与接收线的一端或发送线的一端相连接的安装电极。若上述安装电极相互靠近，则会产生线间的隔离性降低的问题。因此，本发明通过将上述安装电极配置在外缘的不同的边上，从而能够提高隔离性。
也可以是发送滤波器、接收滤波器、耦合器安装在配置于基板的与第一主面相对的第二主面的表面电极上，安装耦合器的第一线路的一端的表面电极通过设置于基板的图案电极或通孔电极中的至少一方与上述连接部连接。
本发明的发送滤波器及接收滤波器是一体化的分立式元器件，包括与监控元件相连接的端子对。由此，即使使用一体结构的滤波器也能够***监控元件。
根据本发明，由于将监控元件***到发送线中，在通过接收信号的天线共用线和接收线中不产生监控元件的***损耗，因此，能够提高接收灵敏度。另外，由于将监控元件***到发送线的、相比发送滤波器而更靠近天线共用线侧的位置，因此能够对产生发送滤波器的***损耗的发送信号进行正确地监控。
附图说明
图1是对本发明的实施方式1的双工器模块的结构例进行说明的图。
图2是对本发明的实施方式2的双工器模块的结构例进行说明的图。
图3是对本发明的实施方式3的双工器模块的结构例进行说明的图。
图4是对本发明的实施方式4的双工器模块的结构例进行说明的图。
标号说明
1、11、21、31 双工器模块
2A 印刷基板
2B 树脂模塑
3、13、23、33 天线共用线
4、14、24、34 接收线
5、15、25、35 发送线
6、16、26、36 监控线
7，27 相位调整电路
17，37 相位调整·耦合电路
38 电源线
39 放大电路部
50 连接点
ANT 天线端口
GND 接地端口
MON 监控端口
RX 接收端口
TX 发送端口
Vcc1，Vcc2 电源端口
ISO 隔离器
CPL 耦合器
CPL1 第一线路
CPL2 第二线路
DUP 双工器
Rx 接收滤波器
Tx 发送滤波器
Ant 天线共用端子
CPLin 耦合器输入端子
RXout 接收输出端子
TXin 发送输入端子
TXout 发送输出端子
具体实施方式
图1是对本发明的实施方式1的双工器模块的结构例进行说明的图。图1(A)是双工器模块1的侧面剖视图，图1(B)是双工器模块1的仰视图，图1(C)是双工器模块的简要等效电路图。
双工器模块1包括印刷基板2A、树脂模塑2B、双工器DUP、及耦合器CPL。印刷基板2A的一侧主面即底面是具备安装电极的模块安装面。各安装电极可用作为双工器模块1的外部连接端口即接地端口GND、发送端口TX、接收端口RX、天线端口ANT、及监控端口MON中的任一个。印刷基板2A的另一侧主面即顶面是具备多个表面电极(未图示)的芯片安装面，安装有分立式元器件即双工器DUP和耦合器CPL。双工器DUP采用将表面弹性波型的发送滤波器和接收滤波器在压电基板上形成为一体的结构。双工器DUP包括等效电路图中作为连接端子示出的天线共用端子Ant、接收输出端子RXout、发送输入端子TXin、发送输出端子TXout、及耦合器输入端子CPLin，上述端子使用焊料等与印刷基板2A的表面电极相连接。耦合器CPL是非可逆电路，仅将发送信号向一方传输，监控线6与发送线5进行较弱的耦合。印刷基板2A的表面电极和安装电极之间由通孔电极相连接。双工器DUP和耦合器CPL利用树脂模塑2B而模塑在印刷基板2A上。
在本实施方式中，对于设置于印刷基板2A的安装面上的安装电极，配置有在双工器模块中起到作为发送端口TX、接收端口RX、天线端口ANT、及监控端口MON的功能的各安装电极，使其夹住起到作为接地端口GND的功能的安装电极。由此，确保发送信号和接收信号的隔离性。
等效电路中，双工器模块1包括天线共用线3、接收线4、发送线5、及监控线6。另外，作为内置于双工器DUP的电路元件，包括发送滤波器Tx、接收滤波器Rx、及相位调整电路7，作为构成耦合器CPL的电路元件，包括第一线路CPL1和第二线路CPL2。相位调整电路7包括在未图示的发送侧的相位调整线路和接收侧的相位调整线路。
天线共用线3是连接相位调整电路7和天线端口ANT、并通过天线共用信号的线，与双工器DUP的天线共用端子Ant相连接。
接收线4是连接相位调整电路7和接收端口RX、并通过接收信号的线，在相位调整电路7和接收端口RX之间***接收滤波器Rx，双工器DUP的接收输出端子RXout与接收线4相连接。
发送线5是连接发送端口TX和相位调整电路7、通过发送信号的线。在发送端口TX和相位调整电路7之间***发送滤波器Tx和耦合器CPL的第一线路CPL1，连接双工器DUP的发送输入端子TXin、发送输出端子TXout、及耦合器输入端子CPLin。
监控线6是连接接地端口GND与监控端口MON、通过部分发送信号的线，包括耦合器CPL的第二线路CPL2。
采用上述电路结构的双工器模块1转换发送信号以及接收信号与天线共用信号。***到发送线5的发送滤波器Tx中通过规定频带的发送信号。***到接收线4的发送接收器Rx中通过规定频带的接收信号。相位调整电路7调整发送信号和接收信号的相位来对两者进行匹配。耦合器CPL的第一线路CPL1与第二线路CPL2相耦合，使发送信号的功率的一部分传输至监控线6，并从监控端口MON输出。
耦合器CPL的第一线路CPL1***在发送线5的发送滤波器Tx和相位调整电路7之间。因此，能够从监控端口MON输出受到由发送滤波器Tx引起的***损耗的影响的发送信号的功率的一部分。由此，基于监控端口MON的输出，能够在与双工器模块1的外部相连接的固定基板侧高精度地实施对发送滤波器Tx的特性偏差的影响等进行弥补的反馈控制。另外，由于耦合器CPL未***在天线共用信号3及接收线4，因此接收信号不会受到耦合器CPL的***损耗的影响，能够提高双工器模块1的接收灵敏度。另外，由于将耦合器CPL***到发送线5，因此，相比将其***到天线共用信号3的情况，能够提高监控线6和接收线4的隔离性。
此外，本实施方式中示出了采用印刷基板2A的结构例，但也可采用多层基板来替代印刷基板。另外，示出了采用分立式元器件即耦合器CPL的结构例，但是也可采用由设置于基板的图案电极等来构成耦合器的结构。另外，作为监控元件，也可采用隔离器来取代耦合器。另外，尽管示出了采用分立式元器件即双工器DUP的结构例，但是也可分别将发送滤波器和接收滤波器构成作为单个分立式元器件。另外，也可采用表面弹性波滤波器以外的滤波器。只要是在发送线的构成双工器的发送滤波器的后级采用监控元件的结构，则任何结构都可实施本发明。
图2是对本发明的实施方式2的双工器模块的结构例进行说明的等效电路图。
双工器模块11包括天线共用线13、接收线14、发送线15、及监控线16。另外，作为电路元件，包括发送滤波器Tx、接收滤波器Rx、及相位调整·耦合电路17。双工器模块11的等效电路与实施方式1的双工器模块1的不同之处在于相位调整·耦合电路17。
天线共用线13、接收线14、发送线15在连接部50相互连接。天线共用线13将连接部50和天线端口ANT相连接，通过天线共用信号。接收线14将连接部50和接收端口RX相连接，通过接收信号。该接收线14中，***有接收滤波器Rx和相位调整·耦合电路17的接收侧的相位调整线路51。发送线15将连接部50和发送端口TX相连接，通过发送信号。该发送线15中，***有发送滤波器Tx和相位调整·耦合电路17的第一线路CPL1。监控线16连接接地端口GND和监控端口MON，通过用于对发送信号进行监控的发送信号的一部分。该监控线16中，***有相位调整·耦合电路17的第二线路CPL2。
在采用上述电路结构的双工器模块11中，相位调整·耦合电路17的第一线路CPL1与第二线路CPL2相耦合，使发送信号的功率的一部分从监控端口MON输出。而且，利用第一线路CPL1对发送信号的相位进行调整，与接收信号进行匹配。在本实施方式中，兼用第一线路CPL和发送侧的相位调整线路，因此，与实施方式1相比，能够减小相位调整电路的***损耗，还能够力图实现模块尺寸的小型化。
此外，在将双工器的分立式元器件安装于基板来构成双工器模块11的情况下，也可将发送滤波器Tx、接收滤波器Rx、相位调整·耦合电路17内置于该分立式元器件，也可仅将发送滤波器Tx、及接收滤波器Rx内置于该分立式元器件。此外，还可将发送滤波器Tx和接收滤波器Rx作为不同的分立式元器件安装在基板上。
图3是对本发明的实施方式3的双工器模块的结构例进行说明的等效电路图。
双工器模块21包括天线共用线23、接收线24、发送线25、及监控线26。另外，作为电路元件，包括发送滤波器Tx、接收滤波器Rx、隔离器ISO、及相位调整电路27。双工器模块21与实施方式1的双工器模块1的不同之处在于隔离器ISO的电路结构。
天线共用线23连接相位调整电路27和天线端口ANT，通过天线共用信号。接收线24是连接相位调整电路27和接收端口RX、通过接收信号的线，***有接收滤波器Rx。发送线25是连接发送端口TX和相位调整电路27、通过发送信号的线，***有发送滤波器Tx和隔离器ISO。监控线26是连接监控端口MON与发送线25中的发送滤波器Tx和隔离器ISO的连接点、并通过对发送信号进行监控的信号的线，***有用于使监控端口MON与发送线25相耦合的电容器。
在采用上述电路结构的双工器模块21中，隔离器ISO是与耦合器相同的非可逆电路，仅向一方传输发送信号。然后，利用***在监控线26中的电容器，使监控线26与发送线25相耦合，将部分发送信号输出到监控端口MON。因此，在双工器模块21中，能够获得与实施方式1的双工器模块1的耦合器CPL相同的电气作用。因此，能够从监控端口MON输出受到由发送滤波器Tx引起的***损耗的影响的发送信号的功率的一部分，在此基础上，能够提高双工器模块21的接收灵敏度。另外，在使用隔离器的情况下，即使天线的阻抗发生变动，也能将发送滤波器Tx的阻抗保持在50欧。因而，能够使发送特性稳定，能够使与发送滤波器Tx相连接的功率放大器的特性也稳定。
此外，对于该双工器模块21，在将双工器的分立式元器件安装于基板来构成双工器模块21的情况下，也可将发送滤波器Tx、接收滤波器Rx、相位调整电路27内置于该分立式元器件，也可仅将发送滤波器Tx、及接收滤波器Rx内置于该分立式元器件。此外，还可将发送滤波器Tx和接收滤波器Rx作为不同的分立式元器件安装在基板上。
图4是对本发明的实施方式4的双工器模块的结构例进行说明的图。图4(A)是双工器模块的简要等效电路图，图4(B)是双工器模块的安装面图。
双工器模块31包括双工器DUP和放大电路部39，包括天线共用线33、接收线34、发送线35、监控线36、及电源线38。在双工器模块31的安装面上，设置有可用作为双工器模块31的外部连接端口即接地端口GND、发送端口TX、接收端口RX、天线端口ANT、监控端口MON、电源端口Vcc1、Vcc2中的任一个的安装电极。
双工器DUP采用与实施方式2的双工器模块11所采用的电路结构相同的电路结构，作为电路元件包括发送滤波器Tx、接收滤波器Rx、及相位调整·耦合电路37。放大电路部39使用对发送信号进行放大的功率放大器等。
天线共用线33、接收线34、发送线35在连接部50相互连接。天线共用线33将连接部50和天线端口ANT相连接，通过天线共用信号。接收线34通过接收滤波器Rx来将连接部50和接收端口RX相连接，通过接收信号。发送线35通过放大电路部39、发送滤波器Tx、及相位调整·耦合电路37，来将连接部50和发送端口TX相连接，通过发送信号。监控线36是连接接地端口GND和监控端口MON、并通过用于对发送信号进行监控的信号的线。此外，电源端口Vcc1、Vcc2对放大电路部39供电。
在采用上述电路结构的双工器模块31中，与实施方式2的双工器模块11相同，能够减小相位调整电路的***损耗，还能够力图实现模块尺寸的小型化。
此处，沿着安装面的外缘来配置设置于双工器模块31的安装面的多个安装电极，分别将构成发送端口TX、接收端口RX、天线端口ANT、及监控端口MON的安装电极配置在不同的边上。而且，配置上述安装电极，使得在上述安装电极间夹住构成接地端口GND的安装电极。由此，能够抑制发送端口TX、接收端口RX、天线端口ANT、及监控端口MON之间的信号泄漏，能够最大限度地确保发送信号和接收信号之间的隔离性。特别将监控端口MON配置在与接收端口RX、及天线端口ANT不同的边上，从而能够抑制输出信号从监控端口MON泄漏，并抑制发送信号和接收信号的隔离性降低的危险性。
如上述实施方式所说明的那样，通过在发送线的双工器的发送滤波器的后级配置监控元件，从而能够实施本发明。

Claims (7)

1.一种双工器模块，
转换发送信号以及接收信号与天线共用信号，该双工器模块的特征在于，包括：
发送线，该发送线中***有使所述发送信号通过的发送滤波器；
接收线，该接收线中***有使所述接收信号通过的接收滤波器；
天线共用线，该天线共用线通过连接部连接所述发送线和所述接收线，并通过所述天线共用信号；
监控线，该监控线中通过所述发送信号的部分功率；
相位调整电路，该相位调整电路用于调整所述发送信号及所述接收信号的相位，将所述相位调整电路配置在所述连接部与所述发送滤波器之间、及所述连接部与所述接收滤波器之间，以及
耦合器，该耦合器用于使所述监控线和所述发送线之间进行耦合，将所述耦合器设置在所述发送滤波器和所述连接部之间，
所述耦合器包括相互绝缘而耦合的第一及第二线路，所述第一线路至少构成所述相位调整电路的一部分，所述第二线路***在所述监控线中，将所述发送信号的部分功率传输到所述监控线。
2.如权利要求1所述的双工器模块，其特征在于，
所述监控元件包括隔离器和电容器。
3.如权利要求1或2所述的双工器模块，其特征在于，包括：
主面为矩形形状的基板；以及
沿着所述基板的第一主面的外缘配置的多个安装电极，
沿着所述外缘的不同的边来分别配置与所述发送线的一端相连接的安装电极、和与所述接收线的一端相连接的安装电极，
所述安装电极是所述双工器模块的外部连接端口。
4.如权利要求3所述的双工器模块，其特征在于，
沿着所述外缘的不同的边来分别配置与所述监控线的一端相连接的安装电极、和与所述接收线的一端或所述发送线的一端相连接的安装电极。
5.如权利要求3所述的双工器模块，其特征在于
所述发送滤波器、所述接收滤波器、及所述耦合器安装于配置在所述基板的与所述第一主面相对的第二主面的表面电极上，
对于安装有所述耦合器的所述第一线路的一端的表面电极，通过设置于所述基板的图案电极和通孔电极中的至少一方，来与所述连接部相连接。
6.如权利要求4所述的双工器模块，其特征在于
所述发送滤波器、所述接收滤波器、及所述耦合器安装于配置在所述基板的与所述第一主面相对的第二主面的表面电极上，
对于安装有所述耦合器的所述第一线路的一端的表面电极，通过设置于所述基板的图案电极和通孔电极中的至少一方，来与所述连接部相连接。
7.如权利要求1或2所述的双工器模块，其特征在于，
所述发送滤波器及所述接收滤波器是一体化的分立式元器件，包括与所述监控元件相连接的端子对。
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