CN102301609B - 双工器模块 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够抑制信号线间的隔离性恶化的双工器模块。双工器模块(1)包括发送滤波器(Tx1～Tx3)、接收滤波器(Rx1～Rx3)、相位调整电路(9A～9C)、及多层基板(2)。分别将发送滤波器(Tx1～Tx3)和接收滤波器(Rx1～Rx3)构成作为不同的分立式元器件。多层基板(2)上形成有安装发送滤波器(Tx1～Tx3)的滤波器安装端子(7A～7C)、及安装接收滤波器(Rx1～Rx3)的滤波器安装端子(8A～8C)。将滤波器安装端子(7A～7C)沿着多层基板(2)的上边进行配置，将滤波器安装端子(8A～8C)沿着多层基板(2)的下边进行配置。

Description

双工器模块

技术领域

本发明涉及在印刷基板或多层基板上设置双工器的双工器模块。

背景技术

便携式电话等的前端部采用将发送信号和接收信号进行分离的双工器模块。一般而言，双工器模块是利用设置于模块基板的安装面的安装电极来安装到印刷基板等被安装装置上。另外，在设置于模块基板的芯片安装面的表面电极上安装有分立式元器件。安装电极和表面电极由通孔电极、图案电极相连接。对发送线、接收线设置有发送滤波器、接收滤波器。

多频带型的前端部利用以下双工器模块，即，采用多个作为对象的信号频带互不相同的双工器(例如参照专利文献1)。在该双工器模块中，各双工器都采用将发送滤波器和接收滤波器形成为一体的作为分立式元器件的结构。配置各双工器的分立式元器件，使其在各输入端都朝着相同方向、且各输出端也朝着相同方向的状态下相互相邻。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005-123909号公报

发明内容

随着双工器模块的小型化的发展，难以将通过发送信号的发送线、通过接收信号的接收线等隔开足够的间隔进行配置。特别是在与多频带相对应的上述的双工器模块中，由于必须将各双工器的连接布线以部分交叉的方式进行配置，因此在信号线间容易发生隔离性恶化的现象。另外，特别是在使用将发送滤波器和接收滤波器形成一体的分立式元器件的情况下，由于发送滤波器靠近接收滤波器，因此在***了发送滤波器和接收滤波器的信号线之间容易发生隔离性恶化的现象。

因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制信号线间的隔离性恶化的双工器模块。

本发明是一种包括发送线、接收线、及天线线的双工器模块，具有发送滤波器、接收滤波器、相位调整电路、及模块基板。发送线传输发送信号。接收线传输接收信号。天线线传输发送信号及接收信号。发送滤波器***到发送线中，通过发送信号。接收滤波器***到接收线中，通过接收信号。模块基板上形成有发送滤波器安装端子及接收滤波器安装端子。发送滤波器安装端子上安装有发送滤波器。接收滤波器安装端子上安装有接收滤波器。将发送滤波器沿着模块基板的第一边进行配置，将接收滤波器沿着与第一边相对的模块基板的第二边进行配置。

在该结构中，分别将发送滤波器和接收滤波器构成作为不同的分立式元器件。因而，能够将发送滤波器沿着模块的第一边进行配置，将接收滤波器沿着与第一边相对的模块基板的第二边进行配置。由此，能够增加发送滤波器和接收滤波器的间隔，还能够增加分别安装发送滤波器和接收滤波器的发送滤波器安装端子和接收滤波器安装端子的间隔，还能增加与这些端子相连接的连接布线间的间隔。因而，能够抑制因线间的耦合而引起的隔离性变差。另外，容易进行各线的走线，能够不交叉地连接发送线、接收线、及天线共用线，从而能够提高各线间的隔离性。另外，能够缩短连接布线，从而能够降低连接布线的***损耗。

也可将相位调整电路配置在发送滤波器和接收滤波器之间，上述相位调整电路设置在天线线、发送滤波器、接收滤波器的连接点。在这种情况下，最好配置发送滤波器及接收滤波器，使得发送滤波器及接收滤波器的与相位调整电路相连接的电极与相位调整电路相邻。由此，能够缩短两个滤波器安装端子和相位调整电路之间的连接布线，能够降低其***损耗。

最好模块基板将构成发送线的连接布线、构成接收线的连接布线、构成天线线的连接布线配置在基板的法线方向的不同位置。在该结构中，由于连接布线不会彼此相对，因此能够进一步提高各线间的隔离性。

还可包括多组发送线、接收线、及天线线，还可包括选择任意一组的天线线来与天线端口相连接的高频开关。由此，能够构成开关转换器。

最好相位调整电路包括：***到发送线、接收线、天线线的连接点与高频开关之间的电容器；及***到上述连接点和接地之间的电感器。该结构的相位调整电路相比分别设置高频开关专用的相位调整电路和双工器专用的相位调整电路的结构而言，能够减少电路元件数。因此，能够力图实现模块基板的小型化，力图改善通信性能，降低制造成本。

最好用一个分立式元器件来构成设置于多条发送线的多个发送滤波器，用一个分立式元器件来构成设置于多条接收线的多个接收滤波器。根据该结构，能够减小安装于模块基板的分立式元器件的数量，能够减小模块基板的面积尺寸。因此，能够力图降低制造成本，简化制造工序，实现模块基板的小型化。

最好将高频开关与相位调整电路配置在模块基板的不同主面。利用该结构，能够使模块基板小型化，在此基础上，能够利用通孔电极构成高频开关和相位调整电路的连接布线。在该情况下，能够不使各组的高频开关和相位调整电路的连接布线彼此交叉，能够提高各组间的隔离性，改善接收灵敏度等通信性能。

根据本发明，由于将发送滤波器和接收滤波器分别沿着模块基板的相对的边进行配置，因此能够增大发送滤波器和接收滤波器之间的间隔。另外，还能够增加分别安装发送滤波器和接收滤波器的发送滤波器安装端子和接收滤波器安装端子的间隔，还能增加与这些端子相连接的连接布线间的间隔。由此，能够抑制因线间的耦合所引起的隔离性的恶化，改善接收灵敏度等通信性能。

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是对设置于双工器模块的相位调整电路的电路结构例进行说明的图。

图3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4是对本发明的其他实施方式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

2、21多层基板

3A～3C天线切换线

3D天线共用线

4A～4C接收线

5A～5C发送线

7A～7C、8A～8C滤波器安装端子

9A～9C相位调整电路

15凹部

16模塑树脂

27、28、37、38滤波器安装端子

ANT天线端口

C电容器

L电感器

Rx1～Rx3接收滤波器

2Rx、3Rx接收滤波器芯片

Tx1～Tx3发送滤波器

2Tx、3Tx发送滤波器芯片

SW高频开关

RX1～RX3接收端口

TX1～TX3发送端口

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。

双工器模块1采用开关转换器(switchplexer)型的双工器模块结构，上述开关转换器型的双工器模块利用高频开关连接对应于作为对象的频带互不相同的三个通信***的三个双工器。

图1(A)是双工器模块1的简要等效电路图。双工器模块1包括：天线切换线3A～3C、天线共用线3D、接收线4A～4C、发送线5A～5C、发送滤波器Tx1～Tx3、接收滤波器Rx1～Rx3、相位调整电路9A～9C。天线切换线3A～3C与天线共用线3D是本发明的天线线。

天线共用线3D具备天线端口ANT作为外部连接端口。高频开关SW选择开关切换线3A～3C中的任一个与天线共用线3D相连接。相位调整电路9A连接天线切换线3A、接收线4A、及发送线5A。相位调整电路9B连接天线切换线3B、接收线4B、及发送线5B。相位调整电路9C连接天线切换线3C、接收线4C、及发送线5C。天线切换线3A～3D传输发送信号及接收信号。相位调整电路9A～9C在相互连接的各线间进行阻抗匹配。

接收线4A～4C包括接收端口RX1～RX3作为外部连接端口，***有接收滤波器Rx1～Rx3。发送线5A～5C包括发送端口TX1～TX3作为外部连接端口，***有发送滤波器Tx1～Tx3。接收线4A～4C传输接收信号，接收滤波器Rx1～Rx3中通过规定频带的接收信号。发送线5A～5C传输发送信号，发送滤波器Tx1～Tx3中通过规定频带的发送信号。

图1(B)是双工器模块1的俯视图。双工器模块1包括相当于本发明的模块基板的多层基板2。多层基板2由陶瓷或树脂等多个基板层叠而成。未图示的多层基板2的另一侧主面即底面是模块安装面，具有起到作为双工器模块1的外部连接端口的功能的多个安装电极。图示的多层基板2的一侧主面即顶面包括安装分立式元器件的表面电极。表面电极彼此之间、表面电极和安装电极之间，由设置于多层基板2的内部的图案电极、通孔电极相连接。

发送滤波器Tx1～Tx3及接收滤波器Rx1～Rx3是分别设置有IDT电极的表面弹性波滤波器的分立式元器件，利用各元器件所形成的底面端子来安装到设置于多层基板2的顶面的滤波器安装端子7A～7B、8A～8B。将滤波器安装端子7A～7B沿着多层基板2的图1(B)中的上边分别配置。将滤波器安装端子8A～8B沿着多层基板2的图1(B)中的下边分别配置。此处，将发送滤波器Tx1～Tx3设为不平衡输入-不平衡输出型，将接收滤波器Rx1～Rx3设为不平衡输入-平衡输出型。

滤波器安装端子7C包括表面电极TXin、表面电极TXout、及表面电极GND。滤波器安装端子7A，7B采用与滤波器安装端子7C相同的结构。表面电极TXin是用于向发送滤波器输入发送信号的表面电极。表面电极TXout是用于从发送滤波器输出发送信号的表面电极。表面电极GND是用于与接地电位相连接的表面电极。

滤波器安装端子8C包括表面电极RXin、表面电极RXout、及表面电极GND。滤波器安装端子8A、8B采用与滤波器安装端子8C相同的结构。表面电极RXin是用于向接收滤波器输入接收信号的表面电极。表面电极RXout是用于从接收滤波器平衡输出接收信号的表面电极。表面电极GND是用于连接接地电位的表面电极。

对于该双工器模块1，将发送滤波器Tx1～Tx3沿着本发明的第一边即图1(B)中的基板上边进行配置，将接收滤波器Rx1～Rx3沿着本发明的第二边即图1(B)中的基板下边进行配置。然后，在由发送滤波器Tx1～Tx3和接收滤波器Rx1～Rx3夹住的位置配置相位调整电路9A～9C。由此，能够增加发送滤波器Tx1～Tx3和接收滤波器Rx1～Rx3的间隔，还能够增加分别安装发送滤波器Tx1～Tx3和接收滤波器Rx1～Rx3的滤波器安装端子7A～7C和滤波器安装端子8A～8C的间隔，还能够增加与这些端子相连接的连接布线间的间隔。

另外，不相互交叉地连接天线切换线3A、发送线5A、接收线4A，不相互交叉地连接天线切换线3B、发送线5B、接收线4B，不相互交叉地连接天线切换线3C、发送线5C、接收线4C。此外，尽管在图1(B)中以虚线示出了天线切换线3A～3C、发送线5A～5C、接收线4A～4C，但实际是由形成于多层基板2的表面或内部的图案电极、通孔电极构成的。

而且，配置滤波器安装端子7A～7B，使得发送信号的输出用的表面电极TXout朝着图1(B)中的下方，将表面电极TXout与配置在其下侧的相位调整电路9A～9C相连接。而且，配置滤波器安装端子8A～8B，使得接收信号的输入用的表面电极RXin朝着图1(B)中的上方，将表面电极RXin与配置在其上侧的相位调整电路9A～9C相连接。由此，能够缩短连接表面电极TXout和相位调整电路9A～9C的布线长度，并能够缩短连接表面电极RXin和相位调整电路9A～9C的布线长度。

因而，能够提高各线间的隔离性，在此基础上，能够抑制相位调整电路9A～9C与滤波器安装端子7A～7B、8A～8B的表面电极之间的连接布线的***损耗，能够提高双工器模块1的通信性能。

此外，本发明也适用于不设置高频开关SW、而仅将包括一个发送滤波器、一个接收滤波器、一个相位调整电路的一个双工器形成模块化后获得的结构。另外，本发明也适用于对各线再***其他电路元件的结构。

图2(A)是说明相位调整电路9A的电路结构例的图。此外，相位调整电路9B、9C采用与相位调整电路9A相同的结构。

相位调整电路9A包括天线切换线3A、接收线4A、发送线5A、电容器C、电感器L，进行天线切换线3A、接收线4A、发送线5A之间的阻抗匹配。电容器C与天线切换线3A串联配置，断开从高频开关SW泄漏的直流电流。电感器L***到天线切换线3A、接收线4A、发送线5A的连接点与接地之间，调整天线共用线3A的阻抗。

图2(B)是说明相位调整电路的其他电路结构例的图。该例中的相位调整电路91A包括预先设置于高频开关SW的相位调整用电感器L1、电感器L2。若比较该相位调整用电路91A和相位调整用电路9A的结构，则相位调整电路9A具备高频开关SW和双工器兼用的电感器L，因此，相比相位调整电路91A，相位调整电路9A的结构能够减少电路元件数量，而且从实现模块尺寸的小型化、改善通信性能、降低制造成本等方面来考虑，相位调整电路9A的结构更为合适。另一方面，由于在相位调整电路91A中能够用于相位调整的元件数量增加为3个，因此，具有能够扩大相位调整范围、能够高精度地调整至规定的相位这些特征。

此外，也可以使相位调整电路的各电路元件形成一体化，以作为分立式元器件，也可以用设置于多层基板2的图案电极、通孔电极来构成一部分电路元件或所有电路元件。此外，在不使用高频开关SW、直接连接天线切换线3A和天线端口的情况下，也可如图2(B)所示的相位调整电路92A的结构例那样，不设置电容器C。

图3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(A)是双工器模块11的侧面剖视图，图3(B)是双工器模块11的俯视图。此外，在以下说明中，对于与实施方式1相同的结构，附加相同的标号，并省略说明。本实施方式的双工器模块11采用与实施方式1相同的电路结构，不同之处在于高频开关SW的配置位置。

双工器模块11包括相当于本发明的模块基板的多层基板12。多层基板12由陶瓷或树脂等多个基板层叠而成，在其顶面包括安装分立式元器件的表面电极13，安装有发送滤波器Tx1～Tx3、接收滤波器Rx1～Rx3、相位调整电路9A～9C的电路元件作为各分立式元器件。多层基板12的底面是模块安装面，包括构成双工器模块1的外部连接端口的多个安装电极14。在该模块安装面设置有凹部15。对于凹部15，在其底面安装有高频开关SW，填充有模塑树脂16。在表面电极13彼此之间、表面电极13和安装电极14之间，由设置于多层基板12的内部的图案电极、通孔电极相连接。

高频开关SW和相位调整电路9A～9C安装于多层基板2的两个主面，使得从基板法线方向来进行观察时相互重合。由此，能够减小多层基板2的面积尺寸。在此基础上，能够通过通孔电极连接高频开关SW和相位调整电路9A～9C，能够使得高频开关SW和相位调整电路9A～9C之间的连接布线彼此不相互交叉。因而，能够提高这些连接布线间的隔离性，改善接收灵敏度等通信性能。

图4是对本发明的其他实施方式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21的俯视图，图4(B)是双工器模块31的俯视图。此外，在以下说明中，对于与实施方式1相同的结构，附加相同的标号，并省略说明。双工器模块21、31采用与实施方式1相同的电路结构，但不同点在于发送滤波器及接收滤波器的结构。

双工器模块21将实施方式1的发送滤波器Tx1和发送滤波器Tx2构成作为一体的分立式元器件即发送滤波器芯片2Tx。另外，将实施方式1的接收滤波器Rx1和接收滤波器Rx2构成作为一体的分立式元器件即接收滤波器芯片2Rx。发送滤波器芯片2Tx及接收滤波器芯片2Rx是分别设有IDT电极的表面弹性波滤波器，利用形成于滤波器的底面端子将其安装到设置于多层基板2的顶面的滤波器安装端子27、28。

双工器模块31将实施方式1的发送滤波器Tx1、发送滤波器Tx2、发送滤波器Tx3构成作为一体的分立式元器件即发送滤波器芯片3Tx。另外，将实施方式1的接收滤波器Rx1、接收滤波器Rx2、接收滤波器Rx3构成作为一体的分立式元器件即接收滤波器芯片3Rx。发送滤波器3Tx及接收滤波器3Rx是分别设有IDT电极的表面弹性波滤波器，利用形成于滤波器的底面端子将其安装到设置于多层基板2的顶面的滤波器安装端子37、38。

由此，通过将多个发送滤波器形成为一体的模块元器件，将多个接收滤波器形成为一体的模块元器件，从而能够减小安装于多层基板2的分立式元器件的数量及多层基板2的面积尺寸。由此，能够力图降低制造成本，简化制造工序。

即使是上述各实施方式所示的电路结构或电极结构以外的结构，也能够实施本发明，只要是通过至少将发送滤波器和接收滤波器沿着基板的相对的边进行配置来构成双工器的模块，都能够获得提高线间的隔离性的效果。

Claims (7)

1.一种双工器模块，

连接发送线、接收线、以及天线线，所述发送线传输发送信号，所述接收线传输接收信号，所述天线线传输所述发送信号及所述接收信号，所述双工器模块的特征在于，包括：

发送滤波器，该发送滤波器包括输入有所述发送信号的输入端子以及输出所述发送信号的输出端子，并***在所述发送线，通过所述发送信号；

接收滤波器，该接收滤波器包括输出所述接收信号的输出端子以及输入有所述接收信号的输入端子，并***在所述接收线，通过所述接收信号；以及

模块基板，该模块基板在一侧主面形成有安装所述发送滤波器的发送滤波器安装端子及安装所述接收滤波器的接收滤波器安装端子，

在所述输入端子朝向所述模块基板的第一边且所述输出端子朝向所述模块基板的与所述第一边相对的第二边的状态下，沿着所述模块基板的第一边配置多个所述发送滤波器，

在所述输出端子朝向所述模块基板的所述第二边且输入端子朝向所述模块基板的所述第一边的状态下，沿着与所述第一边相对的所述模块基板的第二边配置多个所述接收滤波器，

将多个相位调整电路配置在所述发送滤波器和所述接收滤波器之间，所述多个相位调整电路分别设置在所述天线线、所述发送滤波器、所述接收滤波器的各个连接点，

沿着所述模块基板的第一边排列有多个与所述发送滤波器的输入端子相连的所述发送滤波器安装端子，

沿着所述模块基板的第二边排列有多个与所述接收滤波器的输出端子相连的所述接收滤波器安装端子，

所述模块基板包括多个所述发送滤波器的所述发送信号的输出用的表面电极以及所述接收滤波器的所述接收信号的输入用的表面电极，

所述发送信号的输出用的表面电极以及所述接收信号的输入用的表面电极配置成与所述相位调整电路相邻，

所述模块基板包括安装有所述相位调整电路的相位调整电路安装元件，所述相位调整电路包括与所述天线线相连的天线侧端子、输入有所述发送信号的发送侧端子、以及输出有所述接收信号的接收侧端子，并且所述相位调整电路以发送侧端子朝向所述发送滤波器、接收侧端子朝向所述接收滤波器、天线侧端子朝向与所述发送滤波器和所述接收滤波器正交的方向的状态配置于所述模块基板。

2.如权利要求1所述的双工器模块，其特征在于，

配置所述发送滤波器及所述接收滤波器，使得所述发送滤波器及所述接收滤波器的与所述相位调整电路相连接的电极与所述相位调整电路相邻。

3.如权利要求1或2所述的双工器模块，其特征在于，

将构成所述发送线的连接布线、构成所述接收线的连接布线、构成所述天线线的连接布线配置在基板的法线方向上的不同位置。

4.如权利要求1或2所述的双工器模块，其特征在于，

包括多组所述发送线、所述接收线、及所述天线线，

包括选择任意一组的天线线来与天线端口相连接的高频开关。

5.如权利要求4所述的双工器模块，其特征在于，

所述相位调整电路包括：电容器，该电容器***在所述发送线、所述接收线、所述天线线的连接点与所述高频开关之间；以及电感器，该电感器***在所述连接点和接地之间。

6.如权利要求4所述的双工器模块，其特征在于，

用一个分立式元器件来构成设置于多条所述发送线的多个所述发送滤波器，用一个分立式元器件来构成设置于多条所述接收线的多个所述接收滤波器。

7.如权利要求4所述的双工器模块，其特征在于，

将所述高频开关和所述相位调整电路配置在所述模块基板的不同的主面。