CN107210773B - 高频开关模块 - Google Patents
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Abstract
高频开关模块(10)具备开关元件(20)、LC并联谐振电路(31，32)。开关元件(20)具备分别传送利用不同频率的通信信号的被选择端子(P14)和被选择端子(P21)。LC并联谐振电路(31，32)连接于被选择端子(P14)连接的连接导体(901)和被选择端子(P21)连接的连接导体(902)之间。LC并联谐振电路(31，32)串联连接于连接导体(901，902)之间。LC并联谐振电路(31，32)具有不同的衰减极频率。
Description
技术领域
本发明涉及用于无线通信装置的前端部等的高频开关模块。
背景技术
现在，伴随通信频带的多样化，在移动电话等无线通信装置中，具备能够通信多个通信频带的前端电路。这样的前端电路中，通过采用这些通信频带共用的天线来收发多个通信频带的发送信号及接收信号，从而实现小型化。为了在多个通信频带共用天线，如专利文献1所示，大量采用开关模块。
例如，专利文献1所述的开关模块具备多个通信频带的收发电路及SPnT(n是2以上的整数)的开关元件。开关元件的共用端子与天线连接，多个被选择端子与各通信频带的收发电路连接。通过该结构，将多个通信频带的收发电路之一切换连接到天线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2006-109084号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
采用这样的开关元件的高频开关模块中，向某被选择端子输入的高频信号可能被泄漏至其他被选择端子及与其连接的信号路径。若产生这样的泄漏，则在泄漏侧的被选择端子中传送的通信频带的传送特性变差。
本发明的目的在于提供能够抑制经由开关元件传送的多个通信频带的传送特性变差的高频开关模块。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的高频开关模块具备开关元件及滤波器电路。开关元件具备分别传送利用不同频率的通信信号的第1被选择端子和第2被选择端子。滤波器电路连接于第1被选择端子和第2被选择端子之间，具有多个衰减极。
该结构中，通过将在第2被选择端子传送的通信信号的基本频率及其谐波分量的频率设为滤波器电路的衰减极的频率，从而在第1被选择端子和第2被选择端子之间，能够可靠地确保对在第2被选择端子传送的通信信号的基本频率及其谐波分量的频率的隔离特性。
另外，本发明的高频开关模块中，优选采用如下的结构。开关元件具备第1共用端子、第2共用端子、切换连接到第1共用端子的第1共用端子用的被选择端子及切换连接到第2共用端子的第2共用端子用的被选择端子。第1被选择端子是第1共用端子用的被选择端子之一。第2被选择端子是第2共用端子用的被选择端子之一。
该结构中，能够可靠确保不同天线收发的通信信号的传送路径间的隔离特性。
另外，本发明的高频开关模块中，也可以采用如下的结构。第1共用端子、第2共用端子、第1共用端子用的被选择端子及第2共用端子用的被选择端子形成于一个封装。
该结构中，能够使开关元件小型化，使高频开关模块小型化。这样，即使开关元件小型化，也能够可靠确保多个通信信号的传送路径间的隔离特性。
另外，本发明的高频开关模块中，第1被选择端子和第2被选择端子可以由开关元件同时选择。
该结构中，实现了采用高频开关模块来执行载波聚合的实施方式。在进行这样的载波聚合时，上述的结构更加有效地发挥作用。
另外，本发明的高频开关模块中，也可以采用如下的结构。滤波器电路具备将第1电感和第1电容并联连接而成的第1并联谐振电路和将第2电感和第2电容并联连接而成的第2并联谐振电路。第1并联谐振电路和第2并联谐振电路串联连接于第1被选择端子和第2被选择端子之间。第1并联谐振电路的谐振频率和第2并联谐振电路的谐振频率不同。
该结构中，说明了滤波器电路的具体结构例，通过将两个这样的LC并联谐振电路串联连接，能够以简单的结构可靠地确保隔离特性。
另外，本发明的高频开关模块也可以采用如下的结构。高频开关模块具备开关元件、第1、第2滤波器电路。开关元件具备第1共用端子、第2共用端子、切换连接到第1共用端子的第1共用端子用的被选择端子及切换连接到第2共用端子的第2共用端子用的被选择端子。第1滤波器电路连接于第1共用端子用的被选择端子内的第1被选择端子和第2共用端子用的被选择端子内的第2被选择端子之间。第2滤波器电路连接于第1共用端子用的被选择端子内的第3被选择端子和第2共用端子用的被选择端子内的第2被选择端子之间。第1滤波器电路的衰减极的频率和第2滤波器电路的衰减极的频率不同。
该结构中，能够可靠确保第1被选择端子和第2被选择端子之间的隔离特性以及第3被选择端子和第2被选择端子之间的隔离特性。
发明效果
根据本发明，能够可靠确保经由开关元件传送的多个通信频带的传送路径间的隔离。从而，能够抑制各通信频带的传送特性变差。
附图说明
图1是本发明第1实施例所涉及的高频开关模块的电路图。
图2是表示本发明第1实施例所涉及的高频开关模块的滤波器电路的衰减特性的曲线图。
图3是表示本发明第1实施例所涉及的高频开关模块中的第1RF端子和第2RF端子之间的传送特性的曲线图。
图4是表示采用本发明第1实施例所涉及的高频开关模块中的第1RF端子的传送路径的***损耗的频率特性的曲线图。
图5是本发明第2实施例所涉及的高频开关模块的电路图。
图6是本发明第3实施例所涉及的高频开关模块的电路图。
图7是本发明第4实施例所涉及的高频开关模块的电路图。
具体实施方式
参照附图说明本发明第1实施例所涉及的高频开关模块。图1是本发明第1实施例所涉及的高频开关模块的电路图。
本实施例所涉及的高频开关模块10具备开关元件20及LC并联谐振电路31、32。LC并联谐振电路31是将电感311和电容312并联连接而成的电路。LC并联谐振电路32是将电感321和电容322并联连接而成的电路。
高频开关模块10具备第1天线连接端子Pant1、第2天线连接端子Pant2及多个RF端子。多个RF端子具备第1RF端子Pfe1及第2RF端子Pfe2。第1RF端子Pfe1相当于本发明第1被选择端子。第2RF端子Pfe2相当于本发明的第2被选择端子。
开关元件20具备第1共用端子P10、第2共用端子P20、被选择端子P11、P12、P13、P14、P21、P22、P23、P24。开关元件20是由半导体开关构成的DPnT开关。n是4以上的整数即可。第1共用端子P10选择性地被连接到被选择端子P11、P12、P13、P14中的某个。第2共用端子P20选择性地被连接到被选择端子P21、P22、P23、P24中的某个。
第1共用端子P10与第1天线连接端子Pant1连接。第1天线连接端子Pant1与天线ANT1连接。第2共用端子P20与第2天线连接端子Pant2连接。第2天线连接端子Pant2与天线ANT2连接。
被选择端子P14经由连接导体901与第1RF端子Pfe1连接。第1RF端子Pfe1与各种电路元件、例如SAW滤波器等弹性波滤波器、LC滤波器连接。
被选择端子P21经由连接导体902与第2RF端子Pfe2连接。第2RF端子Pfe2与各种电路元件、例如SAW滤波器等弹性波滤波器、LC滤波器、PA等连接。
第1RF端子Pfe1和第2RF端子Pfe2是传送不同通信频带的通信信号的端子。
LC并联谐振电路31和LC并联谐振电路32串联连接于连接导体901和连接导体902之间。该LC并联谐振电路31和LC并联谐振电路32的串联电路相当于本发明的滤波器电路之一。
LC并联谐振电路31的谐振频率和LC并联谐振电路32的谐振频率不同。即，LC并联谐振电路31的衰减极的频率和LC并联谐振电路32的衰减极的频率不同。
例如，在第2RF端子Pfe2是BAND17的通信信号的输入输出端子，第1RF端子Pfe1是BAND4的接收信号的输出端子的情况下，LC并联谐振电路31的谐振频率设定成BAND17的发送信号的3次谐波分量的频率或该频率附近。另外，LC并联谐振电路32的谐振频率设定成BAND17的发送信号的基波频率或该频率附近。
通过采用这样的结构，滤波器电路具有图2所示的衰减特性。图2是表示本发明第1实施例所涉及的高频开关模块的滤波器电路的衰减特性的曲线图。图2中，实线表示本申请的结构的特性。虚线表示连接导体901、902间什么都未连接的情况。点划线表示在连接导体901、902间连接一个LC并联谐振电路时的特性。
如图2所示，通过采用本实施例的结构，在第1RF端子Pfe1和第2RF端子Pfe2之间，在BAND17的发送信号的基波频率的附近和BAND17的发送信号的3次谐波分量的频率的附近能够获得大衰减量。
图3是表示本发明第1实施例所涉及的高频开关模块中的第1RF端子和第2RF端子之间的传送特性的曲线图。图3的纵轴表示衰减量。图3中，实线表示本申请的结构的特性。虚线表示连接导体901、902间什么都未连接的情况。点划线表示在连接导体901、902间连接一个LC并联谐振电路时的特性。
如图3所示，通过采用本实施例的结构，在第1RF端子Pfe1和第2RF端子Pfe2之间，能够可靠地确保针对BAND17的发送信号的基波频率的附近和BAND17的发送信号的3次谐波分量的频率的附近的隔离特性。
图4是表示采用本发明第1实施例所涉及的高频开关模块中的第1RF端子的传送路径的***损耗的频率特性的曲线图。图4中，实线表示本申请的结构的特性。虚线表示连接导体901、902间什么都未连接的情况。点划线表示在连接导体901、902间连接一个LC并联谐振电路时的特性。
如图4所示，通过采用本实施例的结构，与比较结构对比，能够减小采用第2RF端子Pfe2应传送的BAND17的发送信号的频率带域的***损耗。从而，能够以低损耗传送BAND17的发送信号。
如上所述，通过采用本实施例的结构，能够抑制谐波分量向谐波分量的频率接近或重叠的其他传送路径泄漏，且能够抑制应由自身路径传送的基波的传送损耗。从而，能够抑制各通信频带的通信信号的传送特性变差，以低损耗传送各通信频带的通信信号。
特别地，在通过载波聚合同时进行BAND17的发送信号的发送和BAND4的接收信号的接收的情况下，本实施例的结构更有效地发挥作用。具体地说，通过采用该结构，能够确保BAND17的发送信号的传送路径和BAND4的接收信号的传送路径间的隔离，抑制BNAD4的接收灵敏度变差。同时，能够降低BAND17的发送信号的传送损耗。
另外，本实施例中，说明了进行BNAD17的发送和BNAD4的接收的情况，但是，在一方的通信信号的谐波分量与另一方的通信信号的基波频率接近或重叠的情况下，能够适用本实施例的结构。此时，LC并联谐振电路31、32的谐振频率根据传送的通信频带而适宜设定即可。
另外，本实施例的高频开关模块10中，由2个天线进行收发的传送路径通过一个开关进行切换，因此，能够缩小实现开关功能的部分，使高频开关模块10比后述的第2实施例所涉及的高频开关模块10A更加小型化。
接着，参照图说明本发明第2实施例所涉及的高频开关模块。图5是本发明第2实施例所涉及的高频开关模块的电路图。
本实施例所涉及的高频开关模块10A与第1实施例所涉及的高频开关模块10的不同点在于，取代开关元件20而具备开关元件21、22。
开关元件21是由半导体开关构成的SPnT开关。n是4以上的整数即可。开关元件21具备第1共用端子P10及被选择端子P11、P12、P13、P14。第1共用端子P10选择性地被连接到被选择端子P11、P12、P13、P14中的某个。
开关元件22是由半导体开关构成的SPnT开关。n是4以上的整数即可。开关元件22具备第2共用端子P20及被选择端子P21、P22、P23、P24。第2共用端子P20选择性地被连接到被选择端子P21、P22、P23、P24中的某个。
即使是这样的结构，也能够获得与第1实施例同样的作用效果。而且，本实施例的结构中，由天线ANT1收发的传送路径和由天线ANT2收发的传送路径通过开关元件21、22物理地分离。从而，能够降低被选择端子P14和被选择端子P21之间的电磁场耦合。从而，能够进一步可靠地确保应可靠确保隔离特性的传送路径间的隔离特性。
接着，参照附图说明本发明第3实施例所涉及的高频开关模块。图6是本发明第3实施例所涉及的高频开关模块的电路图。
本实施例所涉及的高频开关模块10B具备开关元件21、22及LC并联谐振电路31、32。LC并联谐振电路31是将电感311和电容312并联连接而成的电路。LC并联谐振电路32是将电感321和电容322并联连接而成的电路。
高频开关模块10B具备第1天线连接端子Pant1、第2天线连接端子Pant2及多个RF端子。多个RF端子具备第1RF端子Pfe1、第2RF端子Pfe2及第3RF端子Pfe3。第1RF端子Pfe1相当于本发明第1被选择端子。第2RF端子Pfe2相当于本发明第2被选择端子。第3RF端子Pfe3相当于本发明第3被选择端子。
开关元件21是由半导体开关构成的SPnT开关。n是4以上的整数即可。开关元件21具备第1共用端子P10及被选择端子P11、P12、P13、P14。第1共用端子P10选择性地被连接到被选择端子P11、P12、P13、P14中的某个。
开关元件22是由半导体开关构成的SPnT开关。n是4以上的整数即可。开关元件22具备第2共用端子P20及被选择端子P21、P22、P23、P24。第2共用端子P20选择性地被连接到被选择端子P21、P22、P23、P24中的某个。
第1共用端子P10与第1天线连接端子Pant1连接。第1天线连接端子Pant1与天线ANT1连接。第2共用端子P20与第2天线连接端子Pant2连接。第2天线连接端子Pant2与天线ANT2连接。
被选择端子P14经由连接导体901与第1RF端子Pfe1连接。第1RF端子Pfe1与各种电路元件、例如SAW滤波器等弹性波滤波器、LC滤波器连接。
被选择端子P21经由连接导体902与第2RF端子Pfe2连接。第2RF端子Pfe2与各种电路元件、例如SAW滤波器等弹性波滤波器、LC滤波器、PA等连接。
被选择端子P13经由连接导体903与第3RF端子Pfe3连接。第3RF端子Pfe3与各种电路元件、例如SAW滤波器等弹性波滤波器、LC滤波器连接。
第1RF端子Pfe1和第2RF端子Pfe2是传送不同通信频带的通信信号的端子。第2RF端子Pfe2和第3RF端子Pfe3是分别传送相同通信频带的发送信号和接收信号的端子。具体地说，第2RF端子Pfe2是传送发送信号的端子，第3RF端子Pfe3是传送接收信号的端子。
LC并联谐振电路31连接于连接导体901和连接导体902之间。LC并联谐振电路31相当于本发明第1滤波器电路。
LC并联谐振电路32连接于连接导体902和连接导体903之间。LC并联谐振电路32相当于本发明第2滤波器电路。
LC并联谐振电路31的谐振频率和LC并联谐振电路32的谐振频率不同。即，LC并联谐振电路31的衰减极的频率和LC并联谐振电路32的衰减极的频率不同。
例如，在第2RF端子Pfe2是BAND17的发送信号的输入端子，第1RF端子Pfe1是BAND4的接收信号的输出端子的情况下，LC并联谐振电路31的谐振频率被设定为BAND17的发送信号的3次谐波分量的频率或该频率附近。
另外，在第2RF端子Pfe2是BAND17的发送信号的输入端子，第3RF端子Pfe3是BAND17的接收信号的输出端子的情况下，LC并联谐振电路32的谐振频率设定在BAND17的发送信号的基波频率附近，以使接收信号的基波频率进入衰减域。
通过采用这样的结构，能够抑制BAND17的发送信号的谐波分量从第2RF端子Pfe2向第1RF端子Pfe1泄漏。另外，能够抑制BAND17的发送信号的基波分量从第2RF端子Pfe2向第3RF端子Pfe3泄漏。从而，能够可靠地确保第2RF端子Pfe2和第1RF端子Pfe1之间的BAND4的接收信号的基本频率附近的隔离特性。另外，能够可靠地确保第2RF端子Pfe2和第3RF端子Pfe3之间的BAND4的接收信号的基本频率附近的隔离特性。
特别地，在执行同时传送BAND17的发送信号和BAND4的接收信号的载波聚合和同时传送BAND17的发送信号和BAND17的接收信号的载波聚合的情况下，能够可靠地确保对各通信信号的传送路径的隔离。
接着，参照图说明本发明第4实施例所涉及的高频开关模块。图7是本发明第4实施例所涉及的高频开关模块的电路图。
本实施例所涉及的高频开关模块10C与第1实施例所涉及的高频开关模块10的不同点在于，开关元件20置换为开关元件20C，省略了第2天线连接端子Pant2。另外，滤波器电路31D的结构也不同于第1实施例所涉及的高频开关模块10。
开关元件20C是由半导体开关构成的SPnT开关。n是4以上的整数即可。开关元件20C具备第1共用端子P10及被选择端子P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18。第1共用端子P10选择性地被连接到被选择端子P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18中的某个。
被选择端子P14经由连接导体901与第1RF端子Pfe1连接。被选择端子P15经由连接导体902与第2RF端子Pfe2连接。
滤波器电路31D连接于连接导体901和连接导体902之间。滤波器电路31D具备电感311D、321D及电容322D。电感321D和电容322D并联连接。电感311D与电感321D和电容322D的并联电路串联连接。电感311D与连接导体901连接。电感321D和电容322D的并联电路与连接导体902连接。
滤波器电路31D设定成在利用第2RF端子Pfe2的通信频带的发送信号的3次谐波分量的频率或该频率附近和基波频率或该基波频率附近具有衰减极。
通过采用这样的结构，能够获得与第1实施例同样的作用效果。
符号说明
10，10A，10B，10C：高频开关模块
20，20C，21，22：开关元件
31，32：LC并联谐振电路
31D：滤波器电路
311，321，311D，321D：电感
312，322，322D：电容
901，902，903：连接导体
Claims (5)
1.一种高频开关模块，其特征在于，包括：
开关元件，该开关元件具备第1被选择端子、第2被选择端子以及第3被选择端子，该第1被选择端子传输第1通信信号，该第2被选择端子传输具有与所述第1通信信号的频率不同的频率的第2通信信号，该第3被选择端子传输具有与所述第1通信信号及所述第2通信信号的频率不同的频率的第3通信信号，所述开关元件能同时选择所述第1被选择端子与所述第2被选择端子，且能同时选择所述第2被选择端子与所述第3被选择端子；
第1滤波器电路，该第1滤波器电路连接于所述第1被选择端子与所述第2被选择端子之间；以及
第2滤波器电路，该第2滤波器电路连接于所述第2被选择端子与所述第3被选择端子之间，
所述第1滤波器电路的衰减极的位置不同于所述第2滤波器电路的衰减极的位置。
2.权利要求1所述的高频开关模块，其特征在于，
所述开关元件具备第1共用端子、第2共用端子、切换连接到所述第1共用端子的第1共用端子用的被选择端子及切换连接到所述第2共用端子的第2共用端子用的被选择端子，
所述第1被选择端子是所述第1共用端子用的被选择端子之一，
所述第2被选择端子是所述第2共用端子用的被选择端子之一。
3.权利要求2所述的高频开关模块，其特征在于，
所述第1共用端子、第2共用端子、所述第1共用端子用的被选择端子及所述第2共用端子用的被选择端子形成于一个封装。
4.权利要求1至3的任一项所述的高频开关模块，其特征在于，
所述滤波器电路具备：
将第1电感和第1电容并联连接而成的第1并联谐振电路；以及
将第2电感和第2电容并联连接而成的第2并联谐振电路，
所述第1并联谐振电路和所述第2并联谐振电路串联连接于所述第1被选择端子和所述第2被选择端子之间，
所述第1并联谐振电路的谐振频率和所述第2并联谐振电路的谐振频率不同。
5.一种高频开关模块，其特征在于，包括：
开关元件，该开关元件具备第1共用端子、第2共用端子、切换连接到所述第1共用端子的第1共用端子用的被选择端子及切换连接到所述第2共用端子的第2共用端子用的被选择端子；
第1滤波器电路，该第1滤波器电路连接于所述第1共用端子用的被选择端子内的第1被选择端子和所述第2共用端子用的被选择端子内的第2被选择端子之间的；以及
第2滤波器电路，该第2滤波器电路连接于所述第1共用端子用的被选择端子内的第3被选择端子和所述第2共用端子用的被选择端子内的第2被选择端子之间，
所述第1滤波器电路的衰减极的频率和所述第2滤波器电路的衰减极的频率不同。
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