CN112368944B - 高频放大电路和通信装置 - Google Patents

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Abstract

高频放大电路(1)具备：输入端子(110A)和输出端子(100A)；发送功率放大器(11L)，其将第一频带的高频信号以规定的放大率以上的放大率进行放大，该第一频带是通信频段A中的一部分；发送功率放大器(11H)，其将第二频带的高频信号以规定的放大率以上的放大率进行放大，该第二频带是通信频段A中的一部分；开关(21及31)，其对输入端子(110A)与发送功率放大器(11L)与输出端子(100A)的连接以及输入端子(110A)与发送功率放大器(11H)与输出端子(100A)的连接排他地进行切换；以及发送滤波器(41T)，其连接于输出端子(100A)与开关(31)之间，以通信频段A为通带，其中，第一频带包含第二频带以外的频带，第二频带包含第一频带以外的频带。

Description

高频放大电路和通信装置
技术领域
本发明涉及一种高频放大电路和通信装置。
背景技术
近年来，作为支持多频段/多模式化的移动通信设备用的高频放大电路，期望的是，将多个通信频段的高频信号以高增益和低噪声进行放大。
专利文献1(的图2)公开了一种具备天线共用器、第一功率放大器及第二功率放大器、以及第一低噪声放大器及第二低噪声放大器的多频段通信装置。在上述多频段通信装置中，在采用UMTS、PCS、DCS中的各无线通信方式时，选择第一功率放大器和第一低噪声放大器，在采用GSM(注册商标)850、GSM(注册商标)900中的各无线通信方式时，选择第二功率放大器和第二低噪声放大器。由此，上述多频段通信装置能够将多个通信频段和多个通信方式下的高频信号以高增益和低噪声进行放大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-320446号公报
发明内容
发明要解决的问题
在今后将要实际使用的通信标准中，通信频段趋向高频化和宽带化。例如，在被分配为3GPP(Third Generation Partnership Project：第三代合作伙伴计划)标准的5G(NR(New Radio：新空口))中的通信频段的n77的情况下，通信频段的频带宽度为900MHz，与以往的LTE(Long Term Evolution：长期演进)的通信频段相比，为大幅变宽的频带。
与此相对，移动通信设备中使用的高频放大器的具有良好的放大特性的动态范围(频带)是有极限的。因此，当想要如专利文献1中记载的多频段通信装置那样针对各通信频段用1个功率放大器或1个低噪声放大器来支持如n77这样的宽带的通信频段时，存在以下问题：无法在该通信频段的整个频段确保良好的放大特性，该放大特性会劣化。
因此，本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够在宽带的通信频段中确保良好的放大特性的高频放大电路和通信装置。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，本发明的一个方式所涉及的高频放大电路具备：输入端子和输出端子；第一放大器，其配置于所述输入端子与所述输出端子之间，将第一频带的高频信号以规定的放大率以上的放大率进行放大，所述第一频带是第一通信频段中的一部分；第二放大器，其配置于所述输入端子与所述输出端子之间，将第二频带的高频信号以规定的放大率以上的放大率进行放大，所述第二频带是所述第一通信频段中的一部分；开关电路，其配置于所述输入端子与所述输出端子之间，对所述输入端子与所述第一放大器与所述输出端子的连接以及所述输入端子与所述第二放大器与所述输出端子的连接排他地进行切换；以及滤波器，其连接于所述输入端子或所述输出端子与所述开关电路之间，以所述第一通信频段为通带，其中，所述第一频带包含所述第二频带以外的频带，所述第二频带包含所述第一频带以外的频带。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种能够在宽带的通信频段中确保良好的放大特性的高频放大电路和通信装置。
附图说明
图1是实施方式所涉及的通信装置的电路结构图。
图2A是实施方式的变形例1所涉及的高频放大电路的电路结构图。
图2B是表示实施方式的变形例1所涉及的高频放大电路的通信频段、放大器的增益特性、以及滤波器的带通特性的关系的图。
图3A是表示增益的频率特性的重叠带小于信道的最大使用带宽的关系的图。
图3B是表示增益的频率特性的重叠带为信道的最大使用带宽以上的关系的图。
图4是实施方式的变形例2所涉及的高频放大电路的电路结构图。
具体实施方式
下面，使用附图来详细说明本发明的实施方式。此外，下面说明的实施例和变形例均表示总括性或具体性的例子。下面的实施例和变形例所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置以及连接方式等是一个例子，其主旨并不在于限定本发明。将下面的实施例和变形例的结构要素中的未记载于独立权利要求的结构要素作为任意的结构要素来进行说明。另外，附图所示的结构要素的大小或者大小之比未必是严格的。
(实施方式)
[1.1通信装置的结构]
图1是实施方式所涉及的通信装置4的电路结构图。如该图所示，通信装置4具备天线元件2、高频放大电路1以及RF(Radio Frequency：射频)信号处理电路(RFIC)3。
RFIC 3是对利用天线元件2发送接收的高频信号进行处理的RF信号处理电路。具体地说，RFIC 3对经由高频放大电路1的接收路径输入的高频接收信号通过下变频等进行信号处理，将该信号处理后生成的接收信号输出到基带信号处理电路(未图示)等。另外，RFIC 3对从基带信号处理电路等输入的发送信号通过上变频等进行信号处理，将该信号处理后生成的高频发送信号输出到高频放大电路1的发送路径。
另外，RFIC 3还具有基于所使用的通信频段的信道来控制高频放大电路1所具有的开关电路20及30的连接状态的作为控制部的功能。具体地说，RFIC3通过控制信号(未图示)来切换高频放大电路1所具有的开关电路20及30的连接状态。此外，控制部也可以设置于RFIC 3的外部，例如也可以设置于高频放大电路1或基带信号处理电路等。
天线元件2与高频放大电路1的公共端子100连接，辐射从高频放大电路1输出的高频信号，另外，接收来自外部的高频信号后输出到高频放大电路1。
此外，在本实施方式所涉及的通信装置4中，天线元件2不是必需的结构要素。
接着，说明高频放大电路1的详细结构。
如图1所示，高频放大电路1具备公共端子100、发送输入端子110及接收输出端子120、发送功率放大器11L及11H、接收低噪声放大器12L及12H、开关21、22、31及32、发送滤波器41T、以及接收滤波器41R。
公共端子100与天线元件2连接。发送输入端子110与RFIC 3连接。在RFIC3中生成的高频发送信号经由发送输入端子110被输入到高频放大电路1的发送路径。接收输出端子120与RFIC 3连接。在高频放大电路1的接收路径中传播的高频接收信号经由接收输出端子120被输出到RFIC 3。此外，在由开关21及31、发送功率放大器11L及11H、以及发送滤波器41T构成的发送路径中，发送输入端子相当于输入端子，公共端子100相当于输出端子。另外，在由开关22及32、接收低噪声放大器12L及12H、以及接收滤波器41R构成的接收路径中，公共端子100相当于输入端子，接收输出端子120相当于输出端子。
发送功率放大器11L是配置于发送输入端子110与公共端子100之间的第一放大器，更具体地说，与开关21及31连接。发送功率放大器11L将第一频带的高频信号以规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大，该第一频带是单一的通信频段A(第一通信频段)的发送带中的一部分。
发送功率放大器11H是配置于发送输入端子110与公共端子100之间的第二放大器，更具体地说，与开关21及31连接。发送功率放大器11H将第二频带的高频信号以规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大，该第二频带是单一的通信频段A(第一通信频段)的发送带中的一部分。发送功率放大器11L和发送功率放大器11H并联连接于开关21与开关31之间。
此外，发送功率放大器的规定的放大率(或规定的增益)例如是在基站与具有高频放大电路的移动通信设备之间进行正常通信所需要的放大率(或增益)，且是从天线元件2辐射的高频信号的强度满足规定的要求规格所需要的放大率(或增益)。
另外，发送功率放大器的规定的放大率(或规定的增益)例如也可以是在基站与具有高频放大电路的移动通信设备之间进行正常通信所需要的放大率(或增益)，且是比该发送功率放大器的最大放大率(或最大增益)下降3dB的放大率(或增益)。
发送功率放大器11L和发送功率放大器11H构成发送功率放大电路11。
发送功率放大器11L及11H中的各发送功率放大器例如由CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)或以GaAs为材料的场效应晶体管或双极型晶体管构成。在发送功率放大器11L及11H中的各发送功率放大器由多级地级联连接的放大元件构成的情况下，通过利用CMOS构成不需要电源处理的前级的放大元件，能够廉价地制造发送功率放大器。另一方面，高频信号的功率电平高的后级的放大元件由GaAs系材料构成，由此能够具有高质量的放大特性和噪声特性。并且，也可以是，利用CMOS将不需要电源处理的前级的放大元件与开关21、31及上述控制部一起形成为1个芯片。由此，能够使高频放大电路1小型化。
在此，上述第一频带包含上述第二频带以外的频带，上述第二频带包含上述第一频带以外的频带。也就是说，发送功率放大器11L的放大率(或增益)的频率特性与发送功率放大器11H的放大率(或增益)的频率特性不同。发送功率放大器11L在通信频段A的第一频带中以上述规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大，但是无法在通信频段A的整个发送带以上述规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大。另外，发送功率放大器11H在通信频段A的第二频带中以上述规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大，但是无法在通信频段A的整个发送带以上述规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大。
此外，发送功率放大器11L及11L的规定的放大率(或规定的增益)由搭载本实施方式所涉及的高频放大电路1的移动通信设备所要求的发送功率来决定，发送电路中的上述规定的放大率(或规定的增益)例如为25dB～32dB左右。
开关21配置于发送输入端子110与发送功率放大器11L及11H之间，对发送输入端子110与发送功率放大器11L的连接以及发送输入端子110与发送功率放大器11H的连接排他地进行切换。开关31配置于发送滤波器41T与发送功率放大器11L及11H之间，对发送滤波器41T与发送功率放大器11L的连接以及发送滤波器41T与发送功率放大器11H的连接排他地进行切换。开关21及31构成了发送***中的开关电路。在上述结构中，开关21及31对发送输入端子110与发送功率放大器11L与公共端子100的连接以及发送输入端子110与发送功率放大器11H与公共端子100的连接排他地进行切换。
发送滤波器41T是连接于公共端子100与开关31之间的、以通信频段A的发送带为通带的滤波器。
根据上述结构，高频放大电路1具备：发送功率放大器11L，其配置于发送输入端子110与公共端子100之间，将第一频带的高频信号以规定的放大率以上的放大率进行放大，该第一频带是单一的通信频段A的一部分；发送功率放大器11H，其配置于发送输入端子110与公共端子100之间，将第二频带的高频信号以规定的放大率以上的放大率进行放大，该第二频带是通信频段A的一部分；开关21及31，其配置于发送输入端子110与公共端子100之间，对发送输入端子110与发送功率放大器11L与公共端子100的连接以及发送输入端子110与发送功率放大器11H与公共端子100的连接排他地进行切换；以及发送滤波器41T，其连接于公共端子100与开关31之间，以通信频段A为通带。在此，第一频带包含第二频带以外的频带，第二频带包含第一频带以外的频带。
也就是说，在发送功率放大器11L及11H中的各发送功率放大器中，具有规定的放大率(或规定的增益)的动态范围(频带)小于通信频段A的发送带。然而，通过在单一的通信频段内利用开关21及31对放大率(或增益)的频率特性不同的2个发送功率放大器11L及11H排他地进行切换，作为发送功率放大电路11，能够在通信频段A的整个发送带确保良好的放大特性。
此外，期望的是，由发送功率放大器11L以规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大的第一频带与由发送功率放大器11H以规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大的第二频带有一部分重叠。由此，能够抑制以下情况：在通信频段A的发送带中的第一频带与第二频带的边界带，放大特性发生变动。
另外，期望的是，发送功率放大器11L的第一频带中的增益特性与发送功率放大器11H的第二频带中的增益特性大致相等。由此，能够抑制以下情况：在通信频段A的发送带中的第一频带与第二频带之间，放大特性发生变动。
接收低噪声放大器12L是配置于公共端子100与接收输出端子120之间的第一放大器，更具体地说，与开关22及32连接。接收低噪声放大器12L将第三频带的高频信号以规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大，该第三频带是单一的通信频段A(第一通信频段)的接收带中的一部分。
接收低噪声放大器12H是配置于公共端子100与接收输出端子120之间的第二放大器，更具体地说，与开关22及32连接。接收低噪声放大器12H将第四频带的高频信号以规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大，该第四频带是单一的通信频段A(第一通信频段)的接收带中的一部分。接收低噪声放大器12L和接收低噪声放大器12H并联连接于开关22与开关32之间。
接收低噪声放大器12L和接收低噪声放大器12H构成接收低噪声放大电路12。
接收低噪声放大器12L及12H中的各接收低噪声放大器例如由CMOS或以GaAs为材料的场效应晶体管或双极型晶体管构成。在接收低噪声放大器12L及12H中的各接收低噪声放大器由多级地进行级联连接的放大元件构成的情况下，通过利用CMOS构成不需要电源处理的前级的放大元件，能够廉价地制造接收低噪声放大器。另一方面，高频信号的功率电平高的后级的放大元件由GaAs系材料构成，由此能够具有高质量的放大特性和噪声特性。并且，也可以是，利用CMOS将不需要电源处理的前级的放大元件与开关22、32及上述控制部一起形成为1个芯片。由此，能够使高频放大电路1小型化。
在此，上述第三频带包含上述第四频带以外的频带，上述第四频带包含上述第三频带以外的频带。也就是说，接收低噪声放大器12L的放大率(或增益)的频率特性与接收低噪声放大器12H的放大率(或增益)的频率特性不同。接收低噪声放大器12L在通信频段A的第三频带中以上述规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大，但是无法在通信频段A的整个接收带以上述规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大。另外，接收低噪声放大器12H在通信频段A的第四频带中以上述规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大，但是无法在通信频段A的整个接收带以上述规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大。
此外，接收低噪声放大器12L及12H的规定的放大率(或规定的增益)由搭载本实施方式所涉及的高频放大电路1的移动通信设备所要求的接收功率来决定，接收电路中的上述规定的放大率(或规定的增益)例如为25dB～32dB左右。
开关22配置于接收输出端子120与接收低噪声放大器12L及12H之间，对接收输出端子120与接收低噪声放大器12L的连接以及接收输出端子120与接收低噪声放大器12H的连接排他地进行切换。开关32配置于接收滤波器41R与接收低噪声放大器12L及12H之间，对接收滤波器41R与接收低噪声放大器12L的连接以及接收滤波器41R与接收低噪声放大器12H的连接排他地进行切换。开关22及32构成了接收***中的开关电路。在上述结构中，开关22及32对公共端子100与接收低噪声放大器12L与接收输出端子120的连接以及公共端子100与接收低噪声放大器12H与接收输出端子120的连接排他地进行切换。
此外，也可以是，开关21、22、31及32同步地进行动作，使得在发送输入端子110、发送功率放大器11L以及公共端子100被连接起来的情况下，公共端子100、接收低噪声放大器12L以及接收输出端子120被连接起来，在发送输入端子110、发送功率放大器11H以及公共端子100被连接起来的情况下，公共端子100、接收低噪声放大器12H以及接收输出端子120被连接起来。
另外，也可以是，由开关21及22构成的开关电路20、由开关31及32构成的开关电路30、以及上述控制部是由1个芯片的开关IC构成的。
接收滤波器41R是连接于公共端子100与开关32之间的、以通信频段A的接收带为通带的滤波器。
根据上述接收路径的结构，在接收低噪声放大器12L及12H中的各接收低噪声放大器中，具有上述规定的放大率(或规定的增益)的动态范围(频带)小于通信频段A的接收带。然而，通过利用开关22及32对放大率(或增益)的频率特性不同的2个接收低噪声放大器12L及12H排他地进行切换，作为接收低噪声放大电路12，能够在通信频段A的整个接收带确保良好的放大特性。
此外，期望的是，由接收低噪声放大器12L以规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大的第三频带与由接收低噪声放大器12H以规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大的第四频带有一部分重叠。由此，能够抑制以下情况：在通信频段A的接收带中的第三频带与第四频带的边界带，放大特性发生变动。
另外，期望的是，接收低噪声放大器12L的第三频带中的增益特性与接收低噪声放大器12H的第四频带中的增益特性大致相等。由此，能够抑制以下情况：在通信频段A的接收带中的第三频带与第四频带之间，放大特性发生变动。
另外，本实施方式所涉及的高频放大电路1无论在发送路径还是在接收路径中都具有将放大特性不同的2个放大器并联连接的结构，但是本发明所涉及的高频放大电路只要在发送路径和接收路径中的至少一方具有将放大特性不同的2个放大器并联连接的结构即可。
另外，在发送路径只要配置有开关21及31中的至少一方即可，在接收路径只要配置有开关22及32中的至少一方即可。
[1.2发送***的高频放大电路的结构]
图2A是实施方式的变形例1所涉及的高频放大电路1A的电路结构图。该图中示出的高频放大电路1A具备输入端子110A及输出端子100A、发送功率放大器11L及11H、开关21及31、以及发送滤波器41T。本变形例所涉及的高频放大电路1A与实施方式所涉及的高频放大电路1相比在以下方面不同：仅具有发送电路。下面，关于本变形例所涉及的高频放大电路1A，省略其与实施方式所涉及的高频放大电路1相同的方面的说明，以不同的方面为中心来进行说明。
图2B是表示实施方式的变形例1所涉及的高频放大电路1A的通信频段、放大器的增益特性、以及发送滤波器的带通特性的关系的图。
发送功率放大器11L是配置于输入端子110A与输出端子100A之间的第一放大器，是优先放大从输入端子110A输入的高频信号中的第一频带的高频信号的第一发送功率放大器。更具体地说，如图2B所示，发送功率放大器11L将第一频带的高频信号以规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大，该第一频带是单一的通信频段A(第一通信频段)中的一部分。此外，在本变形例所涉及的高频放大电路1A中，要求G1(dB)以上，来作为发送功率放大器11L及11H的增益，以使得从输出端子100A输出的高频信号为规定的功率值以上。也就是说，在发送功率放大器11L的增益的频率特性中，在通信频段A中的作为低频侧的第一频带中增益为G1以上，而在通信频段A中的比第一频带靠高频侧的频带中，增益小于G1。
发送功率放大器11H是配置于输入端子110A与输出端子100A之间的第二放大器，是优先放大从输入端子110A输入的高频信号中的第二频带的高频信号的第二发送功率放大器。更具体地说，如图2B所示，发送功率放大器11H将第二频带的高频信号以规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大，该第二频带是单一的通信频段A(第一通信频段)中的一部分。也就是说，在发送功率放大器11H的增益的频率特性中，在通信频段A中的作为高频侧的第二频带中增益为G1以上，而在通信频段A中的比第二频带靠低频侧的频带，增益小于G1。
开关21是具有公共端子21a(第一公共端子)、选择端子21b(第一选择端子)及21c(第二选择端子)的第一开关。公共端子21a与输入端子110A连接，选择端子21b与发送功率放大器11L的输入端连接，选择端子21c与发送功率放大器11H的输入端连接。
开关31是具有公共端子31a(第二公共端子)、选择端子31b(第三选择端子)及31c(第四选择端子)的第二开关。公共端子31a与发送滤波器41T的输入端连接，选择端子31b与发送功率放大器11L的输出端连接，选择端子31c与发送功率放大器11H的输出端连接。
在上述结构中，开关21及31对输入端子110A与发送功率放大器11L与输出端子100A的连接以及输入端子110A与发送功率放大器11H与输出端子100A的连接排他地进行切换。
此外，也可以是，由开关21及31构成的开关电路以及对该开关电路的连接状态进行控制的控制部是由1个芯片的开关IC构成的。
发送滤波器41T是输出端与输出端子100A连接的、以单一的通信频段A的整个频段为通带的滤波器。无论开关21及31的切换如何，发送滤波器41T都始终与发送功率放大器11L及11H中的某一个连接。
本实施方式中的“通信频段”被定义为按频率将由国家(总务省)等制定的便携式电话等移动通信设备为了进行无线通信而使用的电波进行分类所得到的单位。单一的“通信频段”通常具有连续的频带，以往的到3GHz为止的LTE的各通信频段是被分配了具有不需要进行无线通信用的硬件和软件的切换和变更就能够使用的带宽的频带的通信频段。
然而，在今后将要实际使用的通信标准中，所分配的通信频段进一步高频化和宽带化。例如，在被分配为3GPP标准的5G(NR)中的单一的通信频段的n77的情况下，通信频段的频带宽度为900MHz，与以往的LTE频段相比，为大幅变宽的频带。另一方面，移动通信设备中使用的高频放大器的具有良好的放大特性的动态范围(频带)是有极限的，例如，难以使1个放大器的通带(得到规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)的频带)为900MHz以上。另外，当想要用1个发送功率放大器来支持如上所述的宽带的通信频段时，难以在该通信频段的整个频段确保良好的放大特性。
与此相对，根据本变形例所涉及的高频放大电路1A，在发送功率放大器11L及11H中的各发送功率放大器中，具有上述规定的放大率(或规定的增益)的动态范围小于通信频段A的频带。然而，通过利用开关21及31对增益的频率特性不同的2个发送功率放大器11L及11H排他地进行切换，能够在宽带的通信频段A的整个频段确保良好的放大特性。
此外，本变形例所涉及的高频放大电路1A能够被应用为使用3GPP标准的5G(NR)的通信频段的前端电路，作为上述的通信频段A，例如列举出n77(发送接收带：3300MHz-4200MHz)、n78(发送接收带：3300MHz-3800MHz)、以及n79(发送接收带：4400MHz-5000MHz)中的至少1个。
上述例示出的通信频段的中心频率均为3GHz以上，与以往的LTE频段相比高频化，因此即使相对频带与以往的LTE频段等同，频带宽度也会变大。从该观点出发，将并联配置了增益的频率特性不同的2个发送功率放大器以能够覆盖通信频段的整个频段的本变形例所涉及的高频放大电路1A应用于具有3GHz以上的中心频率的通信频段的意义是很大的。
此外，上述的3GPP标准的5G(NR)的通信频段(n77、n78以及n79)具有多个通信信道。通信信道是指1个用户在一次通信中能够使用的频带。在3GPP标准的5G(NR)的通信频段(n77、n78以及n79)中，1个通信信道的带宽远大于以往的LTE频段中的通信信道的带宽，最大为100MHz(下面，定义为信道的最大使用带宽)。例如，通信频段n77具有9个左右的通信信道。
图3A是表示增益的频率特性的重叠带小于信道的最大使用带宽的关系的图。
在该图中，在发送功率放大器11L中，增益为G1以上的第一频带位于通信频段A中的低频侧，在发送功率放大器11H中，增益为G1以上的第二频带位于通信频段A中的高频侧。在此，第一频带与第二频带重叠的频带的带宽(重叠带宽)小于信道的最大使用带宽。在该情况下，如图3A所示，通信频段A的信道x包含上述重叠带宽。这样一来，在使用信道x来执行发送的情况下，当选择发送功率放大器11L时，在信道x的高频侧区域，增益劣化，当选择发送功率放大器11H时，在信道x的低频侧区域，增益劣化。也就是说，在使用信道x来执行发送的情况下，无论选择哪一个发送功率放大器，都无法确保良好的放大特性。
图3B是表示增益的频率特性的重叠带为信道的最大使用带宽以上的关系的图。
在该图中，在发送功率放大器11L中，增益为G1以上的第一频带位于通信频段A中的低频侧，在发送功率放大器11H中，增益为G1以上的第二频带位于通信频段A中的高频侧。在此，第一频带与第二频带重叠的频带的带宽(重叠带宽)为信道的最大使用带宽以上。在该情况下，如图3B所示，通信频段A的信道x包含在上述重叠带宽中。这样一来，在使用信道x来执行发送的情况下，无论选择发送功率放大器11L和发送功率放大器11H中的哪一个，都能够确保增益G1以上的良好的放大特性。
从上述观点出发，在本变形例所涉及的高频放大电路1A中，期望的是，第一频带与第二频带的重叠带宽为信道的最大使用带宽以上。由此，无论选择发送功率放大器11L和发送功率放大器11H中的哪一个，都能够确保增益为G1以上的良好的放大特性。
另外，考虑到上述的宽带的通信频段A的带宽、信道的最大使用带宽以及重叠带宽，期望的是，发送功率放大器11L所支持的第一频带的带宽以及发送功率放大器11H所对应的第二频带的带宽分别为400MHz以上。
由此，即使在将本变形例所涉及的高频放大电路1A例如应用于作为3GPP标准的5G(NR)的通信频段的n77(频带宽度900MHz、信道最大使用带宽100MHz)、n78(频带宽度500MHz、信道最大使用带宽100MHz)、以及n79(频带宽度600MHz、信道最大使用带宽100MHz)中的任一个的情况下，也能够在宽带的通信频段A的整个频段确保良好的放大特性。
[1.3接收***的高频放大电路的结构]
图4是实施方式的变形例2所涉及的高频放大电路1B的电路结构图。该图中示出的高频放大电路1B具备输入端子100B及输出端子120B、接收低噪声放大器12L及12H、开关22及32、以及接收滤波器41R。本变形例所涉及的高频放大电路1B与实施方式所涉及的高频放大电路1相比在以下方面不同：仅具有接收电路。下面，关于本变形例所涉及的高频放大电路1B，省略其与实施方式所涉及的高频放大电路1相同的方面的说明，以不同的方面为中心来进行说明。
接收低噪声放大器12L是配置于输入端子100B与输出端子120B之间的第一放大器，是优先放大从输入端子100B输入的高频信号中的第三频带的高频信号的第一接收低噪声放大器。更具体地说，接收低噪声放大器12L将第三频带的高频信号以规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大，该第三频带是单一的通信频段A(第一通信频段)中的一部分。此外，在本变形例所涉及的高频放大电路1B中，要求使从输出端子120B输出的高频信号为规定的功率值以上的接收低噪声放大器的增益G2。也就是说，在接收低噪声放大器12L的增益的频率特性中，在通信频段A中的作为低频侧的第三频带中，增益为G2以上，而在通信频段A中的比第三频带靠高频侧的频带中，增益小于G2。
接收低噪声放大器12H是配置于输入端子100B与输出端子120B之间的第二放大器，是优先放大从输入端子100B输入的高频信号中的第四频带的高频信号的第二接收低噪声放大器。更具体地说，接收低噪声放大器12H将第四频带的高频信号以规定的放大率(或规定的增益)以上的放大率(或增益)进行放大，该第四频带是单一的通信频段A(第一通信频段)中的一部分。也就是说，在接收低噪声放大器12H的增益的频率特性中，在通信频段A中的作为高频侧的第四频带中，增益为G2以上，而在通信频段A中的比第四频带靠低频侧的频带中，增益小于G2。
开关22是具有公共端子22a(第三公共端子)、选择端子22b(第五选择端子)及22c(第六选择端子)的第三开关。公共端子22a与输出端子120B连接，选择端子22b与接收低噪声放大器12L的输出端连接，选择端子22c与接收低噪声放大器12H的输出端连接。
开关32是具有公共端子32a(第四公共端子)、选择端子32b(第七选择端子)及32c(第八选择端子)的第四开关。公共端子32a与接收滤波器41R的输出端连接，选择端子32b与接收低噪声放大器12L的输入端连接，选择端子32c与接收低噪声放大器12H的输入端连接。
在上述结构中，开关22及32对输入端子100B与接收低噪声放大器12L与输出端子120B的连接以及输入端子100B与接收低噪声放大器12H与输出端子120B的连接排他地进行切换。
此外，也可以是，由开关22及32构成的开关电路以及对该开关电路的连接状态进行控制的控制部是由1个芯片的开关IC构成的。
接收滤波器41R是输入端与输入端子100B连接的、以单一的通信频段A的整个频段为通带的滤波器。无论开关22及32的切换如何，接收滤波器41R都始终与接收低噪声放大器12L及12H中的某一个连接。
根据本变形例所涉及的高频模块1B，在接收低噪声放大器12L及12H中的各接收低噪声放大器中，具有上述规定的放大率(或规定的增益)的动态范围小于通信频段A的频带。然而，通过利用开关22及32对增益的频率特性不同的2个接收低噪声放大器12L及12H排他地进行切换，能够在宽带的通信频段A的整个频段确保良好的放大特性。
(其它实施方式)
以上，关于本发明所涉及的高频放大电路以及通信装置，列举实施方式和变形例来进行了说明，但是本发明不限定于上述实施方式和变形例。将上述实施方式和变形例中的任意的结构要素进行组合来实现的其它实施方式、对上述实施方式实施本领域技术人员在不脱离本发明的宗旨的范围内想到的各种变形来得到的变形例、内置有本发明所涉及的高频放大电路以及通信装置的各种设备也包括在本发明中。
另外，例如也可以是，在实施方式和变形例所涉及的高频放大电路以及通信装置中，在各结构要素之间连接有电感器和电容器等匹配元件、以及开关电路。此外，电感器也可以包括由将各结构要素之间连接的布线形成的布线电感器。
产业上的可利用性
本发明作为能够应用于具有3GHz以上的宽带的通信频段的通信***的高频放大电路和通信装置，能够广泛利用于便携式电话等通信设备。
附图标记说明
1、1A、1B：高频放大电路；2：天线元件；3：RF信号处理电路(RFIC)；4：通信装置；11：发送功率放大电路；11H、11L：发送功率放大器；12：接收低噪声放大电路；12H、12L：接收低噪声放大器；20、30：开关电路；21、22、31、32：开关；21a、22a、31a、32a、100：公共端子；21b、21c、22b、22c、31b、31c、32b、32c：选择端子；41R：接收滤波器；41T：发送滤波器；100：公共端子；100A、120B：输出端子；100B、110A：输入端子；110：发送输入端子；120：接收输出端子。

Claims (8)

1.一种高频放大电路，具备：
输入端子和输出端子；
第一放大器，其配置于所述输入端子与所述输出端子之间，将第一频带的高频信号以规定的放大率以上的放大率进行放大，所述第一频带是第一通信频段中的一部分；
第二放大器，其配置于所述输入端子与所述输出端子之间，将第二频带的高频信号以规定的放大率以上的放大率进行放大，所述第二频带是所述第一通信频段中的一部分；
第一开关电路和第二开关电路，其配置于所述输入端子与所述输出端子之间，对所述输入端子与所述第一放大器与所述输出端子的连接以及所述输入端子与所述第二放大器与所述输出端子的连接排他地进行切换；以及
滤波器，其连接于所述输入端子与所述第一开关电路之间或所述输出端子与所述第二开关电路之间，以所述第一通信频段为通带，
其中，所述第一频带包含所述第二频带以外的频带，
所述第二频带包含所述第一频带以外的频带，
所述第一频带与所述第二频带有一部分重叠，
所述第一通信频段包含多个被分配为能够在一次的通信中使用的频带的信道，
所述第一频带与所述第二频带的重叠带宽为所述信道的最大使用带宽以上。
2.根据权利要求1所述的高频放大电路，其特征在于，
所述第一频带的带宽和所述第二频带的带宽分别为400MHz以上。
3.根据权利要求1所述的高频放大电路，其特征在于，
所述第一放大器是对从所述输入端子输入的所述第一频带的高频信号进行放大的第一发送功率放大器，
所述第二放大器是对从所述输入端子输入的所述第二频带的高频信号进行放大的第二发送功率放大器，
所述滤波器的输出端与所述输出端子连接，
所述第一开关电路具备：
第一开关，其具有第一公共端子、第一选择端子以及第二选择端子，所述第一公共端子与所述输入端子连接，所述第一选择端子与所述第一放大器的输入端连接，所述第二选择端子与所述第二放大器的输入端连接，以及
所述第二开关电路具备：
第二开关，其具有第二公共端子、第三选择端子以及第四选择端子，所述第二公共端子与所述滤波器的输入端连接，所述第三选择端子与所述第一放大器的输出端连接，所述第四选择端子与所述第二放大器的输出端连接。
4.根据权利要求1所述的高频放大电路，其特征在于，
所述第一放大器是对从所述输入端子输入的所述第一频带的高频信号进行放大的第一接收低噪声放大器，
所述第二放大器是对从所述输入端子输入的所述第二频带的高频信号进行放大的第二接收低噪声放大器，
所述滤波器的输入端与所述输入端子连接，
所述第二开关电路具备：
第三开关，其具有第三公共端子、第五选择端子以及第六选择端子，所述第三公共端子与所述输出端子连接，所述第五选择端子与所述第一放大器的输出端连接，所述第六选择端子与所述第二放大器的输出端连接，以及
所述第一开关电路具备：
第四开关，其具有第四公共端子、第七选择端子以及第八选择端子，所述第四公共端子与所述滤波器的输出端连接，所述第七选择端子与所述第一放大器的输入端连接，所述第八选择端子与所述第二放大器的输入端连接。
5.根据权利要求1所述的高频放大电路，其特征在于，
所述第一放大器的所述第一频带中的增益特性与所述第二放大器的所述第二频带中的增益特性大致相等。
6.根据权利要求1所述的高频放大电路，其特征在于，
所述第一通信频段的中心频率为3GHz以上。
7.根据权利要求1所述的高频放大电路，其特征在于，
所述第一通信频段是5G新空口的频段n77、n78以及n79中的任一个。
8.一种通信装置，具备：
射频信号处理电路，其对利用天线元件发送接收的高频信号进行处理；以及
根据权利要求1～7中的任一项所述的高频放大电路，其在所述天线元件与所述射频信号处理电路之间传递所述高频信号。
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