CN213213462U - 高频模块和通信装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种高频模块和通信装置。高频模块(1)具备具有彼此相向的主面(91a及91b)的模块基板(91)、功率放大器(11)、以及第一电路部件,其中,功率放大器(11)具有放大元件(11A及11B)以及具有初级侧线圈(31a)和次级侧线圈(31b)的输出变压器(31),初级侧线圈(31a)的一端与放大元件(11A)的输出端子连接,初级侧线圈(31a)的另一端与放大元件(11B)的输出端子连接,次级侧线圈(31b)的一端与功率放大器(11)的输出端子(116)连接,放大元件(11A及11B)配置于主面(91a),第一电路部件配置于主面(91b)。

Description

高频模块和通信装置
技术领域
本实用新型涉及一种高频模块和通信装置。
背景技术
在便携式电话等移动通信设备中搭载有对高频发送信号进行放大的功率放大器。
专利文献1中公开了一种差动放大型的功率放大器,该功率放大器由被输入非反相输入信号的第一晶体管、被输入反相输入信号的第二晶体管、以及配置于第一晶体管和第二晶体管的输出端子侧的变压器(transformer,下面记述为变压器)构成。变压器由进行磁耦合的2个初级侧线圈以及1个次级侧线圈构成。2个初级侧线圈彼此并联连接并分别与次级侧线圈磁耦合,由此不使Q因子下降就能够减少初级侧线圈的输入阻抗。由此,能够提高功率增益(power gain)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-118916号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
然而,在将专利文献1中公开的差动放大型的功率放大器构成在1个高频模块中的情况下,由于构成功率放大器的电路元件数量多,因此高频模块会大型化。
本实用新型是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种具有差动放大型的功率放大器的小型的高频模块以及具备该高频模块的通信装置。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的,本实用新型的一个方式所涉及的高频模块具备:模块基板,其具有彼此相向的第一主面和第二主面;功率放大器,其放大发送信号;以及第一电路部件,其中,所述功率放大器具有:第一放大元件和第二放大元件;以及具有第一线圈和第二线圈的输出变压器,所述第一线圈的一端与所述第一放大元件的输出端子连接,所述第一线圈的另一端与所述第二放大元件的输出端子连接,所述第二线圈的一端与所述功率放大器的输出端子连接,所述第一放大元件和所述第二放大元件配置于所述第一主面,所述第一电路部件配置于所述第二主面。
优选地,所述高频模块还具备:发送输入端子;接收输出端子;以及输入输出端子,其中,所述第一电路部件是与连接于所述接收输出端子和所述输入输出端子的接收路径连接的电路部件,在俯视所述模块基板的情况下,配置于所述第二主面的所述第一电路部件与所述输出变压器不重叠。
优选地,所述第一电路部件是接收低噪声放大器。
优选地,在俯视所述模块基板的情况下,所述第一放大元件与所述输出变压器不重叠,并且所述第二放大元件与所述输出变压器不重叠。
优选地,所述模块基板具有沿着与所述第一主面及所述第二主面平行的方向形成的地电极层,在俯视所述模块基板的情况下,在与所述输出变压器重叠的区域没有形成所述地电极层。
优选地,所述输出变压器形成于所述模块基板的所述第一主面与所述第二主面之间的内部。
优选地,在俯视所述模块基板的情况下,在所述第一主面上的与所述输出变压器重叠的区域和所述第二主面上的与所述输出变压器重叠的区域没有配置电路部件。
优选地,所述输出变压器形成于所述模块基板的所述第一主面与所述第二主面之间的内部且形成为接近所述第一主面和所述第二主面中的一方,在俯视所述模块基板的情况下,在所述第一主面和所述第二主面中的所述一方的与所述输出变压器重叠的区域没有配置电路部件,在俯视所述模块基板的情况下,在所述第一主面和所述第二主面中的另一方的与所述输出变压器重叠的区域配置有电路部件。
优选地,所述输出变压器配置于所述第一主面,在俯视所述模块基板的情况下,在所述第二主面上的与所述输出变压器重叠的区域没有配置电路部件。
优选地,所述输出变压器配置于所述第二主面,在俯视所述模块基板的情况下,在所述第一主面上的与所述输出变压器重叠的区域没有配置电路部件。
优选地,所述高频模块还具备使第一通信频段的发送信号和接收信号通过的双工器,所述双工器具有:发送滤波器,所述发送滤波器的输入端与所述功率放大器的输出端子连接;以及接收滤波器,所述接收滤波器的输入端与所述发送滤波器的输出端连接,所述双工器配置于所述第一主面,所述模块基板具有沿着与所述第一主面及所述第二主面平行的方向形成的地电极层,在俯视所述模块基板的情况下,所述地电极层与所述输出变压器至少有一部分重叠,并且所述地电极层与所述双工器至少有一部分重叠。
优选地,所述输出变压器配置于所述第二主面,所述高频模块还具备使第一通信频段的发送信号和接收信号通过的双工器,所述双工器具有:发送滤波器,所述发送滤波器的输入端与所述功率放大器的输出端子连接;以及接收滤波器,所述接收滤波器的输入端与所述发送滤波器的输出端连接,所述双工器配置于所述第一主面,所述模块基板具有沿着与所述第一主面及所述第二主面平行的方向形成的地电极层,在俯视所述模块基板的情况下,所述地电极层与所述输出变压器至少有一部分重叠,并且所述地电极层与所述双工器至少有一部分重叠。
优选地,在俯视所述模块基板的情况下,所述输出变压器与所述双工器至少有一部分重叠。
优选地,在所述第二主面配置有外部连接端子。
优选地,在所述第一主面配置有外部连接端子。
本实用新型的另一个方式所涉及的高频模块,具备:模块基板,其具有彼此相向的第一主面和第二主面;以及功率放大器,其放大发送信号,其中,所述功率放大器具有:第一放大元件和第二放大元件;以及具有第一线圈和第二线圈的输出变压器,所述第一线圈的一端与所述第一放大元件的输出端子连接,所述第一线圈的另一端与所述第二放大元件的输出端子连接,所述第二线圈的一端与所述功率放大器的输出端子连接,所述第一放大元件配置于所述第一主面,所述第二放大元件配置于所述第二主面。
本实用新型的一个方式所涉及的通信装置,具备:天线;RF信号处理电路,其对利用所述天线发送接收的高频信号进行处理;以及上述的高频模块,其在所述天线与所述RF信号处理电路之间传输所述高频信号。
实用新型的效果
根据本实用新型,能够提供具有差动放大型的功率放大器的小型的高频模块以及通信装置。
附图说明
图1是实施方式所涉及的高频模块和通信装置的电路结构图。
图2是差动放大型的功率放大器的电路结构图。
图3A是实施例所涉及的高频模块的平面结构概要图。
图3B是实施例所涉及的高频模块的截面结构概要图。
图3C是变形例1所涉及的高频模块的截面结构概要图。
图4A是变形例2所涉及的输出变压器的截面结构概要图。
图4B是变形例3所涉及的输出变压器的截面结构概要图。
图4C是变形例4所涉及的输出变压器的截面结构概要图。
图5是变形例5所涉及的高频模块和通信装置的电路结构图。
图6A是变形例6所涉及的高频模块的平面结构概要图。
图6B是变形例6所涉及的高频模块的截面结构概要图。
图7A是变形例7所涉及的高频模块的平面结构概要图。
图7B是变形例7所涉及的高频模块的截面结构概要图。
具体实施方式
下面,详细说明本实用新型的实施方式。此外,下面说明的实施方式均表示总括性或具体的例子。下面的实施方式所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置及连接方式等是一个例子,其主旨并不在于限定本实用新型。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。在各图中,对实质上相同的结构标注相同的标记,有时省略或简化重复的说明。
另外,下面,平行和垂直等表示要素之间的关系性的用语和矩形形状等表示要素的形状的用语以及数值范围表示实质上等同的范围,例如还包括百分之几左右的差异,而不是仅表示严格的含义。
另外,下面,在安装于基板的A、B及C中,“在俯视基板(或基板的主面)时,在A与B之间配置有C”表示:在俯视基板时,将A内的任意的点与B内的任意的点连结的多个线段中的至少1个经过C的区域。另外,俯视基板表示:将基板和安装于基板的电路元件正投影到与基板的主面平行的平面来进行观察。
另外,下面,“发送路径”表示由传播高频发送信号的布线、与该布线直接连接的电极、以及与该布线或该电极直接连接的端子等构成的传输线路。另外,“接收路径”表示由传播高频接收信号的布线、与该布线直接连接的电极、以及与该布线或该电极直接连接的端子等构成的传输线路。另外,“发送接收路径”表示由传播高频发送信号和高频接收信号的布线、与该布线直接连接的电极、以及与该布线或该电极直接连接的端子等构成的传输线路。
(实施方式)
[1.高频模块1和通信装置5的电路结构]
图1是实施方式所涉及的高频模块1和通信装置5的电路结构图。如该图所示,通信装置5具备高频模块1、天线2、RF信号处理电路(RFIC)3以及基带信号处理电路(BBIC)4。
RFIC 3是对利用天线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对经由高频模块1的接收路径输入的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BBIC 4。另外,RFIC 3对从BBIC 4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发送信号输出到高频模块1的发送路径。
BBIC 4是使用频率比在高频模块1中传输的高频信号的频率低的中间频带来进行信号处理的电路。由BBIC 4处理后的信号例如被用作图像信号以显示图像,或者被用作声音信号以借助扬声器进行通话。
另外,RFIC 3还具有作为基于所使用的通信频段(频带)来控制高频模块1所具有的开关51、52、53、54的连接的控制部的功能。具体地说,RFIC 3通过控制信号(未图示)来切换高频模块1所具有的开关51~54的连接。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模块1或BBIC 4。
天线2与高频模块1的天线连接端子100连接,辐射从高频模块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模块1。
此外,在本实施方式所涉及的通信装置5中,天线2和BBIC 4不是必需的结构要素。
接着,说明高频模块1的详细结构。
如图1所示,高频模块1具备天线连接端子100、功率放大器11及12、低噪声放大器21及22、发送滤波器61T及62T、接收滤波器61R及62R、滤波器63、接收输入匹配电路40、匹配电路71、72及73、开关51、52、53及54、以及同向双工器60。
天线连接端子100是输入输出端子的一例,是与天线2连接的天线公共端子。
功率放大器11是对从发送输入端子111输入的属于第一频带组的通信频段A(第一通信频段)和通信频段B(第二通信频段)的高频信号进行放大的差动放大型的放大器。另外,功率放大器12是对从发送输入端子112输入的属于第二频带组的通信频段C的高频信号进行放大的差动放大型的放大器,该第二频带组的频率与第一频带组的频率不同。
低噪声放大器21是将通信频段A和通信频段B的高频信号以低噪声进行放大后输出到接收输出端子121的放大器。另外,低噪声放大器22是将通信频段C的高频信号以低噪声进行放大后输出到接收输出端子122的放大器。
发送滤波器61T配置于将功率放大器11与天线连接端子100连结的发送路径AT,使被功率放大器11放大后的发送信号中的通信频段A的发送带的发送信号通过。另外,发送滤波器62T配置于将功率放大器11与天线连接端子100连结的发送路径BT,使被功率放大器11放大后的发送信号中的通信频段B的发送带的发送信号通过。
接收滤波器61R配置于将低噪声放大器21与天线连接端子100连结的接收路径AR,使从天线连接端子100输入的接收信号中的通信频段A的接收带的接收信号通过。另外,接收滤波器62R配置于将低噪声放大器21与天线连接端子100连结的接收路径BR,使从天线连接端子100输入的接收信号中的通信频段B的接收带的接收信号通过。
发送滤波器61T和接收滤波器61R构成了以通信频段A为通带的双工器61。双工器61将通信频段A的发送信号和接收信号以频分双工(FDD:Frequency Division Duplex)方式进行传输。另外,发送滤波器62T和接收滤波器62R构成了以通信频段B为通带的双工器62。双工器62将通信频段B的发送信号和接收信号以FDD方式进行传输。
此外,双工器61及62中的各双工器也可以是仅由多个发送滤波器构成的多工器、仅由多个接收滤波器构成的多工器、由多个双工器构成的多工器。
滤波器63配置于将开关53与开关54连结的路径,使被功率放大器11放大后的发送信号中的通信频段C的发送信号通过,另外,使从天线连接端子100输入的接收信号中的通信频段C的接收信号通过。滤波器63通过开关53的切换动作,来将通信频段C的发送信号和接收信号以时分双工(TDD:Time Division Duplex)方式进行传输。
发送路径AT的一端与发送输入端子111连接,发送路径AT的另一端与天线连接端子100连接。发送路径BT的一端与发送输入端子111连接,发送路径BT的另一端与天线连接端子100连接。发送路径CT的一端与发送输入端子112连接,发送路径CT的另一端与天线连接端子100连接。
接收路径AR的一端与天线连接端子100连接,接收路径AR的另一端与接收输出端子121连接。接收路径BR的一端与天线连接端子100连接,接收路径BR的另一端与接收输出端子121连接。接收路径CR的一端与天线连接端子100连接,接收路径CR的另一端与接收输出端子122连接。
发送接收路径CTR的一端与开关53连接,发送路径CTR的另一端与天线连接端子100连接。也就是说,发送接收路径CTR包括发送路径CT的一部分和接收路径CR的一部分。
接收输入匹配电路40具有匹配电路41及42。匹配电路41配置于将低噪声放大器21与接收滤波器61R及62R连结的接收路径,取得低噪声放大器21与接收滤波器61R及62R的阻抗匹配。匹配电路42配置于将低噪声放大器22与滤波器63连结的接收路径,取得低噪声放大器22与滤波器63的阻抗匹配。
开关51具有公共端子和2个选择端子。开关51的公共端子与功率放大器11的输出端子116连接。开关51的一方的选择端子与发送滤波器61T连接,开关51的另一方的选择端子与发送滤波器62T连接。在该连接结构中,开关51对公共端子与一方的选择端子的连接以及公共端子与另一方的选择端子的连接进行切换。也就是说,开关51对功率放大器11与发送滤波器61T的连接以及功率放大器11与发送滤波器62T的连接进行切换。开关51例如由SPDT(Single Pole Double Throw:单刀双掷)型的开关电路构成。
开关52具有公共端子和2个选择端子。开关52的公共端子经由匹配电路41来与低噪声放大器21的输入端子连接。开关52的一方的选择端子与接收滤波器61R连接,开关52的另一方的选择端子与接收滤波器62R连接。在该连接结构中,开关52对公共端子与一方的选择端子的连接和非连接进行切换,对公共端子与另一方的选择端子的连接和非连接进行切换。也就是说,开关52对低噪声放大器21与接收滤波器61R的连接和非连接进行切换,对低噪声放大器21与接收滤波器62R的连接和非连接进行切换。开关52例如由SPDT型的开关电路构成。
开关53具有公共端子和2个选择端子。开关53的公共端子与滤波器63连接。开关53的一方的选择端子与功率放大器12的输出端子126连接,开关53的另一方的选择端子经由匹配电路42来与低噪声放大器22的输入端子连接。在该连接结构中,开关53对公共端子与一方的选择端子的连接和非连接进行切换,对公共端子与另一方的选择端子的连接和非连接进行切换。也就是说,开关53对滤波器63与功率放大器12的连接和非连接进行切换,对滤波器63与低噪声放大器22的连接和非连接进行切换。开关53例如由SPDT型的开关电路构成。
开关54是天线开关的一例,经由同向双工器60来与天线连接端子100连接,对(1)天线连接端子100与发送路径AT及接收路径AR的连接、(2)天线连接端子100与发送路径BT及接收路径BR的连接、以及(3)天线连接端子100与发送接收路径CTR的连接进行切换。此外,开关54由能够同时进行上述(1)~(3)中的2个以上的连接的多连接型的开关电路构成。
匹配电路71配置于将开关54与双工器61连结的路径,取得天线2及开关54与双工器61的阻抗匹配。匹配电路72配置于将开关54与双工器62连结的路径,取得天线2及开关54与双工器62的阻抗匹配。匹配电路73配置于将开关54与滤波器63连结的路径,取得天线2及开关54与滤波器63的阻抗匹配。
同向双工器60是多工器的一例,由滤波器60L及60H构成。滤波器60L是以包含第一频带组和第二频带组的频率范围为通带的滤波器,滤波器60H是以包含其它频带组的频率范围为通带的滤波器,该其它频带组的频率与第一频带组及第二频带组的频率不同。滤波器60L的一方的端子和滤波器60H的一方的端子共同连接于天线连接端子100。滤波器60L及60H例如分别是由芯片状的电感器和电容器中的至少一方构成的LC滤波器。此外,在第一频带组和第二频带组位于比上述其它频带组靠低频侧的位置的情况下,滤波器60L可以是低通滤波器,另外,滤波器60H可以是高通滤波器。
此外,上述的发送滤波器61T、62T、接收滤波器61R、62R、以及滤波器63例如可以是使用SAW(Surface Acoustic Wave:声表面波)的弹性波滤波器、使用BAW(Bulk AcousticWave:体声波)的弹性波滤波器、LC谐振滤波器、以及电介质滤波器中的任一个,而且不限定于它们。
另外,匹配电路41、42、及71~73不是本实用新型所涉及的高频模块所必需的结构要素。
在高频模块1的结构中,功率放大器11、开关51、发送滤波器61T、匹配电路71、开关54以及滤波器60L构成向天线连接端子100传输通信频段A的发送信号的第一发送电路。另外,滤波器60L、开关54、匹配电路71、接收滤波器61R、开关52、匹配电路41以及低噪声放大器21构成从天线2经由天线连接端子100传输通信频段A的接收信号的第一接收电路。
另外,功率放大器11、开关51、发送滤波器62T、匹配电路72、开关54以及滤波器60L构成向天线连接端子100传输通信频段B的发送信号的第二发送电路。另外,滤波器60L、开关54、匹配电路72、接收滤波器62R、开关52、匹配电路41以及低噪声放大器21构成从天线2经由天线连接端子100传输通信频段B的接收信号的第二接收电路。
另外,功率放大器12、开关53、滤波器63、匹配电路73、开关54以及滤波器60L构成向天线连接端子100传输通信频段C的发送信号的第三发送电路。另外,滤波器60L、开关54、匹配电路73、滤波器63、开关53、匹配电路42以及低噪声放大器22构成从天线2经由天线连接端子100传输通信频段C的接收信号的第三接收电路。
根据上述电路结构,高频模块1能够执行通信频段A和通信频段B中的任一个通信频段的高频信号与通信频段C的高频信号的同时发送、同时接收、以及同时发送接收中的至少任一个。
此外,在本实用新型所涉及的高频模块中,上述3个发送电路和上述3个接收电路也可以不经由开关54来与天线连接端子100连接,上述3个发送电路和上述3个接收电路也可以经由不同的端子来与天线2连接。另外,本实用新型所涉及的高频模块只要具有第一发送电路、第二发送电路、以及第三发送电路中的至少1个即可。
另外,在本实用新型所涉及的高频模块中,第一发送电路只要具有发送滤波器61T、开关54以及滤波器60L中的至少1个以及功率放大器11即可。另外,第二发送电路只要具有发送滤波器62T、开关54及滤波器60L中的至少1个以及功率放大器11即可。另外,第三发送电路只要具有滤波器63、开关54及滤波器60L中的至少1个以及功率放大器12即可。
另外,低噪声放大器21及22以及开关51~54也可以形成于1个半导体IC(Integrated Circuit:集成电路)。并且,上述半导体IC也可以还包括功率放大器11及12。半导体IC例如由CMOS构成。具体地说,是通过SOI(Silicon On Insulator:绝缘体上的硅)工艺来形成的。由此,能够廉价地制造半导体IC。此外,半导体IC也可以由GaAs、SiGe以及GaN中的至少任一个构成。由此,能够输出具有高质量的放大性能和噪声性能的高频信号。
在此,详细说明功率放大器11及12的电路结构。
图2是功率放大器11的电路结构图。如该图所示,功率放大器11具有:输入端子115和输出端子116;放大元件11A(第一放大元件)及11B(第二放大元件);放大元件11C;输出变压器(变圧器)31;电容器32;以及级间变压器(非平衡-平衡变换元件)33。
放大元件11C的输入端子与输入端子115连接,放大元件11C的输出端子与级间变压器33的非平衡端子连接。级间变压器33的一方的平衡端子与放大元件11A的输入端子连接,级间变压器33的另一方的平衡端子与放大元件11B的输入端子连接。
从输入端子115输入的高频信号在被放大元件11C施加偏置电压Vcc1的状态下被放大元件11C放大。放大后的高频信号被级间变压器33进行非平衡-平衡变换。此时,从级间变压器33的一方的平衡端子输出非反相输入信号,从级间变压器33的另一方的平衡端子输出反相输入信号。
输出变压器31由初级侧线圈31a(第一线圈)和次级侧线圈31b(第二线圈)构成。初级侧线圈31a的一端与放大元件11A的输出端子连接,初级侧线圈31a的另一端与放大元件11B的输出端子连接。另外,偏置电压Vcc2被提供到初级侧线圈31a的中点。次级侧线圈31b的一端与输出端子116连接,次级侧线圈31b的另一端与地连接。换言之,输出变压器31连接于放大元件11A的输出端子及放大元件11B的输出端子与输出端子116之间。
电容器32连接于放大元件11A的输出端子与放大元件11B的输出端子之间。
被放大元件11A放大后的非反相输入信号和被放大元件11B放大后的反相输入信号维持着反相位地被输出变压器31和电容器32进行阻抗变换。也就是说,通过输出变压器31和电容器32,使输出端子116处的功率放大器11的输出阻抗与图1中示出的开关51、发送滤波器61T及62T的输入阻抗取得阻抗匹配。此外,连接于将输出端子116与次级侧线圈31b连结的路径同地之间的电容元件也有助于上述阻抗匹配。此外,上述电容元件也可以串联配置在将输出端子116与次级侧线圈31b连结的路径上,另外,也可以不存在上述电容元件。
根据功率放大器11的电路结构,放大元件11A及11B以反相相位进行动作。此时,放大元件11A及11B在基波下的电流为反相相位、也就是说向相反方向流动,因此基波的电流不再流向配置于与放大元件11A及11B相距大致相等距离的位置的地布线和电源布线。因此,能够忽视不需要的电流向上述布线的流入,因此能够抑制在以往的功率放大器中会出现的功率增益(power gain)的下降。另外,被放大元件11A及11B放大后的非反相信号和反相信号被合成,因此能够使同样地叠加于两个信号的噪声成分抵消,从而能够减少例如谐波成分等不需要的波。
此外,放大元件11C不是功率放大器11所必需的结构要素。另外,将非平衡输入信号变换为非反相输入信号和反相输入信号的单元不限于级间变压器33。另外,电容器32不是在阻抗匹配中必需的结构要素。
另外,放大元件11A、11B、11C、低噪声放大器21及22例如由以Si系的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)或GaAs为材料的场效应型晶体管(FET)或异质结双极型晶体管(HBT)等构成。
此外,功率放大器12具有输入端子125及输出端子126、放大元件12A及12B、放大元件12C、输出变压器36、电容器37以及级间变压器38,电路结构与图2中示出的功率放大器11的电路结构相同。
在此,在将上述高频模块1安装在1个安装基板上的情况下,构成功率放大器11及12的电路元件(放大元件11A~11C、12A~12C、级间变压器33及38、输出变压器31及36、电容器32及37)的数量多,因此高频模块1会大型化。另外,当为了小型化而进行高密度安装时,产生以下问题:从功率放大器11或12输出的高输出的发送信号与构成高频模块1的电路部件中的至少1个发生磁场耦合、电场耦合或电磁场耦合,或者,在2个放大元件之间发生磁场耦合、电场耦合或电磁场耦合,由此,在高频模块1中传输的高频信号的传输损耗增大。
与此相对,在本实施方式所涉及的高频模块1中具有以下结构:在抑制功率放大器11及12与其它电路部件发生电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的同时,使高频模块1小型化。下面,说明兼顾了上述电场耦合、上述磁场耦合或电磁场耦合的抑制以及小型化的高频模块1的结构。
[2.实施例所涉及的高频模块1A的电路元件配置结构]
图3A是实施例所涉及的高频模块1A的平面结构概要图。另外,图3B是实施例所涉及的高频模块1A的截面结构概要图,具体地说,是图3A的IIIB-IIIB线处的截面图。此外,图3A的(a)中示出了在从z轴正方向侧观察模块基板91的彼此相向的主面91a及91b中的主面91a的情况下的电路元件的配置图。另一方面,图3A的(b)中示出了透视在从z轴正方向侧观察主面91b的情况下的电路元件的配置所得到的图。另外,在图3A中以虚线示出了形成在模块基板91内的输出变压器31及36。
实施例所涉及的高频模块1A具体地示出了构成实施方式所涉及的高频模块1的各电路元件的配置结构。
如图3A和图3B所示,本实施例所涉及的高频模块1A除了具有图1中示出的电路结构以外,还具有模块基板91以及树脂构件92及93。
模块基板91具有彼此相向的主面91a(第一主面)和主面91b(第二主面),是安装上述发送电路和上述接收电路的基板。作为模块基板91,例如使用具有多个电介质层的层叠构造的低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics:LTCC)基板、高温共烧陶瓷(High Temperature Co-fired Ceramics:HTCC)基板、部件内置基板、具有重新布线层(Redistribution Layer:RDL)的基板、或者印刷电路板等。此外,也可以是,在模块基板91上形成有天线连接端子100、发送输入端子111及112、接收输出端子121及122、输入端子115及125、以及输出端子116及126。
树脂构件92配置于模块基板91的主面91a,覆盖上述发送电路的一部分、上述接收电路的一部分以及模块基板91的主面91a,具有确保构成上述发送电路和上述接收电路的电路元件的机械强度和耐湿性等的可靠性的功能。树脂构件93配置于模块基板91的主面91b,覆盖上述发送电路的一部分、上述接收电路的一部分以及模块基板91的主面91b,具有确保构成上述发送电路和上述接收电路的电路元件的机械强度和耐湿性等的可靠性的功能。此外,树脂构件92及93不是本实用新型所涉及的高频模块所必需的结构要素。
如图3A和图3B所示,在本实施例所涉及的高频模块1A中,放大元件11A、11B、12A及12B、电容器32及37、双工器61及62、滤波器63、匹配电路41及42、以及同向双工器60安装于模块基板91的主面91a的表面。另一方面,低噪声放大器21及22以及开关51、52、53及54安装于模块基板91的主面91b的表面。另外,输出变压器31及36以内置的方式形成于模块基板91。此外,匹配电路71~73以及级间变压器33及38在图3A和图3B中未图示,既可以安装于模块基板91的主面91a及91b中的任一个主面的表面,也可以内置于模块基板91。
此外,虽然在图3A中未图示,但是构成图1中示出的发送路径AT、BT及CT以及接收路径AR、BR及CR的布线形成于模块基板91的内部、主面91a及91b。另外,上述布线既可以是两端与主面91a、91b及构成高频模块1A的电路元件中的任一个接合的接合线,另外也可以是在构成高频模块1A的电路元件的表面形成的端子、电极或布线。
在本实施例中,低噪声放大器21及22以及开关51、52、53及54是第一电路部件,配置于主面91b。另一方面,放大元件11A、11B、12A及12B配置于主面91a。
根据上述结构,放大元件11A、11B、12A及12B与第一电路部件以将模块基板91夹在中间的方式配置于两面。因此,与放大元件11A、11B、12A及12B和第一电路部件全部配置于模块基板91的单面的结构相比,能够使高频模块1小型化。另外,放大元件11A、11B、12A及12B与第一电路部件以将模块基板91夹在中间的方式配置,由此能够抑制从放大元件11A、11B、12A及12B输出的发送信号与第一电路部件发生电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合。因此,能够提供减少了上述发送信号的传输损耗的小型的高频模块1。
另外,由于能够抑制从放大元件11A、11B、12A及12B输出的发送信号与第一电路部件发生电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合,因此能够抑制通信频段A、B或C的发送信号例如不经由发送滤波器61T或62T以及开关54地流入到接收路径AR、BR或CR。另外,能够抑制以下情况:从放大元件11A、11B、12A及12B产生的谐波、还有被功率放大器11放大后的发送信号与被功率放大器12放大后的发送信号的互调失真的不需要的波流入到接收路径AR、BR、或CR。因此,发送电路与接收电路的隔离度提高,因此能够抑制以下情况:上述发送信号、谐波以及互调失真的不需要的波流入到接收路径,从而使接收灵敏度下降。
此外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,低噪声放大器21及22以及开关51~54也可以形成于1个半导体IC 10。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,设为低噪声放大器21及22以及开关51、52、53及54配置于主面91b的结构,但是只要放大元件11A、11B、12A及12B配置于主面91a、第一电路部件中的至少1个配置于主面91b即可。例如,在开关51、52、53及54中的至少1个是第一电路部件的情况下,低噪声放大器21及22也可以配置于主面91a。
据此,与具有放大元件11A、11B、12A及12B和全部第一电路部件配置于同一主面的结构的高频模块相比,能够提供减少了上述发送信号的传输损耗的小型的高频模块1。
另外,作为第一电路部件,只要是以下中的至少1个即可。
(1)低噪声放大器21或22、
(2)匹配电路41的电感器或匹配电路42的电感器、
(3)开关51~54中的任一个、
(4)发送滤波器61T、62T、接收滤波器61R、62R以及滤波器63中的任一个、
(5)同向双工器60、以及
(6)电容器32或37。
此外,期望的是,模块基板91具有多个电介质层层叠而成的多层构造,该多个电介质层中的至少1个形成有地电极图案。由此,模块基板91的电磁场屏蔽功能提高。
另外,上述(1)~(6)中示出的电路部件中的、与放大元件11A、11B、12A及12B一起将模块基板91夹在中间地配置的第一电路部件也可以是配置于接收路径AR、BR或CR的电路部件。也就是说,第一电路部件也可以是以下中的任一个:(1)低噪声放大器21或22;(2)匹配电路41的电感器或匹配电路42的电感器;(3)开关53或54;(4)接收滤波器61R、62R及滤波器63中的任一个;以及(5)同向双工器60。在该情况下,期望的是,如图3A所示,在俯视模块基板91的情况下,配置于主面91b的上述第一电路部件与输出变压器31及36不重叠。
由此,能够有效抑制以下情况:从放大元件11A、11B、12A及12B输出并在输出变压器31及36中传输的发送信号与配置于接收路径的第一电路部件发生磁场耦合或电磁场耦合。因此,功率放大器11及12与接收电路的隔离度提高,因此能够有效抑制以下情况:上述发送信号、谐波以及互调失真的不需要的波流入到接收路径,从而使接收灵敏度下降。
另外,还期望的是,上述(1)~(6)中示出的电路部件中的、与放大元件11A、11B、12A及12B一起将模块基板91夹在中间地配置的第一电路部件是(1)低噪声放大器21或22。另外,在该情况下,期望的是,如图3A所示,在俯视模块基板91的情况下,配置于主面91b的低噪声放大器21及22与输出变压器31及36不重叠。
由此,能够抑制以下情况:从放大元件11A、11B、12A及12B输出并在输出变压器31及36中传输的发送信号与低噪声放大器21或22发生磁场耦合或电磁场耦合。因此,功率放大器11及12与低噪声放大器21或22的隔离度提高,因此能够更进一步抑制以下情况:上述发送信号、谐波以及互调失真的不需要的波流入到接收路径,从而使接收灵敏度下降。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,期望的是,如图3A所示,在俯视模块基板91的情况下,放大元件11A及11B与输出变压器31不重叠,另外,放大元件12A及12B与输出变压器36不重叠。
由此,能够抑制放大元件11A及11B与输出变压器31的次级侧线圈31b不必要地发生磁场耦合或电磁场耦合,另外,能够抑制放大元件12A及12B与输出变压器36的次级侧线圈36b不必要地发生磁场耦合或电磁场耦合。因此,能够抑制以下情况:功率放大器11及12的阻抗匹配度下降,传输损耗增加;以及不需要的波增加。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,在模块基板91的主面91b侧配置有多个外部连接端子150。高频模块1A与配置于高频模块1A的z轴负方向侧的外部基板经由多个外部连接端子150来进行电信号的交换。另外,多个外部连接端子150中的几个被设定为外部基板的地电位。在主面91a及91b中的与外部基板相向的主面91b,不配置难以降低高度的功率放大器11及12,而是配置有易于降低高度的低噪声放大器21及22以及开关51~54,因此能够使高频模块1A整体高度降低。另外,在对接收电路的接收灵敏度的影响大的低噪声放大器21及22的周围配置多个被应用为地电极的外部连接端子150,因此能够抑制接收电路的接收灵敏度的劣化。
此外,外部连接端子150既可以是如图3A及3B所示那样沿z轴方向贯通树脂构件93的柱状电极,另外也可以是,如图3C中示出的变形例1所涉及的高频模块1B那样,外部连接端子150是形成在主面91b上的凸块电极151。在该情况下,也可以不存在主面91b侧的树脂构件93。
另外,功率放大器11及12是高频模块1A所具有的电路部件中发热量大的部件。为了提高高频模块1A的散热性,利用具有小的热阻的散热路径将功率放大器11及12的发热散出到外部基板是很重要的。假如在将功率放大器11及12安装于主面91b的情况下,与功率放大器11及12连接的电极布线被配置在主面91b上。因此,作为散热路径,会包括仅经由主面91b上的(沿着xy平面方向的)平面布线图案的散热路径。上述平面布线图案由金属薄膜形成,因此热阻大。因此,在将功率放大器11及12配置在主面91b上的情况下,散热性会下降。
与此相对,在如本实施例那样将功率放大器11及12安装于主面91a的情况下,能够借助贯通主面91a与主面91b之间的贯通电极来将功率放大器11及12与外部连接端子150连接。因此,作为功率放大器11及12的散热路径,能够排除仅经由模块基板91内的布线中的热阻大的沿着xy平面方向的平面布线图案的散热路径。因此,能够提供提高了从功率放大器11及12向外部基板的散热性的小型的高频模块1A。
另外,根据提高高频模块1A的散热性的上述结构,在z轴方向上与功率放大器11及12相向的区域,配置以散热为目的的贯通电极和外部连接端子等,因此期望的是,不配置电路部件。从该观点出发,还期望的是,在俯视模块基板91的情况下,放大元件11A及11B与输出变压器31不重叠,另外,放大元件12A及12B与输出变压器36不重叠。
此外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,输出变压器31及36形成于模块基板91的主面91a与主面91b之间的内部。据此,无需将输出变压器31及36配置在主面91a或主面91b上,因此能够实现高频模块1A的面积节省。此外,关于形成于模块基板91的内部的输出变压器31,例如,初级侧线圈31a和次级侧线圈31b分别由沿着xy平面方向的平面布线图案31p形成。由平面布线图案31p形成的初级侧线圈31a和次级侧线圈31b在xy平面内相向配置或者在z轴方向上相向配置,由此具有规定的磁耦合。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,如图3A和图3B所示,模块基板91具有沿着与xy平面方向平行的方向形成在主面91b上的地电极层95g。在此,期望的是,在俯视模块基板91的情况下,在相对于输出变压器31及36而言的主面91a侧及91b侧这两侧的与输出变压器31及36的形成区域30重叠的区域,没有形成地电极层95g。
据此,能够确保输出变压器31及36与地电极的距离大,因此能够减少在功率放大器11及12中传输的发送信号的传输损耗。
此外,在本实施例中,在俯视模块基板91的情况下,在相对于输出变压器31及36而言的主面91a侧及91b侧这两侧的与输出变压器31及36的形成区域30重叠的区域,没有形成地电极层95g,但是也可以是以下结构:在主面91a侧及91b侧中的任一侧,在与输出变压器31及36的形成区域30重叠的区域没有形成地电极层95g。在该情况下,也能够减少在功率放大器11及12中传输的发送信号的传输损耗。
另外,期望的是,如图3A和图3B所示,在俯视模块基板91的情况下,在主面91a上的与输出变压器31及36的形成区域重叠的区域以及主面91b上的与输出变压器31及36的形成区域重叠的区域,没有配置电路部件。
输出变压器31及36分别传输被功率放大器11及12放大后的高输出的发送信号,因此期望的是,构成输出变压器31及36的电感器的Q值高。当在上述俯视下与输出变压器31及36重叠的区域存在电路部件时,上述电感器所形成的电磁场受到该电路部件的影响从而该电感器的Q值下降,从输出变压器31及36输出的发送信号的功率下降。与此相对,根据上述结构,能够抑制功率放大器11及12的放大性能的下降。
此外,在本实施例中,输出变压器31及36形成于模块基板91的主面91a与主面91b之间的内部且形成为接近主面91a。在该情况下,也可以是,在俯视模块基板91的情况下,在主面91a的与输出变压器31及36的形成区域重叠的区域,没有配置电路部件,在主面91b的与输出变压器31及36的形成区域重叠的区域,配置有电路部件(未图示)。
在该情况下,也是在主面91a的与输出变压器31及36更接近的上述区域没有配置电路部件,因此能够抑制输出变压器31及36的电感器的Q值下降。
图4A是表示变形例2所涉及的高频模块1C中的输出变压器31的配置的截面结构概要图。在该图中记载有变形例2所涉及的高频模块1C的截面结构中的输出变压器31的配置。此外,高频模块1C所具备的除输出变压器31以外的电路部件的配置结构与实施例所涉及的高频模块1A相同。在高频模块1C中,输出变压器31形成于模块基板91的主面91a与主面91b之间的内部且形成为接近主面91b。在该情况下,也可以是,在俯视模块基板91的情况下,在主面91b的与输出变压器31的形成区域重叠的区域,没有配置电路部件,在主面91a的与输出变压器31的形成区域重叠的区域,配置有电路部件(未图示)。
在该情况下,也是在主面91b的与输出变压器31更接近的上述区域没有配置电路部件,因此能够抑制输出变压器31的电感器的Q值下降。
图4B是表示变形例3所涉及的高频模块1D中的输出变压器31的配置的截面结构概要图。在该图中记载有变形例3所涉及的高频模块1D的截面结构中的输出变压器31的配置。此外,高频模块1D所具备的除输出变压器31以外的电路部件的配置结构与实施例所涉及的高频模块1A相同。在高频模块1D中,输出变压器31配置于主面91b。输出变压器31例如是芯片状的电感器和电容器等。在该情况下,期望的是,在俯视模块基板91的情况下,在主面91a的与输出变压器31的形成区域重叠的区域没有配置电路部件。
根据该结构,在主面91a的上述区域没有配置电路部件,因此能够抑制输出变压器31的电感器的Q值下降。
图4C是表示变形例4所涉及的高频模块1E中的输出变压器31的配置的截面结构概要图。在该图中记载有变形例4所涉及的高频模块1E的截面结构中的输出变压器31的配置。此外,高频模块1E所具备的除输出变压器31以外的电路部件的配置结构与实施例所涉及的高频模块1A相同。在高频模块1E中,输出变压器31配置于主面91a。输出变压器31例如是芯片状的电感器和电容器等。在该情况下,期望的是,在俯视模块基板91的情况下,在主面91b的与输出变压器31的形成区域重叠的区域没有配置电路部件。
根据该结构,在主面91b的上述区域没有配置电路部件,因此能够抑制输出变压器31的电感器的Q值下降。
此外,如下面那样定义输出变压器31的形成区域。输出变压器31的形成区域是在俯视模块基板91的情况下包含初级侧线圈的形成区域和次级侧线圈的形成区域的最小区域。
此外,如下面那样定义输出变压器31的形成区域30。输出变压器31的形成区域30是在俯视模块基板91的情况下包含初级侧线圈31a的形成区域和次级侧线圈31b的形成区域的最小区域。
在此,次级侧线圈31b被定义为沿着初级侧线圈31a设置的、配置在与初级侧线圈31a之间的第一距离大致固定的区间的布线导体。此时,位于上述区间的两侧的布线导体与初级侧线圈31a之间的距离为大于第一距离的第二距离,次级侧线圈31b的一端和另一端是布线导体与初级侧线圈31a相距的距离从第一距离变化为第二距离的地点。另外,初级侧线圈31a被定义为沿着次级侧线圈31b设置的、配置在与次级侧线圈31b之间的第一距离大致固定的区间的布线导体。此时,位于上述区间的两侧的布线导体与次级侧线圈31b之间的距离为大于第一距离的第二距离,初级侧线圈31a的一端和另一端是布线导体与次级侧线圈31b相距的距离从第一距离变化为第二距离的地点。
或者,次级侧线圈31b被定义为沿着初级侧线圈31a设置的、配置在具有线宽大致固定的第一宽度的第一区间的布线导体。另外,初级侧线圈31a被定义为沿着次级侧线圈31b设置的、配置在具有线宽大致固定的第一宽度的第一区间的布线导体。
或者,次级侧线圈31b被定义为沿着初级侧线圈31a设置的、配置在具有膜厚大致固定的第一膜厚的第一区间的布线导体。另外,初级侧线圈31a被定义为沿着次级侧线圈31b设置的、配置在具有膜厚大致固定的第一膜厚的第一区间的布线导体。
或者,次级侧线圈31b被定义为沿着初级侧线圈31a设置的、配置在具有与初级侧线圈31a之间的耦合度大致固定的第一耦合度的第一区间的布线导体。另外,初级侧线圈31a被定义为沿着次级侧线圈31b设置的、配置在具有与次级侧线圈31b之间的耦合度大致固定的第一耦合度的第一区间的布线导体。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,如图3A所示,开关51配置于主面91b,双工器61及62配置于主面91a。
据此,开关51与双工器61及62以将模块基板91夹在中间的方式配置,因此能够抑制通过开关51的高输出的发送信号不经由发送滤波器61T及62T地流入到接收滤波器61R及62R。因此,能够抑制接收路径AR及BR中的接收灵敏度的劣化。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,如图3A和图3B所示,双工器61及62配置于主面91a,低噪声放大器21配置于主面91b,在俯视模块基板91的情况下,双工器61及62与低噪声放大器21至少有一部分重叠。
据此,能够使将双工器61及62与低噪声放大器21连结的布线短,因此能够减少接收信号的传输损耗。
[3.变形例5所涉及的高频模块1F和通信装置5F的电路结构]
图5是变形例5所涉及的高频模块1F和通信装置5F的电路结构图。如该图所示,通信装置5F具备高频模块1F、天线2、RFIC 3以及BBIC 4。本变形例所涉及的通信装置5F与实施方式所涉及的通信装置5相比,仅高频模块1F的结构不同。因此下面,以高频模块1F的结构为中心来说明本变形例所涉及的通信装置5F。
如图5所示,高频模块1F具备天线连接端子100、功率放大器11及12、低噪声放大器21及22、发送滤波器61T及62T、接收滤波器61R及62R、滤波器63、接收输入匹配电路40、匹配电路71、72及73、开关51、52、53、54、55及56、以及同向双工器60。本变形例所涉及的高频模块1F与实施方式所涉及的高频模块1相比在以下方面不同:附加了开关55及56。下面,关于本变形例所涉及的高频模块1F,省略其与实施方式所涉及的高频模块1相同的方面的说明,以不同的方面为中心来进行说明。
功率放大器11对从发送输入端子111a及111b输入的属于第一频带组的通信频段A(第一通信频段)和通信频段B(第二通信频段)的高频信号进行放大。另外,功率放大器12是对从发送输入端子112a及112b输入的属于第二频带组的通信频段C的高频信号进行放大的差动放大型的放大器,该第二频带组的频率与第一频带组的频率不同。
开关55具有公共端子和2个选择端子。开关55的公共端子与功率放大器11的输入端子115连接。开关55的一方的选择端子与发送输入端子111a连接,另一方的选择端子与发送输入端子111b连接。开关55是配置于功率放大器11的输入端子侧的开关。在该连接结构中,开关55对功率放大器11与发送输入端子111a的连接以及功率放大器11与发送输入端子111b的连接进行切换。开关55例如由SPDT型的开关电路构成。
开关56具有公共端子和2个选择端子。开关56的公共端子与功率放大器12的输入端子125连接。开关56的一方的选择端子与发送输入端子112a连接,另一方的选择端子与发送输入端子112b连接。开关56是配置于功率放大器12的输入端子侧的开关。在该连接结构中,开关56对功率放大器12与发送输入端子112a的连接以及功率放大器12与发送输入端子112b的连接进行切换。开关56例如由SPDT型的开关电路构成。
从发送输入端子111a例如输入通信频段A的发送信号,从发送输入端子111b例如输入通信频段B的发送信号。另外,从发送输入端子112a及112b例如输入通信频段C的发送信号。
另外,也可以是,从发送输入端子111a例如输入***移动通信***(4G)中的通信频段A或B的发送信号,从发送输入端子111b例如输入第五代移动通信***(5G)中的通信频段A或B的发送信号。另外,也可以是,从发送输入端子112a例如输入4G中的通信频段C的发送信号,从发送输入端子112b例如输入5G中的通信频段C的发送信号。
此外,开关55及56也可以是公共端子与发送输入端子111a、111b、112a、及112b中的任一个发送输入端子(设为第一发送输入端子)连接、一方的选择端子与功率放大器11的输入端子115连接、另一方的选择端子与功率放大器12的输入端子125连接的1个SPDT型的开关电路。
在该情况下,从第一发送输入端子例如选择性地输入通信频段A、通信频段B以及通信频段C中的任一个通信频段的发送信号,开关55及56进行合成所得到的SPDT型的开关电路根据所输入的发送信号,对第一发送输入端子与功率放大器11的连接以及第一发送输入端子与功率放大器12的连接进行切换。另外,也可以是,从第一发送输入端子例如输入4G的发送信号和5G的发送信号,上述开关电路根据所输入的发送信号,对第一发送输入端子与功率放大器11的连接以及第一发送输入端子与功率放大器12的连接进行切换。
另外,开关55及56也可以由具有2个公共端子和2个选择端子的1个DPDT(DoublePole Double Throw:双刀双掷)型的开关电路构成。在该情况下,第一发送输入端子与一方的公共端子连接,第二发送输入端子与另一方的公共端子连接。另外,一方的选择端子与功率放大器11连接,另一方的选择端子与功率放大器12连接。在该连接结构中,上述开关电路对一方的公共端子与一方的选择端子的连接以及一方的公共端子与另一方的选择端子的连接进行切换,另外,对另一方的公共端子与一方的选择端子的连接以及另一方的公共端子与另一方的选择端子的连接进行切换。
在该情况下,例如,从第一发送输入端子输入通信频段A或B的发送信号,从第二发送输入端子输入通信频段C的发送信号。另外,例如也可以是,从第一发送输入端子输入4G的发送信号,从第二发送输入端子输入5G的发送信号。
发送路径AT的一端与开关55连接,发送路径AT的另一端与天线连接端子100连接。发送路径BT的一端与开关55连接,发送路径BT的另一端与天线连接端子100连接。发送路径CT的一端与开关56连接,发送路径CT的另一端与天线连接端子100连接。
在高频模块1F的结构中,开关55、功率放大器11、开关51、发送滤波器61T、匹配电路71、开关54以及滤波器60L构成向天线连接端子100传输通信频段A的发送信号的第一发送电路。另外,滤波器60L、开关54、匹配电路71、接收滤波器61R、开关52、匹配电路41以及低噪声放大器21构成从天线2经由天线连接端子100传输通信频段A的接收信号的第一接收电路。
另外,开关55、功率放大器11、开关51、发送滤波器62T、匹配电路72、开关54以及滤波器60L构成向天线连接端子100传输通信频段B的发送信号的第二发送电路。另外,滤波器60L、开关54、匹配电路72、接收滤波器62R、开关52、匹配电路41以及低噪声放大器21构成从天线2经由天线连接端子100传输通信频段B的接收信号的第二接收电路。
另外,开关56、功率放大器12、开关53、滤波器63、匹配电路73、开关54以及滤波器60L构成向天线连接端子100传输通信频段C的发送信号的第三发送电路。另外,滤波器60L、开关54、匹配电路73、滤波器63、开关53、匹配电路42以及低噪声放大器22构成从天线2经由天线连接端子100传输通信频段C的接收信号的第三接收电路。
根据上述电路结构,高频模块1F能够执行通信频段A和通信频段B中的任一个通信频段的高频信号与通信频段C的高频信号的同时发送、同时接收、以及同时发送接收中的至少任一个。
[4.变形例6所涉及的高频模块1G的电路元件配置结构]
图6A是变形例6所涉及的高频模块1G的平面结构概要图。另外,图6B是变形例6所涉及的高频模块1G的截面结构概要图,具体地说,是图6A的VIB-VIB线处的截面图。此外,图6A的(a)中示出了在从z轴正方向侧观察模块基板91的彼此相向的主面91a及91b中的主面91a的情况下的电路元件的配置图。另一方面,图6A的(b)中示出了透视在从z轴正方向侧观察主面91b的情况下的电路元件的配置所得到的图。
变形例6所涉及的高频模块1G具体地示出了构成变形例5所涉及的高频模块1F的各电路元件的配置结构。
本变形例所涉及的高频模块1G与实施例所涉及的高频模块1A相比,构成高频模块1G的电路元件的配置结构不同。下面,关于本变形例所涉及的高频模块1G,省略其与实施例所涉及的高频模块1A相同的方面的说明,以不同的方面为中心来进行说明。
如图6A和图6B所示,在本变形例所涉及的高频模块1G中,放大元件11A、11B、12A及12B、级间变压器33及38、电容器32及37、双工器61及62、滤波器63、匹配电路71、72及73、以及开关54、55及56安装于模块基板91的主面91a的表面。另一方面,低噪声放大器21及22、输出变压器31及36、匹配电路41及42、开关51、52及53、以及同向双工器60安装于模块基板91的主面91b的表面。
在本变形例中,低噪声放大器21及22以及开关51、52及53是第一电路部件,配置于主面91b。另一方面,放大元件11A、11B、12A及12B配置于主面91a。
根据上述结构,放大元件11A、11B、12A及12B与第一电路部件以将模块基板91夹在中间的方式配置于两面。因此,与放大元件11A、11B、12A及12B和第一电路部件全部配置于模块基板91的单面的结构相比,能够使高频模块1G小型化。另外,放大元件11A、11B、12A及12B与第一电路部件以将模块基板91夹在中间的方式配置,由此能够抑制从放大元件11A、11B、12A及12B输出的发送信号与第一电路部件发生电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合。因此,能够提供减少了上述发送信号的传输损耗的小型的高频模块1G。
此外,也可以是,放大元件11A、11B、12A及12B配置于主面91b,第一电路部件配置于主面91a。由此也能够使高频模块1G小型化,另外,能够抑制从放大元件11A、11B、12A及12B输出的发送信号与第一电路部件发生电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合。
另外,在本变形例所涉及的高频模块1G中,也可以是,如图6A所示,放大元件11A、11B和级间变压器33包括在1个半导体IC 76中。另外,也可以是,如图6A所示,放大元件12A、12B和级间变压器38包括在1个半导体IC 77中。
由此,构成功率放大器11的放大元件11A、11B与级间变压器33接近,另外,构成功率放大器12的放大元件12A、12B与级间变压器38接近,因此能够使高频模块1G小型化。另外,能够使将放大元件11A及11B与级间变压器33连结的布线以及将放大元件12A及12B与级间变压器38连结的布线短,因此能够减少发送信号的传输损耗。
另外,在本变形例所涉及的高频模块1G中,也可以是,如图6A所示,低噪声放大器21及22以及开关52及53包括在1个半导体IC 75中。
由此,构成接收电路的低噪声放大器21及22与开关52及53接近,因此能够使高频模块1G小型化。另外,能够使将低噪声放大器21及22与开关52及53连结的布线短,因此能够减少接收信号的传输损耗。
并且,也可以是,连接于低噪声放大器21与开关52之间的匹配电路41以及连接于低噪声放大器21与开关52之间的匹配电路42配置于主面91b,且与半导体IC 75相邻地配置。
由此,构成接收电路的低噪声放大器21及22、开关52及53、以及匹配电路41及42接近,因此能够使高频模块1G更进一步小型化。另外,能够使将低噪声放大器21及22与开关52及53连结的布线短,因此能够更进一步减少接收信号的传输损耗。
此外,在匹配电路41及42配置于主面91b的情况下,期望的是,构成匹配电路41及42的电感器或电容器例如是集成安装在Si基板的内部或表面的集成型无源元件(IPD:Integrated Passive Device)。据此,能够使匹配电路41及42的高度降低。
另外,在本变形例所涉及的高频模块1G中,如图6A所示,开关55与半导体IC 76相邻地配置。另外,如图6A所示,开关56与半导体IC 77相邻地配置。另外,也可以是,在俯视模块基板91的情况下,在主面91b的与开关55重叠的区域配置有发送输入端子111a及111b中的至少一方。另外,也可以是,在俯视模块基板91的情况下,在主面91b的与开关56重叠的区域配置有发送输入端子112a及112b中的至少一方。
由此,能够使将上述4个发送输入端子与功率放大器11及12连结的发送路径短,因此能够减少发送信号的传输损耗。
此外,电路元件A与电路元件B相邻地配置是指,在俯视模块基板91的情况下,在电路元件A与电路元件B之间没有配置其它电路元件。
另外,在本变形例所涉及的高频模块1G中,也可以是,如图6A所示,双工器61及62配置于主面91a,输出变压器31配置于主面91b。此时,期望的是,在俯视模块基板91的情况下,地电极层95g与输出变压器31至少有一部分重叠,且地电极层95g与双工器61及62中的至少1个双工器至少有一部分重叠。此外,地电极层95g是沿着与主面91a及91b平行的方向形成于模块基板91的、被设定为地电位的导电图案。
据此,在双工器61及62与输出变压器31之间配置有地层95g,由此能够抑制从输出变压器31输出的高输出的发送信号及其谐波经由双工器61及62泄漏到接收路径。因此,能够抑制接收灵敏度的劣化。
另外,期望的是,在俯视模块基板91的情况下,双工器61及62与输出变压器31至少有一部分重叠。由此,能够使将双工器61及62与输出变压器31连结的发送路径短,因此能够减少发送信号的传输损耗。
[5.变形例7所涉及的高频模块1H的电路元件配置结构]
图7A是变形例7所涉及的高频模块1H的平面结构概要图。另外,图7B是变形例7所涉及的高频模块1H的截面结构概要图,具体地说,是图7A的VIIB-VIIB线处的截面图。此外,图7A的(a)中示出了在从z轴正方向侧观察模块基板91的彼此相向的主面91a及91b中的主面91a的情况下的电路元件的配置图。另一方面,图7A的(b)中示出了透视在从z轴正方向侧观察主面91b的情况下的电路元件的配置所得到的图。另外,在图7A中以虚线示出了形成在模块基板91内的输出变压器31及36。
变形例7所涉及的高频模块1H具体地示出了构成变形例5所涉及的高频模块1F的各电路元件的配置结构。
本变形例所涉及的高频模块1H与实施例所涉及的高频模块1A相比,构成高频模块1H的电路元件的配置结构不同。下面,关于本变形例所涉及的高频模块1H,省略其与实施例所涉及的高频模块1A相同的方面的说明,以不同的方面为中心来进行说明。
模块基板91具有彼此相向的主面91a(第二主面)和主面91b(第一主面),是安装上述发送电路和上述接收电路的基板。作为模块基板91,例如使用具有多个电介质层的层叠构造的LTCC基板、HTCC基板、部件内置基板、具有RDL的基板、或者印刷电路板等。
如图7A和图7B所示,在本变形例所涉及的高频模块1H中,电容器32及37、双工器61及62、滤波器63、匹配电路41及42、以及开关51及54安装于模块基板91的主面91a(第二主面)的表面。另一方面,放大元件11A、11B、12A及12B、级间变压器33及38、低噪声放大器21及22、开关52及53、以及同向双工器60安装于模块基板91的主面91b(第一主面)的表面。另外,输出变压器31及36以内置的方式形成于模块基板91。此外,匹配电路71~73在图7A和图7B中未图示,既可以安装于模块基板91的主面91a及91b中的任一个主面的表面,另外也可以内置于模块基板91。
在本变形例中,电容器32及37、双工器61及62、滤波器63、匹配电路41及42、以及开关51及54是第一电路部件,配置于主面91a(第二主面)。另一方面,放大元件11A、11B、12A及12B配置于主面91b(第一主面)。
根据上述结构,放大元件11A、11B、12A及12B与第一电路部件以将模块基板91夹在中间的方式配置于两面。因此,与放大元件11A、11B、12A及12B和第一电路部件全部配置于模块基板91的单面的结构相比,能够使高频模块1H小型化。另外,放大元件11A、11B、12A及12B与第一电路部件以将模块基板91夹在中间的方式配置,由此能够抑制从放大元件11A、11B、12A及12B输出的发送信号与第一电路部件发生电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合。因此,能够提供减少了上述发送信号的传输损耗的小型的高频模块1H。
另外,在本变形例所涉及的高频模块1H中,也可以是,如图7A所示,放大元件11A、11B和级间变压器33包括在1个半导体IC 76中。另外,也可以是,如图7A所示,放大元件12A、12B和级间变压器38包括在1个半导体IC 77中。
由此,构成功率放大器11的放大元件11A、11B与级间变压器33接近,另外,构成功率放大器12的放大元件12A、12B与级间变压器38接近,因此能够使高频模块1H小型化。另外,能够使将放大元件11A及11B与级间变压器33连结的布线以及将放大元件12A及12B与级间变压器38连结的布线短,因此能够减少发送信号的传输损耗。
另外,在本变形例所涉及的高频模块1H中,也可以是,如图7A所示,低噪声放大器21及22以及开关52及53包括在1个半导体IC 75中。
由此,构成接收电路的低噪声放大器21及22与开关52及53接近,因此能够使高频模块1H小型化。另外,能够使将低噪声放大器21及22与开关52及53连结的布线短,因此能够减少接收信号的传输损耗。
另外,在本变形例所涉及的高频模块1H中,也可以是,如图7A所示,开关55和半导体IC 76分别被分配到主面91a及91b地进行配置,在俯视模块基板91的情况下,开关55与半导体IC 76至少有一部分重叠。由此,能够使将发送输入端子111a及111b与功率放大器11连结的发送路径短,因此能够减少发送信号的传输损耗。
另外,也可以是,如图7A所示,开关56和半导体IC 77分别被分配到主面91a及91b地进行配置,在俯视模块基板91的情况下,开关56与半导体IC 77至少有一部分重叠。由此,能够使将发送输入端子112a及112b与功率放大器12连结的发送路径短,因此能够减少发送信号的传输损耗。
另外,在本变形例所涉及的高频模块1H中,期望的是,如图7A所示,在俯视模块基板91的情况下,放大元件11A及11B与输出变压器31不重叠,另外,放大元件12A及12B与输出变压器36不重叠。
由此,能够抑制放大元件11A及11B与输出变压器31的次级侧线圈31b不必要地发生磁场耦合或电磁场耦合,另外,能够抑制放大元件12A及12B与输出变压器36的次级侧线圈36b不必要地发生磁场耦合或电磁场耦合。因此,能够抑制以下情况:功率放大器11及12的阻抗匹配度下降,传输损耗增加;以及不需要的波增加。
另外,期望的是,如图3A和图3B所示,在俯视模块基板91的情况下,在主面91a上的与输出变压器31及36的形成区域重叠的区域以及主面91b上的与输出变压器31及36的形成区域重叠的区域,没有配置电路部件。由此,能够抑制功率放大器11及12的放大性能的下降。
另外,在本变形例所涉及的高频模块1H中,在模块基板91的主面91b(第一主面)侧配置有多个外部连接端子150。另外,在对接收电路的接收灵敏度的影响大的低噪声放大器21及22与功率放大器11及12之间,配置有多个被应用为地电极的外部连接端子150,因此能够抑制接收电路的接收灵敏度的劣化。
另外,在本变形例所涉及的高频模块1H中,也可以是,如图7A所示,双工器61及62配置于主面91a,输出变压器31配置于主面91b。此时,期望的是,在俯视模块基板91的情况下,地电极层95g与输出变压器31至少有一部分重叠,且地电极层95g与双工器61及62中的至少1个双工器至少有一部分重叠。
据此,在双工器61及62与输出变压器31之间配置有地层95g,由此能够抑制从输出变压器31输出的高输出的发送信号及其谐波经由双工器61及62泄漏到接收路径。因此,能够抑制接收灵敏度的劣化。
另外,在本变形例所涉及的高频模块1H中,如图7A和图7B所示,按从模块基板91的左端(在图7A和图7B中为x轴负方向端部)去向右端(在图7A和图7B中为x轴正方向端部)的顺序,依次配置有半导体IC 76、输出变压器31、开关51、双工器61及62、以及开关54。
据此,通信频段A及B的发送信号能够在高频模块1H中以大致一个方向从模块基板91的左端传输到右端,反向的折回路径被抑制。因此,通信频段A及B的发送信号的传输路径被缩短,因此能够减少发送信号的传输损耗。
[6.效果等]
以上,本实施方式所涉及的高频模块1具备:模块基板91,其具有彼此相向的主面91a及91b;功率放大器11;以及第一电路部件,其中,功率放大器11具有:放大元件11A及11B;以及具有初级侧线圈31a和次级侧线圈31b的输出变压器31,初级侧线圈31a的一端与放大元件11A的输出端子连接,初级侧线圈31a的另一端与放大元件11B的输出端子连接,次级侧线圈31b的一端与功率放大器11的输出端子116连接,放大元件11A及11B配置于主面91a,第一电路部件中的至少1个配置于主面91b。
由此,放大元件11A及11B与第一电路部件以将模块基板91夹在中间的方式配置在两面。因此,与放大元件11A及11B和第一电路部件全部配置于模块基板91的单面的结构相比,能够使高频模块1小型化。另外,放大元件11A及11B与第一电路部件以将模块基板91夹在中间的方式配置,由此能够抑制从放大元件11A及11B输出的发送信号与第一电路部件发生电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合。因此,能够提供减少了上述发送信号的传输损耗的小型的高频模块1。
另外,也可以是,高频模块1还具备:发送输入端子111;接收输出端子121;以及天线连接端子100,其中,上述第一电路部件是与连接于接收输出端子121和天线连接端子100的接收路径AR或BR连接的电路部件,在俯视模块基板91的情况下,配置于主面91b的上述第一电路部件与输出变压器31不重叠。
由此,能够有效抑制以下情况:从放大元件11A及11B输出并在输出变压器31中传输的发送信号与配置于接收路径AR或BR的第一电路部件发生磁场耦合或电磁场耦合。因此,功率放大器11与接收电路的隔离度提高,因此能够有效抑制以下情况:上述发送信号、谐波以及互调失真的不需要的波流入到接收路径AR或BR,从而使接收灵敏度下降。
另外,在高频模块1中,第一电路部件也可以是低噪声放大器21。
由此,能够抑制以下情况:从放大元件11A及11B输出并在输出变压器31中传输的发送信号与低噪声放大器21发生磁场耦合或电磁场耦合。因此,功率放大器11与低噪声放大器21的隔离度提高,因此能够更进一步抑制以下情况:上述发送信号、谐波以及互调失真的不需要的波流入到接收路径,从而使接收灵敏度下降。
另外,期望的是,在高频模块1中,在俯视模块基板91的情况下,放大元件11A与输出变压器31不重叠,并且放大元件11B与变压器不重叠。
由此,能够抑制放大元件11A及11B与次级侧线圈31b不必要地发生磁场耦合或电磁场耦合。因此,能够抑制以下情况:功率放大器11的内部的阻抗匹配度下降,传输损耗增加;以及不需要的波增加。
另外,期望的是,在高频模块1中,模块基板91具有沿着与主面91a及91b平行的方向形成的地电极层95g,在俯视模块基板91的情况下,在与输出变压器31重叠的区域没有形成地电极层95g。
据此,能够确保输出变压器31与地电极层95g的距离大,因此能够减少在功率放大器11中传输的发送信号的传输损耗。
另外,也可以是,在高频模块1中,输出变压器31形成于模块基板91的主面91a与主面91b之间的内部。
据此,无需将输出变压器31配置在主面91a或主面91b上,因此能够实现高频模块1的面积节省。
另外,期望的是,在高频模块1中,在俯视模块基板91的情况下,在主面91a上的与输出变压器31重叠的区域和主面91b上的与输出变压器31重叠的区域,没有配置电路部件。
据此,在主面91a和主面91b的上述区域没有配置电路部件,因此能够抑制输出变压器31的电感器的Q值下降。
另外,也可以是,在高频模块1A及1C中,输出变压器31形成于模块基板91的主面91a与主面91b之间的内部且形成为接近主面91a和主面91b中的一方,在俯视模块基板91的情况下,在主面91a和主面91b中的一方的与输出变压器31重叠的区域,没有配置电路部件,在主面91a和主面91b中的另一方的与输出变压器31重叠的区域,配置有电路部件。
在该情况下,也是在主面91a或91b的与输出变压器31更接近的上述区域没有配置电路部件,因此能够抑制输出变压器31的电感器的Q值下降。
另外,期望的是,在高频模块1E中,输出变压器31配置于主面91a,在俯视模块基板91的情况下,在主面91b上的与输出变压器31重叠的区域没有配置电路部件。
据此,在主面91b的上述区域没有配置电路部件,因此能够抑制输出变压器31的电感器的Q值下降。
另外,期望的是,在高频模块1D中,输出变压器31配置于主面91b,在俯视模块基板91的情况下,在主面91a上的与输出变压器31重叠的区域没有配置电路部件。
据此,在主面91a的上述区域没有配置电路部件,因此能够抑制输出变压器31的电感器的Q值下降。
另外,也可以是,高频模块1G还具备使通信频段A的发送信号和接收信号通过的双工器61,双工器61具有:发送滤波器61T,该发送滤波器61T的输入端与功率放大器11的输出端子116连接;以及接收滤波器61R,该接收滤波器61R的输入端与发送滤波器61T的输出端连接,双工器61配置于主面91a,模块基板91具有沿着与主面91a及91b平行的方向形成的地电极层95g,在俯视模块基板91的情况下,地电极层95g与输出变压器31至少有一部分重叠,并且地电极层95g与双工器61至少有一部分重叠。
据此,在双工器61与输出变压器31之间配置有地层95g,由此能够抑制从输出变压器31输出的高输出的发送信号及其谐波经由双工器61泄漏到接收路径。因此,能够抑制接收灵敏度的劣化。
另外,也可以是,在高频模块1G中,在俯视模块基板91的情况下,输出变压器31与双工器61至少有一部分重叠。
由此,能够使将双工器61与输出变压器31连结的发送路径短,因此能够减少发送信号的传输损耗。
另外,也可以是,在高频模块1中,在主面91b配置有外部连接端子150。
据此,功率放大器11安装于主面91a,能够借助贯通主面91a与主面91b之间的贯通电极来将功率放大器11与外部连接端子150连接。因此,作为功率放大器11的散热路径,能够排除仅经由模块基板91内的布线中的热阻大的沿着xy平面方向的平面布线图案的散热路径。因此,能够提供提高了从功率放大器11向外部基板的散热性的小型的高频模块1。
另外,也可以是,在高频模块1H中,在主面91b配置有外部连接端子150。
据此,放大元件11A、11B、12A及12B与第一电路部件以将模块基板91夹在中间的方式配置于两面。因此,与放大元件11A、11B、12A及12B和第一电路部件全部配置于模块基板91的单面的结构相比,能够使高频模块1H小型化。
另外,作为其它方式所涉及的高频模块,也可以是,具备:模块基板91,其具有彼此相向的主面91a及91b;以及功率放大器11,其中,功率放大器11具有放大元件11A及11B以及具有初级侧线圈31a和次级侧线圈31b的输出变压器31,初级侧线圈31a的一端与放大元件11A的输出端子连接,初级侧线圈31a的另一端与放大元件11B的输出端子连接,次级侧线圈31b的一端与功率放大器11的输出端子116连接,放大元件11A配置于主面91a,放大元件11B配置于主面91b。
据此,放大元件11A与放大元件11B以将模块基板91夹在中间的方式配置于两面。因此,与放大元件11A及11B这两方配置于模块基板91的单面的结构相比,能够使高频模块小型化。另外,放大元件11A与放大元件11B以将模块基板91夹在中间的方式配置,由此能够抑制以下情况:从放大元件11A输出的平衡发送信号与从放大元件11B输出的平衡发送信号在被输入到输出变压器31之前的阶段发生电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合。因此,能够提供减少了上述发送信号的传输损耗的小型的高频模块。
另外,通信装置5具备天线2、对利用天线2发送接收的高频信号进行处理的RFIC3、以及在天线2与RFIC 3之间传输高频信号的高频模块1。
由此,能够提供具有差动放大型的功率放大器的小型的通信装置5。
(其它实施方式等)
以上,关于本实用新型的实施方式所涉及的高频模块和通信装置,列举实施方式和实施例来进行了说明,但是本实用新型所涉及的高频模块和通信装置不限定于上述实施方式和实施例。将上述实施方式和实施例中的任意的结构要素进行组合来实现的其它实施方式、对上述实施方式和实施例实施本领域技术人员在不脱离本实用新型的宗旨的范围内想到的各种变形来得到的变形例、内置有上述高频模块和通信装置的各种设备也包含在本实用新型中。
例如,在上述实施方式及其实施例所涉及的高频模块和通信装置中,也可以在附图中公开的连接各电路元件以及信号路径的路径之间***其它的电路元件和布线等。
产业上的可利用性
本实用新型作为配置于支承多频段的前端部的高频模块,能够广泛利用于便携式电话等通信设备。

Claims (17)

1.一种高频模块,其特征在于,具备:
模块基板,其具有彼此相向的第一主面和第二主面;
功率放大器,其放大发送信号;以及
第一电路部件,
其中,所述功率放大器具有:
第一放大元件和第二放大元件;以及
具有第一线圈和第二线圈的输出变压器,
所述第一线圈的一端与所述第一放大元件的输出端子连接,所述第一线圈的另一端与所述第二放大元件的输出端子连接,所述第二线圈的一端与所述功率放大器的输出端子连接,
所述第一放大元件和所述第二放大元件配置于所述第一主面,
所述第一电路部件配置于所述第二主面。
2.根据权利要求1所述的高频模块,其特征在于,还具备:
发送输入端子;
接收输出端子;以及
输入输出端子,
其中,所述第一电路部件是与连接于所述接收输出端子和所述输入输出端子的接收路径连接的电路部件,
在俯视所述模块基板的情况下,配置于所述第二主面的所述第一电路部件与所述输出变压器不重叠。
3.根据权利要求2所述的高频模块,其特征在于,
所述第一电路部件是接收低噪声放大器。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的高频模块,其特征在于,
在俯视所述模块基板的情况下,所述第一放大元件与所述输出变压器不重叠,并且所述第二放大元件与所述输出变压器不重叠。
5.根据权利要求1~3中的任一项所述的高频模块,其特征在于,
所述模块基板具有沿着与所述第一主面及所述第二主面平行的方向形成的地电极层,
在俯视所述模块基板的情况下,在与所述输出变压器重叠的区域没有形成所述地电极层。
6.根据权利要求1~3中的任一项所述的高频模块,其特征在于,
所述输出变压器形成于所述模块基板的所述第一主面与所述第二主面之间的内部。
7.根据权利要求6所述的高频模块,其特征在于,
在俯视所述模块基板的情况下,在所述第一主面上的与所述输出变压器重叠的区域和所述第二主面上的与所述输出变压器重叠的区域没有配置电路部件。
8.根据权利要求6所述的高频模块,其特征在于,
所述输出变压器形成于所述模块基板的所述第一主面与所述第二主面之间的内部且形成为接近所述第一主面和所述第二主面中的一方,
在俯视所述模块基板的情况下,在所述第一主面和所述第二主面中的所述一方的与所述输出变压器重叠的区域没有配置电路部件,
在俯视所述模块基板的情况下,在所述第一主面和所述第二主面中的另一方的与所述输出变压器重叠的区域配置有电路部件。
9.根据权利要求1~3中的任一项所述的高频模块,其特征在于,
所述输出变压器配置于所述第一主面,
在俯视所述模块基板的情况下,在所述第二主面上的与所述输出变压器重叠的区域没有配置电路部件。
10.根据权利要求1~3中的任一项所述的高频模块,其特征在于,
所述输出变压器配置于所述第二主面,
在俯视所述模块基板的情况下,在所述第一主面上的与所述输出变压器重叠的区域没有配置电路部件。
11.根据权利要求10所述的高频模块,其特征在于,
还具备使第一通信频段的发送信号和接收信号通过的双工器,
所述双工器具有:
发送滤波器,所述发送滤波器的输入端与所述功率放大器的输出端子连接;以及
接收滤波器,所述接收滤波器的输入端与所述发送滤波器的输出端连接,
所述双工器配置于所述第一主面,
所述模块基板具有沿着与所述第一主面及所述第二主面平行的方向形成的地电极层,
在俯视所述模块基板的情况下,所述地电极层与所述输出变压器至少有一部分重叠,并且所述地电极层与所述双工器至少有一部分重叠。
12.根据权利要求1~3中的任一项所述的高频模块,其特征在于,
所述输出变压器配置于所述第二主面,
所述高频模块还具备使第一通信频段的发送信号和接收信号通过的双工器,
所述双工器具有:
发送滤波器,所述发送滤波器的输入端与所述功率放大器的输出端子连接;以及
接收滤波器,所述接收滤波器的输入端与所述发送滤波器的输出端连接,
所述双工器配置于所述第一主面,
所述模块基板具有沿着与所述第一主面及所述第二主面平行的方向形成的地电极层,
在俯视所述模块基板的情况下,所述地电极层与所述输出变压器至少有一部分重叠,并且所述地电极层与所述双工器至少有一部分重叠。
13.根据权利要求12所述的高频模块,其特征在于,
在俯视所述模块基板的情况下,所述输出变压器与所述双工器至少有一部分重叠。
14.根据权利要求1~3中的任一项所述的高频模块,其特征在于,
在所述第二主面配置有外部连接端子。
15.根据权利要求1~3中的任一项所述的高频模块,其特征在于,
在所述第一主面配置有外部连接端子。
16.一种高频模块,其特征在于,具备:
模块基板,其具有彼此相向的第一主面和第二主面;以及
功率放大器,其放大发送信号,
其中,所述功率放大器具有:
第一放大元件和第二放大元件;以及
具有第一线圈和第二线圈的输出变压器,
所述第一线圈的一端与所述第一放大元件的输出端子连接,所述第一线圈的另一端与所述第二放大元件的输出端子连接,所述第二线圈的一端与所述功率放大器的输出端子连接,
所述第一放大元件配置于所述第一主面,
所述第二放大元件配置于所述第二主面。
17.一种通信装置,其特征在于,具备:
天线;
RF信号处理电路,其对利用所述天线发送接收的高频信号进行处理;以及
根据权利要求1~16中的任一项所述的高频模块,其在所述天线与所述RF信号处理电路之间传输所述高频信号。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018168653A1 (ja) * 2017-03-14 2018-09-20 株式会社村田製作所 高周波モジュール
JP2021061577A (ja) * 2019-10-09 2021-04-15 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
JP2021164022A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置
KR102596146B1 (ko) 2021-03-31 2023-11-02 아주대학교산학협력단 위소매 절제술 보조 장치
CN117378140A (zh) * 2021-06-02 2024-01-09 株式会社村田制作所 高频模块和通信装置
CN117716626A (zh) * 2021-07-28 2024-03-15 株式会社村田制作所 高频电路和通信装置
CN117882293A (zh) * 2021-08-20 2024-04-12 株式会社村田制作所 高频模块和通信装置
CN118140413A (zh) * 2021-10-22 2024-06-04 株式会社村田制作所 高频电路和通信装置
WO2023074253A1 (ja) * 2021-10-28 2023-05-04 株式会社村田製作所 高周波回路および通信装置
WO2024042911A1 (ja) * 2022-08-25 2024-02-29 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1515449A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-16 Seiko Epson Corporation Coupling device for interfacing power amplifier and antenna in differential mode
CN1853343B (zh) * 2003-09-17 2012-01-11 日本电气株式会社 放大器
US7167044B2 (en) * 2004-05-10 2007-01-23 University Of Florida Research Foundation, Inc. Dual-band CMOS front-end with two gain modes
US7315212B2 (en) * 2005-04-13 2008-01-01 International Business Machines Corporation Circuits and methods for implementing transformer-coupled amplifiers at millimeter wave frequencies
KR100749870B1 (ko) * 2006-06-07 2007-08-17 (주) 와이팜 도허티 전력 증폭 장치
JP2008278345A (ja) 2007-05-02 2008-11-13 Renesas Technology Corp 半導体装置
US20090219908A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Ahmadreza Rofougaran Method and system for processing signals via diplexers embedded in an integrated circuit package
JP5247367B2 (ja) 2008-11-13 2013-07-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Rf電力増幅器
US7944307B2 (en) * 2009-03-19 2011-05-17 Analog Devices, Inc. Wideband RF amplifiers
US9397720B2 (en) * 2009-12-10 2016-07-19 Mediatek Inc. Method and system for integrating transmit switch functionality in a WLAN radio transceiver
KR101872522B1 (ko) * 2011-09-26 2018-06-29 삼성전기주식회사 전력 결합기를 이용한 씨모스 전력 증폭기
KR101238488B1 (ko) * 2011-10-07 2013-03-04 숭실대학교산학협력단 모드 주입을 이용한 차동 전력 증폭기
US9041472B2 (en) * 2012-06-14 2015-05-26 Skyworks Solutions, Inc. Power amplifier modules including related systems, devices, and methods
US10134518B2 (en) 2012-06-15 2018-11-20 Qorvo Us, Inc. Radio frequency transmission line transformer
US8754710B2 (en) * 2012-06-22 2014-06-17 Mstar Semiconductor, Inc. Low-noise amplifiers for RF receiver
US20140015614A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-16 Infineon Technologies Ag System and Method for a Low Noise Amplifier
US8816769B2 (en) * 2012-07-31 2014-08-26 Intel Mobile Communications GmbH Differential stacked output stage for power amplifiers
KR101348267B1 (ko) * 2012-10-09 2014-01-09 주식회사 아이엠텍 초소형 cmos 전력 증폭기
KR101598276B1 (ko) 2014-06-11 2016-02-26 삼성전기주식회사 무선통신모듈
US9712117B2 (en) * 2014-12-30 2017-07-18 Skyworks Solutions, Inc. Cascode switch for power amplifier
DE102015212247A1 (de) * 2015-06-30 2017-01-05 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Hochfrequenzverstärkeranordnung
KR101728628B1 (ko) 2016-01-28 2017-04-19 숭실대학교산학협력단 차동 증폭기를 위한 고주파 변압기
US10566409B2 (en) * 2016-05-10 2020-02-18 Dumitru Nicolae LESENCO Integrated quantized inductor and fabrication method thereof
US10291193B2 (en) * 2016-09-02 2019-05-14 Texas Instruments Incorporated Combining power amplifiers at millimeter wave frequencies
US10218310B2 (en) * 2016-09-09 2019-02-26 Skyworks Solutions, Inc. Power amplifier systems with differential ground
KR101931682B1 (ko) * 2017-05-12 2018-12-21 한국과학기술원 단일안테나의 동작을 위한 TLT(Transmission Line Transformer)를 포함하는 SPDT 스위치 구조
JP2019068205A (ja) * 2017-09-29 2019-04-25 株式会社村田製作所 高周波回路、フロントエンドモジュールおよび通信装置
KR102074777B1 (ko) * 2017-12-22 2020-02-07 엘지전자 주식회사 전력변환장치 및 이를 구비하는 공기조화기
JP6939982B2 (ja) * 2018-03-20 2021-09-22 株式会社村田製作所 高周波モジュール
JP2021061577A (ja) * 2019-10-09 2021-04-15 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置

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