CN215646781U - 高频模块和通信装置 - Google Patents
高频模块和通信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215646781U CN215646781U CN202121162014.5U CN202121162014U CN215646781U CN 215646781 U CN215646781 U CN 215646781U CN 202121162014 U CN202121162014 U CN 202121162014U CN 215646781 U CN215646781 U CN 215646781U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- main surface
- amplifier
- frequency module
- disposed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49838—Geometry or layout
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0288—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers using a main and one or several auxiliary peaking amplifiers whereby the load is connected to the main amplifier using an impedance inverter, e.g. Doherty amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/211—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/02—Transmitters
- H04B1/04—Circuits
- H04B1/0458—Arrangements for matching and coupling between power amplifier and antenna or between amplifying stages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
- H01L23/3677—Wire-like or pin-like cooling fins or heat sinks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/538—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
- H01L23/5383—Multilayer substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/538—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
- H01L23/5384—Conductive vias through the substrate with or without pins, e.g. buried coaxial conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/222—A circuit being added at the input of an amplifier to adapt the input impedance of the amplifier
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/294—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a low noise amplifier [LNA]
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Geometry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Transceivers (AREA)
Abstract
提供一种抑制了多尔蒂型的发送功率放大电路与接收电路的隔离度劣化的小型的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)、多尔蒂型的功率放大电路(10)以及低噪声放大器(21),功率放大电路(10)具有载波放大器、峰值放大器以及相位电路(11D及12B),载波放大器的输入端子与相位电路(11D)的一端连接,峰值放大器的输入端子与相位电路(11D)的另一端连接,载波放大器的输出端子与相位电路(12B)的一端连接,峰值放大器的输出端子与相位电路(12B)的另一端连接,载波放大器和峰值放大器配置于主面(91a),低噪声放大器(21)配置于主面(91b)。
Description
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中公开了一种具备传输发送信号的PA电路(发送放大电路)和传输接收信号的LNA电路(接收放大电路)的前端电路(RF模块)。在发送放大电路中配置有对功率放大器的放大特性进行控制的PA控制部,在接收放大电路中配置有对低噪声放大器的放大特性进行控制的LNA控制部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-137522号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
然而,在应用能够支持高效率和高输出的多尔蒂型的功率放大电路作为发送放大电路的情况下,载波放大器、峰值放大器以及相位电路等构成发送放大电路的电路元件的数量增加。另外,产生以下问题:传输高输出的发送信号的发送放大电路与接收放大电路的隔离度劣化。
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使多尔蒂型的发送功率放大电路与接收电路的隔离度的劣化得以抑制的小型的高频模块和通信装置。
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;多尔蒂型的功率放大电路;以及低噪声放大器,其中,所述功率放大电路具有载波放大器及峰值放大器以及第一相位电路及第二相位电路,所述载波放大器的输入端子与所述第一相位电路的一端连接,所述峰值放大器的输入端子与所述第一相位电路的另一端连接,所述载波放大器的输出端子与所述第二相位电路的一端连接,所述峰值放大器的输出端子与所述第二相位电路的另一端连接,所述载波放大器和所述峰值放大器配置于所述第一主面,所述低噪声放大器配置于所述第二主面。
优选地,所述高频模块还具备:散热导体部,其形成于所述模块基板内,将所述第一主面与所述第二主面连起来;以及多个外部连接端子,所述多个外部连接端子配置于所述第二主面,所述散热导体部在所述第一主面处与所述载波放大器的地电极及所述峰值放大器的地电极连接,在所述第二主面处与所述多个外部连接端子中的被设定为地电位的第一外部连接端子连接。
优选地,所述散热导体部具有:沿着所述第一主面和所述第二主面的垂直方向形成的第一通路导体和第二通路导体;以及沿着所述第一主面和所述第二主面的平行方向形成的平面导体,该平面导体不与所述第一主面及所述第二主面接触,其中,在俯视所述模块基板的情况下,所述第一通路导体与所述载波放大器重叠,所述第二通路导体与所述峰值放大器重叠,所述第一通路导体的一端在所述第一主面处与所述载波放大器的地电极连接,所述第一通路导体的另一端在所述第二主面处与所述第一外部连接端子连接,所述第一通路导体的所述一端同所述另一端之间的部分与所述平面导体连接,所述第二通路导体的一端在所述第一主面处与所述峰值放大器的地电极连接,所述第二通路导体的另一端与所述平面导体连接。
优选地,在俯视所述模块基板的情况下,所述载波放大器和所述峰值放大器配置于所述第一相位电路与所述第二相位电路之间。
优选地,所述载波放大器、所述峰值放大器以及所述第一相位电路包含于1个第一半导体集成电路,所述第二相位电路不包含于所述第一半导体集成电路。
优选地,所述高频模块还具备对所述载波放大器和所述峰值放大器进行控制的控制电路,所述第一半导体集成电路与所述控制电路在所述第一主面上层叠,在俯视所述模块基板的情况下,所述控制电路与所述载波放大器不重叠。
优选地,在俯视所述模块基板的情况下,所述控制电路与所述峰值放大器不重叠。
优选地,所述高频模块还具备:天线连接端子;发送滤波器,其使从所述功率放大电路输出的发送信号通过;以及天线开关,其对所述天线连接端子与所述发送滤波器的连接和非连接进行切换,其中,所述第二相位电路配置于所述第一主面,天线开关配置于所述第二主面。
优选地,所述第二相位电路是集成型无源元件。
另外,本实用新型的一个方式所涉及的通信装置具备:天线;射频信号处理电路,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射频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,能够提供使多尔蒂型的发送功率放大电路与接收电路的隔离度的劣化得以抑制的小型的高频模块和通信装置。
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2A是实施例1所涉及的高频模块的平面结构概要图。
图2B是实施例1所涉及的高频模块的截面结构概要图。
图2C是变形例所涉及的高频模块的截面结构概要图。
图3A是实施例2所涉及的高频模块的平面结构概要图。
图3B是实施例2所涉及的高频模块的截面结构概要图。
附图标记说明
1、1A、1B、1C:高频模块;2:天线;3:RF信号处理电路(RFIC);4:基带信号处理电路(BBIC);5:通信装置;10:功率放大电路;11:功率放大IC;11A:载波放大器;11B:峰值放大器;11C:前置放大器;11D、12B:相位电路;12:匹配IC;12A、51、52、53:匹配电路;21:低噪声放大器;31、32、33、34:开关;31a、32a、33a、34a:公共端子;31b、31c、32b、32c、33b、33c、34b、34c:选择端子;60:同向双工器;60H、60L:滤波器;61、62:双工器;61R、62R:接收滤波器;61T、62T:发送滤波器;70:PA控制电路;80、81:半导体IC;91:模块基板;91a、91b:主面;92、93:树脂构件;95p1、95p2、95p3:平面导体;95v1、95v2、95v3、95v4:通路导体;100:天线连接端子;111、112:发送输入端子;120:接收输出端子;130:控制信号端子;150、150g:外部连接端子;160:凸块电极。
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、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(Radio Frequency:射频)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31、32、33、34的连接的作为控制部的功能。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31~34的连接。具体地说,RFIC 3将用于控制开关31~34的数字控制信号输出到PA控制电路70。高频模块1的PA控制电路70根据从RFIC 3输入的数字控制信号来向开关31~34输出数字控制信号,由此对开关31~34的连接和非连接进行控制。
另外,RFIC 3还具有对高频模块1所具有的载波放大器11A、峰值放大器11B以及前置放大器11C(下面有时将它们统称为功率放大器)的增益、向功率放大器提供的电源电压Vcc和偏置电压Vbias进行控制的作为控制部的功能。具体地说,RFIC 3将MIPI和GPIO等数字控制信号输出到高频模块1的控制信号端子130。高频模块1的PA控制电路70根据经由控制信号端子130输入的数字控制信号来向功率放大器输出控制信号、电源电压Vcc或偏置电压Vbias,由此调整功率放大器的增益。此外,也可以是,从RFIC 3接受对功率放大器的增益进行控制的数字控制信号的控制信号端子与从RFIC 3接受对向功率放大器提供的电源电压Vcc和偏置电压Vbias进行控制的数字控制信号的控制信号端子不同。另外,控制部也可以设置于RFIC 3的外部,例如也可以设置于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、功率放大电路10、低噪声放大器21、发送滤波器61T及62T、接收滤波器61R及62R、PA控制电路70、匹配电路12A、51、52及53、开关31、32、33及34、以及同向双工器60。
天线连接端子100与天线2连接。
功率放大电路10是对从发送输入端子111及112输入的通信频段A和通信频段B的发送信号进行放大的多尔蒂型的放大电路。此外,高频模块1也可以具备放大通信频段A的高频信号的多尔蒂型的第一放大电路以及放大通信频段B的高频信号的多尔蒂型的第二放大电路来代替功率放大电路10。
PA控制电路70根据经由控制信号端子130输入的数字控制信号MIPI和GPIO等来调整功率放大电路10所具有的功率放大器的增益。PA控制电路70也可以由半导体IC(Integrated Circuit:集成电路)形成。半导体IC例如由CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)构成。具体地说,是通过SOI(Silicon OnInsulator: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中的至少任一者构成。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。
低噪声放大器21是将通信频段A及B的高频信号以低噪声进行放大后输出到接收输出端子120的放大器。此外,高频模块1也可以具备多个低噪声放大器。例如,高频模块1也可以具备放大通信频段A的高频信号的第一低噪声放大器以及放大通信频段B的高频信号的第二低噪声放大器。
发送滤波器61T配置于将发送输入端子111及112与天线连接端子100连结的发送路径AT,使被功率放大电路10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配置于将发送输入端子111及112与天线连接端子100连结的发送路径BT,使被功率放大电路10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配置于将接收输出端子120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配置于将接收输出端子120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。另外,发送滤波器61T和接收滤波器61R也可以不构成双工器61,也可以是以时分双工(TDD:Time DivisionDuplex)方式进行传输的1个滤波器。在该情况下,在上述1个滤波器的前级和后级中的至少一方配置对发送和接收进行切换的开关。另外,同样地,发送滤波器62T和接收滤波器62R也可以不构成双工器62,也可以是以TDD方式进行传输的1个滤波器。
匹配电路12A配置于将功率放大电路10与发送滤波器61T及62T连结的发送路径,取得功率放大电路10与发送滤波器61T及62T的阻抗匹配。
匹配电路51配置于将开关34与双工器61连结的路径,取得开关34及天线2与双工器61的阻抗匹配。匹配电路52配置于将开关34与双工器62连结的路径,取得开关34及天线2与双工器62的阻抗匹配。
匹配电路53配置于将低噪声放大器21与开关32连结的接收路径,取得低噪声放大器21与开关32及双工器61、62的阻抗匹配。
开关31具有公共端子31a、选择端子31b及31c。公共端子31a经由匹配电路12A与功率放大电路10的输出端子连接。选择端子31b与发送滤波器61T连接,选择端子31c与发送滤波器62T连接。在该连接结构中,开关31在将功率放大电路10与发送滤波器61T连接以及将功率放大电路10与发送滤波器62T连接之间切换。开关31例如由SPDT(Single Pole DoubleThrow:单刀双掷)型的开关电路构成。
开关32具有公共端子32a、选择端子32b及32c。公共端子32a经由匹配电路53与低噪声放大器21的输入端子连接。选择端子32b与接收滤波器61R连接,选择端子32c与接收滤波器62R连接。在该连接结构中,开关32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32例如由SPDT型的开关电路构成。
开关34是天线开关的一例,经由同向双工器60与天线连接端子100连接,(1)对天线连接端子100与双工器61的连接和非连接进行切换,另外,(2)对天线连接端子100与双工器62的连接和非连接进行切换。此外,开关34也可以由能够同时进行上述(1)和(2)的连接的多连接型的开关电路构成。
开关33具有公共端子33a、选择端子33b及33c。公共端子33a与功率放大电路10的输入端子连接。选择端子33b与发送输入端子111连接,选择端子33c与发送输入端子112连接。在该连接结构中,开关33将功率放大电路10与发送输入端子111连接以及将功率放大电路10与发送输入端子112连接之间切换。开关33例如由SPDT型的开关电路构成。
从发送输入端子111例如输入通信频段A的发送信号,从发送输入端子112例如输入通信频段B的发送信号。另外,也可以是,从发送输入端子111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112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。
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是以包含通信频段A及B的频率范围为通带的滤波器,滤波器60H是以与包含通信频段A及B的频率范围不同的其它频率范围为通带的滤波器。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,在包含通信频段A及B的频率范围位于比上述其它频率范围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及62R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 Acoustic Wave: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者,而且不限定于它们。
在高频模块1的结构中,开关33、功率放大电路10、匹配电路12A、开关31、发送滤波器61T、匹配电路51以及开关34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,开关34、匹配电路51、接收滤波器61R、开关32、匹配电路53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33、功率放大电路10、匹配电路12A、开关31、发送滤波器62T、匹配电路52以及开关34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,开关34、匹配电路52、接收滤波器62R、开关32、匹配电路53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。
根据上述电路结构,高频模块1能够对通信频段A和通信频段B中的任一个通信频段的高频信号执行发送、接收以及发送接收中的至少任一者。并且,高频模块1还能够对通信频段A和通信频段B的高频信号执行同时发送、同时接收以及同时发送接收中的至少任一者。
此外,在本实用新型所涉及的高频模块中,上述2个发送电路和上述2个接收电路也可以不是经由开关34与天线连接端子100连接,上述2个发送电路和上述2个接收电路也可以经由不同的端子与天线2连接。另外,本实用新型所涉及的高频模块只要至少具有图1中示出的电路结构中的功率放大电路10和低噪声放大器21即可。
另外,也可以是,低噪声放大器21以及开关31~34中的至少1个开关形成于1个半导体IC。半导体IC例如由CMOS构成。具体地说,是通过SOI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中的至少任一者构成。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,详细说明功率放大电路10的电路结构。
如图1所示,功率放大电路10具有载波放大器11A、峰值放大器11B、前置放大器11C、以及相位电路11D及12B。
载波放大器11A、峰值放大器11B、前置放大器11C以及相位电路11D构成了功率放大IC 11。功率放大IC 11是第一半导体IC的一例,具有载波放大器11A、峰值放大器11B、前置放大器11C以及相位电路11D形成于1块基板的结构,或者具有载波放大器11A、峰值放大器11B、前置放大器11C以及相位电路11D内置于1个封装的结构。
相位电路12B和匹配电路12A构成了匹配IC 12。匹配IC 12具有相位电路12B和匹配电路12A形成于1块基板的结构,或者具有相位电路12B和匹配电路12A内置于1个封装的结构。
前置放大器11C的输入端子与开关33的公共端子33a连接。载波放大器11A的输入端子与相位电路11D的一端连接,峰值放大器11B的输入端子与相位电路11D的另一端连接。载波放大器11A的输出端子与相位电路12B的一端连接,峰值放大器11B的输出端子与相位电路12B的另一端连接。
载波放大器11A例如是A类(或AB类)放大电路,能够在低输出区域和中输出区域进行高效的放大动作。
峰值放大器11B例如是C类放大电路,能够在高输出区域进行高效的放大动作。
相位电路11D(第一相位电路)及12B(第二相位电路)具有使所输入的高频信号的相位移位的功能,例如由λ/4传输线路构成。
根据功率放大电路10的上述连接结构,峰值放大器11B的输出阻抗与功率放大电路10的输出电平相应地变化。由此,在低输出区域至中输出区域的通常输出区域,载波放大器11A进行高效的放大动作,在高输出区域,除了载波放大器11A以外峰值放大器11B也进行放大动作,由此能够实现高效的放大动作。也就是说,多尔蒂型的功率放大电路10通过与输出电平相应地将载波放大器11A和峰值放大器11B的放大动作进行组合,实现了所有输出区域的高效的放大动作。
此外,前置放大器11C不是功率放大电路10所必需的结构要素。另外,相位电路11D及12B的电路结构不限于λ/4传输线路。
另外,载波放大器11A、峰值放大器11B、前置放大器11C以及低噪声放大器21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。
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,由于构成多尔蒂型的功率放大电路10的电路元件(载波放大器11A、峰值放大器11B、前置放大器11C、相位电路11D及12B)的数量多,因此高频模块1会大型化。另外,产生以下问题:传输高输出的发送信号的功率放大电路10与接收电路的隔离度劣化。
针对此,在本实施方式所涉及的高频模块1中具有以下结构:抑制包括功率放大电路10的发送电路与接收电路的隔离度的劣化,且使高频模块1小型化。下面,说明兼顾上述隔离度的劣化抑制和小型化的高频模块1的结构。
[2.实施例1所涉及的高频模块1A的电路元件配置结构]
图2A是实施例1所涉及的高频模块1A的平面结构概要图。另外,图2B是实施例1所涉及的高频模块1A的截面结构概要图,具体地说,是图2A的IIB-IIB线处的截面图。此外,图2A的(a)中示出了从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2A的(b)中示出了透视从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。
实施例1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2A和图2B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、树脂构件92及93以及外部连接端子150。
模块基板91是具有彼此相向的主面91a(第一主面)和主面91b(第二主面)且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120以及控制信号端子130。
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2A和图2B所示,在本实施例所涉及的高频模块1A中,功率放大IC11、匹配IC12、双工器61及62、匹配电路51及52、以及开关33及34配置于主面91a。另一方面,低噪声放大器21、PA控制电路70、匹配电路53、开关31及32、以及同向双工器60配置于主面91b。
此外,虽然在图2A中未图示,但是构成图1中示出的发送路径AT及BT以及接收路径AR及BR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者接合的接合线,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,载波放大器11A和峰值放大器11B配置于主面91a。另一方面,低噪声放大器21配置于主面91b。
根据上述结构,低噪声放大器21与构成功率放大电路10的载波放大器11A及峰值放大器11B以将模块基板91夹在中间的方式配置于两个面。因此,与功率放大电路10和低噪声放大器21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1A小型化。另外,由于能够抑制发送电路与接收电路之间的隔离度的劣化,因此例如能够抑制因发送信号及其谐波流入到接收路径而引起的接收灵敏度的劣化。
另外,多个外部连接端子150配置于模块基板91的主面91b。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。如图2A的(b)所示,多个外部连接端子包括天线连接端子100、发送输入端子111及112、接收输出端子120以及控制信号端子130。另外,多个外部连接端子150中的外部连接端子150g被设定为外部基板的地电位。
另外,如图2B所示,高频模块1A还在模块基板91的内部具备通路导体95v1及95v2以及平面导体95p1、95p2及95p3。通路导体95v1及95v2以及平面导体95p1、95p2及95p3是形成于模块基板91内的、将主面91a与主面91b连起来的散热导体部的一例。散热导体部在主面91a处与载波放大器11A的地电极及峰值放大器11B的地电极连接,在主面91b处与外部连接端子150g(第一外部连接端子)连接。
通路导体95v1及95v2是沿着主面91a和主面91b的垂直方向(z轴方向)形成的。平面导体95p1、95p2及95p3是沿着主面91a和主面91b的平行方向形成的,且不与主面91a及91b接触。
通路导体95v1是第一通路导体的一例,通路导体95v1的一端在主面91a处与载波放大器11A的地电极连接,通路导体95v1的另一端在主面91b处与外部连接端子150g连接。通路导体95v1的两端之间的部分与平面导体95p1、95p2及95p3连接。
通路导体95v2是第二通路导体的一例,通路导体95v2的一端在主面91a处与峰值放大器11B的地电极连接,通路导体95v2的另一端与平面导体95p1连接,不暴露于主面91b。
另外,在俯视模块基板91的情况下,通路导体95v1与载波放大器11A重叠,通路导体95v2与峰值放大器11B重叠。
据此,能够借助散热用的通路导体95v1将载波放大器11A与外部连接端子150g连接。另外,能够借助散热用的通路导体95v2、平面导体95p1以及通路导体95v1将峰值放大器11B与外部连接端子150g连接。
功率放大电路10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,将功率放大电路10的发热利用具有小的热阻的散热路径散出到外部基板是很重要的。假如在将功率放大电路10安装到主面91b的情况下,与功率放大电路10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,在将功率放大电路10配置在主面91b上的情况下,散热性会下降。
针对此,本实施例所涉及的高频模块1A还具备散热用的通路导体95v1,该通路导体95v1在主面91a处与功率放大电路10的地电极连接,从主面91a起到达主面91b。另外,通路导体95v1在主面91b处与被设定为地电位的外部连接端子150g连接。
据此,能够借助散热用的通路导体95v1将功率放大电路10与外部连接端子150g连接。因此,作为功率放大电路10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。另外,通路导体95v1形成为沿主面91a及91b的垂直方向贯通,因此热阻极低,因此能够高效地将来自功率放大电路10的发热散出到高频模块1A的外部。
另外,峰值放大器11B仅在高输出区域进行放大动作,与此相对,载波放大器11A在低输出区域至高输出区域的全部输出区域持续地进行放大动作,因此在规定的放大动作持续期间,载波放大器11A的发热量比峰值放大器11B的发热量大。
针对此,在本实施例所涉及的高频模块1A中,通过贯通模块基板的通路导体95v1来实现载波放大器11A的散热。因此,通过具有低的热阻的散热路径,以高的散热效率散出载波放大器11A的发热。另一方面,不仅借助通路导体95v1、还借助平面导体95p1和通路导体95v2来实现峰值放大器11B的散热。因此,峰值放大器11B的散热路径具有比载波放大器11A的散热路径高的热阻,因此散热效率下降。然而,载波放大器11A的发热量比峰值放大器11B的发热量大,因此能够建立具有良好的散热平衡的散热路径。根据实施例1所涉及的散热导体部的构造,能够高效地将来自功率放大电路10的发热散出到高频模块1A的外部。
并且,在主面91b的在俯视模块基板91的情况下与峰值放大器11B重叠的区域,没有暴露散热用的通路导体,另外,也没有配置外部连接端子150g。由此,如图2A的(b)和图2B所示,能够在主面91b的与峰值放大器11B重叠的上述区域例如配置PA控制电路70。因此,能够使主面91b上的电路元件配置空间高效化从而能够省面积化。另外,通过在上述区域配置PA控制电路70,能够使将载波放大器11A及峰值放大器11B与PA控制电路70连接的控制布线短,因此能够减少从控制布线产生的数字噪声。
此外,在主面91b的与峰值放大器11B重叠的上述区域配置的电路部件也可以不是PA控制电路70。在上述电路部件是开关31的情况下,能够使将功率放大电路10与开关31连接的发送信号布线短,因此能够减少发送信号的传输损耗。
此外,在本实施例中,通路导体95v1形成为沿主面91a及91b的垂直方向贯通模块基板91,但是也可以是具有如以下那样的形状的通路导体95v1。即,通路导体95v1具有将沿主面91a及91b的垂直方向延伸的多个柱状导体在该垂直方向上进行级联连接的结构。通路导体95v1具有在俯视模块基板91的情况下与多个柱状导体之间重叠的区域。具有上述区域的通路导体95v1也包含于形成为沿上述垂直方向贯通的通路导体。
另外,平面导体95p1、95p2及95p3不需要是3个,只要至少有1个即可。
另外,通路导体95v2的另一端也可以与平面导体95p2或95p3连接来代替与平面导体95p1连接。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,载波放大器11A、峰值放大器11B以及相位电路11D包含于功率放大IC 11(第一半导体IC)。另一方面,相位电路12B和匹配电路12A包含于匹配IC 12。
也就是说,相位电路12B独立于功率放大IC 11地配置。期望的是,相位电路12B是具有高Q值的低损耗的传输线路,以传输从载波放大器11A和峰值放大器11B输出的大功率的发送信号。另外,匹配电路12A也同样传输大功率的发送信号,因此期望由具有高Q值的电感器等电路元件构成。根据上述结构,与功率放大IC 11相比,不是利用考虑放大特性的电介质材料,而是能够利用能够实现高Q值的电介质材料来形成匹配IC 12,因此能够减少发送信号的传输损耗。
匹配IC 12例如也可以是集成型无源元件(IPD:Integrated Passive Device)。另外,相位电路12B也可以独立于匹配电路12A地由IPD形成。据此,能够使相位电路12B小型化,因此能够促进高频模块1A的小型化。
另外,相位电路12B也可以内置于模块基板91。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,如图2A的(a)所示,在俯视模块基板91的情况下,载波放大器11A和峰值放大器11B配置于相位电路11D与相位电路12B之间。
据此,相位电路11D、载波放大器11A及峰值放大器11B、相位电路12B这样的配置顺序即为发送信号的流动顺序。因此,能够使将它们连接的布线长度短,因此能够减少发送信号的传输损耗。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,也可以是,低噪声放大器21和开关32形成于1个半导体IC 80。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,设为功率放大IC 11、匹配IC12、双工器61及62、匹配电路51及52以及开关33及34配置于主面91a、并且低噪声放大器21、PA控制电路70、匹配电路53、开关31及32以及同向双工器60配置于主面91b的结构,但是只要功率放大IC 11配置于主面91a、并且低噪声放大器21配置于主面91b即可。例如,也可以是,双工器61及62、匹配电路51及52以及开关33及34中的至少一者配置于主面91b,PA控制电路70、匹配电路53、开关31及32以及同向双工器60中的至少一者配置于主面91a。
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。
此外,外部连接端子150可以如图2A及2B所示那样是沿z轴方向贯通树脂构件93的柱状电极,另外,也可以是,如图2C中示出的变形例所涉及的高频模块1B那样,外部连接端子150(及150g)是形成在主面91b上的凸块电极160。在该情况下,也可以不存在主面91b侧的树脂构件93。
[3.实施例2所涉及的高频模块1C的电路元件配置结构]
图3A是实施例2所涉及的高频模块1C的平面结构概要图。另外,图3B是实施例2所涉及的高频模块1C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。
实施例2所涉及的高频模块1C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。
本实施例所涉及的高频模块1C与实施例1所涉及的高频模块1A相比,构成高频模块1C的电路元件的配置结构不同。下面,关于本实施例所涉及的高频模块1C,省略其与实施例1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3A和图3B所示,在本实施例所涉及的高频模块1C中,功率放大IC 11、匹配IC12、PA控制电路70、双工器61及62、匹配电路51及52、以及开关33配置于模块基板91的主面91a。另一方面,低噪声放大器21、匹配电路53、开关31、32及34、以及同向双工器60配置于模块基板91的主面91b。
在本实施例中,载波放大器11A和峰值放大器11B配置于主面91a。另一方面,低噪声放大器21配置于主面91b。
根据上述结构,能够使高频模块1C小型化。另外,由于能够抑制发送电路与接收电路之间的隔离度的劣化,因此例如能够抑制因发送信号及其谐波流入到接收路径而引起的接收灵敏度的劣化。
另外,如图3B所示,高频模块1C还在模块基板91的内部具备通路导体95v3及95v4。通路导体95v3及95v4是形成于模块基板91内的、将主面91a与主面91b连起来的散热导体部的一例。散热导体部在主面91a处与载波放大器11A的地电极及峰值放大器11B的地电极连接,在主面91b处与外部连接端子150g(第一外部连接端子)连接。
通路导体95v3及95v4是沿着主面91a和主面91b的垂直方向(z轴方向)形成的。
通路导体95v3的一端在主面91a处与载波放大器11A的地电极连接,通路导体95v3的另一端在主面91b处与外部连接端子150g连接。
通路导体95v4的一端在主面91a处与峰值放大器11B的地电极连接,通路导体95v4的另一端在主面91b处与外部连接端子150g连接。
据此,能够借助散热用的通路导体95v3将载波放大器11A与外部连接端子150g连接。另外,能够借助散热用的通路导体95v4将峰值放大器11B与外部连接端子150g连接。也就是说,能够借助散热用的通路导体95v3及95v4将功率放大电路10与外部连接端子150g连接。因此,能够高效地将来自功率放大电路10的发热散出到高频模块1C的外部。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1C中,如图3B所示,功率放大IC 11与PA控制电路70在主面91a上层叠。并且,如图3A的(a)所示,在俯视模块基板91的情况下,PA控制电路70不与载波放大器11A及峰值放大器11B重叠。
根据上述结构,在模块基板91的主面上,无需确保用于配置PA控制电路70的空间,因此能够使高频模块1C小型化。另外,在内置于功率放大IC 11的电路元件中的发热量相对大的载波放大器11A和峰值放大器11B的上方(y轴正方向),没有配置PA控制电路70。因此,能够抑制以下情况:PA控制电路70由于来自功率放大IC 11的发热而温度上升,从而控制性能劣化。
此外,也可以是,在俯视模块基板91的情况下,PA控制电路70与载波放大器11A不重叠,PA控制电路70与峰值放大器11B重叠。
在规定的放大动作持续期间,载波放大器11A的发热量大于峰值放大器11B的发热量,因此通过不在发热量相对大的载波放大器11A的上方(y轴正方向)配置PA控制电路70,能够抑制以下情况:PA控制电路70由于来自载波放大器11A的发热而温度上升从而控制性能劣化。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1C中,相位电路12B配置于主面91a,开关34配置于主面91b。也就是说,相位电路12B与开关34以将模块基板91夹在中间的方式配置。
据此,能够抑制从功率放大电路10输出的发送信号、谐波或互调失真与开关34发生电磁场耦合,因此能够抑制通信频段A或B的发送信号例如不经由发送滤波器61T或62T以及开关31地流入到接收路径AR或BR。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。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1C中,也可以是,低噪声放大器21、开关32及34形成于1个半导体IC 81。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1C中,设为功率放大IC 11、匹配IC12、PA控制电路70、双工器61及62、匹配电路51及52以及开关33配置于主面91a、并且低噪声放大器21、匹配电路53、开关31、32及34以及同向双工器60配置于主面91b的结构,但是只要功率放大IC 11和PA控制电路70配置于主面91a、并且低噪声放大器21配置于主面91b即可。例如,也可以是,双工器61及62、匹配电路51及52以及开关33中的至少一者配置于主面91b,匹配电路53、开关31、32及34以及同向双工器60中的至少一者配置于主面91a。
[4.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;多尔蒂型的功率放大电路10;以及低噪声放大器21,其中,功率放大电路10具有载波放大器11A及峰值放大器11B以及相位电路11D及12B,载波放大器11A的输入端子与相位电路11D的一端连接,峰值放大器11B的输入端子与相位电路11D的另一端连接,载波放大器11A的输出端子与相位电路12B的一端连接,峰值放大器11B的输出端子与相位电路12B的另一端连接,载波放大器11A和峰值放大器11B配置于主面91a,低噪声放大器21配置于主面91b。
据此,低噪声放大器21与构成功率放大电路10的载波放大器11A及峰值放大器11B以将模块基板91夹在中间的方式配置于两个面。因此,与功率放大电路10和低噪声放大器21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,由于能够抑制发送电路与接收电路之间的隔离度的劣化,因此例如能够抑制因发送信号及其谐波流入到接收路径而引起的接收灵敏度的劣化。
另外,也可以是,高频模块1还具备:散热导体部,其形成于模块基板91内,将主面91a及91b连起来;以及配置于主面91b的多个外部连接端子150,其中,散热导体部在主面91a处与载波放大器11A的地电极及峰值放大器11B的地电极连接,在主面91b处与多个外部连接端子150中的被设定为地电位的外部连接端子150g连接。
据此,能够借助散热导体部将功率放大电路10与外部连接端子150g连接。因此,能够高效地将来自功率放大电路10的发热散出到高频模块1的外部。
另外,在高频模块1A中,也可以是,散热导体部具有:沿着主面91a及91b的垂直方向形成的通路导体95v1及95v2;以及沿着主面91a及91b的平行方向形成的平面导体95p1,该平面导体95p1不与主面91a及91b接触,其中,在俯视模块基板91的情况下,通路导体95v1与载波放大器11A重叠,通路导体95v2与峰值放大器11B重叠,通路导体95v1的一端在主面91a处与载波放大器11A的地电极连接,通路导体95v1的另一端在主面91b处与外部连接端子150g连接,通路导体95v1的两端之间的部分与平面导体95p1连接,通路导体95v2的一端在主面91a处与峰值放大器11B的地电极连接,通路导体95v2的另一端与平面导体95p1连接。
据此,在高频模块1A中,通过具有低的热阻的散热路径,以高的散热效率散出载波放大器11A的散热。另一方面,峰值放大器11B的散热路径具有比载波放大器11A的散热路径高的热阻,因此散热效率下降。然而,载波放大器11A的发热量比峰值放大器11B的发热量大,因此能够建立具有良好的散热平衡的散热路径。并且,在主面91b的在俯视模块基板91的情况下与峰值放大器11B重叠的区域,没有暴露散热用的通路导体,另外,也没有配置外部连接端子150g,因此,能够在上述区域配置电路部件。因此,能够使主面91b上的电路部件配置空间高效化从而能够省面积化。
另外,在高频模块1中,也可以是,在俯视模块基板91的情况下,载波放大器11A和峰值放大器11B配置于相位电路11D与相位电路12B之间。
据此,相位电路11D、载波放大器11A及峰值放大器11B、相位电路12B这样的配置顺序即为发送信号的流动顺序。因此,能够使将它们连接的布线长度短,因此能够减少发送信号的传输损耗。
另外,在高频模块1中,也可以是,载波放大器11A、峰值放大器11B以及相位电路11D包含于1个功率放大IC 11,相位电路12B不包含于功率放大IC11。
期望的是,相位电路12B是具有高Q值的低损耗的传输线路,以传输从载波放大器11A和峰值放大器11B输出的大功率的发送信号。根据上述结构,不是利用考虑放大特性的电介质材料,而是能够利用能够实现高Q值的电介质材料来形成相位电路12B,因此能够减少发送信号的传输损耗。
另外,高频模块1C也可以还具备对载波放大器11A和峰值放大器11B进行控制的PA控制电路70,功率放大IC 11与PA控制电路70在主面91a上层叠,在俯视模块基板91的情况下,PA控制电路70与载波放大器11A不重叠。
据此,在模块基板91的主面上,无需确保用于配置PA控制电路70的空间,因此能够使高频模块1C小型化。另外,在内置于功率放大IC 11的电路元件中的发热量相对大的载波放大器11A的上方(y轴正方向),没有配置PA控制电路70。因此,能够抑制以下情况:PA控制电路70由于来自载波放大器11A的发热而温度上升,从而控制性能劣化。
另外,在高频模块1C中,也可以是,在俯视模块基板的情况下,PA控制电路70与峰值放大器11B不重叠。
据此,能够抑制以下情况:PA控制电路70由于来自载波放大器11A和峰值放大器11B的发热而温度上升,从而控制性能劣化。
另外,也可以是,高频模块1C还具备:天线连接端子100;发送滤波器61T,其使从功率放大电路10输出的发送信号通过;以及开关34,其对天线连接端子100与发送滤波器61T的连接和非连接进行切换,其中,相位电路12B配置于主面91a,开关34配置于主面91b。
据此,能够抑制从功率放大电路10输出的发送信号、谐波或互调失真与开关34发生电磁场耦合,因此能够抑制通信频段A或B的发送信号不经由发送滤波器61T等地流入到接收路径AR或BR。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,使接收灵敏度下降。
另外,在高频模块1中,也可以是,相位电路12B是集成型无源元件。
据此,能够使相位电路12B小型化,因此能够促进高频模块1的小型化。
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,能够提供使多尔蒂型的发送功率放大电路与接收电路的隔离度的劣化得以抑制的小型的通信装置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、实施例以及变形例来进行了说明,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、实施例以及变形例。将上述实施方式、实施例以及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、实施例以及变形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、实施例以及变形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对各电路元件以及信号路径进行连接的路径之间***其它的电路元件和布线等。
产业上的可利用性
本实用新型作为包括高输出的发送电路的高频模块,能够广泛利用于便携式电话等通信设备。
Claims (15)
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;
多尔蒂型的功率放大电路;以及
低噪声放大器,
其中,所述功率放大电路具有载波放大器及峰值放大器、以及第一相位电路及第二相位电路,
所述载波放大器的输入端子与所述第一相位电路的一端连接,所述峰值放大器的输入端子与所述第一相位电路的另一端连接,所述载波放大器的输出端子与所述第二相位电路的一端连接,所述峰值放大器的输出端子与所述第二相位电路的另一端连接,
所述载波放大器和所述峰值放大器配置于所述第一主面,
所述低噪声放大器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:
散热导体部,其形成于所述模块基板内,将所述第一主面与所述第二主面连起来;以及
多个外部连接端子,所述多个外部连接端子配置于所述第二主面,
所述散热导体部在所述第一主面处与所述载波放大器的地电极及所述峰值放大器的地电极连接,在所述第二主面处与所述多个外部连接端子中的被设定为地电位的第一外部连接端子连接。
3.根据权利要求2所述的高频模块,其特征在于,
所述散热导体部具有:
沿着所述第一主面和所述第二主面的垂直方向形成的第一通路导体和第二通路导体;以及
沿着所述第一主面和所述第二主面的平行方向形成的平面导体,该平面导体不与所述第一主面及所述第二主面接触,
其中,在俯视所述模块基板的情况下,所述第一通路导体与所述载波放大器重叠,所述第二通路导体与所述峰值放大器重叠,
所述第一通路导体的一端在所述第一主面处与所述载波放大器的地电极连接,所述第一通路导体的另一端在所述第二主面处与所述第一外部连接端子连接,所述第一通路导体的所述一端同所述另一端之间的部分与所述平面导体连接,
所述第二通路导体的一端在所述第一主面处与所述峰值放大器的地电极连接,所述第二通路导体的另一端与所述平面导体连接。
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,所述载波放大器和所述峰值放大器配置于所述第一相位电路与所述第二相位电路之间。
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,
所述载波放大器、所述峰值放大器以及所述第一相位电路包含于1个第一半导体集成电路,
所述第二相位电路不包含于所述第一半导体集成电路。
6.根据权利要求4所述的高频模块,其特征在于,
所述载波放大器、所述峰值放大器以及所述第一相位电路包含于1个第一半导体集成电路,
所述第二相位电路不包含于所述第一半导体集成电路。
7.根据权利要求5所述的高频模块,其特征在于,
还具备对所述载波放大器和所述峰值放大器进行控制的控制电路,
所述第一半导体集成电路与所述控制电路在所述第一主面上层叠,
在俯视所述模块基板的情况下,所述控制电路与所述载波放大器不重叠。
8.根据权利要求7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,所述控制电路与所述峰值放大器不重叠。
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,还具备:
天线连接端子;
发送滤波器,其使从所述功率放大电路输出的发送信号通过;以及
天线开关,其对所述天线连接端子与所述发送滤波器的连接和非连接进行切换,
其中,所述第二相位电路配置于所述第一主面,
天线开关配置于所述第二主面。
10.根据权利要求4所述的高频模块,其特征在于,还具备:
天线连接端子;
发送滤波器,其使从所述功率放大电路输出的发送信号通过;以及
天线开关,其对所述天线连接端子与所述发送滤波器的连接和非连接进行切换,
其中,所述第二相位电路配置于所述第一主面,
天线开关配置于所述第二主面。
11.根据权利要求5所述的高频模块,其特征在于,还具备:
天线连接端子;
发送滤波器,其使从所述功率放大电路输出的发送信号通过;以及
天线开关,其对所述天线连接端子与所述发送滤波器的连接和非连接进行切换,
其中,所述第二相位电路配置于所述第一主面,
天线开关配置于所述第二主面。
12.根据权利要求7所述的高频模块,其特征在于,还具备:
天线连接端子;
发送滤波器,其使从所述功率放大电路输出的发送信号通过;以及
天线开关,其对所述天线连接端子与所述发送滤波器的连接和非连接进行切换,
其中,所述第二相位电路配置于所述第一主面,
天线开关配置于所述第二主面。
13.根据权利要求8所述的高频模块,其特征在于,还具备:
天线连接端子;
发送滤波器,其使从所述功率放大电路输出的发送信号通过;以及
天线开关,其对所述天线连接端子与所述发送滤波器的连接和非连接进行切换,
其中,所述第二相位电路配置于所述第一主面,
天线开关配置于所述第二主面。
14.根据权利要求5所述的高频模块,其特征在于,
所述第二相位电路是集成型无源元件。
15.一种通信装置,其特征在于,具备:
天线;
射频信号处理电路,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1~14中的任一项所述的高频模块,其在所述天线与所述射频信号处理电路之间传输所述高频信号。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020092582A JP2021190772A (ja) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | 高周波モジュールおよび通信装置 |
JP2020-092582 | 2020-05-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN215646781U true CN215646781U (zh) | 2022-01-25 |
Family
ID=78704415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202121162014.5U Active CN215646781U (zh) | 2020-05-27 | 2021-05-27 | 高频模块和通信装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11574898B2 (zh) |
JP (1) | JP2021190772A (zh) |
KR (1) | KR102415533B1 (zh) |
CN (1) | CN215646781U (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112970201B (zh) * | 2018-11-02 | 2022-08-23 | 株式会社村田制作所 | 高频模块、发送功率放大器以及通信装置 |
WO2023190611A1 (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI114259B (fi) * | 1999-07-14 | 2004-09-15 | Filtronic Lk Oy | Radiotaajuisen etupään rakenne |
US6973330B2 (en) * | 2002-10-04 | 2005-12-06 | Sony Corporation | Optimized two-sided wireless modem card component placement |
JP4521602B2 (ja) * | 2005-06-06 | 2010-08-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | マルチモード高周波回路 |
US9712119B2 (en) * | 2014-10-25 | 2017-07-18 | Skyworks Solutions, Inc. | Doherty power amplifier with tunable input network |
JP2018137522A (ja) | 2017-02-20 | 2018-08-30 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュールおよび通信装置 |
US10804866B2 (en) * | 2017-11-13 | 2020-10-13 | Skyworks Solutions, Inc. | Doherty amplifier having envelope control |
US10972055B2 (en) * | 2018-06-15 | 2021-04-06 | Skyworks Solutions, Inc. | Integrated doherty power amplifier |
WO2019244815A1 (ja) * | 2018-06-20 | 2019-12-26 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュールおよび通信装置 |
US11729902B2 (en) * | 2019-02-05 | 2023-08-15 | Intel Corporation | Radio frequency front-end structures |
KR20210118615A (ko) * | 2020-03-23 | 2021-10-01 | 삼성전자주식회사 | 복수의 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치 및 그 제어 방법 |
-
2020
- 2020-05-27 JP JP2020092582A patent/JP2021190772A/ja active Pending
-
2021
- 2021-03-22 KR KR1020210036529A patent/KR102415533B1/ko active IP Right Grant
- 2021-04-19 US US17/233,542 patent/US11574898B2/en active Active
- 2021-05-27 CN CN202121162014.5U patent/CN215646781U/zh active Active
-
2022
- 2022-12-30 US US18/091,423 patent/US11742337B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11574898B2 (en) | 2023-02-07 |
US20230133510A1 (en) | 2023-05-04 |
KR102415533B1 (ko) | 2022-07-01 |
JP2021190772A (ja) | 2021-12-13 |
US20210375838A1 (en) | 2021-12-02 |
KR20210146787A (ko) | 2021-12-06 |
US11742337B2 (en) | 2023-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN214069922U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
US11368172B2 (en) | Radio-frequency module and communication device | |
CN213213455U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN213879809U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN213213452U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
US11152961B2 (en) | Radio frequency module and communication device | |
CN216699995U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN213879810U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN215120789U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN215734259U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN216851960U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
US11742337B2 (en) | Radio-frequency module and communication device | |
CN216699996U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN216851961U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
KR102638896B1 (ko) | 고주파 모듈 및 통신장치 | |
CN214851215U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN215498955U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN213937899U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
WO2021241339A1 (ja) | 高周波モジュールおよび通信装置 | |
CN213879808U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN115552801B (zh) | 高频模块以及通信装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |