CN215682277U - 高频模块和通信装置 - Google Patents
高频模块和通信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215682277U CN215682277U CN202121324662.6U CN202121324662U CN215682277U CN 215682277 U CN215682277 U CN 215682277U CN 202121324662 U CN202121324662 U CN 202121324662U CN 215682277 U CN215682277 U CN 215682277U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reception
- matching
- antenna
- frequency module
- band
- 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
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/16—Circuits
- H04B1/18—Input circuits, e.g. for coupling to an antenna or a transmission line
-
- 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
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/16—Circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
- H01L23/64—Impedance arrangements
- H01L23/66—High-frequency adaptations
-
- 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
- H04B1/005—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 adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
- H04B1/0053—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 adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
- H04B1/0057—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 adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using diplexing or multiplexing filters for selecting the desired band
-
- 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
- H04B1/005—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 adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
- H04B1/0053—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 adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
- H04B1/006—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 adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using switches for selecting the desired band
-
- 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
- H04B1/50—Circuits using different frequencies for the two directions of communication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transceivers (AREA)
Abstract
提供一种能够将多个通信频段的高频信号以低损耗同时传输的小型的高频模块和通信装置。高频模块具备:具有主面(91a及91b)的模块基板(91);以第一通信频段为通带的第一接收滤波器;以第二通信频段为通带的第二接收滤波器;对第一接收滤波器与天线连接端子的连接进行切换、且对第二接收滤波器与天线连接端子的连接进行切换的天线开关(20);以及连接于天线连接端子与第一接收滤波器之间的匹配电路,其中,匹配电路具有电感器和电容器中的至少一方以及匹配开关(81及82),第一接收滤波器及第二接收滤波器配置于主面(91a),天线开关(20)、匹配开关(81及82)包括在配置于主面(91b)的1个半导体IC(75)中。
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,特别是,随着多频段化的进展,构成高频前端电路的电路元件的配置结构变得复杂。
专利文献1中公开了一种高频(前端)模块,其具备使规定的通信频段(频带)的高频信号通过的多个滤波器、连接了多个滤波器的天线(输入)开关、以及连接于天线开关与滤波器之间的匹配电路。上述匹配电路由电感器和电容器中的至少一方构成。通过上述结构,高频模块能够同时传输多个通信频段的高频信号。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-98630号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
在专利文献1中公开的高频模块中,通过与同时传输的通信频段的组合对应地优化天线与多个滤波器的匹配状态,能够减少高频信号的传输损耗。为了实现这一点,期望的是,使上述匹配电路能够与同时传输的通信频段的组合对应地改变。
然而,当使上述匹配电路能够改变时,该匹配电路的电路结构变得复杂,从而使匹配电路和高频模块大型化。
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能够将多个通信频段的高频信号以低损耗同时传输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;天线连接端子;第一接收滤波器,其以包含第一通信频段的频带为通带;第二接收滤波器,其以包含不同于所述第一通信频段的第二通信频段的频带为通带;天线开关,其对所述第一接收滤波器与所述天线连接端子的连接和非连接进行切换,并且对所述第二接收滤波器与所述天线连接端子的连接和非连接进行切换;以及匹配电路,其连接于所述天线连接端子与所述第一接收滤波器之间,其中,所述匹配电路具有:电感器和电容器中的至少一方;以及匹配开关,其对所述电感器和电容器中的至少一方与所述第一接收滤波器的连接和非连接进行切换,所述第一接收滤波器和所述第二接收滤波器配置于所述第一主面,所述天线开关和所述匹配开关包括在配置于所述第二主面的1个半导体集成电路中。
优选地,所述电感器和电容器中的至少一方配置于所述第一主面。
优选地,在俯视所述模块基板的情况下,所述电感器和电容器中的至少一方与所述匹配开关至少有一部分重叠。
优选地,所述高频模块还具备配置于所述第二主面的外部连接端子。
优选地,所述高频模块还具备低噪声放大器,该低噪声放大器放大所述第一通信频段的接收信号,所述低噪声放大器包括在所述半导体集成电路中。
优选地,在单独地接收所述第一通信频段的接收信号的情况下,所述匹配开关成为非导通状态,在同时接收所述第一通信频段的接收信号和所述第二通信频段的接收信号的情况下,所述匹配开关成为导通状态。
优先地,所述第一接收滤波器和所述第二接收滤波器分别以LTE的Band1、Band3、Band7、Band40以及Band41中的任意频段的接收带为通带。
本实用新型的另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,能够提供能够将多个通信频段的高频信号以低损耗同时传输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是实施例所涉及的高频模块的平面结构概要图。
图2B是实施例所涉及的高频模块的截面结构概要图。
附图标记说明
1、1A:高频模块;2:天线;3:RF信号处理电路(RFIC);5:通信装置;10、31、33、35、37、51、52、53、55、57、80:匹配电路;20:天线开关;21、23、25、27:开关;41、42、43、45、47:接收滤波器;61、62、63、65、67:低噪声放大器;70:控制电路;75:半导体IC;81、82:匹配开关;83、84:电感器;85:电容器;91:模块基板;91a、91b:主面;92:树脂构件;100:天线连接端子;101、102、103、105、107:接收输出端子;150:外部连接端子。
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性的例子。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个线段经过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以及RF(Radio Frequency:射频)信号处理电路(RFIC)3。
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基带信号处理电路(未图示)。
另外,RFIC 3还具有基于所使用的通信频段(频带)等信息来控制高频模块1所具有的天线开关20、匹配开关81及82的连接的作为控制部的功能。具体地说,RFIC 3通过控制信号来切换高频模块1所具有的天线开关20、匹配开关81及82的连接。具体地说,RFIC 3例如将用于控制天线开关20、匹配开关81及82的MIPI和GPIO等数字控制信号输出到控制电路70。控制电路70例如根据从RFIC 3输入的数字控制信号来向天线开关20、匹配开关81及82输出数字控制信号,由此对天线开关20、匹配开关81及82的连接和非连接进行控制。此外,RFIC 3输出的控制信号也可以是模拟信号。
另外,RFIC 3还具有对高频模块1所具有的低噪声放大器61、62、63、65及67(以后,有时记载为低噪声放大器61~67)的增益、向低噪声放大器61~67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控制电路70。控制电路70根据从RFIC 3输入的数字控制信号来向低噪声放大器61~67输出控制信号、电源电压Vcc或偏置电压Vbias,由此调整低噪声放大器61~67的增益。此外,作为控制部发挥功能的结构要素也可以设置于RFIC 3的外部。
天线2与高频模块1的天线连接端子100连接,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、接收滤波器41、42、43、45及47(以后有时记载为接收滤波器41~47)、低噪声放大器61~67、天线开关20、匹配电路10、31、33、35、37、51、52、53、55、57及80、以及控制电路70。
天线连接端子100与天线2连接。
接收滤波器41是第一接收滤波器的一例,配置于将天线连接端子100与接收输出端子101连结的接收路径,针对从天线连接端子100输入的接收信号,以包含第一通信频段的接收带(Downlink operating band:下行链路工作频段)的频带为通带。第一通信频段例如是LTE(Long Term Evolution:长期演进)的Band1(接收带:2110MHz-2170MHz)。接收滤波器41的输入端子与开关21的一方的端子连接,接收滤波器41的输出端子经由匹配电路51来与低噪声放大器61的输入端子连接。此外,第一通信频段例如也可以是LTE的Band3(接收带:1805MHz-1880MHz)、Band40(接收带:2300MHz-2400MHz)、Band7(接收带:2620MHz-2690MHz)以及Band41(接收带:2496MHz-2690MHz)中的任意频段。
接收滤波器42配置于将天线连接端子100与接收输出端子102连结的接收路径,针对从天线连接端子100输入的接收信号,以包含与第一通信频段不同的第三通信频段的接收带的频带为通带。第三通信频段例如是LTE的Band3。接收滤波器42的输入端子与开关21的一方的端子连接,接收滤波器42的输出端子经由匹配电路52来与低噪声放大器62的输入端子连接。通过上述连接结构,接收滤波器41及42构成了第一多工器。
接收滤波器43是第二接收滤波器的一例,配置于将天线连接端子100与接收输出端子103连结的接收路径,针对从天线连接端子100输入的接收信号,以包含与第一通信频段不同的第二通信频段的频带为通带。第二通信频段例如是LTE的Band40。接收滤波器43的输入端子与开关23的一方的端子连接,接收滤波器43的输出端子经由匹配电路53来与低噪声放大器63的输入端子连接。此外,第二通信频段例如也可以是LTE的Band1、Band3、Band7以及Band41中的任意频段。
接收滤波器45配置于将天线连接端子100与接收输出端子105连结的接收路径,针对从天线连接端子100输入的接收信号,以包含第四通信频段的接收带的频带为通带。第四通信频段例如是LTE的Band7。接收滤波器45的输入端子与开关25的一方的端子连接,接收滤波器45的输出端子经由匹配电路55来与低噪声放大器65的输入端子连接。
接收滤波器47配置于将天线连接端子100与接收输出端子107连结的接收路径,针对从天线连接端子100输入的接收信号,以包含第五通信频段的接收带的频带为通带。第五通信频段例如是LTE的Band41。接收滤波器47的输入端子与开关27的一方的端子连接,接收滤波器47的输出端子经由匹配电路57来与低噪声放大器67的输入端子连接。
接收滤波器41~47中的各接收滤波器也可以与使发送信号通过的发送滤波器一起构成将发送信号和接收信号以频分双工(FDD:Frequency Division Duplex)方式传输的双工器。另外,接收滤波器41~47中的各接收滤波器也可以是将发送信号和接收信号以时分双工(TDD:Time Division Duplex)方式传输的情况下的接收滤波器。
另外,接收滤波器41~47中的各接收滤波器例如也可以是使用SAW(SurfaceAcoustic 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,并且不限定于它们。
低噪声放大器61是能够将第一通信频段的接收信号以低噪声进行放大并输出到接收输出端子101的接收放大器。低噪声放大器62是能够将第三通信频段的接收信号以低噪声进行放大并输出到接收输出端子102的接收放大器。低噪声放大器63是能够将第二通信频段的接收信号以低噪声进行放大并输出到接收输出端子103的接收放大器。低噪声放大器65是能够将第四通信频段的接收信号以低噪声进行放大并输出到接收输出端子105的接收放大器。低噪声放大器67是能够将第五通信频段的接收信号以低噪声进行放大并输出到接收输出端子107的接收放大器。以后,有时将接收输出端子101、102、103、105及107记载为接收输出端子101~107。
低噪声放大器61~67例如由以Si系的CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor: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。
天线开关20具有SPST(Single Pole Single Throw:单刀单掷)型的开关21、23、25及27。开关21的另一方的端子、开关23的另一方的端子、开关25的另一方的端子以及开关27的另一方的端子经由匹配电路10来与天线连接端子100连接。开关21对天线连接端子100与第一多工器的连接和非连接进行切换。开关23对天线连接端子100与接收滤波器43的连接和非连接进行切换。开关25对天线连接端子100与接收滤波器45的连接和非连接进行切换。开关27对天线连接端子100与接收滤波器47的连接和非连接进行切换。根据上述结构,天线开关20进行以下动作:(1)对第一多工器与天线连接端子100的连接和非连接进行切换,(2)对接收滤波器43与天线连接端子100的连接和非连接进行切换,(3)对接收滤波器45与天线连接端子100的连接和非连接进行切换,(4)对接收滤波器47与天线连接端子100的连接和非连接进行切换。此外,天线开关20所具有的开关的数量是根据高频模块1所具有的信号路径的数量来适当设定的。
匹配电路10是阻抗匹配电路的一例,配置于将天线连接端子100与天线开关20连结的接收路径,取得天线2与天线开关20的阻抗匹配。
匹配电路31连接于天线开关20与第一多工器的输入端子之间,取得天线开关20与第一多工器的阻抗匹配。匹配电路33连接于天线开关20与接收滤波器43的输入端子之间,取得天线开关20与接收滤波器43的阻抗匹配。匹配电路35连接于天线开关20与接收滤波器45的输入端子之间,取得天线开关20与接收滤波器45的阻抗匹配。匹配电路37连接于天线开关20与接收滤波器47的输入端子之间,取得天线开关20与接收滤波器47的阻抗匹配。以后,有时将匹配电路31、33、35及37记载为匹配电路31~37。
匹配电路51连接于低噪声放大器61的输入端子与接收滤波器41的输出端子之间,取得低噪声放大器61与接收滤波器41的阻抗匹配。匹配电路52连接于低噪声放大器62的输入端子与接收滤波器42的输出端子之间,取得低噪声放大器62与接收滤波器42的阻抗匹配。匹配电路53连接于低噪声放大器63的输入端子与接收滤波器43的输出端子之间,取得低噪声放大器63与接收滤波器43的阻抗匹配。匹配电路55连接于低噪声放大器65的输入端子与接收滤波器45的输出端子之间,取得低噪声放大器65与接收滤波器45的阻抗匹配。匹配电路57连接于低噪声放大器67的输入端子与接收滤波器47的输出端子之间,取得低噪声放大器67与接收滤波器47的阻抗匹配。以后,有时将匹配电路51、52、53、55及57记载为匹配电路51~57。
此外,匹配电路10、31~37、及51~57中的各匹配电路由电感器和电容器中的至少一方构成。
另外,匹配电路10、31~37及51~57中的各匹配电路也可以连接于接收路径与地之间,另外,也可以串联配置在接收路径上,另外,还可以配置在接收路径与地之间以及接收路径上这两方。
匹配电路80连接于天线连接端子100与接收滤波器41之间,具备电感器83及84、电容器85、以及匹配开关81及82。
电容器85的两端分别与电感器83的一端及电感器84的一端连接,电感器83的另一端及电感器84的另一端与地连接。另外,匹配开关81的一方的端子连接于将开关21的一方的端子与第一多工器连结的接收路径,匹配开关81的另一方的端子连接于电感器83的一端。另外,匹配开关82的一方的端子连接于将开关21的另一方的端子与天线连接端子100连结的接收路径,匹配开关82的另一方的端子连接于电感器84的一端。
通过上述连接结构,匹配电路80通过匹配开关81及82的导通来将由并联L-串联C-并联L构成的高通型的相位电路连接到将天线连接端子100与第一多工器连结的接收路径。另外,匹配电路80通过匹配开关81及82的非导通来将上述相位电路设为不与上述接收路径连接。
此外,匹配开关81及82也可以不连接到开关21的两端,也可以一起连接到开关21的一方的端子侧或开关21的另一方的端子侧。另外,上述相位电路也可以不是由并联L-串联C-并联L构成的高通型相位电路,只要具有电感器和电容器中的至少一方即可。
此外,匹配电路80也可以还与接收滤波器43的输入端子连接。在该情况下,例如,在匹配开关81同电感器83的连接节点与接收滤波器43的输入端子之间连接开关。由此,匹配电路80通过使上述开关成为导通状态,来对上述相位电路与将天线连接端子100同接收滤波器43连结的接收路径进行连接。
控制电路70根据从RFIC 3输入的数字控制信号MIPI和GPIO等来控制天线开关20、匹配开关81及82的连接和非连接,另外,调整低噪声放大器61~67的增益。
天线开关20、匹配开关81及82包括在被形成为1个芯片的半导体IC(IntegratedCircuit:集成电路)中。半导体IC例如由CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor: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,在半导体IC包括放大器的情况下,能够输出具有高质量的放大性能和噪声性能的高频信号。
另外,半导体IC也可以包括控制电路70、低噪声放大器61~67中的至少一者。
在高频模块1的结构中,开关21、匹配电路80、匹配电路31、接收滤波器41、匹配电路51以及低噪声放大器61构成从天线2经由天线连接端子100传输第一通信频段的接收信号的第一接收电路。另外,开关21、匹配电路80、匹配电路31、接收滤波器42、匹配电路52以及低噪声放大器62构成从天线2经由天线连接端子100传输第三通信频段的接收信号的第三接收电路。另外,开关23、匹配电路33、接收滤波器43、匹配电路53以及低噪声放大器63构成从天线2经由天线连接端子100传输第二通信频段的接收信号的第二接收电路。另外,开关25、匹配电路35、接收滤波器45、匹配电路55以及低噪声放大器65构成从天线2经由天线连接端子100传输第四通信频段的接收信号的第四接收电路。另外,开关27、匹配电路37、接收滤波器47、匹配电路57以及低噪声放大器67构成从天线2经由天线连接端子100传输第五通信频段的接收信号的第五接收电路。
根据上述电路结构,高频模块1能够接收第一通信频段~第五通信频段中的任意通信频段的高频信号。并且,高频模块1能够同时接收第一通信频段~第五通信频段中的两个以上的通信频段的高频信号。
在高频模块1中,例如,(1)在单独接收第一通信频段的接收信号的情况下,(2)在单独接收第三通信频段的接收信号的情况下,(3)在同时接收第一通信频段的接收信号和第三通信频段的接收信号的情况下,匹配开关81及82成为非导通状态。另一方面,(4)在同时接收第一通信频段的接收信号、第三通信频段的接收信号以及第四通信频段的接收信号的情况下,(5)在同时接收第一通信频段的接收信号、第二通信频段的接收信号、第三通信频段的接收信号以及第四通信频段的接收信号的情况下,(6)在同时接收第一通信频段的接收信号、第三通信频段的接收信号以及第五通信频段的接收信号的情况下,匹配开关81及82成为导通状态。
据此,匹配电路80作为使匹配电路80的相位能够与上述(1)-(6)的接收状态相应地改变的相位电路来发挥功能,高频模块1在上述(1)-(6)中的各情况下能够以低损耗传输接收信号。
此外,本实用新型所涉及的高频模块只要具备第一接收电路及第二接收电路以及天线开关20即可。
另外,本实用新型所涉及的高频模块也可以具备与第一接收电路~第五接收电路分别对应的发送电路。上述发送电路例如由能够放大发送信号的功率放大器、使该发送信号通过的发送滤波器、以及匹配电路等构成。
在此,在使高频模块1为小型的前端电路的情况下,通过使匹配电路80能够与同时传输的通信频段的组合相应地改变,来优化天线2与接收滤波器41~47的匹配状态,由此能够减少高频信号的传输损耗。然而,可变型的匹配电路80包括电感器、电容器以及匹配开关等从而电路结构复杂,难以使匹配电路80和高频模块1小型化。针对此,下面说明能够将多个通信频段的高频信号以低损耗同时传输的小型的高频模块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2A是实施例所涉及的高频模块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)中示出了从z轴正方向侧观察主面91b的情况下的透视电路元件的配置所得到的图。
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的各电路部件的配置结构。
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(HighTemperature 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。
树脂构件92配置于模块基板91的主面91a,覆盖上述接收电路的一部分和模块基板91的主面91a,具有确保构成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,接收滤波器41~47、匹配电路10、匹配电路31~37、以及匹配电路51~57配置于主面91a(第一主面)。另一方面,天线开关20、匹配开关81及82、控制电路70以及低噪声放大器61~67配置于主面91b(第二主面)。
另外,天线开关20、匹配开关81及82、控制电路70以及低噪声放大器61~67包括在配置于主面91b的半导体IC 75中。
此外,虽然在图2A中未图示,但是构成图1中示出的将电路部件之间连结的接收路径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。另外,多个电路元件包括在半导体IC中被定义为以下状态:该多个电路元件形成于1块半导体基板表面或内部、或者集成配置于1个封装内。此外,上述1块半导体基板和上述1个封装是与模块基板91不同之物,另外,是与用于安装高频模块1A的外部基板不同之物。
根据上述结构,构成高频模块1A的多个电路部件分开地配置于模块基板91的主面91a及91b,因此能够使高频模块1A小型化。另外,在主面91b中,天线开关20与作为匹配电路80的结构要素的匹配开关81及82通过半导体IC75来形成为一体。因此,能够提供能够将多个通信频段的高频信号以低损耗同时传输的小型的高频模块1A。另外,控制电路70及低噪声放大器61~67与天线开关20、匹配开关81及82一起通过半导体IC 75来形成为一体,因此能够节省主面91b的面积且能够使主面91b的高度降低。
此外,在主面91a只要至少配置接收滤波器41及43即可,也可以是,其它接收滤波器、匹配电路10、匹配电路31~37以及匹配电路51~57配置于主面91b。另外,在半导体IC75中也可以不包括控制电路70和低噪声放大器61~67。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,构成匹配电路80的电感器83、84、以及电容器85配置于主面91a。
由此,作为匹配电路80的结构要素的匹配开关81及82与电感器83、84及电容器85分开地配置于模块基板91的两面,因此能够使高频模块1A进一步小型化。
另外,在本实施例所涉及的高频模块1A中,在俯视模块基板91的情况下,接收滤波器41~43、45和接收滤波器47中的至少一部分配置于夹在配置有匹配电路10和匹配电路31~37的区域X与配置有匹配电路51~57的区域Z之间的区域Y。另外,控制回路70配置于天线开关20与低噪声放大器61~67之间。并且,区域X与天线开关20至少有一部分重叠,区域Z与低噪声放大器61~67至少有一部分重叠。另外,电感器83、84及电容器85中的至少一者与匹配开关81及82至少有一部分重叠。
据此,构成匹配电路80的电感器83、84以及电容器85与匹配开关81及82隔着模块基板91地相向,因此能够使匹配电路80内的布线更短。因此,能够减少使匹配开关81及82为导通状态的情况下的接收信号的传输损耗。
另外,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外部连接端子150来进行电信号的交换。如图2A的(b)所示,外部连接端子150包括天线连接端子100、接收输出端子101~107(在图2A的(b)中未图示)。另外,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电感器83、84、电容器85、匹配电路31~37、匹配电路51~57以及接收滤波器41~47,而是配置有容易降低高度的匹配开关81、82、天线开关20、控制电路70以及低噪声放大器61~67,因此能够使高频模块1A整体高度降低。另外,在对第一接收电路~第五接收电路的接收灵敏度影响大的低噪声放大器61~67的周围,配置多个被应用为地电极的外部连接端子150,因此能够抑制第一接收电路~第五接收电路的接收灵敏度的劣化。
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个电介质层形成有地电极图案。由此,模块基板91的电磁场屏蔽功能提高。
此外,在高频模块1A中,如图2B所示,外部连接端子150也可以是凸块电极,另外,也可以是从主面91b沿z轴负方向延伸设置的柱状电极。也可以是,无论在外部连接端子150是柱状电极还是凸块电极的情况下,都配置覆盖主面91b的树脂构件。
[3.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;天线连接端子100;接收滤波器41,其以包含第一通信频段的频带为通带;接收滤波器43,其以包含不同于第一通信频段的第二通信频段的频带为通带;天线开关20,其对接收滤波器41与天线连接端子100的连接和非连接进行切换,并且对接收滤波器43与天线连接端子100的连接和非连接进行切换;以及匹配电路80,其连接于天线连接端子100与接收滤波器41之间,其中,匹配电路80具有:电感器和电容器中的至少一方;以及对该电感器和电容器中的至少一方与接收滤波器41的连接和非连接进行切换的匹配开关81及82,接收滤波器41及43配置于主面91a,天线开关20、匹配开关81及82包括在配置于主面91b的1个半导体IC 75中。
根据上述结构,构成高频模块1的多个电路部件分开地配置于模块基板91的主面91a及91b,因此能够使高频模块1小型化。另外,在主面91b中,天线开关20与作为匹配电路80的结构要素的匹配开关81及82通过半导体IC 75来形成为一体。因此,能够提供能够将多个通信频段的高频信号以低损耗同时传输的小型的高频模块1。
另外,在高频模块1中,也可以是,构成匹配电路80的上述电感器和电容器中的至少一方配置于主面91a。
由此,作为匹配电路80的结构要素的匹配开关81及82与上述电感器和电容器中的至少一方分开地配置于模块基板91的两面,因此能够使高频模块1进一步小型化。
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,上述电感器和电容器中的至少一方与匹配开关81及82至少有一部分重叠。
据此,上述电感器和电容器中的至少一方与匹配开关81及82隔着模块基板91地相向,因此能够使匹配电路80内的布线更短。因此,能够减少使匹配开关81及82为导通状态的情况下的接收信号的传输损耗。
另外,高频模块1也可以还具备配置于主面91b的外部连接端子150。
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匹配电路31~37、匹配电路51~57以及接收滤波器41~47,而是配置有容易降低高度的天线开关20、匹配开关81及82,因此能够使高频模块1整体高度降低。
另外,在高频模块1中,也可以是,在单独接收第一通信频段的接收信号的情况下,匹配开关81及82成为非导通状态,在同时接收第一通信频段的接收信号和第二通信频段的接收信号的情况下,匹配开关81及82成为导通状态。
据此,匹配电路80作为使匹配电路80的相位能够与接收信号的接收状态相应地改变的相位电路来发挥功能,因此在各上述接收状态下,能够以低损耗传输接收信号。
另外,在高频模块1中,也可以是,接收滤波器41及43分别以LTE的Band1、Band3、Band7、Band40以及Band41中的任意频段的接收带为通带。
另外,通信装置5具备天线2、对利用天线2接收的高频信号进行处理的RFIC 3、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,能够提供能够将多个通信频段的高频信号以低损耗同时传输的小型的通信装置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,在上述实施方式和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对各电路部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
本实用新型作为配置于支持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 (10)
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;
天线连接端子;
第一接收滤波器,其以包含第一通信频段的频带为通带;
第二接收滤波器,其以包含不同于所述第一通信频段的第二通信频段的频带为通带;
天线开关,其对所述第一接收滤波器与所述天线连接端子的连接和非连接进行切换,并且对所述第二接收滤波器与所述天线连接端子的连接和非连接进行切换;以及
匹配电路,其连接于所述天线连接端子与所述第一接收滤波器之间,
其中,所述匹配电路具有:
电感器和电容器中的至少一方;以及
匹配开关,其对所述电感器和电容器中的至少一方与所述第一接收滤波器的连接和非连接进行切换,
所述第一接收滤波器和所述第二接收滤波器配置于所述第一主面,
所述天线开关和所述匹配开关包括在配置于所述第二主面的1个半导体集成电路中。
2.根据权利要求1所述的高频模块,其特征在于,
所述电感器和电容器中的至少一方配置于所述第一主面。
3.根据权利要求2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,所述电感器和电容器中的至少一方与所述匹配开关至少有一部分重叠。
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,
还具备配置于所述第二主面的外部连接端子。
5.根据权利要求4所述的高频模块,其特征在于,
还具备低噪声放大器,该低噪声放大器放大所述第一通信频段的接收信号,
所述低噪声放大器包括在所述半导体集成电路中。
6.根据权利要求1所述的高频模块,其特征在于,
在单独地接收所述第一通信频段的接收信号的情况下,所述匹配开关成为非导通状态,
在同时接收所述第一通信频段的接收信号和所述第二通信频段的接收信号的情况下,所述匹配开关成为导通状态。
7.根据权利要求5所述的高频模块,其特征在于,
在单独地接收所述第一通信频段的接收信号的情况下,所述匹配开关成为非导通状态,
在同时接收所述第一通信频段的接收信号和所述第二通信频段的接收信号的情况下,所述匹配开关成为导通状态。
8.根据权利要求5所述的高频模块,其特征在于,
所述第一接收滤波器和所述第二接收滤波器分别以LTE的Band1、Band3、Band7、Band40以及Band41中的任意频段的接收带为通带。
9.根据权利要求6所述的高频模块,其特征在于,
所述第一接收滤波器和所述第二接收滤波器分别以LTE的Band1、Band3、Band7、Band40以及Band41中的任意频段的接收带为通带。
10.一种通信装置,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1~9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 |
---|---|---|---|
JP2020103266A JP2021197642A (ja) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | 高周波モジュールおよび通信装置 |
JP2020-103266 | 2020-06-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN215682277U true CN215682277U (zh) | 2022-01-28 |
Family
ID=78826622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202121324662.6U Active CN215682277U (zh) | 2020-06-15 | 2021-06-15 | 高频模块和通信装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11496172B2 (zh) |
JP (1) | JP2021197642A (zh) |
KR (2) | KR20210155347A (zh) |
CN (1) | CN215682277U (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021197644A (ja) * | 2020-06-15 | 2021-12-27 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュールおよび通信装置 |
US20220029646A1 (en) * | 2020-07-27 | 2022-01-27 | Corning Research & Development Corporation | Radio frequency transceiver filter circuit having inter-stage impedance matching |
KR102541472B1 (ko) * | 2022-10-31 | 2023-06-13 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 다중 대역 동시 대응이 가능한 신호 송신 방법 및 그를 위한 장치 |
KR102541473B1 (ko) * | 2022-10-31 | 2023-06-13 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 다차원 주파수 동기화를 기반으로 다중 대역 동시 대응이 가능한 신호 송신 방법 및 그를 위한 장치 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100563710B1 (ko) | 2001-09-20 | 2006-03-28 | 엘지전자 주식회사 | 차세대 이동통신단말기의 내장안테나 정합회로 스위칭장치 |
JP6164390B2 (ja) * | 2015-07-06 | 2017-07-19 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール |
JP6451605B2 (ja) | 2015-11-18 | 2019-01-16 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール及び通信装置 |
CN113381780B (zh) * | 2017-03-15 | 2022-08-26 | 株式会社村田制作所 | 高频模块以及通信装置 |
WO2019065311A1 (ja) | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 株式会社村田製作所 | 半導体素子、高周波回路および通信装置 |
CN114041265A (zh) * | 2019-06-26 | 2022-02-11 | 株式会社村田制作所 | 高频模块以及通信装置 |
JP2021106341A (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-26 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュールおよび通信装置 |
JP2021197644A (ja) * | 2020-06-15 | 2021-12-27 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュールおよび通信装置 |
-
2020
- 2020-06-15 JP JP2020103266A patent/JP2021197642A/ja active Pending
-
2021
- 2021-04-08 KR KR1020210045687A patent/KR20210155347A/ko not_active IP Right Cessation
- 2021-06-14 US US17/346,334 patent/US11496172B2/en active Active
- 2021-06-15 CN CN202121324662.6U patent/CN215682277U/zh active Active
-
2023
- 2023-05-12 KR KR1020230061595A patent/KR20230070428A/ko active Search and Examination
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11496172B2 (en) | 2022-11-08 |
US20210391883A1 (en) | 2021-12-16 |
KR20210155347A (ko) | 2021-12-22 |
JP2021197642A (ja) | 2021-12-27 |
KR20230070428A (ko) | 2023-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102448318B1 (ko) | 고주파 모듈 및 통신 장치 | |
CN215682277U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN213879809U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN213213459U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN215120789U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
US20210152195A1 (en) | Radio frequency module and communication device | |
CN216699995U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
US11496169B2 (en) | Radio frequency module and communication device | |
CN213879810U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN216851960U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
US11716099B2 (en) | Radio frequency module and communication device | |
CN215734259U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN215734260U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN214380892U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN215646781U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN214675137U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN216699996U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN214851214U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN216851961U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN214851215U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN215498955U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN215186738U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN213937899U (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN117256100A (zh) | 高频模块和通信装置 | |
CN117136497A (zh) | 高频模块和通信装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |