DE202021101043U1 - Hochfrequenzmodul und Kommunikationsgerät - Google Patents
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Abstract
Hochfrequenzmodul, umfassend:
eine Modulplatine, die eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine aufweist;
einen Leistungsverstärker, der dazu konfiguriert ist, ein Übertragungssignal zu verstärken,
eine erste Schaltungskomponente und
eine Steuerschaltung, die zur Steuerung des Leistungsverstärkers konfiguriert ist,
wobei der Leistungsverstärker umfasst:
ein erstes Verstärkungselement,
ein zweites Verstärkungselement und
einen Ausgangstransformator, der eine erste Spule und eine zweite Spule umfasst, wobei
ein Ende der ersten Spule mit einem Ausgangsanschluss des ersten Verstärkerelements verbunden ist,
ein anderes Ende der ersten Spule mit einem Ausgangsanschluss des zweiten Verstärkerelements verbunden ist,
ein Ende der zweiten Spule mit einem Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers verbunden ist,
die Steuerschaltung auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist und
das erste Schaltungselement oder das erste Verstärkungselement und das zweite Verstärkungselement auf der zweiten Hauptfläche angeordnet sind.
eine Modulplatine, die eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine aufweist;
einen Leistungsverstärker, der dazu konfiguriert ist, ein Übertragungssignal zu verstärken,
eine erste Schaltungskomponente und
eine Steuerschaltung, die zur Steuerung des Leistungsverstärkers konfiguriert ist,
wobei der Leistungsverstärker umfasst:
ein erstes Verstärkungselement,
ein zweites Verstärkungselement und
einen Ausgangstransformator, der eine erste Spule und eine zweite Spule umfasst, wobei
ein Ende der ersten Spule mit einem Ausgangsanschluss des ersten Verstärkerelements verbunden ist,
ein anderes Ende der ersten Spule mit einem Ausgangsanschluss des zweiten Verstärkerelements verbunden ist,
ein Ende der zweiten Spule mit einem Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers verbunden ist,
die Steuerschaltung auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist und
das erste Schaltungselement oder das erste Verstärkungselement und das zweite Verstärkungselement auf der zweiten Hauptfläche angeordnet sind.
Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- In mobilen Kommunikationsgeräten, wie z. B. Mobiltelefonen, werden Leistungsverstärker, die Hochfrequenzübertragungssignale verstärken, verwendet.
- Dazu offenbart die
JP 2010-118916 A - Da bei dem in
JP 2010-118916 A - OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Hochfrequenzmodul, das einen Leistungsverstärker vom Differenzverstärkertyp enthält, und ein verbessertes Kommunikationsgerät, das das Hochfrequenzmodul enthält, anzugeben.
- Die Aufgabe wird durch ein Hochfrequenzmodul gelöst, das eine Modulplatine, die eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine umfasst, einen Leistungsverstärker, der so konfiguriert ist, dass er ein Übertragungssignal verstärkt; ein erstes Schaltungselement; und eine Steuerschaltung, die so konfiguriert ist, dass sie den Leistungsverstärker steuert, umfasst. Der Leistungsverstärker enthält ein erstes Verstärkungselement; ein zweites Verstärkungselement; und einen Ausgangstransformator, der eine erste Spule und eine zweite Spule enthält. Ein Ende der ersten Spule ist mit einem Ausgangsanschluss des ersten Verstärkungselements verbunden. Ein anderes Ende der ersten Spule ist mit einem Ausgangsanschluss des zweiten Verstärkungselements verbunden. Ein Ende der zweiten Spule ist mit einem Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers verbunden. Die Steuerschaltung ist auf der ersten Hauptfläche angeordnet, und die erste Schaltungskomponente oder das erste Verstärkungselement und das zweite Verstärkungselement sind auf der zweiten Hauptfläche angeordnet.
- Die Erfindung erlaubt es, ein Hochfrequenzmodul, das einen Leistungsverstärker vom Differenzverstärkertyp enthält, mit geringer Baugröße und ein Kommunikationsgerät, das das Hochfrequenzmodul enthält, bereitzustellen.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der vier Figuren umfassenden Zeichnung.
- Figurenliste
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1 zeigt Schaltungsanordnung eines Hochfrequenzmoduls und eines Kommunikationsgeräts gemäß einer Ausführungsform. -
2 zeigt eine Schaltungskonfiguration eines Leistungsverstärkers vom Differenzverstärkertyp. -
3A ist ein schematisches Diagramm, das eine planare Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß einem Beispiel 1 zeigt. -
3B ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß Beispiel 1 zeigt. -
3C ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß einer Variante 1 zeigt. -
3D ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß einer Variante 2 zeigt. -
4A ist ein schematisches Diagramm, das eine planare Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß einem Beispiel 2 zeigt. -
4B ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß Beispiel 2 zeigt. - BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben. Man beachte, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen jeweils ein allgemeines oder spezifisches Beispiel zeigen. Die in der folgenden Beschreibung genannten Zahlenwerte, Formen, Materialien, Elemente sowie die Anordnung und Verbindung der Elemente sind Beispiele und sollen das Verständnis der Erfindung erleichtern, selbige aber nicht einschränken. Unter den Elementen in den folgenden Beispielen und Varianten werden Elemente, die nicht in einem der unabhängigen Ansprüche aufgeführt sind, als beliebige Elemente beschrieben. Darüber hinaus sind die Größen der Elemente und die Größenverhältnisse, die in den Zeichnungen dargestellt sind, nicht unbedingt genau. Soweit in verschiedenen Figuren gezeigte strukturelle Komponenten einander entsprechen, wurden sie mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und redundante Beschreibungen wurden soweit möglich weggelassen oder vereinfacht.
- Im Folgenden haben ein Begriff, der eine Beziehung zwischen Elementen angibt, wie z. B. „parallel“ oder „senkrecht“, ein Begriff, der die Form eines Elements angibt, wie z. B. „rechteckig“, und ein Zahlenbereich nicht notwendigerweise nur strenge Bedeutungen, sondern umfassen auch im Wesentlichen äquivalente Bereiche, die z. B. eine Differenz von etwa einigen Prozent umfassen, insbesondere solche, wie sie auf dem hier in Frage stehenden Gebiet schon aufgrund von Fertigungstoleranzen üblich sind.
- Im Folgenden bedeutet in Bezug auf A, B und C, die auf einer Platine montiert sind, „C ist in einer Draufsicht auf eine Platine (oder eine Hauptfläche einer Platine) zwischen A und B angeordnet“, dass mindestens eines der Liniensegmente, die beliebige Punkte in A und B verbinden, durch einen Bereich von C in einer Draufsicht auf eine Platine verläuft. Eine Draufsicht auf eine Platine bedeutet, dass eine Platine und ein auf der Platine montiertes Schaltungselement betrachtet werden, die orthogonal auf eine Ebene parallel zu einer Hauptfläche der Platine projiziert werden. Außerdem bedeutet „auf“ in Ausdrücken wie z. B. montiert auf, angeordnet auf, vorgesehen auf und gebildet auf nicht notwendigerweise einen direkten Kontakt.
- Im Folgenden bedeutet „Sendepfad“ eine Übertragungsstrecke, die z. B. eine Leitung, durch die sich ein Hochfrequenz-Sendesignal ausbreitet, eine direkt mit der Leitung verbundene Elektrode und einen direkt mit der Leitung oder der Elektrode verbundenen Anschluss umfasst. Ein „Empfangsweg“ ist ein Übertragungsweg, der z. B. eine Leitung, durch die sich ein Hochfrequenz-Empfangssignal ausbreitet, eine direkt mit der Leitung verbundene Elektrode und ein direkt mit der Leitung oder der Elektrode verbundenes Endgerät umfasst. Darüber hinaus bedeutet „Sende- und Empfangsweg“ eine Übertragungsstrecke, die z. B. eine Leitung, durch die sich ein Hochfrequenz-Sendesignal und ein Hochfrequenz-Empfangssignal ausbreiten, eine direkt mit der Leitung verbundene Elektrode und ein direkt mit der Leitung oder der Elektrode verbundenes Endgerät umfasst.
- Im Folgenden gilt „A und B sind verbunden“ nicht nur, wenn A und B physisch verbunden sind, sondern auch, wenn A und B elektrisch verbunden sind.
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1 zeigt eine Schaltungskonfiguration des Hochfrequenzmoduls1 und des Kommunikationsgeräts5 gemäß einer Ausführungsform. Wie in1 dargestellt, umfasst das Kommunikationsgerät5 das Hochfrequenzmodul1 , die Antenne2 , die nachfolgend kurz RFIC genannte Hochfrequenz-(HF)-Signalverarbeitungsschaltung 3 und die nachfolgend kurz BBIC genannte Basisbandsignalverarbeitungsschaltung4 . - RFIC
3 ist eine HF-Signalverarbeitungsschaltung, die von der Antenne2 gesendete und empfangene Hochfrequenzsignale verarbeitet. Insbesondere verarbeitet RFIC3 ein Empfangssignal, das über einen Empfangspfad des Hochfrequenzmoduls1 eingegeben wird, z. B. durch Abwärtswandlung, und gibt ein Empfangssignal aus, das durch Verarbeitung an BBIC4 erzeugt wird. RFIC3 verarbeitet ein Sendesignal, das von BBIC4 eingegeben wird, z. B. durch Aufwärtswandlung, und gibt ein Sendesignal aus, das durch Verarbeitung an einen Sendepfad des Hochfrequenzmoduls1 erzeugt wird. - BBIC
4 ist eine Schaltung, die Signale unter Verwendung eines Zwischenfrequenzbandes verarbeitet, das niedriger ist als der Frequenzbereich eines im Funkfrequenzmodul1 übertragenen Funkfrequenzsignals. Ein von BBIC4 verarbeitetes Signal wird z. B. als Bildsignal für die Bildanzeige oder als Audiosignal für Gespräche über einen Lautsprecher verwendet. - RFIC
3 fungiert auch als Controller (Steuerschaltung), der die Verbindung steuert, die von den Schaltern51 ,52 und53 im Funkfrequenzmodul1 hergestellt wird, basierend auf einem zu verwendenden Kommunikationsband (einem Frequenzband). Insbesondere ändert RFIC3 die von den Schaltern51 bis53 im Funkfrequenzmodul1 hergestellte Verbindung entsprechend den Steuersignalen (nicht abgebildet). Insbesondere gibt RFIC3 digitale Steuersignale zur Steuerung der Schalter51 bis53 an die nachfolgend kurz PA-Steuerschaltung genannte Leistungsverstärker- Steuerschaltung80 aus. Die PA-Steuerschaltung80 des Hochfrequenzmoduls1 steuert das Verbinden und Trennen der Schalter51 bis53 , indem sie digitale Steuersignale an die Schalter51 bis53 entsprechend den von RFIC3 eingegebenen digitalen Steuersignalen ausgibt. - RFIC
3 fungiert auch als Controller, der die Verstärkung des im Hochfrequenzmodul1 enthaltenen Leistungsverstärkers10 sowie die Versorgungsspannung Vcc und die Vorspannung Vbias steuert, die dem Leistungsverstärker10 zugeführt werden. Konkret gibt RFIC3 digitale Steuersignale an den Steuersignalanschluss130 des Hochfrequenzmoduls1 aus. Die PA-Steuerschaltung80 des Hochfrequenzmoduls1 stellt die Verstärkung des Leistungsverstärkers10 ein, indem sie ein Steuersignal, die Versorgungsspannung Vcc oder die Vorspannung Vbias an den Leistungsverstärker10 entsprechend einem digitalen Steuersignal ausgibt, das über den Steuersignalanschluss130 eingegeben wird. Man beachte, dass ein Steuersignalanschluss, der von RFIC3 ein digitales Steuersignal zur Steuerung der Verstärkung des Leistungsverstärkers10 empfängt, und ein Steuersignalanschluss, der von RFIC3 digitale Steuersignale zur Steuerung der Stromversorgungsspannung Vcc und der Vorspannung Vbias empfängt, die dem Leistungsverstärker10 zugeführt werden, unterschiedliche Anschlüsse sein können. Der Controller kann außerhalb des RFIC3 angeordnet sein, z. B. im BBIC4 . - Die Antenne
2 ist mit der Antennenanschluss100 des Hochfrequenzmoduls1 verbunden, strahlt ein Hochfrequenzsignal ab, das vom Hochfrequenzmodul1 ausgegeben wird, und empfängt und gibt ein Hochfrequenzsignal von außen an das Hochfrequenzmodul1 ab. - Man beachte, dass die Antenne
2 und der BBIC4 nicht notwendigerweise im Kommunikationsgerät5 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthalten sind. - Als nächstes wird eine detaillierte Konfiguration des Hochfrequenzmoduls
1 beschrieben werden. - Wie in
1 dargestellt, umfasst das Hochfrequenzmodul1 den Antennenanschluss100 , den Leistungsverstärker10 , den rauscharmen Verstärker20 , die Sendefilter30T und40T , die Empfangsfilter30R und40R , die PA-Steuerschaltung80 , die Anpassungsschaltungen61 ,62 und63 , die Schalter51 ,52 und53 sowie den Diplexer35 . - Der Antennenanschluss
100 ist ein Beispiel für einen Eingangs-/AusgangsAnschluss und ist ein gemeinsamer Antennenanschluss, der mit der Antenne2 verbunden ist. - Der Leistungsverstärker
10 ist eine differenzverstärkende Verstärkerschaltung, die Hochfrequenzsignale im Kommunikationsband A und im Kommunikationsband B verstärkt, die über den Übertragungseingangsanschluss110 eingegeben werden. - Die PA-Steuerschaltung
80 stellt die Verstärkung des Leistungsverstärkers10 ein, z. B. in Abhängigkeit von einem digitalen Steuersignal, das über den Steuersignalanschluss130 eingegeben wird. Die PA-Steuerschaltung80 kann als integrierte Halbleiterschaltung (IC) ausgebildet sein. Ein Halbleiter-IC umfasst z. B. einen komplementären Metalloxid-Halbleiter (CMOS), der insbesondere durch einen Silizium-auf-Isolator-Prozess (SOI) gebildet wird. Dementsprechend kann ein solcher Halbleiter-IC zu geringen Kosten hergestellt werden. Man beachte, dass der Halbleiter-IC mindestens eines von Galliumarsenid (GaAs), Silizium-Germanium (SiGe) oder Galliumnitrid (GaN) enthalten kann. So kann ein Hochfrequenzsignal mit hoher Verstärkungsqualität und hoher Rauschqualität ausgegeben werden. - Der rauscharme Verstärker
20 verstärkt die Hochfrequenzsignale in den Kommunikationsbändern A und B, während das Rauschen gering gehalten wird, und gibt die verstärkten Hochfrequenzsignale an den Empfangsausgangsanschluss120 aus. - Das Übertragungsfilter
30T ist auf dem Übertragungspfad AT angeordnet, der den Leistungsverstärker10 und die Antennenanschluss100 verbindet, und lässt ein Übertragungssignal im Übertragungsband des Kommunikationsbandes A innerhalb eines vom Leistungsverstärker10 verstärkten Übertragungssignals durch. Das Übertragungsfilter40T ist auf dem Übertragungspfad BT angeordnet, der den Leistungsverstärker10 und die Antennenanschluss100 verbindet, und leitet ein Übertragungssignal im Übertragungsband des Kommunikationsbandes B innerhalb eines vom Leistungsverstärker10 verstärkten Übertragungssignals weiter. - Das Empfangsfilter
30R ist auf dem Empfangsweg AR angeordnet, der den rauscharmen Verstärker20 und die Antennenanschluss100 verbindet, und leitet ein Empfangssignal im Empfangsband des Kommunikationsbandes A innerhalb eines Empfangssignaleingangs durch die Antennenanschluss100 weiter. Das Empfangsfilter40R ist auf dem Empfangsweg BR angeordnet, der den rauscharmen Verstärker20 und die Antennenanschluss100 verbindet, und leitet ein Empfangssignal im Empfangsband des Kommunikationsbandes B innerhalb eines Empfangssignaleingangs durch die Antennenanschluss100 weiter. - Sendefilter
30T und Empfangsfilter30R sind in einem Duplexer30 enthalten, dessen Durchlassbereich das Kommunikationsband A ist. Der Duplexer30 überträgt ein Sendesignal und ein Empfangssignal im Kommunikationsband A durch Frequenzduplexverfahren (FDD). Sendefilter40T und Empfangsfilter40R sind in einem Duplexer40 enthalten, dessen Durchlassbereich das Kommunikationsband B ist. Der Duplexer40 überträgt ein Sendesignal und ein Empfangssignal im Kommunikationsband B durch FDD. - Man beachte, dass sowohl der Duplexer
30 als auch der Duplexer40 jeweils ein Multiplexer sein kann, der nur eine Mehrzahl von Sendefiltern enthält, ein Multiplexer, der nur eine Mehrzahl von Empfangsfiltern enthält, oder ein Multiplexer, der eine Mehrzahl von Duplexern enthält. Sendefilter30T und Empfangsfilter30R müssen nicht zwingend im Duplexer30 enthalten sein, und stattdessen kann ein einziger Filter für Signale verwendet werden, die im Zeitduplexverfahren (TDD) übertragen werden. In diesem Fall sind ein oder mehrere Schalter, die zwischen Senden und Empfangen umschalten, stromaufwärts, stromabwärts oder stromaufwärts und stromabwärts von Sendefilter30T und Empfangsfilter30R angeordnet. - Die Anpassungsschaltung
61 ist in einem Pfad angeordnet, der den Schalter53 und den Duplexer30 verbindet, und passt die Impedanz zwischen (i) dem Duplexer30 und (ii) dem Diplexer35 und dem Schalter53 an. Die Anpassungsschaltung62 ist in einem Pfad angeordnet, der den Schalter53 und den Duplexer40 verbindet, und passt die Impedanz zwischen (i) dem Duplexer40 und (ii) dem Diplexer35 und dem Schalter53 an. - Die Anpassungsschaltung
63 ist auf Empfangswegen angeordnet, die den rauscharmen Verstärker20 und die Empfangsfilter30R und40R verbinden, und passt die Impedanz zwischen (i) dem rauscharmen Verstärker20 und (ii) den Empfangsfiltern30R und40R an. - Man beachte, dass eine Anpassungsschaltung, die die Impedanz zwischen (i) dem Leistungsverstärker
10 und (ii) den Übertragungsfiltern30T und40T anpasst, auf den Übertragungswegen angeordnet sein kann, die den Leistungsverstärker10 und die Übertragungsfilter30T und40T verbinden. - Der Schalter
51 umfasst einen gemeinsamen Anschluss und zwei Auswahlanschlüsse. Der gemeinsame Anschluss des Schalters51 ist mit dem Ausgangsanschluss116 des Leistungsverstärkers10 verbunden. Einer der Auswahlanschlüsse des Schalters51 ist mit dem Übertragungsfilter30T verbunden, und der andere Auswahlanschluss des Schalters51 ist mit dem Übertragungsfilter40T verbunden. Diese Anschlusskonfiguration ermöglicht es dem Schalter51 , die Verbindung des Leistungsverstärkers10 zwischen dem Übertragungsfilter30T und dem Übertragungsfilter40T umzuschalten. Der Schalter51 enthält z. B. einen einpoligen Umschaltkreis mit Doppelauslösung (SPDT). - Der Schalter
52 enthält einen gemeinsamen Anschluss und zwei Auswahlanschlüsse. Der gemeinsame Anschluss des Schalters52 ist über die Anpassungsschaltung63 mit dem Eingangsanschluss des rauscharmen Verstärkers20 verbunden. Einer der Auswahlanschlüsse des Schalters52 ist mit dem Empfangsfilter30R verbunden, und der andere Auswahlanschluss des Schalters52 ist mit dem Empfangsfilter40R verbunden. Diese Anschlusskonfiguration ermöglicht es dem Schalter52 , zwischen dem Verbinden und Trennen des rauscharmen Verstärkers20 mit/von dem Empfangsfilter30R und zwischen dem Verbinden und Trennen des rauscharmen Verstärkers20 mit/von dem Empfangsfilter40R zu wechseln. Der Schalter52 umfasst z. B. einen einpoligen Umschaltkreis mit Doppelauslösung (kurz SPDT für „single pole double throw“ genannt). - Der Schalter
53 ist ein Beispiel für einen Antennenschalter und ist über den Diplexer35 mit der Antennenanschluss100 verbunden und schaltet die Verbindung der Antennenanschluss100 zwischen (1) Sendepfad AT und Empfangspfad AR und (2) Sendepfad BT und Empfangspfad BR um. Man beachte, dass der Schalter53 einen Mehrfachverbindungs-Schaltkreis enthält, der gleichzeitige Verbindungen von (1) und (2) oben ermöglicht. - Der Diplexer
35 ist ein Beispiel für einen Multiplexer und enthält die Filter35L und35H . Filter35L hat einen Durchlassbereich, der ein Frequenzbereich ist, der die Kommunikationsbänder A und B einschließt, und Filter35H hat einen Durchlassbereich, der ein anderer Frequenzbereich als der Frequenzbereich ist, der die Kommunikationsbänder A und B einschließt. Ein Anschluss von Filter35L und ein Anschluss von Filter35H sind gemeinsam mit dem Antennenanschlussanschluss100 verbunden. Bei den Filtern35L und35H handelt es sich jeweils um ein LC-Filter, das beispielsweise mindestens eine Chip-Induktivität oder einen Chip-Kondensator enthält. Man beachte, dass, wenn der Frequenzbereich, der die Kommunikationsbänder A und B umfasst, niedriger ist als der oben genannte unterschiedliche Frequenzbereich, Filter35L ein Tiefpassfilter und Filter35H ein Hochpassfilter sein kann. - Man beachte, dass die oben beschriebenen Sendefilter
30T und40T und Empfangsfilter30R und40R jeweils eines von beispielsweise einem akustischen Wellenfilter, das akustische Oberflächenwellen (SAWs) verwendet, einem akustischen Wellenfilter, das akustische Volumenwellen (BAWs) verwendet, einem Induktor-Kondensator-(LC)-Resonanzfilter und einem dielektrischen Filter sein können und darüber hinaus nicht auf diese Filter beschränkt sind. - Die Anpassungsschaltungen
61 bis63 sind nicht notwendigerweise in dem Hochfrequenzmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung enthalten. - In der Konfiguration des Hochfrequenzmoduls
1 sind der Leistungsverstärker10 , der Schalter51 , das Sendefilter30T , die Anpassungsschaltung61 , der Schalter53 und das Filter35L in einer ersten Sendeschaltung enthalten, die Sendesignale im Kommunikationsband A zur Antennenanschluss100 überträgt. Filter35L , Schalter53 , Anpassungsschaltung61 , Empfangsfilter30R , Schalter52 , Anpassungsschaltung63 und rauscharmer Verstärker20 sind in einer ersten Empfangsschaltung enthalten, die Empfangssignale im Kommunikationsband A von der Antenne2 über die Antennenanschluss100 überträgt. - Leistungsverstärker
10 , Schalter51 , Sendefilter40T , Anpassungsschaltung62 , Schalter53 und Filter35L sind in einer zweiten Sendeschaltung enthalten, die Sendesignale im Kommunikationsband B zur Antennenanschluss100 überträgt. Filter35L , Schalter53 , Anpassungsschaltung62 , Empfangsfilter40R , Schalter52 , Anpassungsschaltung63 und rauscharmer Verstärker20 sind in einer zweiten Empfangsschaltung enthalten, die Empfangssignale im Kommunikationsband B von Antenne2 über die Antennenanschluss100 überträgt. - Gemäß der obigen Schaltungskonfiguration kann das Hochfrequenzmodul
1 mindestens eines von Senden, Empfangen oder Senden und Empfangen eines Hochfrequenzsignals im Kommunikationsband A oder B ausführen. Außerdem kann das Hochfrequenzmodul1 mindestens eines von gleichzeitigem Senden, gleichzeitigem Empfangen oder gleichzeitigem Senden und Empfangen von Hochfrequenzsignalen in den Kommunikationsbändern A und B ausführen. - Man beachte, dass in dem Hochfrequenzmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung die beiden Sendeschaltungen und die beiden Empfangsschaltungen nicht über den Schalter
53 mit der Antennenanschluss100 verbunden sein müssen, sondern über verschiedene Anschlüsse mit der Antenne2 verbunden sein können. Es ist ausreichend, wenn das Hochfrequenzmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung mindestens einen der ersten Sendeschaltung oder der zweiten Sendeschaltung enthält. - Bei dem Hochfrequenzmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es ausreichend, wenn der erste Übertragungskreis den Leistungsverstärker
10 und mindestens ein Element aus dem Übertragungsfilter30T , den Schaltern51 und53 und der Anpassungsschaltung61 enthält. Es ist ausreichend, wenn der zweite Übertragungskreis den Leistungsverstärker10 und mindestens ein Element aus dem Übertragungsfilter40T , den Schaltern51 und53 und der Anpassungsschaltung62 enthält. - Der rauscharme Verstärker
20 und die Schalter51 bis53 können in einem einzigen Halbleiter-IC ausgebildet sein. Der Halbleiter-IC enthält z. B. einen CMOS und wird speziell durch den SOI-Prozess gebildet. Dementsprechend kann ein solcher Halbleiter-IC kostengünstig hergestellt werden. Man beachte, dass der Halbleiter-IC mindestens eines von GaAs, SiGe oder GaN enthalten kann. So kann ein Hochfrequenzsignal mit hoher Verstärkungsqualität und hoher Rauschqualität ausgegeben werden. - Nachfolgend wird ein Schaltungsaufbau des Leistungsverstärkers
10 im Detail beschrieben. -
2 zeigt eine Schaltungskonfiguration des Leistungsverstärkers10 . Wie in2 dargestellt, umfasst der Leistungsverstärker10 einen Eingangsanschluss115 , einen Ausgangsanschluss116 , ein Verstärkungselement12 (ein erstes Verstärkungselement), ein Verstärkungselement13 (ein zweites Verstärkungselement), ein Verstärkungselement11 , einen Zwischentransformator (Transformator)14 , einen Kondensator16 und einen Ausgangstransformator (Unsymmetrie-Symmetrie-Transformator)15 . - Der Eingangsanschluss des Verstärkerelements
11 ist mit dem Eingangsanschluss115 verbunden, und der Ausgangsanschluss des Verstärkerelements11 ist mit einem unsymmetrischen Anschluss des Zwischentransformators14 verbunden. Ein symmetrischer Anschluss des Zwischentransformators14 ist mit dem Eingangsanschluss des Verstärkungselements12 verbunden, und der andere symmetrische Anschluss des Zwischentransformators14 ist mit dem Eingangsanschluss des Verstärkungselements13 verbunden. - Ein über den Eingangsanschluss
115 eingegebenes Hochfrequenzsignal wird durch das Verstärkungselement11 in einem Zustand verstärkt, in dem die Vorspannung Vcc1 an das Verstärkungselement11 angelegt ist. Der Zwischenstufen-Transformator14 wendet eine unsymmetrisch-symmetrische Transformation auf das verstärkte Hochfrequenzsignal an. Zu diesem Zeitpunkt wird ein nicht invertiertes Eingangssignal über einen symmetrischen Anschluss des Interstage-Transformators14 ausgegeben, und ein invertiertes Eingangssignal wird über den anderen symmetrischen Anschluss des Interstage-Transformators14 ausgegeben. - Der Ausgangstransformator
15 enthält eine Primärspule (erste Spule) 15a und eine Sekundärspule (zweite Spule) 15b. Ein Ende der Primärspule15a ist mit dem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements12 verbunden, und das andere Ende der Primärspule15a ist mit dem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements13 verbunden. Die Vorspannung Vcc2 wird an einen mittleren Punkt der Primärspule15a angelegt. Ein Ende der Sekundärspule15b ist mit dem Ausgangsanschluss116 verbunden, und das andere Ende der Sekundärspule15b ist mit Masse verbunden. Anders ausgedrückt: Der Ausgangstransformator15 ist zwischen (i) dem Ausgangsanschluss116 und (ii) dem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements12 und dem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements13 angeschlossen. - Der Kondensator
16 ist zwischen dem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements12 und dem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements13 angeschlossen. - Die Impedanz eines nicht invertierten Eingangssignals, das durch das Verstärkungselement
12 verstärkt wird, und die Impedanz eines invertierten Eingangssignals, das durch das Verstärkungselement13 verstärkt wird, werden durch den Ausgangstransformator15 und den Kondensator16 transformiert, während die Signale in Gegenphase zueinander gehalten werden. Insbesondere passen der Ausgangstransformator15 und der Kondensator16 die Ausgangsimpedanz des Leistungsverstärkers10 an dem Ausgangsanschluss116 an die Eingangsimpedanz des Schalters51 und der in1 dargestellten Übertragungsfilter30T und40T an. Man beachte, dass ein kapazitives Element, das zwischen Masse und einem Pfad, der den Ausgangsanschluss116 und die Sekundärspule15b verbindet, angeschlossen ist, zur Impedanzanpassung beiträgt. Man beachte, dass das kapazitive Element in Reihe auf dem Pfad angeordnet sein kann, der den Ausgangsanschluss116 und die Sekundärspule15b verbindet, oder auch weggelassen werden kann. - Die Verstärkerelemente
11 bis13 , der Zwischentransformator14 und der Kondensator16 bilden hier die Differenzverstärkerschaltung10A . Insbesondere die Verstärkungselemente11 bis13 und der Zwischentransformator14 sind in vielen Fällen integral ausgebildet, indem sie z. B. in einem einzigen Chip ausgebildet sind oder auf demselben Substrat montiert sind. Im Gegensatz dazu muss der Ausgangstransformator15 einen hohen Q-Faktor aufweisen, um ein Übertragungssignal mit hoher Leistung zu verarbeiten, und ist daher nicht integral mit den Verstärkungselementen11 bis13 oder dem Zwischentransformator14 ausgebildet, z. B. Anders ausgedrückt: Von den Schaltungskomponenten des Leistungsverstärkers10 bilden die Schaltungskomponenten mit Ausnahme des Ausgangstransformators15 die Differenzverstärkerschaltung10A . - Man beachte, dass das Verstärkungselement
11 und der Kondensator16 in der Differenzverstärkerschaltung10A weggelassen werden können. - Gemäß der Schaltungskonfiguration des Leistungsverstärkers
10 arbeiten die Verstärkungselemente12 und13 gegenphasig zueinander. Zu diesem Zeitpunkt fließen Grundwellenströme durch die Verstärkungselemente12 und13 gegenphasig, d. h. in entgegengesetzten Richtungen, und somit fließen Grundwellenströme nicht in eine Masseleitung oder eine Stromversorgungsleitung, die in einem im Wesentlichen gleichen Abstand von den Verstärkungselementen12 und13 angeordnet sind. Dementsprechend kann das Einfließen von unnötigen Strömen in die oben genannten Leitungen vernachlässigt werden, und somit kann die Verringerung der Leistungsverstärkung, die in einem herkömmlichen Leistungsverstärker zu beobachten ist, reduziert werden. Weiterhin werden ein nicht invertiertes Signal und ein invertiertes Signal, die durch die Verstärkungselemente12 und13 verstärkt werden, kombiniert, und somit können Rauschkomponenten, die den Signalen in ähnlicher Weise überlagert sind, ausgelöscht werden, und unnötige Wellen, wie z. B. harmonische Komponenten, können verringert werden. - Man beachte, dass das verstärkende Element
11 nicht unbedingt im Leistungsverstärker10 enthalten sein muss. Ein Element, das ein unsymmetrisches Eingangssignal in ein nicht invertiertes Eingangssignal und ein invertiertes Eingangssignal umwandelt, ist nicht auf den Zwischenstufen-Transformator14 beschränkt. Der Kondensator16 ist kein wesentliches Element zur Impedanzanpassung. - Die Verstärkungselemente
11 bis13 und der rauscharme Verstärker20 enthalten jeweils einen Feldeffekttransistor (FET) oder einen Hetero-Bipolartransistor (HBT), z. B. aus einem CMOS auf Siliziumbasis oder GaAs. - Wenn das Hochfrequenzmodul
1 auf einer einzigen Montageplatine montiert ist, sind viele Schaltungselemente (Verstärkungselemente11 bis13 , Zwischenstufentransformator14 , Ausgangstransformator15 und Kondensator16 ) im Leistungsverstärker10 enthalten, was zu einer Vergrößerung des Hochfrequenzmoduls1 führt. Wenn die Elemente sehr dicht montiert sind, stören ein Hochleistungsübertragungssignal, das vom Leistungsverstärker10 ausgegeben wird, und ein Steuersignal, das von der PA-Steuerschaltung80 ausgegeben wird, die Schaltungskomponenten, die im Hochfrequenzmodul1 enthalten sind, und die Qualität eines Hochfrequenzsignals, das vom Hochfrequenzmodul1 ausgegeben wird, verschlechtert sich, was ein Problem darstellt. - Um das genannte Problem zu beheben, hat das Hochfrequenzmodul
1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration zur Miniaturisierung des Hochfrequenzmoduls1 bei gleichzeitiger Reduzierung der Verschlechterung der Qualität eines Hochfrequenzsignals, das vom Hochfrequenzmodul1 ausgegeben wird. - Im Folgenden wird die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls
1 beschrieben, die die Verschlechterung der Signalqualität und auch die Größe desselben reduziert. -
3A ist eine schematische Darstellung, die eine planare Konfiguration des Hochfrequenzmoduls1A gemäß Beispiel 1 illustriert.3B ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls1A gemäß Beispiel 1 veranschaulicht, und zeigt insbesondere einen Querschnitt entlang der Linie IIIB bis IIIB in3A . Man beachte, dass (a) von3A ein Layout von Schaltungselementen illustriert, wenn die Hauptfläche91a aus den Hauptflächen91a und91b auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine91 von der positiven z-Achse aus betrachtet wird. Andererseits ist (b) von3A eine perspektivische Ansicht eines Layouts von Schaltungselementen, wenn die Hauptfläche91b von der positiven z-Achse aus betrachtet wird. In3A ist der im Inneren der Modulplatine91 angeordnete Ausgangstransformator15 mit gestrichelten Linien dargestellt. - Das Hochfrequenzmodul
1A gemäß Beispiel 1 zeigt eine bestimmte Anordnung von Schaltungselementen, die im Hochfrequenzmodul1 gemäß der Ausführungsform enthalten sind. - Wie in
3A und3B dargestellt, umfasst das Hochfrequenzmodul1A gemäß diesem Beispiel zusätzlich zu der in1 dargestellten Schaltungskonfiguration die Modulplatine91 , die Kunststoffelemente92 und93 sowie die Anschlüsse150 zur Herstellung von externen Verbindungen (kurz Außenanschlüsse genannt) - Die Modulplatine
91 ist eine Platine, die eine Hauptfläche91a (eine zweite Hauptfläche) und eine Hauptfläche91b (eine erste Hauptfläche) auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine91 enthält, und auf der die obigen Übertragungsschaltungen und die obigen Empfangsschaltungen montiert sind. Als Modulplatine91 wird beispielsweise eine Platine aus Low Temperature Co-Fired Ceramics (LTCC), eine Platine aus High Temperature Co-Fired Ceramics (HTCC), eine Platine mit eingebetteten Komponenten, eine Platine mit einer Umverteilungsschicht (RDL) und eine gedruckte Leiterplatte verwendet, die jeweils eine gestapelte Struktur aus mehreren dielektrischen Schichten aufweisen. - Das Harzelement
92 ist auf der Hauptfläche91a der Modulplatine91 vorgesehen, bedeckt zumindest teilweise die Sendeschaltungen, zumindest teilweise die Empfangsschaltungen und die Hauptfläche91a der Modulplatine91 und hat die Funktion, die Zuverlässigkeit der mechanischen Festigkeit und der Feuchtigkeitsbeständigkeit beispielsweise der in den Sendeschaltungen und den Empfangsschaltungen enthaltenen Schaltungselemente zu gewährleisten. Das Kunststoffelement93 ist auf der Hauptfläche91b der Modulplatine91 vorgesehen, deckt zumindest teilweise die Übertragungsschaltungen, zumindest teilweise die Empfangsschaltungen und die Hauptfläche91b der Modulplatine91 ab und hat die Funktion, die Zuverlässigkeit der mechanischen Festigkeit und der Feuchtigkeitsbeständigkeit z. B. der in den Übertragungsschaltungen und den Empfangsschaltungen enthaltenen Schaltungselemente sicherzustellen. Man beachte, dass die Kunststoffelemente92 und93 nicht notwendigerweise in dem Hochfrequenzmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung enthalten sind. - Wie in
3A und3B dargestellt, sind im Hochfrequenzmodul1A gemäß diesem Beispiel die Differenzverstärkerschaltung10A , die Duplexer30 und40 , die Anpassungsschaltungen61 ,62 und63 sowie der Schalter53 auf der Hauptfläche91a (der zweiten Hauptfläche) der Modulplatine91 montiert. Auf der anderen Seite sind die PA-Steuerschaltung80 , der rauscharme Verstärker20 , die Schalter51 und52 und der Diplexer35 auf der Hauptfläche91b (der ersten Hauptfläche) der Modulplatine91 montiert. Der Ausgangstransformator15 ist im Inneren der Modulplatine91 angeordnet. - In diesem Beispiel sind die Verstärkerelemente
12 und13 auf der Hauptfläche91a (der zweiten Hauptfläche) montiert. Andererseits ist die PA-Steuerschaltung80 auf der Hauptfläche91b (der ersten Hauptfläche) montiert. Außerdem ist der rauscharme Verstärker20 eine erste Schaltungskomponente, die auf der Hauptfläche91b (der ersten Hauptfläche) montiert ist. - Man beachte, dass die Duplexer
30 und40 , der Schalter53 und die Anpassungsschaltungen61 ,62 und63 auf der Hauptfläche91a (der zweiten Hauptfläche) montiert sind, aber auch auf der Hauptfläche91b (der ersten Hauptfläche) montiert werden können. Die Schalter51 und52 und der Diplexer35 sind auf der Hauptfläche91b (der ersten Hauptfläche) montiert, können aber auch auf der Hauptfläche91a (der zweiten Hauptfläche) montiert werden. - Der Leistungsverstärker
10 enthält mindestens die Verstärkungselemente12 und13 , den Zwischentransformator14 und den Ausgangstransformator15 und somit viele Schaltungselemente, was zu einer Vergrößerung der Montagefläche führt. Folglich wird die Größe des Hochfrequenzmoduls wahrscheinlich zunehmen. - Um dies zu beheben, ermöglicht die obige Konfiguration des Hochfrequenzmoduls
1A gemäß diesem Beispiel, dass die PA-Steuerschaltung80 , die den Leistungsverstärker10 steuert, und die Differenzverstärkerschaltung10A an den beiden Seiten montiert werden können, und somit kann das Hochfrequenzmodul1 miniaturisiert werden. - Die PA-Steuerschaltung
80 , die digitale Steuersignale empfängt und ausgibt, und die Differenzverstärkerschaltung10A sind so angeordnet, dass sich die Modulplatine91 dazwischen befindet, und somit kann verhindert werden, dass die Differenzverstärkerschaltung10A digitales Rauschen empfängt. Dementsprechend kann die Verschlechterung der Qualität eines Hochfrequenzsignals, das vom Leistungsverstärker10 ausgegeben wird, reduziert werden. - Man beachte, dass die Modulplatine
91 wünschenswerterweise eine mehrschichtige Struktur aufweist, bei der mehrere dielektrische Schichten übereinander angeordnet sind und ein Masseelektrodenmuster auf mindestens einer der dielektrischen Schichten ausgebildet ist. Dementsprechend verbessert sich die Funktion der Abschirmung elektromagnetischer Felder der Modulplatine91 . - Im Hochfrequenzmodul
1A gemäß diesem Beispiel sind mehrere Außenanschlüsse150 auf der Hauptfläche91b (der ersten Hauptfläche) der Modulplatine91 angeordnet. Das Hochfrequenzmodul1A tauscht über die Außenanschlüsse150 elektrische Signale mit einer Hauptplatine aus, die auf der negativen z-Achsenseite des Hochfrequenzmoduls1A angeordnet ist. Wie in (b) von3A dargestellt, umfassen die Außenanschlüsse den Antennenanschluss100 , den Sendeeingangsanschluss110 und den Empfangsausgangsanschluss120 . Die Potenziale einiger der Außenanschlüsse150 sind auf das Massepotenzial der Hauptplatine eingestellt. Auf der Hauptfläche91b , die der Hauptplatine zugewandt ist, ist von den Hauptflächen91a und91b die Differenzverstärkerschaltung10A , deren Höhe nicht leicht verringert werden kann, nicht angeordnet, und der rauscharme Verstärker20 , dessen Höhe leicht verringert werden kann, ist angeordnet, und somit kann die Höhe des Hochfrequenzmoduls1A insgesamt verringert werden. Weiterhin sind Außenanschlüsse150 , die als Masseelektroden verwendet werden, um den rauscharmen Verstärker20 herum angeordnet, der die Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltungen stark beeinflusst, und somit kann eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltungen reduziert werden. - Man beachte, dass, wie in (b) von
3A und3B dargestellt, die Außenanschlüsse150 mit dem Massepotential außerhalb der Außenanschlüsse150 in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 zweckmäßigerweise zwischen der PA-Steuerschaltung80 und dem rauscharmen Verstärker20 angeordnet sind. Dementsprechend werden Außenanschlüsse150 , die als Masseelektroden dienen, zwischen dem rauscharmen Verstärker20 und der PA-Steuerschaltung80 angeordnet, wodurch eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit weiter reduziert werden kann. - In diesem Beispiel enthält die Anpassungsschaltung
63 mindestens einen Induktor, und der Induktor ist auf der Hauptfläche91a (der zweiten Hauptfläche) angeordnet. Dementsprechend sind die Induktivität und die PA-Steuerschaltung80 , die die Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltungen stark beeinflussen, so angeordnet, dass sich die Modulplatine91 dazwischen befindet, und somit kann verhindert werden, dass eine mit der PA-Steuerschaltung80 und der Induktivität verbundene digitale Steuerleitung über ein elektromagnetisches Feld gekoppelt wird. Dementsprechend kann eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit, die durch digitales Rauschen verursacht wird, reduziert werden. - Die Differenzverstärkerschaltung
10A ist eine Komponente, die von den im Hochfrequenzmodul1A enthaltenen Schaltungskomponenten eine große Menge an Wärme erzeugt. Um die Wärmeableitung des Hochfrequenzmoduls1A zu verbessern, ist es wichtig, die von der Differenzverstärkerschaltung10A erzeugte Wärme über Wärmeableitungspfade mit geringem Wärmewiderstand an die Hauptplatine abzuleiten. Wenn die Differenzverstärkerschaltung10A auf der Hauptfläche91b montiert ist, ist eine mit der Differenzverstärkerschaltung10A verbundene Elektrodenleitung auf der Hauptfläche91b angeordnet. Dementsprechend umfassen die Wärmeableitungspfade einen Wärmeableitungspfad nur entlang eines planaren Linienmusters (in Richtung der xy-Ebene) auf der Hauptfläche91b . Das planare Linienmuster wird aus einem dünnen Metallfilm gebildet und hat daher einen hohen Wärmewiderstand. Dementsprechend verschlechtert sich die Wärmeableitung, wenn die Differenzverstärkerschaltung10A auf der Hauptfläche91b angeordnet ist. - Um dies zu beheben, enthält das Hochfrequenzmodul
1A gemäß diesem Beispiel außerdem einen wärmeableitenden Durchgangsleiter95V , der mit einer Masseelektrode der Differenzverstärkerschaltung10A auf der Hauptfläche91a verbunden ist und sich von der Hauptfläche91a zur Hauptfläche91b erstreckt, wie in3B dargestellt. Der wärmeableitende Durchgangsleiter95V ist auf der Hauptfläche91b mit Außenanschlüsse150 verbunden, die das Massepotenzial außerhalb der Außenanschlüsse150 aufweisen. - Gemäß dieser Konfiguration können, wenn die Differenzverstärkerschaltung
10A auf der Hauptfläche91a montiert ist, die Differenzverstärkerschaltung10A und die Außenanschlüsse150 durch einen wärmeableitenden Durchgangsleiter95V verbunden werden. Dementsprechend kann als Wärmeableitungspfad für die Differenzverstärkerschaltung10A ein Wärmeableitungspfad, der sich nur entlang eines planaren Leitungsmusters in Richtung der xy-Ebene erstreckt und einen hohen Wärmewiderstand aufweist, von Leitungen auf und in der Modulplatine91 ausgeschlossen werden. Somit kann ein miniaturisiertes Hochfrequenzmodul1A mit verbesserter Wärmeableitung von der Differenzverstärkerschaltung10A zur Hauptplatine bereitgestellt werden. - Man beachte, dass im Hochfrequenzmodul
1A gemäß diesem Beispiel der rauscharme Verstärker20 und die Schalter51 und52 in einem einzigen Halbleiter-IC70 enthalten sein können. Dementsprechend kann das Hochfrequenzmodul1A miniaturisiert werden. - Im Hochfrequenzmodul
1A gemäß diesem Beispiel ist der Ausgangstransformator15 im Inneren der Modulplatine91 angeordnet, kann aber auch als Chip-Schaltungskomponente auf der Hauptfläche91a oder91b montiert sein. - Man beachte, dass in einer Draufsicht auf die Modulplatine
91 in einem Bereich, der einen Formationsbereich überlappt, in dem der Ausgangstransformator15 ausgebildet ist, wünschenswerterweise keine Schaltungskomponente angeordnet ist. Der Ausgangstransformator15 muss einen hohen Q-Faktor haben, um ein Hochleistungsübertragungssignal zu verarbeiten, und daher wird ein durch den Ausgangstransformator15 gebildetes Magnetfeld wünschenswerterweise nicht durch eine andere Schaltungskomponente verändert, die sich daneben befindet. Da in dem oben genannten Bereich keine Schaltungskomponente gebildet wird, kann der Q-Faktor der im Ausgangstransformator15 enthaltenen Induktivität hoch gehalten werden. - Des Weiteren ist es wünschenswert, dass in einer Draufsicht auf die Modulplatine
91 keine Masseelektrodenschicht in einem Bereich der Modulplatine91 ausgebildet ist, der den Bereich überlappt, in dem der Ausgangstransformator15 ausgebildet ist. Gemäß dieser Konfiguration kann sichergestellt werden, dass der Ausgangstransformator15 und eine Masseelektrode weit voneinander beabstandet sind, und somit kann der Q-Faktor der im Ausgangstransformator15 enthaltenen Induktivität hoch gehalten werden. - Man beachte, dass der Formationsbereich, in dem der Ausgangstransformator
15 gebildet wird, wie folgt definiert ist. Der Formationsbereich, in dem der Ausgangstransformator15 gebildet wird, ist ein minimaler Bereich, der einen Formationsbereich, in dem die Primärspule15a gebildet wird, und einen Formationsbereich, in dem die Sekundärspule15b gebildet wird, in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 umfasst. - Die Sekundärspule
15b ist hier als ein Linienleiter definiert, der entlang der Primärspule15a in einem Abschnitt angeordnet ist, in dem ein erster Abstand von der Primärspule15a im Wesentlichen konstant ist. Zu diesem Zeitpunkt sind Abschnitte des Linienleiters, die sich auf beiden Seiten des obigen Abschnitts befinden, von der Primärspule15a um einen zweiten Abstand beabstandet, der länger als der erste Abstand ist, und ein Ende und das andere Ende der Sekundärspule15b sind Punkte, an denen sich ein Abstand des Linienleiters zur Primärspule15a vom ersten Abstand zum zweiten Abstand ändert. Die Primärspule15a ist als ein entlang der Sekundärspule15b angeordneter Linienleiter definiert, und zwar in einem Abschnitt, in dem der erste Abstand von der Sekundärspule15b im Wesentlichen konstant ist. Zu diesem Zeitpunkt sind Abschnitte des Linienleiters, die sich auf beiden Seiten des obigen Abschnitts befinden, von der Sekundärspule15b um den zweiten Abstand, der länger als der erste Abstand ist, beabstandet, und ein Ende und das andere Ende der Primärspule15a sind Punkte, an denen sich ein Abstand von dem Linienleiter zu der Sekundärspule15b von dem ersten Abstand zu dem zweiten Abstand ändert. - Alternativ kann die Sekundärspule
15b als ein entlang der Primärspule15a angeordneter Linienleiter in einem ersten Abschnitt definiert sein, in dem die Linienbreite eine im Wesentlichen konstante erste Breite ist. Die Primärspule15a ist als Leiter definiert, der entlang der Sekundärspule15b angeordnet ist, und zwar in dem ersten Abschnitt, in dem die Leitungsbreite die im Wesentlichen konstante erste Breite ist. - Alternativ kann die Sekundärspule
15b auch als ein entlang der Primärspule15a angeordneter Linienleiter in einem ersten Abschnitt definiert sein, in dem die Dicke eine im Wesentlichen konstante erste Dicke ist. Die Primärspule15a ist als Leiter definiert, der entlang der Sekundärspule15b angeordnet ist, und zwar in dem ersten Abschnitt, in dem die Dicke die im Wesentlichen konstante erste Dicke ist. - Alternativ kann ist die Sekundärspule
15b z.B. auch als ein Leitungsleiter definiert sein, der entlang der Primärspule15a in einem ersten Abschnitt angeordnet ist, in dem ein Kopplungsgrad mit der Primärspule15a ein im Wesentlichen konstanter erster Kopplungsgrad ist. Ferner ist die Primärspule15a als ein Leitungsleiter definiert, der entlang der Sekundärspule15b angeordnet ist, und zwar in dem ersten Abschnitt, in dem ein Kopplungsgrad mit der Sekundärspule15b der im Wesentlichen konstante erste Kopplungsgrad ist. - Man beachte, dass das Hochfrequenzmodul
1A gemäß Beispiel 1 eine Übertragungsanpassungsschaltung enthalten kann, die mit dem Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers10 verbunden ist und die Impedanz zwischen (i) dem Leistungsverstärker10 und (ii) den Übertragungsfiltern30T und40T anpasst. Die Übertragungsanpassungsschaltung kann ein integriertes passives Bauelement (IPD) sein, bei dem passive Elemente, wie z. B. eine Induktivität und ein Kondensator, auf der Oberfläche oder im Inneren eines Silizium (Si)-Substrats montiert sind. Wenn die obige Übertragungsanpassungsschaltung ein IPD ist, kann das IPD auf die PA-Steuerschaltung80 gestapelt werden, die auf der Hauptfläche91b angeordnet ist. Gemäß dieser Konfiguration sind die PA-Steuerschaltung80 und das IPD für die Übertragungsanpassung auf der Hauptfläche91b gestapelt, und somit kann eine Vergrößerung des Hochfrequenzmoduls1A reduziert werden. - Man beachte, dass im Hochfrequenzmodul
1A gemäß diesem Beispiel die Differenzverstärkerschaltung10A auf der Hauptfläche91a (der zweiten Hauptfläche) und die PA-Steuerschaltung80 auf der Hauptfläche91b (der ersten Hauptfläche) angeordnet ist, jedoch kann die Differenzverstärkerschaltung10A auf der Hauptfläche91b (der ersten Hauptfläche) und die PA-Steuerschaltung80 auf der Hauptfläche91a (der zweiten Hauptfläche) angeordnet sein. -
3C ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls1B gemäß Variante1 zeigt. Das Hochfrequenzmodul1B gemäß dieser Variante unterscheidet sich vom Hochfrequenzmodul1A gemäß Beispiel 1 dadurch, dass die Hauptflächen, auf denen die Differenzverstärkerschaltung10A und die PA-Steuerschaltung80 angeordnet sind, einander gegenüberliegen. Es ist zu beachten, dass die Anordnung der Schaltungskomponenten mit Ausnahme der Differenzverstärkerschaltung10A und der PA-Steuerschaltung80 die gleiche ist wie die des Hochfrequenzmoduls1A gemäß Beispiel 1. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1B gemäß dieser Variante sind Außenanschlüsse150 auf der Hauptfläche91b (der ersten Hauptfläche) der Modulplatine91 angeordnet, die Differenzverstärkerschaltung10A ist auf der Hauptfläche91b (der ersten Hauptfläche) angeordnet, und die PA-Steuerschaltung80 ist auf der Hauptfläche91a (der zweiten Hauptfläche) angeordnet. - Gemäß der obigen Konfiguration des Hochfrequenzmoduls
1B nach dieser Variante sind die PA-Steuerschaltung80 , die den Leistungsverstärker10 steuert, und die Differenzverstärkerschaltung10A an den beiden Seiten angebracht, und somit kann das Hochfrequenzmodul1 miniaturisiert werden. Außerdem sind die PA-Steuerschaltung80 , die digitale Steuersignale empfängt und ausgibt, und die Differenzverstärkerschaltung10A so angeordnet, dass sich die Modulplatine91 dazwischen befindet, und somit kann verhindert werden, dass die Differenzverstärkerschaltung10A digitales Rauschen empfängt. Dementsprechend kann die Verschlechterung der Qualität eines Hochfrequenzsignals, das vom Leistungsverstärker10 ausgegeben wird, reduziert werden. - Man beachte, dass die Außenanschlüsse
150 säulenförmige Elektroden sein können, die durch das Kunststoffelement93 in Richtung der z-Achse verlaufen, wie in den3A ,3B und3C dargestellt, oder Höckerelektroden160 sein können, die auf der Hauptfläche91b ausgebildet sind, wie im Hochfrequenzmodul1C gemäß der in3D dargestellten Variante2 . In diesem Fall kann das Kunststoffelement93 nicht auf der Hauptfläche91b vorgesehen sein. - Im Hochfrequenzmodul
1A gemäß Beispiel 1 und im Hochfrequenzmodul1B gemäß Variante1 können auf der Hauptfläche91a Außenanschlüsse150 angeordnet sein. Im Hochfrequenzmodul1C gemäß Variante2 können auf der Hauptfläche91a Höckerelektroden160 angeordnet sein. -
4A ist ein schematisches Diagramm, das eine planare Konfiguration des Hochfrequenzmoduls1D gemäß Beispiel 2 zeigt.4B ist ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung einer Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls1D gemäß Beispiel 2 und zeigt insbesondere einen Querschnitt entlang der Linie IVB bis IVB in4A . Man beachte, dass (a) von4A ein Layout von Schaltungselementen illustriert, wenn die Hauptfläche91a aus den Hauptflächen91a und91b auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine91 von der positiven z-Achse aus betrachtet wird. Andererseits ist (b) von4A eine perspektivische Ansicht eines Layouts von Schaltungselementen, wenn die Hauptfläche91b von der positiven z-Achse aus betrachtet wird. In4A ist der im Inneren der Modulplatine91 angeordnete Ausgangstransformator15 mit gestrichelten Linien dargestellt. - Das Hochfrequenzmodul
1D gemäß Beispiel 2 zeigt eine bestimmte Anordnung von Schaltungselementen, die im Hochfrequenzmodul1 gemäß der Ausführungsform enthalten sind. - Das Hochfrequenzmodul
1D gemäß diesem Beispiel unterscheidet sich vom Hochfrequenzmodul1A gemäß Beispiel 1 nur in der Anordnung der im Hochfrequenzmodul1D enthaltenen Schaltungselemente. Die folgende Beschreibung des Hochfrequenzmoduls1D gemäß diesem Beispiel konzentriert sich auf die Unterschiede zum Hochfrequenzmodul1A gemäß Beispiel 1, während eine Beschreibung der gleichen Punkte entfällt. - Die Modulplatine
91 ist eine Platine, die eine Hauptfläche91a (eine erste Hauptfläche) und eine Hauptfläche91b (eine zweite Hauptfläche) auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine91 aufweist, und auf der die oben beschriebenen Sendeschaltungen und Empfangsschaltungen montiert sind. Als Modulplatine91 wird beispielsweise eine LTCC-Platine, eine HTCC-Platine, eine in Komponenten eingebettete Platine, eine Platine, die eine RDL enthält, oder eine gedruckte Leiterplatte verwendet, die jeweils eine gestapelte Struktur aus mehreren dielektrischen Schichten aufweisen. - Wie in
4A und4B dargestellt, sind im Hochfrequenzmodul1D gemäß diesem Beispiel die Differenzverstärkerschaltung10A , die PA-Steuerschaltung80 , die Duplexer30 und40 , die Anpassungsschaltungen61 ,62 und63 sowie der Schalter53 auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) der Modulplatine91 montiert. Andererseits sind der rauscharme Verstärker20 , die Schalter51 und52 sowie der Diplexer35 auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) der Modulplatine91 montiert. Der Ausgangstransformator15 ist im Inneren der Modulplatine91 angeordnet. - In diesem Beispiel sind die Verstärkungselemente
12 und13 auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) montiert. Die PA-Steuerschaltung80 ist ebenfalls auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) montiert. Außerdem ist der rauscharme Verstärker20 eine erste Schaltungskomponente und auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert. - Man beachte, dass die Duplexer
30 und40 , der Schalter53 und die Anpassungsschaltungen61 ,62 und63 auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) montiert sind, aber auch auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert werden können. Die Schalter51 und52 und der Diplexer35 sind auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert, können aber auch auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) montiert werden. - Der Leistungsverstärker
10 enthält mindestens die Verstärkungselemente12 und13 , den Zwischentransformator14 und den Ausgangstransformator15 und somit viele Schaltungselemente, was zu einer Vergrößerung der Montagefläche führt. Folglich wird die Größe des Hochfrequenzmoduls wahrscheinlich zunehmen. - Um dies zu beheben, ermöglicht die obige Konfiguration des Hochfrequenzmoduls
1D gemäß diesem Beispiel, dass die PA-Steuerschaltung80 , die den Leistungsverstärker10 und den rauscharmen Verstärker20 steuert, an den beiden Seiten angebracht werden kann, und somit kann das Hochfrequenzmodul1 miniaturisiert werden. Der rauscharme Verstärker20 und die PA-Steuerschaltung80 , die die Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltungen stark beeinflusst, sind so angeordnet, dass sich die Modulplatine91 dazwischen befindet, und somit kann die Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit, die durch digitales Rauschen verursacht wird, reduziert werden. - Die Differenzverstärkerschaltung
10A und der rauscharme Verstärker20 sind mit der dazwischen liegenden Modulplatine91 angeordnet, so dass eine hochgradige Isolierung zwischen Senden und Empfangen gewährleistet werden kann. - Man beachte, dass die Modulplatine
91 wünschenswerterweise eine mehrschichtige Struktur aufweist, bei der mehrere dielektrische Schichten übereinander angeordnet sind und ein Masseelektrodenmuster auf mindestens einer der dielektrischen Schichten ausgebildet ist. Dementsprechend verbessert sich die Funktion der elektromagnetischen Feldabschirmung der Modulplatine91 . - Im Hochfrequenzmodul
1D gemäß diesem Beispiel sind Außenanschlüsse150 auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) der Modulplatine91 angeordnet. Das Hochfrequenzmodul1D tauscht über die Außenanschlüsse150 elektrische Signale mit einer Hauptplatine aus, die auf der negativen z-Achsenseite des Hochfrequenzmoduls1D angeordnet ist. Die Potenziale einiger der Außenanschlüsse150 sind auf das Massepotenzial der Grundplatine gelegt. Auf der Hauptfläche91b , die der Hauptplatine zugewandt ist, sind von den Hauptflächen91a und91b die Differenzverstärkerschaltung10A , deren Höhe nicht ohne weiteres verringert werden kann, und der rauscharme Verstärker20 , dessen Höhe ohne weiteres verringert werden kann, angeordnet, wodurch die Höhe des Hochfrequenzmoduls1D insgesamt verringert werden kann. Außerdem sind Außenanschlüsse150 , die als Masseelektroden verwendet werden, um den rauscharmen Verstärker20 herum angeordnet, der die Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltungen stark beeinträchtigt, so dass eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltungen verringert werden kann. - Das Hochfrequenzmodul
1D gemäß diesem Beispiel umfasst ferner einen wärmeableitenden Durchgangsleiter95V , der mit einer Masseelektrode der Differenzverstärkerschaltung10A auf der Hauptfläche91a verbunden ist und sich von der Hauptfläche91a zur Hauptfläche91b erstreckt, wie in4B dargestellt. Der wärmeableitende Durchgangsleiter95V ist auf der Hauptfläche91b mit Außenanschlüsse150 verbunden, die das Massepotenzial außerhalb der Außenanschlüsse150 aufweisen. - Gemäß dieser Konfiguration können, wenn die Differenzverstärkerschaltung
10A auf der Hauptfläche91a montiert ist, die Differenzverstärkerschaltung10A und die Außenanschlüsse150 durch einen wärmeableitenden Durchgangsleiter95V verbunden werden. Dementsprechend kann als Wärmeableitungspfad für die Differenzverstärkerschaltung10A ein Wärmeableitungspfad, der sich nur entlang eines planaren Leitungsmusters in Richtung der xy-Ebene erstreckt und einen hohen Wärmewiderstand aufweist, von Leitungen auf und in der Modulplatine91 ausgeschlossen werden. Somit kann ein miniaturisiertes Hochfrequenzmodul1D mit verbesserter Wärmeableitung von der Differenzverstärkerschaltung10A zur Hauptplatine bereitgestellt werden. - Wie in
3B dargestellt, ist in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 wünschenswerterweise keine andere Schaltungskomponente als die Außenanschlüsse150 mit dem Massepotential in einem Bereich angeordnet, der in der Hauptfläche91b enthalten ist und einen Bereich überlappt, in dem die Differenzverstärkerschaltung10A angeordnet ist. - Gemäß dieser Konfiguration ist keine Schaltungskomponente auf einem Wärmeableitungspfad für die Differenzverstärkerschaltung
10A angeordnet, und somit kann eine Verschlechterung der Eigenschaften von Schaltungskomponenten, die im Hochfrequenzmodul1D enthalten sind, aufgrund der von der Differenzverstärkerschaltung10A erzeugten Wärme reduziert werden. - Man beachte, dass im Hochfrequenzmodul
1D gemäß diesem Beispiel der rauscharme Verstärker20 und die Schalter51 und52 in einem einzigen Halbleiter-IC70 enthalten sein können. Dementsprechend kann das Hochfrequenzmodul1D miniaturisiert werden. - Im Hochfrequenzmodul
1D nach diesem Beispiel ist der Ausgangstransformator15 im Inneren der Modulplatine91 angeordnet, kann aber auch auf der Hauptfläche91a oder91b als Chip-Schaltungselement angeordnet sein. - Im Hochfrequenzmodul
1D gemäß diesem Beispiel können die Außenanschlüsse150 auf der Hauptfläche91a angeordnet sein. - Wie oben beschrieben, umfasst das Hochfrequenzmodul
1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform: eine Modulplatine91 , die Hauptflächen91a und91b auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine91 umfasst; einen Leistungsverstärker10 ; eine erste Schaltungskomponente; und eine PA-Steuerschaltung80 , die zur Steuerung des Leistungsverstärkers10 konfiguriert ist. Der Leistungsverstärker10 enthält: Verstärkungselemente12 und13 ; und einen Ausgangstransformator15 , der eine Primärspule15a und eine Sekundärspule15b enthält. Ein Ende der Primärspule15a ist mit einem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements12 verbunden. Ein anderes Ende der Primärspule15a ist mit einem Ausgangsanschluss des Verstärkungselements13 verbunden. Ein Ende der Sekundärspule15b ist mit einem Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers10 verbunden. Die PA-Steuerschaltung80 ist auf einer der Hauptflächen91a und91b angeordnet. Die erste Schaltungskomponente oder die Verstärkungselemente12 und13 sind auf einer der anderen Hauptflächen91a und91b angeordnet. - Dementsprechend sind die Differenzverstärkerschaltung
10A bzw. die erste Schaltungskomponente und die PA-Steuerschaltung80 auf den beiden Seiten angebracht, und somit kann das Hochfrequenzmodul1 miniaturisiert werden. Wenn die PA-Steuerschaltung80 und die Differenzverstärkerschaltung10A auf unterschiedlichen Hauptflächen angeordnet sind, kann verhindert werden, dass die Differenzverstärkerschaltung10A digitales Rauschen empfängt. Dementsprechend kann die Verschlechterung der Qualität eines vom Leistungsverstärker10 ausgegebenen Hochfrequenzsignals reduziert werden. Wenn die PA-Steuerschaltung80 und die erste Schaltungskomponente auf unterschiedlichen Hauptflächen angeordnet sind, kann eine Verschlechterung der Eigenschaften der ersten Schaltungskomponente aufgrund von digitalem Rauschen verhindert werden. Dementsprechend kann ein kleines Hochfrequenzmodul1 bereitgestellt werden, bei dem eine Verschlechterung der Qualität eines Hochfrequenzsignals, das von einem Leistungsverstärker10 vom Differenzverstärkertyp ausgegeben wird, verhindert werden kann. - Im Hochfrequenzmodul
1A gemäß Beispiel 1 können die Verstärkungselemente12 und13 auf der Hauptfläche91a angeordnet sein. - Gemäß dieser Konfiguration sind die Differenzverstärkerschaltung
10A und die PA-Steuerschaltung80 so angeordnet, dass sich die Modulplatine91 dazwischen befindet, und somit kann verhindert werden, dass die Differenzverstärkerschaltung10A digitales Rauschen empfängt. - Das Hochfrequenzmodul
1A gemäß Beispiel 1 kann ferner eine Mehrzahl von Außenanschlüsse150 enthalten, die auf der Hauptfläche91b angeordnet sind. Die erste Schaltungskomponente ist der rauscharme Verstärker20 , der auf der Hauptfläche91b angeordnet ist. Von den Außenanschlüsse150 kann der Außenanschluss150 , die ein Massepotenzial hat, in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 physisch zwischen der PA-Steuerschaltung80 und dem rauscharmen Verstärker20 angeordnet sein. - Gemäß dieser Konfiguration ist auf der Hauptfläche
91b , die einer Hauptplatine zugewandt ist, die Differenzverstärkerschaltung10A , deren Höhe nicht leicht verringert werden kann, nicht angeordnet, und der rauscharme Verstärker20 , dessen Höhe leicht verringert werden kann, ist angeordnet, und somit kann die Höhe des Hochfrequenzmoduls1A verringert werden. Außerdem sind zwischen dem rauscharmen Verstärker20 und der PA-Steuerschaltung80 Außenanschlüsse150 als Masseelektroden angeordnet, die die Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltungen stark beeinflussen, so dass die Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit verringert werden kann. - Das Hochfrequenzmodul
1A gemäß Beispiel 1 kann ferner eine Induktivität enthalten, die mit einem Eingangsanschluss des rauscharmen Verstärkers20 verbunden ist, wobei die Induktivität auf der Hauptfläche91a angeordnet ist. - Dementsprechend sind die Induktivität und die PA-Steuerschaltung
80 , die die Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltungen stark beeinflussen, so angeordnet, dass sich die Modulplatine91 dazwischen befindet, und somit kann verhindert werden, dass eine Steuerleitung der PA-Steuerschaltung80 und die Induktivität über ein elektromagnetisches Feld gekoppelt werden. Folglich kann eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit, die durch digitales Rauschen verursacht wird, reduziert werden. - Das Hochfrequenzmodul
1A gemäß Beispiel 1 kann ferner einen wärmeableitenden Durchgangsleiter95V umfassen, der mit einer Masseelektrode der Differenzverstärkerschaltung10A verbunden ist, wobei sich der wärmeableitende Durchgangsleiter95V von der Hauptfläche91a zur Hauptfläche91 b erstreckt. Der wärmeableitende Durchgangsleiter95V kann auf der Hauptfläche91b mit einem Außenanschluss150 verbunden sein, die das Massepotential außerhalb der Außenanschlüsse150 aufweist. Dementsprechend kann als Wärmeableitungspfad für die Differenzverstärkerschaltung10A ein Wärmeableitungspfad, der sich nur entlang eines planaren Leitungsmusters in Richtung der xy-Ebene erstreckt und einen hohen Wärmewiderstand aufweist, von Leitungen auf und in der Modulplatine91 ausgeschlossen werden. Somit kann ein miniaturisiertes Hochfrequenzmodul1A mit verbesserter Wärmeableitung von der Differenzverstärkerschaltung10A zur Hauptplatine bereitgestellt werden. - Im Hochfrequenzmodul
1D gemäß Beispiel 2 ist die erste Schaltungskomponente der rauscharme Verstärker20 , der auf der Hauptfläche91b angeordnet ist. Dementsprechend sind der rauscharme Verstärker20 und die PA-Steuerschaltung80 , die die Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltungen stark beeinflussen, mit der dazwischen liegenden Modulplatine91 angeordnet, so dass die Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit durch digitales Rauschen reduziert werden kann. - Das Hochfrequenzmodul
1D gemäß Beispiel 2 kann außerdem eine Mehrzahl von Außenanschlüsse150 enthalten, die auf der Hauptfläche91b angeordnet sind. Die Verstärkungselemente12 und13 können auf der Hauptfläche91a angeordnet sein. Dementsprechend sind die Differenzverstärkerschaltung10A und der rauscharme Verstärker20 mit der dazwischen liegenden Modulplatine91 angeordnet, wodurch eine hochgradige Isolierung zwischen Senden und Empfangen gewährleistet werden kann. - Das Hochfrequenzmodul
1D gemäß Beispiel 2 kann ferner einen wärmeableitenden Durchgangsleiter95V umfassen, der mit einer Masseelektrode der Differenzverstärkerschaltung10A verbunden ist, wobei sich der wärmeableitende Durchgangsleiter95V von der Hauptfläche91a zur Hauptfläche91 b erstreckt. Der wärmeableitende Durchgangsleiter95V kann auf der Hauptfläche91b mit einem Außenanschluss150 verbunden sein, die ein Massepotential außerhalb der Außenanschlüsse150 aufweist. Dementsprechend kann ein miniaturisiertes Hochfrequenzmodul1D mit verbesserter Wärmeableitung von der Differenzverstärkerschaltung10A zur Hauptplatine bereitgestellt werden. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1D gemäß Beispiel 2 ist in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 in einem Bereich der Hauptfläche91b , der einen Bereich überlappt, in dem Verstärkungselemente12 und13 angeordnet sind, keine andere Schaltungskomponente als der das Massepotential aufweisende Außenanschluss150 erwünscht. Gemäß dieser Konfiguration ist keine Schaltungskomponente auf einem Wärmeableitungspfad für die Differenzverstärkerschaltung10A angeordnet, und somit kann eine Verschlechterung der Eigenschaften von Schaltungskomponenten, die im Hochfrequenzmodul1D enthalten sind, aufgrund der von der Differenzverstärkerschaltung10A erzeugten Wärme reduziert werden. - Das Kommunikationsgerät
5 umfasst: Antenne2 ; RFIC3 , das so konfiguriert ist, dass es die von der Antenne2 gesendeten und empfangenen Hochfrequenzsignale verarbeitet; und das Hochfrequenzmodul1 , das so konfiguriert ist, dass es die Hochfrequenzsignale zwischen der Antenne2 und dem RFIC3 überträgt. - Dementsprechend kann ein kleines Kommunikationsgerät
5 bereitgestellt werden, in dem die Qualität eines von einem Leistungsverstärker10 des Differenzverstärkertyps ausgegebenen Hochfrequenzsignals verschlechtert wird. - Im Vorstehenden wurden das Hochfrequenzmodul und das Kommunikationsgerät anhand von Beispielen und Varianten beschrieben, jedoch sind das Hochfrequenzmodul und das Kommunikationsgerät gemäß der Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die vorliegende Offenbarung umfasst auch andere Ausführungsformen, die durch Kombination beliebiger Elemente in der Ausführungsform, den Beispielen und den Variationen erreicht werden, Variationen als Ergebnis der Anwendung verschiedener Modifikationen, die von Fachleuten an der Ausführungsform, den Beispielen und den Variationen erdacht werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, und verschiedene Vorrichtungen, die die Hochfrequenzmodule und die Kommunikationsvorrichtungen umfassen.
- In den Hochfrequenzmodulen und den Kommunikationsgeräten gemäß der Ausführungsform, den Beispielen und den Varianten kann z. B. ein weiteres Schaltungselement und eine weitere Leitung zwischen Schaltungselementen und Verbindungswegen von Signalpfaden angeordnet sein, die in den Zeichnungen dargestellt sind.
- Obwohl oben nur einige beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail beschrieben wurden, wird der Fachmann leicht erkennen, dass viele Modifikationen in den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend sollen alle derartigen Modifikationen in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung einbezogen werden.
- Die vorliegende Offenlegung kann in Kommunikationsgeräten, wie z. B. Mobiltelefonen, als Hochfrequenzmodul, das in einem Front-End-Teil angeordnet ist und die Multiband-Technologie unterstützt, industriell angewendet werden.
- Bezugszeichenliste
-
- 1, 1A, 1B, 1C, 1D
- Hochfrequenz-(HF)-Modul
- 2
- Antenne
- 3
- HF-Signalverarbeitungsschaltung (RFIC)
- 4
- Basisband-Signalverarbeitungsschaltung (BBIC)
- 5
- Kommunikationsgerät
- 10
- Leistungsverstärker
- 10A
- Differenzverstärkerschaltung
- 11, 12, 13
- Verstärkungselemente
- 14
- Zwischenstufen-Transformator
- 14a, 15a
- Primärspule
- 14b, 15b
- Sekundärspule
- 15
- Ausgangstransformator
- 16
- Kondensator
- 20
- rauscharmer Verstärker
- 30, 40
- Duplexer
- 30R, 40R
- Empfangsfilter
- 30T, 40T
- Getriebefilter
- 35
- Diplexer
- 35H, 35L
- Filter
- 51, 52, 53
- Schalter
- 61, 62, 63
- Anpassungsschaltung
- 70
- Halbleiter-IC
- 80
- Leistungsverstärker-Steuerschaltung
- 91
- Modulplatine
- 91a, 91b
- Hauptfläche
- 92, 93
- Kunststoffteil
- 95V
- wärmeableitende Durchgangsleitung
- 100
- Antennenanschluss
- 110
- Übertragungseingangsanschluss
- 115
- Eingangsanschluss
- 116
- Ausgangsanschluss
- 120
- Empfangsausgangsanschluss
- 130
- Steuersignalanschluss
- 150
- Außenanschluss (Anschluss für externe Verbindung)
- 160
- Höckerelektrode
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2010118916 A [0002, 0003]
Claims (10)
- Hochfrequenzmodul, umfassend: eine Modulplatine, die eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine aufweist; einen Leistungsverstärker, der dazu konfiguriert ist, ein Übertragungssignal zu verstärken, eine erste Schaltungskomponente und eine Steuerschaltung, die zur Steuerung des Leistungsverstärkers konfiguriert ist, wobei der Leistungsverstärker umfasst: ein erstes Verstärkungselement, ein zweites Verstärkungselement und einen Ausgangstransformator, der eine erste Spule und eine zweite Spule umfasst, wobei ein Ende der ersten Spule mit einem Ausgangsanschluss des ersten Verstärkerelements verbunden ist, ein anderes Ende der ersten Spule mit einem Ausgangsanschluss des zweiten Verstärkerelements verbunden ist, ein Ende der zweiten Spule mit einem Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers verbunden ist, die Steuerschaltung auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist und das erste Schaltungselement oder das erste Verstärkungselement und das zweite Verstärkungselement auf der zweiten Hauptfläche angeordnet sind.
- Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 1 , wobei das erste Verstärkungselement und das zweite Verstärkungselement auf der zweiten Hauptfläche angeordnet sind. - Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 2 , ferner umfassend: eine Mehrzahl von Außenanschlüssen genannten Anschlüssen für externe Verbindungen, die auf der ersten Hauptfläche angeordnet sind, wobei die erste Schaltungskomponente ein rauscharmer Verstärker ist, der auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist, wobei der rauscharme Verstärker dazu konfiguriert ist, ein Empfangssignal zu verstärken, und von den mehreren Außenanschlüssen ist ein Außenanschluss mit Massepotential in einer Draufsicht auf die Modulplatine physisch zwischen der Steuerschaltung und dem rauscharmen Verstärker angeordnet. - Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 3 , ferner umfassend: eine Induktionsspule, die mit einem Eingangsanschluss des rauscharmen Verstärkers verbunden ist, wobei die Induktionsspule auf der zweiten Hauptfläche angeordnet ist. - Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 3 oder4 , ferner umfassend: einen wärmeableitenden Durchgangsleiter, der mit einer Masseelektrode des ersten Verstärkungselements oder des zweiten Verstärkungselements verbunden ist, wobei sich der wärmeableitende Durchgangsleiter von der zweiten Hauptfläche zu der ersten Hauptfläche erstreckt, wobei der wärmeableitende Durchgangsleiter an der ersten Hauptfläche mit dem das Massepotential aufweisenden Außenanschluss von der Mehrzahl der Außenanschlüsse verbunden ist. - Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 1 , wobei die erste Schaltungskomponente ein rauscharmer Verstärker ist, der auf der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, wobei der rauscharme Verstärker dazu konfiguriert ist, ein Empfangssignal zu verstärken. - Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 6 , ferner umfassend: eine Mehrzahl von Außenanschlüssen, die auf der zweiten Hauptfläche angeordnet sind, wobei das erste Verstärkungselement und das zweite Verstärkungselement auf der ersten Hauptfläche angeordnet sind. - Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 7 , ferner umfassend: einen wärmeableitenden Durchgangsleiter, der mit einer Masseelektrode des ersten Verstärkungselements oder des zweiten Verstärkungselements verbunden ist, wobei sich der wärmeableitende Durchgangsleiter von der ersten Hauptfläche zu der zweiten Hauptfläche erstreckt, wobei der wärmeableitende Durchgangsleiter an der zweiten Hauptfläche mit einem Außenanschluss aus der Mehrzahl der Außenanschlüsse verbunden ist, der ein Massepotential aufweist. - Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 8 , wobei in einer Draufsicht auf die Modulplatine in einem Bereich in der zweiten Hauptfläche, der das erste Verstärkungselement und das zweite Verstärkungselement überlappt, keine andere Schaltungskomponente als ein Außenanschluss mit dem Massepotential angeordnet ist. - Kommunikationsgerät, umfassend: eine Antenne, eine Hochfrequenz-(HF)-Signalverarbeitungsschaltung, die dazu konfiguriert ist, Hochfrequenzsignale zu verarbeiten, die von der Antenne gesendet und empfangen werden; und das Hochfrequenzmodul nach einem der
Ansprüche 1 bis9 , das dazu konfiguriert ist, die Hochfrequenzsignale zwischen der Antenne und der HF-Signalverarbeitungsschaltung zu übertragen.
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R082 | Change of representative |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |