JP2004048405A - 高周波複合スイッチモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】各回路のアイソレーションをより一層向上し、同時に信号の伝達ロスを減少した高周波複合スイッチモジュールを提供する。
【解決手段】アンテナに接続され、それぞれ通信方式や通過帯域の異なる複数の送受信系に信号を分波する分波回路1と、分波された各送受信系をそれぞれの外部送信回路と外部受信回路に切換接続するスイッチ回路2と、送信信号の高調波を除去するフィルタ回路3を少なくとも有している。これら送受信系を構成する前記複数回路の一部が多層基板20内に内蔵されると共に、他の一部の部品P1、P2が前記多層基板上に搭載されている。この高周波複合スイッチモジュール10は、前記多層基板の下部に分波回路用の導体パターンが配置され、当該分波回路用の導体パターンの上部に前記スイッチ回路用の導体パターンが配置される、積層方向(縦方向)の構成とする。
【選択図】 図2
【解決手段】アンテナに接続され、それぞれ通信方式や通過帯域の異なる複数の送受信系に信号を分波する分波回路1と、分波された各送受信系をそれぞれの外部送信回路と外部受信回路に切換接続するスイッチ回路2と、送信信号の高調波を除去するフィルタ回路3を少なくとも有している。これら送受信系を構成する前記複数回路の一部が多層基板20内に内蔵されると共に、他の一部の部品P1、P2が前記多層基板上に搭載されている。この高周波複合スイッチモジュール10は、前記多層基板の下部に分波回路用の導体パターンが配置され、当該分波回路用の導体パターンの上部に前記スイッチ回路用の導体パターンが配置される、積層方向(縦方向)の構成とする。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信方式の異なる複数の送受信系を備え、携帯電話等の移動体通信機器に使用して好適な高周波複合スイッチモジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、移動体通信機器に使用される高周波複合スイッチモジュールは、分波回路と送受信信号のスイッチング回路および高周波の高調波成分を除去するフィルタ回路とを備え、これらの回路が同一多層基板内に一体的に内蔵される構造が採られている。そして、例えば、特開2001−177434号公報や、特開2001ー352202号公報等に開示されるように、多層基板内では、通信方式の異なる送受信系が分割された状態で配置されて、各高周波回路間の相互干渉を極力回避するように考慮されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記開示技術のように、通信方式の異なる送受信系を分割・配置することで、各回路間の相互干渉は小さく抑えられているが、分割された個々の回路群の積層構造を見ると、分波回路、スイッチ回路およびフィルタ回路の一部が同一基板層上にパターン形成されている場合が多く、高周波信号の流れとしては、同一回路において複数の基板層間を往復することになるため、各回路の十分なアイソレーションが得られ難く、且つ、信号が往復することによる信号の伝達ロスも避けられないという欠点を有していた。
【0004】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みて成されたもので、各々送受信系を確実に分離すると共に、各送受信系における信号の流れを一方向にすることにより、各回路のアイソレーションをより一層向上し、同時に信号の伝達ロスを減少した高周波複合スイッチモジュールを提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1に記載の本発明は、アンテナに接続され、それぞれ通信方式や通過帯域の異なる複数の送受信系に信号を分波する分波回路と、分波された各送受信系をそれぞれの外部送信回路と外部受信回路に切換接続するスイッチ回路と、送信信号の高調波を除去するフィルタ回路を少なくとも有し、これら送受信系を構成する前記複数回路の一部が誘電体を複数積層して構成された多層基板内に内蔵されると共に、他の一部の部品が前記多層基板上に搭載されて成る高周波複合スイッチモジュールであって、前記多層基板の下部に分波回路用の導体パターンが配置され、当該分波回路用の導体パターンの上部に前記スイッチ回路用の導体パターンが配置される、積層方向(縦方向)の構成とする。
本構成では、各送受信系の高周波信号は、受信時に多層基板の下部から上部へ流れ、送信時に多層基板の上部から下部へと流れる1方向となり、よって、高周波信号の伝達ロスが減少する。
【0006】
また、請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の高周波複合スイッチモジュールにおいて、前記複数の送受信系の各々が、前記多層基板の横方向に配置される構成とする。
本構成では、通信方式の異なる各送受信系の回路同士が多層基板の積層方向(縦方向)に対して互いに分割された状態となるため、各送受信系の相互干渉を小さくでき、アイソレーションが向上する。
【0007】
また、請求項3に記載の本発明では、請求項1または請求項2の何れかに記載の高周波複合スイッチモジュールにおいて、前記分波回路は、上下をグランド電極層で挟まれて前記多層基板の下位部に配置される構成とする。
この上下のグランド電極層は、分波回路とスイッチ回路にシールド効果をもたらすと共に、これら、高周波回路間の干渉を抑え、且つ、各コンデンサ電極の対面電極としても機能する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の高周波複合スイッチモジュールの実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。
【0009】
図1は高周波複合スイッチモジュールの基本的な回路構成を示す図、図2は高周波複合スイッチモジュールの構造を示す縦断面図、図3は高周波複合スイッチモジュールを構成する積層体の各層の上面図、図4は高周波複合スイッチモジュールの端子配列を示す上面図である。
【0010】
図1は、携帯電話に使用されているGSM通信方式(900MHz帯)とDCS通信方式(1.8GHz帯)に対する送受信系の高周波複合回路で、図中の符号TxG、RxG、TxD、RxD、およびT1〜T4は、外部回路との接続電極(端子)、符号ANTはアンテナへの接続電極である。
【0011】
高周波複合回路は、高周波信号をGSM方式の送受信系とDCS方式の送受信系に分波する分波回路1と、分波された各々の送受信系を上記した各々接続電極TxG、RxG、TxD、RxD、およびT1〜T4を介してそれぞれの外部送信回路と外部受信回路に切換接続するスイッチ回路2と、スイッチ回路2に直列接続された高調波除去用のフィルタ回路3とで構成されている。
【0012】
前記分波回路1は、インダクタL1とコンデンサC1で構成されるローパスフィルタ回路1a、とコンデンサC5とインダクタL5で構成されるハイパスフィルタ回路1bで成り、前者のローパスフィルタ回路1a側がGSM方式に対応し、後者のハイパスフィルタ回路1b側がDCS方式に対応している。
【0013】
また、前記スイッチ回路2は、ダイオードD1、D3等で構成される回路がGSM方式に対応するスイッチ回路2aであり、これらダイオードD1、D3はGSM信号の送受信動作を切り替えるスイッチング素子として機能している。接続電極TxGはGSM信号の外部送信回路(図示せず)に接続され、接続電極RxGはGSM信号の外部受信回路(図示せず)に接続される。また、接続電極T1およびT2には、GSM信号の送受信切換を行うための制御信号が入力される。
前記接続電極TxGには、インダクタL2とコンデンサC2で構成されるローパスフィルタ回路3a が接続されており、これにより、接続電極TxGを介して前記外部送信回路より送られてくるGSM送信信号の高調波成分が除去される。
【0014】
一方、ダイオードD2、D4等で構成される回路がDCS方式に対応するスイッチ回路2bであり、これらダイオードD2、D4はDCS信号の送受信動作を切り替えるスイッチング素子として機能している。接続電極TxDはDCS信号の外部送信回路(図示せず)に接続され、接続電極RxDはDCS信号の外部受信回路(図示せず)に接続される。また、接続電極T3およびT4には、DCS信号の送受信切換を行うための制御信号が入力される。
前記接続電極TxDには、インダクタL6とコンデンサC6で構成されるもう一つのローパスフィルタ回路3bが接続されており、これにより、接続電極TxDを介して外部送信回路より送られてくるDCS送信信号の高調波成分が除去される。
【0015】
次に、図2により、上記構成の高周波複合回路を搭載した本実施形態の高周波複合スイッチモジュール10の構造を説明する。
【0016】
図2に示すように、本実施形態の高周波複合スイッチモジュール10は、多数の誘電体層U1〜U15を積層して構成された厚み1mm程度の極めて小さな多層基板20で成り、その最上面に表面実装部品P1、P2等が実装されており、さらに、これら表面実装部品P1、P2を覆うように、この多層基板20の最上面にシールドケースP3が固着されている。
【0017】
前記多層基板20の各誘電体層U1〜U15に形成される回路パターン(電極パターン)は、下記の通りである。尚、上下各誘電体層相互の電極パターンの接続は図示しないスルーホールにより成されている。
【0018】
先ず、最下位部に位置する誘電体層U1の全面にグランド電極が形成され、その上の誘電体層U2〜U6に分波回路1を構成するインダクタL1、L5およびコンデンサC1、C5の電極パターンが形成されている。尚、上記した誘電体層U1のグランド電極は、この分波回路1の接地電極としても利用されている。
誘電体層U7は誘電体層U1と同様のグランド電極層とされており、その上の誘電体層U8〜U14には、スイッチ回路2およびフィルタ回路3のインダクタL2〜L4、L6〜L8とコンデンサC2〜C4、C6〜C8の電極パターンが形成されている。尚、上記したグランド電極層U7は、これらスイッチ回路2およびフィルタ回路3の接地用電極としても使用されている。
誘電体層U15には、前記面実装部品P1、P2(ダイオード、コンデンサ、インダクタ等のチップ部品)を搭載するための電極パターンが形成されている。
【0019】
このように、多層基板20の下位部に分波回路1が形成され、その上にスイッチ回路2とフィルター回路3が形成され、そして、最上部に面実装部品P1、P2が搭載される構成にすることにより、各送受信系における高周波信号の流れは、受信時に多層基板20の下部から上部へ流れ、送信時に多層基板20の上部から下部へと流れる1方向となる。よって、信号が複数の基板層間を上下に往復する従来の基板構成と相違し、高周波信号の伝達ロスを大幅に減少することができる。
加えて、分波回路1は、上下をグランド電極層U1、U7で挟まれた構成とすることにより、この上下のグランド電極層U1、U7が分波回路1とスイッチ回路2を外部シールドする形となると共に、これら上下高周波回路間の相互干渉を抑えるように機能する。
【0020】
また、図2において、中央の点線より右側にはGMS方式に対応した送受信系の回路、即ち、既述した分波回路1(1a)、スイッチ回路2(2a)、フィルター回路3(3a)が、また、点線より左側にはDCS方式に対応した送受信系の各回路(1b、2b、3b)が積層方向(縦方向)に分割された形で構成されている。 このように、通信方式の異なる各送受信系の回路同士が多層基板20の縦方向に対して互いに分割された状態で構成されることにより、各送受信系回路の相互干渉を小さくでき、アイソレーション(遮断特性)を向上することができる。
【0021】
次に、図3に基づいてこの多層基板20(即ち、高周波複合スイッチモジュール)を構成する各誘電体層U1〜U15の構造を説明する。尚、本図では、中央の点線より右側にGMS方式に対応した回路が、また、点線より左側にDCS方式に対応した回路が形成されることとし、また、上下各誘電体層相互の電極パターンを接続するスルーホール等については省略している。
【0022】
図3に示すように、この積層体の最上面層U15には、表面実装部品P1、P2であるダイオードD1〜D4、抵抗R1〜R4、インダクタL3、L4、L7、L8が半田付け等により実装されている。この場合、例えば、ダイオードはベアチップ実装に、抵抗は印刷抵抗に、インダクタはストリップライン電極にすることができる。
【0023】
誘電体層U14には、これら表面実装部品P1、P2同士を接続するための導体パターンが形成され、誘電体層U13には、ストリップライン電極31、32が形成され、誘電体層U12には、ストリップライン電極33、34が形成され、誘電体層U11には、ストリップライン電極35、36が形成されている。
前記ストリップライン電極31、33、35にて、図1のインダクタL2が構成され、前記ストリップライン電極32、34、36にて、図1のインダクタL6が構成される。また、誘電体層U10、U9は何れも導体パターンを有しない誘電体のみで成るダミー層である。
【0024】
誘電体層U8には、コンデンサ電極37、38、39、40、41、42が形成されている。そして、誘電体層U7には、グランド電極43がほぼ全面に形成されており、上記したコンデンサ電極37、38、39、40、41、42の対面電極としての機能も果たしている。
前記コンデンサ電極37とグランド電極43で、図1のコンデンサC4が構成され、前記コンデンサ電極38とグランド電極43でコンデンサC8が構成され、前記コンデンサ電極39とグランド電極43でコンデンサC2が構成され、前記コンデンサ電極40とグランド電極43でコンデンサC6が構成され、前記コンデンサ電極41とグランド電極43でコンデンサC7が構成され、前記コンデンサ電極42とグランド電極43でコンデンサC3がそれぞれ構成される。
【0025】
誘電体層U6には、ストリップライン電極44、45が形成され、誘電体層U5には、ストリップライン電極46、47が形成され、誘電体層U4には、コンデンサ電極48が形成され、誘電体層U3には、ストリップライン電極49およびコンデンサ電極50が形成され、誘電体層U2にはコンデンサ電極51が形成されている。また、最下位層のU1には、グランド電極52がほぼ全面に形成されており、前記コンデンサ電極51の対面電極としての機能も果たしている。
また、前記ストリップライン電極44、46、49にて、図1のインダクタL1が構成され、前記ストリップライン電極45、47にてインダクタL5が構成され、前記コンデンサ電極48、50でコンデンサC5が構成され、前記コンデンサ電極51とグランド電極52でコンデンサC1がそれぞれ構成される。
【0026】
図4に上記構成の誘電体層を積層して構成した高周波複合スイッチモジュールを上面より見た時の接続電極(端子)の配列を示す。
図4中、符号ANTはアンテナへの接続電極を示し、符号TxG、RxG、TxD、RxD、およびT1〜T4は、外部回路との接続電極を示し、符号GNDはグランド用の接続電極を示している。尚、この場合も、接続電極ANTを基準に右側がGSM方式、左側がDCS方式となる。
【0027】
以上、本実施形態では、それぞれ通信方式の異なる2つの送受信系を備えたデュアルバンドの高周波複合スイッチモジュールについて述べたが、これに限定されるものではなく、通信方式の異なる2つ以上の送受信系を備えた高周波複合スイッチモジュールとすることも勿論可能である。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の本発明によれば、多層基板の下部に分波回路が、その上にスイッチ回路が配置され、且つ、多層基板の最上面に前記スイッチ回路のスイッチング素子が配置される縦方向の構成としたので、高周波信号の流れは、受信時に多層基板の下部から上部へ流れ、送信時に多層基板の上部から下部へと流れる1方向となり、よって、高周波信号の伝達ロスを減少させることができる。
【0029】
また、請求項2に記載の本発明によれば、通信方式の異なる複数の送受信系のの各々が、多層基板の横方向に配置される構成としたので、各送受信系の回路同士が多層基板の縦方向に対して互いに分割された状態となるため、各送受信系の回路の相互干渉が小さくなり、アイソレーションが向上する。
【0030】
また、請求項3に記載の本発明によれば、前記分波回路は、上下をグランド電極層で挟まれて前記多層基板の下位部に配置される構成としたので、この上下のグランド電極層が分波回路とスイッチ回路を外部よりシールドする形となると共に、これら上下の高周波回路間の相互干渉も抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る高周波複合スイッチモジュールの基本的な回路構成を示す図。
【図2】同、高周波複合スイッチモジュールの構造を示す縦断面図。
【図3】同、高周波複合スイッチモジュールを構成する積層体の各層の上面図。
【図4】同、高周波複合スイッチモジュールの端子配列を示す上面図。
【符号の説明】
1 分波回路
2 スイッチ回路
3 フィルタ回路
10 高周波複合スイッチモジュール
20 多層基板
U1、U7 グランド電極層
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信方式の異なる複数の送受信系を備え、携帯電話等の移動体通信機器に使用して好適な高周波複合スイッチモジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、移動体通信機器に使用される高周波複合スイッチモジュールは、分波回路と送受信信号のスイッチング回路および高周波の高調波成分を除去するフィルタ回路とを備え、これらの回路が同一多層基板内に一体的に内蔵される構造が採られている。そして、例えば、特開2001−177434号公報や、特開2001ー352202号公報等に開示されるように、多層基板内では、通信方式の異なる送受信系が分割された状態で配置されて、各高周波回路間の相互干渉を極力回避するように考慮されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記開示技術のように、通信方式の異なる送受信系を分割・配置することで、各回路間の相互干渉は小さく抑えられているが、分割された個々の回路群の積層構造を見ると、分波回路、スイッチ回路およびフィルタ回路の一部が同一基板層上にパターン形成されている場合が多く、高周波信号の流れとしては、同一回路において複数の基板層間を往復することになるため、各回路の十分なアイソレーションが得られ難く、且つ、信号が往復することによる信号の伝達ロスも避けられないという欠点を有していた。
【0004】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みて成されたもので、各々送受信系を確実に分離すると共に、各送受信系における信号の流れを一方向にすることにより、各回路のアイソレーションをより一層向上し、同時に信号の伝達ロスを減少した高周波複合スイッチモジュールを提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1に記載の本発明は、アンテナに接続され、それぞれ通信方式や通過帯域の異なる複数の送受信系に信号を分波する分波回路と、分波された各送受信系をそれぞれの外部送信回路と外部受信回路に切換接続するスイッチ回路と、送信信号の高調波を除去するフィルタ回路を少なくとも有し、これら送受信系を構成する前記複数回路の一部が誘電体を複数積層して構成された多層基板内に内蔵されると共に、他の一部の部品が前記多層基板上に搭載されて成る高周波複合スイッチモジュールであって、前記多層基板の下部に分波回路用の導体パターンが配置され、当該分波回路用の導体パターンの上部に前記スイッチ回路用の導体パターンが配置される、積層方向(縦方向)の構成とする。
本構成では、各送受信系の高周波信号は、受信時に多層基板の下部から上部へ流れ、送信時に多層基板の上部から下部へと流れる1方向となり、よって、高周波信号の伝達ロスが減少する。
【0006】
また、請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の高周波複合スイッチモジュールにおいて、前記複数の送受信系の各々が、前記多層基板の横方向に配置される構成とする。
本構成では、通信方式の異なる各送受信系の回路同士が多層基板の積層方向(縦方向)に対して互いに分割された状態となるため、各送受信系の相互干渉を小さくでき、アイソレーションが向上する。
【0007】
また、請求項3に記載の本発明では、請求項1または請求項2の何れかに記載の高周波複合スイッチモジュールにおいて、前記分波回路は、上下をグランド電極層で挟まれて前記多層基板の下位部に配置される構成とする。
この上下のグランド電極層は、分波回路とスイッチ回路にシールド効果をもたらすと共に、これら、高周波回路間の干渉を抑え、且つ、各コンデンサ電極の対面電極としても機能する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の高周波複合スイッチモジュールの実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。
【0009】
図1は高周波複合スイッチモジュールの基本的な回路構成を示す図、図2は高周波複合スイッチモジュールの構造を示す縦断面図、図3は高周波複合スイッチモジュールを構成する積層体の各層の上面図、図4は高周波複合スイッチモジュールの端子配列を示す上面図である。
【0010】
図1は、携帯電話に使用されているGSM通信方式(900MHz帯)とDCS通信方式(1.8GHz帯)に対する送受信系の高周波複合回路で、図中の符号TxG、RxG、TxD、RxD、およびT1〜T4は、外部回路との接続電極(端子)、符号ANTはアンテナへの接続電極である。
【0011】
高周波複合回路は、高周波信号をGSM方式の送受信系とDCS方式の送受信系に分波する分波回路1と、分波された各々の送受信系を上記した各々接続電極TxG、RxG、TxD、RxD、およびT1〜T4を介してそれぞれの外部送信回路と外部受信回路に切換接続するスイッチ回路2と、スイッチ回路2に直列接続された高調波除去用のフィルタ回路3とで構成されている。
【0012】
前記分波回路1は、インダクタL1とコンデンサC1で構成されるローパスフィルタ回路1a、とコンデンサC5とインダクタL5で構成されるハイパスフィルタ回路1bで成り、前者のローパスフィルタ回路1a側がGSM方式に対応し、後者のハイパスフィルタ回路1b側がDCS方式に対応している。
【0013】
また、前記スイッチ回路2は、ダイオードD1、D3等で構成される回路がGSM方式に対応するスイッチ回路2aであり、これらダイオードD1、D3はGSM信号の送受信動作を切り替えるスイッチング素子として機能している。接続電極TxGはGSM信号の外部送信回路(図示せず)に接続され、接続電極RxGはGSM信号の外部受信回路(図示せず)に接続される。また、接続電極T1およびT2には、GSM信号の送受信切換を行うための制御信号が入力される。
前記接続電極TxGには、インダクタL2とコンデンサC2で構成されるローパスフィルタ回路3a が接続されており、これにより、接続電極TxGを介して前記外部送信回路より送られてくるGSM送信信号の高調波成分が除去される。
【0014】
一方、ダイオードD2、D4等で構成される回路がDCS方式に対応するスイッチ回路2bであり、これらダイオードD2、D4はDCS信号の送受信動作を切り替えるスイッチング素子として機能している。接続電極TxDはDCS信号の外部送信回路(図示せず)に接続され、接続電極RxDはDCS信号の外部受信回路(図示せず)に接続される。また、接続電極T3およびT4には、DCS信号の送受信切換を行うための制御信号が入力される。
前記接続電極TxDには、インダクタL6とコンデンサC6で構成されるもう一つのローパスフィルタ回路3bが接続されており、これにより、接続電極TxDを介して外部送信回路より送られてくるDCS送信信号の高調波成分が除去される。
【0015】
次に、図2により、上記構成の高周波複合回路を搭載した本実施形態の高周波複合スイッチモジュール10の構造を説明する。
【0016】
図2に示すように、本実施形態の高周波複合スイッチモジュール10は、多数の誘電体層U1〜U15を積層して構成された厚み1mm程度の極めて小さな多層基板20で成り、その最上面に表面実装部品P1、P2等が実装されており、さらに、これら表面実装部品P1、P2を覆うように、この多層基板20の最上面にシールドケースP3が固着されている。
【0017】
前記多層基板20の各誘電体層U1〜U15に形成される回路パターン(電極パターン)は、下記の通りである。尚、上下各誘電体層相互の電極パターンの接続は図示しないスルーホールにより成されている。
【0018】
先ず、最下位部に位置する誘電体層U1の全面にグランド電極が形成され、その上の誘電体層U2〜U6に分波回路1を構成するインダクタL1、L5およびコンデンサC1、C5の電極パターンが形成されている。尚、上記した誘電体層U1のグランド電極は、この分波回路1の接地電極としても利用されている。
誘電体層U7は誘電体層U1と同様のグランド電極層とされており、その上の誘電体層U8〜U14には、スイッチ回路2およびフィルタ回路3のインダクタL2〜L4、L6〜L8とコンデンサC2〜C4、C6〜C8の電極パターンが形成されている。尚、上記したグランド電極層U7は、これらスイッチ回路2およびフィルタ回路3の接地用電極としても使用されている。
誘電体層U15には、前記面実装部品P1、P2(ダイオード、コンデンサ、インダクタ等のチップ部品)を搭載するための電極パターンが形成されている。
【0019】
このように、多層基板20の下位部に分波回路1が形成され、その上にスイッチ回路2とフィルター回路3が形成され、そして、最上部に面実装部品P1、P2が搭載される構成にすることにより、各送受信系における高周波信号の流れは、受信時に多層基板20の下部から上部へ流れ、送信時に多層基板20の上部から下部へと流れる1方向となる。よって、信号が複数の基板層間を上下に往復する従来の基板構成と相違し、高周波信号の伝達ロスを大幅に減少することができる。
加えて、分波回路1は、上下をグランド電極層U1、U7で挟まれた構成とすることにより、この上下のグランド電極層U1、U7が分波回路1とスイッチ回路2を外部シールドする形となると共に、これら上下高周波回路間の相互干渉を抑えるように機能する。
【0020】
また、図2において、中央の点線より右側にはGMS方式に対応した送受信系の回路、即ち、既述した分波回路1(1a)、スイッチ回路2(2a)、フィルター回路3(3a)が、また、点線より左側にはDCS方式に対応した送受信系の各回路(1b、2b、3b)が積層方向(縦方向)に分割された形で構成されている。 このように、通信方式の異なる各送受信系の回路同士が多層基板20の縦方向に対して互いに分割された状態で構成されることにより、各送受信系回路の相互干渉を小さくでき、アイソレーション(遮断特性)を向上することができる。
【0021】
次に、図3に基づいてこの多層基板20(即ち、高周波複合スイッチモジュール)を構成する各誘電体層U1〜U15の構造を説明する。尚、本図では、中央の点線より右側にGMS方式に対応した回路が、また、点線より左側にDCS方式に対応した回路が形成されることとし、また、上下各誘電体層相互の電極パターンを接続するスルーホール等については省略している。
【0022】
図3に示すように、この積層体の最上面層U15には、表面実装部品P1、P2であるダイオードD1〜D4、抵抗R1〜R4、インダクタL3、L4、L7、L8が半田付け等により実装されている。この場合、例えば、ダイオードはベアチップ実装に、抵抗は印刷抵抗に、インダクタはストリップライン電極にすることができる。
【0023】
誘電体層U14には、これら表面実装部品P1、P2同士を接続するための導体パターンが形成され、誘電体層U13には、ストリップライン電極31、32が形成され、誘電体層U12には、ストリップライン電極33、34が形成され、誘電体層U11には、ストリップライン電極35、36が形成されている。
前記ストリップライン電極31、33、35にて、図1のインダクタL2が構成され、前記ストリップライン電極32、34、36にて、図1のインダクタL6が構成される。また、誘電体層U10、U9は何れも導体パターンを有しない誘電体のみで成るダミー層である。
【0024】
誘電体層U8には、コンデンサ電極37、38、39、40、41、42が形成されている。そして、誘電体層U7には、グランド電極43がほぼ全面に形成されており、上記したコンデンサ電極37、38、39、40、41、42の対面電極としての機能も果たしている。
前記コンデンサ電極37とグランド電極43で、図1のコンデンサC4が構成され、前記コンデンサ電極38とグランド電極43でコンデンサC8が構成され、前記コンデンサ電極39とグランド電極43でコンデンサC2が構成され、前記コンデンサ電極40とグランド電極43でコンデンサC6が構成され、前記コンデンサ電極41とグランド電極43でコンデンサC7が構成され、前記コンデンサ電極42とグランド電極43でコンデンサC3がそれぞれ構成される。
【0025】
誘電体層U6には、ストリップライン電極44、45が形成され、誘電体層U5には、ストリップライン電極46、47が形成され、誘電体層U4には、コンデンサ電極48が形成され、誘電体層U3には、ストリップライン電極49およびコンデンサ電極50が形成され、誘電体層U2にはコンデンサ電極51が形成されている。また、最下位層のU1には、グランド電極52がほぼ全面に形成されており、前記コンデンサ電極51の対面電極としての機能も果たしている。
また、前記ストリップライン電極44、46、49にて、図1のインダクタL1が構成され、前記ストリップライン電極45、47にてインダクタL5が構成され、前記コンデンサ電極48、50でコンデンサC5が構成され、前記コンデンサ電極51とグランド電極52でコンデンサC1がそれぞれ構成される。
【0026】
図4に上記構成の誘電体層を積層して構成した高周波複合スイッチモジュールを上面より見た時の接続電極(端子)の配列を示す。
図4中、符号ANTはアンテナへの接続電極を示し、符号TxG、RxG、TxD、RxD、およびT1〜T4は、外部回路との接続電極を示し、符号GNDはグランド用の接続電極を示している。尚、この場合も、接続電極ANTを基準に右側がGSM方式、左側がDCS方式となる。
【0027】
以上、本実施形態では、それぞれ通信方式の異なる2つの送受信系を備えたデュアルバンドの高周波複合スイッチモジュールについて述べたが、これに限定されるものではなく、通信方式の異なる2つ以上の送受信系を備えた高周波複合スイッチモジュールとすることも勿論可能である。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の本発明によれば、多層基板の下部に分波回路が、その上にスイッチ回路が配置され、且つ、多層基板の最上面に前記スイッチ回路のスイッチング素子が配置される縦方向の構成としたので、高周波信号の流れは、受信時に多層基板の下部から上部へ流れ、送信時に多層基板の上部から下部へと流れる1方向となり、よって、高周波信号の伝達ロスを減少させることができる。
【0029】
また、請求項2に記載の本発明によれば、通信方式の異なる複数の送受信系のの各々が、多層基板の横方向に配置される構成としたので、各送受信系の回路同士が多層基板の縦方向に対して互いに分割された状態となるため、各送受信系の回路の相互干渉が小さくなり、アイソレーションが向上する。
【0030】
また、請求項3に記載の本発明によれば、前記分波回路は、上下をグランド電極層で挟まれて前記多層基板の下位部に配置される構成としたので、この上下のグランド電極層が分波回路とスイッチ回路を外部よりシールドする形となると共に、これら上下の高周波回路間の相互干渉も抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る高周波複合スイッチモジュールの基本的な回路構成を示す図。
【図2】同、高周波複合スイッチモジュールの構造を示す縦断面図。
【図3】同、高周波複合スイッチモジュールを構成する積層体の各層の上面図。
【図4】同、高周波複合スイッチモジュールの端子配列を示す上面図。
【符号の説明】
1 分波回路
2 スイッチ回路
3 フィルタ回路
10 高周波複合スイッチモジュール
20 多層基板
U1、U7 グランド電極層
Claims (3)
- アンテナに接続され、それぞれ通信方式や通過帯域の異なる複数の送受信系に信号を分波する分波回路と、分波された各送受信系をそれぞれの外部送信回路と外部受信回路に切換接続するスイッチ回路と、送信信号の高調波を除去するフィルタ回路を少なくとも有し、これら送受信系を構成する前記複数回路の一部が誘電体を複数積層して構成された多層基板内に内蔵されると共に、他の一部の部品が前記多層基板上に搭載されて成る高周波複合スイッチモジュールであって、
前記多層基板の下部に分波回路用の導体パターンが配置され、当該分波回路用の導体パターンの上部に前記スイッチ回路用の導体パターンが配置される、積層方向(縦方向)の構成とすることを特徴とする高周波複合スイッチモジュール。 - 前記複数の送受信系の各々が、前記多層基板の横方向に配置されることを特徴とする請求項1に記載の高周波複合スイッチモジュール。
- 前記分波回路は、上下をグランド電極層で挟まれて前記多層基板の下位部に配置されることを特徴とする請求項1または請求項2の何れかに記載の高周波複合スイッチモジュール。
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