JP2009005381A - 高周波モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高周波モジュールには、アンテナに接続するアンテナ入出力端子ANTにRF1端子〜RF4端子のいずれかを選択して接続するGaAsSWが備えられている。GaAsSWのRF1端子にはローパスフィルタLPF1を介してGSM送信信号入力端子Tx12が接続され、RF2端子にはローパスフィルタLPF2を介してDCS/PCS送信信号入力端子Tx34が接続されている。RF3端子にはダイプレクサDiPX10を介してGSM850受信信号出力端子Rx1とPCS受信信号出力端子Rx4とが接続され、RF4端子にはダイプレクサDiPX20を介してGSM900受信信号出力端子Rx2とDCS受信信号出力端子Rx3が接続されている。
【選択図】図1
Description
図1は本実施形態に係る高周波モジュールの構成を示すブロック図であり、図2は本実施形態に係る高周波モジュールの構成を示す等価回路図である。
なお、本実施形態の説明では、送信信号入力端子Tx12からGSM850MHzの送信信号(以下、「GSM850送信信号」と称す)またはGSM900MHzの送信信号(以下、「GSM900送信信号」と称す)を入力し、受信信号出力端子Rx1からGSM850MHzの受信信号(以下、「GSM850受信信号」と称す)を出力し、受信信号出力端子Rx2からGSM900MHzの受信信号(以下、「GSM900送信信号」と称す)を出力する。さらに、送信信号入力端子Tx34からDCS送信信号またはPCS送信信号を入力し、受信信号出力端子Rx3からDCS受信信号を出力し、受信信号出力端子Rx4からPCS受信信号を出力する場合について示す。これらの各送信信号入力端子、受信信号出力端子が本発明の「入出力部」に相当する。
GaAsSWのRF2端子にはローパスフィルタLPF2の一方端が接続されており、このローパスフィルタLPF2の他方端にはキャパシタCtHを介してDCS/PCS送信信号入力端子Tx34が接続されている。
GaAsSWのRF3端子にはローパスフィルタLPF101とハイパスフィルタ102とからなるダイプレクサDiPX10がローパスフィルタLPF101とハイパスフィルタHPF102との接続点で接続されている。そして、ダイプレクサDiPX10のローパスフィルタLPF101の前記接続点側と反対側端部にはキャパシタCrL2を介してGSM850受信信号出力端子Rx1が接続されており、ダイプレクサDiPX10のハイパスフィルタHPF102の前記接続点側と反対側端部にはPCS受信信号出力端子Rx4が接続されている。
GaAsSWのRF4端子にはローパスフィルタLPF201とハイパスフィルタHPF202とからなるダイプレクサDiPX20がローパスフィルタLPF201とハイパスフィルタHPF202との接続点で接続されている。そして、ダイプレクサDiPX20のローパスフィルタLPF201の前記接続点と反対側端部にはキャパシタCrL1を介してGSM900受信信号出力端子Rx2が接続されており、ダイプレクサDiPX20のハイパスフィルタHPF202の前記接続点と反対側端部にはDCS受信信号出力端子Rx3が接続されている。
GSM850送信信号、GSM900送信信号(以下、総称して「GSM送信信号」と称す)を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF1端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1,Vc2がとも正電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのRF1端子とアンテナ入出力端子ANTとが導通する。この時点で、GSM850/GSM900送信信号入力端子Tx12からGSM送信信号が入力されると、このGSM送信信号はローパスフィルタLPF1を介してRF1端子に入力され、RF1端子からアンテナ入出力端子ANTに伝送される。このGSM送信信号はアンテナ入出力端子ANTからアンテナANTに出力され、アンテナANTから外部に送信される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF1端子とが導通し、他のRF2端子〜RF4端子は開放状態にあるので、GSM送信信号は他のRF2端子〜RF4端子には伝送されない。これにより、GSM送信信号はDCS/PCS送信信号入力端子Tx34、GSM850受信信号出力端子Rx1、GSM900受信信号出力端子Rx2、DCS受信信号出力端子Rx3、およびPCS受信信号出力端子Rx4には伝送されない。
DCS送信信号またはPCS送信信号(以下、総称して「DCS/PCS送信信号」と称す)を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF2端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1が正電圧、Vc2が0電圧または負電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのRF2端子とアンテナ入出力端子ANTとが導通する。この時点で、DCS/PCS送信信号入力端子Tx34からDCS/PCS送信信号が入力されると、このDCS/PCS送信信号はローパスフィルタLPF2を介してRF2端子に入力され、RF2端子からアンテナ入出力端子ANTに伝送される。このDCS/PCS送信信号はアンテナ入出力端子ANTからアンテナANTに出力され、アンテナANTから外部に送信される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF2端子とが導通し、他のRF1端子、RF3端子、RF4端子は開放状態にあるので、DCS/PCS送信信号は他のRF1端子、RF3端子、RF4端子には伝送されない。これにより、DCS/PCS送信信号はGSM送信信号入力端子Tx12、GSM850受信信号出力端子Rx1、GSM900受信信号出力端子Rx2、DCS受信信号出力端子Rx3、およびPCS受信信号出力端子Rx4には伝送されない。
GSM850受信信号を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF3端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1が0電圧または負電圧、Vc2が正電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのアンテナ入出力端子ANTとRF端子RF3とが導通する。この時点で、アンテナ入出力端子ANTからGSM850受信信号が入力されると、このGSM850受信信号はアンテナ入出力端子ANTからRF3端子に伝送される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF3端子とが導通し、他のRF1端子、RF2端子、RF4端子は開放状態にあるので、GSM850受信信号は他のRF1端子、RF2端子、RF4端子には伝送されない。これにより、GSM850受信信号はGSM送信信号入力端子Tx12、DCS/PCS送信信号入力端子Tx34、GSM900受信信号出力端子Rx2、およびDCS受信信号出力端子Rx3には伝送されない。
GSM900受信信号を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1,Vc2がともに0電圧または負電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とが導通する。この時点で、アンテナ入出力端子ANTからGSM900受信信号が入力されると、このGSM900受信信号はアンテナ入出力端子ANTからRF4端子に伝送される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とが導通し、他のRF1端子〜RF3端子は開放状態にあるので、GSM900受信信号は他のRF1端子〜RF3端子には伝送されない。これにより、GSM900受信信号はGSM送信信号入力端子Tx12、DCS/PCS送信信号入力端子Tx34、GSM850受信信号出力端子Rx1、およびPCS受信信号出力端子Rx4には伝送されない。
DCS受信信号を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1,Vc2がともに0電圧または負電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とが導通する。この時点で、アンテナ入出力端子ANTからDCS受信信号が入力されると、このDCS受信信号はアンテナ入出力端子ANTからRF4端子に伝送される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とが導通し、他のRF1端子〜RF3端子は開放状態にあるので、DCS受信信号は他のRF1端子〜RF3端子には伝送されない。これにより、DCS受信信号はGSM送信信号入力端子Tx12、DCS/PCS送信信号入力端子Tx34、GSM850受信信号出力端子Rx2、およびPCS受信信号出力端子Rx4には伝送されない。
PCS受信信号を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF3端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1が0電圧または負電圧、Vc2が正電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのアンテナ入出力端子ANTとRF3端子とが導通する。この時点で、アンテナ入出力端子ANTからPCS受信信号が入力されると、このPCS受信信号はアンテナ入出力端子ANTからRF3端子に伝送される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF3端子とが導通し、他のRF1端子、RF2端子、RF4端子は接続されていないので、PCS受信信号は他のRF1端子、RF3端子、RF4端子には伝送されない。これにより、PCS受信信号はGSM送信信号入力端子Tx12、DCS/PCS送信信号入力端子Tx34、GSM900受信信号出力端子Rx2、およびDCS受信信号出力端子Rx3には伝送されない。
そして、少なくとも2つの通信系の送信信号を異なる信号入出力部から入力している(例えば、GSM850送信信号とDCS送信信号との関係や、GSM900送信信号とPCS送信信号との関係)ので、両通信系間のアイソレーションが確保され、高調波歪みが抑制される。
また、特定の端子(この例ではアンテナ入出力端子ANT)とその他の複数の端子と(この例の場合ではRF端子RF1〜RF4)を選択して接続するGaAsSWを用いることで、ダイオードスイッチ回路を用いた場合と比較して高周波モジュールの構成素子数を少なくすることができ、小型で低損失の高周波モジュールを比較的安価に構成することができる。
図3、図4は本実施形態に係る高周波モジュールの積層図である。
本実施形態の積層体型高周波モジュールは、図3、図4に示す各誘電体層1〜20を順に下から積層してなる。ただし、図3、図4の各図は、各誘電体層1〜20をそれぞれ下面側(実装基板に向く側)から見た状態を表している。そして、誘電体層21として示しているものは誘電体層20の裏面(積層体の上面)、すなわち部品実装面の電極および部品である。なお、図3、図4に示す記号は、図1、図2に示した各素子の記号に対応する。
誘電体層3にはキャパシタTCu2,TCu3,TCu4,RCu1,RCt4の対向電極TCu2a,TCu3a,TCu4a,RCu1a,RCt4aが形成されている。 誘電体層4には共通グランド電極GNDが形成されており、この共通グランド電極GNDは、キャパシタTCu2,TCu3,TCu4,RCu1,RCt4,TCu1,RCu2,RCt2の対向電極TCu2b,TCu3b,TCu4b,RCu1b,RCt4b,TCu1b,RCu2b,RCt2bを兼用している。
誘電体層5にはキャパシタTCu1,RCu2,RCt2の対向電極TCu1a,RCu2a,RCt2aが形成されている。
誘電体層6には共通グランド電極GNDが形成されており、この共通グランド電極GNDは、キャパシタTCu1,RCu2,RCt2の対向電極TCu1b,RCu2b,RCt2bを兼用している。
誘電体層7にはスルーホールのみが形成されている。
誘電体層13にはスルーホールのみが形成されている。
誘電体層15にはキャパシタRCt1,RCt3,TCt2,TCt4の対向電極RCt1a,RCt3b,TCt2a,TCt4aが形成されている。ここで、対向電極RCt1a,RCt3bはそれぞれキャパシタRCc1,RCc3の対向電極RCc1a,RCc3aを兼用している。
誘電体層16にはキャパシタTCt2,TCt4,RCc1,RCc3の対向電極TCt2b,TCt4b,RCc1b,RCc3bが形成されており、これらの対向電極はそれぞれキャパシタTCt1,TCt3,RCc2,RCc4の対向電極TCt1a,TCt3a,RCc2a,RCc4aを兼用している。
誘電体層17にはキャパシタTCt1,TCt3,RCc2,RCc4,RCc1,RCc3の対向電極TCt1b,TCt3b,RCc2b,RCc4b,RCc1a,RCc3aが形成されている。
誘電体層18にはキャパシタRCc2,RCc4の対向電極RCc2a,RCc4aが形成されている。
誘電体層19には配線パターンが形成されており、誘電体層20には下層の接地電極および接地端子GNDと最上層である誘電体層20の裏面21に設けられた各接地電極とを導通する配電パターンが形成されている。
図5は本実施形態に係る高周波モジュールの構成を示すブロック図であり、図6は本実施形態に係る高周波モジュールの構成を示す等価回路図である。
なお、本実施形態の説明では、送信信号入力端子Tx1からGSM送信信号を入力し、受信信号出力端子Rx1からGSM受信信号を出力する。そして、送信信号入力端子Tx23からDCS/PCS送信信号を入力し、受信信号出力端子Rx2からDCS受信信号を出力し、受信信号出力端子Rx3からPCS受信信号を出力する。さらに、送受信信号入出力端子Tx4/Rx4からWCDMA送受信信号を入出力する場合について示す。これらの各送信信号入力端子、受信信号出力端子、および送受信信号入出力端子が本発明の「入出力部」に相当する。
GaAsSWのRF2端子にはローパスフィルタLPF3の一方端が接続されており、このローパスフィルタLPF3の他方端にはキャパシタCtdpcsを介してDCS/PCS送信信号入力端子Tx23が接続されている。
GaAsSWのRF3端子にはキャパシタCrdcsを介してDCS受信信号出力端子Rx2が接続されている。
GaAsSWのRF4端子にはローパスフィルタLPF401とハイパスフィルタHPF402とからなるダイプレクサDiPX40がローパスフィルタLPF401とハイパスフィルタHPF402との接続点で接続されている。そして、ダイプレクサDiPX40のローパスフィルタLPF401の前記接続点と反対側端部にはキャパシタCrgsmを介してGSM受信信号出力端子Rx1が接続されており、ダイプレクサDiPX40のハイパスフィルタHPF402の前記接続点と反対側端部にはWCDMA送受信信号入出力端子Tx4/Rx4が接続されている。
ダイプレクサDiPX30には3つの入出力部P301〜P303が備えられている。GaAsSWのRF1端子に接続する入出力部P301はローパスフィルタLPF301を介してGSM送信信号入力部Tx1側の入出力部P302に接続されるとともに、ハイパスフィルタHPF302を介してPCS受信信号出力端子Rx3側の入出力部P303に接続されている。ここで、ローパスフィルタLPF301はGSM送信信号の周波数帯域よりも高域側の信号を減衰するように設定され、ハイパスフィルタHPF302はPCS受信信号の所定周波数帯域よりも低域側の信号を減衰するように設定されている。
(1)GSM送信信号伝送時
GSM送信信号を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF端子RF1とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1,Vc2がともに正電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのRF1端子とアンテナ入出力端子ANTとが導通する。この時点で、GSM送信信号入力端子Tx1からGSM送信信号が入力されると、このGSM送信信号はダイプレクサDiPX30のローパスフィルタLPF301を介してRF1端子に入力され、RF1端子からアンテナ入出力端子ANTに伝送される。このGSM送信信号はアンテナ入出力端子ANTからアンテナANTに出力され、アンテナANTから外部に送信される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF1端子とが導通し、他のRF2端子〜RF4端子は開放状態にあるので、GSM送信信号は他のRF2端子〜RF4端子には伝送されない。これにより、GSM送信信号はDCS/PCS送信信号入力端子Tx23、GSM受信信号出力端子Rx1、DCS受信信号出力端子Rx2、およびWCDMA送受信信号入出力端子Tx4/Rx4には伝送されない。また、ダイプレクサDiPX30のハイパスフィルタHPF302は前述のようにPCS受信信号の周波数帯域よりも低域側の信号を減衰させるので、GSM送信信号はハイパスフィルタHPF302で減衰されてPCS受信信号出力端子Rx3には伝送されない。
DCS送信信号またはPCS送信信号(以下、総称して「DCS/PCS送信信号」と称す)を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF2端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1が正電圧、Vc2が0電圧または負電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのRF2端子とアンテナ入出力端子ANTとが導通する。この時点で、DCS/PCS送信信号入力端子Tx23からDCS/PCS送信信号が入力されると、このDCS/PCS送信信号はローパスフィルタLPF3を介してRF2端子に入力され、RF端子RF2からアンテナ入出力端子ANTに伝送される。このDCS/PCS送信信号はアンテナ入出力端子ANTからアンテナANTに出力され、アンテナANTから外部に送信される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF2端子とが導通し、他のRF1端子、RF3端子、RF4端子は開放状態にあるので、DCS/PCS送信信号は他のRF1端子、RF3端子、RF4端子には伝送されない。これにより、DCS/PCS送信信号はGSM送信信号入力端子Tx1、GSM受信信号出力端子Rx1、DCS受信信号出力端子Rx2、PCS受信信号出力端子Rx3、およびWCDMA送受信信号入出力端子Tx4/Rx4には伝送されない。
GSM受信信号を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1,Vc2がともに0電圧または負電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とが導通する。この時点で、アンテナ入出力端子ANTからGSM受信信号が入力されると、このGSM受信信号はアンテナ入出力端子ANTからRF4端子に伝送される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とが導通し、他のRF1端子、RF2端子、RF3端子は開放状態にあるので、GSM受信信号は他のRF1端子、RF2端子、RF3端子には伝送されない。これにより、GSM受信信号はGSM送信信号入力端子Tx1、DCS/PCS送信信号入力端子Tx23、DCS受信信号出力端子Rx2、およびPCS受信信号出力端子Rx3には伝送されない。
DCS受信信号を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF3端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1が0電圧または負電圧,Vc2が正電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのアンテナ入出力端子ANTとRF3端子とが導通する。この時点で、アンテナ入出力端子ANTからDCS受信信号が入力されると、このDCS受信信号はアンテナ入出力端子ANTからRF3端子に伝送される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF3端子とが導通し、他のRF1端子、RF2端子、RF4端子は開放状態にあるので、DCS受信信号は他のRF1端子、RF2端子、RF4端子には伝送されない。これにより、DCS受信信号はGSM送信信号入力端子Tx1、DCS/PCS送信信号入力端子Tx23、PCS受信信号出力端子Rx3、およびWCDMA送受信信号入出力端子Tx4/Rx4には伝送されない。
PCS受信信号を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF1端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1,Vc2がともに正電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのアンテナ入出力端子ANTとRF1端子とが導通する。この時点で、アンテナ入出力端子ANTからPCS受信信号が入力されると、このPCS受信信号はアンテナ入出力端子ANTからRF1端子に伝送される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF1端子とが導通し、他のRF2端子、RF3端子、RF4端子は開放状態にあるので、PCS受信信号は他のRF2端子、RF3端子、RF4端子には伝送されない。これにより、PCS受信信号はDCS/PCS送信信号入力端子Tx23、GSM受信信号出力端子Rx1、DCS受信信号出力端子Rx2、およびWCDMA送受信信号入出力端子Tx4/Rx4には伝送されない。
WCDMA送受信信号を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1,Vc2がともに0電圧または負電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とが導通する。この時点で、WCDMA送受信信号入出力端子Tx4/Rx4からWCDMA送信信号が入力されると、このWCDMA送信信号はダイプレクサDiPX40のハイパスフィルタHPF402を介してRF4端子に入力され、RF4端子からアンテナ入出力端子ANTに伝送される。このWCDMA送信信号はアンテナ入出力端子ANTからアンテナANTに出力され、アンテナANTから外部に送信される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とが導通し、他のRF1端子、RF2端子、RF3端子は開放状態にあるので、WCDMA送信信号は他のRF1端子、RF2端子、RF3端子には伝送されない。これにより、WCDMA送信信号はGSM送信信号入力端子Tx1、DCS/PCS送信信号入力端子Tx23、DCS受信信号出力端子Rx2、およびPCS受信信号出力端子Rx3には伝送されない。また、ダイプレクサDiPX40のローパスフィルタLPF401は前述のようにGSM受信信号の周波数帯域よりも高域側の信号を減衰させるので、WCDMA送信信号はローパスフィルタLPF401で減衰されてGSM受信信号出力端子Rx1には伝送されない。
図7、図8は本実施形態に係る高周波モジュールの積層図である。
本実施形態の積層体型高周波モジュールは、図7、図8に示す各誘電体層1〜20を順に下から積層してなる。ただし、図7、図8の各図は、各誘電体層1〜20をそれぞれ下面側(実装基板に向く側)から見た状態を表している。そして、誘電体層21として示しているものは誘電体層20の裏面(積層体の上面)、すなわち部品実装面の電極および部品である。なお、図7、図8に示す記号は、図5、図6に示した各素子の記号に対応する。
誘電体層3にはキャパシタTCu1,TCu4,TCt2の対向電極TCu1a,TCu4a,TCt2aが形成されている。
誘電体層4には共通グランド電極GNDが形成されており、この共通グランド電極GNDは、キャパシタTCu1,TCu4,TCt2,RCu1,RCt2の対向電極TCu1b,TCu4b,TCt2b,RCu1b,RCt2bを兼用している。
誘電体層5にはキャパシタRCu1,RCt2の対向電極RCu1a,RCt2aが形成されている。
誘電体層6には共通グランド電極GNDが形成されており、この共通グランド電極GNDは、キャパシタRCu1,RCt2の対向電極RCu1b,RCt2bを兼用している。
誘電体層14にはキャパシタTCt1,Tct3,TCc1,RCt1,RCc2の対向電極TCt1b,Tct3a,TCc1a,RCt1a,RCc2bが形成されており、対向電極RCt1aはキャパシタRCc1の対向電極RCc1aを兼用している。
誘電体層15にはキャパシタRCc1,TCc1,RCc2の対向電極RCc1b,TCc1b,RCc2aとが形成されるとともに、キャパシタTCc2,TCt4の対向電極TCc2a,TCt4aが形成されている。
誘電体層16にはキャパシタRCc1,TCc1,TCc2,RCc2,TCt4の対向電極RCc1a,TCc1a,TCc2b,RCc2b,TCt4bが形成されている。
誘電体層18にはキャパシタRCc1,TCc1,TCc2,RCc2の対向電極RCc1a,TCc1a,TCc2b,RCc2bが形成されている。
誘電体層19には配線パターンが形成されており、誘電体層20には下層の接地電極および接地端子GNDと最上層である誘電体層20の裏面21に設けられた各接地電極とを導通する配電パターンが形成されている。
図9は本実施形態に係る高周波モジュールの構成を示すブロック図であり、図10は本実施形態に係る高周波モジュールの構成を示す等価回路図である。
なお、本実施形態の説明では、送信信号入力端子Tx1からGSM送信信号を入力し、受信信号出力端子Rx1からGSM受信信号を出力する。そして、送信信号入力端子Tx23からDCS/PCS送信信号を入力し、受信信号出力端子Rx2からDCS受信信号を出力し、受信信号出力端子Rx3からPCS受信信号を出力する場合について示す。これらの各送信信号入力端子、受信信号出力端子、および送受信信号入出力端子が本発明の「入出力部」に相当する。
GaAsSWのRF2端子にはローパスフィルタLPF5の一方端が接続されており、このローパスフィルタLPF5の他方端にはキャパシタCtHを介してDCS/PCS送信信号入力端子Tx23が接続されている。
GaAsSWのRF3端子にはPCS受信信号出力端子Rx3が接続されている。
GaAsSWのRF4端子にはローパスフィルタLPF501とハイパスフィルタHPF502とからなるダイプレクサDiPX50がローパスフィルタLPF501とハイパスフィルタHPF502との接続点で接続されている。そして、ダイプレクサDiPX50のローパスフィルタLPF501の前記接続点と反対側端部にはキャパシタCrL1を介してGSM受信信号出力端子Rx1が接続されており、ダイプレクサDiPX50のハイパスフィルタHPF502の前記接続点と反対側端部にはDCS受信信号出力端子Rx2が接続されている。
GSM送信信号を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF1端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1,Vc2がともに正電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのRF1端子とアンテナ入出力端子ANTとが導通する。この時点で、GSM送信信号入力端子Tx1からGSM送信信号が入力されると、このGSM送信信号はローパスフィルタLPF4を介してRF1端子に入力され、RF1端子からアンテナ入出力端子ANTに伝送される。このGSM送信信号はアンテナ入出力端子ANTからアンテナANTに出力され、アンテナANTから外部に送信される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF1端子とが導通し、他のRF2端子、RF3端子、RF4端子は開放状態にあるので、GSM送信信号は他のRF2端子、RF3端子、RF4端子には伝送されない。これにより、GSM送信信号はDCS/PCS送信信号入力端子Tx23、GSM受信信号出力端子Rx1、DCS受信信号出力端子Rx2、およびPCS受信信号出力端子Rx3には伝送されない。
DCS送信信号またはPCS送信信号(以下、総称して「DCS/PCS送信信号」と称す)を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF2端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1が正電圧、Vc2が0電圧または負電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのRF2端子とアンテナ入出力端子ANTとが導通する。この時点で、DCS/PCS送信信号入力端子Tx23からDCS/PCS送信信号が入力されると、このDCS/PCS送信信号はローパスフィルタLPF5を介してRF2端子に入力され、RF2端子からアンテナ入出力端子ANTに伝送される。このDCS/PCS送信信号はアンテナ入出力端子ANTからアンテナANTに出力され、アンテナANTから外部に送信される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF2端子とが導通し、他のRF1端子、RF3端子、RF4端子は開放状態にあるので、DCS/PCS送信信号は他のRF1端子、RF3端子、RF4端子には伝送されない。これにより、DCS/PCS送信信号はGSM送信信号入力端子Tx1、GSM受信信号出力端子Rx1、DCS受信信号出力端子Rx2、およびPCS受信信号出力端子Rx3には伝送されない。
GSM受信信号を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1,Vc2がともに0電圧または負電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とが導通する。この時点で、アンテナ入出力端子ANTからGSM受信信号が入力されると、このGSM受信信号はアンテナ入出力端子ANTからRF4端子に伝送される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とが導通し、他のRF1端子、RF2端子、RF3端子は開放状態にあるので、GSM受信信号は他のRF1端子、RF2端子、RF3端子には伝送されない。これにより、GSM受信信号はGSM送信信号入力端子Tx1、DCS/PCS送信信号入力端子Tx23、およびPCS受信信号出力端子Rx3には伝送されない。
DCS受信信号を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1,Vc2がともに0電圧または負電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とが導通する。この時点で、アンテナ入出力端子ANTからDCS受信信号が入力されると、このDCS受信信号はアンテナ入出力端子ANTからRF4端子に伝送される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF4端子とが導通し、他のRF1端子、RF2端子、RF3端子は開放状態にあるので、DCS受信信号は他のRF1端子、RF2端子、RF3端子には伝送されない。これにより、DCS受信信号はGSM送信信号入力端子Tx1、DCS/PCS送信信号入力端子Tx23、およびPCS受信信号出力端子Rx3には伝送されない。
PCS受信信号を伝送する場合、GaAsSWの制御信号入力端子Vc1,Vc2にアンテナ入出力端子ANTとRF3端子とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号(例えば、Vc1が0電圧または負電圧、Vc2が正電圧の制御信号)が入力されると、GaAsSWのアンテナ入出力端子ANTとRF3端子とが導通する。この時点で、アンテナ入出力端子ANTからPCS受信信号を入力すると、このPCS受信信号はアンテナ入出力端子ANTからRF3端子に伝送される。ここで、GaAsSWではアンテナ入出力端子ANTとRF3端子とが導通し、他のRF1端子、RF2端子、RF4端子は開放状態にあるので、PCS受信信号は他のRF1端子、RF2端子、RF4端子には伝送されない。これにより、PCS受信信号はGSM送信信号入力端子Tx1、DCS/PCS送信信号入力端子Tx23、GSM受信信号出力端子Rx1、およびDCS受信信号出力端子Rx2には伝送されない。
図11、図12は本実施形態に係る高周波モジュールの積層図である。
積層基板型の高周波モジュールは、図11、図12に示す各誘電体層1〜20を順に下から積層してなる。ただし、図11、図12の各図は、各誘電体層1〜20をそれぞれ下面側(実装基板に向く側)から見た状態を表している。そして、誘電体層21として示しているものは誘電体層20の裏面(積層体の上面)、すなわち部品実装面の電極および部品である。なお、図11、図12に示す記号は、図9、図10に示した各素子の記号に対応する。
誘電体層3にはキャパシタTCu3,RCt2の対向電極TCu3a,RCt2aが形成されている。
誘電体層4には共通グランド電極GNDが形成されており、この共通グランド電極GNDは、キャパシタTCu3,RCt2,TCu1,TCu2の対向電極TCu3b,RCt2b,TCu1b,TCu2bを兼用している。
誘電体層5にはキャパシタTCu1,TCu2の対向電極TCu1a,TCu2aが形成されている。
誘電体層6には共通グランド電極GNDが形成されており、この共通グランド電極GNDは、キャパシタTCu1,TCu2の対向電極TCu1b,TCu2bを兼用している。
誘電体層14にはキャパシタRCt1,TCt2,TCt3の対向電極RCt1a,TCt2a,TCt3aが形成されている。
誘電体層15にはキャパシタRCt1,TCt2,TCt3の対向電極RCt1b,TCt2b,TCt3bが形成されている。ここで、対向電極TCt2bはキャパシタTCt1の対向電極TCt1aを兼用している。
誘電体層16にはキャパシタRCt1,TCt1の対向電極RCt1a,TCt1bが形成されている。
誘電体層17にはキャパシタRCt1の対向電極RCt1bが形成されており、誘電体層18にはキャパシタRCt1の対向電極RCt1aが形成されている。
誘電体層19には配線パターンが形成されており、誘電体層20には下層の接地電極および接地端子GNDと最上層である誘電体層20の裏面21に設けられた各接地電極および接地用ランドとを導通する配電パターンが形成されている。
DiPX10,20,30,40,50−ダイプレクサ
LPF1〜5,101,201,301,401,501−ローパスフィルタ
HPF102,202,302,402,502−ハイパスフィルタ
Claims (10)
- 誘電体層が積層された積層体と該積層体に実装されたFETスイッチとを含み、第1
、第2および第3の通信系の送受信信号をアンテナで送受信するための高周波モジュールにおいて、
前記FETスイッチは、前記アンテナに接続されるアンテナ入出力部、および入力される制御信号に応じて前記アンテナ入出力部との接続が切り替えられる少なくとも3つの信号入出力部を備え、前記第1ないし第3の通信系のうち少なくとも2つの通信系の送信信号が異なる信号入出力部から入力されるとともに、少なくとも2つの通信系の受信信号が同じ信号入出力部から出力されるように構成され、
前記積層体のうち最上層の誘電体層の表面側の略中央に形成された第1接地電極と、
前記最上層の誘電体層の裏面側に、前記第1接地電極と対向するとともに該第1接地電極の側辺に沿う形状で形成された略ロ字状の第2接地電極と、
前記最上層の誘電体層内で且つ前記第1接地電極と前記第2接地電極とが対向し合う位置に前記第1接地電極と前記第2接地電極とを接続するように形成されたスルーホールと、を備えるとともに、
該FETスイッチの前記少なくとも2つの通信系の受信信号が出力される信号入出力部に接続され、前記2つの通信系の受信信号を分離するダイプレクサと、を備えたことを特徴とする高周波モジュール。 - 第1、第2、第3および第4通信系の送受信信号をアンテナで送受信するための高周波モジュールであって、
前記FETスイッチは、第1、第2、第3および第4の信号入出力部を備えており、前記第1の信号入出力部にて前記第1通信系および前記第2通信系の送信信号が入力され、前記第2の信号入出力部にて前記第3通信系および第4通信系の送信信号が入力され、前記第3の信号入出力部で第1通信系および第4通信系の受信信号が出力され、前記第4の信号入出力部で前記第2通信系および第3通信系の受信信号が出力されるように構成されている、請求項1に記載の高周波モジュール。 - 前記第3の信号入出力部に接続され、前記第1通信系の受信信号と前記第4通信系の受信信号とを分離する第1のダイプレクサ、ならびに、前記第4の信号入出力部に接続され、前記第2通信系の受信信号と第3通信系の受信信号とを分離する第2のダイプレクサ、を備える請求項2に記載の高周波モジュール。
- 第1、第2、第3および第4通信系の送受信信号をアンテナで送受信するための高周波モジュールであって、
前記FETスイッチは、第1、第2、第3および第4の信号入出力部を備えており、前記第1の信号入出力部にて前記第1通信系の送信信号および第2通信系の受信信号が入力され、前記第2の信号入出力部にて前記第2通信系および第3通信系の送信信号が入力され、前記第3の信号入出力部で前記第3通信系の受信信号が出力され、前記第4の信号入出力部で前記第1通信系の受信信号および第4通信系の送受信信号が入出力されるように構成されている、請求項1に記載の高周波モジュール。 - 前記第1の信号入出力部に接続され、前記第1通信系の送信信号と前記第2通信系の受信信号とを分離する第1のダイプレクサ、ならびに、第4の信号入出力部に接続され、前記第1通信系の受信信号と前記第4通信系の送受信信号とを分離する第2のダイプレクサ、を備える、請求項4に記載の高周波モジュール。
- 第1、第2および第3通信系の送受信信号をアンテナで送受信するための高周波モジュールであって、
前記FETスイッチは、第1、第2、第3および第4の信号入出力部を備えており、前記第1の信号入出力部にて前記第1通信系の送信信号が入力され、前記第2の信号入出力部にて前記第2通信系および第3通信系の送信信号が入力され、前記第3の信号入出力部で前記第3通信系の受信信号が出力され、前記第4の信号入出力部で前記第1通信系の受信信号および第2通信系の受信信号が出力されるように構成されている、請求項1に記載の高周波モジュール。 - 前記第4の信号入出力部に接続され、前記第1通信系の受信信号と前記第2通信系の受信信号とを分離するダイプレクサを備える、請求項6に記載の高周波モジュール。
- 前記FETスイッチは、GaAsを用いたFETスイッチからなる請求項1〜7のいずれかに記載の高周波モジュール。
- 前記ダイプレクサを構成する各回路素子は前記積層体を構成する前記誘電体層の表面に形成された電極パターンよりなる請求項1〜8のいずれかに記載の高周波モジュール。
- 前記積層体の最下面には、該積層体を実装基板に実装するための複数の電極が形成されており、
該複数の電極における送信信号を入力するための前記入出力部の電極とアンテナ入出力部の電極とが、前記積層体の異なる辺に沿って形成されている請求項1〜9のいずれかに記載の高周波モジュール。
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