JP2019068194A - フロントエンドモジュールおよび通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信号伝送損失および回路素子数が低減されたフロントエンドモジュールを提供する。【解決手段】フロントエンドモジュール１０は、スイッチ１１と、入力端が選択端子１１１に接続されたフィルタ２１Ａと、入力端が選択端子１１２に接続されたフィルタ２１Ｂと、選択端子１１４に接続されたインピーダンス整合回路３２とを備え、共通端子１１０と選択端子１１１のみとが接続された状態で共通端子１１０からフィルタ２１Ａ側を見た場合の通過帯域インピーダンスは、共通端子１１０と選択端子１１２のみとが接続された状態で共通端子１１０からフィルタ２１Ｂ側を見た場合の通過帯域インピーダンスと異なり、共通端子１１０と選択端子１１１とが接続状態の場合、共通端子１１０と選択端子１１４とが接続状態であり、共通端子１１０と選択端子１１２とが接続状態の場合、共通端子１１０と選択端子１１４とが非接続状態である。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、フロントエンドモジュールおよび通信装置に関する。

近年の移動体通信端末には、一端末で複数の周波数帯域に対応する、いわゆるマルチバンド化が要求されている。これに伴い、例えば、アンテナ素子と増幅器との間に配置されるフロントエンド回路にもマルチバンド化が要求されている。

特許文献１には、共通アンテナと２つの送信増幅回路および２つの受信増幅回路との間に配置されたスイッチおよび４つのフィルタで構成されたマルチバンド対応のフロントエンド回路が開示されている。スイッチと各フィルタとを結ぶ各信号経路には、インダクタからなるインピーダンス整合回路が設けられている。

特開２０１５−６１１９８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたフロントエンド回路のように、信号経路ごとに個別のインピーダンス整合回路が設けられると、マルチバンド化の進展（対応バンド数の増加）に伴い、インピーダンス整合回路を構成する回路素子数が増加し、フロントエンド回路が大型化する。また、信号経路ごとに信号伝送損失が大きくなる。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、信号伝送損失および回路素子数が低減されたフロントエンドモジュールおよび通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るフロントエンドモジュールは、第１共通端子および複数の選択端子を有する第１スイッチと、第１周波数帯域を通過帯域とし、第１入出力端子および第２入出力端子を有し、前記第１入出力端子が前記複数の選択端子のうちの第１選択端子に接続された第１フィルタと、第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域を通過帯域とし、第３入出力端子および第４入出力端子を有し、前記第３入出力端子が前記複数の選択端子のうちの第２選択端子に接続された第２フィルタと、前記複数の選択端子のうちの、前記第１選択端子および前記第２選択端子と異なる１以上の選択端子に接続された第１インピーダンス整合回路と、を備え、前記第１共通端子と前記複数の選択端子のうちの前記第１選択端子のみとが接続された状態で、前記第１共通端子から前記第１フィルタ側を見た場合の前記第１周波数帯域におけるインピーダンスは、前記第１共通端子と前記複数の選択端子のうちの前記第２選択端子のみとが接続された状態で、前記第１共通端子から前記第２フィルタ側を見た場合の前記第２周波数帯域におけるインピーダンスと異なり、前記第１共通端子と前記第１選択端子とが接続状態かつ前記第１共通端子と前記第２選択端子とが非接続状態の場合、前記第１共通端子と前記１以上の選択端子のうちの一の選択端子とが接続状態であり、前記第１共通端子と前記第２選択端子とが接続状態かつ前記第１共通端子と前記第１選択端子とが非接続状態の場合、前記第１共通端子と前記一の選択端子とが非接続状態である。

上記構成によれば、第１スイッチと第１フィルタとが接続された場合には、第１スイッチと第１フィルタとを結ぶ経路上に上記一の選択端子を介して第１インピーダンス整合回路が接続されるので、第１共通端子から第１フィルタ側を見たインピーダンスを所定のインピーダンスに調整することができる。一方、第１スイッチと第２フィルタとが接続された場合には、第１スイッチと第１フィルタとを結ぶ経路上に上記一の選択端子を介して第１インピーダンス整合回路が接続されない。この場合、上記経路上における第１インピーダンス整合回路の接続状態が異なるが、第１共通端子と第１選択端子とが接続された状態で第１共通端子から第１フィルタ側を見た場合の第１周波数帯域におけるインピーダンスが、第１共通端子と第２選択端子とが接続された状態で第１共通端子から第２フィルタ側を見た場合の第２周波数帯域におけるインピーダンスと異なるので、第１共通端子から第２フィルタ側を見たインピーダンスを上記所定のインピーダンスに調整することができる。

よって、第１スイッチとフィルタとの間の信号経路ごとにインピーダンス整合回路が配置されている従来のフロントエンドモジュールと比較して、信号伝送の低損失化および回路素子数の低減を実現できる。

また、さらに、前記第１共通端子に接続された第２インピーダンス整合回路を備えてもよい。

第１フィルタが選択された場合、および、第２フィルタが選択された場合の双方において、第１共通端子から各フィルタ側を見たインピーダンスは、いずれも上記所定のインピーダンスとすることが可能であるが、第２インピーダンス整合回路の接続により、当該接続点から各フィルタ側を見た各インピーダンスを、フロントエンドモジュールの基準化インピーダンスに合わせることが可能となる。

また、前記第１フィルタと前記第１選択端子とを接続する第１配線は、前記第２フィルタと前記第２選択端子とを接続する第２配線よりも長く、前記第１入出力端子から前記第１フィルタ単体を見た場合の前記第１周波数帯域におけるインピーダンス、および、前記第３入出力端子から前記第２フィルタ単体を見た場合の前記第２周波数帯域におけるインピーダンスは、前記フロントエンドモジュールの基準化インピーダンスよりも高く、前記第１インピーダンス整合回路は、前記１以上の選択端子とグランドとの間に接続されたインダクタを備えてもよい。

これにより、第１共通端子と第２フィルタとが接続された状態では、第１共通端子から第２フィルタ側を見たインピーダンスは、第２配線および第１スイッチの寄生容量により、第２フィルタ単体のインピーダンスよりも容量性にシフトしたインピーダンスとなる。

これに対して、第１共通端子と第１フィルタとが接続された状態では、第１共通端子から第１フィルタ側を見たインピーダンスは、第２配線よりも長い第１配線および第１スイッチの寄生容量により、第１共通端子と第２フィルタとが接続された状態におけるインピーダンスよりもさらに容量性にシフトしたインピーダンスとなる。しかし、第１インピーダンス整合回路を構成するシャント型のインダクタが接続されていることにより、第１共通端子から第１フィルタ側を見たインピーダンスは、イミタンスチャート上で等コンダクタンス円を反時計回りにシフトするので、第１共通端子と第２フィルタとが接続された状態における第１共通端子から第２フィルタ側を見たインピーダンスと同等にすることが可能となる。

また、前記第１インピーダンス整合回路は、前記複数の選択端子のうちの第３選択端子とグランドとの間に接続された第１並列整合回路を有し、前記第１スイッチにより、（１）前記第１選択端子と前記第１共通端子との導通、および、前記第２選択端子と前記第１共通端子との導通が排他的に切り替えられ、かつ、（２）前記第３選択端子と前記第１共通端子との導通および非導通が切り替えられてもよい。

これにより、第１共通端子と第１フィルタまたは第２フィルタとを結ぶ経路上に、第１並列整合回路をシャント接続することが可能となる。よって、第１共通端子からフィルタ側を見たインピーダンスを、上記所定のインピーダンスに整合できる。

また、前記第１インピーダンス整合回路は、さらに、前記複数の選択端子のうちの第４選択端子とグランドとの間に接続された第２並列整合回路を有し、前記第１スイッチにより、（１）前記第１選択端子と前記第１共通端子との導通、および、前記第２選択端子と前記第１共通端子との導通が排他的に切り替えられ、かつ、（２）前記第３選択端子と前記第１共通端子との導通および非導通が切り替えられ、かつ、（３）前記第４選択端子と前記第１共通端子との導通および非導通が切り替えられてもよい。

これにより、第１共通端子と第１フィルタまたは第２フィルタとを結ぶ経路上に、第１並列整合回路および／または第２並列整合回路をシャント接続することが可能となる。よって、第１共通端子からフィルタ側を見たインピーダンスを、広帯域かつ高精度に整合できる。

また、前記第１インピーダンス整合回路は、前記複数の選択端子のうちの第５選択端子と第６選択端子との間に接続された第１直列整合回路を有し、前記第１スイッチにより、（１）前記第１選択端子と前記第１共通端子との接続、および、（２）前記第６選択端子、前記第１直列整合回路および前記第５選択端子を経由した前記第１選択端子と前記第１共通端子との導通、のいずれか一方と、（３）前記第２選択端子と前記第１共通端子との接続、および、（４）前記第６選択端子、前記第１直列整合回路および前記第５選択端子を経由した前記第２選択端子と前記第１共通端子との導通、のいずれか一方と、が排他的に切り替えられてもよい。

これにより、第１共通端子と第１フィルタまたは第２フィルタとを結ぶ経路上に、第１直列整合回路を直列に挿入することが可能となる。よって、第１共通端子からフィルタ側を見たインピーダンスを、高精度に整合できる。

また、前記第１インピーダンス整合回路は、さらに、前記複数の選択端子のうちの第７選択端子と第８選択端子との間に接続された第２直列整合回路を有し、前記第６選択端子と前記第７選択端子とは接続されており、前記第１スイッチにより、（１）前記第１選択端子と前記第１共通端子との接続、（２）前記第６選択端子、前記第１直列整合回路および前記第５選択端子を経由した前記第１選択端子と前記第１共通端子との導通、（３）前記第８選択端子、前記第２直列整合回路および前記第７選択端子を経由した前記第１選択端子と前記第１共通端子との導通、および、（４）前記第５選択端子、前記第１直列整合回路、前記第６選択端子、前記第７選択端子、前記第２直列整合回路、前記第８選択端子を経由した前記第１選択端子と前記第１共通端子との導通、のいずれか１つと、（５）前記第２選択端子と前記第１共通端子との接続、（６）前記第６選択端子、前記第１直列整合回路および前記第５選択端子を経由した前記第２選択端子と前記第１共通端子との導通、（７）前記第８選択端子、前記第２直列整合回路および前記第７選択端子を経由した前記第２選択端子と前記第１共通端子との導通、および、（８）前記第５選択端子、前記第１直列整合回路、前記第６選択端子、前記第７選択端子、前記第２直列整合回路、前記第８選択端子を経由した前記第２選択端子と前記第１共通端子との導通、のいずれか１つと、が排他的に切り替えられてもよい。

これにより、第１共通端子と第１フィルタまたは第２フィルタとを結ぶ経路上に、第１直列整合回路および／または第２直列整合回路を直列挿入することが可能となる。よって、第１増幅器および第２増幅器の出力インピーダンスを、広帯域かつ高精度に整合できる。

また、さらに、第２共通端子、第９選択端子および第１０選択端子を有する第２スイッチと、前記第２共通端子に接続された増幅器と、を備え、前記第２入出力端子と前記第９選択端子とが接続され、前記第４入出力端子と前記第１０選択端子とが接続され、前記第２スイッチにより、（１）前記増幅器と前記第１フィルタとの接続および非接続が切り替えられ、かつ、（２）前記増幅器と前記第２フィルタとの接続および非接続が切り替えられてもよい。

これにより、信号伝送の低損失化および回路素子数の低減が実現されたフロントエンドモジュールを提供できる。

また、本発明の一態様に係る通信装置は、アンテナ素子で受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、前記アンテナ素子と前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する上記いずれかに記載のフロントエンドモジュールと、を備える。

これにより、信号伝送の低損失化および回路素子数の低減が実現された通信装置を提供できる。

本発明によれば、信号伝送損失および回路素子数が低減されたフロントエンドモジュールおよび通信装置を提供することができる。

実施の形態に係る、接続形態１における通信装置およびアンテナ素子の回路構成図である。 実施の形態に係る、接続形態２における通信装置およびアンテナ素子の回路構成図である。 比較例に係るフロントエンドモジュールの回路構成図である。 実施例１に係る、接続形態１におけるフロントエンドモジュールおよびアンテナ素子の回路構成図である。 実施例１に係るフロントエンドモジュールの各ノードにおけるインピーダンスの変化を示す図である。 実施の形態の変形例１に係るフロントエンドモジュールおよびアンテナ素子の回路構成図である。 実施の形態の変形例２に係る、接続形態１におけるフロントエンドモジュールおよびアンテナ素子の回路構成図である。 実施の形態の変形例２に係る、接続形態２におけるフロントエンドモジュールおよびアンテナ素子の回路構成図である。 実施の形態の変形例２に係る、接続形態３におけるフロントエンドモジュールおよびアンテナ素子の回路構成図である。 実施の形態の変形例３に係る、接続形態１におけるフロントエンドモジュールおよびアンテナ素子の回路構成図である。 実施の形態の変形例３に係る、接続形態２におけるフロントエンドモジュールおよびアンテナ素子の回路構成図である。 実施の形態の変形例３に係る、接続形態３におけるフロントエンドモジュールおよびアンテナ素子の回路構成図である。 実施の形態の変形例４に係る、接続形態１におけるフロントエンドモジュールおよびアンテナ素子の回路構成図である。 実施の形態の変形例４に係る、接続形態２におけるフロントエンドモジュールおよびアンテナ素子の回路構成図である。 実施の形態の変形例４に係る、接続形態３におけるフロントエンドモジュールおよびアンテナ素子の回路構成図である。

以下、本発明の実施の形態について、実施例、変形例、比較例および図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施例および変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施例および変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。

（実施の形態）
［１．１ フロントエンドモジュールおよび通信装置の構成］
図１Ａは、実施の形態に係る接続形態１における通信装置１およびアンテナ素子２の回路構成図である。また、図１Ｂは、実施の形態に係る接続形態２における通信装置１およびアンテナ素子２の回路構成図である。図１Ａおよび図１Ｂに示すように、通信装置１は、フロントエンドモジュール１０と、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３と、ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）４と、を備える。

ＲＦＩＣ３は、アンテナ素子２で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路である。具体的には、ＲＦＩＣ３は、アンテナ素子２からフロントエンドモジュール１０を介して入力された高周波信号（ここでは高周波受信信号）を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をＢＢＩＣ４へ出力する。また、ＲＦＩＣ３は、ＢＢＩＣ４から入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波信号（ここでは高周波送信信号）を送信側信号経路に出力することも可能である。

また、本実施の形態では、ＲＦＩＣ３は、使用される周波数帯域（バンド）に基づいて、フロントエンドモジュール１０が有するスイッチ１１および１２（後述する）の接続を制御する制御部としての機能も有する。具体的には、ＲＦＩＣ３は、制御信号（図示せず）によって、スイッチ１１および１２について共通端子に接続される選択端子を切り替える。なお、制御部は、ＲＦＩＣ３の外部に設けられていてもよく、例えば、フロントエンドモジュール１０またはＢＢＩＣ４に設けられていてもよい。

次に、フロントエンドモジュール１０の詳細な構成について説明する。

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、フロントエンドモジュール１０は、受信系フロントエンド回路であり、スイッチ１１および１２と、フィルタ２１Ａ、２１Ｂおよび２１Ｃと、受信増幅回路４１と、インピーダンス整合回路３１および３２と、を備える。

スイッチ１１は、インピーダンス整合回路３１とフィルタ２１Ａ〜２１Ｃとの間に配置され、共通端子１１０（第１共通端子）、選択端子１１１（第１選択端子）、１１２（第２選択端子）、１１３、および１１４を有する第１スイッチである。スイッチ１１は、選択端子１１１と共通端子１１０との導通、選択端子１１２と共通端子１１０との導通、および、選択端子１１３と共通端子１１０との導通を排他的に切り替える。また、スイッチ１１は、共通端子１１０と選択端子１１４との導通および非導通を切り替える。

つまり、スイッチ１１は、（１）共通端子１１０と選択端子１１１との接続、および、共通端子１１０と選択端子１１４との接続を同時に行う、（２）共通端子１１０と選択端子１１２との接続、および、共通端子１１０と選択端子１１４との接続を同時に行う、または（３）共通端子１１０と選択端子１１３との接続、および、共通端子１１０と選択端子１１４との接続を同時に行う、ことが可能な、いわゆる、マルチポートオンスイッチである。

フィルタ２１Ａは、入出力端子２１１（第１入出力端子）および２１２（第２入出力端子）を有し、入出力端子２１１が選択端子１１１に接続された第１フィルタであり、ＢａｎｄＡ（第１周波数帯域）を通過帯域としている。

フィルタ２１Ｂは、入出力端子２１３（第３入出力端子）および２１４（第４入出力端子）を有し、入出力端子２１３が選択端子１１２に接続された第２フィルタであり、ＢａｎｄＢ（第２周波数帯域）を通過帯域としている。

フィルタ２１Ｃは、入出力端子２１５および２１６を有し、入出力端子２１５が選択端子１１３に接続されたフィルタであり、ＢａｎｄＣを通過帯域としている。

スイッチ１２は、共通端子１２０（第２共通端子）および選択端子１２１（第９選択端子）、１２２（第１０選択端子）、および１２３を有する第２スイッチである。共通端子１２０は、受信増幅回路４１の入力端子に接続され、選択端子１２１はフィルタ２１Ａの入出力端子２１２に接続され、選択端子１２２はフィルタ２１Ｂの入出力端子２１４に接続され、選択端子１２３はフィルタ２１Ｃの入出力端子２１６に接続されている。スイッチ１２は、共通端子１２０と、選択端子１２１〜１２３のうちの１つとの接続が可能な、ＳＰ３Ｔ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏｌｅ ３ Ｔｈｒｏｗ）型のスイッチ回路である。

受信増幅回路４１は、出力端子がＲＦＩＣ３に接続され、フィルタ２１Ａ〜２１Ｃからスイッチ１２を介して入力された高周波信号を増幅する増幅器であり、例えば、トランジスタ等によって構成されたローノイズアンプ回路である。

上記構成において、フロントエンドモジュール１０は、スイッチ１１および１２の切り替えにより、フィルタ２１Ａ〜２１Ｃのうちの１つが、アンテナ素子２および受信増幅回路４１と接続された状態となる。

インピーダンス整合回路３２は、スイッチ１１が有する複数の選択端子のうちの、選択端子１１１、１１２および１１３とは異なる選択端子１１４に接続された第１インピーダンス整合回路である。なお、図１Ａおよび図１Ｂでは、インピーダンス整合回路３２は、選択端子１１４とグランドとの間に接続された第１並列整合回路となっており、いわゆる、スイッチ１１にシャント接続された構成となっているが、インピーダンス整合回路３２は、一方端が選択端子１１４に接続されていればよく、他端の接続先はグランドでなくてもよい。

インピーダンス整合回路３１は、アンテナ素子２とスイッチ１１との間に配置され、共通端子１１０に接続された第２インピーダンス整合回路である。なお、図１Ａおよび図１Ｂでは、インピーダンス整合回路３１は、アンテナ素子２とスイッチ１１とを結ぶ経路上に直列挿入された回路構成となっているが、インピーダンス整合回路３１は、一方端が上記経路に接続されていればよく、他方端の接続先はグランドであってもよい。

インピーダンス整合回路３１および３２は、それぞれ、例えば、インダクタおよびキャパシタなどの回路素子が直列または並列に接続された回路構成となっている。

ここで、共通端子１１０と選択端子１１１〜１１４のうちの選択端子１１１のみとが接続された状態で、共通端子１１０からフィルタ２１Ａ側を見た場合のＢａｎｄＡにおけるインピーダンスは、共通端子１１０と選択端子１１１〜１１４のうちの選択端子１１２のみとが接続された状態で、共通端子１１０からフィルタ２１Ｂ側を見た場合のＢａｎｄＢにおけるインピーダンスと異なる。

図１Ａに示すように、共通端子１１０と選択端子１１１とが接続状態、かつ、共通端子１１０と選択端子１１２とが非接続状態の場合、共通端子１１０と選択端子１１４とが接続状態となっている（接続状態１）。一方、図１Ｂに示すように、共通端子１１０と選択端子１１２とが接続状態、かつ、共通端子１１０と選択端子１１１とが非接続状態の場合、共通端子１１０と選択端子１１４とが非接続状態である（接続状態２）。

図１Ａに示すように、スイッチ１１とフィルタ２１Ａとが接続された場合には、スイッチ１１とフィルタ２１Ａとを結ぶ経路上に選択端子１１４を介してインピーダンス整合回路３２が接続される（接続状態１）ので、共通端子１１０からフィルタ２１Ａ側を見たインピーダンスを、所定のインピーダンスに調整することができる。一方、図１Ｂに示すように、スイッチ１１とフィルタ２１Ｂとが接続された場合には、スイッチ１１とフィルタ２１Ａとを結ぶ経路上に選択端子１１４を介してインピーダンス整合回路３２が接続されない（接続状態２）。この場合、上記経路上にインピーダンス整合回路３２が接続されない状態となるが、共通端子１１０と選択端子１１１のみとが接続された状態で共通端子１１０からフィルタ２１Ａ側を見た場合のＢａｎｄＡにおけるインピーダンスが、共通端子１１０と選択端子１１２のみとが接続された状態で共通端子１１０からフィルタ２１Ｂ側を見た場合のＢａｎｄＢにおけるインピーダンスと異なるので、共通端子１１０からフィルタ２１Ｂ側を見たインピーダンスを、上記所定のインピーダンスに調整することができる。

なお、本実施の形態において、「ＢａｎｄＡにおけるインピーダンスと、ＢａｎｄＢにおけるインピーダンスとが異なる」とは、ＢａｎｄＡにおけるインピーダンスを平均したインピーダンスと、ＢａｎｄＢにおけるインピーダンスを平均したインピーダンスとが、５％以上異なっていることであると定義される。よって、例えば、ＢａｎｄＡ内の所定の周波数におけるインピーダンスと、ＢａｎｄＢ内の所定の周波数におけるインピーダンスとが等しい場合であっても、「ＢａｎｄＡにおけるインピーダンスと、ＢａｎｄＢにおけるインピーダンスとが異なる」場合も想定される。

なお、インピーダンス整合回路３１は、なくてもよい。インピーダンス整合回路３２の導通および非導通により、共通端子１１０から各フィルタ側を見たインピーダンスが上記所定のインピーダンスに調整されるが、インピーダンス整合回路３１は、当該所定のインピーダンスを、フロントエンドモジュール１０の基準化インピーダンスと整合させるための回路である。よって、上記所定のインピーダンスが、すでに上記基準化インピーダンスとなっている場合には、インピーダンス整合回路３１は不要である。

なお、「基準化インピーダンス」は、５０Ωに限らず、フロントエンドモジュール１０の伝送系のインピーダンスと略等しければよい。つまり、フロントエンドモジュール１０を構成する伝送線路の特性インピーダンス、および、フロントエンドモジュール１０に接続される伝送線路の特性インピーダンスは、５０Ωに限られない。

さらに、「基準化インピーダンス」は、伝送系のインピーダンスと略等しいインピーダンスに限らず、フロントエンドモジュール１０の入力端に接続される回路（本実施の形態ではアンテナ素子２）と整合のとれたインピーダンスであればよい。例えば、整合させるべき２つのインピーダンスが、複素共役関係となるようなインピーダンスであってもかまわない。

また、上記実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０は、フィルタ２１Ａ〜２１Ｃを有する構成としたが、フィルタの数、つまり、使用するバンド数は２つであってもよく、また、４以上であってもよい。

また、受信増幅回路４１は、スイッチ１２の切り替えにより、ＢａｎｄＡ、ＢａｎｄＢおよびＢａｎｄＣの高周波信号で共用される構成としたが、バンドごとに受信増幅回路が配置されていてもよい。この場合には、スイッチ１２は不要となる。

また、上記実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０は、アンテナ素子２に接続される構成を例示したが、アンテナ素子２に直接接続されていなくてもよい。例えば、アンテナ素子２に接続された分波器、スイッチ、サーキュレータなどの回路素子を介して配置されていてもよい。

図２は、比較例に係るフロントエンドモジュール５１０の回路構成図である。同図に示されたフロントエンドモジュール５１０は、スイッチ５１１および１２と、フィルタ２１Ａ、２１Ｂおよび２１Ｃと、受信増幅回路４１と、インピーダンス整合回路５３１、５３２Ａ、５３２Ｂおよび５３２Ｃと、を備える。比較例に係るフロントエンドモジュール５１０は、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０と比較して、スイッチ５１１の構成、および、インピーダンス整合回路が信号経路ごとに配置されている点が異なる。以下、フロントエンドモジュール５１０の具体的構成について、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。

スイッチ５１１は、インピーダンス整合回路５３１とフィルタ２１Ａ〜２１Ｃとの間に配置され、共通端子１１０、選択端子１１１、１１２および１１３を有するスイッチ回路である。スイッチ５１１は、選択端子１１１と共通端子１１０との導通、選択端子１１２と共通端子１１０との導通、および、選択端子１１３と共通端子１１０との導通を排他的に切り替える。

インピーダンス整合回路５３２Ａは、選択端子１１１とフィルタ２１Ａとの間に接続されている。インピーダンス整合回路５３２Ｂは、選択端子１１２とフィルタ２１Ｂとの間に接続されている。インピーダンス整合回路５３２Ｃは、選択端子１１３とフィルタ２１Ｃとの間に接続されている。なお、図２では、インピーダンス整合回路５３２Ａ〜５３２Ｃのそれぞれは、スイッチ５１１の各選択端子と各フィルタとを結ぶ経路上に直列挿入された回路構成となっているが、一方端が上記経路に接続されていればよく、他方端の接続先はグランドであってもよい。

比較例に係るフロントエンドモジュール５１０では、信号経路に対応させて、インピーダンス整合回路５３２Ａ、５３２Ｂおよび５３２Ｃを配置していることにより、共通端子１１０と選択端子１１１のみとが接続された状態で、共通端子１１０からフィルタ２１Ａ側を見た場合のＢａｎｄＡにおけるインピーダンスと、共通端子１１０と選択端子１１２のみとが接続された状態で、共通端子１１０からフィルタ２１Ｂ側を見た場合のＢａｎｄＢにおけるインピーダンスと、共通端子１１０と選択端子１１３のみとが接続された状態で、共通端子１１０からフィルタ２１Ｃ側を見た場合のＢａｎｄＣにおけるインピーダンスと、を略等しくさせ、所定のインピーダンスに調整している。しかしながら、比較例に係るフロントエンドモジュール５１０では、信号経路ごとに個別のインピーダンス整合回路が配置されているので、インピーダンス整合回路を構成する回路素子数が増加し、フロントエンドモジュール５１０が大型化する。また、信号経路ごとに配置されたインピーダンス整合回路により、各信号経路における信号伝送損失が大きくなる。

これに対して、本実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０では、信号経路ごとにインピーダンス整合回路を個別に設けるのではなく、選択端子１１４に接続されたインピーダンス整合回路３２を、スイッチ１１により信号経路に接続する／接続しないを切り替えるので、比較例に係るフロントエンドモジュール５１０と比較して、信号伝送の低損失化および回路素子数の低減を実現できる。

［１．２ 実施例１に係るフロントエンドモジュール］
図３Ａは、実施例１に係る接続形態１におけるフロントエンドモジュール１０Ａおよびアンテナ素子２の回路構成図である。同図に示されたフロントエンドモジュール１０Ａは、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０の具体的な実施例である。フロントエンドモジュール１０Ａは、スイッチ１１および１２と、フィルタ２１Ａ、２１Ｂおよび２１Ｃと、受信増幅回路４１と、インピーダンス整合回路３１および３２と、を備える。実施例１に係るフロントエンドモジュール１０Ａは、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０と比較して、インピーダンス整合回路３１および３２の具体的回路構成、および、スイッチ１１と各フィルタとを接続する配線が明示されている点が異なる。以下、実施例１に係るフロントエンドモジュール１０Ａについて、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。

フロントエンドモジュール１０Ａを構成するスイッチ１１および１２、フィルタ２１Ａ、２１Ｂおよび２１Ｃ、受信増幅回路４１、ならびにインピーダンス整合回路３１および３２は、実装基板（図示せず）上または当該実装基板内に形成されている。

インピーダンス整合回路３２は、スイッチ１１の選択端子１１４に接続された第１インピーダンス整合回路である。より具体的には、インピーダンス整合回路３２は、例えば、選択端子１１４とグランドとの間に接続されたインダクタを備える。

インピーダンス整合回路３１は、アンテナ素子２とスイッチ１１との間に配置され、共通端子１１０に接続された第２インピーダンス整合回路である。より具体的には、インピーダンス整合回路３１は、例えば、アンテナ素子２とスイッチ１１とを結ぶ経路上に直列挿入されたインダクタを備える。

フィルタ２１Ａと選択端子１１１とは、上記実装基板に形成された配線Ｌ_Ａ（第１配線）で接続されている。フィルタ２１Ｂと選択端子１１２とは、上記実装基板に形成された配線Ｌ_Ｂ（第２配線）で接続されている。フィルタ２１Ｃと選択端子１１３とは、上記実装基板に形成された配線Ｌ_Ｃで接続されている。

ここで、配線Ｌ_Ａ（第１配線）は、配線Ｌ_Ｂ（第２配線）よりも長い。また、配線Ｌ_Ｃは、配線Ｌ_Ｂ（第２配線）よりも長い。なお、本実施例では、配線Ｌ_Ａ、配線Ｌ_Ｂおよび配線Ｌ_Ｃは、同じ線幅となっているものとしている。

ここで、入出力端子２１１からフィルタ２１Ａ単体を見た場合のＢａｎｄＡにおけるインピーダンス、入出力端子２１３からフィルタ２１Ｂ単体を見た場合のＢａｎｄＢにおけるインピーダンス、および、入出力端子２１５からフィルタ２１Ｃ単体を見た場合のＢａｎｄＣにおけるインピーダンスは、フロントエンドモジュール１０Ａの基準化インピーダンスよりも高く設定されている。

図３Ｂは、実施例１に係るフロントエンドモジュール１０Ａの各ノードにおけるインピーダンスの変化を示す図である。図３Ｂの（ａ）には、接続状態２（スイッチ１１において共通端子１１０と選択端子１１２のみとが接続された状態）における各ノードのＢａｎｄＢにおけるインピーダンスが表されている。また、図３Ｂの（ｂ）には、接続状態１（スイッチ１１において共通端子１１０と選択端子１１１とが接続され、かつ、共通端子１１０と選択端子１１４とが接続された状態）における各ノードのＢａｎｄＡにおけるインピーダンスが表されている。

図３Ｂの（ａ）に示すように、接続ノードＷ２（入出力端子２１３）からフィルタ２１Ｂ単体をみたＢａｎｄＢにおけるインピーダンスは、下段のイミタンスチャートに示されるように、基準化インピーダンス（例えば５０Ω）よりも高インピーダンスに設定されている。次に、配線Ｌ_Ｂと選択端子１１４との接続ノードＸ２からフィルタ２１Ｂ側をみたインピーダンスは、配線Ｌ_Ｂの寄生容量により、等コンダクタンス円を時計回りにシフトして容量性となっている。さらに、共通端子１１０とインピーダンス整合回路３１との接続ノードＹ２からフィルタ２１Ｂ側をみたインピーダンスは、スイッチ１１の寄生容量により、さらに、等コンダクタンス円を時計回りにシフトしている。最後に、インピーダンス整合回路３１の入力側のノードＺ２からフィルタ２１Ｂ側をみたインピーダンスは、インピーダンス整合回路３１を構成する直列インダクタにより、等レジスタンス円を反時計回りにシフトして、フロントエンドモジュール１０Ａの基準化インピーダンスに一致させている。このようにして、接続状態２では、配線Ｌ_Ｂおよびスイッチ１１よる容量性へのシフトを考慮し、フィルタ２１Ｂ単体をみたＢａｎｄＢにおけるインピーダンスを、予め上記基準化インピーダンスよりも高く設定しておくことで、フロントエンドモジュール１０Ａの入力端におけるＢａｎｄＢのインピーダンスを基準化インピーダンスに整合させている。

一方、図３Ｂの（ｂ）に示すように、接続ノードＷ１（入出力端子２１１）からフィルタ２１Ａ単体をみたＢａｎｄＡにおけるインピーダンスは、下段のイミタンスチャートに示されるように、基準化インピーダンス（例えば５０Ω）よりも高インピーダンスに設定されている。次に、配線Ｌ_Ａと選択端子１１２との接続ノードＸ１からフィルタ２１Ａ側をみたインピーダンスは、配線Ｌ_Ａの寄生容量により、等コンダクタンス円を時計回りにシフトして容量性となっている。このとき、配線Ｌ_Ａは配線Ｌ_Ｂよりも長いため、配線Ｌ_Ａに起因したインピーダンスの容量性シフト量（図３Ｂの（ｂ）のイミタンスチャートにおけるＷ１−Ｘ１の距離）は、配線Ｌ_Ｂに起因したインピーダンスの容量性シフト量（図３Ｂの（ａ）のイミタンスチャートにおけるＷ２−Ｘ２の距離）よりも大きくなる。さらに、共通端子１１０とインピーダンス整合回路３１との接続ノードＹ１からフィルタ２１Ａ側をみたインピーダンスは、スイッチ１１の寄生容量により、さらに、等コンダクタンス円を時計回りにシフトしている。つまり、接続状態１における配線Ｌ_Ａおよびスイッチ１１に起因したインピーダンスの容量性シフト量（図３Ｂの（ｂ）のイミタンスチャートにおけるＷ１−Ｙ０の距離）は、接続状態２における配線Ｌ_Ｂおよびスイッチ１１に起因したインピーダンスの容量性シフト量（図３Ｂの（ａ）のイミタンスチャートにおけるＷ２−Ｙ２の距離）よりも大きくなる。この状態で、次に、インピーダンス整合回路３１を構成する直列インダクタにより、等レジスタンス円を反時計回りにシフトさせても、インピーダンス整合回路３１の入力側のノードＺ１からフィルタ２１Ａ側をみたインピーダンスは、フロントエンドモジュール１０Ａの基準化インピーダンスには一致しない。そこで、配線Ｌ_Ａが相対的に長いという特性を有するＢａｎｄＡの信号経路を使用する接続状態１において、共通端子１１０にインピーダンス整合回路３２を接続させている。これにより、接続ノードＹ１からフィルタ２１Ａ側をみたインピーダンスは、図３Ｂの（ｂ）のイミタンスチャートにおけるＹ０の位置から、等コンダクタンス円を反時計回りにシフトしたＹ１となり、接続状態２におけるＹ２と略同等のインピーダンスとすることができる。そして最後に、インピーダンス整合回路３１の入力側のノードＺ１からフィルタ２１Ａ側をみたインピーダンスは、インピーダンス整合回路３１を構成する直列インダクタにより、等レジスタンス円を反時計回りにシフトして、フロントエンドモジュール１０Ａの基準化インピーダンスに一致する。このようにして、接続状態１では、配線Ｌ_Ａおよびスイッチ１１よる容量性へのシフトを考慮し、フィルタ２１Ａ単体をみたＢａｎｄＡにおけるインピーダンスを、予め上記基準化インピーダンスよりも高く設定しておき、インピーダンス整合回路３２を共通端子１１０に接続することで、フロントエンドモジュール１０Ａの入力端におけるＢａｎｄＡのインピーダンスを基準化インピーダンスに整合させている。

以上、実施例１に係るフロントエンドモジュール１０Ａによれば、接続状態２では、共通端子１１０からフィルタ２１Ｂ側を見たインピーダンスは、配線Ｌ_Ｂおよびスイッチ１１の寄生容量により、フィルタ２１Ｂ単体のインピーダンスよりも容量性にシフトしたインピーダンスとなる。

これに対して、接続状態１では、共通端子１１０からフィルタ２１Ａ側を見たインピーダンスは、配線Ｌ_Ｂよりも長い配線Ｌ_Ａおよびスイッチ１１の寄生容量により、接続状態２におけるインピーダンスよりもさらに容量性にシフトしたインピーダンスとなる。しかし、インピーダンス整合回路３２を構成するシャント型のインダクタが接続されていることにより、共通端子１１０からフィルタ２１Ａ側を見たインピーダンスは、イミタンスチャート上で等コンダクタンス円を反時計回りにシフトするので、接続状態２における共通端子１１０からフィルタ２１Ｂ側を見たインピーダンスと同等にすることが可能となる。

［１．３ 変形例１に係るフロントエンドモジュール］
図４は、実施の形態の変形例１に係るフロントエンドモジュール１０Ｂおよびアンテナ素子２の回路構成図である。同図に示されたフロントエンドモジュール１０Ｂは、スイッチ１１および１２と、フィルタ２１Ａ、２１Ｂおよび２１Ｃと、受信増幅回路４１と、インピーダンス整合回路３１、３２および３３Ｃと、を備える。変形例１に係るフロントエンドモジュール１０Ｂは、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０と比較して、インピーダンス整合回路３３Ｃが付加されている点が異なる。以下、変形例１に係るフロントエンドモジュール１０Ｂについて、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。

インピーダンス整合回路３３Ｃは、選択端子１１３とフィルタ２１Ｃとの間に接続されている。なお、図４では、インピーダンス整合回路３３Ｃは、選択端子１１３とフィルタ２１Ｃとを結ぶ経路上に直列挿入された回路構成となっているが、一方端が上記経路に接続されていればよく、他方端の接続先はグランドであってもよい。

なお、図４には、共通端子１１０と選択端子とが接続され、かつ、共通端子１１０と選択端子１１４とが接続された状態（接続状態１）が示されている。

インピーダンス整合回路３３Ｃにより、ＢａｎｄＣの高周波信号を伝送させる場合には、共通端子１１０と選択端子１１３のみとが接続されることで、選択端子１１３とフィルタ２１Ｃとを接続する配線Ｌ_Ｃおよびスイッチ１１の寄生容量によるインピーダンスの容量性シフトを補正することが可能となる。

なお、本変形例では、ＢａｎｄＡ、ＢａｎｄＢおよびＢａｎｄＣの高周波信号を伝送させる３つの信号経路のうち、ＢａｎｄＣの高周波信号を伝送させる信号経路にインピーダンス整合回路３３Ｃを設けたが、これに加えて、ＢａｎｄＡの高周波信号を伝送させる信号経路、または、ＢａｎｄＢの高周波信号を伝送させる信号経路にインピーダンス整合回路を設けてもよい。つまり、本発明に係るフロントエンドモジュールは、当該フロントエンドモジュールが有する複数の信号経路のうち、少なくとも１つの信号経路（スイッチ１１の選択端子とフィルタとを結ぶ経路）にインピーダンス整合回路が配置されておらず、どの信号経路にも接続され得るインピーダンス整合回路３２がスイッチ１１の選択端子に接続された構成であればよい。

［１．４ 変形例２に係るフロントエンドモジュール］
図５Ａは、実施の形態の変形例２に係る、接続形態１におけるフロントエンドモジュール１０Ｃおよびアンテナ素子２の回路構成図である。また、図５Ｂは、実施の形態の変形例２に係る、接続形態２におけるフロントエンドモジュール１０Ｃおよびアンテナ素子２の回路構成図である。また、図５Ｃは、実施の形態の変形例２に係る、接続形態３におけるフロントエンドモジュール１０Ｃおよびアンテナ素子２の回路構成図である。図５Ａ〜図５Ｃに示すように、フロントエンドモジュール１０Ｃは、スイッチ１１Ｃおよび１２と、フィルタ２１Ａ、２１Ｂおよび２１Ｃと、受信増幅回路４１と、インピーダンス整合回路３１、３２Ａおよび３２Ｂと、を備える。本変形例に係るフロントエンドモジュール１０Ｃは、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０と比較して、スイッチ１１Ｃおよびそれに接続されるインピーダンス整合回路の構成が異なる。以下、本変形例に係るフロントエンドモジュール１０Ｃについて、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

スイッチ１１Ｃは、インピーダンス整合回路３１とフィルタ２１Ａ〜２１Ｃとの間に配置され、共通端子１１０（第１共通端子）、選択端子１１１（第１選択端子）、１１２（第２選択端子）、１１３、１１４（第３選択端子）、１１５（第５選択端子）、および１１６（第６選択端子）を有する第１スイッチである。共通端子１１０と選択端子１１５とは接続されている。

スイッチ１１Ｃは、（１）選択端子１１１と共通端子１１０との導通、（２）選択端子１１２と共通端子１１０との導通、および、（３）選択端子１１３と共通端子１１０との導通、を排他的に切り替える。より具体的には、（１）選択端子１１１と共通端子１１０との導通形態としては、（ｉ）選択端子１１１と共通端子１１０との接続、および、（ｉｉ）選択端子１１６、インピーダンス整合回路３２Ｂ、選択端子１１５を経由した選択端子１１１と共通端子１１０との導通、のいずれか一方を選択する。（２）選択端子１１２と共通端子１１０との導通形態としては、（ｉ）選択端子１１２と共通端子１１０との接続、および、（ｉｉ）選択端子１１６、インピーダンス整合回路３２Ｂ、選択端子１１５を経由した選択端子１１２と共通端子１１０との導通、のいずれか一方を選択する。（３）選択端子１１３と共通端子１１０との導通形態としては、（ｉ）選択端子１１３と共通端子１１０との接続、および、（ｉｉ）選択端子１１６、インピーダンス整合回路３２Ｂ、選択端子１１５を経由した選択端子１１３と共通端子１１０との導通、のいずれか一方を選択する。また、スイッチ１１Ｃは、選択端子１１４と共通端子１１０との導通および非導通を切り替える。つまり、スイッチ１１Ｃは、上記導通形態を実現するにあたり、共通端子と複数の選択端子との接続、および、選択端子同士の接続を、同時に行うことが可能な、いわゆる、マルチポートオンスイッチである。

インピーダンス整合回路３２Ａは、複数の選択端子のうちの選択端子１１４とグランドとの間に接続された第１並列整合回路である。選択端子１１４と共通端子１１０との導通により、共通端子１１０と各フィルタとを結ぶ経路上に、インピーダンス整合回路３２Ａをシャント接続することが可能となる。よって、共通端子１１０からフィルタ側を見たインピーダンスを、所定のインピーダンスに変更させることが可能である。

また、インピーダンス整合回路３２Ｂは、複数の選択端子のうちの選択端子１１５と選択端子１１６との間に接続された第１直列整合回路である。選択端子１１１と選択端子１１６とが接続されることにより、選択端子１１１と共通端子１１０との間にインピーダンス整合回路３２Ｂが直列挿入され、また、選択端子１１２と選択端子１１６とが接続されることにより、選択端子１１２と共通端子１１０との間にインピーダンス整合回路３２Ｂが直列挿入され、また、選択端子１１３と選択端子１１６とが接続されることにより、選択端子１１３と共通端子１１０との間にインピーダンス整合回路３２Ｂが直列挿入される。

なお、インピーダンス整合回路３２Ａおよび３２Ｂのそれぞれは、例えば、インダクタおよびキャパシタなどの回路素子が直列または並列に接続された回路構成となっている。

例えば、図５Ａに示すように、ＢａｎｄＡの高周波信号を伝送させる場合、共通端子１１０と選択端子１１１とが接続され、共通端子１１０と選択端子１１４とが接続され、共通端子１２０と選択端子１２１とが接続される（接続形態１）。これにより、アンテナ素子２、インピーダンス整合回路３１、スイッチ１１Ｃ、フィルタ２１Ａ、スイッチ１２、および受信増幅回路４１を結ぶ経路が形成され、当該経路にインピーダンス整合回路３２Ａがシャント接続される。

また、例えば、図５Ｂに示すように、ＢａｎｄＢの高周波信号を伝送させる場合、選択端子１１２と選択端子１１６とが接続され、共通端子１２０と選択端子１２２とが接続される（接続形態２）。これにより、アンテナ素子２、インピーダンス整合回路３１、インピーダンス整合回路３２Ｂ（スイッチ１１Ｃ）、フィルタ２１Ｂ、スイッチ１２、および受信増幅回路４１を結ぶ経路が形成され、当該経路上にインピーダンス整合回路３２Ｂが直列挿入される。

また、例えば、図５Ｃに示すように、ＢａｎｄＣの高周波信号を伝送させる場合、選択端子１１３と選択端子１１６とが接続され、共通端子１１０と選択端子１１４とが接続され、共通端子１２０と選択端子１２３とが接続される（接続形態３）。これにより、アンテナ素子２、インピーダンス整合回路３１、インピーダンス整合回路３２Ｂ（スイッチ１１Ｃ）、フィルタ２１Ｃ、スイッチ１２、および受信増幅回路４１を結ぶ経路が形成され、当該経路上にインピーダンス整合回路３２Ｂが直列挿入され、かつ、当該経路にインピーダンス整合回路３２Ａがシャント接続される。

上記接続構成において、フロントエンドモジュール１０Ｃは、スイッチ１１Ｃおよび１２の切り替えにより、フィルタ２１Ａ〜２１Ｃのうちの１つがアンテナ素子２および受信増幅回路４１と接続された状態となる。また、スイッチ１１Ｃの選択端子１１５および１１６にインピーダンス整合回路３２Ｂが接続され、選択端子１１４にインピーダンス整合回路３２Ａが接続されているので、フィルタ２１Ａ〜２１Ｃが配置された信号経路ごとにインピーダンス整合回路を付加せずとも、選択された信号経路にインピーダンス整合回路３２Ａおよび３２Ｂを選択付加でき、共通端子１１０からフィルタ側を見たインピーダンスを、広帯域かつ高精度に整合できる。

よって、例えば、フィルタ２１Ａ〜２１Ｃのいずれかの選択のような３通りの信号伝送形態に応じて、上記接続形態１〜３を含む複数種類のインピーダンス整合回路の接続形態を適宜選択できる。

なお、本変形例では、スイッチ１１Ｃに、２つのインピーダンス整合回路３２Ａおよび３２Ｂが接続された構成としているが、スイッチ１１Ｃにインピーダンス整合回路３２Ｂのみが接続された構成であってもよい。

［１．５ 変形例３に係るフロントエンドモジュール］
図６Ａは、実施の形態の変形例３に係る、接続形態１におけるフロントエンドモジュール１０Ｄおよびアンテナ素子２の回路構成図である。また、図６Ｂは、実施の形態の変形例３に係る、接続形態２におけるフロントエンドモジュール１０Ｄおよびアンテナ素子２の回路構成図である。また、図６Ｃは、実施の形態の変形例３に係る、接続形態３におけるフロントエンドモジュール１０Ｄおよびアンテナ素子２の回路構成図である。図６Ａ〜図６Ｃに示すように、フロントエンドモジュール１０Ｄは、スイッチ１１Ｄおよび１２と、フィルタ２１Ａ、２１Ｂおよび２１Ｃと、受信増幅回路４１と、インピーダンス整合回路３１、３２Ａおよび３３Ａと、を備える。本変形例に係るフロントエンドモジュール１０Ｄは、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０と比較して、スイッチ１１Ｄおよびそれに接続されるインピーダンス整合回路の構成が異なる。以下、本変形例に係るフロントエンドモジュール１０Ｄについて、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

スイッチ１１Ｄは、インピーダンス整合回路３１とフィルタ２１Ａ〜２１Ｃとの間に配置され、共通端子１１０（第１共通端子）、選択端子１１１（第１選択端子）、１１２（第２選択端子）、１１３、１１４（第３選択端子）、および１１７（第４選択端子）を有する第１スイッチである。

スイッチ１１Ｄは、（１）選択端子１１１と共通端子１１０との導通、（２）選択端子１１２と共通端子１１０との導通、および、（３）選択端子１１３と共通端子１１０との導通、を排他的に切り替え、かつ、（４）選択端子１１４と共通端子１１０との導通および非導通を切り替え、かつ、（５）選択端子１１７と共通端子１１０との導通および非導通を切り替えることが可能な、いわゆるマルチポートオンスイッチである。

インピーダンス整合回路３２Ａは、複数の選択端子のうちの選択端子１１４とグランドとの間に接続された第１並列整合回路である。選択端子１１４と共通端子１１０との導通により、共通端子１１０と各フィルタとを結ぶ経路上に、インピーダンス整合回路３２Ａをシャント接続することが可能となる。よって、共通端子１１０からフィルタ側を見たインピーダンスを、所定のインピーダンスに変更させることが可能である。

インピーダンス整合回路３３Ａは、複数の選択端子のうちの選択端子１１７とグランドとの間に接続された第２並列整合回路である。選択端子１１７と共通端子１１０との導通により、共通端子１１０と各フィルタとを結ぶ経路上に、インピーダンス整合回路３３Ａをシャント接続することが可能となる。よって、共通端子１１０からフィルタ側を見たインピーダンスを、所定のインピーダンスに変更させることが可能である。

なお、インピーダンス整合回路３２Ａおよび３３Ａのそれぞれは、例えば、インダクタおよびキャパシタなどの回路素子が直列または並列に接続された回路構成となっている。

例えば、図６Ａに示すように、ＢａｎｄＡの高周波信号を伝送させる場合、共通端子１１０と選択端子１１１とが接続され、共通端子１１０と選択端子１１４とが接続され、共通端子１２０と選択端子１２１とが接続される（接続形態１）。これにより、アンテナ素子２、インピーダンス整合回路３１、スイッチ１１Ｄ、フィルタ２１Ａ、スイッチ１２、および受信増幅回路４１を結ぶ経路が形成され、当該経路にインピーダンス整合回路３２Ａがシャント接続される。

また、例えば、図６Ｂに示すように、ＢａｎｄＢの高周波信号を伝送させる場合、共通端子１１０と選択端子１１２とが接続され、共通端子１１０と選択端子１１４とが接続され、共通端子１１０と選択端子１１７とが接続され、共通端子１２０と選択端子１２２とが接続される（接続形態２）。これにより、アンテナ素子２、インピーダンス整合回路３１、スイッチ１１Ｄ、フィルタ２１Ｂ、スイッチ１２、および受信増幅回路４１を結ぶ経路が形成され、当該経路にインピーダンス整合回路３２Ａおよび３３Ａがシャント接続される。

また、例えば、図６Ｃに示すように、ＢａｎｄＣの高周波信号を伝送させる場合、共通端子１１０と選択端子１１３とが接続され、共通端子１１０と選択端子１１７とが接続され、共通端子１２０と選択端子１２３とが接続される（接続形態３）。これにより、アンテナ素子２、インピーダンス整合回路３１、スイッチ１１Ｄ、フィルタ２１Ｃ、スイッチ１２、および受信増幅回路４１を結ぶ経路が形成され、当該経路にインピーダンス整合回路３３Ａがシャント接続される。

上記接続構成において、フロントエンドモジュール１０Ｄは、スイッチ１１Ｄおよび１２の切り替えにより、フィルタ２１Ａ〜２１Ｃのうちの１つがアンテナ素子２および受信増幅回路４１と接続された状態となる。また、スイッチ１１Ｄの選択端子１１４にインピーダンス整合回路３２Ａが接続され、選択端子１１７にインピーダンス整合回路３３Ａが接続されているので、フィルタ２１Ａ〜２１Ｃが配置された信号経路ごとにインピーダンス整合回路を付加せずとも、選択された信号経路にインピーダンス整合回路３２Ａおよび３３Ａを選択付加でき、共通端子１１０からフィルタ側を見たインピーダンスを、広帯域かつ高精度に整合できる。

よって、例えば、フィルタ２１Ａ〜２１Ｃのいずれかの選択のような３通りの信号伝送形態に応じて、上記接続形態１〜３を含む複数種類のインピーダンス整合回路の接続形態を適宜選択できる。

なお、本変形例では、スイッチ１１Ｄに、２つのインピーダンス整合回路３２Ａおよび３３Ａが接続された構成としているが、３つ以上の選択端子に対応して、３つ以上のシャント接続型のインピーダンス整合回路が接続された構成であってもよい。シャント接続型のインピーダンス整合回路の接続数が多いほど、共通端子１１０からフィルタ側を見たインピーダンスを、より高精度に出力整合することが可能となる。

［１．６ 変形例４に係るフロントエンドモジュール］
図７Ａは、実施の形態の変形例４に係る、接続形態１におけるフロントエンドモジュール１０Ｅおよびアンテナ素子２の回路構成図である。また、図７Ｂは、実施の形態の変形例４に係る、接続形態２におけるフロントエンドモジュール１０Ｅおよびアンテナ素子２の回路構成図である。また、図７Ｃは、実施の形態の変形例４に係る、接続形態３におけるフロントエンドモジュール１０Ｅおよびアンテナ素子２の回路構成図である。図７Ａ〜図７Ｃに示すように、フロントエンドモジュール１０Ｅは、スイッチ１１Ｅおよび１２と、フィルタ２１Ａ、２１Ｂおよび２１Ｃと、受信増幅回路４１と、インピーダンス整合回路３１、３２Ｂおよび３３Ｂと、を備える。本変形例に係るフロントエンドモジュール１０Ｅは、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０と比較して、スイッチ１１Ｅおよびそれに接続されるインピーダンス整合回路の構成が異なる。以下、本変形例に係るフロントエンドモジュール１０Ｅについて、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

スイッチ１１Ｅは、インピーダンス整合回路３１とフィルタ２１Ａ〜２１Ｃとの間に配置され、共通端子１１０（第１共通端子）、選択端子１１１（第１選択端子）、１１２（第２選択端子）、１１３、１１５（第５選択端子）、１１６（第６選択端子）、１１８（第８選択端子）、および１１９（第７選択端子）を有する第１スイッチである。選択端子１１６と選択端子１１９とは接続されている。

スイッチ１１Ｅは、（１）選択端子１１１と共通端子１１０との導通、（２）選択端子１１２と共通端子１１０との導通、および、（３）選択端子１１３と共通端子１１０との導通、を排他的に切り替える。より具体的には、（１）選択端子１１１と共通端子１１０との導通形態としては、（ｉ）選択端子１１１と共通端子１１０との接続、（ｉｉ）選択端子１１６、インピーダンス整合回路３２Ｂ、選択端子１１５を経由した選択端子１１１と共通端子１１０との導通、（ｉｉｉ）選択端子１１６、選択端子１１９、インピーダンス整合回路３３Ｂ、選択端子１１８を経由した選択端子１１１と共通端子１１０との導通、および、（ｉｖ）選択端子１１８、インピーダンス整合回路３３Ｂ、選択端子１１９、選択端子１１６、インピーダンス整合回路３２Ｂ、選択端子１１５を経由した選択端子１１１と共通端子１１０との導通、のいずれか一方を選択する。（２）選択端子１１２と共通端子１１０との導通形態としては、（ｉ）選択端子１１２と共通端子１１０との接続、（ｉｉ）選択端子１１６、インピーダンス整合回路３２Ｂ、選択端子１１５を経由した選択端子１１２と共通端子１１０との導通、（ｉｉｉ）選択端子１１９、インピーダンス整合回路３３Ｂ、選択端子１１８を経由した選択端子１１２と共通端子１１０との導通、および、（ｉｖ）選択端子１１８、インピーダンス整合回路３３Ｂ、選択端子１１９、選択端子１１６、インピーダンス整合回路３２Ｂ、選択端子１１５を経由した選択端子１１２と共通端子１１０との導通、のいずれか一方を選択する。（３）選択端子１１３と共通端子１１０との導通形態としては、（ｉ）選択端子１１３と共通端子１１０との接続、（ｉｉ）選択端子１１６、インピーダンス整合回路３２Ｂ、選択端子１１５を経由した選択端子１１３と共通端子１１０との導通、（ｉｉｉ）選択端子１１６、選択端子１１９、インピーダンス整合回路３３Ｂ、選択端子１１８を経由した選択端子１１３と共通端子１１０との導通、および、（ｉｖ）選択端子１１８、インピーダンス整合回路３３Ｂ、選択端子１１９、選択端子１１６、インピーダンス整合回路３２Ｂ、選択端子１１５を経由した選択端子１１３と共通端子１１０との導通、のいずれか一方を選択する。つまり、スイッチ１１Ｅは、上記導通形態を実現するにあたり、共通端子と複数の選択端子との接続、および、選択端子同士の接続を、同時に行うことが可能な、いわゆる、マルチポートオンスイッチである。

インピーダンス整合回路３２Ｂは、複数の選択端子のうちの選択端子１１５と選択端子１１６との間に接続された第１直列整合回路である。共通端子１１０と選択端子１１５とが接続され、かつ、選択端子１１１と選択端子１１６とが接続されることにより、選択端子１１１と共通端子１１０との間にインピーダンス整合回路３２Ｂが直列挿入される。また、共通端子１１０と選択端子１１５とが接続され、かつ、選択端子１１２と選択端子１１６とが接続されることにより、選択端子１１２と共通端子１１０との間にインピーダンス整合回路３２Ｂが直列挿入される。また、共通端子１１０と選択端子１１５とが接続され、かつ、選択端子１１３と選択端子１１６とが接続されることにより、選択端子１１３と共通端子１１０との間にインピーダンス整合回路３２Ｂが直列挿入される。

インピーダンス整合回路３３Ｂは、複数の選択端子のうちの選択端子１１８と選択端子１１９との間に接続された第２直列整合回路である。共通端子１１０と選択端子１１８とが接続され、かつ、選択端子１１１と選択端子１１６とが接続されることにより、選択端子１１１と共通端子１１０との間にインピーダンス整合回路３３Ｂが直列挿入される。また、共通端子１１０と選択端子１１８とが接続され、かつ、選択端子１１２と選択端子１１６とが接続されることにより、選択端子１１２と共通端子１１０との間にインピーダンス整合回路３３Ｂが直列挿入される。また、共通端子１１０と選択端子１１８とが接続され、かつ、選択端子１１３と選択端子１１６とが接続されることにより、選択端子１１３と共通端子１１０との間にインピーダンス整合回路３３Ｂが直列挿入される。また、共通端子１１０と選択端子１１８とが接続され、かつ、選択端子１１１と選択端子１１５とが接続されることにより、選択端子１１１と共通端子１１０との間にインピーダンス整合回路３２Ｂおよび３３Ｂの直列接続回路が直列挿入される。また、共通端子１１０と選択端子１１８とが接続され、かつ、選択端子１１２と選択端子１１５とが接続されることにより、選択端子１１２と共通端子１１０との間にインピーダンス整合回路３２Ｂおよび３３Ｂの直列接続回路が直列挿入される。また、共通端子１１０と選択端子１１８とが接続され、かつ、選択端子１１３と選択端子１１５とが接続されることにより、選択端子１１３と共通端子１１０との間にインピーダンス整合回路３２Ｂおよび３３Ｂの直列接続回路が直列挿入される。

なお、インピーダンス整合回路３２Ｂおよび３３Ｂのそれぞれは、例えば、インダクタおよびキャパシタなどの回路素子が直列または並列に接続された回路構成となっている。

例えば、図７Ａに示すように、ＢａｎｄＡの高周波信号を伝送させる場合、共通端子１１０と選択端子１１５とが接続され、選択端子１１６と選択端子１１１とが接続され、共通端子１２０と選択端子１２１とが接続される（接続形態１）。これにより、アンテナ素子２、インピーダンス整合回路３１、インピーダンス整合回路３２Ｂ（スイッチ１１Ｅ）、フィルタ２１Ａ、スイッチ１２、および受信増幅回路４１を結ぶ経路が形成され、当該経路上にインピーダンス整合回路３２Ｂが直列挿入される。

また、例えば、図７Ｂに示すように、ＢａｎｄＢの高周波信号を伝送させる場合、共通端子１１０と選択端子１１８とが接続され、選択端子１１９と選択端子１１２とが接続され、共通端子１２０と選択端子１２２とが接続される（接続形態２）。これにより、アンテナ素子２、インピーダンス整合回路３１、インピーダンス整合回路３３Ｂ（スイッチ１１Ｅ）、フィルタ２１Ｂ、スイッチ１２、および受信増幅回路４１を結ぶ経路が形成され、当該経路上にインピーダンス整合回路３３Ｂが直列挿入される。

また、例えば、図７Ｃに示すように、ＢａｎｄＣの高周波信号を伝送させる場合、共通端子１１０と選択端子１１８とが接続され、選択端子１１５と選択端子１１３とが接続され、共通端子１２０と選択端子１２３とが接続される（接続形態３）。これにより、アンテナ素子２、インピーダンス整合回路３１、インピーダンス整合回路３３Ｂおよび３２Ｂ（スイッチ１１Ｅ）、フィルタ２１Ｃ、スイッチ１２、および受信増幅回路４１を結ぶ経路が形成され、当該経路上にインピーダンス整合回路３３Ｂおよび３２Ｂの直列接続回路が直列挿入される。

上記接続構成において、フロントエンドモジュール１０Ｅは、スイッチ１１Ｅおよび１２の切り替えにより、フィルタ２１Ａ〜２１Ｃのうちの１つがアンテナ素子２および受信増幅回路４１と接続された状態となる。また、スイッチ１１Ｅの選択端子１１５および１１６にインピーダンス整合回路３２Ｂが接続され、選択端子１１８および１１９にインピーダンス整合回路３３Ｂが接続されているので、フィルタ２１Ａ〜２１Ｃが配置された信号経路ごとにインピーダンス整合回路を付加せずとも、選択された信号経路にインピーダンス整合回路３２Ｂおよび３３Ｂを選択付加でき、共通端子１１０からフィルタ側を見たインピーダンスを、広帯域かつ高精度に整合できる。

よって、例えば、フィルタ２１Ａ〜２１Ｃのいずれかの選択のような３通りの信号伝送形態に応じて、上記接続形態１〜３を含む複数種類のインピーダンス整合回路の接続形態を適宜選択できる。

なお、本変形例では、スイッチ１１Ｅに、２つのインピーダンス整合回路３２Ｂおよび３３Ｂが接続された構成としているが、３つ以上の直列挿入型のインピーダンス整合回路が接続された構成であってもよい。直列挿入型のインピーダンス整合回路の接続数が多いほど、共通端子１１０からフィルタ側を見たインピーダンスを、より高精度に出力整合することが可能となる。

（その他の実施の形態）
以上、本発明に係るフロントエンドモジュールおよび通信装置について、実施の形態、実施例および変形例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態、実施例および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態、実施例および変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係るフロントエンドモジュールおよび通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。

また、例えば、実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０および通信装置１において、各構成要素の間に、インダクタやキャパシタが接続されていてもかまわない。なお、インダクタには、各構成要素間を繋ぐ配線による配線インダクタが含まれてもよい。

また、上記実施の形態に係るフロントエンドモジュール１０は、受信系のフロントエンド回路を例示したが、送信系のフロントエンド回路であってもよい。この場合には、受信増幅回路に替わって、パワーアンプなどの送信増幅回路が配置される。さらには、受信用の信号経路と送信用の信号経路との双方を備えたフロントエンド回路であってもよい。

本発明は、マルチバンドシステムに適用できるインピーダンス整合がとれた小型のフロントエンドモジュールおよび通信装置として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。

１ 通信装置
２ アンテナ素子
３ ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）
４ ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、５１０ フロントエンドモジュール
１１、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１２、５１１ スイッチ
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ フィルタ
３１、３２、３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、５３１、５３２Ａ、５３２Ｂ、５３２Ｃ インピーダンス整合回路
４１ 受信増幅回路
１１０、１２０ 共通端子
１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３ 選択端子
２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６ 入出力端子
Ｌ_Ａ、Ｌ_Ｂ、Ｌ_Ｃ 配線

Claims (9)

1. 第１共通端子および複数の選択端子を有する第１スイッチと、
   第１周波数帯域を通過帯域とし、第１入出力端子および第２入出力端子を有し、前記第１入出力端子が前記複数の選択端子のうちの第１選択端子に接続された第１フィルタと、
   第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域を通過帯域とし、第３入出力端子および第４入出力端子を有し、前記第３入出力端子が前記複数の選択端子のうちの第２選択端子に接続された第２フィルタと、
   前記複数の選択端子のうちの、前記第１選択端子および前記第２選択端子と異なる１以上の選択端子に接続された第１インピーダンス整合回路と、を備え、
   前記第１共通端子と前記複数の選択端子のうちの前記第１選択端子のみとが接続された状態で、前記第１共通端子から前記第１フィルタ側を見た場合の前記第１周波数帯域におけるインピーダンスは、前記第１共通端子と前記複数の選択端子のうちの前記第２選択端子のみとが接続された状態で、前記第１共通端子から前記第２フィルタ側を見た場合の前記第２周波数帯域におけるインピーダンスと異なり、
   前記第１共通端子と前記第１選択端子とが接続状態かつ前記第１共通端子と前記第２選択端子とが非接続状態の場合、前記第１共通端子と前記１以上の選択端子のうちの一の選択端子とが接続状態であり、
   前記第１共通端子と前記第２選択端子とが接続状態かつ前記第１共通端子と前記第１選択端子とが非接続状態の場合、前記第１共通端子と前記一の選択端子とが非接続状態である、
   フロントエンドモジュール。
2. さらに、
   前記第１共通端子に接続された第２インピーダンス整合回路を備える、
   請求項１に記載のフロントエンドモジュール。
3. 前記第１フィルタと前記第１選択端子とを接続する第１配線は、前記第２フィルタと前記第２選択端子とを接続する第２配線よりも長く、
   前記第１入出力端子から前記第１フィルタ単体を見た場合の前記第１周波数帯域におけるインピーダンス、および、前記第３入出力端子から前記第２フィルタ単体を見た場合の前記第２周波数帯域におけるインピーダンスは、前記フロントエンドモジュールの基準化インピーダンスよりも高く、
   前記第１インピーダンス整合回路は、前記１以上の選択端子とグランドとの間に接続されたインダクタを備える、
   請求項１または２に記載のフロントエンドモジュール。
4. 前記第１インピーダンス整合回路は、
   前記複数の選択端子のうちの第３選択端子とグランドとの間に接続された第１並列整合回路を有し、
   前記第１スイッチにより、（１）前記第１選択端子と前記第１共通端子との導通、および、前記第２選択端子と前記第１共通端子との導通が排他的に切り替えられ、かつ、（２）前記第３選択端子と前記第１共通端子との導通および非導通が切り替えられる、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のフロントエンドモジュール。
5. 前記第１インピーダンス整合回路は、さらに、
   前記複数の選択端子のうちの第４選択端子とグランドとの間に接続された第２並列整合回路を有し、
   前記第１スイッチにより、（１）前記第１選択端子と前記第１共通端子との導通、および、前記第２選択端子と前記第１共通端子との導通が排他的に切り替えられ、かつ、（２）前記第３選択端子と前記第１共通端子との導通および非導通が切り替えられ、かつ、（３）前記第４選択端子と前記第１共通端子との導通および非導通が切り替えられる、
   請求項４に記載のフロントエンドモジュール。
6. 前記第１インピーダンス整合回路は、
   前記複数の選択端子のうちの第５選択端子と第６選択端子との間に接続された第１直列整合回路を有し、
   前記第１スイッチにより、（１）前記第１選択端子と前記第１共通端子との接続、および、（２）前記第６選択端子、前記第１直列整合回路および前記第５選択端子を経由した前記第１選択端子と前記第１共通端子との導通、のいずれか一方と、（３）前記第２選択端子と前記第１共通端子との接続、および、（４）前記第６選択端子、前記第１直列整合回路および前記第５選択端子を経由した前記第２選択端子と前記第１共通端子との導通、のいずれか一方と、が排他的に切り替えられる、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のフロントエンドモジュール。
7. 前記第１インピーダンス整合回路は、さらに、
   前記複数の選択端子のうちの第７選択端子と第８選択端子との間に接続された第２直列整合回路を有し、
   前記第６選択端子と前記第７選択端子とは接続されており、
   前記第１スイッチにより、（１）前記第１選択端子と前記第１共通端子との接続、（２）前記第６選択端子、前記第１直列整合回路および前記第５選択端子を経由した前記第１選択端子と前記第１共通端子との導通、（３）前記第８選択端子、前記第２直列整合回路および前記第７選択端子を経由した前記第１選択端子と前記第１共通端子との導通、および、（４）前記第５選択端子、前記第１直列整合回路、前記第６選択端子、前記第７選択端子、前記第２直列整合回路、前記第８選択端子を経由した前記第１選択端子と前記第１共通端子との導通、のいずれか１つと、（５）前記第２選択端子と前記第１共通端子との接続、（６）前記第６選択端子、前記第１直列整合回路および前記第５選択端子を経由した前記第２選択端子と前記第１共通端子との導通、（７）前記第８選択端子、前記第２直列整合回路および前記第７選択端子を経由した前記第２選択端子と前記第１共通端子との導通、および、（８）前記第５選択端子、前記第１直列整合回路、前記第６選択端子、前記第７選択端子、前記第２直列整合回路、前記第８選択端子を経由した前記第２選択端子と前記第１共通端子との導通、のいずれか１つと、が排他的に切り替えられる、
   請求項６に記載のフロントエンドモジュール。
8. さらに、
   第２共通端子、第９選択端子および第１０選択端子を有する第２スイッチと、
   前記第２共通端子に接続された増幅器と、を備え、
   前記第２入出力端子と前記第９選択端子とが接続され、
   前記第４入出力端子と前記第１０選択端子とが接続され、
   前記第２スイッチにより、（１）前記増幅器と前記第１フィルタとの接続および非接続が切り替えられ、かつ、（２）前記増幅器と前記第２フィルタとの接続および非接続が切り替えられる、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のフロントエンドモジュール。
9. アンテナ素子で受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、
   前記アンテナ素子と前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する請求項１〜８のいずれか１項に記載のフロントエンドモジュールと、を備える、
   通信装置。

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