JP2024027983A - 高周波回路、及び、通信装置 - Google Patents

高周波回路、及び、通信装置 Download PDF

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Abstract

Figure 2024027983000001
【課題】高周波回路において、信号の送信時と信号の受信時とにおいて、良好な回路特性の両立を図る。
【解決手段】高周波回路1は、アンテナ端子41と、第1スイッチ15と、パワーアンプ14と、ローノイズアンプ13と、調整回路16と、第2スイッチ17と、を備える。第1スイッチ15は、アンテナ端子41に接続される共通端子150と、共通端子150に接続可能に構成される第1選択端子152と、共通端子150に接続可能に構成される第2選択端子151と、を有する。調整回路16は、アンテナ端子41と共通端子150との間の第1信号経路C1と、パワーアンプ14と第1選択端子152との間の第2信号経路T1との間に接続される。第2スイッチ17は、第2信号経路T1とグランドとの間に接続される。調整回路16は、インダクタ161及びキャパシタ162の少なくとも一方を含む。
【選択図】図1

Description

本発明は、高周波回路及び通信装置に関し、より詳細には、送信経路及び受信経路とアンテナとの接続を切り替える高周波回路及び通信装置に関する。
特許文献1には、アンテナスイッチによって2つのダイプレクサとアンテナ端子との接続を切り替えるアンテナスイッチ回路(高周波回路)が開示されている。アンテナスイッチはノッチフィルタを介してアンテナ端子と接続されている。ノッチフィルタは、信号の送信時にアンテナスイッチで生じる高調波成分の除去に用いられている。
特開2008-85775号公報
しかしながら、アンテナスイッチ回路の回路特性は、信号の送信時と信号の受信時とで最適値が異なる。
本発明の目的は、信号の送信時と信号の受信時とにおいて、良好な回路特性の両立を図ることができる高周波回路及び通信装置を提供することにある。
本発明の一態様に係る高周波回路は、アンテナ端子と、第1スイッチと、パワーアンプと、ローノイズアンプと、調整回路と、第2スイッチと、を備える。前記第1スイッチは、共通端子、第1選択端子、及び、第2選択端子、を有する。前記共通端子は、前記アンテナ端子に接続される。前記第1選択端子は、前記共通端子に接続可能に構成される。前記第2選択端子は、前記共通端子に接続可能に構成される。前記パワーアンプは、前記第1選択端子に接続される。前記ローノイズアンプは、前記第2選択端子に接続される。前記調整回路は、第1信号経路と、第2信号経路と、に接続される。前記第1信号経路は、前記アンテナ端子と前記共通端子との間の経路である。前記第2信号経路は、前記パワーアンプと前記第1選択端子との間の経路である。前記第2スイッチは、前記第2信号経路とグランドとの間に接続される。前記調整回路は、キャパシタ及びインダクタの少なくとも一方を含む。
本発明の他の一態様に係る高周波回路は、アンテナ端子と、第1スイッチと、ローノイズアンプと、パワーアンプと、調整回路と、第2スイッチと、を備える。前記第1スイッチは、共通端子、第1選択端子、及び、第2選択端子、を有する。前記共通端子は、前記アンテナ端子に接続される。前記第1選択端子は、前記共通端子に接続可能に構成される。前記第2選択端子は、前記共通端子に接続可能に構成される。前記ローノイズアンプは、前記第1選択端子に接続される。前記パワーアンプは、前記第2選択端子に接続される。前記調整回路は、第1信号経路と、第2信号経路と、に接続される。前記第1信号経路は、前記アンテナ端子と前記共通端子との間の経路である。前記第2信号経路は、前記ローノイズアンプと前記第1選択端子との間の経路である。前記第2スイッチは、前記第2信号経路とグランドとの間に接続される。前記調整回路は、キャパシタ及びインダクタの少なくとも一方を含む。
本発明の一態様に係る通信装置は、前記高周波回路と、信号処理回路と、を備える。前記信号処理回路は、前記高周波回路の前記パワーアンプと前記ローノイズアンプの少なくとも一方に接続されている。
本発明の一態様に係る高周波回路及び通信装置によれば、信号の送信動作と信号の受信動作とにおいて高周波回路の回路特性の両立を図ることができる。
図1は、実施形態1に係る高周波回路の回路図である。 図2は、実施形態1に係る通信装置の概略図である。 図3は、同上の高周波回路における送信動作を示す回路図である。 図4Aは、実施形態1の変形例1に係る高周波回路に用いられる調整回路の回路図である。図4Bは、実施形態1の変形例2に係る高周波回路に用いられる調整回路の回路図である。図4Cは、実施形態1の変形例3に係る高周波回路に用いられる調整回路の回路図である。 図5は、実施形態2に係る高周波回路の回路図である。 図6は、実施形態2の変形例に係る高周波回路の回路図である。 図7は、実施形態3に係る高周波回路の回路図である。
以下、実施形態1~3に係る高周波回路及び通信装置について、図面を参照して説明する。
(実施形態1)
実施形態1に係る高周波回路1の構成について、図面を参照して説明する。
高周波回路1は、図2に示すように、例えば、通信装置10に用いられる。通信装置10は、例えば、スマートフォンのような携帯電話である。なお、通信装置10は、携帯電話であることに限定されず、例えば、スマートウォッチのようなウェアラブル端末等であってもよい。高周波回路1は、例えば、4G(第4世代移動通信)規格、5G(第5世代移動通信)規格等に対応可能な回路である。4G規格は、例えば、3GPP(登録商標、Third Generation Partnership Project) LTE(登録商標、Long Term Evolution)規格である。5G規格は、例えば、5G NR(New Radio)である。
通信装置10は、例えば、受信信号を受信し、送信信号を送信する。通信装置10は、例えば、送信と受信とを時間ごとに切り替えて行う。受信信号及び送信信号は、同一の周波数帯域の信号である場合、TDD(Time Division Duplex)の信号である。TDDは、無線通信における送信と受信とに同一の周波数帯域を割り当てて、送信と受信とを時間ごとに切り替えて行う無線通信技術である。
(2)高周波回路の回路構成
次に、実施形態1に係る高周波回路1の回路構成について、図1を参照して説明する。
実施形態1に係る高周波回路1は、図1に示すように、受信フィルタ11と、送信フィルタ12と、ローノイズアンプ13と、パワーアンプ14と、を備える。また、実施形態1に係る高周波回路1は、第1スイッチ15と、調整回路16と、第2スイッチ17と、を更に備える。また、実施形態1に係る高周波回路1は、複数(図示例では3つ)の外部接続端子4を更に備える。複数の外部接続端子4は、アンテナ端子41と、信号出力端子42と、信号入力端子43と、を含む。
(2.1)受信フィルタ
受信フィルタ11は、受信信号を通過させるフィルタである。受信フィルタ11は、ローノイズアンプ13と第1スイッチ15との間に設けられている。
(2.2)送信フィルタ
送信フィルタ12は、送信信号を通過させるフィルタである。送信フィルタ12は、パワーアンプ14と第1スイッチ15との間に設けられている。
(2.3)ローノイズアンプ
ローノイズアンプ13は、受信信号を低雑音で増幅する増幅器である。ローノイズアンプ13は、信号出力端子42と受信フィルタ11との間に設けられている。
ローノイズアンプ13は、入力端子(図示せず)及び出力端子(図示せず)を有する。ローノイズアンプ13の入力端子は、受信フィルタ11に接続されている。ローノイズアンプ13の出力端子は、信号出力端子42を介して外部回路(例えば、信号処理回路2)に接続されている。
(2.4)パワーアンプ
パワーアンプ14は、送信信号を増幅する増幅器である。パワーアンプ14は、信号入力端子43と送信フィルタ12との間に設けられている。
パワーアンプ14は、入力端子(図示せず)及び出力端子(図示せず)を有する。パワーアンプ14の入力端子は、信号入力端子43を介して外部回路(例えば、信号処理回路2)に接続されている。パワーアンプ14の出力端子は、送信フィルタ12に接続されている。パワーアンプ14は、例えば、コントローラ(図示せず)によって制御される。
(2.5)第1スイッチ
第1スイッチ15は、受信フィルタ11及び送信フィルタ12からアンテナ端子41に接続されるフィルタを切り替える。つまり、第1スイッチ15は、アンテナ端子41に接続される経路を切り替えるためのスイッチである。第1スイッチ15は、共通端子150と、複数(図示例では2つ)の選択端子151,152と、を有する。共通端子150は、アンテナ端子41に接続されている。以下、第1スイッチ15の共通端子150に接続されている信号経路を、共通経路C1という。実施形態1に係る高周波回路1において、第1スイッチ15の共通端子150とアンテナ端子41との間の信号経路が、共通経路C1である。実施形態1に係る高周波回路1では、共通経路C1は第1信号経路である。
選択端子151は、受信フィルタ11に接続されている。実施形態1に係る高周波回路1では、選択端子151は、第2選択端子である。以下、第1スイッチ15の選択端子151に接続されている信号経路を、受信経路R1という。実施形態1に係る高周波回路1において、第1スイッチ15の選択端子151と受信フィルタ11との間の信号経路が、受信経路R1である。
また、選択端子152は、送信フィルタ12に接続されている。実施形態1に係る高周波回路1では、選択端子152は、第1選択端子である。以下、第1スイッチ15の選択端子152に接続されている信号経路を、送信経路T1という。実施形態1に係る高周波回路1において、第1スイッチ15の選択端子152と送信フィルタ12との間の信号経路が、送信経路T1である。実施形態1に係る高周波回路1では、送信経路T1は、第2信号経路である。
第1スイッチ15は、共通端子150と複数の選択端子151,152との接続状態を切り替える。第1スイッチ15は、例えば、信号処理回路2(図2参照)によって制御される。第1スイッチ15は、信号処理回路2のRF信号処理回路21(図2参照)からの制御信号に従って、共通端子150と複数の選択端子151,152の一方とを電気的に接続させる。
(2.6)調整回路
調整回路16は、共通経路C1と送信経路T1との間に設けられている。調整回路16は、第1スイッチ15によって共通経路C1と受信経路R1とが接続される場合に、共通経路C1とグランドとの間に接続される。調整回路16は、第1スイッチ15によって共通経路C1と受信経路R1とが接続される場合に、共通経路C1を伝送する受信信号に対するフィルタとして機能する。実施形態1に係る高周波回路1では、調整回路16は、第1スイッチ15によって共通経路C1と受信経路R1とが接続される場合に、受信信号に対して周波数が1/2の成分を除去するノッチフィルタである。調整回路16は、例えば、第1スイッチ15によって共通経路C1と受信経路R1とが接続される場合に、受信フィルタ11とアンテナ3とインピーダンス整合をとるための回路であってもよい。
調整回路16は、インダクタ161とキャパシタ162とを含む。インダクタ161とキャパシタ162とは、直列に接続されている。なお、調整回路16は、1つのインダクタと1つのキャパシタを含む構成であることに限定されず、例えば、1以上のインダクタを含む構成であってもよいし、1以上のキャパシタを含む構成であってもよい。また、調整回路16は、複数のインダクタと複数のキャパシタを含む構成であってもよい。
調整回路16の第1端16Aは、共通経路C1の接続点P1に接続されている。ここで、接続点P1は、第1スイッチ15の共通端子150に直接接続されている。なお、「接続点P1は、第1スイッチ15の共通端子150に直接接続されている」とは、共通経路C1において、接続点P1と第1スイッチ15の共通端子150との間に回路素子が設けられていないことをいう。また、調整回路16の第2端16Bは、送信経路T1上の接続点P2に接続されている。
(2.7)第2スイッチ
第2スイッチ17は、送信経路T1とグランドとの間の接続状態を切り替える。つまり、第2スイッチ17は、送信経路T1をグランドに接続するか否かを切り替えるためのスイッチである。第2スイッチ17は、第1端子171と第2端子172とを有する。
第2スイッチ17の第1端子171は、送信経路T1の接続点P3に接続されている。ここで、接続点P2は、第1スイッチ15の選択端子152に直接接続されている。なお、「接続点P2は、第1スイッチ15の選択端子152に直接接続されている」とは、送信経路T1において、接続点P2と第1スイッチ15の選択端子152との間に回路素子が設けられていないことをいう。なお、接続点P2は、接続点P3に直接接続されている。すなわち、送信経路T1において、接続点P2と接続点P3との間に回路素子が設けられていない。
第2端子172は、グランドに接続されている。
第2スイッチ17は、第1端子171と第2端子172との接続状態を切り替える。より詳細には、第1スイッチ15の共通端子150が選択端子151と接続可能に構成されているとき、第2スイッチ17の第1端子171と第2端子172とが接続可能に構成される。また、第1スイッチ15の共通端子150が選択端子152と接続可能に構成されているとき、第2スイッチ17の第1端子171と第2端子172とが接続可能に構成されない。第2スイッチ17は、例えば、信号処理回路2(図2参照)によって制御される。第2スイッチ17は、信号処理回路2のRF信号処理回路21(図2参照)からの制御信号に従って、第1端子171と第2端子172とが電気的に接続可能に構成され、又は第1端子171と第2端子172とが接続可能に構成されない。
(2.8)外部接続端子
複数の外部接続端子4は、外部回路(例えば、信号処理回路2)と電気的に接続するための端子である。複数の外部接続端子4は、アンテナ端子41と、信号出力端子42と、信号入力端子43と、複数の制御端子(図示せず)と、複数のグランド端子(図示せず)と、を含む。
アンテナ端子41には、アンテナ3が接続されている。高周波回路1内において、アンテナ端子41は、共通経路C1を介して第1スイッチ15に接続されている。また、アンテナ端子41は、第1スイッチ15及び受信経路R1を介して、受信フィルタ11に接続されている。さらに、アンテナ端子41は、第1スイッチ15及び送信経路T1を介して、送信フィルタ12に接続されている。
信号出力端子42は、高周波回路1からの受信信号を外部回路(例えば、信号処理回路2)へ出力するための端子である。高周波回路1において、信号出力端子42はローノイズアンプ13に接続されている。
信号入力端子43は、外部回路(例えば、信号処理回路2)からの送信信号を高周波回路1に入力するための端子である。高周波回路1において、信号入力端子43はパワーアンプ14に接続されている。
複数の制御端子は、外部回路(例えば、信号処理回路2)からの制御信号を高周波回路1に入力するための端子である。高周波回路1において、複数の制御端子は、コントローラ(図示せず)に接続されている。
複数のグランド端子は、通信装置10が備える外部基板(図示せず)のグランド電極と電気的に接続されてグランド電位が与えられる端子である。高周波回路1において、複数のグランド端子は、後述の実装基板(図示せず)のグランド層(図示せず)に接続されている。
(3)高周波回路の構造
次に、実施形態1に係る高周波回路1の構造について説明する。
高周波回路1は、実装基板(図示せず)と、複数の電子部品(図示せず)と、を備える。高周波回路1は、複数の電子部品として、受信フィルタ11と、送信フィルタ12と、ローノイズアンプ13と、パワーアンプ14と、第1スイッチ15と、インダクタ161と、キャパシタ162と、第2スイッチ17と、を備える。ここで、高周波回路1は、複数の電子部品として、第1スイッチ15と、第2スイッチ17とに替えて、ICチップを備えてもよい。ICチップは、第1スイッチ15と、第2スイッチ17とを含む。
高周波回路1は、外部基板(図示せず)に電気的に接続可能である。外部基板は、例えば、携帯電話及び通信機器等の通信装置10のマザー基板に相当する。なお、高周波回路1が外部基板に電気的に接続可能であるとは、高周波回路1が外部基板上に直接的に実装される場合だけでなく、高周波回路1が外部基板上に間接的に実装される場合も含む。また、高周波回路1が外部基板上に間接的に実装される場合とは、高周波回路1が、外部基板上に実装された他の高周波回路上に実装される場合等である。
(3.1)実装基板
実装基板は、第1主面及び第2主面を有する。第1主面及び第2主面は、実装基板の厚さ方向において互いに対向する。第2主面は、高周波回路1が外部基板に設けられたときに、外部基板における実装基板側の主面と対向する。実装基板は、例えば、第1主面に複数の電子部品が実装された片面実装基板である。なお、実装基板は片面実装基板に限らず、第1主面及び第2主面に複数の電子部品が実装された両面実装基板であってもよい。
実装基板は、複数の誘電体層が積層された多層基板である。実装基板は、複数の導電層と、複数のビア導体(貫通電極を含む)と、を有する。複数の導電層は、グランド電位のグランド層を含む。複数のビア導体は、実装基板の第1主面に実装されている素子(上述の電子部品を含む)と実装基板の導電層との電気的接続に用いられる。また、複数のビア導体は、実装基板の導電層と外部接続端子4との電気的接続に用いられる。
実装基板の第1主面には、複数の電子部品が配置されている。実装基板の第2主面には、複数の外部接続端子4が配置されている。
(3.2)電子部品
複数の電子部品は、実装基板の第1主面に配置されている。より詳細には、複数の電子部品は、実装基板の第1主面に実装されている。なお、複数の電子部品の各々において、電子部品の一部が実装基板の第1主面に実装されており、電子部品の残りの部分が実装基板に内装されていてもよい。要するに、複数の電子部品の各々は、実装基板において第2主面よりも第1主面側に配置されており、かつ、第1主面に実装されている部分を少なくとも有する。
(3.3)外部接続端子
複数の外部接続端子4は、実装基板(図示せず)と外部基板(図示せず)とを電気的に接続するための端子である。
複数の外部接続端子4は、実装基板の第2主面に配置されている。複数の外部接続端子4は、実装基板の第2主面上に設けられた柱状(例えば、円柱状)の電極である。複数の外部接続端子4の材料は、例えば、金属(例えば、銅、銅合金等)である。
(4)通信装置
通信装置10は、図2に示すように、高周波回路1と、信号処理回路2と、アンテナ3と、を備える。また、通信装置10は、高周波回路1が実装された外部基板(図示せず)を更に備える。外部基板は、例えば、プリント配線板である。外部基板は、グランド電位が与えられるグランド電極を有する。
(4.1)アンテナ
アンテナ3は、図1及び図2に示すように、高周波回路1のアンテナ端子41に接続されている。アンテナ3は、高周波回路1から出力された送信信号を電波にて放射する送信機能と、受信信号を電波として外部から受信して高周波回路1へ出力する受信機能と、を有する。
(4.2)信号処理回路
信号処理回路2は、図2に示すように、RF信号処理回路21と、ベースバンド信号処理回路22と、を含む。信号処理回路2は、高周波回路1を通る信号を処理する。より詳細には、信号処理回路2は、送信信号及び受信信号を処理する。
RF信号処理回路21は、例えば、RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)である。RF信号処理回路21は、高周波信号に対する信号処理を行う。
RF信号処理回路21は、ベースバンド信号処理回路22から出力された送信信号に対してアップコンバート等の信号処理を行い、信号処理が行われた送信信号を高周波回路1に出力する。また、RF信号処理回路21は、高周波回路1から出力された受信信号に対してダウンコンバート等の信号処理を行い、信号処理が行われた受信信号をベースバンド信号処理回路22に出力する。
ベースバンド信号処理回路22は、例えば、BBIC(Baseband Integrated Circuit)である。ベースバンド信号処理回路22は、信号処理回路2の外部からの送信信号に対する所定の信号処理を行う。ベースバンド信号処理回路22で処理された受信信号は、例えば、画像表示のための画像信号として使用され、又は、通話のための音声信号として使用される。
また、RF信号処理回路21は、高周波信号(送信信号、受信信号)の送受に基づいて、高周波回路1が有する第1スイッチ15及び第2スイッチ17の各々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、RF信号処理回路21は、制御信号(図示せず)によって、高周波回路1の第1スイッチ15及び第2スイッチ17の各々の接続を切り替える。なお、制御部は、RF信号処理回路21の外部に設けられていてもよく、例えば、高周波回路1又はベースバンド信号処理回路22に設けられていてもよい。
(5)高周波回路の動作
次に、実施形態1に係る高周波回路1の動作について、図1及び図3を参照して説明する。
実施形態1に係る高周波回路1では、受信動作時において、図1に示すように、第1スイッチ15の共通端子150と選択端子151とが接続される。また、実施形態1に係る高周波回路1では、受信動作時において、図1に示すように、第2スイッチ17の第1端子171と第2端子172とが接続される。したがって、実施形態1に係る高周波回路1では、受信動作時において、共通経路C1と受信経路R1とが第1スイッチ15を介して電気的に接続される。
また、実施形態1に係る高周波回路1では、受信動作時において、送信経路T1は、第2スイッチ17を介してグランドに接続される。
さらに、実施形態1に係る高周波回路1では、受信動作時において、調整回路16は、第2端16Bが送信経路T1及び第2スイッチ17を介してグランドに接続される。ここで、上述したように、送信経路T1において接続点P2と接続点P3とは直接接続されている。すなわち、高周波回路1では、共通端子150と選択端子151とが接続可能に構成されている場合に、第2スイッチ17は送信経路T1とグランドとを接続可能に構成する。したがって、調整回路16の第2端16Bは、グランドと直接接続された状態となる。すなわち、実施形態1に係る高周波回路1では、受信動作時において、調整回路16は、共通経路C1とグランドとの間に接続される。
したがって、実施形態1に係る高周波回路1では、受信動作時において、調整回路16を整合回路、フィルタ回路、又は整合回路及びフィルタ回路として機能させることができる。そのため、実施形態1に係る高周波回路1では、受信動作時において、アンテナ3から入力される受信信号に対して周波数が1/2の成分を除去するノッチフィルタとして調整回路16を機能させることができる。受信信号に対して周波数が1/2の成分の2次高調波が第1スイッチ15において生じると、受信信号と同一帯域のノイズとなり得る。しかしながら、実施形態1に係る高周波回路1によれば、受信信号が第1スイッチ15を伝送する前に調整回路16によって受信信号に対して周波数が1/2の成分を低減できるため、受信信号のS/N比低下を低減させることができる。したがって、実施形態1に係る高周波回路1では、受信動作時において、受信信号のS/N比を向上させることができる。また、実施形態1に係る高周波回路1では、受信動作時において、例えば、アンテナ3及び受信フィルタ11を、調整回路16によりインピーダンス整合させることができる。
一方、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時において、図3に示すように、第1スイッチ15の共通端子150と選択端子152とが接続される。また、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時において、図3に示すように、第2スイッチ17の第1端子171と第2端子172とが開放される。すなわち、高周波回路1では、共通端子150と選択端子152とが接続可能に構成されている場合に、第2スイッチ17は、送信経路T1とグランドとを接続可能に構成しない。したがって、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時において、共通経路C1と送信経路T1とが第1スイッチ15を介して電気的に接続される。実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時において、送信信号のグランドへの漏洩による損失を低減させることができる。
また、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時において、送信フィルタ12とアンテナ端子41との間の経路において、第1スイッチ15と調整回路16とが並列に接続された状態となる。ここで、上述したように、接続点P3は第1スイッチ15の選択端子152と直接接続されている。すなわち、送信経路T1の接続点P2から第1スイッチ15を介して共通経路C1の接続点P1に至る経路のインピーダンスは、第1スイッチ15における選択端子152と共通端子150との間のインピーダンスと等しい。また、送信経路T1の接続点P2から調整回路16を介して共通経路C1の接続点P1に至る経路のインピーダンスは、調整回路16のインピーダンスと等しい。したがって、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時において、送信経路T1の接続点P2と共通経路C1の接続点P1との間に、第1スイッチ15と調整回路16とが並列に接続された状態となる。第1スイッチ15のインピーダンスは調整回路16のインピーダンスよりも十分に低いから、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時において、第1スイッチ15が調整回路16に対して短絡経路として機能する。
したがって、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時において、接続点P1から見て、調整回路16のインピーダンスは、受信動作時と比較してオープン状態に近い。言い換えると、実施形態1に係る高周波回路1では、接続点P1から見た調整回路16のインピーダンスは、共通端子150と選択端子151とが接続可能に構成されている場合と比較して、共通端子150と選択端子152とが接続可能に構成されている場合はオープンに近い。すなわち、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時において、送信信号が調整回路16を伝送しづらい。したがって、調整回路16が受信信号に対して周波数が1/2の成分を除去するノッチフィルタである場合、送信動作時では送信信号の伝送を阻害しづらい。したがって、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時において、送信信号の信号損失を低減させることができる。また、例えば、調整回路16が整合回路として機能する場合にも、高周波回路1の送信動作時には調整回路16を送信信号が伝送しづらい。したがって、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時において、調整回路16が送信フィルタ12とアンテナ3とのインピーダンス整合に影響を与えづらい。したがって、例えば、送信フィルタ12と受信フィルタ11のインピーダンスが異なる場合にも、アンテナ3と受信フィルタ11とのインピーダンス整合と、送信フィルタ12とアンテナ3とのインピーダンス整合とを容易に両立できる。
(6)効果
実施形態1に係る高周波回路1は、アンテナ端子41と、第1スイッチ15と、パワーアンプ14と、ローノイズアンプ13と、調整回路16と、第2スイッチ17と、を備える。第1スイッチ15は、共通端子150、選択端子152(第1選択端子)、及び、選択端子151(第2選択端子)を有する。共通端子150は、アンテナ端子41に接続される。選択端子152は、共通端子150に接続可能に構成される。選択端子151は、共通端子150に接続可能に構成される。パワーアンプ14は、選択端子152に接続される。ローノイズアンプ13は、選択端子151に接続される。調整回路16は、アンテナ端子41と共通端子150との間の共通経路C1と、パワーアンプ14と選択端子152との間の送信経路T1と、の間に接続されている。第2スイッチ17は、送信経路T1とグランドとの間に接続される。調整回路16は、インダクタ161及びキャパシタ162を含む。
実施形態1に係る高周波回路1では、受信経路R1と共通経路C1とを接続する場合には、第2スイッチ17を介して、共通経路C1とグランドとの間に調整回路16を接続可能である。したがって、受信経路R1が使用される場合には調整回路16を動作させることができる。一方、送信経路T1と共通経路C1とを接続する場合には、第1スイッチ15と調整回路16が並列に接続されるため、第1スイッチ15が調整回路16に対する短絡経路として機能する。したがって、送信経路T1により通信する場合と、受信経路R1により通信する場合とで、高周波回路1の回路特性を両立させることが可能となる。特に、実施形態1に係る高周波回路1では、受信動作時において、アンテナ3と受信フィルタ11とのインピーダンス整合の最適化と、共通経路C1にフィルタ回路を設けることによる受信信号のS/N比向上を図ることができる。
また、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時には、第1スイッチ15が共通端子150と選択端子152とを接続し、第2スイッチ17が送信経路T1とグランドとを非接続とする。さらに、第2スイッチ17の送信経路T1との接続点P3は、第1スイッチ15の選択端子152に直接接続されている。これにより、送信動作時には第1スイッチ15と調整回路16とが並列に接続されるが、調整回路16のインピーダンスに対し第1スイッチ15のインピーダンスが十分低いため、第1スイッチ15が調整回路16に対する短絡経路となる。したがって、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時では、受信動作に対し、接続点P1から見て調整回路16のインピーダンスがオープンに近い状態となる。すなわち、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時において、調整回路16の影響を低減した状態でアンテナ3と送信フィルタ12とのインピーダンス整合の最適化を図ることができる。または、実施形態1に係る高周波回路1では、送信動作時において、共通経路C1にフィルタ回路である調整回路16が存在することに起因する送信信号の損失を低減させることができる。
また、実施形態1に係る高周波回路1では、第1スイッチ15と第2スイッチ17とに替えて、第1スイッチ15と第2スイッチ17とを含むICチップを備える構成とすることができる。これにより、第1スイッチ15及び第2スイッチ17を単一の電子部品として集積化することで、高周波回路を小型化することが可能となる。また、第1スイッチ15の選択端子152と第2スイッチ17の第1端子171とを物理的に近づけることにより、第2スイッチ17の送信経路T1との接続点P3と第1スイッチ15の選択端子152とを直接接続することが容易となる。
(7)変形例
以下、実施形態1の変形例を列挙する。
実施形態1では、調整回路16は直列に接続されているインダクタ161及びキャパシタ162を含んでいるが、調整回路16は、例えば以下の変形例に示す回路であってもよい。
変形例1では、図4Aに示すように、調整回路16はインダクタ161を含んでいる。また、変形例2では、図4Bに示すように、調整回路16はキャパシタ162を含んでいる。また、変形例3では、図4Cに示すように、調整回路16は並列に接続されているインダクタ161及びキャパシタ162を含んでいる。調整回路16が以上のような構成であっても、受信動作時において調整回路16を用いてアンテナ3と受信フィルタ11とのインピーダンス整合の最適化を図ることができる。また、送信動作時において調整回路16の影響を低減した状態でアンテナ3と送信フィルタ12とのインピーダンス整合の最適化を図ることができる。なお、調整回路16は、整合回路、フィルタ回路、又は整合回路及びフィルタ回路のいずれかとして機能すればよい。したがって、調整回路16は、インダクタ161とキャパシタ162との少なくとも一方を含んでいればよい。
(実施形態2)
実施形態2に係る高周波回路1Aについて、図5を参照して説明する。実施形態2に係る高周波回路1Aに関し、実施形態1に係る高周波回路1(図1参照)と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(1)高周波回路の回路構成
実施形態2に係る高周波回路1Aでは、図5に示すように、調整回路16の第2端16Bと第2スイッチ17の第1端子171とが、受信経路R1に接続されている。すなわち、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、受信経路R1は、第2信号経路である。また、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、第1スイッチ15の選択端子151は、第1選択端子である。また、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、第1スイッチ15の選択端子152は、第2選択端子である。
実施形態2に係る高周波回路1Aでは、調整回路16は、キャパシタ162を含む。調整回路16の第2端16Bは、図5に示すように、受信経路R1の接続点P2に接続されている。
実施形態2に係る高周波回路1Aでは、第2スイッチ17の第1端子171は、受信経路R1の接続点P3に接続されている。ここで、受信経路R1の接続点P3は、第1スイッチ15の選択端子151に直接接続されている。言い換えると、受信経路R1において、接続点P2と第1スイッチ15の選択端子151との間には、回路素子が設けられていない。また、受信経路R1の接続点P3は、受信経路R1の接続点P2に直接接続されている。言い換えると、受信経路R1において、接続点P2と接続点P3との間には、回路素子が設けられていない。
第2スイッチ17は、第1スイッチ15の共通端子150が選択端子152と接続されているとき、第2スイッチ17の第1端子171と第2端子172とが接続される。すなわち、高周波回路1Aでは、共通端子150と選択端子152とが接続可能に構成されている場合に第2スイッチ17は受信経路R1とグランドとを接続可能に構成する。また、第1スイッチ15の共通端子150が選択端子151と接続されているとき、第2スイッチ17の第1端子171と第2端子172とが開放される。すなわち、高周波回路1Aでは、共通端子150と選択端子151とが接続可能に構成されている場合に第2スイッチ17は受信経路R1とグランドとを接続可能に構成しない。
(2)高周波回路の動作
実施形態2に係る高周波回路1Aでは、送信動作時において、第1スイッチ15の共通端子150と選択端子152とが接続される。また、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、送信動作時において、第2スイッチ17の第1端子171と第2端子172とが接続される。したがって、送信動作時において、共通経路C1と送信経路T1とが第1スイッチ15を介して電気的に接続される。
また、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、送信動作時において、実施形態1に係る高周波回路1の受信動作時と同様、受信経路R1及び調整回路16の第2端16Bがグランドに接続される。したがって、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、送信動作時において、調整回路16を整合回路、フィルタ回路、又は整合回路及びフィルタ回路として機能させることができる。そのため、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、送信動作時において、例えば、アンテナ3及び送信フィルタ12を、調整回路16によりインピーダンス整合させることができる。また、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、送信動作時において、例えば、送信信号の2次高調波及び3次高調波を除去するLPF(Low-pass Filter)として調整回路16を機能させることができる。これにより、第1スイッチ15で送信信号の2次高調波又は3次高調波が生じる場合において、アンテナ3からの送信信号の2次高調波又は3次高調波の送信を低減させることが可能となる。
一方、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、受信動作時において、図5に示すように、第1スイッチ15の共通端子150と選択端子151とが接続される。また、実施形態2に係る高周波回路1では、受信動作時において、図5に示すように、第2スイッチ17の第1端子171と第2端子172とが開放される。したがって、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、受信動作時において、共通経路C1と受信経路R1とが第1スイッチ15を介して電気的に接続される。実施形態2に係る高周波回路1Aでは、受信動作時において、受信信号のグランドへの漏洩による損失を低減させることができる。
また、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、受信動作時において、受信フィルタ11とアンテナ端子41との間の経路において、第1スイッチ15と調整回路16とが並列に接続された状態となる。しかしながら、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、受信動作時において、第1スイッチ15が調整回路16に対して短絡経路として機能する。したがって、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、受信動作時において、接続点P1から見た調整回路16のインピーダンスが送信動作時よりオープンに近い状態となる。言い換えると、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、接続点P1から見た調整回路16のインピーダンスが、共通端子150と選択端子152(第2選択端子)とが接続可能に構成されている場合と比較して、共通端子150と選択端子151(第1選択端子)とが接続可能に構成されている場合ではオープンに近い。すなわち、高周波回路1Aでは、受信動作時において、受信信号が調整回路16を伝送しづらい。したがって、例えば、受信動作時において、調整回路16は、アンテナ3と受信フィルタ11とのインピーダンス整合に影響を与えづらい。これにより、例えば、送信フィルタ12と受信フィルタ11のインピーダンスが異なる場合にも、アンテナ3と受信フィルタ11とのインピーダンス整合と、送信フィルタ12とアンテナ3とのインピーダンス整合とを容易に両立できる。また、例えば、調整回路16が送信信号の2次高調波及び3次高調波を除去するLPFである場合に、調整回路16による受信信号の共通経路C1の伝送の阻害が低減される。したがって、実施形態2に係る高周波回路1Aでは、受信動作時において、受信信号の損失を低減させることができる。
(3)変形例
実施形態2の変形例に係る高周波回路1Bについて、図6を参照して説明する。実施形態2の変形例に係る高周波回路1Bに関し、実施形態1に係る高周波回路1(図1参照)又は実施形態2に係る高周波回路1A(図5参照)と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態2の変形例に係る高周波回路1Bでは、図6に示すように、共通経路C1において、接続点P1とアンテナ端子41との間に、回路素子181が配置されている。回路素子181は、例えば、インダクタである。
高周波回路1Bでは、送信動作時において、第1スイッチ15の共通端子150と選択端子152とが接続される。また、高周波回路1Bでは、送信動作時において、第2スイッチ17の第1端子171と第2端子172とが接続される。したがって、送信動作時において、共通経路C1と送信経路T1とが第1スイッチ15を介して電気的に接続される。
また、高周波回路1Bでは、送信動作時において、受信経路R1及び調整回路16の第2端16Bがグランドに接続される。言い換えると、高周波回路1Bでは、共通端子150と選択端子152とが接続可能に構成されている場合に、第2スイッチ17は受信経路R1とグランドとを接続可能に構成する。したがって、高周波回路1Bでは、送信動作時において、回路素子181及び調整回路16が、LPFであるフィルタ回路18として機能する。これにより、高周波回路1Bでは、送信動作時において、例えば、第1スイッチ15で生じ得る送信信号の2次高調波、3次高調波のアンテナ3からの出力を低減させることが可能となる。
一方、高周波回路1Bでは、受信動作時において、図6に示すように、第1スイッチ15の共通端子150と選択端子151とが接続される。また、高周波回路1Bでは、受信動作時において、図6に示すように、第2スイッチ17の第1端子171と第2端子172とが開放される。言い換えると、高周波回路1Bでは、共通端子150と選択端子151とが接続可能に構成されている場合に、第2スイッチ17は受信経路R1とグランドとを接続可能に構成しない。したがって、高周波回路1Bでは、受信動作時において、共通経路C1と受信経路R1とが第1スイッチ15を介して電気的に接続される。
また、高周波回路1Bでは、受信動作時において、受信フィルタ11とアンテナ端子41との間の経路において、第1スイッチ15と調整回路16とが並列に接続された状態となる。しかしながら、高周波回路1Bでは、受信動作時において、第1スイッチ15が調整回路16に対して短絡経路として機能する。したがって、高周波回路1Bでは、受信動作時において、調整回路16に受信信号が伝送しづらい。これにより、高周波回路1Bでは、受信動作時において、フィルタ回路18の特性が、LPFとしての特性よりも、回路素子181単体の特性に近づく。これにより、高周波回路1Bでは、受信動作時において、受信信号のフィルタ回路18による損失を低減させることができる。
(実施形態3)
実施形態3に係る高周波回路1Cについて、図7を参照して説明する。実施形態3に係る高周波回路1Cに関し、実施形態1に係る高周波回路1(図1参照)と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態3に係る高周波回路1Cでは、図7に示すように、アンテナ端子41と第1スイッチ15の共通端子150との間に、アンテナスイッチ19が配置されている。また、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、図7に示すように、受信フィルタ11及び送信フィルタ12に替えて、アンテナスイッチ19と第1スイッチ15の共通端子150との間に配置されている送受信フィルタ110を備える。
アンテナスイッチ19は、アンテナ端子41に接続される経路を切り替えるためのスイッチである。アンテナスイッチ19は、共通端子190と、複数(図示例では3つ)の選択端子191,192及び193と、を有する。共通端子190は、アンテナ端子41に接続されている。
選択端子191は、送受信フィルタ110に接続されている。
選択端子192は、送受信フィルタ110を通過する受信信号(以下、第1受信信号という)とは異なる第2受信信号を通過させるフィルタ(図示せず)に接続されている。選択端子193は、送受信フィルタ110を通過する送信信号(以下、第1送信信号という)とは異なる周波数帯域の第2送信信号を通過させるフィルタ(図示せず)に接続されている。
送受信フィルタ110は、第1受信信号と、第1送信信号とを通過させるフィルタである。
送受信フィルタ110は、アンテナスイッチ19の選択端子191と、第1スイッチ15の共通端子150との間に設けられている。実施形態3に係る高周波回路1Cにおいて、送受信フィルタ110と第1スイッチ15の共通端子150とを結ぶ通信経路が共通経路C1である。実施形態3に係る高周波回路1Cでは、共通経路C1は送受信回路である。
また、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、ローノイズアンプ13が第1スイッチ15の選択端子151に接続されている。したがって、ローノイズアンプ13と第1スイッチ15の選択端子151とを結ぶ通信経路が受信経路R1である。また、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1スイッチ15の選択端子151は第2選択端子である。
また、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、パワーアンプ14が第1スイッチ15の選択端子152に接続されている。したがって、パワーアンプ14と第1スイッチ15の選択端子152とを結ぶ通信経路が送信経路T1である。調整回路16の第2端16Bは、送信経路T1の接続点P2に接続されている。第2スイッチ17は、送信経路T1の接続点P3に接続されている。実施形態3に係る高周波回路1Cでは、送信経路T1は第2信号経路である。また、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1スイッチ15の選択端子152は第1選択端子である。
実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1受信信号の受信動作時において、アンテナスイッチ19の共通端子190と選択端子191とが接続される。また、第1スイッチ15の共通端子150と選択端子151とが接続される。したがって、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1受信信号の受信動作時において、アンテナ端子41と受信経路R1とがアンテナスイッチ19、送受信フィルタ110及び第1スイッチ15を介して電気的に接続される。
また、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1受信信号の受信動作時において、第2スイッチ17の第1端子171と第2端子172とが接続される。したがって、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1受信信号の受信動作時において、調整回路16は共通経路C1とグランドとの間に接続される。言い換えると、高周波回路1Cでは、共通端子150と選択端子151とが接続可能に構成されている場合に、第2スイッチ17は送信経路T1とグランドとを接続可能に構成する。したがって、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1受信信号の受信動作時において、調整回路16を整合回路、フィルタ回路、又は整合回路及びフィルタ回路として機能させることができる。そのため、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1受信信号の受信動作時において、例えば、送受信フィルタ110及びローノイズアンプ13を、調整回路16によりインピーダンス整合させることができる。また、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1受信信号の受信動作時において、例えば、送受信フィルタ110から入力される第1受信信号に対して周波数が1/2の成分を除去するノッチフィルタとして調整回路16を機能させることができる。これにより、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、受信動作時において、第1受信信号のS/N比を向上させることができる。
また、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1送信信号の送信動作時において、アンテナスイッチ19の共通端子190と選択端子191とが接続される。また、第1スイッチ15の共通端子150と選択端子152とが接続される。したがって、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1送信信号の送信動作時において、アンテナ端子41と送信経路T1とがアンテナスイッチ19、送受信フィルタ110及び第1スイッチ15を介して電気的に接続される。
また、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1送信信号の送信動作時において、第2スイッチ17の第1端子171と第2端子172とが接続可能に構成されない。したがって、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1送信信号の送信動作時において、調整回路16は、共通経路C1と、送信経路T1との間に接続された状態となる。これにより、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1送信信号の送信動作時において、パワーアンプ14と送受信フィルタ110との間の経路が、第1スイッチ15と調整回路16とが並列に接続された状態となる。しかしながら、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1送信信号の送信動作時において、第1スイッチ15が調整回路16に対して短絡経路として機能する。したがって、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、第1送信信号の送信動作時において、接続点P1から見たときの調整回路16のインピーダンスが第1受信信号の受信動作時よりもオープンに近い状態となる。すなわち、高周波回路1Cでは、第1送信信号の送信動作時において、第1送信信号が調整回路16を伝送しづらい。これにより、例えば、第1送信信号の送信動作時において、調整回路16は、パワーアンプ14と送受信フィルタ110とのインピーダンス整合に影響を与えづらい。したがって、例えば、パワーアンプ14とローノイズアンプ13とのインピーダンスが異なる場合にも、送受信フィルタ110とローノイズアンプ13とのインピーダンス整合と、パワーアンプ14と送受信フィルタ110とのインピーダンス整合とを容易に両立できる。また、例えば、調整回路16が第1受信信号に対して周波数が1/2の成分を除去するノッチフィルタである場合に、送信動作時において、調整回路16による第1送信信号の共通経路C1の伝送の阻害が低減される。したがって、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、送信動作時において、送信信号の信号損失を低減させることができる。
(変形例)
以下、実施形態1~3の変形例について説明する。
上述の実施形態1~3等は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態1~3等は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能であり、互いに異なる実施形態の互いに異なる構成要素を適宜組み合わせてもよい。例えば、実施形態3に実施形態2又は実施形態2の変形例を適用し、実施形態3において、受信経路R1を第2信号経路としてもよい。
実施形態1~3に係る高周波回路1~1Cでは、調整回路16がインダクタ161又はキャパシタ162を備えるとしたが、これに限られず、調整回路16は、例えば、抵抗を含んでもよい。また、調整回路16は、例えば、インダクタ161に替えて可変インダクタを含んでもよいし、キャパシタ162に替えて可変キャパシタを含んでもよい。また、調整回路16は、例えば、弾性表面波、バルク弾性波等を利用する弾性波フィルタを含んでもよい。
実施形態1~3に係る高周波回路1~1Cでは、調整回路16以外の整合回路を有していないが、これに限られない。例えば、高周波回路1において、受信フィルタ11とローノイズアンプ13との間に整合回路を有していてもよい。なお、整合回路が第2信号経路(例えば、送信経路T1)に配置される場合には、その整合回路は、接続点P2と第1スイッチ15との間ではなく、例えば、接続点P2と送信フィルタ12との間に設けられている。同様に、整合回路が共通経路C1に設けられている場合には、その整合回路は、接続点P1と第1スイッチ15の共通端子150の間ではなく、例えば、接続点P1とアンテナ端子41との間に設けられている。
実施形態1~2に係る高周波回路1~1Bでは、送受信フィルタ110を有していないが、これに限られない。例えば、高周波回路1において、共通経路C1の接続点P1とアンテナ端子41との間に送受信フィルタ110が設けられていてもよい。また、実施形態3に係る高周波回路1Cでは、受信フィルタ11及び送信フィルタ12を有していないが、例えば、受信経路R1に受信フィルタ11が挿入されていてもよいし、送信経路T1の接続点P2とパワーアンプ14との間に送信フィルタ12が挿入されていてもよい。
実施形態1~3に係る高周波回路1~1Cは、アンテナ端子41を有し、通信装置10のアンテナ3は高周波回路1~1Cのアンテナ端子41に接続されるが、これに限られない。例えば、高周波回路1~1Cは、複数のアンテナ端子を備え、通信装置10は、複数のアンテナ端子の各々に接続されるアンテナを有していてもよい。この場合、高周波回路1は、複数のアンテナ端子の各々について、いずれの送信経路、受信経路、又は共通経路に接続するかを選択するアンテナスイッチを有している。なお、アンテナスイッチは、第1スイッチ15と一体であってもよい。
(態様)
第1の態様に係る高周波回路(1;1C)は、アンテナ端子(41)と、第1スイッチ(15)と、パワーアンプ(14)と、ローノイズアンプ(13)と、調整回路(16)と、第2スイッチ(17)と、を備える。第1スイッチ(15)は、共通端子(150)、第1選択端子(152)、及び、第2選択端子(151)を有する。共通端子(150)は、アンテナ端子(41)に接続される。第1選択端子(152)は、共通端子(150)に接続可能に構成される。第2選択端子(151)は、共通端子(150)に接続可能に構成される。パワーアンプ(14)は、第1選択端子(152)に接続される。ローノイズアンプ(13)は、第2選択端子(151)に接続される。調整回路(16)は、第1信号経路(C1)と、第2信号経路(T1)と、に接続される。第1信号経路(C1)は、アンテナ端子(41)と共通端子(150)との間の経路である。第2信号経路(T1)は、パワーアンプ(14)と第1選択端子(152)との間の経路である。第2スイッチ(17)は、第2信号経路(T1)とグランドとの間に接続される。調整回路(16)は、インダクタ(161)及びキャパシタ(162)の少なくとも一方を含む。
上記態様に係る高周波回路(1;1C)によれば、アンテナ端子(41)とローノイズアンプ(13)と接続する場合、調整回路(16)を第1信号経路(C1)とグランドとの間に接続することが可能である。したがって、高周波回路(1;1C)の受信動作時には、調整回路(16)により高周波回路(1;1C)のインピーダンス又は通過帯域及び損失を最適化することが可能となる。一方、高周波回路(1;1C)において、アンテナ端子(41)とパワーアンプ(14)とを接続する場合、第1スイッチ(15)と調整回路(16)とを並列に接続することが可能である。したがって、高周波回路(1;1C)の送信動作時には、第1スイッチ(15)が調整回路(16)に対する短絡経路として機能する。したがって、高周波回路(1;1C)では、送信動作時と、受信動作時とで、高周波回路(1;1C)の回路特性を両立させることが可能となる。
第2の態様に係る高周波回路(1A;1B)は、アンテナ端子(41)と、第1スイッチ(15)と、ローノイズアンプ(13)と、パワーアンプ(14)と、調整回路(16)と、第2スイッチ(17)と、を備える。第1スイッチ(15)は、共通端子(150)、第1選択端子(151)、及び、第2選択端子(152)を有する。共通端子(150)は、アンテナ端子(41)に接続される。第1選択端子(151)は、共通端子(150)に接続可能に構成される。第2選択端子(152)は、共通端子(150)に接続可能に構成される。ローノイズアンプ(13)は、第1選択端子(151)に接続される。パワーアンプ(14)は、第2選択端子(152)に接続される。調整回路(16)は、第1信号経路(C1)と、第2信号経路(R1)と、に接続される。第1信号経路(C1)は、アンテナ端子(41)と共通端子(150)との間の経路である。第2信号経路(R1)は、ローノイズアンプ(13)と第1選択端子(151)との間の経路である。第2スイッチ(17)は、第2信号経路(R1)とグランドとの間に接続される。調整回路(16)は、インダクタ(161)及びキャパシタ(162)の少なくとも一方を含む。
上記態様に係る高周波回路(1A;1B)によれば、アンテナ端子(41)とパワーアンプ(14)と接続する場合、調整回路(16)を第1信号経路(C1)とグランドとの間に接続することが可能である。したがって、高周波回路(1A;1B)の送信動作時には、調整回路(16)により高周波回路(1A;1B)のインピーダンス又は通過帯域及び損失を最適化することが可能となる。一方、高周波回路(1A;1B)において、アンテナ端子(41)とローノイズアンプ(13)とを接続する場合、第1スイッチ(15)と調整回路(16)とを並列に接続することが可能である。したがって、高周波回路(1A;1B)の受信動作時には、第1スイッチ(15)が調整回路(16)に対する短絡経路として機能する。したがって、送信動作時と、受信動作時とで、高周波回路(1A;1B)の回路特性を両立させることが可能となる。
第3の態様に係る高周波回路(1~1C)では、第1又は第2の態様において、第2信号経路(T1;R1)と調整回路(16)との接続点(P2)は、第1スイッチ(15)の第1選択端子(152;151)に直接接続されている。
上記態様に係る高周波回路(1~1C)によれば、第2信号経路(T1;R1)と第1信号経路(C1)とを接続する場合において、第1スイッチ(15)のインピーダンスが調整回路(16)のインピーダンスよりも十分に低くなる。したがって、第1スイッチ(15)が調整回路(16)に対して短絡経路として機能する。
第4の態様に係る高周波回路(1~1C)では、第1から第3の態様のいずれかにおいて、共通端子(150)と第2選択端子(151;152)とが接続可能に構成されている場合に第2スイッチ(17)は第2信号経路(T1;R1)とグランドとを接続可能に構成する。高周波回路(1~1C)では、更に、共通端子(150)と第1選択端子(152;151)とが接続可能に構成されている場合に第2スイッチ(17)は第2信号経路経路(T1;R1)とグランドとを接続可能に構成しない。
上記態様に係る高周波回路(1~1C)によれば、第2選択端子(151;152)と第1信号経路(C1)とが接続される場合には、調整回路(16)の一端(16B)がグランドに接続される。したがって、調整回路(16)が第1信号経路(C1)とグランドとの間に接続されるため、調整回路(16)により高周波回路(1~1C)の回路特性を最適化させることが可能となる。一方、高周波回路(1~1C)において第2信号経路(T1;R1)と第1信号経路(C1)とが接続される場合には、調整回路(16)と第1スイッチ(15)が並列に接続される。このとき、第1スイッチ(15)のインピーダンスが調整回路(16)のインピーダンスより十分に低いため、第1スイッチ(15)が調整回路(16)に対する短絡経路として機能する。したがって、高周波回路(1~1C)では、送信動作時と、受信動作時の各々に対し、高周波回路(1~1C)の回路特性を最適化することが可能となる。
第5の態様に係る高周波回路(1~1C)では、第1から第4の態様のいずれかにおいて、調整回路(16)と第1信号経路(C1)との接続点(P1)から見た調整回路(16)のインピーダンスは、共通端子(150)と第2選択端子(151;152)とが接続可能に構成されている場合と比較して、共通端子(150)と第1選択端子(152;151)とが接続可能に構成されている場合ではオープンに近い。
上記態様に係る高周波回路(1~1C)によれば、共通端子(150)と第2選択端子(151;152)とが接続可能に構成される場合では、調整回路(16)が第1信号経路(C1)とグランドとの間に接続されるため、例えば、整合回路又はフィルタ回路として機能する。これに対し、高周波回路(1~1C)において、共通端子(150)と第1選択端子(152;151)とが接続可能に構成される場合では、調整回路(16)と第1信号経路(C1)との接続点(P1)から見た調整回路(16)のインピーダンスがオープンに近づくため、調整回路(16)に信号が伝送しづらい。したがって、高周波回路(1~1C)では、送信動作時と、受信動作時の各々について高周波回路(1~1C)の回路特性を最適化することが可能となる。
第6の態様に係る高周波回路(1~1C)では、第1から第5の態様のいずれかにおいて、第1スイッチ(15)及び第2スイッチ(17)は、1つのICチップに含まれている。
上記態様に係る高周波回路(1~1C)によれば、第1スイッチ(15)及び第2スイッチ(17)を1つのICチップとして集積化することで、高周波回路(1~1C)を小型化することが可能となる。
第7の態様に係る高周波回路(1~1C)では、第1から第6の態様のいずれかにおいて、調整回路(16)は、ノッチフィルタを含む。
上記態様に係る高周波回路(1~1C)によれば、例えば、受信動作時に受信信号に対して周波数が1/2の成分を除去することが可能となる。したがって、例えば、第1スイッチ(15)で2次高調波が生じる場合にも、受信信号のS/N比を向上させることが可能となる。また、高周波回路(1~1C)によれば、送信動作時において、調整回路(16)の作用が小さいため、送信信号の調整回路(16)による損失を低減することが可能となる。
第8の態様に係る高周波回路(1~1C)では、第7の態様において、調整回路(16)は、インダクタ(161)とキャパシタ(162)が直列に接続されている回路を含む。
上記態様に係る高周波回路(1~1C)によれば、ノッチフィルタとして機能する調整回路(16)を簡易な構成で実現することが可能となる。
第9の態様に係る通信装置(10)は、高周波回路(1~1C)と、信号処理回路(2)と、を備える。信号処理回路(2)は、高周波回路(1~1C)のパワーアンプ(14)とローノイズアンプ(13)との少なくとも一方に接続されている。
上記態様に係る通信装置(10)によれば、第2選択端子(151;152)と共通端子(150)とを接続する場合には、調整回路(16)を第1信号経路(C1)とグランドとの間に接続することが可能である。したがって、第2選択端子(151;152)と共通端子(150)とを接続する場合には、調整回路(16)により高周波回路(1~1C)のインピーダンス又は通過帯域及び損失を最適化することが可能となる。一方、第1選択端子(152;151)と共通端子(150)を接続して第2信号経路(T1;R1)と第1信号経路(C1)とを接続する場合には、第1スイッチ(15)と調整回路(16)とを並列に接続することが可能となる。したがって、第2信号経路(T1;R1)と第1信号経路(C1)とを接続する場合には、第1スイッチ(15)が調整回路(16)に対する短絡経路として機能する。したがって、高周波回路(1~1C)を用いた送信動作時と受信動作時とで、高周波回路(1~1C)の回路特性を両立させることが可能となる。
1,1A,1B,1C 高周波回路
11 受信フィルタ
12 送信フィルタ
13 ローノイズアンプ
14 パワーアンプ
15 第1スイッチ
150 共通端子
151 選択端子(第1選択端子;第2選択端子)
152 選択端子(第2選択端子;第1選択端子)
16 調整回路
16A 第1端
16B 第2端(一端)
161 インダクタ
162 キャパシタ
17 第2スイッチ
171 第1端子
172 第2端子
18 フィルタ回路
181 回路素子
19 アンテナスイッチ
190 共通端子
191 選択端子
192 選択端子
193 選択端子
110 送受信フィルタ
2 信号処理回路
21 RF信号処理回路
22 ベースバンド信号処理回路
3 アンテナ
4 外部接続端子
41 アンテナ端子
42 信号出力端子
43 信号入力端子
10 通信装置
C1 共通経路(第1信号経路)
T1 送信経路(第2信号経路)
R1 受信経路(第2信号経路)
P1 接続点
P2 接続点
P3 接続点

Claims (9)

  1. アンテナ端子と、
    前記アンテナ端子に接続される共通端子、前記共通端子に接続可能に構成される第1選択端子、及び、前記共通端子に接続可能に構成される第2選択端子を有する第1スイッチと、
    前記第1選択端子に接続されるパワーアンプと、
    前記第2選択端子に接続されるローノイズアンプと、
    前記アンテナ端子と前記共通端子との間の第1信号経路と、前記パワーアンプと前記第1選択端子との間の第2信号経路と、に接続される調整回路と、
    前記第2信号経路とグランドとの間に接続される第2スイッチと、
    を備え、
    前記調整回路は、キャパシタ及びインダクタの少なくとも一方を含む、
    高周波回路。
  2. アンテナ端子と、
    前記アンテナ端子に接続される共通端子、前記共通端子に接続可能に構成される第1選択端子、及び、前記共通端子に接続可能に構成される第2選択端子を有する第1スイッチと、
    前記第1選択端子に接続されるローノイズアンプと、
    前記第2選択端子に接続されるパワーアンプと、
    前記アンテナ端子と前記共通端子との間の第1信号経路と、前記ローノイズアンプと前記第1選択端子との間の第2信号経路と、に接続される調整回路と、
    前記第2信号経路とグランドとの間に接続される第2スイッチと、
    を備え、
    前記調整回路は、キャパシタ及びインダクタの少なくとも一方を含む、
    高周波回路。
  3. 前記第2信号経路と前記調整回路との接続点は、前記第1スイッチの前記第1選択端子に直接接続されている、
    請求項1又は2に記載の高周波回路。
  4. 前記共通端子と前記第2選択端子とが接続可能に構成されている場合に前記第2スイッチは前記第2信号経路と前記グランドとを接続可能に構成し、
    前記共通端子と前記第1選択端子とが接続可能に構成されている場合に前記第2スイッチは前記第2信号経路と前記グランドとを接続可能に構成しない、
    請求項1又は2に記載の高周波回路。
  5. 前記調整回路と前記第1信号経路との接続点から見た前記調整回路のインピーダンスは、前記共通端子と前記第2選択端子とが接続可能に構成されている場合と比較して、前記共通端子と前記第1選択端子とが接続可能に構成されている場合ではオープンに近い、
    請求項1又は2に記載の高周波回路。
  6. 前記第1スイッチ及び前記第2スイッチは、1つのICチップに含まれている、
    請求項1又は2に記載の高周波回路。
  7. 前記調整回路は、ノッチフィルタを含む、
    請求項1又は2に記載の高周波回路。
  8. 前記調整回路は、インダクタとキャパシタとが直列に接続されている回路を含む、
    請求項7に記載の高周波回路。
  9. 請求項1又は2に記載の高周波回路と、
    前記高周波回路の前記パワーアンプと前記ローノイズアンプとの少なくとも一方に接続されている信号処理回路と、
    を備える通信装置。
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