JP3708843B2 - 送受信端回路装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、送受信端回路装置に関し、より詳しくは、例えば携帯電話,コードレス電話等の移動通信機器における送受信端に適用して好適な送受信端回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、1.9GHz帯の高周波を用いる移動通信機器における送受信端回路装置として、従来、図7に示すものが知られている。
【0003】
同図に示す送受信端回路装置50は、1.9GHz帯の電波をアンテナ51により受信して電気信号に変換し、高周波スイッチ52を介して前記電気信号を取り込んで高周波アンプ53,バンドパスフィルタ54,ミキサ回路55により信号処理して後段の図示しない中間周波処理回路に導くようになっている。
【0004】
ところで、上述した送受信端回路装置50の場合、高周波アンプ53,バンドパスフィルタ54,ミキサ回路55を各々図8に示すようにガラスエポキシ基板(又はアルミナ等のセラミック基板)61,62,63に各々チップ部品を用いて組み込む構成としている。
【0005】
このため、高周波アンプ53を組み込むガラスエポキシ基板61として98mm2(7×14mm)程度、バンドパスフィルタ54を組み込むガラスエポキシ基板62として49mm2(7×7mm)程度、ミキサ回路55を組み込むガラス基板63として112mm2(7×16mm)程度の占有面積が必要となり、結局全体では259mm2程度の占有面積となってしまい、移動通信機器の大型化を招くという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、占有面積の大幅な縮減が可能で、移動通信機器の小型化に寄与し得る送受信端回路装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、(1)送信回路系と受信回路系とを切り替える高周波スイッチ、アイソレータ、サーキュレータ、及びフィルタの内の少なくとも高周波スイッチを含んで構成されるアンテナ回路系と、送信アンプ、ミキサ回路、及びローパス又はバンドパスのフィルタの内の少なくともフィルタを含んで構成される送信回路系と、前記の回路系を支持する、前記の回路系の所定の接地される箇所と電気的に接続された複数の接地電極が4つの側面上にそれぞれ形成され、かつ、前記の回路系の所定の箇所と接続された複数の非接地電極が側面上に形成された積層基板と、前記積層基板内に積層された、少なくとも 1 層が、前記接地電極に接続される4方向への引き出し電極を有し、かつ、前記積層基板の1層のほぼ全面に形成された単一の連続導体層からなる接地層と、を具備した高周波帯に用いられる面実装型の送受信端回路装置であって、前記回路系中の一部の回路部は、前記積層基板中に組み込まれ、及び前記回路系中の残余の回路部は、チップ部品を用いて構成され、かつ、前記積層基板上に搭載される、ことを特徴とする。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明の特徴に加えて、(1)高周波アンプ、ミキサ回路、及びフィルタの内の少なくともフィルタを含んで構成される受信回路系、を更に有することを特徴とする。
【0013】
【作用】
上述した構成の送受信端回路装置によれば、送信回路系と受信回路系とを切り替える高周波スイッチ、アイソレータ、サーキュレータ、及びフィルタの内の少なくとも高周波スイッチを含んで構成されるアンテナ回路系と、送信アンプ、ミキサ回路、及びローパス又はバンドパスのフィルタの内の少なくともフィルタを含んで構成される送信回路系と、前記の回路系を支持する、前記の回路系の所定の接地される箇所と電気的に接続された複数の接地電極が4つの側面上にそれぞれ形成され、かつ、前記の回路系の所定の箇所と接続された複数の非接地電極が側面上に形成された積層基板と、前記積層基板内に積層された、少なくとも 1 層が、前記接地電極に接続される4方向への引き出し電極を有し、かつ、前記積層基板の1層のほぼ全面に形成された単一の連続導体層からなる接地層と、を具備した高周波帯に用いられる面実装型の送受信端回路装置であって、前記回路系中の一部の回路部は、前記積層基板中に組み込まれ、及び前記回路系中の残余の回路部は、チップ部品を用いて構成され、かつ、前記積層基板上に搭載される、ことを特徴とするものであるから、送信回路系と受信回路系とでアンテナ回路系を共有することができ、更にアンテナ回路系と送信回路系とが積層基板に関して集積されるため、本体のみの占有面積で高周波回路における処理を一貫して行うことが可能となり、それを搭載する移動通信機器の小型化を実現できる。
【0014】
また、高周波アンプ、ミキサ回路、及びフィルタの内の少なくともフィルタを含んで構成される受信回路系、を更に有するため、アンテナ回路系と送信回路系と受信回路系とが積層基板に関して集積され、本体のみの占有面積で高周波回路における処理を更に一貫して行うことが可能となり、それを搭載する移動通信機器のさらなる小型化を実現できる。
【0016】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0017】
図1に示す送受信端回路装置1は、例えば1.9GHzの高周波回路を用いる携帯電話、コードレス電話等の移動通信機器に使用されるものであり、図2に示すように、平面の面積が85mm2(5mm×17mm)の接地層と接地層以外の複数の電極層を積層してなる積層基板を用いた本体2に高周波帯で使用する複数の回路部のうち、少なくとも一つの回路部を組み込むとともに、複数の回路部のうちチップ部品を用いて構成した例えば2種の回路部を本体2上に搭載したものである。
【0018】
前記本体2の外周には、接地電極G,高周波入力用の入力電極3,後述するバンドパスフィルタ15用のフィルタ入力電極4,フィルタ出力電極5,フィルタタップ電極6,7,電源用電極8,9,ローカル信号電極10,中間周波数出力電極11を各々本体2の少なくとも下面に至るように設けて、面実装型としている。
【0019】
本体2に組み込む回路部は、図4に等価的に示す1.9GHz帯のバンドパスフィルタ15としている。また、本体2に搭載する2種の回路部は、バンドパスフィルタ15の前段に配置するトランジスタTR,抵抗R,コンデンサC等のチップ部品を用いた高周波アンプ14及び後段に配置するミキサ回路16としている。
【0020】
ここで、前記本体2及びバンドパスフィルタ15について図3を参照して詳述する。
【0021】
この本体2は、図3に示すように、平面の面積が85mm2(5mm×17mm)と同一の第1乃至第5の基板(ガラス基板又はセラミック基板)21乃至25を積層し、その外周に既述した接地電極G,入力電極3,フィルタ入力電極4,フィルタ出力電極層5,フィルタタップ電極6,7,電源用電極8,9,ローカル信号電極10,中間周波数出力電極11を設けたものである。
【0022】
最上部の第1の基板21上には、前記高周波アンプ14及びミキサ回路16を搭載するようになっている。
【0023】
前記第2の基板22の上面には、図3に示すように、長方形状の接地層31が形成され、この接地層31の両端部は本体2の両端面に形成した接地電極Gに接続し、また、接地層31の両側部は本体2の両側面に形成した合計5箇所の接地電極Gに各々接続している。
【0024】
また、上から3番目の第3の基板23の上面には、フィルタタップ電極7,6に各々接続され、後述する第1,第2の容量電極層26a,26bに対応する領域まで展開した第3,第4の容量電極層27a,27bを形成している。
【0025】
上から4番目の第4の基板24の上面には、フィルタ入力電極4,フィルタ出力電極5に各々接続され、この第3の基板23の上面に対称形状に展開した第1,第2の容量電極層26a,26bを形成している。
【0026】
そして、第1の容量電極層26aと第3の容量電極層27aとの重なり領域により、図4に示す入力コンデンサC1を形成し、第2の容量電極層26bと第4の容量電極層27bとの重なり領域により、図4に示す出力コンデンサC2を形成している。
【0027】
さらに、第3の容量電極層27aと前記接地層31との重なり領域により、並列コンデンサC3を、第4の容量電極層27bと前記接地層31との重なり領域により、並列コンデンサC4を各々形成している。
【0028】
前記第5の基板25の上面には、本体2の端面に形成した接地電極Gに各々端部を接続した略L状のー対の導体層28a,28bが対称形状に形成され、コイル素子L1,L2を形成するようになっている。コイル素子L1,L2は、図4に示すように、相互インダクタンスMで磁気結合するようになっている。
【0029】
そして、第5の基板25の下面には、図3で最下欄に示すように、前記接地層31と略同様な形状の接地層31aを形成している。
【0030】
上述した各基板21乃至25を利用した立体的な構造により、平面の占有面積が85mm2と従来例よりも大幅に小さい構成で高周波アンプ14,バンドパスフィルタ15,ミキサ回路16の3種の回路部のー体構造を実現している。
【0031】
図5は、前記送受信端回路装置1を用いた1.9GHz帯の携帯電話の高周波回路ブロックを示すものであり、この高周波回路ブロックは、1.9GHz帯の電波を送受信するアンテナ31と、送受信用のバンドパスフィルタ32と、送受信の切り換えを行う高周波スイッチ33と、この高周波スイッチ33に接続した送信回路系を構成する前記送受信端回路装置1と、この送受信端回路装置1の出力信号を処理する中間周波回路系34と、前記高周波スイッチ33に接続したアイソレータ35又はサーキュレータと、前記アイソレータ35に接続した送信回路系41を構成する送信アンプ40と、この送信アンプ40に接続したバンドパスフィルタ39と、バンドパスフィルタ39に接続したミキサ回路38と、このミキサ回路38に接続したデータ入力回路系36と、送受信端回路装置1のミキサ回路16,送信回路系41のミキサ回路38に各々高周波信号を送り出すチャンネルコントロールを行うシンセサイザ回路系37とを具備している。
【0032】
前記送受信端回路装置1としては、上述した高周波アンプ14,ミキサ回路16を搭載する場合の他、前記高周波スイッチ33,アイソレータ35のうちから選ばれる任意の回路部を含む構成としてもよい。
【0033】
以上詳述した送受信端回路装置1によれば、高周波帯で使用する複教の回路部、即ち、高周波アンプ14,バンドパスフィルタ15,ミキサ回路16のうち、バンドパスフィルタ15を第1乃至第5の基板21乃至25を用いた本体2に組み込み、高周波アンプ14,ミキサ回路16を第1の基板21上に搭載したものであるから、前記本体2のみの占有面積85mm2で高周波帯で使用する各回路部の機能を発揮させることができ、これにより、送受端回路装置1自体の占有面積を従来例より大幅に縮減して移動通信機器の小型化を実現できる。
【0034】
また、前記残余の回路部を、高周波アンプ14,高周波スイッチ33,アイソレータ35,ミキサ回路16から選ぶことにより、少なくとも一つの回路部としてのバンドパスフィルタ15及びこのバンドパスフィルタ15の前後に配置される残余の回路部を前記本体2のみの占有面積で構成でき、これにより、送受信端回路装置1自体の占有面積を従来例より大幅に縮減しつつ1.9GHz帯の携帯電話,コードレス電話等の移動通信機器を構成できる。
【0035】
また、図6に示すように、送受信端回路装置1Aを構成するための前記基板21乃至25に内蔵するものとしては、前記バンドパスフィルタ15の一部または全部のみならず、アンテナ31側のバンドパスフィルタ32の一部または全部、さらには、シンセサイザ回路系37の出力端に構成される図6に示すバンドパスフィルタ42の一部または全部をも任意に組み合わせて内蔵することが可能である。
【0036】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【0037】
例えば、上述した実施例では、全てバンドパスフィルタを例にとって説明したが、同様な構造を有するものであれば例えばローパスフィルタでも適用可能である。また、前記バンドパスフィルタの構成要素は、伝送線路、インダクタンス素子、あるいはキャパシタンス素子である。従って、送受信端回路装置を構成する伝送線路、インダクタンス素子、あるいはキャパシタンス素子がフィルタを構成しているものに限らず、それらの一部または全部を、接地層と接地層以外の複数の電極層を積層してなる積層基板を用いた本体に組み込んで内蔵することができる。
【0038】
さらに、上述した実施例では、受信回路系を前記基板21乃至25に組み込む場合を説明したが、同様な構成により送信回路系41を構成することも可能である。同様に、アンテナと受信回路系、及び送信回路系を結ぶ回路系をアンテナ回路系(アンテナを含む)とすれば、該アンテナ回路系にも適用が可能であり、各回路系に伝送線路、インダクタンス素子、あるいはキャパシタンス素子があれば、それらの一部あるいは全部をにも適用が可能である。
【0039】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、上述した構成としたので、以下の効果を奏する。
【0040】
請求項1に記載の発明によれば、送信回路系と受信回路系とを切り替える高周波スイッチ、アイソレータ、サーキュレータ、及びフィルタの内の少なくとも高周波スイッチを含んで構成されるアンテナ回路系と、送信アンプ、ミキサ回路、及びローパス又はバンドパスのフィルタの内の少なくともフィルタを含んで構成される送信回路系と、前記の回路系を支持する、前記の回路系の所定の接地される箇所と電気的に接続された複数の接地電極が4つの側面上にそれぞれ形成され、かつ、前記の回路系の所定の箇所と接続された複数の非接地電極が側面上に形成された積層基板と、前記積層基板内に積層された、少なくとも 1 層が、前記接地電極に接続される4方向への引き出し電極を有し、かつ、前記積層基板の1層のほぼ全面に形成された単一の連続導体層からなる接地層と、を具備した高周波帯に用いられる面実装型の送受信端回路装置であって、前記回路系中の一部の回路部は、前記積層基板中に組み込まれ、及び前記回路系中の残余の回路部は、チップ部品を用いて構成され、かつ、前記積層基板上に搭載される、ことを特徴とするものであるから、送信回路系と受信回路系とでアンテナ回路系を共有することができ、更にアンテナ回路系と送信回路系とが積層基板に関して集積されるため、本体のみの占有面積で高周波回路における処理を一貫して行うことが可能となり、それを搭載する移動通信機器の小型化を実現できる送受信端回路装置を提供できる。
【0041】
請求項2に記載の発明によれば、高周波アンプ、ミキサ回路、及びフィルタの内の少なくともフィルタを含んで構成される受信回路系、を更に有するため、アンテナ回路系と送信回路系と受信回路系とが積層基板に関して集積され、本体のみの占有面積で高周波回路における処理を更に一貫して行うことが可能となり、それを搭載する移動通信機器のさらなる小型化を実現できる送受信端回路装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の送受信端回路装置の実施例を示す斜視図
【図2】本実施例の送受信端回路装置における本体の占有面積を示す説明図
【図3】本実施例の送受信端回路装置における本体の分解斜視図
【図4】本実施例の送受信端回路装置における本体に組み込んだ回路部の等価回路図
【図5】本実施例の送受信端回路装置を使用した移動通信機器のー例の高周波回路ブロック図
【図6】本実施例の送受信端回路装置を使用した移動通信機器の他の例の高周波回路ブロック図
【図7】従来の送受信端回路装置を使用した高周波回路ブロック図
【図8】従来の送受信端回路装置の占有面積を示す説明図
【符号の説明】
1 送受信端回路装置
2 本体
14 高周波アンプ
15 バンドパスフイルタ
16 ミキサ回路
21乃至25 基板
32 バンドパスフイルタ
33 高周波スイッチ
35 アイソレータ
Claims (2)
- 送信回路系と受信回路系とを切り替える高周波スイッチ、アイソレータ、サーキュレータ、及びフィルタの内の少なくとも高周波スイッチを含んで構成されるアンテナ回路系と、
送信アンプ、ミキサ回路、及びローパス又はバンドパスのフィルタの内の少なくともフィルタを含んで構成される送信回路系と、
前記の回路系を支持する、前記の回路系の所定の接地される箇所と電気的に接続された複数の接地電極が4つの側面上にそれぞれ形成され、かつ、前記の回路系の所定の箇所と接続された複数の非接地電極が側面上に形成された積層基板と、
前記積層基板内に積層された、少なくとも 1 層が、前記接地電極に接続される4方向への引き出し電極を有し、かつ、前記積層基板の1層のほぼ全面に形成された単一の連続導体層からなる接地層と、
を具備した高周波帯に用いられる面実装型の送受信端回路装置であって、
前記回路系中の一部の回路部は、前記積層基板中に組み込まれ、及び
前記回路系中の残余の回路部は、チップ部品を用いて構成され、かつ、前記積層基板上に搭載される、ことを特徴とする面実装型の送受信端回路装置。 - 請求項1に記載の面実装型の送受信端回路装置において、
高周波アンプ、ミキサ回路、及びフィルタの内の少なくともフィルタを含んで構成される受信回路系、を更に有することを特徴とする面実装型の送受信端回路装置。
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