JP6416067B2

JP6416067B2 - モジュール

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Publication number: JP6416067B2
Application number: JP2015187450A
Authority: JP
Inventors: 均海老原; 尚都小林
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2035-09-24
Also published as: JP2017063316A; US10129008B2; US20170093554A1

Description

本発明は、モジュールに関する。

携帯電話などの通信機器は、インターネットへの接続など、機能の拡大が進んでいる。通信データの増大に対応するため、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）−Ａｄｖａｎｃｅｄなどの技術開発が進められている。また、多バンド化と小型化とを可能とするため、アンテナ端子にデュプレクサとフィルタとが整合回路を介して並列に接続されたマルチプレクサが提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１３−６２５５６号公報

ＬＴＥシステムでは、通信データの増大に対応するため、例えば３４００ＭＨｚ〜３６００ＭＨｚのバンド４２や３６００ＭＨｚ〜３８００ＭＨｚのバンド４３などの新たなバンドが追加されている。しかしながら、従来のＬＴＥシステムは、例えば７００ＭＨｚ〜２７００ＭＨｚの周波数の信号の送受信に対応したものであるため、３４００ＭＨｚ〜３８００ＭＨｚなどの高い周波数の信号の送受信への対応が難しい。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、大きな変更を伴うことなく高周波数の信号の送信及び／又は受信が可能なモジュールを提供することを目的とする。

本発明は、アンテナに接続されるアンテナ端子と第１端子との間に接続され、２．４ＧＨｚ以上且つ２．５ＧＨｚ以下の第１周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第１フィルタと、前記アンテナ端子と第２端子との間に接続され、５．０ＧＨｚ以上且つ６．０ＧＨｚ以下の第２周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第２フィルタと、第１端子と第２端子とを備え、前記第１端子及び前記第２端子のいずれか一方を選択して前記アンテナに接続するスイッチと、前記スイッチの前記第１端子と第３端子との間に接続され、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域との間の第３周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第３フィルタと、前記スイッチの前記第２端子と第４端子との間に接続され、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域との間であって前記第３周波数帯域と一部で重なった又は連続した第４周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第４フィルタと、前記アンテナ端子と前記第１フィルタ及び前記第２フィルタとの間に接続された第１位相器と、前記アンテナ端子と前記スイッチとの間に接続された第２位相器と、前記スイッチと前記第３フィルタとの間を接続し、前記アンテナ端子から前記第１フィルタ及び前記第２フィルタと前記スイッチとに分岐する分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスより大きい特性インピーダンスを有する第１線路と、前記スイッチと前記第４フィルタとの間を接続し、前記分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスより大きい特性インピーダンスを有する第２線路と、を備え、前記スイッチが前記スイッチの前記第１端子を選択して前記アンテナに接続した場合に、前記第１位相器は、前記第３周波数帯域において、前記アンテナ端子から見て前記第１フィルタ及び前記第２フィルタが開放されるようなインピーダンスを有し、且つ、前記第２位相器は、前記第１周波数帯域及び前記第２周波数帯域において、前記アンテナ端子から見て前記第３フィルタが開放されるようなインピーダンスを有し、前記スイッチが前記スイッチの前記第２端子を選択して前記アンテナに接続した場合に、前記第１位相器は、前記第４周波数帯域において、前記アンテナ端子から見て前記第１フィルタ及び前記第２フィルタが開放されるようなインピーダンスを有し、且つ、前記第２位相器は、前記第１周波数帯域及び前記第２周波数帯域において、前記アンテナ端子から見て前記第４フィルタが開放されるようなインピーダンスを有し、前記第１線路と前記第３フィルタとの間から前記第３フィルタを見たインピーダンス及び前記第２線路と前記第４フィルタとの間から前記第４フィルタを見たインピーダンスは、前記分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスより大きく、前記第２位相器は、前記アンテナ端子と前記スイッチとの間に直列に接続されたコンデンサと、前記アンテナ端子と前記コンデンサとの間のノードとグランドとの間に接続された第１インダクタと、前記スイッチと前記コンデンサとの間のノードとグランドとの間に接続され、前記第１インダクタよりもインダクタンスが大きい第２インダクタと、を備えることを特徴とするモジュールである。

上記構成において、前記第２インダクタは、前記第３フィルタ及び前記第４フィルタの入出力インピーダンスを前記分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスに整合させる構成とすることができる。

本発明は、アンテナに接続されるアンテナ端子と第１端子との間に接続され、２．４ＧＨｚ以上且つ２．５ＧＨｚ以下の第１周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第１フィルタと、前記アンテナ端子と第２端子との間に接続され、５．０ＧＨｚ以上且つ６．０ＧＨｚ以下の第２周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第２フィルタと、第１端子と第２端子とを備え、前記第１端子及び前記第２端子のいずれか一方を選択して前記アンテナに接続するスイッチと、前記スイッチの前記第１端子と第３端子との間に接続され、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域との間の第３周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第３フィルタと、前記スイッチの前記第２端子と第４端子との間に接続され、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域との間であって前記第３周波数帯域と一部で重なった又は連続した第４周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第４フィルタと、前記スイッチと前記第３フィルタとの間を接続し、前記アンテナ端子から前記第１フィルタ及び前記第２フィルタと前記スイッチとに分岐する分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスより大きい特性インピーダンスを有する第１線路と、前記スイッチと前記第４フィルタとの間を接続し、前記分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスより大きい特性インピーダンスを有する第２線路と、前記分岐点と前記スイッチとの間のノードと、グランドと、の間に接続され、前記第３フィルタ及び前記第４フィルタの入出力インピーダンスを前記分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスに整合させるインダクタと、を備え、前記第１線路と前記第３フィルタとの間から前記第３フィルタを見たインピーダンス及び前記第２線路と前記第４フィルタとの間から前記第４フィルタを見たインピーダンスは、前記分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスより大きいことを特徴とするモジュールである。

上記構成において、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、スイッチを介さずに前記アンテナ端子に接続される構成とすることができる。

上記構成において、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、無線ＬＡＮによって送信及び／又は受信される送信信号及び／又は受信信号を通過させる構成とすることができる。

上記構成において、前記第３周波数帯域はバンド４２の周波数帯域であり、前記第４周波数帯域はバンド４３の周波数帯域である構成とすることができる。

本発明によれば、大きな変更を伴うことなく高周波数の信号を送信及び／又は受信することができる。

図１は、実施例１に係るモジュールを含むシステムを示す図である。図２は、実施例２に係るモジュールを含むシステムを示す図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、位相器の回路構成の一例を示す図である。図４は、インダクタによるインピーダンス整合を説明するためのアドミタンスチャートである。図５は、実施例３に係るモジュールを含むシステムを示す図である。図６は、線路及びインダクタによるインピーダンス整合を説明するためのアドミタンスチャートである。図７は、実施例２に係るモジュールの位相器を１つのコンデンサと２つのインダクタとで構成した場合のシステムを示す図である。図８は、実施例４に係るモジュールを含むシステムを示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

図１は、実施例１に係るモジュール１００を含むシステム５００を示す図である。図１のように、システム５００は、モジュール１００、及びアンテナ７０、７２を備える。モジュール１００は、スイッチ４４、フィルタ２６、２８、４６、４８、ダイプレクサ８０、及びデュプレクサ８２ａ、８２ｂを備える。

フィルタ２６は、アンテナ７０に接続されるアンテナ端子Ｔ１と端子Ｔ２との間に接続されている。フィルタ２８は、アンテナ端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に接続されている。スイッチ４４は、端子Ｔ１０、Ｔ１１を備え、端子Ｔ１０、Ｔ１１のいずれか一方を選択してアンテナ７０に接続する。フィルタ４６は、スイッチ４４の端子Ｔ１０と端子Ｔ４との間に接続されている。フィルタ４８は、スイッチ４４の端子Ｔ１１と端子Ｔ５との間に接続されている。

フィルタ２６は、２．４ＧＨｚ以上且つ２．５ＧＨｚ以下の第１周波数帯域の送信信号及び受信信号を通過させる。フィルタ２６は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂの規格（通信帯域：２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚ）の無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ：Wireless Local Area Network）によって送信及び受信される送信信号及び受信信号を通過させる。すなわち、第１周波数帯域は、例えば２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚである。フィルタ２８は、５．０ＧＨｚ以上且つ６．０ＧＨｚ以下の第２周波数帯域の送信信号及び受信信号を通過させる。フィルタ２８は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格（通過帯域：５４７０ＭＨｚ〜５７２５ＭＨｚ）のＷＬＡＮによって送信及び受信される送信信号及び受信信号を通過させる。すなわち、第２周波数帯域は、例えば５４７０ＭＨｚ〜５７２５ＭＨｚである。

フィルタ４６は、第１周波数帯域と第２周波数帯域との間の第３周波数帯域の送信信号及び受信信号を通過させる。フィルタ４６は、例えばバンド４２（通過帯域：３４００ＭＨｚ〜３６００ＭＨｚ）の送信信号及び受信信号を通過させる。すなわち、第３周波数帯域は、例えば３４００ＭＨｚ〜３６００ＭＨｚである。フィルタ４８は、第１周波数帯域と第２周波数帯域との間であって第３周波数帯域と連続した第４周波数帯域の送信信号及び受信信号を通過させる。フィルタ４８は、例えばバンド４３（通過帯域：３６００ＭＨｚ〜３８００ＭＨｚ）の送信信号及び受信信号を通過させる。すなわち、第４周波数帯域は、例えば３６００ＭＨｚ〜３８００ＭＨｚである。フィルタ４６、４８による通信は、時分割複信（ＴＤＤ：Time Division Duplex）が用いられる。

フィルタ２６、２８、４６、４８は、端子Ｔ２〜Ｔ５から出力された送信信号のうち通過帯域の送信信号をアンテナ端子Ｔ１に通過させ、他の帯域の信号を抑圧する。アンテナ端子Ｔ１に出力された送信信号はアンテナ７０から送信される。また、フィルタ２６、２８、４６、４８は、アンテナ７０で受信され、アンテナ端子Ｔ１から出力された受信信号のうち通過帯域の受信信号を通過させ、他の帯域の信号を抑圧する。

フィルタ２６、４６、４８は、例えば圧電薄膜共振器で形成された弾性波フィルタなどのバンドパスフィルタである。フィルタ２８は、例えばセラミック多層フィルタなどのバンドパスフィルタである。なお、フィルタ２６、４６、４８がセラミック多層フィルタで、フィルタ２８が圧電薄膜共振器で形成された弾性波フィルタであってもよい。また、フィルタ２６、２８、４６、４８は、その他のフィルタであってもよい。

ダイプレクサ８０は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ：High Pass Filter）８０ａとローパスフィルタ（ＬＰＦ：Low Pass Filter）８０ｂとを備える。ＨＰＦ８０ａは、アンテナ７２に接続されるアンテナ端子Ｔ５１と端子Ｔ５６との間に接続されている。ＬＰＦ８０ｂは、アンテナ端子Ｔ５１と端子Ｔ５７との間に接続されている。

デュプレクサ８２ａは、送信フィルタ８４ａと受信フィルタ８６ａとを備える。デュプレクサ８２ｂは、送信フィルタ８４ｂと受信フィルタ８６ｂとを備える。送信フィルタ８４ａ、８４ｂ及び受信フィルタ８６ａ、８６ｂは、例えば弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）フィルタなどのバンドパスフィルタである。なお、送信フィルタ８４ａ、８４ｂ及び受信フィルタ８６ａ、８６ｂは、弾性境界波フィルタやラブ波フィルタ、圧電薄膜共振器で形成されたフィルタなどの弾性波フィルタの場合でもよいし、弾性波フィルタ以外のフィルタでもよい。

デュプレクサ８２ａにおいて、送信フィルタ８４ａは共通端子Ｔ５８と端子Ｔ５２との間に接続され、受信フィルタ８６ａは共通端子Ｔ５８と端子Ｔ５３との間に接続されている。デュプレクサ８２ｂにおいて、送信フィルタ８４ｂは共通端子Ｔ５９と端子Ｔ５４との間に接続され、受信フィルタ８６ｂは共通端子Ｔ５９と端子Ｔ５５との間の接続されている。デュプレクサ８２ａの共通端子Ｔ５８は、ダイプレクサ８０の端子Ｔ５６に接続され、デュプレクサ８２ｂの共通端子Ｔ５９は、ダイプレクサ８０の端子Ｔ５７に接続されている。したがって、ダイプレクサ８０及びデュプレクサ８２ａ、８２ｂによってクワッドプレクサが形成されている。

送信フィルタ８４ａ、８４ｂは、端子Ｔ５２、Ｔ５４から出力された送信信号のうち送信帯域の信号を共通端子Ｔ５８、Ｔ５９に通過させ、他の帯域の信号を抑圧する。共通端子Ｔ５８、Ｔ５９に出力された送信信号はダイプレクサ８０を通過した後にアンテナ７２から送信される。受信フィルタ８６ａ、８６ｂは、アンテナ７２で受信され、ダイプレクサ８０を通過した後に共通端子Ｔ５８、Ｔ５９から出力された受信信号のうち受信帯域の信号を端子Ｔ５３、Ｔ５５に通過させ、他の帯域の信号を抑圧する。

デュプレクサ８２ａ、８２ｂは、例えば２７００ＭＨｚ以下の周波数帯域の送信信号及び受信信号を通過させる。例えば、デュプレクサ８２ａは、バンド７（送信帯域：２５００ＭＨｚ〜２５７０ＭＨｚ、受信帯域：２６２０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚ）の送信信号及び受信信号を通過させる。デュプレクサ８２ｂは、バンド３（送信帯域：１７１０ＭＨｚ〜１７８５ＭＨｚ、受信帯域：１８０５ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚ）の送信信号及び受信信号を通過させる。

デュプレクサ８２ａは、デュプレクサ８２ｂが通過させる送信信号及び受信信号よりも高い周波数帯域の送信信号及び受信信号を通過させる。したがって、ダイプレクサ８０を構成するＨＰＦ８０ａは、デュプレクサ８２ａが通過させる送信信号及び受信信号を通過させ、デュプレクサ８２ｂが通過させる送信信号及び受信信号を抑圧する。ＬＰＦ８０ｂは、デュプレクサ８２ｂが通過させる送信信号及び受信信号を通過させ、デュプレクサ８２ａが通過させる送信信号及び受信信号を抑圧する。

次に、フィルタ２６、２８、４６、４８による信号の送受信について説明する。表１は、スイッチ４４のスイッチ状態を示す表である。

表１のように、２．４ＧＨｚ帯ＷＬＡＮ（第１周波数帯域）、５ＧＨｚ帯ＷＬＡＮ（第２周波数帯域）、及びバンド４２（第３周波数帯域）の信号を同時に送信及び／又は受信する場合、スイッチ４４は端子Ｔ１０を選択してアンテナ７０に接続させ且つ端子Ｔ１１は選択しない。これにより、２．４ＧＨｚ帯ＷＬＡＮ、５ＧＨｚ帯ＷＬＡＮ、及びバンド４２の送信信号は、フィルタ２６、２８、４６を通過してアンテナ７０から送信される。アンテナ７０で受信された２．４ＧＨｚ帯ＷＬＡＮ、５ＧＨｚ帯ＷＬＡＮ、及びバンド４２の受信信号は、フィルタ２６、２８、４６を通過して端子Ｔ２〜Ｔ４に出力される。

２．４ＧＨｚ帯ＷＬＡＮ（第１周波数帯域）、５ＧＨｚ帯ＷＬＡＮ（第２周波数帯域）、及びバンド４３（第４周波数帯域）の信号を同時に送信及び／又は受信する場合、スイッチ４４は端子Ｔ１１を選択してアンテナ７０に接続させ且つ端子Ｔ１０は選択しない。これにより、２．４ＧＨｚ帯ＷＬＡＮ、５ＧＨｚ帯ＷＬＡＮ、及びバンド４３の送信信号は、フィルタ２６、２８、４８を通過してアンテナ７０から送信される。アンテナ７０で受信された２．４ＧＨｚ帯ＷＬＡＮ、５ＧＨｚ帯ＷＬＡＮ、及びバンド４３の受信信号は、フィルタ２６、２８、４８を通過して端子Ｔ２、Ｔ３、Ｔ５に出力される。

以上のように、実施例１によれば、アンテナ端子Ｔ１と端子Ｔ２との間に２．４ＧＨｚ以上且つ２．５ＧＨｚ以下の第１周波数帯域の送信信号及び受信信号を通過させるフィルタ２６が接続されている。アンテナ端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に５．０ＧＨｚ以上且つ６．０ＧＨｚ以下の第２周波数帯域の送信信号及び受信信号を通過させるフィルタ２８が接続されている。さらに、第１周波数帯域と第２周波数帯域との間の第３周波数帯域の送信信号及び受信信号を通過させるフィルタ４６と、第１周波数帯域と第２周波数帯域との間であって第３周波数帯域と連続した第４周波数帯域の送信信号及び受信信号を通過させるフィルタ４８とが、スイッチ４４を介してアンテナ端子Ｔ１に接続されている。

フィルタ４６、４８は、第３周波数帯域と第４周波数帯域とが連続していることから、位相器などの受動回路によって互いの信号の影響を抑えることが難しい。このため、フィルタ４６、４８は、スイッチ４４を介してアンテナ端子Ｔ１に接続させている。また、第３周波数帯域と第４周波数帯域は、２．４ＧＨｚ以上且つ２．５ＧＨｚ以下の第１周波数帯域と５．０ＧＨｚ以上且つ６．０ＧＨｚ以下の第２周波数帯域との間に位置する高周波数帯域である。このため、フィルタ４６、４８を通過する信号の送信及び受信に、デュプレクサ８２ａ、８２ｂを通過する２７００ＭＨｚ以下の周波数帯域の信号に対応したアンテナ７２をそのまま用いることが難しい。フィルタ４６、４８を通過する信号の送信及び受信にアンテナ７２を用いる場合は、アンテナ７２を広帯域化するなどの変更を伴い、フィルタ４６、４８を通過する信号の送信及び受信のために新たなアンテナを追加する場合は、モジュールの大型化などを招いてしまう。

しかしながら、実施例１では、フィルタ４６、４８を通過する信号の送信及び受信に、２．４ＧＨｚ以上且つ２．５ＧＨｚ以下の第１周波数帯域の信号及び５．０ＧＨｚ以上且つ６．０ＧＨｚ以下の第２周波数帯域の信号の送信及び受信に用いられるアンテナ７０を利用している。これにより、アンテナ７２の広帯域化や別のアンテナを追加するなどの大きな変更を伴うことなく、フィルタ４６、４８を通過する高周波信号を送信及び受信できる。

また、実施例１によれば、図１のように、フィルタ２６、２８は、スイッチを介さずにアンテナ端子Ｔ１に接続されている。フィルタ２６、２８がスイッチを介してアンテナ端子Ｔ１に接続される場合、フィルタ２６を通過する第１周波数帯域の信号とフィルタ２８を通過する第２周波数帯域の信号とを同時に送信及び受信させることができない。しかしながら、実施例１によれば、フィルタ２６、２８は、スイッチを介さずにアンテナ端子Ｔ１に接続されているため、第１周波数帯域の信号と第２周波数帯域の信号とを同時に送信及び受信させることができる。また、フィルタ２６、２８をスイッチを介してアンテナ端子Ｔ１に接続させる場合、スイッチそのものやスイッチを制御する制御系を配置する空間を確保するため、モジュールが大型化してしまうが、実施例１では、このようなモジュールの大型化も抑制できる。なお、フィルタ２６、２８は、第１周波数帯域と第２周波数帯域とが大きく離れていることから、フィルタ２６、２８をスイッチを介さずにアンテナ端子Ｔ１に接続させても、互いの信号の影響をあまり受けない。

なお、実施例１では、第３周波数帯域と第４周波数帯域とが、例えば３４００ＭＨｚ〜３６００ＭＨｚと３６００ＭＨｚ〜３８００ＭＨｚのよう、連続している場合を例に示したがこの場合に限られない。第３周波数帯域と第４周波数帯域との一部が重なっている場合でもよい。この場合でも、フィルタ４６、４８は、位相器などの受動回路によって互いの信号の影響を抑えることが難しいことから、スイッチ４４を介してアンテナ端子Ｔ１に接続されることが好ましいためである。

なお、実施例１において、フィルタ２６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ又は１１ｂの規格のＷＬＡＮによって送信及び受信される送信信号及び受信信号を通過させる場合でもよい。また、フィルタ２６は、ＷＬＡＮによって送信及び受信される送信信号及び受信信号を通過させる場合に限らず、２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚのＩＳＭ（Industry-Science-Medical）バンドの送信信号及び受信信号を通過させる場合でもよい。フィルタ２８は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ又は１１ａｃの規格のＷＬＡＮによって送信及び受信される送信信号及び受信信号を通過させる場合でもよいし、５７２５ＭＨｚ〜５８７５ＭＨｚのＩＳＭバンドの送信信号及び受信信号を通過させる場合でもよい。

なお、実施例１では、第３周波数帯域がバンド４２の周波数帯域で、第４周波数帯域がバンド４３の周波数帯域の場合を例に示したが、この場合に限られない。第３周波数帯域及び第４周波数帯域は、２．４ＧＨｚ以上且つ２．５ＧＨｚ以下の第１周波数帯域と５．０ＧＨｚ以上且つ６．０ＧＨｚ以下の第２周波数帯域との間の周波数帯域で、互いの一部が重なる又は連続していればよい。

なお、実施例１では、フィルタ２６、２８、４６、４８は、送信信号及び受信信号を通過させる場合を例に示したが、送信信号及び受信信号のいずれか一方のみを通過させる場合でもよい。

図２は、実施例２に係るモジュール２００を含むシステム６００を示す図である。図２のように、モジュール２００は、実施例１のモジュール１００と比べて、位相器２２、４２、インダクタ５０、５２を備え、アンテナ７２に接続される回路は備えていない。また、スイッチ４４とフィルタ４６とを接続する線路をＬ１、スイッチ４４とフィルタ４８とを接続する線路をＬ２で図示している。位相器２２は、アンテナ端子Ｔ１とフィルタ２６、２８との間に接続されている。位相器４２は、アンテナ端子Ｔ１とスイッチ４４との間に接続されている。インダクタ５０は、線路Ｌ１とフィルタ４６との間のノードと、グランドと、の間に接続されている。インダクタ５２は、線路Ｌ２とフィルタ４８との間のノードと、グランドと、の間に接続されている。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。なお、線路Ｌ１、Ｌ２を含み、各素子の間を接続する線路の特性インピーダンスは５０Ωである。インダクタ５０が接続するノードとフィルタ４６との間の地点ａ１からフィルタ４６を見たインピーダンスの大きさ及びインダクタ５２が接続するノードとフィルタ４８との間の地点ａ２からフィルタ４８を見たインピーダンスの大きさも５０Ωである。なお、実施例２でも、実施例１と同様に、アンテナ７２に接続される回路を備えていてもよい。

位相器２２は、スイッチ４４が端子Ｔ１０を選択してアンテナ７０に接続した場合に、フィルタ４６の通過帯域（第３周波数帯域）において、アンテナ端子Ｔ１から見てフィルタ２６、２８が開放されるようなインピーダンスを有する。また、位相器２２は、スイッチ４４が端子Ｔ１１を選択してアンテナ７０に接続した場合に、フィルタ４８の通過帯域（第４周波数帯域）において、アンテナ端子Ｔ１から見てフィルタ２６、２８が開放されるようなインピーダンスを有する。

位相器４２は、スイッチ４４が端子Ｔ１０を選択してアンテナ７０に接続した場合に、フィルタ２６、２８の通過帯域（第１周波数帯域、第２周波数帯域）において、アンテナ端子Ｔ１から見てフィルタ４６が開放されるようなインピーダンスを有する。また、位相器４２は、スイッチ４４が端子Ｔ１１を選択してアンテナ７０に接続した場合に、フィルタ２６、２８の通過帯域（第１周波数帯域、第２周波数帯域）において、アンテナ端子Ｔ１から見てフィルタ４８が開放されるようなインピーダンスを有する。

位相器２２、４２によって、フィルタ２６、２８を通過する信号がフィルタ４６、４８に漏れること、及び、フィルタ４６、４８を通過する信号がフィルタ２６、２８に漏れることが抑制される。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、位相器２２、４２の回路構成の一例を示す図である。位相器２２、４２は、図３（ａ）のように、１つのキャパシタＣと２つのインダクタＬからなるπ型のＬＣＬ回路からなる場合でもよいし、図３（ｂ）のように、２つのキャパシタＣと１つのインダクタＬからなるＴ型のＣＬＣ回路からなる場合でもよい。

ここで、フィルタ４６、４８の入出力インピーダンスを線路Ｌ１、Ｌ２の特性インピーダンスに整合させることについて説明する。上述したように、線路Ｌ１、Ｌ２の特性インピーダンスは５０Ωで、地点ａ１からフィルタ４６を見たインピーダンスの大きさ及び地点ａ２からフィルタ４８を見たインピーダンスの大きさも５０Ωである。しかしながら、フィルタ４６、４８を通過する信号が高周波信号であるため、地点ａ１、ａ２からフィルタ４６、４８を見たインピーダンスの抵抗成分が５０Ωである場合でも、容量性のリアクタンス成分が現れる。この容量性を打ち消して、フィルタ４６、４８の入出力インピーダンスを線路Ｌ１、Ｌ２の特性インピーダンスに整合させるために、インダクタ５０、５２が接続されている。このことを、図４を用いて説明する。

図４は、インダクタ５０、５２によるインピーダンス整合を説明するためのアドミタンスチャートである。図４のように、地点ａ１、ａ２からフィルタ４６、４８を見たインピーダンスの抵抗成分が５０Ωであっても、容量性のリアクタンス成分が現れることによって、地点ａ１、ａ２からフィルタ４６、４８を見たインピーダンスは点Ａの位置となる。インダクタ５０、５２が設けられていることによって、線路Ｌ１、Ｌ２からフィルタ４６、４８を見たインピーダンスは、点Ａから点Ｂに変化する。これにより、フィルタ４６、４８の入出力インピーダンスを線路Ｌ１、Ｌ２の特性インピーダンスに整合させることができる。

実施例２によれば、図２のように、線路Ｌ１とフィルタ４６との間のノードと、グランドとの間に、フィルタ４６の入出力インピーダンスを線路Ｌ１の特性インピーダンスに整合させるインダクタ５０が接続されている。線路Ｌ２とフィルタ４８との間のノードと、グランドとの間に、フィルタ４８の入出力インピーダンスを線路Ｌ２の特性インピーダンスに整合させるインダクタ５２が接続されている。これにより、インピーダンス不整合による損失を低減することができる。

図５は、実施例３に係るモジュール３００を含むシステム７００を示す図である。図５のように、モジュール３００は、実施例２のモジュール２００と比べて、インダクタ５０、５２が設けられてなく、代わりに、位相器４２とスイッチ４４との間のノードと、グランドと、の間にインダクタ５４が接続されている。その他の構成は、実施例２と同じであるため説明を省略する。なお、線路Ｌ１、Ｌ２の特性インピーダンスは５０Ωより大きく、線路Ｌ１、Ｌ２以外の各素子を接続する線路の特性インピーダンスは５０Ωである。すなわち、線路Ｌ１、Ｌ２の特性インピーダンスは、アンテナ端子Ｔ１からフィルタ２６、２８とスイッチ４４とに分岐する分岐点Ｘからスイッチ４４を見たインピーダンスよりも大きくなっている。また、線路Ｌ１とフィルタ４６との間の地点ａ１からフィルタ４６を見たインピーダンスの大きさ及び線路Ｌ２とフィルタ４８との間の地点ａ２からフィルタ４８を見たインピーダンスの大きさは５０Ωより大きくなっている。

実施例３においても、実施例２と同様に、フィルタ４６、４８を通過する信号が高周波信号であるため、容量性のリアクタンス成分が現れる。この容量性を打ち消しつつ、フィルタ４６、４８の入出力インピーダンスを分岐点Ｘからスイッチ４４を見たインピーダンスに整合させることについて、図６を用いて説明する。

図６は、線路Ｌ１、Ｌ２及びインダクタ５４によるインピーダンス整合を説明するためのアドミタンスチャートである。図６のように、地点ａ１、ａ２からフィルタ４６、４８を見たインピーダンスの抵抗成分が５０Ωよりも大きく（図６ではＺΩとしている）、且つ容量性のリアクタンス成分が現れることによって、地点ａ１、ａ２からフィルタ４６、４８を見たインピーダンスは点Ａの位置となる。線路Ｌ１、Ｌ２によって、線路Ｌ１、Ｌ２とスイッチ４４との間の地点ｂ１、ｂ２（図５参照）からフィルタ４６、４８を見たインピーダンスは、点Ａから点Ｂに変化する。インダクタ５４が設けられていることによって、インダクタ５４が接続するノードと分岐点Ｘとの間の地点ｃ（図５参照）からフィルタ４６、４８を見たインピーダンスは、点Ｂから点Ｃに変化する。これにより、フィルタ４６、４８の入出力インピーダンスを、分岐点Ｘからスイッチ４４を見たインピーダンスに整合させることができる。

線路Ｌ１、Ｌ２は、スイッチ４４とフィルタ４６、４８との間を接続する、基板上に設けられた配線であるため、必ず形成される。実施例２のように、インピーダンス整合用のインダクタ５０、５２をインダクタ５４にまとめようとすると、線路Ｌ１、Ｌ２の特性インピーダンス及び地点ａ１、ａ２からフィルタ４６、４８を見たインピーダンスが５０Ωのままでは、フィルタ４６、４８の入出力インピーダンスを、分岐点Ｘからスイッチ４４を見たインピーダンスに整合させることができない。そこで、図６で説明したようなインピーダンス整合を可能とするために、線路Ｌ１、Ｌ２の特性インピーダンス及び地点ａ１、ａ２からフィルタ４６、４８を見たインピーダンスを、分岐点Ｘから見たインピーダンスよりも大きくしている。

実施例３によれば、線路Ｌ１、Ｌ２の特性インピーダンスは、分岐点Ｘからスイッチ４４を見たインピーダンスよりも大きく、地点ａ１、ａ２からフィルタ４６、４８を見たインピーダンスは分岐点Ｘからスイッチ４４を見たインピーダンスよりも大きい。分岐点Ｘとスイッチ４４との間のノードと、グランドと、の間には、フィルタ４６、４８の入出力インピーダンスを分岐点Ｘからスイッチ４４を見たインピーダンスに整合させるインダクタ５４が接続されている。これにより、インピーダンス不整合による損失を低減することができる。また、実施例２に比べて、インダクタの個数を減らすことができ、モジュールの小型化及びコストの低減ができる。

図７は、実施例３に係るモジュール３００の位相器４２を１つのコンデンサ６０と２つのインダクタ６２、６４とで構成した場合のシステム７００を示す図である。図７のように、位相器４２は、アンテナ端子Ｔ１とスイッチ４４との間に直列に接続されたコンデンサ６０と、アンテナ端子Ｔ１とコンデンサ６０との間のノードとグランドとの間に接続されたインダクタ６２と、スイッチ４４とコンデンサ６０との間のノードとグランドとの間に接続されたインダクタ６４と、で構成されている。インダクタ６２のインダクタンスとインダクタ６４のインダクタンスとは同程度の値となっている。

図８は、実施例４に係るモジュール４００を含むシステム８００を示す図である。図８のように、実施例４のモジュール４００では、図７に示した実施例３のモジュール３００と比べて、インピーダンスの整合に用いられるインダクタ５４と位相器４２のインダクタ６４とがインダクタ６６にまとめられている。すなわち、インダクタ６６は、フィルタ４６、４８の入出力インピーダンスを分岐点Ｘからスイッチ４４を見たインピーダンスに整合させる機能を有する。このため、インダクタ６６のインダクタンスはインダクタ６２のインダクタンスよりも小さくなっている。その他の構成は、実施例２と同じであるため説明を省略する。

実施例４によれば、線路Ｌ１、Ｌ２の特性インピーダンスは、分岐点Ｘからスイッチ４４を見たインピーダンスよりも大きく、地点ａ１、ａ２からフィルタ４６、４８を見たインピーダンスは分岐点Ｘからスイッチ４４を見たインピーダンスよりも大きい。そして、位相器４２は、直列に接続されたコンデンサ６０と並列に接続されたインダクタ６２、６６とで構成され、インダクタ６６はインダクタ６２よりもインダクタンスが小さくなっている。これによっても、実施例３と同様に、インピーダンスを整合させることができるため、インピーダンス不整合による損失を低減することができる。また、インダクタの個数を更に減らすことができ、モジュールをより小型化でき、コストをより低減できる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

２２、４２位相器
２６、２８、４６、４８フィルタ
４４スイッチ
７０、７２アンテナ
８０ダイプレクサ
８２ａ、８２ｂデュプレクサ
５０〜５４、６２〜６６インダクタ
６０コンデンサ
Ｔ１、Ｔ５１アンテナ端子
Ｔ２〜Ｔ５、Ｔ１０〜Ｔ１１、Ｔ５２〜Ｔ５９端子
Ｌ１、Ｌ２線路
１００〜４００モジュール
５００〜８００システム

Claims

アンテナに接続されるアンテナ端子と第１端子との間に接続され、２．４ＧＨｚ以上且つ２．５ＧＨｚ以下の第１周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第１フィルタと、
前記アンテナ端子と第２端子との間に接続され、５．０ＧＨｚ以上且つ６．０ＧＨｚ以下の第２周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第２フィルタと、
第１端子と第２端子とを備え、前記第１端子及び前記第２端子のいずれか一方を選択して前記アンテナに接続するスイッチと、
前記スイッチの前記第１端子と第３端子との間に接続され、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域との間の第３周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第３フィルタと、
前記スイッチの前記第２端子と第４端子との間に接続され、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域との間であって前記第３周波数帯域と一部で重なった又は連続した第４周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第４フィルタと、
前記アンテナ端子と前記第１フィルタ及び前記第２フィルタとの間に接続された第１位相器と、
前記アンテナ端子と前記スイッチとの間に接続された第２位相器と、
前記スイッチと前記第３フィルタとの間を接続し、前記アンテナ端子から前記第１フィルタ及び前記第２フィルタと前記スイッチとに分岐する分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスより大きい特性インピーダンスを有する第１線路と、
前記スイッチと前記第４フィルタとの間を接続し、前記分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスより大きい特性インピーダンスを有する第２線路と、を備え、
前記スイッチが前記スイッチの前記第１端子を選択して前記アンテナに接続した場合に、前記第１位相器は、前記第３周波数帯域において、前記アンテナ端子から見て前記第１フィルタ及び前記第２フィルタが開放されるようなインピーダンスを有し、且つ、前記第２位相器は、前記第１周波数帯域及び前記第２周波数帯域において、前記アンテナ端子から見て前記第３フィルタが開放されるようなインピーダンスを有し、
前記スイッチが前記スイッチの前記第２端子を選択して前記アンテナに接続した場合に、前記第１位相器は、前記第４周波数帯域において、前記アンテナ端子から見て前記第１フィルタ及び前記第２フィルタが開放されるようなインピーダンスを有し、且つ、前記第２位相器は、前記第１周波数帯域及び前記第２周波数帯域において、前記アンテナ端子から見て前記第４フィルタが開放されるようなインピーダンスを有し、
前記第１線路と前記第３フィルタとの間から前記第３フィルタを見たインピーダンス及び前記第２線路と前記第４フィルタとの間から前記第４フィルタを見たインピーダンスは、前記分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスより大きく、
前記第２位相器は、前記アンテナ端子と前記スイッチとの間に直列に接続されたコンデンサと、前記アンテナ端子と前記コンデンサとの間のノードとグランドとの間に接続された第１インダクタと、前記スイッチと前記コンデンサとの間のノードとグランドとの間に接続され、前記第１インダクタよりもインダクタンスが大きい第２インダクタと、を備えることを特徴とするモジュール。
前記第２インダクタは、前記第３フィルタ及び前記第４フィルタの入出力インピーダンスを前記分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスに整合させることを特徴とする請求項１記載のモジュール。
アンテナに接続されるアンテナ端子と第１端子との間に接続され、２．４ＧＨｚ以上且つ２．５ＧＨｚ以下の第１周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第１フィルタと、
前記アンテナ端子と第２端子との間に接続され、５．０ＧＨｚ以上且つ６．０ＧＨｚ以下の第２周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第２フィルタと、
第１端子と第２端子とを備え、前記第１端子及び前記第２端子のいずれか一方を選択して前記アンテナに接続するスイッチと、
前記スイッチの前記第１端子と第３端子との間に接続され、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域との間の第３周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第３フィルタと、
前記スイッチの前記第２端子と第４端子との間に接続され、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域との間であって前記第３周波数帯域と一部で重なった又は連続した第４周波数帯域の送信信号及び／又は受信信号を通過させる第４フィルタと、
前記スイッチと前記第３フィルタとの間を接続し、前記アンテナ端子から前記第１フィルタ及び前記第２フィルタと前記スイッチとに分岐する分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスより大きい特性インピーダンスを有する第１線路と、
前記スイッチと前記第４フィルタとの間を接続し、前記分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスより大きい特性インピーダンスを有する第２線路と、
前記分岐点と前記スイッチとの間のノードと、グランドと、の間に接続され、前記第３フィルタ及び前記第４フィルタの入出力インピーダンスを前記分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスに整合させるインダクタと、を備え、
前記第１線路と前記第３フィルタとの間から前記第３フィルタを見たインピーダンス及び前記第２線路と前記第４フィルタとの間から前記第４フィルタを見たインピーダンスは、前記分岐点から前記スイッチを見たインピーダンスより大きいことを特徴とするモジュール。
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、スイッチを介さずに前記アンテナ端子に接続されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のモジュール。
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、無線ＬＡＮによって送信及び／又は受信される送信信号及び／又は受信信号を通過させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のモジュール。
前記第３周波数帯域はバンド４２の周波数帯域であり、前記第４周波数帯域はバンド４３の周波数帯域であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のモジュール。