JP6977365B2 - 高周波回路及び通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、高周波回路及び通信装置に関する。

近年、携帯電話端末等の通信装置において、１つの端末で複数の周波数帯域及び複数の無線方式で同時に送受信すること、いわゆるキャリアアグリゲーション（ＣＡ）化に対応することが要求されている。このような方式を採用する通信装置においては、例えば、高周波信号を周波数帯域毎に分離（分波）・合成（合波）する分波・合波回路が用いられている。具体的には、図１９に示されるような回路が用いられている。図１９は、従来の分波回路の一例を示す構成図である。

図１９は、ＬＣ共振回路から構成されるダイプレクサを複数（例えば２つ）直列に接続した分波回路を示している。当該分波回路では、端子Ｐｏｒｔ４１に入力された高周波信号は、ハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦとも呼ぶ）及びローパスフィルタ（以下、ＬＰＦとも呼ぶ）により構成されるダイプレクサ４０１により、当該ＨＰＦ及びＬＰＦの通過帯域に応じた周波数帯域の信号に分波される。また、ダイプレクサ４０１のＬＰＦから出力される信号は、ＨＰＦ及びＬＰＦにより構成されるダイプレクサ４０２により、当該ＨＰＦ及びＬＰＦの通過帯域に応じた周波数帯域の信号に分波される。これにより、直列に接続されたダイプレクサ４０１のＬＰＦ及びダイプレクサ４０２のＬＰＦの通過帯域、直列に接続されたダイプレクサ４０１のＬＰＦ及びダイプレクサ４０２のＨＰＦの通過帯域、並びに、ダイプレクサ４０１のＨＰＦの通過帯域に応じた信号がそれぞれ端子Ｐｏｒｔ４２〜４４から出力される。

特許文献１には、このような分波回路に関する技術が開示されている。

特開２０１１−９１８６２号公報

しかしながら、図１９に示される分波回路では、ダイプレクサ４０１及び４０２の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度が低い（減衰傾度が小さい）ため、近い通過周波数帯域を有する信号同士を互いに分波することが難しい。これを改善するためにダイプレクサの通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くすることが考えられる。しかしながら、一般的に、ダイプレクサの通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くするための設計難易度は高い。

そこで、本発明は、簡易な構成で、それぞれ異なる周波数帯域の複数のバンドの信号を同時に送受信することが可能で、かつ、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くできる高周波回路及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高周波回路は、第１のハイパスフィルタと第１のローパスフィルタとを含み、高周波信号を分波又は合波する第１の回路と、前記第１の回路に直列に接続され、バンドエリミネーションフィルタとバンドパスフィルタとを含み、高周波信号を分波又は合波する第２の回路と、を備え、前記バンドエリミネーションフィルタと前記バンドパスフィルタとのうちの少なくとも１つは、弾性波共振子で構成され、前記第１のハイパスフィルタの通過帯域は、前記第１のローパスフィルタの通過帯域よりも高域側に位置し、前記バンドエリミネーションフィルタの減衰帯域、及び、前記バンドパスフィルタの通過帯域は、前記第１のハイパスフィルタの通過帯域と前記第１のローパスフィルタの通過帯域との間に位置する。

第１のＨＰＦは高域側に広い通過帯域を有し、第１のＬＰＦは低域側に広い通過帯域を有し、１以上のバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦとも呼ぶ）の通過帯域は、第１のＨＰＦの通過帯域と第１のＬＰＦの通過帯域との間に位置する。そして、第１のＨＰＦ及び第１のＬＰＦを含む第１の回路と、ＢＰＦを含む第２の回路とが直列に接続されることで、それぞれ異なる周波数帯域の複数のバンドの信号を同時に送受信することが可能となる。言い換えると、低い周波数帯域を有する信号から高い周波数帯域を有する信号までＣＡ化に対応できる。ここでバンドとは、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のバンドのことである。また、バンドエリミネーションフィルタ（以下、ＢＥＦとも呼ぶ）及びＢＰＦは、弾性波共振子で構成されているため、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度が高い。したがって、例えば、ＢＰＦの通過帯域の周波数成分を有する信号と第１のＨＰＦの通過帯域又は第１のＬＰＦの通過帯域の周波数成分を有する信号とが互いに影響を与えにくくなる。また、ＢＰＦが２以上のＢＰＦを含む場合には、２以上のＢＰＦの通過帯域の周波数成分を有する信号のそれぞれは、互いに影響を与えにくくなる。このように、第１のＨＰＦ及び第１のＬＰＦを含む第１の回路とＢＥＦ及びＢＰＦを含む第２の回路とを直列に接続する簡易な構成で、それぞれ異なる周波数帯域の複数のバンドの信号を同時に送受信することが可能となり、かつ、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くできる。

また、前記第１のハイパスフィルタ及び前記第１のローパスフィルタは共通の第１共通端子を有し、前記第１共通端子と前記バンドエリミネーションフィルタの端子とが直列に接続され、前記バンドエリミネーションフィルタ及び前記バンドパスフィルタは共通の第２共通端子を有し、前記バンドエリミネーションフィルタの通過特性の遷移帯域における減衰スロープは、前記第１のハイパスフィルタの通過特性の遷移帯域における減衰スロープ、及び、前記第１のローパスフィルタの通過特性の遷移帯域における減衰スロープの少なくとも一方を減衰させてもよい。

これにより、ＢＥＦの高域側の遷移帯域において、急峻度が低い第１のＨＰＦの減衰スロープは、ＢＥＦの急峻度が高い減衰スロープによって減衰させられ、減衰スロープの急峻度が高くなる。同様に、例えばＢＥＦの低域側の遷移帯域において急峻度が低い第１のＬＰＦの減衰スロープは、ＢＥＦの急峻度が高い減衰スロープによって減衰させられ、減衰スロープの急峻度が高くなる。したがって、ＢＰＦの通過帯域の周波数成分を有する信号と第１のＨＰＦ又は第１のＬＰＦの通過帯域の周波数成分を有する信号とが互いに影響をより与えにくくなる。つまり、近い通過周波数帯域を有する信号同士を容易に分波・合波することができる。

また、前記第１の回路は、さらに、第２のハイパスフィルタを含み、前記バンドエリミネーションフィルタ及び前記バンドパスフィルタは共通の共通端子を有し、前記共通端子と前記第２のハイパスフィルタの端子とが接続され、前記第２のハイパスフィルタの通過帯域は、前記第１のハイパスフィルタの通過帯域と前記第１のローパスフィルタの通過帯域との間に位置し、前記第２のハイパスフィルタの通過帯域と、前記バンドパスフィルタの通過帯域と、前記バンドエリミネーションフィルタの減衰帯域とは、重複してもよい。

これにより、ＢＥＦの減衰帯域とＢＰＦの通過帯域とが重複するため、ＢＰＦの通過帯域の周波数成分を有する信号と第２のＨＰＦの通過帯域のうちＢＥＦの減衰帯域を除く帯域の周波数成分を有する信号とが互いに影響を与えにくくなる。また、第２のＨＰＦの通過帯域の一部が、ＢＥＦの急峻度が高い減衰スロープによって減衰させられることで、直列に接続された第２のＨＰＦ及びＢＥＦの減衰スロープの急峻度が高くなる。

また、前記第１の回路はさらに第２のローパスフィルタを含み、前記第２のハイパスフィルタと前記第１のローパスフィルタは、前記第２のローパスフィルタに接続され、前記高周波回路は第３のハイパスフィルタと第３のローパスフィルタとをさらに含み、前記第３のハイパスフィルタと前記第３のローパスフィルタは、前記第１のハイパスフィルタに接続され、前記高周波回路はペンタプレクサであってもよい。

この構成によると、互いに異なる周波数帯域の通過帯域を有する５つの信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となる。

また、前記第２分波回路はさらにバンドパスフィルタまたはハイパスフィルタを含み、前記高周波回路はヘクサプレクサであってもよい。

この構成によると、互いに異なる周波数帯域の通過帯域を有する６つの信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となる。

また、本発明の一態様に係る高周波回路は、第２のハイパスフィルタと第１のローパスフィルタとを含む第１の回路と、前記第１の回路に直列に接続され、第１のバンドパスフィルタを含むバンドエリミネーションフィルタとバンドパスフィルタとを含む第２の回路と、を備え、前記バンドエリミネーションフィルタと前記バンドパスフィルタとのうちの少なくとも１つは、弾性波共振子で構成され、前記第２のハイパスフィルタの通過帯域は、前記第１のローパスフィルタの通過帯域よりも高域側に位置し、前記バンドエリミネーションフィルタの減衰帯域、及び、前記バンドパスフィルタの通過帯域は、前記第１のローパスフィルタの通過帯域よりも高域側に位置し、かつ、前記第２のハイパスフィルタの通過帯域と重複する。

第１のＬＰＦは低域側に広い通過帯域を有し、１以上のＢＰＦの通過帯域は、第１のＬＰＦの通過帯域よりも高域側に位置する。そして、第１のＬＰＦを含む第１の回路と、ＢＰＦを含む第２の回路とが直列に接続されていることで、それぞれ異なる周波数帯域の複数のバンドで同時に送受信が可能となる。また、ＢＥＦ及びＢＰＦは、弾性波共振子で構成されているため、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度が高い。したがって、ＢＰＦの通過帯域の周波数成分を有する信号と第１のＬＰＦの通過帯域の周波数成分を有する信号とが互いに影響を与えにくくなる。また、第２のＨＰＦの通過帯域の一部が、ＢＥＦの急峻度の高い減衰スロープによって減衰させられることで、直列に接続された第２のＨＰＦ及びＢＥＦの減衰スロープの急峻度が高くなる。したがって、ＢＥＦの減衰帯域とＢＰＦの通過帯域とが重複するため、ＢＰＦの通過帯域の周波数成分を有する信号と第２のＨＰＦの通過帯域のうちＢＥＦの減衰帯域を除く帯域の周波数成分を有する信号とが互いに影響を与えにくくなる。また、ＢＰＦが２以上のＢＰＦを含む場合には、２以上のＢＰＦの通過帯域の周波数成分を有する信号のそれぞれは、互いに影響を与えにくくなる。このように、第２のＨＰＦ及び第１のＬＰＦを含む第１の回路とＢＥＦ及びＢＰＦを含む第２の回路とを直列に接続する簡易な構成で、それぞれ異なる周波数帯域の複数のバンドの信号を同時に送受信することが可能となり、かつ、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くできる。

また、前記高周波回路は、トリプレクサであってもよい。

この構成によると、互いに異なる周波数帯域の通過帯域を有する３つの信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となる。

また、前記第２の回路は、さらにハイパスフィルタを含み、前記高周波回路はクアッドプレクサであってもよい。

この構成によると、それぞれ異なる周波数帯域の複数のバンドの信号を同時に送受信することが可能となり、かつ、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くできる。また、互いに異なる周波数帯域の通過帯域を有する４つの信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となる。

また、前記バンドパスフィルタはさらに第２のバンドパスフィルタを含み、前記高周波回路はクアッドプレクサであってもよい。

この構成によると、互いに異なる周波数帯域の通過帯域を有する４つの信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となる。

また、前記第２のハイパスフィルタにおける前記第１のローパスフィルタに相当する帯域での通過帯域の減衰量は、前記第１のローパスフィルタが無い場合と比べて、１５ｄＢ以上であり、前記第２のハイパスフィルタは、インダクタおよびキャパシタから構成され、前記第１のローパスフィルタは、インダクタおよびキャパシタから構成されてもよい。

この構成によると、歪を有効に抑えることができる。

本発明の一態様に係る高周波回路は、第２のハイパスフィルタを含む第１の回路と、前記第１の回路に直列に接続され、バンドエリミネーションフィルタとバンドパスフィルタとを含む第２の回路と、を備える。前記バンドエリミネーションフィルタと前記バンドパスフィルタとのうちの少なくとも１つは、弾性波共振子で構成され、前記バンドエリミネーションフィルタの減衰帯域、及び、前記バンドパスフィルタの通過帯域は、前記第２のハイパスフィルタの通過帯域と重複し、前記バンドエリミネーションフィルタは、少なくとも一つの弾性波共振子および少なくとも一つのインダクタから構成されるハイブリッドフィルタであり、高周波回路は、複数の信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うマルチプレクサであってもよい。

この構成によると、互いに異なる周波数帯域の通過帯域を有する２つの信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となり、ＨＢ（Ｈｉｇｈ Ｂａｎｄ）の高周波信号とＭＢ（Ｍｉｄｄｌｅ Ｂａｎｄ）の高周波信号とを用いた４ｘ４ ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ（所謂４ｘ４ ＭＩＭＯ、送信用、受信用でそれぞれ４本のアンテナを使用して同時にデータを送受信する技術）に適用できる。

また、前記第１の回路はさらに第１のハイパスフィルタおよび第２のローパスフィルタを含み、前記第２のハイパスフィルタは、前記第２のローパスフィルタに接続され、前記高周波回路は第３のハイパスフィルタと第３のローパスフィルタとをさらに含み、前記第３のハイパスフィルタと前記第３のローパスフィルタは、前記第１のハイパスフィルタに接続されてもよい。

この構成によると、互いに異なる周波数帯域の通過帯域を有する４つの信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となり、ＬＴＥ−Ｕの高周波信号と、ＵＨＢ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｂａｎｄ）の高周波信号と、ＨＢの高周波信号、とＭＢの高周波信号とを用いた４ｘ４ ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ（所謂４ｘ４ ＭＩＭＯ、送信用、受信用でそれぞれ４本のアンテナを使用して同時にデータを送受信する技術）に適用できる。

また、前記第２のハイパスフィルタと前記第２の回路との間に接続された、整合回路をさらに含んでもよい。

この構成によると、インピーダンスマッチングが可能となり、その結果、通過特性を改善することができる。

また、前記整合回路は、インダクタおよびキャパシタの少なくともひとつから構成されてもよい。

この構成によると、さらに効果的な通過特性の改善が期待できる。

また、前記バンドパスフィルタは、互いに通過帯域の異なる第１のバンドパスフィルタと第２のバンドパスフィルタとを含み、前記整合回路は、前記第１のバンドパスフィルタ及び前記第２のバンドパスフィルタに接続され、前記第１のバンドパスフィルタの通過帯域と前記第２のバンドパスフィルタの通過帯域とのうち、前記第１のバンドパスフィルタの通過帯域の方が前記バンドエリミネーションフィルタの通過帯域の近くに位置し、前記整合回路と前記第１のバンドパスフィルタとを接続する配線は、前記整合回路と前記第２のバンドパスフィルタとを接続する配線よりも短くてもよい。

第１のＢＰＦの通過帯域とＢＥＦの所望の通過帯域とが互いに近くに位置していることで、第１のＢＰＦはＢＥＦに影響を与えやすい。例えば、整合回路と第１のＢＰＦとを接続する配線が長い場合には、当該配線によるインピーダンスの変動分、第１のＢＰＦのインピーダンスマッチングにおける調整量が大きくなる。これにより、当該配線に関するインピーダンスマッチングにより、所望の通過帯域が第１のＢＰＦの通過帯域の近くに位置しているＢＥＦは影響を受けてしまう。一方、第２のＢＰＦは、通過帯域がＢＥＦの所望の通過帯域から遠いためＢＥＦに影響を与えにくく、例えば整合回路と第２のＢＰＦとを接続する配線が長い場合であっても、所望の通過帯域が第２のＢＰＦの通過帯域の近くに位置していないＢＥＦは、当該配線に関するインピーダンスマッチングによる影響を受けにくい。そこで、整合回路と第１のＢＰＦとを接続する配線が、整合回路と第２のＢＰＦとを接続する配線よりも短いことで、整合回路と第１のＢＰＦとを接続する配線による第１のＢＰＦのインピーダンスマッチングにおける調整量を少なくすることができ、ＢＥＦが第１のＢＰＦのインピーダンスマッチングにより受ける影響を少なくすることができる。

また、前記バンドパスフィルタは、互いに通過帯域の異なる第１のバンドパスフィルタと第２のバンドパスフィルタとを含んでもよい。

これにより、より多くの周波数帯域の信号の送受信が可能となる。

また、前記高周波回路が備えるハイパスフィルタ及びローパスフィルタは、ＬＣ共振回路であってもよい。

これにより、高域側に広い通過帯域を有するＨＰＦ（例えば第１のＨＰＦ）及び低域側に広い通過帯域を有するＬＰＦ（例えば第１のＬＰＦ）を容易に実現でき、低い周波数帯域を有する信号から高い周波数帯域を有する信号までＣＡ化に対応できる。ＬＣ共振回路が例えばチップインダクタ及びチップコンデンサ等の単体の部品で実現される場合、第１のＨＰＦ及び第１のＬＰＦの柔軟なマッチング調整が可能になる。また、ＬＣ共振回路が例えばＩＰＤ（Ｉｎｔｅｒｇｒａｔｅｄ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）で実現される場合、第１のＨＰＦ及び第１のＬＰＦを小型化することができる。

また、前記バンドパスフィルタには、インダクタが並列に接続されてもよい。

一般的に、ＢＰＦの通過帯域を広くする場合、当該通過帯域外の減衰量は小さくなる。そこで、通過帯域の広いＢＰＦに当該通過帯域外に減衰極を有するインダクタが並列に接続されることで、インダクタ及びインダクタが接続されたときに発生する寄生容量成分によって、当該通過帯域外の減衰量を大きくすることができる。

また、前記高周波回路は、さらに、ローノイズアンプ回路を備え、前記第１の回路と前記ローノイズアンプ回路とは、同一チップで形成されてもよい。

これにより、第１の回路とローノイズアンプ（以下、ＬＮＡとも呼ぶ）回路とが同一チップで形成される（ワンチップ化される）ことで、高周波回路の小型化が実現できる。

また、前記高周波回路は、さらに、スイッチ回路を備え、前記第１の回路と前記スイッチ回路とは、同一チップで形成されてもよい。

これにより、第１の回路とスイッチ回路とが同一チップで形成されることで、高周波回路の小型化が実現できる。

また、前記高周波回路は、複数の層が積層されて構成される積層基板を含み、前記高周波回路が備えるハイパスフィルタ及びローパスフィルタは、それぞれＬＣ共振回路であり、前記バンドエリミネーションフィルタ及び前記バンドパスフィルタは、それぞれラダー型の弾性表面波フィルタであり、前記積層基板は、当該積層基板の最下層である基準グランド層と第１層と第２層とを有し、前記基準グランド層には、前記積層基板の基準電位となる基準グランドパターンが設けられ、前記第１層には、前記基準グランドパターンに電気的に接続された、前記第１の回路のグランドパターンが設けられ、前記第２層には、前記基準グランドパターンに電気的に接続された、前記第２の回路のグランドパターンが設けられ、前記第１層は前記第２層よりも前記基準グランド層側に位置してもよい。

ここで、基準グランド層は、高周波回路がセットメーカー等の基板に接続される際に、高周波回路のグランドを当該セットメーカー等の基板のグランドに接続するための層である。積層基板において、基準グランド層から遠くの層に形成されるグランドパターンほど、大きな寄生インダクタ成分を有するようになる。したがって、ラダー型の弾性表面波フィルタのグランドパターンが基準グランドパターンから遠くに設けられることで、寄生インダクタ成分が大きくなり、当該ラダー型の弾性表面波フィルタの通過帯域外における減衰特性が向上する。したがって、第２の回路に含まれるラダー型の弾性表面波フィルタであるＢＥＦ及びＢＰＦのグランドパターンが、第１の回路に含まれるＬＣ共振回路である第１のＨＰＦ及び第１のＬＰＦのグランドパターンが設けられた第１層よりも基準グランド層から遠くに位置する第２層に設けられることで、ＢＥＦ及びＢＰＦの通過帯域外における減衰特性を向上させることができる。

また、前記高周波回路は、複数の層が積層されて構成される積層基板を含み、さらに、弾性波フィルタである第３の分波回路を備え、前記第２の回路のグランドパターンと前記第３の分波回路のグランドパターンとは、前記複数の層のうちの１つの層において互いに分離して設けられてもよい。

これにより、第２の回路と第３の分波回路とが互いに影響を与えることを抑制できる。

また、前記バンドエリミネーションフィルタは、少なくとも一つの弾性波共振子および少なくとも一つのインダクタから構成されるハイブリッドフィルタであってもよい。

この構成によると、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くすることができる。

また、前記高周波回路は、複数の信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うマルチプレクサであってもよい。

この構成によると、異なる周波数帯域の通過帯域を有する複数の信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となる。

また、前記バンドパスフィルタの通過帯域の一部は、前記バンドエリミネーションフィルタの減衰帯域の一部と重複してもよい。

この構成によると、バンドパスフィルタの挿入損失が改善できる。

また、前記バンドエリミネーションフィルタの通過帯域の一部は、前記バンドパスフィルタの通過帯域よりも低くてもよい。

この構成によると、例えばＬＴＥにおけるＭＢとＨＢのキャリアアグリゲーションに適切となる。

また、前記バンドエリミネーションフィルタは、ローパスフィルタ型回路と前記ローパスフィルタ型回路に直列接続されたハイパスフィルタ型回路から構成されてもよい。

この構成により、高周波回路はバンドパスフィルタの特性となり、通過帯域以外の減衰を確保することができる。

また、本発明の一態様に係る通信装置は、アンテナ素子で送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の高周波回路と、を備える。

これにより、簡易な構成で、それぞれ異なる周波数帯域の複数のバンドの信号を同時に送受信することが可能で、かつ、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くできる通信装置を提供できる。

本発明に係る高周波回路及び通信装置によれば、それぞれ異なる周波数帯域の複数のバンドの信号を同時に送受信することが可能で、かつ、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くできる。

実施の形態１に係る高周波回路の一例を示す構成図である。 実施の形態１に係るＢＥＦの一例を示す回路図である。 実施の形態１に係るＢＰＦの一例を示す回路図である。 実施の形態１に係る高周波回路の第１経路における通過特性の一例を示すグラフである。 実施の形態１に係る高周波回路の第２経路における通過特性の一例を示すグラフである。 実施の形態１に係る高周波回路の第３経路における通過特性の一例を示すグラフである。 第１経路から第３経路の通過特性を比較した図である。 実施の形態１の変形例に係る通信装置の一例を示す構成図である。 実施の形態１の変形例に係る積層基板の一例を示す斜視図である。 図６ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線における断面図である。 実施の形態２に係る高周波回路の一例を示す構成図である。 実施の形態２に係る高周波回路の通過特性を説明するための図である。 実施の形態２に係る高周波回路の一例を示す配置図である。 第２のＢＰＦに並列にインダクタが接続された回路の一例を示す回路図である。 実施の形態２の変形例に係る通信装置の一例を示す構成図である。 その他の実施の形態に係る高周波回路の一例を示す構成図である。 その他の実施の形態に係る高周波回路の一例を示す構成図である。 その他の実施の形態に係る高周波回路の一例を示す構成図である。 その他の実施の形態に係る高周波回路の一例を示す構成図である。 その他の実施の形態に係る高周波回路の一例を示す構成図である。 その他の実施の形態に係る高周波回路の一例を示す構成図である。 その他の実施の形態に係る高周波回路の一例を示す構成図である。 従来の分波回路の一例を示す構成図である。

以下、本発明の実施の形態について、実施の形態及びその図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさ又は大きさの比は、必ずしも厳密ではない。

（実施の形態１）
［１．１ 高周波回路の構成］
まず、実施の形態１に係る高周波回路１の構成について図１から図２Ｂを用いて説明する。

図１は、実施の形態１に係る高周波回路１の一例を示す構成図である。

高周波回路１は、高周波信号を分波又は合波する第１の回路１０及び第１の回路１０に直列に接続され、高周波信号を分波又は合波する第２の回路２０を備える。第１の回路１０及び第２の回路２０は、それぞれ互いに異なる周波数帯域の高周波信号が伝搬する複数の信号経路を１つの信号経路にまとめる機能、又は、１つの信号経路をそれぞれ互いに異なる周波数帯域の高周波信号が伝搬する複数の信号経路に分ける機能を有する回路である。また、高周波回路１は、端子Ｐｏｒｔ１〜Ｐｏｒｔ４を備える。端子Ｐｏｒｔ１〜Ｐｏｒｔ３のそれぞれと端子Ｐｏｒｔ４とを結ぶ信号経路には、それぞれ互いに異なる周波数帯域の高周波信号が伝搬する。高周波回路１は、端子Ｐｏｒｔ１〜Ｐｏｒｔ３に入力された高周波信号を合波して端子Ｐｏｒｔ４から出力する機能を有する。また、高周波回路１は、端子Ｐｏｒｔ４に入力された高周波信号を分波して端子Ｐｏｒｔ１〜Ｐｏｒｔ３から出力する機能を有する。例えば、端子Ｐｏｒｔ１と端子Ｐｏｒｔ４とを結ぶ信号経路にはＨＢの高周波信号が伝搬し、端子Ｐｏｒｔ２と端子Ｐｏｒｔ４とを結ぶ信号経路にはＬＢ（Ｌｏｗ Ｂａｎｄ）の高周波信号が伝搬し、端子Ｐｏｒｔ３と端子Ｐｏｒｔ４とを結ぶ信号経路にはＭＢの高周波信号が伝搬する。例えば、ここでは、ＨＢは２３００ＭＨｚ〜２７００ＭＨｚの周波数帯域であり、ＬＢは２１００ＭＨｚ帯の周波数帯域であり、ＭＢは２１００ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚの周波数帯域である。なお、上記の周波数帯域は一例であり、本発明は、その他の周波数帯域にも適用可能である。高周波回路１は、例えば、端子Ｐｏｒｔ１〜Ｐｏｒｔ３にそれぞれ接続された信号経路を端子Ｐｏｒｔ４でまとめる回路である。

第１の回路１０は、第１のＨＰＦ１１と第１のＬＰＦ１２とを含む。第１のＨＰＦ１１の通過帯域は、第１のＬＰＦ１２の通過帯域よりも高域側に位置する。第１のＨＰＦ１１及び第１のＬＰＦ１２は、例えば、ＬＣ共振回路である。これにより、高域側に広い通過帯域を有する第１のＨＰＦ１１及び低域側に広い通過帯域を有する第１のＬＰＦ１２を容易に実現でき、低い周波数帯域を有する信号から高い周波数帯域を有する信号までＣＡ化に対応できる。ただし、第１のＨＰＦ１１及び第１のＬＰＦ１２の通過特性は、減衰スロープの急峻度が低いものとなる。

第１のＨＰＦ１１及び第１のＬＰＦ１２は、ＬＣ共振回路として例えば、チップインダクタ及びチップコンデンサ等のディスクリート部品で実現される。また、第１のＨＰＦ１１及び第１のＬＰＦ１２は、ＬＣ共振回路として例えば、ＩＰＤで実現されてもよい。これにより、第１のＨＰＦ１１及び第１のＬＰＦ１２を小型化することができる。なお、第１のＨＰＦ１１及び第１のＬＰＦ１２の回路構成は、単にインダクタとコンデンサとを直列又は並列に接続した一般的な回路構成であるため、図示を省略する。

第２の回路２０は、ＢＥＦ２１とＢＰＦ２２を含む。ＢＥＦ２１とＢＰＦ２２とのうちの少なくとも１つは、弾性波共振子で構成される。弾性波共振子は、弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子及びバルク弾性波（ＢＡＷ：Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子のいずれであってもよい。本実施の形態では、例えば、ＢＥＦ２１及びＢＰＦ２２のいずれも弾性表面波共振子で構成される。ＢＥＦ２１及びＢＰＦ２２の詳細な回路構成については、後述する図２Ａ及び図２Ｂで説明する。

なお、ＳＡＷ共振子で構成されるフィルタは、基板とＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極とを備えている。基板は、少なくとも表面に圧電性を有する基板である。例えば、基板は、表面に設けられた圧電薄膜、当該圧電薄膜と音速の異なる膜、および支持基板などの積層体で構成されていてもよい。また、例えば、基板は、基板全体に圧電性を有していてもよい。この場合、基板は、圧電体層一層からなる圧電基板である。

端子Ｐｏｒｔ１は、ＨＢを通過帯域とする第１のＨＰＦ１１の入力端子に接続される。端子Ｐｏｒｔ２は、ＬＢを通過帯域とする第１のＬＰＦ１２の入力端子に接続される。端子Ｐｏｒｔ３は、ＭＢを通過帯域とするＢＰＦ２２の入力端子に接続される。また、第１のＨＰＦ１１及び第１のＬＰＦ１２は共通の第１共通端子（出力端子）を有し、第１共通端子とＢＥＦ２１の入力端子とが直列に接続される。つまり、本実施の形態では、第１の回路１０と第２の回路２０とが直列に接続されるとは、第１共通端子とＢＥＦ２１の入力端子とが直列に接続されることを意味する。例えば、ＢＥＦ２１は、第１のＨＰＦ１１でフィルタリングされた信号又は第１のＬＰＦ１２でフィルタリングされた信号をさらにフィルタリングする。

また、ＢＥＦ２１及びＢＰＦ２２は共通の第２共通端子（出力端子）を有し、例えば、ＢＥＦ２１又はＢＰＦ２２でフィルタリングされた信号が端子Ｐｏｒｔ４から出力される。つまり、端子Ｐｏｒｔ４からは、直列に接続された第１のＨＰＦ１１及びＢＥＦ２１、直列に接続された第１のＬＰＦ１２及びＢＥＦ２１、又は、ＢＰＦ２２でフィルタリングされた信号が出力される。このように、高周波回路１は、それぞれ互いに異なる周波数帯域の高周波信号が伝搬する複数の信号経路を１つの信号経路にまとめる。本実施の形態では、直列に接続された第１のＨＰＦ１１及びＢＥＦ２１を経由する経路を第１の経路、直列に接続された第１のＬＰＦ１２及びＢＥＦ２１を経由する経路を第２の経路、ＢＰＦ２２を経由する経路を第３の経路と呼ぶ。

なお、高周波回路１は、他の部品と組み合わせて高周波モジュールや半導体装置として実現されてもよい。また、高周波回路１は、他の部品と組み合わせずに、高周波回路１のみの素子として実現されてもよい。例えば、高周波回路１が高周波回路１のみの素子として実現される場合、第１の回路１０及び第２の回路２０は一体に形成されてもよいし、別体に形成されてもよい。

次に、ＢＥＦ２１及びＢＰＦ２２の詳細な回路構成について、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。

図２Ａは、実施の形態１に係るＢＥＦ２１の一例を示す回路図である。

図２Ｂは、実施の形態１に係るＢＰＦ２２の一例を示す回路図である。

本願の高周波回路において、ＢＥＦ２１は少なくとも一つの弾性波共振子および少なくとも一つのインダクタから構成される。弾性波共振子は弾性波が励振しない周波数領域ではキャパシタと同様の挙動を示すため、弾性波が励振しない周波数領域ではＬＣフィルタと同様の挙動を示し、弾性波が励振する領域では弾性波フィルタとしての挙動を示す。このため、少なくとも一つの弾性波共振子および少なくとも一つのインダクタから構成されるフィルタを、ハイブリッドフィルタと呼ぶこともある。具体的には、図２Ａに示されるように、ＢＥＦ２１は、インダクタ２１１ｓ、２１２ｓ及び２１３ｐ、並びに、弾性表面波共振子２１１ｐ、２１２ｐ、２１３ｓ及び２１４ｓを備える。インダクタ２１１ｓ及び２１２ｓ、並びに、弾性表面波共振子２１３ｓ及び２１４ｓは、端子Ｐｏｒｔ５と端子Ｐｏｒｔ４とを結ぶ経路（直列腕）上に、互いに直列に接続されている。端子Ｐｏｒｔ４は、図１に示される端子Ｐｏｒｔ４に対応している。端子Ｐｏｒｔ５は、図１では図示していないが、ＢＥＦ２１の第１の回路１０に接続される端子である。また、弾性表面波共振子２１１ｐ及び２１２ｐ、並びに、インダクタ２１３ｐは、インダクタ２１１ｓ及び２１２ｓ、インダクタ２１２ｓ及び弾性表面波共振子２１３ｓ、並びに、弾性表面波共振子２１３ｓ及び２１４ｓの各接続点と、基準端子（グランド）とを結ぶ経路（並列腕）上に接続されている。インダクタ２１１ｓ及び２１２ｓ、並びに、弾性表面波共振子２１１ｐ及び２１２ｐにより構成される、通過帯域の一部が弾性表面波共振子２１１ｐ及び２１２ｐに応じた減衰極によって減衰させられたローパスフィルタ型回路（ＬＰＦ型回路）と、弾性表面波共振子２１３ｓ及び２１４ｓ、並びに、インダクタ２１３ｐにより構成される、通過帯域の一部が弾性表面波共振子２１３ｓ及び２１４ｓに応じた減衰極によって減衰させられたハイパスフィルタ型回路（ＨＰＦ型回路）とにより、ＢＥＦ２１の減衰帯域が作られている。ＬＰＦ型回路とＨＰＦ型回路を組み合わせることで、減衰させる帯域以外は高周波信号が通過するバンドパスフィルタの特性となり、通過帯域以外の減衰を確保することが出来る。上記接続構成により、ラダー型の弾性表面波フィルタであるＢＥＦ２１が構成される。ＢＥＦ２１は、少なくとも一つの弾性表面波共振子で構成されているため、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度が高い。

また、図２Ｂに示されるように、ＢＰＦ２２は、弾性表面波共振子２２１ｓ、２２２ｓ、２２３ｓ、２２１ｐ及び２２２ｐを備える。弾性表面波共振子２２１ｓ、２２２ｓ及び２２３ｓは、端子Ｐｏｒｔ３と端子Ｐｏｒｔ４とを結ぶ経路（直列腕）上に、互いに直列に接続されている。端子Ｐｏｒｔ３は、図１に示される端子Ｐｏｒｔ３に対応している。また、弾性表面波共振子２２１ｐ及び２２２ｐは、弾性表面波共振子２２１ｓ及び２２２ｓ、並びに、弾性表面波共振子２２２ｓ及び２２３ｓの各接続点と、基準端子（グランド）とを結ぶ経路（並列腕）上に接続されている。上記接続構成により、ラダー型の弾性表面波フィルタであるＢＰＦ２２が構成される。ＢＰＦ２２は、弾性表面波共振子で構成されているため、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度が高い。

［１．２ 高周波回路の通過特性］
次に、高周波回路１の通過特性について、図３Ａから図４を用いて説明する。

図３Ａは、実施の形態１に係る高周波回路１の第１経路における通過特性の一例を示すグラフである。図３Ａの（ａ）は、第１のＨＰＦ１１の通過特性及びＢＥＦ２１の通過特性を示すグラフであり、図３Ａの（ｂ）は、直列に接続された第１のＨＰＦ１１及びＢＥＦ２１を経由する経路（第１経路）の通過特性を示すグラフである。例えば、第１経路に着目すると、図３Ａの（ｂ）には、端子Ｐｏｒｔ１に入力された信号の強度に対する端子Ｐｏｒｔ４から出力された信号の強度比である挿入損失が模式的に示されている。

図３Ａの（ａ）に示される実線は第１のＨＰＦ１１の通過特性を示し、破線はＢＥＦ２１の通過特性を示している。ＢＥＦ２１の減衰帯域は第１のＨＰＦ１１の通過帯域よりも低域側に位置する。具体的には、ＢＥＦ２１の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープ（ＢＥＦ２１の高域側の通過帯域からＢＥＦ２１の減衰帯域に向けて通過特性が減衰している箇所）は、第１のＨＰＦ１１の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープ（第１のＨＰＦ１１の通過帯域から第１のＨＰＦ１１の減衰帯域に向けて通過特性が減衰している箇所）を減衰させている。その結果、図３Ａの（ｂ）に示されるように、第１経路の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープは急峻なものとなる。なお、図３Ａを含め、以下で示す通過特性のグラフの縦軸において、挿入損失は、上側が小さく下側が大きいとしている。また、第１のＨＰＦ１１は高域側に広い通過帯域を有するため、第１経路では、高域側の広い周波数帯域内のＨＢの高周波信号が通過し、ＭＢ及びＬＢの高周波信号を減衰させることができる。

図３Ｂは、実施の形態１に係る高周波回路１の第２経路における通過特性の一例を示すグラフである。図３Ｂの（ａ）は、第１のＬＰＦ１２の通過特性及びＢＥＦ２１の通過特性を示すグラフであり、図３Ｂの（ｂ）は、直列に接続された第１のＬＰＦ１２及びＢＥＦ２１を経由する経路（第２経路）の通過特性を示すグラフである。

図３Ｂの（ａ）に示される実線は第１のＬＰＦ１２の通過特性を示し、破線はＢＥＦ２１の通過特性を示している。ＢＥＦ２１の減衰帯域は第１のＬＰＦ１２の通過帯域よりも高域側に位置する。具体的には、ＢＥＦ２１の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープ（ＢＥＦ２１の低域側の通過帯域からＢＥＦ２１の減衰帯域に向けて通過特性が減衰している箇所）は、第１のＬＰＦ１２の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープ（第１のＬＰＦ１２の通過帯域から第１のＬＰＦ１２の減衰帯域に向けて通過特性が減衰している箇所）を減衰させる。これにより、第１のＬＰＦ１２の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープがＢＥＦ２１によって減衰させられる。このとき、ＢＥＦ２１は、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度が高いため、図３Ｂの（ｂ）に示されるように、第２経路の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープは急峻なものとなる。また、第１のＬＰＦ１２は低域側に広い通過帯域を有するため、第２経路では、低域側の広い周波数帯域内のＬＢの高周波信号が通過し、ＭＢ及びＨＢの高周波信号を減衰させることができる。

図３Ｃは、実施の形態１に係る高周波回路１の第３経路における通過特性の一例を示すグラフである。

図３Ｃに示される実線はＢＰＦ２２の通過特性を示している。ＢＰＦ２２は、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度が高いため、図３Ｃに示されるように、ＢＰＦ２２を経由する経路（第３経路）の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープは急峻なものとなる。また、第３経路では、第１のＨＰＦ１１の通過帯域と第１のＬＰＦ１２の通過帯域との間にＢＰＦ２２の通過帯域が位置するため、ＢＰＦ２２の通過帯域に応じたＭＢの高周波信号が通過し、ＬＢ及びＨＢの高周波信号を減衰させることができる。

なお、図３Ａから図３Ｃは、それぞれ同じスケールのグラフである。したがって、図３Ａ〜図３Ｃに示されるように、ＢＥＦ２１の減衰帯域、及び、ＢＰＦ２２の通過帯域は、第１のＨＰＦ１１の通過帯域と第１のＬＰＦ１２の通過帯域との間に位置する。さらに、ＢＥＦ２１の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープは、第１のＨＰＦ１１の通過特性における遷移帯域における減衰スロープ、及び、第１のＬＰＦ１２の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの少なくとも一方を減衰させる。これにより、急峻度が低い第１のＨＰＦ１１又は第１のＬＰＦ１２の減衰スロープは、急峻度が高いＢＥＦ２１の減衰スロープによって減衰させられ、第１経路又は第２経路において減衰スロープの急峻度が高くなる。また、ＢＰＦ２２は、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度が高いため、第３経路において減衰スロープの急峻度が高くなる。

次に、図４において、第１経路から第３経路の通過特性を比較する。

図４は、第１経路から第３経路の通過特性を比較した図である。

上述したように、第１経路にはＨＢの高周波信号が伝搬し、第２経路にはＬＢの高周波信号が伝搬し、第３経路にはＭＢの高周波信号が伝搬する。第１のＨＰＦ１１は高域側に広い通過帯域を有するため、第１経路では、高域側の広い周波数帯域内のＨＢの高周波信号が通過する。第１のＬＰＦ１２は低域側に広い通過帯域を有するため、第２経路では、低域側の広い周波数帯域内のＬＢの高周波信号が通過する。また、第３経路では、第１のＨＰＦ１１の通過帯域と第１のＬＰＦ１２の通過帯域との間にＢＰＦ２２の通過帯域が位置するため、ＢＰＦ２２の通過帯域に応じたＭＢの高周波信号が通過する。このように、高周波回路１は、低域側の例えばＬＢの信号から高域側の例えばＨＢの信号まで広い周波数帯域の信号のＣＡ化に対応できる。

また、第１経路の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープは急峻なものとなっており、第３経路の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープは急峻なものとなっているため、第１経路を通過するＨＢの高周波信号と第３経路を通過するＭＢの高周波信号とは、互いに影響を与えにくくなる。また、第２経路の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープは急峻なものとなっており、第３経路の通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープは急峻なものとなっているため、第２経路を通過するＬＢの高周波信号と第３経路を通過するＭＢの高周波信号とは、互いに影響を与えにくくなる。

このように、第１のＨＰＦ１１及び第１のＬＰＦ１２を含む第１の回路１０とＢＥＦ２１及びＢＰＦ２２を含む第２の回路２０とを直列に接続するだけの簡易な構成で、それぞれ異なる周波数帯域の複数のバンドの信号を同時に送受信することが可能で、かつ、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くできる。

（実施の形態１の変形例）
実施の形態１に係る高周波回路１は、最低限必要な構成要素である第１の回路１０及び第２の回路２０のみを備えたが、本発明の高周波回路は、さらに他の構成要素を備えてもよい。また、本発明の高周波回路は、通信装置に適用することができる。そこで、実施の形態１の変形例では、第１の回路１０及び第２の回路２０に加え、さらに、他の構成要素を備える高周波回路１ａ、及び、高周波回路１ａを備える通信装置１００について説明する。

［２．１ 通信装置の構成］
実施の形態１の変形例に係る通信装置１００の構成について図５から図６Ｂを用いて説明する。

図５は、実施の形態１の変形例に係る通信装置１００の一例を示す構成図である。なお、図５には、通信装置１００の構成要素に含まれないアンテナ素子ＡＮＴも図示されている。

通信装置１００は、高周波回路１ａ及びＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）８０を備える。

高周波回路１ａは、第１の回路１０、第２の回路２０、ＬＮＡ回路３０、スイッチ回路４０、第３の回路５０及びスイッチＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）７０を備える。つまり、高周波回路１ａは、高周波回路１の構成要素に加えて、さらに、ＬＮＡ回路３０、スイッチ回路４０、第３の回路５０、及び、スイッチＩＣ７０を備える。第１の回路１０及び第２の回路２０は、実施の形態１におけるものと同じであるため、説明を省略する。

スイッチＩＣ７０は、アンテナ素子ＡＮＴと接続された共通端子と、第３の回路５０が有する例えばマルチプレクサ５１及び５５の入力端子に接続された複数の選択端子とを有する。スイッチＩＣ７０は、例えば通信装置１００が有する制御部（図示せず）からの制御信号に応じて、当該共通端子と当該複数の選択端子のいずれかとを接続することで、アンテナ素子ＡＮＴとそれぞれ所定のバンドに対応したマルチプレクサ５１及び５５のいずれかとを接続する。

第３の回路５０は、高周波信号を分波又は合波する回路であり、それぞれ例えば弾性表面波フィルタであるＢＰＦ５２〜５４及びＢＰＦ５６〜５８を有する。ＢＰＦ５２〜５４はマルチプレクサ５１を構成し、ＢＰＦ５６〜５８はマルチプレクサ５５を構成している。なお、マルチプレクサ５１及び５５は、ここではトリプレクサであるが、デュプレクサ又はクアッドプレクサ等であってもよい。ＢＰＦ５２〜５４及びＢＰＦ５６〜５８のそれぞれの通過帯域は、特に限定されない。例えば、ＢＰＦ５２及び５６はＨＢの通過帯域であり、ＢＰＦ５３及び５７はＬＢの通過帯域であり、ＢＰＦ５４及び５８はＭＢの通過帯域である。

スイッチ回路４０は、スイッチＩＣ４１〜４３を有する。例えば、第１の回路１０とスイッチ回路４０とは、同一チップで形成される。これにより、高周波回路１ａを多機能化しつつ、高周波回路１ａの小型化を実現でき、ひいては、通信装置１００の小型化を実現できる。なお、本変形例では、スイッチ回路４０は、３つのスイッチＩＣ４１〜４３を有するが、これに限らず、通信装置１００が取り扱うバンド数に応じて、２つ以下、又は、４つ以上のスイッチＩＣを有していてもよい。

スイッチＩＣ４１は、第３の回路５０が有するＢＰＦ５２及び５６の出力端子に接続された複数の選択端子とＬＮＡ回路３０が有するＬＮＡ３１の入力端子に接続された共通端子とを有する。スイッチＩＣ４１は、例えば通信装置１００が有する制御部からの制御信号に応じて、当該共通端子と当該複数の選択端子のいずれかとを接続することで、それぞれＨＢに対応したＢＰＦ５２及び５６のいずれかとＬＮＡ３１とを接続する。

スイッチＩＣ４２は、第３の回路５０が有するＢＰＦ５３及び５７の出力端子に接続された複数の選択端子とＬＮＡ回路３０が有するＬＮＡ３２の入力端子に接続された共通端子とを有する。スイッチＩＣ４２は、例えば通信装置１００が有する制御部からの制御信号に応じて、当該共通端子と当該複数の選択端子のいずれかとを接続することで、それぞれＬＢに対応したＢＰＦ５３及び５７のいずれかとＬＮＡ３２とを接続する。

スイッチＩＣ４３は、第３の回路５０が有するＢＰＦ５４及び５８の出力端子に接続された複数の選択端子とＬＮＡ回路３０が有するＬＮＡ３３の入力端子に接続された共通端子とを有する。スイッチＩＣ４３は、例えば通信装置１００が有する制御部からの制御信号に応じて、当該共通端子と当該複数の選択端子のいずれかとを接続することで、それぞれＭＢに対応したＢＰＦ５４及び５８のいずれかとＬＮＡ３３とを接続する。

ＬＮＡ回路３０は、ＬＮＡ３１〜３３を備え、例えば、ＨＢ、ＬＢ及びＭＢ等の高周波信号を増幅し、第１の回路１０及び第２の回路２０へ出力する受信増幅回路である。例えば、第１の回路１０とＬＮＡ回路３０とは、同一チップで形成される。これにより、高周波回路１ａを多機能化しつつ、高周波回路１ａの小型化を実現でき、ひいては、通信装置１００の小型化を実現できる。なお、本変形例では、第１の回路１０とＬＮＡ回路３０とスイッチ回路４０とが同一チップで形成されるが、ＬＮＡ回路３０及びスイッチ回路４０のうちのいずれかが、第１の回路１０と同一チップで形成されてもよい。また、ＬＮＡ回路３０及びスイッチ回路４０のいずれも、第１の回路１０と同一チップで形成されなくてもよい。

ＲＦ信号処理回路８０は、アンテナ素子ＡＮＴから高周波回路１ａを介して入力された高周波信号を、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例えばベースバンド信号処理回路（図示せず）へ出力する。

このように、本発明の高周波回路を、多機能化し、通信装置に適用してもよい。

なお、本実施の形態では、高周波回路１ａは、受信経路に適用されているが、送信経路に適用されてもよい。この場合、ＬＮＡ回路３０の代わりにパワーアンプ（以下、ＰＡとも呼ぶ）回路が配置され、第１の回路１０及び第２の回路２０は、アンテナＡＮＴに直接的又は間接的に接続され、アンテナＡＮＴへの高周波信号の合波に用いられる。

［２．２ 積層基板］
高周波回路１ａは、複数の層が積層されて構成される積層基板９０を含んでもよい。高周波回路１ａは、例えば、積層基板９０の最上層又は最下層に部品が実装されたり、積層基板９０の内層に部品が内蔵されたり、積層基板９０を構成する各層に配線パターンが設けられたりすることで実現される。ここで、積層基板９０について、図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。

図６Ａは、実施の形態１の変形例に係る積層基板９０の一例を示す斜視図である。図６Ａでは、積層基板９０に実装される部品、及び、積層基板９０に設けられる配線パターン等の図示を省略している。

図６Ｂは、図６ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線における断面図である。図６Ｂでは、積層基板９０を構成する各層に設けられた配線パターンのうちの一部を示している。

積層基板９０は、積層基板９０の最下層である基準グランド層９１と第１層９３と第２層９５とを有する。ここでは、基準グランド層９１は、積層基板９０の最下層としている。第１層９３は、第２層９５よりも基準グランド層９１側に位置する。つまり、基準グランド層９１よりも上層に第１層９３が配置され、第１層９３よりも上層に第２層９５が配置されている。

基準グランド層９１には、積層基板９０の基準電位となる基準グランドパターン９２が設けられている。基準グランド層９１は、高周波回路１ａが実装基板に接続される際に、高周波回路１ａの基準電位となる基準グランドパターン９２を実装基板のグランドに接続するための層である。

第１層９３には、基準グランドパターン９２に電気的に接続された、第１の回路１０のグランドパターン９４が設けられている。グランドパターン９４と基準グランドパターン９２とは、例えば層間接続ビアによって電気的に接続されている。グランドパターン９４と基準グランドパターン９２とは、間に他の層が介在しており物理的に離れているため、グランドパターン９４は寄生インダクタ成分を有する。

第２層９５には、基準グランドパターン９２に電気的に接続された、第２の回路２０のグランドパターン９６が設けられている。グランドパターン９６と基準グランドパターン９２とは、例えば層間接続ビアによって電気的に接続されている。グランドパターン９６と基準グランドパターン９２とは、間に他の層が介在しており物理的に離れているため、グランドパターン９６は寄生インダクタ成分を有する。ただし、第１層９３は第２層９５よりも基準グランド層９１側に位置するため、グランドパターン９６は、グランドパターン９４よりも大きな寄生インダクタ成分を有する。したがって、第２の回路２０に含まれるＢＥＦ２１及びＢＰＦ２２はラダー型の弾性表面波フィルタであるため、第２の回路２０のグランドパターン９６が基準グランド層９１から遠くに設けられることで、寄生インダクタ成分が大きくなり、第２の回路２０の通過帯域外における減衰特性が向上する。

また、第２層９５には、基準グランドパターン９２に電気的に接続された、第３の回路５０のグランドパターン９７が設けられている。つまり、グランドパターン９６とグランドパターン９７とは、積層基板９０を構成する複数の層のうちの１つの層（第２層９５）に設けられる。また、グランドパターン９６とグランドパターン９７とは、第２層９５において互いに分離して設けられる。つまり、グランドパターン９６とグランドパターン９７とは、第２層９５においては接続されていない。これにより、グランドパターン９６とグランドパターン９７とを介して第２の回路２０及び第３の回路５０が結合することを抑制でき、受信感度の向上等の効果を奏することができる。

高周波回路１ａが備える第１の回路１０、第２の回路２０及び第３の回路５０等の積層基板９０におけるグランドパターンの配置をこのようにすることで、減衰特性と通過特性とを両立した高周波回路１ａが実現できる。

（実施の形態２）
実施の形態１に係る高周波回路１は、例えば、それぞれ互いに異なる周波数帯域の高周波信号が伝搬する複数の信号経路を１つの信号経路にまとめたが、本発明の高周波回路は、１つの信号経路をそれぞれ互いに異なる周波数帯域の高周波信号が伝搬する複数の信号経路に分けてもよい。そこで、実施の形態２では、１つの信号経路をそれぞれ互いに異なる周波数帯域の高周波信号が伝搬する複数の信号経路に分ける高周波回路２について説明する。

［３．１ 高周波回路の構成］
実施の形態２に係る高周波回路２の構成について図７を用いて説明する。

図７は、実施の形態２に係る高周波回路２の一例を示す構成図である。

高周波回路２は、第１の回路１１０及び第１の回路１１０に直列に接続された第２の回路１２０を備える。また、高周波回路２は、第３のＨＰＦ１３１及び第３のＬＰＦ１３２、並びに、整合回路１４０を備える。高周波回路２は、端子Ｐｏｒｔ１１〜Ｐｏｒｔ１７を備える。端子Ｐｏｒｔ１１には、例えば、アンテナ素子が接続される。また、端子Ｐｏｒｔ１２〜Ｐｏｒｔ１７を通過する信号経路には、それぞれ互いに異なる周波数帯域の高周波信号が伝搬する。本実施の形態では、高周波回路２は、受信経路に適用され、端子Ｐｏｒｔ１１に入力された高周波信号を分波して端子Ｐｏｒｔ１２〜Ｐｏｒｔ１７から出力する機能を有する。なお、高周波回路２は、送信経路に適用され、端子Ｐｏｒｔ１２〜Ｐｏｒｔ１７に入力された高周波信号を合波して端子Ｐｏｒｔ１１から出力する機能を有していてもよい。

端子Ｐｏｒｔ１２を通過する信号経路には例えばＬＴＥ−Ｕ（ＬＴＥ−Ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ）の高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１３を通過する信号経路には例えばＵＨＢの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１４を通過する信号経路には例えばＨＢ２の高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１５を通過する信号経路には例えばＨＢ１の高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１６を通過する信号経路には例えばＭＢの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１７を通過する信号経路には例えばＬＢの高周波信号が伝搬する。例えば、ＬＴＥ−Ｕは５ＧＨｚ帯の周波数帯域であり、ＵＨＢは２７００ＭＨｚ〜３８００ＭＨｚの周波数帯域であり、ＨＢ２は２４９６ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚの周波数帯域であり、ＨＢ１は２３００ＭＨｚ〜２４００ＭＨｚの周波数帯域であり、ＭＢは１７１０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚの周波数帯域であり、ＬＢは６９９ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの周波数帯域である。なお、上記の周波数帯域は一例であり、本発明は、その他の周波数帯域にも適用可能である。高周波回路２は、例えば、端子Ｐｏｒｔ１１に接続される信号経路を端子Ｐｏｒｔ１２〜Ｐｏｒｔ１７のそれぞれに分岐させる回路である。

第１の回路１１０は、第１のＨＰＦ１１１、第２のＬＰＦ１１２、第２のＨＰＦ１１３及び第１のＬＰＦ１１４を含む。第１のＨＰＦ１１１、第２のＬＰＦ１１２、第２のＨＰＦ１１３及び第１のＬＰＦ１１４は、例えば、ＬＣ共振回路である。これにより、高域側に広い通過帯域を有する第１のＨＰＦ１１１及び第２のＨＰＦ１１３、並びに、低域側に広い通過帯域を有する第２のＬＰＦ１１２及び第１のＬＰＦ１１４を容易に実現でき、低い周波数帯域を有する信号から高い周波数帯域を有する信号までＣＡ化に対応できる。ただし、第１のＨＰＦ１１１、第２のＬＰＦ１１２、第２のＨＰＦ１１３及び第１のＬＰＦ１１４の通過特性は、減衰スロープの急峻度が低いものとなる。なお、第１のＨＰＦ１１１、第２のＬＰＦ１１２、第２のＨＰＦ１１３及び第１のＬＰＦ１１４の回路構成は、インダクタとコンデンサとを直列又は並列に接続した一般的な回路構成であるため、図示を省略する。

第２の回路１２０は、ＢＥＦ１２３とＢＰＦとを含む。本実施の形態では、ＢＰＦは、互いに通過帯域の異なる第１のＢＰＦ１２１と第２のＢＰＦ１２２とを含む。ＢＥＦ１２３と第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２とのうちの少なくとも１つは、弾性波共振子で構成される。本実施の形態では、例えば、ＢＥＦ１２３、第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２のいずれも弾性表面波共振子で構成される。ＢＥＦ１２３の回路構成は例えば図２Ａに示される回路構成と同じであり、第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２の回路構成は例えば図２Ｂに示される回路構成と同じであるため、説明を省略する。

高周波回路２は、複数の信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うマルチプレクサである。

なお、ＳＡＷ共振子で構成されるフィルタは、基板とＩＤＴ電極とを備えている。基板は、少なくとも表面に圧電性を有する基板である。例えば、基板は、表面に設けられた圧電薄膜、当該圧電薄膜と音速の異なる膜、および支持基板などの積層体で構成されていてもよい。また、例えば、基板は、基板全体に圧電性を有していてもよい。この場合、基板は、圧電体層一層からなる圧電基板である。

第１のＨＰＦ１１１及び第２のＬＰＦ１１２、第２のＨＰＦ１１３及び第１のＬＰＦ１１４、第３のＨＰＦ１３１及び第３のＬＰＦ１３２、並びに、第１のＢＰＦ１２１、第２のＢＰＦ１２２及びＢＥＦ１２３は、それぞれ共通端子（入力端子）を有する。第１のＨＰＦ１１１の出力端子と第３のＨＰＦ１３１及び第３のＬＰＦ１３２の共通端子とは接続される。第２のＬＰＦ１１２の出力端子と第２のＨＰＦ１１３及び第１のＬＰＦ１１４の共通端子とは接続される。第２のＨＰＦ１１３の出力端子と第１のＢＰＦ１２１、第２のＢＰＦ１２２及びＢＥＦ１２３の共通端子とは接続される。本実施の形態において、第１の回路１１０と第２の回路１２０とが直列に接続されるとは、第２のＨＰＦ１１３の出力端子と第１のＢＰＦ１２１、第２のＢＰＦ１２２及びＢＥＦ１２３の共通端子とが接続されることを意味する。なお、本実施の形態において、第２のＨＰＦ１１３の出力端子と第１のＢＰＦ１２１、第２のＢＰＦ１２２及びＢＥＦ１２３の共通端子とは、整合回路１４０を介して接続される。

整合回路１４０は、第１のＢＰＦ１２１、第２のＢＰＦ１２２及びＢＥＦ１２３のインピーダンスマッチングをするための回路であり、第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２に接続される。整合回路１４０は、例えば、シャントインダクタ、シャントキャパシタ、シリーズ接続されたインダクタ、シリーズ接続されたキャパシタのうち少なくとも一つを含む回路で構成される回路である。

［３．２ 高周波回路の通過特性］
次に、高周波回路２の通過特性について、図８を用いて説明する。

図８は、実施の形態２に係る高周波回路２の通過特性を説明するための図である。図８の（ａ）は、高周波回路２が有する各フィルタの通過帯域（ＢＥＦ１２３については減衰帯域）を模式的に示した図である。図８の（ｂ）は、高周波回路２の端子Ｐｏｒｔ１１と端子Ｐｏｒｔ１２〜１７のそれぞれとを結んだ各経路における通過特性を比較した図である。

図８の（ａ）に示されるように、第１のＨＰＦ１１１の通過帯域は、第２のＬＰＦ１１２の通過帯域よりも高域側に位置し、第３のＨＰＦ１３１の通過帯域は、第３のＬＰＦ１３２の通過帯域よりも高域側に位置し、第１のＨＰＦ１１１の通過帯域は第３のＬＰＦ１３２の通過帯域及び第３のＨＰＦ１３１の通過帯域と重複する。これにより、直列に接続された第１のＨＰＦ１１１及び第３のＨＰＦ１３１を経由する経路における通過帯域はＬＴＥ−Ｕとなり、直列に接続された第１のＨＰＦ１１１及び第３のＬＰＦ１３２を経由する経路における通過帯域はＵＨＢとなる。

また、第２のＨＰＦ１１３の通過帯域は、第１のＨＰＦ１１１の通過帯域と第１のＬＰＦ１１４の通過帯域との間に位置し、第２のＬＰＦ１１２の通過帯域は第１のＬＰＦ１１４の通過帯域及び第２のＨＰＦ１１３の通過帯域と重複する。これにより、直列に接続された第２のＬＰＦ１１２及び第１のＬＰＦ１１４を経由する経路における通過帯域はＬＢとなる。

また、第２のＨＰＦ１１３の通過帯域と、第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２の通過帯域と、ＢＥＦ１２３の減衰帯域とは、重複する。これにより、直列に接続された第２のＬＰＦ１１２、第２のＨＰＦ１１３及びＢＥＦ１２３を経由する経路における通過帯域はＭＢとなる。直列に接続された第２のＬＰＦ１１２、第２のＨＰＦ１１３及び第１のＢＰＦ１２１を経由する経路における通過帯域はＨＢ１となる。直列に接続された第２のＬＰＦ１１２、第２のＨＰＦ１１３及び第２のＢＰＦ１２２を経由する経路における通過帯域はＨＢ２となる。なお、第１のＨＰＦ１１１の通過帯域は第１のＬＰＦ１１４の通過帯域よりも高域側に位置し、ＢＥＦ１２３の減衰帯域及びＢＰＦ（第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２）の通過帯域は、第１のＨＰＦ１１１の通過帯域と第１のＬＰＦ１１４の通過帯域との間に位置している。

以上の構成により、図８の（ｂ）に示されるように、高周波回路２は、低域側の例えばＬＢの信号から高域側の例えばＬＴＥ−Ｕの信号まで広い周波数帯域の信号のＣＡ化に対応できる。また、ＢＥＦ１２３の減衰帯域と第１のＢＰＦ１２１の通過帯域（ＨＢ１）及び第２のＢＰＦ１２２の通過帯域（ＨＢ２）とが重複するため、第１のＢＰＦ１２１の通過帯域及び第２のＢＰＦ１２２の通過帯域が第２のＨＰＦ１１３の通過帯域のうちＢＥＦ１２３の減衰帯域を除く帯域（ＭＢ）と重複しない。したがって、第１のＢＰＦ１２１又は第２のＢＰＦ１２２の通過帯域の周波数成分を有する信号と第２のＨＰＦ１１３の通過帯域のうちＢＥＦ１２３の減衰帯域を除く帯域（ＭＢ）の周波数成分を有する信号とが互いに影響を与えにくくなる。また、第２のＨＰＦ１１３の通過帯域の一部が、ＢＥＦ１２３の急峻度が高い減衰スロープによって減衰させられることで、直列に接続された第２のＨＰＦ１１３及びＢＥＦ１２３の減衰スロープの急峻度が、図８の（ｂ）のＭＢの通過特性における高域側の減衰スロープの急峻度のように、高くなる。したがって、ＭＢの高周波信号とＨＢ１の高周波信号とは、互いに影響を与えにくくなる。また、第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２のそれぞれの減衰スロープの急峻度は高いため、ＨＢ１の高周波信号とＨＢ２の高周波信号とは、互いに影響を与えにくくなる。

図８（ａ）に示されるように、バンドパスフィルタ（第１のＢＰＦ１２１、第２のＢＰＦ１２２、またはその両方）の通過帯域の一部は、バンドエリミネーションフィルタ（ＢＥＦ１２３）減衰帯域の一部と重複している。この構造により、バンドパスフィルタの挿入損失が改善される。

図８（ａ）に示されるように、バンドエリミネーションフィルタ（ＢＥＦ１２３）の減衰帯域以外の帯域である通過帯域の一部は、バンドパスフィルタ（第１のＢＰＦ１２１、第２のＢＰＦ１２２、またはその両方）の通過帯域よりも低い。

実施の形態２に係る高周波回路２では、バンドエリミネーションフィルタ（ＢＥＦ１２３）が用いられている。このバンドエリミネーションフィルタ（ＢＥＦ１２３）がＬＣフィルタで構成される場合、広い通過帯域を実現可能である。ＬＴＥの周波数割り当てではＭＢの帯域幅はＨＢの帯域幅よりも大きい。そのため、帯域幅の広いＭＢにバンドエリミネーションフィルタを用い、ＭＢよりも帯域幅の狭いＨＢにバンドパスフィルタを用いることによって、高周波回路２は、ＬＴＥにおけるＭＢとＨＢのキャリアアグリゲーションに適切な回路となる。

このように、第１のＨＰＦ１１１、第２のＬＰＦ１１２、第１のＬＰＦ１１４及び第２のＨＰＦ１１３を含む第１の回路１１０と、第１のＢＰＦ１２１、第２のＢＰＦ１２２及びＢＥＦ１２３を含む第２の回路１２０とを直列に接続するだけの簡易な構成で、それぞれ異なる周波数帯域の複数のバンドの信号を同時に送受信することが可能となり、かつ、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くできる。

［３．３ 整合回路と第１のＢＰＦ及び第２のＢＰＦとの位置関係］
次に、整合回路１４０と第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２との位置関係について、図９を用いて説明する。

図９は、実施の形態２に係る高周波回路２の一例を示す配置図である。図９は、高周波回路２が積層基板等で実現される際の、高周波回路２の構成要素の一部の基板上での配置を模式的に示している。図９には、整合回路１４０と第１のＢＰＦ１２１とを接続する配線１４１、及び、整合回路１４０と第２のＢＰＦ１２２とを接続する配線１４２が示されている。

図８の（ａ）に示されるように、第１のＢＰＦ１２１の通過帯域と第２のＢＰＦ１２２の通過帯域とのうち、第１のＢＰＦ１２１の通過帯域の方がＢＥＦ１２３の所望の通過帯域（第２のＨＰＦ１１３の通過帯域におけるＢＥＦ１２３の破線の矢印を除く範囲、例えば図８の（ａ）におけるＭＢの範囲）の近くに位置している。したがって、第１のＢＰＦ１２１は、第２のＢＰＦ１２２に比べ、ＢＥＦ１２３に影響を与えやすい。例えば、整合回路１４０と第１のＢＰＦ１２１とを接続する配線１４１が長い場合には、配線１４１によるインピーダンスの変動分、整合回路１４０によって行われる第１のＢＰＦ１２１のインピーダンスマッチングにおける調整量が大きくなる。この場合には、長い配線１４１に関するインピーダンスマッチングにより、通過帯域が第１のＢＰＦ１２１の通過帯域の近くに位置しているＢＥＦ１２３は影響を受けてしまう。

一方、第１のＢＰＦ１２１の通過帯域と第２のＢＰＦ１２２の通過帯域とのうち、第２のＢＰＦ１２２の通過帯域の方がＢＥＦ１２３の所望の通過帯域の遠くに位置しているため、第２のＢＰＦ１２２は、第１のＢＰＦ１２１に比べ、ＢＥＦ１２３に影響を与えにくい。したがって、整合回路１４０と第２のＢＰＦ１２２とを接続する配線１４２が長い場合であっても、通過帯域が第２のＢＰＦ１２２の通過帯域の近くに位置していないＢＥＦ１２３は、配線１４２に関するインピーダンスマッチングによる影響を受けにくい。

そこで、図９に示されるように、整合回路１４０と第１のＢＰＦ１２１とを接続する配線１４１を、整合回路１４０と第２のＢＰＦ１２２とを接続する配線１４２よりも短くする。これにより、配線１４１による第１のＢＰＦ１２１のインピーダンスマッチングにおける調整量を少なくすることができ、ＢＥＦ１２３が第１のＢＰＦ１２１のインピーダンスマッチングにより受ける影響を少なくすることができる。

［３．４ 高周波回路のその他の特徴］
次に、高周波回路２のその他の特徴について、図１０を用いて説明する。

図１０は、第２のＢＰＦ１２２に並列にインダクタ１５０が接続された回路の一例を示す回路図である。なお、上述したように、第２のＢＰＦ１２２の回路構成は例えば図２Ｂに示される回路構成と同じであるため、説明を省略する。なお、端子Ｐｏｒｔ１４は、図７に示される端子Ｐｏｒｔ１４に対応している。端子Ｐｏｒｔ１８は、図７では図示していないが、第２のＢＰＦ１２２の整合回路１４０に接続される端子である。また、図７では、インダクタ１５０の図示を省略している。

一般的に、ＢＰＦの通過帯域を広くする場合、当該通過帯域外の減衰量は小さくなる。そこで、ＢＰＦの通過帯域を広くする場合であっても、当該通過帯域外に減衰極を有するインダクタがＢＰＦに並列に接続されることで、当該インダクタ及び当該インダクタが接続されたときに発生する寄生容量成分によって、当該通過帯域外の減衰量を大きくすることができる。

本実施の形態では、図８の（ｂ）に示されるように、第１のＢＰＦ１２１の通過帯域（ＨＢ１）よりも第２のＢＰＦ１２２の通過帯域（ＨＢ２）の方が広い。そこで、図１０に示されるように、通過帯域がより広い第２のＢＰＦ１２２には、インダクタ１５０が並列に接続される。これにより、第２のＢＰＦ１２２の通過帯域を広くすることで小さくなった当該通過帯域外の減衰量を、大きくすることができる。なお、インダクタ１５０は、第１のＢＰＦ１２１に並列に接続されてもよく、第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２のそれぞれに並列に接続されてもよい。

（実施の形態２の変形例）
実施の形態２に係る高周波回路２は、最低限必要な構成要素である第１の回路１１０及び第２の回路１２０を備えたが、本発明の高周波回路は、さらに他の構成要素を備えてもよい。また、本発明の高周波回路は、通信装置に適用することができる。そこで、実施の形態２の変形例では、第１の回路１１０及び第２の回路１２０に加え、さらに、他の構成要素を備える高周波回路２ａ、及び、高周波回路２ａを備える通信装置２００について説明する。

［４．１ 通信装置の構成］
実施の形態２の変形例に係る通信装置２００の構成について図１１を用いて説明する。

図１１は、実施の形態２の変形例に係る通信装置２００の一例を示す構成図である。なお、図１１には、通信装置２００の構成要素に含まれないアンテナ素子ＡＮＴも図示されている。

通信装置２００は、高周波回路２ａ及びＲＦ信号処理回路１９０を備える。

高周波回路２ａは、第１の回路１１０及び第２の回路１２０、第３のＨＰＦ１３１、第３のＬＰＦ１３２、ＬＮＡ回路１６０、スイッチ回路１７０及び第３の回路１８０を備える。つまり、高周波回路２ａは、高周波回路２の構成要素に加えて、さらに、ＬＮＡ回路１６０、スイッチ回路１７０及び第３の回路１８０を備える。第１の回路１１０、第２の回路１２０、第３のＨＰＦ１３１及び第３のＬＰＦ１３２は、実施の形態２におけるものと同じであるため、説明を省略する。

第３の回路１８０は、例えば、デュプレクサ１８１〜１８４を有する。デュプレクサ１８１は、例えばＬＴＥ−Ｕの高周波信号を分波するフィルタである。デュプレクサ１８２は、例えばＵＨＢの高周波信号を分波するフィルタである。デュプレクサ１８３は、例えばＭＢの高周波信号を分波するフィルタである。デュプレクサ１８４は、例えばＬＢの高周波信号を分波するフィルタである。デュプレクサ１８１〜１８４により、ＬＴＥ−Ｕ等の広い周波数帯域の高周波信号を特定の狭い周波数帯域の高周波信号に分波できる。

スイッチ回路１７０は、スイッチＩＣ１７１〜１７３を有する。例えば、第１の回路１１０とスイッチ回路１７０とは、同一チップで形成される。なお、本変形例では、スイッチ回路１７０は、３つのスイッチＩＣ１７１〜１７３を有するが、これに限らず、通信装置２００が取り扱うバンド数に応じて、２つ以下、又は、４つ以上のスイッチＩＣを有していてもよい。

スイッチＩＣ１７１は、第３の回路１８０が有するデュプレクサ１８１及び１８２の出力端子に接続された複数の選択端子とＬＮＡ回路１６０が有するＬＮＡ１６１の入力端子に接続された共通端子とを有する。スイッチＩＣ１７１は、例えば通信装置２００が有する制御部（図示せず）からの制御信号に応じて、当該共通端子と当該複数の選択端子のいずれかとを接続することで、ＬＴＥ−Ｕ対応したデュプレクサ１８１を構成するフィルタ及びＵＨＢに対応したデュプレクサ１８２を構成するフィルタのいずれかとＬＮＡ１６１とを接続する。

スイッチＩＣ１７２は、第２の回路１２０が有する第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２、並びに、第３の回路１８０が有するデュプレクサ１８３の出力端子に接続された複数の選択端子とＬＮＡ回路１６０が有するＬＮＡ１６２の入力端子に接続された共通端子とを有する。スイッチＩＣ１７２は、例えば通信装置２００が有する制御部からの制御信号に応じて、当該共通端子と当該複数の選択端子のいずれかとを接続することで、ＨＢ１に対応した第１のＢＰＦ１２１、ＨＢ２に対応した第２のＢＰＦ１２２及びＭＢに対応したデュプレクサ１８３を構成するフィルタのいずれかとＬＮＡ１６２とを接続する。

スイッチＩＣ１７３は、第３の回路１８０が有するデュプレクサ１８４の出力端子に接続された複数の選択端子とＬＮＡ回路１６０が有するＬＮＡ１６３の入力端子に接続された共通端子とを有する。スイッチＩＣ１７３は、例えば通信装置２００が有する制御部からの制御信号に応じて、当該共通端子と当該複数の選択端子のいずれかとを接続することで、ＬＢに対応したデュプレクサ１８４を構成するフィルタのいずれかとＬＮＡ１６３とを接続する。

ＬＮＡ回路１６０は、ＬＮＡ１６１〜１６３を備え、例えば、ＬＢからＬＴＥ−Ｕの高周波信号を増幅し、ＲＦ信号処理回路１９０へ出力する受信増幅回路である。例えば、第１の回路１１０とＬＮＡ回路１６０とは、同一チップで形成される。なお、本変形例では、第１の回路１１０とＬＮＡ回路１６０とスイッチ回路１７０とが同一チップで形成されるが、ＬＮＡ回路１６０及びスイッチ回路１７０のうちのいずれかが、第１の回路１１０と同一チップで形成されてもよい。また、ＬＮＡ回路１６０及びスイッチ回路１７０のいずれも、第１の回路１１０と同一チップで形成されなくてもよい。

ＲＦ信号処理回路１９０は、アンテナ素子ＡＮＴから高周波回路２ａを介して入力された高周波信号を、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例えばベースバンド信号処理回路（図示せず）へ出力する。

このように、本発明の高周波回路を、多機能化し、通信装置に適用してもよい。

なお、本実施の形態では、高周波回路２ａは、受信経路に適用されているが、送信経路に適用されてもよい。この場合、ＬＮＡ回路１６０の代わりにＰＡ回路が配置され、第１の回路１１０及び第２の回路１２０は、アンテナＡＮＴへの高周波信号の合波に用いられる。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態に係る高周波回路及び通信装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、実施の形態１及びその変形例では、第２の回路２０は、１つのＢＰＦ２２を備えたが、これに限らず、複数のＢＰＦを含んでいてもよい。

また、例えば、実施の形態２及びその変形例では、第２の回路１２０は、第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２を備えたが、これに限らず、１つのＢＰＦ又は３つ以上のＢＰＦを含んでいてもよい。

また、例えば、実施の形態２及びその変形例では、高周波回路２（２ａ）は、第３のＨＰＦ１３１及び第３のＬＰＦ１３２を備えたが、これに限らず、これらを備えなくてもよい。

また、例えば、実施の形態２及びその変形例では、第２のＢＰＦ１２２に、インダクタ１５０が並列に接続されたが、これに限らず、インダクタ１５０が接続されなくてもよい。

また、例えば、実施の形態２では、高周波回路２は、整合回路１４０を備えたが、これに限らず、整合回路１４０を備えなくてもよい。

また、例えば、実施の形態２及びその変形例では、第１の回路１１０は、第２のＬＰＦ１１２を備えたが、これに限らず、第２のＬＰＦ１１２を備えなくてもよい。つまり、第１のＨＰＦ１１１、第２のＨＰＦ１１３及び第１のＬＰＦ１１４が共通の端子（入力端子）を有していてもよい。さらに、第１の回路１１０は、第１のＨＰＦ１１１を備えなくてもよい。ここで、第１の回路が第１のＨＰＦ１１１および第２のＬＰＦ１１２を備えない高周波回路について、図１２を用いて説明する。

図１２は、その他の実施の形態に係る高周波回路２ｂの一例を示す構成図である。

図１２に示されるように、高周波回路２ｂは、第２のＨＰＦ１１３と第１のＬＰＦ１１４とを含む第１の回路１１０ａを備える。また、高周波回路２ｂは、第１の回路１１０ａに直列に接続され、ＢＥＦ１２３とＢＰＦとを含む第２の回路１２０ａを備える。ここでは、ＢＰＦは、互いに通過帯域の異なる第１のＢＰＦ１２１と第２のＢＰＦ１２２とを含む。ＢＥＦ１２３と第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２とのうちの少なくとも１つは、弾性波共振子で構成される。

また、第２のＨＰＦ１１３の通過帯域は、第１のＬＰＦ１１４の通過帯域よりも高域側に位置し、ＢＥＦ１２３の減衰帯域、並びに、第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２の通過帯域は、第１のＬＰＦ１１４の通過帯域よりも高域側に位置し、かつ、第２のＨＰＦ１１３の通過帯域と重複する。これにより、高周波回路２ｂの端子Ｐｏｒｔ２１と端子Ｐｏｒｔ１４〜１７のそれぞれとを結んだ各経路における通過特性は、図８の（ｂ）に示されるものからＵＨＢ及びＬＴＥ−Ｕを除いたものになる。

図１２の高周波回路２ｂにおいて、１つの信号経路が４つの信号経路に分けられる。つまり、図１２の高周波回路２ｂは、マルチプレクサであり、１つの信号経路を４つの信号経路に分けるクアッドプレクサである。

端子Ｐｏｒｔ１４を通過する信号経路には例えばＨＢ２の高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１５を通過する信号経路には例えばＨＢ１の高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１６を通過する信号経路には例えばＭＢの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１７を通過する信号経路には例えばＬＢの高周波信号が伝搬する。例えば、ＨＢ２は２４９６ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚの周波数帯域であり、ＨＢ１は２３００ＭＨｚ〜２４００ＭＨｚの周波数帯域であり、ＭＢは１４２７ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚの周波数帯域であり、ＬＢは４５２ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの周波数帯域である。この構成であると、異なる周波数帯域の通過帯域を有する４つの信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となる。

以上の構成により、高周波回路２ｂは、低域側の例えばＬＢの信号から高域側の例えばＨＢ２の信号まで広い周波数帯域の信号のＣＡ化に対応できる。また、ＢＥＦ１２３の減衰帯域と第１のＢＰＦ１２１の通過帯域（ＨＢ１）及び第２のＢＰＦ１２２の通過帯域（ＨＢ２）とが重複するため、第１のＢＰＦ１２１の通過帯域及び第２のＢＰＦ１２２の通過帯域が第２のＨＰＦ１１３の通過帯域のうちＢＥＦ１２３の減衰帯域を除く帯域（ＭＢ）と重複しない。したがって、第１のＢＰＦ１２１又は第２のＢＰＦ１２２の通過帯域の周波数成分を有する信号と第２のＨＰＦ１１３の通過帯域のうちＢＥＦ１２３の減衰帯域を除く帯域（ＭＢ）の周波数成分を有する信号とが互いに影響を与えにくくなる。また、第２のＨＰＦ１１３の通過帯域の一部が、ＢＥＦ１２３の急峻度が高い減衰スロープによって減衰させられることで、直列に接続された第２のＨＰＦ１１３及びＢＥＦ１２３の減衰スロープの急峻度が高くなる。したがって、ＭＢの高周波信号とＨＢ１の高周波信号とは、互いに影響を与えにくくなる。また、第１のＢＰＦ１２１及び第２のＢＰＦ１２２のそれぞれの減衰スロープの急峻度は高いため、ＨＢ１の高周波信号とＨＢ２の高周波信号とは、互いに影響を与えにくくなる。

このように、第２のＨＰＦ１１３及び第１のＬＰＦ１１４を含む第１の回路１１０ａと、第１のＢＰＦ１２１、第２のＢＰＦ１２２及びＢＥＦ１２３を含む第２の回路１２０ａとを直列に接続するだけの簡易な構成で、それぞれ異なる周波数帯域の複数のバンドの信号を同時に送受信することが可能となり、かつ、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くできる。

第２のＨＰＦ１１３における、第１のＬＰＦ１１４の通過帯域に相当する帯域での減衰量は、第１のローパスフィルタ（第１のＬＰＦ１１４）が無い場合と比べて、１５ｄＢ以上であり、第２のＨＰＦ１１３は、インダクタおよびキャパシタから構成され、第１のＬＰＦ１１４は、インダクタおよびキャパシタから構成されてもよい。以上の構成により、歪特性が改善される。この理由としては、以下が考えられる。

弾性波共振子は基本的に歪特性が悪く、送信信号などの高い信号強度の高周波信号が印加されると、高調波（２倍波、３倍波など）や相互変調歪（ＩＭＤ２、ＩＭＤ３）等の歪が発生する。歪の発生は、通信装置の受信感度の劣化等に繋がるため、出来るだけ歪を発生させないことが通信品質上重要となる。

例えば、図１２においてＰｏｒｔ１７より第１のＬＰＦ１１４の通過帯域であるローバンド（ＬＢ）の送信信号が入力された場合、ＬＢの送信信号はＰｏｒｔ２１に出力されると同時に、一部の信号は第２のＨＰＦ１１３にて減衰されつつも第２の回路１２０ａに回り込み、第２の回路１２０ａに含まれる弾性波共振子において歪が発生する。

ここで、第２のＨＰＦ１１３における、第１のＬＰＦ１１４の通過帯域に相当する帯域での減衰量が１５ｄＢ以上であれば、第２の回路１２０ａに到達するＬＢの送信信号は効果的に抑えられる。よって、第２の回路１２０ａで発生する歪を有効に抑えることが出来る。

特に、ＬＢの通過帯域が４５２〜９６０ＭＨｚ、第２の回路１２０ａの通過帯域が１４２７〜２６９０ＭＨｚの場合、ＬＢの２倍波や３倍波が第２の回路１２０ａの通過帯域と一部重複する。このような場合、通信感度の劣化につながってしまう。従って、このような周波数構成ではＬＢの信号が第２の回路１２０ａに出来るだけ到達しない様に、第２のＨＰＦ１１３における、第１のＬＰＦ１１４の通過帯域に相当する帯域での減衰量を１５ｄＢ以上確保することは極めて有効である。

また、第２のＨＰＦ１１３及び第１のＬＰＦ１１４は、それぞれインダクタおよびキャパシタから構成されていることが望ましい。インダクタやキャパシタは歪特性が良好な素子であるためである。

図１３は、その他の実施の形態に係る高周波回路２ｃの一例を示す構成図である。

図１３に示されている高周波回路２ｃにおいて、第２の回路１２０ｂは、ＢＥＦ１２３と第１のＢＰＦ１２１に加えて、さらにハイパスフィルタ（ＨＰＦ１２４）を含む。

また、第２のＨＰＦ１１３の通過帯域は、第１のＬＰＦ１１４の通過帯域よりも高域側に位置し、ＢＥＦ１２３の減衰帯域、並びに、第１のＢＰＦ１２１及びＨＰＦ１２４の通過帯域は、第１のＬＰＦ１１４の通過帯域よりも高域側に位置し、かつ、第２のＨＰＦ１１３の通過帯域と重複する。これにより、高周波回路２ｃの端子Ｐｏｒｔ２１と端子Ｐｏｒｔ１４〜１７のそれぞれとを結んだ各経路における通過特性は、図８の（ｂ）に示されるものからＵＨＢ及びＬＴＥ−Ｕを除いたものになる。

以上の構成により、高周波回路２ｃは、低域側の例えばＬＢの信号から高域側の例えばＨＢ２の信号まで広い周波数帯域の信号のＣＡ化に対応できる。また、ＢＥＦ１２３の減衰帯域と第１のＢＰＦ１２１の通過帯域（ＨＢ１）及びＨＰＦ１２４の通過帯域（ＨＢ２）とが重複するため、第１のＢＰＦ１２１の通過帯域及びＨＰＦ１２４の通過帯域が第２のＨＰＦ１１３の通過帯域のうちＢＥＦ１２３の減衰帯域を除く帯域（ＭＢ）と重複しない。したがって、第１のＢＰＦ１２１又はＨＰＦ１２４の通過帯域の周波数成分を有する信号と第２のＨＰＦ１１３の通過帯域のうちＢＥＦ１２３の減衰帯域を除く帯域（ＭＢ）の周波数成分を有する信号とが互いに影響を与えにくくなる。また、第２のＨＰＦ１１３の通過帯域の一部が、ＢＥＦ１２３の急峻度が高い減衰スロープによって減衰させられることで、直列に接続された第２のＨＰＦ１１３及びＢＥＦ１２３の減衰スロープの急峻度が高くなる。したがって、ＭＢの高周波信号とＨＢ１の高周波信号とは、互いに影響を与えにくくなる。また、第１のＢＰＦ１２１及びＨＰＦ１２４のそれぞれの減衰スロープの急峻度は高いため、ＨＢ１の高周波信号とＨＢ２の高周波信号とは、互いに影響を与えにくくなる。

このように、第２のＨＰＦ１１３及び第１のＬＰＦ１１４を含む第１の回路１１０ａと、第１のＢＰＦ１２１、ＨＰＦ１２４及びＢＥＦ１２３を含む第２の回路１２０ｂとを直列に接続するだけの簡易な構成で、それぞれ異なる周波数帯域の複数のバンドの信号を同時に送受信することが可能となり、かつ、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くできる。

図１４は、第２の回路１２０ｃが、第２のＢＰＦ１２２を備えず、第１のＢＰＦ１２１を備える高周波回路２ｄの一例を示す構成図である。図１４の高周波回路２ｄにおいて、１つの信号経路が３つの信号経路に分けられる。つまり、図１４の高周波回路２ｄは、１つの信号経路を３つの信号経路に分けるトリプレクサである。例えば、図１４の高周波回路２ｄにおいて、端子Ｐｏｒｔ１５を通過する信号経路には周波数帯域２３００ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚの高周波信号（ＨＢの高周波信号）が伝搬する。例えば、端子Ｐｏｒｔ１６を通過する信号経路には周波数帯域１４２７ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚの高周波信号（ＭＢの高周波信号）が伝搬する。例えば、端子Ｐｏｒｔ１７を通過する信号経路には周波数帯域４５２ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの高周波信号（ＬＢの高周波信号）が伝搬する。この構成であると、異なる周波数帯域の通過帯域を有する３つの信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となる。

なお、高周波回路２ｄが第1のＢＰＦ１２１の代わりにハイパスフィルタ（ＨＰＦ１２４）を備える場合であっても同様の作用、効果を得ることが出来る。

図１５は、第２の回路１２０ｃが、第２のＢＰＦ１２２を備えず、第１のＢＰＦ１２１を備え、第１の回路１１０と第２の回路１２０ｃとの間に整合回路を備えない高周波回路２ｅの一例を示す構成図である。

図１５に示されるように、高周波回路２ｅは、第１の回路１１０及び第１の回路１１０に直列に接続された第２の回路１２０ｃを備える。また、高周波回路２ｅは、第３のＨＰＦ１３１及び第３のＬＰＦ１３２を備える。

第１の回路１１０は、第１のＨＰＦ１１１、第２のＬＰＦ１１２、第２のＨＰＦ１１３及び第１のＬＰＦ１１４を含む。第２の回路１２０ｃは、ＢＥＦ１２３と第１のＢＰＦ１２１とを含む。

高周波回路２ｅは、端子Ｐｏｒｔ１１〜Ｐｏｒｔ１３およびＰｏｒｔ１５〜Ｐｏｒｔ１７を備える。端子Ｐｏｒｔ１１には、例えば、アンテナ素子が接続される。また、端子Ｐｏｒｔ１２、Ｐｏｒｔ１３およびＰｏｒｔ１５〜Ｐｏｒｔ１７を通過する信号経路には、それぞれ互いに異なる周波数帯域の高周波信号が伝搬する。本実施の形態では、高周波回路２ｅは、受信経路に適用され、端子Ｐｏｒｔ１１に入力された高周波信号を分波して端子Ｐｏｒｔ１２、Ｐｏｒｔ１３およびＰｏｒｔ１５〜Ｐｏｒｔ１７から出力する機能を有する。なお、高周波回路２ｅは、送信経路に適用され、端子Ｐｏｒｔ１２、Ｐｏｒｔ１３およびＰｏｒｔ１５〜Ｐｏｒｔ１７に入力された高周波信号を合波して端子Ｐｏｒｔ１１から出力する機能を有していてもよい。

図１５の高周波回路２ｅにおいて、１つの信号経路が５つの信号経路に分けられる。つまり、図１５の高周波回路２ｅは、１つの信号経路を５つの信号経路に分けるペンタプレクサである。

端子Ｐｏｒｔ１２を通過する信号経路には例えばＬＴＥ−Ｕの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１３を通過する信号経路には例えばＵＨＢの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１５を通過する信号経路には例えばＨＢの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１６を通過する信号経路には例えばＭＢの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１７を通過する信号経路には例えばＬＢの高周波信号が伝搬する。例えば、ＬＴＥ−Ｕは５ＧＨｚ帯の周波数帯域であり、ＵＨＢは３４００ＭＨｚ〜３８００ＭＨｚの周波数帯域であり、ＨＢは２３００ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚの周波数帯域であり、ＭＢは１４２７ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚの周波数帯域であり、ＬＢは４５２ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの周波数帯域である。なお、上記の周波数帯域は一例であり、本発明は、その他の周波数帯域にも適用可能である。高周波回路２ｅは、例えば、端子Ｐｏｒｔ１１に接続される信号経路を端子Ｐｏｒｔ１２、Ｐｏｒｔ１３およびＰｏｒｔ１５〜Ｐｏｒｔ１７のそれぞれに分岐させる回路である。

この構成であると、異なる周波数帯域の通過帯域を有する５つの信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となる。

図１６は、第１の回路１１０と第２の回路１２０ａとの間に整合回路を備えない高周波回路２ｆの一例を示す構成図である。

高周波回路２ｆは、端子Ｐｏｒｔ１１〜Ｐｏｒｔ１７を備える。端子Ｐｏｒｔ１１には、例えば、アンテナ素子が接続される。また、端子Ｐｏｒｔ１２〜Ｐｏｒｔ１７を通過する信号経路には、それぞれ互いに異なる周波数帯域の高周波信号が伝搬する。本実施の形態では、高周波回路２ｆは、受信経路に適用され、端子Ｐｏｒｔ１１に入力された高周波信号を分波して端子Ｐｏｒｔ１２〜Ｐｏｒｔ１７から出力する機能を有する。なお、高周波回路２ｆは、送信経路に適用され、端子Ｐｏｒｔ１２〜Ｐｏｒｔ１７に入力された高周波信号を合波して端子Ｐｏｒｔ１１から出力する機能を有していてもよい。

図１６の高周波回路２ｆにおいて、１つの信号経路が６つの信号経路に分けられる。つまり、図１６の高周波回路２ｆは、１つの信号経路を６つの信号経路に分けるヘクサプレクサである。

端子Ｐｏｒｔ１２を通過する信号経路には例えばＬＴＥ−Ｕの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１３を通過する信号経路には例えばＵＨＢの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１４を通過する信号経路には例えばＨＢ２の高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１５を通過する信号経路には例えばＨＢ１の高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１６を通過する信号経路には例えばＭＢの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１７を通過する信号経路には例えばＬＢの高周波信号が伝搬する。

例えば、ＬＴＥ−Ｕは５ＧＨｚ帯の周波数帯域であり、ＵＨＢは３４００ＭＨｚ〜３８００ＭＨｚの周波数帯域であり、ＨＢ２は２４９６ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚの周波数帯域であり、ＨＢ１は２３００ＭＨｚ〜２４００ＭＨｚの周波数帯域であり、ＭＢは１４２７ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚの周波数帯域であり、ＬＢは４５２ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの周波数帯域である。なお、上記の周波数帯域は一例であり、本発明は、その他の周波数帯域にも適用可能である。高周波回路２ｆは、例えば、端子Ｐｏｒｔ１１に接続される信号経路を端子Ｐｏｒｔ１２〜Ｐｏｒｔ１７のそれぞれに分岐させる回路である。

この構成であると、異なる周波数帯域の通過帯域を有する６つの信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となる。

図１７は、その他の実施の形態に係る高周波回路２ｇの一例を示す構成図である。

図１７に示されるように、高周波回路２ｇは、第２のＨＰＦ１１３を含む第１の回路１１０ｂを備える。また、高周波回路２ｇは、第１の回路１１０ｂに直列に接続され、ＢＥＦ１２３と第１のＢＰＦ１２１とを含む第２の回路１２０ｃを備える。ＢＥＦ１２３と第１のＢＰＦ１２１とのうちの少なくとも１つは、弾性波共振子で構成される。

図１７の高周波回路２ｇにおいて、１つの信号経路が２つの信号経路に分けられる。つまり、図１７の高周波回路２ｇは、１つの信号経路を２つの信号経路に分けるダイプレクサである。

端子Ｐｏｒｔ１５を通過する信号経路には例えばＨＢの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１６を通過する信号経路には例えばＭＢの高周波信号が伝搬する。例えば、ＨＢは２３００ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚの周波数帯域であり、ＭＢは１４２７ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚの周波数帯域である。この構成であると、異なる周波数帯域の通過帯域を有する２つの信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となる。

第２のＨＰＦ１１３における帯域外の減衰量は１５ｄＢ以上である。帯域外の周波数としては、例えばＬＢの高周波信号である４５２ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの周波数帯である。この構成により、Ｐｏｒｔ２１から侵入してきたＬＢの高周波信号が、第２の回路１２０ｃに到達する間に十分減衰されるため、歪特性が改善される。

例えば、図１７の高周波回路２ｇはＬＢを含まない用途に最適に用いられる。例えば、ＨＢの高周波信号とＭＢの高周波信号とを用いた４ｘ４ ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ（所謂４ｘ４ ＭＩＭＯ、送信用、受信用でそれぞれ４本のアンテナを使用して同時にデータを送受信する技術）に最適に用いられる。

図１８は、その他の実施の形態に係る高周波回路２ｈの一例を示す構成図である。

図１８に示されるように、高周波回路２ｈは、第１の回路１１０ｃ及び第１の回路１１０ｃに直列に接続された第２の回路１２０ｃを備える。また、高周波回路２ｈは、第３のＨＰＦ１３１及び第３のＬＰＦ１３２を備える。高周波回路２ｈは、端子Ｐｏｒｔ１２、Ｐｏｒｔ１３、Ｐｏｒｔ１５、Ｐｏｒｔ１６を備える。

第１の回路１１０ｃは、第１のＨＰＦ１１１、第２のＬＰＦ１１２、第２のＨＰＦ１１３を含む。第２の回路１２０ｃは、ＢＥＦ１２３と第１のＢＰＦ１２１とを含む。ＢＥＦ１２３と第１のＢＰＦ１２１とは、弾性波共振子で構成される。本実施の形態では、例えば、ＢＥＦ１２３、第１のＢＰＦ１２１のいずれも弾性表面波共振子で構成される。

端子Ｐｏｒｔ１１には、例えば、アンテナ素子が接続される。また、端子Ｐｏｒｔ１２、Ｐｏｒｔ１３、Ｐｏｒｔ１５、Ｐｏｒｔ１６を通過する信号経路には、それぞれ互いに異なる周波数帯域の高周波信号が伝搬する。本実施の形態では、高周波回路２ｈは、受信経路に適用され、端子Ｐｏｒｔ１１に入力された高周波信号を分波し、端子Ｐｏｒｔ１２、Ｐｏｒｔ１３、Ｐｏｒｔ１５、Ｐｏｒｔ１６から出力する機能を有する。なお、高周波回路２ｈは、送信経路に適用され、端子Ｐｏｒｔ１２、Ｐｏｒｔ１３、Ｐｏｒｔ１５、Ｐｏｒｔ１６に入力された高周波信号を合波して端子Ｐｏｒｔ１１から出力する機能を有していてもよい。

図１８の高周波回路２ｈにおいて、１つの信号経路が４つの信号経路に分けられる。つまり、図１８の高周波回路２ｈは、１つの信号経路を４つの信号経路に分けるクアッドプレクサである。

端子Ｐｏｒｔ１２を通過する信号経路には例えばＬＴＥ−Ｕの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１３を通過する信号経路には例えばＵＨＢの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１５を通過する信号経路には例えばＨＢの高周波信号が伝搬する。端子Ｐｏｒｔ１６を通過する信号経路には例えばＭＢの高周波信号が伝搬する。例えば、ＬＴＥ−Ｕは５ＧＨｚ帯の周波数帯域であり、ＵＨＢは３４００ＭＨｚ〜３８００ＭＨｚの周波数帯域であり、ＨＢは２３００ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚの周波数帯域であり、ＭＢは１４２７ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚの周波数帯域である。なお、上記の周波数帯域は一例であり、本発明は、その他の周波数帯域にも適用可能である。高周波回路２ｈは、例えば、端子Ｐｏｒｔ１１に接続される信号経路を端子Ｐｏｒｔ１２、Ｐｏｒｔ１３、Ｐｏｒｔ１５、Ｐｏｒｔ１６のそれぞれに分岐させる回路である。この構成であると、異なる周波数帯域の通過帯域を有する４つの信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うキャリアアグリゲーションが可能となる。

第２のＨＰＦ１１３における第２のＬＰＦ１１２の通過帯域の減衰量は１５ｄＢ以上である。この構成により、歪特性が改善される。

例えば、図１８の高周波回路２ｈは、ＬＴＥ−Ｕの高周波信号と、ＵＨＢの高周波信号と、ＨＢの高周波信号、とＭＢの高周波信号とを用いた４ｘ４ ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ（所謂４ｘ４ ＭＩＭＯ、送信用、受信用でそれぞれ４本のアンテナを使用して同時にデータを送受信する技術）に最適に用いられる。

また、例えば、上記実施の形態では、第１の回路に含まれるＢＥＦは、図２Ａに示される回路構成であったが、これに限らず、弾性波共振子を用いたその他の回路構成で実現されるＢＥＦであってもよい。また、第２の回路に含まれるＢＰＦは、図２Ｂに示される回路構成であったが、これに限らず、弾性波共振子を用いたその他の回路構成で実現されるＢＰＦであってもよい。

また、例えば、実施の形態１では、３つの信号経路が１つにまとめられた（つまりトリプレクサ）が、これに限らず、４つ以上の信号経路が１つにまとめられてもよい（つまりクアッドプレクサ、ペンタプレクサ、へクサプレクサまたはそれ以上のマルチプレクサ）。

また、例えば、実施の形態２では、１つの信号経路が６つの信号経路に分けられたが、これに限らない。例えば、高周波回路２が第３のＨＰＦ１３１及び第３のＬＰＦ１３２を備えない場合、又は、第２の回路１２０がＢＰＦを１つ含む場合、１つの信号経路が５つの信号経路に分けられてもよい。また、例えば、高周波回路２が第３のＨＰＦ１３１及び第３のＬＰＦ１３２を備えず、かつ、第２の回路１２０がＢＰＦを１つ含む場合、１つの信号経路が４つの信号経路に分けられてもよい。

また、実施の形態１の変形例では、通信装置１００は、高周波回路１ａを備えたが、これに限らず、例えば高周波回路１を備えてもよい。つまり、通信装置１００は、ＬＮＡ回路３０、スイッチ回路４０及び第３の回路５０等を備えなくてもよい。

また、実施の形態２の変形例では、通信装置２００は、高周波回路２ａを備えたが、これに限らず、例えば高周波回路２を備えてもよい。つまり、通信装置２００は、ＬＮＡ回路１６０、スイッチ回路１７０及び第３の回路１８０等を備えなくてもよい。

その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

本発明は、簡易な構成で、それぞれ異なる周波数帯域の複数のバンドの信号を同時に送受信することが可能で、かつ、通過特性における遷移帯域に位置する減衰スロープの急峻度を高くできる高周波回路及び通信装置として、携帯電話等の通信機器に広く利用できる。

１、１ａ、２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ 高周波回路
１０、１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ 第１の回路
１１、１１１ 第１のＨＰＦ
１２、１１４ 第１のＬＰＦ
２０、１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ 第２の回路
２１、１２３ ＢＥＦ
２２、５２〜５４、５６〜５８ ＢＰＦ
３０、１６０ ＬＮＡ回路
３１〜３３、１６１〜１６３ ＬＮＡ
４０、１７０ スイッチ回路
４１〜４３、７０、１７１〜１７３ スイッチＩＣ
５０、１８０ 第３の回路
５１、５５ マルチプレクサ
８０、１９０ ＲＦ信号処理回路
９０ 積層基板
９１ 基準グランド層
９２ 基準グランドパターン
９３ 第１層
９４、９６、９７ グランドパターン
９５ 第２層
１００、２００ 通信装置
１１２ 第２のＬＰＦ
１１３ 第２のＨＰＦ
１２１ 第１のＢＰＦ
１２２ 第２のＢＰＦ
１２４ ＨＰＦ
１３１ 第３のＨＰＦ
１３２ 第３のＬＰＦ
１４０ 整合回路
１４１、１４２ 配線
１５０、２１１ｓ、２１２ｓ、２１３ｐ インダクタ
１８１〜１８４ デュプレクサ
２１１ｐ、２１２ｐ、２１３ｓ、２１４ｓ、２２１ｓ〜２２３ｓ、２２１ｐ、２２２ｐ
弾性表面波共振子
４０１、４０２ ダイプレクサ

Claims (22)

1. 第１のハイパスフィルタと第１のローパスフィルタとを含み、高周波信号を分波又は合波する第１の回路と、
   前記第１の回路に直列に接続され、バンドエリミネーションフィルタと第１のバンドパスフィルタを含むバンドパスフィルタとを含み、高周波信号を分波又は合波する第２の回路と、を備え、
   前記バンドエリミネーションフィルタと前記バンドパスフィルタとのうちの少なくとも１つは、弾性波共振子で構成され、
   前記第１のハイパスフィルタの通過帯域は、前記第１のローパスフィルタの通過帯域よりも高域側に位置し、
   前記バンドエリミネーションフィルタの減衰帯域、及び、前記バンドパスフィルタの通過帯域は、前記第１のハイパスフィルタの通過帯域と前記第１のローパスフィルタの通過帯域との間に位置し、
   前記第１のハイパスフィルタ及び前記第１のローパスフィルタは共通の第１共通端子を有し、
   前記第１共通端子と前記バンドエリミネーションフィルタの端子とが直列に接続され、
   前記バンドエリミネーションフィルタ及び前記バンドパスフィルタは共通の第２共通端子を有し、
   前記バンドエリミネーションフィルタの通過特性の遷移帯域における減衰スロープは、前記第１のハイパスフィルタの通過特性の遷移帯域における減衰スロープ、及び、前記第１のローパスフィルタの通過特性の遷移帯域における減衰スロープの少なくとも一方を減衰させる
   高周波回路。
2. 第１のハイパスフィルタと第１のローパスフィルタとを含み、高周波信号を分波又は合波する第１の回路と、
   前記第１の回路に直列に接続され、バンドエリミネーションフィルタと第１のバンドパスフィルタを含むバンドパスフィルタとを含み、高周波信号を分波又は合波する第２の回路と、を備え、
   前記バンドエリミネーションフィルタと前記バンドパスフィルタとのうちの少なくとも１つは、弾性波共振子で構成され、
   前記第１のハイパスフィルタの通過帯域は、前記第１のローパスフィルタの通過帯域よりも高域側に位置し、
   前記バンドエリミネーションフィルタの減衰帯域、及び、前記バンドパスフィルタの通過帯域は、前記第１のハイパスフィルタの通過帯域と前記第１のローパスフィルタの通過帯域との間に位置し、
   前記第１の回路は、さらに、第２のハイパスフィルタを含み、
   前記バンドエリミネーションフィルタ及び前記バンドパスフィルタは共通の共通端子を有し、
   前記共通端子と前記第２のハイパスフィルタの端子とが接続され、
   前記第２のハイパスフィルタの通過帯域は、前記第１のハイパスフィルタの通過帯域と前記第１のローパスフィルタの通過帯域との間に位置し、
   前記第２のハイパスフィルタの通過帯域と、前記バンドパスフィルタの通過帯域と、前記バンドエリミネーションフィルタの減衰帯域とは、重複し、
   前記第２のハイパスフィルタと前記第２の回路との間に接続された、整合回路をさらに含み、
   前記バンドパスフィルタは、さらに前記第１のバンドパスフィルタと通過帯域の異なる第２のバンドパスフィルタを含み、
   前記整合回路は、前記第１のバンドパスフィルタ及び前記第２のバンドパスフィルタに接続され、
   前記第１のバンドパスフィルタの通過帯域と前記第２のバンドパスフィルタの通過帯域とのうち、前記第１のバンドパスフィルタの通過帯域の方が前記バンドエリミネーションフィルタの通過帯域の近くに位置し、
   前記整合回路と前記第１のバンドパスフィルタとを接続する配線は、前記整合回路と前記第２のバンドパスフィルタとを接続する配線よりも短い
   高周波回路。
3. 前記第１の回路はさらに第２のローパスフィルタを含み、
   前記第２のハイパスフィルタと前記第１のローパスフィルタは、前記第２のローパスフィルタに接続され、
   前記高周波回路は第３のハイパスフィルタと第３のローパスフィルタとをさらに含み、
   前記第３のハイパスフィルタと前記第３のローパスフィルタは、前記第１のハイパスフィルタに接続され、
   前記高周波回路はヘクサプレクサである
   請求項２に記載の高周波回路。
4. 第２のハイパスフィルタと第１のローパスフィルタとを含み、高周波信号を分波又は合波する第１の回路と、
   前記第１の回路に直列に接続され、バンドエリミネーションフィルタと第１のバンドパスフィルタを含むバンドパスフィルタとを含み、高周波信号を分波又は合波する第２の回路と、を備え、
   前記バンドエリミネーションフィルタと前記バンドパスフィルタとのうちの少なくとも１つは、弾性波共振子で構成され、
   前記第２のハイパスフィルタの通過帯域は、前記第１のローパスフィルタの通過帯域よりも高域側に位置し、
   前記バンドエリミネーションフィルタの減衰帯域、及び、前記バンドパスフィルタの通過帯域は、前記第１のローパスフィルタの通過帯域よりも高域側に位置し、かつ、前記第２のハイパスフィルタの通過帯域と重複し、
   前記第２のハイパスフィルタと前記第２の回路との間に接続された、整合回路をさらに含み、
   前記バンドパスフィルタは、さらに前記第１のバンドパスフィルタと通過帯域の異なる第２のバンドパスフィルタを含み、
   前記整合回路は、前記第１のバンドパスフィルタ及び前記第２のバンドパスフィルタに接続され、
   前記第１のバンドパスフィルタの通過帯域と前記第２のバンドパスフィルタの通過帯域とのうち、前記第１のバンドパスフィルタの通過帯域の方が前記バンドエリミネーションフィルタの通過帯域の近くに位置し、
   前記整合回路と前記第１のバンドパスフィルタとを接続する配線は、前記整合回路と前記第２のバンドパスフィルタとを接続する配線よりも短い
   高周波回路。
5. 前記高周波回路はクアッドプレクサである
   請求項４に記載の高周波回路。
6. 前記第２のハイパスフィルタにおける前記第１のローパスフィルタの通過帯域に相当する帯域での減衰量は、前記第１のローパスフィルタが無い場合と比べて、１５ｄＢ以上であり、
   前記第２のハイパスフィルタは、インダクタおよびキャパシタから構成され、
   前記第１のローパスフィルタは、インダクタおよびキャパシタから構成される
   請求項２〜５のいずれか１項に記載の高周波回路。
7. 高周波回路であって、
   第２のハイパスフィルタを含み、高周波信号を分波又は合波する第１の回路と、
   前記第１の回路に直列に接続され、バンドエリミネーションフィルタと第１のバンドパスフィルタを含むバンドパスフィルタとを含み、高周波信号を分波又は合波する第２の回路と、を備え、
   前記バンドエリミネーションフィルタと前記バンドパスフィルタとのうちの少なくとも１つは、弾性波共振子で構成され、
   前記バンドエリミネーションフィルタの減衰帯域、及び、前記バンドパスフィルタの通過帯域は、前記第２のハイパスフィルタの通過帯域と重複し、
   前記バンドエリミネーションフィルタは、少なくとも一つの弾性波共振子および少なくとも一つのインダクタから構成されるハイブリッドフィルタであり、
   前記高周波回路は、複数の信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うマルチプレクサであり、
   前記第２のハイパスフィルタと前記第２の回路との間に接続された、整合回路をさらに含み、
   前記バンドパスフィルタは、さらに前記第１のバンドパスフィルタと通過帯域の異なる第２のバンドパスフィルタを含み、
   前記整合回路は、前記第１のバンドパスフィルタ及び前記第２のバンドパスフィルタに接続され、
   前記第１のバンドパスフィルタの通過帯域と前記第２のバンドパスフィルタの通過帯域とのうち、前記第１のバンドパスフィルタの通過帯域の方が前記バンドエリミネーションフィルタの通過帯域の近くに位置し、
   前記整合回路と前記第１のバンドパスフィルタとを接続する配線は、前記整合回路と前記第２のバンドパスフィルタとを接続する配線よりも短い
   高周波回路。
8. 前記第１の回路はさらに第１のハイパスフィルタおよび第２のローパスフィルタを含み、
   前記第２のハイパスフィルタは、前記第２のローパスフィルタに接続され、
   前記高周波回路は第３のハイパスフィルタと第３のローパスフィルタとをさらに含み、
   前記第３のハイパスフィルタと前記第３のローパスフィルタは、前記第１のハイパスフィルタに接続される
   請求項７に記載の高周波回路。
9. 前記整合回路は、インダクタおよびキャパシタの少なくともひとつから構成される
   請求項２〜８のいずれか１項に記載の高周波回路。
10. 前記バンドパスフィルタは、さらに前記第１のバンドパスフィルタと通過帯域の異なる第２のバンドパスフィルタを含む
    請求項１に記載の高周波回路。
11. 前記高周波回路が備えるハイパスフィルタ及びローパスフィルタは、ＬＣ共振回路である
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の高周波回路。
12. 前記バンドパスフィルタには、インダクタが並列に接続される
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の高周波回路。
13. 前記高周波回路は、さらに、ローノイズアンプ回路を備え、
    前記第１の回路と前記ローノイズアンプ回路とは、同一チップで形成される
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載の高周波回路。
14. 前記高周波回路は、さらに、スイッチ回路を備え、
    前記第１の回路と前記スイッチ回路とは、同一チップで形成される
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載の高周波回路。
15. 前記高周波回路は、複数の層が積層されて構成される積層基板を含み、
    前記高周波回路が備えるハイパスフィルタ及びローパスフィルタは、それぞれＬＣ共振回路であり、
    前記バンドエリミネーションフィルタ及び前記バンドパスフィルタは、それぞれラダー型の弾性表面波フィルタであり、
    前記積層基板は、当該積層基板の最下層である基準グランド層と第１層と第２層とを有し、
    前記基準グランド層には、前記積層基板の基準電位となる基準グランドパターンが設けられ、
    前記第１層には、前記基準グランドパターンに電気的に接続された、前記第１の回路のグランドパターンが設けられ、
    前記第２層には、前記基準グランドパターンに電気的に接続された、前記第２の回路のグランドパターンが設けられ、
    前記第１層は前記第２層よりも前記基準グランド層側に位置する
    請求項１〜１４のいずれか１項に記載の高周波回路。
16. 前記高周波回路は、
    複数の層が積層されて構成される積層基板を含み、
    さらに、弾性波フィルタである第３の分波回路を備え、
    前記第２の回路のグランドパターンと前記第３の分波回路のグランドパターンとは、前記複数の層のうちの１つの層において互いに分離して設けられる
    請求項１〜１５のいずれか１項に記載の高周波回路。
17. 前記バンドエリミネーションフィルタは、少なくとも一つの弾性波共振子および少なくとも一つのインダクタから構成されるハイブリッドフィルタである
    請求項１〜１６のいずれか１項に記載の高周波回路。
18. 前記高周波回路は、複数の信号を同時に送信、受信、またはその両方を行うマルチプレクサである
    請求項１〜１７のいずれか１項に記載の高周波回路。
19. 前記バンドパスフィルタの通過帯域の一部は、前記バンドエリミネーションフィルタの減衰帯域の一部と重複する
    請求項１〜１８のいずれか１項に記載の高周波回路。
20. 前記バンドエリミネーションフィルタの通過帯域の一部は、前記バンドパスフィルタの通過帯域よりも低い
    請求項１〜１９のいずれか１項に記載の高周波回路。
21. 前記バンドエリミネーションフィルタは、ローパスフィルタ型回路と前記ローパスフィルタ型回路に直列接続されたハイパスフィルタ型回路から構成される
    請求項１〜２０のいずれか１項に記載の高周波回路。
22. アンテナ素子で送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１〜２１のいずれか１項に記載の高周波回路と、を備える
    通信装置。

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