JP7032441B2 - フィルタモジュール - Google Patents

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Description

本発明は、フィルタモジュールに関する。
近年、マルチバンドに対応した無線端末の開発が進んでおり、複数の周波数帯域に対応するために、設けられるフィルタの数が増加している一方で、無線端末の小型化が求められている。
これに対して、例えば、複数のフィルタが1つの基板にまとめて設けられたフィルタモジュールが開示されている(例えば、特許文献1)。これにより、フィルタモジュールが小型化され、ひいては、無線端末の小型化が図られる。
特開2005-057342号公報
しかしながら、上記従来のフィルタモジュールでは、例えば、互いに異なる周波数帯域を通過帯域とする複数のフィルタが同一の基板に配置され、周波数帯域が近いフィルタ同士が隣接して配置される場合がある。この場合、フィルタを通過する信号が互いに干渉し、それぞれのフィルタに接続された配線間のアイソレーションを十分に確保できないおそれがある。その結果、フィルタの減衰特性が劣化し、所望の機能を発揮できなくなってしまうことがある。
これに対して、上記同一の基板上にグランド端子を増やすことで減衰特性の劣化を抑制することが考えられるが、その場合、グランド端子を増やす分大型化してしまい、小型化を図ることが難しくなる。
そこで、本発明は、小型化を図りつつ、減衰特性の劣化を抑制できるフィルタモジュールを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るフィルタモジュールは、第1入出力端子と、第2入出力端子と、前記第1入出力端子と前記第2入出力端子とを結ぶ経路上に配置された第1フィルタと、第3入出力端子と、第4入出力端子と、前記第3入出力端子と前記第4入出力端子とを結ぶ経路上に配置された第2フィルタと、前記第1入出力端子、前記第2入出力端子、前記第1フィルタ、前記第3入出力端子、前記第4入出力端子および前記第2フィルタが設けられた第1基板と、前記第1入出力端子に接続され、前記第1フィルタを通過する信号が伝搬される第1配線と、前記第1配線とグランドとの導通および非導通を切り替える第1スイッチと、前記第3入出力端子に接続され、前記第2フィルタを通過する信号が伝搬される第2配線と、前記第2配線とグランドとの導通および非導通を切り替える第2スイッチと、を備え、前記第1スイッチによって前記第1配線とグランドとが導通となっているときには、前記第2スイッチによって前記第2配線とグランドとは非導通となり、前記第2スイッチによって前記第2配線とグランドとが導通となっているときには、前記第1スイッチによって前記第1配線とグランドとは非導通となる。
第1基板に、第1フィルタおよび第2フィルタがまとめて設けられるため、第1フィルタの第1入出力端子と第2フィルタの第3入出力端子とが近接して配置され得る。それに伴い、第1入出力端子に接続される第1配線と第3入出力端子に接続される第2配線とが近接して、配線間のアイソレーションを十分に確保できないおそれがある。
これに対して、例えば、第1フィルタの通過帯域と第2フィルタの通過帯域とが異なる場合に、第1フィルタの通過帯域での通信を行い、かつ、第2フィルタの通過帯域での通信を行わない場合には、第2スイッチによって第2配線とグランドとが導通とされる。つまり、第2配線および第2配線に接続された第3入出力端子がグランド電位となる。このため、第1入出力端子および第1配線の近傍にグランド(第3入出力端子および第2配線)が配置されることになり、第1フィルタの減衰特性の劣化を抑制できる。同じように、例えば、第2フィルタの通過帯域での通信を行い、かつ、第1フィルタの通過帯域での通信を行わない場合には、第1スイッチによって第1配線とグランドとが導通とされる。つまり、第1配線および第1配線に接続された第1入出力端子がグランド電位となる。このため、第3入出力端子および第2配線の近傍にグランド(第1入出力端子および第1配線)が配置されることになり、第2フィルタの減衰特性の劣化を抑制できる。また、グランド端子を増やすことなく、各フィルタに接続された高周波信号の入出力端子をグランド端子としても用いることができるため、小型化が可能となる。このように、小型化を図りつつ、減衰特性の劣化を抑制できる。
例えば、前記第1スイッチは、SPST(single pole single throw)のスイッチであり、さらに、前記第1配線と前記第1フィルタを通過する信号の入出力端子との導通および非導通を切り替えるSPSTのスイッチを備えていてもよい。
例えば、前記第1スイッチは、SPDT(single pole double throw)のスイッチであり、前記第1スイッチの共通端子に前記第1配線が接続され、前記第1スイッチの2つの選択端子のうちの一の選択端子に、前記第1フィルタを通過する信号の入出力端子が接続され、他の選択端子にグランドが接続されていてもよい。
例えば、前記第2スイッチは、SPSTのスイッチであり、さらに、前記第2配線と前記第2フィルタを通過する信号の入出力端子との導通および非導通を切り替えるSPSTのスイッチを備えていてもよい。
例えば、前記第2スイッチは、SPDTのスイッチであり、前記第2スイッチの共通端子に前記第2配線が接続され、前記第2スイッチの2つの選択端子のうちの一の選択端子に、前記第2フィルタを通過する信号の入出力端子が接続され、他の選択端子にグランドが接続されていてもよい。
例えば、前記フィルタモジュールは、さらに、第2基板を備え、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチは、前記第2基板に設けられていてもよい。また、例えば、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチは、同一のチップに設けられていてもよい。
また、前記フィルタモジュールは、さらに、前記第2入出力端子に接続され、前記第1フィルタを通過する信号が伝搬される第3配線と、前記第3配線とグランドとの導通および非導通を切り替える第3スイッチと、前記第4入出力端子に接続され、前記第2フィルタを通過する信号が伝搬される第4配線と、前記第4配線とグランドとの導通および非導通を切り替える第4スイッチと、を備え、前記第1スイッチによって前記第1配線とグランドとが導通となっており、かつ、前記第3スイッチによって前記第3配線とグランドとが導通となっているときには、前記第2スイッチによって前記第2配線とグランドとは非導通となり、かつ、前記第4スイッチによって前記第4配線とグランドとは非導通となり、前記第2スイッチによって前記第2配線とグランドとが導通となっており、かつ、前記第4スイッチによって前記第4配線とグランドとが導通となっているときには、前記第1スイッチによって前記第1配線とグランドとは非導通となり、かつ、前記第3スイッチによって前記第3配線とグランドとは非導通となってもよい。
第1基板に、第1フィルタおよび第2フィルタがまとめて設けられるため、第1フィルタの第2入出力端子と第2フィルタの第4入出力端子とについても近接して配置され得る。それに伴い、第2入出力端子に接続された第3配線と第4入出力端子に接続された第4配線とが近接して配線間のアイソレーションを十分に確保できないおそれがある。
例えば、第1フィルタの通過帯域での通信を行い、かつ、第2フィルタの通過帯域での通信を行わない場合には、第2スイッチによって第2配線とグランドとが導通とされ、かつ、第4スイッチによって第4配線とグランドとが導通とされる。つまり、第2フィルタの入力端子に接続された配線および出力端子に接続された配線の一方のみではなく、両方がグランドと導通とされる。このため、第1入出力端子、第2入出力端子、第1配線および第3配線の近傍にグランド(第3入出力端子、第4入出力端子、第2配線および第4配線)が配置されることになり、第1フィルタの減衰特性の劣化をより効果的に抑制できる。同じように、例えば、第2フィルタの通過帯域での通信を行い、かつ、第1フィルタの通過帯域での通信を行わない場合には、第1スイッチによって第1配線とグランドとが導通とされ、かつ、第3スイッチによって第3配線とグランドとが導通とされる。つまり、第1フィルタの入力端子に接続された配線および出力端子に接続された配線の一方のみではなく、両方がグランドと導通とされる。このため、第3入出力端子、第4入出力端子、第2配線および第4配線の近傍にグランド(第1入出力端子、第2入出力端子、第1配線および第3配線)が配置されることになり、第2フィルタの減衰特性の劣化をより効果的に抑制できる。
例えば、前記第3スイッチは、SPSTのスイッチであり、さらに、前記第3配線と前記第1フィルタを通過する信号の入出力端子との導通および非導通を切り替えるSPSTのスイッチを備えていてもよい。
例えば、前記第3スイッチは、SPDTのスイッチであり、前記第3スイッチの共通端子に前記第3配線が接続され、前記第3スイッチの2つの選択端子のうちの一の選択端子に、前記第1フィルタを通過する信号の入出力端子が接続され、他の選択端子にグランドが接続されていてもよい。
例えば、前記第4スイッチは、SPSTのスイッチであり、さらに、前記第4配線と前記第2フィルタを通過する信号の入出力端子との導通および非導通を切り替えるSPSTのスイッチを備えていてもよい。
例えば、前記第4スイッチは、SPDTのスイッチであり、前記第4スイッチの共通端子に前記第4配線が接続され、前記第4スイッチの2つの選択端子のうちの一の選択端子に、前記第2フィルタを通過する信号の入出力端子が接続され、他の選択端子にグランドが接続されていてもよい。
例えば、前記フィルタモジュールは、さらに、第2基板を備え、前記第1スイッチ乃至前記第4スイッチは、前記第2基板に設けられていてもよい。また、例えば、前記第1スイッチ乃至前記第4スイッチは、同一のチップに設けられていてもよい。
また、前記フィルタモジュールは、さらに、前記第1フィルタに接続される第1入力端子、前記第2フィルタに接続される第2入力端子および出力端子を有し、前記第1入力端子に入力される前記第1フィルタを通過する信号および前記第2入力端子に入力される前記第2フィルタを通過する信号の一方を増幅して前記出力端子から出力する増幅回路と、前記第1入力端子とグランドとの導通および非導通を切り替える第5スイッチと、前記第2入力端子とグランドとの導通および非導通を切り替える第6スイッチと、を備え、前記第1スイッチによって前記第1配線とグランドとが導通となっているときには、前記第5スイッチによって前記第1入力端子とグランドとは導通となり、かつ、前記第6スイッチによって前記第2入力端子とグランドとは非導通となり、前記第2スイッチによって前記第2配線とグランドとが導通となっているときには、前記第5スイッチによって前記第1入力端子とグランドとは非導通となり、かつ、前記第6スイッチによって前記第2入力端子とグランドとは導通となってもよい。
例えば、第1フィルタの通過帯域での通信を行い、かつ、第2フィルタの通過帯域での通信を行わない場合には、第6スイッチによって増幅回路の第2入力端子とグランドとが導通にされる。また、例えば、第2フィルタの通過帯域での通信を行い、かつ、第1フィルタの通過帯域での通信を行わない場合には、第5スイッチによって増幅回路の第1入力端子とグランドとが導通にされる。つまり、通信に用いられない側の入力端子がグランドと導通にされるため、増幅回路の誤動作を防止できる。
例えば、前記フィルタモジュールは、さらに、第2基板を備え、前記第1スイッチ乃至前記第6スイッチは、前記第2基板に設けられていてもよい。また、例えば、前記第1スイッチ乃至前記第6スイッチ、および、前記増幅回路は、同一のチップに設けられていてもよい。
また、前記第1基板には、さらに、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタに接続される少なくとも1つのグランド端子が設けられ、前記第1入出力端子と前記第3入出力端子とは、前記少なくとも1つのグランド端子のいずれも間に挟まずに隣接しており、前記第2入出力端子と前記第4入出力端子とは、前記少なくとも1つのグランド端子のいずれも間に挟まずに隣接していてもよい。
これによれば、それぞれのフィルタに接続された配線間のアイソレーションを確保するために、グランド端子を第1入出力端子と第3入出力端子との間、および、第2入出力端子と第4入出力端子との間に設ける必要がないため、設計の自由度を高めることができる。
また、前記第1フィルタの通過帯域と、前記第2フィルタの通過帯域とは、互いに異なる帯域であってもよい。
これによれば、互いに異なる周波数帯域でのマルチバンド化が可能となる。
本発明に係るフィルタモジュールによれば、小型化を図りつつ、減衰特性の劣化を抑制できる。
図1は、実施の形態1に係るフィルタモジュールの一例を示す構成図である。 図2は、実施の形態1に係る第1フィルタの一例を示す構成図である。 図3は、実施の形態1に係る第2フィルタの一例を示す構成図である。 図4は、実施の形態1に係る第1基板のレイアウトの一例を示す平面図である。 図5は、実施の形態1に係る第1基板に接続される配線の一例を示す平面図である。 図6Aは、実施の形態1に係る第1フィルタの、各スイッチが第1状態のときと第2状態のときの通過特性を示す図である。 図6Bは、図6Aの丸で囲った部分周辺の拡大図である。 図7は、実施の形態1に係るフィルタモジュールの他の一例を示す構成図である。 図8は、実施の形態2に係るフィルタモジュールの一例を示す構成図である。 図9は、実施の形態2に係るフィルタモジュールの他の一例を示す構成図である。 図10は、実施の形態3に係るフィルタモジュール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、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、形状、材料、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、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する場合がある。また、以下の実施の形態において、「接続される」とは、直接接続される場合だけでなく、他の素子等を介して電気的に接続される場合も含まれる。
(実施の形態1)
[1.フィルタモジュールの構成]
まず、実施の形態1に係るフィルタモジュールの構成について図1を用いて説明する。
図1は、実施の形態1に係るフィルタモジュール1の一例を示す構成図である。
フィルタモジュール1は、マルチバンドに対応したモジュールであり、例えば、2つの周波数帯域に対応している。フィルタモジュール1を用いて、例えば、2つの周波数帯域の信号の時分割通信が行われる。フィルタモジュール1は、入出力端子n1~n4を備える。例えば、入出力端子n1およびn3にはアンテナ素子が接続され、入出力端子n2およびn4にはローノイズアンプ等の増幅回路の入力端子が接続される。
フィルタモジュール1は、第2基板100と、第2基板100に設けられた第1基板10、スイッチSW1、SW1a、SW2、SW2a、SW3、SW3a、SW4およびSW4a、ならびに、配線L1、L2、L3およびL4を備える。
第2基板100は、上述した部品や第1基板10等の他の基板が実装される実装基板であり、例えば、プリント基板等である。入出力端子n1~n4は、例えば、第2基板100に設けられている。第1基板10と上記各スイッチとは、第2基板100に設けられた配線L1、L2、L3およびL4によって接続されている。
第1基板10には、入出力端子m1(第1入出力端子)と、入出力端子m2(第2入出力端子)と、フィルタ11と、入出力端子m3(第3入出力端子)と、入出力端子m4(第4入出力端子)と、フィルタ12と、が設けられている。つまり、これらの構成は、第1基板10にまとめて設けられている。第1基板10は、例えばプリント基板またはLTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)基板等である。なお、図1には図示していないが、第1基板10には、フィルタ11および12に接続される少なくとも1つのグランド端子が設けられる(後述する図4参照)。入出力端子m1~m4およびグランド端子は、例えば、第1基板10に設けられたバンプ又は表面電極(パッド)等である。
フィルタ11は、入出力端子m1と入出力端子m2とを結ぶ経路上に配置された第1フィルタである。例えば、フィルタ11は、受信フィルタであり、その通過帯域は、LTE(Long Term Evolution)のBand25Rx(1930-1995MHz)である。
フィルタ12は、入出力端子m3と入出力端子m4とを結ぶ経路上に配置された第2フィルタである。例えば、フィルタ12は、受信フィルタであり、その通過帯域は、LTEのBand3Rx(1805-1880MHz)である。
フィルタ11および12は、例えば、弾性波フィルタであり、弾性波フィルタを構成する共振子は、例えば、表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)を利用した共振子である。なお、境界波を利用した共振子、もしくは、FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator)等のバルク波(BAW:Bulk Acoustic Wave)を利用した共振子等であってもよい。SAW共振子は、圧電性を有する基板上に形成されたIDT(InterDigital Transducer)電極を有しており、急峻度の高い通過特性を有する小型かつ低背のフィルタ回路を実現できる。なお、圧電性を有する基板は、少なくとも表面に圧電性を有する基板である。当該基板は、例えば、表面に圧電薄膜を備え、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、当該基板は、例えば、高音速支持基板と、高音速支持基板上に形成された圧電薄膜とを含む積層体であってもよいし、高音速支持基板と、高音速支持基板上に形成された低音速膜と、低音速膜上に形成された圧電薄膜とを含む積層体であってもよい。または、支持基板と、支持基板上に形成された高音速膜と、高音速膜上に形成された低音速膜と、低音速膜上に形成された圧電薄膜とを含む積層体であってもよい。なお、当該基板は、基板全体に圧電性を有していてもよい。
配線L1は、入出力端子m1に接続され、フィルタ11を通過する信号が伝搬される第1配線である。配線L1は、入出力端子m1とスイッチSW1とを接続する。また、配線L1は、入出力端子m1とスイッチSW1aとを接続する配線でもある。配線L2は、入出力端子m3に接続され、フィルタ12を通過する信号が伝搬される第2配線である。配線L2は、入出力端子m3とスイッチSW2とを接続する。また、配線L2は、入出力端子m3とスイッチSW2aとを接続する配線でもある。配線L3は、入出力端子m2に接続され、フィルタ11を通過する信号が伝搬される第3配線である。配線L3は、入出力端子m2とスイッチSW3とを接続する。また、配線L3は、入出力端子m2とスイッチSW3aとを接続する配線でもある。配線L4は、入出力端子m4に接続され、フィルタ12を通過する信号が伝搬される第4配線である。配線L4は、入出力端子m4とスイッチSW4とを接続する。また、配線L4は、入出力端子m4とスイッチSW4aとを接続する配線でもある。
スイッチSW1は、配線L1(入出力端子m1)とグランドとの導通および非導通を切り替える第1スイッチである。例えば、スイッチSW1は、SPSTのスイッチであり、この場合、フィルタモジュール1は、さらに、配線L1(入出力端子m1)とフィルタ11を通過する信号の入出力端子n1との導通および非導通を切り替えるSPSTのスイッチSW1aを備える。なお、SPSTのスイッチであるスイッチSW1およびSW1aの代わりにSPDTのスイッチが設けられてもよい。この場合、第1スイッチは、SPDTのスイッチであり、第1スイッチの共通端子に配線L1(入出力端子m1)が接続され、第1スイッチの2つの選択端子のうちの一の選択端子に入出力端子n1が接続され、他の選択端子にグランドが接続される。また、この場合、当該スイッチの共通端子と入出力端子m1とを接続する配線が第1配線となる。
スイッチSW2は、配線L2(入出力端子m3)とグランドとの導通および非導通を切り替える第2スイッチである。例えば、スイッチSW2は、SPSTのスイッチであり、この場合、フィルタモジュール1は、さらに、配線L2(入出力端子m3)とフィルタ12を通過する信号の入出力端子n3との導通および非導通を切り替えるSPSTのスイッチSW2aを備える。なお、SPSTのスイッチであるスイッチSW2およびSW2aの代わりにSPDTのスイッチが設けられてもよい。この場合、第2スイッチは、SPDTのスイッチであり、第2スイッチの共通端子に配線L2(入出力端子m3)が接続され、第2スイッチの2つの選択端子のうちの一の選択端子に入出力端子n3が接続され、他の選択端子にグランドが接続される。また、この場合、当該スイッチの共通端子と入出力端子m3とを接続する配線が第2配線となる。
スイッチSW3は、配線L3(入出力端子m2)とグランドとの導通および非導通を切り替える第3スイッチである。例えば、スイッチSW3は、SPSTのスイッチであり、この場合、フィルタモジュール1は、さらに、配線L3(入出力端子m2)とフィルタ11を通過する信号の入出力端子n2との導通および非導通を切り替えるSPSTのスイッチSW3aを備える。なお、SPSTのスイッチであるスイッチSW3およびSW3aの代わりにSPDTのスイッチが設けられてもよい。この場合、第3スイッチは、SPDTのスイッチであり、第3スイッチの共通端子に配線L3(入出力端子m2)が接続され、第3スイッチの2つの選択端子のうちの一の選択端子に入出力端子n2が接続され、他の選択端子にグランドが接続される。また、この場合、当該スイッチの共通端子と入出力端子m2とを接続する配線が第3配線となる。
スイッチSW4は、配線L4(入出力端子m4)とグランドとの導通および非導通を切り替える第4スイッチである。例えば、スイッチSW4は、SPSTのスイッチであり、この場合、フィルタモジュール1は、さらに、配線L4(入出力端子m4)とフィルタ12を通過する信号の入出力端子n4との導通および非導通を切り替えるSPSTのスイッチSW4aを備える。なお、SPSTのスイッチであるスイッチSW4およびSW4aの代わりにSPDTのスイッチが設けられてもよい。この場合、第4スイッチは、SPDTのスイッチであり、第4スイッチの共通端子に配線L4(入出力端子m4)が接続され、第4スイッチの2つの選択端子のうちの一の選択端子に入出力端子n4が接続され、他の選択端子にグランドが接続される。また、この場合、当該スイッチの共通端子と入出力端子m4とを接続する配線が第4配線となる。
これらのスイッチは、例えば、GaAs若しくはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)からなるFET(Field Effect Transistor)スイッチ、又は、ダイオードスイッチ等である。
また、これらのスイッチは、例えば、外部(例えばRF信号処理回路)からの制御信号に基づいて、SPSTのスイッチの場合には、導通状態および非導通状態が切り替えられ、SPDTのスイッチの場合には、共通端子と複数の選択端子のいずれかとの接続が切り替えられる。また、これらのスイッチは、例えば、1つのRF信号処理回路からの制御信号に基づいて、同期して制御される。
具体的には、スイッチSW1によって配線L1(入出力端子m1)とグランドとが導通となっており、かつ、スイッチSW3によって配線L3(入出力端子m2)とグランドとが導通となっているときには、スイッチSW2によって配線L2(入出力端子m3)とグランドとは非導通となり、かつ、スイッチSW4によって配線L4(入出力端子m4)とグランドとは非導通となる。このとき、スイッチSW1aによって配線L1(入出力端子m1)と入出力端子n1とが非導通となり、スイッチSW3aによって配線L3(入出力端子m2)と入出力端子n2とが非導通となり、スイッチSW2aによって配線L2(入出力端子m3)と入出力端子n3とが導通となり、スイッチSW4aによって配線L4(入出力端子m4)と入出力端子n4とが導通となる。
また、スイッチSW2によって配線L2(入出力端子m3)とグランドとが導通となっており、かつ、スイッチSW4によって配線L4(入出力端子m4)とグランドとが導通となっているときには、スイッチSW1によって配線L1(入出力端子m1)とグランドとは非導通となり、かつ、スイッチSW3によって配線L3(入出力端子m2)とグランドとは非導通となる。このとき、スイッチSW2aによって配線L2(入出力端子m3)と入出力端子n3とが非導通となり、スイッチSW4aによって配線L4(入出力端子m4)と入出力端子n4とが非導通となり、スイッチSW1aによって配線L1(入出力端子m1)と入出力端子n1とが導通となり、スイッチSW3aによって配線L3(入出力端子m2)と入出力端子n2とが導通となる。
つまり、フィルタ11の通過帯域に対応する周波数帯域(例えばBand25Rx)での通信が行われる際には、配線L1およびL3、ならびに、配線L1およびL3に接続された入出力端子m1およびm2はグランドと非導通とされ、配線L2およびL4、ならびに、配線L2およびL4に接続された入出力端子m3およびm4はグランドと導通とされる。また、フィルタ12の通過帯域に対応する周波数帯域(例えばBand3Rx)での通信が行われる際には、配線L2およびL4、ならびに、配線L2およびL4に接続された入出力端子m3およびm4はグランドと非導通とされ、配線L1およびL3、ならびに、配線L1およびL3に接続された入出力端子m1およびm2はグランドと導通とされる。
なお、これらのスイッチは、第2基板100の内部に設けられていてもよいし、第2基板100上に設けられていてもよい。また、フィルタモジュール1は、第2基板100を備えていなくてもよく、スイッチSW1、SW1a、SW2、SW2a、SW3、SW3a、SW4およびSW4a、ならびに、配線L1、L2、L3およびL4がそれぞれ別体に設けられていてもよい。
[2.第1フィルタおよび第2フィルタの構成]
次に、フィルタ11および12の具体的な構成について、図2および図3を用いて説明する。
図2は、実施の形態1に係るフィルタ11(第1フィルタ)の一例を示す構成図である。図2には、フィルタ11の他に入出力端子m1およびm2も示している。
フィルタ11は、入出力端子m1と入出力端子m2とを結ぶ経路上に配置された直列腕共振子S11~S13およびダブルモード型SAWフィルタDMS1、ならびに、各々が、当該経路上に設けられた互いに異なる接続ノードとグランドとの間に配置された並列腕共振子P11およびP12を有する。接続ノードとは、素子と素子、または、素子と端子の間の接続点である。並列腕共振子P11は、直列腕共振子S11およびダブルモード型SAWフィルタDMS1の間の接続ノードとグランドとの間に接続され、並列腕共振子P12は、直列腕共振子S12および直列腕共振子S13の間の接続ノードとグランドとの間に接続される。当該構成により、フィルタ11の通過帯域(例えばBand25Rx)は形成される。
図3は、実施の形態1に係るフィルタ12(第2フィルタ)の一例を示す構成図である。図3には、フィルタ12の他に入出力端子m3およびm4も示している。
フィルタ12は、入出力端子m3と入出力端子m4とを結ぶ経路上に配置された直列腕共振子S21~S23およびダブルモード型SAWフィルタDMS2、ならびに、各々が、当該経路上に設けられた互いに異なる接続ノードとグランドとの間に配置された並列腕共振子P21およびP22を有する。並列腕共振子P21は、直列腕共振子S21および直列腕共振子S22の間の接続ノードとグランドとの間に接続され、並列腕共振子P22は、ダブルモード型SAWフィルタDMS2および直列腕共振子S23の間の接続ノードとグランドとの間に接続される。当該構成により、フィルタ12の通過帯域(例えばBand3Rx)は形成される。
なお、フィルタ11および12を構成する共振子の数やダブルモード型SAWフィルタの有無等は一例であり、ここで説明したものに限らない。
[3.第1基板のレイアウトおよび第1基板に接続される配線の配線例]
次に、第1基板10のレイアウトおよび第1基板10に接続される配線の配線例について、図4および図5を用いて説明する。
まず、第1基板10のレイアウトについて、図4を用いて説明する。
図4は、実施の形態1に係る第1基板10のレイアウトの一例を示す平面図である。なお、図4において、端子と部品とを接続する配線および部品と部品とを接続する配線にハッチングを付している。具体的には、グランドに接続されるグランドラインには左上から右下へ延びる平行線によるハッチングを付し、高周波信号が通過する信号ラインには右上から左下へ延びる平行線によるハッチングを付している。また、図4上では、ダブルモード型SAWフィルタDMS1およびDMS2の周辺において上記信号ラインと上記グランドラインとが接触して導通しているように見えるが、例えば、互いに導通しないように、一方の配線(ここでは信号ライン)の下に他方の配線(ここではグランドライン)が設けられている。
図4に示されるように、第1基板10には、フィルタ11および12、ならびに、入出力端子m1~m4がまとめて設けられている。また、第1基板10には、フィルタ11およびフィルタ12に接続される少なくとも1つのグランド端子が設けられる。例えば、第1基板10には、フィルタ11(具体的には、並列腕共振子P11およびP12ならびにダブルモード型SAWフィルタDMS1)に接続されるグランド端子g1と、フィルタ12(具体的には、並列腕共振子P21およびP22ならびにダブルモード型SAWフィルタDMS2)に接続されるグランド端子g2とが設けられる。
第1基板10のサイズをなるべく小型化するために、フィルタ11および12の構成部品や、これらに接続される入出力端子m1~m4、ならびに、グランド端子g1およびg2は密集して配置される。したがって、フィルタ11に接続される入出力端子m1(ここでは例えば入力端子)と、フィルタ12に接続される入出力端子m3(ここでは例えば入力端子)とが近接して配置される。また、フィルタ11に接続される入出力端子m2(ここでは例えば出力端子)と、フィルタ12に接続される入出力端子m4(ここでは例えば出力端子)とが近接して配置される。例えば、入出力端子m1と入出力端子m3とは、少なくとも1つのグランド端子のいずれも間に挟まずに隣接しており、入出力端子m2と入出力端子m4とは、少なくとも1つのグランド端子のいずれも間に挟まずに隣接している。
次に、第1基板10に接続される配線の配線例について、図5を用いて説明する。
図5は、実施の形態1に係る第1基板10に接続される配線の一例を示す平面図である。なお、図5では、第1基板10に設けられた部品および配線の図示を省略し、第1基板10については端子のみを図示している。
図5に示されるように、第1基板10において入出力端子m1と入出力端子m3とが近接して配置されているため、これらに接続される配線L1およびL2も、近接して配置される。同じように、第1基板10において入出力端子m2と入出力端子m4とが近接して配置されているため、これらに接続される配線L3およびL4も、近接して配置される。これにより、配線L1およびL2間、ならびに、配線L3およびL4間のアイソレーションを十分に確保できないおそれがある。
[4.フィルタ特性]
次に、フィルタ11の通過帯域に対応する周波数帯域(例えばBand25Rx)での通信が行われ、フィルタ12の通過帯域に対応する周波数帯域(例えばBand3Rx)での通信が行われないときのフィルタ11の通過特性について、図6Aおよび図6Bを用いて説明する。
図6Aは、実施の形態1に係るフィルタ11(第1フィルタ)の、各スイッチが第1状態のときと第2状態のときの通過特性を示す図である。図6Bは、図6Aの丸で囲った部分周辺の拡大図である。
なお、第1状態とは、スイッチSW1aおよびSW3aが導通状態となり、かつ、スイッチSW1およびSW3が非導通状態となり、かつ、スイッチSW2aおよびSW4aが非導通状態となり、かつ、スイッチSW2およびSW4が導通状態となっている状態であり、第2状態とは、第1状態に対してスイッチSW2およびSW4が非導通状態となっている状態である。
フィルタ11の通過帯域での通信が行われ、フィルタ12の通過帯域での通信が行われない場合には、第1状態および第2状態では、ともに、スイッチSW1aおよびSW3aは導通状態、スイッチSW1およびSW3は非導通状態、スイッチSW2aおよびSW4aは非導通状態となっている。第1状態では、さらに、スイッチSW2およびSW4が導通状態となり、配線L2およびL4(入出力端子m3およびm4)がグランドと導通となっている。第2状態では、さらに、スイッチSW2およびSW4が非導通状態となり、配線L2およびL4(入出力端子m3およびm4)がグランドと非導通となっている。本発明では、各スイッチを第1状態としているが、まず第2状態となっているときに発生する問題について説明する。
第2状態では、フィルタ12に関する端子および配線は、グランドから浮いた状態となる。このとき、配線L1およびL2は近接して配置されているため、配線L1を通過して入出力端子m1に入力される高周波信号の一部が配線L2に漏れてしまうことがある。また、配線L3およびL4は近接して配置されているため、フィルタ12を通過した当該漏れ信号の一部が配線L3へ戻ってしまうことがある。
上述したように、フィルタ12は、Band3Rx(1805-1880MHz)を通過帯域とし、Band3Rxは、フィルタ11の通過帯域であるBand25Rx(1930-1995MHz)の低域側の減衰帯域に位置する。つまり、配線L1を通過して入出力端子m1に入力される高周波信号は、フィルタ11によってBand3Rxの成分を減衰させることはできる。しかし、当該高周波信号の一部が配線L2に漏れると、当該漏れ信号に含まれるBand3Rxの成分は、Band3Rxを通過帯域とするフィルタ12を通過してしまう。そして、フィルタ12を通過したBand3Rxの成分を含む漏れ信号が配線L4から配線L3へ戻ってしまうと、結果的に、フィルタ11は、Band3Rxの成分を一部減衰できなかったことになり、減衰特性が劣化してしまう。よって、図6Aおよび図6Bに示されるように、Band3Rx(1805-1880MHz)周辺において、第2状態では、後述する第1状態よりも減衰特性が劣化している。
そこで、本発明では、各スイッチを第1状態とし、フィルタ12に関する端子および配線をグランドと接続する。
第1状態では、入出力端子m3およびm4、ならびに、配線L2およびL4は、グランドと接続された状態となる。このため、配線L1を通過して入出力端子m1に入力される高周波信号の一部が配線L2に漏れたとしても、配線L2および入出力端子m3はグランドに接続されているため、当該漏れ信号はグランドへと流れる。また、配線L4および入出力端子m4はグランドに接続されているため、当該漏れ信号が配線L4から配線L3へ戻りにくくなっている。よって、図6Aおよび図6Bに示されるように、Band3Rx(1805-1880MHz)周辺において、第1状態では、第2状態よりも減衰特性の劣化が抑制されている。
なお、フィルタ12の通過帯域に対応する周波数帯域(例えばBand3Rx)での通信が行われ、フィルタ11の通過帯域に対応する周波数帯域(例えばBand25Rx)での通信が行われないときのフィルタ12の通過特性については、上記説明と同様の傾向となる。詳細な説明は省略するが、フィルタ12の通過帯域であるBand3Rx(1805-1880MHz)の高域側に位置するBand25Rx(1930-1995MHz)周辺において、フィルタ12の減衰特性の劣化を抑制できる。
また、図4に示されるように、第1基板10には、最低限必要なグランド端子g1およびg2以外にグランド端子が設けられてはいないが、減衰特性の劣化の抑制が可能となっている。これは、入出力端子m1~m4をグランド端子としても用いることができ、実質的にグランド端子が増えることになるためである。つまり、グランド端子を増やす必要がないため、大型化することなく減衰特性の劣化の抑制が可能となっている。
また、グランド端子を入出力端子m1およびm3間、ならびに、入出力端子m2およびm4間に配置することで、アイソレーションを高めること(つまり減衰特性の劣化の抑制)が可能だが、本発明では、図4に示されるように、このような配置にすることなく減衰特性の劣化の抑制が可能となっている。同じように、配線L1およびL2間、ならびに、配線L3およびL4間のアイソレーションが悪くなるような状態(例えば、配線間にグランドを挟まずに、配線同士が並行したり、クロスしたりする状態)であっても、減衰特性の劣化の抑制が可能となっている。これは、上述したように、通信に用いられない側のフィルタに関する端子および配線をグランドとして用いることでアイソレーションを高めることができるためである。したがって、これとは別に、アイソレーションを高めるための設計をする必要がなく、設計の自由度を高めることができる。
[5.変形例]
なお、スイッチSW1乃至スイッチSW4は、同一のチップに設けられていてもよい。
図7は、実施の形態1に係るフィルタモジュール1の他の一例を示す構成図である。図7に示されるように、スイッチSW1、SW1a、SW2、SW2a、SW3、SW3a、SW4およびSW4aは、同一のチップ20に設けられていてもよい。そして、チップ20が第2基板100に実装されていてもよい。
[6.まとめ]
以上説明したように、例えば、フィルタ11の通過帯域とフィルタ12の通過帯域とが異なる場合に、フィルタ11の通過帯域での通信を行い、かつ、フィルタ12の通過帯域での通信を行わない場合には、スイッチSW2によって配線L2とグランドとが導通とされ、かつ、スイッチSW4によって配線L4とグランドとが導通とされる。つまり、フィルタ12の入力端子に接続された配線および出力端子に接続された配線の一方のみではなく、両方がグランドと導通とされる。このため、入出力端子m1、入出力端子m2、配線L1および配線L3の近傍にグランド(入出力端子m3、入出力端子m4、配線L2および配線L4)が配置されることになり、フィルタ11の減衰特性の劣化を抑制できる。同じように、例えば、フィルタ12の通過帯域での通信を行い、かつ、フィルタ11の通過帯域での通信を行わない場合には、スイッチSW1によって配線L1とグランドとが導通とされ、かつ、スイッチSW3によって配線L3とグランドとが導通とされる。つまり、フィルタ11の入力端子に接続された配線および出力端子に接続された配線の一方のみではなく、両方がグランドと導通とされる。このため、入出力端子m3、入出力端子m4、配線L2および配線L4の近傍にグランド(入出力端子m1、入出力端子m2、配線L1および配線L3)が配置されることになり、フィルタ12の減衰特性の劣化を抑制できる。また、グランド端子を増やすことなく、各フィルタに接続された高周波信号の入出力端子をグランド端子としても用いることができるため、小型化が可能となる。このように、小型化を図りつつ、減衰特性の劣化を抑制できる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係るフィルタモジュールについて図8を用いて説明する。
図8は、実施の形態2に係るフィルタモジュール2の一例を示す構成図である。
実施の形態2に係るフィルタモジュール2では、入出力端子n2およびn4にスイッチSW5およびSW6、ならびに、増幅回路30が接続されている点が、実施の形態1におけるフィルタモジュール1と異なる。その他の点は、実施の形態1におけるフィルタモジュール1と同じであるため説明を省略する。
増幅回路30は、フィルタ11に接続される入力端子i1(第1入力端子)、フィルタ12に接続される入力端子i2(第2入力端子)、および出力端子o1を有する。具体的には、入力端子i1は、入出力端子m2と入力端子i1とを結ぶ経路上の接続ノードとグランドとの間に設けられたスイッチSW5、および当該経路上に設けられたスイッチSW3aを介してフィルタ11に接続される。また、入力端子i2は、入出力端子m4と入力端子i2とを結ぶ経路上の接続ノードとグランドとの間に設けられたスイッチSW6、および、当該経路上に設けられたスイッチSW4aを介してフィルタ12に接続される。増幅回路30は、入力端子i1に入力されるフィルタ11を通過する信号および入力端子i2に入力されるフィルタ12を通過する信号の一方を増幅して出力端子o1から出力する、例えばローノイズアンプである。出力端子o1には、例えば、RF信号処理回路等が接続される。
スイッチSW5は、入力端子i1とグランドとの導通および非導通を切り替える第5スイッチである。なお、スイッチSW5は、入力端子i1に直接接続されていてもよいし、配線を介して接続されていてもよい。スイッチSW5が配線を介して入力端子i1に接続されている場合には、スイッチSW5は、当該配線とグランドとの導通および非導通を切り替えることで、入力端子i1とグランドとの導通および非導通を切り替える。スイッチSW6は、入力端子i2とグランドとの導通および非導通を切り替える第6スイッチである。なお、スイッチSW6は、入力端子i2に直接接続されていてもよいし、配線を介して接続されていてもよい。スイッチSW6が配線を介して入力端子i2に接続されている場合には、スイッチSW6は、当該配線とグランドとの導通および非導通を切り替えることで、入力端子i2とグランドとの導通および非導通を切り替える。スイッチSW5およびSW6は、例えば、GaAs若しくはCMOSからなるFETスイッチ、又は、ダイオードスイッチ等である。また、スイッチSW5およびSW6は、例えば、外部(例えばRF信号処理回路)からの制御信号に基づいて導通状態および非導通状態が切り替えられる。また、スイッチSW5およびSW6は、上述したスイッチSW1、SW1a、SW2、SW2a、SW3、SW3a、SW4およびSW4aとともに、例えば、1つのRF信号処理回路からの制御信号に基づいて、同期して制御される。
具体的には、スイッチSW1によって配線L1(入出力端子m1)とグランドとが導通となっているときには、スイッチSW5によって入力端子i1とグランドとは導通となり、かつ、スイッチSW6によって入力端子i2とグランドとは非導通となる。なお、スイッチSW1によって配線L1(入出力端子m1)とグランドとが導通となっているときには、スイッチSW3、SW2aおよびSW4aも導通となり、スイッチSW1a、SW3a、SW2およびSW4は非導通となる。
また、スイッチSW2によって配線L2(入出力端子m3)とグランドとが導通となっているときには、スイッチSW5によって入力端子i1とグランドとは非導通となり、スイッチSW6によって入力端子i2とグランドとは導通となる。なお、スイッチSW2によって配線L2(入出力端子m3)とグランドとが導通となっているときには、スイッチSW4、SW1aおよびSW3aも導通となり、スイッチSW2a、SW4a、SW1およびSW3は非導通となる。
つまり、フィルタ11の通過帯域に対応する周波数帯域での通信が行われる際には、フィルタ11を通過する高周波信号が入力される入力端子i1はグランドと非導通とされ、通信が行われず高周波信号が入力されない入力端子i2はグランドと導通とされる。また、フィルタ12の通過帯域に対応する周波数帯域での通信が行われる際には、フィルタ12を通過する高周波信号が入力される入力端子i2はグランドと非導通とされ、通信が行われず高周波信号が入力されない入力端子i1はグランドと導通とされる。
なお、フィルタモジュール2は、第2基板100を備えていなくてもよく、スイッチSW1、SW1a、SW2、SW2a、SW3、SW3a、SW4、SW4a、SW5およびSW6、増幅回路30、ならびに、配線L1、L2、L3およびL4がそれぞれ別体に設けられていてもよい。
また、スイッチSW1乃至スイッチSW6、および、増幅回路30は、同一のチップに設けられていてもよい。
図9は、実施の形態2に係るフィルタモジュール2の他の一例を示す構成図である。図9に示されるように、スイッチSW1、SW1a、SW2、SW2a、SW3、SW3a、SW4、SW4a、SW5、SW6および増幅回路30は、同一のチップ20aに設けられていてもよい。そして、チップ20aが第2基板100に実装されていてもよい。
以上説明したように、例えば、フィルタ11の通過帯域に対応する周波数帯域での通信が行われる際に、スイッチSW6が非導通状態となっている場合において、非導通状態となっているスイッチSW4aから信号が漏れて入力端子i2に入力されると、増幅回路30は、入力端子i1に入力された信号のみを増幅すべきところを、入力端子i2に入力された信号によって誤動作をしてしまうおそれがある。そこで、スイッチSW6が導通状態とされて、入力端子i2がグランドに接続されることで、入力端子i2に信号が入力されなくなり、増幅回路30の誤動作を防止できる。このように、増幅回路30の通信に用いられない側の入力端子がグランドと導通にされるため、増幅回路30の誤動作を防止できる。
(実施の形態3)
次に、実施の形態3に係るフィルタモジュールについて図10を用いて説明する。
図10は、実施の形態3に係るフィルタモジュール3の一例を示す構成図である。
実施の形態3に係るフィルタモジュール3では、入出力端子m2およびm4にスイッチSW3およびSW4等が接続されていない点が、実施の形態1におけるフィルタモジュール1と異なる。その他の点は、実施の形態1におけるフィルタモジュール1と同じであるため説明を省略する。
実施の形態1では、フィルタ11および12のうちの、通信に用いられないフィルタの入力端子および出力端子の両方がグランドと導通とされたが、一方のみがグランドと導通とされてもよい。したがって、図10に示されるフィルタモジュール3のように、入出力端子m2にスイッチSW3およびSW3aが接続されていなくてもよく、また、入出力端子m4にスイッチSW4およびSW4aが接続されていなくてもよい。
なお、フィルタモジュール3は、第2基板100を備えていなくてもよく、スイッチSW1、SW1a、SW2およびSW2a、ならびに、配線L1およびL2がそれぞれ別体に設けられていてもよい。
また、図示は省略するが、スイッチSW1およびSW2は、同一のチップに設けられていてもよい。
以上説明したように、フィルタ11の通過帯域での通信を行い、かつ、フィルタ12の通過帯域での通信を行わない場合には、スイッチSW2によって配線L2(入出力端子m3)とグランドとが導通とされる。つまり、配線L2および配線L2に接続された入出力端子m3がグランド電位となる。このため、入出力端子m1および配線L1の近傍にグランド(入出力端子m3および配線L2)が配置されることになり、フィルタ11の減衰特性の劣化を抑制できる。同じように、例えば、フィルタ12の通過帯域での通信を行い、かつ、フィルタ11の通過帯域での通信を行わない場合には、スイッチSW1によって配線L1(入出力端子m1)とグランドとが導通とされる。つまり、配線L1および配線L1に接続された入出力端子m1がグランド電位となる。このため、入出力端子m3および配線L2の近傍にグランド(入出力端子m1および配線L1)が配置されることになり、フィルタ12の減衰特性の劣化を抑制できる。また、グランド端子を増やすことなく、各フィルタに接続された高周波信号の入出力端子をグランド端子としても用いることができるため、小型化が可能となる。このように、小型化を図りつつ、減衰特性の劣化を抑制できる。
(その他の実施の形態)
以上、本発明に係るフィルタモジュールについて、実施の形態を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係るフィルタモジュールを内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
例えば、上記実施の形態では、フィルタモジュールは、2つのフィルタ11および12を備えていたが、3つ以上備えていてもよい。
また、例えば、上記実施の形態では、入出力端子m1と入出力端子m3とは、少なくとも1つのグランド端子のいずれも間に挟まずに隣接しており、入出力端子m2と入出力端子m4とは、少なくとも1つのグランド端子のいずれも間に挟まずに隣接していたが、これに限らない。例えば、入出力端子m1と入出力端子m3とは、少なくとも1つのグランド端子のいずれかを間に挟んで隣接していてもよく、入出力端子m2と入出力端子m4とは、少なくとも1つのグランド端子のいずれかを間に挟んで隣接していてもよい。
また、例えば、上記実施の形態では、フィルタ11の通過帯域は、Band25Rx(1930-1995MHz)であり、フィルタ12の通過帯域は、Band3Rx(1805-1880MHz)であったが、これに限らず、その他の周波数帯域であってもよい。また、これらの通過帯域は同じであってもよい。
本発明は、マルチバンドシステムに適用できるフィルタモジュールとして、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
1、2、3 フィルタモジュール
10 第1基板
11 フィルタ(第1フィルタ)
12 フィルタ(第2フィルタ)
20、20a チップ
30 増幅回路
100 第2基板
DMS1、DMS2 ダブルモード型SAWフィルタ
L1 配線(第1配線)
L2 配線(第2配線)
L3 配線(第3配線)
L4 配線(第4配線)
S11、S12、S13、S21、S22、S23 直列腕共振子
SW1 スイッチ(第1スイッチ)
SW2 スイッチ(第2スイッチ)
SW3 スイッチ(第3スイッチ)
SW4 スイッチ(第4スイッチ)
SW5 スイッチ(第5スイッチ)
SW6 スイッチ(第6スイッチ)
SW1a、SW2a、SW3a、SW4a スイッチ
P11、P12、P21、P22 並列腕共振子
g1、g2 グランド端子
i1 入力端子(第1入力端子)
i2 入力端子(第2入力端子)
m1 入出力端子(第1入出力端子)
m2 入出力端子(第2入出力端子)
m3 入出力端子(第3入出力端子)
m4 入出力端子(第4入出力端子)
n1~n4 入出力端子
o1 出力端子

Claims (20)

  1. 第1入出力端子と、
    第2入出力端子と、
    前記第1入出力端子と前記第2入出力端子とを結ぶ経路上に配置された第1フィルタと、
    第3入出力端子と、
    第4入出力端子と、
    前記第3入出力端子と前記第4入出力端子とを結ぶ経路上に配置された第2フィルタと、
    前記第1入出力端子、前記第2入出力端子、前記第1フィルタ、前記第3入出力端子、前記第4入出力端子および前記第2フィルタが設けられた第1基板と、
    前記第1入出力端子に接続され、前記第1フィルタを通過する信号が伝搬される第1配線と、
    前記第1配線とグランドとの導通および非導通を切り替える第1スイッチと、
    前記第3入出力端子に接続され、前記第2フィルタを通過する信号が伝搬される第2配線と、
    前記第2配線とグランドとの導通および非導通を切り替える第2スイッチと、
    前記第2入出力端子に接続され、前記第1フィルタを通過する信号が伝搬される第3配線と、
    前記第3配線とグランドとの導通および非導通を切り替える第3スイッチと、
    前記第4入出力端子に接続され、前記第2フィルタを通過する信号が伝搬される第4配線と、
    前記第4配線とグランドとの導通および非導通を切り替える第4スイッチと、を備え、
    前記第1スイッチによって前記第1配線とグランドとが導通となっており、かつ、前記第3スイッチによって前記第3配線とグランドとが導通となっているときには、前記第2スイッチによって前記第2配線とグランドとは非導通となり、かつ、前記第4スイッチによって前記第4配線とグランドとは非導通となり、
    前記第2スイッチによって前記第2配線とグランドとが導通となっており、かつ、前記第4スイッチによって前記第4配線とグランドとが導通となっているときには、前記第1スイッチによって前記第1配線とグランドとは非導通となり、かつ、前記第3スイッチによって前記第3配線とグランドとは非導通となり、
    前記第1入出力端子と前記第3入出力端子とは、隣接しており、
    前記第2入出力端子と前記第4入出力端子とは、隣接しており
    前記第1基板は、前記第1入出力端子と前記第2入出力端子とを結ぶ経路上に配置された第1の基板上配線と、前記第3入出力端子と前記第4入出力端子とを結ぶ経路上に配置された第2の基板上配線と、を有し、
    前記第1の基板上配線の少なくとも一部と、前記第2の基板上配線の少なくとも一部とは、前記第1基板上で隣接している、
    フィルタモジュール。
  2. 前記第1フィルタと前記第2フィルタとは、前記第1基板上で分離して設けられる、
    請求項1に記載のフィルタモジュール。
  3. 前記第1スイッチは、SPST(single pole single throw)のスイッチであり、
    さらに、前記第1配線と前記第1フィルタを通過する信号の入出力端子との導通および非導通を切り替えるSPSTのスイッチを備える、
    請求項1または2に記載のフィルタモジュール。
  4. 前記第1スイッチは、SPDT(single pole double throw)のスイッチであり、
    前記第1スイッチの共通端子に前記第1配線が接続され、
    前記第1スイッチの2つの選択端子のうちの一の選択端子に、前記第1フィルタを通過する信号の入出力端子が接続され、他の選択端子にグランドが接続される、
    請求項1または2に記載のフィルタモジュール。
  5. 前記第2スイッチは、SPSTのスイッチであり、
    さらに、前記第2配線と前記第2フィルタを通過する信号の入出力端子との導通および非導通を切り替えるSPSTのスイッチを備える、
    請求項1~4のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
  6. 前記第2スイッチは、SPDTのスイッチであり、
    前記第2スイッチの共通端子に前記第2配線が接続され、
    前記第2スイッチの2つの選択端子のうちの一の選択端子に、前記第2フィルタを通過する信号の入出力端子が接続され、他の選択端子にグランドが接続される、
    請求項1~4のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
  7. 前記フィルタモジュールは、さらに、第2基板を備え、
    前記第1スイッチおよび前記第2スイッチは、前記第2基板に設けられる、
    請求項1~6のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
  8. 前記第1スイッチおよび前記第2スイッチは、同一のチップに設けられる、
    請求項1~7のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
  9. 前記第3スイッチは、SPSTのスイッチであり、
    さらに、前記第3配線と前記第1フィルタを通過する信号の入出力端子との導通および非導通を切り替えるSPSTのスイッチを備える、
    請求項1~8のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
  10. 前記第3スイッチは、SPDTのスイッチであり、
    前記第3スイッチの共通端子に前記第3配線が接続され、
    前記第3スイッチの2つの選択端子のうちの一の選択端子に、前記第1フィルタを通過する信号の入出力端子が接続され、他の選択端子にグランドが接続される、
    請求項1~8のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
  11. 前記第4スイッチは、SPSTのスイッチであり、
    さらに、前記第4配線と前記第2フィルタを通過する信号の入出力端子との導通および非導通を切り替えるSPSTのスイッチを備える、
    請求項10のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
  12. 前記第4スイッチは、SPDTのスイッチであり、
    前記第4スイッチの共通端子に前記第4配線が接続され、
    前記第4スイッチの2つの選択端子のうちの一の選択端子に、前記第2フィルタを通過する信号の入出力端子が接続され、他の選択端子にグランドが接続される、
    請求項10のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
  13. 前記フィルタモジュールは、さらに、第2基板を備え、
    前記第1スイッチ乃至前記第4スイッチは、前記第2基板に設けられる、
    請求項12のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
  14. 前記第1スイッチ乃至前記第4スイッチは、同一のチップに設けられる、
    請求項13のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
  15. 前記フィルタモジュールは、さらに、
    前記第1フィルタに接続される第1入力端子、前記第2フィルタに接続される第2入力端子および出力端子を有し、前記第1入力端子に入力される前記第1フィルタを通過する信号および前記第2入力端子に入力される前記第2フィルタを通過する信号の一方を増幅して前記出力端子から出力する増幅回路と、
    前記第1入力端子とグランドとの導通および非導通を切り替える第5スイッチと、
    前記第2入力端子とグランドとの導通および非導通を切り替える第6スイッチと、を備え、
    前記第1スイッチによって前記第1配線とグランドとが導通となっているときには、前記第5スイッチによって前記第1入力端子とグランドとは導通となり、かつ、前記第6スイッチによって前記第2入力端子とグランドとは非導通となり、
    前記第2スイッチによって前記第2配線とグランドとが導通となっているときには、前記第5スイッチによって前記第1入力端子とグランドとは非導通となり、かつ、前記第6スイッチによって前記第2入力端子とグランドとは導通となる、
    請求項1~12のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
  16. 前記フィルタモジュールは、さらに、第2基板を備え、
    前記第1スイッチ乃至前記第6スイッチは、前記第2基板に設けられる、
    請求項15に記載のフィルタモジュール。
  17. 前記増幅回路は、前記第2基板に設けられる、
    請求項16に記載のフィルタモジュール。
  18. 前記第1スイッチ乃至前記第6スイッチ、および、前記増幅回路は、同一のチップに設けられる、
    請求項1517のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
  19. 前記第1基板には、さらに、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタに接続される少なくとも1つのグランド端子が設けられ、
    前記第1入出力端子と前記第3入出力端子とは、前記少なくとも1つのグランド端子のいずれも間に挟まずに隣接しており、
    前記第2入出力端子と前記第4入出力端子とは、前記少なくとも1つのグランド端子のいずれも間に挟まずに隣接している、
    請求項1~18のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
  20. 前記第1フィルタの通過帯域と、前記第2フィルタの通過帯域とは、互いに異なる帯域である、
    請求項1~19のいずれか1項に記載のフィルタモジュール。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008118624A (ja) 2006-10-13 2008-05-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波電力増幅装置
JP2008533914A (ja) 2005-03-14 2008-08-21 ノースロップ グラマン コーポレーション スイッチマルチプレクサを用いて複数の広帯域rf源を組み合わせる方法
JP2009225198A (ja) 2008-03-17 2009-10-01 Tdk Corp 弾性表面波装置
JP2014154942A (ja) 2013-02-05 2014-08-25 Taiyo Yuden Co Ltd 高周波モジュール
JP2017204761A (ja) 2016-05-12 2017-11-16 株式会社村田製作所 スイッチモジュール

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6676602B1 (en) * 2002-07-25 2004-01-13 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Two dimensional array switching for beamforming in a volume
JP2005057342A (ja) 2003-08-05 2005-03-03 Oki Electric Ind Co Ltd 分波器および分波器における分波線路の線路長決定方法
CN101162928A (zh) 2006-10-13 2008-04-16 松下电器产业株式会社 高频功率放大器
JP5677499B2 (ja) * 2013-04-11 2015-02-25 太陽誘電株式会社 高周波回路モジュール
JP6390787B2 (ja) * 2015-03-30 2018-09-19 株式会社村田製作所 高周波フィルタ、フロントエンド回路、および通信機器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008533914A (ja) 2005-03-14 2008-08-21 ノースロップ グラマン コーポレーション スイッチマルチプレクサを用いて複数の広帯域rf源を組み合わせる方法
JP2008118624A (ja) 2006-10-13 2008-05-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波電力増幅装置
JP2009225198A (ja) 2008-03-17 2009-10-01 Tdk Corp 弾性表面波装置
JP2014154942A (ja) 2013-02-05 2014-08-25 Taiyo Yuden Co Ltd 高周波モジュール
JP2017204761A (ja) 2016-05-12 2017-11-16 株式会社村田製作所 スイッチモジュール

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