JPWO2005046070A1 - 高周波モジュール - Google Patents

Abstract

例えば、ＧＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣＳ／ＷＣＤＭＡの通信信号を単一のアンテナで送受信するための高周波モジュールを比較的小型で、安価に構成する。 アンテナからの通信信号を低域側周波数帯域のＧＳＭ通信信号と高域側周波数帯域のＰＣＳ／ＤＣＳ／ＷＣＤＭＡ通信信号とに分離するダイプレクサ（ＤｉＰＸ２）と、このダイプレクサ（ＤｉＰＸ２）のＧＳＭ通信信号の入出力端子（Ｐ２１）に接続し、前記ＧＳＭ通信信号の送受信を切り替えるダイオードスイッチ回路（ＳＷ１）と、ダイプレクサ（ＤｉＰＸ２）のＰＣＳ／ＤＣＳ／ＷＣＤＭＡ通信信号の入出力端子に接続し、これらの信号の送受信を切り替える多分岐型のＧａＡｓＩＣスイッチ（ＧａＡｓＳＷ）とを備える。そして、ダイオードスイッチ回路（ＳＷ１）とＧａＡｓＩＣスイッチ（ＧａＡｓＳＷ）とに与える制御信号ＶｃＧ，Ｖｃ１，Ｖｃ２のパターンを変化させることにより４種の通信信号の送受信を切り替える。

Description

この発明は、それぞれに異なる周波数帯域を送受信帯域とする少なくとも４つの通信系の送受信信号を単一のアンテナを用いて送受信するための高周波モジュールに関するものである。

現在、携帯電話等の無線通信方式にはＣＤＭＡ方式やＴＤＭＡ方式等の複数の仕様が存在し、ＴＤＭＡ方式には、例えば８５０ＭＨｚ帯や９００ＭＨｚ帯を利用するＧＳＭと、１８００ＭＨｚ帯を利用するＤＣＳと、１９００ＭＨｚ帯を利用するＰＣＳが存在し、ＣＤＭＡ方式には、例えば２０００ＭＨｚ帯を利用するＷＣＤＭＡが存在する。

これらのような複数種類の通信信号を一つのアンテナで送受信する場合、実際に通信を行う周波数帯域以外の信号は不要となる。例えば、ＧＳＭ方式（９００ＭＨｚ帯）で送受信する場合には、ＤＣＳ方式（１８００ＭＨｚ帯）やＰＣＳ方式（１９００ＭＨｚ帯）の通信信号や、ＷＣＤＭＡ方式（２０００ＭＨｚ帯）の通信信号は不要となる。

単一のアンテナで複数種の通信信号を送受信する高周波モジュールとしては、例えば、通信信号がＧＳＭ，ＤＣＳ，ＰＣＳ方式の３種類である場合、周波数帯域が大きく異なるＧＳＭ通信信号とＤＣＳ，ＰＣＳ通信信号とを分離するダイプレクサと、ＧＳＭ送信信号とＧＳＭ受信信号とを切り替えるダイオードスイッチ回路と、ＤＣＳ，ＰＣＳ送信信号とＤＣＳ，ＰＣＳ受信信号とを切り替えるダイオードスイッチ回路と、ＤＣＳ受信信号とＰＣＳ受信信号とを切り替えるダイオードスイッチ回路と、を備えたものが従来提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、このような単一のアンテナで複数種類の通信信号を送受信する高周波モジュールとして、アンテナ用のポートに対して複数のポートを切り替えて接続することができる、例えばＧａＡｓＩＣスイッチのような半導体スイッチを用いて、各通信信号を選択して送受信するものも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２０００−１６５２８８公報 特開２００１−１６０７２４公報

しかしながら、上述の特許文献１の高周波モジュールのダイオードスイッチ回路は２つのダイオードを用いて、１つのポート（入出力部）に対する２つのポート（入力部や出力部など）の接続を切り替える。例えば、特許文献１の例では、ダイオードスイッチ回路（特許文献１に記載されている図の高周波スイッチ３）は、ダイプレクサに接続するＤＣＳ，ＰＣＳ送受信信号を入出力するポートと、ＰＣＳ，ＤＣＳ送信信号入力端子に接続するＤＣＳ，ＰＣＳ送信信号を入力するポートまたは別のダイオードスイッチ回路（特許文献１に記載されている図の高周波スイッチ４）に接続するＤＣＳ，ＰＣＳ受信信号を出力するポートとを切り替えて接続する。そして、ダイオードスイッチ回路（特許文献１に記載されている図の高周波スイッチ４）は、別のダイオードスイッチ回路（特許文献１に記載されている図の高周波スイッチ３）に接続し、ＤＣＳ，ＰＣＳ受信信号を入力するポートと、ＰＣＳ受信信号出力端子に接続するＰＣＳ受信信号を出力するポートまたはＤＣＳ受信信号出力端子に接続するＤＣＳ受信信号を出力するポートとを切り替えて接続する。このように、特許文献１の高周波モジュールでは、１つのポートと２つのポートとを切り替えて接続するのに少なくとも２つのダイオードを必要とするため、複数の通信系の通信信号の送受信を切り替える高周波モジュールを構成するには多数の回路部品を必要とする。

このため、高周波モジュールを小型化しにくくなるとともに、部品点数の増加によるコストアップを招いてしまう。また、このように伝送系に多数の回路部品（素子）を接続するので、伝送される信号の損失が大きくなる。これは伝送する通信系の種類が多くなるほど顕著になるため、多種類の通信系の信号の伝送を切り替える高周波スイッチを低損失に構成することが難しい。

一方、特許文献２の高周波モジュールでは、１つのＧａＡｓＩＣスイッチで、多種類の通信系の信号を切り替えすることができるため、高周波モジュールの小型化、低損失化は実現できる。しかしながら、ＧａＡｓの価格は高く、特に切り替え数の多いＧａＡｓＩＣになるほど回路規模が大きくなり、その価格は高くなる。また、ＧａＡｓＩＣは静電気に弱く、このＩＣを使用する場合には、別途静電対策用回路を設置しなければならなくなる。このため、複数種類（例えば、４種類以上）の通信系の信号を切り替える多分岐ＧａＡｓＩＣを用いて高周波モジュールを構成すると非常にコストアップしてしまうとともに、別途付加回路が必要となり大きく小型化できるわけではない。

この発明の目的は、例えば、４種類以上などの複数の通信系を送受信する高周波モジュールを比較的小型で、安価に構成することにある。

この発明は、アンテナで送受信されるそれぞれに個別の周波数帯域を送受信帯域とする複数の通信系の信号を所定周波数よりも高域側を送受信帯域とする通信系の信号と、所定周波数よりも低域側を送受信帯域とする通信系の信号とに分離するダイプレクサと、前記低域側を送受信帯域とする通信系の信号の送受信を切り替える第１スイッチ回路と、高域側を送受信帯域とする通信系の信号の送受信を切り替える第２スイッチ回路とを備え、ダイプレクサ、第１スイッチ回路、および第２スイッチ回路を複数の誘電体層を積層してなる積層体に形成された電極および積層体に実装された部品により構成した高周波モジュールにおいて、ダイプレクサを、所定周波数よりも低域側が送受信帯域となる通信系の信号を通過させるローパスフィルタと、所定周波数よりも高域側が送受信帯域となる通信系の信号を通過させるハイパスフィルタとで構成する。また、第１スイッチ回路を、ダイプレクサのローパスフィルタに接続し低域側を送受信帯域とする通信系の所定の送信信号が出力され所定の受信信号が入力される送受信信号入出力部と、送信信号が入力される送信信号入力部と、受信信号が出力される受信信号出力部と、送受信信号入出力部と前記送信信号入力部または前記受信信号出力部との接続を制御信号により切り替えるダイオードとで構成する。また、第２スイッチ回路を、ダイプレクサのハイパスフィルタに接続し高域側を送受信帯域とする通信系の所定の送信信号が出力され所定の受信信号が入力される送受信信号入出力部と、送信信号が入力される送信信号入力部と、受信信号が出力される受信信号出力部とを備え、送受信信号入出力部と前記送信信号入力部または受信信号出力部との接続を制御信号により切り替えるＦＥＴスイッチ素子で構成する。さらに、ハイパスフィルタを、アンテナと第２スイッチ回路との間に接続された第１容量性素子と、該第１容量性素子の前記第２スイッチ側と接地との間に接続された、誘導性素子と第２容量性素子による直列回路とで構成し、この第２容量性素子を積層体の底面に近い誘電体層に設けられた接地電極とそれに対向する電極とで形成したことを特徴としている。

また、この発明の高周波モジュールのダイプレクサは、少なくとも４つの通信系の信号を、所定周波数よりも高域側が送受信帯域である通信系の信号と、所定周波数よりも低域側が送受信帯域である通信系の信号とに分離することを特徴としている。

また、この発明の高周波モジュールのＦＥＴスイッチ素子は、ＧａＡｓスイッチであることを特徴としている。

これら構成では、ダイプレクサは、アンテナで受信した所定周波数の高域側を通信周波数帯域とする通信信号をハイパスフィルタで通過させて、ＦＥＴスイッチ素子であるＧａＡｓスイッチ素子から成る第２スイッチ回路側に出力する。また、ダイプレクサは、アンテナで受信した前記所定周波数の低域側を通信周波数帯域とする通信信号をローパスフィルタで通過させて、ダイオードスイッチ回路により構成された第１スイッチ回路に出力する。第１スイッチ回路は、ダイオードに制御信号を印加することにより、前記低域側を通信周波数帯域とする通信信号の送信信号を伝送するか受信信号を伝送するかを切り替える。一方、第２スイッチ回路のＧａＡｓスイッチ素子に制御信号を印加することにより、前記高域側を通信周波数帯域とする複数の通信信号のどの送信信号を伝送するかどの受信信号を伝送するかを切り替える。このように、所定周波数の低域側の通信信号についてはダイオードスイッチで送信信号と受信信号とに切り替え、所定周波数の高域側の複数の通信信号についてはＧａＡｓスイッチ素子で送受信を切り替えることで、全体をダイオードスイッチで構成するよりも部品点数が少なくなるとともに、ＧａＡｓスイッチの分岐数が少なくなる。さらに、ダイプレクサのハイパスフィルタを構成する伝送系と接地との間に接続された容量素子を、高周波モジュールを形成する積層体の底面近傍の接地電極とそれに対向する電極とを用いて形成することで、この容量素子が静電気放電用素子として機能するので、アンテナからダイプレクサを介してＧａＡｓスイッチに静電気が印加されることが防止される。

なお、前記低域側を通信周波数帯域とする通信信号が複数存在すれば、その数に応じてダイオードスイッチ回路の数を増加させることで通信信号の選択数に対応させることが可能となる。同様に、前記高域側を通信周波数帯域とする通信信号がさらに多種存在すれば、これに応じてＧａＡｓの分岐数を増加させることで通信信号の選択数に対応させることが可能となる。

また、この発明の高周波モジュールは、ダイプレクサと第２スイッチ回路との間に、第３容量性素子および第２誘導性素子からなるローパスフィルタを設けていることを特徴としている。

この構成では、ダイプレクサから第２スイッチ回路に入力される信号に重畳する高調波や第２スイッチ回路からダイプレクサに入力される信号に重畳する高調波がこのローパスフィルタにより減衰される。

また、この発明の高周波モジュールは、第２スイッチ回路の送信信号入力部側に、第４容量性素子および第３誘導性素子からなるローパスフィルタを設けていることを特徴としている。

この構成では、送信信号入力部から第２スイッチ回路に入力される送信信号に重畳する高調波がこのローパスフィルタにより減衰される。

また、この発明の高周波モジュールの第２誘導性素子と第３誘導性素子は、平面視で互いに異なる領域に形成されていることを特徴としている。

この構成では、これらの誘導性素子の間隔が所定距離以上離れるので、これらの誘導性素子同士の結合により生じる信号の回り込みが抑制される。

この発明によれば、所定周波数よりも低域側の通信信号に対してダイオードスイッチ回路を用いて送受信の切り替えを行い、所定周波数よりも高域側の通信信号に対してＦＥＴスイッチを用いて送受信の切り替えを行う。これにより、全体をダイオードスイッチで構成するよりも部品点数を抑制することができるととともに、伝送経路上に存在する素子数が少なくなり低損失で各通信信号を伝送することができる。すなわち、低損失で小型の高周波モジュールを構成することができる。また、ダイプレクサの第２容量性素子の一方の電極を積層体の底面付近の接地電極を用いて形成することで、この第２容量素子が静電気放電素子として機能するので、アンテナを介して静電気が印加されてもＦＥＴスイッチに静電気が印加されず、ＦＥＴスイッチの静電破壊を防止することができる。

［図１］第１の実施形態に係る高周波モジュールの等価回路図である。
［図２］図１に示した高周波モジュールの積層図である。
［図３］図１に示した高周波モジュールの積層図である。
［図４］第２の実施形態に係る高周波モジュールの等価回路図である。
［図５］図３に示した高周波モジュールの積層図である。
［図６］図３に示した高周波モジュールの積層図である。

符号の説明

ＳＷ１，ＳＷ１１−スイッチ回路
ＧａＡｓＳＷ−ＧａＡｓＩＣスイッチ

本発明の第１の実施形態に係る高周波モジュールを図１、図２、図３を参照して説明する。

図１は本実施形態に係る高周波モジュールの構成を示す等価回路図である。なお、以下の説明では、送信信号入力端子Ｔｘ１からＧＳＭ送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ１からＧＳＭ受信信号を出力し、送信信号入力端子Ｔｘ２３からＤＣＳ送信信号またはＰＣＳ送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ２からＤＣＳ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ３からＰＣＳ受信信号を出力し、さらに、送受信信号入出力端子Ｔｘ４／Ｒｘ４からＷＣＤＭＡ送受信信号を入出力する場合について示す。

ダイプレクサＤｉＰＸ２には３つの入出力部Ｐ２１〜Ｐ２３が備えられている。スイッチ回路ＳＷ１側の入出力部Ｐ２１はローパスフィルタＬＰＦ２１を介してアンテナＡＮＴ側の入出力部Ｐ２３に接続されるとともに、入出力部Ｐ２３はハイパスフィルタＨＰＦ２２を介してＧａＡｓＩＣスイッチ（ＧａＡｓＳＷ）に接続する入出力部Ｐ２２に接続されている。また、ダイプレクサＤｉＰＸ２の入出力部Ｐ２３とアンテナＡＮＴとの間にはキャパシタＣａｎｔが接続され、このキャパシタＣａｎｔのアンテナ側がインダクタＬａｎｔを介して接地されている。すなわち、シャント接続されたインダクタＬａｎｔとキャパシタＣａｎｔとがハイパスフィルタを形成している。これにより、このハイパスフィルタでアンテナから入ってくる静電気を除去できる。ここで、ローパスフィルタＬＰＦ２１は所定周波数（例えば、１０００ＭＨｚ）よりも低域側の信号を通過するように設定され、ハイパスフィルタＨＰＦ２２は前記所定周波数よりも高域側の信号を通過するように設定されている。

ローパスフィルタＬＰＦ２１は、入出力部Ｐ２１と入出力部Ｐ２３との間に接続されたキャパシタＣｔ１およびインダクタＬｔ１の並列回路と、この並列回路の入出力部Ｐ２１側と接地との間に接続されたキャパシタＣｕ１とからなる。また、ハイパスフィルタＨＰＦ２２は、入出力部Ｐ２２と入出力部Ｐ２３との間に直列に接続されたキャパシタＣｃ１と、キャパシタＣｃ１の入出力部Ｐ２２側と接地との間に接続されたキャパシタＣｔ２およびインダクタＬｔ２からなる直列回路とからなる。ここで、この直列回路は接地側にキャパシタＣｔ２が接続し、キャパシタＣｃ１側にインダクタＬｔ２が接続する構成をなしている。これらインダクタＬｔ１，Ｌｔ２，キャパシタＣｔ１，Ｃｕ１，Ｃｃ１，Ｃｔ２は後述するようにそれぞれ高周波モジュールを形成する積層体の各誘電体層に形成された、すなわち、積層体内に形成された電極パターンにより形成されている。なお、ここで、キャパシタＣｃ１が本発明の「第１容量性素子」に相当し、インダクタＬｔ２が本発明の「誘導性素子」に相当し、キャパシタＣｔ２が本発明の「第２容量性素子」に相当する。

次に、スイッチ回路ＳＷ１には、ダイプレクサＤｉＰＸ２に接続する入出力部Ｐ１１と、ローパスフィルタＬＰＦ３１を介してＧＳＭ送信信号入力端子Ｔｘ１に接続する入出力部Ｐ１２と、ＧＳＭ受信信号出力端子Ｒｘ１に接続する入出力部Ｐ１３とが備えられている。このスイッチ回路ＳＷ１が本発明の「第１スイッチ回路」に相当する。

入出力部Ｐ１１はダイオードＤＧ１を介して入出力部Ｐ１２に接続されるとともに、ＧＳＭ送信信号の波長の約１／４の長さの伝送線路ＧＳＬ２を介して入出力部Ｐ１３に接続されている。伝送線路ＧＳＬ２の入出力部Ｐ１３側の端部はダイオードＤＧ２およびキャパシタＧＣ５を介して接地されている。また、入出力部Ｐ１３とＧＳＭ受信信号出力端子Ｒｘ１との間にはキャパシタが接続され、このキャパシタの入出力部Ｐ１３側がキャパシタＧＲｘＣを介して接地されている。ここで、入出力部Ｐ１１が本発明の「送受信信号入出力部」に相当し、入出力部Ｐ１２が本発明の「送信信号入力部」に相当し、入出力部Ｐ１３が本発明の「受信信号出力部」に相当する。

ダイオードＤＧ２はカソードが伝送線路ＧＳＬ２に接続されており、アノードが抵抗素子Ｒｇを介してＧＳＭ送受信切替用制御信号入力端子ＶｃＧに接続されている。ダイオードＤＧ１はアノードが入出力端子Ｐ１２および伝送線路ＧＳＬ２に接続されており、カソードがインダクタＧＳＬ１を介して接地されている。

ここで、インダクタＧＳＬ１，ＧＳＬ２、キャパシタＧＣ５はそれぞれ高周波モジュールを形成する積層体の各誘電体層に形成された電極パターンにより形成されており、キャパシタＧＲｘＣ、およびＧＳＭ受信信号入出力端子Ｒｘ１に接続するキャパシタはこの高周波モジュールが実装される回路基板上に実装されるコンデンサにより構成される。

次に、ローパスフィルタＬＰＦ３１は、入出力部Ｐ３１がスイッチ回路ＳＷ１の入出力部Ｐ１２に接続され、入出力部Ｐ３２がキャパシタを介してＧＳＭ送信信号入力端子Ｔｘ１に接続されている。また、ローパスフィルタＬＰＦ３１は、入出力部Ｐ３１，Ｐ３２間に接続されたキャパシタＧＣｃ１およびインダクタＧＬｔ１の並列回路と、この並列回路の入出力部Ｐ３１側と接地との間に接続されたキャパシタＧＣｕ１とからなる。そして、このローパスフィルタＬＰＦ３１を構成する各素子はこの高周波モジュールを形成する積層体の各誘電体層に形成された電極パターンにより形成される。

次に、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷには、伝送信号を入出力する５つの入出力部ＲＦ１〜ＲＦ５が形成されるとともに、駆動電圧信号入力端子Ｖｄｄと制御信号入力端子Ｖｃ１，Ｖｃ２が形成されている。入出力端子ＲＦ１はインダクタＤＬｔ１とキャパシタＣｔ１との並列回路で構成されたローパスフィルタを介してダイプレクサＤｉＰＸ２の入出力端子Ｐ２２に接続され、入出力端子ＲＦ２はローパスフィルタＬＰＦ４１の入出力部Ｐ４１に接続されている。ここで、インダクタＤＬｔ１およびキャパシタＣｔ１で構成されるローパスフィルタは、ダイプレクサＤｉＰＸ２側から入ってくる高調波歪み、あるいは、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷから入ってくる高調波歪みを除去する回路として機能する。

また、入出力端子ＲＦ３，ＲＦ４はそれぞれキャパシタを介してＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２およびＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３に接続されている。さらに、入出力端子ＲＦ５はキャパシタを介してＷＣＤＭＡ送受信信号入出力端子Ｔｘ４／Ｒｘ４に接続されている。このＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷは駆動電圧Ｖｄｄが印加された状態で、２つの制御信号Ｖｃ１，Ｖｃ２のＯＮ／ＯＦＦの状態の組み合わせにより、入出力端子ＲＦ１を入出力端子ＲＦ２〜ＲＦ５のいずれか１つに接続するように切り替える。このＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷは高周波モジュールを形成する積層体の上面に実装されている。ここで、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷが本発明の「第２スイッチ回路」に相当し、入出力部ＲＦ１が本発明の「送受信信号入出力部」に相当し、入出力部ＲＦ２が本発明の「送信信号入力部」に相当し、ＲＦ３，４が本発明の「受信信号出力部」に相当する。なお、入出力部ＲＦ５は送信時には本発明の「送信信号入力部」に相当し、受信時には本発明の「受信信号出力部」に相当する。また、インダクタＤＬｔ１が発明の「第２誘導性素子」に相当し、キャパシタＣｔ１が本発明の「第３容量性素子」に相当する。

ローパスフィルタＬＰＦ４１は、入出力部Ｐ４１がＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの入出力端子ＲＦ２に接続され、入出力部Ｐ４２がキャパシタを介してＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２３に接続されている。また、ローパスフィルタＬＰＦ４１は、入出力部Ｐ４１，Ｐ４２間に接続されたキャパシタＤＣｃ２およびインダクタＤＬｔ２の並列回路と、これら並列回路のＤＣＳ／ＰＣＳ送受信信号入力端子Ｔｘ２３側と接地との間に接続されたキャパシタＤＣｕ１とからなる。そしてこのローパスフィルタＬＰＦ４１を構成する各素子はこの高周波モジュールを形成する積層体の各層に形成された電極パターンにより形成される。ここで、インダクタＤＬｔ２が本発明の「第３誘導性素子」に相当し、キャパシタＤＣｃ２およびキャパシタＤＣｕ１が本発明の「第４容量性素子」に相当する。

次に、この高周波モジュールのＧＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣＳ／ＷＣＤＭＡ通信信号の送受信動作について説明する。

（１）ＧＳＭ通信信号送受信時
ＧＳＭ送信信号を伝送する場合、スイッチ回路ＳＷ１の制御信号入力端子ＶｃＧに正電圧の制御信号を入力する。
制御信号入力端子ＶｃＧから正電圧の制御信号が入力されると、ダイオードＤＧ１，ＤＧ２が導通状態となり、送信信号入力端子Ｔｘ１から入力されるＧＳＭ送信信号は、ダイオードＤＧ１を介してダイプレクサＤｉＰＸ２に伝送される。ここで、伝送線路ＧＳＬ２がＧＳＭ送信信号の波長の約１／４の線路長であり、且つ伝送線路ＧＳＬ２の入出力部Ｐ１３側がダイオードＤＧ２を介して接地状態になるので、伝送線路ＧＳＬ２はＧＳＭ送信信号に対して、入出力部Ｐ１１から見て受信信号出力端子Ｒｘ１側が開放となるように位相を回し、所定のアイソレーションを有するアイソレーション回路として機能する。この結果、ＧＳＭ送信信号はダイプレクサＤｉＰＸ２のローパスフィルタＬＰＦ２１を介してアンテナＡＮＴに伝送されるが、受信信号出力端子Ｒｘ１側には殆ど伝送されない。

一方、ＧＳＭ受信信号を伝送する場合、制御信号入力端子ＶｃＧに０電圧または、負電圧の制御信号を入力する。
制御信号入力端子ＶｃＧに０電圧または、負電圧の制御信号が入力されると、ダイオードＤＧ１，ＤＧ２は開放状態となる。ダイオードＤＧ２が開放状態となることにより、伝送線路ＧＳＬ２はＧＳＭ受信信号に対して単なる伝送線路として機能するので、ＧＳＭ受信信号はＧＳＭ受信信号出力端子Ｒｘ１に伝送される。一方、ダイオードＤＧ１が開放状態となることで、アンテナＡＮＴからのＧＳＭ受信信号はダイオードＤＧ１で遮断されてＧＳＭ送信信号入力端子Ｔｘ１側には伝送されない。

（２）ＤＣＳ通信信号送受信時
ＤＣＳ送信信号を伝送する場合、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの制御信号入力端子Ｖｃ１，Ｖｃ２に入出力端子ＲＦ１と入出力端子ＲＦ２とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号（例えば、両方とも正電圧の制御信号）が入力されると、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの入出力端子ＲＦ１とＲＦ２とが導通する。この時点で、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２３からＤＣＳ送信信号を入力すると、このＤＣＳ送信信号はローパスフィルタＬＰＦ４１を介して入出力端子ＲＦ２に入力され、入出力端子ＲＦ２から入出力端子ＲＦ１に伝送され、入出力端子ＲＦ１からダイプレクサＤｉＰＸ２に出力される。このＤＣＳ送信信号はダイプレクサＤｉＰＸ２を介してアンテナＡＮＴから外部に送信される。ここで、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷでは入出力端子ＲＦ１とＲＦ２とが接続され、他の入出力端子ＲＦ３〜ＲＦ５は入出力端子ＲＦ１，ＲＦ２と接続されていないので、ＤＣＳ送信信号はＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２、ＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３、ＷＣＤＭＡ送受信信号入出力端子Ｔｘ４／Ｒｘ４には伝送されない。

一方、ＤＣＳ受信信号を伝送する場合、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの制御信号入力端子Ｖｃ１，Ｖｃ２に入出力端子ＲＦ１と入出力端子ＲＦ３とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号（例えば、Ｖｃ１が正電圧の制御信号で、Ｖｃ２が０電圧または負電圧の制御信号）が入力されると、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの入出力端子ＲＦ１とＲＦ３とが導通する。この状態で、ダイプレクサＤｉＰＸ２から入出力端子ＲＦ１に入力されたＤＣＳ受信信号は入出力端子ＲＦ３に伝送され、入出力端子ＲＦ３から出力される。そして、キャパシタを介してＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２に伝送され、ＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２から外部回路に出力される。ここで、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷでは入出力端子ＲＦ１と入出力端子ＲＦ３とが接続され、入出力端子ＲＦ１，ＲＦ３は他の入出力端子ＲＦ２，ＲＦ４，ＲＦ５に接続されていないので、ＤＣＳ受信信号はＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２３、ＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３、ＷＣＤＭＡ送受信信号入出力端子Ｔｘ４／Ｒｘ４には伝送されない。

（３）ＰＣＳ通信信号送受信時
ＰＣＳ送信信号を伝送する場合、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの制御信号入力端子Ｖｃ１，Ｖｃ２に入出力端子ＲＦ１と入出力端子ＲＦ２とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号（例えば、Ｖｃ１，Ｖｃ２の両方とも正電圧の制御信号）が入力されると、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの入出力端子ＲＦ１とＲＦ２とが導通する。この時点で、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２３からＰＣＳ送信信号を入力すると、このＰＣＳ送信信号はローパスフィルタＬＰＦ４１を介して入出力端子ＲＦ２に入力され、入出力端子ＲＦ２から入出力端子ＲＦ１に伝送され、入出力端子ＲＦ１からダイプレクサＤｉＰＸ２に出力される。このＰＣＳ送信信号はダイプレクサＤｉＰＸ２を介してアンテナＡＮＴから外部に送信される。ここで、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷでは入出力端子ＲＦ１とＲＦ２とが接続され、他の入出力端子ＲＦ３〜ＲＦ５は入出力端子ＲＦ１，ＲＦ２に接続されていないので、ＰＣＳ送信信号はＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２、ＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３、ＷＣＤＭＡ送受信信号入出力端子Ｔｘ４／Ｒｘ４には伝送されない。

一方、ＰＣＳ受信信号を伝送する場合、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの制御信号入力端子Ｖｃ１，Ｖｃ２に入出力端子ＲＦ１と入出力端子ＲＦ４とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号（例えば、Ｖｃ１が０電圧または負電圧の制御信号で、Ｖｃ２が正電圧の制御信号）が入力されると、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの入出力端子ＲＦ１とＲＦ４とが導通する。この状態で、ダイプレクサＤｉＰＸ２から入出力端子ＲＦ１に入力されたＰＣＳ受信信号は入出力端子ＲＦ４に伝送され、入出力端子ＲＦ４から出力される。そして、キャパシタを介してＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３に伝送され、ＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３から外部回路に出力される。ここで、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷでは入出力端子ＲＦ１とＲＦ４とが接続され、入出力端子ＲＦ１，ＲＦ４は他の入出力端子ＲＦ２，ＲＦ３，ＲＦ５に接続されていないので、ＰＣＳ受信信号はＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２３、ＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２、ＷＣＤＭＡ送受信信号入出力端子Ｔｘ４／Ｒｘ４には伝送されない。

（４）ＷＣＤＭＡ通信信号送受信時
ＷＣＤＭＡ通信信号を伝送する場合、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの制御信号入力端子Ｖｃ１，Ｖｃ２に入出力端子ＲＦ１と入出力端子ＲＦ５とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号（例えば、Ｖｃ１，Ｖｃ２の両方とも０電圧または負電圧の制御信号）が入力されると、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの入出力端子ＲＦ１とＲＦ５とが導通する。この時点で、ＷＣＤＭＡ送受信信号入出力端子Ｔｘ４／ＲＸ４から入出力端子ＲＦ５に入力されたＷＣＤＭＡ送信信号は入出力端子ＲＦ１に伝送され、入出力端子ＲＦ１からダイプレクサＤｉＰＸ２、アンテナＡＮＴを介して外部に送信される。一方、ダイプレクサＤｉＰＸ２から入出力端子ＲＦ１に入力されたＷＣＤＭＡ受信信号は入出力端子ＲＦ５に伝送され、入出力端子ＲＦ５からキャパシタを介してＷＣＤＭＡ送受信信号入出力端子Ｔｘ４／Ｒｘ４に伝送され、ＷＣＤＭＡ送受信信号入出力端子Ｔｘ４／Ｒｘ４から外部回路に出力される。ここで、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷでは入出力端子ＲＦ１とＲＦ５とが接続され、入出力端子ＲＦ１，ＲＦ５は他の入出力端子ＲＦ２〜ＲＦ４に接続されていないので、ＷＣＤＭＡ送受信信号はＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２３、ＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２、ＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３には伝送されない。

このような構成とすることにより、ＧＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣＳ／ＷＣＤＭＡの４種の通信信号を１つのアンテナから送受信する高周波モジュールを形成することができる。

また、低周波数帯域を使用周波数帯域とするＧＳＭ通信信号の送受信の切り替えはダイオードスイッチ回路ＳＷ１で行い、高周波数帯域を使用周波数帯域とするＤＣＳ／ＰＣＳ／ＷＣＤＭＡ通信信号の送受信の切り替えはＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷで行うことで、全体をダイオードスイッチ回路で形成するよりも部品点数を大幅に削減することができ、高周波モジュールを小型に形成することができる。また、ＧａＡｓＩＣスイッチのみで全ての通信信号の送受信切換を行わないので、ＧａＡｓＩＣスイッチの分岐数を少なくすることができ、このＧａＡｓＩＣスイッチを比較的安価に形成することができる。これにより、全通信信号の送受信切換を１つのＧａＡｓＩＣスイッチで行う高周波モジュールよりも安価に形成することができる。

次に、この高周波モジュールの積層体の構造を図２、図３を参照して説明する。

図２、図３は本実施形態に係る高周波モジュールの積層図である。

積層基板型の高周波モジュールは、図２、図３に示す各誘電体層１〜２２を順に下から積層してなる。ただし、図２、図３の各図は、各誘電体層１〜２２をそれぞれ下面側（実装基板に向く側）から見た状態を表している。そして、誘電体層２３として示しているものは誘電体層２２の裏側（上面）、すなわち部品実装面の電極および部品である。なお、図２、図３に示す記号は、図１に示した各素子の記号に対応する。

最下層の誘電体層１には、実装基板への実装のための各種外部端子電極を形成している。すなわち、ＧＳＭ送信信号入力端子Ｔｘ１、ＧＳＭ受信信号出力端子Ｒｘ１、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ２３、ＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ２、ＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３、ＷＣＤＭＡ送受信信号入出力端子Ｔｘ４／Ｒｘ４、各制御信号入力端子ＶｃＧ，Ｖｃ１，Ｖｃ２、駆動電圧入力端子Ｖｄｄ、グランド（接地）端子ＧＮＤ、およびアンテナ接続端子（ダイプレクサＤｉＰＸ２の入出力部Ｐ２３に対応）ＡＮＴとが形成されている。

誘電体層２には共通グランド電極ＧＮＤが形成されており、この共通グランド電極ＧＮＤは、キャパシタＣｕ１の一方の対向電極Ｃｕ１ｂと、キャパシタＧＣｕ１の一方の対向電極ＧＣｕ１ｂと、キャパシタＧＣ５の一方の対向電極ＧＣ５ｂとを兼用している。

誘電体層３にはキャパシタＣｕ１の他方の対向電極Ｃｕ１ａと、キャパシタＧＣｕ１の他方の対向電極ＧＣｕ１ａと、キャパシタＧＣ５の他方の対向電極ＧＣ５ａとが形成されている。

誘電体層４には共通グランド電極ＧＮＤが形成されており、この共通グランド電極ＧＮＤは、キャパシタＣｕ１の一方の対向電極Ｃｕ１ｂと、キャパシタＧＣｕ１の一方の対向電極ＧＣｕ１ｂと、キャパシタＧＣ５の一方の対向電極ＧＣ５ｂと、キャパシタＣｔ２の一方の対向電極Ｃｔ２ｂと、キャパシタＤｃｕ１の一方の対向電極ＤＣｕ１ｂとを兼用している。

誘電体層５には、キャパシタＧＣ５の他方の対向電極ＧＣ５ａと、キャパシタＣｔ２の他方の対向電極Ｃｔ２ａとが形成されるとともに、誘電体層１８に形成されたキャパシタＣｃ１の対向電極とアンテナ接続端子ＡＮＴとを接続するパターン電極が形成されている。

誘電体層６には共通グランド電極ＧＮＤとキャパシタＤＣｕ１の他方の対向電極が形成されており、共通グランド電極ＧＮＤはキャパシタＧＣ５の一方の対向電極ＧＣ５ｂと、キャパシタＣｔ２の一方の対向電極Ｃｔ２ｂとを兼用している。

誘電体層７，８にはスルーホールのみが形成されている。

誘電体層９には伝送線路ＧＳＬ２と、インダクタＬｔ２，ＤＬｔ２とが形成されている。

誘電体層１０には伝送線路ＧＳＬ２、インダクタＬｔ１，Ｌｔ２，ＤＬｔ１，ＤＬｔ２，ＧＬｔ１が形成されており、誘電体層１１にも伝送線路ＧＳＬ２、インダクタＬｔ１，Ｌｔ２，ＤＬｔ１，ＤＬｔ２，ＧＬｔ１が形成されており、それぞれがスルーホールにより導通されている。なお、インダクタＤＬｔ１とインダクタＤＬｔ２は、平面視で、すなわち、各誘電体層を積層してなる積層体をその積層方向から見た状態で、互いに異なる領域に形成されていることが好ましい。これらのインダクタが近接していると、不要な信号が回り込み、所望の信号の送受信が困難になる。すなわち、インダクタＤＬｔ１とインダクタＤＬｔ２とを平面視で互いに異なる領域に形成することで、インダクタンス間のアイソレーションを確保でき、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷを飛び越えて信号が回り込むことを防止できる。

誘電体層１２には伝送線路ＧＳＬ２、インダクタＬｔ１，Ｌｔ２，ＤＬｔ２，ＧＬｔ１が形成されており、それぞれがスルーホールにより誘電体層１１に形成された該当する素子のパターン電極に導通している。

誘電体層１３，１４にはスルーホールのみが形成されている。

誘電体層１５にはキャパシタＣｔ１の一方の対向電極Ｃｔ１ａと、キャパシタＤＣｃ２の一方の対向電極ＤＣｃ２ｂとが形成されている。
誘電体層１６には中間グランド電極ＧＮＤが形成されるとともに、キャパシタＣｔ１の他方の対向電極Ｃｔ１ｂと、キャパシタＤＣｃ２の他方の対向電極ＤＣｃ２ａと、キャパシタＤＣｃ１の一方の対向電極ＤＣｃ１ａとが形成されている。ここで、キャパシタＣｔ１の他方の対向電極Ｃｔ１ｂはキャパシタＣｃ１の一方の対向電極Ｃｃ１ａを兼用している。
誘電体層１７にはキャパシタＣｃ１の他方の対向電極Ｃｃ１ｂと、キャパシタＧＣｃ１の一方の対向電極ＧＣｃ１ａとが形成されており、誘電体層１８にはキャパシタＣｃ１の一方の対向電極Ｃｃ１ａと、キャパシタＤＣｃ１の他方の対向電極ＤＣｃ１ｂと、キャパシタＧＣｃ１の他方の対向電極ＧＣｃ１ｂとが形成されている。

誘電体層１９，２０にはスルーホールのみが形成されており、誘電体層２１，２２には下層側の誘電体層１〜１８に形成されて電極パターンと最上層である誘電体層２３表面に形成された電極とを図１に示すパターン通りに導通するための電極パターンが形成されている。

最上層の誘電体層２２の裏側、すなわち積層体の上面２３には、ダイオードＤＧ１，ＤＧ２の実装用電極と、抵抗素子Ｒｇの実装用電極と、インダクタ素子ＧＳＬ１，Ｌａｎｔの実装用電極と、キャパシタＣａｎｔの実装用電極と、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの実装用電極とが形成されており、それぞれの実装用電極にダイオードＤＧ１，ＤＧ２、抵抗素子Ｒｇ、インダクタ素子ＧＳＬ１，Ｌａｎｔ、キャパシタＣａｎｔ、およびＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷが実装されている。

このような構造とすることで、ダイプレクサＤｉＰＸ２のハイパスフィルタＨＰＦ２２のキャパシタＣｔ２の一方の電極を積層体の底面に近い下層のグランド電極を用いて形成することができる。このようにキャパシタＣｔ２を形成することで、このキャパシタＣｔ２が静電気放電機能を備えることとなる。これにより、アンテナＡＮＴ側から静電気が印加されても、このキャパシタＣｔ２で放電してＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷには静電気が印加されないので、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷが静電破壊を起こすことを防止することができる。このキャパシタＣｔ２はダイプレクサＤｉＰＸ２に元々備えられたキャパシタであるので、本実施形態の積層体構造を用いることにより、静電気放電回路を別途設けることなくＧａＡｓＩＣスイッチを用いることができる。すなわち、ダイオードスイッチ回路とＧａＡｓＩＣスイッチとを用いた前述の高周波モジュールが静電気により破壊することを付加回路なしで防止することができる。

次に、第２の実施形態に係る高周波モジュールについて、図４〜図６を参照して説明する。
図４は本実施形態に係る高周波モジュールの等価回路図である。なお、以下の説明では、送信信号入力端子Ｔｘ１２からＧＳＭ８５０送信信号またはＧＳＭ９００送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ１からＧＳＭ８５０受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ２からＧＳＭ９００受信信号を出力し、送信信号入力端子Ｔｘ３４からＤＣＳ送信信号またはＰＣＳ送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ３からＤＣＳ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ４からＰＣＳ受信信号を出力する場合について示す。ここで、ダイプレクサＤｉＰＸ２とローパスフィルタＬＰＦ３１，４１の構成は第１の実施形態と同じであるので説明は省略する。

スイッチ回路ＳＷ１１には、ダイプレクサＤｉＰＸ２に接続する入出力部Ｐ１１と、ローパスフィルタＬＰＦ３１を介してＧＳＭ８５０／９００送信信号入力端子Ｔｘ１２に接続する入出力部Ｐ１２と、ＧＳＭ８５０受信信号出力端子Ｒｘ１に接続する入出力部Ｐ１３と、ＧＳＭ９００受信信号出力端子Ｒｘ２に接続する入出力部Ｐ１４とが備えられている。このスイッチ回路ＳＷ１１が本発明の「第１スイッチ回路」に相当する。また、入出力部Ｐ１１，Ｐ１２がそれぞれ本発明の「送受信信号入出力部」および「送信信号入力部」に相当し、入出力部Ｐ１３，Ｐ１４が本発明の「受信信号出力部」に相当する。

入出力部Ｐ１１はダイオードＤＧ１を介して入出力部Ｐ１２に接続されるとともに、ダイオードＤＧ２を介して入出力部Ｐ１３に接続され、さらにＧＳＭ８５０／９００送信信号の波長の約１／４の長さの伝送線路ＧＳＬ２を介して入出力部Ｐ１４に接続されている。

伝送線路ＧＳＬ２の入出力部Ｐ１４側の端部はダイオードＤＧ３およびキャパシタＧＣ５を介して接地されている。

また、入出力部Ｐ１３とＧＳＭ８５０受信信号出力端子Ｒｘ１との間にはキャパシタが接続され、このキャパシタの入出力部Ｐ１３側がキャパシタＧＣ２を介して接地されている。さらに、入出力部Ｐ１４とＧＳＭ９００受信信号出力端子Ｒｘ２との間にはキャパシタが接続され、このキャパシタの入出力部Ｐ１４側がキャパシタＧＣ４を介して接地されている。

ダイオードＤＧ１はカソードが入出力部Ｐ１１に接続されており、アノードが入出力部Ｐ１２に接続されるとともにインダクタＧＳＬ１を介してＧＳＭ送受信切替用制御信号入力端子ＶｃＧ１に接続されている。また、ダイオードＤＧ２はカソードが入出力部Ｐ１１に接続されており、アノードが入出力部Ｐ１３に接続されるとともにインダクタＧＳＬ３を介してＧＳＭ送受信切替用制御信号入力端子ＶｃＧ２に接続されている。さらにダイオードＤＧ３はアノードが入出力端子Ｐ１４および伝送線路ＧＳＬ２に接続されており、カソードが抵抗素子Ｒｇを介して接地されている。ここで、ＧＳＭ送受信切替用制御信号入力端子ＶｃＧ１，ＶｃＧ２はそれぞれキャパシタＧＣ１，ＧＣ３を介して接地されている。

ここで、インダクタＧＳＬ１，ＧＳＬ２，ＧＳＬ３、キャパシタＧＣ１，ＧＣ２，ＧＣ３，ＧＣ４，ＧＣ５はそれぞれ高周波モジュールを形成する積層体の各誘電体層に形成された電極パターンにより形成されており、ＧＳＭ８５０受信信号入出力端子Ｒｘ１、ＧＳＭ９００受信信号入出力端子Ｒｘ２に接続するキャパシタはこの高周波モジュールが実装される回路基板上に実装されるコンデンサにより構成される。

次に、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷには、伝送信号を入出力する４つの入出力部ＲＦ１〜ＲＦ４が形成されるとともに、駆動電圧信号入力端子Ｖｄｄと制御信号入力端子Ｖｃ１，Ｖｃ２が形成されている。入出力端子ＲＦ１はインダクタＤＬｔ１とキャパシタＤＣｃ１との並列回路を介してダイプレクサＤｉＰＸ２の入出力端子Ｐ２２に接続され、入出力端子ＲＦ２はローパスフィルタＬＰＦ４１の入出力部Ｐ４１に接続されている。また、入出力端子ＲＦ３，ＲＦ４はそれぞれキャパシタを介してＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３およびＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ４に接続されている。このＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷは駆動電圧Ｖｄｄが印加された状態で、２つの制御信号Ｖｃ１，Ｖｃ２のＯＮ／ＯＦＦの状態の組み合わせにより、入出力端子ＲＦ１を入出力端子ＲＦ２〜ＲＦ４のいずれか１つに接続するように切り替える。このＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷは高周波モジュールを形成する積層体の上面に実装されている。ここで、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷが本発明の「第２スイッチ回路」に相当する。また、入出力端子ＲＦ１，ＲＦ２がそれぞれ本発明の「送受信信号入出力部」および「送信信号入力部」に相当し、入出力端子ＲＦ３，ＲＦ４が本発明の「受信信号出力部」に相当する。

次に、この高周波モジュールのＧＳＭ８５０／ＧＡＭ９００／ＤＣＳ／ＰＣＳ通信信号の送受信動作について説明する。

（１）ＧＳＭ８５０通信信号送受信時
ＧＳＭ８５０送信信号を伝送する場合、スイッチ回路ＳＷ１１の制御信号入力端子ＶｃＧ１に正電圧の制御信号を入力し、制御信号入力端子ＶｃＧ２に０電圧または負電圧の制御信号を入力する。
制御信号入力端子ＶｃＧ１から正電圧の制御信号が入力されると、ダイオードＤＧ１，ＤＧ３が導通状態となり、ＧＳＭ８５０／９００送信信号入力端子Ｔｘ１２から入力されるＧＳＭ８５０送信信号は、ダイオードＤＧ１を介してダイプレクサＤｉＰＸ２に伝送される。ここで、伝送線路ＧＳＬ２がＧＳＭ送信信号の波長の約１／４の線路長であり、且つ伝送線路ＧＳＬ２の入出力部Ｐ１４側がダイオードＤＧ３を介して接地状態になるので、伝送線路ＧＳＬ２はＧＳＭ送信信号に対して、ダイオードＤＧ１のカソード（入出力部Ｐ１１）から見てＧＳＭ９００受信信号出力端子Ｒｘ２側が開放となるように位相を回し、所定のアイソレーションを有するアイソレーション回路として機能する。また、制御信号入力端子ＶｃＧ２から０電圧または負電圧が入力されると、ダイオードＤＧ２が開放状態となるので、ダイオードＤＧ１からＧＳＭ８５０受信信号出力端子側は開放となる。このため、ＧＳＭ８５０送信信号はＧＳＭ８５０受信信号出力端子Ｒｘ１、ＧＳＭ９００受信信号出力端子Ｒｘ２側には殆ど伝送されない。

一方、ＧＳＭ８５０受信信号を伝送する場合、制御信号入力端子ＶｃＧ１に０電圧または、負電圧の制御信号を入力するとともに、制御信号入力端子ＶｃＧ２に正電圧を入力する。
制御信号入力端子ＶｃＧ２に正電圧が入力されると、ダイオードＤＧ２，ＤＧ３が導通状態となり、ダイプレクサＤｉＰＸ２から入力されるＧＳＭ８５０受信信号は、ダイオードＤＧ２を介してＧＳＭ８５０受信信号出力端子Ｒｘ１に伝送される。ここで、伝送線路ＧＳＬ２がＧＳＭ送信信号の波長の約１／４の線路長であり、且つ伝送線路ＧＳＬ２の入出力部Ｐ１４側がダイオードＤＧ３を介して接地状態になるので、伝送線路ＧＳＬ２はＧＳＭ８５０受信信号に対して、入出力部Ｐ１１から見てＧＳＭ９００受信信号出力端子Ｒｘ２側が開放となるように位相を回し、所定のアイソレーションを有するアイソレーション回路として機能する。また、制御信号入力端子ＶｃＧ１に０電圧または、負電圧の制御信号が入力されると、ダイオードＤＧ１は開放状態となるので、ダイオードＤＧ１からＧＳＭ８５０／９００送信信号入力端子Ｔｘ１２側はＧＳＭ８５０受信信号に対して開放となる。これにより、ダイプレクサＤｉＰＸ２から入力されるＧＳＭ８５０受信信号は、ＧＳＭ８５０受信信号出力端子Ｒｘ１にのみ伝送される。

（２）ＧＳＭ９００通信信号送受信時
ＧＳＭ９００送信信号はＧＳＭ８５０送信信号と同じＧＳＭ８５０／９００送信信号入力端子Ｔｘ１２から入力されるので、ＧＳＭ８５０送信時と同じ制御を行う。
一方、ＧＳＭ９００受信信号を伝送する場合、制御信号入力端子ＶｃＧ１、ＶｃＧ２ともに０電圧または負電圧の制御信号を入力する。
制御信号入力端子ＶｃＧ１，ＶｃＧ２に０電圧または負電圧が入力されると、ダイオードＤＧ１，ＤＧ２，ＤＧ３が開放状態となり、伝送線路ＧＳＬ２はＧＳＭ９００受信信号に対して単なる伝送線路として機能する。このため、ダイプレクサＤｉＰＸ２からスイッチ回路ＳＷ１１に入力されたＧＳＭ９００受信信号は伝送線路ＧＳＬ２を介してＧＳＭ９００受信信号出力端子Ｒｘ２に伝送され、このＧＳＭ９００受信信号出力端子Ｒｘ２から外部回路に出力される。また、ダイオードＤＧ１，ＤＧ２が開放状態であるので、ダイプレクサＤｉＰＸ２からスイッチ回路ＳＷ１１に入力されたＧＳＭ９００受信信号はＧＳＭ８５０／９００送信信号入力端子Ｔｘ１２およびＧＳＭ８５０受信信号出力端子Ｒｘ１には伝送されない。これにより、ダイプレクサＤｉＰＸ２から入力されるＧＳＭ９００受信信号は、ＧＳＭ９００受信信号出力端子Ｒｘ２にのみ伝送される。

（３）ＤＣＳ通信信号送受信時
ＤＣＳ送信信号を伝送する場合、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの制御信号入力端子Ｖｃ１，Ｖｃ２に入出力端子ＲＦ１と入出力端子ＲＦ２とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号（例えば、Ｖｃ１，Ｖｃ２の両方とも正電圧の制御信号）が入力されると、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの入出力端子ＲＦ１とＲＦ２とが導通する。この時点で、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ３４からＤＣＳ送信信号を入力すると、このＤＣＳ送信信号はローパスフィルタＬＰＦ４１を介して入出力端子ＲＦ２に入力され、入出力端子ＲＦ２から入出力端子ＲＦ１に伝送され、入出力端子ＲＦ１からダイプレクサＤｉＰＸ２に出力される。このＤＣＳ送信信号はダイプレクサＤｉＰＸ２を介してアンテナＡＮＴから外部に送信される。ここで、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷでは入出力端子ＲＦ１とＲＦ２とが接続され、他の入出力端子ＲＦ３，ＲＦ４は入出力端子ＲＦ１，ＲＦ２に接続されていないので、ＤＣＳ送信信号はＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３、ＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ４には伝送されない。

一方、ＤＣＳ受信信号を伝送する場合、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの制御信号入力端子Ｖｃ１，Ｖｃ２に入出力端子ＲＦ１と入出力端子ＲＦ３とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号（例えば、Ｖｃ１が正電圧の制御信号で、Ｖｃ２が０電圧または負電圧の制御信号）が入力されると、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの入出力端子ＲＦ１とＲＦ３とが導通する。この状態で、ダイプレクサＤｉＰＸ２から入力端子ＲＦ１に入力されたＤＣＳ受信信号は入出力端子ＲＦ３に伝送される。そして、ＤＣＳ受信信号は入出力端子ＲＦ３から出力されてキャパシタを介してＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３に伝送され、ＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３から外部回路に出力される。ここで、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷでは入出力端子ＲＦ１とＲＦ３とが接続され、入出力端子ＲＦ１，ＲＦ３は他の入出力端子ＲＦ２，ＲＦ４に接続していないので、ＤＣＳ受信信号はＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ３４、ＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ４には伝送されない。

（４）ＰＣＳ通信信号送受信時
ＰＣＳ送信信号を伝送する場合、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの制御信号入力端子Ｖｃ１，Ｖｃ２に入出力端子ＲＦ１と入出力端子ＲＦ２とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号（例えば、両方とも正電圧の制御信号）が入力されると、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの入出力端子ＲＦ１とＲＦ２とが導通する。この時点で、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ３４からＰＣＳ送信信号を入力すると、このＰＣＳ送信信号はローパスフィルタＬＰＦ４１を介して入出力端子ＲＦ２に入力され、入出力端子ＲＦ２から入出力端子ＲＦ１に伝送され、入出力端子ＲＦ１からダイプレクサＤｉＰＸ２に出力される。このＰＣＳ送信信号はダイプレクサＤｉＰＸ２を介してアンテナＡＮＴから外部回路に送信される。ここで、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷでは入出力端子ＲＦ１とＲＦ２とが接続され、他の入出力端子ＲＦ３、ＲＦ４は入出力端子ＲＦ１，ＲＦ２に接続されていないので、ＰＣＳ送信信号はＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３、ＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ４には伝送されない。

一方、ＰＣＳ受信信号を伝送する場合、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの制御信号入力端子Ｖｃ１，Ｖｃ２に入出力端子ＲＦ１と入出力端子ＲＦ４とを接続するための制御信号を入力する。この組み合わせの制御信号（例えば、Ｖｃ１が０電圧または負電圧の制御信号で、Ｖｃ２が正電圧の制御信号）が入力されると、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの入出力端子ＲＦ１とＲＦ４とが導通する。この状態で、ダイプレクサＤｉＰＸ２から入力端子ＲＦ１に入力されたＰＣＳ受信信号は入出力端子ＲＦ４に伝送される。そして、ＰＣＳ受信信号は入出力端子ＲＦ４から出力され、キャパシタを介してＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ４に伝送され、ＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ４から外部回路に出力される。ここで、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷでは入出力端子ＲＦ１とＲＦ４とが接続され、入出力端子ＲＦ１，ＲＦ４は他の入出力端子ＲＦ２，ＲＦ３に接続されていないので、ＰＣＳ受信信号はＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ３４、ＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３には伝送されない。

このように、所定周波数よりも低域側に複数の通信系が存在し、高域側にも複数の通信系が存在する場合でも、低域側をダイオードスイッチ回路で構成し、高域側をＧａＡｓスイッチで構成しても、全体をダイオードスイッチ回路で構成するよりも、小型で低損失な高周波モジュールを構成することができる。また、全ての通信信号の分岐をＧａＡｓスイッチのみで行うよりも安価な高周波モジュールを構成することができる。

次に、この高周波モジュールの積層体の構造を図５、図６を参照して説明する。

図５、図６は本実施形態に係る高周波モジュールの積層図である。
積層基板型の高周波モジュールは、図５、図６に示す各誘電体層１〜２０を順に下から積層してなる。ただし、図５、図６の各図は、各誘電体層１〜２０をそれぞれ下面側（実装基板に向く側）から見た状態を表している。そして、誘電体層２１として示しているものは、誘電体層２０の裏面（上面）、すなわち部品実装面の電極および部品である。なお、図５、図６に示す記号は、図４に示した各素子の記号に対応する。

最下層の誘電体層１には、実装基板への実装のための各種外部端子電極を形成している。すなわち、ＧＳＭ８５０／９００送信信号入力端子Ｔｘ１２、ＧＳＭ８５０受信信号出力端子Ｒｘ１、ＧＳＭ９００受信信号出力端子Ｒｘ２、ＤＣＳ／ＰＣＳ送信信号入力端子Ｔｘ３４、ＤＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ３、ＰＣＳ受信信号出力端子Ｒｘ４、各制御信号入力端子ＶｃＧ１，ＶｃＧ２，Ｖｃ１，Ｖｃ２、駆動電圧入力端子Ｖｄｄ、グランド（接地）端子ＧＮＤ、およびアンテナ接続端子（ダイプレクサＤｉＰＸ２の入出力部Ｐ２３に対応）ＡＮＴとが形成されている。

誘電体層２には共通グランド電極ＧＮＤが形成されており、この共通グランド電極ＧＮＤは、キャパシタＧＣ１の一方の対向電極ＧＣ１ｂと、キャパシタＧＣ３の一方の対向電極ＧＣ３ｂと、キャパシタＧＣ５の一方の対向電極ＧＣ５ｂと、キャパシタＧＣｕ１の一方の対向電極ＧＣｕ１ｂとを兼用している。

誘電体層３にはキャパシタＧＣ１の他方の対向電極ＧＣ１ａと、キャパシタＧＣ３の他方の対向電極ＧＣ３ａと、キャパシタＧＣ５の他方の対向電極ＧＣ５ａと、キャパシタＧＣｕ１の他方の対向電極ＧＣｕ１ａとが形成されている。

誘電体層４には共通グランド電極ＧＮＤが形成されており、この共通グランド電極ＧＮＤは、キャパシタＧＣ１の一方の対向電極ＧＣ１ｂと、キャパシタＧＣ３の一方の対向電極ＧＣ３ｂと、キャパシタＧＣ５の一方の対向電極ＧＣ５ｂと、キャパシタＧＣｕ１の一方の対向電極ＧＣｕ１ｂと、キャパシタＧＣ２の一方の対向電極ＧＣ２ｂと、キャパシタＣｕ１の一方の対向電極Ｃｕ１ｂと、キャパシタＣｔ２の一方の対向電極Ｃｔ２ｂとを兼用している。

誘電体層５には、キャパシタＧＣ５の他方の対向電極ＧＣ５ａと、キャパシタＧＣ２の他方の対向電極ＧＣ２ａと、キャパシタＣｕ１の他方の対向電極Ｃｕ１ａと、キャパシタＣｔ２の他方の対向電極Ｃｔ２ａとが形成されている。

誘電体層６には共通グランド電極ＧＮＤが形成されており、共通グランド電極ＧＮＤはキャパシタＧＣ５の一方の対向電極ＧＣ５ｂと、キャパシタＧＣ２の一方の対向電極ＧＣ２ｂと、キャパシタＣｕ１の一方の対向電極Ｃｕ１ｂと、キャパシタＣｔ２の一方の対向電極Ｃｔ２ｂと、キャパシタＧＣ４の一方の対向電極ＧＣ４ｂと、キャパシタＧＣｕ２の一方の対向電極ＧＣｕ２ｂと、キャパシタＤＣｕ１の一方の対向電極ＤＣｕ１ｂとを兼用している。

誘電体層７にはキャパシタＧＣ４の他方の対向電極ＧＣ４ａと、キャパシタＧＣｕ２の他方の対向電極ＧＣｕ２ａと、キャパシタＤＣｕ１の他方の対向電極Ｄｃｕ１ａとが形成されている。

誘電体層８にはスルーホールのみが形成されている。

誘電体層９には伝送線路ＧＳＬ２と、インダクタＬｔ１，Ｌｔ２，ＤＬｔ１，ＧＬｔ１とが形成されている。

誘電体層１０から誘電体層１２にかけては伝送線路ＧＳＬ２、インダクタＬｔ１，Ｌｔ２，ＤＬｔ１，ＤＬｔ２，ＧＬｔ１が形成されている。

誘電体層１３にはインダクタＬｔ２が形成されている。

誘電体層１４にはスルーホールのみが形成されている。

誘電体層１５にはキャパシタＣｔ１の一方の対向電極Ｃｔ１ａとキャパシタＣｃ１の一方の対向電極Ｃｃ１ｂとが形成されている。
誘電体層１６にはキャパシタＧＣ５の一方の対向電極ＧＣ５ｂである中間グランド電極ＧＮＤが形成されるとともに、キャパシタＣｔ１の他方の対向電極Ｃｔ１ｂと、キャパシタＣｃ１の他方の対向電極Ｃｃ１ａと、キャパシタＧＣｃ１の一方の対向電極ＧＣｃ１ａと、キャパシタＤＣｃ２の一方の対向電極ＤＣｃ２ｂとが形成されている。
誘電体層１７にはキャパシタＣｃ１の一方の対向電極Ｃｃ１ｂと、キャパシタＣｔ１の一方の対向電極Ｃｔ１ａと、キャパシタＧＣ５の他方の対向電極ＧＣ５ａと、キャパシタＧＣｃ１の他方の対向電極ＧＣｃ１ｂと、キャパシタＤＣｃ２の他方の対向電極ＤＣｃ２ａと、キャパシタＤＣｃ１の一方の対向電極ＤＣｃ１ａとが形成されている。

誘電体層１８にはキャパシタＧＣ５の一方の対向電極ＧＣ５ｂである中間グランド電極ＧＮＤが形成されるとともに、キャパシタＣｃ１の他方の対向電極Ｃｃ１ａと、キャパシタＤＣｃ１の他方の対向電極ＤＣｃ１ｂとが形成されている。

誘電体層１９，２０には下層側の誘電体層１〜１８に形成されたパターン電極と最上層である誘電体層２１表面に形成された電極とを図１に示すパターン通りに導通するための電極パターンが形成されている。

最上層の誘電体層２０の裏面、すなわち積層体の上面２１には、ダイオードＤＧ１，ＤＧ２，ＤＧ３の実装用電極と、抵抗素子Ｒｇの実装用電極と、インダクタ素子ＧＳＬ１，ＧＳＬ３の実装用電極と、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷの実装用電極とが形成されており、それぞれの実装用電極にダイオードＤＧ１，ＤＧ２，ＤＧ３、抵抗素子Ｒｇ、インダクタ素子ＧＳＬ１，ＧＳＬ３、およびＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷが実装されている。

このような構造とすることで、ダイプレクサＤｉＰＸ２のハイパスフィルタＨＰＦ２２のキャパシタＣｔ２の一方の電極を積層体の底面に近い下層のグランド電極を用いて形成することができる。このようにキャパシタＣｔ２を形成することで、このキャパシタが静電気放電機能を備えることとなる。これにより、アンテナ側から静電気が印加されても、このキャパシタＣｔ２で放電してＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷには静電気が印加されないので、ＧａＡｓＩＣスイッチＧａＡｓＳＷが静電破壊を起こすことを防止することができる。また、このキャパシタＣｔ２はダイプレクサＤｉＰＸ２に元々備えられたキャパシタであるので、本実施形態の積層体構造を用いることにより、静電気放電回路を別途設けることなくＧａＡｓＩＣスイッチを用いることができる。すなわち、ダイオードスイッチ回路とＧａＡｓＩＣスイッチとを用いた前述の高周波モジュールが静電気により破壊することを付加回路なしで防止することができる。

Claims (6)

1. アンテナで送受信されるそれぞれに個別の周波数帯域を送受信帯域とする複数の通信系の信号を所定周波数よりも高域側を送受信帯域とする通信系の信号と、所定周波数よりも低域側を送受信帯域とする通信系の信号とに分離するダイプレクサと、
   前記低域側を送受信帯域とする通信系の信号の送受信を切り替える第１スイッチ回路と、
   前記高域側を送受信帯域とする通信系の信号の送受信を切り替える第２スイッチ回路とを備え、
   前記ダイプレクサ、前記第１スイッチ回路、および前記第２スイッチ回路を、複数の誘電体層を積層してなる積層体に形成された電極および前記積層体に実装された部品により構成した高周波モジュールにおいて、
   前記ダイプレクサは、所定周波数よりも低域側を送受信帯域とする通信系の信号を通過させるローパスフィルタと、所定周波数よりも高域側を送受信帯域とする通信系の信号を通過させるハイパスフィルタとからなり、
   前記第１スイッチ回路は、前記ダイプレクサのローパスフィルタに接続され前記低域側を送受信帯域とする通信系の所定の送信信号が出力され所定の受信信号が入力される送受信信号入出力部と、前記送信信号が入力される送信信号入力部と、前記受信信号が出力される受信信号出力部と、前記送受信信号入出力部と前記送信信号入力部または前記受信信号出力部との接続を制御信号により切り替えるダイオードとを備え、
   前記第２スイッチ回路は、前記ダイプレクサのハイパスフィルタに接続され前記高域側を送受信帯域とする通信系の所定の送信信号が出力され所定の受信信号が入力される送受信信号入出力部と、前記送信信号が入力される送信信号入力部と、前記受信信号が出力される受信信号出力部とを備え、前記送受信信号入出力部と前記送信信号入力部または前記受信信号出力部との接続を制御信号により切り替えるＦＥＴスイッチ素子で構成され、
   前記ハイパスフィルタは、前記アンテナと前記第２スイッチ回路との間に接続された第１容量性素子と、該第１容量性素子の前記第２スイッチ側と接地との間に接続された、誘導性素子と第２容量性素子による直列回路とを備え、
   前記第２容量性素子を、前記積層体の底面に近い誘電体層に設けられた接地電極とそれに対向する電極とで形成したことを特徴とする高周波モジュール。
2. 前記ダイプレクサは、少なくとも４つの通信系の信号を、所定周波数よりも高域側が送受信帯域である通信系の信号と、前記所定周波数よりも低域側が送受信帯域である通信系の信号とに分離する請求項１に記載の高周波モジュール。
3. 前記ＦＥＴスイッチ素子は、ＧａＡｓスイッチである、請求項１または請求項２に記載の高周波モジュール。
4. 前記ダイプレクサと前記第２スイッチ回路との間に、第３容量性素子および第２誘導性素子からなるローパスフィルタが設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の高周波モジュール。
5. 前記第２スイッチ回路の前記送信信号入力部側に、第４容量性素子および第３誘導性素子からなるローパスフィルタが設けられている請求項１〜４のいずれかに記載の高周波モジュール。
6. 前記第２誘導性素子と前記第３誘導性素子は、平面視で互いに異なる領域に形成されている請求項５に記載の高周波モジュール。

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