KR102441262B1 - 고주파 모듈 및 통신 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

고주파 모듈(1)은 모듈 기판(91)과, 송신 전력 증폭기(11)와, 송신 전력 증폭기(11)의 출력 단자에 접속된 인덕터(31L)와, 수신 저잡음 증폭기(21)와, 수신 저잡음 증폭기(21)의 입력 단자에 접속된 인덕터(41L)를 구비하고, 인덕터(31L)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 실장되어 있고, 인덕터(41L)는 모듈 기판(91)의 주면 (91b)에 실장되어 있다.

Description

고주파 모듈 및 통신 장치
본 발명은 고주파 모듈 및 통신 장치에 관한 것이다.
휴대 전화 등의 이동체 통신 기기에서는 특히, 멀티밴드화의 진전에 따라서 고주파 프런트엔드 회로를 구성하는 회로 소자의 배치 구성이 복잡화되고 있다.
특허문헌 1에는 복수의 통신 밴드(주파수 대역)에 의한 캐리어 어그리게이션(CA)을 실행하기 위해, 복수의 송신기(송신 경로) 및 복수의 수신기(수신 경로)와, 상기 복수의 송신기 및 복수의 수신기와 안테나 사이에 배치된 스위치 플렉서를 구비한 트랜시버(송수신 회로)의 회로 구성이 개시되어 있다. 상기 복수의 송신기의 각각은 송신 회로, PA(송신 전력 증폭기) 및 출력 회로를 갖고, 상기 복수의 수신기의 각각은 수신 회로, LNA(수신 저잡음 증폭기) 및 입력 회로를 갖고 있다. 출력 회로는 송신 필터, 임피던스 정합 회로 및 듀플렉서 등을 포함하고, 입력 회로는 수신 필터, 임피던스 정합 회로 및 듀플렉서 등을 포함한다. 상기 구성에 의하면, 스위치 플렉서의 스위칭 동작에 의해, CA를 실행할 수 있다.
일본특허공표 2014-522216호 공보
그러나, 특허문헌 1에 개시된 트랜시버(송수신 회로)를 이동체 통신 기기의 콤팩트한 프런트엔드 회로로서 1개의 모듈로 구성하는 경우, 하나의 송신기와 하나의 수신기(수신 경로)가 근접하고, 상기 하나의 송신기(송신 경로)의 출력 회로의 인덕턴스 성분과 상기 하나의 수신기(수신 경로)의 입력 회로의 인덕턴스 성분이 전자계 결합하는 것이 상정된다. 이 경우, PA(송신 전력 증폭기)로 증폭된 고출력의 고주파 송신 신호의 고조파 성분 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡 성분이, 상기 전자계 결합을 통해서 상기 하나의 수신기(수신 경로)에 유입하여 상기 하나의 수신기(수신 경로)의 수신 감도가 열화한다고 하는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이고, 수신 감도의 열화가 억제된 고주파 모듈 및 통신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일형태에 따른 고주파 모듈은 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과, 고주파 송신 신호를 증폭하는 제 1 송신 전력 증폭기와, 상기 제 1 송신 전력 증폭기의 출력 단자에 접속된 송신 출력 정합 회로와, 고주파 수신 신호를 증폭하는 제 1 수신 저잡음 증폭기와, 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기의 입력 단자에 접속된 수신 입력 정합 회로를 구비하고, 상기 송신 출력 정합 회로는 제 1 인덕턴스 소자를 포함하고, 상기 수신 입력 정합 회로는 제 2 인덕턴스 소자를 포함하고, 상기 제 1 인덕턴스 소자는 상기 모듈 기판의 상기 제 1 주면에 실장되어 있고, 상기 제 2 인덕턴스 소자는 상기 모듈 기판의 상기 제 2 주면에 실장되어 있다.
본 발명에 의하면, 수신 감도의 열화가 억제된 고주파 모듈 및 통신 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈의 회로 구성도이다.
도 2a는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 2b는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 3은 실시형태 1의 변형예 1에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 4a는 실시형태 1의 변형예 2에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 4b는 실시형태 1의 변형예 2에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 5는 실시형태 1의 변형예 2에 따른 제 1 인덕턴스 소자 및 제 2 인덕턴스 소자의 이간 배치를 설명하는 도면이다.
도 6a는 실시형태 1의 변형예 3에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 6b는 실시형태 1의 변형예 3에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 7a는 실시형태 1의 변형예 4에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 7b는 실시형태 1의 변형예 4에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 8a는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 8b는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시형태 및 그 변형예에 대해서, 도면을 사용해서 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시형태 및 그 변형예는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태 및 그 변형예로 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이고, 본 발명을 한정하는 주지가 아니다. 이하의 실시형태 및 그 변형예에 있어서의 구성 요소 중 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는 임의의 구성 요소로서 설명된다. 또한, 도면에 나타내는 구성 요소의 크기 또는 크기의 비는 반드시 엄밀하지 않다.
또한, 이하의 실시형태에 있어서, 기판 상에 실장된 A, B 및 C에 있어서, 「상기 기판(또는 상기 기판의 주면)을 평면으로 본 경우에, A와 B 사이에 C가 배치되어 있다」란 상기 기판을 평면으로 본 경우에 투영되는 A의 영역 내의 임의의 점과, 상기 기판을 평면으로 본 경우에 투영되는 B의 영역 내의 임의의 점을 연결하는 선에, 상기 기판을 평면으로 본 경우에 투영되는 C의 영역의 적어도 일부가 중복하고 있는 것을 나타내는 것으로 정의된다.
(실시형태 1)
[1.1 고주파 모듈(1)및 통신 장치(5)의 회로 구성]
도 1은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)의 회로 구성도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 통신 장치(5)는 고주파 모듈(1)과, 안테나 소자(2)와, RF 신호 처리 회로(RFIC)(3)와, 베이스밴드 신호 처리 회로(BBIC)(4)를 구비한다.
RFIC(3)는 안테나 소자(2)로 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로이다. 구체적으로는 RFIC(3)는 고주파 모듈(1)의 수신 신호 경로를 통해서 입력된 고주파 수신 신호를, 다운 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리해서 생성된 수신 신호를 BBIC(4)로 출력한다. 또한, RFIC(3)는 BBIC(4)로부터 입력된 송신 신호를 업 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리해서 생성된 고주파 송신 신호를, 고주파 모듈(1)의 송신 신호 경로로 출력한다.
BBIC(4)는 고주파 모듈(1)을 전파하는 고주파 신호보다 저주파의 중간 주파수 대역을 사용해서 신호 처리하는 회로이다. BBIC(4)로 처리된 신호는 예를 들면, 화상 표시를 위한 화상 신호로서 사용되거나, 또는 스피커를 통한 통화를 위해 음성 신호로서 사용된다.
또한, RFIC(3)는 사용되는 통신 밴드(주파수 대역)에 기초하여, 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치(51, 52, 53, 54, 55 및 56)의 접속을 제어하는 제어부로서의 기능도 갖는다. 구체적으로는 RFIC(3)는 제어 신호(도시 생략)에 의해, 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치(51∼56)의 접속을 스위칭한다. 또한, 제어부는 RFIC(3)의 외부에 설치되어 있어도 되고, 예를 들면, 고주파 모듈(1) 또는 BBIC(4)에 설치되어 있어도 된다.
안테나 소자(2)는 고주파 모듈(1)의 공통 단자(100)에 접속되어 고주파 모듈(1)로부터 출력된 고주파 신호를 방사하고, 또한 외부로부터의 고주파 신호를 수신해서 고주파 모듈(1)로 출력한다.
또한, 본 실시형태에 따른 통신 장치(5)에 있어서, 안테나 소자(2) 및 BBIC(4)는 필수적인 구성 요소는 아니다.
다음에, 고주파 모듈(1)의 상세한 구성에 대해서 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 고주파 모듈(1)은 공통 단자(100)와, 송신 전력 증폭기(11 및 12)와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)와, 송신 필터(61T, 62T, 63T 및 64T)와, 수신 필터(61R, 62R, 63R 및 64R)와, 송신 출력 정합 회로(30)와, 수신 입력 정합 회로(40)와, 정합 회로(71, 72, 73 및 74)와, 스위치(51, 52, 53, 54, 55 및 56)와, 커플러(80)와, 커플러 출력 단자(180)를 구비한다.
공통 단자(100)는 안테나 소자(2)에 접속되는 안테나 공통 단자이다.
송신 전력 증폭기(11)는 제 1 주파수 대역군에 속하는 통신 밴드(A)(제 1 통신 밴드) 및 통신 밴드(B)의 고주파 신호를 증폭하는 제 1 송신 전력 증폭기이다. 또한, 송신 전력 증폭기(12)는 제 1 주파수 대역군보다도 고주파측의 제 2 주파수 대역군에 속하는 통신 밴드(C)(제 2 통신 밴드) 및 통신 밴드(D)의 고주파 신호를 증폭하는 제 2 송신 전력 증폭기이다.
수신 저잡음 증폭기(21)는 통신 밴드(A) 및 통신 밴드(B)의 고주파 신호를 저잡음으로 증폭하는 제 1 수신 저잡음 증폭기이다. 또한, 수신 저잡음 증폭기(22)는 통신 밴드(C) 및 통신 밴드(D)의 고주파 신호를 저잡음으로 증폭하는 제 2 수신 저잡음 증폭기이다.
송신 필터(61T)는 송신 전력 증폭기(11)와 공통 단자(100)를 연결하는 송신 경로(AT)에 배치되고, 송신 전력 증폭기(11)로 증폭된 고주파 송신 신호 중 통신 밴드(A)의 송신 대역의 고주파 송신 신호를 통과시킨다. 또한, 송신 필터(62T)는 송신 전력 증폭기(11)와 공통 단자(100)를 연결하는 송신 경로(BT)에 배치되고, 송신 전력 증폭기(11)로 증폭된 고주파 송신 신호 중 통신 밴드(B)의 송신 대역의 고주파 송신 신호를 통과시킨다. 또한, 송신 필터(63T)는 송신 전력 증폭기(12)와 공통 단자(100)를 연결하는 송신 경로(CT)에 배치되고, 송신 전력 증폭기(12)로 증폭된 고주파 송신 신호 중 통신 밴드(C)의 송신 대역의 고주파 송신 신호를 통과시킨다. 또한, 송신 필터(64T)는 송신 전력 증폭기(12)와 공통 단자(100)를 연결하는 송신 경로(DT)에 배치되고, 송신 전력 증폭기(12)로 증폭된 고주파 송신 신호 중 통신 밴드(D)의 송신 대역의 고주파 송신 신호를 통과시킨다.
수신 필터(61R)는 수신 저잡음 증폭기(21)와 공통 단자(100)를 연결하는 수신 경로(AR)에 배치되고, 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호 중 통신 밴드(A)의 수신 대역의 고주파 수신 신호를 통과시킨다. 또한, 수신 필터(62R)는 수신 저잡음 증폭기(21)과 공통 단자(100)를 연결하는 수신 경로(BR)에 배치되고, 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호 중 통신 밴드(B)의 수신 대역의 고주파 수신 신호를 통과시킨다. 또한, 수신 필터(63R)는 수신 저잡음 증폭기(22)와 공통 단자(100)를 연결하는 수신 경로(CR)에 배치되고, 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호 중 통신 밴드(C)의 수신 대역의 고주파 수신 신호를 통과시킨다. 또한, 수신 필터(64R)는 수신 저잡음 증폭기(22)와 공통 단자(100)를 연결하는 수신 경로(DR)에 배치되고, 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호 중 통신 밴드(D)의 수신 대역의 고주파 수신 신호를 통과시킨다.
또한, 상기의 송신 필터(61T∼64T) 및 수신 필터(61R∼64R)는 예를 들면, 탄성 표면파 필터, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 사용한 탄성파 필터, LC 공진 필터 및 유전체 필터 중 어느 하나이지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)는 통신 밴드(A)를 통과 대역으로 하는 듀플렉서(61)를 구성하고 있다. 또한, 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)는 통신 밴드(B)를 통과 대역으로 하는 듀플렉서(62)를 구성하고 있다. 또한, 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R)는 통신 밴드(C)를 통과 대역으로 하는 듀플렉서(63)를 구성하고 있다. 또한, 송신 필터(64T) 및 수신 필터(64R)는 통신 밴드(D)를 통과 대역으로 하는 듀플렉서(64)를 구성하고 있다.
송신 출력 정합 회로(30)는 정합 회로(31 및 32)를 갖는다. 정합 회로(31)는 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T 및 62T)를 연결하는 송신 경로에 배치되고, 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T 및 62T)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(32)는 송신 전력 증폭기(12)와 송신 필터(63T 및 64T)를 연결하는 송신 경로에 배치되고, 송신 전력 증폭기(12)와 송신 필터(63T 및 64T)의 임피던스 정합을 취한다.
수신 입력 정합 회로(40)는 정합 회로(41 및 42)를 갖는다. 정합 회로(41)는 수신 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R 및 62R)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 수신 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R 및 62R)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(42)는 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(63R 및 64R)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(63R 및 64R)의 임피던스 정합을 취한다.
스위치(51)는 정합 회로(31)와 송신 필터(61T 및 62T)를 연결하는 송신 경로에 배치된 제 2 스위치이고, 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T)의 접속 및 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(62T)의 접속을 스위칭한다. 스위치(51)는 예를 들면, 공통 단자가 정합 회로(31)에 접속되고, 일방의 선택 단자가 송신 필터(61T)에 접속되고, 타방의 선택 단자가 송신 필터(62T)에 접속된 SPDT(Single Pole Double Throw)형의 스위치 회로로 구성된다. 스위치(52)는 정합 회로(32)와 송신 필터(63T 및 64T)를 연결하는 송신 경로에 배치된 제 2 스위치이고, 송신 전력 증폭기(12)와 송신 필터(63T)의 접속 및 송신 전력 증폭기(12)와 송신 필터(64T)의 접속을 스위칭한다. 스위치(52)는 예를 들면, 공통 단자가 정합 회로(32)에 접속되고, 일방의 선택 단자가 송신 필터(63T)에 접속되고, 타방의 선택 단자가 송신 필터(64T)에 접속된 SPDT형의 스위치 회로로 구성된다. 스위치(53)는 정합 회로(41)와 수신 필터(61R 및 62R)를 연결하는 수신 경로에 배치된 제 3 스위치이고, 수신 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R)의 접속 및 수신 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(62R)의 접속을 스위칭한다. 스위치(53)는 예를 들면, 공통 단자가 정합 회로(41)에 접속되고, 일방의 선택 단자가 수신 필터(61R)에 접속되고, 타방의 선택 단자가 수신 필터(62R)에 접속된 SPDT형의 스위치 회로로 구성된다. 스위치(54)는 정합 회로(42)와 수신 필터(63R 및 64R)를 연결하는 수신 경로에 배치된 제 3 스위치이고, 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(63R)의 접속 및 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(64R)의 접속을 스위칭한다. 스위치(54)는 예를 들면, 공통 단자가 정합 회로(42)에 접속되고, 일방의 선택 단자가 수신 필터(63R)에 접속되고, 타방의 선택 단자가 수신 필터(64R)에 접속된 SPDT형의 스위치 회로로 구성된다.
스위치(55)는 공통 단자(100)와 송신 필터(61T∼64T) 및 수신 필터(61R∼64R)를 연결하는 신호 경로에 배치된 제 1 스위치이고, (1) 공통 단자(100)와, 송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)의 접속, (2) 공통 단자(100)와, 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)의 접속, (3) 공통 단자(100)와, 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R)의 접속 및 (4) 공통 단자(100)와, 송신 필터(64T) 및 수신 필터(64R)의 접속을 스위칭한다. 또한, 스위치(55)는 상기 (1)∼(4) 중 2개 이상의 접속을 동시에 행하는 것이 가능한 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성된다.
정합 회로(71)는 스위치(55)와 송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)를 연결하는 경로에 배치되고, 안테나 소자(2) 및 스위치(55)와, 송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(72)는 스위치(55)와, 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)를 연결하는 경로에 배치되고, 안테나 소자(2) 및 스위치(55)와, 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(73)는 스위치(55)와, 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R)를 연결하는 경로에 배치되고, 안테나 소자(2) 및 스위치(55)와, 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(74)는 스위치(55)와, 송신 필터(64T) 및 수신 필터(64R)를 연결하는 경로에 배치되고, 안테나 소자(2) 및 스위치(55)와, 송신 필터(64T) 및 수신 필터(64R)의 임피던스 정합을 취한다.
커플러(80) 및 스위치(56)는 공통 단자(100)와 스위치(55) 사이를 전송하는 고주파 신호의 전력 강도를 모니터하는 회로이고, 모니터한 전력 강도를, 커플러 출력 단자(180)를 통해서 RFIC(3) 등으로 출력한다.
또한, 정합 회로(71∼74), 커플러(80), 스위치(56) 및 커플러 출력 단자(180)는 본 발명에 따른 고주파 모듈에 필수적인 구성 요소는 아니다.
상기 고주파 모듈(1)의 구성에 있어서, 송신 전력 증폭기(11), 정합 회로(31), 스위치(51) 및 송신 필터(61T 및 62T)는 공통 단자(100)를 향해서 통신 밴드(A) 및 통신 밴드(B)의 고주파 송신 신호를 출력하는 제 1 송신 회로를 구성한다. 또한, 송신 전력 증폭기(12), 정합 회로(32), 스위치(52) 및 송신 필터(63T 및 64T)는 공통 단자(100)를 향해서 통신 밴드(C) 및 통신 밴드(D)의 고주파 송신 신호를 출력하는 제 2 송신 회로를 구성한다. 제 1 송신 회로 및 제 2 송신 회로는 공통 단자(100)를 향해서 통신 밴드(A∼D)의 고주파 송신 신호를 출력하는 송신 회로를 구성한다.
또한, 수신 저잡음 증폭기(21), 정합 회로(41), 스위치(53) 및 수신 필터(61R 및 62R)는 안테나 소자(2)로부터 공통 단자(100)를 통해서 통신 밴드(A) 및 통신 밴드(B)의 고주파 수신 신호를 입력하는 제 1 수신 회로를 구성한다. 또한, 수신 저잡음 증폭기(22), 정합 회로(42), 스위치(54) 및 수신 필터(63R 및 64R)는 안테나 소자(2)로부터 공통 단자(100)를 통해서 통신 밴드(C) 및 통신 밴드(D)의 고주파 수신 신호를 입력하는 제 2 수신 회로를 구성한다. 제 1 수신 회로 및 제 2 수신 회로는 공통 단자(100)로부터 통신 밴드(A∼D)의 고주파 수신 신호를 입력하는 수신 회로를 구성한다.
상기 회로 구성에 의하면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 통신 밴드(A) 및 통신 밴드(B) 중 어느 하나의 통신 밴드의 고주파 신호와, 통신 밴드(C) 및 통신 밴드(D) 중 어느 하나의 통신 밴드의 고주파 신호를, 동시 송신, 동시 수신, 및 동시 송수신 중 적어도 어느 하나를 실행하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 고주파 모듈에서는 송신 회로 및 수신 회로가 스위치(55)를 통해서 공통 단자(100)에 접속되어 있지 않아도 되고, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로가 다른 단자를 통해서 안테나 소자(2)에 접속되어 있어도 된다. 또한, 본 발명에 따른 고주파 모듈의 회로 구성으로서, 송신 전력 증폭기(11), 정합 회로(31) 및 송신 필터(61T)로 구성된 송신 회로 및 수신 저잡음 증폭기(21), 정합 회로(41) 및 수신 필터(61R)로 구성된 수신 회로를, 적어도 갖고 있으면 되고, 이 경우에는 스위치(51∼56), 송신 필터(62T∼64T) 및 수신 필터(62R∼64R)는 없어도 된다. 또한, 이 경우에는 2개 이상의 통신 밴드의 고주파 신호를, 동시 송신, 동시 수신, 및 동시 송수신하지 않고, 단일의 통신 밴드의 고주파 신호를 송수신하는 시스템이 된다.
여기서, 상기 고주파 모듈(1)을 구성하는 각 회로 소자를, 콤팩트한 프런트엔드 회로로서 1개의 모듈로 구성하는 경우, 예를 들면, 송신 출력 정합 회로(30)의 인덕턴스 성분과 수신 입력 정합 회로(40)의 인덕턴스 성분이 전자계 결합하는 것이 상정된다. 이 경우, 송신 전력 증폭기(11 또는 12)로 증폭된 고출력의 고주파 송신 신호의 고조파 성분 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡 성분이, 상기 전자계 결합을 통해서 수신 회로에 유입하면, 수신 회로의 수신 감도가 열화해버린다. 예를 들면, 송신 전력 증폭기(11)로 증폭된 고주파 송신 신호의 고조파의 주파수가 통신 밴드(C)의 수신 대역의 적어도 일부와 중복하는 경우가 열거된다. 또한, 예를 들면, 송신 전력 증폭기(11)로 증폭된 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡의 주파수가 통신 밴드(A∼D)의 수신 대역의 적어도 일부와 중복하는 경우가 열거된다.
이에 대하여, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에서는 송신 출력 정합 회로(30)의 인덕턴스 성분과 수신 입력 정합 회로(40)의 인덕턴스 성분이 전자계 결합하는 것을 억제하는 구성을 갖고 있다. 이하에서는 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)의 상기 전자계 결합을 억제하는 구성에 대해서 설명한다.
[1.2 고주파 모듈(1)의 회로 소자 배치 구성]
도 2a는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)의 평면 구성 개략도이다. 또한, 도 2b는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)의 단면 구성 개략도이고, 구체적으로는 도 2a의 IIB-IIB선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 2a의 (a)에는 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중 주면(91a)을 y축 정방향측으로부터 본 경우의 회로 소자의 배치도가 나타내어져 있다. 한편, 도 2a의 (b)에는 주면(91b)을 y축 정방향측으로부터 본 경우의 회로 소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.
도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 도 1에 나타내어진 회로 구성에 더해서, 모듈 기판(91)과, 수지 부재(92 및 93)를 더 갖고 있다.
모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a)(제 1 주면) 및 주면(91b)(제 2 주면)을 갖고, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로를 실장하는 기판이다. 모듈 기판(91)으로서는 예를 들면, 복수의 유전체층의 적층 구조를 갖는 저온 동시 소성 세라믹스(Low Temperature Co-fired Ceramics: LTCC) 기판 또는 프린트 기판 등이 사용된다.
수지 부재(92)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 배치되고, 상기 송신 회로의 일부, 상기 수신 회로의 일부 및 모듈 기판(91)의 주면(91a)을 덮고 있고, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로를 구성하는 회로 소자의 기계 강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖고 있다. 수지 부재(93)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 배치되고, 상기 송신 회로의 일부, 상기 수신 회로의 일부, 및 모듈 기판(91)의 주면(91b)을 덮고 있고, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로를 구성하는 회로 소자의 기계 강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖고 있다. 또한, 수지 부재(92 및 93)는 본 발명에 따른 고주파 모듈에 필수적인 구성 요소는 아니다.
도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에서는 송신 전력 증폭기(11 및 12), 듀플렉서(61∼64) 및 정합 회로(31 및 32)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 표면 실장되어 있다. 한편, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 정합 회로(41 및 42) 및 스위치(51, 52 및 55)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 표면 실장되어 있다. 또한, 스위치(53, 54 및 56), 정합 회로(71∼74) 및 커플러(80)는 도 2a 및 도 2b에는 도시되어 있지 않지만, 모듈 기판(91)의 주면(91a 및 91b) 중 어디에나 표면 실장되어 있어도 되고, 또한 모듈 기판(91)에 내장되어 있어도 좋다.
정합 회로(31 및 32)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 실장되어 있다. 정합 회로(31)는 인덕터(31L) 및 커패시터(31C)를 포함한다. 정합 회로(32)는 인덕터(32L) 및 커패시터(32C)를 포함한다. 인덕터(31L 및 32L)는 각각, 송신 출력 정합 회로(30)에 포함되는 제 1 인덕턴스 소자이고, 예를 들면, 칩 형상의 인덕터 또는 주면(91a) 상에 형성된 배선 패턴으로 구성되어 있다.
정합 회로(41 및 42)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 실장되어 있다. 정합 회로(41)는 인덕터(41L) 및 커패시터(41C)를 포함한다. 정합 회로(42)는 인덕터(42L) 및 커패시터(42C)를 포함한다. 인덕터(41L 및 42L)은 각각, 수신 입력 정합 회로(40)에 포함되는 제 2 인덕턴스 소자이고, 예를 들면, 칩 형상의 인덕터 또는 주면(91b) 상에 형성된 배선 패턴으로 구성되어 있다.
상기 구성에 의하면, 모듈 기판(91)의 주면(91a) 상에 인덕터(31L 및 32L)가 배치되고, 주면(91b) 상에 인덕터(41L 및 42L)가 배치되어 있다. 이것에 의해, 인덕터(31L 및 32L) 및 인덕터(41L 및 42L)로부터 발생하는 전자계를 모듈 기판(91)으로 차폐할 수 있으므로, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11 및 12)로 증폭된 고출력의 고주파 송신 신호의 고조파 성분 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호와의 상호 변조 왜곡 성분의 수신 회로로의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
예를 들면, 송신 전력 증폭기(11)로 증폭된 통신 밴드(A)의 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡 성분의 주파수가 통신 밴드(A)의 수신 대역과 일부 중복하는 경우라도 인덕터(31L 및 41L)에 의한 전자계를 모듈 기판(91)으로 차폐할 수 있으므로, 인덕터(31L)와 인덕터(41L)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 상호 변조 왜곡 성분이 송신 필터(61T)를 바이패스해서 통신 밴드(A)의 수신 경로로 유입하는 것을 억제할 수 있으므로, 고주파 모듈(1)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 송신 전력 증폭기(11)로 증폭된 통신 밴드(A)의 고주파 송신 신호의 고조파 성분의 주파수 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡 성분의 주파수가 통신 밴드(C)의 수신 대역과 일부 중복하는 경우이어도, 인덕터(31L 및 42L)에 의한 전자계를 모듈 기판(91)으로 차폐할 수 있으므로, 인덕터(31L)와 인덕터(42L)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 상호 변조 왜곡 성분이, 송신 필터(61T)를 바이패스해서 통신 밴드(C)의 수신 경로로 유입하는 것을 억제할 수 있으므로, 고주파 모듈(1)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에서는 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L) 사이에, 모듈 기판(91)이 배치되어 있는 구성으로 했지만, 인덕터(31L 및 32L) 중 적어도 1개가 주면(91a)에 배치되고, 인덕터(41L 및 42L) 중 적어도 1개가 주면(91b)에 배치되어 있으면 된다. 이것에 의해, 하나의 송신 경로를 전송하는 고출력의 고주파 송신 신호의 고조파 성분 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡 성분의 하나의 수신 경로로의 유입량을 저감할 수 있으므로, 상기 하나의 수신 경로에 있어서의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다. 따라서, 고주파 모듈(1)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
한편, 모듈 기판(91)은 복수의 유전체층이 적층된 다층 구조를 갖고, 상기 복수의 유전체층 중 적어도 1개에는 그라운드 전극 패턴이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 모듈 기판(91)의 전자계 차폐 기능이 향상된다.
또한, 본 실시형태에서는 송신 전력 증폭기(11 및 12)는 주면(91a)에 실장되고, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)는 주면(91b)에 실장되어 있다. 이것에 의하면, 송신 전력 증폭기(11 및 12)와 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 사이에 모듈 기판(91)이 개재되므로, 송신 전력 증폭기(11 및 12)로부터 출력되는 고주파 송신 신호가 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)에 직접 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 송신 회로와 수신 회로의 아이솔레이션이 향상된다. 또한, 송신 출력 정합 회로(30)가 배치된 주면(91a)측에 송신 전력 증폭기(11 및 12)가 배치되고, 수신 입력 정합 회로(40)가 배치된 주면(91b)측에 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)가 배치된다. 이것에 의하면, 송신 회로를 전파하는 고주파 송신 신호 및 수신 회로를 전파하는 고주파 수신 신호의 상호 간섭을 모듈 기판(91)에 의해 억제할 수 있다. 따라서, 송신 회로와 수신 회로의 아이솔레이션이 향상된다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에서는 모듈 기판(91)의 주면(91b)측에, 복수의 기둥 형상 전극(150)이 배치되어 있다. 고주파 모듈(1)은 고주파 모듈(1)의 z축 부방향측에 배치되는 실장 기판과, 복수의 기둥 형상 전극(150)을 경유하여 전기 신호의 주고받기를 행한다. 또한, 복수의 기둥 형상 전극(150)의 몇몇은 실장 기판의 그라운드 전위에 설정된다. 주면(91a 및 91b) 중 실장 기판과 대향하는 주면(91b)에는 저배화가 곤란한 송신 전력 증폭기(11 및 12)가 배치되지 않고, 저배화가 용이한 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 및 스위치(51, 52 및 55)가 배치되어 있으므로, 고주파 모듈(1) 전체를 저배화하는 것이 가능해진다. 또한, 수신 회로의 수신 감도에 크게 영향을 주는 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)의 주위에, 그라운드 전극으로서 적용되는 기둥 형상 전극(150)이 복수 배치되므로, 수신 회로의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
[1.3 변형예 1에 따른 고주파 모듈(1A)의 회로 소자 배치 구성]
도 3은 실시형태 1의 변형예 1에 따른 고주파 모듈(1A)의 평면 구성 개략도이다. 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1A)은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)과 비교하여 인덕터(31L, 32L, 41L 및 42L)의 배치 구성만이 다르다. 이하, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1A)에 대해서, 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)과 같은 점은 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.
인덕터(31L 및 32L)는 송신 출력 정합 회로(30)에 포함되는 제 1 인덕턴스 소자이고, 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 실장되어 있다. 인덕터(41L 및 42L)는 수신 입력 정합 회로(40)에 포함되는 제 2 인덕턴스 소자이고, 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 실장되어 있다.
여기서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 인덕터(31L 및 32L)가 발생하는 자속과, 인덕터(41L 및 42L)가 발생하는 자속은 직교하고 있다. 구체적으로는 예를 들면, 인덕터(31L 및 32L)를 구성하는 코일의 권회축이 인덕터(41L 및 42L)를 구성하는 코일의 권회축과 직교하고 있으면 된다. 이것에 의해, 인덕터(31L 및 32L)에 의해 규정되는 자계와, 인덕터(41L 및 42L)에 의해 규정되는 자계의 상호 작용을 억제할 수 있다. 따라서, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 전자계 결합을 억제할 수 있으므로, 고주파 모듈(1A)의 수신 감도의 열화를, 더욱 억제할 수 있다.
또한, 인덕터(31L 및 32L)가 발생하는 자속과, 인덕터(41L 및 42L)가 발생하는 자속은 직교하지 않아도 되고, 적어도 교차하고 있으면 된다. 구체적으로는 예를 들면, 인덕터(31L 및 32L)를 구성하는 코일의 권회축이 인덕터(41L 및 42L)를 구성하는 코일의 권회축과 교차하고 있으면 된다.
[1.4 변형예 2에 따른 고주파 모듈(1B)의 회로 소자 배치 구성]
도 4a는 실시형태 1의 변형예 2에 따른 고주파 모듈(1B)의 평면 구성 개략도이다. 또한, 도 4b는 실시형태 1의 변형예 2에 따른 고주파 모듈(1B)의 단면 구성 개략도이고, 구체적으로는 도 4a의 IVB-IVB선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 4a의 (a)에는 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중 주면(91a)을 y축정방향측으로부터 본 경우의 회로 소자의 배치도가 나타내어져 있다. 한편, 도 4a의 (b)에는 주면(91b)을 y축 정방향측으로부터 본 경우의 회로 소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.
본 변형예에 따른 고주파 모듈(1B)은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)과 비교하여 고주파 모듈(1B)을 구성하는 회로 소자의 배치 구성만이 다르다. 이하, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1B)에 대해서, 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)과 같은 점은 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 4a 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 송신 전력 증폭기(11 및 12), 듀플렉서(61 및 62), 정합 회로(31 및 32) 및 스위치(55)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 표면 실장되어 있다. 한편, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 정합 회로(41 및 42), 듀플렉서(63 및 64) 및 스위치(51 및 52)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 표면 실장되어 있다.
정합 회로(31)는 인덕터(31L) 및 커패시터(31C)를 포함한다. 정합 회로(32)는 인덕터(32L) 및 커패시터(32C)를 포함한다. 인덕터(31L 및 32L)는 각각 송신 출력 정합 회로(30)에 포함되는 제 1 인덕턴스 소자이다.
정합 회로(41)는 인덕터(41L) 및 커패시터(41C)를 포함한다. 정합 회로(42)는 인덕터(42L) 및 커패시터(42C)를 포함한다. 인덕터(41L 및 42L)는 각각, 수신 입력 정합 회로(40)에 포함되는 제 2 인덕턴스 소자이다.
상기 구성에 의하면, 모듈 기판(91)의 주면(91a) 상에 인덕터(31L 및 32L)가 배치되고, 주면(91b) 상에 인덕터(41L 및 42L)가 배치되어 있다. 이것에 의해, 인덕터(31L 및 32L) 및 인덕터(41L 및 42L)로부터 발생하는 전자계를 모듈 기판(91)으로 차폐할 수 있으므로, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 전자계 결합을 억제할 수 있다.
또한, 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)에서는 모듈 기판(91)을 평면으로 본 (z축 방향으로부터 본) 경우, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)는 중복하고 있는 것에 대해서, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)는 중복하지 않고 있다. 이 때문에, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 xy면 방향의 거리를 크게 확보할 수 있으므로, 인덕터(31L 및 32L)로부터 발생하는 전자계의 인덕터(41L 및 42L)로의 간섭을 보다 저감할 수 있다. 이것에 의해, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 전자계 결합을 더욱 억제할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11 및 12)로 증폭된 고출력의 고주파 송신 신호의 고조파 성분 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡 성분의 수신 회로로의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1B)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1B)에 있어서, 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L) 사이에, 주면(91a 또는 91b)에 실장된 도전 부재가 배치되어 있어도 된다. 여기서, 상기 도전 부재란 신호 인출 전극 등의 도전 부재를 갖고 있는 전자 부재이고, 예를 들면, 저항 소자, 용량 소자, 유도 소자, 필터, 스위치, 신호 배선 및 신호 단자 등의 수동 소자 및 증폭기 및 제어 회로 등의 능동 소자 중 적어도 어느 하나이다. 본 변형예에 있어서, 상기 도전 부재란 듀플렉서(61∼64) 중 적어도 어느 하나이다. 또한, 상기 도전 부재란 듀플렉서(61∼64)의 각각을 구성하는 송신 필터 및 수신 필터 중 적어도 어느 하나이어도 된다. 듀플렉서(61∼64)의 각각을 구성하는 송신 필터 및 수신 필터는 신호 인출 전극 등의 도전 부재를 복수개 갖고 있고, 예를 들면, 복수개의 신호 인출 전극 중 적어도 1개는 모듈 기판(91)에 배치된 그라운드 패턴과 접속되어 있다. 이것에 의해, 인덕터(31L 및 32L) 및 인덕터(41L 및 42L)로부터 발생하는 전자계를 듀플렉서(61∼64) 중 적어도 1개로 차폐할 수 있다. 따라서, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 전자계 결합을 억제할 수 있다.
또한, 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우에, 인덕터(31L 및 32L)와, 인덕터(41L 및 42L) 사이에, 주면(91a 또는 91b)에 실장된 도전 부재가 배치되어 있다란, 상기 평면으로 볼 때에 있어서, (1) 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 인덕터(31L)의 영역 내의 임의의 점과, 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 인덕터(41L)의 영역 내의 임의의 점을 연결하는 선에, 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 도전 부재의 영역 중 적어도 일부가 중복되어 있다, (2) 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 인덕터(32L)의 영역 내의 임의의 점과, 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 인덕터(41L)의 영역 내의 임의의 점을 연결하는 선에, 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 도전 부재의 영역 중 적어도 일부가 중복되어 있다, (3) 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 인덕터(31L)의 영역 내의 임의의 점과, 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 인덕터(42L)의 영역 내의 임의의 점을 연결하는 선에, 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 도전 부재의 영역 중 적어도 일부가 중복되어 있다, 및 (4) 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 인덕터(32L)의 영역 내의 임의의 점과, 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 인덕터(42L)의 영역 내의 임의의 점을 연결하는 선에, 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 도전 부재의 영역 중 적어도 일부가 중복되어 있다, 중 적어도 어느 하나가 성립하고 있으면 된다.
즉, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L) 사이에, 주면(91a)에 실장된 도전 부재가 배치되어 있는 구성으로 하였지만, 인덕터(31L 및 32L) 중 적어도 1개와, 인덕터(41L 및 42L) 중 적어도 1개의 사이에 주면(91a)에 실장된 도전 부재가 배치되어 있으면 된다.
[1.5 제 1 인덕턴스 소자 및 제 2 인덕턴스 소자의 이간 배치]
또한, 상기 변형예 2에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 사이에 모듈 기판(91)에 실장된 도전 부재를 갖고 있지만, 이것을 대신하여 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 이하와 같은 구성을 갖고 있어도 된다.
도 5는 실시형태 1의 변형예 2에 따른 인덕터(31L 및 41L)의 이간 배치를 설명하는 도면이다. 동 도면에는 모듈 기판(91)의 주면(91a 및 91b)에 실장된 송신 전력 증폭기(11 및 12), 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 듀플렉서(61∼64), 정합 회로(31, 32, 41 및 42) 및 스위치(51, 52 및 55) 중 정합 회로(31)의 인덕터(31L) 및 정합 회로(41)의 인덕터(41L)만을 투시해서 표시하고 있다. 즉, 도 5는 주면(91a)에 배치된 인덕터(31L) 및 주면(91b)에 배치된 인덕터(41L)만을, 투시한 도면이다.
모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우, 주면(91a 및 91b)은 직사각형 형상이고, 주면(91a 및 91b)은 송신 필터(61T∼64T) 및 수신 필터(61R∼64R) 중 적어도 1개를 포함하는 중앙 영역(C)과, 상기 중앙 영역(C)을 제외하는 외측 가장자리 영역(P)으로 구성되어 있다. 또한, 외측 가장자리 영역(P)은 주면(91a 및 91b)의 4개의 외측변(U, D, L 및 R)의 각각을 포함하는 4개의 외측변 영역(PU(도 5에 도시되지 않음), PD(도 5에 도시되지 않음), PL 및 PR)으로 구성되어 있다. 여기서, 인덕터(31L 및 32L) 중 적어도 일방과, 인덕터(41L 및 42L) 중 적어도 일방은 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우, 중앙 영역(C)을 사이에 두고 대향하는 2개의 외측변 영역(PL 및 PR)에 각각 배치되어 있거나 또는 중앙 영역(C)을 사이에 두고 대향하는 2개의 외측변 영역(PU 및 PD)에 각각 배치되어 있다.
상기 구성에 의하면, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)는 송신 필터 및 수신 필터 중 적어도 어느 하나가 배치된 중앙 영역(C)을 사이에 두고 대향하는 외측변 영역에 분산 배치된다. 이 때문에, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)는 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우, 서로 이간 배치되어 있으므로 인덕터(31L 및 32L)로부터 발생하는 전자계가 인덕터(41L 및 42L)에 도달하는 양을 억제할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11 및 12)로 증폭된 고출력의 고주파 송신 신호의 고조파 성분 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡 성분의 수신 회로로의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1B)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
[1.6 변형예 3에 따른 고주파 모듈(1C)의 회로 소자 배치 구성]
도 6a는 실시형태 1의 변형예 3에 따른 고주파 모듈(1C)의 평면 구성 개략도이다. 또한, 도 6b는 실시형태 1의 변형예 3에 따른 고주파 모듈(1C)의 단면 구성 개략도이고, 구체적으로는 도 6a의 VIB-VIB선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 6a의 (a)에는 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중 주면(91a)을 y축 정방향측으로부터 본 경우의 회로 소자의 배치도가 나타내어져 있다. 한편, 도 6a의 (b)에는 주면(91b)을 y축 정방향측으로부터 본 경우의 회로 소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.
본 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)은 실시형태 1의 변형예 2에 따른 고주파 모듈(1B)과 비교하여 금속 칩이 부가 배치되어 있는 점만이 다르다. 이하, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)에 대해서, 실시형태 1의 변형예 2에 따른 고주파 모듈(1B)과 같은 점은 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.
본 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)에서는 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우(z축 방향으로부터 본 경우), 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L) 사이에 주면(91a)에 실장된 복수의 금속 칩(95a) 및 주면(91b)에 실장된 복수의 금속 칩(95b)이 배치되어 있다. 즉, 본 변형예에서는 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L) 사이에 배치되는 도전 부재로서, 금속 칩(95a 및 95b)이 배치되어 있다. 도 6b에 나타내는 바와 같이, 복수의 금속 칩(95a)의 각각은 모듈 기판(91)에 배치된 그라운드 패턴(93G1)과 접속되고, 복수의 금속 칩(95b)의 각각은 모듈 기판(91)에 배치된 그라운드 패턴(93G2)과 접속되어 있다.
상기 구성에 의하면, 인덕터(31L 및 32L) 및 인덕터(41L 및 42L)로부터 발생하는 전자계를, 금속 칩(95a 및 95b)으로 차폐할 수 있으므로, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11 및 12)로 증폭된 고출력의 고주파 송신 신호의 고조파 성분 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡 성분의 수신 회로로의 유입량을 더욱 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1C)의 수신 감도의 열화를 더욱 억제할 수 있다.
또한, 본 변형예에서는 인덕터(31L 및 32L)와, 인덕터(41L 및 42L) 사이에 듀플렉서(61∼64)가 배치되어 있지만, 본 변형예에 있어서는 듀플렉서(61∼64)는 인덕터(31L 및 32L)와, 인덕터(41L 및 42L) 사이에 배치되어 있지 않아도 된다. 이것은 인덕터(31L, 32L, 41L 및 42L)로부터 발생하는 전자계의 차폐 기능은 금속 칩(95a 및 95b)이 갖고 있는 것에서 기인한다.
또한, 복수의 금속 칩(95a 및 95b) 중 어느 일방만이 배치되어 있어도 된다. 이것에 의해서도, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 전자계 결합을 억제할 수 있다.
또한, 변형예 2 및 변형예 3에서는 인덕터(31L 및 32L)와, 인덕터(41L 및 42L) 사이에 배치되는 도전 부재로서, 송신 필터, 수신 필터 및 금속 칩을 예시했지만, 상기 도전 부재는 송신 필터, 수신 필터 및 금속 칩 외에, (1) 스위치(55), (2) 스위치(51 또는 52), (3) 스위치(53 또는 54), (4) 공통 단자(100)와 송신 필터 및 수신 필터 사이에 배치되는 다이플렉서(멀티플렉서), (5) 칩 콘덴서, (6) 송신 전력 증폭기(11 및 12), 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)의 이득을 조정하는 제어 신호 및 스위치(51∼56)의 스위칭을 제어하는 제어 신호 중 적어도 1개를 생성하는 제어 회로의 어느 하나이어도 된다.
또한, 상기 (6)의 제어 회로는 스위치(51∼56) 중 적어도 1개를 포함하는 스위치 IC이어도 된다.
또한, 상기 (1)∼(6)의 회로 소자는 접지 전위 또는 고정 전위에 설정된 전극을 갖고 있는 것이 바람직하고, 예를 들면, 상기 (1)∼(6)의 회로 소자는 모듈 기판(91) 내에 형성된 그라운드 패턴과 접속되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 상기 (1)∼(6)의 회로 소자의 전자계 차폐 기능이 향상된다.
상기 예시한 도전 부재에 의하면, 인덕터(31L 및 32L) 및 인덕터(41L 및 42L)로부터 발생하는 전자계를 차폐할 수 있으므로, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11 및 12)로 증폭된 고출력의 고주파 송신 신호의 고조파 성분 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡 성분의 수신 회로로의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
[1.7 변형예 4에 따른 고주파 모듈(1D)의 회로 소자 배치 구성]
도 7a는 실시형태 1의 변형예 4에 따른 고주파 모듈(1D)의 평면 구성 개략도이다. 또한, 도 7b는 실시형태 1의 변형예 4에 따른 고주파 모듈(1D)의 단면 구성 개략도이고, 구체적으로는 도 7a의 VIIB-VIIB선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 7a의 (a)에는 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중 주면(91a)을 y축 정방향측으로부터 본 경우의 회로 소자의 배치도가 나타내어져 있다. 한편, 도 7a의 (b)에는 주면(91b)을 y축 정방향측으로부터 본 경우의 회로 소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.
본 변형예에 따른 고주파 모듈(1D)은 실시형태 1의 변형예 2에 따른 고주파 모듈(1B)과 비교하여 기둥 형상 전극(150a)이 부가 배치되어 있는 점만이 다르다. 이하, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1D)에 대해서, 실시형태 1의 변형예 2에 따른 고주파 모듈(1B)과 같은 점은 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.
본 변형예에 따른 고주파 모듈(1D)에서는 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우(z축 방향으로부터 본 경우), 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L) 사이에, 모듈 기판(91), 수지 부재(92 및 93)를 관통하는 복수의 기둥 형상 전극(150a)이 배치되어 있다. 즉, 본 변형예에서는 인덕터(31L 및 32L)와, 인덕터(41L 및 42L) 사이에 배치되는 도전 부재로서, 기둥 형상 전극(150a)이 배치되어 있다. 도 7b에 나타낸 바와 같이, 복수의 기둥 형상 전극(150a)의 각각은 모듈 기판(91)에 배치된 그라운드 패턴(93G)과 접속되어 있다.
상기 구성에 의하면, 인덕터(31L 및 32L) 및 인덕터(41L 및 42L)로부터 발생하는 전자계를, 복수의 기둥 형상 전극(150a)으로 차폐할 수 있으므로, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11 및 12)로 증폭된 고출력의 고주파 송신 신호의 고조파 성분 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡 성분의 수신 회로로의 유입량을 더욱 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1D)의 수신 감도의 열화를 더욱 억제할 수 있다.
또한, 본 변형예에서는 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L) 사이에 듀플렉서(61∼64)가 배치되어 있지만, 본 변형예에 있어서는 듀플렉서(61∼64)는 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L) 사이에 배치되어 있지 않아도 된다. 이것은 인덕터(31L, 32L, 41L 및 42L)로부터 발생하는 전자계의 차폐 기능은 복수의 기둥 형상 전극(150a)이 갖고 있는 것에 기인한다.
또한, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L) 사이에 배치되는 도전 부재로서, 고주파 모듈(1D)의 z축 부방향측에 배치되는 실장 기판과 전기적 접속을 취하기 위한 기둥 형상 전극(150)과 같은 구조를 갖는 기둥 형상 전극(150a)이 적용되므로, 도전 부재로서 금속 칩 등을 적용하는 경우와 비교하여 고주파 모듈(1D)의 제조 공정을 간소화할 수 있다.
(실시형태 2)
실시형태 1에서는 송신 전력 증폭기(11, 12) 및 송신 출력 정합 회로(30)가 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 실장되고, 수신 저잡음 증폭기(21, 22) 및 수신 입력 정합 회로(40)가 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 실장된 구성을 나타냈다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는 송신 전력 증폭기(11, 12)와 송신 출력 정합 회로(30)가 모듈 기판(91)의 주면(91a)과 주면(91b)에 분배되어, 수신 저잡음 증폭기(21, 22)와 수신 입력 정합 회로(40)가 모듈 기판(91)의 주면(91b)과 주면(91a)에 분배된 구성에 대해서 나타낸다. 또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1E)의 회로 구성은 도1에 나타내어진 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)의 회로 구성과 같기 때문에, 회로 구성의 설명은 생략한다.
도 8a는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈(1E)의 평면 구성 개략도이다. 또한, 도 8b는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈(1E)의 단면 구성 개략도이고, 구체적으로는 도 8a의 VIIIB-VIIIB선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 8a의 (a)에는 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중 주면(91a)을 y축 정방향측으로부터 본 경우의 회로 소자의 배치도가 나타내어져 있다. 또한, 도 8a의 (b)에는 주면(91b)을 y축 정방향측으로부터 본 경우의 회로 소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.
도 8a 및 도 8b에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1E)은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)과 비교하여 고주파 모듈(1E)을 구성하는 각 회로 소자의 주면(91a 및 91b)으로의 배치 분배가 다르다. 이하, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1E)에 대해서, 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)과 같은 점은 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 8a 및 도 8b에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1E)에서는 송신 전력 증폭기(11 및 12), 듀플렉서(61∼64) 및 정합 회로(41 및 42)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 표면 실장되어 있다. 한편, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 정합 회로(31 및 32) 및 스위치(51, 52 및 55)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 표면 실장되어 있다.
상기 구성에 의하면, 모듈 기판(91)의 주면(91a) 상에 인덕터(41L 및 42L)가 배치되고, 주면(91b) 상에 인덕터(31L 및 32L)가 배치되어 있다. 이것에 의해, 인덕터(31L 및 32L) 및 인덕터(41L 및 42L)로부터 발생하는 전자계를 모듈 기판(91)으로 차폐할 수 있으므로, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11 및 12)로 증폭된 고출력의 고주파 송신 신호의 고조파 성분 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호와의 상호 변조 왜곡 성분의 수신 회로로의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1E)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 송신 전력 증폭기(11)와 정합 회로(31)가 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우(z축 방향으로부터 보아서), 적어도 일부가 중복되어 있다. 또한, 송신 전력 증폭기(12)와 정합 회로(32)가 상기 평면으로 볼 때에 있어서, 적어도 일부가 중복되어 있다. 또한, 수신 저잡음 증폭기(21)와 정합 회로(41)가 상기 평면으로 볼 때에 있어서, 적어도 일부가 중복되어 있다. 또한, 수신 저잡음 증폭기(22)와 정합 회로(42)가 상기 평면으로 볼 때에 있어서, 적어도 일부가 중복되어 있다. 이것에 의해, 송신 전력 증폭기(11)와 정합 회로(31)의 접속, 송신 전력 증폭기(12)와 정합 회로(32)의 접속, 수신 저잡음 증폭기(21)와 정합 회로(41)의 접속 및 수신 저잡음 증폭기(22)와 정합 회로(42)의 접속은 모듈 기판(91)을 수직 방향으로 관통하는 비아 도체에 의해 이루어진다. 따라서, 상기 4개의 접속을 최단으로 또한 저저항으로 실현할 수 있으므로, 고주파 모듈(1E)의 전파 손실을 저감할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1E)에서는 도 8a 및 도 8b에 나타내는 바와 같이, 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)는 중복되어 있지 않아도 된다. 이것에 의해, 인덕터(31L 및 32L)와, 인덕터(41L 및 42L)의 xy면 방향의 거리를 크게 확보할 수 있으므로, 인덕터(31L 및 32L)로부터 발생하는 전자계의 인덕터(41L 및 42L)로의 간섭을 보다 저감할 수 있으므로, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 전자계 결합을, 더욱 억제할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11 및 12)로 증폭된 고출력의 고주파 송신 신호의 고조파 성분 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡 성분의 수신 회로로의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1E)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1E)에 있어서, 도 8a 및 도 8b에 나타내는 바와 같이, 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 사이에, 주면(91a 또는 91b)에 실장된 도전 부재가 배치되어 있어도 된다. 본 실시형태에 있어서, 상기 도전 부재란 듀플렉서(61∼64) 및 스위치(51, 52 및 55) 중 적어도 어느 하나이다. 또한, 상기 도전 부재는 듀플렉서(61∼64)의 각각을 구성하는 송신 필터 및 수신 필터 중 적어도 어느 하나이어도 된다. 듀플렉서(61∼64)의 각각을 구성하는 송신 필터 및 수신 필터, 및 스위치(51, 52 및 55)는 신호 인출 전극 등의 도전 부재를 복수개 갖고 있고, 예를 들면, 복수의 신호 인출 전극 중 적어도 1개는 모듈 기판(91)에 배치된 그라운드 패턴(93G1 또는 93G2)과 접속되어 있다. 이것에 의해, 인덕터(31L 및 32L) 및 인덕터(41L 및 42L)로부터 발생하는 전자계를 듀플렉서(61∼64) 및 스위치(51, 52 및 55) 중 적어도 1개로 차폐할 수 있으므로, 인덕터(31L 및 32L)와 인덕터(41L 및 42L)의 전자계 결합을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1E)에서는 인덕터(31L 및 32L)와, 인덕터(41L 및 42L) 사이에, 주면(91a 또는 91b)에 실장된 도전 부재가 배치되어 있는 구성이어도 된다고 했지만, 인덕터(31L 및 32L) 중 적어도 1개와 인덕터(41L 및 42L) 중 적어도 1개 사이에, 주면(91a 또는 91b)에 실장된 도전 부재가 배치되어 있어도 된다.
(결론)
이상, 실시형태 1 및 2에 따른 고주파 모듈은 모듈 기판(91)과, 송신 전력 증폭기(11)와, 송신 전력 증폭기(11)의 출력 단자에 접속된 인덕터(31L)와, 수신 저잡음 증폭기(21)와, 수신 저잡음 증폭기(21)의 입력 단자에 접속된 인덕터(41L)를 구비하고, 인덕터(31L)는 모듈 기판(91)의 주면(91a, 91b)의 일방에 실장되어 있고, 인덕터(41L)는 모듈 기판(91)의 주면(91a, 91b)의 타방에 실장되어 있다.
이것에 의해, 예를 들면, 송신 전력 증폭기(11)로 증폭된 통신 밴드(A)의 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡의 주파수가 통신 밴드(A)의 수신 대역과 일부 중복하는 경우이어도 인덕터(31L 및 41L)에 의한 전자계를 모듈 기판(91)으로 차폐할 수 있다. 따라서, 인덕터(31L)와 인덕터(41L)의 전자계 결합을 억제할 수 있으므로, 상기 상호 변조 왜곡이 송신 필터(61T)를 바이패스해서 통신 밴드(A)의 수신 경로로 유입하는 것을 억제할 수 있으므로, 고주파 모듈의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 실시형태 1 및 2에 따른 고주파 모듈은 또한, 공통 단자(100)와, 송신 전력 증폭기(11)와 공통 단자(100)를 연결하는 송신 경로(AT)에 배치되고, 송신 전력 증폭기(11)로 증폭된 고주파 송신 신호 중 소정의 송신 대역의 고주파 송신 신호를 통과시키는 송신 필터(61T)와, 수신 저잡음 증폭기(21)와 공통 단자(100)를 연결하는 수신 경로(AR)에 배치되고, 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호 중 소정의 수신 대역의 고주파 수신 신호를 통과시키는 수신 필터(61R)를 구비하고, 송신 출력 정합 회로(30)는 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T) 사이의 송신 경로(AT)에 배치되고, 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T)의 임피던스 정합을 취하고, 수신 입력 정합 회로(40)는 수신 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R) 사이의 수신 경로(AR)에 배치되고, 수신 저잡음 증폭기(21)과 수신 필터(61R)의 임피던스 정합을 취한다.
또한, 실시형태 1 및 2에 따른 고주파 모듈은 공통 단자(100)와, 공통 단자(100) 사이에서, 제 1 주파수 대역군에 속하는 통신 밴드(A)의 고주파 신호의 송수신을 행하는 제 1 송신 회로 및 제 2 수신 회로와, 공통 단자(100) 사이에, 제 1 주파수 대역군보다 고주파측의 제 2 주파수 대역군에 속하는 통신 밴드(C)의 고주파 신호의 송수신을 행하는 제 2 송신 회로 및 제 1 수신 회로와, 제 1 및 제 2 송신 회로와 제 1 및 제 2 수신 회로를 실장하는 모듈 기판(91)을 구비한다. 제 1 송신 회로는 송신 전력 증폭기(11)(제 1 송신 전력 증폭기)와, 송신 전력 증폭기(11)와 공통 단자(100)를 연결하는 송신 경로(AT)에 배치되어 통신 밴드(A)의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 송신 필터(61T)(제 1 송신 필터)와, 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T) 사이의 송신 경로(AT)에 배치되고, 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T)의 임피던스 정합을 취하는 송신 출력 정합 회로(30)를 갖는다. 제 2 수신 회로는 수신 저잡음 증폭기(21)(제 2 수신 저잡음 증폭기)와, 수신 저잡음 증폭기(21)와 공통 단자(100)를 연결하는 송신 경로(AR)에 배치되고, 통신 밴드(A)의 수신 대역을 통과 대역으로 하는 수신 필터(61R)(제 2 수신 필터)를 갖는다. 제 2 송신 회로는 송신 전력 증폭기(12)와, 송신 전력 증폭기(12)와 공통 단자(100)를 연결하는 송신 경로(CT)에 배치되고, 통신 밴드(C)의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 송신 필터(63T)(제 2 송신 필터)를 갖는다. 제 1 수신 회로는 수신 저잡음 증폭기(22)(제 1 수신 저잡음 증폭기)와, 수신 저잡음 증폭기(22)와 공통 단자(100)를 연결하는 수신 경로(CR)에 배치되고, 통신 밴드(C)의 수신 대역을 통과 대역으로 하는 수신 필터(63R)(제 1 수신 필터)와, 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(63R) 사이의 수신 경로(CR)에 배치되고, 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(63R)의 임피던스 정합을 취하는 수신 입력 정합 회로(40)를 갖는다. 송신 출력 정합 회로(30)는 주면(91a 및 91b)의 일방에 실장된 인덕터(31L)를 포함하고, 수신 입력 정합 회로(40)는 주면(91a 및 91b)의 타방에 실장된 인덕터(42L)를 포함한다.
이것에 의해, 예를 들면, 송신 전력 증폭기(11)로 증폭된 통신 밴드(A)의 고주파 송신 신호의 고조파의 주파수 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡의 주파수가 통신 밴드(C)의 수신 대역과 일부 중복하는 경우이어도 인덕터(31L 및 42L)에 의한 전자계를 모듈 기판(91)으로 차폐할 수 있으므로, 인덕터(31L)와 인덕터(42L)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 상호 변조 왜곡 성분이 송신 필터(61T)를 바이패스해서 통신 밴드(C)의 수신 경로로 유입하는 것을 억제할 수 있으므로, 고주파 모듈의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
(그 밖의 실시형태 등)
이상, 본 발명의 실시형태에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치에 대해서, 실시형태 및 그 변형예를 들어서 설명했지만, 본 발명에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치는 상기 실시형태 및 그 변형예에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태 및 그 변형예에 있어서의 임의의 구성 요소를 조합시켜서 실현되는 다른 실시형태나, 상기 실시형태 및 그 변형예에 대하여 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 고안한 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예나, 상기 고주파 모듈 및 통신 장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 상기 실시형태 및 그 변형예에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치에 있어서, 도면에 개시된 각 회로 소자 및 신호 경로를 접속하는 경로 사이에, 다른 회로 소자 및 배선 등이 삽입되어 있어도 된다.
본 발명은 멀티밴드 대응의 프런트엔드부에 배치되는 고주파 모듈로서, 휴대 전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E 고주파 모듈
2 안테나 소자
3 RF 신호 처리 회로(RFIC)
4 베이스밴드 신호 처리 회로(BBIC)
5 통신 장치
11, 12 송신 전력 증폭기
21, 22 수신 저잡음 증폭기
30 송신 출력 정합 회로
31, 32, 41, 42, 71, 72, 73, 74 정합 회로
31C, 32C, 41C, 42C 커패시터
31L, 32L, 41L, 42L 인덕터
40 수신 입력 정합 회로
51, 52, 53, 54, 55, 56 스위치
61, 62, 63, 64 듀플렉서
61R, 62R, 63R, 64R 수신 필터
61T, 62T, 63T, 64T 송신 필터
80 커플러
91 모듈 기판
91a, 91b 주면
92, 93 수지 부재
93G, 93G1, 93G2 그라운드 패턴
95, 95a, 95b 금속 칩
100 공통 단자
150, 150a 기둥 형상 전극
180 커플러 출력 단자

Claims (16)

  1. 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과,
    고주파 송신 신호를 증폭하는 제 1 송신 전력 증폭기와,
    상기 제 1 송신 전력 증폭기의 출력 단자에 접속된 송신 출력 정합 회로와,
    고주파 수신 신호를 증폭하는 제 1 수신 저잡음 증폭기와,
    상기 제 1 수신 저잡음 증폭기의 입력 단자에 접속된 수신 입력 정합 회로를 구비하고,
    상기 송신 출력 정합 회로는 제 1 인덕턴스 소자를 포함하고,
    상기 수신 입력 정합 회로는 제 2 인덕턴스 소자를 포함하고,
    상기 제 1 인덕턴스 소자는 상기 모듈 기판의 상기 제 1 주면에 실장되어 있고,
    상기 제 2 인덕턴스 소자는 상기 모듈 기판의 상기 제 2 주면에 실장되어 있는 고주파 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    공통 단자와,
    상기 제 1 송신 전력 증폭기와 상기 공통 단자를 연결하는 송신 경로에 배치되고, 상기 제 1 송신 전력 증폭기로 증폭된 고주파 송신 신호 중 소정의 송신 대역의 고주파 송신 신호를 통과시키는 제 1 송신 필터와,
    상기 제 1 수신 저잡음 증폭기와 상기 공통 단자를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 상기 공통 단자로부터 입력된 고주파 수신 신호 중 소정의 수신 대역의 고주파 수신 신호를 통과시키는 제 1 수신 필터를 더 구비하고,
    상기 송신 출력 정합 회로는, 상기 제 1 송신 전력 증폭기와 상기 제 1 송신 필터 사이의 상기 송신 경로에 배치되고, 상기 제 1 송신 전력 증폭기와 상기 제 1 송신 필터의 임피던스 정합을 취하고,
    상기 수신 입력 정합 회로는, 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기와 상기 제 1 수신 필터 사이의 상기 수신 경로에 배치되고, 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기와 상기 제 1 수신 필터의 임피던스 정합을 취하는 고주파 모듈.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모듈 기판을 평면으로 본 경우, 상기 제 1 인덕턴스 소자와 상기 제 2 인덕턴스 소자는 중복되지 않는 고주파 모듈.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 인덕턴스 소자가 발생하는 자속과 상기 제 2 인덕턴스 소자가 발생하는 자속은 직교하고 있는 고주파 모듈.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모듈 기판을 평면으로 본 경우, 상기 제 1 인덕턴스 소자와 상기 제 2 인덕턴스 소자 사이에 상기 제 1 주면 또는 상기 제 2 주면에 실장된 도전 부재가 배치되어 있는 고주파 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 모듈 기판을 평면으로 본 경우, 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 상기 제 1 인덕턴스 소자의 영역 내의 임의의 점과, 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 상기 제 2 인덕턴스 소자의 영역 내의 임의의 점을 연결하는 선에, 상기 평면으로 봄으로써 투영되는 상기 도전 부재의 영역 중 적어도 일부가 중복되어 있는 고주파 모듈.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 도전 부재는,
    (1) 상기 제 1 송신 전력 증폭기를 포함하는 송신 경로 및 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기를 포함하는 수신 경로와 안테나 공통 단자의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 1 스위치,
    (2) 상기 송신 경로와 상기 제 1 송신 전력 증폭기의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 2 스위치,
    (3) 상기 수신 경로와 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 3 스위치,
    (4) 상기 송신 경로에 배치된 제 1 송신 필터,
    (5) 상기 수신 경로에 배치된 제 1 수신 필터,
    (6) 상기 안테나 공통 단자와 상기 제 1 송신 필터 및 상기 제 1 수신 필터사이에 배치된 멀티플렉서,
    (7) 금속 칩,
    (8) 칩 콘덴서,
    (9) 상기 제 1 송신 전력 증폭기 및 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기의 이득을 조정하는 제어 신호, 및 상기 제 1 스위치, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 3 스위치의 스위칭을 제어하는 제어 신호 중 적어도 1개를 생성하는 제어 회로,
    중 어느 하나인 고주파 모듈.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 도전 부재는 상기 제 1 주면 또는 상기 제 2 주면을 경유해서 접지된 전극을 포함하는 고주파 모듈.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모듈 기판을 평면으로 본 경우, 상기 모듈 기판은 상기 제 1 송신 전력 증폭기를 포함하는 송신 경로에 배치된 제 1 송신 필터 및 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기를 포함하는 수신 경로에 배치된 제 1 수신 필터 중 적어도 일방을 포함하는 중앙 영역과, 상기 중앙 영역을 제외하고 상기 제 1 주면의 4개의 외측변의 각각을 포함하는 4개의 외측변 영역으로 구성되어 있고,
    상기 제 1 인덕턴스 소자와 상기 제 2 인덕턴스 소자는 상기 제 1 주면을 평면으로 본 경우, 상기 중앙 영역을 사이에 두고 대향하는 2개의 외측변 영역에 각각 배치되어 있는 고주파 모듈.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 소정의 송신 대역은 제 1 통신 밴드의 송신 대역이고,
    상기 소정의 수신 대역은 상기 제 1 통신 밴드의 수신 대역이고,
    상기 제 1 송신 전력 증폭기는 상기 제 1 통신 밴드의 송신 대역의 고주파 송신 신호를 우선적으로 증폭하고,
    상기 제 1 수신 저잡음 증폭기는 상기 제 1 통신 밴드의 수신 대역의 고주파 수신 신호를 우선적으로 증폭하고,
    상기 제 1 송신 필터와 상기 제 1 수신 필터는 상기 제 1 통신 밴드에 대응한 듀플렉서를 구성하는 고주파 모듈.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 소정의 송신 대역은 제 1 통신 밴드의 송신 대역이고,
    상기 소정의 수신 대역은 상기 제 1 통신 밴드와 다른 제 2 통신 밴드의 수신 대역이고,
    상기 제 1 송신 전력 증폭기는 상기 제 1 통신 밴드의 송신 대역의 고주파 송신 신호를 우선적으로 증폭하고,
    상기 제 1 수신 저잡음 증폭기는 상기 제 2 통신 밴드의 수신 대역의 고주파 수신 신호를 우선적으로 증폭하고,
    상기 고주파 모듈은,
    상기 제 2 통신 밴드의 송신 대역의 고주파 송신 신호를 우선적으로 증폭하는 제 2 송신 전력 증폭기와,
    상기 제 2 송신 전력 증폭기로 증폭된 고주파 송신 신호 중 상기 제 2 통신 밴드의 송신 대역의 고주파 송신 신호를 통과시키는 제 2 송신 필터와,
    상기 제 1 통신 밴드의 수신 대역의 고주파 수신 신호를 통과시키는 제 2 수신 필터와,
    상기 제 1 통신 밴드의 수신 대역의 상기 고주파 수신 신호를 우선적으로 증폭하는 제 2 수신 저잡음 증폭기를 더 구비하는 고주파 모듈.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 통신 밴드의 고주파 송신 신호의 송신과, 상기 제 2 통신 밴드의 고주파 수신 신호의 수신을 동시에 실행하는 고주파 모듈.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 송신 전력 증폭기로 증폭된 고주파 송신 신호의 고조파 성분의 주파수 또는 상기 고주파 송신 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 왜곡의 주파수가 상기 소정의 수신 대역의 적어도 일부와 중복하는 고주파 모듈.
  14. 제 1 항, 제 2 항 및 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모듈 기판은 복수의 유전체층이 적층된 다층 구조를 갖고,
    상기 복수의 유전체층의 적어도 1개에는 그라운드 전극 패턴이 형성되어 있는 고주파 모듈.
  15. 제 1 항, 제 2 항 및 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 송신 전력 증폭기는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면의 일방에 실장되고,
    상기 제 1 수신 저잡음 증폭기는 상기 일방과 대향하는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면의 타방에 실장되어 있는 고주파 모듈.
  16. 안테나 소자로 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로와,
    상기 안테나 소자와 상기 RF 신호 처리 회로 사이에서 상기 고주파 신호를 전달하는 제 1 항, 제 2 항 및 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 고주파 모듈을 구비하는 통신 장치.
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