WO2004012351A1 - 高周波モジュールおよびそれを用いた無線装置 - Google Patents

高周波モジュールおよびそれを用いた無線装置 Download PDF

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Yoshikuni Fujihashi
Hiroki Iwamiya
Yuji Osumi
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters

Definitions

  • the present invention relates to a high-frequency module used for mobile communication and a wireless device using the same.
  • a high-frequency circuit that removes a spurious signal generated in a mixer circuit or a matching circuit by a filter circuit is configured on one module.
  • Figure 6 shows a conventional high-frequency module.
  • the conventional high-frequency circuit block mixes two signals, a baseband signal output from the baseband unit 31 and a low-power signal output from the oscillator 41, in the mixer circuit 12, and outputs the mixed signal from the mixer circuit 12.
  • the output spurious signal is attenuated by the first filter 13 and the second filter 22 constituting the filter circuit 18 to obtain a desired high-frequency signal output.
  • the spurious signal radiated from the matching unit 14 connected to the input side of the first filter 13 is generated by the first high-frequency module.
  • the filter 13, the matching device 17 and the second filter 22 are skipped and input to the matching device 24.
  • the matching unit 17 is connected to the output side of the first filter 13 and to the input side of the second filter 22, and the matching unit 24 is provided at the output side of the second filter.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to constitute a high-frequency module having a small spurious signal output.
  • the present invention provides a high-frequency circuit divided into two, a first filter circuit in a first high-frequency circuit, and a second filter circuit in a second high-frequency circuit. It was done.
  • FIG. 1 is a perspective view of a high-frequency module according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged side view of the high-frequency module according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a top view of the high-frequency module according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a circuit block diagram of the high-frequency module according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic block diagram of a wireless device using the high-frequency module of the present invention.
  • Fig. 6 is a block diagram of a conventional example. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a perspective view of a high-frequency module 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the high-frequency module 100 of the present invention has a first high-frequency circuit 5 and a second high-frequency circuit 6.
  • the first high-frequency circuit 5 of the present invention includes a mixer circuit 12 and a first filter circuit 16 mounted on a first circuit board 201, and a metal case 4 covering the first circuit board 201 so as to cover them. Mounted on top of 201.
  • FIG. 2 shows an enlarged side view of the high-frequency module 100.
  • An end face electrode 7 is formed on a side surface of the first circuit board 201.
  • the GND electrode of the end face electrode 7 and the terminal 3 formed on the metal case 4 are electrically connected with solder 8 to make the high frequency module 100 high. It has a configuration in which frequency noise is shielded.
  • the second filter circuit is mounted on the second circuit board 202, and like the first high-frequency circuit 5, metal is applied so as to cover the filter circuit components. Case 4 is attached.
  • FIG. 3 is a top view showing the configuration of the high-frequency module 100
  • the first high-frequency circuit 5 and the second high-frequency circuit 6 are mounted on the mother board 1, and
  • the high frequency circuit of the present invention is configured by connecting the two at a high frequency with the signal line 10.
  • connection line is configured as a 50 ⁇ impedance line, and a GND pattern 9 is formed around the signal line so that the signal line is not affected by noise, thereby ensuring the characteristics of the high-frequency module.
  • a baseband signal of 380 MHz output from the baseband unit 3 1 and a local signal of 760 MHz output from the oscillator 41 are input to the mixer circuit 12, and are input to the mixer circuit 12.
  • the signal is input to the first filter 13 via the matching unit 14 forming the first filter circuit 16. Since the first filter 13 uses a dielectric filter having a large noise removal performance for a low-power signal, the spurious signal output from the mixer 122 at 250 MHz is reduced to 50 dB. It can be attenuated and output to the matching unit 15.
  • the spurious signal radiated from the input-side matching box 14 jumps through the first filter 13 and is input to the output-side matching box 15 is attenuated by 60 dB or more, and is attenuated by the first filter circuit 16.
  • An amount of 50 dB can be secured.
  • the output signal from the matching unit 15 is converted to the second filter of the second high-frequency circuit 21.
  • a signal that has been input to the matching device 23 forming the circuit 19 and that has been subjected to impedance matching to the second filter 22 is input.
  • the second filter 22 a dielectric filter having a large noise removal performance for spurious signals is used.
  • the spurious signal of 380 MHz output from the mixer 12 is attenuated by 50 dB and output to the matching unit 24.
  • the spurious signal of the local signal that is radiated from the matching box 23 on the input side and jumps over the second filter 22 and is input to the matching box 24 on the output side is attenuated by 60 dB or more.
  • it radiates from the input-side matching box 14 of the first high-frequency circuit 11 and hops through the first filter 13, the matching box 15, the matching box 23 and the second filter 22, and the output-side matching box.
  • the spurious signal due to the oral signal input to 24 is attenuated by 110 dB or more. As a result, it is possible to secure an attenuation of 50 dB by the second finoleter circuit 19.
  • the matching device is arranged on the high-frequency module 100 in the embodiment of the present invention, the same effect can be obtained by using a device such as an amplifier or an isolator in addition to the matching device.
  • a dielectric filter is used as the filters 13 and 22 .
  • a high-frequency module using a filter having excellent noise removal performance such as a SAW filter or a MEMS filter is used. The same effect can be obtained even if it is configured.
  • the frequency of the signal output from the baseband unit 31 is 380 MHz and the frequency of the local signal is 176 MHz.
  • the same effect can be obtained by using a signal of 730 MHz to 179 MHz.
  • the frequency of the signal output from the baseband unit 31 is 380 MHz and the frequency of the local signal is 176 MHz.
  • the same effect can be obtained by using a signal of 100 MHz or more and 400 MHz or less.
  • FIG. 5 shows a wireless device 61 using the high-frequency module 100 according to the present invention.
  • the signal input / output from the baseband unit 31 and the oral signal output from the oscillator 41 are input to the first high-frequency circuit 11, and the frequency-converted signal is input to the second high-frequency circuit 21 and the front
  • the light is radiated into the air from the antenna 63 through the end part 62.
  • This wireless device has a large spurious signal attenuation characteristic because the high-frequency module 100 of the present invention is used, and the spurious signal radiated from the antenna 63 becomes small, so that a wireless device with a small spurious signal is used. Can be configured. Industrial applicability
  • the high-frequency circuit is divided into two parts, the first filter circuit is arranged in the first high-frequency circuit, and the second finoleta circuit is arranged in the second high-frequency circuit. This makes it possible to provide a high-frequency module having a small spurious signal output.

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Abstract

本発明の高周波モジュールは、高周波用回路を２つに分割して構成し、第一の高周波回路（５）に第一のフィルタ回路を、第二の高周波回路（６）に第二のフィルタ回路を配置し、二つの高周波回路の少なくとも一方に導電性のケースを備えたものであり、大きなスプリアス信号の減衰特性を得ることができ、スプリアス信号の電力が大きいという従来の高周波モジュールの課題を解決するものである。

Description

明細書 高周波モジュールぉよびそれを用いた無/線装置 技術分野
本発明は移動体通信に用いられる高周波モジュールぉょぴそれを用レ、た無線装置 に関するものである。 背景技術
従来は、 ミキサ回路や整合回路にて発生するスプリアス信号 spurious signal をフィルタ回路で除去する高周波回路を 1つのモジュール上に構成していた。 従来の高周波モジュールを図 6に示す。 従来の高周波回路プロックは、 ベース バンド部 3 1から出力されるベースバンド信号と発振器 4 1から出力されるロー 力ノレ信号の 2つの信号とをミキサ回路 1 2でミキシングし、 ミキサ回路 1 2から 出力されるスプリアス信号を、 フィルタ回路 1 8を構成する第一のフィルタ 1 3 および第二のフィルタ 2 2で減衰して、 所望の高周波信号出力を得ていた。
し力 し、 従来の高周波モジュールは高周波回路を 1つのモジュール上に構成す るため、 第一のフィルタ 1 3の入力側に接続された整合器 1 4から輻射されるス プリアス信号が、 第一のフィルタ 1 3と整合器 1 7と第二のフィルタ 2 2とを飛 ぴ越えて整合器 2 4に入力される。 ここで、 整合器 1 7は第一のフィルタ 1 3の 出力側でかつ第二のフィルタ 2 2の入力側に接続され、 整合器 2 4は第二のフィ ルタの出力側に設けられる。
そのため、 このスプリアス信号の入力電力が第一のフィルタ 1 3および第二の フィルタ 2 2で減衰されて整合器 2 4に入力されるスプリアス信号の出力よりも 大きくなり所望のスプリアス信号の減衰量を確保することができず、 結果として 高周波モジュールから出力されるスプリアス信号の出力が大きくなるという課題 を有していた。 発明の開示
本発明は上記従来の課題を解決するものでスプリアス信号の出力が小さい高周波 モジュールを構成することを目的とするものである。
上記目的を達成するために本発明は、 高周波回路を 2つに分割して構成し、 第 一の高周波回路に第一のフィルタ回路を、 第二の高周波回路に第二のフィルタ回 路を配置したものである。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施の形態における高周波モジュールの斜視図。
図 2は、 本発明の一実施の形態における高周波モジュールの拡大側面図。
図 3は、 本発明の一実施の形態における高周波モジュールの上面図。
図 4は、 本発明の一実施の形態における高周波モジュールの回路プロック図。 図 5は、 本発明の高周波モジュールを用いた無線装置の概略プロック図。
図 6は、 従来例のブロック図。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の一実施の形態について、 図 1から図 4を用いて説明する。 図 1は本発明の一実施の形態における高周波モジュール 1 0 0の斜視図を示し ている。 本発明の高周波モジュール 1 0 0は、 第一の高周波回路 5と第二の高周 波回路 6を有している。
本発明の第一の高周波回路 5は、 ミキサ回路 1 2と第一のフィルタ回路 1 6を 第一の回路基板 2 0 1に搭載し、 これらを覆うように金属ケース 4を第一の回路 基板 2 0 1の上部に装着している。
図 2に高周波モジュール 1 0 0の側面拡大図を示す。 第一の回路基板 2 0 1の 側面には端面電極 7を形成する。 この端面電極 7の G N D電極と金属ケース 4に 形成している端子 3をはんだ 8で電気的に接続して高周波モジュール 1 0 0の高 周波ノイズをシーレドした構成としている。
次に、 図 1に示す第二の高周波回路 6は第二のフィルタ回路を第二の回路基板 2 0 2に搭載し、 第一の高周波回路 5と同様に、 フィルタ回路部品を覆うように 金属ケース 4を装着している。
そして、 高周波モジュール 1 0 0の構成を示す上面図である図 3に示すように、 マザ一基板 1上に第一の高周波回路 5及び第二の高周波回路 6を搭載し、 マザ一 基板 1上の信号ライン 1 0で両者を高周波的に接続することにより本発明の高周 波回路が構成される。
この接続ラインは 5 0 Ωインピーダンス線路として構成しており、 信号ライン がノイズの影響を受けないように、 信号ラインの周囲に G NDパターン 9を形成 し、 高周波モジュールの特性を確保している。
次に、 本発明の回路動作について図 4を用いて説明を行う。
ベースバンド部 3 1から出力される 3 8 0メガヘルツのベースバンド信号と、 発振器 4 1から出力される 1 7 6 0メガヘルツのローカル信号とが、 ミキサ回路 1 2に入力されて 2 1 4 0メガヘルツの信号となる。 その信号が第一のフィルタ 回路 1 6を構成する整合器 1 4を経由して、 第一のフィルタ 1 3に入力される。 この第一のフィルタ 1 3にはロー力ノレ信号のノイズ除去性能の大きな誘電体フィ ルタを用いているため、 ミキサ 1 2から出力される 2 1 4 0メガヘルツのスプリ ァス信号を 5 0デシベル減衰して整合器 1 5に出力することができる。 第一のフ ィルタ 1 3の入力側に整合器 1 4を設け、 一方、 第一のフィルタ 1 3の出力側に は整合器 1 5を配置することにより不整合が原因となる放射が少なくなる。 その 結果、 入力側整合器 1 4から放射して第一のフィルタ 1 3を飛び越し出力側整合 器 1 5に入力されるスプリアス信号が 6 0デシベル以上減衰し、 第一のフィルタ 回路 1 6による減衰量 5 0デシベルを確保できる。
そして、 第一の高周波回路 1 1を前述したように金属ケース 4で覆うことによ り、 第一の高周波回路 1 1から放射するスプリアス信号を低減することができる。 次に、 整合器 1 5からの出力信号が、 第二の高周波回路 2 1の第二のフィルタ 回路 1 9を構成している整合器 2 3に入力され第二のフィルタ 2 2にインピーダ ンスマッチングされた信号が入力される。 この第二のフィルタ 2 2にはスプリア ス信号のノイズ除去性能の大きな誘電体フィルタを用いている。 ミキサ 1 2から 出力される 3 8 0メガヘルツのスプリアス信号を 5 0デシベル減衰し整合器 2 4 に出力する。 第二のフィルタ 2 2の入力側に整合器 2 3を設け、 さらに出力側に 整合器 2 4を設けることにより、 不整合が原因となる放射を少なくすることがで きる。 これにより、 入力側の整合器 2 3から放射して第二のフィルタ 2 2を飛び 越し、 出力側の整合器 2 4に入力されるローカル信号のスプリアス信号が 6 0デ シベル以上減衰する。 また、 第一の高周波回路 1 1の入力側整合器 1 4から放射 して第一のフィルタ 1 3、 整合器 1 5、 整合器 2 3および第二のフィルタ 2 2を 飛び越し出力側の整合器 2 4に入力される口一カル信号によるスプリァス信号は 1 1 0デシベル以上減衰する。 以上の結果として、 第二のフィノレタ回路 1 9によ る減衰量 5 0デシベルを確保することが可能となる。
上記第一の高周波回路 1 1と第二の高周波回路 2 1の構成により所望である 1 0 0デシベルのスプリアス信号の減衰量を得ることができる。
なお、 本発明の一実施の形態では整合器を高周波モジュール 1 0 0上に配置し たが、 整合器に加えて増幅器やアイソレータといったデバイスを用いても同様の 効果を得ることができる。
なお、 本発明の一実施の形態では 1個のミキサを用いる例を示したが、 2個以 上のミキサを用いて高周波モジュールを構成しても同様の効果を得ることができ る。
なお、 本発明の一実施の形態ではフィルタ 1 3、 2 2として誘電体フィルタを用 いる例を示したが、 S AWフィルタ、 MEM Sフィルタ等ノイズ除去性能に優れ たフィルタを用いて高周波モジュールを構成しても同様の効果を得ることができ る。
なお、 本発明の一実施の形態では 2個のフィルタを用いる例を示したが、 3個 以上のフィルタを用いて高周波モジュールを構成しても同様の効果を得ることが できる。
なお、 本発明の一実施の形態では 2個の高周波回路を用いる例を示したが、 3 個以上の高周波回路を用いても同様の効果を得ることができる。
なお、 本発明の一実施の形態ではベースバンド部 3 1から出力される信号の周 波数を 3 8 0メガヘルツ、 ローカル信号の周波数を 1 7 6 0メガヘルツの例を示 したが、 ローカル信号が 1 7 3 0から 1 7 9 0メガヘルツの信号を用いても同様 の効果を得ることができる。
なお、 本発明の一実施の形態ではベースバンド部 3 1から出力される信号の周 波数を 3 8 0メガヘルツ、 ローカル信号の周波数を 1 7 6 0メガヘルツの例を示 したが、 ベースバンド信号に 1 0メガヘルツ以上 4 0 0メガヘルツ以下の信号を 用いても同様の効果を得ることができる。
図 5は本発明における高周波モジュール 1 0 0を用いた無線装置 6 1を示して いる。 ベースバンド部 3 1から入出力された信号と発振器 4 1から出力された口 一カル信号が第一の高周波回路 1 1に入力され、 周波数変換された信号が第二の 高周波回路 2 1およびフロントエンド部 6 2を経てアンテナ 6 3から空中に放射 される。 本無線装置は、 本発明における高周波モジュール 1 0 0を用いたので大 きなスプリアス信号の減衰特性を有し、 アンテナ 6 3から放射されるスプリアス 信号が小さくなるので、 スプリァス信号の小さな無線装置を構成することができ る。 産業上の利用可能性
以上のように本発明によれば、 高周波用回路を 2つに分割して構成し、 第一の 高周波回路に第一のフィルタ回路を、 第二の高周波回路に第二のフィノレタ回路を 配置したことにより、 スプリアス信号出力の小さな高周波用モジュールを提供す ることができる。

Claims

請求の範囲
1 . 高周波モジユーノレであって、
ベースバンド部から出力されるベースバンド信号と発振器から出力される ローカル信号とをミキシングするミキサ回路と、
前記ミキサ回路からの出力信号のローカルリークを減衰させる第一のフィ ルタ回路と
を有する第一の高周波回路と、
前記第一のフィルタ回路からの出力信号のローカルリークを減衰させる第 二のフイノレタ回路
を有する第二の高周波回路とからなり、
前記第一の高周波回路および前記第二の高周波回路の少なくともいずれ か 1つが導電性ケースで覆われることを特徴とする。
2 . 前記導電性ケースが金属ケースであることを特徴とする請求項 1に記載の高 周波モジュール。
3 . 前記導電性ケースが、 前記回路を覆う絶縁性樹脂と、 前記樹脂の表面を覆う 金属メツキとからなることを特徴とする請求項 1に記載の高周波モジユーノレ。
4. 前記第一のフィルタ回路と前記第二のフィルタ回路が誘電体フィルタを含む ことを特徴とする請求項 1に記載の高周波モジユーノレ。
5 . 前記第一の高周波回路と、 前記第二の高周波回路とを 5 0 Ω信号ラインで接 続してなることを特徴とする請求項 1に記載の高周波モジュール。
6 . さらに、 マザ一基板を有し、 前記マザ一基板上に前記第一の高周波回路を有 する第一の回路基板と、 前記第二の高周波回路を有する第二の高周波基板と、 前 記第一の高周波回路と前記第二の高周波回路とを接続する前記 5 0 Ω信号ライン とを備えることを特徴とする請求項 1に記載の高周波モジュール。
7 . ベースパンド部から出力されるベースバンド信号と発振器から出力される口 一力ノレ信号とをミキシングするミキサ回路と、 前記ミキサ回路からの出力信号の ローカルリークを減衰させる第一のフィルタ回路を有する第一の高周波回路と、 前記第一のフィルタ回路からの出力信号のローカルリークを減衰させる第二のフ ィルタ回路を有する第二の高周波回路とからなる高周波モジュールにおいて、 前 記第一の高周波回路おょぴ前記第二の高周波回路の少なくともいずれか 1つが導 電性ケースで覆われることを特徴とする高周波モジュールを備える無線装置。
8 . 前記高周波モジュールが、 マザ一基板を有し、 前記マザ一基板上に前記第一 の高周波回路を有する第一の回路基板と、 前記第二の高周波回路を有する第二の 高周波基板と、 前記第一の高周波回路と前記第二の高周波回路とを接続する前記 5 0 Ω信号ラインとを備えることを特徴とする請求項 7に記載の無線装置。
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