WO2006064691A1

WO2006064691A1 - 高周波回路、高周波回路部品及びこれを用いた通信装置

Info

Publication number: WO2006064691A1
Application number: PCT/JP2005/022393
Authority: WO
Inventors: Shigeru Kemmochi; Kazuhiro Hagiwara; Keisuke Fukamachi; Takahiro Yamashita; Masayuki Uchida; Mitsuhiro Watanabe
Original assignee: Hitachi Metals, Ltd.
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2006-06-22
Also published as: US8131226B1; EP1826914A1; JPWO2006064691A1; EP1826914B1; EP1826914A4; CN101073208B; CN101073208A; TW200637189A; TWI449349B; JP4930707B2

Abstract

　アンテナと、第一の通信システムの送信側回路、第一の通信システムの受信側回路及び第二の通信システムの送受信回路との三通りの接続を切り替える高周波スイッチ回路と、前記アンテナと前記高周波スイッチ回路との間に配置された第一の帯域通過フィルタと、前記第一の通信システムの受信側回路と前記高周波スイッチ回路との間に配置された平衡-不平衡変換回路とを備えた高周波回路。

Description

明細書

高周波回路、高周波回路部品及びこれを用いた通信装置

技術分野

[0001] 本発明は、電子電器機器間における無線伝送を行う無線通信装置に関し、特にほぼ同一の周波数帯を使用する少なくとも 2つの通信システムで共用可能な高周波回路、高周波回路部品、及びこれを用いた通信装置に関する。

背景技術

[0002] 2.4 GHzの ISM (Industrial, Scientific and Medical,産業、科学及び医療）帯域は、 D SSS (Direct Sequence Spread Spectrumダイレクト 'シーケンス 'スペクトル拡散）無線通信向けのもの等の IEEE 802.11規格に準拠する無線 LAN (WLAN)通信に利用されている。このような無線 LAN (WLAN)と同じ 2.4 GHzの ISM帯域を利用し、関連し合う電子機器との接続がケーブルを用いることなく実現できる極めて利便性の高い技術である近距離無線規格ブルートゥース (Bluetooth™)が提案されて、る。

[0003] 2.4 GHzの ISM帯域を利用する主な無線 LAN規格には、 IEEE 802. libと IEEE 802.1 lgがある。 IEEE 802.111>は1^33方式で、 5.5 Mbps及び 11 Mbpsの高速通信をサポートする。 IEEE 802.1 lgは OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex:直交周波数多重分割）変調方式を用い、最大 54 Mbpsの高速データ通信をサポートする。

[0004] ブルートゥースは、 2.4 GHzの ISM周波数帯を複数の無線チャンネルに分割し、各無線チャンネルを単位時間（1/1600秒）に分割してタイムスロットとし、使用する無線チャンネルをタイムスロットごとに切り替える耐ノイズ性に優れた周波数ホッピング方式を採用している。

[0005] 50〜100 m程度の距離の範囲内にある小グループが利用する無線 LANは、データ伝送速度が数 M〜数十 Mbpsと速ぐ 100 mW程度の電力を消費する。しかし同一の敷地内又は建物内等の比較的狭い地域内で利用されるブルートゥースは、電波が到達する距離が 10 m程度と短ぐ伝送速度もせいぜい 2 Mbpsであるので、 10 mW@ 度の省電力に設計されている。このように無線 LANとブルートゥースは、伝送速度及び伝送可能距離等が異なるため、同時に 1つの通信装置に搭載し、用途ごとに有利な方を使用することができる。

[0006] 以下説明では、便宜上無線 LAN (IEEE 802.11b, IEEE 802. llg)を第一の通信システムとし、ブルートゥースを第二の通信システムとした場合を例にとる。

[0007] 特開 2001-24579号は、図 35に示すように、無線 LANとブルートゥースに共用可能な回路として、第一のアンテナポートと第一の通信システムの送信側回路及び第二のスィッチ回路との接続を切替える第一のスィッチ回路と、第一の通信システムの受信側回路と第一のスィッチ回路及び第三のスィッチ回路との接続を切替える第二のスィツチ回路と、第二のアンテナポートと第二の通信システムの送受信回路及び第二のスィッチ回路との接続を切替える第三のスィッチ回路と、第一のスィッチ回路と第一の通信システムの送信側回路との間に配置された第一のフィルタと、第二のスィッチ回路と第一の通信システムの受信側回路の間に配置された第二のフィルタとを備えた回路を開示している。

[0008] し力しながら、特開 2001-24579号に記載の回路では、 (a)第一のスィッチ回路と第一の通信システムの送信側回路との間に第一のフィルタ、及び第二のスィッチ回路と第一の通信システムの受信側回路との間に第二のフィルタの 2つのフィルタが必要であり、また (b)第一の通信システムの受信側回路が第一のアンテナポートと第二のァンテナポートに接続するように構成されているため、回路が複雑であるという理由で、通信装置を小型化することが難しかった。

[0009] 特開 2002-208874号は、図 36に示すように、第一の出力と第二の出力が入力される第一の分配器と、第一の分配器の出力が入力されるパワーアンプと、パワーアンプの出力が入力されるアンテナ切替スィッチと、アンテナ切替スィッチの受信側に構成されたローノイズアンプと、ローノイズアンプの出力が入力される第二の分配器とを具備するほぼ同じ周波数帯を利用する複合無線機であって、送信側回路は、異なる 2 つの送信信号のうち出力する信号を第一の分配器で選択した後でパワーアンプで増幅する構造を有し、受信側回路は、ローノイズアンプの出力側に配置された第二の分配器により受信波を 2つの信号に分配する構造を有する複合無線機を開示している。この複合無線機では、パワーアンプ及びローノイズアンプがそれぞれ共用化されている。具体的には、無線 LANの送信波及び Bluetoothの送信波に対してパワーアンプが共用されている。しかし最近の Bluetoothでは送信の出力電力が低くなり、パヮーアンプを必要としないため、このような共用の必要性はなくなつた。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] 従って本発明の目的は、無線 LANとブルートゥースとを共用し得る高周波回路に関し、特に部品点数が少なくて小型化が可能な高周波回路、及びかかる高周波回路を用いた高周波回路部品並びに通信装置を提供することである。

課題を解決するための手段

[0011] 少なくとも 2つの異なる通信システムで送受信可能なアンテナと、少なくとも 2つの異なる通信システムの送信 '受信回路との間に用いられる本発明の第一の高周波回路は、前記アンテナと、第一の通信システムの送信側回路及び受信側回路、並びに第二の通信システムの送受信側回路との三通りの接続を切り替える高周波スィッチ回路と、前記アンテナと前記高周波スィッチ回路との間に配置された第一の帯域通過フィルタと、前記第一の通信システムの受信側回路と前記高周波スィッチ回路との間に配置された平衡一不平衡変換回路とを有することを特徴とする。

[0012] 第一の高周波回路において、前記第二の通信システムの送受信側回路と前記高周波スィッチ回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有するのが好ましい。

[0013] 少なくとも 2つの異なる通信システムで送受信可能なアンテナと、少なくとも 2つの異なる通信システムの送信 '受信回路との間に用いられる本発明の第二の高周波回路は、前記アンテナと、第一の通信システムの送信側回路、第二の通信システムの送信側回路、及び第一の通信システム及び第二の通信システムに共用の受信側回路との三通りの接続を切り替える高周波スィッチ回路と、前記アンテナと前記高周波スイッチ回路との間に配置された第一の帯域通過フィルタと、受信信号を前記第一の通信システムの受信側回路と前記第二の通信システムの受信側回路に分配するために両回路に共用の経路に設けられた分配回路又はカップラ回路と、前記分配回路又は前記カップラ回路と前記第一の通信システムの受信側回路との間に配置された平衡—不平衡変換回路とを有することを特徴とする。

[0014] 第二の高周波回路において、前記分配回路又は前記カップラ回路と前記第二の通信システムの受信側回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有するのが好ましく、また前記第二の通信システムの送信側回路と前記高周波スィッチ回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有するのが好ましい。

[0015] 少なくとも 2つの異なる通信システムで送受信可能なアンテナと、少なくとも 2つの異なる通信システムの送信 '受信回路との間に用いられる本発明の第三の高周波回路は、前記アンテナと、第一の通信システムの送信側回路、並びに前記第一の通信システムの受信側回路及び第二の通信システムの送受信側回路に共用の経路との二通りの接続を切り替える高周波スィッチ回路と、前記アンテナと前記高周波スィッチ回路との間に配置された第一の帯域通過フィルタと、信号を前記第一の通信システムの受信側回路と前記第二の通信システムの送受信側回路とに分配するために両回路に共用の経路に配置された分配回路又はカップラ回路とを有することを特徴とする。

[0016] 第三の高周波回路において、前記分配回路又は前記カップラ回路と前記第一の通信システムの受信側回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有するのが好ましく、また前記分配回路又は前記カップラ回路と前記第二の通信システムの送受信側回路との間に平衡—不平衡変換回路を有するのが好ましい。

[0017] 少なくとも 2つの異なる通信システムで送受信可能なアンテナと、少なくとも 2つの異なる通信システムの送信 ·受信回路との間に用いられる第四の高周波回路は、前記アンテナと、第一の通信システムの送信側回路及び前記第一の通信システムの受信側回路との二通りの接続を切り替える高周波スィッチ回路と、前記アンテナと前記高周波スィッチ回路との間に配置された第一の帯域通過フィルタと、信号を第二の通信システムの送受信側回路に分配するために、前記第一の帯域通過フィルタと前記高周波スィッチ回路との間、又は前記第一の帯域通過フィルタとアンテナとの間に配置された分配回路又はカップラ回路とを有することを特徴とする。

[0018] 第四の高周波回路において、前記第一の通信システムの受信側回路と前記高周波スィッチ回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有するのが好ましぐまた前記第二の通信システムの送受信側回路と前記分配回路又は前記カップラ回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有するのが好ましい。 [0019] 第一〜第四の高周波回路の各々において、前記第一の通信システムの送信側回路と前記高周波スィッチ回路との間に高周波電力増幅回路を有するのが好ましぐ前記高周波電力増幅回路と前記第一の通信システムの送信側回路との間に第二の帯域通過フィルタを有するのが好ま、。さらに前記第一の通信システムの送信側回路と前記高周波電力増幅回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有するのが好ましい。

[0020] 上記高周波回路を用いた本発明の高周波回路部品は、セラミック誘電体材料と電極パターンとの積層体と、前記積層体上に搭載された少なくとも 1つの半導体素子とを有し、 (a)前記電極パターンは、 (1)前記第一の帯域通過フィルタ及び前記平衡不平衡変換回路の少なくとも一つ、（2)前記第一の帯域通過フィルタ及び前記分配回路又は前記カップラ回路の少なくとも一つ、又は (3)前記第一の帯域通過フィルタ、前記平衡ー不平衡変換回路、及び前記分配回路又は前記カップラ回路の少なくとも一つを主として構成するインダクタンス素子及び Z又はキャパシタンス素子の少なくとも一部を形成し、 (b)前記半導体素子は、 (1)前記高周波スィッチ回路、又は (2) 前記高周波スィッチ回路及び Z又は前記高周波電力増幅回路を構成することを特徴とする。

[0021] 前記第二の帯域通過フィルタを用いる場合、それを前記積層体内の前記電極バターンにより形成するのが好ましい。

[0022] 各回路用のインダクタンス素子及び Z又はキャパシタンス素子は、積層体内の電極ノターンにより構成しても、積層体上に搭載しても良いが、可能な限り積層体内に設けることにより、高周波回路部品の小型化及び部品点数の低減を達成することができる。

[0023] 高周波スィッチ回路を一つの半導体素子で構成して、それを積層体に搭載しても良ぐまた高周波スィッチ回路を半導体素子とインダクタンス素子及び Z又はキャパシタンス素子とにより構成し、インダクタンス素子及び Z又はキャパシタンス素子の少なくとも一部を前記積層体内の電極パターンにより形成しても良い。

[0024] 前記高周波電力増幅回路を構成する半導体素子を積層体に搭載するとともに、その制御電源回路や整合回路等をインダクタンス素子、キャパシタンス素子及び Z又は抵抗素子により構成し、インダクタンス素子及び Z又はキャパシタンス素子の少なくとも一部を積層体内に構成しても良い。

[0025] 高周波電力増幅回路以外に抵抗素子を用いても良ぐそれを積層体上に搭載しても良い。

[0026] 本発明の通信装置は、上記高周波回路のいずれか、又は上記高周波回路部品のいずれかを有することを特徴とする。本発明の通信装置は、パーソナルコンピュータ（ PC)、 PCMCIAカード、プリンタ、ハードディスク、ブロードバンドルータ等の PCの周辺機器、 FAX,冷蔵庫、標準テレビ (SDTV)、高品位テレビ (HDTV)、カメラ、ビデオ、携帯電話等である。

発明の効果

[0027] ほぼ同じ周波数帯を使用する少なくとも 2つの異なる通信システムで共用可能な本発明の高周波回路、及びこれを用いた高周波回路部品並びに通信装置は、部品点数が少な、ために小型化が可能である。

図面の簡単な説明

[0028] [図 1]本発明の一実施例による高周波回路を示すブロック図である。

[図 2]本発明の他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。

[図 3]本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。

[図 4]本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。

[図 5]本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。

[図 6]本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。

[図 7]本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。

[図 8]本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。

[図 9]本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。

[図 10]本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。

[図 11]本発明の一実施例による高周波回路の等価回路を示す図である。

[図 12]本発明に用いる高周波スィッチ回路の等価回路の一例を示す図である。

[図 13]本発明に用いる高周波スィッチ回路の等価回路の他の例を示す図である。

[図 14]本発明に用いる高周波スィッチ回路の等価回路のさらに他の例を示す図である。

圆 15]本発明に用いる高周波スィッチ回路の等価回路のさらに他の例を示す図である。

圆 16]本発明に用いる高周波スィッチ回路の等価回路のさらに他の例を示す図である。

圆 17]本発明に用いる高周波スィッチ回路の等価回路のさらに他の例を示す図である。

圆 18]本発明に用いる高周波電力増幅回路の等価回路の一例を示す図である。圆 19]本発明に用いる検波回路の等価回路の一例を示す図である。

圆 20]本発明の一実施例による高周波回路部品の等価回路の一例を示す図である圆 21]本発明に用いる高周波スィッチの等価回路の一例を示す図である。

圆 22]本発明に用いる高周波スィッチの等価回路の他の例を示す図である。

圆 23]本発明に用いる高周波スィッチの等価回路の他の例を示す図である。

圆 24]本発明に用いる高周波電力増幅回路の等価回路の一例を示す図である。圆 25]本発明に用いるカップラ回路の等価回路の一例を示す図である。

圆 26]本発明の一実施例による高周波回路部品を示す斜視図である。

圆 27]本発明の一実施例による高周波回路部品を構成する積層基板の裏面を示す図である。

圆 28]本発明の一実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の各層の電極パターンを示す展開図である。

圆 29]本発明の一実施例による高周波回路部品を構成する積層基板の内部構成を示す図である。

圆 30]本発明の他の実施例による高周波回路部品を示す斜視図である。

圆 31(a)]本発明の他の実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の 1層目から 6層目までの電極パターンを示す展開図である。

圆 31(b)]本発明の他の実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の 7層目から 12層目までの電極パターンを示す展開図である。 [図 31(c)]本発明の他の実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の 13層目から 16層目までの電極パターンを示す展開図である。

[図 32]本発明の他の実施例による高周波回路部品の等価回路を示す図である。

[図 33]本発明のさらに他の実施例による高周波回路部品を示す斜視図である。

[図 34(a)]本発明のさらに他の実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の 1層目から 6層目までの電極パターンを示す展開図である。

[図 34(b)]本発明のさらに他の実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の 7層目から 12層目までの電極パターンを示す展開図である。

[図 34(c)]本発明のさらに他の実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の 13層目から 16層目までの電極パターンを示す展開図である。

[図 35]従来の無線 LANとブルートゥースに共用の通信装置の回路を示すブロック図である。

[図 36]従来の無線 LANとブルートゥースに共用の通信装置の回路を示すブロック図である。

発明を実施するための最良の形態

[0029] 本発明を添付図面を参照して実施例ごとに詳細に説明するが、各実施例に関連して説明した構成はその実施例に限定的である訳ではなぐ必要に応じて他の実施例にも適用可能である。

[0030] [1]高周波回路

図 1は、本発明の一実施例による無線 LANとブルートゥースに共用可能な通信装置の回路を示す。第一の通信システムを無線 LAN (IEEE 802.11b, IEEE 802.11g、又は IEEE 802. libと IEEE 802. llgの共用システム）とし、第二の通信システムをブルートウースとする場合を例に取り、説明する。図中、同一又は類似の機能を発揮する部品に対して同一の参照番号を付してある。従って、同じ参照番号でも、全く同一の部品ではないことがある。

[0031] 図 1に示す高周波回路は、無線 LANとブルートゥースで送受信可能なアンテナ ANT と、アンテナ ANTと無線 LANの送信側回路 llbg-T、無線 LANの受信側回路 llbg-R、及びブルートゥースの送受信回路 BLT-TRとの三通りの接続を切り替える高周波スィツチ回路 1と、前記アンテナ ANTと前記高周波スィッチ回路 1との間に配置された第一の帯域通過フィルタ 2と、無線 LANの受信側回路 llbg-Rと高周波スィッチ回路 1との間に配置された平衡-不平衡変換回路 3と、無線 LANの送信側回路 llbg-Tと高周波スィッチ回路 1との間に配置された高周波電力増幅回路 6と、無線 LANの送信側回路 llbg-Tと高周波電力増幅回路 6との間に配置された第二の帯域通過フィルタ 7とを有する。

[0032] この実施例の高周波回路では、高周波電力増幅回路 6とアンテナ ANTとの間に必要であった高周波電力増幅回路 6からの高調波や熱雑音を抑制する帯域通過フィルタと、アンテナ ANTと平衡-不平衡変換回路 3との間に必要であった受信感度を高めるために受信信号以外の信号成分を抑制する帯域通過フィルタと、アンテナ ANTとブルートゥースの送受信回路 BLT-TRとの間に必要であった帯域通過フィルタとを、無線 LANの送信信号及び受信信号及びブルートゥースの送信信号及び受信信号が通過する高周波スィッチ回路 1とアンテナ ANTとの間の 1つの第一の帯域通過フィルタ 2にまとめたので、回路構成が簡略ィ匕されている。無線 LANの送信側回路 llbg-T からのノイズを抑制するために、無線 LANの送信側回路 llbg-Tと高周波電力増幅回路 6との間に、必要に応じて第二の帯域通過フィルタ 7を配置しても良い。また高周波スィッチ回路 1と無線 LANの受信側回路 llbg-Rとの間の経路に平衡-不平衡変換回路 3を配置することにより、アンテナ ANTと無線 LANの送信側回路 llbg-Tの間の経路、及びアンテナ ANTとブルートゥースの送受信回路 BLT-TRの間の経路の損失を増大させずに、無線 LANの受信側回路 llbg-Rの耐ノイズ性を改善する平衡回路化に対応することができる。

[0033] アンテナ ANTと無線 LANの送信側回路 llbg-Tとの間の無線 LANの送信信号が通る経路の損失を増大させずに、送信信号電力の小さなブルートゥースの送受信回路 BLT-TRを平衡回路化する場合、図 2に示すように、ブルートゥースの送受信回路 BL T-TRと高周波スィッチ回路 1との間に平衡-不平衡変換回路 4を配置すれば良い。

[0034] 図 3は、本発明の他の実施例による無線 LANとブルートゥースに共用可能な通信装置用の高周波回路を示す。この高周波回路は、無線 LANとブルートゥースで送受信可能なアンテナ ANTと、無線 LANの送信側回路 llbg-T、ブルートゥースの送信側回路 BLT-T、及び無線 LANの受信側回路とブルートゥースの受信側回路の共用部 PIとの三通りの接続を切り替える高周波スィッチ回路 1と、アンテナ ANTと高周波スィッチ回路 1との間に配置された第一の帯域通過フィルタ 2と、前記共用部 P1と無線 LANの受信側回路 1 lbg-R及びブルートゥースの受信側回路 BLT-Rとの間に配置された分配回路 9と、無線 LANの受信側回路 llbg-Rと分配回路 9との間に配置された平衡-不平衡変換回路 3と、ブルートゥースの受信側回路 BLT-Rと分配回路 9との間に配置された平衡-不平衡変換回路 4と、無線 LANの送信側回路 llbg-Tと高周波スィッチ回路 1との間に配置された高周波電力増幅回路 6と、無線 LANの送信側回路 llbg-Tと高周波電力増幅回路 6の間に配置された第 2の帯域通過フィルタ 7とを有する。

[0035] 図 3の高周波回路では、高周波電力増幅回路 6とアンテナ ANTとの間に必要であつた高周波電力増幅回路 6からの高調波や熱雑音を抑制する帯域通過フィルタと、ァンテナ ANTと平衡-不平衡変換回路 3との間に必要であった受信感度を高めるために受信信号以外の信号成分を抑制する帯域通過フィルタと、アンテナ ANTと平衡- 不平衡変換回路 4との間に必要であった受信感度を高めるために受信信号以外の信号成分を抑制する帯域通過フィルタと、ブルートゥースの送信側回路 BLT-Tとアンテナ ANTとの間に必要であったブルートゥースの送信側回路 BLT-Tからの高調波や熱雑音を抑制する帯域通過フィルタとが、無線 LANの送信信号及び受信信号及びブルートゥースの送信信号及び受信信号が通過する高周波スィッチ回路 1とアンテナ ANTとの間の 1つの第一の帯域通過フィルタ 2に纏められて、るので、回路構成が簡略化されている。

[0036] 無線 LANの送信側回路 llbg-T力ゝらのノイズを抑制するために、無線 LANの送信側回路 llbg-Tと高周波電力増幅回路 6との間に、必要に応じて第二の帯域通過フィルタ 7を配置しても良、。また無線 LANの受信側回路とブルートゥースの受信側回路の共用部 P1に分配回路 9を配置することにより、無線 LANの受信信号とブルートゥースの受信信号を同時に受信することができる。また高周波スィッチ回路 1と無線 LANの受信側回路 llbg-Rとの間に平衡-不平衡変換回路 3を、高周波スィッチ回路 1とブル一トゥースの受信側回路 BLT-Rとの間に平衡-不平衡変換回路 4をそれぞれ配置することにより、アンテナ ANTと無線 LANの送信側回路 llbg-Tの間の経路及びアンテナ ANTとブルートゥースの送信側回路 BLT-Tの間の経路の損失を増大させずに、無線 LANの受信側回路 llbg-R及びブルートゥースの受信側回路 BLT-Rの耐ノイズ性を改善する平衡回路化に対応することができる。

[0037] アンテナ ANTと無線 LANの送信側回路 llbg-Tとの間の無線 LANの送信信号が通る経路の損失を増大させずに、送信信号電力の小さなブルートゥースの送信側回路 BLT-Tを平衡回路化する場合、図 4に示すように、ブルートゥースの送信側回路 BLT -Tと高周波スィッチ回路 1との間に平衡-不平衡変換回路 5を配置すれば良い。

[0038] 図 5は、本発明の他の実施例による無線 LANとブルートゥースに共用可能な通信装置の高周波回路を示す。この高周波回路は、無線 LANとブルートゥースで送受信可能なアンテナ ANTと、アンテナ ANTと無線 LANの送信側回路 llbg-T、及び無線 LAN の受信側回路 llbg-Rとブルートゥースの送受信回路 BLT-TRの共用部 PIとの二通りの接続を切り替える高周波スィッチ回路 1と、アンテナ ANTと高周波スィッチ回路 1との間に配置された第一の帯域通過フィルタ 2と、無線 LANの受信側回路 llbg-R及びブルートゥースの送受信回路 BLT-TRと共用部 P1との間に配置された分配回路 9とを有する。無線 LANの受信側回路 llbg-Rと分配回路 9との間に平衡-不平衡変換回路 3が配置され、ブルートゥースの送受信回路 BLT-TRと分配回路 9との間に平衡-不平衡変換回路 4が配置されている。無線 LANの送信側回路 llbg-Tと高周波スィッチ 1との間に高周波電力増幅回路 6が配置されている。

[0039] 図 5の高周波回路では、高周波電力増幅回路 6とアンテナ ANTとの間に必要であつた高周波電力増幅回路 6からの高調波や熱雑音を抑制する帯域通過フィルタと、ァンテナ ANTと平衡-不平衡変換回路 3との間に必要であった受信感度を高めるために受信信号以外の信号成分を抑制する帯域通過フィルタと、アンテナ ANTとブルートゥースの送受信回路 BLT-TRとの間に必要であった帯域通過フィルタと力無線 LA Nの送信信号、無線 LANの受信信号及びブルートゥースの送受信信号が通過する高周波スィッチ 1とアンテナ ANTとの間の第一の帯域通過フィルタ 2に纏められているので、回路構成が簡略化されている。

[0040] 分配回路 9と無線 LANの受信側回路 llbg-Rとの間に平衡-不平衡変換回路 3を配置することにより、アンテナ ANTと無線 LANの送信側回路 llbg-Tとの間の経路の損失を増大させずに、無線 LANの受信側回路 1 lbg-Rの耐ノイズ性を改善する平衡回路化に対応することができる。

[0041] アンテナ ANTと無線 LANの送信側回路 llbg-Tとの間の経路の損失を増大させずに、送信信号電力の小さなブルートゥースの送受信回路 BLT-TRを平衡回路化する場合、ブルートゥースの送受信回路 BLT-TRと分配回路 9との間に平衡-不平衡変換回路 4を配置すれば良い。

[0042] 図 5の高周波回路は、無線 LANの受信側回路 1 lbg-Rとブルートゥースの送受信回路 BLT- TRを分配回路 9で分配して!/、るので、無線 LANの受信信号とブルートゥースの受信信号を同時に受信することができる。分配回路 9の代わりにカップラ回路を用 V、ても良!、。カップラ回路を用いても無線 LANの受信信号とブルートゥースの受信信号を同時に受信することができる。カップラ回路を用いる場合、無線 LANの受信側回路 llbg-Rとブルートゥースの送受信回路 BLT- TRの分配比率を例えば 5 : 1や 10 : 1と変えて、ブルートゥース側の信号と無線 LAN側の信号の比率を適宜設定することができる。例えば近距離での最小受信感度は、ブルートゥースが- 70 dBmと、無線 LAN の- 65 dBmよりはる力に小さい。そのため、無線 LANの受信信号とブルートゥースの受信信号を同時に受信する場合、カップラ回路を用いて、小電力で済むブルートウース側への信号の分配を小さくし、大電力を必要とする無線 LAN側受信回路への信号の分配を大きくすることにより、より効率的な信号の受信が可能となる。

[0043] 図 6に示すようにブルートゥースの送受信回路 BLT-TRと分配回路 9との間の平衡- 不平衡変換回路 4を省略して良ぐまた図 7に示すように無線 LANの送信側回路 llbg -Tと高周波電力増幅回路 6との間に平衡-不平衡変換回路 12を設けてもよい。平衡- 不平衡変換回路 12により、無線 LANの送信側回路 llbg-T用端子は平衡端子として作用し、耐ノイズ性改善のための平衡回路化に対応することができる。また図 8に示すように、無線 LANの送信側回路 llbg-Tと高周波電力増幅回路 6との間に帯域通過フィルタ 7を設けてもよい。帯域フィルタ 7により、無線 LAN用の RF-ICの送信側回路からのローカル信号関連のノイズを除去することができる。なおこれらの回路素子の追加及び組合せは適宜変更可能である。

[0044] 図 9は、本発明のさらに他の実施例による無線 LANとブルートゥースに共用可能な通信装置の高周波回路を示す。この高周波回路は、無線 LANとブルートゥースで送受信可能なアンテナ ANTと、アンテナ ANTと無線 LANの送信側回路 1 lbg-T及び受信側回路 llbg-Rとの二通りの接続を切り替える高周波スィッチ回路 1と、アンテナ AN Tと高周波スィッチ回路 1との間に配置された第一の帯域通過フィルタ 2と、高周波スイッチ回路 1と第一の帯域通過フィルタ 2との間に配置されるとともに、ブルートゥースの送受信回路 BLT-TRに接続されたカップラ回路 11と、無線 LANの受信側回路 llbg -Rと高周波スィッチ回路 1との間に配置された平衡-不平衡変換回路 3と、無線 LAN の送信側回路 llbg-Tと高周波スィッチ回路 1との間に配置された高周波電力増幅回路 6とを有する。

[0045] 図 9の高周波回路では、高周波電力増幅回路 6とアンテナ ANTとの間に必要であつた高周波電力増幅回路 6からの高調波や熱雑音を抑制する帯域通過フィルタと、ァンテナ ANTと平衡-不平衡変換回路 3との間に必要であった受信感度を高めるために受信信号以外の信号成分を抑制する帯域通過フィルタと、アンテナ ANTとブルートゥースの送受信回路 BLT-TRとの間に必要であった帯域通過フィルタとが、高周波スィッチ 1とアンテナ ANTとの間の 1つの第一の帯域通過フィルタ 2に纏められて!、るので、回路構成が簡略化されている。

[0046] 高周波スィッチ回路 1と無線 LANの受信側回路 llbg-Rとの間に平衡-不平衡変換回路 3を配置することにより、アンテナ ANTと無線 LANの送信側回路 llbg-Tとの間の経路の損失を増大させずに、無線 LANの受信側回路 llbg-Rの耐ノイズ性を改善する平衡回路化に対応することができる。

[0047] 図 9ではカップラ回路 11は高周波スィッチ回路 1と第一の帯域通過フィルタ 2との間に配置されている力アンテナ ANTと第一の帯域通過フィルタ 2との間に配置しても良ぐまたカップラ回路 11の代わりに分配回路を設けてもよい。このように高周波スィツチ回路 1より前のアンテナトップ部分でブルートゥースの送受信回路 BLT-TRへの分岐回路を設けることにより、アンテナの本数を増やすことなぐ無線 LANとブルートウ一スの両通信システムの送信及び受信を同時に行うことが可能となる。またアンテナ ANTとブルートゥースの送受信回路 BLT-TRとの接続に新たにスィッチ回路を設ける必要がなぐスィッチ制御用回路の増加を防ぐことができる。さらにカップラ回路を用いた場合、上記の通り、無線 LAN側回路とブルートゥース側回路の分配比率を変えることによりブルートゥース側の信号と無線 LAN側の信号の比率を適宜設定することができる。またブルートゥースの最小受信感度は- 70 dBmと無線 LANの- 65 dBmよりはる力に小さいので、カップラ回路により、小電力で良いブルートゥース側回路への信号の分配を小さくし、大電力を必要とする無線 LAN側回路への分配を大きくすることにより、効率的な信号の送受信が可能となる。

[0048] 送信信号電力の小さなブルートゥースの送受信回路 BLT-TRを平衡回路化する場合、図 10に示すように、ブルートゥースの送受信回路 BLT-TRとカップラ回路 11との間に平衡-不平衡変換回路 4を配置しても良ヽ。

[0049] 無線 LANの送信側回路 llbg-Tと高周波電力増幅回路 6との間に平衡-不平衡変換回路を設け、無線 LANの送信側回路 llbg-T用端子を平衡端子として用いると、耐ノィズ性改善のための平衡回路化に対応することができる。また無線 LANの送信側回路 llbg-Tと高周波電力増幅回路 6との間に帯域通過フィルタを設けると、無線 LAN 送信回路 llbg-Tからのノイズを除去することができる。なおこれらの回路素子の追加及び組合せは適宜変更可能である。

[0050] 図 11は図 1の高周波回路の等価回路を示す。第一の帯域通過フィルタ 2はアンテナポート ANTと高周波スィッチ回路 1との間に配置され、磁気結合したインダクタンス素子 Lpl、 Lp2、及びキャパシタンス素子 Cpl、 Cp2、 Cp3、 Cp4、 Cp5、 Cp6、 Cp7により構成されている。第一の帯域通過フィルタ 2は、送信時には高周波電力増幅 6又は高周波スィッチ回路 1から発生する高調波を減衰させ、受信時には無線 LAN及びブルートウースの受信で使用される周波数以外の信号を減衰させる。

[0051] 平衡-不平衡変換回路 3は整合回路 Lbbを介して高周波スィッチ回路 1と接続している。整合回路 Lbbは、帯域通過フィルタ 2と平衡-不平衡変換回路 3の整合に必要であるので図示の配置に限定されず、高周波スィッチ回路 1と帯域通過フィルタ 2との間に配置しても良い。平衡-不平衡変換回路 3の高周波スィッチ回路 1側は不平衡回路であり、インダクタンス素子 Lbla、 Lblbにより構成されている。平衡-不平衡変換回路 3 の無線 LANの受信側回路 llbg-R+、 llbg-R-側は平衡回路であり、インダクタンス素子 Lb2、 Lb3及びキャパシタンス素子 Cblにより構成されている。無線 LANの受信側回路 llbg-R+及び llbg-R-から、理想的には振幅が等しく 180° 位相のずれた信号が出力される。インダクタンス素子 Lb2と Lb3の接続点とグランドの間には高周波的にショートに見えるキャパシタンス素子 Cblが配置され、 DC (NC)ポートから DC電圧を印加し、 llbg-R+ポート及び llbg-R-ポートから DC電圧を出力できるようにしている。平衡-不平衡変換回路 3にインピーダンス変能を具備させても良、。

[0052] 高周波スィッチ回路 1と無線 LANの送信側回路 llbg-Tの間には、高周波スィッチ回路 1側から順に、高周波電力増幅回路 6から出力される電力をモニターする検波回路 8、無線 LANの送信側回路 llbg-Tカゝら来る無線 LANの送信信号の電力を増幅する高周波電力増幅回路 6、及び磁気結合したインダクタンス素子 Ltl、 Lt2及びキャパシタンス素子 Ctl、 Ct2、 Ct3、 Ct4、 Ct5、 Ct6からなる第二の帯域通過フィルタ 7が配置されている。第二の帯域通過フィルタ 7は、無線 LANの送信側回路 llbg-T力も入力される無線 LANの送信信号のうち送信周波数以外の信号を減衰させる。

[0053] 図 12〜図 16は高周波スィッチ回路 1の等価回路を例示する。これらの高周波スイツチ回路 1は通常の図記号で示し、説明を省略するが、電界効果トランジスタ (FET)やダイオード等のスイッチング素子を主構成とし、適宜インダクタンス素子 (伝送線路を含む)及びキャパシタンス素子を用いて、る。

[0054] 図 12及び図 13の高周波スィッチ回路 1では、表 1に示すように、コントロール端子 VI 、 V2、 V3に与えられる電圧によりポート間が接続される。通常表 1に示す Highは 2.5〜 4Vの範囲の電圧値であり、 Lowは 0〜0.5Vの範囲の電圧値である。

[0055] [表 1]

図 12及び図 13に示す高周波スィッチ回路で無線 LANの送信側回路 llbg-Tとブル一トゥースの送受信回路 BLT-TRとのアイソレーションが不足する場合、アイソレーシヨンを向上させるために、二経路切替え用の高周波スィッチ回路を直列に接続し、高周波スィッチ回路 1を構成しても良い。このような高周波スィッチ回路 1の例を図 14〜1 6に示す。図 14の高周波スィッチ回路 1のコントロール端子 V1〜V4に与えられる電圧により、表 2に示すようにポート間が接続される。また図 15の高周波スィッチ回路 1のコントロール端子 VI及び V3に与えられる電圧により、表 3に示すようにポート間が接続される。図 16の高周波スィッチ回路 1のコントロール端子 VI、 V2及び V3に与えられる電圧により、表 4に示すようにポート間が接続される。

[0057] [表 2]

[0058] [表 3]

[0059] [表 4] 接続モ Port Port Port

VI V2 V3

-ド la- lb間 la- lc間 la- Id間

1 High LOW Low 接続切断切断

2 Low High Low 切断接続切断

3 Low High High 切断切断接続 [0060] 図 14〜16に示す高周波スィッチ回路 1で無線 LANの送信側回路 llbg-Tと無線 LAN の受信回路 llbg-Rと間のアイソレーションが不足する場合、アイソレーションを向上させるために、無線 LANの受信回路 llbg-R側に接続される lc端子とアンテナ側に接続される la端子との間の経路に、直列に又はグランドに接続するように一経路を ONZ OFFするスィッチ回路を配置しても良い。 PINダイオードを lc端子とグランドの間に接続する例を図 17に示す。図 17の高周波スィッチ回路 1のコントロール端子 VI、 V2、 V3 、 V4に与えられる電圧により、表 2に示すようにポート間が接続される。

[0061] 図 18は、無線 LANの送信側回路 llbg-Tと検波回路 8の間に接続される高周波電力増幅回路 6の等価回路の一例を示す。高周波電力増幅回路 6は、入力整合回路 61、二段のトランジスタ力なる電力増幅回路 62、一定の電圧を供給する電圧供給回路 6 3、高周波電力増幅回路 6の出力電力を制御するバイアス制御回路 64、及び出力整合回路 65により構成される。各回路 61〜65にはインダクタンス素子及びキャパシタンス素子が用いられている。回路 61〜65は MMIC (Microwave Monolithic Integrated Ci rcuits)化されてヽても良！、。

[0062] 図 19は、高周波スィッチ回路 1と高周波電力増幅回路 6との間に接続される検波回路 8の等価回路の一例を示す。検波回路 8は、主線路、副線路及び抵抗素子からなる方向性結合器 81、グランドに接続されたインダクタンス素子と位相回路カゝらなる整合回路 82、抵抗素子 83、ショットキーダイオード 84、及び抵抗素子とコンデンサ素子力なる電圧平滑回路 85により構成される。なお、結合器 81はコンデンサで構成しても良ぐまた整合回路 82を位相回路のみで構成しても良い。 Vdetから、高周波電力増幅回路 6の出力電力に応じた DC電圧が出力される。検波回路 8は高周波電力増幅回路 6に集積ィ匕しても良い。

[0063] 図 20は、図 5の高周波回路のうち破線で囲った部分 10 (高周波回路部品に対応する）の等価回路を示す。アンテナポート ANTと高周波スィッチ回路 1の間に配置された第一の帯域通過フィルタ 2は、磁気結合したインダクタンス素子 lrbl、 lrb2と、キャパシタンス素子 crbl、 crb2、 crb4、 crb5、 crb6、 crb7とからなる。第一の帯域通過フィルタ 2 のアンテナポート ANT側には、インダクタンス素子 lhlとキャパシタンス素子 chl、 ch3と力なるハイパスフィルタ 2bが配置されて!、る。ハイパスフィルタ 2bは第一の帯域通過フィルタ 2の帯域外減衰を良好にするもので、ハイパスフィルタ 2bと第一の帯域通過フィルタ 2とを纏めて帯域通過フィルタと見ることもできる。ハイパスフィルタ 2bと第一の帯域通過フィルタ 2は、送信時に高周波電力増幅 6又は高周波スィッチ回路 1から発生した高調波を減衰させ、また受信時に無線 LAN及びブルートゥースの受信で使用される周波数以外の信号を減衰させる。

[0064] 帯域通過フィルタ 2は SPDTの高周波スィッチ回路 1に接続している。高周波スィッチ回路 1の第一の経路は高周波電力増幅回路 6に接続し、高周波電力増幅回路 6はキャパシタンス素子 ctを介して無線 LANの送信側回路 llbg-Tに接続している。

[0065] 高周波スィッチ回路 1の第二の経路はキャパシタンス素子 csを介して、インダクタンス素子 lspl、 lsp2、抵抗素子 rsp及びキャパシタンス素子 cspl力なる分配回路 9に接続している。分配回路 9は無線 LANの受信側回路 llbg-Rとブルートゥースの送受信回路 BLT-TRに分配する。分配回路 9の無線 LANの受信側回路 llbg-R側は、整合回路 lb2を介して、平衡端子 llbg-R+、 llbg-R-を有する平衡-不平衡変換回路 3に接続している。平衡-不平衡変換回路 3は、インダクタンス素子 lb3、 lb6、 lbll、 lbl5及びキャパシタンス素子 cb2により構成されている。平衡-不平衡変換回路 3の無線 LANの受信側回路 llbg-R側は平衡回路であり、その平衡端子 llbg-R+、 llbg-R-力理想的には振幅が等しく 180° 位相のずれた信号が出力される。インダクタンス素子 Ml と lbl5の接続点とグランドとの間には、高周波的にショートに見えるキャパシタンス素子 cb2が配置されている。しかし、接続点に DC電圧を印加する DCポートを設け、平衡端子 llbg-R+、 llbg-R-力も DC電圧を出力させても良い。平衡-不平衡変換回路 3はインピーダンス変換機能を具備しても良、。

[0066] 分配回路 9のブルートゥースの送受信回路 BLT-TR側は、整合回路 lb21を介して、平衡端子 BLT-TR+、 BLT-TR-を有する平衡-不平衡変換回路 4に接続している。平衡-不平衡変換回路 4は、インダクタンス素子 lb22、 lb26、 lb31、 lb36及びキャパシタンス素子 cb3により構成されている。

[0067] 高周波スィッチ回路 1の等価回路の例を図 21〜図 23に示す。これらの高周波スイツチ 1は通常の図記号で示し、説明は省略するが、電界効果トランジスタ (FET)やダイオード等のスイッチング素子を主構成とし、適宜インダクタンス素子 (伝送線路を含む )及びキャパシタンス素子を用いて構成されて、る。

[0068] 図 21及び図 22の高周波スィッチ 1では、コントロール端子 Vcl、 Vc2に与えられる電圧により、表 5に示すように、ポート間が接続される。図 23の高周波スィッチ 1では、コントロール端子 Vclに与えられる電圧により、表 6に示すように、ポート間が接続される。通常表 5及び 6に示す Highは 2.5〜4 Vの範囲の電圧値であり、 Lowは 0〜0.5 Vの範囲の電圧値である。

[0069] [表 5]

[0070] [表 6]

[0071] 図 24は高周波電力増幅回路 6の等価回路の一例を示す。高周波電力増幅回路 6 は入力整合回路、電力増幅回路、電圧供給回路、バイアス制御回路、出力整合回路及び検波回路により構成される。 Vdet端子から、高周波電力増幅回路 6の出力電力に応じた DC電圧が出力される。

[0072] 図 9に示す高周波回路の等価回路において、高周波スィッチ回路 1、高周波電力増幅回路 6及び平衡-不平衡変換回路 3は既に説明したもので良いので、カップラ回路 11の等価回路について以下説明する。図 25はカップラ回路 11の一例を示す。カツブラ回路 11は、高周波スィッチ回路 1に接続するポート P3とフィルタ回路 2に接続するポート P2との間に設けられた主線路 lsclと、主線路 lsclに結合する副線路 lsc2とを有し、副線路 lsc2の一端はブルートゥースの送受信回路 BLT-TRに接続し、他端は抵抗 rclを介して接地電極に接続する。カップラ回路 11とブルートゥースの送受信回路 BL T-TRとの間に、図 10に示すように、既に説明した等価回路を有する平衡-不平衡変換回路 4を接続しても良い。

[0073] [2]高周波回路部品

本発明の高周波回路部品は、セラミック誘電体材料と電極パターンとの積層体と、前記積層体上に搭載された少なくとも 1つの半導体素子とを有する。図 26は図 1及び図 11に示す高周波回路を用いた高周波回路部品 10の外観を示し、図 27は高周波回路部品 10の積層基板 100の裏面を示し、図 28は積層基板 100の各層の構成を示す。この高周波回路部品 10は、高周波スィッチ回路 1、第一の帯域通過フィルタ 2、平衡- 不平衡変換回路 3、高周波電力増幅回路 6、及び検波回路 8を有する。積層基板 100 の上面には積層基板 100に内蔵されないチップ部品を搭載するための複数のランド電極が形成されており、ランド電極上に図 26に示すように、高周波スィッチ回路 1、高周波電力増幅回路 6、ショットキーダイオード 83、チップコンデンサ 91、 94、 96、及びチップ抵抗 92、 93、 95が実装されている。ランド電極は、積層基板 100内に形成された接続線路や回路素子とビアホールを介して接続してヽる。

[0074] 高周波スィッチ回路 1をベア状態で積層基板 100のランド電極に実装し、榭脂封止や管封止しても良い。このように高周波回路部品 10を積層基板 100及びその搭載部品により構成すれば、小型化が可能である。当然、送受信回路部を構成する RF-IC やベースバンド ICを積層基板 100に複合ィ匕しても良い。

[0075] 積層基板 100は例えば 1000°C以下で低温焼結が可能なセラミック誘電体材料からなる。積層基板 100は、厚さが 10 m〜200 mのセラミックグリーンシートに低抵抗率の Agや Cu等の導電ペーストを印刷することにより所定の電極パターンを形成し、電極パターンを有する複数のグリーンシートを一体的に積層し、焼結することにより製造することができる。

[0076] セラミック誘電体材料としては、例えば (a) Al、 Si及び Srを主成分とし、 Ti、 Bi、 Cu、 M n、 Na、 K等を副成分とするセラミック誘電体、 (b) Al、 Si及び Srを主成分とし、 Ca、 Pb、 Na、 K等を副成分とするセラミック誘電体、 (c) Al、 Mg、 Si及び Gdを含むセラミック誘電体、（d) Al、 Si、 Zr及び Mgを含むセラミック誘電体等が挙げられる。セラミック誘電体材料の誘電率は 5〜15程度が好ましい。セラミック誘電体材料の他に、榭脂、又は榭脂とセラミック誘電体粉末との複合材料を用いても良、。 HTCC (高温同時焼成セラミツク）技術により、 A1 0を主体とするセラミック誘電体材料力なる基板に、タングステン

2 3

、モリブデン等の高温焼結可能な金属パターンを形成し、一体的に燒結する。

[0077] 積層基板 100の内部構造を、図 27及び図 28を参照して説明する。最上部のグリーンシート 201には、部品搭載用のランド電極が形成され、 2層目のグリーンシート 202乃至 16層目のグリーンシート 216にライン電極、コンデンサ用電極及びグランド電極が形成されており、それぞれがグリーンシートに形成されたビアホール（図中、黒丸で表示 )で接続されている。最下層のグリーンシート 216には広いグランド電極 GNDが形成されており、その裏面には回路基板に実装するための端子電極が形成されている。

[0078] 高周波電力増幅回路 6の入力整合回路、電圧供給回路及び出力整合回路間のァイソレーシヨンが不足すると、パワーアンプの誤動作及び発振が起きるおそれがあるので、これらの回路間のアイソレーションを十分に確保するように平面的なグランド電極及びそれに連結するビアホールの配置を最適化する。高周波電力増幅回路 6からの不要ノイズの影響を受けにく、ように、アンテナ ANTに接続する帯域通過フィルタ 2 を構成する電極を高周波電力増幅回路 6からできるだけ遠く配置するのが望ましい。同様に、無線 LANの受信経路及びブルートゥースの送受信経路に設ける平衡-不平衡変換回路を構成する電極も、高周波電力増幅回路 6からできるだけ遠く配置するのが望ましい。これにより、高周波電力増幅回路 6からの不要のノイズの混信が低減され、受信感度が向上する。

[0079] 積層基板 100の裏面には、図 27に示すように、中央部分に 2つのグランド電極 GND 、周辺にアンテナポート ANT、無線 LANの送信ポート llgb- T、無線 LANの受信ポート llbg- R+、 llbg- R -、ブルートゥースの送受信ポート BLT-TR、グランドポート GND、高周波スィッチ回路 1用のコントロールポート VI、 V2、 V3、高周波電力増幅回路用の電源ポート Vc、 Vb、及び検波回路の出力電圧ポート Vdetが配置されている。各端子電極は図 11と同様に表示されている。本実施例では端子電極を LGA (Land Grid Array )としている力 BGA(Ball Grid Array)等としても良い。

[0080] 図 30は、図 5及び図 20 (等価回路）に示す高周波回路を積層基板 100を用いて構成した高周波回路部品 10の外観を示し、図 31(a)〜(c)はその積層基板 100中の各層の構成を示す。高周波回路部品 10は、高周波スィッチ回路 1、第一の帯域通過フィルタ 2、平衡-不平衡変換回路 3、 4、高周波電力増幅回路 6 (検波回路付き）、及び分配回路 9からなる。高周波スィッチ回路 1は図 21に示すものであり、高周波電力増幅回路 6 は図 24に示すものである。積層基板 100上面の複数のランド電極には、 SPDTの高周波スィッチ回路 1、高周波電力増幅回路 6用の電力増幅回路部 PA、チップコンデンサ cb3、 cs、 c3、 c9、 c8、 c30、 ct、 cl、 c4、 c5、 c6、及びチップ抵抗 rsp、 rlが実装されている。ランド電極はビアホールを介して積層基板 100内の接続線路及び回路素子に接続して、る。図 30ではチップコンデンサ及びチップ抵抗は積層基板 100の上面に搭載されているが、積層基板 100の内部に形成しても良い。

[0081] 高周波スィッチ回路 1及び電力増幅回路部 PAをベア状態で積層基板のランド電極に実装し、榭脂封止を行って、高周波回路部品 10としても良い。このように高周波回路部品を積層基板として構成すれば、小型化が可能である。当然、送受信回路部を構成する RF-ICやベースバンド ICを積層基板 100に複合ィ匕しても良い。

[0082] 図 31(a)〜(； c)に示す通り、積層基板 100の一番上（1層目）のグリーンシート 301には、部品搭載用のランド電極、キャパシタンス素子用の電極 cspl、及びインダクタンス素子用の電極 lsp2e、 lspleが形成されている。 2層目のグリーンシート 302にはグランド電極 e3が形成されている。 3層目のグリーンシート 303には、キャパシタンス素子用の電極 crbla、 crb5a、インダクタンス素子用の電極 lb21、 li4、及びグランド電極 e4が形成されている。 4層目のグリーンシート 304には、キャパシタンス素子用の電極 crblb、 crb6 b、及びインダクタンス素子用の電極 lb22、 lb30、 lb2が形成されている。 5層目のダリーンシート 305には、キャパシタンス素子用の電極 crblc、 crb5c、及びインダクタンス素子用の電極 lbl0、 lsp2d、 lspld、 lol、 1ο2、 li3が形成されている。 6層目のグリーンシート 306には、キャパシタンス素子用の電極 crbld、 crb5d、及びインダクタンス素子用の電極 lb23、 lb29、 lb36、 lb9、 lb3、 lbl5、 lsp2c、 lsplc、 lo3、 lcl2が形成されている。 7層目のグリーンシート 307には、インダクタンス素子用の電極 lb35、 lb37、 lb8、 lb28、 lbl6 、 lb8、 lbl4、 lb4、 lsp2b、 lsplb、 lo4、 lcl0、 lcl lが形成されている。 8層目のグリーンシート 308には、キャパシタンス素子用の電極 ch3、及びインダクタンス素子用の電極 lb2 5、 lb34、 lb38、 lb27、 lb7、 lbl7、 lbl3、 lb5、 lsp2a、 lspla、 lo5、 lc9、 lrbl、 lrb2が形成されている。 9層目のグリーンシート 309には、キャパシタンス素子用の電極 ch2、及びインダクタンス素子用の電極 lhla、 lc5、 lc8が形成されている。 10層目のグリーンシート 310 には、キャパシタンス素子用の電極 chl、及びインダクタンス素子用の電極 lb26、 lb33 、 lb39、 lb6、 lbl8、 lbl2、 lhlb、 lc4、 lc7、 lilが形成されている。 11層目のグリーンシート 311には、インダクタンス素子用の電極 lb32、 lb40、 lhlc、 lc3、 lc6、 li2が形成されている。 12層目のグリーンシート 312には、キャパシタンス素子用の電極 crb7、 crb6、及びインダクタンス素子用の電極 lbl9、 lbl l、 lc2が形成されている。 13層目のグリーンシート 313には、キャパシタンス素子用の電極 cb2、 crb2b、 crb4bが形成されている。 14層目のグリーンシート 314にはグランド電極 e2が形成されている。 15層目のグリーンシート 315には、キャパシタンス素子用の電極 cb2、 crb2b、 crb4b、及びインダクタンス素子用の電極 W4、 ldl、 lbb3が形成されている。 16層目（最下層）のグリーンシート 316にはグランド電極 elが形成されている。グリーンシート 316の裏面には、回路基板に実装するための端子電極が形成されて、る。

[0083] インダクタンス素子用のライン電極、キャパシタンス素子用のコンデンサ用電極、及びグランド電極はグリーンシートに形成されたビアホールを介して接続されて、る。図 31(a)〜(： c)の符号は、表 7に示す通り、ほぼ図 20及び図 24の符号と一致する。例えば図 20のインダクタンス素子用のライン電極 lhlは図 31(a)〜(c)の電極 lhla、 lhlb、 lhlcからなる。他の電極についても同じである。

[0084] [表 7]

図 20 図 31(a)〜(c)

l l l l a, 1Mb、 lhlc

crbl crblb、 crblc、 crbld

crb5 crb5b、 crb5c、 crb5d

crb2 crbla、 crb2a、 crb2b

lspl lspla、 lsplb、 lsplc、 lspld、 lsple

lsp2 lsp2a、 lsp2b、 lsp2c、 lsp2d、 lsp2e

lb3 lb3、 lb4、 lb5、 lb6

lb6 lb6、 lb7、 lb8、 lb9、 lb 10

lb 11 lbll、 lb 12, lbl3、 lb 14, lb 15

lb 15 lb 15, lb 16, lb 17, lb 18, lb 19

lb22 lb22、 lb23、 lb24、 lb25、 lb26

lb26 lb26、 lb27、 lb28、 lb29、 lb30

lb31 lb31、 lb32、 lb33、 lb34、 lb 35, lb36

lb36 lb36、 lb37、 lb38、 lb39、 lb40

lc2 lc2、 lc3、 lc4、 lc5

lc6 lc6、 lc7、 lc8、 lc9、 lclO

lcll lcll, lcl2

lo2 1ο2、 1ο3、 1ο4、 lo6

li3 U3、 li4

lil lil、 H2 高周波電力増幅回路 6の入力整合回路、電圧供給回路及び出力整合回路間のァイソレーシヨンが不足すると、パワーアンプの誤動作及び発振が起きるおそれがあるので、これらの回路間のアイソレーションを十分に確保するように平面的なグランド電極やそれに連結するビアホールの配置を最適化する。高周波電力増幅回路 6からの不要ノイズの影響を受けにく、ように、アンテナ ANTに接続する帯域通過フィルタを構成する電極を高周波電力増幅回路 6からできるだけ遠く配置するのが望ま、。同様に、無線 LANの受信経路及びブルートゥースの送受信経路に設ける平衡-不平衡変換回路を構成する電極も、高周波電力増幅回路 6からできるだけ遠く配置するのが望ましい。これにより、高周波電力増幅回路 6からの不要のノイズの混信が低減され、受信感度が向上する。

[0086] 図 31(a)〜(： c)に示すように、積層基板 100の裏面には、中央部分にグランド電極 GN D、周辺にアンテナポート ANT、無線 LANの送信ポート llbg-T、無線 LANの受信ポ一 Mlbg- R+、 llbg- R -、ブルートゥースの送受信ポート BLT-TR+、 BLT- TR -、グランドポート GND、高周波スィッチ回路用のコントロールポート Vcl、 Vc2、高周波電力増幅回路用の電源ポート Vc、 Vb、 Vdd、及び検波回路の出力電圧ポート Vdetが配置されている。

[0087] 図 32は、本発明のさらに他の実施例による高周波回路部品の等価回路を示す。この実施例の回路は、分配回路 9をカップラ回路 11に置き換えた以外図 20に示す回路と同じである。カップラ回路 11の主線路を無線 LANの受信側回路と接続し、副線路をブルートゥースの送受信回路に接続している。主線路と副線路の結合比を任意に、例えば無線 LANの受信側回路：ブルートゥースの送受信回路を 10： 1に設定することができる。

[0088] 図 33は図 32の高周波回路部品の外観を示し、図 34(a)〜(： c)はその積層基板 101の各層の構成を示す。この実施例の回路は、分配回路をカップラ回路に置換した以外図 30及び図 31(a)〜(： c)に示すものと同じである。積層基板 101に、図 30の抵抗素子 rsp の代わりにカップラ回路の抵抗素子 rcを搭載する。

[0089] 図 34(a)〜(； c)に示すように、積層基板 101の一番上（1層目）のグリーンシート 401には、部品搭載用のランド電極及びインダクタンス素子用の電極 lcp2b、 lcplbが形成されている。 2層目のグリーンシート 402にはグランド電極 e3が形成されている。 3層目のグリーンシート 403には、キャパシタンス素子用の電極 crbla、 crb5a、インダクタンス素子用の電極 lb21、 li4、及びグランド電極 e4が形成されている。 4層目のグリーンシート 40 4には、キャパシタンス素子用の電極 crblb、 crb6b、及びインダクタンス素子用の電極 lb22、 lb30、 lb2が形成されている。 5層目のグリーンシート 405には、キャパシタンス素子用の電極 crblc、 crb5c、及びインダクタンス素子用の電極 lbl0、 lol、 1ο2、 li3が形成されている。 6層目のグリーンシート 406には、キャパシタンス素子用の電極 crbld、 crb 5d、及びインダクタンス素子用の電極 lb23、 lb29、 lb36、 lb9、 lb3、 lbl5、 lcp2a、 lo3、 lcl 2が形成されている。 7層目のグリーンシート 407には、インダクタンス素子用の電極 lb3 5、 lb37、 lb8、 lb28、 lbl6、 lb8、 lbl4、 lb4、 lo4、 lcl0、 lcl lが形成されている。 8層目のグリーンシート 408には、キャパシタンス素子用の電極 ch3、及びインダクタンス素子用の電極 lb25、 lb34、 lb38、 lb27、 lb7、 lbl7、 lbl3、 lb5、 lrbl、 lrb2、 lcpl a, lo5、 lc9が形成されている。 9層目のグリーンシート 409には、キャパシタンス素子用の電極 ch2、及びィンダクタンス素子用の電極 lhla、 lc5、 lc8が形成されている。 10層目のグリーンシート 4 10には、キャパシタンス素子用の電極 chl、及びインダクタンス素子用の電極 lb26、 lb 33、 lb39、 lb6、 lbl8、 lbl2、 lhlb、 lc4、 lc7、 lilが形成されている。 11層目のグリーンシート 411には、インダクタンス素子用の電極 lb32、 lb40、 lhlc、 lc3、 lc6、 li2が形成されている。 12層目のグリーンシート 412には、キャパシタンス素子用の電極 crb7、 crb6、及びインダクタンス素子用の電極 lbl9、 lbl l、 lc2が形成されている。 13層目のグリーンシート 413には、キャパシタンス素子用の電極 cb2、 crb2b、 crb4bが形成されている。 14 層目のグリーンシート 414には、グランド電極 e2が形成されている。 15層目のグリーンシート 415には、キャパシタンス素子用の電極 cb2、 crb2b、 crb4b、及びインダクタンス素子用の電極 W4、 ldl、 lbb3が形成されている。 16層目のグリーンシート 416にはダランド電極 elが形成されている。最下層のグリーンシート 416の裏面には、回路基板に実装するための端子電極が形成されている。

[0090] インダクタンス素子用のライン電極、キャパシタンス素子用のコンデンサ用電極、及びグランド電極はビアホールで接続されて、る。図 34(a)〜(： c)の符号はできるだけ図 3 2及び図 33の符号と一致させている。カップラ回路の lcplは、積層体内の lcpla、 lcplb により構成され、 lcp2は、 lcp2a、 lcp2bにより構成されている。

[0091] 上記いずれの実施例においても、積層基板 100のうち高周波電力増幅回路 6が搭載される部分には、放熱性を高めるサーマルビア TVが上面力裏面にかけて設けられているのが好ましい。また不要なノイズ輻射を抑制するために、グリーンシート 202、 214、 216に広いグランド電極 GNDが形成されているのが好ましい。積層基板 100には回路が三次元的に形成されており、回路を構成する電極パターンは、他の回路を構成する電極パターンとの不要な電磁気的干渉を防ぐため、平面的なグランド電極 GN D及びグランド電極 GNDに連結するビアホールにより分離したり、積層方向に互いに重なったりしないようにしているのが好ましい。図 29は、このような回路の配置例を積層方向の位置を無視して平面的に示したものである。

Claims

請求の範囲

[1] 少なくとも 2つの異なる通信システムで送受信可能なアンテナと、少なくとも 2つの異なる通信システムの送信 ·受信回路との間に用いられる高周波回路であって、前記アンテナと、第一の通信システムの送信側回路及び受信側回路、並びに第二の通信システムの送受信側回路との三通りの接続を切り替える高周波スィッチ回路と前記アンテナと前記高周波スィッチ回路との間に配置された第一の帯域通過フィノレタと、

前記第一の通信システムの受信側回路と前記高周波スィッチ回路との間に配置された平衡ー不平衡変換回路とを

有することを特徴とする高周波回路。

[2] 請求項 1に記載の高周波回路にぉ、て、前記第二の通信システムの送受信側回路と前記高周波スィッチ回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有することを特徴とする高周波回路。

[3] 少なくとも 2つの異なる通信システムで送受信可能なアンテナと、少なくとも 2つの異なる通信システムの送信 ·受信回路との間に用いられる高周波回路であって、前記アンテナと、第一の通信システムの送信側回路、第二の通信システムの送信側回路、及び第一の通信システム及び第二の通信システムに共用の受信側回路との三通りの接続を切り替える高周波スィッチ回路と、

前記アンテナと前記高周波スィッチ回路との間に配置された第一の帯域通過フィノレタと、

受信信号を前記第一の通信システムの受信側回路と第二の通信システムの受信側回路に分配するために両回路に共用の経路に設けられた分配回路又はカップラ回路と、

前記分配回路又は前記カップラ回路と前記第一の通信システムの受信側回路との間に配置された平衡ー不平衡変換回路とを

有することを特徴とする高周波回路。

[4] 請求項 3に記載の高周波回路において、前記分配回路又は前記カップラ回路と前記第二の通信システムの受信側回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有することを特徴とする高周波回路。

[5] 請求項 3又は 4に記載の高周波回路において、前記第二の通信システムの送信側回路と前記高周波スィッチ回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有することを特徴とする高周波回路。

[6] 少なくとも 2つの異なる通信システムで送受信可能なアンテナと、少なくとも 2つの異なる通信システムの送信 ·受信回路との間に用いられる高周波回路であって、前記アンテナと、第一の通信システムの送信側回路、並びに前記第一の通信システムの受信側回路及び第二の通信システムの送受信側回路に共用の経路との二通りの接続を切り替える高周波スィッチ回路と、

信号を前記第一の通信システムの受信側回路と前記第二の通信システムの送受信側回路とに分配するために、前記第一の通信システムの受信側回路及び前記第二の通信システムの送受信側回路に共用の経路に配置された分配回路又はカップラ回路とを

有することを特徴とする高周波回路。

[7] 請求項 6に記載の高周波回路において、前記分配回路又は前記カップラ回路と前記第一の通信システムの受信側回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有することを特徴とする高周波回路。

[8] 請求項 6又は 7に記載の高周波回路において、前記分配回路又は前記カップラ回路と前記第二の通信システムの送受信側回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有することを特徴とする高周波回路。

[9] 少なくとも 2つの異なる通信システムで送受信可能なアンテナと、少なくとも 2つの異なる通信システムの送信 ·受信回路との間に用いられる高周波回路であって、前記アンテナと、第一の通信システムの送信側回路及び前記第一の通信システムの受信側回路との二通りの接続を切り替える高周波スィッチ回路と、

前記アンテナと前記高周波スィッチ回路との間に配置された第一の帯域通過フィルタと、

信号を第二の通信システムの送受信側回路に分配するために、前記第一の帯域通過フィルタと前記高周波スィッチ回路との間、又は前記第一の帯域通過フィルタとアンテナとの間に配置された分配回路又はカップラ回路とを

有することを特徴とする高周波回路。

[10] 請求項 9に記載の高周波回路において、前記第一の通信システムの受信側回路と前記高周波スィッチ回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有することを特徴とする高周波回路。

[11] 請求項 9又は 10に記載の高周波回路において、前記第二の通信システムの送受信側回路と前記分配回路又は前記カップラ回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有することを特徴とする高周波回路。

[12] 請求項 1〜11のいずれかに記載の高周波回路において、前記第一の通信システムの送信側回路と前記高周波スィッチ回路との間に高周波電力増幅回路を有することを特徴とする高周波回路。

[13] 請求項 12記載の高周波回路において、前記高周波電力増幅回路と前記第一の通信システムの送信側回路との間に第二の帯域通過フィルタを有することを特徴とする高周波回路。

[14] 請求項 12又は 13に記載の高周波回路において、前記第一の通信システムの送信側回路と前記高周波電力増幅回路との間に平衡ー不平衡変換回路を有することを特徴とする高周波回路。

[15] 請求項 1〜14のいずれかに記載の高周波回路を用いた高周波回路部品であって、セラミック誘電体材料と電極パターンとの積層体と、前記積層体上に搭載された少なくとも 1つの半導体素子とを有し、 (a)前記電極パターンは、 (1)前記第一の帯域通過フィルタ及び前記平衡ー不平衡変換回路の少なくとも一つ、（2)前記第一の帯域通過フィルタ及び前記分配回路又は前記カップラ回路の少なくとも一つ、又は (3)前記第一の帯域通過フィルタ、前記平衡ー不平衡変換回路、及び前記分配回路又は前記カップラ回路の少なくとも一つを主として構成するインダクタンス素子及び Z又はキャパシタンス素子の少なくとも一部を形成し、 (b)前記半導体素子は、 (1)前記高周波スィッチ回路、又は (2)前記高周波スィッチ回路及び Z又は前記高周波電力増幅回路を構成することを特徴とする高周波回路部品。

請求項 1〜15のいずれかに記載の高周波回路又は高周波回路部品を用いたことを特徴とする通信装置。