WO2019082671A1 - 高周波回路、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置 - Google Patents

高周波回路、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置

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WO2019082671A1
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弘嗣 森
塚本 秀樹
太三 久野
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a high frequency circuit, a multiplexer, a high frequency front end circuit and a communication device.
  • the front end circuit In recent mobile communication terminals, so-called multibanding corresponding to a plurality of frequency bands in one terminal is required, and multibanding is also required in the front end circuit for transmitting high frequency signals in the mobile communication terminal concerned. ing.
  • the front end circuit is required to have a filter that varies the pass characteristic according to the selection of the frequency band.
  • Patent Document 1 has two series circuits arranged in a path connecting a first input / output terminal and a second input / output terminal, and a parallel circuit arranged between a node on the path and the ground.
  • a high frequency module is disclosed.
  • Each of the two series circuits and the parallel circuit has a passive element and a variable capacitance element.
  • Patent No. 5773096 gazette
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a high frequency circuit of variable pass characteristics, excellent in transmission characteristics, a multiplexer, a high frequency front end circuit, and a communication device. .
  • a high frequency circuit is formed on a multilayer substrate, a first input / output terminal and a second input / output terminal formed on the surface of the multilayer substrate, and the multilayer substrate A first series arm circuit and a second series arm circuit arranged in series in a first path connecting the first input / output terminal and the second input / output terminal; a node on the first path; and a ground A parallel arm circuit disposed in a second path connecting the first wiring, a first wiring formed on the multilayer substrate, connected to the first input / output terminal, and constituting a part of the first path, and the multilayer wiring formed on the multilayer substrate A second wiring which is connected to the second input / output terminal and which constitutes a part of the first path, and a third wiring which is formed on the multilayer substrate and which constitutes a part of the second path;
  • the parallel arm circuit includes the first input / output terminal and the second input / output terminal; Between the first wiring and the second wiring, and the
  • the first wiring and the second wiring forming the first path and the third wiring forming the second path are formed in different layers of the multilayer substrate, and they overlap in the plan view. Since it arrange
  • the first impedance variable circuit is formed of, for example, a switch element having an on resistance, a variable capacitor having a low Q value, or the like, but the first impedance variable circuit is disposed in a parallel arm circuit. Therefore, it is possible to suppress that the transmission loss of the first path in which the series arm circuit is arranged is deteriorated due to the influence of the on resistance of the first impedance variable circuit and the Q value of the capacitor.
  • the parallel arm circuit may include an LC series resonant circuit configured of an inductor and a capacitor connected in series between the node and the ground.
  • the presence or absence of the resonance point generated by the LC series resonant circuit and the frequency change of the resonance point become possible. Therefore, in the pass characteristics of the high frequency circuit, the presence or absence of the attenuation pole or the frequency of the attenuation pole can be varied, so (1) the frequency of the pass band of the high frequency circuit; It is possible to change the steepness of the pass band and (3) the frequency of the attenuation band of the high frequency circuit.
  • the parallel arm circuit may include an elastic wave resonator disposed between the node and the ground.
  • the presence or absence of the resonance point generated by the parallel arm circuit and the frequency change of the resonance point become possible. Therefore, in the pass characteristics of the high frequency circuit, the presence or absence of the attenuation pole or the frequency of the attenuation pole can be varied, so (1) the frequency of the pass band of the high frequency circuit; It is possible to change the steepness of the pass band and (3) the frequency of the attenuation band of the high frequency circuit.
  • the multilayer substrate has a first main surface and a second main surface facing each other, the first variable impedance circuit has a variable element which is a switch element or a variable capacitor, and the variable element is The first main surface may be formed, and the first input / output terminal and the second input / output terminal may be formed on the second main surface.
  • the first wiring and the second wiring connected to the first input / output terminal or the second input / output terminal are arranged on the second main surface side of the multilayer substrate, and the second path in which the first impedance variable circuit is arranged
  • the third wiring disposed on the first substrate can be disposed on the first main surface side of the multilayer substrate. Therefore, even if the first and second wires and the third wire are arranged in different layers, the wire length of each wire can be shortened, so that the transmission loss of the high frequency circuit can be reduced.
  • variable element constituting the first impedance variable circuit is formed on the first main surface, the variable element can be constituted by a surface mounting type element. Therefore, the on-resistance can be reduced when the variable element is a switch element, and the Q value can be increased when the variable element is a variable capacitor. This makes it possible to improve the pass characteristic of the high frequency circuit.
  • first wiring connects the first input / output terminal and the first series arm circuit
  • second wiring connects the second input / output terminal and the second series arm circuit
  • Each of the first series arm circuit, the second series arm circuit, and the parallel arm circuit includes one or more capacitors, and the one or more capacitors included in the first series arm circuit in the plan view.
  • the one or more capacitors of the second series arm circuit may not overlap with the one or more capacitors of the parallel arm circuit.
  • the capacitors that form the first series arm circuit and the second series arm circuit are arranged so as not to overlap the capacitors that form the parallel arm circuit in the plan view. Unnecessary parasitic capacitance can be suppressed between the circuit and the second series arm circuit and the parallel arm circuit. Thereby, in the high frequency circuit, occurrence of unintended impedance change can be suppressed, so that low transmission loss in the pass band and high attenuation amount in the attenuation band can be secured.
  • the high frequency signal of one of the first frequency band and the second frequency band belonging to the first frequency band group, and the high frequency signal of the third frequency band belonging to the second frequency band group Can be simultaneously transmitted, and the multiplexer exclusively transmits the high frequency signal of the first frequency band and the high frequency signal of the second frequency band, the first common terminal, the third input / output terminal And a fourth input / output terminal and the first common terminal are connected to the first input / output terminal, and the third input / output terminal is connected to the second input / output terminal;
  • the first filter comprising the high frequency circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the frequency range is a pass band, and the frequency range of the second frequency band group is an attenuation band, and the first common terminal.
  • a second filter disposed between the output terminal and the frequency range of the second frequency band group as a pass band and the frequency range of the first frequency band group as an attenuation band, the first filter comprising: And a first impedance variable circuit having a first switch element, wherein at least one of a pass band and an attenuation band of the first filter is variable by a change in impedance of the first impedance variable circuit.
  • the frequency intervals of the two frequency bands used simultaneously are different.
  • At least one of the pass band and the attenuation band of the first filter can be varied while maintaining the low loss and the high attenuation by the change in impedance of the first variable impedance circuit.
  • the frequency interval between the two frequency bands is small, by bringing the pass band of the first filter closer to the pass band of the second filter, insertion loss of the second filter on the pass band side in the pass band of the first filter Deterioration can be suppressed.
  • the attenuation band of the first filter located between the pass band of the first filter and the pass band of the second filter By approaching the pass band of the first filter, the isolation between the first filter and the second filter can be improved.
  • the multiplexer that performs carrier aggregation (CA) between the so-called first frequency band group and the second frequency band group, even if the selected frequency band changes, the insertion loss or the deterioration of the demultiplexing characteristics is suppressed. it can.
  • CA carrier aggregation
  • the first frequency band group includes the first frequency band and the second frequency band
  • the second frequency band group includes the third frequency band and a fourth frequency band
  • the multiplexer 1 Exclusively transmitting the high frequency signal of the first frequency band and the high frequency signal of the second frequency band, and (2) excluding the high frequency signal of the third frequency band and the high frequency signal of the fourth frequency band (3) simultaneously transmitting one high frequency signal of the first frequency band and the second frequency band and one high frequency signal of the third frequency band and the fourth frequency band
  • the second filter may include a second impedance variable circuit that varies transmission characteristics of a high frequency signal between the first common terminal and the fourth input / output terminal, and the second impedance The impedance change of the scan variable circuit, at least one of the pass band and the attenuation band of the second filter may be varied.
  • At least one of the pass band and the attenuation band of the second filter can be changed while maintaining low loss and high attenuation due to the change in impedance of the second variable impedance circuit.
  • the frequency interval between the two frequency bands is small, by bringing the pass band of the second filter closer to the pass band of the first filter, the insertion loss of the pass band of the first filter in the pass band of the second filter Deterioration can be suppressed.
  • the attenuation band of the second filter located between the pass band of the second filter and the pass band of the first filter, By approaching the pass band of the second filter, the isolation between the first filter and the second filter can be improved.
  • any one of CA in any of the first frequency band and the second frequency band and any of the third frequency band and the fourth frequency band can be used. Even if a combination is selected, the passbands and attenuation bands of the first and second filters can be optimized.
  • a high frequency front end circuit includes the multiplexer described above, a second common terminal, a first selection terminal, and a second selection terminal, and the second common terminal is the third input / output.
  • a third switch connected to the terminal, a third filter connected to the first selection terminal and having the first frequency band as a pass band, and a second selection terminal connected to the second selection terminal, pass the second frequency band
  • a fourth filter as a band
  • a fifth filter connected to the fourth input / output terminal and a pass band as the third frequency band
  • a first amplifier circuit connected to the third filter and the fourth filter
  • a second amplification circuit connected to the fifth filter.
  • a high frequency front end circuit includes the multiplexer described above, a third common terminal, a third selection terminal, and a fourth selection terminal, and the third common terminal is the fourth input / output.
  • a fourth switch connected to the terminal, a third filter connected to the first selection terminal and having the first frequency band as a pass band, and a second selection terminal connected to the second selection terminal, pass the second frequency band
  • a fourth filter as a band
  • a fifth filter connected to the third selection terminal, and a third pass band as a pass band
  • a fourth selection terminal connected to the fourth select terminal, and the fourth frequency band as a pass band
  • a first amplifier circuit connected to the third filter and the fourth filter, and a second amplifier circuit connected to the fifth filter and the sixth filter.
  • occurrence of an unintended impedance change can be suppressed, so that a high frequency front end circuit can be provided in which a low transmission loss in the pass band and a high attenuation amount in the attenuation band are ensured.
  • a communication apparatus includes: an RF signal processing circuit that processes a high frequency signal received by an antenna element; and transmitting the high frequency signal between the antenna element and the RF signal processing circuit. And the described high frequency front end circuit.
  • the present invention it is possible to provide a high frequency circuit of variable pass characteristics, excellent in transmission characteristics, a multiplexer, a high frequency front end circuit, and a communication device.
  • FIG. 1A is a circuit configuration diagram of a high frequency circuit according to a first embodiment.
  • FIG. 1B is a diagram showing a circuit configuration example of a parallel arm circuit included in the high frequency circuit according to the first embodiment.
  • FIG. 1C is a diagram showing an example of a circuit configuration of a parallel arm circuit included in a high frequency circuit according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 2A is a circuit configuration diagram of the high frequency circuit according to the first embodiment.
  • FIG. 2B is a perspective view illustrating the mounting configuration of the high frequency circuit according to the first embodiment.
  • FIG. 3A is a circuit configuration diagram of a high frequency circuit having a variable capacitance element only in the parallel arm circuit and having no unnecessary coupling.
  • FIG. 3A is a circuit configuration diagram of a high frequency circuit having a variable capacitance element only in the parallel arm circuit and having no unnecessary coupling.
  • FIG. 3B is a circuit configuration diagram of a high-frequency circuit having variable capacitance elements only in the parallel arm circuit and having unnecessary coupling.
  • FIG. 3C is a circuit configuration diagram of a high-frequency circuit having variable capacitance elements in the parallel arm circuit and the series arm circuit and having unnecessary coupling.
  • FIG. 4 is a graph comparing the pass characteristics of the high frequency circuit according to the presence or absence of the unnecessary coupling.
  • FIG. 5A is a perspective view illustrating the mounting configuration of the high frequency circuit according to the first modification.
  • FIG. 5B is a perspective view illustrating the mounting configuration of the high frequency circuit according to the second modification.
  • FIG. 5C is a perspective view illustrating the mounting configuration of the high frequency circuit according to the third modification.
  • FIG. 5D is a perspective view illustrating the mounting configuration of the high frequency circuit according to the fourth modification.
  • FIG. 5E is a perspective view illustrating the mounting configuration of the high frequency circuit according to the fifth modification.
  • FIG. 6A is a circuit configuration diagram of a communication apparatus according to Embodiment 2.
  • FIG. 6B is a diagram showing the relationship between the pass characteristic of the multiplexer according to Embodiment 2 and the CA mode.
  • FIG. 7A is a circuit configuration diagram of a multiplexer and its peripheral circuits according to a second embodiment.
  • FIG. 7B is a graph showing the pass characteristic of the low pass filter of the multiplexer according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a circuit configuration diagram of a high frequency front end circuit and its peripheral circuit according to a third embodiment.
  • FIG. 9A is a circuit configuration diagram of a multiplexer according to a third embodiment.
  • FIG. 9B is a graph showing the pass characteristic of the multiplexer according to the third embodiment.
  • FIG. 10A is a perspective view illustrating the mounting configuration of the multiplexer according to the third embodiment.
  • FIG. 10B is a layered diagram showing the conductor patterns of the layers of the multiplexer according to the third embodiment.
  • FIG. 11A is a circuit configuration diagram of a high frequency front end circuit and its peripheral circuits according to a first modification of the third embodiment.
  • FIG. 11B is a circuit configuration diagram of a high frequency front end circuit and its peripheral circuit according to a second modification of the third embodiment.
  • FIG. 11C is a circuit configuration diagram of a high frequency front end circuit and its peripheral circuit according to a third modification of the third embodiment.
  • FIG. 1A is a circuit configuration diagram of the high frequency circuit 2 according to the first embodiment.
  • the high frequency circuit 2 shown in the figure includes input / output terminals T1 and T2, series arm circuits S1 and S2, and a parallel arm circuit P1.
  • the series arm circuit S1 is a first series arm circuit disposed in a first path connecting the input / output terminal T1 (first input / output terminal) and the input / output terminal T2 (second input / output terminal).
  • the series arm circuit S2 is a second series arm circuit disposed in a first path connecting the input / output terminal T1 and the input / output terminal T2.
  • the series arm circuit S1 and the series arm circuit S2 are disposed in series in the first path, and are configured by passive elements such as an inductor and a capacitor.
  • the parallel arm circuit P1 is disposed in a second path connecting the node x1 on the first path and the ground.
  • the parallel arm circuit P1 has an impedance variable circuit 60.
  • the impedance variable circuit 60 is a first impedance variable circuit that varies transmission characteristics of a high frequency signal between the input / output terminal T1 and the input / output terminal T2.
  • the high frequency circuit 2 is further connected to an input / output terminal T1, a wiring A (first wiring) forming a part (one end region) of the first path, and an input / output terminal T2, A wiring B (second wiring) constituting a part of the path (other end area) and a wiring C (third wiring) constituting a part (partial area) of the second path are provided. More specifically, the wiring C is an internal wiring of the variable impedance circuit 60 or a wiring connected to the variable impedance circuit 60.
  • the wiring A, the wiring B, and the wiring C are formed in a multilayer substrate configured by laminating a plurality of dielectric layers, and the wiring A and the wiring B are dielectric layers in which the wiring C is formed.
  • the wiring A and the wiring B do not overlap the wiring C when the multilayer substrate is viewed in plan.
  • the wiring A and the wiring B that form the first path and the wiring C that forms the second path are formed in different layers of the multilayer substrate, and overlap when the multilayer substrate is viewed in plan It is possible to suppress the occurrence of unnecessary electromagnetic field coupling between the wiring A and the wiring B, and the wiring C because they are arranged not to be. Thereby, in the high frequency circuit 2, the occurrence of an unintended impedance change can be suppressed, so that a low transmission loss in the pass band and a high attenuation amount in the attenuation band can be secured. Therefore, it is possible to provide the high-frequency circuit 2 of variable transmission characteristics, which is excellent in transmission characteristics.
  • electromagnetic field coupling refers to (1) coupling of an electric field formed by one wiring with an electric field formed by another wiring, and (2) a magnetic field formed by one wiring. It is defined as including coupling with a magnetic field formed by another wiring, and (3) coupling between an electromagnetic field formed by one wiring and an electromagnetic field formed by another wiring.
  • FIG. 1B is a diagram showing an example of a circuit configuration of a parallel arm circuit P1 included in the high frequency circuit 2 according to the first embodiment.
  • the parallel arm circuit P1 shown in (a) of the figure includes a capacitor C1, inductors L1 and L2, and a switch SW1.
  • Capacitor C1 and inductor L1 are connected in series between node x1 and the ground to form an LC series resonant circuit.
  • the inductor L2 and the switch SW1 are connected in series between the connection node of the capacitor C1 and the inductor L1 and the ground to form an impedance variable circuit 60a.
  • the resonant frequency of the parallel arm circuit P1 is varied by switching the switch SW1 in the conduction (on) state and the non-conduction (off) state.
  • the impedance of the parallel arm circuit P1 is varied by switching the switch SW1 between the on state and the off state.
  • the "LC series resonant circuit" in this specification is a circuit having an inductor and a capacitor connected in series with each other, and a circuit in which a resonance defined by an inductance of the inductor and a capacitance of the capacitor occurs. It is defined as
  • the inductors and capacitors include not only chip parts such as SMDs, but also inductors and capacitors composed of planar coils in a multilayer substrate, and those composed of counter electrodes and dielectrics in a multilayer substrate.
  • a circuit element such as a switch is connected to a connection node of a capacitor and an inductor, the circuit is also included in the LC series resonant circuit.
  • the parallel arm circuit P1 shown in (b) of the figure includes a capacitor C1 and a variable inductor Lv.
  • the capacitor C1 and the variable inductor Lv are connected in series between the node x1 and the ground to form an LC series resonant circuit.
  • the variable inductor Lv constitutes an impedance variable circuit 60b. According to this configuration, the resonant frequency of the parallel arm circuit P1 is varied by varying the inductance value of the variable inductor Lv. In other words, the impedance of the parallel arm circuit P1 is varied by varying the inductance value of the variable inductor Lv.
  • the parallel arm circuit P1 shown in (c) of the figure includes a capacitor C1, inductors L1 and L2, and a switch SW1.
  • the capacitor C1, the switch SW1, and the inductor L1 are connected in series in this order between the node x1 and the ground.
  • capacitor C1, switch SW1, and inductor L2 are connected in series in this order between node x1 and the ground.
  • Capacitor C1 and inductor L1 or L2 are connected in series by the conduction of switch SW1, thereby causing LC series resonance. It constitutes a circuit.
  • the inductors L1 and L2 and the switch SW1 constitute an impedance variable circuit 60c. According to this configuration, the resonance frequency of the parallel arm circuit P1 is varied by switching the conduction state of the switch SW1. In other words, the impedance of the parallel arm circuit P1 is varied by switching the conduction state of the switch SW1.
  • the parallel arm circuit P1 shown in (d) of the figure includes an inductor L1, capacitors C1 and C2, and a switch SW1.
  • the inductor L1 and the capacitor C1 are connected in series between the node x1 and the ground to form an LC series resonant circuit.
  • the capacitor C2 and the switch SW1 are connected in series between the connection node of the inductor L1 and the capacitor C1 and the ground to form an impedance variable circuit 60d.
  • the resonant frequency of the parallel arm circuit P1 is varied by switching the switch SW1 in the on state and the off state.
  • the impedance of the parallel arm circuit P1 is varied by switching the switch SW1 between the on state and the off state.
  • the parallel arm circuit P1 shown in (e) of the figure includes an inductor L1 and a variable capacitor Cv.
  • the inductor L1 and the variable capacitor Cv are connected in series between the node x1 and the ground to form an LC series resonant circuit.
  • the variable capacitor Cv constitutes an impedance variable circuit 60e. According to this configuration, the resonant frequency of the parallel arm circuit P1 is varied by varying the capacitance value of the variable capacitor Cv. In other words, the impedance of the parallel arm circuit P1 is varied by varying the capacitance value of the variable capacitor Cv.
  • the parallel arm circuit P1 shown in (f) of the figure includes an inductor L1, capacitors C1 and C2, and a switch SW1.
  • the inductor L1, the switch SW1, and the capacitor C1 are connected in series in this order between the node x1 and the ground.
  • inductor L1, switch SW1, and capacitor C2 are connected in series in this order between node x1 and the ground.
  • Inductor L1 and capacitor C1 or C2 are connected in series by the conduction of switch SW1, thereby causing LC series resonance. It constitutes a circuit.
  • the capacitors C1 and C2 and the switch SW1 constitute an impedance variable circuit 60f. According to this configuration, the resonance frequency of the parallel arm circuit P1 is varied by switching the conduction state of the switch SW1. In other words, the impedance of the parallel arm circuit P1 is varied by switching the conduction state of the switch SW1.
  • the parallel arm circuit P1 is not limited to the circuit configurations shown in (a) to (f) of FIG. 1B.
  • the circuit configuration of the parallel arm circuit P1 is arbitrary as long as it is a circuit including an impedance variable circuit that varies the transmission characteristics of the high frequency signal between the input / output terminal T1 and the input / output terminal T2.
  • variable impedance circuit 60 includes, for example, a switch SW1, a variable capacitor Cv and a variable inductor Lv, but the variable impedance circuit 60 is disposed in the parallel arm circuit P1. . Therefore, the transmission loss of the first path in which series arm circuits S1 and S2 are arranged is degraded due to the on resistance caused by switch SW1 of variable impedance circuit 60 and the Q value decrease caused by the variable capacitor and the variable inductor. Can be suppressed.
  • FIG. 1C is a diagram showing a circuit configuration example of a parallel arm circuit P1 included in a high frequency circuit 2C according to a modification of the first embodiment.
  • the parallel arm circuit P1 shown in the figure includes an elastic wave resonator A1 and an impedance variable circuit 60.
  • the elastic wave resonator A1 and the variable impedance circuit 60 are connected in series between the node x1 and the ground.
  • variable impedance circuit 60 of the high frequency circuit 2C is, for example, to which the variable impedance circuits 60a to 60f shown in FIG. 1B are applied and configured by inductors, capacitors, switches and the like, and their connection is either serial connection or parallel connection. It may be.
  • the wiring A and the wiring B configuring the first path and the wiring C configuring the second path are formed in different layers of the multilayer substrate, and the multilayer substrate is viewed in plan In this case, they are disposed so as not to overlap each other, so that the occurrence of unnecessary electromagnetic field coupling between the wiring A and the wiring B and the wiring C can be suppressed.
  • the high frequency circuit 2C generation of an unintended impedance change can be suppressed, so that low transmission loss in the pass band and high attenuation amount in the attenuation band can be secured. Accordingly, it is possible to provide the high-frequency circuit 2C of the variable transmission characteristics, which is excellent in transmission characteristics.
  • FIG. 2A is a circuit configuration diagram of the high frequency circuit 2A according to the first embodiment.
  • the high frequency circuit 2A shown in the figure is a specific circuit configuration example of the high frequency circuit 2 according to the first embodiment, and input / output terminals T1 and T2, series arm circuits S1 and S2, and parallel arm circuit P1. And.
  • the high frequency circuit 2A according to the first embodiment will be described focusing on the configuration not described in the description of the high frequency circuit 2 according to the first embodiment.
  • the series arm circuit S1 has a capacitor C1 arranged in series in the first path.
  • the series arm circuit S2 has a capacitor C2 arranged in series in the first path.
  • the parallel arm circuit P1 includes an inductor L1, capacitors C3 and C4, and a switch SW1.
  • the inductor L1 and the capacitor C4 are connected in series between the node x1 and the ground to form an LC series resonant circuit.
  • the capacitor C3 and the switch SW1 are connected in series between the connection node of the inductor L1 and the capacitor C4 and the ground to form an impedance variable circuit 60A.
  • the parallel arm circuit P1 of this embodiment has a circuit configuration similar to that of the parallel arm circuit P1 shown in (d) of FIG. 1B. According to this configuration, the resonant frequency of the parallel arm circuit P1 is varied by switching the switch SW1 in the on state and the off state. In other words, the impedance of the parallel arm circuit P1 is varied by switching the switch SW1 between the on state and the off state.
  • the high frequency circuit 2A is further connected to the input / output terminal T1 and the capacitor C1, and is connected to the wiring A (first wiring) forming one end region of the first path, the input / output terminal T2 and the capacitor C2, A wiring B (second wiring) constituting another end region of the first path, and a wiring C (third wiring) connected to the capacitor C3 and the switch SW1 and constituting a partial area of the second path; Prepare.
  • FIG. 2B is a perspective view illustrating a mounting configuration of the high frequency circuit 2A according to the first embodiment. The figure shows the arrangement of the circuit elements and the wirings which are formed on the multilayer substrate 70 and which constitute the high frequency circuit 2A.
  • n is an integer of 2 or more dielectric layers 701-70n on which conductor patterns are formed are in a direction (Z-axis direction in FIG. 2B) perpendicular to the main surface of multilayer substrate 70. It is a laminated body laminated.
  • the dielectric layers 701 to 70 (n-1) it is assumed that the conductor pattern is formed on the surface on the Z-axis positive direction side of the two opposite surfaces of each layer, and the dielectric layer 70n has a height. It is assumed that conductor patterns are formed on the two sides facing each other.
  • the switch SW1 is formed on the dielectric layer 701, and is formed on the upper surface (first main surface) of the multilayer substrate 70.
  • the capacitor C 3 is formed in the dielectric layer 704.
  • the wiring C is formed in the dielectric layers 701 to 704.
  • the dielectric layer 704 is a lower layer than the dielectric layer 701 and is an upper layer than the dielectric layer 70 n.
  • the capacitor C3 is not limited to being formed in the dielectric layer 704, and may be formed in the lower layer than the dielectric layer 701 and in the upper layer than the dielectric layer 70n.
  • the input / output terminals T1 and T2 are formed on the dielectric layer 70n, and are formed on the lower surface (second main surface) of the multilayer substrate 70.
  • Capacitors C 1 and C 2 are formed in dielectric layer 707.
  • the wiring A and the wiring B are formed in the dielectric layers 707 to 70 n. That is, the wiring A and the wiring B, and the wiring C are formed in different layers.
  • the wiring A and the wiring B do not overlap with the wiring C.
  • the occurrence of unnecessary electromagnetic field coupling between the wiring A and the wiring B and the wiring C can be suppressed.
  • the occurrence of an unintended impedance change can be suppressed, so that a low transmission loss in the pass band and a high attenuation amount in the attenuation band can be secured.
  • the impedance variable circuit 60A is disposed in the parallel arm circuit P1. Therefore, it is possible to suppress that the transmission loss of the first path in which series arm circuits S1 and S2 are arranged is deteriorated due to the influence of the on resistance of switch SW1 caused by variable impedance circuit 60A. Therefore, it is possible to provide the high-frequency circuit 2A of the variable transmission characteristics, which is excellent in transmission characteristics.
  • the input / output terminals T1 and T2 are disposed on the lower surface (second main surface) of the multilayer substrate 70, and the switch SW1 is disposed on the upper surface (first main surface) of the multilayer substrate 70.
  • the wiring A and the wiring B connected to the input / output terminal T1 or T2 are arranged on the second main surface side of the multilayer substrate 70, and the wiring C arranged in the second path in which the variable impedance circuit 60A is arranged It can be disposed on the first main surface side of the multilayer substrate 70. Therefore, even if the wires A and B and the wires C are arranged in different dielectric layers, the wire length of each wire can be shortened, so that the transmission loss of the high frequency circuit 2A can be reduced.
  • the switch SW1 which is a variable element constituting the variable impedance circuit 60A, is formed on the first main surface, the switch SW1 can be formed of a surface mount type element. For this reason, compared with the switch element comprised using each dielectric material layer of the multilayer substrate 70, ON resistance can be reduced. Also, when the variable impedance circuit 60 is configured with a variable inductor or a variable capacitor as shown in (b) and (e) of FIG. 1B, it is configured using each dielectric layer of the multilayer substrate 70. The Q factor can be increased as compared to a variable inductor or variable capacitor. This makes it possible to improve the pass characteristic of the high frequency circuit 2A.
  • each of the series arm circuits S1 and S2 and the parallel arm circuit P1 includes one or more capacitors, and in the plan view, It is desirable that the capacitor C1 of the series arm circuit S1 and the capacitor C2 of the series arm circuit S2 do not overlap with the capacitor C3 of the parallel arm circuit P1.
  • FIG. 2B does not show the mounting configuration of the inductor L1, the capacitor C4, and the wiring connected to them, but the wiring differs from the dielectric layer in which the wiring A and the wiring B are formed. It is desirable that the layer is formed, and it is preferable that the wiring A and the wiring B do not overlap when the multilayer substrate 70 is viewed in plan. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of unnecessary electromagnetic field coupling between the wire connected to the series arm circuit and the wire connected to the parallel arm circuit. Thus, lower transmission loss in the passband and higher attenuation in the attenuation band can be ensured.
  • FIG. 3A is a circuit configuration diagram of a high frequency circuit 2B having a variable element (variable capacitor) only in the parallel arm circuit P1 and having no unnecessary coupling.
  • FIG. 3B is a circuit configuration diagram of the high-frequency circuit 502A having a wiring layout configuration in which variable capacitance elements are provided only in the parallel arm circuit P1 and unnecessary coupling occurs.
  • FIG. 3C is a circuit configuration diagram of the high-frequency circuit 502B having a wiring layout configuration in which variable capacitance elements (variable capacitors) are provided in the parallel arm circuit P1 and the series arm circuit S1 and unnecessary coupling occurs.
  • the high frequency circuit 2B shown in FIG. 3A is included in the present invention, and includes input / output terminals T1 and T2, series arm circuits S1 and S2, and parallel arm circuits P1 and P2.
  • the series arm circuits S1 and S2 are a first series arm circuit and a second series arm circuit arranged in series in a first path connecting the input / output terminals T1 and T2, respectively.
  • the series arm circuit S1 has a capacitor C1 arranged in series in the first path.
  • the series arm circuit S2 has an inductor L2 arranged in series in the first path.
  • the parallel arm circuit P1 is disposed in a second path connecting the node x1 on the first path and the ground, and is configured by a parallel connection circuit of an inductor L1 and a variable capacitor VC2.
  • the variable capacitor VC2 constitutes a first impedance variable circuit.
  • the parallel arm circuit P2 is disposed in a path connecting the node x2 on the first path and the ground, and is configured by an inductor L3.
  • the serial arm circuit and the wiring connected to the input / output terminal T1 or T2 and the third wiring forming a partial region of the second path are not electromagnetically coupled It has become.
  • the high frequency circuit 502A shown in FIG. 3B is a comparative example, and the circuit connection configuration is the same as the circuit connection configuration of the high frequency circuit 2B shown in FIG. 3A.
  • the series arm circuit and the wiring connected to the input / output terminal T1 or T2 have a mounting configuration in which the wirings forming the partial region of the second path are electromagnetically coupled.
  • the high frequency circuit 502B shown in FIG. 3C is a comparative example, and its circuit connection configuration is different from the circuit connection configuration of the high frequency circuit 502A shown in FIG. 3B in that the capacitor C1 is replaced with the variable capacitor VC1. Only Further, in the high frequency circuit 502B, the series arm circuit and the wire connected to the input / output terminal T1 or T2 are electromagnetically coupled to the wire forming the partial region of the second path.
  • FIG. 4 is a graph comparing the pass characteristics of the high frequency circuit according to the presence or absence of the unnecessary coupling.
  • LTE Long Term Evolution
  • FIG. 4 is a graph comparing the pass characteristics of the high frequency circuit according to the presence or absence of the unnecessary coupling.
  • the insertion loss in the passband of the high frequency circuit 2B from which the unnecessary coupling is eliminated is both Band1 and Band41. It is understood that it is reduced.
  • FIG. 5A is a perspective view illustrating the mounting configuration of the high frequency circuit 502C according to the first modification. The figure shows the arrangement of the circuit elements and wirings which are formed on the multilayer substrate 70 and which constitute the high frequency circuit 502C.
  • the switch SW1 is formed on the dielectric layer 701, and is formed on the upper surface (first main surface) of the multilayer substrate 70.
  • the capacitor C 3 is formed in the dielectric layer 704.
  • the wiring C is formed in the dielectric layers 701 to 704.
  • the capacitor C3 is not limited to being formed in the dielectric layer 704, and may be formed in the lower layer than the dielectric layer 701 and in the upper layer than the dielectric layer 70n.
  • the input / output terminals T1 and T2 are formed on the dielectric layer 70n, and are formed on the lower surface (second main surface) of the multilayer substrate 70.
  • Capacitors C 1 and C 2 are formed in dielectric layer 704.
  • the wiring A and the wiring B are formed in the dielectric layers 704 to 70 n.
  • Capacitors C1 and C2 are not limited to being formed in dielectric layer 704, and may be formed in the same layer as the layer in which capacitor C3 is formed.
  • the wiring A and the wiring B, and the wiring C are formed in the common dielectric layer 704.
  • the wiring A and the wiring B do not overlap with the wiring C.
  • a ground pattern G1 is formed between the capacitors C1 and C2 and the capacitor C3.
  • a ground pattern G2 is formed between the input / output terminals T1 and T2.
  • the ground patterns G1 and G2 are connected by a wire G formed in the dielectric layers 704 to 70n.
  • the wiring A and the wiring B, and the wiring C are formed in the same dielectric layer 704, but a ground pattern G1 is provided between the wiring A and the wiring B and the wiring C. It is formed. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of unnecessary electromagnetic field coupling between the wiring A and the wiring B and the wiring C. Thereby, in the high frequency circuit 502C, occurrence of an unintended impedance change can be suppressed, so that deterioration of the pass characteristic and the attenuation characteristic can be suppressed.
  • FIG. 5B is a perspective view illustrating a mounting configuration of a high frequency circuit 502D according to the second modification. The figure shows the arrangement of the circuit elements and the wirings which are formed on the multilayer substrate 70 and which constitute the high frequency circuit 502D.
  • the switch SW1 is formed on the dielectric layer 701, and is formed on the upper surface (first main surface) of the multilayer substrate 70. Also, the capacitor C 3 is formed in the dielectric layer 701. Thus, the wiring C is formed in the dielectric layer 701.
  • the switch SW1 and the capacitor C3 of this modification may be packaged in one by IPD (Integrated Passive Device).
  • the input / output terminals T1 and T2 are formed on the dielectric layer 70n, and are formed on the lower surface (second main surface) of the multilayer substrate 70. Also, capacitors C 1 and C 2 are formed in dielectric layer 701. Thus, the wiring A and the wiring B are formed in the dielectric layers 701 to 70 n.
  • the wiring A and the wiring B, and the wiring C are formed in the common dielectric layer 701.
  • the wiring A and the wiring B do not overlap with the wiring C.
  • a ground pattern G1 is formed between the capacitors C1 and C2 and the capacitor C3.
  • a ground pattern G2 is formed between the input / output terminals T1 and T2.
  • the ground patterns G1 and G2 are connected by a wire G formed in the dielectric layers 701 to 70n.
  • the wiring A and the wiring B, and the wiring C are formed in the same dielectric layer 701, but between the wiring A and the wiring B and the wiring C, the ground pattern G1 is provided. It is formed. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of unnecessary electromagnetic field coupling between the wiring A and the wiring B and the wiring C. As a result, in the high frequency circuit 502D, the occurrence of an unintended impedance change can be suppressed, so that the deterioration of the pass characteristic and the attenuation characteristic can be suppressed.
  • FIG. 5C is a perspective view illustrating a mounting configuration of the high frequency circuit 502E according to the third modification. The figure shows the arrangement of the circuit elements and the wirings which are formed on the multilayer substrate 70 and which constitute the high frequency circuit 502E.
  • the switch SW1 is formed on the dielectric layer 701, and is formed on the upper surface (first main surface) of the multilayer substrate 70.
  • the capacitor C 3 is formed in the dielectric layer 704.
  • the wiring C is formed in the dielectric layers 701 to 704.
  • the capacitor C3 is not limited to being formed in the dielectric layer 704, and may be formed in the lower layer than the dielectric layer 701 and in the upper layer than the dielectric layer 70n.
  • the input / output terminals T1 and T2 are formed in the dielectric layer 701, and are formed on the upper surface (first main surface) of the multilayer substrate 70.
  • Capacitors C 1 and C 2 are formed in dielectric layer 704.
  • the wiring A and the wiring B are formed in the dielectric layers 701 to 704.
  • Capacitors C1 and C2 are not limited to being formed in dielectric layer 704, and may be formed in the same layer as the layer in which capacitor C3 is formed.
  • the wiring A and the wiring B, and the wiring C are formed in the common dielectric layers 701 to 704.
  • the wiring A and the wiring B do not overlap with the wiring C.
  • the input / output terminals T1 and T2 are formed on the upper surface (first main surface) of the multilayer substrate 70, but input / output signals are drawn to the lower surface side of the multilayer substrate 70 by bonding wires.
  • a ground pattern G2 is formed between the input / output terminals T1 and T2 and the switch SW1.
  • a ground pattern G1 is formed between the capacitors C1 and C2 and the capacitor C3.
  • a ground pattern G3 is formed in the dielectric layer 70n. The ground patterns G1, G2 and G3 are connected by a wire G formed in the dielectric layers 701 to 70n.
  • the wiring A and the wiring B, and the wiring C are formed in the same dielectric layers 701 to 704, but between the capacitors C1 and C2 and the capacitor C3, the ground pattern G1 is formed.
  • the wiring G is formed between the wiring A and the wiring B, and the wiring C. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of unnecessary electromagnetic field coupling between the wiring A and the wiring B and the wiring C. Thereby, in the high frequency circuit 502E, generation of an unintended impedance change can be suppressed, so that deterioration of the pass characteristic and the attenuation characteristic can be suppressed.
  • FIG. 5D is a perspective view illustrating a mounting configuration of the high frequency circuit 502F according to the fourth modification. The figure shows the arrangement of the circuit elements and wirings that constitute the high frequency circuit 502F, which are formed on the multilayer substrate 70.
  • the switch SW1 is formed on the dielectric layer 701, and is formed on the upper surface (first main surface) of the multilayer substrate 70. Also, the capacitor C 3 is formed in the dielectric layer 701. Thus, the wiring C is formed in the dielectric layer 701.
  • the input / output terminals T1 and T2 are formed in the dielectric layer 701, and are formed on the upper surface (first main surface) of the multilayer substrate 70. Also, capacitors C 1 and C 2 are formed in dielectric layer 701. Thus, the wiring A and the wiring B are formed in the dielectric layer 701.
  • the wiring A and the wiring B, and the wiring C are formed in the common dielectric layer 701.
  • the wiring A and the wiring B do not overlap with the wiring C.
  • the input / output terminals T1 and T2 are formed on the upper surface (first main surface) of the multilayer substrate 70, but input / output signals are drawn to the lower surface side of the multilayer substrate 70 by bonding wires.
  • a ground pattern G1 is formed between the capacitors C1 and C2 and the capacitor C3.
  • a ground pattern G3 is formed in the dielectric layer 70n.
  • the ground patterns G1 and G3 are connected by a wire G formed in the dielectric layers 701 to 70n.
  • the wiring A and the wiring B, and the wiring C are formed in the same dielectric layer 701, but the ground pattern G1 is formed between the capacitors C1 and C2 and the capacitor C3. It is done. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of unnecessary electromagnetic field coupling between the wiring A and the wiring B and the wiring C. As a result, in the high frequency circuit 502F, occurrence of an unintended impedance change can be suppressed, so that deterioration of the pass characteristic and the attenuation characteristic can be suppressed.
  • FIG. 5E is a perspective view illustrating a mounting configuration of the high frequency circuit 502G according to the fifth modification. The figure shows the arrangement of the circuit elements and the wirings which are formed on the multilayer substrate 70 and which constitute the high frequency circuit 502G.
  • the switch SW1 is formed on the dielectric layer 701, and is formed on the upper surface (first main surface) of the multilayer substrate 70.
  • the capacitor C 3 is formed in the dielectric layer 704.
  • the wiring C is formed in the dielectric layers 701 to 704.
  • the capacitor C3 is not limited to being formed in the dielectric layer 704, and may be formed in the lower layer than the dielectric layer 701 and in the upper layer than the dielectric layer 70n.
  • the input / output terminals T1 and T2 are formed on the dielectric layer 70n, and are formed on the lower surface (second main surface) of the multilayer substrate 70.
  • Capacitors C 1 and C 2 are formed in dielectric layer 704.
  • the wiring A and the wiring B are formed in the dielectric layers 704 to 70 n.
  • Capacitors C1 and C2 are not limited to being formed in dielectric layer 704, and may be formed in the same layer as the layer in which capacitor C3 is formed.
  • the wiring A and the wiring B, and the wiring C are formed in the common dielectric layer 704.
  • the wiring A and the wiring B do not overlap with the wiring C.
  • a capacitor C4 connected to the ground is formed between the capacitors C1 and C2 and the capacitor C3.
  • a ground pattern G2 is formed between the input / output terminals T1 and T2.
  • the capacitor C4 and the ground pattern G2 are connected by a wire G formed in the dielectric layers 704 to 70n.
  • the wiring A and the wiring B, and the wiring C are formed in the same dielectric layer 704, but are connected to ground between the wiring A and the wiring B and the wiring C.
  • An electrode pattern of the capacitor C4 is formed. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of unnecessary electromagnetic field coupling between the wiring A and the wiring B and the wiring C.
  • the occurrence of an unintended change in impedance can be suppressed, so that the deterioration of the pass characteristic and the attenuation characteristic can be suppressed.
  • Second Embodiment In the present embodiment, a multiplexer 10 using a high frequency circuit 2 according to the first embodiment, a high frequency front end circuit 50, and a communication device 1 will be described.
  • FIG. 6A is a circuit configuration diagram of the communication device 1 according to the second embodiment.
  • the communication device 1 includes an antenna element 3, a high frequency front end circuit 50, an RF signal processing circuit (RFIC) 4, and a baseband signal processing circuit (BBIC) 5.
  • RFIC RF signal processing circuit
  • BBIC baseband signal processing circuit
  • the RFIC 4 is an RF signal processing circuit that processes a high frequency signal transmitted and received by the antenna element 3. Specifically, the RFIC 4 generates a signal by processing the high frequency signal (here, the high frequency reception signal) input from the antenna element 3 via the high frequency front end circuit 50 by down conversion or the like. Output the received signal to BBIC5. The RFIC 4 can also process the transmission signal input from the BBIC 5 by up conversion or the like, and output a high frequency signal (here, high frequency transmission signal) generated by the signal processing to the transmission side signal path. is there.
  • the RFIC 4 also has a function as a control unit that controls connection of a switch (described later) included in the high-frequency front end circuit 50 based on the used frequency band. Specifically, the RFIC 4 switches the connection of the switch of the high frequency front end circuit 50 by a control signal (not shown).
  • the control unit may be provided outside the RFIC 4, and may be provided, for example, in the high frequency front end circuit 50 or the BBIC 5.
  • the high frequency front end circuit 50 is a reception system front end circuit, and includes a multiplexer 10, a switch 31, filters 21, 22 and 23, and reception amplifiers 41, 42 and 43.
  • the multiplexer 10 includes a common terminal 100, input / output terminals 110 and 120, a low pass filter 11, and a high pass filter 12.
  • the low pass filter 11 is applied with the high frequency circuit 2 according to the first embodiment, includes input / output terminals T1 and T2, series arm circuits S1 and S2, and a parallel arm circuit P1, and passes through the frequency range of the low band group. It is a low pass type filter which is a band and the frequency range of the high band group is an attenuation band.
  • the input / output terminal T1 is connected to the common terminal 100, and the input / output terminal T2 is connected to the input / output terminal 110.
  • the low pass filter 11 includes a first impedance variable circuit having a first switch element, and at least one of the pass band and the attenuation band of the low pass filter 11 has low loss and high attenuation by conduction and non-conduction of the first switch element. Variable while maintaining.
  • the high pass filter 12 is a high pass filter that is disposed between the common terminal 100 and the input / output terminal 120, with the frequency range of the high band group as the pass band and the frequency range of the low band group as the attenuation band.
  • a filter that is variable in frequency by having the first switch element is defined as a first filter
  • a filter that is fixed in frequency is defined as a second filter
  • an input / output terminal to which the first filter is connected is defined as a third input / output terminal
  • an input / output terminal to which the second filter is connected is defined as a fourth input / output terminal.
  • the pass band of the first filter is switched between the first frequency band and the second frequency band due to the conduction and non-conduction of the first switch element.
  • the pass band of the second filter is the third frequency band. The first frequency band and the second frequency band belong to the first frequency band group, and the third frequency band belongs to the second frequency band group.
  • the low pass filter 11 is the first filter
  • the high pass filter 12 is the second filter
  • the input / output terminal 110 is the third input / output terminal
  • the input / output terminal 120 is It is a fourth input / output terminal.
  • the low band group is the first frequency band group
  • the high band group is the second frequency band group.
  • the switch 31 has a common terminal 310 (second common terminal), a selection terminal 311 (first selection terminal), and a selection terminal 312 (second selection terminal), and the common terminal 310 is connected to the input / output terminal 110. It is a three switch element.
  • the switch 31 is a single pole double throw (SPDT) switch circuit capable of connecting the common terminal 310 to either of the selection terminals 311 and 312.
  • SPDT single pole double throw
  • the switch 31 may have a circuit configuration in which two SPST (Single Pole Single Throw) type switches are arranged in parallel.
  • switch circuits such as SP3T and SP4T may be used, and in this case, a common terminal and a necessary selection terminal may be used.
  • the filter 21 is a band pass filter connected to the selection terminal 311 and having Band A as a pass band.
  • the filter 22 is a band pass filter connected to the selection terminal 312 and having Band B as a pass band.
  • the filter 23 is a band pass filter connected to the input / output terminal 120 and having Band C as a pass band.
  • the filter 21 is a third filter having a first frequency band (Band A) as a pass band.
  • the filter 22 is a fourth filter having a second frequency band (Band B) as a pass band.
  • the filter 23 is a fifth filter having a third frequency band (Band C) as a pass band.
  • the receiving amplifier 41 is connected to the filter 21, the receiving amplifier 42 is connected to the filter 22, and the receiving amplifier 43 is connected to the filter 23.
  • Each of the receiving amplifiers 41 to 43 is, for example, a low noise amplifier configured of a transistor or the like.
  • the reception amplifiers 41 and 42 constitute an amplification circuit 40 (first amplification circuit).
  • the reception amplifier 43 is a second amplification circuit.
  • the amplification circuit 40 may be configured of one reception amplifier. In this case, an SPDT switch is disposed between the filters 21 and 22 and the amplification circuit 40.
  • FIG. 6B is a diagram showing the relationship between the pass characteristic of the multiplexer 10 according to Embodiment 2 and the CA mode.
  • the frequency allocations of BandA, BandB and BandC are shown.
  • BandA, BandB and BandC are in ascending order of frequency.
  • the pass characteristic of the frequency variable low pass filter 11 and the pass characteristic of the frequency fixed high pass filter 12 are shown.
  • the Band A (first frequency band) and the Band B (second frequency band) may partially overlap. That is, at least a part of Band B (second frequency band) is located between Band A (first frequency band) and Band C (third frequency band).
  • Band A may be the first frequency band
  • Band E Band A + Band B
  • Band B Band B
  • the multiplexer 10 and the high frequency front end circuit 50 can simultaneously transmit one high frequency signal of Band A and Band B belonging to the low band group and the high frequency signal of Band C belonging to the high band group. Specifically, it is possible to execute CA mode 1 of Band A and Band C, and CA mode 2 of Band B and Band C. Furthermore, the high frequency signal of Band A and the high frequency signal of Band B are transmitted exclusively.
  • CA mode 1 simultaneously using Band A and Band C
  • CA mode 2 simultaneously using Band B and Band C
  • two frequency bands simultaneously used The frequency intervals are different.
  • the frequency interval of CA mode 1 is larger than the frequency interval of CA mode 2.
  • the pass band and the attenuation band of the low pass filter 11 maintains low loss and high attenuation as shown in FIG. 6B by one of conduction and non-conduction of the first switch element. Since it is variable as it is, for example, (1) in the case of CA mode 2 in which the frequency interval between two frequency bands used simultaneously is small, the pass band of the low pass filter 11 is brought close to the pass band of the high pass filter 12 It is possible to suppress the deterioration of the insertion loss on the pass band side (the high end of the pass band of the low pass filter 11) of the high pass filter 12 in the 11 pass bands. In other words, it is possible to suppress the deterioration of the insertion loss of the high pass end of the pass band of the filter 22 connected to the rear stage of the low pass filter 11.
  • the wiring C constituting a partial region of the second path is formed on a multilayer substrate in which a plurality of dielectric layers are stacked.
  • the wiring A and the wiring B are formed in a dielectric layer different from the dielectric layer in which the wiring C is formed, and when the multilayer substrate is viewed in plan, the wiring A and the wiring B overlap with the wiring C. Absent.
  • the multiplexer 10 due to the other of the conduction and non-conduction of the first switch element, for example, (2) CA mode having a large frequency interval between two frequency bands used simultaneously.
  • the attenuation band of the low pass filter 11 located between the pass band of the low pass filter 11 and the pass band of the high pass filter 12 is brought closer to the pass band side (low frequency side) of the low pass filter 11
  • the isolation between the low pass filter 11 and the high pass filter 12 can be improved.
  • the multiplexer 10 that executes CA between the so-called low band group and the high band group, it is possible to suppress the degradation of the insertion loss or the demultiplexing characteristic even if the selected frequency band changes.
  • the filter whose frequency is variable by the first switch element and to which the high frequency circuit 2 according to the first embodiment is applied is not the low pass filter 11 but the high pass filter 12. Good.
  • the high frequency front end circuit 50 of the receiving system may be a high frequency front end circuit of the transmitting system, or it may be a high frequency front end circuit performing both transmission and reception. May be
  • FIG. 7A is a circuit configuration diagram of the multiplexer 10A and its peripheral circuits according to the second embodiment. The figure shows the multiplexer 10A according to the second embodiment, the antenna element 3, the switch 31, and the filters 21-23.
  • the multiplexer 10A according to the second embodiment is a specific circuit configuration example of the multiplexer 10 according to the second embodiment, and includes a low pass filter 11A and a high pass filter 12.
  • the multiplexer 10A according to the second embodiment is different from the multiplexer 10 according to the second embodiment only in the circuit configuration of the low pass filter 11A.
  • the description of the same configuration as that of the multiplexer 10 according to the second embodiment will be omitted, and different configurations will be mainly described.
  • the low pass filter 11A includes input / output terminals T1 and T2, series arm circuits S1A and S2A, and a parallel arm circuit P1A.
  • the series arm circuit S1A includes an inductor L22 disposed in series in a first path connecting the input / output terminal T1 and the input / output terminal T2.
  • the series arm circuit S2A includes an inductor L23 arranged in series in the first path.
  • the parallel arm circuit P1A includes an inductor L21, a capacitor C21, and a switch SW2.
  • the inductor L21 and the capacitor C21 are connected in series between the node x1 and the ground to form an LC series resonant circuit.
  • the switch SW2 is a first switch element connected in parallel to the inductor L21, and constitutes an impedance variable circuit 61.
  • the switch SW2 is, for example, a SPST (Single Pole Single Throw) type switch circuit.
  • the low pass filter 11A is a first filter
  • the high pass filter 12 is a second filter
  • the input / output terminal 110 is a third input / output terminal
  • the input / output terminal 120 is a fourth input / output terminal .
  • the low band group is the first frequency band group
  • the high band group is the second frequency band group.
  • FIG. 7B is a graph showing the pass characteristic of the low pass filter 11A of the multiplexer 10A according to the second embodiment.
  • the switch SW2 when the switch SW2 is turned on (On), the inductor L21 connected in parallel to the switch SW2 is bypassed. Thereby, since parallel arm circuit P1A does not have a resonance point, an attenuation pole disappears (broken line of FIG. 7B).
  • the switch SW2 becomes nonconductive (Off)
  • the parallel arm circuit P1A becomes an LC series resonant circuit and has a resonance point, so that an attenuation pole is generated.
  • the steepness on the high frequency side of the pass band of the low pass filter 11A is improved (solid line in FIG. 7B). Therefore, the attenuation amount of the attenuation band of the low pass filter 11A corresponding to the pass band of the high pass filter 12 is improved. That is, the isolation between the low pass filter 11A and the high pass filter 12 is improved.
  • the multiplexer 10A according to the second embodiment described above is applied to, for example, the frequency assignment shown in FIG. 6B, in the case of CA mode 2, the insertion loss at the high band end of Band B can be obtained by conducting the switch SW2. It can be reduced. On the other hand, in the case of CA mode 1, the isolation between Band A and Band C can be improved by making the switch SW2 nonconductive.
  • the multiplexer 10A that executes CA between the so-called low band group and the high band group, it is possible to suppress the degradation of the insertion loss or the demultiplexing characteristic even if the selected frequency band changes.
  • one of the plurality of filters constituting the multiplexer is a variable-frequency filter
  • the multiplexer according to the present embodiment is not limited to two of the plurality of filters constituting the multiplexer. Has a configuration in which one is a variable frequency filter.
  • FIG. 8 is a circuit configuration diagram of the high frequency front end circuit 50L and its peripheral circuits according to the third embodiment.
  • the high frequency front end circuit 50L is a reception system front end circuit, and the multiplexer 10L, the switches 31L and 32L, the filters 21L, 22L, 23L, 24L and 25L, and the reception amplifiers 41L, 42L, 43L, 44L and 45L.
  • the multiplexer 10L includes a common terminal 100, input / output terminals 110 and 120, a low pass filter 11L, and a high pass filter 12L.
  • the high-frequency circuit 2 is applied to the low-pass filter 11L, and includes input / output terminals T1 and T3, series arm circuits S1 and S2, and parallel arm circuit P1, and passes the frequency range of the low band group. It is a low pass type filter which is a band and the frequency range of the high band group is an attenuation band.
  • the input / output terminal T1 is connected to the common terminal 100, and the input / output terminal T3 is connected to the input / output terminal 110.
  • the low pass filter 11L includes a first impedance variable circuit having a first switch element, and at least one of the pass band and the attenuation band of the low pass filter 11L has low loss and high attenuation by conduction and non-conduction of the first switch element. Variable while maintaining.
  • the high-pass filter 12L is applied with the high frequency circuit 2 according to the first embodiment, and includes input / output terminals T1 and T2, series arm circuits S1 and S2, and parallel arm circuit P1. It is a high pass filter which has a pass band and a low band group frequency range as an attenuation band.
  • the input / output terminal T1 is connected to the common terminal 100, and the input / output terminal T2 is connected to the input / output terminal 120.
  • the high pass filter 12L includes a second variable impedance circuit having a second switch element, and at least one of the pass band and the attenuation band of the high pass filter 12L has low loss and high attenuation by conduction and non-conduction of the second switch element. Variable while maintaining.
  • a filter whose frequency is variable by having the first switch element is defined as a first filter
  • a filter whose frequency is variable by having the second switch element is defined as a second filter.
  • an input / output terminal to which the first filter is connected is defined as a third input / output terminal
  • an input / output terminal to which the second filter is connected is defined as a fourth input / output terminal.
  • the pass band of the first filter is switched between the first frequency band and the second frequency band due to the conduction and non-conduction of the first switch element.
  • the pass band of the second filter is switched between the third frequency band and the fourth frequency band by the conduction and non-conduction of the second switch element.
  • the first frequency band and the second frequency band belong to the first frequency band group
  • the third frequency band and the fourth frequency band belong to the second frequency band group.
  • the low pass filter 11L is the first filter
  • the high pass filter 12L is the second filter
  • the input / output terminal 110 is the third input / output terminal
  • the input / output terminal 120 is It is a fourth input / output terminal.
  • the low band group is the first frequency band group
  • the high band group is the second frequency band group.
  • the switch 31L has a common terminal 310 (second common terminal), a selection terminal 311 (first selection terminal), and a selection terminal 312 (second selection terminal), and the common terminal 310 is connected to the input / output terminal 110. It is a three switch element.
  • the switch 31L is an SPDT switch circuit capable of connecting the common terminal 310 to either of the selection terminals 311 and 312.
  • the switch 32L has a common terminal 320 (second common terminal), selection terminals 321 (fourth selection terminals), 322 and 323 (third selection terminals), and the common terminal 320 is connected to the input / output terminal 120. It is a four switch element.
  • the switch 32L is an SP3T type switch circuit capable of connecting the common terminal 320 to any of the selection terminals 321, 322, and 323.
  • the filter 21L is connected to the selection terminal 311, and is, for example, a band pass filter having a band 3 of LTE (reception band: 1805-1880 MHz) as a pass band.
  • the filter 22L is connected to the selection terminal 312, and is, for example, a band pass filter that passes the Band 1 of LTE (reception band: 2110 to 2170 MHz) as a pass band.
  • the filter 23L is connected to the selection terminal 321, and is, for example, a band pass filter having a band 7 of LTE (reception band: 2620-2690 MHz) as a pass band.
  • the filter 24L is connected to the selection terminal 322, and is, for example, a band pass filter having a band 40 of LTE (reception band: 2300 to 2400 MHz) as a pass band.
  • the filter 25L is connected to the selection terminal 323, and is, for example, a band pass filter having a band 41 of LTE (reception band: 2496-2690 MHz) as a pass band.
  • the filter 22L may use the Band 65 of LTE (reception band: 2110 to 2200 MHz) as a pass band.
  • the filter 21L is a third filter having a first frequency band as a pass band.
  • the filter 22L is a fourth filter having a second frequency band as a pass band.
  • the filters 24L and 25L are fifth filters having the third frequency band as a pass band.
  • the filter 23L is a sixth filter having a fourth frequency band as a pass band.
  • the reception amplifier 41L is connected to the filter 21L, the reception amplifier 42L is connected to the filter 22L, the reception amplifier 43L is connected to the filter 23L, the reception amplifier 44L is connected to the filter 24L, and the reception amplifier 45L is connected to the filter 25L.
  • Each of the reception amplifiers 41L to 45L is, for example, a low noise amplifier configured of a transistor or the like.
  • the reception amplifiers 41L and 42L constitute an amplification circuit 40L (first amplification circuit).
  • the reception amplifiers 43L to 45L constitute an amplification circuit 46L (second amplification circuit).
  • Each of amplifier circuits 40L and 46L may be configured of one reception amplifier.
  • an SPDT type switch is disposed between filters 21L and 22L and amplifier circuit 40L, and filter 23L ⁇
  • An SP3T type switch is disposed between 25L and the amplifier circuit 46L.
  • the five LTE bands exemplified in this embodiment are Band3, Band1, Band40, Band41, and Band7 in ascending order of frequency.
  • Band 3 and Band 1 belong to the low band group, and Band 40, Band 41 and Band 7 belong to the high band group.
  • the multiplexer 10L for example, (1) CA mode 2 simultaneously using Band 1 belonging to the low band group and Band 40 belonging to the high band group, (2) Band 3 belonging to the low band group and the high band group In CA mode 1 in which Band 40 belonging to is simultaneously used, the frequency interval between two frequency bands used simultaneously is different, and the frequency interval in CA mode 1 is larger than the frequency interval in CA mode 2.
  • the multiplexer 10L at least one of the pass band and the attenuation band of the low pass filter 11L can be varied while maintaining low loss and high attenuation by one of conduction and non-conduction of the first switch element.
  • the pass band of the low pass filter 11L is made closer to the pass band of the high pass filter 12L, so that It is possible to suppress the deterioration of the insertion loss on the pass band side of the high pass filter 12L (the high end of the pass band of the low pass filter 11L).
  • the multiplexer 10L for example, in the case of the CA mode 1 in which the frequency interval between two frequency bands simultaneously used is large due to the other of the conduction and non-conduction of the first switch element, By bringing the attenuation band of the low pass filter 11L located between the pass band and the pass band of the high pass filter 12L closer to the pass band side (low frequency side) of the low pass filter 11L, the low pass filter 11L and the high pass filter 12L are isolated. Rate can be improved.
  • CA mode 3 in which the Band 40 (or Band 41) belonging to the high band group and the Band 1 belonging to the low band group are simultaneously used;
  • the frequency interval between the two frequency bands used simultaneously differs between CA7, which simultaneously uses Band7 belonging to the group and Band1 belonging to the low band group, and the frequency interval of CA mode 4 is different than the frequency interval of CA mode 3 large.
  • At least one of the pass band and the attenuation band of the high pass filter 12L can be varied while maintaining low loss and high attenuation by one of conduction and non-conduction of the second switch element.
  • the passband of the highpass filter 12L is made closer to the passband of the lowpass filter 11L to pass the lowpass filter 11L in the passband of the highpass filter 12L. It is possible to suppress the degradation of the insertion loss on the band side (the low pass end of the pass band of the high pass filter 12L).
  • the multiplexer 10L for example, in the case of the CA mode 4 in which the frequency interval between two frequency bands simultaneously used is large due to the other of the conduction and non-conduction of the second switch element, By bringing the attenuation band of the high pass filter 12L located between the pass band and the pass band of the low pass filter 11L closer to the pass band of the high pass filter 12L, the isolation between the low pass filter 11L and the high pass filter 12L can be improved.
  • any combination is selected in CA by any of the frequency bands belonging to the low band group and any of the frequency bands belonging to the high band group. Even in this case, the passbands and attenuation bands of the low pass filter 11L and the high pass filter 12L can be optimized.
  • the multiplexer 10L that performs CA between the so-called low band group and the high band group it is possible to suppress the degradation of the insertion loss or the demultiplexing characteristics even if the selected frequency band changes. Accordingly, it is possible to provide the multiplexer 10L of the variable transmission characteristic which is excellent in the transmission characteristic.
  • FIG. 9A is a circuit configuration diagram of the multiplexer 10L according to the third embodiment.
  • the multiplexer 10L according to the third embodiment is a specific circuit configuration example of the multiplexer 10L described in FIG. 8, and includes a low pass filter 11L and a high pass filter 12L.
  • the low pass filter 11L includes series arm circuits S1B and S2B and a parallel arm circuit P1B.
  • the series arm circuit S1B includes an inductor L2 and a capacitor C5 connected in parallel to one another.
  • the series arm circuit S2B includes an inductor L3 and a capacitor C6 connected in parallel to one another.
  • the series arm circuits S1B and S2B are connected in series with each other in a path connecting the input / output terminal T1 (common terminal 100) and the input / output terminal T3 (input / output terminal 110).
  • Each of the two series arm circuits S1B and S2B constitutes an LC parallel resonant circuit.
  • the parallel arm circuit P1B is connected between the connection node of the series arm circuits S1B and S2B and the ground, and includes an inductor L4, capacitors C7 and C8, and a switch SW1.
  • the inductor L4 and the capacitor C8 are connected in series between the connection node and the ground to form an LC series resonant circuit.
  • the capacitor C7 and the switch SW1 are connected in series between the connection node of the inductor L4 and the capacitor C8 and the ground to form a first impedance variable circuit.
  • the wiring A connected to the input / output terminal T1, the inductor L2 and the capacitor C5 and constituting one end region of the first path, the input / output terminal T3, the inductor L3 and the capacitor C6 connected to the first path Wiring B constituting another end region, and wiring C connected to capacitor C 7 and switch SW 1 and constituting a partial region of the second path are formed in a multilayer substrate in which a plurality of dielectric layers are stacked.
  • the wiring A and the wiring B of the low pass filter 11L are formed in a dielectric layer different from the dielectric layer in which the wiring C is formed, and the wiring A and the wiring B, the wiring C, and the wiring C are viewed in plan view of the multilayer substrate.
  • the high pass filter 12L includes series arm circuits S1C and S2C and a parallel arm circuit P1C.
  • the series arm circuit S1C includes a capacitor C1 connected in series.
  • the series arm circuit S2C includes a capacitor C2 connected in series.
  • the series arm circuits S1C and S2C are connected in series with each other in a path connecting the input / output terminal T1 (common terminal 100) and the input / output terminal T2 (input / output terminal 120).
  • the parallel arm circuit P1C is connected between the connection node of the series arm circuits S1C and S2C and the ground, and includes an inductor L1, capacitors C3 and C4, and a switch SW2.
  • the inductor L1 and the capacitor C4 are connected in series between the connection node and the ground to form an LC series resonant circuit.
  • the capacitor C3 and the switch SW2 are connected in series between the connection node of the inductor L1 and the capacitor C4 and the ground to form a second impedance variable circuit.
  • the wiring A connected to the input / output terminal T1 and the capacitor C1 and constituting one end region of the first path, the input / output terminal T2 and the capacitor C2 connected to the other end region of the first path The wiring B to be configured and the wiring C connected to the capacitor C3 and the switch SW2 and constituting a partial region of the second path are formed in a multilayer substrate in which a plurality of dielectric layers are stacked.
  • the wiring A and the wiring B of the high-pass filter 12L are formed in a dielectric layer different from the dielectric layer in which the wiring C is formed, and the wiring A and the wiring B, the wiring C, and the wiring C when the multilayer substrate is viewed in plan Are not overlapping.
  • the low pass filter 11L is a first filter
  • the high pass filter 12L is a second filter
  • the input / output terminal 110 is a third input / output terminal
  • the input / output terminal 120 is a fourth input / output terminal .
  • the low band group is the first frequency band group
  • the high band group is the second frequency band group.
  • FIG. 9B is a graph showing the pass characteristic of the multiplexer 10L according to the third embodiment.
  • the parallel arm circuit P1B includes the capacitors C7 and C8 even when the switch SW1 is conductive (On) by connecting the capacitor C7 in series with the switch SW1. It becomes an LC series resonant circuit of the parallel combined capacitor and the inductor L4. Two attenuation poles are generated by the LC series resonance circuit and the LC parallel resonance of the series arm circuits S1B and S2B (thin solid line in FIG. 9B).
  • the parallel arm circuit P1B becomes an LC series resonant circuit of the inductor L4 and the capacitor C8 and has a resonance point on the high frequency side of the resonant point when the switch SW1 is conductive.
  • the attenuation pole is shifted to a higher frequency side than when the switch SW1 is turned on (thin broken line in FIG. 9B). Therefore, the insertion loss on the high frequency side of the pass band of the low pass filter 11L is reduced.
  • the parallel arm circuit P1C includes the capacitor C3 and the capacitor C3 even when the switch SW2 is conductive (On) by connecting the capacitor C3 to the switch SW2 in series. It becomes an LC series resonant circuit of the parallel combination capacitor of C4 and the inductor L1. One attenuation pole is generated by this LC series resonant circuit (thick solid line in FIG. 9B).
  • the parallel arm circuit P1C becomes an LC series resonant circuit of the inductor L1 and the capacitor C4 and has a resonance point on the high frequency side of the resonant point when the switch SW2 is conductive.
  • the attenuation pole is shifted to a higher frequency side than when the switch SW2 is turned on (thick dashed line in FIG. 9B). For this reason, the attenuation amount of the attenuation band of the high pass filter 12L corresponding to the pass band of the low pass filter 11L is improved.
  • the switch SW1 when the switch SW1 is turned off and the switch SW2 is turned on, the pass band of the high pass filter 12L and the pass band of the low pass filter 11L approach each other.
  • the switch SW1 when the switch SW1 is turned on and the switch SW2 is turned off, the pass band of the high pass filter 12L and the pass band of the low pass filter 11L are separated. In this case, if the switch SW1 is turned on and the switch SW2 is turned off, the isolation between the high pass filter 12L and the low pass filter 11L is improved.
  • the switches SW1 and SW2 are made conductive. As a result, the pass bands of the high pass filter 12L and the low pass filter 11L both shift to the low frequency side. Conversely, (2) in the case of the CA mode of Band1 and Band7, the switches SW1 and SW2 are rendered non-conductive. As a result, the pass bands of the high pass filter 12L and the low pass filter 11L both shift to the high frequency side. (3) In the case of the CA mode of Band3 and Band7, the switch SW1 is turned on and the switch SW2 is turned off.
  • the pass band of the high pass filter 12L is shifted to the high frequency side, and the pass band of the low pass filter 11L is shifted to the low frequency side.
  • the switch SW1 is nonconductive and the switch SW2 is conductive. Thereby, the pass band of the high pass filter 12L is shifted to the low frequency side, and the pass band of the low pass filter 11L is shifted to the high frequency side.
  • FIG. 10A is a perspective view illustrating a mounting configuration of the multiplexer 10L according to the third embodiment.
  • FIG. 10B is a laminated diagram showing conductor patterns of respective layers constituting the multiplexer 10L according to the third embodiment.
  • FIG. 10A shows the arrangement of the circuit elements and wirings which are formed on the multilayer substrate 70 and which constitute the multiplexer 10L according to the third embodiment.
  • the multilayer substrate 70 is a laminate in which eight dielectric layers 701 to 708 on which conductor patterns are formed are stacked in a direction perpendicular to the main surface of the multilayer substrate 70 (Z-axis direction in FIG. 10B).
  • the number of dielectric layers of the multilayer substrate 70 is not limited to eight, and may be an arbitrary number of two or more.
  • the inductors L1 to L4 are formed on the dielectric layer 701, and are formed on the upper surface (first main surface) of the multilayer substrate 70.
  • Capacitors C 1, C 2, C 3, C 5, C 6 and C 7 are formed in dielectric layers 703 and 704.
  • the wiring C is formed in the dielectric layers 701 to 702.
  • Dielectric layers 703 and 704 are lower than dielectric layer 701 and upper than dielectric layer 708.
  • Capacitors C 1, C 2, C 3, C 5, C 6 and C 7 are not limited to being formed in dielectric layers 703 and 704, and are lower layers than dielectric layer 701 and more than dielectric layer 708. It may be formed in the upper layer.
  • Capacitors C 4 and C 8 are formed in dielectric layer 707.
  • the input / output terminals T1, T2 and T3 are formed in the dielectric layer 708, and are formed on the lower surface (second main surface) of the multilayer substrate 70.
  • the wiring A and the wiring B are formed in the dielectric layers 704 to 708. That is, the wiring A and the wiring B, and the wiring C are formed in different layers.
  • the wiring A and the wiring B do not overlap with the wiring C.
  • the occurrence of unnecessary electromagnetic field coupling between the wiring A and the wiring B and the wiring C can be suppressed.
  • the multiplexer 10L occurrence of an unintended impedance change can be suppressed, so that low transmission loss in the pass band and high attenuation in the attenuation band can be secured.
  • the first variable impedance circuit and the second variable impedance circuit are disposed in the parallel arm circuits P1B and P1C. Therefore, the transmission loss of the first path in which the series arm circuits S1B, S2B, S1C and S2C are arranged is an influence of the on resistance of the switches SW1 and SW2 caused by the first impedance variable circuit and the second impedance variable circuit. It is possible to suppress deterioration due to
  • the input / output terminals T1, T2 and T3 are disposed on the lower surface (second main surface) of the multilayer substrate 70, and the switches SW1 and SW2 are disposed on the upper surface (first main surface) of the multilayer substrate 70.
  • the wiring A and the wiring B connected to the input / output terminals T1, T2 or T3 are disposed on the second main surface side of the multilayer substrate 70, and the first impedance variable circuit and the second impedance variable circuit are disposed.
  • the wires C arranged in two paths can be arranged on the first main surface side of the multilayer substrate 70. Therefore, even if the wires A and B and the wires C are disposed in different dielectric layers, the wire length of each wire can be shortened, so that the transmission loss of the multiplexer 10L can be reduced.
  • the switches SW1 and SW2 which are variable elements constituting the first impedance variable circuit and the second impedance variable circuit are formed on the first main surface, the switches SW1 and SW2 can be formed of surface mount elements. For this reason, compared with the switch element comprised using each dielectric material layer of the multilayer substrate 70, ON resistance can be reduced. Further, when the first and second variable impedance circuits are configured by variable inductors or variable capacitors as shown in (b) and (e) of FIG. 1B, each dielectric of the multilayer substrate 70 The Q factor can be increased compared to a variable inductor or variable capacitor configured with layers. This makes it possible to improve the pass characteristic of the multiplexer 10L.
  • each of the series arm circuits S1B, S2B, S1C and S2C and the parallel arm circuits P1B and P1C includes one or more capacitors.
  • FIG. 10B it is desirable that the capacitor C5 of the series arm circuit S1B and the capacitor C6 of the series arm circuit S2B do not overlap the capacitors C7 and C8 of the parallel arm circuit P1B in the plan view. Further, it is desirable that the capacitor C1 of the series arm circuit S1C and the capacitor C2 of the series arm circuit S2C do not overlap with the capacitors C3 and C4 of the parallel arm circuit P1C.
  • the multiplexer 10L that performs CA between the so-called low band group and the high band group, even if the selected frequency band changes, lower transmission loss in the pass band and higher attenuation amount in the attenuation band can be obtained. It is possible to suppress the deterioration of the insertion loss or the branching characteristic while maintaining it.
  • FIG. 11A is a circuit configuration diagram of a high frequency front end circuit 50M and its peripheral circuits according to the first modification of the third embodiment.
  • the high frequency front end circuit 50M is a reception system front end circuit, and the diplexer 60M, the multiplexer 10L, the switches 31L, 32M and 33M, and the filters 21L, 22L, 23L, 24L, 25M and 26M. And receiving amplifiers 41L, 42L, 43L, 44L, 45M and 46M.
  • the high frequency front end circuit 50M according to the first modification has (1) a diplexer 60M disposed between the antenna element 3 and the multiplexer 10L. And (2) that a signal path for transmitting the third frequency band group is added.
  • the high frequency front end circuit 50M according to the first modification will not be described for the same configuration as the high frequency front end circuit 50L according to the third embodiment, and different configurations will be mainly described.
  • the switch 32M has a common terminal and two selection terminals, and the common terminal is connected to the input / output terminal 120.
  • the switch 32M is a SPDT type switch circuit capable of connecting the common terminal to either of the two selection terminals.
  • the diplexer 60M has a high pass filter and a low pass filter, the common terminal is connected to the antenna element 3, the output end of the high pass filter is connected to the common terminal 100 of the multiplexer 10L, and the output end of the low pass filter is connected to the switch 33M ing.
  • the high pass filter of the diplexer 60M is a high pass filter that passes Band1, 3, 7 and 40 and attenuates Band11 (1475.9-1495.9 MHz) and Band21 (1495.9-1510.9 MHz).
  • the low pass filter of the diplexer 60M is a low pass filter that attenuates the Bands 1, 3, 7 and 40 and passes the Bands 11 and 21.
  • the high pass filter of the diplexer 60M passes Band11, 21, 3, 1, 40 and 7 and includes low band group (699-960 MHz, for example Band 20 (transmission band: 832-862 MHz, reception band: 791-821 MHz) Low-pass filters that attenuate Bands 11, 21, 3, 1, 40 and 7 and pass the low band group (including Band 20, for example). It may be.
  • the filter 25M is a band pass filter connected to one selection terminal of the switch 33M and having Band 11 as a pass band.
  • the filter 26M is a band pass filter connected to the other selection terminal of the switch 33M and having Band 21 as a pass band.
  • the receive amplifier 45M is connected to the filter 25M, and the receive amplifier 46M is connected to the filter 26M.
  • Each of the receiving amplifiers 45M and 46M is, for example, a low noise amplifier configured of a transistor or the like.
  • the high frequency front end circuit 50M can be provided in which a low transmission loss in the pass band and a high attenuation amount in the attenuation band are ensured.
  • FIG. 11B is a circuit configuration diagram of a high frequency front end circuit 50N and its peripheral circuits according to the second modification of the third embodiment.
  • the high frequency front end circuit 50N is a reception system front end circuit, and includes diplexers 60M and 61N, multiplexers 10N1, 10N2 and 10N3, switches 31L, 32M and 33M, and filters 21L, 22L and 23L. , 24L, 25M and 26M, and reception amplifiers 41N, 42N and 43N.
  • the high frequency front end circuit 50N according to the modification 2 is different from the high frequency front end circuit 50M according to the modification 1 in the arrangement positions of the multiplexers 10N1 to 10N3.
  • the high frequency front end circuit 50N according to the second modification will not be described as to the same configuration as the high frequency front end circuit 50M according to the first variation, and a description will be made focusing on different configurations.
  • the switch 32M has a common terminal and two selection terminals, and the common terminal is connected to the output end of the high pass filter of the diplexer 61N.
  • the switch 32M is a SPDT type switch circuit capable of connecting the common terminal to either of the two selection terminals.
  • the switch 33M has a common terminal and two selection terminals, and the common terminal is connected to the output end of the low pass filter of the diplexer 60M.
  • the switch 33M is an SPDT switch circuit capable of connecting the common terminal to either of the two selection terminals.
  • the diplexer 60M has a high pass filter and a low pass filter, the common terminal is connected to the antenna element 3, the output end of the high pass filter is connected to the common terminal of the diplexer 61N, and the output end of the low pass filter is connected to the switch 33M There is.
  • the high pass filter of the diplexer 60M is a high pass filter that passes Band1, 3, 7 and 40 and attenuates Band11 and Band21.
  • the low pass filter of the diplexer 60M is a low pass filter that attenuates the Bands 1, 3, 7 and 40 and passes the Bands 11 and 21.
  • the diplexer 61N has a high pass filter and a low pass filter.
  • the output end of the high pass filter is connected to the common terminal of the switch 32M, and the output end of the low pass filter is connected to the common terminal of the switch 31L.
  • the high pass filter of the diplexer 61N is a high pass filter that passes Bands 7 and 40 and attenuates Bands 1 and 3.
  • the low pass filter of the diplexer 61N is a low pass filter that attenuates the Bands 7 and 40 and passes the Bands 1 and 3.
  • the multiplexer 10N1 has the same configuration as the multiplexer 10L according to the present embodiment.
  • the high-pass filter of the multiplexer 10N1 is a high-pass filter with a variable pass characteristic, which passes Band 7 and attenuates Band 40.
  • the low-pass filter of the multiplexer 10N1 is a low-pass filter of variable transmission characteristics type that attenuates the Band 7 and passes the Band 40.
  • the multiplexer 10N2 has the same configuration as the multiplexer 10L according to the present embodiment.
  • the high-pass filter of the multiplexer 10N2 is a high-pass filter with a variable pass characteristic, which passes Band1 and attenuates Band3.
  • the low-pass filter of the multiplexer 10N2 is a low-pass filter of variable transmission characteristics type that attenuates Band1 and passes Band3.
  • the multiplexer 10N3 has the same configuration as the multiplexer 10L according to the present embodiment.
  • the high-pass filter of the multiplexer 10N3 is a high-pass filter of a pass characteristic variable type that passes the Band 21 and attenuates the Band 11.
  • the low-pass filter of the multiplexer 10N3 is a low-pass filter of variable transmission characteristics type that attenuates the Band 21 and passes the Band 11.
  • the reception amplifier 41N is connected to the common terminal of the multiplexer 10N1, the reception amplifier 42N is connected to the common terminal of the multiplexer 10N2, and the reception amplifier 43N is connected to the common terminal of the multiplexer 10N3.
  • Each of the reception amplifiers 41N, 42N, and 43N is, for example, a low noise amplifier configured of a transistor or the like.
  • the multiplexers 10N1 to 10N3 the occurrence of an unintended impedance change can be suppressed, so it is possible to provide the high frequency front end circuit 50N with low transmission loss in the passband and high attenuation in the attenuation band.
  • FIG. 11C is a circuit configuration diagram of the high frequency front end circuit 50P and its peripheral circuits according to the third modification of the third embodiment.
  • the high frequency front end circuit 50P is a reception system front end circuit, and the diplexer 61N, the multiplexer 10P, the switches 31L and 32L, the filters 21L, 22L, 23L, 24L and 25L, and the reception amplifier 41L, 42L, 43L, 44L and 45L.
  • the high frequency front end circuit 50P according to the third modification has (1) a diplexer 61N added, and (2) an arrangement position of the multiplexer 10P. Is different.
  • the high frequency front end circuit 50P according to the third modification will not be described for the same configuration as the high frequency front end circuit 50L according to the third embodiment, and different configurations will be mainly described.
  • the diplexer 61N has a high pass filter and a low pass filter, the common terminal is connected to the antenna element 3, the output end of the high pass filter is connected to the common terminal of the switch 32L, and the output end of the low pass filter is common to the switch 31L It is connected.
  • the high pass filter of the diplexer 61N is a high pass filter that passes Bands 7, 40 and 41 and attenuates Bands 1 and 3.
  • the low pass filter of the diplexer 61N is a low pass filter that attenuates the Bands 7, 40 and 41 and passes the Bands 1 and 3.
  • the multiplexer 10P has the same configuration as the multiplexer 10L according to the present embodiment.
  • the high-pass filter of the multiplexer 10P is a high-pass filter with a variable transmission characteristic, which passes Bands 7, 40 and 41 and attenuates Bands 1 and 3.
  • the low pass filter of the multiplexer 10P is a low pass filter of variable pass characteristic type that attenuates the Bands 7, 40 and 41 and attenuates the Bands 1 and 3.
  • the high frequency front end circuit 50P can be provided in which a low transmission loss in the pass band and a high attenuation amount in the attenuation band are secured.
  • the high frequency circuit, the multiplexer, the high frequency front end circuit, and the communication apparatus according to the present invention have been described above with reference to the embodiment, examples and modifications, but the present invention is not limited to the above embodiments, examples and modifications It is not limited to Other embodiments realized by combining arbitrary components in the above embodiment, examples and modifications, and various modifications that those skilled in the art can think of within the scope of the present invention with respect to the above embodiment
  • the present invention also includes various modifications incorporating the high frequency circuit, the multiplexer, the high frequency front end circuit, and the communication device according to the present invention.
  • the low band group and the high band group described in the above embodiments refer only to a band group having a relatively low frequency and a band group having a relatively high frequency.
  • the combination of low band group / high band group is a combination of any two frequency band groups (the same frequency band group may be) of the following (1) to (5). Can be applied.
  • the number of frequency bands (bands) belonging to each frequency band group may be two or more.
  • a diplexer in which two frequency band groups are demultiplexed is described as an example of the multiplexer, three or more frequency band groups may be demultiplexed.
  • it may be a multiplexer that demultiplexes LB / MLB / MB / HB.
  • an inductor or a capacitor may be connected between each component.
  • the inductor may include a wiring inductor formed by wiring connecting the components.
  • the high frequency front end circuit may be a transmission system circuit.
  • a transmission amplifier circuit such as a power amplifier is disposed instead of the reception amplifier circuit.
  • it may be a high frequency front end circuit provided with both a signal path for reception and a signal path for transmission.
  • each of the high frequency circuit according to the first to third embodiments and the high pass filter and the low pass filter constituting the multiplexer has a configuration having one parallel arm circuit, a plurality of parallel arm circuits are arranged. It is also good. Along with this, three or more series arm circuits may be arranged. By providing a plurality of parallel arm circuits and a plurality of series arm circuits, the number of attenuation poles in the filter pass characteristic can be increased, so that, for example, steepness of the filter characteristic and design freedom of the attenuation band are increased.
  • the present invention is widely applicable to communication devices such as mobile phones as high frequency circuits, multiplexers, high frequency front end circuits and communication devices applicable to multi-band systems.
  • RFIC RF signal processing circuit
  • BBIC Baseband Signal Processing Circuit

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Abstract

高周波回路(2)は、多層基板(70)と、多層基板(70)に形成された入出力端子(T1およびT2)を結ぶ第1経路に形成された直列腕回路(S1およびS2)と、第1経路上のノードとグランドとを結ぶ第2経路に配置された並列腕回路(P1)と、多層基板(70)に形成され、入出力端子(T1)に接続され、第1経路の一部を構成する配線Aと、多層基板(70)に形成され、入出力端子(T2)に接続され、第1経路の一部を構成する配線Bと、多層基板(70)に形成され、第2経路の一部を構成する配線Cとを備え、並列腕回路(P1)は、インピーダンス可変回路(60)を含み、配線Aおよび配線Bは、配線Cが形成された多層基板(70)の層と異なる層に形成されており、多層基板(70)を平面視した場合、配線Cは、配線Aおよび配線Bと重ならない。

Description

高周波回路、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置
 本発明は、高周波回路、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置に関する。
 近年の移動体通信端末には、一端末で複数の周波数帯域に対応する、いわゆるマルチバンド化が要求され、当該移動体通信端末において高周波信号を伝送するフロントエンド回路にもマルチバンド化が要求されている。これに伴い、各周波数帯域の信号品質を確保すべく、フロントエンド回路には、周波数帯域の選択に応じて通過特性を可変させるフィルタが要求される。
 特許文献1には、第1入出力端子と第2入出力端子とを結ぶ経路に配置された2つの直列回路と、当該経路上のノードとグランドとの間に配置された並列回路とを有する高周波モジュールが開示されている。2つの直列回路および並列回路のそれぞれは、受動素子および可変容量素子を有している。直列回路および並列回路の可変容量素子を可変することで、使用バンドに応じたインピーダンス整合をとることにより、通過特性に優れた可変型フィルタを有する高周波モジュールを実現している。
特許第5773096号公報
 しかしながら、特許文献1に開示された高周波モジュールでは、第1入出力端子と第1の直列回路とを結ぶ第1の配線、または、第2入出力端子と第2の直列回路とを結ぶ配線と、並列回路の可変容量素子に接続された配線とが近接すると、両配線間に不要な電磁界結合が発生する。この場合、第1入出力端子と第2入出力端子との間を通過する高周波信号の伝送特性が劣化するという問題がある。
 そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、伝送特性に優れた通過特性可変型の高周波回路、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る高周波回路は、多層基板と、前記多層基板の表面に形成された第1入出力端子および第2入出力端子と、前記多層基板に形成され、前記第1入出力端子と前記第2入出力端子とを結ぶ第1経路に直列配置された第1直列腕回路および第2直列腕回路と、前記第1経路上のノードとグランドとを結ぶ第2経路に配置された並列腕回路と、前記多層基板に形成され、前記第1入出力端子に接続され、前記第1経路の一部を構成する第1配線と、前記多層基板に形成され、前記第2入出力端子に接続され、前記第1経路の一部を構成する第2配線と、前記多層基板に形成され、前記第2経路の一部を構成する第3配線と、を備え、前記並列腕回路は、前記第1入出力端子と前記第2入出力端子との間の高周波信号の伝送特性を可変させる第1インピーダンス可変回路を含み、前記第1配線および前記第2配線は、前記第3配線が形成された前記多層基板の層と異なる層に形成されており、前記多層基板を平面視した場合、前記第3配線は、前記第1配線および前記第2配線と重ならない。
 上記構成によれば、第1経路を構成する第1配線および第2配線と、第2経路を構成する第3配線とが多層基板の別層に形成され、かつ、それらが上記平面視において重複しないように配置されているので、第1配線および第2配線と第3配線との間での不要な電磁界結合の発生を抑制できる。これにより、上記高周波回路において、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量を確保できる。よって、伝送特性に優れた通過特性可変型の高周波回路を提供できる。
 また、第1インピーダンス可変回路は、例えば、オン抵抗を有するスイッチ素子やQ値が低い可変キャパシタなどで構成されるが、第1インピーダンス可変回路は並列腕回路に配置されている。このため、直列腕回路が配置された第1経路の伝送損失が、第1インピーダンス可変回路のオン抵抗およびキャパシタのQ値低下の影響により劣化することを抑制できる。
 また、前記並列腕回路は、前記ノードとグランドとの間に直列接続されたインダクタおよびキャパシタで構成されたLC直列共振回路を備えてもよい。
 これにより、LC直列共振回路により発生する共振点の有無および共振点の周波数変化が可能となる。このため、上記高周波回路の通過特性において、減衰極の有無、または、当該減衰極の周波数を可変することができるので、(1)上記高周波回路の通過帯域の周波数、(2)上記高周波回路の通過帯域の急峻性、および(3)上記高周波回路の減衰帯域の周波数、を変化させることが可能となる。
 また、前記並列腕回路は、前記ノードとグランドとの間に配置された弾性波共振子を備えてもよい。
 これにより、並列腕回路により発生する共振点の有無および共振点の周波数変化が可能となる。このため、上記高周波回路の通過特性において、減衰極の有無、または、当該減衰極の周波数を可変することができるので、(1)上記高周波回路の通過帯域の周波数、(2)上記高周波回路の通過帯域の急峻性、および(3)上記高周波回路の減衰帯域の周波数、を変化させることが可能となる。
 また、前記多層基板は、互いに背向する第1主面および第2主面を有し、前記第1インピーダンス可変回路は、スイッチ素子または可変キャパシタである可変素子を有し、前記可変素子は、前記第1主面に形成され、前記第1入出力端子および前記第2入出力端子は、前記第2主面に形成されていてもよい。
 これにより、第1入出力端子または第2入出力端子に接続される第1配線および第2配線を多層基板の第2主面側に配置し、第1インピーダンス可変回路が配置される第2経路に配置された第3配線を多層基板の第1主面側に配置できる。よって、第1配線および第2配線と第3配線とを異なる層に配置させても、各配線の配線長を短くできるので、高周波回路の伝送損失を低減できる。
 また、第1インピーダンス可変回路を構成する可変素子は、第1主面に形成されるので、可変素子を表面実装型の素子で構成できる。このため、可変素子がスイッチ素子である場合にはオン抵抗を低減でき、また、可変素子が可変キャパシタである場合にはQ値を高めることができる。これにより、高周波回路の通過特性を向上させることが可能となる。
 また、前記第1配線は、前記第1入出力端子と前記第1直列腕回路とを接続し、前記第2配線は、前記第2入出力端子と前記第2直列腕回路とを接続し、前記第1直列腕回路、前記第2直列腕回路、および前記並列腕回路は、それぞれ、1以上のキャパシタを含み、前記平面視において、前記第1直列腕回路が有する前記1以上のキャパシタおよび前記第2直列腕回路が有する前記1以上のキャパシタは、前記並列腕回路が有する前記1以上のキャパシタと重ならなくてもよい。
 上記構成によれば、第1直列腕回路および第2直列腕回路を構成するキャパシタと、並列腕回路を構成するキャパシタとが上記平面視において重複しないように配置されているので、第1直列腕回路および第2直列腕回路と並列腕回路との間での不要な寄生容量の発生を抑制できる。これにより、上記高周波回路において、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量を確保できる。
 また、本発明の一態様に係るマルチプレクサは、第1周波数帯域群に属する第1周波数帯域および第2周波数帯域の一方の高周波信号と、第2周波数帯域群に属する第3周波数帯域の高周波信号と、を同時に伝送することが可能であり、前記第1周波数帯域の高周波信号と前記第2周波数帯域の高周波信号とを排他的に伝送するマルチプレクサであって、第1共通端子、第3入出力端子、および、第4入出力端子と、前記第1共通端子が前記第1入出力端子に接続され、前記第3入出力端子が前記第2入出力端子に接続され、前記第1周波数帯域群の周波数範囲を通過帯域とし、前記第2周波数帯域群の周波数範囲を減衰帯域とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の高周波回路からなる第1フィルタと、前記第1共通端子と前記第4入出力端子との間に配置され、前記第2周波数帯域群の周波数範囲を通過帯域とし、前記第1周波数帯域群の周波数範囲を減衰帯域とする第2フィルタと、を備え、前記第1フィルタは、第1スイッチ素子を有する前記第1インピーダンス可変回路を備え、前記第1インピーダンス可変回路のインピーダンス変化により、前記第1フィルタの通過帯域および減衰帯域の少なくとも一方が可変する。
 例えば、(1)第1周波数帯域群に属する第1周波数帯域と、第2周波数帯域群に属する第3周波数帯域とを同時使用する場合と、(2)第1周波数帯域群に属する第2周波数帯域と、第2周波数帯域群に属する第3周波数帯域とを同時使用する場合と、では、同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が異なる。
 上記構成によれば、第1インピーダンス可変回路のインピーダンス変化により、第1フィルタの通過帯域および減衰帯域の少なくとも一方が低損失および高減衰を維持したまま可変するので、例えば、(1)同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が小さい場合には、第1フィルタの通過帯域を第2フィルタの通過帯域に近づけることにより、第1フィルタの通過帯域における、第2フィルタの通過帯域側の挿入損失の劣化を抑制できる。また、例えば、(2)同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が大きい場合には、第1フィルタの通過帯域と第2フィルタの通過帯域との間に位置する第1フィルタの減衰帯域を、第1フィルタの通過帯域に近づけることにより、第1フィルタと第2フィルタとのアイソレーションを向上できる。
 よって、いわゆる第1周波数帯域群と第2周波数帯域群との間でキャリアアグリゲーション(CA)を実行するマルチプレクサにおいて、選択される周波数帯域が変わっても、挿入損失または分波特性の劣化を抑制できる。
 また、前記第1周波数帯域群は、前記第1周波数帯域および前記第2周波数帯域を含み、前記第2周波数帯域群は、前記第3周波数帯域および第4周波数帯域を含み、前記マルチプレクサは、(1)前記第1周波数帯域の高周波信号と前記第2周波数帯域の高周波信号とを排他的に伝送し、(2)前記第3周波数帯域の高周波信号と前記第4周波数帯域の高周波信号とを排他的に伝送し、(3)前記第1周波数帯域および前記第2周波数帯域の一方の高周波信号と、前記第3周波数帯域および前記第4周波数帯域の一方の高周波信号と、を同時に伝送することが可能であり、前記第2フィルタは、前記第1共通端子と前記第4入出力端子との間の高周波信号の伝送特性を可変させる第2インピーダンス可変回路を備え、前記第2インピーダンス可変回路のインピーダンス変化により、前記第2フィルタの通過帯域および減衰帯域の少なくとも一方が可変してもよい。
 例えば、(1)第2周波数帯域群に属する第3周波数帯域と、第1周波数帯域群に属する第1周波数帯域とを同時使用する場合と、(2)第2周波数帯域群に属する第4周波数帯域と、第1周波数帯域群に属する第1周波数帯域とを同時使用する場合とでは、同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が異なる。
 上記構成によれば、第2インピーダンス可変回路のインピーダンス変化により、第2フィルタの通過帯域および減衰帯域の少なくとも一方が低損失および高減衰を維持したまま可変するので、例えば、(1)同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が小さい場合には、第2フィルタの通過帯域を第1フィルタの通過帯域に近づけることにより、第2フィルタの通過帯域における、第1フィルタの通過帯域側の挿入損失の劣化を抑制できる。また、例えば、(2)同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が大きい場合には、第2フィルタの通過帯域と第1フィルタの通過帯域との間に位置する第2フィルタの減衰帯域を、第2フィルタの通過帯域に近づけることにより、第1フィルタと第2フィルタとのアイソレーションを向上できる。
 また、第1フィルタおよび第2フィルタの双方を周波数可変とすることで、第1周波数帯域および第2周波数帯域のいずれかと、第3周波数帯域および第4周波数帯域のいずれかとによるCAにおいて、いずれの組み合わせが選択された場合であっても、第1フィルタおよび第2フィルタの通過帯域および減衰帯域を最適化できる。
 よって、いわゆる第1周波数帯域群と第2周波数帯域群との間でCAを実行するマルチプレクサにおいて、選択される周波数帯域が変わっても、挿入損失またはアイソレーションの劣化を抑制できる。
 また、本発明の一態様に係る高周波フロントエンド回路は、上記記載のマルチプレクサと、第2共通端子、第1選択端子および第2選択端子を有し、前記第2共通端子が前記第3入出力端子に接続された第3スイッチと、前記第1選択端子に接続され、前記第1周波数帯域を通過帯域とする第3フィルタと、前記第2選択端子に接続され、前記第2周波数帯域を通過帯域とする第4フィルタと、前記第4入出力端子に接続され、前記第3周波数帯域を通過帯域とする第5フィルタと、前記第3フィルタおよび前記第4フィルタに接続された第1増幅回路と、前記第5フィルタに接続された第2増幅回路と、を備える。
 また、本発明の一態様に係る高周波フロントエンド回路は、上記記載のマルチプレクサと、第3共通端子、第3選択端子および第4選択端子を有し、前記第3共通端子が前記第4入出力端子に接続された第4スイッチと、前記第1選択端子に接続され、前記第1周波数帯域を通過帯域とする第3フィルタと、前記第2選択端子に接続され、前記第2周波数帯域を通過帯域とする第4フィルタと、前記第3選択端子に接続され、前記第3周波数帯域を通過帯域とする第5フィルタと、前記第4選択端子に接続され、前記第4周波数帯域を通過帯域とする第6フィルタと、前記第3フィルタおよび前記第4フィルタに接続された第1増幅回路と、前記第5フィルタおよび前記第6フィルタに接続された第2増幅回路と、を備える。
 これらにより、上記高周波回路において、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量が確保された高周波フロントエンド回路を提供できる。
 また、本発明の一態様に係る通信装置は、アンテナ素子で受信される高周波信号を処理するRF信号処理回路と、前記アンテナ素子と前記RF信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する上記記載の高周波フロントエンド回路と、を備える。
 これにより、上記高周波回路において、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量が確保された通信装置を提供できる。
 本発明によれば、伝送特性に優れた通過特性可変型の高周波回路、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置を提供することができる。
図1Aは、実施の形態1に係る高周波回路の回路構成図である。 図1Bは、実施の形態1に係る高周波回路が有する並列腕回路の回路構成例を示す図である。 図1Cは、実施の形態1の変形例に係る高周波回路が有する並列腕回路の回路構成例を示す図である。 図2Aは、実施例1に係る高周波回路の回路構成図である。 図2Bは、実施例1に係る高周波回路の実装構成を表す斜視図である。 図3Aは、並列腕回路のみに可変容量素子を有し、不要結合がない高周波回路の回路構成図である。 図3Bは、並列腕回路のみに可変容量素子を有し、不要結合がある高周波回路の回路構成図である。 図3Cは、並列腕回路および直列腕回路に可変容量素子を有し、不要結合がある高周波回路の回路構成図である。 図4は、不要結合の有無による高周波回路の通過特性を比較したグラフである。 図5Aは、変形例1に係る高周波回路の実装構成を表す斜視図である。 図5Bは、変形例2に係る高周波回路の実装構成を表す斜視図である。 図5Cは、変形例3に係る高周波回路の実装構成を表す斜視図である。 図5Dは、変形例4に係る高周波回路の実装構成を表す斜視図である。 図5Eは、変形例5に係る高周波回路の実装構成を表す斜視図である。 図6Aは、実施の形態2に係る通信装置の回路構成図である。 図6Bは、実施の形態2に係るマルチプレクサの通過特性とCAモードとの関係を示す図である。 図7Aは、実施例2に係るマルチプレクサおよびその周辺回路の回路構成図である。 図7Bは、実施例2に係るマルチプレクサのローパスフィルタの通過特性を示すグラフである。 図8は、実施の形態3に係る高周波フロントエンド回路およびその周辺回路の回路構成図である。 図9Aは、実施例3に係るマルチプレクサの回路構成図である。 図9Bは、実施例3に係るマルチプレクサの通過特性を示すグラフである。 図10Aは、実施例3に係るマルチプレクサの実装構成を表す斜視図である。 図10Bは、実施例3に係るマルチプレクサを構成する各層の導体パターンを示す積層図である。 図11Aは、実施の形態3の変形例1に係る高周波フロントエンド回路およびその周辺回路の回路構成図である。 図11Bは、実施の形態3の変形例2に係る高周波フロントエンド回路およびその周辺回路の回路構成図である。 図11Cは、実施の形態3の変形例3に係る高周波フロントエンド回路およびその周辺回路の回路構成図である。
 以下、本発明の実施の形態について、実施例、変形例、および図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施例および変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施例および変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施例および変形例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。
 (実施の形態1)
 [1.1 高周波回路の構成]
 図1Aは、実施の形態1に係る高周波回路2の回路構成図である。同図に示された高周波回路2は、入出力端子T1およびT2と、直列腕回路S1およびS2と、並列腕回路P1と、を備える。
 直列腕回路S1は、入出力端子T1(第1入出力端子)と入出力端子T2(第2入出力端子)とを結ぶ第1経路に配置された第1直列腕回路である。また、直列腕回路S2は、入出力端子T1と入出力端子T2とを結ぶ第1経路に配置された第2直列腕回路である。直列腕回路S1と直列腕回路S2とは、第1経路に直列配置され、インダクタおよびキャパシタなどの受動素子で構成されている。
 並列腕回路P1は、第1経路上のノードx1とグランドとを結ぶ第2経路に配置されている。並列腕回路P1は、インピーダンス可変回路60を有する。インピーダンス可変回路60は、入出力端子T1と入出力端子T2との間の高周波信号の伝送特性を可変させる第1インピーダンス可変回路である。
 高周波回路2は、さらに、入出力端子T1に接続され、第1経路の一部(一の端部領域)を構成する配線A(第1配線)と、入出力端子T2に接続され、第1経路の一部(他の端部領域)を構成する配線B(第2配線)と、第2経路の一部(一部領域)を構成する配線C(第3配線)と、を備える。なお、配線Cは、より具体的には、インピーダンス可変回路60の内部配線、または、インピーダンス可変回路60に接続された配線である。
 ここで、配線A、配線B、および配線Cは、複数の誘電体層が積層されて構成された多層基板に形成されており、配線Aおよび配線Bは、配線Cが形成された誘電体層と異なる誘電体層に形成されており、当該多層基板を平面視した場合、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、重なっていない。
 上記構成によれば、第1経路を構成する配線Aおよび配線Bと、第2経路を構成する配線Cとが、多層基板の別層に形成され、かつ、多層基板を平面視した場合に重複しないように配置されているので、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間での不要な電磁界結合の発生を抑制できる。これにより、高周波回路2において、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量を確保できる。よって、伝送特性に優れた通過特性可変型の高周波回路2を提供できる。
 なお、本明細書における「電磁界結合」とは、(1)一の配線により形成された電界と他の配線により形成された電界との結合、(2)一の配線により形成された磁界と他の配線により形成された磁界との結合、および(3)一の配線により形成された電磁界と他の配線により形成された電磁界との結合、を含むものと定義される。
 図1Bは、実施の形態1に係る高周波回路2が有する並列腕回路P1の回路構成例を示す図である。
 同図の(a)に示された並列腕回路P1は、キャパシタC1と、インダクタL1およびL2と、スイッチSW1と、を備える。キャパシタC1とインダクタL1とは、ノードx1とグランドとの間に直列接続され、LC直列共振回路を構成している。インダクタL2とスイッチSW1とは、キャパシタC1とインダクタL1との接続ノードとグランドとの間に直列接続され、インピーダンス可変回路60aを構成している。この構成によれば、スイッチSW1を導通(オン)状態および非導通(オフ)状態で切り替えることにより、並列腕回路P1の共振周波数が可変する。言い換えれば、スイッチSW1をオン状態およびオフ状態で切り替えることにより、並列腕回路P1のインピーダンスが可変する。
 なお、本明細書における「LC直列共振回路」とは、互いに直列接続されたインダクタおよびキャパシタを有する回路であって、当該インダクタが有するインダクタンスおよび当該キャパシタが有するキャパシタンスにより規定された共振が発生する回路と定義される。なお、インダクタおよびキャパシタは、SMDなどのチップ部品のみならず、多層基板内の平面コイルで構成されたもの、多層基板内の対向電極および誘電体で構成されたものなども含まれる。また、キャパシタとインダクタとの接続ノードに、スイッチなどの回路素子が接続されている場合も、LC直列共振回路に含まれる。
 同図の(b)に示された並列腕回路P1は、キャパシタC1と、可変インダクタLvと、を備える。キャパシタC1と可変インダクタLvとは、ノードx1とグランドとの間に直列接続され、LC直列共振回路を構成している。可変インダクタLvは、インピーダンス可変回路60bを構成している。この構成によれば、可変インダクタLvのインダクタンス値を可変することにより、並列腕回路P1の共振周波数が可変する。言い換えれば、可変インダクタLvのインダクタンス値を可変することにより、並列腕回路P1のインピーダンスが可変する。
 同図の(c)に示された並列腕回路P1は、キャパシタC1と、インダクタL1およびL2と、スイッチSW1と、を備える。キャパシタC1、スイッチSW1、およびインダクタL1は、ノードx1とグランドとの間に、この順で直列接続されている。また、キャパシタC1、スイッチSW1、およびインダクタL2は、ノードx1とグランドとの間に、この順で直列接続されている、キャパシタC1とインダクタL1またはL2とは、スイッチSW1の導通により、LC直列共振回路を構成している。インダクタL1およびL2とスイッチSW1とは、インピーダンス可変回路60cを構成している。この構成によれば、スイッチSW1の導通状態を切り替えることにより、並列腕回路P1の共振周波数が可変する。言い換えれば、スイッチSW1の導通状態を切り替えることにより、並列腕回路P1のインピーダンスが可変する。
 同図の(d)に示された並列腕回路P1は、インダクタL1と、キャパシタC1およびC2と、スイッチSW1と、を備える。インダクタL1とキャパシタC1とは、ノードx1とグランドとの間に直列接続され、LC直列共振回路を構成している。キャパシタC2とスイッチSW1とは、インダクタL1とキャパシタC1との接続ノードとグランドとの間に直列接続され、インピーダンス可変回路60dを構成している。この構成によれば、スイッチSW1をオン状態およびオフ状態で切り替えることにより、並列腕回路P1の共振周波数が可変する。言い換えれば、スイッチSW1をオン状態およびオフ状態で切り替えることにより、並列腕回路P1のインピーダンスが可変する。
 同図の(e)に示された並列腕回路P1は、インダクタL1と、可変キャパシタCvと、を備える。インダクタL1と可変キャパシタCvとは、ノードx1とグランドとの間に直列接続され、LC直列共振回路を構成している。可変キャパシタCvは、インピーダンス可変回路60eを構成している。この構成によれば、可変キャパシタCvの容量値を可変することにより、並列腕回路P1の共振周波数が可変する。言い換えれば、可変キャパシタCvの容量値を可変することにより、並列腕回路P1のインピーダンスが可変する。
 同図の(f)に示された並列腕回路P1は、インダクタL1と、キャパシタC1およびC2と、スイッチSW1と、を備える。インダクタL1、スイッチSW1、およびキャパシタC1は、ノードx1とグランドとの間に、この順で直列接続されている。また、インダクタL1、スイッチSW1、およびキャパシタC2は、ノードx1とグランドとの間に、この順で直列接続されている、インダクタL1とキャパシタC1またはC2とは、スイッチSW1の導通により、LC直列共振回路を構成している。キャパシタC1およびC2とスイッチSW1とは、インピーダンス可変回路60fを構成している。この構成によれば、スイッチSW1の導通状態を切り替えることにより、並列腕回路P1の共振周波数が可変する。言い換えれば、スイッチSW1の導通状態を切り替えることにより、並列腕回路P1のインピーダンスが可変する。
 なお、本実施の形態に係る並列腕回路P1は、図1Bの(a)~(f)に示された回路構成には限定されない。並列腕回路P1は、入出力端子T1と入出力端子T2との間の高周波信号の伝送特性を可変させるインピーダンス可変回路を含む回路であれば、その回路構成は任意である。
 上記のインピーダンス可変回路60a~60fのように、インピーダンス可変回路60は、例えば、スイッチSW1、可変キャパシタCvおよび可変インダクタLvなどで構成されるが、インピーダンス可変回路60は並列腕回路P1に配置される。このため、直列腕回路S1およびS2が配置された第1経路の伝送損失が、インピーダンス可変回路60のスイッチSW1に起因するオン抵抗、ならびに可変キャパシタおよび可変インダクタに起因するQ値低下の影響により劣化することを抑制できる。
 図1Cは、実施の形態1の変形例に係る高周波回路2Cが有する並列腕回路P1の回路構成例を示す図である。
 同図に示された並列腕回路P1は、弾性波共振子A1と、インピーダンス可変回路60と、を備える。弾性波共振子A1とインピーダンス可変回路60とは、ノードx1とグランドとの間に直列接続されている。
 高周波回路2Cのインピーダンス可変回路60は、例えば、図1Bに示されたインピーダンス可変回路60a~60fが適用され、インダクタ、キャパシタおよびスイッチなどで構成され、それらの接続は直列接続および並列接続のいずれであってもよい。
 本変形例の上記構成によれば、第1経路を構成する配線Aおよび配線Bと、第2経路を構成する配線Cとが、多層基板の別層に形成され、かつ、多層基板を平面視した場合に重複しないように配置されているので、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間での不要な電磁界結合の発生を抑制できる。これにより、高周波回路2Cにおいて、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量を確保できる。よって、伝送特性に優れた通過特性可変型の高周波回路2Cを提供できる。
 図2Aは、実施例1に係る高周波回路2Aの回路構成図である。同図に示された高周波回路2Aは、実施の形態1に係る高周波回路2の具体的回路構成例であり、入出力端子T1およびT2と、直列腕回路S1およびS2と、並列腕回路P1と、を備える。以下、実施例1に係る高周波回路2Aについて、実施の形態1に係る高周波回路2の説明で記載されていない構成に絞って説明する。
 直列腕回路S1は、第1経路に直列配置されたキャパシタC1を有する。直列腕回路S2は、第1経路に直列配置されたキャパシタC2を有する。
 並列腕回路P1は、インダクタL1と、キャパシタC3およびC4と、スイッチSW1と、を備える。インダクタL1とキャパシタC4とは、ノードx1とグランドとの間に直列接続され、LC直列共振回路を構成している。キャパシタC3とスイッチSW1とは、インダクタL1とキャパシタC4との接続ノードとグランドとの間に直列接続され、インピーダンス可変回路60Aを構成している。なお、本実施例の並列腕回路P1は、図1Bの(d)に示された並列腕回路P1と同様の回路構成となっている。この構成によれば、スイッチSW1をオン状態およびオフ状態で切り替えることにより、並列腕回路P1の共振周波数が可変する。言い換えれば、スイッチSW1をオン状態およびオフ状態で切り替えることにより、並列腕回路P1のインピーダンスが可変する。
 高周波回路2Aは、さらに、入出力端子T1およびキャパシタC1に接続され、第1経路の一の端部領域を構成する配線A(第1配線)と、入出力端子T2およびキャパシタC2に接続され、第1経路の他の端部領域を構成する配線B(第2配線)と、キャパシタC3およびスイッチSW1に接続され、第2経路の一部領域を構成する配線C(第3配線)と、を備える。
 図2Bは、実施例1に係る高周波回路2Aの実装構成を表す斜視図である。同図には、多層基板70に形成された、高周波回路2Aを構成する各回路素子および配線の配置関係が示されている。
 多層基板70は、導体パターンが形成された複数(n層:nは2以上の整数)の誘電体層701~70nが多層基板70の主面に垂直な方向(図2BのZ軸方向)に積層された積層体である。なお、誘電体層701~70(n-1)では、各層の背向する2面のうち、Z軸正方向側の面に導体パターンが形成されているものとし、誘電体層70nでは、背向する2面の両側の面に導体パターンが形成されているものとしている。
 スイッチSW1は、誘電体層701に形成され、多層基板70の上面(第1主面)に形成されている。また、キャパシタC3は誘電体層704に形成されている。これより、配線Cは、誘電体層701~704に形成されている。誘電体層704は、誘電体層701よりも下層であり、誘電体層70nよりも上層である。なお、キャパシタC3は、誘電体層704に形成されていることに限定されず、誘電体層701よりも下層であって、誘電体層70nよりも上層に形成されていればよい。
 入出力端子T1およびT2は、誘電体層70nに形成され、多層基板70の下面(第2主面)に形成されている。また、キャパシタC1およびC2は誘電体層707に形成されている。これより、配線Aおよび配線Bは、誘電体層707~70nに形成されている。つまり、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、異なる層に形成されている。
 さらに、多層基板70を平面視した場合(Z軸方向から見た場合)、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、重なっていない。
 上記構成によれば、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間での不要な電磁界結合の発生を抑制できる。これにより、高周波回路2Aにおいて、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量を確保できる。また、インピーダンス可変回路60Aは並列腕回路P1に配置される。このため、直列腕回路S1およびS2が配置された第1経路の伝送損失が、インピーダンス可変回路60Aに起因するスイッチSW1のオン抵抗の発生の影響により劣化することを抑制できる。よって、伝送特性に優れた通過特性可変型の高周波回路2Aを提供できる。
 また、入出力端子T1およびT2は、多層基板70の下面(第2主面)に配置され、スイッチSW1は、多層基板70の上面(第1主面)に配置されている。これにより、入出力端子T1またはT2に接続される配線Aおよび配線Bを多層基板70の第2主面側に配置し、インピーダンス可変回路60Aが配置される第2経路に配置された配線Cを多層基板70の第1主面側に配置できる。よって、配線Aおよび配線Bと配線Cとを異なる誘電体層に配置させても、各配線の配線長を短くできるので、高周波回路2Aの伝送損失を低減できる。
 さらに、インピーダンス可変回路60Aを構成する可変素子であるスイッチSW1は、第1主面に形成されるので、スイッチSW1を表面実装型の素子で構成できる。このため、多層基板70の各誘電体層を用いて構成されるスイッチ素子と比較してオン抵抗を低減できる。また、インピーダンス可変回路60が、図1Bの(b)および(e)のように、可変インダクタまたは可変キャパシタで構成されている場合には、多層基板70の各誘電体層を用いて構成される可変インダクタまたは可変キャパシタと比較して、Q値を高めることができる。これにより、高周波回路2Aの通過特性を向上させることが可能となる。
 また、図2Bに示されたように、実施例1に係る高周波回路2Aでは、直列腕回路S1およびS2ならびに並列腕回路P1のそれぞれは、1以上のキャパシタを含んでおり、上記平面視において、直列腕回路S1のキャパシタC1および直列腕回路S2のキャパシタC2は、並列腕回路P1のキャパシタC3と重ならないことが望ましい。
 これにより、直列腕回路S1およびS2と並列腕回路P1との間での不要な寄生容量の発生を抑制できる。これにより、高周波回路2Aにおいて、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過帯域におけるより低い伝送損失および減衰帯域におけるより高い減衰量を確保できる。
 なお、図2Bには、インダクタL1、キャパシタC4、およびそれらに接続された配線の実装構成は示されていないが、当該配線は、配線Aおよび配線Bが形成された誘電体層と異なる誘電体層に形成されていることが望ましく、また、多層基板70を平面視した場合、配線Aおよび配線Bと重なっていないことが望ましい。これにより、直列腕回路に接続された配線と並列腕回路に接続された配線との間での不要な電磁界結合の発生を抑制できる。よって、通過帯域におけるより低い伝送損失および減衰帯域におけるより高い減衰量を確保できる。
 以下では、実施例1に係る高周波回路2Aのように、配線Aおよび配線Bと配線Cとを上記のように配置することで、当該配線間の不要な結合が排除された場合の通過特性、ならびに、各配線間の配置関係を考慮せず当該配線間の不要な結合を有する場合の通過特性を比較して説明する。
 図3Aは、並列腕回路P1のみに可変素子(可変キャパシタ)を有し、不要結合がない高周波回路2Bの回路構成図である。また、図3Bは、並列腕回路P1のみに可変容量素子を有し、不要結合が生じる配線配置構成を有する高周波回路502Aの回路構成図である。また、図3Cは、並列腕回路P1および直列腕回路S1に可変容量素子(可変キャパシタ)を有し、不要結合が生じる配線配置構成を有する高周波回路502Bの回路構成図である。
 図3Aに示された高周波回路2Bは、本発明に含まれ、入出力端子T1およびT2と、直列腕回路S1およびS2と、並列腕回路P1およびP2と、を備える。直列腕回路S1およびS2は、それぞれ、入出力端子T1およびT2を結ぶ第1経路に直列配置された第1直列腕回路および第2直列腕回路である。直列腕回路S1は、第1経路に直列配置されたキャパシタC1を有する。直列腕回路S2は、第1経路に直列配置されたインダクタL2を有する。並列腕回路P1は、第1経路上のノードx1とグランドとを結ぶ第2経路に配置され、インダクタL1および可変キャパシタVC2の並列接続回路で構成されている。可変キャパシタVC2は、第1インピーダンス可変回路を構成している。並列腕回路P2は、第1経路上のノードx2とグランドとを結ぶ経路に配置され、インダクタL3で構成されている。上記回路構成において、高周波回路2Bでは、直列腕回路および入出力端子T1またはT2に接続された配線と第2経路の一部領域を構成する第3配線とは電磁界結合していない実装構成となっている。
 図3B示された高周波回路502Aは、比較例であり、その回路接続構成は、図3Aに示された高周波回路2Bの回路接続構成と同じである。ただし、高周波回路502Aでは、直列腕回路および入出力端子T1またはT2に接続された配線と、第2経路の一部領域を構成する配線とは電磁界結合している実装構成となっている。
 図3C示された高周波回路502Bは、比較例であり、その回路接続構成は、図3Bに示された高周波回路502Aの回路接続構成と比較して、キャパシタC1が可変キャパシタVC1に入れ替わっている点のみが異なる。また、高周波回路502Bでは、直列腕回路および入出力端子T1またはT2に接続された配線と、第2経路の一部領域を構成する配線とは電磁界結合している実装構成となっている。
 図4は、不要結合の有無による高周波回路の通過特性を比較したグラフである。同図の(a)には、高周波回路2Bの可変キャパシタVC2を可変することにより、LTE(Long Term Evolution)のBand1に通過帯域を調整した場合(図中の(A)B1マッチング)、LTEのBand41に通過帯域を調整した場合(図中の(A)B41マッチング)が示されている。また、同図の(a)には、高周波回路502Aの可変キャパシタVC2を可変することにより、LTEのBand1に通過帯域を調整した場合(図中の(B)B1マッチング)、LTEのBand41に通過帯域を調整した場合(図中の(B)B41マッチング)が示されている。また、同図の(b)には、高周波回路502Bの可変キャパシタVC1およびVC2を可変することにより、LTEのBand1に通過帯域を調整した場合(図中の(C)B1マッチング)、LTEのBand41に通過帯域を調整した場合(図中の(C)B41マッチング)が示されている。また、同図の(b)には、高周波回路502Aの可変キャパシタVC2を可変することにより、LTEのBand1に通過帯域を調整した場合(図中の(B)B1マッチング)、LTEのBand41に通過帯域を調整した場合(図中の(B)B41マッチング)が示されている。
 図4の(a)に示すように、高周波回路2Bと高周波回路502Aとの比較において、不要結合が排除された高周波回路2Bの方が、Band1およびBand41の双方において、通過帯域内の挿入損失が低減されていることが解る。
 また、図4の(b)に示すように、高周波回路502Aと高周波回路502Bとの比較において、高周波回路502Bの方が、Band41における通過帯域内の挿入損失が増加していることが解る。これは、高周波回路502Bでは、直列腕回路S1が固定キャパシタの替わりにQ値の低い可変キャパシタVC1を有しているためであると判断される。
 [1.2 変形例に係る高周波回路の構成]
 ここでは、実施例1に係る高周波回路2Aの回路接続構成を有するが、配線Aおよび配線Bは、配線Cが形成された誘電体層と異なる誘電体層には形成されていない高周波回路502C~502Gの構成を示す。この構成によっても、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間での不要な電磁界結合の発生を抑制することが可能となる。
 図5Aは、変形例1に係る高周波回路502Cの実装構成を表す斜視図である。同図には、多層基板70に形成された、高周波回路502Cを構成する各回路素子および配線の配置関係が示されている。
 スイッチSW1は、誘電体層701に形成され、多層基板70の上面(第1主面)に形成されている。また、キャパシタC3は誘電体層704に形成されている。これより、配線Cは、誘電体層701~704に形成されている。なお、キャパシタC3は、誘電体層704に形成されていることに限定されず、誘電体層701よりも下層であって、誘電体層70nよりも上層に形成されていればよい。
 入出力端子T1およびT2は、誘電体層70nに形成され、多層基板70の下面(第2主面)に形成されている。また、キャパシタC1およびC2は誘電体層704に形成されている。これより、配線Aおよび配線Bは、誘電体層704~70nに形成されている。なお、キャパシタC1およびC2は、誘電体層704に形成されていることに限定されず、キャパシタC3が形成された層と同層に形成されていればよい。
 つまり、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、共通した誘電体層704に形成されている。なお、多層基板70を平面視した場合(Z軸方向から見た場合)、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、重なっていない。
 また、誘電体層704において、キャパシタC1およびC2と、キャパシタC3との間には、グランドパターンG1が形成されている。また、誘電体層70nにおいて、入出力端子T1およびT2との間には、グランドパターンG2が形成されている。グランドパターンG1およびG2は、誘電体層704~70nに形成された配線Gで接続されている。
 上記構成によれば、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、同一の誘電体層704に形成されているが、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間には、グランドパターンG1が形成されている。このため、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間での不要な電磁界結合の発生を抑制できる。これにより、高周波回路502Cにおいて、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過特性および減衰特性の劣化を抑制できる。
 図5Bは、変形例2に係る高周波回路502Dの実装構成を表す斜視図である。同図には、多層基板70に形成された、高周波回路502Dを構成する各回路素子および配線の配置関係が示されている。
 スイッチSW1は、誘電体層701に形成され、多層基板70の上面(第1主面)に形成されている。また、キャパシタC3は誘電体層701に形成されている。これより、配線Cは、誘電体層701に形成されている。
 なお、本変形例のスイッチSW1とキャパシタC3とは、IPD(Integrated Passive Device)により1パッケージ化されたものであってもよい。
 入出力端子T1およびT2は、誘電体層70nに形成され、多層基板70の下面(第2主面)に形成されている。また、キャパシタC1およびC2は誘電体層701に形成されている。これより、配線Aおよび配線Bは、誘電体層701~70nに形成されている。
 つまり、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、共通した誘電体層701に形成されている。なお、多層基板70を平面視した場合(Z軸方向から見た場合)、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、重なっていない。
 また、誘電体層701において、キャパシタC1およびC2と、キャパシタC3との間には、グランドパターンG1が形成されている。また、誘電体層70nにおいて、入出力端子T1およびT2との間には、グランドパターンG2が形成されている。グランドパターンG1およびG2は、誘電体層701~70nに形成された配線Gで接続されている。
 上記構成によれば、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、同一の誘電体層701に形成されているが、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間には、グランドパターンG1が形成されている。このため、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間での不要な電磁界結合の発生を抑制できる。これにより、高周波回路502Dにおいて、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過特性および減衰特性の劣化を抑制できる。
 図5Cは、変形例3に係る高周波回路502Eの実装構成を表す斜視図である。同図には、多層基板70に形成された、高周波回路502Eを構成する各回路素子および配線の配置関係が示されている。
 スイッチSW1は、誘電体層701に形成され、多層基板70の上面(第1主面)に形成されている。また、キャパシタC3は誘電体層704に形成されている。これより、配線Cは、誘電体層701~704に形成されている。なお、キャパシタC3は、誘電体層704に形成されていることに限定されず、誘電体層701よりも下層であって、誘電体層70nよりも上層に形成されていればよい。
 入出力端子T1およびT2は、誘電体層701に形成され、多層基板70の上面(第1主面)に形成されている。また、キャパシタC1およびC2は誘電体層704に形成されている。これより、配線Aおよび配線Bは、誘電体層701~704に形成されている。なお、キャパシタC1およびC2は、誘電体層704に形成されていることに限定されず、キャパシタC3が形成された層と同層に形成されていればよい。
 つまり、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、共通した誘電体層701~704に形成されている。なお、多層基板70を平面視した場合(Z軸方向から見た場合)、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、重なっていない。また、入出力端子T1およびT2は、多層基板70の上面(第1主面)に形成されているが、入出力信号は、ボンディングワイヤにより、多層基板70の下面側に引き出されている。
 また、誘電体層701において、入出力端子T1およびT2とスイッチSW1との間には、グランドパターンG2が形成されている。誘電体層704において、キャパシタC1およびC2と、キャパシタC3との間には、グランドパターンG1が形成されている。また、誘電体層70nにおいて、グランドパターンG3が形成されている。グランドパターンG1、G2およびG3は、誘電体層701~70nに形成された配線Gで接続されている。
 上記構成によれば、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、同一の誘電体層701~704に形成されているが、キャパシタC1およびC2と、キャパシタC3との間には、グランドパターンG1が形成され、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間には、配線Gが形成されている。このため、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間での不要な電磁界結合の発生を抑制できる。これにより、高周波回路502Eにおいて、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過特性および減衰特性の劣化を抑制できる。
 図5Dは、変形例4に係る高周波回路502Fの実装構成を表す斜視図である。同図には、多層基板70に形成された、高周波回路502Fを構成する各回路素子および配線の配置関係が示されている。
 スイッチSW1は、誘電体層701に形成され、多層基板70の上面(第1主面)に形成されている。また、キャパシタC3は誘電体層701に形成されている。これより、配線Cは、誘電体層701に形成されている。
 入出力端子T1およびT2は、誘電体層701に形成され、多層基板70の上面(第1主面)に形成されている。また、キャパシタC1およびC2は誘電体層701に形成されている。これより、配線Aおよび配線Bは、誘電体層701に形成されている。
 つまり、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、共通した誘電体層701に形成されている。なお、多層基板70を平面視した場合(Z軸方向から見た場合)、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、重なっていない。また、入出力端子T1およびT2は、多層基板70の上面(第1主面)に形成されているが、入出力信号は、ボンディングワイヤにより、多層基板70の下面側に引き出されている。
 また、誘電体層701において、キャパシタC1およびC2と、キャパシタC3との間には、グランドパターンG1が形成されている。また、誘電体層70nにおいて、グランドパターンG3が形成されている。グランドパターンG1およびG3は、誘電体層701~70nに形成された配線Gで接続されている。
 上記構成によれば、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、同一の誘電体層701に形成されているが、キャパシタC1およびC2と、キャパシタC3との間には、グランドパターンG1が形成されている。このため、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間での不要な電磁界結合の発生を抑制できる。これにより、高周波回路502Fにおいて、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過特性および減衰特性の劣化を抑制できる。
 図5Eは、変形例5に係る高周波回路502Gの実装構成を表す斜視図である。同図には、多層基板70に形成された、高周波回路502Gを構成する各回路素子および配線の配置関係が示されている。
 スイッチSW1は、誘電体層701に形成され、多層基板70の上面(第1主面)に形成されている。また、キャパシタC3は誘電体層704に形成されている。これより、配線Cは、誘電体層701~704に形成されている。なお、キャパシタC3は、誘電体層704に形成されていることに限定されず、誘電体層701よりも下層であって、誘電体層70nよりも上層に形成されていればよい。
 入出力端子T1およびT2は、誘電体層70nに形成され、多層基板70の下面(第2主面)に形成されている。また、キャパシタC1およびC2は誘電体層704に形成されている。これより、配線Aおよび配線Bは、誘電体層704~70nに形成されている。なお、キャパシタC1およびC2は、誘電体層704に形成されていることに限定されず、キャパシタC3が形成された層と同層に形成されていればよい。
 つまり、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、共通した誘電体層704に形成されている。なお、多層基板70を平面視した場合(Z軸方向から見た場合)、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、重なっていない。
 また、誘電体層704において、キャパシタC1およびC2と、キャパシタC3との間には、グランドに接続されたキャパシタC4が形成されている。また、誘電体層70nにおいて、入出力端子T1およびT2との間には、グランドパターンG2が形成されている。キャパシタC4およびグランドパターンG2は、誘電体層704~70nに形成された配線Gで接続されている。
 上記構成によれば、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、同一の誘電体層704に形成されているが、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間には、グランドに接続されたキャパシタC4の電極パターンが形成されている。このため、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間での不要な電磁界結合の発生を抑制できる。これにより、高周波回路502Gにおいて、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過特性および減衰特性の劣化を抑制できる。
 (実施の形態2)
 本実施の形態では、実施の形態1に係る高周波回路2を用いたマルチプレクサ10、高周波フロントエンド回路50および通信装置1について説明する。
 [2.1 通信装置の構成]
 図6Aは、実施の形態2に係る通信装置1の回路構成図である。図6Aに示すように、通信装置1は、アンテナ素子3と、高周波フロントエンド回路50と、RF信号処理回路(RFIC)4と、ベースバンド信号処理回路(BBIC)5と、を備える。
 RFIC4は、アンテナ素子3で送受信される高周波信号を処理するRF信号処理回路である。具体的には、RFIC4は、アンテナ素子3から高周波フロントエンド回路50を介して入力された高周波信号(ここでは高周波受信信号)を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をBBIC5へ出力する。また、RFIC4は、BBIC5から入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波信号(ここでは高周波送信信号)を送信側信号経路に出力することも可能である。
 また、本実施の形態では、RFIC4は、使用される周波数帯域(バンド)に基づいて、高周波フロントエンド回路50が有するスイッチ(後述する)の接続を制御する制御部としての機能も有する。具体的には、RFIC4は、制御信号(図示せず)によって、高周波フロントエンド回路50が有するスイッチの接続を切り替える。なお、制御部は、RFIC4の外部に設けられていてもよく、例えば、高周波フロントエンド回路50またはBBIC5に設けられていてもよい。
 次に、高周波フロントエンド回路50の詳細な構成について説明する。
 図6Aに示すように、高周波フロントエンド回路50は、受信系フロントエンド回路であり、マルチプレクサ10と、スイッチ31と、フィルタ21、22および23と、受信増幅器41、42および43と、を備える。
 マルチプレクサ10は、共通端子100と、入出力端子110および120と、ローパスフィルタ11と、ハイパスフィルタ12と、を備える。
 ローパスフィルタ11は、実施の形態1に係る高周波回路2が適用され、入出力端子T1およびT2と、直列腕回路S1およびS2と、並列腕回路P1と、を備え、ローバンド群の周波数範囲を通過帯域とし、ハイバンド群の周波数範囲を減衰帯域とする、低域通過型フィルタである。入出力端子T1は共通端子100に接続されており、入出力端子T2は入出力端子110に接続されている。ローパスフィルタ11は、第1スイッチ素子を有する第1インピーダンス可変回路を備え、当該第1スイッチ素子の導通および非導通により、ローパスフィルタ11の通過帯域および減衰帯域の少なくとも一方が低損失および高減衰を維持したまま可変する。
 ハイパスフィルタ12は、共通端子100と入出力端子120との間に配置され、ハイバンド群の周波数範囲を通過帯域とし、ローバンド群の周波数範囲を減衰帯域とする、高域通過型フィルタである。
 なお、本実施の形態では、第1スイッチ素子を有することで周波数可変となるフィルタを第1フィルタと定義し、周波数固定であるフィルタを第2フィルタと定義している。また、第1フィルタが接続された入出力端子を第3入出力端子と定義し、第2フィルタが接続された入出力端子を第4入出力端子と定義している。また、第1フィルタの通過帯域は、第1スイッチ素子の導通および非導通により、第1周波数帯域と第2周波数帯域とで切り替わる。また、第2フィルタの通過帯域は、第3周波数帯域である。第1周波数帯域および第2周波数帯域は第1周波数帯域群に属し、第3周波数帯域は第2周波数帯域群に属する。
 よって、図6Aに示されたマルチプレクサ10では、ローパスフィルタ11が第1フィルタであり、ハイパスフィルタ12が第2フィルタであり、入出力端子110が第3入出力端子であり、入出力端子120が第4入出力端子である。また、ローバンド群が第1周波数帯域群であり、ハイバンド群が第2周波数帯域群である。
 スイッチ31は、共通端子310(第2共通端子)、選択端子311(第1選択端子)および選択端子312(第2選択端子)を有し、共通端子310が入出力端子110に接続された第3スイッチ素子である。スイッチ31は、共通端子310と、選択端子311および312のいずれかとの接続が可能な、SPDT(Single Pole Double Throw)型のスイッチ回路である。なお、スイッチ31は、SPST(Single Pole Single Throw)型のスイッチが2つ並列配置された回路構成を有していてもよい。また、SP3TおよびSP4Tなどのスイッチ回路であってもよく、この場合には、共通端子および必要な選択端子を使用すればよい。
 フィルタ21は、選択端子311に接続され、BandAを通過帯域とするバンドパスフィルタである。フィルタ22は、選択端子312に接続され、BandBを通過帯域とするバンドパスフィルタである。フィルタ23は、入出力端子120に接続され、BandCを通過帯域とするバンドパスフィルタである。
 図6Aに示された高周波フロントエンド回路50では、フィルタ21は、第1周波数帯域(BandA)を通過帯域とする第3フィルタである。フィルタ22は、第2周波数帯域(BandB)を通過帯域とする第4フィルタである。フィルタ23は、第3周波数帯域(BandC)を通過帯域とする第5フィルタである。
 受信増幅器41はフィルタ21に接続され、受信増幅器42はフィルタ22に接続され、受信増幅器43はフィルタ23に接続されている。受信増幅器41~43のそれぞれは、例えば、トランジスタ等によって構成されたローノイズアンプである。受信増幅器41および42は、増幅回路40(第1増幅回路)を構成している。受信増幅器43は、第2増幅回路である。なお、増幅回路40は、1つの受信増幅器で構成されていてもよく、この場合にはフィルタ21および22と増幅回路40との間にSPDT型のスイッチが配置される。
 図6Bは、実施の形態2に係るマルチプレクサ10の通過特性とCAモードとの関係を示す図である。同図には、BandA、BandBおよびBandCの周波数割り当てが示され、一例として、周波数の低い順にBandA、BandB、BandCであるとする。また、同図には、周波数可変型のローパスフィルタ11の通過特性と、周波数固定型のハイパスフィルタ12の通過特性とが示されている。
 なお、BandA(第1周波数帯域)およびBandB(第2周波数帯域)は、一部重複していてもよい。つまり、BandB(第2周波数帯域)の少なくとも一部は、BandA(第1周波数帯域)とBandC(第3周波数帯域)との間に位置している。
 例えば、図1Bに記載されたバンド配置において、BandAを第1周波数帯域とし、BandAおよびBandBを包含するBandE(BandA+BandB)を第2周波数帯域としてもよい。
 マルチプレクサ10および高周波フロントエンド回路50は、ローバンド群に属するBandAおよびBandBの一方の高周波信号と、ハイバンド群に属するBandCの高周波信号と、を同時に伝送することが可能である。具体的には、BandAとBandCとのCAモード1、および、BandBとBandCとのCAモード2、を実行することが可能である。さらに、BandAの高周波信号とBandBの高周波信号とを排他的に伝送する。
 図6Bに示すように、例えば、(1)BandAとBandCとを同時使用するCAモード1と、(2)BandBとBandCとを同時使用するCAモード2とでは、同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が異なる。本例では、CAモード1の周波数間隔のほうがCAモード2の周波数間隔よりも大きい。
 上記マルチプレクサ10の構成によれば、第1スイッチ素子の導通および非導通の一方により、図6Bに示すように、ローパスフィルタ11の通過帯域および減衰帯域の少なくとも一方が低損失および高減衰を維持したまま可変するので、例えば、(1)同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が小さいCAモード2の場合には、ローパスフィルタ11の通過帯域をハイパスフィルタ12の通過帯域に近づけることにより、ローパスフィルタ11の通過帯域におけるハイパスフィルタ12の通過帯域側(ローパスフィルタ11の通過帯域高域端)の挿入損失の劣化を抑制できる。言い換えると、ローパスフィルタ11の後段に接続されるフィルタ22の通過帯域高域端の挿入損失の劣化を抑制できる。
 ローパスフィルタ11において、入出力端子T1に接続され第1経路の一の端部領域を構成する配線A、入出力端子T2に接続され第1経路の他の端部領域を構成する配線B、および第2経路の一部領域を構成する配線Cは、複数の誘電体層が積層された多層基板に形成されている。配線Aおよび配線Bは、配線Cが形成された誘電体層と異なる誘電体層に形成されており、当該多層基板を平面視した場合、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、重なっていない。これによれば、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間での不要な電磁界結合の発生を抑制できるので、ローパスフィルタ11の通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量を確保できる。よって、伝送特性に優れた通過特性可変型のマルチプレクサ10を提供できる。
 また、上記マルチプレクサ10の構成によれば、第1スイッチ素子の導通および非導通の他方により、図6Bに示すように、例えば、(2)同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が大きいCAモード1の場合には、ローパスフィルタ11の通過帯域とハイパスフィルタ12の通過帯域との間に位置するローパスフィルタ11の減衰帯域を、ローパスフィルタ11の通過帯域側(低周波側)に近づけることにより、ローパスフィルタ11とハイパスフィルタ12とのアイソレーションを向上できる。
 よって、いわゆるローバンド群とハイバンド群との間でCAを実行するマルチプレクサ10において、選択される周波数帯域が変わっても、挿入損失または分波特性の劣化を抑制できる。
 なお、本実施の形態において、第1スイッチ素子により周波数可変となるフィルタであって実施の形態1に係る高周波回路2が適用されるフィルタは、ローパスフィルタ11でなく、ハイパスフィルタ12であってもよい。
 また、本実施の形態では、受信系の高周波フロントエンド回路50を例示したが、送信系の高周波フロントエンド回路であってもよく、または、送信および受信の双方を実行する高周波フロントエンド回路であってもよい。
 [2.2 実施例2に係るマルチプレクサ]
 図7Aは、実施例2に係るマルチプレクサ10Aおよびその周辺回路の回路構成図である。同図には、実施例2に係るマルチプレクサ10Aと、アンテナ素子3と、スイッチ31と、フィルタ21~23とが示されている。
 実施例2に係るマルチプレクサ10Aは、実施の形態2に係るマルチプレクサ10の具体的回路構成例であり、ローパスフィルタ11Aとハイパスフィルタ12とを備える。実施例2に係るマルチプレクサ10Aは、実施の形態2に係るマルチプレクサ10と比較して、ローパスフィルタ11Aの回路構成のみが異なる。以下、実施例2に係るマルチプレクサ10Aについて、実施の形態2に係るマルチプレクサ10と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
 ローパスフィルタ11Aは、入出力端子T1およびT2と、直列腕回路S1AおよびS2Aと、並列腕回路P1Aと、を備える。
 直列腕回路S1Aは、入出力端子T1と入出力端子T2とを結ぶ第1経路に直列配置されたインダクタL22を有する。直列腕回路S2Aは、第1経路に直列配置されたインダクタL23を有する。
 並列腕回路P1Aは、インダクタL21と、キャパシタC21と、スイッチSW2と、を備える。インダクタL21とキャパシタC21とは、ノードx1とグランドとの間に直列接続され、LC直列共振回路を構成している。スイッチSW2は、インダクタL21と並列接続された第1スイッチ素子であり、インピーダンス可変回路61を構成している。スイッチSW2は、例えば、SPST(Single Pole Single Throw)型のスイッチ回路である。
 本実施例では、ローパスフィルタ11Aが第1フィルタであり、ハイパスフィルタ12が第2フィルタであり、入出力端子110が第3入出力端子であり、入出力端子120が第4入出力端子である。また、ローバンド群が第1周波数帯域群であり、ハイバンド群が第2周波数帯域群である。
 図7Bは、実施例2に係るマルチプレクサ10Aのローパスフィルタ11Aの通過特性を示すグラフである。同図に示すように、スイッチSW2が導通(On)することにより、スイッチSW2に並列接続されたインダクタL21がバイパスされる。これにより、並列腕回路P1Aは、共振点を有さなくなるため、減衰極が消失する(図7Bの破線)。一方、スイッチSW2が非導通(Off)となることにより、並列腕回路P1AはLC直列共振回路となり、共振点を有するため、減衰極が発生する。これにより、ローパスフィルタ11Aの通過帯域高域側の急峻性が向上する(図7Bの実線)。このため、ハイパスフィルタ12の通過帯域に相当するローパスフィルタ11Aの減衰帯域の減衰量が向上する。つまり、ローパスフィルタ11Aとハイパスフィルタ12とのアイソレーションが向上する。
 上述した実施例2に係るマルチプレクサ10Aを、例えば、図6Bに示された周波数割り当てに適用する場合、CAモード2の場合にはスイッチSW2を導通させることにより、BandBの高域端における挿入損失を低減できる。一方、CAモード1の場合にはスイッチSW2を非導通とすることにより、BandAとBandCとのアイソレーションを向上できる。
 よって、いわゆるローバンド群とハイバンド群との間でCAを実行するマルチプレクサ10Aにおいて、選択される周波数帯域が変わっても、挿入損失または分波特性の劣化を抑制できる。
 (実施の形態3)
 実施の形態2では、マルチプレクサを構成する複数のフィルタのうちの1つが周波数可変型のフィルタであるのに対して、本実施の形態に係るマルチプレクサは、マルチプレクサを構成する複数のフィルタのうちの2つが周波数可変型のフィルタである構成を有する。
 [3.1 高周波フロントエンド回路の構成]
 図8は、実施の形態3に係る高周波フロントエンド回路50Lその周辺回路の回路構成図である。同図に示すように、高周波フロントエンド回路50Lは、受信系フロントエンド回路であり、マルチプレクサ10Lと、スイッチ31Lおよび32Lと、フィルタ21L、22L、23L、24Lおよび25Lと、受信増幅器41L、42L、43L、44Lおよび45Lと、を備える。
 マルチプレクサ10Lは、共通端子100と、入出力端子110および120と、ローパスフィルタ11Lと、ハイパスフィルタ12Lと、を備える。
 ローパスフィルタ11Lは、実施の形態1に係る高周波回路2が適用され、入出力端子T1およびT3と、直列腕回路S1およびS2と、並列腕回路P1と、を備え、ローバンド群の周波数範囲を通過帯域とし、ハイバンド群の周波数範囲を減衰帯域とする、低域通過型フィルタである。入出力端子T1は共通端子100に接続されており、入出力端子T3は入出力端子110に接続されている。ローパスフィルタ11Lは、第1スイッチ素子を有する第1インピーダンス可変回路を備え、当該第1スイッチ素子の導通および非導通により、ローパスフィルタ11Lの通過帯域および減衰帯域の少なくとも一方が低損失および高減衰を維持したまま可変する。
 ハイパスフィルタ12Lは、実施の形態1に係る高周波回路2が適用され、入出力端子T1およびT2と、直列腕回路S1およびS2と、並列腕回路P1と、を備え、ハイバンド群の周波数範囲を通過帯域とし、ローバンド群の周波数範囲を減衰帯域とする、高域通過型フィルタである。入出力端子T1は共通端子100に接続されており、入出力端子T2は入出力端子120に接続されている。ハイパスフィルタ12Lは、第2スイッチ素子を有する第2インピーダンス可変回路を備え、当該第2スイッチ素子の導通および非導通により、ハイパスフィルタ12Lの通過帯域および減衰帯域の少なくとも一方が低損失および高減衰を維持したまま可変する。
 なお、本実施の形態では、第1スイッチ素子を有することで周波数可変となるフィルタを第1フィルタと定義し、第2スイッチ素子を有することで周波数可変となるフィルタを第2フィルタと定義している。また、第1フィルタが接続された入出力端子を第3入出力端子と定義し、第2フィルタが接続された入出力端子を第4入出力端子と定義している。また、第1フィルタの通過帯域は、第1スイッチ素子の導通および非導通により、第1周波数帯域と第2周波数帯域とで切り替わる。また、第2フィルタの通過帯域は、第2スイッチ素子の導通および非導通により、第3周波数帯域と第4周波数帯域とで切り替わる。第1周波数帯域および第2周波数帯域は第1周波数帯域群に属し、第3周波数帯域および第4周波数帯域は第2周波数帯域群に属する。
 よって、図8に示されたマルチプレクサ10Lでは、ローパスフィルタ11Lが第1フィルタであり、ハイパスフィルタ12Lが第2フィルタであり、入出力端子110が第3入出力端子であり、入出力端子120が第4入出力端子である。また、ローバンド群が第1周波数帯域群であり、ハイバンド群が第2周波数帯域群である。
 スイッチ31Lは、共通端子310(第2共通端子)、選択端子311(第1選択端子)および選択端子312(第2選択端子)を有し、共通端子310が入出力端子110に接続された第3スイッチ素子である。スイッチ31Lは、共通端子310と、選択端子311および312のいずれかとの接続が可能な、SPDT型のスイッチ回路である。
 スイッチ32Lは、共通端子320(第2共通端子)、選択端子321(第4選択端子)、322および323(第3選択端子)を有し、共通端子320が入出力端子120に接続された第4スイッチ素子である。スイッチ32Lは、共通端子320と、選択端子321、322および323のいずれかとの接続が可能なSP3T型のスイッチ回路である。
 フィルタ21Lは、選択端子311に接続され、例えば、LTEのBand3(受信帯域:1805-1880MHz)を通過帯域とするバンドパスフィルタである。フィルタ22Lは、選択端子312に接続され、例えば、LTEのBand1(受信帯域:2110-2170MHz)を通過帯域とするバンドパスフィルタである。フィルタ23Lは、選択端子321に接続され、例えば、LTEのBand7(受信帯域:2620-2690MHz)を通過帯域とするバンドパスフィルタである。フィルタ24Lは、選択端子322に接続され、例えば、LTEのBand40(受信帯域:2300-2400MHz)を通過帯域とするバンドパスフィルタである。フィルタ25Lは、選択端子323に接続され、例えば、LTEのBand41(受信帯域:2496-2690MHz)を通過帯域とするバンドパスフィルタである。なお、フィルタ22Lは、LTEのBand65(受信帯域:2110-2200MHz)を通過帯域としてもよい。
 図8に示された高周波フロントエンド回路50Lでは、フィルタ21Lは、第1周波数帯域を通過帯域とする第3フィルタである。フィルタ22Lは、第2周波数帯域を通過帯域とする第4フィルタである。フィルタ24Lおよび25Lは、第3周波数帯域を通過帯域とする第5フィルタである。フィルタ23Lは、第4周波数帯域を通過帯域とする第6フィルタである。
 受信増幅器41Lはフィルタ21Lに接続され、受信増幅器42Lはフィルタ22Lに接続され、受信増幅器43Lはフィルタ23Lに接続され、受信増幅器44Lはフィルタ24Lに接続され、受信増幅器45Lはフィルタ25Lに接続されている。受信増幅器41L~45Lのそれぞれは、例えば、トランジスタ等によって構成されたローノイズアンプである。受信増幅器41Lおよび42Lは、増幅回路40L(第1増幅回路)を構成している。受信増幅器43L~45Lは、増幅回路46L(第2増幅回路)を構成している。なお、増幅回路40Lおよび46Lは、それぞれ、1つの受信増幅器で構成されていてもよく、この場合にはフィルタ21Lおよび22Lと増幅回路40Lとの間にSPDT型のスイッチが配置され、フィルタ23L~25Lと増幅回路46Lとの間にSP3T型のスイッチが配置される。
 本実施の形態において例示したLTEの5つのバンドは、周波数の低い順に、Band3、Band1、Band40、Band41、Band7となっている。Band3およびBand1がローバンド群に属し、Band40、Band41およびBand7がハイバンド群に属する。
 本実施の形態に係るマルチプレクサ10Lによれば、例えば、(1)ローバンド群に属するBand1とハイバンド群に属するBand40とを同時使用するCAモード2、(2)ローバンド群に属するBand3とハイバンド群に属するBand40とを同時使用するCAモード1では、同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が異なり、CAモード1の周波数間隔のほうがCAモード2の周波数間隔よりも大きい。
 これに対して、マルチプレクサ10Lによれば、第1スイッチ素子の導通および非導通の一方により、ローパスフィルタ11Lの通過帯域および減衰帯域の少なくとも一方が低損失および高減衰を維持したまま可変するので、例えば、(1)同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が小さいCAモード2の場合には、ローパスフィルタ11Lの通過帯域をハイパスフィルタ12Lの通過帯域に近づけることにより、ローパスフィルタ11Lの通過帯域におけるハイパスフィルタ12Lの通過帯域側(ローパスフィルタ11Lの通過帯域高域端)の挿入損失の劣化を抑制できる。言い換えると、ローパスフィルタ11Lの後段に接続されるフィルタ22Lの通過帯域高域端の挿入損失の劣化を抑制できる。
 また、マルチプレクサ10Lによれば、第1スイッチ素子の導通および非導通の他方により、例えば、(2)同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が大きいCAモード1の場合には、ローパスフィルタ11Lの通過帯域とハイパスフィルタ12Lの通過帯域との間に位置するローパスフィルタ11Lの減衰帯域を、ローパスフィルタ11Lの通過帯域側(低周波側)に近づけることにより、ローパスフィルタ11Lとハイパスフィルタ12Lとのアイソレーションを向上できる。
 また、本実施の形態に係るマルチプレクサ10Lによれば、例えば、(1)ハイバンド群に属するBand40(またはBand41)とローバンド群に属するBand1とを同時使用するCAモード3と、(2)ハイバンド群に属するBand7とローバンド群に属するBand1とを同時使用するCAモード4とでは、同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が異なり、CAモード4の周波数間隔のほうがCAモード3の周波数間隔よりも大きい。
 上記構成によれば、第2スイッチ素子の導通および非導通の一方により、ハイパスフィルタ12Lの通過帯域および減衰帯域の少なくとも一方が低損失および高減衰を維持したまま可変するので、例えば、(1)同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が小さいCAモード3の場合には、ハイパスフィルタ12Lの通過帯域をローパスフィルタ11Lの通過帯域に近づけることにより、ハイパスフィルタ12Lの通過帯域におけるローパスフィルタ11Lの通過帯域側(ハイパスフィルタ12Lの通過帯域低域端)の挿入損失の劣化を抑制できる。
 また、マルチプレクサ10Lによれば、第2スイッチ素子の導通および非導通の他方により、例えば、(2)同時使用する2つの周波数帯域の周波数間隔が大きいCAモード4の場合には、ハイパスフィルタ12Lの通過帯域とローパスフィルタ11Lの通過帯域との間に位置するハイパスフィルタ12Lの減衰帯域を、ハイパスフィルタ12Lの通過帯域に近づけることにより、ローパスフィルタ11Lとハイパスフィルタ12Lとのアイソレーションを向上できる。
 さらに、ローパスフィルタ11Lおよびハイパスフィルタ12Lの双方を周波数可変とすることで、ローバンド群に属する周波数帯域のいずれかと、ハイバンド群に属する周波数帯域のいずれかとによるCAにおいて、いずれの組み合わせが選択された場合であっても、ローパスフィルタ11Lおよびハイパスフィルタ12Lの通過帯域および減衰帯域を最適化できる。
 よって、いわゆるローバンド群とハイバンド群との間でCAを実行するマルチプレクサ10Lにおいて、選択される周波数帯域が変わっても、挿入損失または分波特性の劣化を抑制できる。よって、伝送特性に優れた通過特性可変型のマルチプレクサ10Lを提供できる。
 以下、実施例3により、実施の形態3に係るマルチプレクサの具体的回路構成例を示す。
 [3.2 実施例3に係るマルチプレクサ]
 図9Aは、実施例3に係るマルチプレクサ10Lの回路構成図である。実施例3に係るマルチプレクサ10Lは、図8に記載されたマルチプレクサ10Lの具体的回路構成例であり、ローパスフィルタ11Lとハイパスフィルタ12Lとを備える。
 ローパスフィルタ11Lは、直列腕回路S1BおよびS2Bと、並列腕回路P1Bと、を備える。直列腕回路S1Bは、互いに並列接続されたインダクタL2およびキャパシタC5を有する。直列腕回路S2Bは、互いに並列接続されたインダクタL3およびキャパシタC6を有する。直列腕回路S1BおよびS2Bは、入出力端子T1(共通端子100)と入出力端子T3(入出力端子110)とを結ぶ経路に互いに直列に接続されている。上記2つの直列腕回路S1BおよびS2Bは、それぞれ、LC並列共振回路を構成している。
 並列腕回路P1Bは、直列腕回路S1BおよびS2Bの接続ノードとグランドとの間に接続され、インダクタL4と、キャパシタC7およびC8と、スイッチSW1と、を備える。インダクタL4とキャパシタC8とは、上記接続ノードとグランドとの間に直列接続され、LC直列共振回路を構成している。キャパシタC7とスイッチSW1とは、インダクタL4とキャパシタC8との接続ノードとグランドとの間に直列接続され、第1インピーダンス可変回路を構成している。
 ローパスフィルタ11Lにおいて、入出力端子T1、インダクタL2およびキャパシタC5に接続され第1経路の一の端部領域を構成する配線A、入出力端子T3、インダクタL3およびキャパシタC6に接続され第1経路の他の端部領域を構成する配線B、およびキャパシタC7およびスイッチSW1に接続され第2経路の一部領域を構成する配線Cは、複数の誘電体層が積層された多層基板に形成されている。ローパスフィルタ11Lの配線Aおよび配線Bは、配線Cが形成された誘電体層と異なる誘電体層に形成されており、当該多層基板を平面視した場合、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、重なっていない。これによれば、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間での不要な電磁界結合の発生を抑制できるので、ローパスフィルタ11Lの通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量を確保できる。
 ハイパスフィルタ12Lは、直列腕回路S1CおよびS2Cと、並列腕回路P1Cと、を備える。直列腕回路S1Cは、直列接続されたキャパシタC1を有する。直列腕回路S2Cは、直列接続されたキャパシタC2を有する。直列腕回路S1CおよびS2Cは、入出力端子T1(共通端子100)と入出力端子T2(入出力端子120)とを結ぶ経路に互いに直列に接続されている。
 並列腕回路P1Cは、直列腕回路S1CおよびS2Cの接続ノードとグランドとの間に接続され、インダクタL1と、キャパシタC3およびC4と、スイッチSW2と、を備える。インダクタL1とキャパシタC4とは、上記接続ノードとグランドとの間に直列接続され、LC直列共振回路を構成している。キャパシタC3とスイッチSW2とは、インダクタL1とキャパシタC4との接続ノードとグランドとの間に直列接続され、第2インピーダンス可変回路を構成している。
 ハイパスフィルタ12Lにおいて、入出力端子T1およびキャパシタC1に接続され第1経路の一の端部領域を構成する配線A、入出力端子T2およびキャパシタC2に接続され第1経路の他の端部領域を構成する配線B、ならびに、キャパシタC3およびスイッチSW2に接続され第2経路の一部領域を構成する配線Cは、複数の誘電体層が積層された多層基板に形成されている。ハイパスフィルタ12Lの配線Aおよび配線Bは、配線Cが形成された誘電体層と異なる誘電体層に形成されており、当該多層基板を平面視した場合、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、重なっていない。これによれば、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間での不要な電磁界結合の発生を抑制できるので、ハイパスフィルタ12Lの通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量を確保できる。よって、伝送特性に優れた通過特性可変型のマルチプレクサ10Lを提供できる。
 本実施例では、ローパスフィルタ11Lが第1フィルタであり、ハイパスフィルタ12Lが第2フィルタであり、入出力端子110が第3入出力端子であり、入出力端子120が第4入出力端子である。また、ローバンド群が第1周波数帯域群であり、ハイバンド群が第2周波数帯域群である。
 図9Bは、実施例3に係るマルチプレクサ10Lの通過特性を示すグラフである。同図には、(1)スイッチSW2を導通にした場合のハイパスフィルタ12Lの通過特性(太実線)、(2)スイッチSW1を導通にした場合のローパスフィルタ11Lの通過特性(細実線)、(3)スイッチSW2を非導通にした場合のハイパスフィルタ12Lの通過特性(太破線)、および(4)スイッチSW1を導通にした場合のローパスフィルタ11Lの通過特性(細破線)が示されている。
 図9Bに示すように、ローパスフィルタ11Lにおいて、スイッチSW1にキャパシタC7が直列接続されていることにより、スイッチSW1が導通(On)する場合であっても、並列腕回路P1BはキャパシタC7およびC8の並列合成キャパシタとインダクタL4とのLC直列共振回路となる。このLC直列共振回路と、直列腕回路S1BおよびS2BのLC並列共振により、2つの減衰極が発生している(図9Bの細実線)。一方、スイッチSW1が非導通(Off)となることにより、並列腕回路P1BはインダクタL4とキャパシタC8とのLC直列共振回路となり、スイッチSW1導通時の共振点より高周波側の共振点を有するため、スイッチSW1導通時よりも高周波側にシフトした減衰極となる(図9Bの細破線)。このため、ローパスフィルタ11Lの通過帯域高域側の挿入損失が低減する。
 また、図9Bに示すように、ハイパスフィルタ12Lにおいて、スイッチSW2にキャパシタC3が直列接続されていることにより、スイッチSW2が導通(On)する場合であっても、並列腕回路P1CはキャパシタC3およびC4の並列合成キャパシタとインダクタL1とのLC直列共振回路となる。このLC直列共振回路により、1つの減衰極が発生している(図9Bの太実線)。一方、スイッチSW2が非導通(Off)となることにより、並列腕回路P1CはインダクタL1とキャパシタC4とのLC直列共振回路となり、スイッチSW2導通時の共振点より高周波側の共振点を有するため、スイッチSW2導通時よりも高周波側にシフトした減衰極となる(図9Bの太破線)。このため、ローパスフィルタ11Lの通過帯域に相当するハイパスフィルタ12Lの減衰帯域の減衰量が向上する。
 例えば、図9Bに示すように、スイッチSW1を非導通およびスイッチSW2を導通すると、ハイパスフィルタ12Lの通過帯域とローパスフィルタ11Lの通過帯域とが近づく。一方、スイッチSW1を導通およびスイッチSW2を非導通にすると、ハイパスフィルタ12Lの通過帯域とローパスフィルタ11Lの通過帯域とが遠ざかる。この場合、スイッチSW1を導通およびSW2を非導通にしたほうが、ハイパスフィルタ12Lとローパスフィルタ11Lとのアイソレーションが向上する。
 上記のような特性を有するマルチプレクサ10Lにおいて、例えば、(1)Band3とBand40とのCAモードの場合には、スイッチSW1およびSW2を導通とする。これにより、ハイパスフィルタ12Lおよびローパスフィルタ11Lの通過帯域は、ともに低周波側へシフトする。逆に、(2)Band1とBand7とのCAモードの場合には、スイッチSW1およびSW2を非導通とする。これにより、ハイパスフィルタ12Lおよびローパスフィルタ11Lの通過帯域は、ともに高周波側へシフトする。また、(3)Band3とBand7とのCAモードの場合には、スイッチSW1を導通およびスイッチSW2を非導通とする。これにより、ハイパスフィルタ12Lの通過帯域は高周波側へシフトし、ローパスフィルタ11Lの通過帯域は低周波側へシフトする。また、(4)Band1とBand40とのCAモードの場合には、スイッチSW1を非導通およびスイッチSW2を導通とする。これにより、ハイパスフィルタ12Lの通過帯域は低周波側へシフトし、ローパスフィルタ11Lの通過帯域は高周波側へシフトする。
 図10Aは、実施例3に係るマルチプレクサ10Lの実装構成を表す斜視図である。また、図10Bは、実施例3に係るマルチプレクサ10Lを構成する各層の導体パターンを示す積層図である。図10Aには、多層基板70に形成された、実施例3に係るマルチプレクサ10Lを構成する各回路素子および配線の配置関係が示されている。
 多層基板70は、導体パターンが形成された8層の誘電体層701~708が多層基板70の主面に垂直な方向(図10BのZ軸方向)に積層された積層体である。なお、多層基板70の誘電体層数は8層に限定されず、2以上の任意な数であればよい。
 インダクタL1~L4は、誘電体層701に形成され、多層基板70の上面(第1主面)に形成されている。また、キャパシタC1、C2、C3、C5、C6およびC7は誘電体層703および704に形成されている。これより、配線Cは、誘電体層701~702に形成されている。誘電体層703および704は、誘電体層701よりも下層であり、誘電体層708よりも上層である。なお、キャパシタC1、C2、C3、C5、C6およびC7は、誘電体層703および704に形成されていることに限定されず、誘電体層701よりも下層であって、誘電体層708よりも上層に形成されていればよい。
 また、キャパシタC4およびC8は誘電体層707に形成されている。
 入出力端子T1、T2およびT3は、誘電体層708に形成され、多層基板70の下面(第2主面)に形成されている。これより、配線Aおよび配線Bは、誘電体層704~708に形成されている。つまり、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、異なる層に形成されている。
 さらに、多層基板70を平面視した場合(Z軸方向から見た場合)、配線Aおよび配線Bと、配線Cとは、重なっていない。
 上記構成によれば、配線Aおよび配線Bと、配線Cとの間での不要な電磁界結合の発生を抑制できる。これにより、マルチプレクサ10Lにおいて、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量を確保できる。また、第1インピーダンス可変回路および第2インピーダンス可変回路は並列腕回路P1BおよびP1Cに配置される。このため、直列腕回路S1B、S2B、S1CおよびS2Cが配置された第1経路の伝送損失が、第1インピーダンス可変回路および第2インピーダンス可変回路に起因するスイッチSW1およびSW2のオン抵抗の発生の影響により劣化することを抑制できる。
 また、入出力端子T1、T2およびT3は、多層基板70の下面(第2主面)に配置され、スイッチSW1およびSW2は、多層基板70の上面(第1主面)に配置されている。これにより、入出力端子T1、T2またはT3に接続される配線Aおよび配線Bを多層基板70の第2主面側に配置し、第1インピーダンス可変回路および第2インピーダンス可変回路が配置される第2経路に配置された配線Cを多層基板70の第1主面側に配置できる。よって、配線Aおよび配線Bと配線Cとを異なる誘電体層に配置させても、各配線の配線長を短くできるので、マルチプレクサ10Lの伝送損失を低減できる。
 さらに、第1インピーダンス可変回路および第2インピーダンス可変回路を構成する可変素子であるスイッチSW1およびSW2は、第1主面に形成されるので、スイッチSW1およびSW2を表面実装型の素子で構成できる。このため、多層基板70の各誘電体層を用いて構成されるスイッチ素子と比較してオン抵抗を低減できる。また、第1インピーダンス可変回路および第2インピーダンス可変回路が、図1Bの(b)および(e)のように、可変インダクタまたは可変キャパシタで構成されている場合には、多層基板70の各誘電体層を用いて構成される可変インダクタまたは可変キャパシタと比較して、Q値を高めることができる。これにより、マルチプレクサ10Lの通過特性を向上させることが可能となる。
 また、図9Aに示すように、実施例3に係るマルチプレクサ10Lでは、直列腕回路S1B、S2B、S1CおよびS2Cならびに並列腕回路P1BおよびP1Cのそれぞれは、1以上のキャパシタを含んでいる。図10Bに示すように、上記平面視において、直列腕回路S1BのキャパシタC5および直列腕回路S2BのキャパシタC6は、並列腕回路P1BのキャパシタC7およびC8と重ならないことが望ましい。また、直列腕回路S1CのキャパシタC1および直列腕回路S2CのキャパシタC2は、並列腕回路P1CのキャパシタC3およびC4と重ならないことが望ましい。
 これにより、直列腕回路S1BおよびS2Bと並列腕回路P1Bとの間、および、直列腕回路S1CおよびS2Cと並列腕回路P1Cとの間での不要な寄生容量の発生を抑制できる。これにより、マルチプレクサ10Lにおいて、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過帯域におけるより低い伝送損失および減衰帯域におけるより高い減衰量を確保できる。
 以上のように、いわゆるローバンド群とハイバンド群との間でCAを実行するマルチプレクサ10Lにおいて、選択される周波数帯域が変わっても、通過帯域におけるより低い伝送損失および減衰帯域におけるより高い減衰量を維持しつつ、挿入損失または分波特性の劣化を抑制できる。
 [3.3 変形例に係る高周波フロントエンド回路]
 図11Aは、実施の形態3の変形例1に係る高周波フロントエンド回路50Mおよびその周辺回路の回路構成図である。同図に示すように、高周波フロントエンド回路50Mは、受信系フロントエンド回路であり、ダイプレクサ60Mと、マルチプレクサ10Lと、スイッチ31L、32Mおよび33Mと、フィルタ21L、22L、23L、24L、25Mおよび26Mと、受信増幅器41L、42L、43L、44L、45Mおよび46Mと、を備える。変形例1に係る高周波フロントエンド回路50Mは、実施の形態3に係る高周波フロントエンド回路50Lと比較して、(1)アンテナ素子3とマルチプレクサ10Lとの間に、ダイプレクサ60Mが配置されていること、および、(2)第3の周波数帯域群を伝送する信号経路が付加されていること、が異なる。以下、変形例1に係る高周波フロントエンド回路50Mについて、実施の形態3に係る高周波フロントエンド回路50Lと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
 スイッチ32Mは、共通端子および2つの選択端子を有し、共通端子が入出力端子120に接続されている。スイッチ32Mは、共通端子と、2つの選択端子のいずれかとの接続が可能なSPDT型のスイッチ回路である。
 ダイプレクサ60Mは、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを有し、共通端子がアンテナ素子3に接続され、ハイパスフィルタの出力端がマルチプレクサ10Lの共通端子100に接続され、ローパスフィルタの出力端がスイッチ33Mに接続されている。ダイプレクサ60Mのハイパスフィルタは、Band1、3、7および40を通過させ、Band11(1475.9-1495.9MHz)およびBand21(1495.9-1510.9MHz)を減衰させる高域通過型フィルタである。また、ダイプレクサ60Mのローパスフィルタは、Band1、3、7および40を減衰させ、Band11および21を通過させる低域通過型フィルタである。
 なお、ダイプレクサ60Mのハイパスフィルタは、Band11、21、3、1、40および7を通過させ、ローバンド群(699-960MHz、例えばBand20(送信帯域:832-862MHz、受信帯域:791-821MHz)が含まれる)を減衰させる高域通過型フィルタであり、ローパスフィルタは、Band11、21、3、1、40および7を減衰させ、上記ローバンド群(例えばBand20を含む)を通過させる低域通過型フィルタであってもよい。
 フィルタ25Mは、スイッチ33Mの一の選択端子に接続され、Band11を通過帯域とするバンドパスフィルタである。フィルタ26Mは、スイッチ33Mの他の選択端子に接続され、Band21を通過帯域とするバンドパスフィルタである。
 受信増幅器45Mはフィルタ25Mに接続され、受信増幅器46Mはフィルタ26Mに接続されている。受信増幅器45Mおよび46Mのそれぞれは、例えば、トランジスタ等によって構成されたローノイズアンプである。
 上記構成によれば、マルチプレクサ10Lにおいて、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量が確保された高周波フロントエンド回路50Mを提供できる。
 図11Bは、実施の形態3の変形例2に係る高周波フロントエンド回路50Nおよびその周辺回路の回路構成図である。同図に示すように、高周波フロントエンド回路50Nは、受信系フロントエンド回路であり、ダイプレクサ60Mおよび61Nと、マルチプレクサ10N1、10N2および10N3と、スイッチ31L、32Mおよび33Mと、フィルタ21L、22L、23L、24L、25Mおよび26Mと、受信増幅器41N、42Nおよび43Nと、を備える。変形例2に係る高周波フロントエンド回路50Nは、変形例1に係る高周波フロントエンド回路50Mと比較して、マルチプレクサ10N1~10N3の配置位置が異なる。以下、変形例2に係る高周波フロントエンド回路50Nについて、変形例1に係る高周波フロントエンド回路50Mと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
 スイッチ32Mは、共通端子および2つの選択端子を有し、共通端子がダイプレクサ61Nのハイパスフィルタの出力端に接続されている。スイッチ32Mは、共通端子と、2つの選択端子のいずれかとの接続が可能なSPDT型のスイッチ回路である。
 スイッチ33Mは、共通端子および2つの選択端子を有し、共通端子がダイプレクサ60Mのローパスフィルタの出力端に接続されている。スイッチ33Mは、共通端子と、2つの選択端子のいずれかとの接続が可能なSPDT型のスイッチ回路である。
 ダイプレクサ60Mは、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを有し、共通端子がアンテナ素子3に接続され、ハイパスフィルタの出力端がダイプレクサ61Nの共通端子に接続され、ローパスフィルタの出力端がスイッチ33Mに接続されている。ダイプレクサ60Mのハイパスフィルタは、Band1、3、7および40を通過させ、Band11およびBand21を減衰させる高域通過型フィルタである。また、ダイプレクサ60Mのローパスフィルタは、Band1、3、7および40を減衰させ、Band11およびBand21を通過させる低域通過型フィルタである。
 ダイプレクサ61Nは、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを有し、ハイパスフィルタの出力端がスイッチ32Mの共通端子に接続され、ローパスフィルタの出力端がスイッチ31Lの共通端子に接続されている。ダイプレクサ61Nのハイパスフィルタは、Band7および40を通過させ、Band1および3を減衰させる高域通過型フィルタである。また、ダイプレクサ61Nのローパスフィルタは、Band7および40を減衰させ、Band1および3を通過させる低域通過型フィルタである。
 マルチプレクサ10N1は、本実施の形態に係るマルチプレクサ10Lと同じ構成を有する。マルチプレクサ10N1のハイパスフィルタは、Band7を通過させ、Band40を減衰させる通過特性可変型の高域通過型フィルタである。マルチプレクサ10N1のローパスフィルタは、Band7を減衰させ、Band40を通過させる通過特性可変型の低域通過型フィルタである。
 マルチプレクサ10N2は、本実施の形態に係るマルチプレクサ10Lと同じ構成を有する。マルチプレクサ10N2のハイパスフィルタは、Band1を通過させ、Band3を減衰させる通過特性可変型の高域通過型フィルタである。マルチプレクサ10N2のローパスフィルタは、Band1を減衰させ、Band3を通過させる通過特性可変型の低域通過型フィルタである。
 マルチプレクサ10N3は、本実施の形態に係るマルチプレクサ10Lと同じ構成を有する。マルチプレクサ10N3のハイパスフィルタは、Band21を通過させ、Band11を減衰させる通過特性可変型の高域通過型フィルタである。マルチプレクサ10N3のローパスフィルタは、Band21を減衰させ、Band11を通過させる通過特性可変型の低域通過型フィルタである。
 受信増幅器41Nはマルチプレクサ10N1の共通端子に接続され、受信増幅器42Nはマルチプレクサ10N2の共通端子に接続され、受信増幅器43Nはマルチプレクサ10N3の共通端子に接続されている。受信増幅器41N、42Nおよび43Nのそれぞれは、例えば、トランジスタ等によって構成されたローノイズアンプである。
 上記構成によれば、マルチプレクサ10N1~10N3において、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量が確保された高周波フロントエンド回路50Nを提供できる。
 図11Cは、実施の形態3の変形例3に係る高周波フロントエンド回路50Pおよびその周辺回路の回路構成図である。同図に示すように、高周波フロントエンド回路50Pは、受信系フロントエンド回路であり、ダイプレクサ61Nと、マルチプレクサ10Pと、スイッチ31Lおよび32Lと、フィルタ21L、22L、23L、24Lおよび25Lと、受信増幅器41L、42L、43L、44Lおよび45Lと、を備える。変形例3に係る高周波フロントエンド回路50Pは、実施の形態3に係る高周波フロントエンド回路50Lと比較して、(1)ダイプレクサ61Nが付加されていること、および、(2)マルチプレクサ10Pの配置位置が異なる。以下、変形例3に係る高周波フロントエンド回路50Pについて、実施の形態3に係る高周波フロントエンド回路50Lと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
 ダイプレクサ61Nは、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを有し、共通端子がアンテナ素子3に接続され、ハイパスフィルタの出力端がスイッチ32Lの共通端子に接続され、ローパスフィルタの出力端がスイッチ31Lの共通端子に接続されている。ダイプレクサ61Nのハイパスフィルタは、Band7、40および41を通過させ、Band1および3を減衰させる高域通過型フィルタである。また、ダイプレクサ61Nのローパスフィルタは、Band7、40および41を減衰させ、Band1および3を通過させる低域通過型フィルタである。
 マルチプレクサ10Pは、本実施の形態に係るマルチプレクサ10Lと同じ構成を有する。マルチプレクサ10Pのハイパスフィルタは、Band7、40および41を通過させ、Band1および3を減衰させる通過特性可変型の高域通過型フィルタである。マルチプレクサ10Pのローパスフィルタは、Band7、40および41を減衰させ、Band1および3を減衰させる通過特性可変型の低域通過型フィルタである。
 上記構成によれば、マルチプレクサ10Pにおいて、意図しないインピーダンス変化の発生を抑制できるので、通過帯域における低い伝送損失および減衰帯域における高い減衰量が確保された高周波フロントエンド回路50Pを提供できる。
 (その他の実施の形態)
 以上、本発明に係る高周波回路、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置について、実施の形態、実施例および変形例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態、実施例および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態、実施例および変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る高周波回路、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
 なお、上記実施の形態で説明したローバンド群およびハイバンド群は、それぞれ、周波数が相対的に低いバンド群および周波数が相対的に高いバンド群を指すに過ぎない。
 このため、上記実施の形態で説明した回路構成は、ローバンド群/ハイバンド群の組み合わせが下記(1)-(5)のどの2つの周波数帯域群(同一周波数帯域群でもよい)の組み合わせであっても適用できる。
 (1)LB(699-960MHz)
 (2)MLB(1427-1511MHz)
 (3)MB(1710-2200MHz)
 (4)HB(2300-2690MHz)
 (5)UHB(3300-5000MHz)
 例えば、以下(A)~(D)の組み合わせが挙げられる。
 (A)LB/MB
 (B)MLB/MB
 (C)HB/UHB
 (D)UHB/UHB
 なお、各周波数帯域群に属する周波数帯域(バンド)は、2以上あってもよい。
 また、上記説明では、マルチプレクサとして、分波される周波数帯域群が2つであるダイプレクサを例に説明したが、分波される周波数帯域群は3つ以上であってもよい。例えば、LB/MLB/MB/HBを分波するマルチプレクサであってもよい。
 また、例えば、実施の形態に係る高周波回路、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置において、各構成要素の間に、インダクタやキャパシタが接続されていてもかまわない。なお、インダクタには、各構成要素間を繋ぐ配線による配線インダクタが含まれてもよい。
 また、上記実施の形態に係る高周波フロントエンド回路は、受信系回路を例示したが、送信系回路であってもよい。この場合には、受信増幅回路に替わって、パワーアンプなどの送信増幅回路が配置される。さらには、受信用の信号経路と送信用の信号経路との双方を備えた高周波フロントエンド回路であってもよい。
 また、実施の形態1~3に係る高周波回路、および、マルチプレクサを構成するハイパスフィルタおよびローパスフィルタのそれぞれは、1つの並列腕回路を有する構成を示したが、並列腕回路は複数配置されていてもよい。これに伴い、直列腕回路も3以上配置されてもよい。並列腕回路および直列腕回路を、それぞれ複数有することにより、フィルタ通過特性における減衰極の数を増やすことができるので、例えばフィルタ特性の急峻性および減衰帯域の設計自由度が大きくなる。
 本発明は、マルチバンドシステムに適用できる高周波回路、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
 1  通信装置
 2、2A、2B、2C、502A、502B、502C、502D、502E、502F、502G  高周波回路
 3  アンテナ素子
 4  RF信号処理回路(RFIC)
 5  ベースバンド信号処理回路(BBIC)
 10、10A、10L、10N1、10N2、10N3、10P  マルチプレクサ
 11、11A、11L  ローパスフィルタ
 12、12L  ハイパスフィルタ
 21、21L、22、22L、23、23L、24、24L、25L、25M、26M  フィルタ
 31、31L、32、32L、32M、33M  スイッチ
 40、40L、46L  増幅回路
 41、41L、41N、42、42L、42N、43、43L、43N、44L、45L、45M、46M  受信増幅器
 50、50L、50M、50N、50P  高周波フロントエンド回路
 60、60a、60A、60b、60c、60d、60e、60f、61  インピーダンス可変回路
 60M、60N、61N  ダイプレクサ
 70  多層基板
 100、310、320  共通端子
 110、120  入出力端子
 311、312、321、322、323  選択端子
 701、702、703、704、705、706、707、708、70n  誘電体層
 A1  弾性波共振子
 C1、C2、C21、C3、C4、C5、C6、C7、C8  キャパシタ
 Cv、VC1、VC2  可変キャパシタ
 G1、G2、G3  グランドパターン
 L1、L2、L21、L22、L23、L3、L4  インダクタ
 Lv  可変インダクタ
 P1、P1A、P1B、P1C、P2  並列腕回路
 S1、S1A、S1B、S1C、S2、S2A、S2B、S2C  直列腕回路
 SW、SW1、SW2  スイッチ
 T1、T2、T3  入出力端子

Claims (10)

  1.  多層基板と、
     前記多層基板の表面に形成された第1入出力端子および第2入出力端子と、
     前記多層基板に形成され、前記第1入出力端子と前記第2入出力端子とを結ぶ第1経路に直列配置された第1直列腕回路および第2直列腕回路と、
     前記第1経路上のノードとグランドとを結ぶ第2経路に配置された並列腕回路と、
     前記多層基板に形成され、前記第1入出力端子に接続され、前記第1経路の一部を構成する第1配線と、
     前記多層基板に形成され、前記第2入出力端子に接続され、前記第1経路の一部を構成する第2配線と、
     前記多層基板に形成され、前記第2経路の一部を構成する第3配線と、を備え、
     前記並列腕回路は、前記第1入出力端子と前記第2入出力端子との間の高周波信号の伝送特性を可変させる第1インピーダンス可変回路を含み、
     前記第1配線および前記第2配線は、前記第3配線が形成された前記多層基板の層と異なる層に形成されており、
     前記多層基板を平面視した場合、前記第3配線は、前記第1配線および前記第2配線と重ならない、
     高周波回路。
  2.  前記並列腕回路は、
     前記ノードとグランドとの間に直列接続されたインダクタおよびキャパシタで構成されたLC直列共振回路を備える、
     請求項1に記載の高周波回路。
  3.  前記並列腕回路は、
     前記ノードとグランドとの間に配置された弾性波共振子を備える、
     請求項1に記載の高周波回路。
  4.  前記多層基板は、互いに背向する第1主面および第2主面を有し、
     前記第1インピーダンス可変回路は、スイッチ素子または可変キャパシタである可変素子を有し、
     前記可変素子は、前記第1主面に形成され、
     前記第1入出力端子および前記第2入出力端子は、前記第2主面に形成されている、
     請求項1~3のいずれか1項に記載の高周波回路。
  5.  前記第1配線は、前記第1入出力端子と前記第1直列腕回路とを接続し、
     前記第2配線は、前記第2入出力端子と前記第2直列腕回路とを接続し、
     前記第1直列腕回路、前記第2直列腕回路、および前記並列腕回路は、それぞれ、1以上のキャパシタを含み、
     前記平面視において、前記第1直列腕回路が有する前記1以上のキャパシタおよび前記第2直列腕回路が有する前記1以上のキャパシタは、前記並列腕回路が有する前記1以上のキャパシタと重ならない、
     請求項1~4のいずれか1項に記載の高周波回路。
  6.  第1周波数帯域群に属する第1周波数帯域および第2周波数帯域の一方の高周波信号と、第2周波数帯域群に属する第3周波数帯域の高周波信号と、を同時に伝送することが可能であり、前記第1周波数帯域の高周波信号と前記第2周波数帯域の高周波信号とを排他的に伝送するマルチプレクサであって、
     第1共通端子、第3入出力端子、および、第4入出力端子と、
     前記第1共通端子が前記第1入出力端子に接続され、前記第3入出力端子が前記第2入出力端子に接続され、前記第1周波数帯域群の周波数範囲を通過帯域とし、前記第2周波数帯域群の周波数範囲を減衰帯域とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の高周波回路からなる第1フィルタと、
     前記第1共通端子と前記第4入出力端子との間に配置され、前記第2周波数帯域群の周波数範囲を通過帯域とし、前記第1周波数帯域群の周波数範囲を減衰帯域とする第2フィルタと、を備え、
     前記第1フィルタは、第1スイッチ素子を有する前記第1インピーダンス可変回路を備え、
     前記第1インピーダンス可変回路のインピーダンス変化により、前記第1フィルタの通過帯域および減衰帯域の少なくとも一方が可変する、
     マルチプレクサ。
  7.  前記第1周波数帯域群は、前記第1周波数帯域および前記第2周波数帯域を含み、
     前記第2周波数帯域群は、前記第3周波数帯域および第4周波数帯域を含み、
     前記マルチプレクサは、(1)前記第1周波数帯域の高周波信号と前記第2周波数帯域の高周波信号とを排他的に伝送し、(2)前記第3周波数帯域の高周波信号と前記第4周波数帯域の高周波信号とを排他的に伝送し、(3)前記第1周波数帯域および前記第2周波数帯域の一方の高周波信号と、前記第3周波数帯域および前記第4周波数帯域の一方の高周波信号と、を同時に伝送することが可能であり、
     前記第2フィルタは、前記第1共通端子と前記第4入出力端子との間の高周波信号の伝送特性を可変させる第2インピーダンス可変回路を備え、
     前記第2インピーダンス可変回路のインピーダンス変化により、前記第2フィルタの通過帯域および減衰帯域の少なくとも一方が可変する、
     請求項6に記載のマルチプレクサ。
  8.  請求項6に記載のマルチプレクサと、
     第2共通端子、第1選択端子および第2選択端子を有し、前記第2共通端子が前記第3入出力端子に接続された第3スイッチと、
     前記第1選択端子に接続され、前記第1周波数帯域を通過帯域とする第3フィルタと、
     前記第2選択端子に接続され、前記第2周波数帯域を通過帯域とする第4フィルタと、
     前記第4入出力端子に接続され、前記第3周波数帯域を通過帯域とする第5フィルタと、
     前記第3フィルタおよび前記第4フィルタに接続された第1増幅回路と、
     前記第5フィルタに接続された第2増幅回路と、を備える、
     高周波フロントエンド回路。
  9.  請求項7に記載のマルチプレクサと、
     第2共通端子、第1選択端子および第2選択端子を有し、前記第2共通端子が前記第3入出力端子に接続された第3スイッチと、
     第3共通端子、第3選択端子および第4選択端子を有し、前記第3共通端子が前記第4入出力端子に接続された第4スイッチと、
     前記第1選択端子に接続され、前記第1周波数帯域を通過帯域とする第3フィルタと、
     前記第2選択端子に接続され、前記第2周波数帯域を通過帯域とする第4フィルタと、
     前記第3選択端子に接続され、前記第3周波数帯域を通過帯域とする第5フィルタと、
     前記第4選択端子に接続され、前記第4周波数帯域を通過帯域とする第6フィルタと、
     前記第3フィルタおよび前記第4フィルタに接続された第1増幅回路と、
     前記第5フィルタおよび前記第6フィルタに接続された第2増幅回路と、を備える、
     高周波フロントエンド回路。
  10.  アンテナ素子で受信される高周波信号を処理するRF信号処理回路と、
     前記アンテナ素子と前記RF信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する請求項8に記載の高周波フロントエンド回路と、を備える、
     通信装置。
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