CN101088228B - 平衡-不平衡型滤波器模块和通信装置 - Google Patents

平衡-不平衡型滤波器模块和通信装置 Download PDF

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Abstract

提供了一种转换开关(SW)，其包括：用于输入/输出第一频带的不平衡信号的第一端口(P1)，用于输入/输出第二频带的不平衡信号的第二端口(P2)，以及这两个频带的不平衡信号所共用的第三端口(P3)；并且用于切换信号路径。端口(P1)被连接到通过第一频带的信号的第一滤波器(F1)的不平衡输入/输出端口(P4)。端口(P2)被连接到通过第二频带的信号的第二滤波器(F2)的端口(P7)。通过使用近似相等的电长度，第一滤波器(F1)的平衡输入/输出端口分别在第一和第二分支端口(B1，B2)处被连接到第二滤波器(F2)相应的平衡输入/输出端口。一阻抗匹配平衡线圈(BC)被连接在第一和第二分支端口之间。

Description

平衡-不平衡型滤波器模块和通信装置
技术领域
本发明涉及输入和输出两个不同频带中的信号的平衡-不平衡型滤波器模块和通信装置。
背景技术
专利文献1中公开了输入和输出两个不同频带中的信号的常规平衡-不平衡型多频带滤波器模块。
图14和15示出了专利文献1中所公开的典型滤波器模块的结构。
在图14中，第一高频开关10a的第一端口100a被连接到滤波器模块的不平衡端口P1。高频开关10a是包括3个端口的开关。第一平衡-不平衡型带通滤波器20a的不平衡端口110a被连接到第一高频开关10a的第二端口100b，并且第二平衡-不平衡型带通滤波器20b的不平衡端口120a被连接到第一高频开关10a的第三端口100c。各包括3个端口的第二高频开关10b和第三高频开关10c被连接到第一和第二平衡-不平衡型带通滤波器20a和20b。
第二高频开关的第一端口130a被连接到滤波器模块的第一平衡端口P2-1。第一平衡-不平衡型带通滤波器20a的第一平衡端口110b被连接到第二高频开关的第二端口130b，并且第二平衡-不平衡型带通滤波器20b的第一平衡端口120b被连接到第二高频开关的第三端口130c。
第三高频开关的第一端口150a被连接到滤波器模块的第二平衡端口P2-2。第三高频开关的第二端口150b被连接到第一平衡-不平衡型带通滤波器20a的第二平衡端口110c。第二平衡-不平衡型带通滤波器20b的第二平衡端口120c被连接到第三高频开关的第三端口150c。
图15中所示的滤波器模块主要包括：包括开关元件的高频开关，具有不同的通带的平衡-不平衡型带通滤波器，以及连接到这些平衡-不平衡型带通滤波器的移相器。第一高频开关10a的第一端口100a被连接到一高频开关的不平衡端口P1。第一平衡-不平衡型带通滤波器20a的不平衡端口110a被连接到第一高频开关10a的第二端口100b。第二平衡-不平衡型带通滤波器20b的不平衡端口120a被连接到第一高频开关10a的第三端口100c。
第一平衡-不平衡型带通滤波器20a的第一平衡端口110b被连接到第一移相器50a的第一端口160b。第一移相器50a的第二端口160c被连接到滤波器模块的第一平衡端口P2-1。第一平衡-不平衡型带通滤波器20a的第二平衡端口110c被连接到第二移相器50b的第一端口170b。第二移相器50b的第二端口170c被连接到滤波器模块的第二平衡端口P2-2。第二平衡-不平衡型带通滤波器20b的第一平衡端口120b被连接到第三移相器60a的第一端口160d。第三移相器60a的第二端口160e被连接到滤波器模块的第一平衡端口P2-1。第二平衡-不平衡型带通滤波器20b的第二平衡端口120c被连接到第四移相器60b的第一端口170d。第四移相器60b的第二端口170e被连接到滤波器模块的第二平衡端口P2-2。
专利文献1：日本未审专利申请特开2004-166258号公报
发明公开
本发明要解决的问题
然而，在图14所示的常规平衡-不平衡型滤波器模块中，在平衡端口侧需要开关10b和10c来输入和输出平衡信号。因此，存在着电路尺寸较大的问题。此外，在图15所示的常规平衡-不平衡型滤波器模块中，当在平衡端口侧设置匹配电路以便与连接到平衡端口的电路进行阻抗匹配时，需要用于各端口的四条路径的多个匹配电路(移相器)。在这两种情形中，部件的数目较多，由此不利地影响到小型化。
相应地，本发明的一个目的是提供一种输入和输出两个频带中的信号的小型和低成本的平衡-不平衡型滤波器模块以及包括该滤波器模块的通信装置。
解决问题的手段
1.根据本发明的平衡-不平衡型滤波器模块包括：具有第一端口、第二端口和第三端口并用于在第三端口和第一端口间的信号路径与第三端口和第二端口间的信号路径之间切换的开关，第一端口输入和输出第一频带中的不平衡信号，第二端口输入和输出第二频带中的不平衡信号，第三端口输入和输出第一频带中的不平衡信号和第二频带中的不平衡信号；具有第四端口、第五端口、和第六端口的第一平衡-不平衡型滤波器，第四端口被连接到第一端口并输入和输出第一频带中的不平衡信号，第五和第六端口输入和输出第一频带中的平衡信号，该第一平衡-不平衡型滤波器的通带是第一频带；具有第七端口、第八端口、和第九端口的第二平衡-不平衡型滤波器，第七端口被连接到第二端口并输入和输出第二频带中的不平衡信号，第八和第九端口输入和输出第二频带中的平衡信号，该第二平衡-不平衡型滤波器的通带是第二频带；以及设于第一分支端口与第二分支端口之间并执行第一频带中的平衡信号和第二频带中的平衡信号的阻抗匹配的匹配元件，第一分支端口被连接到第五和第八端口，第二分支端口被连接到第六和第九端口。
2.例如，第一和第二平衡-不平衡型滤波器可以是平衡-不平衡型表面声波滤波器或体声波滤波器。
3.例如，该开关、第一和第二平衡-不平衡型滤波器、和匹配元件可一体化于由多个介电层组成的层积体中。
4.该开关可包括电容器、电感器、和二极管，而匹配元件可设于在介电层的层积方向上从顶看去与电容器、电感器、或二极管不重叠的位置。
5.第一和第二平衡-不平衡型滤波器可被封装在一个封装中，并且该封装可被设置在层积体的最上层，从而使该封装覆盖层积体最上层的平面的中心。
6.可在层积体最下层的背面上形成用于输入控制信号的控制信号输入端子、连接到第一分支端口的第一I/O端口端子、连接到第二分支端口的第二I/O端口端子、以及连接到第三端口的第三端口端子，并且可在各端子之间设置GND端子。
7.层积体可包括具有接地电极的GND层，可在GND层中形成电连接到各端子的通孔，并且该接地电极可设在这些通孔之间。
8.第一和第二平衡-不平衡型滤波器的平衡侧的配线以及不平衡侧的配线可设于层积体之中，使得平衡侧的配线与不平衡侧的配线于在介电层的层积方向上从顶看去的平面上彼此互不重叠。
9.可在第一和第二平衡-不平衡型滤波器的平衡侧的配线和不平衡侧的配线之间的、平衡侧的配线与不平衡侧的配线于在介电层的层积方向上从顶看去的平面上彼此重叠的那些部分处设置GND层。
10.第一频带中第五端口与第一分支端口之间的电长度可基本等于第一频带中第六端口与第二分支端口之间的电长度，并且第二频带中第八端口与第一分支端口之间的电长度可基本等于第二频带中第九端口与第二分支端口之间的电长度。
11.根据本发明的一种通信装置在其高频电路中包括具有上述任意一种结构的平衡-不平衡型滤波器模块。
优点
1.与开关以及第一和第二平衡-不平衡型滤波器一起设置了为第一频带中的平衡信号和第二频带中的平衡信号执行阻抗匹配的匹配元件。因此，不需要为用于输入和输出平衡信号的平衡端口所设置的两个开关，也不需要用于平衡端口侧的四条路径的移相器，就能够以较少数目的部件构造小型且低成本的平衡-不平衡型滤波器模块。
2.当采用平衡-不平衡型表面声波滤波器或体声波滤波器作为第一和第二平衡-不平衡型滤波器时，一个滤波器的通带内的信号被另一滤波器所阻断。因此，能够减小信号泄漏，由此降低损耗。
3.当开关、第一和第二平衡-不平衡型滤波器、以及匹配元件被一体化于由多个介电层组成的层积体中时，能够容易地在层积体中设置匹配电路，并且第一和第二平衡-不平衡型滤波器能够搭载在层积体的表面，由此有利地实现小型化。
4.开关包括电容器、电感器、和二极管，而匹配元件被设于在介电层的层积方向上从顶看去与电容器、电感器、或二极管不重叠的位置。因此，电容器、电感器、以及二极管和匹配元件彼此互不影响。相应地，即使在匹配元件被一体化于电介质层积体时也能够不损害电路特性地实现小型化。
5.由于设置在层积体最上层的SAW滤波器被封装并且其上表面平坦，因此能够使用该平坦表面来吸附平衡-不平衡型滤波器模块。因此，不需要用树脂来密封层积体或安装金属壳。相应地，能够以低成本制造平衡-不平衡型滤波器模块，并能实现稳定处理。
6.控制信号输入端子、第一I/O端口端子、第二I/O端口端子、以及第三端口端子形成于层积体最下层的背面上，并且GND端子被设在各端子之间。因此，能够防止各端子彼此相互干扰，由此降低信号损耗。
7.层积体包括具有接地电极的GND层，电连接到各端子的通孔形成于GND层中，并且接地电极被设在这些通孔之间。因此，能够防止这些通孔彼此相互干扰，由此降低信号损耗。
8.第一和第二平衡-不平衡型滤波器的平衡侧的配线以及不平衡侧的配线设于层积体之中，使得平衡侧的配线与不平衡侧的配线于在介电层的层积方向上从顶看去的平面上彼此互不重叠。因此，能够有效地防止平衡侧的信号与不平衡侧的信号之间的干扰。
9.GND层被设于第一和第二平衡-不平衡型滤波器的平衡侧的配线与不平衡侧的配线之间的、平衡侧的配线与不平衡侧的配线于在介电层的层积方向上从顶看去的平面上彼此重叠的那些部分处。因此，能够有效地防止平衡侧的信号与不平衡侧的信号之间的干扰。
10.第一频带中第五端口与第一分支端口之间的电长度基本等于第一频带中第六端口与第二分支端口之间的电长度，并且第二频带中第八端口与第一分支端口之间的电长度基本等于第二频带中第九端口与第二分支端口之间的电长度。因此，匹配元件被连接到从第一和第二平衡-不平衡型滤波器的平衡端口看去相位相等的位置。相应地，这些端口之间的配线以及添加匹配元件不会损害平衡特性。即，由于在第一频带中第五端口与第一分支端口之间的电长度基本等于第六端口与第二分支端口之间的电长度，所以能够维持第一频带中的平衡特性。由于在第二频带中第八端口与第一分支端口之间的电长度基本等于第九端口与第二分支端口之间的电长度，所以能够维持第二频带中的平衡特性。因此，能够维持良好的电特性。
11.通信装置在其高频电路中包括上述平衡-不平衡型滤波器模块。因此，能够构造能处理不同频带中多种类型的通信信号的小型且低成本的通信装置。
附图简要说明
图1是根据第一实施例的平衡-不平衡型滤波器模块的电路图。
图2示出了在滤波器模块包括介电层的层积体的情况下介电层中的导体图案。
图3示出了在滤波器模块包括介电层的层积体的情况下介电层中的导体图案。
图4示出了在滤波器模块包括介电层的层积体的情况下介电层中的导体图案。
图5包括滤波器模块中对应于GSM850的插入损耗的示图以及平衡I/O侧和不平衡I/O侧的阻抗圆图。
图6包括在没有设置平衡线圈的情形中与图5相对应的示图和圆图。
图7包括滤波器模块中对应于GSM900的插入损耗的示图以及平衡I/O侧和不平衡I/O侧的阻抗圆图。
图8包括在没有设置平衡线圈的情形中与图7相对应的示图和圆图。
图9是根据第二实施例的平衡-不平衡型滤波器模块的电路图。
图10示出了在滤波器模块包括介电层的层积体的情况下介电层中的导体图案。
图11示出了在滤波器模块包括介电层的层积体的情况下介电层中的导体图案。
图12示出了在滤波器模块包括介电层的层积体的情况下介电层中的导体图案。
图13示出了根据第三实施例的通信装置的结构。
图14示出了常规平衡-不平衡型滤波器模块的结构。
图15示出了另一常规平衡-不平衡型滤波器模块的结构。
标号
100           平衡-不平衡型滤波器模块
101           天线开关模块
102           天线
103           三频带芯片集
F1            第一平衡-不平衡型滤波器
F2            第二平衡-不平衡型滤波器
SW            开关
P1～P9        第一～第九端口
P10，P11      平衡I/O端口
P3            不平衡I/O端口
B1，B2        第一和第二分支端口
SAW           SAW滤波器
BC            平衡线圈(匹配元件)
C1，C4        电容器(匹配元件)
实施本发明的最佳模式
将参照图1到图8对根据第一实施例的平衡-不平衡型滤波器模块进行说明。
图1是该模块的电路图。平衡-不平衡型滤波器模块100主要包括：开关SW，包括第一和第二平衡-不平衡型滤波器F1和F2的SAW滤波器，以及起匹配元件作用的平衡线圈BC。
开关SW在第一端口P1和第三端口P3间的信号路径与第二端口P2和第三端口P3间的信号路径之间切换。第一端口P1输入和输出GSM850(发射824到849MHz频带中的信号以及接收869到894MHz频带中的信号)。第二端口P2输入和输出GSM900(发射880到915MHz频带中的信号以及接收925到960MHz频带中的信号)。第一端口P1与第三端口P3之间设有二极管D1、电感器SLt、电容器SCc、以及扼流圈L1。第二端口P2与第三端口P3之间设有线(带状线)SL2、二极管D2、电容器C5、以及电阻器R。电容器Cant与第三端口P3串联。
开关SW的操作如下：当高电平信号被施加到控制信号输入端子Vc时，二极管D1和D2导通。这使得二极管D1接通，从而使第一端口P1与第三端口P3之间的信号路径接通。另一方面，线SL2的电长度被调节成约为GSM850频带中四分之一的波长。当二极管D2导通时，线SL2的端口P2侧等效于接地，并且从端口P3向端口P2侧看去的阻抗等效于开路。
当低电平信号被施加到控制信号输入端子Vc时，二极管D2关断，从而在第二端口P2与第三端口P3之间通过线SL2形成信号路径。另一方面，当二极管D1关断时，第一端口P1与第三端口P3之间的信号路径被截止。
在二极管D1关断的状态下，由于二极管D1的电容和电感器SLt的电感的并联谐振，从第三端口P3向第一端口P1侧看去的阻抗为开路。电容SCc起到在二极管D1导通时使得控制电流流经二极管D1而不流经电感器SLt的DC隔流电容器的作用。
SAW滤波器SAW包括：通过第一频带(GSM850)中的信号而阻断第二频带中的信号的第一平衡-不平衡型滤波器F1；以及通过第二频带(GSM900)中的信号而阻断第一频带中的信号的第二平衡-不平衡型滤波器F2。用于输入和输出第一平衡-不平衡型滤波器F1的不平衡信号的第四端口P4被连接到开关SW的第一端口P1。第一平衡-不平衡型滤波器F1的平衡信号通过第五端口P5和第六端口P6来输入和输出。类似地，用于输入和输出第二平衡-不平衡型滤波器F1的不平衡信号的第七端口P7被连接到开关SW的第二端口P2。第二平衡-不平衡型滤波器F2的平衡信号通过第八端口P8和第九端口P9来输入和输出。
第五端口P5和第八端口P8被连接到第一分支端口B1。第五端口P5是第一平衡-不平衡型滤波器的一个平衡I/O端口，而第八端口P8是第二平衡-不平衡型滤波器F2的一个平衡I/O端口。第九端口P9和第六端口P6被连接到第二分支端口B2。第九端口P9是第二平衡-不平衡型滤波器的另一平衡I/O端口，而第六端口P6是第一平衡-不平衡型滤波器F1的另一平衡I/O端口。此外，平衡线圈BC被连接到第一分支端口B1与第二分支端口B2之间的部分。平衡线圈BC起到执行第一频带(GSM850)中的平衡信号与第二频带(GSM900)中的平衡信号的阻抗匹配的匹配元件的作用。在这种情形中，从第一和第二分支端口B1和B2引出端口P10和P11作为平衡I/O端口。
第一平衡-不平衡型滤波器F1通过第一频带(GSM850)中的信号并阻断第二频带(GSM900)中的信号。因此，在开关SW选择了第一端口P1侧的信号路径的状态下，平衡端口P10和P11起到第一频带的平衡I/O端口的作用。另一方面，第二平衡-不平衡型滤波器F2通过第二频带(GSM900)中的信号而阻断第一频带(GSM850)中的信号。因此，在开关SW选择了第二端口P2侧的信号路径的状态下，平衡端口P10和P11起到第二频带的平衡I/O端口的作用。
以这种方式，这两个滤波器F1和F2中一个滤波器的通带是另一个滤波器的截止频带。因此，能够减少第一和第二频带中信号的泄漏，并能低损耗地共用一个平衡I/O端口。
在第一端口P1和第四端口P4间的接点与接地之间设有电容器C2，而在第二端口P2和第七端口P7间的接点与接地之间设有电容器C3。设置电容器C2和C3是用于第一和第二平衡-不平衡型滤波器F1和F2与开关SW的阻抗匹配。
第一频带中第五端口P5与第一分支端口B1之间的电长度基本等于第二频带中第八端口P8与第一分支端口B1之间的电长度。此外，第一频带中第六端口P6与第二分支端口B2之间的电长度基本等于第二频带中第九端口P9与第二分支端口B2之间的电长度。因此，平衡线圈BC被连接到从第一和第二平衡-不平衡型滤波器F1和F2的平衡端口看去相位相等的位置。相应地，这些端口之间的配线以及匹配元件的增加不会损害平衡特性，由此维持良好的电特性。
接着，将参照图2到4对由介电层构成的、与上述平衡-不平衡型滤波器模块一体化的典型层积体的结构进行说明。
图2到4是示出了多个介电层的各层中的导体图案的平面图。图2的部分(A)示出了最下层，而图4的部分(H)示出了最上层。为便于说明，导体图案被分开地在图2～4三个附图中示出。图2～4中各组件的标号和字母对应于图1中所示电路的标号和字母。这些图中的参考字母GND表示接地电极。
在图2的部分(A)中，参考字母Vc表示控制信号输入端子，参考字母P3表示对应于第三端口P3的端子，而参考字母P10和P11表示对应于平衡I/O端口P10和P11的端子。
端子Vc、P3、P10和P11被设置成使得GND端子被设置于这些端子之间以防止这些端子彼此相互干扰。
在图2的部分(B)中，GND被设置在连接到端子Vc、P3、P10和P11的通孔之间以防止这些通孔彼此相互干扰。
在图2的部分(C)中，导体图案SLr是图1中所示的电阻器R与控制信号输入端子Vc之间的配线图案。在图2的部分(H)中，导体图案SLb是在平衡I/O端口P10和P11一侧的配线图案。
图2的部分(C)和(E)中所示的导体图案C5与图2的部分(D)中所示的GND相对以构成电容器C5。
在图3的部分(A)中，导体图案SLb是在上述平衡I/O端口侧的配线图案。图3的部分(D)中所示的导体图案SLd是图1中所示的二极管D1、电感器SLt、和扼流线圈L1的分支的配线图案。图3的部分(F)和(G)中所示的导体图案组件SCc彼此相对以构成图1中的电容器SCc。
图4的部分(A)到(F)中所示的导体图案组件Cant彼此交替地重叠以构成图1中所示的不平衡I/O端口P3侧的电容器Cant。
图4的部分(H)示出了最上层的介电层和由这些介电层组成的层积体的上表面上所搭载的各种芯片组件。如图所示，搭载了二极管D1和D2、电阻器R、扼流线圈L1、电感器SLt、平衡线圈BC、以及SAW滤波器SAW。在SAW滤波器SAW的端子部分，参考字母G对应于接地端子，而参考字母P4～P9分别对应于图1中所示的第四到第九端口P4～P9。
虽然在第一实施例中使用了两个SAW滤波器，但是SAW滤波器的数目可根据所要使用的频带数目随需要而改变。例如，当要使用的频带数目为3个时，如上所述的有利效果能够通过将SAW滤波器的数目增加到3个来实现。
在第一实施例中，所使用的两个SAW滤波器被包括在一个封装中。该封装被设置在层积体的最上层，从而使封装覆盖层积体最上层的平面的中心(由介电层形成的平面的中心)。即，SAW滤波器SAW被设置在层积体的最上层，以使得SAW滤波器SAW的封装的位置覆盖由最上层的介电层形成的平面的中心，如图4的部分(H)所示。
一般而言，当使用自动装配机将电子部件搭载在基板上时，是通过使用真空吸引吸附电子部件的上表面来执行处理。在介电层的层积体的最上层表面上包括芯片组件的电子部件中，电子部件的最上层表面需要平坦化。因此，迄今为止，包围搭载在最上层介电层上的各种芯片组件的整个部分(最上层的整个表面)必须用树脂密封，或者必须在层积体上设置金属壳从而使金属壳覆盖层积体。
然而，在本实施例中，由于设置在层积体最上层的SAW滤波器被封装，所以上表面是平坦的，并且平衡-不平衡型滤波器模块能够使用该平坦表面来吸附。因此，并不需要上述的用树脂来密封或安装金属壳。相应地，能够以低成本制造平衡-不平衡型滤波器模块，并能实现稳定处理。
如图2～4所示，将作为平衡I/O端口的匹配元件的平衡线圈BC设置成使得平衡线圈BC的安装位置与构成图1所示的开关SW的各组件的位置(是在介电层的层积方向上从顶看去的平面上的位置)不重叠。即，平衡线圈BC的安装位置与在层积方向上位于平衡线圈BC以下的电容器Cant、SCc以及C5的导体图案的形成位置不重叠。此外，平衡线圈的安装位置与扼流线圈L1、电感器SLt、线SL2、二极管D1和D2、或电阻器R的安装位置不重叠。
平衡线圈BC以这种关系被设置。因此，在平衡I/O端口处对两个频带能够实现匹配，同时除平衡线圈以外的其它组件对由平衡线圈BC形成的匹配电路没有不利影响，并且由平衡线圈BC形成的匹配电路对除平衡线圈BC以外的其它组件或电路也没有不利影响。
在第一实施例中，在可能的情况下，将平衡侧的配线和不平衡侧的配线设置成使得平衡侧的配线和不平衡侧的配线的位置于在介电层的层积方向上从顶看去的平面上彼此不重叠。GND层被设在平衡侧的配线与不平衡侧的配线之间不可避免地彼此重叠的那些部分。采用了这种构造。因此，平衡侧和不平衡侧的信号彼此互不干扰。
接着，将参照图5和6对根据第一实施例的平衡-不平衡型滤波器模块的典型特性进行说明。
图5和6示出了在选择了GSM850的信号路径的情形中的特性。图5示出了图1所示的平衡-不平衡型滤波器模块的特性。图6示出了在没有设置图1中所示的平衡线圈BC的情形中的特性。在两幅图中，部分(A)示出了插入损耗的频率特性，部分(B)是作为不平衡端口的第三端口P3的阻抗圆图(史密斯圆图)，而部分(C)是作为平衡I/O端口的端口P10和P11的阻抗圆图。
从图5和6的比较中显而易见的是，当设置了平衡线圈BC时，如图5的部分(A)中所示，在GSM850的频带中插入损耗保持在大约-3～-4dB，并且平坦度较高。与之相对，当没有设置平衡线圈BC时，如图6的部分(A)中所示，通带中插入损耗的变动(波纹)较大，并且插入损耗总体较大。
类似地，图7和8示出了在选择了GSM900的信号路径的情形中的特性。图7示出了在存在平衡线圈BC的情形中的特性。图8示出了在不存在平衡线圈BC的情形中的特性。
即使在GSM900的情形中，从图7和8的比较中也可显而易见的是，当设置了平衡线圈BC时，如图7的部分(A)中所示，在GSM900的频带中插入损耗保持在大约-3～-4dB，并且平坦度较高。与之相对，当没有设置平衡线圈BC时，如图8的部分(A)中所示，通带中插入损耗的变动(波纹)较大，并且插入损耗总体较大。
此外，当GSM850的频率从图5和6各自的部分(A)中所示的标记ml变到标记m2时，如图5和6各自的部分(B)和(C)中所示，史密斯圆图上的矢量轨迹改变。当设置了平衡线圈BC时，如图5的部分(B)和(C)中所示，部分(B)中所示的不平衡I/O端口的阻抗和部分(C)中所示的平衡I/O端口的阻抗停留在史密斯圆图的中心附近。与之相对，当没有设置平衡线圈BC时，如图6的部分(B)和(C)中所示，这些阻抗则偏离史密斯圆图的中心。
类似地，当GSM900的频率从图7和8各自的部分(A)中所示的标记ml变到标记m2时，如图7和8各自的部分(B)和(C)中所示，史密斯圆图上的矢量轨迹改变。当设置了平衡线圈BC时，如图7的部分(B)和(C)中所示，部分(B)中所示的不平衡I/O端口的阻抗和部分(C)中所示的平衡I/O端口的阻抗停留在史密斯圆图的中心附近。与之相对，当没有设置平衡线圈BC时，如图8的部分(B)和(C)所示，这些阻抗则偏离史密斯圆图的中心。
相应地，能够确定平衡I/O端口的阻抗匹配能够通过平衡线圈BC来实现。
即，通过设置平衡线圈BC，能够将平衡I/O端口处的电压驻波比(VSWR)改善到等于或小于2.5的值。
接着，将参照图9～12对根据第二实施例的平衡-不平衡型滤波器模块进行说明。
图9是电路图。该平衡-不平衡型滤波器模块与图1中所示的作为第一实施例的平衡-不平衡型滤波器模块不同之处在于，在该平衡-不平衡型滤波器模块中，电容器C1和C4被插入到信号路径中从而分别与平衡I/O端口P10和P11串联。其它部分和图1中所示的相似。电容器C1和C4与平衡线圈BC一同起到平衡I/O端口P10和P11在两个频带中的阻抗匹配电路的作用。不同于第一实施例，电容器被设为串联，而电感器被设为并联。因此，能够更为精确地地执行阻抗匹配。
图10～12示出了根据第二实施例的平衡-不平衡型滤波器模块在介电层的层积体被一体化的情形中各介电层中的导体图案。
图中的标号和字母对应于图9中所示的标号和字母。各介电层中所设的导体图案与图2～4中所示的示例不同。然而，基本上这些导体图案彼此相似。
图12的部分(G)示出了最上层介电层以及搭载在由这些介电层组成的层积体的上表面上的各种芯片组件。如图中所示，搭载了二极管D1和D2、电阻器R、扼流线圈L1、电感器SLt、平衡线圈BC、电容器C1和C4、以及SAW滤波器SAW。在SAW滤波器SAW的端子部分中，参考字母G对应于接地端子，而参考字母P4～P9分别对应于图1中所示的第四到第九端口P4～P9。
在电介质层积体的中央区域形成用于搭载SAW滤波器SAW的凹槽。在将SAW滤波器SAW端子面朝上地搭载在凹槽中后，通过引线接合将SAW滤波器SAW的端子P5、P6、P8和P9连接到电容器C1和C4。SAW滤波器SAW的各端子所连接的图案可在层积体的不包括凹槽的表面上形成，并且可将SAW滤波器端子面朝下地安装在该表面上。
在第二实施例中，构成平衡I/O端口的匹配电路的平衡线圈BC和电容器C1和C4被设置成使得平衡线圈BC和电容器C1和C4与构成图9中所示的开关SW的各组件的位置(是在介电层的层积方向上从顶看去的平面上的位置)不重叠。即，平衡线圈BC和电容器C1和C4与在层积方向上位于平衡线圈BC或电容器C1和C4以下的电容器Cant、SCc、以及C5的导体图案的形成位置不重叠。此外，平衡线圈BC和电容器C1和C4与扼流圈L1、电感器SLt、线SL2、二极管D1和D2、或电阻器R的安装位置不重叠。
平衡线圈BC和电容器C1和C4以这种关系来设置。因此，在平衡I/O端口处对两个频带能够实现匹配，同时除平衡线圈BC和电容器C1和C4以外的其它组件对由平衡线圈BC和电容器C1和C4形成的匹配电路没有不利影响，并且由平衡线圈BC和电容器C1和C4形成的匹配电路对除平衡线圈BC以外的其它组件或电路也没有不利影响。
可使用体声波滤波器(BAW滤波器)来替代SAW滤波器(表面声波滤波器)。
接着，将参照图13对根据第三实施例的通信装置的结构进行说明。
图13示出了四频带移动电话中的高频电路的结构。该高频电路包括：三频带芯片集103、平衡-不平衡型滤波器模块100、三频带天线开关模块101、以及天线102。天线开关模块101是GSM900、DCS1800和PCS1900的天线开关，并在这些频带中使用天线102。然后，平衡-不平衡型滤波器模块100被连接到GSM端口，并且使用滤波器模块100来切换GSM850和GSM900。三频带芯片集103是用于GSM900、DCS1800和PCS1900的芯片集，并且起到这三个频带的RF(射频)前端电路的作用。移动电话能够通过将基带芯片(未示出)连接到该三频带芯片集103并在基带芯片中设置I/O单元来构造。
在该示例中，为GSM850和GSM900执行平衡I/O。因此，平衡-不平衡型滤波器模块100的平衡I/O端口由两个端子来表示。
以这种方式，通过将第一或第二实施例中所示的平衡-不平衡型滤波器模块100与三频带芯片集103集成以构成高频电路，能够容易地构造四频带移动电话。

Claims (9)

1.一种平衡-不平衡型滤波器模块，包括：
开关，包括第一端口、第二端口和第三端口，并且用于在所述第三端口和所述第一端口间的信号路径与所述第三端口和所述第二端口间的信号路径之间切换，所述第一端口输入和输出第一频带中的不平衡信号，所述第二端口输入和输出第二频带中的不平衡信号，所述第三端口输入和输出所述第一频带中的不平衡信号和所述第二频带中的不平衡信号；
第一平衡-不平衡型滤波器，包括第四端口、第五端口和第六端口，所述第四端口被连接到所述第一端口并输入和输出所述第一频带中的不平衡信号，所述第五和第六端口输入和输出所述第一频带中的平衡信号，所述第一平衡-不平衡型滤波器的通带是所述第一频带；
第二平衡-不平衡型滤波器，包括第七端口、第八端口和第九端口，所述第七端口被连接到所述第二端口并输入和输出所述第二频带中的不平衡信号，所述第八和第九端口输入和输出所述第二频带中的平衡信号，所述第二平衡-不平衡型滤波器的通带是所述第二频带；以及
匹配元件，设于第一分支端口与第二分支端口之间并执行所述第一频带中的平衡信号和所述第二频带中的平衡信号的阻抗匹配，所述第一分支端口被连接到所述第五和第八端口，所述第二分支端口被连接到所述第六和第九端口；
其中，所述开关、所述第一和第二平衡-不平衡型滤波器、和所述匹配元件被一体化于由多个介电层组成的层积体中；
所述开关包括电容器、电感器、和二极管，并且所述匹配元件被设于在所述介电层的层积方向上从顶看去与所述电容器、所述电感器、或所述二极管不重叠的位置处。
2.如权利要求1所述的平衡-不平衡型滤波器模块，其特征在于，所述第一和第二平衡-不平衡型滤波器是平衡-不平衡型表面声波滤波器或体声波滤波器。
3.如权利要求1所述的平衡-不平衡型滤波器模块，其特征在于，所述第一和第二平衡-不平衡型滤波器被封装在一个封装中，并且所述封装被设置在所述层积体的最上层，从而使所述封装覆盖所述层积体的最上层平面的中心。
4.如权利要求1中所述的平衡-不平衡型滤波器模块，其特征在于，用于输入控制信号的控制信号输入端子、连接到所述第一分支端口的第一I/O端口端子、连接到所述第二分支端口的第二I/O端口端子、以及连接到所述第三端口的第三端口端子被形成于所述层积体的最下层的背面上，并且GND端子被设在所述各端子之间。
5.如权利要求4所述的平衡-不平衡型滤波器模块，其特征在于，所述层积体包括具有接地电极的GND层，电连接到所述各端子的通孔被形成于所述GND层中，以及所述接地电极被设于所述通孔之间。
6.如权利要求1所述的平衡-不平衡型滤波器模块，其特征在于，所述第一和第二平衡-不平衡型滤波器的平衡侧的配线以及不平衡侧的配线被设于所述层积体之中使得所述平衡侧的配线以及所述不平衡侧的配线于在所述介电层的层积方向上从顶看去的平面上彼此互不重叠。
7.如权利要求1所述的平衡-不平衡型滤波器模块，其特征在于，GND层被设于所述第一和第二平衡-不平衡型滤波器的平衡侧的配线和不平衡侧的配线之间的、所述平衡侧的配线与所述不平衡侧的配线于在所述介电层的层积方向上从顶看去的平面上彼此重叠的那些部分处。
8.如权利要求1或2所述的平衡-不平衡型滤波器模块，其特征在于，所述第一频带中所述第五端口与所述第一分支端口之间的电长度基本等于所述第一频带中所述第六端口与所述第二分支端口之间的电长度，并且所述第二频带中所述第八端口与所述第一分支端口之间的电长度基本等于所述第二频带中所述第九端口与所述第二分支端口之间的电长度。
9.一种通信装置，在其高频电路中包括如权利要求1到8中任意一项所述的平衡-不平衡型滤波器模块。
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