CN101438505B - 高频电路、高频部件及通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高频电路，为选择性地采用第一频带和低于上述第一频带的第二频带的无线通信用的高频电路，具备：天线端子；输入第一及第二频带的发送信号的第一及第二发送端子；输出第一及第二频带的接收信号的第一及第二接收端子；分离第一频带的信号和第二频带的信号的路径的分波电路；切换发送信号和接收信号的路径的开关电路；设置在开关电路和第二接收端子之间，放大第二频带的接收信号的低噪声放大器电路；以及在天线端子和低噪声放大器电路之间，从天线端子开始依次设置的第一及第二滤波器电路，虽然使两个滤波器电路都通过第二频带的接收信号，但是阻止低于第二频带的频带，并且第一滤波器电路的阻止频带比第二滤波器电路的阻止频带低。

Description

高频电路、高频部件及通信装置
技术领域
本发明涉及至少在2个通信系统中可以共用的高频电路、具有此种高频电路的高频部件、以及采用此高频部件的通信装置。
背景技术
现在，依据IEEE802.11标准中代表的无线LAN的数据通信广泛普及，利用于例如个人电脑(PC)、打印机或硬盘、宽频带路由器等PC的外围设备、FAX、冰箱、标准清晰度电视(SDTV)、高清晰度电视(HDTV)、数码相机、数码摄像机、手提电话等电子设备、汽车和飞机内的无线通信机构等的电子电器设备间。
作为无线LAN的标准，IEEE802.11a在5GHz的频带上采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiples：正交频分复用)调制方式，支持最大54Mbps的高速数据通信。IEEE802.11b在可以利用于没有无线许可的2.4GHz的ISM(Industrial，Scientific and Medical：工业、科学及医疗)频带上采用DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum：直接序列扩频)方式，支持5.5Mbps及11Mbps的高速通信。IEEE802.11g与IEEE802.11b同样地在2.4GHz频带上采用OFDM调制方式，支持最大54Mbps的高速数据通信。
作为采用这样的无线LAN的多频带通信装置用的高频电路，WO2006/003959号公开有，能够在与无线LAN的2.4GHz频带及5GHz频带的2个通信系统(IEEE802.11a及IEEE802.11b)对应的多频带通信装置中进行多样化接收的高频电路。该高频电路，如图35所示，具备：
高频开关开路10和发送侧电路之间的分波电路(demultiplexingcircuit)13；
分波电路13和发送端子11bg—T之间的功率放大器(power amplifier)电路2和带通滤波器(band-pass filter)电路4；
分波电路13和发送端子11a—T之间的低通滤波器(low-pass filter)电路19、功率放大器电路3和带通滤波器电路5；
高频开关电路10和分波电路13之间的检波电路8；
高频开关电路10和接收侧电路之间的分波电路14；
分波电路14和接收端子11bg—R之间的带通滤波器电路6；
分波电路14和接收端子11a—R之间的低通滤波器电路26和低噪声放大器(1ow noise amplifier)电路27；
天线端子Ant1和高频开关电路10之间的陷波(notch)电路28；以及
天线端子Ant2和高频开关电路10之间的陷波电路29。
并且，WO2006/003959号还公开有，在与2.4GHz频带的接收端子11bg—R和5GHz频带的接收端子11a—R连接的路径上设置低噪声放大器电路的例子。WO2006/003959号的高频电路中，在低噪声放大器的输入侧设置有分波电路，且在分波电路和低噪声放大器之间连接有带通滤波器或低通滤波器。
如图36所示，特开2002—208874号公开有一种高频电路，作为共用于无线LAN和蓝牙(Bluetooth)的高频电路，其具有：天线1和天线切换开关3之间的带通滤波器2；在天线切换开关3的发送侧共用于无线LAN和蓝牙的功率放大器电路5；为区分无线LAN的发送和蓝牙的发送而与功率放大器电路5连接的双工器(diplexer)(低通型匹配电路13和高通型匹配电路14的组合)；在天线切换开关3的接收侧共用于无线LAN和蓝牙的低噪声放大器7；以及为区分无线LAN的接收和蓝牙的接收而与该低噪声放大器7连接的双工器(低通型匹配电路15和高通型匹配电路16的组合)。
低噪声放大器的噪声指数(noise figure)、和带通滤波器及分波电路的插入损耗对接收灵敏度(receiver sensitivity)有较大影响。关于低噪声放大器的噪声指数的降低，使得其输入段的损失为最小是最有效的。但是，采用WO2006/003959号的高频电路的结构，不能充分提高接收灵敏度。并且，由于开关电路等静电浪涌(surge)较弱，在WO2006/003959号的电路结构中，在天线中存在静电放电(ESD：Electrostatic Discharge)的情况下，具有开关电路等发生损坏的危险。
并且，WO2006/003959号的高频电路中，虽然必须向功率放大器电路和低噪声放大器电路供给数mA程度的偏置电压(bias voltage)，但是由于RFIC或基带(baseband)IC中集成的逻辑控制电源的驱动电流为2mA以下，因此不能直接驱动。
特开2003—273687号的高频电路中，为了防止静电放电对开关电路等的损坏，与天线端子连接有高通滤波器(high-pass filter)电路。但是，在携带电话等的移动设备中附加无线LAN发送接收功能的情况下，具有如下危险，移动设备的发送信号的一部分混入无线LAN系统中，特别地接收路径的低噪声放大器饱和，接收灵敏度劣化。在将静电放电对策作为目的的特开2003—273687号的电路结构中，不能完全解决该问题。并且，特开2002—208874号的高频电路中，虽然采用在天线和天线切换开关之间设置的1个带通滤波器来减少在发送侧产生的高次谐波的降低以及接收侧的噪声的衰减，但是不能共用于2.4GHz频带和5GHz频带的2个频率中。
更进一步地，对应于IEEE802.11n标准的无线LAN通信装置正在普及，其中，IEEE802.11n引入使用多个天线来提高通信速度和质量的MIMO(Multi-Input-Multi-Output)技术。但是，采用WO2006/003959号和特开2003—273687号的高频电路并不能完全对应IEEE802.11n。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种接收灵敏度良好，且消耗电流小的小型高频电路，能够用于选择性地采用至少2个频带的无线通信中。
本发明的又一目的在于，提供一种具有这样高频部件的高频部件。
本发明的更进一步的又一目的在于，提供一种具备这样高频部件的通信装置。
本发明的高频电路，用于选择性地采用至少第一频带和低于上述第一频带的第二频带的无线通信中，其特征在于，具备：
天线端子；
输入上述第一频带的发送信号的第一发送端子；
输入上述第二频带的发送信号的第二发送端子；
输出上述第一频带的接收信号的第一接收端子；
输出上述第二频带的接收信号的第二接收端子；
分离第一频带的信号和第二频带的信号的路径的至少1个分波电路；
切换发送信号和接收信号的路径的至少1个开关电路；
设置在上述开关电路和上述第二接收端子之间，至少放大上述第二频带的接收信号的低噪声放大器电路；以及
在上述天线端子和上述低噪声放大器电路之间，从上述天线端子开始依次设置的至少第一和第二滤波器电路，
虽然使两个滤波器电路都通过上述第二频带的接收信号，但是至少阻止低于上述第二频带的频带，并且上述第一滤波器电路的阻止频带比上述第二滤波器电路的阻止频带低。
在比高频信号低的频带上开始静电放电，给开关电路和低噪声放大器电路带来不利影响的噪声和不需要电波(unnecessary electromagneticwaves)较多。第一滤波器电路在天线中存在静电放电(ESD)的情况下，防止由此产生的开关电路等的损坏，同时，防止由于对天线进行干扰的信号而造成噪声放大器电路饱和。第一滤波器还能够衰减例如1GHz以下的信号。由于此作用，能够防止例如来自EGSM系统等的干扰，其使用0.9GHz频带来输出最大3W程度的高功率。由接近天线端子的第一滤波器电路阻止静电放电等的较低频率的不要电波，并且由接近低噪声放大器电路的第二滤波器电路进一步防止低噪声放大器的饱和。
如果采用1个滤波器阻止不要电波，则插入损耗大，但是通过组合第一滤波器和第二滤波器，能够逐步阻止不要电波。通过将第一滤波器电路的阻止频带设置为低于第二滤波器电路的阻止频带，能够抑制通过第一滤波器电路的信号的损失。为了由第二滤波器尽量阻止低于第二频带的频率的不要电波进入低噪声放大器电路，最好将第二滤波器的Q值设置为高于第一滤波器。另外，在第一及第二滤波器中不包括分波电路。
上述第一及第二滤波器电路最好为高通滤波器电路。由于高通滤波器电路相比带通滤波器可以使得电路信号损失较小，因此高通滤波器适于抑制信号损失。高通滤波器能够在例如如下高频电路中在第一及第二频带上共用，上述高频电路为利用偏离2GHz以上的2.4GHz频带和5GHz频带的无线LAN这样的、第一频带和第二频带较大偏离的多频带无线通信用的高频电路。
上述高频电路具备：
切换上述天线端子和上述第一及第二发送端子的连接、和上述天线端子和上述第一及第二接收端子的连接的开关电路；
设置在上述开关电路和上述第一及第二发送端子之间的第一分波电路；
设置在上述开关电路和上述第一及第二接收端子之间的第二分波电路；
设置在上述第一分波电路和第一发送端子之间的第一功率放大器电路；以及
设置在上述第一分波电路和第二发送端子之间的第二功率放大器电路，
上述第一滤波器电路最好设置在上述天线端子和上述开关电路之间，上述第二滤波器电路最好设置在上述开关电路和上述低噪声放大器电路之间。
第一滤波器电路即高通滤波器电路，在天线中存在静电放电(ESD)的情况下，防止由此产生的开关电路等的损坏，同时，防止由于对于天线进行干扰的信号而造成噪声放大器电路饱和。为了防止低噪声放大器电路的饱和，优选除了在天线端子和开关电路之间设置第一滤波器电路，在开关电路和低噪声放大器电路之间设置第二滤波器电路即高通滤波器电路。
上述低噪声放大器电路最好设置在上述开关电路和上述第二分波电路之间。该配置中，由于在上述低噪声放大器的输入侧没有分波电路，因此能够大幅减少输入侧的插入损耗，并飞速提高接收灵敏度。
最好具备与上述低噪声放大器电路并联连接的分流(bypass)路径。在接收信号较弱时，如果提高分流路径的绝缘性(isolation)，并将低噪声放大器电路置为工作状态，则接收灵敏度变高。并且，在接收信号较强时，如果将分流路径置为连接状态，并将低噪声放大器电路置为非工作状态，则能够防止接收信号失真。
上述第二滤波器电路最好配置在上述分流路径与上述低噪声放大器电路的分歧点、和上述低噪声放大器电路之间。由该电路结构，分流路径的插入损耗变小，能够在分流路径中对应至该部分较小的接收信号为止。因此，能够减小低噪声放大器电路的工作时的接收信号强度，并减小接收信号的失真。
上述高频电路最好具备：向上述第一及第二功率放大器电路供给一定电压的电压供给端子；以及从上述电压供给端子接受电压并向上述第一及第二功率放大器电路以及上述低噪声放大器电路输出控制用的偏置电压的控制电路。上述控制电路能够进行采用1mA以下的微弱电流的控制，由于不需要现有这样较大的偏置电流(bias current)(数mA)，因此有助于低消耗电流化。
本发明的一实施方式中，控制电路最好具备：电压输入端子；上述第一功率放大器电路用偏置电压输出端子；上述第二功率放大器电路用偏置电压输出端子；上述低噪声放大器电路用偏置电压输出端子；接通断开上述第一功率放大器电路用的偏置电压的第一开关；接通断开上述第二功率放大器电路用的偏置电压的第二开关；接通断开上述低噪声放大器电路用的偏置电压的第三开关；设置在上述第一及第二开关的共用端子、和上述电压输入端子之间的第四开关；与上述第四开关并联连接的电阻；以及上述第一～第四开关的接通断开控制用的第一～第四信号输入端子。上述控制电路能够由来自1个电压输入端子的电压驱动，并能够按照开关控制来输出上述第一及第二功率放大器电路用的偏置电压、及上述低噪声放大器电路用的偏置电压。开关控制用的信号能够从在RFIC、基带IC等中集成的逻辑控制端子得到。
与第四开关并联连接电阻，通过将其电阻值设定为比第四开关接通时的电阻值更高，在第四开关接通时，能够由第四开关的较低电阻将功率放大器电路的偏置电压较高地设定，并且在第四开关断开时，能够通过经由并联连接的电阻将偏置电压较低地设定。由此，能够将功率放大器电路的工作点(operating point)置为可变，并且在扩大通信距离或通信环境不利等情况下，能够提高偏置电压、增加功率放大器电路的输出，相反地，在通信距离比较近或通信环境良好的情况下，能够降低偏置电压，并降低消耗电流。
能够在第一～第三开关和各偏置电压输出端子之间设置电阻，调整输出电压。
最好在第一分波电路和第一功率放大器电路之间具有第一低通滤波器电路，在上述第一分波电路和第二功率放大器电路之间具有第二低通滤波器电路。由这样的低通滤波器电路，能够减少由功率放大器电路产生的高次谐波。
在上述开关电路和上述第一接收端子之间设置上述低噪声放大器电路来代替在上述开关电路和上述第二分波电路之间设置上述低噪声放大器电路，同时，具备放大上述第一频带的接收信号的其他低噪声放大器电路，并且，可以将上述第二分波电路配置在上述低噪声放大器电路及上述其他低噪声放大器电路和上述开关电路之间。在该结构中，低噪声放大器电路不需要增益(gain)特性的高平稳性，由于可以放大第一或第二频带的信号，因此能够成为高增益。
也可以将上述第一滤波器电路作为高通滤波器电路，将上述第二滤波器电路作为带通滤波器电路。带通滤波器电路也能够衰减低频的不要电波，防止低噪声放大器电路的饱和。
上述高频电路具备：
切换上述天线端子和上述第一及第二发送端子的连接、和上述天线端子和上述第一及第二接收端子的连接的开关电路；
设置在上述开关电路和上述第一及第二发送端子之间的第一分波电路；
设置在上述开关电路和上述第一及第二接收端子之间的第二分波电路；
设置在上述第一分波电路和第一发送端子之间的第一功率放大器电路；
设置在上述第一分波电路和第二发送端子之间的第二功率放大器电路；
设置在上述第二分波电路和第一发送端子之间的第一低噪声放大器电路；以及
设置在上述第二分波电路和上述第二接收端子之间，放大上述第二频带的接收信号的第二低噪声放大器电路，
上述第一滤波器电路最好设置在上述天线端子和上述开关电路之间，上述第二滤波器电路最好设置在上述第二分波电路和第二低噪声放大器电路之间。
通过在使用较低频带的第二低噪声放大器电路的输入侧设置带通滤波器来作为第二滤波器电路，能够在比第二频带更低的频率中得到较高的衰减特性。由此，例如在将2.4GHz作为第二频带的无线LAN中，可以由带通滤波器除去由移动设备等产生的2GHz以下的妨碍电波，能够防止第二低噪声放大器电路的饱和。另一方面，在使用较高频带的第一低噪声放大器电路的输入侧设置有第一分波电路。无线LAN的情况下，由于具有滤波器特性，该特性使得分波电路中2.5GHz以下衰减，却使得第一频带即5GHz频带通过，因此能够由第一分波电路除去由移动设备等产生的2GHz以下的妨碍电波，并能够抑制第一低噪声放大器电路的饱和。更进一步地，由于在第一低噪声放大器电路的输入侧不必采用插入损耗比较大的带通滤波器，因此能够提高第一频带的接收灵敏度。
上述高频电路最好在上述第一低噪声放大器电路和上述第一接收端子之间具备带通滤波器电路。由带通滤波器电路能够从低噪声放大器电路的输出中除去高次谐波。
上述高频电路最好在上述第一功率放大器电路和上述第一发送端子之间，以及上述第二功率放大器电路和上述第二发送端子之间分别具备带通滤波器电路。通过设置带通滤波器电路，能够除去发送信号中包含的频带外的不要噪声。
上述高频电路最好具备：向上述第一及第二功率放大器电路供给一定电压的电压供给端子；以及从上述电压供给端子接受电压并向上述第一及第二功率放大器电路输出控制用的偏置电压的控制电路。控制电路也可以进一步地向上述第一及第二低噪声放大器电路输出控制用的偏置电压。上述控制电路能够进行采用1mA以下的微弱电流的控制，由于不需要现有这样较大的偏置电流(数mA)，因此有助于低消耗电流化。
本发明另一实施方式中，控制电路最好具备：电压输入端子、上述第一功率放大器电路用偏置电压输出端子、上述第二功率放大器电路用偏置电压输出端子、接通断开上述第一功率放大器电路用的偏置电压的第一开关、接通断开上述第二功率放大器电路用的偏置电压的第二开关、在上述第一及第二开关的共用端子和上述电压输入端子之间设置的第三开关、与上述第三开关并联连接的电阻、以及上述第一～第三开关的接通断开控制用的第一～第三信号输入端子。上述控制电路也可以更进一步地具备：上述第一低噪声放大器电路用偏置电压输出端子、上述第二低噪声放大器电路用偏置电压输出端子、接通断开上述第一低噪声放大器电路用的偏置电压的第四开关、接通断开上述第二低噪声放大器电路用的偏置电压的第五开关、以及上述第四及第五开关的接通断开控制用的第四及第五信号输入端子。
上述控制电路能够由来自1个电压输入端子的电压驱动，并按照开关控制输出上述第一及第二功率放大器电路用的偏置电压、以及上述第一及第二低噪声放大器电路用的偏置电压。开关控制用的信号能够由RFIC、基带IC等中集成的逻辑控制端子得到。
通过与第三开关并联连接电阻，并将其电阻值设定为比第三开关的接通时的电阻值更高，虽然在第三开关的接通时，由第三开关的较低的电阻向功率放大器电路的偏置电压较高，但是在第三开关的断开时，通过经由上述并联电阻偏置电压变低，并且功率放大器电路的工作点成为可变的。因此，在扩大通信距离或通信环境不利等情况下，能够提高偏置电压、增加功率放大器电路的输出，相反地，在通信距离较短或通信环境良好等情况下，能够降低偏置电压、减少消耗电流。通过在第一、第二、第四及第五开关和各偏置电压输出端子之间设置电阻，能够调整输出电压。
在上述第一滤波器电路为高通滤波器电路，上述第二滤波器电路为带通滤波器电路的高频电路中，具备：
将从上述天线端子输出的信号在上述第一频带的电路和上述第二频带的电路中进行分波，向上述天线端子侧传送来自上述第一及第二频带的电路的信号的分波电路；
设置在上述分波电路的第一频带的电路侧，切换发送路径和接收路径的第一开关电路；
设置在上述第一开关电路和上述第一发送端子之间的第一功率放大器电路；
设置在上述第一开关电路和上述第一接收端子之间的第一低噪声放大器电路；
设置在上述分波电路的第二频带的电路侧，切换发送路径和接收路径的第二开关电路；
设置在上述第二开关电路和上述第二发送端子之间的第二功率放大器电路；以及
设置在上述第二开关电路和上述第二接收端子之间，放大上述第二频带的接收信号的第二低噪声放大器电路，
上述第一滤波器最好设置在上述天线端子和上述分波电路之间，上述第二滤波器最好设置在上述分波电路和上述第二开关电路之间。
在使用较低频带的第二低噪声放大器电路中，通过在输入侧作为第二滤波器电路设置带通滤波器电路，可以在比第二频带低的频率中得到较高的衰减特性。例如，在将2.4GHz作为第二频带的无线LAN中，由于第二频带与携带电话的频带(约2GHz以下)接近，因此通过设置带通放大器电路除去由携带电话产生的2GHz以下的电波，能够防止第二低噪声放大器电路的饱和。另一方面，在使用较高频带的第一低噪声放大器电路的输入侧设置第一分波电路。在无线LAN的情况下，具有滤波器特性，即使得分波电路衰减2.5GHz以下，却使得第一频带即5GHz频带通过。由于无线LAN的较高频带(5GHz)和携带电话的频带(约2GHz以下)相比较地偏离，因此由携带电话产生的2GHz以下的电波能够由第一分波电路除去，并能够防止第一低噪声放大器电路的饱和。更进一步地，由于不必在第一低噪声放大器电路的输入侧使用插入损耗较大的带通滤波器，因此能够提高第一频带的接收灵敏度。
上述高频电路最好在上述第一功率放大器电路和上述第一发送端子之间、以及上述第一低噪声放大器电路和上述第一接收端子之间分别具备带通滤波器电路。通过在上述第一功率放大器电路和上述第一发送端子之间设置带通滤波器电路，能够除去发送信号中包含的频带外的不要噪声。通过在上述第一低噪声放大器电路和上述第一接收端子之间设置带通滤波器电路，能够除去低噪声放大器电路的输出中包含的高次谐波。
上述高频电路最好具备向上述第一及第二功率放大器电路供给一定电压的电压供给端子；以及从上述电压供给端子接受电压并向上述第一及第二功率放大器电路输出控制用的偏置电压的控制电路。上述控制电路也可以构成为向上述第一及第二低噪声放大器电路输出控制用的偏置电压。上述控制电路能够进行采用1mA以下的微弱电流的控制，由于不需要现有这样较大的偏置电流(数mA)，因此有助于低消耗电流化。
本发明其他另一实施方式中，上述控制电路最好具备：电压输入端子、上述第一功率放大器电路用偏置电压输出端子、上述第二功率放大器电路用偏置电压输出端子、接通断开上述第一功率放大器电路用的偏置电压的第一开关、接通断开上述第二功率放大器电路用的偏置电压的第二开关、在上述第一及第二开关的共用端子和上述电压输入端子之间设置的第三开关、与上述第三开关并联连接的电阻、以及上述第一～第三开关的接通断开控制用的第一～第三信号输入端子。该控制电路也可以更进一步地具备：上述第一低噪声放大器电路用偏置电压输出端子、上述第二低噪声放大器电路用偏置电压输出端子、接通断开上述第一低噪声放大器电路用的偏置电压的第四开关、接通断开上述第二低噪声放大器电路用的偏置电压的第五开关、以及上述第四及第五开关的接通断开控制用的第四及第五信号输入端子。上述控制电路能够由来自1个电压输入端子的电压驱动，并按照开关控制输出上述第一及第二功率放大器电路用的偏置电压、以及上述第一及第二低噪声放大器电路用的偏置电压。开关控制用的信号能够由RFIC、基带IC等中集成的逻辑控制端子得到。
通过与第三开关并联连接电阻，并将其电阻值设定为比第三开关的接通时的电阻值更高，在第三开关的接通时，由第三开关的较低的电阻功率放大器电路的偏置电压变高，在第三开关的断开时，通过经由上述并联电阻偏置电压变低，并且功率放大器电路的工作点成为可变的。因此，在扩大通信距离或通信环境不利等情况下，能够提高偏置电压、增加功率放大器电路的输出，相反地，在通信距离较短或通信环境良好等情况下，能够降低偏置电压、减少消耗电流。通过在第一、第二、第四及第五开关和各偏置电压输出端子之间设置电阻，能够调整输出电压。
具有上述高频电路的本发明的高频部件，其特征在于，
上述高频部件具备：由形成电极图形的多个陶瓷电介质层构成的整体的层叠体；以及搭载在上述层叠体的表面的元件，上述第一及第二分波电路在上述层叠体内由上述电极图形构成，上述开关电路、上述第一及第二功率放大器电路以及上述低噪声放大器电路用的半导体元件搭载在上述层叠体中。由该结构，高频部件被小型化，由布线电阻所引起的插入损耗被降低。上述控制电路用的半导体元件也可以搭载在上述层叠体中。
本发明的通信装置具备上述高频部件。
本发明的高频电路和高频部件，电子电气设备之间的无线通信的接收灵敏度良好。并且，能够在小型且低消耗电流的高频部件中构成例如可以共用于使用无线LAN的5GHz频带的IEEE802.11a和使用2.4GHz频带的IEEE802.11b及/或IEEE802.11g的2个通信系统的电路，或者对应于IEEE802.11n标准的电路。由此，可以得到具有如下电路的携带电话等通信装置，上述电路为双重频带RF前端(front end)电路，其将例如第一及第二频带分别作为5GHz频带和2.4GHz频带，使用于IEEE802.11a、IEEE802.11b、及IEEE802.11g的通信系统中。
附图说明
图1是示出本发明第一实施方式的高频电路的框图。
图2是示出本发明中采用的控制电路的一例的框图。
图3是示出本发明中采用的控制电路及检波电路的一例的框图。
图4是示出本发明中采用的高通滤波器电路的一例的等效电路的图。
图5是示出本发明中采用的高通滤波器电路的另一例的等效电路的图。
图6是示出本发明中采用的高通滤波器电路的其他另一例的等效电路的图。
图7是示出本发明中采用的高通滤波器电路的其他另一例的等效电路的图。
图8是示出低噪声放大器电路的一例的图。
图9是示出低噪声放大器电路的另一例的图。
图10是示出低噪声放大器电路的其他另一例的图。
图11是示出低噪声放大器电路的其他另一例的图。
图12是示出低噪声放大器电路的增益特性的曲线图。
图13是示出副高频电路的一例的框图。
图14(a)是示出副高频电路中的低噪声放大器装置的一例的框图。
图14(b)是示出副高频电路中的低噪声放大器装置的另一例的框图。
图14(c)是示出副高频电路中的低噪声放大器装置的其他另一例的框图。
图14(d)是示出副高频电路中的低噪声放大器装置的其他另一例的框图。
图15是示出图13中表示的低噪声放大器装置中的分流开关部的等效电路的一例的图。
图16是示出图13中表示的低噪声放大器装置中的分流开关部的等效电路的另一例的图。
图17是示出图14(a)中表示的低噪声放大器装置中的分流开关部的等效电路的另外例的图。
图18是示出图14(a)中表示的低噪声放大器装置中的分流开关部的等效电路的另外例的图。
图19是示出副高频电路的其他例的框图。
图20是示出具备高频电路的高频开关电路的一例的框图。
图21是示出本发明第一实施方式的高频部件的立体图。
图22是示出本发明第一实施方式的高频部件的陶瓷层叠基板的展开图。
图23是示出本发明第二实施方式的高频电路的一例的框图。
图24是示出本发明第二实施方式的分波电路及带通滤波器电路的等效电路的图。
图25是示出本发明第二实施方式的控制电路的框图。
图26是示出本发明第二实施方式的控制电路及检波电路的框图。
图27是示出本发明第二实施方式的高频电路的另一例的框图。
图28是示出本发明第二实施方式的控制电路的框图。
图29是示出本发明第二实施方式的高频部件的立体图。
图30是示出本发明第四实施方式的高频电路的一例的框图。
图31是示出本发明第三实施方式的分波电路及第三带通滤波器电路的等效电路的图。
图32是示出本发明第三实施方式的带通滤波器电路的等效电路的图。
图33是示出本发明第三实施方式的高频电路的另一例的框图。
图34是示出本发明第三实施方式的高频部件的立体图。
图35是示出现有高频电路的一例的等效电路的图。
图36是示出现有高频电路的另一例的框图。
具体实施方式
本发明的高频电路为无线通信用的高频电路，其选择性地采用第一频带和低于上述第一频带的第二频带，具有：天线端子、输入上述第一频带的发送信号的第一发送端子、输入上述第二频带的发送信号的第二发送端子、输出上述第一频带的接收信号的第一接收端子、以及输出上述第二频带的接收信号的第二接收端子。还具有：分离第一频带的信号和第二频带的信号的路径的至少1个分波电路；以及切换发送信号和接收信号的路径的至少1个开关电路，构成上述天线端子和上述第一发送端子、上述天线端子和上述第二发送端子、上述天线端子和上述第一接收端子、上述天线端子和上述第二接收端子的路径。
在第一及第二频带上共用并采用切换发送信号和接收信号的路径的上述开关电路的情况下，采用1个开关电路，切换与第一及第二发送端子、或第一及第二接收端子的连接。该情况下，设置2个分波电路，其中，在开关电路的后段的发送路径上设置第一分波电路，在接收路径上设置第二分波电路，将每个分配到第一频带的信号的路径和第二频带的信号的路径上。另一方面，在第一及第二频带上分别使用切换发送信号和接收信号的路径的上述开关电路的情况下，采用1个分波电路将信号路径分配到第一及第二频带的信号的路径上，分别与上述第一及第二频带的信号的路径连接开关电路，切换第一发送端子和第一接收端子的连接、及第二发送端子和第二接收端子的连接。
在上述开关电路和上述第二接收端子之间，设置放大至少上述第二频带的接收信号的低噪声放大器电路。在上述开关电路和上述第一接收端子之间设置低噪声放大器电路的情况下，也可以与这样的低噪声放大器电路分开设置其他的低噪声放大器电路，也可以在放大第二频带的接收信号的上述低噪声放大器电路中共用。
更进一步地，在上述天线端子和上述低噪声放大器电路之间设置接近上述天线端子的第一滤波器电路和接近上述低噪声放大器电路的第二滤波器电路，使得上述第二频带的接收信号通过，同时，阻止低于上述第二频带的低频率侧的不要波。第一滤波器电路和第二滤波器电路可以通过上述开关电路和/或分波电路来配置。将上述第一滤波器电路的阻止频带置为低于上述第二滤波器电路的阻止频带的低频率侧。高频电路内，在接近天线端子的区域中，频率频带和发送接收模式不同的大部分的信号通过。通过在这样的位置上设置阻止频带较低的第一滤波器，能够抑制信号损失，并阻止低频率侧的不要电波。例如，如果在天线端子和与其连接的开关电路或分波电路之间的、接收信号和发送信号通过的部分上设置阻止频带较低的第一滤波器电路，则能够抑制发送接收的信号损失。
以下参照附图详细说明本发明的高频电路和高频部件，但是本发明不被限定于此。并且，如果不特别禁止，则各实施方式中的说明也可以应用于其他的实施方式中。
第一实施方式
(A)高频电路
(1)整体结构
图1示出可以共用于2.4GHz频带无线LAN(IEEE802.11b和/或IEEE802.11g)和5GHz频带无线LAN(IEEE802.11a)的2个通信系统的本发明第一实施方式中的高频电路。该高频电路具有：与连接多频带天线的天线端子Ant连接的开关电路(SPDT)101、与开关电路(SPDT)101的发送路径侧连接的第一分波电路(DIP)103、以及在天线端子Ant和开关电路101之间设置的作为第一滤波器的高通滤波器电路(HPF)118。第一分波电路103由以下电路构成：通过2.4GHz频带无线LAN的发送信号，却衰减5GHz频带无线LAN的发送信号的低频率侧滤波器电路；以及通过5GHz频带无线LAN的发送信号，却衰减2.4GHz频带无线LAN的发送信号的高频侧滤波器电路。
在第一分波电路103的高频侧滤波器电路上通过低通滤波器电路(LPF)111连接有第一功率放大器电路(PA5)105。第一功率放大器电路105上依次连接有：第一带通滤波器电路(BPF)107；平衡—不平衡电路(BAL)116；以及第一发送端子(5GHz频带无线LAN的发送端子)TX5P、TX5N。由于平衡—不平衡电路116，第一发送端子TX5P、TX5N成为平衡端子。带通滤波器电路107除去发送信号中包含的频带外的不要的噪声。第一功率放大器电路105放大由5GHz频带无线LAN的发送侧电路输入的发送信号。低通滤波器电路111衰减由第一功率放大器电路105产生的高次谐波。第一分波电路103的高频侧滤波器电路也衰减高次谐波。
第一分波电路103的低频侧滤波器电路上依次连接有：低通滤波器(LPF)112、第二功率放大器电路(PA2)106、第二带通滤波器电路(BPF)108、以及第二发送端子(2.4GHz频带无线LAN的发送端子)TX2。带通滤波器电路108除去发送信号中含有的频带外的不要的噪声。第二功率放大器电路106放大从2.4GHz频带无线LAN的发送侧电路输入的发送信号。低通滤波器112通过被放大的发送信号，但衰减第二功率放大器电路106中产生的高次谐波。
在开关电路101的接收路径侧上依次连接有：作为第二滤波器的高通滤波器电路(HPF)102、低噪声放大器电路(LNA)109、以及第二分波电路(DIP)110。低噪声放大器电路109最好覆盖宽频带(wideband)，以便放大2.4GHz频带和5GHz频带的无线LAN的接收信号。通过在2.4GHz频带和5GHz频带上共用低噪声放大器电路109，就不必有现有电路结构这样的2个低噪声放大器，小型化和低成本化成为可能，进而在低噪声放大器的输入侧不必使用分波电路和带通电路，因此能够提高接收灵敏度。第二分波电路110由以下电路构成：通过2.4GHz频带无线LAN的接收信号，但衰减5GHz频带无线LAN的接收信号的低频侧滤波器电路；以及通过5GHz频带无线LAN的接收信号，但衰减2.4GHz频带无线LAN的接收信号的高频侧滤波器电路。
在第一及第二分波电路103、110中，低频侧滤波器电路和高频侧滤波器电路的组合不限定于上述，能够通过适当组合低通滤波器电路、高通滤波器、带通滤波器、以及陷波滤波器而构成。
由低噪声放大器109放大的信号由第二分波电路110分波，2.4GHz频带无线LAN的接收信号通过第三带通滤波器电路(BPF)113向第二接收端子(2.4GHz频带无线LAN的接收端子)RX2输出，5GHz频带无线LAN的接收信号通过第四带通滤波器电路(BPF)114和平衡—不平衡电路(BAL)117向第一接收端子(5GHz频带无线LAN的接收端子)RX5P、RX5N输出。由于平衡—不平衡电路117，第一接收端子RX5P、RX5N成为平衡端子。
电压供给端子VCC向第一及第二功率放大器电路(PA5、PA2)105、106及控制电路(Cont.IC)120供给一定的电压。如图2所示，控制电路120具备：与电压供给端子VCC连接的电压输入端子Vc、第一功率放大器电路(PA5)用偏置电压输出端子Vb5、第二功率放大器电路(PA2)用偏置电压输出端子Vb2、低噪声放大器电路(LNA)用偏置电压输出端子Vdd、接通断开第一功率放大器电路(PA5)用的偏置电压的第一开关(SW1)、接通断开第二功率放大器电路(PA2)用的偏置电压的第二开关(SW2)、在第一及第二开关(SW1、SW2)的共用端子和电压输入端子Vc之间设置的第三开关(SW3)、接通断开低噪声放大器电路用的偏置电压的第四开关(SW4)、与第三开关(SW3)并联连接的电阻R1、输入第一开关(SW1)的接通断开控制用的信号的端子PA5ON、输入第二开关(SW2)的接通断开控制用的信号的端子PA2ON、输入第三开关(SW3)的接通断开控制用的信号的端子HI/LO、以及输入第四开关(SW4)的接通断开控制用的信号的端子LNAON。
控制电路120可以按直流方式接通断开第一～第四开关(SW1～SW4)，例如能够由整体集成多个模拟开关的CMOS芯片构成。模拟开关的接通时的电阻值最好为100Ω以下。控制电路120与第一及第二功率放大器电路105、106共用电压供给端子VCC的电压，供给向第一及第二功率放大器电路105、106及低噪声放大器电路109的偏置电压。通过在控制电路120中采用可以由微弱电流(1mA以下)的信号进行切换的开关，可以进行低电流控制。
如果与第三开关(SW3)并联的电阻R1具有500Ω以上的电阻值，则第三开关(SW3)及电阻R1的并联电路的电阻值能够设定为在第三开关(SW3)的接通时低至100Ω以下，断开时高至500Ω以上。如果来自信号输入HI/LO的控制信号将第三开关(SW3)置为接通，则给功率放大器电路的偏置电压变大，如果第三开关(SW3)置为断开，则给功率放大器电路的偏置电压变小。因此，在扩大通信距离或通信环境不利等情况下，能够提高偏置电压、增加功率放大器电路的输出，相反地，在通信距离较短或通信环境良好的情况下，能够降低偏置电压、降低消耗电流。
通过适当设定以下电阻的电阻值，能够调整给第一及第二功率放大器电路105、106以及低噪声放大器电路109的偏置电压，其中，上述电阻为：第一开关(SW1)和第一功率放大器电路105用偏置电压输出端子Vb5之间的电阻R2、第二开关(SW2)和第二功率放大器电路106用偏置电压输出端子Vb2之间的电阻R3、以及第四开关(SW4)和低噪声放大器电路109用偏置电压输出端子Vdd之间的电阻R4。
第一及第二功率放大器电路PA5、PA2用的检波二极管D1、D2的检波输出向检波端子VPD输出。检波二极管D1、D2和控制电路120的优选的关系在图3中示出。检波二极管D1的阳极通过电阻R6与第一功率放大器电路PA5的偏置电压输出端子Vb5连接，检波二极管D2的阳极通过电阻R7与第二功率放大器电路PA2的偏置电压输出端子Vb2连接。两检波二极管D1、D2的阴极通过由电容器C1和电阻R5构成的电压平滑电路与共用的检波端子VPD连接。检波端子的共用有助于小型化。该结构在例如采用陶瓷层叠基板构成具有本发明的高频电路的高频部件的情况下是有效的。
由于高频用的一般的二极管的阈电压被限制为0.1～1V程度，因此在功率放大器电路输出的监控器中使用的情况下，在功率较小的区域中不能进行检波。但是，该实施方式中，由于能够在检波二极管D1、D2上施加偏置电压，因此能够降低实际的阈电压，即使在低输出区域也可以检波。并且，由于可以从功率放大器电路的偏电源在检波二极管上施加偏置电压，因此不必另外设置控制端子，能够简化电路。为了防止功率放大器电路的输出经由检波电路返回至功率放大器电路的输入，电阻R6、R7的电阻值最好为1kΩ以上。由此，能够防止功率放大器电路的谐振或特性劣化。
功率放大器电路PA5的RF输出在ON状态且足够小的情况下，如果给检波二极管D1的偏置电压Vb5比检波二极管的阈电压Vth高，则(Vb5—Vth)×[R5/(R5+R6)]的直流电压在检波电压端子VPD输出。即，在与功率放大器电路的输出成比例的检波输出上叠加偏移电压(offset voltage)。功率放大器电路PA2也是同样。另外，电阻R6、R7也可以将控制电路120作为一体化的CMOS芯片来设置。
开关电路101将场效应晶体管(FET：field-effect transistor)或二极管等开关元件作为主要构成，具有适当电感元件和电容器，最好为例如SPDT(Single Pole Dual Throw)型的。开关电路101中输入的TX/RX0和TX/RX1为开关电路101的切换信号。
图4示出在开关电路101和天线端子Ant之间设置的高通滤波器电路(HPF)118的等效电路的一例。高通滤波器电路118具有：在与天线端子Ant连接的端子P1和接地电极之间设置的电感元件L11、在端子P1和与开关电路101连接的端子P2之间设置的电容元件C11、以及在端子P2和接地电极之间设置的电感元件L12及电容元件C12的串联谐振电路。图5示出高通滤波器电路118的等效电路的另一例。接地的电感元件L11在天线中存在静电放电(ESD)的情况下，具有防止由此引起的开关电路等的损坏的作用。电感元件L11最好为10nH以下。
无线LAN的发送接收电路多安装于携带电话内部。携带电话的信号在约0.8～2GHz的范围中较多，由于比较接近无线LAN的2.4GHz频带，因此容易发生干扰。如果干扰信号进入，则存在低噪声放大器电路饱和，不能进行无线LAN的接收的危险。这里，为了使得携带电话的信号不干扰，采用高通滤波器电路118衰减2GHz以下的信号。因此，高通滤波器电路118最好在0.8～2GHz之间具有1个以上的衰减极(attenuation pole)。该功能可以由电感元件L12和电容元件C12的串联谐振电路来实现。
为了使得无线LAN的2.4GHz频带和携带电话的频带相接近，在采用1个高通滤波器电路不能得到所希望的衰减的情况下，最好在开关电路101和低噪声电路109之间设置高通滤波器电路102作为第二滤波器。作为高通滤波器电路102，也可以在图4以外使用图6的电路。该高通滤波器电路具有：在与开关电路101连接的端子P3和与低噪声放大器电路109连接的端子P4之间设置的电容元件C31、C32；以及在电容元件C31、C32间和接地电极之间设置的电感元件L31和电容元件C33的串联谐振电路。该高通滤波器电路也最好在0.8～2GHz之间具有1个以上的衰减极。
作为高通滤波器电路102，也可以使用图7所示的多段的高通滤波器电路。该高通滤波器电路具有：在与开关电路101连接的端子P3和与低噪声放大器电路109连接的端子P4之间设置的电容元件C41～C43；由在电容元件C41、C42间和接地电极之间设置的电感元件L14和电容元件C44构成的串联谐振电路；以及由电容元件C42、C43间和介电电极之间设置的电感元件L42和电容元件C45构成的串联谐振电路。该高通滤波器电路中，可以独立地设定2个串联谐振电路的衰减极。在作为第一及第二滤波器来使用高通滤波器电路的情况下，为了使得第二滤波器具有更急剧的滤波器特性，第二滤波器最好比第一滤波器级数更多。图6和图7中举例示出高通滤波器电路，但该电路结构也可以适当变更。虽然能够采用带通滤波器电路来代替高通滤波器电路，但是带通滤波器电路的插入损耗约为接近2dB为止，由于比高通滤波器电路的插入损耗(约0.2dB为止)大，因此最好为高通滤波器电路。由于高通滤波器电路能够在第一及第二频带中共用，因此与在第一及第二频带中共用的低噪声放大器电路的组合适于小型化及接收灵敏度提高。
分波电路103、110、低通滤波器电路111、112、带通滤波器电路107、108、113、114、及平衡—不平衡电路116、117可以由将电感元件和电容元件组合起来的LC电路构成。
具有如下电路的高频电路，小型且消耗电流少，并能够抑制来自携带电话等的低频信号的低噪声放大器电路的相互调制失真，其中，上述高频电路具有：多个频带的通信系统中共用的高通滤波器电路及低噪声放大器电路；以及与低噪声放大器电路的输出侧连接并对多个频带的接收信号进行分波的分波电路。由该电路结构，不必按每频带设置滤波器电路，也不必将滤波器电路置为可变，能够抑制滤波器电路的复杂化和消耗电流的增加。
低噪声放大器电路109和第二分波电路110的配置可以调换。该情况下，在第二分波电路110的接收端子侧，在与第一接收端子连接的路径上设置放大第一频带的接收信号的低噪声放大器电路，在与第二接收端子连接的路径上设置放大第二频带的接收信号的其他的低噪声放大器电路，在第二分波电路110的输入侧设置高通滤波器。在该电路结构中，高通滤波器在第一及第二的频带中共用，但是低噪声放大器电路按每使用的频带设置。因此，宽频带的低噪声放大器电路没有必要，能够采用具有高增益的低噪声放大器电路。
(2)构成电路
(a)低噪声放大器电路
虽然也能够使用图8表示的低噪声放大器电路109a，但是为了放大第一及第二频带的信号，最好为图9表示的增益特性平稳的宽频带低噪声放大器电路109b。低噪声放大器电路109b具有：构成低噪声放大器电路LNA的放大电路的晶体管Tr、与晶体管Tr的基极连接的输入路径、与晶体管Tr的集电极连接的输出路径、在输入路径的节点(node)121和输出路径的节点122之间串联连接的电阻元件RL1、以及具有电感元件113和电容元件CL2的反馈电路。
电容元件CL1～CL3切断直流电流，电阻元件RL2、RL3调整低噪声放大器电路LNA的工作点。电感元件LL1作为扼流电感器(choke inductor)工作，通过来自电源VcL的直流电流，但却防止带通频带(pass band)的高频信号向电源VcL泄漏。电源VbL的线(1ine)中也可以配置扼流电感器，但是由于电阻元件RL2的值大到为数十kΩ，因此不一定有必要。电阻元件RL1通过将输出信号的一部分向输入侧进行反馈，取得宽频带中的输入输出匹配。电容元件CL4～CL6为噪声削减电容器(noise cutcondenser)，吸收来自电源的噪声。为了避免高频信号的一部分经由电源发生谐振的问题，电容元件CL4～CL6最好按照成为在带通频带的频率中几乎短路的阻抗(impedance)的方式来设定。电感元件111、112作为扼流电感器发挥作用，电感元件113调整信号的反馈。
图10示出低噪声放大器电路的其他另一例。该低噪声放大器电路109c具有：晶体管Tr、与晶体管Tr的基极连接的输入路径、与晶体管Tr的集电极连接的输出路径、在输入路径的节点121和输出路径的节点122之间具有电阻RL1的反馈电路、以及在输入路径的节点121和晶体管Tr的基极之间设置的电容器CL7。通过在节点121和晶体管Tr的基极之间连接电容器CL7，增益特性被平稳化。由于有适度电容的电容器CL7具有在较低频率下较高、较高频率下较低的阻抗，因此能够降低低噪声放大器电路的增益的频率相关(frequency dependence)性，例如能够将频率2.4GHz和5.85GHz中的增益差降为2dB以下。2～6GHz中增益的幅度也为2dB以下。并且，在2.4～5.85GHz的使用频率范围中能够得到12dB以上的增益。这样的结构适于多频带通信系统的接收信号的放大，如果2个以上的频带中的增益的差为5dB以下，特别地为4dB以下，则能够得到具有出色的接收侧电路的多频带通信(例如2.4GHz频带无线LAN(IEEE802.11b和/或IEEE802.11g)和5GHz频带无线LAN(IEEE802.11a和/或IEEE802.11h)的2个通信系统)用的高频电路。
为了使得在使用频带中DC削减电容器CL1被看作短路，但电容器CL7却有效地发挥作用，最好将电容器CL7的电容设定为小于电容器CL1的电容。图10表示的低噪声放大器电路109c中，由于反馈量只由电阻RL1决定，因此电容器CL7不必具有较大电容，例如能够通过在2.4GHz频带中设定为低到2pF程度的电容，从而作为匹配电路的一部分来使用。通过小电容的电容器CL7，能够缩短由晶体管的基极电压的ON—OFF控制所产生的信号的上升沿(rising edge)所需要的时间。由电容CL2为15pF的低噪声放大器电路109a中的晶体管的基极电压的ON/OFF控制所产生的信号的上升沿为0.8μsec，相对与此，CL7为2pF的低噪声放大器电路109c中上升沿为0.1μ sec。
图11中示出低噪声放大器电路的其他另一例。该低噪声放大器电路109d中，反馈电路的电阻RL1上还串联连接有电感元件LL2。由于电感元件LL2的阻抗在较高频率下较大，因此在比低的频率高的频率下反馈量变小，并且在较高的频率下的增益特性变高，增益的频率相关性被更加地平稳化。能够将频率2.4GHz和5.85GHz中的增益差置为1dB以下，也能够在2～6GHz中将增益的幅度置为1dB以下。在2.4～5.85GHz的使用频率范围中能够得到13dB以上的增益。为了实现增益的提高和频率相关性的平稳化，电感元件LL2最好具有比带通频带更高的自有谐振频率，最好具有带通频带中10以上的Q值。通过采用该低噪声放大器电路，能够将不同频带中的低噪声放大器电路的增益的差控制在例如4dB以下。
图12示出具有各种反馈电路的低噪声放大器电路109a～109d(图8～11)的增益特性。在反馈电路中设置了电感元件113的低噪声放大器电路109d，具有抑制峰值并宽频带化了的增益。2GHz以上不同频率2.4GHz和5.85GHz中的增益的差，低噪声放大器电路109a为5.1dB，相对与此，低噪声放大器电路109b为4dB以下。2～6GHz之间的增益的幅度，低噪声放大器电路109a为6dB，相对与此，低噪声放大器电路109b为5dB以下。并且，低噪声放大器电路109b在2.4～5.85GHz的使用频带中确保有13dB以上的增益。低噪声放大器电路109c和109d的增益特性被更进一步地平稳化。
(b)分流电路(bypass circuit)
为了防止在来自天线的接收信号较强时，低噪声放大器电路LNA中接收信号失真，最好设置图13中表示的副高频电路123。高频电路123的一例中，如图14(a)所示，与低噪声放大器电路LNA并联地连接有SPST(Single Pole Single throw)型的分流开关。作为SPST开关，能够使用串联连接图15所示的场效应晶体管FET1、FET2的电路。也可以代替场效应晶体管而使用PIN二极管。接收信号较强时，通过从电源端子Vbyp施加例如3V，将分流开关SPST置为ON状态，同时，通过从电源端子VbL施加例如0V，将低噪声放大器电路LNA置为不工作。由于不工作时的低噪声放大器电路LNA，绝缘性(isolation)较高，因此接收信号通过分流开关SPST到达分波电路DIP。即使在低噪声放大器电路LNA饱和时输入较强的接收信号的情况下，由于接收信号不通过低噪声放大器电路LNA，而是通过分流开关SPST，因此能够防止接收信号失真。在接收信号较弱时，通过由电源端子Vbyp施加例如0V，将分流开关SPST置为OFF状态，同时，通过由电源端子VbL施加例如3V，使得低噪声放大器电路LNA进行工作。由于OFF状态的分流开关SPST绝缘性较高，因此接收信号通过低噪声放大器电路LNA到达分波电路DIP。此时，由于低噪声放大器电路LNA在工作，因此接收信号能够被放大，接收灵敏度能够被提高。
分流开关SPST的OFF状态下绝缘性不够的情况下，如图16所示，在场效应晶体管FET1和FET2之间，最好连接接地的场效应晶体管FET3。
在低噪声放大器电路LNA不工作时，绝缘性不够的情况下，如图14(b)所示，可以使用将2个SPDT(Single Pole Double Throw)型的开关组合起来的分流开关。如图17所示，组合SPDT开关的分流开关中，最好在分流路径上串联连接场效应晶体管FET1、FET2，并在端子1a和低噪声放大器电路LNA之间设置场效应晶体管FET4。也可以按照需要在低噪声放大器电路LNA和端子1b之间进一步地添加场效应晶体管FET5。并且，也可以代替场效应晶体管而使用PIN二极管。在该情况下，分流路径的绝缘性不够的情况下，如图18所示，也最好在场效应晶体管FET1和FET2之间连接接地的场效应晶体管FET3。
在进一步减少接收信号的失真的情况下，最好在分流路径及低噪声放大器电路LNA的分歧点和低噪声放大器电路LNA之间，配置高通滤波器电路。图14(c)表示的例中，天线侧的分流开关SPDT1和低噪声放大器电路LNA之间配置有高通滤波器电路HPF。该情况下，SPDT1与上述分歧点相当，SPDT2与分流路径和低噪声放大器电路LNA的汇合点相当。由该电路结构，能够减少分流路径的插入损耗，能够在分流路径中对应至该部分较小的接收信号为止。其结果，能够减小使低噪声放大器电路LNA进行工作时的接收信号强度，并能够减小接收信号的失真。例如，如果将用于使用分流路径的分流开关SPDT1的分流路径侧端子的最低接收信号强度置为—10dBm，将高通滤波器124的插入损耗置为1dB，将分流开关SPDT1的插入损耗置为0.5dB，则图14(b)表示的电路中，可以使用分流路径的端子1a中最低接收信号强度为—8.5dBm，低噪声放大器电路LNA的输入部的最低接收信号强度为—10dBm。相对与此，图14(c)表示的电路中，可以使用分流路径的端子P1中的最低接收信号强度为—9.5dBm，低噪声放大器电路LNA的输入部的最低接收信号强度为—11dBm。比较图14(b)和图14(c)的电路，由于能够降低仅仅高通滤波器124的插入损耗部分在高通路径中的最低接收信号，因此可以期望接收灵敏度的提高。另外，也可以在分流路径上设置图14(d)中表示的SPST型的开关来代替设置图14(c)中表示的分流开关SPDT1及SPDT2。
图19中表示的副高频电路123具有：具有2.4～5GHz的带通频带的高通滤波器电路HPF；放大通过高通滤波器电路HPF的接收信号的低噪声放大器电路125；以及分波为2.4GHz频带、3.5GHz频带及5GHz频带的接收信号的三分波电路TRI。端子P1与天线侧电路连接，端子P2与5GHz频带的接收侧电路连接，端子P3与2.4GHz频带的接收电路连接，端子P4与3.5GHz频带的接收电路连接。3.5GHz频带中使用IEEE802.16(WiMAX)及其派生。
设置于本发明的高频电路中的副高频电路123具有：将接收频带作为通频带的高通滤波器电路；与上述高通滤波器电路连接并具有放大接收信号的低噪声放大器电路的低噪声放大器装置，其中，上述接收信号为通过上述高通滤波器电路的接收信号；以及与上述低噪声放大器装置的输出侧连接并对多个频带的接收信号进行分波的分波电路，上述高通滤波器电路和上述低噪声放大器装置共用于多个频带的通信系统中。
图20示出高频开关电路的一例，其可以共用于2.4GHz频带无线LAN和5GHz频带无线LAN的2个通信系统中，具备副高频电路123。该高频开关电路具有：天线端子Ant和发送端子(Tx2G、Tx5G)之间的发送路径；天线端子Ant和接收端子(Rx2G、Rx5G)之间的接收路径；天线端子Ant和Bluetooth用发送接收端子(BLT)之间的Bluetooth路径；切换此路径的开关电路SP3T；以及设置在开关电路SP3T和接收端子(Rx2G、Rx5G)之间的路径上的副高频电路123。在连接多频带天线的天线端子Ant上连接有高通滤波器HPF1，在其后段上连接有开关电路SP3T。高通滤波器HPF1衰减大约1GHz以下的频率，在天线上存在静电放电的情况下，防止损坏开关电路等的半导体部件。开关电路SP3T切换天线和发送端子、接收端子及Bluetooth用发送接收端子的连接。不需要Bluetooth用发送接收端子的情况下，能够使用SPDT型的开关电路来代替开关电路SP3T。
在开关电路SP3T的发送端子上连接有检波电路DET，在检波电路DET上连接有第一分波电路DIPT1。检波电路DET由平滑电路构成，该平滑电路由以下构成：定向性耦合器(directional coupler)CPL；与定向性耦合器CPL的副线路的一端连接的终端电阻；与副线路的另一端连接的肖特基二极管(Schottky diode)；以及与肖特基二极管连接的电阻元件及电容元件。定向性耦合器CPL的主线路与开关电路SP3T和第一分波电路DIPT1连接。检波电路DET从检波输出端子Det输出与发送信号电流对应的直流电压。虽然检波电路DET可以设置在第一分波电路DIPT1和各功率放大器电路PA2、PA5的每个之间，但是由于检波电路成为2个，因此不适于小型化。在各功率放大器电路PA2、PA5内可以设置检波电路DET。从检波电路DET的检波输出端子Det输出的直流电压通过RFIC电路等被反馈，被利用在功率放大器电路PA2、PA5的控制中。
在第一分波电路DIPT1的低频侧滤波器电路上依次连接有：带通滤波器BPF3、高频放大电路PA2、带通滤波器BPF4、以及2.4GHz频带无线LAN的发送端子Tx2G。必须向发送端子Tx2G平衡输出的情况下，连接平衡—不平衡变换电路。带通滤波器电路BPF4除去发送信号中包含的频带外的不要的噪声。高频放大电路PA2放大从2.4GHz频带无线LAN的发送侧电路输入的发送信号。带通滤波器BPF3通过在高频放大电路PA2中被放大的发送信号，但除去高频放大电路PA2中产生的噪声和高次谐波。第一分波电路DIPT1的低频侧滤波器电路也衰减由高频放大电路PA2产生的高次谐波。带通滤波器电路BPF3、BPF4可以按照所要求的特性来省略，或是变更为低通滤波器电路、高通滤波器电路或陷波滤波器电路。
在第一分波电路DIPT1的高频侧滤波器电路上依次连接有：低通滤波器电路LPF、高频放大电路PA5、高通滤波器电路HPF4、及5GHz频带无线LAN的发送端子Tx5G。必须向发送端子Tx5G平衡输出的情况下，连接平衡—不平衡变换电路。高通滤波器电路HPF4除去发送信号中包含的低频侧频带外的不要的噪声。高频放大电路PA5放大从5GHz频带无线LAN的发送侧电路输入的发送信号。低通滤波器电路LPF通过在高频放大电路PA5中被放大的发送信号，但衰减高频放大电路PA5中产生的高次谐波。高通滤波器电路HPF4和低通滤波器电路LPF可以按照所要求的特性来省略，或是变更为带通滤波器电路或陷波滤波器电路。
在陷波电路SP3T的接收端子上连接有副高频电路123。副高频电路123具备：将2.4GHz和5GHz频带的无线LAN的频带作为带通频带的高通滤波器电路HPF；放大2.4GHz频带和5GHz频带的无线LAN的接收信号的低噪声放大器电路LNA；用于防止较强接收信号被输入时的低噪声放大器电路LNA的形变的分流开关；以及对2.4GHz频带和5GHz频带的接收信号进行分波的分波电路DIP2。由于副高频电路123的详细情况已经说明，因此省略。
副高频电路123的端子P3上依次连接有：带通滤波器电路BPF1、平衡—不平衡变换电路BAL1、以及2.4GHz频带无线LAN的接收端子Rx2G。带通滤波器电路BPF1除去从天线接收的2.4GHz频带无线LAN的接收信号中包含的频带外的不要的噪声。平衡—不平衡变换电路BAL1为改善2.4GHz频带无线LAN的接收电路的耐噪声性而对电路进行平衡化。从2.4GHz频带无线LAN的平衡化后的2个接收端子，理想地输出振幅相等且错开180°相位的信号。平衡—不平衡变换电路BAL1也可以具有阻抗变换功能。带通滤波器电路BPF1可以按照所要求的特性来省略，或是变更为高通滤波器电路或陷波滤波器电路。
副高频电路123的端子P2上依次连接有：高通滤波器电路HPF2、平衡—不平衡变换电路BAL2、以及5GHz频带无线LAN的接收端子Rx5G。高通滤波器电路HPF2除去从天线接收的5GHz频带无线LAN的接收信号中包含的低频侧频带外的不要的噪声。平衡—不平衡变换电路BAL2为改善5GHz频带无线LAN的接收电路的耐噪声性而对电路进行平衡化。从5GHz频带无线LAN的平衡化后的2个接收端子，理想地输出振幅相等且错开180°相位的信号。平衡—不平衡变换电路BAL2也可以具有阻抗变换功能。高通滤波器电路HPF2可以按照所要求的特性来省略，或是变更为带通滤波器电路或陷波滤波器电路。
分波电路DIP、DIPT、低通滤波器电路LPF、带通滤波器电路BPF1、BPF3、BPF4、高通滤波器电路HPF、HPF1、HPF2、HPF4、平衡—不平衡电路BAL1、BAL2、以及定向性耦合器CPL能够由将电感元件和电容元件组合起来的LC电路构成。
分流路径的结构，不限于多频带无线装置用的高频电路，也能够应用于单频带无线装置用的高频电路。
(B)高频部件
具有本发明的高频电路的高频部件采用陶瓷层叠基板作为部件来构成。图21示出本发明的一实施方式的高频部件。
陶瓷层叠基板119能够通过例如以下方式来制造，在由可以在1000℃以下低温烧结的陶瓷电介质材料LTCC(Low-Temperature Co-FiredCeramics)构成的厚度10～200μm的各生片(green sheet)上，印制低电阻率的Ag、Cu等的导电膏(conductive paste)来形成规定的电极图形，对形成了电极图形的多个生片进行整体层叠并烧结。
作为陶瓷电介质材料，列举例如，(a)将Al、Si及Sr作为主要成分，并将Ti、Bi、Cu、Mn、Na、K等作为副成分的陶瓷；(b)将Al、Si及Sr作为主要成分，并将Ca、Pb、Na、K等作为副成分的陶瓷；(c)含有Al、Mg、Si及Gd的陶瓷；(d)含有Al、Si、Zr及Mg的陶瓷等。陶瓷电介质材料的介电常数最好为5～15程度。陶瓷电介质材料以外，也可以采用树脂、或树脂和陶瓷粉末的复合材料。也可以将陶瓷基板作为以Al2O3为主体的HTCC(高温同时烧成陶瓷：high temperature co-fired ceramic)，由钨(tungsten)或钼(molybdenum)等可以高温烧结的金属来构成传送线路等。
在陶瓷层叠基板119的各层中，形成电感元件、电容元件、布线线路及接地电极用的图形电极，图形电极由过孔(ビアホ—ル)电极联结。可以由LC电路构成的电路结构主要由图形电极形成。具体地，高通滤波器电路118、102、第一及第二分波电路103、110、低通滤波器电路111、112、带通滤波器电路107、108、113、114、及平横—不平衡电路116、117的主要电路部分在陶瓷多层基板119内构成，其一部分的元件作为芯片元件搭载在陶瓷多层基板119的上面。并且，开关电路101、第一及第二功率放大器电路105、106、低噪声放大器电路109及控制电路120的一部分的元件安装在陶瓷层叠基板119内部。
在陶瓷层叠基板119的上面，搭载有开关电路(SPDT)101、第一及第二功率放大器电路(PA5)105、(PA2)106、低噪声放大器电路(LNA)109及控制电路(Cont.IC)120用的半导体元件。并且也搭载有芯片电容器、芯片电阻、芯片电感器等。这些部件由接线机、LGA、BGA等连接。特别地，通过将控制电路用的半导体元件搭载在陶瓷层叠基板119的上面，能够在小型的高频部件上构成高频电路。陶瓷层叠基板119内部安装的元件及搭载的部件与图1表示的电路连接。
图22示出构成具有图1表示的高频电路的高频部件的各层。第一滤波器电路由图4表示的高通滤波器电路(第一高通滤波器)构成，第二滤波器由图7表示的高通滤波器电路(第二高通滤波器)构成。天线端子Ant和开关电路SPDT之间设置的第一高通滤波器的接地的电感元件L11、L12作为芯片电感器搭载在表层1。由芯片元件构成必需较高电感的上述电感元件，从而能够实现高频部件整体的小型化。开关电路SPDT和低噪声放大器电路LNA之间设置的第二高通滤波器的接地的电感元件L41、L42在陶瓷层叠基板119内由导体图形构成。构成电容元件C11的导体图形在电感元件L11、L12的下方的第2～第5层上形成，并由与接地电极Gnd连接的通孔电极列从周围的电路屏蔽(shield)，其中，上述电容元件C11在端子P1—P2间的高通滤波器电路的输入输出线上串联配置。通过在多层上构成电容元件C11的导体图形，可以实现寄生电容的降低。
构成电感元件L12和地之间设置的电容元件C12的导体图形在第11层上形成，由通孔电极与表层1的电感元件L12连接。电容元件C12的导体图形夹在第10层的接地电极Gnd和第12层的接地电极Gnd中，与其相对配置。端子P3—P4间的第二高通滤波器电路，平面地看被设置在层叠体的角的区域，并被层叠体的边及与接地电极连接的通孔电极列围绕。通过这样的结构，下述电路由第一高通滤波器及其他的电路被屏蔽：由在第二高通滤波器电路的输入输出线上串联配置的电容元件C41～C43、电感元件L41及电容元件C44构成的串联谐振电路；以及由电感元件L42及电容元件C45构成的串联谐振电路。当然，该屏蔽结构可以按照所希望的特性来变更，并且也可以省略。构成电感元件L41、L42的导体图形按照在层叠方向上卷回的方式在第6层～第8层上形成。构成电感元件L41、L42的导体图形按照除了通孔电极部分之外在层叠方向上邻接的层中不重叠的方式来配置。通过这样的结构，寄生电容被降低，电感元件的Q被降低，自振(self-resonant)被抑制。
第二实施方式
(A)高频电路
图23示出可以共用于5GHz频带无线LAN(IEEE802.11a)和2.4GHz频带无线LAN(IEEE802.11b及/或IEEE802.11g)的2个通信系统中的本发明的第二实施方式的高频电路。该高频电路具有：与连接多频带天线的天线端子Ant连接的开关电路(SPDT)201、以及与开关电路(SPDT)201的发送路径侧连接的第一分波电路(DIP1)202。在天线端子Ant和开关电路201之间作为第一滤波器设置有高通滤波器电路(HPF)218。
第一分波电路202由以下构成：通过2.4GHz频带无线LAN的发送信号，却衰减5GHz频带无线LAN的发送信号的低频率侧滤波器电路；以及通过5GHz频带无线LAN的发送信号，却衰减2.4GHz频带无线LAN的发送信号的高频侧滤波器电路。第一分波电路202的高频侧滤波器电路中依次连接有：第一功率放大器电路(PA1)205、带通滤波器电路(BPF)207、以及第一发送端子(5GHz频带无线LAN的发送端子)TX1。带通滤波器电路207除去发送信号中包含的频带外的不要的噪声和高次谐波。第一功率放大器电路205放大由5GHz频带无线LAN的发送侧电路输入的发送信号。第一分波电路202的高频侧滤波器电路也衰减高次谐波。
在第一分波电路202和第一功率放大器电路205之间，也可以设置衰减在第一功率放大器电路205中产生的高次谐波的低通滤波器电路。在第一发送端子TX1和带通滤波器电路207之间，也可以设置将第一发送端子作为平衡端子的平衡—不平衡电路。
第一分波电路202的低频侧滤波器电路上依次连接有：第二功率放大器电路(PA2)206、带通滤波器电路(BPF)208、以及第二发送端子(2.4GHz频带无线LAN的发送端子)TX2。带通滤波器电路208除去发送信号中含有的频带外的不要的噪声。第二功率放大器电路206放大从2.4GHz频带无线LAN的发送侧电路输入的发送信号。第一分波电路202的低频侧滤波器电路也具有衰减第二功率放大器电路206中产生的高次谐波的作用。
开关电路201的接收路径侧上连接有第二分波电路(DIP2)203。第二分波电路203由以下构成：通过2.4GHz频带无线LAN的接收信号，但衰减5GHz频带无线LAN的接收信号的低频侧滤波器电路；以及通过5GHz频带无线LAN的接收信号，但衰减2.4GHz频带无线LAN的接收信号的高频侧滤波器电路。
在第二分波电路203的高频侧滤波器电路上依次连接有：第一低噪声放大器电路(LNA1)210、带通滤波器电路(BPF)213、及第一接收端子(5GHz频带无线LAN的接收端子)RX1。由天线接收的5GHz频带无线LAN的接收信号经由开关电路201在第一低噪声放大器电路210中被放大，向第一接收端子RX1输出。由于低噪声放大器电路210的输入侧上连接有衰减2.5GHz以下的信号的分波电路203的高频侧滤波器电路，因此能够避免低噪声放大器电路210因为由移动设备等产生的2GHz频带以下的电波而饱和。
第二分波电路203的低频侧滤波器电路上依次连接有：作为第二滤波器的带通滤波器电路(BPF)212、第二低噪声放大器电路(LNA2)211、及第二接收端子(2.4GHz频带无线LAN的接收端子)RX2。由天线接收的2.4GHz频带无线LAN的接收信号经由开关电路201在第二低噪声放大器电路LNA2中被放大，向第二接收端子RX2输出。由于低噪声放大器电路211的输入侧上连接有衰减2GHz以下的信号的带通滤波器电路212，因此可以从来自天线端子的信号中除去不要的信号。特别地，带通滤波器电路212充分衰减携带电话的约2GHz以下的信号，并防止第二低噪声放大器电路211的饱和。
图24示出分波电路203、带通滤波器电路212、及带通滤波器电路213的等效电路。分波电路203由传送线路lrd1、lrd3、及电容元件crd2～crd4构成。调整电容元件crd3及传送线路lrd3，以便在2.4GHz频带进行谐振。调整传送线路lrd1的电气长度，以便从分波电路103的共用端子看到带通滤波器212的阻抗在5GHz中开路(open)。由此，2.4GHz频带的信号向带通滤波器电路212侧分配，5GHz频带的信号向低噪声放大器电路210侧分配。2.4GHz频带的信号在由带通滤波器电路212除去带通频带外的不要信号之后，由低噪声放大器211放大，并向第二接收端子RX2输出。5GHz频带的信号在由低噪声放大器210放大之后，由带通滤波器电路213除去带通频带外的不要的信号，并向第一接收端子RX1输出。
如图23所示，高频电路具有：向第一及第二功率放大器电路205、206供给一定电压的电压供给端子VCC；以及从电压供给端子VCC接受电压的供给的控制电路(Cont.IC)204。第一及第二功率放大器电路205、206内部安装有检波二极管，其检波输出向1个检波端子VPD输出。图25示出控制电路204的结构，图26示出检波二极管和控制电路204的优选例。控制电路104具备：第一低噪声放大器电路(LNA1)用偏置电压输出端子Vdd1；第二低噪声放大器电路(LNA2)用偏置电压输出端子Vdd2；接通断开第一低噪声放大器电路(LNA1)用的偏置电压的第四开关(SW4)；接通断开第二低噪声放大器电路(LNA2)用的偏置电压的第五开关(SW5)；输入第四开关(SW4)的接通断开控制用的信号的端子LNA1ON；以及输入第五开关(SW5)的接通断开控制用的信号的端子LNA2ON。其他结构与图2及图3表示的控制电路及检波二极管相同，因此省略说明。
开关电路201和高通滤波器电路218可以与图1表示的相同。为了避免干扰信号所产生的低噪声放大器的饱和，在低噪声放大器的输入侧设置带通滤波器212和分波电路203，但也可以添加高通滤波器电路。该高通滤波器电路最好例如在约0.8～2GHz中具有1个以上的衰减极。这样可以由图4表示的电感元件L12和电容元件C12的串联谐振电路来实现。由此，能够衰减约0.8～2GHz和其附近的信号，并稳定地除去来自携带电话的干扰。
由于无线LAN的2.4GHz频带和携带电话的频带接近，因此也存在用1个高通滤波器电路不能得到所希望的衰减的情况。因此，也可以设置多个高通滤波器电路。该情况下，也可以在开关电路201和低噪声放大器电路210、211之间设置高通滤波器电路。作为这样的高通滤波器电路，可以采用图4、图6或图7表示的电路。
分波电路202、203及带通滤波器电路207、208、212、213可以由将电感元件和电容元件组合起来的LC电路构成。
图27示出本实施方式的高频电路的另一例。该高频电路，控制电路(Cont.IC)204a与图23表示的不同。图28示出控制电路204a的结构。控制电路204a具备：与电压供给端子VCC连接的电压输入端子Vc、第一功率放大器电路(PA1)用偏置电压输出端子Vb1、第二功率放大器电路(PA2)用偏置电压输出端子Vb2、接通断开第一功率放大器电路用的偏置电压的第一开关(SW1)、接通断开第二功率放大器电路用的偏置电压的第二开关(SW2)、在第一及第二开关的共用端子和电压输入端子Vc之间设置的第三开关(SW3)、与第三开关(SW3)并联连接的端子R1、输入第一开关(SW1)的接通断开控制用的信号的端子PA1ON、输入第二开关(SW2)的接通断开控制用的信号的端子PA2ON、输入第三开关(SW3)的接通断开控制用的信号的端子HI/LO。其构造与上述相同。
第一低噪声放大器电路LNA1的偏置电压用端子LNA1V和第二低噪声放大器电路LNA2的偏置电压用端子LNA2V的配置与图23表示的不同。由于偏置电压用端子LNA1V、LNA2V的驱动电流较小，约为0.1mA，因此能够由RFIC或基带(baseband)IC中集成的逻辑控制电源来直接驱动。
该控制电路的结构不限于本实施方式的高频电路，也可以应用于滤波器的配置和有无不同的其他高频电路(例如不配置第一滤波器的高频电路)中。
(B)高频部件
图29示出将具有本发明第二实施方式的高频电路的高频部件作为采用陶瓷层叠基板的部件来构成的情况。由于陶瓷层叠基板219以与第一实施方式相同的方法来制造，因此省略制造方法的说明。
在陶瓷层叠基板219的各层中，形成电感元件、电容元件、线路及接地电极用的图形电极，图形电极由过孔电极联接。可以由LC电路构成的电路结构主要由图形电极形成。具体地，第一及第二分波电路202、203、以及带通滤波器电路207、208、212、213主要由陶瓷多层基板219内的图形电极构成，各电路的一部分作为芯片元件搭载在陶瓷多层基板219的上面。
陶瓷层叠基板219搭载有：开关电路(SPDT)201、第一及第二功率放大器电路(PA1)205、(PA2)206、第一及第二低噪声放大器电路(LNA1)210、(LNA2)211、及控制电路(Cont.IC)204用的半导体元件。这些半导体元件由接线机、LGA、BGA等与陶瓷层叠基板219的电极图形连接。特别地，通过搭载控制电路用的半导体元件，能够将高频电路小型化。开关电路201、第一及第二功率放大器电路205、206、第一及第二低噪声放大器电路210、211、及控制电路204的一部分安装在陶瓷层叠基板内部。搭载部件和内部元件与图23表示的电路连接。陶瓷层叠基板219在上述半导体元件以外搭载芯片电容器、芯片电阻、芯片电感器等，但这些搭载元件可以根据与陶瓷层叠基板219内部安装的元件之间的关系来适当选择。
第三实施方式
(A)高频电路
图30中示出可以共用于5GHz频带无线LAN(IEEE802.11a)和2.4GHz频带无线LAN(IEEE802.11b及/或IEEE802.11g)的2个通信系统中的本发明的其他另一实施方式的高频电路。该高频电路具有：作为与连接多频带天线的天线端子Ant连接的第一滤波器的高通滤波器电路(HPF)318、以及分波电路(DIP)301。分波电路301由以下电路构成：通过5GHz频带无线LAN的发送接收信号，却衰减2.4GHz频带无线LAN的发送接收信号的高频侧滤波器电路；以及通过2.4GHz频带无线LAN的发送接收信号，却衰减5GHz频带无线LAN的发送接收信号的低频侧滤波器电路。
在分波电路301的高频侧滤波器电路上，连接有切换天线侧电路和发送路径或接收路径的连接的第一开关电路(SPDT1)302。在开关电路302的发送路径上依次连接有：第一功率放大器电路(PA1)305、第一带通滤波器电路(BPF1)307、以及第一发送端子(5GHz频带无线LAN的发送端子)TX1。第一开关电路302的接收路径上依次连接有：第一低噪声放大器电路(LNA1)306、第二带通滤波器电路(BPF2)308、以及第一接收端子(5GHz频带无线LAN的接收端子)RX1。第一带通滤波器电路307除去接收信号中包含的频带外的不要的噪声。第一功率放大器电路305放大5GHz频带无线LAN的发送信号。分波电路301的高频侧滤波器电路衰减高次谐波。第一发送端子TX1和带通滤波器电路307之间，也可以设置将第一发送端子作为平衡端子的平衡—不平衡电路。
分波电路301的低频侧滤波器电路上，通过作为第二滤波器的第三带通滤波器电路(BPF3)313，连接有切换天线侧电路和发送路径或接收路径的连接的第二开关电路(SPDT2)303。开关电路303的发送路径上依次连接有：第二功率放大器电路(PA2)311、以及第二发送端子(2.4GHz频带无线LAN的发送端子)TX2。第二开关连接303的接收路径上，通过第二低噪声放大器电路(LNA2)310，连接有第二接收端子(2.4GHz频带无线LAN的接收端子)RX2。第二功率放大器电路(PA2)311放大从2.4GHz频带无线LAN的发送侧电路输入的发送信号，第三带通滤波器电路313和分波电路301的低频侧滤波器电路除去发送信号中包含的频带外的不要的噪声，同时，衰减第二功率放大器电路311中产生的高次谐波。在第二发送端子(2.4GHz频带无线LAN的发送端子)TX2和第二功率放大器电路311之间，也可以添加带通滤波器，该带通滤波器除去发送信号中包含的频带外的不要噪声。
来自分波电路301的接收信号(2.4GHz频带)，经由第三带通滤波器电路(BPF3)313和第二开关(SPDT2)303，被输入第二低噪声放大器电路(LNA2)310，并且被放大向第二接收端子RX2输出。接收信号中的不要的信号由分波电路301和第三带通滤波器电路313除去。特别地，第三带通滤波器电路313，充分地衰减使得第二低噪声放大器电路310饱和的约2GHz以下的携带电话的信号。
图31示出分波电路301和第三带通滤波器电路313的等效电路。分波电路301由传送线路ld1、ld3和电容元件cd2～cd4构成。调整电容元件cd3和传送线路ld3，以便在2.4GHz频带中发生谐振。调整传送线路ld1的电气长度，以便从ANT端子看到带通滤波器313的阻抗在5GHz频带中开路(open)。由此，2.4GHz频带的信号被分配给带通滤波器电路313侧，5GHz频带的信号被分配给开关电路302(SPDT1)侧。2.4GHz频带的信号在由带通滤波器电路313除去带通频带外的不要的信号之后，通过开关电路303(SPDT2)进入低噪声放大器电路310，在此放大并输出至第二接收端子RX2。5GHz频带的信号通过开关电路302进入低噪声放大器电路306，在此放大之后，由带通滤波器电路308除去带通频带外的不要的信号，并向第一接收端子RX1输出。
电压供给端子VCC向第一及第二功率放大器电路305、311及控制电路(Cont.IC)304供给固定的电压。第一及第二功率放大器电路305、311内部安装检波二极管，该检波输出向1个检波端子VPD输出。
开关电路302、303及高通滤波器电路318，由于与第一实施方式中的相同，因此省略其说明。并且，由于控制电路304和检波二极管与第二实施方式中的相同，因此省略其说明。
图32示出带通滤波器电路的等效电路。该带通滤波器由磁耦合(magnetic coupling)后的电感元件lb1、lb2、电容元件cb1～cb5构成。电感元件lb1和电容元件cb2的并联谐振频率及电感元件lb2和电容元件cb4的并联谐振频率分别被设定为成为带通频带的2.4GHz频带或5GHz频带。但是，带通滤波器电路的电路结构不限定于此。
分波电路301和带通滤波器电路307、308、313可以由将电感元件和电容元件组合起来的LC电路构成。电感元件由层叠体部件内的电极图形中的传送线路构成，电容元件由平行电极(para1lel electrode)构成。
图33示出本实施方式的高频电路的另一例。该高频电路，控制电路(Cont.IC)304a与图30表示的高频电路不同，但由于控制电路304a的结构与图25中表示的第二实施方式中采用的相同，因此省略说明。控制电路304a不限于本实施方式的高频电路，例如也可以使用没有第一滤波器的高频电路。在第二功率放大器电路(PA2)311和第二发送端子TX2之间具有带通滤波器电路312。
(B)高频部件
图34示出将具有本实施方式的高频电路的高频部件作为采用陶瓷层叠基板的部件来构成的情况。陶瓷层叠基板319的制造方法由于与第一实施方式相同，因此省略说明。
陶瓷层叠基板319的各层中，形成电感元件、电容元件、线路及接地电极用的图形电极，图形电极由过孔电极联结。构成分波电路301、第一及第二开关电路302、303、第一及第二功率放大器电路305、311、第一及第二低噪声放大器电路306、310、带通滤波器电路307、308、313、以及控制电路304的主要部分的元件在陶瓷层叠基板319内构成，其他的元件(芯片电容器、芯片电阻、芯片电感器等)搭载在陶瓷多层基板319的上面。搭载元件通过引线键合、LGZ、BGZ等连接。特别地，通过搭载控制电路用的半导体元件，能够使得高频电路小型化。搭载部件和内置元件在图30表示的电路中连接。
本发明的高频电路具有良好的接收灵敏度。在高频侧的低噪声放大器的输入侧设置分波电路和带通滤波器电路的现有高频电路中，接收路径的噪声指数(noise figure)在2.4GHz频带中为3.5dB，在5GHz频带中为4.0dB，与此相对，第一实施方式的高频电路中，噪声指数非常小，在2.4GHz频带中为1.5dB，在5GHz频带中为2dB。并且，第二及第三实施方式的高频电路中，噪声指数非常小，以至在5GHz频带中为2dB。
任一个实施方式中，由于陶瓷层叠基板以6mm×4mm×0.6mm这样非常小的尺寸来构成，因此即使由半导体元件的裸芯片(bare chip)安装来对搭载部件进行树脂密封，也可以将本发明的高频部件的高度置为1.3mm。由于现有小型高频部件中也具有9mm×6mm程度的平面尺寸，因此可知本发明的高频部件的平面尺寸为1/2以下。如果实现这样的小型的高频部件，则无线装置的小型化也成为可能，设计的自由度增加。并且，如果使用多个高频部件，则能够构建可以进行多个天线和发送接收路径的切换的前端部分。由此，能够构成与通信速度和质量较高的IEEE802.11n标准相对应的无线LAN通信装置。
本发明的高频电路不限于双频带无线装置，也能够在三频带、四频带等多频带无线装置用中构成。该情况下，可以在多频带用的高频电路的一部分中采用本发明的高频电路。

Claims (16)

1.一种高频电路，为选择性地采用至少第一频带和低于上述第一频带的第二频带的无线通信用的高频电路，具备：
天线端子；
输入上述第一频带的发送信号的第一发送端子；
输入上述第二频带的发送信号的第二发送端子；
输出上述第一频带的接收信号的第一接收端子；
输出上述第二频带的接收信号的第二接收端子；
在由上述第一及第二发送端子组成的组和由上述第一及第二接收端子组成的组之间切换上述天线端子的开关电路；
设置在上述开关电路和上述第一及第二发送端子之间的第一分波电路；
设置在上述开关电路和上述第一及第二接收端子之间的第二分波电路；
设置在上述第一分波电路和第一发送端子之间的第一功率放大器电路；
设置在上述第一分波电路和第二发送端子之间的第二功率放大器电路；
设置在上述开关电路和上述第二分波电路之间、放大至少上述第二频带的接收信号的低噪声放大器电路；
设置在上述天线端子和上述开关电路之间的第一高通滤波器；以及
设置在上述开关电路和上述第二分波电路之间的第二高通滤波器电路，
虽然使两个高通滤波器电路都通过上述第二频带的接收信号，但是阻止比上述第二频带低的频带，并且上述第一高通滤波器电路的阻止频带比上述第二高通滤波器电路的阻止频带低。
2.根据权利要求1所述的高频电路，其特征在于，
具备与上述低噪声放大器电路并联连接的分流路径。
3.根据权利要求2所述的高频电路，其特征在于，
上述第二高通滤波器电路配置在上述分流路径和上述低噪声放大器电路的分歧点、与上述低噪声放大器电路之间。
4.根据权利要求1或2所述的高频电路，其特征在于，
具备：向上述第一及第二功率放大器电路供给固定电压的电压供给端子；以及从上述电压供给端子接受电压、并向上述第一及第二功率放大器电路和上述低噪声放大器电路输出控制用的偏置电压的控制电路。
5.根据权利要求4所述的高频电路，其特征在于，上述控制电路具备：
电压输入端子；
上述第一功率放大器电路用偏置电压输出端子；
上述第二功率放大器电路用偏置电压输出端子；
上述低噪声放大器电路用偏置电压输出端子；
接通断开上述第一功率放大器电路用的偏置电压的第一开关；
接通断开上述第二功率放大器电路用的偏置电压的第二开关；
接通断开上述低噪声放大器电路用的偏置电压的第三开关；
设置在上述第一及第二开关的共用端子、和上述电压输入端子之间的第四开关；
与上述第四开关并联连接的电阻；以及
上述第一、第二、第三、第四开关的接通断开控制用的第一、第二、第三、第四信号输入端子。
6.一种高频电路，为选择性地采用至少第一频带和比上述第一频带低的第二频带的无线通信用的高频电路，具备：
天线端子；
输入上述第一频带的发送信号的第一发送端子；
输入上述第二频带的发送信号的第二发送端子；
输出上述第一频带的接收信号的第一接收端子；
输出上述第二频带的接收信号的第二接收端子；
在由上述第一及第二发送端子组成的组和由上述第一及第二接收端子组成的组之间切换上述天线端子的开关电路；
设置在上述开关电路和上述第一及第二发送端子之间的第一分波电路；
设置在上述开关电路和上述第一及第二接收端子之间的第二分波电路；
设置在上述第一分波电路和第一发送端子之间的第一功率放大器电路；
设置在上述第一分波电路和第二发送端子之间的第二功率放大器电路；
设置在上述第二分波电路和第一接收端子之间的第一低噪声放大器电路；
设置在上述第二分波电路和上述第二接收端子之间，并放大上述第二频带的接收信号的第二低噪声放大器电路；
设置在上述天线端子和上述开关电路之间的高通滤波器电路；以及
设置在上述第二分波电路和第二低噪声放大器电路之间的带通滤波器电路，
虽然使两个滤波器电路都通过上述第二频带的接收信号，但至少阻止低于上述第二频带的频带，并且上述高通滤波器电路的阻止频带比上述带通滤波器电路的阻止频带低。
7.根据权利要求6所述的高频电路，其特征在于，
在上述第一低噪声放大器电路和上述第一接收端子之间具备带通滤波器电路。
8.根据权利要求6或7所述的高频电路，其特征在于，
在上述第一功率放大器电路和上述第一发送端子之间、以及上述第二功率放大器电路和上述第二发送端子之间分别具备带通滤波器电路。
9.根据权利要求6或7所述的高频电路，其特征在于，
具备：向上述第一及第二功率放大器电路供给固定电压的电压供给端子；以及
从上述电压供给端子接收电压，并向上述第一及第二功率放大器电路输出控制用的偏置电压的控制电路。
10.根据权利要求9所述的高频电路，其特征在于，
上述控制电路输出上述第一及第二低噪声放大器电路的控制用的偏置电压。
11.一种高频电路，为选择性地采用至少第一频带和低于上述第一频带的第二频带的无线通信用的高频电路，具备：
天线端子；
输入上述第一频带的发送信号的第一发送端子；
输入上述第二频带的发送信号的第二发送端子；
输出上述第一频带的接收信号的第一接收端子；
输出上述第二频带的接收信号的第二接收端子；
将从上述天线端子输入的信号在上述第一频带的电路和上述第二频带的电路中进行分波，向上述天线端子侧传送来自上述第一及第二频带的电路的信号的分波电路；
设置在上述分波电路的第一频带的电路侧、且切换发送路径和接收路径的第一开关电路；
设置在上述第一开关电路和上述第一发送端子之间的第一功率放大器电路；
设置在上述第一开关电路和上述第一接收端子之间的第一低噪声放大器电路；
设置在上述分波电路的第二频带的电路侧、且切换发送路径和接收路径的第二开关电路；
设置在上述第二开关电路和上述第二发送端子之间的第二功率放大器电路；
设置在上述第二开关电路和上述第二接收端子之间、且放大上述第二频带的接收信号的第二低噪声放大器电路；
设置在上述天线端子和上述分波电路之间的高通滤波器电路；以及
设置在上述分波电路和上述第二开关电路之间的带通滤波器电路，
虽然使两个滤波器电路都通过上述第二频带的接收信号，但是至少阻止比上述第二频带低的频带，并且上述高通滤波器电路的阻止频带比上述带通滤波器电路的阻止频带低。
12.根据权利要求11所述的高频电路，其特征在于，
在上述第一功率放大器电路和上述第一发送端子之间、以及上述第一低噪声放大器电路和上述第一接收端子之间分别具备带通滤波器电路。
13.根据权利要求12所述的高频电路，其特征在于，
具备：向上述第一及第二功率放大器电路供给固定电压的电压供给端子；以及
从上述电压供给端子接受电压、并向上述第一及第二功率放大器电路输出控制用的偏置电压的控制电路。
14.根据权利要求13所述的高频电路，其特征在于，
上述控制电路向上述第一及第二低噪声放大器电路输出控制用的偏置电压。
15.一种高频部件，具有权利要求1～12中任一项所述的高频电路，其特征在于，
具备：由形成了电极图形的多个陶瓷电介质层构成的一体的层叠体；以及搭载在上述层叠体的表面的构成上述高频电路的一部分的元件，
上述分波电路，在上述层叠体内，由上述电极图形构成，上述开关电路、上述第一及第二功率放大器电路、以及上述低噪声放大器电路用的半导体元件搭载在上述层叠体中。
16.一种通信装置，其特征在于，具备权利要求15所述的高频部件。
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