CN104871435A - 开关模块及无线通信设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够实现小型化和元器件简单化、以及防止频带间干扰的开关模块。开关模块(1)具备公共端子(ANT)、分别与相应的信号路径(SL1~SL10)相连接的多个独立端子、以及具有在公共端子(ANT)与各独立端子中的某一个之间选择性地进行切换连接的开关部(7)的开关IC(3),开关部(7)包括:多个第一开关,该多个第一开关各自的一端在开关IC(3)内与公共端子(ANT)相连接;以及至少一个第二开关,该第二开关的一端经由设置于布线基板的连接布线电极与公共端子(ANT)相连接。从而,由于第二开关的一端在开关IC(3)内不与公共端子(ANT)直接连接,因此能够防止第一开关所传输的通信信号与第二开关所传输的通信信号相互干扰。

Description

开关模块及无线通信设备
技术领域
本发明涉及能够应对多频带通信信号收发的开关模块、以及具备该开关模块的无线通信设备。
背景技术
近年来的移动电话能够利用GSM(Global System for MobileCommunications-全球移动通信系统:注册商标)方式、W-CDMA(WidebandCode Division Multiple Access-宽带码分多址)方式、LTE(Long TermEvolution-长期演进)方式等多种通信方式来进行通信,通过采用这样的结构,能够实现通话的顺畅,并且能够应对大数据量的高速通信。这种情况下,在移动电话机内要传输不同频带的多个通信信号,因此,现有技术中提出了如图8所示的能够在公共天线101与分别对应于各通信信号的多个信号路径中的某一个信号路径之间进行切换连接的开关模块100(专利文献1)。
该开关模块100是对应于2.4GHz频带通信信号的收发和5GHz频带通信信号的收发的模块,其包括:2.4GHz频带用的前端电路102a和5GHz频带用的前端电路102b、两个前端电路所共用的带通滤波器103、以及选择性地使两个前端电路102a、102b中的某一个与天线101及带通滤波器103相连接的开关104。
此外,2.4GHz频带用的前端电路102a由本振用的VCO105a(VoltageControlled Oscillator:压控振荡器)、发送时上变频用的混频器106a1、接收时下变频用的混频器106a2、发送用的功率放大器107a1、接收用的低噪放大器107a2、以及收发切换用的开关108a构成。
5GHz频带用的前端电路102b也同样由本振用的VCO105b、发送时上变频用的混频器106b1、接收时下变频用的混频器106b2、发送用的功率放大器107b1、接收用的低噪放大器107b2、以及收发切换用的开关108b构成。
然而,这种开关模块在有通信信号输入到开关或分波器(双工器)时,该信号的高次谐波(例如二次谐波或三次谐波)有时会成为乱真信号,在上述那样要处理不同频带的多个通信信号的开关模块100中,在通信信号的开关输入时所产生的高次谐波分离有可能会对其他通信信号造成干扰,从而使该其他通信信号的通信特性变差。对此,在上述开关模块100中,通过设置开关104,并且在两个前端电路102a、102b中分别设置开关108a、108b,使2.4GHz频带通信信号的信号路径与5GHz频带通信信号的信号路径分离地配置,从而防止两个频带的通信信号相互干扰。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2002-33714号公报(参照第0046-0050段、图5等)
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,现有的开关模块100中,在分别传输不同频带通信信号的两个前端电路102a、102b中设置了开关108a、108b,因此,难以满足近年来随着移动电话小型化而也出现的开关模块小型化及简单化的要求。而为了实现开关模块的小型化和简单化,虽然可以考虑用一块IC来构成不同频带所设置的开关部分104、108a、108b,但在不同频带的通信信号之间进行切换连接的多个开关部分104、108a、108b相互靠近设置、或者各开关部分104、108a、108b分别连接到IC内的公共天线端子上会导致一个开关部分所产生的高次谐波分量容易绕到其他开关部分或与该开关部分相连接的信号路径中,从而可能造成不同频带间的通信信号相互干扰。
此外,近年来的移动电话针对不同的通信系统、例如GPS(GlobalPositioning System:全球定位系统)和GSM等通信系统,有时还会具备不同的天线。这种情况下,GSM的850MHz频带信号的高次谐波有可能与GPS信号的频率重叠,当该高次谐波经由GPS用天线输入时,有可能导致GPS的接收灵敏度变差。
另外,在将多个开关合并到一块开关IC中的情况下,在每次变更开关模块的设计时,也需要重新对开关IC进行设计,从而导致制造成本增加。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够实现小型化及元器件简单化、能够防止频带间的干扰、并且能够容易地应对设计变更的开关模块。
解决技术问题所采用的技术方案
为了达到上述目的,本发明的开关模块是具有多个信号路径以用于收发不同频带的多个通信信号的开关模块,其特征在于,包括:布线基板;以及安装于所述布线基板的开关IC,该开关IC具有公共端子、分别与相对应的所述信号路径相连接的多个独立端子、以及选择性地在所述公共端子与所述各独立端子中的某一个独立端子之间进行切换连接的开关部,所述开关部包括:多个第一开关,该多个第一开关各自的一端都在所述开关IC内与所述公共端子相连接,各自的另一端都与相对应的所述独立端子相连接;以及至少一个第二开关,该第二开关在所述开关IC内不与所述多个第一开关相连接,且该第二开关的一端经由设置于所述布线基板的连接布线电极与所述公共端子相连接,另一端在所述开关IC内与相对应的所述独立端子相连接。
通过采用上述结构,能够在一块天线IC中实现选择性地在公共端子与传输不同频带通信信号的多个信号路径中的某一个信号路径之间进行切换连接,因此与以往在不同频带之间分别设置开关部分的结构相比,能够实现开关模块的小型化和简单化。
另外,开关IC所具有的开关部包括:多个第一开关,该多个第一开关各自的一端都在开关IC内与公共端子相连接,各自的另一端都与相对应的独立端子相连接;以及至少一个第二开关,该第二开关在开关IC内不与多个第一开关相连接,且该第二开关的一端经由设置于布线基板的连接布线电极与公共端子相连接,另一端在开关IC内与相对应的独立端子相连接,从而,第一开关与第二开关在开关IC内是电气独立的,由此能够减少第一开关和第二开关各自传输的通信信号相互之间的泄漏量。因此,通过使有可能发生干扰的通信信号由第一开关和第二开关分开传输,能够防止两个通信信号相互之间的干扰。
另外,通过设置多个第二开关,能够使有可能与其它通信信号发生干扰的通信信号选择性地由各第二开关中的某一个进行传输,因此,能够提高传输各通信信号的第二开关的选择自由度,从而容易地应对开关模块的设计变更。
另外,所述各通信信号可以包括其高次谐波分量会与其它所述通信信号发生干扰的一所述通信信号,所述一通信信号通过与所述第二开关相连接的所述信号路径进行传输,所述其它通信信号通过与所述各第一开关相连接的所述各信号路径中的某一个进行传输。通过采用这种结构,即使是在该一通信信号流过第二开关时产生了高次谐波分量的情况下,也能够防止该高次谐波分量与其它通信信号发生干扰。
另外,也可以在连接所述公共端子与传输所述一通信信号的所述第二开关的路径中,设置用于使所述一通信信号的高次谐波分量衰减的滤波电路。通过采用这种结构,在该一通信信号(发送信号)传输到公共端子之前,在第二开关等处产生的一通信信号的高次谐波分量经过滤波电路而衰减,因此,能够进一步提高防止一通信信号的高次谐波分量对其它通信信号造成干扰的效果。
另外,所述开关IC可以具有多个所述第二开关,所述各第二开关中的至少2个所述第二开关并联连接。通过采用这种结构,与利用单个开关传输通信信号的情况相比,能够降低并联连接的各第二开关各自负担的电压,因此,能够抑制该第二开关传输通信信号时所产生的高次谐波等乱真信号。
另外,所述各第二开关可以利用设置于所述布线基板的布线电极来实现并联连接。通过采用这种结构,能够在布线基板侧自由地选择要进行并联连接的第二开关,因此能够在共用的开关IC中实现多种开关模块。
另外,所述各开关可以由场效应晶体管来形成。通过采用这种结构,能够将本发明应用于各开关由场效应晶体管形成的开关IC。
另外,具备本发明的开关模块的无线通信设备包括第一和第二开关,所述第一开关至少收发一种所述通信信号,所述第二开关收发会与所述至少一种通信信号的高次谐波分量发生干扰的通信信号。通过采用这种结构,能够将本发明的开关模块应用于具备双天线的无线通信设备。
另外,例如在将第一开关与开关模块的公共端子相连接,并且由开关模块的第二开关来传输高次谐波分量会与第二开关所收发的通信信号发生干扰的通信信号,并在连接该第二开关与公共端子的路径中设置用于使第二开关所传输的通信信号的高次谐波分量衰减的滤波器的情况下,由于第二开关所传输的通信信号的高次谐波分量经滤波器衰减,因此该高次谐波分量不会经由第二开关输入,从而能够提供通信特性优异的无线通信设备。
发明效果
根据本发明,开关IC所具有的开关部包括:多个第一开关,该多个第一开关各自的一端都在开关IC内与公共端子相连接,各自的另一端都与相对应的独立端子相连接;以及至少一个第二开关,该第二开关在开关IC内不与多个第一开关相连接,且该第二开关的一端经由设置于布线基板的连接布线电极与公共端子相连接,另一端在开关IC内与相对应的独立端子相连接,从而,在IC内第二开关的一端不直接与公共端子或第一开关相连接,因此,能够减少第一开关和第二开关各自传输的通信信号相互之间的泄漏量。因此,通过使有可能发生干扰的通信信号由第一开关和第二开关分开传输,能够防止两个通信信号相互之间的干扰。
附图说明
图1是本发明实施方式1的开关模块的俯视图。
图2是具备图1的开关模块的无线通信设备的电路结构图。
图3是用于说明开关IC的内部结构的图。
图4是本发明实施方式2的开关模块的电路结构图。
图5是用于说明图4的开关IC的内部结构的图。
图6是用于说明本发明实施方式3的开关模块的图。
图7是用于说明本发明实施方式4的开关模块的图。
图8是现有开关模块的电路结构图
具体实施方式
<实施方式1>
参照图1~图3,对本发明实施方式1的开关模块1进行说明。图1是开关模块1的俯视图,图2是具备图1的开关模块1的无线通信设备的电路结构图,图3是用于说明开关模块1所具备的开关IC的内部结构的图。图1和图3中,为了简化说明,省略了用于向开关IC提供电源或控制信号的电源端子和控制端子、形成于布线基板2的一部分布线电极等的图示。
本实施方式的开关模块1是搭载于收发不同频带的多个通信信号的移动电话机等的模块,如图1和图2所示,其包括:布线基板2、安装于该布线基板2的开关IC3、以及构成在外部的第一天线4a与开关IC3的公共端子ANT之间进行阻抗匹配的匹配电路11的芯片元器件5,开关IC3中,通过在与第一天线4a相连接的公共端子ANT和分别对应于各通信信号而设置的各信号路径SL1~SL10中的某一个之间进行切换连接,能够应对多频带通信信号的收发。
具体而言,开关模块1具有850MHz频带(824MHz~849MHz:GSM850)和900MHz频带(880MHz~915HMz:GSM900)通信信号发送用的信号路径SL1、1800MHz频带(1710MHz~1785MHz:GSM1800)和1900MHz频带(18500MHz~1910HMz:GSM1900)通信信号发送用的信号路径SL2、Band1(上行频率:1920MHz~1980MHz,下行频率:2110MHz~2170MHz)通信信号收发用的信号路径SL3、Band2(上行频率:1850MHz~1910MHz,下行频率:1930MHz~1990MHz)通信信号收发用的信号路径SL4、Band8(上行频率:880MHz~915MHz,下行频率:925MHz~960MHz)通信信号收发用的信号路径SL5、Band5(上行频率:824MHz~849MHz,下行频率:869MHz~894MHz)通信信号收发用的信号路径SL6、Band13(上行频率:777MHz~787MHz,下行频率:746MHz~756MHz)通信信号收发用的信号路径SL7、以及包含有用于接收来自GPS(Global Positioning System:全球定位系统)的通信信号(1574.42MHz~1576.42MHz)的信号路径在内的多个信号路径SL8~SL10,通过在后述的开关IC3的公共端子ANT与分别对应于各信号路径SL1~SL10而与各信号路径SL1~SL10分别连接的多个独立端子850/900Tx、1800/1900Tx、TRx1~TRx5、Rx1~Rx3中的某一个之间选择性地进行切换连接,从而能够应对上述不同频带通信信号的收发。下面,有时会将各独立端子850/900Tx、1800/1900Tx、TRx1~TRx5、Rx1~Rx3统称为独立端子6。
布线基板2例如是由玻璃环氧树脂、低温同时烧结陶瓷(LTCC)、玻璃等绝缘材料构成的多层基板,在其表面背面或内部形成有由Cu等导电性材料构成的布线电极或过孔导体(未图示)等。并且利用这些布线电极和过孔导体,形成各信号路径SL1~SL10和后述的连接布线电极8及各低通滤波器LPF1~LPF3等。另外,在布线基板2的表面还形成有与开关IC3的各独立端子6及其它各端子ANT、VDD、VC1~VC4相连接的多个安装用电极(未图示),并且在其背面形成有经由布线电极及过孔导体而与相应的安装用电极相连接的用于将外部的母基板等(未图示)与开关模块1连接起来的多个外部电极ANTa、850/900Txa、1800/1900Txa、TRx1a~TRx5a、Rx1a~Rx3a、VDDa、VC1a~VC4a。
各信号路径SL1~SL10分别如上所述,由形成于布线基板2的布线电极和过孔导体形成。例如,信号路径SL1由将与开关IC3的独立端子850/900Tx相连接的安装用电极和外部电极850/900Txa连接起来的布线电极及过孔导体形成,信号路径SL2由将与开关IC3的独立端子1800/1900Tx相连接的安装用电极和外部电极1800/1900Txa连接起来的布线电极及过孔导体形成。其它信号路径SL3~SL10也同样由将各自对应的安装用电极与外部电极连接起来的布线电极和过孔导体形成。发送用的信号路径SL1和信号路径SL2中分别设有低通滤波器LPF1、LPF2。
低通滤波器LPF1如图2所示,由2个电感元件GLt1、GLt2和5个电容元件GCc1、GCc2、GCu1、GCu2、GCu3形成,利用这些元件GLt1、GLt2、GCc1、GCc2、GCu1、GCu2、GCu3形成使850MHz频带和900MHz频带发送信号的高次谐波分量等(本实施方式中为二次谐波和三次谐波)衰减的滤波电路。这些元件GLt1、GLt2、GCc1、GCc2、GCu1、GCu2、GCu3由形成于布线基板2的布线电极和过孔导体形成。
低通滤波器LPF2也同样由2个电感元件DLt1、DLt2和2个电容元件DCc1、DCu2形成,利用这些元件DLt1、DLt2、DCc1、DCu2形成使1800MHz频带和1900MHz频带发送信号的高次谐波分量等衰减的滤波电路。这些元件DLt1、DLt2、DCc1、DCu2也与低通滤波器LPF1同样地由形成于布线基板2的布线电极和过孔导体形成。也可以采用如下结构:构成上述2个低通滤波器LPF1、LPF2的电感元件和电容元件的一部分或全部以芯片元器件的方式形成,并安装到布线基板2的表面。
另外,布线基板2中,与开关IC3的电源端子VDD相连接的安装用电极和外部电极VDDa通过布线电极及过孔导体相连接,并且与开关IC3的各控制端子VC1~VC4中相应的控制端子相连接的多个安装用电极和对应于这些安装用电极的外部电极VC1a~VC4a通过布线电极及过孔导体相连接,利用外部的母基板等提供的电源和控制信号来驱动开关IC3。
芯片元器件5由芯片电感器L1、L2和芯片电容器C1形成,各芯片元器件5安装于布线基板2的表面,从而形成在外部的第一天线4a与开关IC3的公共端子ANT之间进行阻抗匹配的匹配电路11。也可以采用芯片电感器L1、L2和芯片电容器C1的全部或一部分形成于布线基板2的结构。
开关IC3是由Si或GaAs等形成的半导体元件,其具有与形成于布线基板2背面的外部电极ANTa相连接的公共端子ANT、分别与相应的信号路径SL1~SL10相连接的多个独立端子6、选择性地在公共端子ANT与各独立端子6中的某一个之间进行切换连接的开关部7、以及用于向开关IC3提供电源和控制信号的电源端子VDD及控制端子VC1~VC4,通过公知的表面安装技术安装在布线基板2上。
开关部7如图3所示,包括:多个(本实施方式中为8个)第一开关7a,该多个第一开关7a各自的一端都在开关IC3内与公共端子ANT相连接,另一端都与相应的独立端子6相连接;以及多个(本实施方式中为2个)第二开关7b,该多个第二开关7b各自的一端都经由设置于布线基板2的连接布线电极8而与公共端子ANT相连接,另一端都在开关IC3内与相应的独立端子6相连接。本实施方式中的各开关7a、7b分别由多个场效应晶体管(FET:Field EffectTransistor)形成。
这种情况下,各第一开关7a的一端都与公共端子ANT相连接,且各第一开关7a的一端都经由开关IC3的内部布线电极相连接。而各第二开关7b的一端在开关IC3内都不与各第一开关7a的任一端相连接,且在开关IC3内也不与公共端子ANT相连接。
另外,开关IC3中如图3所示,还形成有2个连接端子Z1、Z2,2个第二开关7b各自的一端以连接端子Z2为汇流点,经由开关IC3的内部布线电极而连接。连接端子Z1与公共端子ANT及各第一开关7a各自的一端相连接。且2个连接端子Z1、Z2经由形成于布线基板的连接布线电极8而连接。因此,各第二开关7b各自的一端在开关IC内不直接与公共端子ANT连接,而是经由形成于布线基板2的连接布线电极8与公共端子ANT相连接。
在将2个连接端子Z1、Z2彼此连接起来的路径、即连接公共端子ANT与2个第二开关7b的路径中,形成有低通滤波器LPF3作为用于使2个第二开关7b所传输的通信信号的高次谐波分量衰减的滤波电路的一个示例。该低通滤波器LPF3是使信号路径SL6中传输的Band5的通信信号和信号路径SL7中传输的Band13的通信信号各自的高次谐波分量(本实施方式中为二次谐波)等衰减的滤波器,由形成于布线基板2的电感元件UMLt1和电容元件UMCt1构成。这些元件UMLt1、UMCt1也可以采用形成在开关IC3内的结构。另外,也可以将各元件UMLt1、UMCt1形成为芯片元器件,并将该芯片元器件安装于布线基板2的表面来形成LPF3。另外,也不一定要在连接布线电极8中设置低通滤波器LPF3。
上述高次谐波分量有时会在各开关7a、7b中尤其是流过了高功率发送信号时产生。例如,在与独立端子Rx1相连接的信号路径SL8中,作为来自GPS的通信信号,传输频带为1574.42MHz~1576.42MHz的接收信号,在与独立端子TRx3相连接的信号路径SL7中,传输Band13(上行频率:777MHz~787MHz)的发送信号。这种情况下,信号路径SL7中传输的通信信号的高次谐波(例如二次谐波:1554MHz~1574MHz)位于信号路径SL8中传输的接收信号的频带附近,因此,当与信号路径SL7相连接的第二开关7b中产生了高次谐波,且该高次谐波绕到传输来自GPS的接收信号的信号路径SL8中时,有可能导致GPS的接收灵敏度下降。
因此,本实施方式中,将传输来自GPS的接收信号的信号路径SL8与第一开关7a连接,并且将传输Band13的通信信号(收发信号)的信号路径SL7与一端在开关IC3内不和公共端子ANT及各第一开关7a各自的一端相连接的第二开关7b连接,从而能够避免因2个开关7a、7b的一端在开关IC3内相连而导致高次谐波的泄漏,能够防止通信特性变差。
本发明只要将频带不同的多个通信信号中至少有可能发生干扰的信号相互分开地在与第一开关7a相连接的信号路径和与第二开关7b相连接的信号路径中传输即可,其它通信信号可以在与第一开关7a相连接的信号路径和与第二开关7b相连接的信号路径中的任一个信号路径中传输。
另外,第一开关7a和第二开关7b的数量也没有限制,可以根据要处理的通信信号的数量和其频带的状态来进行适当的变更。例如,在本实施方式中,也可以只将传输尤其会与GPS的接收信号(信号路径SL8)发生干扰的Band13的通信信号(信号路径SL7)的开关形成为第二开关7b,将传输Band5的通信信号(信号路径Sl6)的开关形成为第一开关7a。这种情况下,与信号路径SL6相连接的开关与其它第一开关7a一样,只要在开关IC3内一端与其它第一开关7a的一端及公共端子ANT连接即可。
另外,2个第二开关7b各自的一端以形成于开关IC3内的连接端子Z2为汇流点而连接,从该连接端子Z2经由形成于布线基板2的共用的连接布线电极8连接到连接端子Z1,从而与公共端子ANT相连接,但也可以将2个第二开关7b的一端分别形成独立的连接布线电极8而与公共端子ANT相连接。这种情况下,例如在开关IC3内新设置与和独立端子TRx3相对应的第二开关7b的一端相连接的连接端子,经由设置于布线基板2的其它连接布线电极8将该连接端子与公共端子ANT连接即可。
另外,也可以将形成于布线基板2的连接布线电极8的一端不与连接端子Z1相连接,而是将该一端与连接公共端子ANT和外部电极ANTa的布线电极的任意部位相连接,从而使2个第二开关7b各自的一端都与公共端子ANT相连接。这种情况下,无需设置连接端子Z1。
另外,具备该开关模块1的无线通信设备50例如是移动电话机,如图2所示,其具备第一和第二天线4a、4b、开关模块1、以及接收模块20。
这种情况下,将构成无线通信设备50的接收模块20的外部电极ANTb与第二天线4b连接,并与低通滤波器21连接。低通滤波器21与SAW滤波器22相连接,SAW滤波器22与低噪放大器LNA23的输入端子相连接。低噪放大器LNA23的输出端子与SAW滤波器24相连接,SAW滤波器24的输出端子与设置于接收模块20的外部电极Rb相连接。SAW滤波器22、24是通带内包含有第二天线4b接收的通信信号的频率的滤波器。接收模块20所传输的信号是频带与开关模块1的第二开关7b所传输的通信信号(例如Band13)的高次谐波分量的频带基本重叠的通信信号。
采用上述结构的无线通信设备中,开关模块1的第二开关7b所传输的通信信号的高次谐波分量经低通滤波器LPF3衰减,因此,能够防止该高次谐波分量经由第二天线4b输入到接收模块20中,由此能够确保2个天线4a、4b所传输的通信信号的通信特性良好。
与第二天线4b相连接的模块并不限于接收模块20,也可以是与通信信号的收发相对应的模块。
因此,根据上述实施方式,能够在一块天线IC3中实现选择性地在公共端子ANT与传输不同频带通信信号的各信号路径Sla~SL10中的某一个信号路径之间进行切换连接,因此与以往在不同频带之间分别设置开关部分的结构相比,能够实现开关模块1的小型化和简单化。
另外,本实施方式中,来自GPS的接收信号在与第一开关7a相连接的信号路径SL8中传输,且高次谐波在该接收信号附近的发送信号(Band13)在与第二开关7b相连接的信号路径SL7中传输,因此,即使在第二开关7b中产生了高次谐波,该高次谐波也会经由设置于布线基板2的连接布线电极而传输到开关IC3的公共端子ANT。因此,与各开关7a、7b各自的一端在开关IC3内相连接的情况相比,高次谐波绕到信号路径SL8中的泄漏量减少,所以,能够防止Band13的通信信号的高次谐波绕到传输来自GPS的接收信号的信号路径SL8中而引起GPS接收灵敏度的下降。
另外,将2个连接端子Z1、Z2连接起来的路径中,设有使Band13的通信信号的高次谐波衰减的低通滤波器LPF3,因此,高次谐波会在连接布线电极8中传输的过程中发生衰减,从而能够进一步提高抑制Band13的通信信号的高次谐波绕到信号路径SL8中的效果。
另外,低通滤波器LPF3设置于开关IC3内将不与各第一开关7a各自的一端及公共端子ANT相连接的第二开关7b与公共端子ANT相连接的连接布线电极8,因此,为了使Band13和Band5的通信信号的高次谐波衰减而设置的该低通滤波器LPF3不会使频带位于该高次谐波附近的各第一开关7a所传输的通信信号(例如来自GPS的接收信号(信号路径SL8)、Band2的通信信号(信号路径SL4))也发生衰减。也就是说,其它开关7a所传输的通信信号的通信特性不会变差,能够仅使对象开关7b所传输的通信信号的高次谐波发生衰减。
这样,即使用一块芯片IC3来构成为以往那样为不同频带设置的开关部分,也能够防止不同频带间的通信信号的相互干扰,因此,能够同时实现开关模块1的小型化和简单化、以及防止不同频带间的通信信号的相互干扰。
另外,各开关7a、7b由场效应晶体管形成,因此,能够将本发明应用于各开关由场效应晶体管形成的开关IC。
<实施方式2>
参照图4和图5,对本发明实施方式2的开关模块1a进行说明。图4是开关模块1a的电路结构图,图5是用于说明开关模块1a所具备的开关IC3的内部结构的图,图5中,为了简化说明,省略了形成于布线基板2的一部分布线电极、开关IC3的各控制端子VC1~VC4和电源端子VDD等的图示。
本实施方式所涉及的开关模块1a与参照图1~图3所说明的实施方式1的开关模块1的不同之处在于,如图4和图5所示,与第一开关7a相连接的独立端子850/900Tx和与第二开关7b相连接的独立端子TRx2相互交换,设置于信号路径SL1的低通滤波器LPF1的结构发生了变更。其它结构与实施方式1相同,因此标注相同的标号并省略说明。
这种情况下,如图5所示,与第一开关7a相连接的独立端子850/900Tx成为独立端子TRx2而与信号路径SL6相连接,而与第二开关7b相连接的独立端子TRx2成为独立端子850/900Tx而与信号路径SL1相连接,从而2个独立端子850/900Tx、TRx2交换着使用。而且,与交换后的独立端子850/900Tx相连接的第二开关7b的一端和公共端子ANT经由设置了低通滤波器LPF3的连接布线电极8相连接。
另外,设置于信号路径SL1的低通滤波器LPF4如图4所示,由实施方式1中构成低通滤波器LPF1的各元件GLt1、GLt2、GCc1、GCc2、GCu1、GCu2、GCu3中去除了一部分后得到的各元件GLt2、GCc2、GCu2、GCu3构成,使信号路径SL1所传输的850MHz频带和900MHz频带的通信信号的三次谐波衰减。
另外,设置于连接布线电极8的低通滤波器LPF3作为使信号路径SL7所传输的Band13的通信信号的二次谐波衰减、同时使下拉信号SL1所传输的850MHz频带和900MHz频带的通信信号的二次谐波衰减的滤波器而设置。
由此,通过将与信号路径SL1相连接的独立端子850/900Tx与第二开关7b相连接,能够利用设置于连接布线电极8的低通滤波器LPF3来代为实现实施方式1的低通滤波器LPF1所具有的二次谐波衰减功能和三次谐波衰减功能中的二次谐波衰减功能,因此能够实现低通滤波器LPF4结构的简化。
<实施方式3>
参照图6,对本发明实施方式3的开关模块1b进行说明。图6是用于说明开关模块1b所具备的开关IC3的内部结构的图,为了简化说明,省略了开关IC3中的各控制端子VC1~VC4和电源端子VDD、形成于布线基板2的各低通滤波器LPF1、LPF2、除信号路径SL6和信号路径SL7以外的各下划线SL1~SL5、SL8~SL10等的结构的图示。
本实施方式的开关模块1b与参照图1~图3所说明的实施方式1的开关模块1的不同之处在于,如图6所示,2个第二开关7b并联连接。其它结构与实施方式1相同,因此标注相同的标号并省略说明。
这种情况下,分别与各第二开关元件7b相连接的2个信号路径SL6、SL7经由形成于布线基板2的布线电极9而连接,从而使2个第二开关7b并联连接。而且,2个第二开关7b用作为Band13的通信信号用的开关。本实施方式中,未使用实施方式1中所使用的Band5的通信信号。
通过采用这种结构,与利用单个第二开关7b传输通信信号的情况相比,能够降低并联连接的各第二开关7b各自负担的电压,因此,能够抑制Band13的通信信号在该第二开关中传输时所产生的高次谐波等乱真信号。
在将2个第二开关7b并联连接的布线电极9形成在开关IC3的正下方(例如布线基板的表面(最上层)或最上层的下一层)的情况下,信号路径SL6中无需形成从与布线电极9连接的部位到背面(外部电极TRx2a)的路径(布线电极或过孔导体),因此能够实现布线基板9的布线结构的简化。
另外,在将2个第二开关7b并联连接的布线电极9形成在布线基板8的背面(最下层)或最下层的上一层等形成有外部电极TRx2a的层或靠近外部电极TRx2a的层的情况下,只要删除布线电极9,就能将Band5的通信信号用的信号路径SL6用作为有效的信号路径,因此能够使用与实施方式1相同的10条信号路径,所以是有实用性的。
<实施方式4>
参照图7,对本发明实施方式4的开关模块1c进行说明。图7是用于说明开关模块1c所具备的开关IC3a的内部结构的图,为了简化说明,省略了开关IC3a、连接布线电极8、8a、低通滤波器LPF3以外的结构的图示。还省略了开关IC3a中的各控制端子VC1~VC4及电源端子VDD的图示。
本实施方式的开关模块1c与参照图1~图3所说明的实施方式1的开关模块1的不同之处在于,如图7所示,与独立端子TRx2相连接的第二开关7b的一端和与独立端子TRx3相连接的第二开关7b的一端是相互独立的,与独立端子TRx2相连接的第二开关7b的一端与公共端子ANT经由连接布线电极8a连接,该连接布线电极8a不同于将与独立端子TRx3连接的第二开关7b的一端和公共端子ANT连接起来的连接布线电极8。其它结构与实施方式1相同,因此标注相同的标号并省略说明。
这种情况下,与独立端子TRx2相连接的第二开关7b的一端经由内部布线电极而与设置于开关IC3的连接端子Z3相连接,连接端子Z3和公共端子ANT经由设置于布线基板2的连接布线电极8a相连接,从而与独立端子TRx2相连接的第二开关7b的一端与公共端子ANT相连接。也可以将连接布线电极8a中与连接端子Z3相连接的端部的相反侧的端部连接到将形成于布线基板2的公共端子ANT和外部电极ANTa连接起来的布线电极的任意部位,从而将与独立端子TRx2相连接的第二开关7b的一端与公共端子ANT相连接。
由此,通过使与独立端子TRx2相连接的第二开关7b独立开来,从而能够连接该第二开关7b的一端与公共端子ANT而无需经由低通滤波器LPF3。另外,也可以根据需要在连接布线电极8a上设置另外的低通滤波器来使信号路径SL6中传输的Band5的通信信号的高次谐波衰减。还可以通过在连接布线电极8a侧设置低通滤波器LPF3,使信号路径SL6所传输的Band5的通信信号与信号路径SL7所传输的Band13的通信信号相互交换。因此,使用该开关IC3a能够应对多种布线基板2布线结构的变更,所以根据开关模块1c的设计变更,无需重新设计开关IC3a,能够降低开关模块1c的制造成本。
本发明并不限于上述各实施方式,在不脱离其宗旨的范围内,除上述以外,可以进行各种变更。
例如,上述实施方式中,各开关7a、7b由场效应晶体管形成,但各开关7a、7b也可以由双极型晶体管、静电感应型晶体管等各种晶体管形成。另外,各第一开关7a也可以由电子元件、电容元件、场效应晶体管等多个元件来形成。
工业上的实用性
本发明能够通用于布线基板上搭载有开关IC的各种开关模块。
标号说明
1、1a、1b、1c 开关模块
2 布线基板
3、3a 开关IC
6、850/900Tx、1800/1900Tx、TRx1~TRx5、Rx1~Rx3 独立端子
7 开关部
7a 第一开关
7b 第二开关
8、8a 连接布线电极
9 布线电极
ANT 公共端子
LPF3 低通滤波器(滤波电路)

Claims (7)

1.一种开关模块,具有多个信号路径用于收发不同频带的多个通信信号,其特征在于,包括:
布线基板;以及
安装于所述布线基板的开关IC,该开关IC具有公共端子、分别与相应的所述信号路径相连接的多个独立端子、以及在所述公共端子与所述各独立端子中的某一个之间选择性地进行切换连接的开关部,
所述开关部包括:多个第一开关,该多个第一开关各自的一端都在所述开关IC内与所述公共端子相连接,且各自的另一端与相应的所述独立端子相连接;以及至少一个第二开关,该第二开关在所述开关IC内不与所述多个第一开关相连接,且该第二开关的一端经由设置于所述布线基板的连接布线电极而与所述公共端子相连接,其另一端在所述开关IC内与相应的所述独立端子相连接。
2.如权利要求1所述的开关模块,其特征在于,
所述各通信信号包括高次谐波分量会与其它所述通信信号发生干扰的一所述通信信号,
所述一通信信号由与所述第二开关相连接的所述信号路径进行传输,并且所述其它通信信号由与所述各第一开关相连接的所述各信号路径中的某一个进行传输。
3.如权利要求2所述的开关模块,其特征在于,
在连接所述公共端子与传输所述一通信信号的所述第二开关的路径中,设置有用于使所述一通信信号的高次谐波分量衰减的滤波电路。
4.如权利要求1至3的任一项所述的开关模块,其特征在于,
所述开关IC具有多个所述第二开关,
所述各第二开关中的至少2个所述第二开关并联连接。
5.如权利要求4所述的开关模块,其特征在于,
所述各第二开关经由设置于所述布线基板的布线电极并联连接。
6.如权利要求1至5的任一项所述的开关模块,其特征在于,
所述各开关由场效应晶体管形成。
7.一种无线通信设备,其特征在于,包括:
如权利要求1至6的任一项所述的开关模块;以及
第一和第二天线,
所述第一天线收发至少一个所述通信信号,
所述第二天线收发会与所述至少一个通信信号的高次谐波分量发生干扰的通信信号。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11211954B2 (en) * 2015-03-10 2021-12-28 Blackberry Limited Supporting multiple frequency bands
KR20220103400A (ko) * 2021-01-15 2022-07-22 삼성전자주식회사 고조파 간섭을 줄이기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1741591A (zh) * 2004-08-27 2006-03-01 松下电器产业株式会社 高频接收装置及使用它的便携设备
CN101064521A (zh) * 2006-04-26 2007-10-31 日立金属株式会社 高频电路、高频部件以及通信装置
CN102270976A (zh) * 2010-06-07 2011-12-07 株式会社村田制作所 高频模块
CN102332886A (zh) * 2011-08-16 2012-01-25 雷良军 多频带功率放大器
JP2012070267A (ja) * 2010-09-24 2012-04-05 Renesas Electronics Corp 高周波信号処理装置
CN202218193U (zh) * 2011-08-16 2012-05-09 雷良军 多频带功率放大器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4344904B2 (ja) 2000-07-17 2009-10-14 ソニー株式会社 無線通信機器
JP2006121211A (ja) * 2004-10-19 2006-05-11 Kyocera Corp 高周波選択回路、高周波モジュール及び無線通信装置
EP2128996B1 (en) * 2006-12-19 2018-07-18 Hitachi Metals, Ltd. High frequency circuit, high frequency component and communication device
JP5189958B2 (ja) 2008-11-10 2013-04-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路およびそれを内蔵した高周波モジュール
JP2010212962A (ja) 2009-03-10 2010-09-24 Hitachi Metals Ltd 高周波部品およびそれを用いた通信装置
JP2012080247A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Renesas Electronics Corp 半導体装置および携帯電話機
WO2012153800A1 (ja) * 2011-05-12 2012-11-15 株式会社村田製作所 高周波スイッチモジュール及び無線通信装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1741591A (zh) * 2004-08-27 2006-03-01 松下电器产业株式会社 高频接收装置及使用它的便携设备
CN101064521A (zh) * 2006-04-26 2007-10-31 日立金属株式会社 高频电路、高频部件以及通信装置
CN102270976A (zh) * 2010-06-07 2011-12-07 株式会社村田制作所 高频模块
JP2012070267A (ja) * 2010-09-24 2012-04-05 Renesas Electronics Corp 高周波信号処理装置
CN102332886A (zh) * 2011-08-16 2012-01-25 雷良军 多频带功率放大器
CN202218193U (zh) * 2011-08-16 2012-05-09 雷良军 多频带功率放大器

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