CN107453763A - 开关模块以及高频模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及开关模块以及高频模块，能够实现节省空间化，并且在CA时得到所希望的特性并且在非CA时抑制插入损耗的恶化。开关模块(4)具备：开关电路(10)，该开关电路(10)具有两个以上的选择端子(12a)～(12c)、设置为被两个以上的选择端子(12a)～(12c)共用的共用端子(11)、第一旁路端子(13)以及第二旁路端子(14)；以及滤波器(20)，其连接在第一旁路端子(13)和第二旁路端子(14)之间，抑制所通过的高频信号的高次谐波，开关电路(10)选择性地具有将共用端子(11)与两个以上的选择端子(12a)～(12c)的任一个连接的第一连接方式和将共用端子(11)与第一旁路端子(13)连接，并且将第二旁路端子(14)与两个以上的选择端子(12a)～(12c)的任意一个连接的第二连接方式。

Description

开关模块以及高频模块
技术领域
本发明涉及开关模块以及高频模块，特别是涉及能够进行载波聚合的高频模块以及搭载于该高频模块的开关模块。
背景技术
近年来，随着以移动电话为代表的通信装置的多频带化(Multiband)，开发出利用多个通信频带(以下，仅称为“频带”)进行收发的多频带对应通信系统。在这样的通信系统中，具有应用同时发送或者接收多个频带的高频信号的载波聚合(Carrier Aggregation，以下称为“CA”)方式的情况。但是，在该情况下，由于因传送低频带的发送信号而产生的高次谐波绕回到高频带的接收路径，而存在高频带的接收灵敏度恶化的问题。
因此，为了抑制这样的高次谐波的迂回，已知有在低频带的发送路径或者天线正下方设置抑制高次谐波的低通滤波器(LPF：Low-Pass Filter)的结构(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2005－260837号公报
然而，在低频带的发送路径设置LPF的结构中，由于需要设置与低频带数数目相同的LPF，所以存在难以节省空间的问题。另一方面，在天线正下方设置LPF的结构中，由于也可以在低频的各频带设置共用的一个LPF，所以可实现节省空间化。但是，在该结构中，由于为了使低频的各频带通过需要LPF的宽频带化，伴随于此存在插入损耗(Insertion Loss)恶化的情况。另外，在该结构中，即使是无需特别抑制高次谐波的迂回的非CA(non-CarrierAggregation)时，由于经由LPF传送高频信号，所以也存在插入损耗恶化的问题。
另外，在能够进行CA的多频带对应通信系统中，由于存在在非CA时和CA时匹配(阻抗匹配)偏离的情况，所以需要设置用于消除匹配的偏离的匹配电路。然而，在设置这样的匹配电路的结构中，即使在无需消除匹配的偏离的非CA时，也经由匹配电路来传送高频信号，所以存在插入损耗恶化的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种实现节省空间化，并且在CA时得到所希望的特性并且在非CA时能够抑制插入损耗的恶化的开关模块以及高频模块。
为了实现上述目的，本发明的一个方式的开关模块具备：开关电路，该开关电路具有两个以上的选择端子、设置为被上述两个以上的选择端子共用的共用端子、第一旁路端子以及第二旁路端子；以及滤波器，其连接在上述第一旁路端子和上述第二旁路端子之间，抑制所通过的高频信号的高次谐波，上述开关电路选择性地具有上述共用端子与上述两个以上的选择端子的任意一个连接的第一连接方式和上述共用端子与上述第一旁路端子连接，并且，上述第二旁路端子与上述两个以上的选择端子的任意一个连接的第二连接方式。
由此，在第一连接方式下，由于传送对象的高频信号不经由滤波器地被传送，所以能够抑制插入损耗的恶化。另一方面，在第二连接方式下，由于传送对象的高频信号经由滤波器被传送，所以能够抑制该高频信号的高次谐波。因此，通过在CA时成为第二连接方式，在非CA时成为第一连接方式，能够在CA时抑制由高次谐波的迂回引起的接收灵敏度的恶化等不良从而得到所希望的特性，并且在非CA时抑制插入损耗的恶化。
另外，通过将滤波器连接在第一旁路端子与第二旁路端子之间，在第二连接方式下，不依赖于与第二旁路端子连接的选择端子地、经由滤波器传送传送对象的高频信号。因此，无需对每个选择端子设置对应的滤波器，所以可实现节省空间化。
因此，根据本方式的开关模块，能够实现节省空间化，并且在CA时得到所希望的特性并且在非CA时抑制插入损耗的恶化。
另外，在上述第一连接方式中，也可以将上述第一旁路端子以及上述第二旁路端子的至少一方与地线连接。
由此，在第一连接方式中，能够提高对传送对象的高频信号进行传送的路径与滤波器的隔离。因此，对于非CA时的传送对象的高频信号而言，能够抑制滤波器的影响。
另外，上述开关模块也可以作为上述滤波器，具备彼此排他地被选择，并且，彼此抑制次数不同的上述高次谐波的多个滤波器。
一般而言，越是抑制较高的次数的高次谐波的滤波器，插入损耗越小。因此，在第二连接方式中，通过选择多个滤波器中与高次谐波的抑制所要求的次数相应的适当的滤波器，能够抑制高次谐波，并且抑制通带的插入损耗。因此，在CA时，通过选择与同时被收发的高频带以及低频带(特别是，高频带的接收频带以及低频带的发送频带)的频率关系相应的适当的滤波器，能够抑制高频带上的接收灵敏度的恶化，并且抑制低频带上的插入损耗。
另外，上述滤波器也可以具有：LC并联共振滤波器，其具有与连接上述第一旁路端子和上述第二旁路端子的旁路路径串联设置，并且，彼此并联连接的电感器以及电容器；以及电容器，其与上述LC并联共振滤波器并联设置，并且，在上述第二连接方式下，选择性地与上述LC并联共振滤波器并联连接。
由此，通过切换电容器的连接，可实现将第一频率作为衰减极的第一状态和将比第一频率低的第二频率作为衰减极的第二状态。因此，与设置衰减极不同且被择一地选择的多个滤波器的结构相比，可实现节省空间化。另外，由于能够根据电容器的容量来调整第二状态的衰减极，所以例如能够进行衰减极的微调。
另外，在上述第二连接方式中，上述共用端子也可以还与上述两个以上的选择端子中同与上述第二旁路端子连接的选择端子不同的选择端子电连接。
由此，在第二连接方式中，经由与共用端子连接的选择端子被传送的高频信号不会经由滤波器而被传送。因此，在第二连接方式中，在与共用端子连接的选择端子对应高频带，与第二旁路端子连接的选择端子对应低频带的情况下，能够使分别与高频带以及低频带对应的开关电路共用化。因此，可实现开关模块的进一步节省空间化。
另外，本发明的另一方式的开关模块具备：开关电路，该开关电路具有两个以上的选择端子、设置为被上述两个以上的选择端子共用的共用端子、第一旁路端子以及第二旁路端子；以及匹配电路，其连接在上述第一旁路端子与上述第二旁路端子之间，上述开关电路选择性地具有上述共用端子与上述两个以上的选择端子的任意一个连接的第一连接方式和上述共用端子与上述第一旁路端子连接，并且，上述第二旁路端子与上述两个以上的选择端子的任意一个连接的第二连接方式。
即使是这样的方式的开关模块，由于与上述的本发明的一个方式的开关模块相同，开关电路具有第一连接方式和第二连接方式，所以也起到相同的效果。
具体而言，在第一连接方式下，由于传送对象的高频信号不经由匹配电路地被传送，所以能够抑制插入损耗的恶化。另一方面，在第二连接方式下，在传送对象的高频信号的传送路径上设置有匹配电路。由此，能够抑制第二连接方式的开关电路阻抗的偏离。因此，通过在CA时成为第二连接方式，在非CA时成为第一连接方式，能够在CA时抑制阻抗的偏离从而得到所希望的特性，并且在非CA时抑制插入损耗的恶化。
另外，通过将匹配电路连接在第一旁路端子与第二旁路端子之间，在第二连接方式下，能够不依赖于与第二旁路端子连接的选择端子地抑制阻抗的偏离。因此，由于无需对每个选择端子设置对应的匹配电路，所以可实现节省空间化。
另外，本发明也能够作为具备这样的开关模块的高频模块来实现。即，高频模块是能够进行同时发送或者接收多个频带的高频信号的载波聚合的高频模块，具备上述任意一个开关模块以及在未进行载波聚合的情况下使上述开关电路成为上述第一连接方式，在进行载波聚合的情况下使上述开关电路成为上述第二连接方式的控制电路。
根据本发明的开关模块等，能够实现节省空间化，并且在CA时得到所希望的特性并且在非CA时抑制插入损耗的恶化。
附图说明
图1是实施方式1的前端模块的框图。
图2A是表示实施方式1的开关模块的非CA时的状态的框图。
图2B是表示实施方式1的开关模块的CA时的状态的框图。
图3是表示比较例的开关模块的非CA时的状态的框图。
图4A是表示实施方式1的变形例1的开关模块的非CA时的状态的框图。
图4B是表示实施方式1的变形例1的开关模块的CA时的状态的框图。
图5是表示实施方式1的变形例2的开关模块的CA时的状态的框图。
图6A是表示实施方式1的变形例3的开关模块的CA时的第一状态的框图。
图6B是表示实施方式1的变形例3的开关模块的CA时的第二状态的框图。
图7是表示实施方式1的变形例3中的电容器以及LC并联共振滤波器的结构及其周围的连接关系的电路图。
图8是实施方式1的变形例4的前端模块的框图。
图9A是表示实施方式2的开关模块的非CA时的状态的框图。
图9B是表示实施方式2的开关模块的CA时的状态的框图。
图10是表示实施方式2中的匹配电路的构成例的电路图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，以下进行说明的实施方式均表示本发明的优选的一个具体例。在以下的实施方式中示出的数值、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式等是一个例子，并不是限定本发明的主旨。另外，对于以下的实施方式中的构成要素中的表示本发明的最上位概念的独立权利要求中未记载的构成要素，作为构成更加优选的方式的任意的构成要素来进行说明。
(实施方式1)
图1是实施方式1的前端模块1的框图。
该图所示的前端模块1是对应多频带的高频模块，例如，配置于移动电话等通信装置的前端。前端模块1例如与对应多频带的天线ANT连接。
前端模块1在天线ANT与对高频信号进行信号处理的RFIC(Radio FrequencyIntegrated Circuit：射频集成电路)等信号处理电路(未图示)之间传送多个频带中的规定的频带的高频信号(发送信号或者接收信号)。该前端模块1与至少同时收发两个频带的高频信号的CA方式对应，在CA时同时收发低频的规定的频带的高频信号以及高频的规定的频带的高频信号。
在本实施方式中，前端模块1依据LTE(Long Term Evolution：长期进化)等通信标准，传送属于LTE标准的低频带组(800～900MHz频带组，即Low Band频段(以下称为“LB频段”))的3个频带的高频信号以及比该低频带组高频的高频带组(1700～2000MHz频带组，即Middle Band频段(以下称为“MB频段”))的3个频带的高频信号。例如，前端模块1在非CA时，传送LB频段以及MB频段中的一个频带的高频信号，在CA时，传送LB频段中的一个频带的高频信号和MB频段中的一个频带的高频信号。
此外，并不对前端模块1所对应的频带数进行特别限定，在LB频段以及MB频段中分别可以是1个或两个或者4个以上，LB频段的频带数与MB频段的频带数也可以不同。
具体而言，如图1所示，前端模块1从天线ANT侧开始依次设置二路复用器2、开关模块3及4、分波电路5以及控制电路6。
天线ANT例如是依据LTE等的通信标准的对应多频带的天线。此外，天线ANT也可以不与前端模块1所对应的所有频带对应，也可以与低频带组(在本实施方式中为LB频段)以及高频带组(在本实施方式中为MB频段)分别对应地设置。
二路复用器2是对比规定的频率高频的高频信号和其以下的低频的高频进行分波的分波器。在本实施方式中，二路复用器2对MB频段的高频信号和LB频段的高频信号进行分波，在天线ANT与开关模块3之间传送MB频段的高频信号，在天线ANT与开关模块4之间传送LB频段的高频信号。
开关模块3是根据来自控制电路6的控制信号切换连接方式的MB频段用的开关模块，例如，是SPnT(Single Pole n Throw：这里n是MB频段的频带数)的高频开关IC。
开关模块4是根据来自控制电路6的控制信号切换连接方式的LB频段用的开关模块，具有开关电路10和滤波器20。此外，对于开关模块4的详细内容后述。
分波电路5由对发送信号和接收信号进行分离(分波)的例如双工器等构成。在本实施方式中，分波电路5对MB频段以及LB频段的各个频带，对发送信号和接收信号进行分波。
控制电路6输出控制开关模块3以及4的控制信号，并切换它们的连接方式。具体而言，控制电路6在未进行CA的情况下(CA时)使开关电路10成为第一连接方式，在进行CA的情况下使开关电路10成为第二连接方式。此外，对于开关电路10的第一以及第二连接方式，与开关模块4的详细内容一并后述。另外，控制电路6例如也可以设置为控制IC，也可以内置于RFIC(未图示)等。或者，控制电路6也可以内置于开关模块3或者4。
接下来，使用图2A以及图2B对开关模块4的详细内容进行说明。
图2A是表示实施方式1的开关模块4的非CA时的状态(第一连接方式)的框图。图2B是表示实施方式1的开关模块4的CA时的状态(第二连接方式)的框图。此外，在这些图中，为了容易理解开关模块4的连接关系，对与开关模块4连接的(在本实施方式中经由二路复用器2连接)天线ANT也进行了图示。这一点在以下相同的框图中也相同。
如这些图所示，开关模块4具备在非CA时和CA时连接方式不同的开关电路10和滤波器20。
开关电路10具有共用端子11、两个以上(在本实施方式中为3个)的选择端子12a～12c、第一旁路端子13和第二旁路端子14。另外，该开关电路10选择性地具有共用端子11与两个以上的选择端子12a～12c的任意一个连接的第一连接方式和共用端子11与第一旁路端子13连接，并且，第二旁路端子14与两个以上的选择端子12a～12c的任意一个连接的第二连接方式。这些第一连接方式与第二连接方式根据来自控制电路6的控制信号被切换，具体而言，在非CA时成为第一连接方式，在CA时成为第二连接方式。
共用端子11被设置为被两个以上的选择端子12a～12c共用，并经由传送路径31与天线ANT连接。该共用端子11被构成为能够与选择端子12a～12c以及第一旁路端子13连接，在本实施方式中，在选择端子12a～12c与第一旁路端子13之间选择性地连接。换句话说，共用端子11在与选择端子12a～12c的某一个连接时不与第一旁路端子13连接，在与第一旁路端子13连接时不与选择端子12a～12c的任一个连接。
此外，共用端子11也可以经由用于采取与天线ANT的匹配的匹配电路与天线ANT连接。
选择端子12a～12c对应于彼此不同的频带，在本实施方式中，对应于属于LB频段的彼此不同的频带。具体而言，选择端子12a～12c经由与每个频带对应的传送路径32a～32c与各频带的高频信号的输入输出端子亦即端子Port_a～Port_c连接。这些选择端子12a～12c构成为能够与共用端子11以及第二旁路端子14连接，具体而言，在共用端子11与第二旁路端子14之间排他地进行连接。
第一旁路端子13成为旁路路径33的一端，并构成为能够与共用端子11连接。
第二旁路端子14被设置为被选择端子12a～12c共用，并成为旁路路径33的另一端，且构成为能够与选择端子12a～12c连接。
这样的开关电路10根据来自设置于外部的控制电路6的控制信号，切换各种端子间的连接。各种端子间的连接包含共用端子11与选择端子12a～12c的连接、共用端子11与第一旁路端子13的连接以及第二旁路端子14与选择端子12a～12c的连接。此外，对于切换这些各种端子间的连接的时机，并不特别限定，例如也可以同步。在该情况下，由于能够减少用于从控制电路6向开关电路10传递控制信号的控制线的根数，所以能够减少开关电路10的控制端子的数量。
这样的开关电路10例如由1个芯片的高频开关IC构成。另外，开关电路10的各种端子(共用端子11、选择端子12a～12c、第一旁路端子13、第二旁路端子14以及控制端子等)例如是设置于高频开关IC的表面电极(焊盘)或者导线端子。
此外，开关电路10也可以安装于与MB频段的开关模块3同一IC封装。但是，从确保LB频段与MB频段的隔离的观点考虑，优选将它们形成于分立的半导体基板，进一步优选安装于分立的IC封装。另一方面，从部件的安装面积的节省空间化的观点考虑，优选将它们安装于同一IC封装，进一步优选形成于同一半导体基板。因此，对于这些结构，可以根据所要求的电气特性以及布局上的限制等，适当地决定。
滤波器20连接在第一旁路端子13与第二旁路端子14之间，抑制所通过的高频信号的高次谐波，例如是LPF。具体而言，滤波器20在作为CA的对象的MB频段的频带和LB频段的频带的组合中，对MB频段的频带的范围内包含高次谐波的LB频段的频带的高频信号，抑制该高次谐波。例如，滤波器20使LB频段的频带的高频信号通过，并且抑制该高频信号的二次谐波(即2倍波)或者三次谐波(即3倍波)。
此外，滤波器20所抑制的高次谐波例如也可以是该LB频段的频带的2倍波以及3倍波双方，也可以只是2倍波或者只是3倍波。换句话说，滤波器20所抑制的高次谐波(即滤波器20的衰减频带)可以根据在CA时同时收发的MB频段的频带以及LB频段的频带的频率关系(特别是，MB频段的频带的接收频带以及LB频段的频带的发送频带)适当地决定。
这样的滤波器20例如是由电感以及电容器构成的LC滤波器，在CA时收发的MB频段的频带的范围内，形成根据电感以及电容器的常量规定的衰减极。这里，并不对构成滤波器20的LC共振滤波器的段数(即衰减极的数量)进行特别限定，可以根据所请求的衰减频带的带宽等适当地决定。
另外，在本实施方式中，滤波器20也发挥作为第二连接方式的开关电路10的匹配电路的功能。例如，滤波器20被适当地设计为从天线ANT侧观察第二连接方式的开关电路210时的阻抗为规定的阻抗(例如50Ω)。
此外，滤波器20并不局限于LPF，例如，也可以是将LB频段的频带作为通带的带通滤波器(BPF：Band Pass Filter)、或者将MB频段的频带作为衰减频带的频带除去滤波器(BEF：Band Elimination Filter)。另外，滤波器20并不限定于LC滤波器，例如，也可以是电介质滤波器或者SAW(Surface Acoustic Wave：表面声波)滤波器。
如以上那样构成的开关模块4根据控制信号，进行如下动作。
在非CA时，如图2A所示，开关电路10将共用端子11与选择端子12a～12c的任意一个(在图2A中为选择端子12a)连接(第一连接方式)。由此，从端子Port_a输入的LB频段的高频信号(这里是发送信号)被不经由滤波器20地从共用端子11输出至天线ANT。
另一方面，在CA时，如图2B所示，开关电路10将共用端子11与第一旁路端子13连接，并且将第二旁路端子14与选择端子12a～12c的任一个(在图2B中选择端子12b)连接(第二连接方式)。由此，从端子Port_b输入的LB频段的高频信号(这里是发送信号)经由滤波器20，从共用端子11输出至天线ANT。
此外，选择端子12a～12c中，在非CA时与共用端子11连接的选择端子以及在CA时与第二旁路端子14连接的选择端子并不局限于图2A以及图2B所示的例子，可以根据传送对象的频带适当地决定。另外，在CA时与第二旁路端子14连接的选择端子12a～12c并不局限于一个，也可以是多个。
以上，对本实施方式的开关模块4进行了说明。以下，对根据这样的开关模块4起到的效果，与本实施方式的比较例进行对比来说明。
首先，使用图3对比较例进行说明。图3是表示比较例的开关模块9的非CA时的状态的框图。
该图所示的开关模块9与图2A以及图2B所示的实施方式的开关模块4相比，代替开关电路10，具备SPnT(这里n是LB频段的频带数)的开关电路90A和SPST(Single PoleSingle Throw)的开关电路90B以及90C。这里，开关电路90B设置于天线ANT与开关电路10之间的传送路径中的经由滤波器20的传送路径。另一方面，开关电路90C设置于天线ANT与开关电路10之间的传送路径中的绕过滤波器20的旁路路径。
这样构成的开关模块9在非CA时，开关电路90B断开并且开关电路90C接通，在CA时，开关电路90B接通并且开关电路90C断开。由此，期待开关模块9通过在非CA时，不经由滤波器20传送高频信号，能够抑制插入损耗的恶化。另一方面，期待开关模块9通过在CA时经由滤波器20传递高频信号，能够抑制由高次谐波引起的接收灵敏度的恶化等不良。
然而，根据该结构，通过开关模块9在非CA时传送的高频信号被经由两个开关电路(开关电路90A以及90C)传送。因此，根据该结构，虽然在非CA时，能够抑制由滤波器20引起的插入损耗的恶化，但是可能会因设置于绕过滤波器20的旁路路径的开关电路90C而产生插入损耗恶化的其它问题。
与此相对，根据本实施方式的开关模块4，开关电路10选择性地具有共用端子11与两个以上(在本实施方式中为3个)的选择端子12a～12c的任一个连接的第一连接方式(参照图2A)和共用端子11与第一旁路端子13连接，并且，第二旁路端子14与两个以上的选择端子12a～12c的任一个连接的第二连接方式(参照图2B)。
由此，由于在第一连接方式中，不经由滤波器20地传送传送对象的高频信号，所以能够抑制插入损耗的恶化。另一方面，由于在第二连接方式中，经由滤波器20传送传送对象的高频信号，所以能够抑制该高频信号的高次谐波。因此，通过在CA时成为第二连接方式，在非CA时成为第一连接方式，能够在CA时抑制由高次谐波的迂回引起的接收灵敏度的恶化等不良从而得到所希望的特性，并且在非CA时抑制插入损耗的恶化。
具体而言，在比较例的开关模块9中，在非CA时，经由两个开关电路(开关电路90A以及90C)传送传送对象的高频信号。与此相对，在本实施方式的开关模块4中，仅经由一个开关电路10传送该高频信号。因此，本实施方式的开关模块4与比较例的开关模块9相比，能够抑制非CA时的插入损耗的恶化。
另外，通过将滤波器20连接在第一旁路端子13与第二旁路端子14之间，在第二连接方式中，可不依赖于与第二旁路端子14连接的选择端子12a～12c地经由滤波器20来传送传送对象的高频信号。因此，由于无需设置与每个选择端子12a～12c对应的滤波器(即与每个频带对应的滤波器)，所以可实现节省空间化。
这样，根据本实施方式的开关模块4，能够实现节省空间化，并且在CA时得到所希望的特性，并且在非CA时抑制插入损耗的恶化。
另外，根据本实施方式的高频模块(在本实施方式中前端模块1)，具备上述的开关模块4、和在未进行载波聚合的情况下(非CA时)使开关电路10成为第一连接方式，在进行载波聚合的情况下(CA时)使开关电路10成为第二连接方式的控制电路6。
由此，可实现能够实现节省空间化，并且在CA时得到所希望的特性，并且在非CA时抑制插入损耗的恶化的高频模块。
此外，开关模块等的结构并不限定于上述实施方式。因此，以下，对开关模块等的变形例进行说明。另外，以下，有对于与上述实施方式相同的结构，标注相同的附图标记并省略说明的情况。
(实施方式1的变形例1)
首先，使用图4A以及图4B对实施方式1的变形例1的开关模块的详细内容进行说明。
图4A是表示本变形例的开关模块4A的非CA时的状态(第一连接方式)的框图。图4B是表示本变形例的开关模块4A的CA时的状态(第二连接方式)的框图。
如图4A所示，在本变形例的开关模块4A中，在第一连接方式中，第一旁路端子13以及第二旁路端子14的至少一方(在本变形例中为两方)与地线连接。
具体而言，图4A以及图4B所示的开关模块4A与图2A以及图2B所示的开关模块4相比，代替开关电路10，还具备具有地线端子13A以及14A的开关电路10A。
地线端子13A以及14A分别与第一旁路端子13以及第二旁路端子14对应地设置，并与地线连接。此外，地线端子13A和地线端子14A除了因对应的旁路端子(第一旁路端子13以及第二旁路端子14)不同而连接对象的旁路端子不同的点以外，具有相同的结构。因此，以下，主要对与地线端子13A相关的事项进行说明，对于与地线端子14A相关的事项，适当地省略来进行说明。
如以上那样构成的开关模块4A根据控制信号，进行如下动作。
在非CA时，如图4A所示，开关电路10A将共用端子11与选择端子12a～12c的任一个(在图4A中为选择端子12a)连接，并且将第一旁路端子13以及第二旁路端子14与对应的地线端子13A以及14A连接(第一连接方式)。
另一方面，在CA时，如图4B所示，开关电路10A将共用端子11与第一旁路端子13连接，并且将第二旁路端子14与选择端子12a～12c的任一个(在图2B中为选择端子12b)连接(第二连接方式)。此时，第一旁路端子13以及第二旁路端子14与对应的地线端子13A以及14A非连接。
即使是这样的本变形例的开关模块4A，由于开关电路10A具有第一连接方式(参照图4A)和第二连接方式(参照图4B)，所以起到与实施方式1相同的效果。
另外，根据本变形例的开关模块4A，在第一连接方式中，第一旁路端子13以及第二旁路端子14的至少一方(在本变形例中是双方)与地线连接。
由此，在第一连接方式中，能够提高传送传送对象的高频信号的路径(在图4A中，经由传送路径32a、选择端子12a、共用端子11以及传送路径31的路径)与滤波器20的隔离。换句话说，能够提高所谓的“HOT”的传送路径与滤波器20的隔离。因此，能够抑制针对非CA时的传送对象的高频信号的滤波器20的影响(例如，阻抗的频率特性等)。
此外，在第一连接方式中，为了提高隔离，优选将第一旁路端子13以及第二旁路端子14两方与地线连接。但是，也可以仅将第一旁路端子13以及第二旁路端子14的一方与地线连接。
(实施方式1的变形例2)
接下来，使用图5对实施方式1的变形例2的开关模块的详细内容进行说明。
图5是表示本变形例的开关模块4B的CA时的状态(第二连接方式)的框图。此外，对于该开关模块4B的非CA时的状态(第一连接方式)未图示，但与上述实施方式1及其变形例1相同，共用端子11与任一个选择端子12a～12c连接。
如图5所示，本变形例的开关模块4B与图2A以及图2B所示的开关模块4相比，代替滤波器20，作为抑制高次谐波的滤波器，具备彼此排他地选择并且抑制相互次数不同的高次谐波的多个滤波器(在本变形例中，是3倍波用滤波器21以及2倍波用滤波器22)。例如根据来自控制电路6的控制信号来选择这多个滤波器。
3倍波用滤波器21是抑制所通过的高频信号(这里是LB频段的频带的发送信号)的三次谐波的例如陷波滤波器等BEF。在本变形例中，将3倍波用滤波器21连接在后述的第一旁路端子13Bb与第二旁路端子14Bb之间。
2倍波用滤波器22是抑制所通过的高频信号(这里是LB频段的频带的发送信号)的二次谐波的例如陷波滤波器等BEF。在本变形例中，将2倍波用滤波器22连接在后述的第一旁路端子13Ba与第二旁路端子14Ba之间。
此外，这些滤波器的数量以及抑制的次数并不限定于上述说明，可以根据成为CA的对象的频带彼此的频率关系适当地决定。
在本变形例中，作为抑制高次谐波的滤波器，作为相互排他地选择3倍波用滤波器21和2倍波用滤波器22的结构，设置有两个旁路路径33a以及33b。另外，伴随于此，代替开关电路10，设置有具有两个第一旁路端子13Ba及13Bb以及两个第二旁路端子14Ba及14Bb的开关电路10B。
如以上那样构成的开关模块4B根据控制信号，在CA时进行如下动作。此外，由于非CA时的动作与上述实施方式1相同，所以省略说明。
在CA时，如图5所示，开关电路10B将共用端子11与第一旁路端子13Ba以及13Bb的一方(在图5中为第一旁路端子13Bb)连接，并且将第二旁路端子14Ba以及14Bb的一方(在图5中为第二旁路端子14Bb)与选择端子12a～12c的任一个(在图5中为选择端子12b)连接(第二连接方式)。由此，从端子Port_b输入的LB频段的高频信号被经由旁路路径33b输出至天线ANT。换句话说，经由2倍波用滤波器22输出该高频信号。
此时，第一旁路端子13Ba以及13Bb中与共用端子11连接的第一旁路端子以及第二旁路端子14Ba以及14Bb中与选择端子12a～12c的任一个连接的第二旁路端子是下面的端子。即，这些端子对应于3倍波用滤波器21以及2倍波用滤波器22中作为抑制高次谐波通过的滤波器而被选择的滤波器。
即使是这样的本变形例的开关模块4B，由于开关电路10B具有第一连接方式(未图示)和第二连接方式(参照图5)，所以起到与实施方式1相同的效果。
另外，根据本变形例的开关模块4B，具备相互排他地被选择并且抑制相互次数不同的高次谐波的多个滤波器(在本变形例中是3倍波用滤波器21以及2倍波用滤波器22)。
这里，一般地，越是抑制较高的次数的高次谐波的滤波器，插入损耗越小。因此，在第二连接方式中，通过选择多个滤波器中与请求高次谐波的抑制的次数相应的适当的滤波器，能够抑制高次谐波，并且抑制通带的插入损耗。因此，在CA时，通过选择与同时收发的高频带以及低频带(特别是高频带的接收频带以及低频带的发送频带)的频率关系相应的适当的滤波器，能够抑制高频带中的接收灵敏度的恶化，并且抑制低频带中的插入损耗。
此外，对于多个滤波器的个数以及抑制的高次谐波的次数，并不限于上述说明。例如，作为多个滤波器，也可以设置抑制3～5倍波的3个滤波器。
另外，本变形例的开关模块4B的结构并不局限于使用开关电路10B的结构，例如，也可以是组合有开关电路10和排他地选择3倍波用滤波器21以及2倍波用滤波器22的SPDT(Single Pole Double Throw：单刀双掷)的选择开关的结构。但是，对这样的选择开关进行组合而成的结构，在第二连接方式中，由于传送对象的高频信号经由选择开关，所以插入损耗可能比上述开关模块4B恶化。因此，从抑制插入损耗的观点考虑，优选上述开关模块4B的结构。
(实施方式1的变形例3)
接下来，使用图6A以及图6B对实施方式1的变形例3的开关模块的详细内容进行说明。
图6A是表示本变形例的开关模块4C的CA时的第一状态(第二连接方式的第一状态)的框图。图6B是表示本变形例的开关模块4C的CA时的第二状态(第二连接方式的第二状态)的框图。
如这些图所示，本变形例的开关模块4C与图5所示的开关模块4相比，代替2倍波用滤波器22，具备选择性地与3倍波用滤波器21并联连接的电容器C22。
电容器C22通过与3倍波用滤波器21并联连接，与3倍波用滤波器21一起构成与3倍波用滤波器21单体特性不同的滤波器。具体而言，相互并联连接的电容器C22与3倍波用滤波器21构成形成频率比3倍波用滤波器21单体的衰减极低的衰减极的陷波滤波器，在本变形例中，抑制在CA时收发的LB频段的频带的高频信号的2倍波。
这里，在本变形例中，3倍波用滤波器21是具有与连接第一旁路端子13Ca和第二旁路端子14Ca的旁路路径33a串联设置，并且，彼此并联连接的电感以及电容器的LC并联共振滤波器。换句话说，在电容器C22与LC并联共振滤波器并联设置，并且，共用端子11与第一旁路端子13Ca连接的情况下，选择性地与该LC并联共振滤波器并联。该共用端子11和LC并联共振滤波器例如根据来自控制电路6的控制信号选择性地并联连接。
图7是表示电容器C22以及LC并联共振滤波器(3倍波用滤波器21)的结构及其周围的连接关系的电路图。
如同图所示，3倍波用滤波器21具有由与旁路路径33a串联，并且，彼此并联连接的电感L21s以及电容器C21s构成的LC并列共振电路。另外，在该LC并列共振电路的两端具有连接旁路路径33a和地线的(分流)电容器C21pa以及C21pb。
像这样构成的3倍波用滤波器21形成根据电感L21s以及电容器C21s的常量规定的第一频率成为衰减极(共振点)的第一LC并联共振滤波器。在本变形例中，第一LC并联共振滤波器抑制在CA时收发的LB频段的频带的高频信号的3倍波。
因此，对于通过将第一LC并联共振滤波器(特别是电感L21s以及电容器C21s)与电容器C22并联连接而形成的第二LC并联共振滤波器而言，与第一频率不同的第二频率成为衰减极。此时，电容器C22的常量越大，从第一频率向第二频率的变动幅度越大。换句话说，第二LC并联共振滤波器可根据容器C22的常量，来调整衰减极的频率。
在本变形例中，作为选择性地并联连接3倍波用滤波器21和电容器C22的结构，设置有两个旁路路径33a以及33b。另外，伴随于此，代替开关电路10，设置有具有两个第一旁路端子13Ca及13Cb以及两个第二旁路端子14Ca及14Cb的开关电路10C。
如以上这样构成的开关模块4C根据控制信号，在CA时进行如下动作。此外，由于非CA时的动作与上述实施方式1相同，所以省略说明。
在CA时的第一状态下，如图6A所示，开关电路10C将共用端子11与和3倍波用滤波器21对应的第一旁路端子13Ca连接，并且将与3倍波用滤波器21对应的第二旁路端子14Ca与选择端子12a～12c的任一个(在图6A中为选择端子12b)连接(第二连接方式的第一状态)。由此，从端子Port_b输入的LB频段的高频信号被经由旁路路径33a输出至天线ANT。换句话说，该高频信号经由3倍波用滤波器21输出。
另一方面，在CA时的第二状态下，开关电路10C在与第一状态相同地连接后，连接第一旁路端子13Ca以及13Cb彼此，并连接第二旁路端子14Ca以及14Cb彼此(第二连接方式的第二状态)。由此，从端子Port_b输入的LB频段的高频信号被经由旁路路径33a以及33b输出至天线ANT。换句话说，该高频信号经由由彼此并联连接的LC并联共振滤波器(这里是3倍波用滤波器21)以及电容器C22构成的滤波器输出。
即使是这样的本变形例的开关模块4C，由于开关电路10C具有第一连接方式(未图示)和第二连接方式(参照图6A以及图6B)，所以起到与实施方式1相同的效果。
另外，根据本变形例的开关模块4C，具备LC并联共振滤波器(在本变形例中是3倍波用滤波器21)和与该LC并联共振滤波器选择性地并联连接的电容器C22。
由此，通过切换电容器C22的连接，实现使第一频率成为衰减极的第一状态和使比第一频率低的第二频率成为衰减极的第二状态。因此，与设置衰减极不同并被择一地选择的多个滤波器的结构相比，可实现节省空间化。另外，由于能够根据电容器C22的容量来调整第二状态的衰减极，所以例如能够进行衰减极的微调。
此外，并不对与3倍波用滤波器21并联连接的电容器的个数进行特别限定，也可以是多个。另外，由彼此并联连接的电容器和3倍波用滤波器21构成的滤波器的衰减极并不限定于上述说明，例如，也可以是2倍波与3倍波之间的频率，也可以是宽频带的3倍波的频带内的任意的频率。进一步，开关模块4C也可以代替3倍波用滤波器21，具备例如抑制2倍波用滤波器22等其他次数的高次谐波的滤波器。
此外，电容器C22也可以是变容二极管以及DTC(Digitally Tunable Capacitor)等可变电容器。
(实施方式1的变形例4)
在上述的实施方式1及其变形例1～3中，MB频段的开关模块3和LB频段的开关模块相互独立设置(参照图1)。但是，也可以将MB频段的开关模块和LB频段的开关模块设置为一个开关模块。因此，作为实施方式1的变形例4，使用图8对这样的开关模块进行说明。
图8是具备本变形例的开关模块104的前端模块101的框图。此外，在该图中，对于控制开关模块104的控制电路，省略图示。
该图所示的前端模块101对应于MB频段的一个频带以及LB频段的两个频带，在CA时，传送该图所示LB频段中的一个频带的高频信号和MB频段中的一个频带的高频信号。该前端模块101与图1所示的前端模块1相比，不具备二路复用器2，而代替开关模块3以及4具备开关模块104，代替分波电路5具备分波电路105。此外，由于分波电路105与分波电路5相比，除了因频带数的不同而双工器的数量不同的点以外都相同，所以省略详细的说明。
开关模块104是被设置为被MB频段以及LB频段共用的开关模块，与实施方式1中的开关模块4相比，代替开关电路10具备开关电路110。
由于开关电路110设置为被MB频段以及LB频段共用，所以第二连接方式中的连接关系与开关电路10不同。即，在第二连接方式中，共用端子11还与多个选择端子12a～12c中的与同第二旁路端子14连接的选择端子(在图8中为选择端子12c)不同的选择端子(在图8中为选择端子12a)电连接。
如以上那样构成的开关模块104根据来自控制电路的控制信号，进行如下动作。
在非CA时，开关电路110与开关电路10相同，将共用端子11与选择端子12a～12c的任一个连接(第一连接方式)。由此，将所输入的传送对象的高频信号经由与旁路路径33断开的传送路径输出。
另一方面，在CA时，如图8所示，开关电路110将共用端子11与第一旁路端子13连接，并且将第二旁路端子14与选择端子12a～12c的任一个(在图8中为选择端子12c)连接(第二连接方式)。由此，被输入至选择端子12c的LB频段的高频信号(这里是LB频段的发送信号)被经由滤波器20，从共用端子11输出至天线ANT。
另外，在CA时，开关电路110将共用端子11与选择端子12a～12c中的与第二旁路端子14连接的连接端子以外的连接端子(在图8中是选择端子12a)连接。由此，从选择端子12a输入的MB频段的高频信号(这里是MB频段的发送信号)被不经由滤波器20地从共用端子11输出至天线ANT。
即使是这样构成的开关模块104，由于开关电路110具有第一连接方式(未图示)和第二连接方式(参照图8)，所以起到与实施方式1相同的效果。
另外，在第二连接方式中，共用端子11还与多个选择端子12a～12c中的同与第二旁路端子14连接的选择端子不同的选择端子连接。
由此，在第二连接方式中，经由与共用端子11连接的选择端子(在图8中是选择端子12a)传送的高频信号不经由滤波器20传送。因此，在第二连接方式中，在与共用端子11连接的选择端子对应于高频带(在本变形例中为MB频段的频带)，与第二旁路端子14连接的选择端子对应于低频带(在本变形例中为LB频段的频带)的情况下，能够将分别与高频带以及低频带对应的开关电路共用化。因此，实现开关模块104的进一步的节省空间化。
(实施方式2)
在上述的实施方式1及其变形例1～4中，对在旁路路径33设置有滤波器的开关模块进行了说明。但是，设置于旁路路径33的电路元件并不局限于滤波器，也可以是匹配电路。具体而言，在应用于能够进行CA的多频带对应通信系统的开关模块中，有在非CA时和CA时匹配(阻抗匹配)偏离的情况。因此，也可以将用于消除这样的匹配的偏离的匹配电路设置于旁路路径33。以下，作为实施方式2，对这样的开关模块进行说明。
图9A是表示本实施方式的开关模块204的非CA时的状态(第一连接方式)的框图。图9B是表示本实施方式的开关模块204的CA时的状态(第二连接方式)的框图。
这些的图所示的开关模块204与图2A以及图2B所示的开关模块4相比，代替开关电路10以及滤波器20而具备开关电路210以及匹配电路220。
开关电路210与开关电路10相比，在第二连接方式中，第二旁路端子14与多个选择端子12a～12c中的两个选择端子连接。
将匹配电路220连接在第一旁路端子13与第二旁路端子14之间，对第二连接方式的开关电路210抑制阻抗的偏离。例如，将匹配电路220适当地设计为从天线ANT侧观察第二连接方式的开关电路210时的阻抗成为规定的阻抗(例如50Ω)。
图10是表示匹配电路220的构成例的电路图。
如该图所示，匹配电路220由如下部分构成：(a)串联L，即与旁路路径33串联设置的电感器，(b)串联C，即与旁路路径33串联设置的电容器，(c)分流L，即连接在旁路路径33与地线之间的电感器，(d)分流C，即连接在旁路路径33与地线之间的电容器，(e)串联可变C，即与旁路路径33串联设置的可变电容器，(f)分流可变C，即连接在旁路路径33与地线之间的可变电容器，(g)上述(a)与(d)的组合、或者(h)上述(b)与(c)的组合等。此外，匹配电路220的结构并不局限于这些(a)～(h)，也可以是对它们适当地组合而成的结构。
如以上那样构成的开关模块4，根据控制信号，进行如下动作。
在非CA时，如图9A所示，开关电路210将共用端子11与选择端子12a～12c的任一个(在图9A中是选择端子12b)连接(第一连接方式)。由此，从端子Port_b输入的LB频段的高频信号(这里是Band1的发送信号)不经由匹配电路220，从共用端子11输出至天线ANT。
另一方面，在CA时(这里是Band1与Band3的CA时)，如图9B所示，开关电路210将共用端子11与第一旁路端子13连接，并且将第二旁路端子14与选择端子12a～12c的任一个(在图9B中是选择端子12b以及12c)连接(第二连接方式)。由此，从端子Port_b输入的LB频段的高频信号(这里是Band1的发送信号)以及从端子Port_c输入的LB频段的高频信号(这里是Band3的发送信号)被经由匹配电路220，从共用端子11输出至天线ANT。
即使是这样的本实施方式的开关模块204，由于开关电路210具有第一连接方式(参照图9A)和第二连接方式(参照图9B)，所以起到与实施方式1相同的效果。
具体而言，在第一连接方式中，由于传送对象的高频信号(在图9A是Band1的高频信号)不经由匹配电路220传送，所以能够抑制插入损耗的恶化。另一方面，在第二连接方式中，在传送对象的高频信号(在图9B中是Band1以及Band3的高频信号)的传送路径设置有匹配电路220。由此，能够抑制第二连接方式的开关电路10阻抗的偏离。因此，通过在CA时成为第二连接方式，在非CA时成为第一连接方式，能够在CA时抑制阻抗的偏离从而得到所希望的特性，并且在非CA时抑制插入损耗的恶化。
另外，通过将匹配电路220连接在第一旁路端子13与第二旁路端子14之间，在第二连接方式中，能够不依赖于与第二旁路端子14连接的选择端子12a～12c地抑制阻抗的偏离。因此，由于无需设置与每个选择端子12a～12c对应的匹配电路(即与每个频带对应的匹配电路)，所以可实现节省空间化。
这样，根据本实施方式的开关模块204，通过在CA时成为第二连接方式并且在非CA时成为第一连接方式，能够与实施方式1相同，实现节省空间化，并且在CA时得到所希望的特性并且在非CA时抑制插入损耗的恶化。
(其他实施方式)
以上，举出实施方式以及变形例对本发明进行了说明，但本发明的开关模块以及高频模块并不限定于上述实施方式以及变形例。对上述实施方式以及变形例中的任意的构成要素组合而实现的其它实施方式、对上述实施方式以及变形例在不脱离本发明的主旨的范围内实施本领域技术人员能够想到的各种变形而得到的变形例、内置有上述实施方式以及变形例的开关模块以及高频模块的各种设备也包含于本发明。
例如，在上述说明中，在旁路路径上仅设置有滤波器以及匹配电路220的一方。但是，也可以在旁路路径上设置滤波器以及匹配电路220双方。这样的滤波器以及匹配电路220在旁路路径中例如彼此串联设置。
另外，在上述说明中，旁路路径的滤波器以及匹配电路220设置于开关电路的外部，但是也可以将它们内置于开关电路。
另外，在上述说明中，将进行CA的两个频带中的一方设为LB频段并且将另一方设为MB频段。但是，进行CA的频带的组合并不局限此，也可以是LB频段的频带彼此或者MB频段的频带彼此。
另外，在上述说明中，将低频带组设为LB频段，并且将高频带组的频带设为MB频段。但是，低频带组以及高频带组并不限定于这些，也可以是400MHz频带组(即Very LowBand(VLB)频段)以及3000MHz频带组(即High Band(HB)频段)。
另外，高频模块(在上述说明中是前端模块)也可以依据与LTE不同的通信标准。
另外，在上述实施方式2的开关模块204中，传送对象的高频信号并不局限于发送信号，也可以是接收信号，也可以是发送信号以及接收信号双方。
本发明作为开关模块，例如，能够作为与CA方式对应的高频模块来利用。
附图标记说明
1、101…前端模块；2…二路复用器；3、4、4A～4C、9、104、204…开关模块；5、105…分波电路；6…控制电路；10、10A～10C、90A～90C、110、210…开关电路；11…共用端子；12a～12c…选择端子；13、13Ba、13Bb、13Ca、13Cb…第一旁路端子；13A、14A…地线端子；14、14Ba、14Bb、14Ca、14Cb…第二旁路端子；20…滤波器；21…3倍波用滤波器；22…2倍波用滤波器；31、32a～32c…传送路径；33、33a、33b…旁路路径；220…匹配电路；ANT…天线。

Claims (7)

1.一种开关模块，其中，具备：
开关电路，该开关电路具有两个以上的选择端子、设置为被上述两个以上的选择端子共用的共用端子、第一旁路端子以及第二旁路端子；以及
滤波器，其连接在上述第一旁路端子和上述第二旁路端子之间，抑制所通过的高频信号的高次谐波，
上述开关电路选择性地具有将上述共用端子与上述两个以上的选择端子的任意一个连接的第一连接方式和将上述共用端子与上述第一旁路端子连接，并且将上述第二旁路端子与上述两个以上的选择端子的任意一个连接的第二连接方式。
2.根据权利要求1所述的开关模块，其中，
在上述第一连接方式中，将上述第一旁路端子以及上述第二旁路端子的至少一方与地线连接。
3.根据权利要求1或者2所述的开关模块，其中，
上述开关模块具备彼此排他地被选择并且抑制相互次数不同的上述高次谐波的多个滤波器作为上述滤波器。
4.根据权利要求1或者2所述的开关模块，其中，
上述滤波器具有：
LC并联共振滤波器，其具有与连接上述第一旁路端子和上述第二旁路端子的旁路路径串联设置，并且彼此并联连接的电感器以及电容器；以及
电容器，其与上述LC并联共振滤波器并联设置，并且，在上述第二连接方式下，与上述LC并联共振滤波器选择性地并联连接。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的开关模块，其中，
在上述第二连接方式中，上述共用端子还与上述两个以上的选择端子中的同与上述第二旁路端子连接的选择端子不同的选择端子电连接。
6.一种开关模块，其中，具备：
开关电路，该开关电路具有两个以上的选择端子、设置为被上述两个以上的选择端子共用的共用端子、第一旁路端子以及第二旁路端子；
匹配电路，其连接在上述第一旁路端子与上述第二旁路端子之间，
上述开关电路选择性地具有将上述共用端子与上述两个以上的选择端子的任意一个连接的第一连接方式和将上述共用端子与上述第一旁路端子连接，并且，将上述第二旁路端子与上述两个以上的选择端子的任意一个连接的第二连接方式。
7.一种高频模块，是能够进行同时发送或者接收多个频带的高频信号的载波聚合的高频模块，其中，具备：
权利要求1～6中任一项所述的开关模块；以及
控制电路，其在未进行载波聚合的情况下使上述开关电路成为上述第一连接方式，在进行载波聚合的情况下使上述开关电路成为上述第二连接方式。
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