CN111819791A - 复用器、高频前端电路以及通信装置 - Google Patents

复用器、高频前端电路以及通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明的复用器(1)具备：第一滤波器(11)、第二滤波器(12)以及第三滤波器(13)，将不同的第一频带、第二频带以及第三频带分别作为通带；第一连接点(21)，被连接于公共端子(P0)；第二连接点(22)，供第一滤波器(11)的一端以及第二滤波器(12)的一端连接；第一开关(31)，切换第一连接点(21)与第二连接点(22)之间的连接以及切断；电抗元件(41)，一端与连结第二连接点(22)和第一开关(31)的信号路径连接；第二开关(32)，切换电抗元件(41)的另一端与第一连接点(21)之间的连接以及切断；以及第三开关(33)，切换第三滤波器(13)的一端与第一连接点(21)之间的连接以及切断，在第一频带、第二频带以及第三频带中，第一频带以及第二频带相邻。

Description

复用器、高频前端电路以及通信装置
技术领域
本发明涉及复用器、高频前端电路以及通信装置。
背景技术
近年来的智能手机所代表的通信装置对应于由一个终端进行多个通带(以下，也简单地称为波段)以及多个无线方式中的通信的、所谓的多波段以及多模式、或同时使用多个波段进行通信的载波聚合。
在与多个波段对应的通信装置中，在一个天线配置有将不同的波段的多个高频信号分波以及合波的复用器。这样的复用器例如具备多个滤波器和开关，将多个滤波器中的1个以上的滤波器以通过开关选择的组合与公共连接点连接。
例如，在专利文献1公开了如下的构成，即，通过开关选择的1个以上的滤波器经由每个滤波器的预匹配电路连接在公共连接点，在公共连接点还连接有可变匹配电路。
专利文献1：美国专利申请公开第2017/0244432号说明书。
在专利文献1的复用器中，通过开关切换与滤波器数目相同的信号路径的连接以及切断。因此，滤波器越增加，换句话说信号路径越增加，则由开关的损失以及寄生电容造成的反射损失越大。
另外，由于开关的寄生电容，每个信号路径的阻抗向短路侧移动。因此，随着更多的信号路径与公共连接点连接，则公共连接点处的匹配偏差越扩大。为了取得匹配，不得不更大地调整阻抗，匹配电路中的损失增大。
另外，由于电路的可变参数较多，所以与所选择的滤波器的组合对应的匹配的调整容易变得繁琐。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供构成简单且特性优异的复用器。
为了实现上述目的，本发明的一方式所涉及的复用器具备：第一滤波器，将第一频带作为通带；第二滤波器，将与上述第一频带不同的第二频带作为通带；第三滤波器，将与上述第一频带以及上述第二频带的任意一个频带均不同的第三频带作为通带；第一连接点，被连接于公共端子；第二连接点，供上述第一滤波器的一端以及上述第二滤波器的一端共同连接；第一开关，切换上述第一连接点与上述第二连接点之间的连接以及上述第一连接点与上述第二连接点之间的切断；电抗元件，一端与连结上述第二连接点和上述第一开关的信号路径连接；第二开关，切换上述电抗元件的另一端与上述第一连接点之间的连接以及上述电抗元件的另一端与上述第一连接点之间的切断；以及第三开关，切换上述第三滤波器的一端与上述第一连接点之间的连接以及上述第三滤波器的一端与上述第一连接点之间的切断，在上述第一频带、上述第二频带以及上述第三频带当中，上述第一频带与上述第二频带相邻。
根据这样的构成，与分别独立地切换第一滤波器、第二滤波器以及第三滤波器与公共端子之间的连接以及切断的以往构成不同，切换连接有第一滤波器、第二滤波器的第二连接点以及第三滤波器与公共端子之间的连接以及切断。由此，通过开关选择的信号路径减少，所以能够减少由开关的损失以及寄生电容造成的反射损失。
另外，在第二连接点连接通带相邻的第一滤波器、第二滤波器，所以难以产生第二连接点处的匹配偏差。在将第一滤波器、第二滤波器以及第三滤波器与第一连接点连接的情况下产生的匹配偏差能够使用电抗元件来减少。
这样，根据上述的构成，能得到构成简单并且特性优异的复用器。
根据本发明所涉及的复用器、高频前端电路以及通信装置，能得到构成简单并且特性优异的复用器、以及使用这样的复用器的高频前端电路以及通信装置。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。
图2A是表示实施方式1所涉及的复用器的使用例的电路图。
图2B是表示在实施方式1所涉及的复用器的使用例中从点A向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图3A是表示实施方式1所涉及的复用器的使用例的电路图。
图3B是表示在实施方式1所涉及的复用器的使用例中从点B向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图4A是表示实施方式1所涉及的复用器的使用例的电路图。
图4B是表示在实施方式1所涉及的复用器的使用例中从点C向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图4C是表示在实施方式1所涉及的复用器的使用例中从点D向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图4D是表示在实施方式1所涉及的复用器的使用例中从端子P0向滤波器侧观察到的反射损失的一个例子的图表。
图5是表示实施方式2所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。
图6A是表示实施方式2所涉及的复用器的使用例的电路图。
图6B是表示在实施方式2所涉及的复用器的使用例中从点E向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图7A是表示实施方式2所涉及的复用器的使用例的电路图。
图7B是表示在实施方式2所涉及的复用器的使用例中从点F向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图8A是表示实施方式2所涉及的复用器的使用例的电路图。
图8B是表示在实施方式2所涉及的复用器的使用例中从点G向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图9A是表示实施方式3所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。
图9B是表示在实施方式3所涉及的复用器的使用例中从点H向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图9C是表示在实施方式3所涉及的复用器的使用例中端子P0－P2间的插入损失的一个例子的图表。
图10是表示实施方式4所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。
图11A是表示实施方式4所涉及的复用器的使用例的电路图。
图11B是表示在实施方式4所涉及的复用器的使用例中从点I向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图11C是表示在实施方式4所涉及的复用器的使用例中端子P0－P2间的插入损失的一个例子的图表。
图12是表示实施方式5所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。
图13A是表示实施方式5所涉及的复用器的使用例的电路图。
图13B是表示在实施方式5所涉及的复用器的使用例中从点J向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图13C是表示在实施方式5所涉及的复用器的使用例中从点K向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图13D是表示在实施方式5所涉及的复用器的使用例中从点L向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图13E是表示在实施方式5所涉及的复用器的使用例中端子P0－P2间的插入损失的一个例子的图表。
图13F是表示在实施方式5所涉及的复用器的使用例中端子P0－P1间的插入损失的一个例子的图表。
图13G是表示在实施方式5所涉及的复用器的使用例中端子P0－P3间的插入损失的一个例子的图表。
图14是表示实施方式6所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。
图15A是表示实施方式6所涉及的复用器的使用例的电路图。
图15B是表示在实施方式6所涉及的复用器的使用例中从点M向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图15C是表示在实施方式6所涉及的复用器的使用例中从点N向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图15D是表示在实施方式6所涉及的复用器的使用例中端子P0－P5间的插入损失的一个例子的图表。
图15E是表示在实施方式6所涉及的复用器的使用例中端子P0－P2间的插入损失的一个例子的图表。
图15F是表示在实施方式6所涉及的复用器的使用例中端子P0－P1间的插入损失的一个例子的图表。
图16A是表示实施方式6所涉及的复用器的使用例的电路图。
图16B是表示在实施方式6所涉及的复用器的使用例中从点O向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
图16C是表示在实施方式6所涉及的复用器的使用例中端子P0－P5间的插入损失的一个例子的图表。
图16D是表示在实施方式6所涉及的复用器的使用例中端子P0－P3间的插入损失的一个例子的图表。
图17是表示实施方式7所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。
图18是表示实施方式8所涉及的通信装置的功能性构成的一个例子的框图。
具体实施方式
以下，使用实施方式以及附图详细地对本发明的实施方式进行说明。此外，以下说明的实施方式均示出全面的或者具体的例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构件、构件的配置以及连接形态等是一个例子，并不是限定本发明的内容。
(实施方式1)
实施方式1所涉及的复用器是与将通带不同的3个滤波器中的1个以上的滤波器以通过开关选择的组合与公共端子连接的3波段的载波聚合对应的复用器。
图1是表示实施方式1所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。如图1所示，复用器1具备端子P0、P1、P2、P3、滤波器11、12、13、连接点21、22、开关31、32、33、电容器41、以及电感器51、52。开关31、32、33和电容器41也可以形成于作为单个集成电路装置的开关IC。
滤波器11是将第一频带作为通带的带通滤波器。作为一个例子，第一频带是由3GPP(Third Generation Partnership Project：第三代合作伙伴计划)规定的Band66的下行频带2110MHz－2200MHz。这里，2110MHz－2200MHz这样的标记表示2110MHz以上2200MHz以下的频率范围。在本说明书中，由相同的标记描述频率范围。滤波器11也可以是弹性波滤波器。
滤波器12是将第二频带作为通带的带通滤波器。作为一个例子，第二频带是由3GPP规定的Band3的下行频带1805MHz－1880MHz。滤波器12也可以是弹性波滤波器。
滤波器13是将第三频带作为通带的带通滤波器。作为一个例子，第三频带是由3GPP规定的Band7的下行频带2620MHz－2690MHz。滤波器13也可以是弹性波滤波器。
在第一频带、第二频带以及第三频带中，第一频带和第二频带相邻。
滤波器11的一端与连接点22连接，另一端与端子P1连接。
滤波器12的一端与连接点22连接，另一端与端子P2连接。
连接点22与开关31的一端连接，开关31的另一端与连接点21连接。开关31切换连接点21与连接点22之间的连接以及切断。
电容器41的一端与连结连接点22和开关31的信号路径连接，另一端与开关32的一端连接。开关32的另一端与连接点21连接。开关32切换电容器41的另一端与连接点21之间的连接以及切断。
滤波器13的一端与开关33的一端连接，另一端与端子P3连接。开关33的另一端与连接点21连接。开关33切换滤波器13的一端与连接点21之间的连接以及切断。
连接点21与端子P0连接。
电感器51、52分别是调整连接点22以及滤波器13的一端处的阻抗的相位电路。电感器51的一端与连结连接点22和开关31的信号路径连接，另一端与接地电极连接。电感器52的一端与连结滤波器13和开关33的信号路径连接，另一端与接地电极连接。电感器51、52也可以省略。
这里，滤波器11、12、13分别是第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器的一个例子。连接点21、22分别是第一连接点、第二连接点的一个例子。开关31、32、33分别是第一开关、第二开关、第三开关的一个例子。电容器41是电抗元件且是第一电容器的一个例子。端子P0是公共端子的一个例子。
接下来，对复用器1的使用例进行说明。在以下的说明中，Band66、Band3、Band7是在载波聚合中有可能同时使用的波段组的一个例子。
在使用例1中，进行单独使用Band66或者Band3的通常的通信、或者基于同时使用Band66和Band3的载波聚合的通信。
在使用例2中，进行单独使用Band7的通常的通信。
在使用例3中，进行基于同时使用Band66以及Band3的任意一方或者双方以及Band7的载波聚合的通信。
图2A是表示复用器1的使用例1的电路图。如图2A所示，在复用器1的使用例1中，开关31处于连接状态，开关32、33处于切断状态。在图2A中，由粗线示出在复用器1的使用例1中通过开关连接的电路要素。
图2B是表示在复用器1的使用例1中，从点A向滤波器侧观察到的阻抗A的一个例子的史密斯圆图。如图2B所示，阻抗A在Band66、Band3中，位于例如50Ω等基准阻抗的附近的位置A(B66、B3)，在Band7中为电容性并且位于开路侧的位置A(B7)。这里，基准阻抗是指成为设置有复用器1的传输系统的基准的阻抗，以下，以相同的含义使用。基准阻抗不限于50Ω，也可以是75Ω等。
在复用器1的使用例1中，从图2B的阻抗A可知，在端子P0处大致取得了Band66、Band3中的匹配。
图3A是表示复用器1的使用例2的电路图。如图3A所示，在复用器1的使用例2中，开关31、32处于切断状态，开关33处于连接状态。在图3A中，由粗线示出在复用器1的使用例2中通过开关连接的电路要素。
图3B是表示在复用器1的使用例2中从点B向滤波器侧观察到的阻抗B的一个例子的史密斯圆图。如图3B所示，阻抗B在Band7中位于从基准阻抗稍稍偏向电感性的位置B(B7)，在Band66、Band3中为电感性并且位于开路侧的位置B(B66、B3)。
在复用器1的使用例2中，从图3B的阻抗B可知，在端子P0处大致取得了Band7中的匹配。
图4A是表示复用器1的使用例3的电路图。如图4A所示，在复用器1的使用例3中，开关31处于切断状态，开关32、33处于连接状态。在图4A中，由粗线示出在复用器1的使用例3中通过开关连接的电路要素。
图4B是表示在复用器1的使用例3中从点C向滤波器侧观察到的阻抗C的一个例子的史密斯圆图。阻抗C位于使图2B的阻抗A沿着相等的电阻圆逆时针旋转与电容器41的电容值对应的量后的位置。
Band66、Band3中的阻抗C的位置C(B66、B3)与阻抗A的位置A(B66、B3)相比呈电容性。另外，Band7中的阻抗C的位置C(B7)与图2B中的阻抗A的位置A(B7)相比位于开路侧。
图4C是表示在复用器1的使用例3中从点D向滤波器侧观察到的阻抗D的一个例子的史密斯圆图。阻抗D是合成了图3B的阻抗B和图4B的阻抗C后的阻抗。
Band66、Band3、Band7中的阻抗D的位置D(B66)、D(B3)、D(B7)通过稍稍呈电感性的阻抗B与电容性的阻抗C的合成位于基准阻抗的附近。
在复用器1的使用例3中，从图4C的阻抗D可知，在端子P0处大致取得了Band66、Band3、Band7中的匹配。
另外，在复用器1的使用例3中，通过使用电容器41，Band7中的阻抗C的位置C(B7)向开路侧移动，从而改善了从点C向滤波器侧观察到的Band7中的反射损失。
图4D是示出在复用器1的使用例3中从点C向滤波器侧观察到的反射损失作为实施例的图表。在图4D中，为了比较，示出将开关31、33设为连接状态，将开关32设为切断状态，从点C向滤波器侧观察到的反射损失作为参考例。如图4D所示可以看出，通过使用电容器41改善了Band7中的反射损失。
如以上说明那样，根据复用器1，在连接点22连接滤波器11、12，通过开关31～33切换连接点22与端子P0之间以及滤波器13与端子P0之间的连接以及切断。由此，与分别独立地切换与滤波器11、12、13各个连接的信号路径与端子P0之间的连接以及切断的构成相比，减少了通过开关选择的信号路径，所以能够减少由开关的损失以及寄生电容造成的反射损失。
另外，在连接点22连接通带相邻的滤波器11、12，所以连接点22处的匹配偏差难以产生。
使用电抗元件减少了在将滤波器11～13与连接点21连接的情况下产生的匹配偏差。
这样，根据上述的构成，能得到构成简单并且特性优异的复用器。
(实施方式2)
实施方式2所涉及的复用器通过对实施方式1所涉及的复用器1追加滤波器而构成。实施方式2中追加的滤波器经由开关与连接点21连接。在以下的说明中，与实施方式1相同的构件通过相同的附图标记参照。另外，适当地省略关于实施方式1中说明的事项的说明。
图5是表示实施方式2所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。如图5所示，复用器2与图1的复用器1相比，在追加了滤波器14、开关34、电感器53、端子P4的点、以及电容器41变更为能够将电容值可变控制的电容器41a的点上不同。开关31～34和电容器41a也可以形成于作为单个集成电路装置的开关IC。
滤波器14是将第四频带作为通带的带通滤波器。作为一个例子，第四频带是由3GPP规定的Band40的频带2300MHz－2400MHz。滤波器14也可以是弹性波滤波器。
滤波器14的一端与开关34的一端连接，另一端与端子P4连接。开关34的另一端与连接点21连接。开关34切换滤波器14的一端与连接点21之间的连接以及切断。
电感器53是调整滤波器14的一端处的阻抗的相位电路。电感器53的一端与连结滤波器14和开关34的信号路径连接，另一端与接地电极连接。电感器53也可以省略。
这里，滤波器14是第四滤波器的一个例子。开关34是第四开关的一个例子。电容器41a是电抗值能够可变控制的电抗元件的一个例子。
接下来，对复用器2的使用例进行说明。在以下的说明中，Band66、Band3、Band7、Band40是在载波聚合中有可能同时使用的波段组的一个例子。
在使用例1中，进行单独使用Band66或者Band3的通常的通信、或者基于同时使用Band66和Band3的载波聚合的通信。
在使用例2中，进行单独使用Band7的通常的通信。
在使用例3中，进行基于同时使用Band66以及Band3的任意一方或者双方以及Band7的载波聚合的通信。
复用器2的使用例1～3通过将开关34设为切断状态，而与复用器1的使用例1～3完全相同，所以省略说明。
在使用例4中，进行单独使用Band40的通常的通信。
在使用例5中，进行基于同时使用Band66以及Band3的任意一方或者双方以及Band40的载波聚合的通信。
在使用例6中，进行基于同时使用Band66以及Band3的任意一方或者双方、Band7、以及Band40的载波聚合的通信。
图6A是表示复用器2的使用例4的电路图。如图6A所示，在复用器2的使用例4中，开关31～33处于切断状态，开关34处于连接状态。在图6A中，由粗线示出在复用器2的使用例4中通过开关连接的电路要素。
图6B是表示在复用器2的使用例4中从点E向滤波器侧观察到的阻抗E的一个例子的史密斯圆图。如图6B所示，阻抗E在Band40中位于基准阻抗的附近的位置E(B40)，在Band66、Band3中位于开路侧的位置E(B66、B3)。
在复用器2的使用例4中，从图6B的阻抗E可知，在端子P0处大致取得了Band40中的匹配。
图7A是表示复用器2的使用例5的电路图。如图7A所示，在复用器2的使用例5中，开关31、33处于切断状态，开关32、34处于连接状态。在图7A中，由粗线示出在复用器2的使用例5中通过开关连接的电路要素。
图7B是表示在复用器2的使用例5中从点F向滤波器侧观察到的阻抗F的一个例子的史密斯圆图。阻抗F是合成了从点C向滤波器侧观察到的阻抗(省略图示)与图6B的阻抗E的阻抗。
Band66、Band3、Band40中的阻抗F的位置F(B66)、F(B3)、F(B40)位于基准阻抗的附近。因此，在复用器2的使用例5中可知，在端子P0处大致取得了Band66、Band3、Band40中的匹配。
在复用器2中，由于电容器41a的电容值可变，所以能够根据同时使用的滤波器的阻抗使从C点向滤波器侧观察到的阻抗优化。例如，在同时使用Band66、Band3和Band7的使用例3中，从C点向滤波器侧观察到的阻抗被优化为在与Band7所对应的阻抗B合成时取得正确的匹配。另外，在同时使用Band66、Band3和Band40的使用例5中，从C点向滤波器侧观察到的阻抗被优化为在与Band40所对应的阻抗E合成时取得更正确的匹配。这样，通过电容器41a使用可变电容器，能够按在载波聚合中使用的波段的组合，取得更正确的匹配。
图8A是表示复用器2的使用例6的电路图。如图8A所示，在复用器2的使用例6中，开关31处于切断状态，开关32～34处于连接状态。在图8A中，由粗线示出在复用器2的使用例6中通过开关连接的电路要素。
图8B是表示在复用器2的使用例6中从点G向滤波器侧观察到的阻抗G的一个例子的史密斯圆图。阻抗G是表示合成了从点C向滤波器侧观察到的阻抗(省略图示)、图3B的阻抗B、以及图6B的阻抗E后的阻抗。
Band66、Band7、Band40中的阻抗G的位置G(B66)、G(B7)、G(B40)位于基准阻抗的附近，但Band3中的阻抗G的位置G(B3)位于从基准阻抗很大地偏向电感性的位置。
在复用器2的使用例6中，从图8B的阻抗G可以看出，端子P0处的Band3中的匹配偏差与Band66、Band7、Band40中的匹配偏差相比较大。此外，端子P0处的Band3中的匹配偏差在同时使用Band3、Band7、Band40的3波段的载波聚合中也同样产生。
(实施方式3)
如实施方式2中描述那样，在复用器2中，若将与连接点22连接的滤波器和其他的多个滤波器连接于连接点21，则与连接点22连接的滤波器的通带中的匹配偏差变大。例如，若在复用器2的使用例6中，至少同时使用Band3、Band7、Band40，则Band3中的匹配偏差变大。在实施方式3中，对减少了这样的匹配偏差的复用器进行说明。
实施方式3所涉及的复用器通过对实施方式1所涉及的复用器1追加滤波器而构成。实施方式3中追加的滤波器与连接点22连接。在以下的说明中，与实施方式1相同的构件通过相同的附图标记参照。另外，适当地省略关于实施方式1中说明的事项的说明。
图9A是表示实施方式3所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。如图9A所示，复用器3与图1的复用器1相比，在追加了滤波器15、端子P5的点上不同。开关31～33和电容器41也可以形成于作为单个集成电路装置的开关IC。
滤波器15是将第五频带作为通带的带通滤波器。作为一个例子，第五频带是由3GPP规定的Band40的频带2300MHz－2400MHz。滤波器15也可以是弹性波滤波器。
滤波器15的一端与连接点22连接，另一端与端子P5连接。这里，滤波器15是第五滤波器的一个例子。
在复用器3的使用例中，进行基于同时使用Band66、Band3以及Band40中的一个以上和Band40的载波聚合的通信。如图9A所示，在复用器3的使用例中，开关31处于切断状态，开关32、33处于连接状态。在图9A中，由粗线示出在复用器3的使用例中通过开关连接的电路要素。
图9B是表示在复用器3的使用例中从点H向滤波器侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。
Band66、Band3、Band40、Band7中的阻抗H的位置H(B66)、H(B3)、H(B40)、H(B7)位于基准阻抗的附近。因此，在复用器3的使用例中可知，在端子P0处大致取得了Band66、Band3、Band40、Band7中的匹配。
图9C是表示复用器3的使用例中的端子P0－P2间的插入损失的一个例子作为实施例的图表。在图9C中，为了比较，示出图8A的复用器2的使用例6中的端子P0－P2间的插入损失的一个例子作为参考例。从图9C中可以看出，改善了Band3中的插入损失。
这样，在同时使用特定的波段的载波聚合中，在复用器2的构成中不能得到充分的匹配的情况下，通过采用复用器3的构成，从而能得到更正确的匹配。具体而言，在复用器3中，与复用器2相比，在同时使用Band66、Band3、Band7、Band40的4波段或者Band3、Band7、Band40的3波段的载波聚合中，能得到Band3中的更正确的匹配。
(实施方式4)
实施方式4所涉及的复用器通过对实施方式1所涉及的复用器1追加开关以及电感器而构成。在实施方式4中追加的开关以及电感器串联连接，并连接在连接点21与接地电极之间。在以下的说明中，与实施方式1相同的构件通过相同的附图标记参照。另外，适当地省略关于实施方式1中说明的事项的说明。
图10是表示实施方式4所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。如图10所示，复用器4与图1的复用器1相比，在追加了开关35以及电感器55的点上不同。开关31～33、35和电容器41也可以形成于作为单个集成电路装置的开关IC。也可以在开关IC设置有用于连接电感器55的端子。
电感器55的一端与接地电极连接。
电感器55的另一端与开关35的一端连接，开关35的另一端与连接点21连接。开关切换电感器55的另一端与连接点21之间的连接以及切断。
这里，电感器55是第一电感器的一个例子。开关35是第五开关的一个例子。
接下来，对复用器4的使用例进行说明。在以下的说明中，Band66、Band3、Band7是在载波聚合中有可能同时使用的波段组的一个例子。
在使用例1中，进行单独使用Band66或者Band3的通常的通信、或者基于同时使用Band66和Band3的载波聚合的通信。
在使用例2中，进行单独使用Band7的通常的通信。
在使用例3中，进行基于同时使用Band66以及Band3的任意一方或者双方和Band7的载波聚合的通信。
复用器4的使用例1、3通过将开关35设为切断状态而与复用器1的使用例1、3完全相同，所以省略说明。
图11A是表示复用器4的使用例2的电路图。如图11A所示，在复用器4的使用例2中，开关31、32处于切断状态，开关33、35处于连接状态。在图11A中，由粗线示出在复用器4的使用例2中通过开关连接的电路要素。
图11B是表示在复用器4的使用例2中从点I向滤波器侧观察到的阻抗I的一个例子作为实施例的史密斯圆图。在图11B中，为了比较，示出在不设置电感器55时，换句话说将开关31、32、35设为切断状态，将开关33设为连接状态，从点I向滤波器侧观察时的阻抗作为参考例。参考例与图3B的阻抗B相等。
参考例的阻抗B在Band7中位于从基准阻抗稍稍偏向电感性的位置B(B7)以便在与阻抗C合成时能得到正确的匹配。换句话说，在阻抗B包含有意料中的匹配偏差。因此，若单独使用滤波器13，则由于阻抗B所包含的匹配偏差，而不能得到最佳的匹配。
在复用器4中，在单独使用滤波器13的情况下，能够通过电感器55减少阻抗B所包含的匹配偏差。
图11C是表示复用器4的使用例2中的端子P0－P3间的插入损失的一个例子作为实施例的图表。在图11C中，为了比较，示出图3A的复用器1的使用例2中的端子P0－P3间的插入损失作为参考例。从图11C可知，通过设置电感器55，改善了单独使用滤波器13时的Band3中的插入损失。
(实施方式5)
实施方式5所涉及的复用器通过对实施方式1所涉及的复用器1追加电感器56而构成。在以下的说明中，与实施方式1相同的构件通过相同的附图标记参照。另外，适当地省略关于实施方式1中说明的事项的说明。
图12是表示实施方式5所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。如图12所示，复用器5与图1的复用器1相比，在追加了电感器56的点上不同。开关31～33和电容器41也可以形成于作为单个集成电路装置的开关IC。
电感器56的一端与连接点21连接，另一端与端子P0连接。换句话说，电感器56连接在连接点21与端子P0之间。这里，电感器56是第二电感器的一个例子。
接下来，对复用器5的使用例进行说明。在复用器5的使用例中，进行基于同时使用Band66以及Band3的任意一方或者双方和Band7的载波聚合的通信。
如图13A所示，在复用器5的使用例中，开关31处于切断状态，开关32、33处于连接状态。在图13A中，由粗线示出复用器3的使用例中通过开关连接的电路要素。
图13B是表示在复用器5的使用例中，从点J向滤波器13侧观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。如图13B所示，阻抗J在Band7中位于基准阻抗的附近的位置J(B7)，在Band66、Band3中位于开路侧的位置J(B66、B3)。
在复用器5的使用例中，从图13B的阻抗J可知，在端子P0处取得了Band7中的匹配。换句话说，在复用器5中，不将阻抗J向电感性较大地调整。因此，Band66、Band3中的阻抗J的位置J(B66、B3)也位于电容性的一侧。
图13C是表示在复用器5的使用例中从点K向连接点21侧观察到的阻抗K的一个例子的史密斯圆图。阻抗K是合成了从点C向开关32侧观察到的阻抗与图13B的阻抗J后的阻抗。从点C向开关32侧观察到的阻抗例如是图4B的阻抗C。
Band66、Band3、Band7中的阻抗K的位置K(B66)、K(B3)、K(B7)通过阻抗J与阻抗C的合成而集中在电容性的位置。
图13D是表示在复用器5的使用例中从点L向电感器56侧观察到的阻抗L的一个例子的史密斯圆图。阻抗L位于使图13C的阻抗K沿着相等的电阻圆顺时针旋转了与电感器56的电感值对应的量后的位置。
由此，Band66、Band3、Band7中的阻抗L的位置L(B66)、L(B3)、L(B7)配置于基准阻抗的附近。
通过如上述那样配置阻抗J、K、L，能够取得端子P0处的Band66、Band3、Band7中的匹配。另外，因为抑制了阻抗J的调整量，所以减少了由于调整产生的损失。
图13E是表示复用器5的使用例中的端子P0－P1间的插入损失的一个例子作为实施例的图表。在图13E中，为了比较，示出图4A的复用器1的使用例3中的端子P0－P1间的插入损失作为参考例。
图13F是表示复用器5的使用例中的端子P0－P2间的插入损失的一个例子作为实施例的图表。在图13F中，为了比较，示出图4A的复用器1的使用例3中的端子P0－P2间的插入损失作为参考例。
图13G是表示复用器5的使用例中的端子P0－P3间的插入损失的一个例子作为实施例的图表。在图13G中，为了比较，示出图4A的复用器1的使用例3中的端子P0－P3间的插入损失作为参考例。
从图13E、图13F、图13G的插入损失的图表可知，在复用器5中，与复用器1相比，改善了插入损失。
(实施方式6)
实施方式6所涉及的复用器通过对实施方式1所涉及的复用器1追加滤波器以及带阻滤波器而构成。在以下的说明中，与实施方式1相同的构成要素通过相同的附图标记参照。另外，适当地省略关于实施方式1中说明的事项的说明。
图14是表示实施方式6所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。如图14所示，复用器6与图1的复用器1相比，在追加了滤波器16、开关36、37、电容器42a、电感器57、58以及端子P6的点上不同。开关31～33、36、37和电容器41a、42a也可以形成于作为单个集成电路装置的开关IC。在开关IC也可以设置有用于连接电感器58的端子。
滤波器16是将第六频带作为通带的带通滤波器。第六频带与滤波器11、12、13的通带亦即第一频带、第二频带、第三频带的任意一个频带相比均位于低频侧。作为一个例子，第六频带是由3GPP规定的Band32的频带1452MHz－1496MHz。滤波器16也可以是弹性波滤波器。
滤波器16的一端与电容器42a的一端连接，另一端与端子P6连接。
电容器42a是能够将电容值可变控制的电容器，电容器42a的另一端与开关36的一端连接，开关36的另一端与连接点21连接。开关36切换滤波器16的一端与连接点21之间的连接以及切断。
电感器57的一端与连结滤波器16的一端和电容器42a的一端的信号路径连接，另一端与接地电极连接。电感器58的一端与连结滤波器16的一端和电容器42a的一端的信号路径连接，另一端与开关37的一端连接。开关37的另一端与连接点21连接。
这里，滤波器16是第六滤波器的一个例子。开关36是第六开关的一个例子。开关37是第七开关的一个例子。电容器42a是第二电容器的一个例子。电感器58是第三电感器的一个例子。
接下来，对复用器6的使用例进行说明。在以下的说明中，Band66、Band3、Band7、Band32是在载波聚合中有可能同时使用的波段组的一个例子。
在使用例1中，进行基于同时使用Band7和Band32的载波聚合的通信。
在使用例2中，进行基于同时使用Band66以及Band3的任意一方或者双方和Band32的载波聚合的通信。
图15A是表示复用器6的使用例1的电路图。如图15A所示，在复用器6的使用例1中，开关31、33处于切断状态，开关32、36、37处于连接状态。在图15A中，由粗线示出在复用器6的使用例1中通过开关连接的电路要素。
图15B是表示在复用器6的使用例1中从点M向滤波器16侧观察到的阻抗M的一个例子的史密斯圆图。Band66、Band3、Band7中的阻抗M的位置M(B66)、M(B3)、M(B7)位于短路侧。因此，若将点M与连接点21直接连接，则从点N向连接点21侧观察到的Band66、Band3、Band7中的反射损失变大。
因此，在复用器6的使用例1中，将开关36、37设为连接状态，通过电容器42a和电感器58构成并联共振电路。通过电容器42a的调整将并联共振电路的共振频率设定在包括Band3以及Band66的频带内，从而使并联共振电路作为将Band3以及Band66作为阻带的带阻滤波器动作。由此，减少了从点N向连接点21侧观察到的Band66、Band3中的反射损失。
图15C是表示在复用器6的使用例1中从点N向连接点21观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。可知Band66、Band3、Band7中的阻抗N的位置N(B66)、N(B3)、N(B7)集中于基准阻抗的附近，取得了匹配。
图15D是将复用器6的使用例1中的端子P0－P1间的插入损失的一个例子作为实施例表示的图表。在图15D中，为了比较，示出点M与连接点21直接连接的假想构成中的端子P0－P1间的插入损失作为参考例。
图15E是表示复用器6的使用例1中的端子P0－P2间的插入损失的一个例子作为实施例的图表。在图15D中，为了比较，示出将点M与连接点21直接连接的假想构成中的端子P0－P2间的插入损失作为参考例。
从图15D以及图15E可以看出，端子P0－P1间以及端子P0－P2间的插入损失在实施例中比较良好，另一方面，在比较例中未达到实际使用的电平。
图15F是表示复用器6的使用例1中的端子P0－P6间的插入损失的一个例子作为实施例的图表。在图15F中，为了比较，示出将点M与连接点21直接连接的假想构成中的端子P0－P6间的插入损失作为参考例。
从图15F可以看出，端子P0－P6间的插入损失在实施例中与比较例相比略有增加，但已现出实际使用的电平。
图16A是表示复用器6的使用例2的电路图。如图16A所示，在复用器6的使用例2中，开关31、32处于切断状态，开关33、36、37处于连接状态。在图16A中，由粗线示出复用器6的使用例2中通过开关连接的电路要素。
在复用器6的使用例2中从点M向滤波器16侧观察到的阻抗M与图15B的史密斯圆图相同。因此，与使用例1相同地，将开关36、37设为连接状态，由电容器42a和电感器58构成并联共振电路。通过电容器42a的调整将并联共振电路的共振频率设定在包括Band7的频带内，从而使并联共振电路作为将Band7作为阻带的带阻滤波器动作。由此，减少了从点O向连接点21侧观察到的Band7中的反射损失。
图16B是表示在复用器6的使用例2中从点O向连接点21观察到的阻抗的一个例子的史密斯圆图。可知Band7以及Band32中的阻抗N的位置N(B7)、N(B32)集中于基准阻抗的附近，取得了匹配。
图16C是表示复用器6的使用例2中的端子P0－P3间的插入损失的一个例子作为实施例的图表。在图16C中，为了比较，示出将使用例2的点M与连接点21直接连接的假想构成中的端子P0－P3间的插入损失作为参考例。
图16D是表示复用器6的使用例2中的端子P0－P6间的插入损失的一个例子作为实施例的图表。在图16D中，为了比较，示出将点M与连接点21直接连接的假想构成中的端子P0－P6间的插入损失作为参考例。
从图15F中可以看出，端子P0－P6间的插入损失在实施例中，与比较例相比略有增加，但已现出实际使用的电平。
这样，在追加通带向低频侧偏离的滤波器的情况下，通过与滤波器一起追加由并联共振电路构成的带阻滤波器，能够有效地防止由追加的滤波器产生的反射损失的增大。
(实施方式7)
在实施方式7中，对调整连接点22处的阻抗的其他的相位电路进行说明。
在上述的任意一个实施方式中，作为调整连接点22处的阻抗的相位电路，均例示出连接在连结连接点22和开关31的信号路径与接地电极之间的电感器51(所谓的分流电感器)。
例如，在图1的复用器1中，在连接点22连接有2个滤波器11、12。连接点22处的阻抗被电感器51调整为在连接点21处，与从连接点21向滤波器13侧观察到的阻抗合成时成为基准阻抗。电感器51是在连接点21连接有2个滤波器的情况下连接在连接点21与接地电极之间的第四电感器的一个例子。
在由作为分流电感器的电感器51进行的阻抗的调整中，与连接点22连接的滤波器越增加，连接点22处的阻抗越向电容性较大地移位，所以需要更大的调整，由于调整而产生的损失增大。
因此，在实施方式7中，例如，3个以上的滤波器与连接点22连接的情况下，不由分流电感器而由串联电感器进行连接点22处的阻抗的调整。串联电感器是指两端与信号路径连接的电感器。
图17是表示实施方式7所涉及的复用器的构成的一个例子的电路图。图17所示的复用器7与图9A的复用器3相比，代替电感器51而具备电感器54。电感器54是第五电感器的一个例子。
电感器54连接在与连接点22连接的滤波器11、12、15中通带位于最低频侧的滤波器12与连接点22之间。由此，能够阻止与其他的滤波器的通带重叠的高阶的无用波。
在由分流电感器进行连接点22处的阻抗的调整的情况下，与连接点22连接的滤波器越增加，连接点22处的阻抗越向电容性移动，所以需要更大的调整，由于调整而产生的损失增大。
相对于此，在由作为串联电感器的电感器54进行的阻抗的调整中，与由电感器51进行的调整相比，其他的滤波器的通带的损失增加。然而，与连接点22连接的滤波器的一个阻抗位于电感性，所以能够抑制匹配时的阻抗向电容性的移动，能够通过更小的调整使合成阻抗接近基准阻抗。
因此，在连接点22连接有2个滤波器的构成(例如，图1的复用器1)中，由作为分流电感器的电感器51进行连接点22处的阻抗的调整。另外，在连接点22连接有3个以上的滤波器的构成(例如，图17的复用器7)中，由作为串联电感器的电感器54进行连接点22处的阻抗的调整。
由此，由于阻抗的调整而产生的损失被优化，所以能得到特性优异的复用器。
(实施方式8)
在实施方式8中，对具备在实施方式1说明的复用器1的高频前端电路、以及具备该高频前端电路的通信装置进行说明。
图18是实施方式8所涉及的通信装置100的构成图。通信装置100具备高频前端电路110、RF信号处理电路140、以及基带信号处理电路150。此外，图18也图示出与通信装置100连接的天线160。
高频前端电路110具有开关111、接收电路120、以及发送电路130。
接收电路120具有复用器121、开关122、以及低噪声放大器123。
复用器121例如是实施方式1所涉及的复用器1。
开关122根据未图示的控制信号，将复用器121的端子P1、P2、P3中的1个以上的端子选择性地与低噪声放大器123的输入端子连接。由此，高频前端电路110能够与载波聚合对应。
低噪声放大器123放大从天线160经由开关111、复用器121以及开关122供给的高频信号(这里，高频接收信号)，并输出到RF信号处理电路140。
发送电路130具有功率放大器131。
功率放大器131放大从RF信号处理电路140供给的高频信号(这里，高频发送信号)，并经由开关111输出到天线160。
在发送电路130也可以设置与接收电路120相同的复用器(未图示)。
此外，高频前端电路110也可以在上述的各构件之间具备其他的电路元件。
RF信号处理电路140将从高频前端电路110供给的高频接收信号转换为接收信号，并供给到基带信号处理电路150。该转换也可以包括信号的解调以及下转换。RF信号处理电路140还将由基带信号处理电路150生成的发送信号转换为发送RF信号，并供给到高频前端电路110。该转换也可以包括信号的调制以及上转换。RF信号处理电路140也可以由高频集成电路(RFIC)芯片构成。
基带信号处理电路150将由进行声音通话、图像显示等的应用装置/应用软件(未图示)生成的发送数据转换为发送信号，并供给到RF信号处理电路140。该转换也可以包括数据的压缩、复用、错误修正符号的附加。另外，将从RF信号处理电路140接收到的接收信号转换为接收数据，并供给到应用装置/应用软件。该转换也可以包括数据的解压缩、解复用、错误修正。基带信号处理电路150也可以由基带集成电路(BBIC)芯片构成。
根据如以上那样构成的高频前端电路110以及通信装置100，通过具备上述的实施方式1所涉及的复用器1，能够得到构成简单并且特性优异的高频前端电路110以及通信装置100。
此外，高频前端电路110的复用器121不局限于实施方式1所涉及的复用器1，也可以使用实施方式2～7中说明的复用器2～8中的任意一个。
另外，根据高频信号的处理方式，通信装置100也可以不具备基带信号处理电路150。
(其他的变形例等)
以上，举出实施方式对实施方式1～7所涉及的复用器1～7、以及实施方式8所涉及的高频前端电路110以及通信装置100进行了说明，但本发明并不局限于上述的实施方式。例如，对上述的实施方式施加了如下那样的变形的方式也可以包含于本发明。
例如，本发明所涉及的复用器不局限于仅具备多个接收用滤波器的构成，也可以是仅具备多个发送用滤波器的构成、或者具备接收用滤波器和发送用滤波器双方的构成。
工业上可利用性
本发明能够作为能够应用于多波段化以及多模式化的频率标准的低损失的复用器、高频前端电路或者通信装置等，广泛地利用于移动电话等通信设备。
附图标记说明
1～7...复用器；11～16...滤波器；21、22...连接点；31～37...开关；41、41a、42a...电容器；51～58...电感器；100...通信装置；110...高频前端电路；111、122...开关；120...接收电路；121...复用器；123...低噪声放大器；130...发送电路；131...功率放大器；140...RF信号处理电路；150...信号处理电路；P0～P6...端子。

Claims (13)

1.一种复用器，具备：
第一滤波器，将第一频带作为通带；
第二滤波器，将与上述第一频带不同的第二频带作为通带；
第三滤波器，将与上述第一频带以及上述第二频带的任意一个频带均不同的第三频带作为通带；
第一连接点，被连接于公共端子；
第二连接点，供上述第一滤波器的一端以及上述第二滤波器的一端共同连接；
第一开关，切换上述第一连接点与上述第二连接点之间的连接以及上述第一连接点与上述第二连接点之间的切断；
电抗元件，一端与连结上述第二连接点和上述第一开关的信号路径连接；
第二开关，切换上述电抗元件的另一端与上述第一连接点之间的连接以及上述电抗元件的另一端与上述第一连接点之间的切断；以及
第三开关，切换上述第三滤波器的一端与上述第一连接点之间的连接以及上述第三滤波器的一端与上述第一连接点之间的切断，
在上述第一频带、上述第二频带以及上述第三频带当中，上述第一频带与上述第二频带相邻。
2.根据权利要求1所述的复用器，其中，
上述电抗元件是第一电容器。
3.根据权利要求1或者2所述的复用器，其中，
上述第一开关、上述第二开关、上述第三开关以及上述电抗元件形成于单个集成电路装置。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的复用器，其中，
在通信过程中，上述第一频带、第二频带以及第三频带中任意一个频带被单独使用、或者2个以上的频带被同时使用，
上述复用器具有：
第一状态，上述第一开关处于连接状态并且上述第二开关以及上述第三开关处于切断状态；
第二状态，上述第一开关以及上述第二开关处于切断状态并且上述第三开关处于连接状态；以及
第三状态，上述第一开关处于切断状态并且上述第二开关以及上述第三开关处于连接状态。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的复用器，其中，还具备：
第四滤波器，将与上述第一频带、上述第二频带以及上述第三频带的任意一个频带均不同的第四频带作为通带；以及
第四开关，切换上述第四滤波器的一端与上述第一连接点之间的连接以及上述第四滤波器的一端与上述第一连接点之间的切断，
上述电抗元件的电抗值能够可变控制。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的复用器，其中，
还具备第五滤波器，该第五滤波器将与上述第一频带、上述第二频带以及上述第三频带的任意一个频带均不同的第五频带作为通带，且该第五滤波器的一端与上述第二连接点连接。
7.根据权利要求1～6的任一项所述的复用器，其中，还具备：
第一电感器，一端与接地电极连接；以及
第五开关，切换上述第一电感器的另一端与上述第一连接点之间的连接以及上述第一电感器的另一端与上述第一连接点之间的连接。
8.根据权利要求1～7的任一项所述的复用器，其中，
还具备第二电感器，该第二电感器连接在上述第一连接点与上述公共端子之间。
9.根据权利要求1～8的任一项所述的复用器，其中，还具备：
第六滤波器，将位于比上述第一频带、上述第二频带以及上述第三频带的任意一个频带均低频侧的第六频带作为通带；
第二电容器，一端成为上述第六滤波器的一端，且电容值能够可变控制；
第六开关，切换上述第二电容器的另一端与上述第一连接点之间的连接以及上述第二电容器的另一端与上述第一连接点之间的切断；
第三电感器，一端与上述第六滤波器的上述一端连接；以及
第七开关，切换上述第三电感器的另一端与上述公共端子之间的连接以及上述第三电感器的另一端与上述公共端子之间的切断。
10.根据权利要求1～9的任一项所述的复用器，其中，
在上述第二连接点连接有上述复用器所具备的滤波器中的规定个数的滤波器，
在上述第二连接点连接有2个滤波器的情况下，
还具备连接在上述第二连接点与接地电极之间的第四电感器，
在上述第二连接点连接有3个以上的滤波器的情况下，
还具备第五电感器，该第五电感器连接在与上述第二连接点连接的滤波器中通带位于最低频侧的滤波器与上述连接点之间。
11.根据权利要求1～10的任一项所述的复用器，其中，
上述第一滤波器、上述第二滤波器以及上述第三滤波器由弹性波滤波器构成。
12.一种高频前端电路，具备：
权利要求1～11的任一项所述的复用器；以及
放大电路，与上述复用器连接。
13.一种通信装置，具备：
RF信号处理电路，处理通过天线收发的高频信号；以及
权利要求12所述的高频前端电路，在上述天线与上述RF信号处理电路之间传递上述高频信号。
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