CN114342267A - 高频模块以及通信装置 - Google Patents

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Abstract

高频模块(1)例如具备:低频段电路(1L),对低频段组的第1发送信号组以及第1接收信号组进行传输;中频段电路(1M),对中频段组的第2发送信号组以及第2接收信号组进行传输;天线连接端子(10L、10M);发送输入端子(11L),与对第1发送信号组进行放大的功率放大器(5L)的输出端子连接;以及发送输入端子(11M),与对第2发送信号组进行放大的功率放大器(5M)的输出端子连接,低频段电路(1L)具备多个双工器(31L、32L)、开关(60L)以及开关(40L),中频段电路(1M)具备多个双工器(33M、34M)、开关(60M)以及开关(40M)。

Description

高频模块以及通信装置
技术领域
本发明涉及高频模块以及通信装置。
背景技术
在便携式电话等移动通信设备中,随着多频段化的发展,要求作为4G(第4代移动通信系统)以及5G(第5代移动通信系统)所对应的频带的低频段组、中频段组以及高频段组中的两个以上的频段组所对应的高频前端电路的模块化以及小型化。
在专利文献1公开了如下的高频模块,即,对发送侧滤波器、接收侧滤波器、以及开关元件进行了一体化,其中,开关元件对与天线连接的端子和与各滤波器连接的端子的连接进行切换。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-169798号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在上述以往的高频模块中,因为信号的输入输出用的端子数变多,所以变得需要设置端子的空间,不能实现小型化。此外,在以高频模块的小型化为目的而使发送信号用的电路和接收信号用的电路一体化的情况下,需要充分确保收发间的隔离度。
因此,本发明的目的在于,提供一种提高了收发间的隔离度的小型的高频模块以及通信装置。
用于解决课题的技术方案
本发明的一个方式涉及的高频模块具备:第1通信电路,对由具有相互不同的频带的多个第1通信频段构成的第1频段组的第1发送信号组以及第1接收信号组进行传输;第2通信电路,对由多个第2通信频段构成的第2频段组的第2发送信号组以及第2接收信号组进行传输,所述多个第2通信频段具有比所述多个第1通信频段各自的频带高且相互不同的频带;至少一个天线连接端子;第1外部连接端子,与对所述第1发送信号组进行放大的第1放大器的输出端子连接;以及第2外部连接端子,与对所述第2发送信号组进行放大的第2放大器的输出端子连接,所述第1通信电路具备:多个第1滤波器,具有与所述多个第1通信频段各自对应的通带;第1天线开关,对所述至少一个天线连接端子中的一个与所述多个第1滤波器各自的导通以及非导通进行切换;以及第1发送用开关,对所述第1外部连接端子与所述多个第1滤波器各自的导通以及非导通进行切换,所述第2通信电路具备:多个第2滤波器,具有与所述多个第2通信频段各自对应的通带;第2天线开关,对所述至少一个天线连接端子中的一个与所述多个第2滤波器的导通以及非导通进行切换;以及第2发送用开关,对所述第2外部连接端子与所述多个第2滤波器各自的导通以及非导通进行切换。
此外,本发明的一个方式涉及的通信装置具备:上述高频模块;以及RF信号处理电路,对由天线收发的高频信号进行处理,所述高频模块在所述天线与所述RF信号处理电路之间传输所述高频信号。
发明效果
根据本发明,能够提供一种提高了收发间的隔离度的小型的高频模块以及通信装置。
附图说明
图1是实施方式涉及的高频模块以及通信装置的电路图。
图2是实施方式涉及的高频模块的剖面结构概略图。
图3A是实施例1涉及的高频模块的IC元件内的俯视结构概略图。
图3B是实施例2涉及的高频模块的IC元件内的俯视结构概略图。
图3C是实施例3涉及的高频模块的IC元件内的俯视结构概略图。
图3D是实施例4涉及的高频模块的IC元件内的俯视结构概略图。
图4是实施方式的变形例1涉及的高频模块的剖面结构概略图。
图5是实施方式的变形例2涉及的高频模块的俯视结构概略图。
图6A是示出实施方式的变形例3涉及的高频模块的主要部分的电路图。
图6B是示出实施方式的变形例4涉及的高频模块的主要部分的电路图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的实施方式涉及的高频模块以及通信装置进行详细说明。另外,以下说明的实施方式均示出本发明的一个具体例子。因此,在以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等是一个例子,其主旨并不在于限定本发明。因而,对于以下的实施方式中的构成要素之中未记载于独立权利要求的构成要素,作为任意的构成要素而进行说明。
此外,各图是示意图,未必严谨地进行了图示。因此,例如在各图中比例尺等未必一致。此外,在各图中,对于实质上相同的结构标注相同的附图标记,并省略或简化重复的说明。
此外,在本说明书中,“平行”等示出要素间的关系性的用语以及数值范围并不是仅表示严格的意思的表述,而是意味着还包含实质上等同的范围,例如,包含几%程度的差异的表述。
(实施方式)
[1.高频模块以及通信装置的概要]
图1是本实施方式涉及的高频模块1以及通信装置6的电路结构图。
本实施方式涉及的高频模块1对多个通信频段组的发送信号组以及接收信号组进行传输。具体地,高频模块1对低频段组、中频段组以及高频段组各自的发送信号组以及接收信号组进行传输。
低频段组是由具有相互不同的频带的多个第1通信频段构成的第1频段组的一个例子。具体地,低频段组是由与4G以及5G对应的多个通信频段构成的频带组,例如具有600-1000MHz的频率范围。低频段组例如由LTE(Long Term Evolution,长期演进)的Band5(发送带:824-849MHz、接收带:869-894MHz)、Band8(发送带:880-915MHz、接收带:925-960MHz)、以及Band28(发送带:703-748MHz、接收带:753-803MHz)等通信频段构成。也就是说,Band5、Band8以及Band28分别是多个第1通信频段的一个例子。如图1所示,高频模块1具备用于对包含于低频段组的多个通信频段中的一个进行选择的发送用的开关40L以及接收用的开关50L。
中频段组是由多个第2通信频段构成的第2频段组的一个例子,多个第2通信频段具有比多个第1通信频段各自的频带高且相互不同的频带。具体地,中频段组是由与4G以及5G对应的多个通信频段构成的频带组,位于比低频段组靠高频率侧。中频段组例如具有1.5-2.2GHz的频率范围。中频段组例如由LTE的Band1(发送带:1920-1980MHz、接收带:2110-2170MHz)、Band3(发送带:1710-1785MHz、接收带:1805-1880MHz)、Band39(收发带:1880-1920MHz)、以及Band66(发送带:1710-1780MHz、接收带:2110-2200MHz)等通信频段构成。也就是说,Band1、Band3、Band39以及Band66分别是多个第2通信频段的一个例子。如图1所示,高频模块1具备用于对中频段组包含的多个通信频段中的一个进行选择的发送用的开关40M以及接收用的开关50M。
高频段组是由多个第3通信频段构成的第3频段组的一个例子,多个第3通信频段具有比多个第2通信频段各自的频带高且相互不同的频带。具体地,高频段组是由与4G以及5G对应的多个通信频段构成的频带组,位于比高频段组靠高频率侧。高频段组例如具有2.4-2.8GHz的频率范围。高频段组例如由LTE的Band7(发送带:2500-2570MHz、接收带:2620-2690MHz)、以及Band41(收发带2496-2690MHz)等通信频段构成。也就是说,Band7以及Band41分别是多个第3通信频段的一个例子。如图1所示,在高频模块1中,具备用于对包含于高频段组的多个通信频段中的一个进行选择的发送用的开关40H以及接收用的开关50H。
像这样,高频模块1具备用于对多个通信频段中的一个进行选择的发送用的开关40L、40M以及40H和接收用的开关50L、50M以及50H。各开关的公共端子分别与高频模块1的外部连接端子连接,关于细节将在后面叙述。由此,例如能够将低频段组包含的多个通信频段的发送信号从一个外部连接端子输出。对于中频段组以及高频段组也是同样的。此外,对于各通信频段组的接收信号也是同样的。与按每个通信频段设置外部连接端子的情况相比,能够减少在高频模块1设置的外部连接端子的数量,因此能够实现高频模块1的小型化。
另外,在本实施方式中,多个第2通信频段中的至少一个包含多个第1通信频段中的至少一个包含的频率的n倍的频率。在此,n是2以上的自然数。同样地,多个第3通信频段中的至少一个包含多个第1通信频段中的至少一个包含的频率的m倍的频率。在此,m是3以上的自然数。
具体地,中频段组包含的通信频段包含低频段组包含的通信频段包含的频率的2倍的频率。例如,中频段组的Band3的接收带(1805-1880MHz)包含低频段组的Band8的发送带(880-915MHz)包含的频率的2倍的频率。因此,低频段组的Band8的发送信号在绕入到中频段组的接收电路的情况下有可能对中频段组的Band3的接收信号造成影响。
此外,高频段组包含的通信频段包含低频段组包含的通信频段包含的频率的3倍的频率。例如,高频段组的Band7的接收带(2620-2690MHz)包含低频段组的Band8的发送带(880-915MHz)包含的频率的3倍的频率。因此,低频段组的Band8的发送信号在绕入到高频段组的接收电路的情况下有可能对高频段组的Band7的接收信号造成影响。
因而,要求充分地确保高频模块1内的收发间的隔离度。特别是,要求充分地确保低频段组的发送电路与中频段组的接收电路以及高频段组的接收电路的隔离度。在本实施方式中,通过由独立体(独立模块)分别构成高频模块1和对各通信频段组的发送信号组进行放大的功率放大器5L、5M以及5H,从而确保了收发间的隔离度。
[2.高频模块以及通信装置的电路结构]
如图1所示,通信装置6具备高频模块1、天线2L、2M以及2H、RF信号处理电路(RFIC)3、基带信号处理电路(BBIC)4、和功率放大器5L、5M以及5H。
天线2L与高频模块1的天线连接端子10L连接。天线2L对从高频模块1的低频段电路1L输出的发送信号进行辐射。此外,天线2L接收来自外部的接收信号并向低频段电路1L输出。
天线2M与高频模块1的天线连接端子10M连接。天线2M对从高频模块1的中频段电路1M输出的发送信号进行辐射。此外,天线2M接收来自外部的接收信号并向中频段电路1M输出。
天线2H与高频模块1的天线连接端子10H连接。天线2H对从高频模块1的高频段电路1H输出的发送信号进行辐射。此外,天线2H接收来自外部的接收信号并向高频段电路1H输出。
RFIC3是对由天线2L、2M以及2H收发的高频信号进行处理的RF信号处理电路。具体地,RFIC3对由天线2L、2M或2H接收且经由高频模块1的接收信号路径输入的高频接收信号进行下变频等信号处理。RFIC3向BBIC4输出通过信号处理生成的接收信号。此外,RFIC3对从BBIC4输入的发送信号进行上变频等信号处理。RFIC3向高频模块1的发送信号路径输出通过该信号处理生成的高频发送信号。高频发送信号经由高频模块1的发送信号路径而从天线2L、2M或2H辐射。
此外,RFIC3还具有基于所使用的通信频段对高频模块1具备的开关的连接的切换进行控制的作为控制部的功能。具体地,RFIC3向高频模块1的控制电路70输出用于对高频模块1具备的开关40L、40M以及40H、开关50L、50M以及50H、和开关60L、60M以及60H的连接进行切换的控制信号。此外,RFIC3向控制电路70输出用于对高频模块1的低噪声放大器20L、20M以及20H的增益等进行调整的控制信号。此外,RFIC3向功率放大器5L、5M以及5H的控制电路(未图示)输出用于对功率放大器5L、5M以及5H的增益等进行调整的控制信号。
另外,控制电路70也可以是仅对开关40L、40M以及40H、开关50L、50M以及50H、开关60L、60M以及60H、和低噪声放大器20L、20M以及20H的一部分进行控制的电路。此外,也可以对开关40L、40M以及40H、开关50L、50M以及50H、开关60L、60M以及60H、和低噪声放大器20L、20M以及20H各自设置控制电路70执行的功能。
此外,RFIC3进行的作为控制部的上述功能也可以由BBIC4进行。或者也可以是,通信装置6具备与RFIC3以及BBIC4不同的其它控制电路,并由该控制电路进行上述功能。
BBIC4是使用中间频带进行信号处理的电路,中间频带与在高频模块1中传输的高频信号相比为低频。由BBIC4处理的信号例如作为图像显示用的图像信号而进行使用,或者作为经由了扬声器的通话用的声音信号而进行使用。
功率放大器5L是对第1频段组的第1发送信号组进行放大的第1放大器的一个例子。具体地,功率放大器5L是对属于低频段组的通信频段的发送信号进行放大的发送功率放大器。属于低频段组的通信频段的发送信号是第1发送信号组包含的发送信号的一个例子。另外,第1发送信号组由属于第1频段组的多个第1通信频段各自的发送信号构成。
功率放大器5M是对第2频段组的第2发送信号组进行放大的第2放大器的一个例子。具体地,功率放大器5M是对属于中频段组的通信频段的发送信号进行放大的发送功率放大器。属于中频段组的通信频段的发送信号是第2发送信号组包含的发送信号的一个例子。另外,第2发送信号组由属于第2频段组的多个第2通信频段各自的发送信号构成。
功率放大器5H是对第3频段组的第3发送信号组进行放大的第3放大器的一个例子。具体地,功率放大器5H是对属于高频段组的通信频段的发送信号进行放大的发送功率放大器。属于高频段组的通信频段的发送信号是第3发送信号组包含的发送信号的一个例子。另外,第3发送信号组由属于第3频段组的多个第3通信频段各自的发送信号构成。
功率放大器5L、5M以及5H例如包含硅(Si)系的CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor,互补金属氧化物半导体)、或砷化镓(GaAs)系的场效应晶体管(FET)或异质结双极晶体管(HBT)等。功率放大器5L、5M以及5H的结构没有特别限定。
另外,在本实施方式涉及的通信装置6中,天线2L、2M以及2H和BBIC4不是必需的构成要素。也就是说,通信装置6也可以不具备天线2L、2M以及2H、RFIC3和BBIC4中的至少一者。
接着,对高频模块1的详细的结构进行说明。
如图1所示,高频模块1具备低频段电路1L、中频段电路1M、高频段电路1H、天线连接端子10L、10M以及10H、发送输入端子11L、11M以及11H、和接收输出端子12L、12M以及12H。
天线连接端子10L、10M以及10H分别是进行高频模块1和设置在高频模块1的外部的元件的电连接的外部连接端子的一个例子。具体地,天线连接端子10L与天线2L连接。天线连接端子10M与天线2M连接。天线连接端子10H与天线2H连接。
发送输入端子11L、11M以及11H分别是进行高频模块1和设置在高频模块1的外部的元件的电连接的外部连接端子的一个例子。具体地,发送输入端子11L是与功率放大器5L的输出端子连接的第1外部连接端子的一个例子。在发送输入端子11L输入被功率放大器5L放大了的第1发送信号组。发送输入端子11M是与功率放大器5M的输出端子连接的第2外部连接端子的一个例子。在发送输入端子11M输入被功率放大器5M放大了的第2发送信号组。发送输入端子11H是与功率放大器5H的输出端子连接的第3外部连接端子的一个例子。在发送输入端子11H输入被功率放大器5H放大了的第3发送信号组。
另外,虽然在图1未示出,但是也可以在功率放大器5L与发送输入端子11L之间设置有获得功率放大器5L和发送输入端子11L的阻抗匹配的匹配电路。也可以在功率放大器5M与发送输入端子11M之间设置有获得功率放大器5M和发送输入端子11M的阻抗匹配的匹配电路。也可以在功率放大器5H与发送输入端子11H之间设置有获得功率放大器5H和发送输入端子11H的阻抗匹配的匹配电路。
这些匹配电路(PA用的匹配电路)分别包含例如电感器以及电容器,但是并不限于此。PA用的匹配电路可以不包含电感器,也可以不包含电容器。PA用的匹配电路设置在高频模块1的外部。
接收输出端子12L、12M以及12H是进行高频模块1和设置在高频模块1的外部的元件的电连接的外部连接端子的一个例子。具体地,接收输出端子12L、12M以及12H均与RFIC3连接。
低频段电路1L是对第1频段组的第1发送信号组以及第1接收信号组进行传输的第1通信电路的一个例子。具体地,低频段电路1L对属于低频段组的通信频段的发送信号以及接收信号进行传输。如图1所示,低频段电路1L具备低噪声放大器20L、双工器31L以及32L、和开关40L、50L以及60L。
另外,虽然在图1未示出,但是低频段电路1L也可以具备用于在各元件间获得阻抗匹配的匹配电路以及限制发送信号或接收信号的通带的滤波器电路等。例如,也可以在天线连接端子10L与开关60L之间设置有使低频段组的发送信号以及接收信号的双方通过的滤波器。此外,也可以在开关60L与双工器31L之间设置有获得开关60L和双工器31L的阻抗匹配的匹配电路(滤波器用的匹配电路)。此外,也可以分别在开关60L与双工器32L之间设置有用于获得开关60L和双工器32L的阻抗匹配的匹配电路(滤波器用的匹配电路)。此外,也可以在低噪声放大器20L与开关50L之间设置有获得低噪声放大器20L和开关50L的阻抗匹配的匹配电路(LNA用的匹配电路)。
这些滤波器用的匹配电路以及LNA用的匹配电路分别包含例如电感器以及电容器,但是并不限于此。滤波器用的匹配电路以及LNA用的匹配电路分别可以不包含电感器,也可以不包含电容器。
低噪声放大器20L是对第1频段组的第1接收信号组进行放大的第1低噪声放大器的一个例子。具体地,低噪声放大器20L是对属于低频段组的通信频段的接收信号以低噪声进行放大的接收低噪声放大器。属于低频段组的通信频段的接收信号是第1接收信号组包含的接收信号的一个例子。另外,第1接收信号组由属于第1频段组的多个第1通信频段各自的接收信号构成。
双工器31L以及32L是具有与多个第1通信频段各自对应的通带的多个第1滤波器的一个例子。双工器31L和双工器32L的通带不同。
双工器31L例如使低频段组的通信频段A的高频信号通过。如图1所示,双工器31L包含发送滤波器31T以及接收滤波器31R。发送滤波器31T的输入端子经由开关40L与发送输入端子11L连接。接收滤波器31R的输出端子经由开关50L以及低噪声放大器20L与接收输出端子12L连接。发送滤波器31T的输出端子和接收滤波器31R的输入端子相互连接而构成公共端子,并经由开关60L与天线连接端子10L连接。
发送滤波器31T配置在连结发送输入端子11L和天线连接端子10L的发送信号路径上,使被功率放大器5L放大并从发送输入端子11L输入的发送信号中的、通信频段A的发送带的发送信号通过。接收滤波器31R配置在连结天线连接端子10L和接收输出端子12L的接收信号路径上,使从天线连接端子10L输入的接收信号中的、通信频段A的接收带的接收信号通过。
双工器32L例如使低频段组的通信频段B的高频信号通过。通信频段B是与通信频段A不同的通信频段。如图1所示,双工器32L包含发送滤波器32T以及接收滤波器32R。发送滤波器32T的输入端子经由开关40L与发送输入端子11L连接。接收滤波器32R的输出端子经由开关50L以及低噪声放大器20L与接收输出端子12L连接。发送滤波器32T的输出端子和接收滤波器32R的输入端子相互连接而构成公共端子,并经由开关60L与天线连接端子10L连接。
发送滤波器32T配置在连结发送输入端子11L和天线连接端子10L的发送信号路径上,使被功率放大器5L放大并从发送输入端子11L输入的发送信号中的、通信频段B的发送带的发送信号通过。接收滤波器32R配置在连结天线连接端子10L和接收输出端子12L的接收信号路径上,使从天线连接端子10L输入的接收信号中的、通信频段B的接收带的接收信号通过。
开关40L是对第1外部连接端子与多个第1滤波器各自的导通以及非导通进行切换的第1发送用开关的一个例子。具体地,开关40L对发送输入端子11L与双工器31L以及32L各自的导通以及非导通进行切换。更具体地,开关40L配置在连结发送输入端子11L和发送滤波器31T以及32T的发送信号路径上,对发送输入端子11L与发送滤波器31T的导通以及非导通、和发送输入端子11L与发送滤波器32T的导通以及非导通进行切换。
开关40L例如是具有公共端子和两个选择端子的SPDT(Single Pole DoubleThrow,单刀双掷)型的开关。公共端子与发送输入端子11L连接。两个选择端子中的一者与发送滤波器31T的输入端子连接。两个选择端子中的另一者与发送滤波器32T的输入端子连接。
开关50L是对多个第1滤波器各自与第1低噪声放大器的导通以及非导通进行切换的第1接收用开关的一个例子。具体地,开关50L对双工器31L以及32L各自与低噪声放大器20L的输入端子的导通以及非导通进行切换。更具体地,开关50L配置在连结接收滤波器31R以及32R和低噪声放大器20L的接收信号路径上,对接收滤波器31R与低噪声放大器20L的导通以及非导通、和接收滤波器32R与低噪声放大器20L的导通以及非导通进行切换。
开关50L例如是具有公共端子和两个选择端子的SPDT型的开关。公共端子与低噪声放大器20L的输入端子连接。两个选择端子中的一者与接收滤波器31R的输出端子连接。两个选择端子中的另一者与接收滤波器32R的输出端子连接。
开关60L是对至少一个天线连接端子中的一个与多个第1滤波器各自的导通以及非导通进行切换的第1天线开关的一个例子。具体地,开关60L对天线连接端子10L与双工器31L以及32L各自的导通以及非导通进行切换。
开关60L例如是具有公共端子和两个选择端子的SPDT型的开关。公共端子与天线连接端子10L连接。两个选择端子中的一者与双工器31L的公共端子连接。两个选择端子中的另一者与双工器32L的公共端子连接。此外,开关60L通过将公共端子设为与两个选择端子中的任一个都不连接的状态,从而能够使低频段组的高频信号容易在低频段电路1L中传输。也就是说,开关60L能够对低频段电路1L与天线2L的连接(导通)以及非连接(非导通)进行切换。
另外,在低频段电路1L中传输的通信频段并不限定于两个,也可以仅为一个,还可以是三个以上。可根据通信频段数适当地调整双工器的数量以及开关的结构(例如,选择端子的数量)等。
中频段电路1M是对第2频段组的第2发送信号组以及第2接收信号组进行传输的第2通信电路的一个例子。具体地,中频段电路1M对属于中频段组的通信频段的发送信号以及接收信号进行传输。如图1所示,中频段电路1M具备低噪声放大器20M、双工器33M以及34M、和开关40M、50M以及60M。
另外,虽然在图1未示出,但是中频段电路1M也可以具备用于在各元件间获得阻抗匹配的匹配电路以及限制发送信号或接收信号的通带的滤波器电路等。例如,也可以在天线连接端子10M与开关60M之间设置有使中频段组的发送信号以及接收信号的双方通过的滤波器。此外,也可以在开关60M与双工器33M之间设置有用于获得开关60M和双工器33M的阻抗匹配的匹配电路(滤波器用的匹配电路)。此外,也可以分别在开关60M与双工器34M之间设置有获得开关60M和双工器34M的阻抗匹配的匹配电路(滤波器用的匹配电路)。此外,也可以在低噪声放大器20M与开关50M之间设置有获得低噪声放大器20M和开关50M的阻抗匹配的匹配电路(LNA用的匹配电路)。
这些滤波器用的匹配电路以及LNA用的匹配电路分别包含例如电感器以及电容器,但是并不限于此。滤波器用的匹配电路以及LNA用的匹配电路分别可以不包含电感器,也可以不包含电容器。
低噪声放大器20M是对第2频段组的第2接收信号组进行放大的第2低噪声放大器的一个例子。具体地,低噪声放大器20M是对属于中频段组的通信频段的接收信号以低噪声进行放大的接收低噪声放大器。属于中频段组的通信频段的接收信号是第2接收信号组包含的接收信号的一个例子。另外,第2接收信号组由属于第2频段组的多个第2通信频段各自的接收信号构成。
双工器33M以及34M是具有与多个第2通信频段各自对应的通带的多个第2滤波器的一个例子。双工器33M和双工器34M的通带不同。
双工器33M例如使中频段组的通信频段C的高频信号通过。如图1所示,双工器33M包含发送滤波器33T以及接收滤波器33R。发送滤波器33T的输入端子经由开关40M与发送输入端子11M连接。接收滤波器33R的输出端子经由开关50M以及低噪声放大器20M与接收输出端子12M连接。发送滤波器33T的输出端子和接收滤波器33R的输入端子相互连接而构成公共端子,并经由开关60M与天线连接端子10M连接。
发送滤波器33T配置在连结发送输入端子11M和天线连接端子10M的发送信号路径上,使被功率放大器5M放大并从发送输入端子11M输入的发送信号中的、通信频段C的发送带的发送信号通过。接收滤波器33R配置在连结天线连接端子10M和接收输出端子12M的接收信号路径上,使从天线连接端子10M输入的接收信号中的、通信频段C的接收带的接收信号通过。
双工器34M例如使中频段组的通信频段D的高频信号通过。通信频段D是与通信频段C不同的通信频段。如图1所示,双工器34M包含发送滤波器34T以及接收滤波器34R。发送滤波器34T的输入端子经由开关40M与发送输入端子11M连接。接收滤波器34R的输出端子经由开关50M以及低噪声放大器20M与接收输出端子12M连接。发送滤波器34T的输出端子和接收滤波器34R的输入端子相互连接而构成公共端子,并经由开关60M与天线连接端子10M连接。
发送滤波器34T配置在连结发送输入端子11M和天线连接端子10M的发送信号路径上,使被功率放大器5M放大并从发送输入端子11M输入的发送信号中的、通信频段D的发送带的发送信号通过。接收滤波器34R配置在连结天线连接端子10M和接收输出端子12M的接收信号路径上,使从天线连接端子10M输入的接收信号中的、通信频段D的接收带的接收信号通过。
开关40M是对第2外部连接端子与多个第2滤波器各自的导通以及非导通进行切换的第2发送用开关的一个例子。具体地,开关40M对发送输入端子11M与双工器33M以及34M各自的导通以及非导通进行切换。更具体地,开关40M配置在连结发送输入端子11M和发送滤波器33T以及34T的发送信号路径上,对发送输入端子11M与发送滤波器33T的导通以及非导通、和发送输入端子11M与发送滤波器34T的导通以及非导通进行切换。
开关40M例如是具有公共端子和两个选择端子的SPDT型的开关。公共端子与发送输入端子11M连接。两个选择端子中的一者与发送滤波器33T的输入端子连接。两个选择端子中的另一者与发送滤波器34T的输入端子连接。
开关50M是对多个第2滤波器各自与第2低噪声放大器的导通以及非导通进行切换的第2接收用开关的一个例子。具体地,开关50M对双工器33M以及34M各自与低噪声放大器20M的输入端子的导通以及非导通进行切换。更具体地,开关50M配置在连结接收滤波器33R以及34R和低噪声放大器20M的接收信号路径上,对接收滤波器33R与低噪声放大器20M的导通以及非导通、和接收滤波器34R与低噪声放大器20M的导通以及非导通进行切换。
开关50M例如是具有公共端子和两个选择端子的SPDT型的开关。公共端子与低噪声放大器20M的输入端子连接。两个选择端子中的一者与接收滤波器33R的输出端子连接。两个选择端子中的另一者与接收滤波器34R的输出端子连接。
开关60M是对至少一个天线连接端子中的一个与多个第2滤波器的各自的导通以及非导通进行切换的第2天线开关的一个例子。具体地,开关60M对天线连接端子10M与双工器33M以及34M各自的导通以及非导通进行切换。
开关60M例如是具有公共端子和两个选择端子的SPDT型的开关。公共端子与天线连接端子10M连接。两个选择端子中的一者与双工器33M的公共端子连接。两个选择端子中的另一者与双工器34M的公共端子连接。此外,开关60M通过将公共端子设为与两个选择端子中的任一个都不连接的状态,从而能够使中频段组的高频信号不在中频段电路1M中传输。也就是说,开关60M能够对中频段电路1M与天线2M的连接(导通)以及非连接(非导通)进行切换。
另外,在中频段电路1M中传输的通信频段并不限定于两个,也可以仅为一个,还可以是三个以上。可根据通信频段数适当地调整双工器的数量以及开关的结构(例如,选择端子的数量)等。
高频段电路1H是对第3频段组的第3发送信号组以及第3接收信号组进行传输的第3通信电路的一个例子。具体地,高频段电路1H对属于高频段组的通信频段的发送信号以及接收信号进行传输。如图1所示,高频段电路1H具备低噪声放大器20H、双工器35H以及36H、和开关40H、50H以及60H。
另外,虽然在图1未示出,但是高频段电路1H也可以具备用于在各元件间获得阻抗匹配的匹配电路以及限制发送信号或接收信号的通带的滤波器电路等。例如,也可以在天线连接端子10H与开关60H之间设置有使高频段组的发送信号以及接收信号的双方通过的滤波器。此外,也可以在开关60H与双工器35H之间设置有获得开关60H和双工器35H的阻抗匹配的匹配电路(滤波器用的匹配电路)。此外,也可以分别在开关60H与双工器36H之间设置有获得开关60H和双工器36H的阻抗匹配的匹配电路(滤波器用的匹配电路)。此外,也可以在低噪声放大器20H与开关50H之间设置有获得低噪声放大器20H和开关50H的阻抗匹配的匹配电路(LNA用的匹配电路)。
这些滤波器用的匹配电路以及LNA用的匹配电路分别包含例如电感器以及电容器,但是并不限于此。滤波器用的匹配电路以及LNA用的匹配电路分别可以不包含电感器,也可以不包含电容器。
低噪声放大器20H是对第3频段组的第3接收信号组进行放大的第3低噪声放大器的一个例子。具体地,低噪声放大器20H是对属于高频段组的通信频段的接收信号以低噪声进行放大的接收低噪声放大器。属于高频段组的通信频段的接收信号是第3接收信号组包含的接收信号的一个例子。另外,第3接收信号组由属于第3频段组的多个第3通信频段各自的接收信号构成。
双工器35H以及36H是具有与多个第3通信频段各自对应的通带的多个第3滤波器的一个例子。双工器35H和双工器36H的通带不同。
双工器35H例如使高频段组的通信频段E的高频信号通过。如图1所示,双工器35H包含发送滤波器35T以及接收滤波器35R。发送滤波器35T的输入端子经由开关40H与发送输入端子11H连接。接收滤波器35R的输出端子经由开关50H以及低噪声放大器20H与接收输出端子12H连接。发送滤波器35T的输出端子和接收滤波器35R的输入端子相互连接而构成公共端子,并经由开关60H与天线连接端子10H连接。
发送滤波器35T配置在连结发送输入端子11H和天线连接端子10H的发送信号路径上,使被功率放大器5H放大并从发送输入端子11H输入的发送信号中的、通信频段E的发送带的发送信号通过。接收滤波器35R配置在连结天线连接端子10H和接收输出端子12H的接收信号路径上,使从天线连接端子10H输入的接收信号中的、通信频段E的接收带的接收信号通过。
双工器36H例如使高频段组的通信频段F的高频信号通过。通信频段F是与通信频段E不同的通信频段。如图1所示,双工器36H包含发送滤波器36T以及接收滤波器36R。发送滤波器36T的输入端子经由开关40H与发送输入端子11H连接。接收滤波器36R的输出端子经由开关50H以及低噪声放大器20H与接收输出端子12H连接。发送滤波器36T的输出端子和接收滤波器36R的输入端子相互连接而构成公共端子,并经由开关60H与天线连接端子10H连接。
发送滤波器36T配置在连结发送输入端子11H和天线连接端子10H的发送信号路径上,使被功率放大器5H放大并从发送输入端子11H输入的发送信号中的、通信频段F的发送带的发送信号通过。接收滤波器36R配置在连结天线连接端子10H和接收输出端子12H的接收信号路径上,使从天线连接端子10H输入的接收信号中的、通信频段F的接收带的接收信号通过。
开关40H是对第3外部连接端子与多个第3滤波器各自的导通以及非导通进行切换的第3发送用开关的一个例子。具体地,开关40H对发送输入端子11H与双工器35H以及36H各自的导通以及非导通进行切换。更具体地,开关40H配置在连结发送输入端子11H和发送滤波器35T以及36T的发送信号路径上,对发送输入端子11H与发送滤波器35T的导通以及非导通、和发送输入端子11H与发送滤波器36T的导通以及非导通进行切换。
开关40H例如是具有公共端子和两个选择端子的SPDT型的开关。公共端子与发送输入端子11H连接。两个选择端子中的一者与发送滤波器35T的输入端子连接。两个选择端子中的另一者与发送滤波器36T的输入端子连接。
开关50H是对多个第3滤波器各自与第3低噪声放大器的导通以及非导通进行切换的第3接收用开关的一个例子。具体地,开关50H对双工器35H以及36H各自与低噪声放大器20H的输入端子的导通以及非导通进行切换。更具体地,开关50H配置在连结接收滤波器35R以及36R和低噪声放大器20H的接收信号路径上,对接收滤波器35R与低噪声放大器20H的导通以及非导通、和接收滤波器36R与低噪声放大器20H的导通以及非导通进行切换。
开关50H例如是具有公共端子和两个选择端子的SPDT型的开关。公共端子与低噪声放大器20H的输入端子连接。两个选择端子中的一者与接收滤波器35R的输出端子连接。两个选择端子中的另一者与接收滤波器36R的输出端子连接。
开关60H是对至少一个天线连接端子中的一个与多个第3滤波器各自的导通以及非导通进行切换的第3天线开关的一个例子。具体地,开关60H对天线连接端子10H与双工器35H以及36H各自的导通以及非导通进行切换。
开关60H例如是具有公共端子和两个选择端子的SPDT型的开关。公共端子与天线连接端子10H连接。两个选择端子中的一者与双工器35H的公共端子连接。两个选择端子中的另一者与双工器36H的公共端子连接。此外,开关60H通过将公共端子设为与两个选择端子中的任一个都不连接的状态,从而能够使高频段组的高频信号不在高频段电路1H中传输。也就是说,开关60H能够对高频段电路1H与天线2H的连接(导通)以及非连接(非导通)进行切换。
另外,在高频段电路1H中传输的通信频段并不限定于两个,也可以仅为一个,还可以是三个以上。可根据通信频段数适当地调整双工器的数量以及开关的结构(例如,选择端子的数量)等。
低噪声放大器20L、20M以及20H例如包含Si系的CMOS、或GaAs的FET或HBT等。低噪声放大器20L、20M以及20H的结构没有特别限定。
发送滤波器31T~36T以及接收滤波器31R~36R例如是声表面波(SAW)滤波器、BAW(Bulk Acoustic Wave,体声波)滤波器、LC谐振滤波器以及电介质滤波器中的任一者,但是并不限定于此。此外,设置在天线连接端子10L、10M以及10H与开关60L、60M以及60H之间的滤波器也是同样的。
根据以上的电路结构,本实施方式涉及的高频模块1能够对通信频段A~F中的任一通信频段的高频信号以该通信频段单独执行发送、接收以及收发中的至少任一者。此外,能够执行对通信频段A~F中的两个以上的通信频段的高频信号同时进行发送、同时进行接收以及同时进行收发中的至少任一者。
另外,控制电路70也可以使低频段电路1L、中频段电路1M以及高频段电路1H的动作同步。例如,控制电路70也可以在低频段电路1传输发送信号时将中频段电路1M的开关40M、50M以及60M和高频段电路1H的开关40H、50H以及60H包含的各端子连接到接地端子。由此,即使低频段电路1L的发送信号绕入到中频段电路1M或高频段电路1H,也能够使得不易对在中频段电路1M或高频段电路1H传输的高频信号造成影响。
此外,如上所述,本实施方式涉及的高频模块1具备发送信号用的开关40L、40M以及40H。若是在高频模块1不具备开关40L、40M以及40H的情况下,则变得需要与开关40L、40M以及40H各自的选择端子的个数相同数量的发送输入端子。各开关的选择端子的个数与通信频段的个数相同。因此,通信频段变得越多,所需的发送输入端子的数量变得越多,变得难以进行高频模块1的小型化。
相对于此,在本实施方式涉及的高频模块1中,所需的发送输入端子的个数变成与各开关的公共端子的个数相同的数。在图1所示的例子中,在高频模块1不具备开关40L、40M以及40H的情况下,需要六个发送输入端子,相对于此,高频模块1只要具备一半的三个发送输入端子11L、11M以及11H即可。像这样,高频模块1通过具备发送信号用的开关40L、40M以及40H,从而能够减少高频模块1具备的外部连接端子的数量,能够实现高频模块1的小型化。即使通信频段的个数增加,也能够在不使发送输入端子增加的情况下实现高频模块1的小型化。
此外,本实施方式涉及的高频模块1不具备功率放大器5L、5M以及5H。也就是说,功率放大器5L、5M以及5H与高频模块1以独立体(独立模块)进行设置。由此,能够确保收发间的隔离度。
另外,在高频模块1内,传输被功率放大器5L、5M以及5H放大了的发送信号。因此,在本实施方式涉及的高频模块1中,为了确保更充分的隔离度,适当地调整了高频模块1内的各元件的配置。以下,基于实施例对高频模块1包含的各元件的详细配置进行说明。
[3.电路元件的配置]
图2是本实施方式涉及的高频模块1的剖面结构概略图。
如图2所示,高频模块1除了图1所示的电路结构以外,还具备模块基板90和树脂构件91以及92。此外,高频模块1具备三个滤波器元件80a~80c、IC元件81、和两个导电构件93a以及93b。三个滤波器元件80a~80c、IC元件81以及两个导电构件93a以及93b分别对应于图1所示的电路结构的一部分。
另外,高频模块1安装在外部基板(未图示)。外部基板配置在模块基板90的主面90b侧。高频模块1经由两个导电构件93a以及93b与外部基板电连接。在外部基板例如设置有图1所示的功率放大器5L、5M以及5H、RFIC3、BBIC4、和天线2L、2M以及2H等。
模块基板90是安装构成低频段电路1L、中频段电路1M以及高频段电路1H的电子部件的安装基板。作为模块基板90,例如可使用具有多个电介质层的层叠构造的低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics:LTCC)基板或印刷基板等。
如图2所示,模块基板90具有主面90a和主面90a的相反侧的主面90b。主面90a是第1主面的一个例子,主面90b是第2主面的一个例子。主面90b例如是安装高频模块1的外部基板(未图示)侧的面(背面)。
树脂构件91覆盖安装在模块基板90的主面90a的电子部件。具体地,树脂构件91覆盖滤波器元件80a~80c和主面90a。此外,树脂构件91没置为填充滤波器元件80a~80c与主面90a的间隙。树脂构件91具有确保滤波器元件80a~80c的机械强度以及耐湿性等的可靠性的功能。
树脂构件92覆盖安装在模块基板90的主面90b的电子部件。具体地,树脂构件92覆盖IC元件81和主面90b。此外,树脂构件92设置为填充IC元件81与主面90b的间隙。树脂构件92具有确保IC元件81的机械强度以及耐湿性等的可靠性的功能。
另外,树脂构件91以及92不是本发明涉及的高频模块所必需的构成要素。高频模块1也可以不具备树脂构件91以及92。
两个导电构件93a以及93b分别是高频模块1具备的外部连接端子。具体地,两个导电构件93a以及93b分别是天线连接端子10L、10M以及10H、发送输入端子11L、11M以及11H、和接收输出端子12L、12M以及12H中的任一个。虽然在图2未示出,但是在高频模块1例如设置有与各外部连接端子对应的导电构件。
导电构件93a以及93b是贯通树脂构件92的柱状电极。或者,导电构件93a以及93b也可以是在形成于主面90b的电极上配置的凸块电极。在导电构件93a以及93b为凸块电极的情况下,也可以不设置树脂构件92。
另外,在图1未示出的高频模块1具备的匹配电路或滤波器等也可以包含于安装在主面90a以及90b中的任一者的电子部件,还可以内置于模块基板90。
三个滤波器元件80a~80c分别包含高频模块1具备的多个第1滤波器、多个第2滤波器以及多个第3滤波器中的至少一个。具体地,滤波器元件80a包含低频段电路1L的双工器31L以及32L。滤波器元件80b包含中频段电路1M的双工器33M以及34M。滤波器元件80c包含高频段电路1H的双工器35H以及36H。
另外,安装在主面90a的滤波器元件的个数和各滤波器元件包含的双工器的个数以及种类并不限于图2所示的例子。例如,也可以在主面90a安装六个滤波器元件,并且可以在这六个滤波器元件各自各包含一个双工器31L、32L、33M、34M、35H以及36H。此外,也可以在一个滤波器元件包含不同的频段组的双工器。
滤波器元件80a~80c例如是包含SAW滤波器的元件,难以低高度化。在本实施方式涉及的高频模块1中,通过将难以低高度化的滤波器元件80a~80c仅配置在主面90a以及90b中的一者,从而与设置在主面90a以及90b的两侧的情况相比,能够实现高频模块1的低高度化。此外,通过将IC元件81设置在主面90b,从而与将IC元件81设置在与滤波器元件80a~80c相同的面的情况相比,能够实现高频模块1的小面积化。也就是说,能够实现高频模块1的小型化。
IC元件81是半导体IC的一个例子,安装在模块基板90的主面90b。IC元件81例如包含CMOS。具体地,IC元件81通过SOI(Silicon On Insulator,绝缘体上的硅)工艺来构成。由此,能够廉价地制造IC元件81。另外,IC元件81也可以使用砷化镓(GaAs)、锗化硅(SiGe)以及氮化镓(GaN)中的至少任一者来构成。由此,能够输出具有高品质的放大性能以及低噪声性能的高频信号。
IC元件81内置有图1所示的电路结构中的低频段电路1L、中频段电路1M以及高频段电路1H各自的至少一部分。具体地,IC元件81包含低频段电路1L、中频段电路1M以及高频段电路1H各自包含的滤波器(双工器)以外的电路元件。
更具体地,IC元件81内置有低频段电路1L的低噪声放大器20L和开关40L、50L以及60L。此外,IC元件81内置有中频段电路1M的低噪声放大器20M和开关40M、50M以及60M。IC元件81内置有高频段电路1H的低噪声放大器20H和开关40H、50H以及60H。换言之,低噪声放大器20L、20M以及20H、开关40L、40M以及40H、开关50L、50M以及50H、和开关60L、60M以及60H内置于单个IC元件81。另外,低噪声放大器20L、20M以及20H、开关40L、40M以及40H、开关50L、50M以及50H、和开关60L、60M以及60H中的至少一个也可以包含于与IC元件81不同的IC元件或片式部件。
以下,基于实施例并使用图3A~图3D对IC元件81内的各电路元件的配置进行说明。
[3-1.实施例1]
首先,使用图3A对实施例1进行说明。
图3A是实施例1涉及的高频模块1的IC元件81A内的俯视结构概略图。具体地,图3A示意性地示出了俯视了IC元件81A的一个面的情况下的IC元件81A内的各电路元件的配置。另外,关于IC元件81A的一个面,具体地,是SOI基板的一个面,与高频模块1的模块基板90的主面90b平行。因此,所谓俯视了IC元件81A的一个面的情况,与俯视了高频模块1的主面90b的情况是等同的。这些在后述的实施例2~4中也是同样的。
实施例1是如下情况下的IC元件81A内的电路元件的配置例,即,高频段电路1H包含的电路元件未被内置于IC元件81A,低频段电路1L以及中频段电路1M中的任一者包含的电路元件内置于IC元件81A。例如,实施例1相当于高频段电路1H包含于IC元件81以外的电子部件的情况。或者,实施例1还相当于如下的情况,即,高频模块1具备低频段电路1L和中频段电路1M,不具备高频段电路1H。
在实施例1涉及的IC元件81A中,按每个通信频段组设置有配置电路元件的区域。具体地,如图3A所示,IC元件81A被划分为低频段区域81L和中频段区域81M。例如,低频段区域81L和中频段区域81M彼此为相同的大小以及相同的形状。
低频段区域81L是配置第1发送用开关、第1低噪声放大器以及第1天线开关的第1区域的一个例子。具体地,低频段区域81L是配置低频段电路1L包含的电路元件的区域。更具体地,如图3A所示,在低频段区域81L配置有低噪声放大器20L和开关40L、50L以及60L。各电路元件在低频段区域81L内隔开间隔配置,使得彼此的距离变大。此时,各电路元件按处理对象的信号的每个种类集中配置。具体地,各电路元件配置为,到处理对象的信号的种类相同的电路元件的距离比到处理对象的信号的种类不同的电路元件的距离短。
在本实施例中,低噪声放大器20L和开关50L均对接收信号进行处理。开关40L对发送信号进行处理。开关60L对接收信号和发送信号进行处理。因此,低噪声放大器20L和开关50L集中配置,并与开关40L以及60L中的任一者都分开配置。具体地,低噪声放大器20L和开关50L的距离比低噪声放大器20L和开关40L的距离、以及低噪声放大器20L和开关60L的距离中的任一者都短。此外,低噪声放大器20L和开关50L的距离比开关50L和开关40L的距离、以及开关50L和开关60L的距离中的任一者都短。
中频段区域81M是配置第2发送用开关、第2低噪声放大器以及第2天线开关的第2区域的一个例子。具体地,中频段区域81M是配置中频段电路1M包含的电路元件的区域。更具体地,如图3A所示,在中频段区域81M配置有低噪声放大器20M和开关40M、50M以及60M。各电路元件在中频段区域81M内隔开间隔配置,使得彼此的距离变大。此时,各电路元件按处理对象的信号的每个种类集中配置。具体地,各电路元件配置为,到处理对象的信号的种类相同的电路元件的距离比到处理对象的信号的种类不同的电路元件的距离短。
在本实施方式中,低噪声放大器20M和开关50M均对接收信号进行处理。开关40M对发送信号进行处理。开关60M对接收信号和发送信号进行处理。因此,低噪声放大器20M和开关50M被集中配置,并与开关40M以及60M中的任一者都分开配置。具体地,低噪声放大器20M和开关50M的距离比低噪声放大器20M和开关40M的距离、以及低噪声放大器20M和开关60M的距离中的任一者都短。此外,低噪声放大器20M和开关50M的距离比开关50M和开关40M的距离、以及开关50M和开关60M的距离中的任一者都短。
此外,在本实施例中,在IC元件81A内,对低频段电路1L的发送信号进行处理的开关40L与中频段电路1M分开配置。具体地,开关40L与对中频段电路1M的接收信号进行处理的电路元件分开配置。例如,如图3A所示,低频段电路1L的发送用的开关40L和中频段电路1M的低噪声放大器20M的距离D2比开关40L和低频段电路1L的低噪声放大器20L的距离D1长。同样地,开关40L和中频段电路1M的接收用的开关50M的距离比开关40L和低频段电路1L的接收用的开关50L的距离D1长。
像这样,通过将对低频段电路1L的发送信号进行处理的开关40L和对中频段电路1M的接收信号进行处理的低噪声放大器20M以及开关50M分开配置,从而在高频模块1内,确保开关40L与低噪声放大器20M以及开关50M的隔离度。由此,能够抑制低频段组的发送信号对中频段组的接收信号造成影响而使接收精度劣化。
此外,在本实施例中,在各电路元件间配置有电源布线或接地布线。电源布线或接地布线例如是形成在IC元件81A的SOI基板的表面的导电性的图案布线。
例如,在低频段区域81L内,在开关40L与低噪声放大器20L以及开关50L之间、和开关60L与开关40L、低噪声放大器20L以及开关50L之间,配置有电源布线或接地布线。在中频段区域81M内,在开关40M与低噪声放大器20M以及开关50M之间、和开关60M与开关40M、低噪声放大器20M以及开关50M之间,配置有电源布线或接地布线。由此,能够将各电路元件间的隔离度确保得更大。
另外,在IC元件81A代替中频段电路1M而内置有高频段电路1H的情况下,也能以与图3A所示的例子同样的配置来实现。具体地,代替中频段电路1M的低噪声放大器20M和开关40M、50M以及60M各自,分别配置高频段电路1H的低噪声放大器20H和开关40H、50H以及60H。
[3-2.实施例2]
接着,使用图3B对实施例2进行说明。
图3B是实施例2涉及的高频模块1的IC元件81B内的俯视结构概略图。
实施例2是如下情况下的IC元件81B内的电路元件的配置例,即,与实施例1同样地,高频段电路1H包含的电路元件未被内置于IC元件81B,低频段电路1L以及中频段电路1M中的任一者包含的电路元件内置于IC元件81B。
在实施例2涉及的IC元件81B中,按电路元件的每个功能(具体地,处理对象的信号的种类)设置有配置电路元件的区域。具体地,如图3B所示,IC元件81B被划分为发送用开关区域81a、LNA区域81b、以及天线开关区域81c。例如,发送用开关区域81a和LNA区域81b彼此为相同的大小以及相同的形状。天线开关区域81c例如是将发送用开关区域81a和LNA区域81b相加的大小的区域。另外,各区域的大小以及形状没有特别限定。
发送用开关区域81a是配置第1发送用开关以及第2发送用开关的第1区域的一个例子。具体地,如图3B所示,在发送用开关区域81a配置有低频段电路1L的开关40L和中频段电路1M的开关40M。各开关在发送用开关区域81a内隔开间隔配置,使得彼此的距离变大。
LNA区域81b是配置第1低噪声放大器以及第2低噪声放大器的第2区域的一个例子。在LNA区域81b还配置第1接收用开关以及第2接收用开关。具体地,如图3B所示,在LNA区域81b配置有低噪声放大器20L以及20M和开关50L以及50M。各电路元件在LNA区域81b内隔开间隔配置,使得彼此的距离变大。此时,各电路元件按每个频段组集中配置。具体地,各电路元件配置为,到频段组相同的电路元件的距离比到频段组不同的电路元件的距离短。
在本实施方式中,低噪声放大器20L和开关50L均为包含于低频段组的电路元件。低噪声放大器20M和开关50M均为包含于中频段组的电路元件。因此,低噪声放大器20L和开关50L被集中配置,并与低噪声放大器20M以及开关50M中的任一者都分开配置。同样地,低噪声放大器20M和开关50M被集中配置,并与低噪声放大器20L以及开关50L中的任一者都分开配置。具体地,低噪声放大器20L和开关50L的距离比低噪声放大器20L和低噪声放大器20M的距离、以及低噪声放大器20L和开关50M的距离中的任一者都短。此外,低噪声放大器20L和开关50L的距离比开关50L和低噪声放大器20M的距离、以及开关50L和开关50M的距离中的任一者都短。
天线开关区域81c是配置第1天线开关以及第2天线开关的第3区域的一个例子。具体地,如图3B所示,在天线开关区域81c配置有低频段电路1L的开关60L和中频段电路1M的开关60M。各开关在天线开关区域81c内隔开间隔配置,使得彼此的距离变大。
此外,在本实施例中,与实施例1同样地,在IC元件81B内,对低频段电路1L的发送信号进行处理的开关40L与对中频段电路1M的接收信号进行处理的电路元件分开配置。例如,如图3B所示,低频段电路1L的发送用的开关40L和中频段电路1M的低噪声放大器20M的距离D2比开关40L和低频段电路1L的低噪声放大器20L的距离D1长。同样地,开关40L和中频段电路1M的接收用的开关50M的距离比开关40L和低频段电路1L的接收用的开关50L的距离D1长。由此,与实施例1同样地,能够抑制低频段组的发送信号对中频段组的接收信号造成影响而使接收精度劣化。
此外,在本实施例中,在各电路元件间配置有电源布线或接地布线。例如,在发送用开关区域81a与LNA区域81b之间配置有电源布线或接地布线。此外,在发送用开关区域81a以及LNA区域81b与天线开关区域81c之间,配置有电源布线或接地布线。此外,在发送用开关区域81a内,在开关40L与开关40M之间配置有电源布线或接地布线。在LNA区域81b内,在低噪声放大器20L以及开关50L与低噪声放大器20M以及开关50M之间,配置有电源布线或接地布线。由此,能够将各电路元件间的隔离度确保得更大。
另外,在IC元件81B代替中频段电路1M而内置有高频段电路1H的情况下,也能通过与图3B所示的例子同样的配置来实现。具体地,代替中频段电路1M的低噪声放大器20M和开关40M、50M以及60M各自,分别配置高频段电路1H的低噪声放大器20H和开关40H、50H以及60H。
[3-3.实施例3]
接着,使用图3C对实施例3进行说明。
图3C是实施例3涉及的高频模块1的IC元件81C内的俯视结构概略图。
实施例3是如下情况下的IC元件81C内的电路元件的配置例,即,低频段电路1L、中频段电路1M以及高频段电路1H各自包含的电路元件内置于IC元件81C。
在实施例3涉及的IC元件81C中,按每个通信频段组设置有配置电路元件的区域。具体地,如图3C所示,IC元件81C被划分为低频段区域81L、中频段区域81M、以及高频段区域81H。中频段区域81M位于低频段区域81L与高频段区域81H之间。例如,低频段区域81L、中频段区域81M、以及高频段区域81H彼此为相同的大小以及相同的形状。
低频段区域81L以及中频段区域81M与实施例1相同。
高频段区域81H是配置第3发送用开关、第3低噪声放大器以及第3天线开关的第3区域的一个例子。具体地,高频段区域81H是配置高频段电路1H包含的电路元件的区域。更具体地,如图3C所示,在高频段区域81H配置有低噪声放大器20H和开关40H、50H以及60H。各电路元件在高频段区域81H内隔开间隔配置,使得彼此的距离变大。此时,各电路元件按处理对象的信号的每个种类集中配置。具体地,各电路元件配置为,到处理对象的信号的种类相同的电路元件的距离比到处理对象的信号的种类不同的电路元件的距离短。
在本实施例中,低噪声放大器20H和开关50H均对接收信号进行处理。开关40H对发送信号进行处理。开关60H对接收信号和发送信号进行处理。因此,低噪声放大器20H和开关50H被集中配置,并与开关40H以及60H中的任一者都分开配置。具体地,低噪声放大器20H和开关50H的距离比低噪声放大器20H和开关40H的距离、以及低噪声放大器20H和开关60H的距离中的任一者都短。此外,低噪声放大器20H和开关50H的距离比开关50H和开关40H的距离、以及开关50H和开关60H的距离中的任一者都短。
此外,在本实施例中,在IC元件81C内,对低频段电路1L的发送信号进行处理的开关40L与中频段电路1M以及高频段电路1H分开配置。具体地,开关40L与对中频段电路1M的接收信号进行处理的电路元件以及对高频段电路1H的接收信号进行处理的电路分开配置。例如,低频段电路1L的发送用的开关40L和中频段电路1M的低噪声放大器20M或开关50M的距离比开关40L和低频段电路1L的低噪声放大器20L的距离长。开关40L和高频段电路1H的低噪声放大器20H或开关50H的距离比开关40L和低噪声放大器20L的距离长。
像这样,通过将对低频段电路1L的发送信号进行处理的开关40L和对高频段电路1H的接收信号进行处理的低噪声放大器20H以及开关50H分开配置,从而在高频模块1内确保开关40L和低噪声放大器20H以及开关50H的隔离度。由此,能够抑制低频段组的发送信号对高频段组的接收信号造成影响而使接收精度劣化。
另外,中频段区域81M的位置和高频段区域81H的位置也可以相反。即,也可以是,高频段区域81H位于低频段区域81L与中频段区域81M之间。或者也可以是,低频段区域81L位于中频段区域81M与高频段区域81H之间。
此外,在本实施例中,在各电路元件间配置有电源布线或接地布线。例如,在高频段区域81H内,在开关40H与低噪声放大器20H以及开关50H之间、和开关60H与开关40H、低噪声放大器20H以及开关50H之间,配置有电源布线或接地布线。由此,能够将各电路元件间的隔离度确保得更大。
[3-4.实施例4]
接着,使用图3D对实施例4进行说明。
图3D是实施例4涉及的高频模块1的IC元件81D内的俯视结构概略图。
实施例4是如下情况下的IC元件81D内的电路元件的配置例,即,与实施例3同样地,低频段电路1L、中频段电路1M以及高频段电路1H各自包含的电路元件内置于IC元件81D。
在实施例4涉及的IC元件81D中,按每个电路元件的功能(具体地,处理对象的信号的种类)设置有配置电路元件的区域。具体地,如图3D所示,IC元件81D被划分为发送用开关区域81a、LNA区域81b、以及天线开关区域81c。例如,发送用开关区域81a和LNA区域81b彼此为相同的大小以及相同的形状。天线开关区域81c例如是将发送用开关区域81a和LNA区域81b相加的大小的区域。另外,各区域的大小以及形状没有特别限定。
发送用开关区域81a是配置第1发送用开关、第2发送用开关以及第3发送用开关的第1区域的一个例子。具体地,如图3D所示,在发送用开关区域81a配置有低频段电路1L的开关40L、中频段电路1M的开关40M、以及高频段电路1H的开关40H。各开关在发送用开关区域81a内隔开间隔配置,使得彼此的距离变大。
在图3D所示的例子中,开关40M位于开关40L与开关40H之间,但是并不限于此。电可以是,开关40H位于开关40L与开关40M之间。或者也可以是,开关40L位于开关40M与开关40H之间。此外,开关40L、40M以及40H的排列方向是图中的上下方向,但是也可以是左右方向。也就是说,开关40L、40M以及40H的排列方向也可以与开关60L、60M以及60H的排列方向不同。此外,开关40L、40M以及40H也可以呈环状排列而进行配置。
LNA区域81b是配置第1低噪声放大器、第2低噪声放大器以及第3低噪声放大器的第2区域的一个例子。在LNA区域81b还配置第1接收用开关、第2接收用开关以及第3接收用开关。具体地,如图3D所示,在LNA区域81b配置有低噪声放大器20L、20M以及20H和开关50L、50M以及50H。与实施例2同样地,各电路元件在LNA区域81b内隔开间隔配置,使得彼此的距离变大,且按每个频段组集中配置。具体地,各电路元件配置为,到频段组相同的电路元件的距离比到频段组不同的电路元件的距离短。
在本实施方式中,低噪声放大器20L和开关50L集中配置,并与低噪声放大器20M以及开关50M、和低噪声放大器20H以及开关50H中的任一者都分开配置。同样地,低噪声放大器20M和开关50M集中配置,并与低噪声放大器20L以及开关50L、和低噪声放大器20H以及开关50H中的任一者都分开配置。低噪声放大器20H和开关50H集中配置,并与低噪声放大器20L以及开关50L、和低噪声放大器20M以及开关50M中的任一者都分开配置。例如,低噪声放大器20H和开关50H的距离比低噪声放大器20H和低噪声放大器20L或20M的距离、以及低噪声放大器20H和开关50L或50M的距离中的任一者都短。此外,低噪声放大器20H和开关50H的距离比开关50H和低噪声放大器20L或20M的距离、以及开关50H和开关50L或50M的距离中的任一者都短。
在图3D所示的例子中,低噪声放大器20M以及开关50M位于低噪声放大器20L以及开关50L与低噪声放大器20H以及开关50H之间,但是并不限于此。也可以是,低噪声放大器20H以及开关50H位于低噪声放大器20L以及开关50L与低噪声放大器20M以及开关50M之间。或者也可以是,低噪声放大器20L以及开关50L位于低噪声放大器20M以及开关50M与低噪声放大器20H以及开关50H之间。此外,各电路元件(低噪声放大器以及开关)的排列方向是图中的上下方向,但是也可以是左右方向。也就是说,各元件的排列方向也可以与开关40L、40M以及40H的排列方向不同。此外,各电路元件也可以呈环状排列而进行配置。
天线开关区域81c是配置第1天线开关、第2天线开关以及第3天线开关的第3区域的一个例子。具体地,如图3D所示,在天线开关区域81c配置有低频段电路1L的开关60L、中频段电路1M的开关60M、以及高频段电路1H的开关60H。各开关在天线开关区域81c内隔开间隔配置,使得彼此的距离变大。
在图3D所示的例子中,开关60M位于开关60L与开关60H之间,但是并不限于此。也可以是,开关60H位于开关60L与开关60M之间。或者也可以是,开关60L位于开关60M与开关60H之间。此外,开关60L、60M以及60H的排列方向是图中的上下方向,但是也可以是左右方向。此外,开关60L、60M以及60H也可以呈环状排列而进行配置。
此外,在本实施例中,与实施例1~3同样地,在IC元件81D内,对低频段电路1L的发送信号进行处理的开关40L与对中频段电路1M的接收信号进行处理的电路元件、以及对高频段电路1H的接收信号进行处理的电路元件分开配置。例如,低频段电路1L的发送用的开关40L和中频段电路1M的低噪声放大器20M或开关50M的距离比开关40L和低频段电路1L的低噪声放大器20L的距离长。开关40L和高频段电路1H的低噪声放大器20H或开关50H的距离比开关40L和低噪声放大器20L的距离长。
像这样,通过将对低频段电路1L的发送信号进行处理的开关40L和对高频段电路1H的接收信号进行处理的低噪声放大器20H以及开关50H分开配置,从而在高频模块1内确保开关40L与低噪声放大器20H以及开关50H的隔离度。由此,能够抑制低频段组的发送信号对高频段组的接收信号造成影响而使接收精度劣化。
此外,在本实施例中,与实施例2同样地,在各电路元件间配置有电源布线或接地布线。由此,能够将各电路元件间的隔离度确保得更大。
[3-5.其它]
像以上那样,在上述实施例1~4中,示出了IC元件81A~81D内的各电路元件的平面布局,但是即使在各电路元件中的至少一个未被内置于单个IC元件81的情况下,也可以是与实施例1~4中的任一者同样的配置。
例如也可以是,在实施例1中,低频段区域81L包含的低噪声放大器20L和开关40L、50L以及60L内置于一个半导体IC(第1IC),中频段区域81M包含的低噪声放大器20M和开关40M、50M以及60M内置于另一个半导体IC(第2IC)。也可以是,每个区域的半导体IC(第1IC以及第2IC)安装在模块基板90的主面90b。此外,也可以是,实施例3中的高频段区域81H包含的低噪声放大器20H和开关40H、50H以及60H内置于一个半导体IC(第3IC)。
此外,也可以是,在实施例2中,发送用开关区域81a包含的开关40L以及40M内置于一个半导体IC(第1IC),LNA区域81b包含的低噪声放大器20L以及20M和开关50L以及50M内置于另一个半导体IC(第2IC),天线开关区域81c包含的开关60L以及60M内置于又一个半导体IC(第3IC)。此外,在实施例4中也同样地,可以在按每个区域不同的半导体IC内置各电路元件。
[4.效果等]
像以上那样,本实施方式涉及的高频模块1具备:低频段电路1L,对由具有相互不同的频带的多个第1通信频段构成的低频段组的第1发送信号组以及第1接收信号组进行传输;中频段电路1M,对由多个第2通信频段构成的中频段组的第2发送信号组以及第2接收信号组进行传输,多个第2通信频段具有比多个第1通信频段各自的频带高且相互不同的频带;至少一个天线连接端子10L以及10M;发送输入端子11L,与对第1发送信号组进行放大的功率放大器5L的输出端子连接;以及发送输入端子11M,与对第2发送信号组进行放大的功率放大器5M的输出端子连接。低频段电路1L具备:多个第1滤波器(具体地,双工器31L以及32L),具有与多个第1通信频段各自对应的通带;开关60L,对天线连接端子10L与多个双工器31L以及32L各自的导通以及非导通进行切换;以及发送用的开关40L,对发送输入端子11L与多个双工器31L以及32L各自的导通以及非导通进行切换。中频段电路1M具备:多个第2滤波器(具体地,双工器33M以及34M),具有与多个第2通信频段各自对应的通带;开关60M,对天线连接端子10M与多个双工器33M以及34M各自的导通以及非导通进行切换;以及发送用的开关40M,对发送输入端子11M与多个双工器33M以及34M各自的导通以及非导通进行切换。
由此,开关40L以及40M包含于高频模块1,因此能够减少高频模块1具备的外部连接端子的端子数。因此,能够将高频模块1小型化。此外,功率放大器5L以及5M未包含于高频模块1,因此发送信号变得不易绕入到对不同的通信频段的接收信号进行处理的接收电路。也就是说,能够提高收发间的隔离度。像这样,根据本实施方式,能够实现提高了收发间的隔离度的小型的高频模块1。
此外,例如,多个第2通信频段中的至少一个频带包含多个第1通信频段中的至少一个包含的频率的n倍的频率,n是2以上的自然数。
由此,即使在发送信号容易对接收信号造成影响的情况下,也因为提高了收发间的隔离度,所以能够抑制接收精度的劣化。
此外,例如,低频段电路1L还具备对第1接收信号组进行放大的低噪声放大器20L。中频段电路1M还具备对第2接收信号组进行放大的低噪声放大器20M。
由此,低噪声放大器20L以及20M包含于高频模块1,因此能够实现通信装置6的小型化。
此外,例如,低频段电路1L还具备对多个双工器31L以及32L各自与低噪声放大器20L的导通以及非导通进行切换的接收用的开关50L。中频段电路1M还具备对多个双工器33M以及34M各自与低噪声放大器20M的导通以及非导通进行切换的接收用的开关50M。
由此,能够对双工器31L以及32L各自与低噪声放大器20L的导通以及非导通进行切换,因此能够抑制在低频段电路1L内接收信号对不同的通信频段的高频信号造成影响。在中频段电路1M内也是同样的。
此外,例如,发送用的开关40L具有:公共端子,与发送输入端子11L连接;以及多个选择端子,与多个双工器31L以及32L一对一地对应,且分别与对应的双工器连接。天线用的开关60L具有:公共端子,与天线连接端子10L连接;以及多个选择端子,与多个双工器31L以及32L一对一地对应,且分别与对应的双工器连接。接收用的开关50L具有:公共端子,与低噪声放大器20L的输入端子连接;以及多个选择端子,与多个双工器31L以及32L一对一地对应,且分别与对应的双工器连接。发送用的开关40M具有:公共端子,与发送输入端子11M连接;以及多个选择端子,与多个双工器33M以及34M一对一地对应,且分别与对应的双工器连接。天线用的开关60M具有:公共端子,与天线连接端子10M连接;以及多个选择端子,与多个双工器33M以及34M一对一地对应,且分别与对应的双工器连接。接收用的开关50M具有:公共端子,与低噪声放大器20M的输入端子连接;以及多个选择端子,与多个双工器33M以及34M一对一地对应,且分别与对应的双工器连接。
此外,例如,高频模块1还具备具有主面90a以及主面90a的相反侧的主面90b的模块基板90。多个双工器31L以及32L和多个双工器33M以及34M中的至少一个安装在主面90a。低噪声放大器20L以及20M安装在主面90b。
由此,在模块基板90的两面配置电路元件,因此能够实现模块基板90的小面积化。
此外,例如,发送用的开关40L以及40M安装在丰面90b。
由此,能够将能够低高度化的电路元件集中配置在模块基板90的主面90b,因此能够实现高频模块1的低高度化。
此外,例如,低噪声放大器20L以及20M和发送用的开关40L以及40M内置于单个IC元件81。
由此,能够将低噪声放大器20L以及20M和发送用的开关40L以及40M单片化,因此能够实现高频模块1的小型化。
此外,例如,在俯视了IC元件81的一个面的情况下,该一个面至少被划分为发送用开关区域81a、LNA区域81b以及天线开关区域81c。在发送用开关区域81a配置有发送用的开关40L以及40M。在LNA区域81b配置有低噪声放大器20L以及20M。在天线开关区域81c配置有开关60L以及60M。
由此,能够按电路元件的每个种类划分区域并配置电路元件,因此能够抑制对发送信号进行处理的电路元件和对接收信号进行处理的电路元件的磁场耦合。因而,能够提高收发间的隔离度。
此外,例如,在俯视了IC元件81的一个面的情况下,该一个面至少被划分为低频段区域81L以及中频段区域81M。在低频段区域81L配置有发送用的开关40L、低噪声放大器20L以及开关60L。在中频段区域81M配置有发送用的开关40M、低噪声放大器20M以及开关60M。
由此,能够按每个通信频段组划分区域并配置电路元件,因此能够抑制属于不同的通信频段的电路元件间的磁场耦合。
此外,例如,在低频段区域81L与中频段区域81M之间配置有电源布线或接地布线。
由此,在电路元件间配置有电源布线或接地布线,因此能够抑制在电路元件间进行磁场耦合。因此,例如,能够抑制低频段组的发送用的开关40L和中频段组的低噪声放大器20M的磁场耦合,能够使收发间的隔离度提高。
此外,例如,发送用的开关40L和低噪声放大器20M的距离比发送用的开关40L和低噪声放大器20L的距离长。
由此,能够抑制低频段组的发送用的开关40L和中频段组的低噪声放大器20M的磁场耦合。因为可提高收发间的隔离度,所以能够抑制接收精度的劣化。
此外,例如,多个第1滤波器以及多个第2滤波器分别是双工器。
由此,能够简单地、精度良好地分别进行低频段组的发送信号以及接收信号的分配、和中频段组的发送信号以及接收信号的分配。
此外,例如,高频模块1还具备:高频段电路1H,对由多个第3通信频段构成的高频段组的第3发送信号组以及第3接收信号组进行传输,多个第3通信频段具有比多个第2通信频段各自的频带高且相互不同的频带;以及发送输入端子11H,与对第3发送信号组进行放大的功率放大器5H的输出端子连接。高频段电路1H具备:多个第3滤波器(具体地,双工器35H以及36H),具有与多个第3通信频段各自对应的通带;开关60H,对天线连接端子10H与多个双工器35H以及36H各自的导通以及非导通进行切换;以及发送用的开关40H,对发送输入端子11H与多个双工器35H以及36H各自的导通以及非导通进行切换。
由此,能够由一个高频模块1实现对三个频段组的高频信号进行传输的三个通信电路。因此,能够实现通信装置6的小型化。
此外,例如,高频段电路1H还具备对第3接收信号进行放大的低噪声放大器20H。
由此,低噪声放大器20H包含于高频模块1,因此能够实现通信装置6的进一步的小型化。
此外,例如,高频段电路1H还具备对多个双工器35H以及36H各自与低噪声放大器20H的导通以及非导通进行切换的接收用的开关50H。
由此,能够对双工器35H以及36H各自与低噪声放大器20H的导通以及非导通进行曲切换,因此能够抑制在高频段电路1H内接收信号对不同的通信频段的高频信号造成影响。
此外,例如,发送用的开关40H具有:公共端子,与发送输入端子11H连接;以及多个选择端子,与多个双工器35H以及36H一对一地对应,且分别与对应的双工器连接。天线用的开关60H具有:公共端子,与天线连接端子10H连接;以及多个选择端子,与多个双工器35H以及36H一对一地对应,且分别与对应的双工器连接。接收用的开关50H具有:公共端子,与低噪声放大器20H的输入端子连接;以及多个选择端子,与多个双工器35H以及36H一对一地对应,且分别与对应的双工器连接。
此外,例如,多个第3滤波器分别是双工器。
由此,能够简单地、精度良好地进行高频段组的发送信号以及接收信号的分配。
此外,例如,本实施方式涉及的通信装置6具备高频模块1和对由天线2L、2M或2H收发的高频信号进行处理的RFIC3。高频模块1在天线2L、2M或2H与RFIC3之间传输高频信号。
由此,能够实现提高了收发间的隔离度的小型的通信装置6。
[5.变形例]
接下来,对实施方式的变形例进行说明。以下,以与上述的实施方式的不同点为中心进行说明,省略或简化共同点的说明。
[5-1.变形例1]
首先,对变形例1进行说明。
在变形例1中,发送用开关相对于模块基板的安装位置与实施方式不同。具体地,在变形例1涉及的高频模块中,滤波器(具体为双工器)和发送用开关安装在相同的面。本变形例涉及的高频模块的电路结构与图1所示的电路结构相同。
图4是本变形例涉及的高频模块1A的剖面结构概略图。如图4所示,在高频模块1A的主面90a安装有包含双工器31L以及32L的滤波器元件80a和包含发送用的开关40L以及40M的开关IC82。在主面90b安装有包含低噪声放大器20L的IC元件83a和包含低噪声放大器20M的IC元件83b。
另外,在图4中,仅示出了高频模块1A包含的电路元件的一部分。例如,虽然在图4未示出,但是在主面90a安装有包含双工器33M以及34M的滤波器元件80b和包含双工器35H以及36H的滤波器元件80c。此外,在主面90b安装有包含低噪声放大器20H和开关50L、50M以及50H的一个以上的IC元件。
在本变形例中,在俯视了主面90a的情况下,发送用的开关40L以及40M与低噪声放大器20L以及20M中的任一者均不重复。也就是说,如图4所示,在与主面90a正交的剖面中,发送用的开关40L以及40M和低噪声放大器20L以及20M配置在与主面90a平行的方向(图中的左右方向)上的不同的位置。
虽然在图4未示出,但是发送用的开关40L以及40M在俯视下与高频段电路1H的低噪声放大器20H也不重复。此外,高频段电路1H的开关40H与低噪声放大器20L、20M以及20H中的任一者均不重复。此外,开关40L、40M以及40H例如与接收用的开关50L、50M以及50H中的任一者均不重复。
另外,双工器31L、32L、33M、34M、35H以及36H和低噪声放大器20L、20M以及20H也可以重复。
像以上那样,在本变形例涉及的高频模块1A中,发送用的开关40L以及40M安装在主面90a。
由此,例如,能够有效地利用配置了滤波器的主面90a的空置的空间来配置开关40L等。因为能够减少浪费的空间,所以能够实现高频模块1A的小型化。
此外,例如,在俯视了主面90a的情况下,发送用的开关40L以及40M与低噪声放大器20L以及20M中的任一者均不重复。
由此,能够使发送用的开关40L以及40M和接收用的低噪声放大器20L以及20M的距离变长,因此能够抑制发送用的开关40L以及40M和接收用的低噪声放大器20L以及20M进行磁场耦合。因此,能够确保收发间的隔离度,能够抑制接收精度的劣化。
[5-2.变形例2]
接着,对变形例2进行说明。
在变形例2中,电路元件相对于模块基板的安装位置与实施方式不同。具体地,在变形例2涉及的高频模块中,高频模块包含的电路元件安装在模块基板的单面。本变形例涉及的高频模块的电路结构与图1所示的电路结构相同。
图5是本实施方式的变形例2涉及的高频模块1B的俯视结构概略图。图5示意性地示出了俯视了高频模块1B的安装面的情况下的各电路元件的配置。
如图5所示,低噪声放大器20L、20M以及20H、双工器31L、32L、33M、34M、35H以及36H、开关40L、40M以及40H、开关50L、50M以及50H、和开关60L、60M以及60H安装在模块基板的单面。各电路元件的安装面例如为模块基板90的主面90a,但是也可以是主面90b。
在图5所示的例子中,各电路元件按每个功能集中配置。模块基板90的安装面被划分为发送用开关区域90A、LNA区域90B、天线开关区域90C、以及滤波器区域90D。
发送用开关区域90A是配置第1发送用开关、第2发送用开关以及第3发送用开关的第1区域的一个例子。在发送用开关区域90A,与实施例4涉及的发送用开关区域81a同样地配置有开关40L、40M以及40H。
LNA区域90B是配置第1低噪声放大器、第2低噪声放大器以及第3低噪声放大器的第2区域的一个例子。在LNA区域90B还配置第1接收用开关、第2接收用开关以及第3接收用开关。在LNA区域90B,与实施例4涉及的LNA区域81b同样地配置有低噪声放大器20L、20M以及20H和开关50L、50M以及50H。
天线开关区域90C是配置第1天线开关、第2天线开关以及第3天线开关的第3区域的一个例子。在天线开关区域90C,与实施例4涉及的天线开关区域81c同样地配置有开关60L、60M以及60H。
滤波器区域90D是配置多个第1滤波器、多个第2滤波器以及多个第3滤波器的第4区域的一个例子。在滤波器区域90D配置有双工器31L、32L、33M、34M、35H以及36H。
在图5所示的例子中,滤波器区域90D位于发送用开关区域90A与LNA区域90B之间,但是并不限于此。例如也可以是,天线开关区域90C位于发送用开关区域90A与LNA区域90B之间。或者也可以是,发送用开关区域90A、LNA区域90B、天线开关区域90C以及滤波器区域90D分别配置为环状。例如也可以是,模块基板90的安装面被通过中心的十字的线按每个顶点划分为四个区域,该四个区域分别为发送用开关区域90A、LNA区域90B、天线开关区域90C以及滤波器区域90D。
另外,在本变形例中,对低频段电路1L的发送信号进行处理的开关40L也与中频段电路1M的低噪声放大器20M以及开关50M、和高频段电路1H的低噪声放大器20H以及开关50H分开配置。由此,在高频模块1B内,能够确保开关40L与低噪声放大器20M以及开关50M的隔离度。因此,能够抑制低频段组的发送信号对中频段组的接收信号以及高频段组的接收信号造成影响而使接收精度劣化。
另外,在本变形例中,也可以是,安装在模块基板的单面的全部的电路元件包含于单个IC元件。或者,各电路元件也可以包含于相互不同的电子部件。
像以上那样,本变形例涉及的高频模块1B还具备具有主面90a以及主面90a的相反侧的主面90b的模块基板90。多个双工器31L以及32L、开关60L、发送用的开关40L、多个双工器33M以及34M、开关60M以及发送用的开关40M安装在主面90b。
由此,能够在模块基板90的单面集中安装电路元件,因此能够实现高频模块1B的低高度化。
[5-3.变形例3以及变形例4]
接着,对变形例3以及变形例4进行说明。
在变形例3以及变形例4中,高频模块具备的天线连接端子的个数与实施方式不同。在变形例3涉及的高频模块中,第1通信电路和第2通信电路与公共的天线连接端子连接。在变形例4涉及的高频模块中,第1通信电路、第2通信电路以及第3通信电路与公共的天线连接端子连接。
图6A是示出本实施方式的变形例3涉及的高频模块201的主要部分的电路图。具体地,图6A示出高频模块201的天线连接端子的附近的电路结构。在图6A中,省略了低频段电路1L、中频段电路1M以及高频段电路1H各自的具体地结构、发送输入端子11L、11M以及11H、接收输出端子12L、12M以及12H、和控制电路70的图示。
如图6A所示,高频模块201具备天线连接端子210和天线连接端子10H。此外,高频模块201具备双工器270和滤波器70H。
天线连接端子210是连接了第1通信电路的第1天线开关和第2通信电路的第2天线开关的单个天线连接端子的一个例子。具体地,在天线连接端子210经由双工器270连接有低频段电路1L的开关60L和中频段电路1M的开关60M。也就是说,天线连接端子210是低频段电路1L和中频段电路1M共有的公共天线连接端子。
在天线连接端子210连接有天线202。天线202对从低频段电路1L输出的发送信号以及从中频段电路1M输出的发送信号进行辐射。此外,天线202接收来自外部的接收信号并向低频段电路1L或中频段电路1M输出。天线202接收的接收信号通过双工器270向低频段电路1L以及中频段电路1M中的任一者输出。
双工器270配置在天线连接端子210与低频段电路1L以及中频段电路1M之间。如图6A所示,双工器270具有滤波器70L和滤波器70M。
滤波器70L使低频段组的发送信号以及接收信号通过。滤波器70L配置在天线连接端子210与低频段电路1L的天线用的开关60L的公共端子之间。
滤波器70M使中频段组的发送信号以及接收信号通过。滤波器70M配置在天线连接端子210与中频段电路1M的天线用的开关60M的公共端子之间。
另外,天线连接端子210也可以由低频段电路1L和高频段电路1H共有。或者,天线连接端子210也可以由中频段电路1M和高频段电路1H共有。
此外,高频模块201也可以具备由低频段电路1L、中频段电路1M、以及高频段电路1H共有的天线连接端子。也就是说,高频模块201也可以具备由三个通信电路共有的天线连接端子。
图6B是示出本实施方式的变形例4涉及的高频模块301的主要部分的电路图。如图6B所示,高频模块301具备天线连接端子310和三工器370。
天线连接端子310是连接了第1通信电路的第1天线开关、第2通信电路的第2天线开关、以及第3通信电路的第3天线开关的单个天线连接端子的一个例子。具体地,在天线连接端子310,经由三工器370连接有低频段电路1L的开关60L、中频段电路1M的开关60M、以及高频段电路1H的开关60H。也就是说,天线连接端子310是由低频段电路1L、中频段电路1M以及高频段电路1H共有的公共天线连接端子。
在天线连接端子310连接有天线302。天线302对从低频段电路1L输出的发送信号、从中频段电路1M输出的发送信号、以及从高频段电路1H输出的发送信号进行辐射。此外,天线302接收来自外部的接收信号并向低频段电路1L、中频段电路1M或高频段电路1H输出。天线302接收的接收信号通过三工器370向低频段电路1L、中频段电路1M以及高频段电路1H中的任一者输出。
三工器370配置在天线连接端子310与低频段电路1L、中频段电路1M以及高频段电路1H之间。如图6B所示,三工器370具有滤波器70L、滤波器70M、以及滤波器70H。滤波器70L以及70M与变形例3相同。
滤波器70H使高频段组的发送信号以及接收信号通过。滤波器70H配置在天线连接端子310与高频段电路1H的天线用的开关60H的公共端子之间。
像以上那样,在本变形例涉及的高频模块201或301中,至少一个天线连接端子是单个天线连接端子210或310。高频模块201或301还具备配置在单个天线连接端子210或310与低频段电路1L以及中频段电路1M之间的双工器270或三工器370。
由此,能够减少天线连接端子的个数,因此能够将高频模块201或301进一步小型化。此外,能够减少天线的个数,因此能够将通信装置6进一步有小型化。
(其它)
以上,基于上述实施方式及其变形例对本发明涉及的高频模块以及通信装置进行了说明,但是本发明并不限定于上述实施方式。
例如,在上述实施方式中,示出了第1频段组、第2频段组以及第3频段组分别为低频段组、中频段组以及高频段组的例子,但是并不限于此。
例如也可以是,第1频段组为中频段组或低频段组,第2频段组为高频段组,第3频段组为具有比高频段组的频率范围高的频率范围的频段组。或者也可以是,第1频段组为高频段组,第2频段组以及第3频段组分别为具有比高频段组的频率范围高的频率范围的频段组。
或者也可以是,第2频段组为低频段组,第3频段组为中频段组或高频段组,第1频段组为具有比低频段组的频率范围低的频率范围的频段组。或者也可以是,第3频段组为低频段组,第1频段组以及第2频段组分别为比低频段组的频率范围低的频率范围的频段组。
此外,例如也可以是,高频模块仅对第1频段组以及第2频段组的高频信号进行处理,而不对第3频段组的高频信号进行处理。具体地,高频模块也可以仅对低频段组以及中频段组的高频信号进行处理。在该情况下,图1所示的高频模块1也可以不具备高频段电路1H、天线连接端子10H、发送输入端子11H以及接收输出端子12H。通信装置6也可以不具备天线2H以及功率放大器5H。
或者也可以是,高频模块仅对低频段组以及高频段组的高频信号进行处理。在该情况下,图1所示的高频模块1也可以不具备中频段电路1M、天线连接端子10M、发送输入端子11M以及接收输出端子12M。通信装置6也可以不具备天线2M以及功率放大器5M。此外,在该情况下,高频段组是第2频段组的一个例子,高频段电路1H以及发送输入端子11H分别是第2通信电路以及第2外部连接端子的一个例子。功率放大器5H是第2放大器的一个例子。
此外,高频模块也可以仅对中频段组以及高频段组的高频信号进行处理。在该情况下,图1所示的高频模块1也可以不具备低频段电路1L、天线连接端子10L、发送输入端子11L以及接收输出端子12L。通信装置6也可以不具备天线2L以及功率放大器5L。此外,在该情况下,中频段组以及高频段组分别是第1频段组以及第2频段组的一个例子。中频段电路1M以及发送输入端子11M分别是第1通信电路以及第1外部连接端子的一个例子。功率放大器5M是第1放大器的一个例子。高频段电路1H以及发送输入端子11H分别是第2通信电路以及第2外部连接端子的一个例子。功率放大器5H是第2放大器的一个例子。
或者也可以是,高频模块对具有比低频段组的频率范围低的频率范围的频段组或具有比高频段组的频率范围高的频率范围的频段组的高频信号进行处理。高频模块只要具备对处理对象的频段组的发送信号以及接收信号进行传输的通信电路即可。该通信电路例如具有与低频段电路1L等等同的结构。
此外,例如,高频模块也可以不具备低噪声放大器。具体地,低噪声放大器20L、20M以及20H也可以形成在与高频模块不同的模块。在该情况下,高频模块的接收输出端子12L、12M以及12H也可以配置在开关50L、50M以及50H各自的公共端子与低噪声放大器20L、20M以及20H各自的输入端子之间。
此外,例如,高频模块也可以不具备开关50L、50M以及50H。在该情况下,也可以是,在高频模块设置有六个接收输出端子,六个接收输出端子位于各双工器的接收滤波器31R~36R与开关50L、50M以及50H各自的选择端子之间。
此外,例如,在上述实施方式中,将高频模块具备的各开关示出为独立的开关元件,但是并不限于此。例如,开关60L、60M以及60H也可以由一体化了的一个开关IC来实现。该开关IC是能够同时进行低频段电路1L、中频段电路1M以及高频段电路1H中的至少一个和至少一个天线连接端子的连接的多连接型的开关电路。
此外,例如,在上述实施方式中,示出了多个第1滤波器、多个第2滤波器以及多个第3滤波器分别为双工器的例子,但是并不限于此。高频模块1也可以代替双工器31L、32L、33M、34M、35H以及36H各自而具备收发兼用的一个滤波器和收发切换开关。即,高频模块1也可以具备与所谓的时分复用方式对应的结构。即使在该情况下,高频模块也能够同时执行同一频段组中的不同的通信频段的发送和接收。例如,低频段电路1L能够对低频段组的通信频段A的发送信号和通信频段B的接收信号同时进行传输。
此外,例如也可以是,在上述的实施例以及变形例涉及的高频模块以及通信装置中,在对附图公开的各电路元件以及信号路径进行连接的路径之间,插入有其它电路元件或布线等。
除此以外,对各实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的方式、通过在不脱离本发明的主旨的范围内将各实施方式中的构成要素以及功能任意地组合而实现的方式也包含于本发明。
产业上的可利用性
本发明作为配置在应对多频段的前端部的高频模块,能够广泛利用于便携式电话等通信设备。
附图标记说明
1、1A、1B、201、301:高频模块;
1H:高频段电路;
1L:低频段电路;
1M:中频段电路;
2H、2L、2M、202、302:天线;
3:RF信号处理电路(RFIC);
4:基带信号处理电路(BBIC);
5H、5L、5M:功率放大器;
6:通信装置;
10H、10L、10M、210、310:天线连接端子;
11H、11L、11M:发送输入端子;
12H、12L、12M:接收输出端子;
20H、20L、20M:低噪声放大器;
31L、32L、33M、34M、35H、36H、270:双工器;
31R、32R、33R、34R、35R、36R:接收滤波器;
31T、32T、33T、34T、35T、36T:发送滤波器;
40H、40L、40M、50H、50L、50M、60H、60L、60M:开关;
70:控制电路;
70H、70L、70M:滤波器;
80a、80b、80c:滤波器元件;
81、81A、81B、81C、81D、83a、83b:IC元件;
81a、90A:发送用开关区域;
81b、90B:LNA区域;
81c、90C:天线开关区域;
81H:高频段区域;
81L:低频段区域;
81M:中频段区域;
82:开关IC;
90:模块基板;
90a、90b:主面;
90D:滤波器区域;
91、92:树脂构件;
93a、93b:导电构件;
370:三工器。

Claims (24)

1.一种高频模块,具备:
第1通信电路,对由具有相互不同的频带的多个第1通信频段构成的第1频段组的第1发送信号组以及第1接收信号组进行传输;
第2通信电路,对由多个第2通信频段构成的第2频段组的第2发送信号组以及第2接收信号组进行传输,所述多个第2通信频段具有比所述多个第1通信频段各自的频带高且相互不同的频带;
至少一个天线连接端子;
第1外部连接端子,与对所述第1发送信号组进行放大的第1放大器的输出端子连接;以及
第2外部连接端子,与对所述第2发送信号组进行放大的第2放大器的输出端子连接,
所述第1通信电路具备:
多个第1滤波器,具有与所述多个第1通信频段各自对应的通带;
第1天线开关,对所述至少一个天线连接端子中的一个与所述多个第1滤波器各自的导通以及非导通进行切换;以及
第1发送用开关,对所述第1外部连接端子与所述多个第1滤波器各自的导通以及非导通进行切换,
所述第2通信电路具备:
多个第2滤波器,具有与所述多个第2通信频段各自对应的通带;
第2天线开关,对所述至少一个天线连接端子中的一个与所述多个第2滤波器各自的导通以及非导通进行切换;以及
第2发送用开关,对所述第2外部连接端子与所述多个第2滤波器各自的导通以及非导通进行切换。
2.根据权利要求1所述的高频模块,其中,
所述多个第2通信频段中的至少一个频带包含所述多个第1通信频段中的至少一个包含的频率的n倍的频率,
所述n是2以上的自然数。
3.根据权利要求1或2所述的高频模块,其中,
所述第1通信电路还具备:
第1低噪声放大器,对所述第1接收信号组进行放大,
所述第2通信电路还具备:
第2低噪声放大器,对所述第2接收信号组进行放大。
4.根据权利要求3所述的高频模块,其中,
所述第1通信电路还具备:
第1接收用开关,对所述多个第1滤波器各自与所述第1低噪声放大器的导通以及非导通进行切换,
所述第2通信电路还具备:
第2接收用开关,对所述多个第2滤波器各自与所述第2低噪声放大器的导通以及非导通进行切换。
5.根据权利要求4所述的高频模块,其中,
所述第1发送用开关具有:
公共端子,与所述第1外部连接端子连接;以及
多个选择端子,与所述多个第1滤波器一对一地对应,且分别与对应的第1滤波器连接,
所述第1天线开关具有:
公共端子,与所述至少一个天线连接端子中的一个连接;以及
多个选择端子,与所述多个第1滤波器一对一地对应,且分别与对应的第1滤波器连接,
所述第1接收用开关具有:
公共端子,与所述第1低噪声放大器的输入端子连接;以及
多个选择端子,与所述多个第1滤波器一对一地对应,且分别与对应的第1滤波器连接,
所述第2发送用开关具有:
公共端子,与所述第2外部连接端子连接;以及
多个选择端子,与所述多个第2滤波器一对一地对应,且分别与对应的第2滤波器连接,
所述第2天线开关具有:
公共端子,与所述至少一个天线连接端子中的一个连接;以及
多个选择端子,与所述多个第2滤波器一对一地对应,且分别与对应的第2滤波器连接,
所述第2接收用开关具有:
公共端子,与所述第2低噪声放大器的输入端子连接;以及
多个选择端子,与所述多个第2滤波器一对一地对应,且分别与对应的第2滤波器连接。
6.根据权利要求3~5中的任一项所述的高频模块,其中,
还具备:基板,具有第1主面以及该第1主面的相反侧的第2主面,
所述多个第1滤波器以及所述多个第2滤波器中的至少一个安装在所述第1主面,
所述第1低噪声放大器以及所述第2低噪声放大器安装在所述第2主面。
7.根据权利要求6所述的高频模块,其中,
所述第1发送用开关以及所述第2发送用开关安装在所述第1主面。
8.根据权利要求7所述的高频模块,其中,
在俯视了所述第1主面的情况下,所述第1发送用开关以及所述第2发送用开关与所述第1低噪声放大器以及所述第2低噪声放大器中的任一者均不重复。
9.根据权利要求6所述的高频模块,其中,
所述第1发送用开关以及所述第2发送用开关安装在所述第2主面。
10.根据权利要求9所述的高频模块,其中,
所述第1低噪声放大器、所述第2低噪声放大器、所述第1发送用开关以及所述第2发送用开关内置于单个半导体IC。
11.根据权利要求10所述的高频模块,其中,
在俯视了所述半导体IC的一个面的情况下,该一个面至少被划分为第1区域、第2区域以及第3区域,
在所述第1区域配置有所述第1发送用开关以及所述第2发送用开关,
在所述第2区域配置有所述第1低噪声放大器以及所述第2低噪声放大器,
在所述第3区域配置有所述第1天线开关以及所述第2天线开关。
12.根据权利要求10所述的高频模块,其中,
在俯视了所述半导体IC的一个面的情况下,该一个面至少被划分为第1区域以及第2区域,
在所述第1区域配置有所述第1发送用开关、所述第1低噪声放大器以及所述第1天线开关,
在所述第2区域配置有所述第2发送用开关、所述第2低噪声放大器以及所述第2天线开关。
13.根据权利要求11或12所述的高频模块,其中,
在所述第1区域与所述第2区域之间配置有电源布线或接地布线。
14.根据权利要求10~13中的任一项所述的高频模块,其中,
所述第1发送用开关与所述第2低噪声放大器的距离比所述第1发送用开关与所述第1低噪声放大器的距离长。
15.根据权利要求1~5中的任一项所述的高频模块,其中,
还具备:基板,具有第1主面以及该第1主面的相反侧的第2主面,
所述多个第1滤波器、所述第1天线开关、所述第1发送用开关、所述多个第2滤波器、所述第2天线开关以及所述第2发送用开关安装在所述第2主面。
16.根据权利要求1~15中的任一项所述的高频模块,其中,
所述多个第1滤波器以及所述多个第2滤波器分别是双工器。
17.根据权利要求1~16中的任一项所述的高频模块,其中,
所述至少一个天线连接端子是单个天线连接端子,
所述高频模块还具备配置在所述单个天线连接端子与所述第1通信电路以及所述第2通信电路之间的双工器。
18.根据权利要求1~17中的任一项所述的高频模块,其中,
还具备:
第3通信电路,对由多个第3通信频段构成的第3频段组的第3发送信号组以及第3接收信号组进行传输,所述多个第3通信频段具有比所述多个第2通信频段各自的频带高且相互不同的频带;以及
第3外部连接端子,与对所述第3发送信号组进行放大的第3放大器的输出端子连接,
所述第3通信电路具备:
多个第3滤波器,具有与所述多个第3通信频段各自对应的通带;
第3天线开关,对所述至少一个天线连接端子中的一个与所述多个第3滤波器各自的导通以及非导通进行切换;以及
第3发送用开关,对所述第3外部连接端子与所述多个第3滤波器各自的导通以及非导通进行切换。
19.根据权利要求18所述的高频模块,其中,
所述第3通信电路还具备对所述第3接收信号组进行放大的第3低噪声放大器。
20.根据权利要求19所述的高频模块,其中,
所述第3通信电路还具备:
第3接收用开关,对所述多个第3滤波器各自与所述第3低噪声放大器的导通以及非导通进行切换。
21.根据权利要求20所述的高频模块,其中,
所述第3发送用开关具有:
公共端子,与所述第3外部连接端子连接;以及
多个选择端子,与所述多个第3滤波器一对一地对应,且分别与对应的第3滤波器连接,
所述第3天线开关具有:
公共端子,与所述至少一个天线连接端子中的一个连接;以及
多个选择端子,与所述多个第3滤波器一对一地对应,且分别与对应的第3滤波器连接,
所述第3接收用开关具有:
公共端子,与所述第3低噪声放大器的输入端子连接;以及
多个选择端子,与所述多个第3滤波器一对一地对应,且分别与对应的第3滤波器连接。
22.根据权利要求18~21中的任一项所述的高频模块,其中,
所述多个第3滤波器分别是双工器。
23.根据权利要求18~22中的任一项所述的高频模块,其中,
所述多个第1通信频段包含于600MHz以上且1000MHz以下的频率范围,
所述多个第2通信频段包含于1.5GHz以上且2.2GHz以下的频率范围,
所述多个第3通信频段包含于2.4GHz以上且2.8GHz以下的频率范围。
24.一种通信装置,具备:
权利要求1~23中的任一项所述的高频模块;以及
RF信号处理电路,对由天线收发的高频信号进行处理,
所述高频模块在所述天线与所述RF信号处理电路之间传输所述高频信号。
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