CN116195199A - 高频电路 - Google Patents

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Abstract

高频电路(1)具备：开关(51)，其与天线连接端子(100)连接；滤波器(61)，其具有与TDD用的第一频段中包含的第一子频段对应的通带，经由开关(51)来与天线连接端子(100)连接；滤波器(62)，其具有与第一频段中包含的第二子频段对应的通带，经由开关(51)来与天线连接端子(100)连接，该第二子频段与第一子频段之间具有间隔；以及滤波器(63)，其具有与包含第一子频段、第二子频段以及间隔的第三子频段对应的通带，经由开关(51)来与天线连接端子(100)连接。

Description

高频电路
技术领域
本发明涉及一种高频电路。
背景技术
在5GNR(5th Generation New Radio：5G新空口)中，能够利用具有更宽的带宽的通信频段，并且正在对这样的宽频带的通信频段的高效利用进行研究。例如，正在研究根据国家或者地区来分割宽频带的通信频段并分配给不同的移动通信运营商(MNO：MobileNetwork Operator；移动网络运营商)。另外，还正在研究在宽频带的通信频段内同时使用不连续的多个分量载波(CC：Component Carrier)来进行通信(Intra-band Non-contiguous Carrier Aggregation：带内非连续载波聚合)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2014/0111178号说明书
发明内容
发明要解决的问题
然而，在现有技术中，难以实现这样的宽频带的通信频段的高效利用。
因此，本发明提供一种能够实现宽频带的通信频段的高效利用的高频电路。
用于解决问题的方案
本发明的一个方式所涉及的高频电路具备：第一开关，其与天线连接端子连接；第一滤波器，其具有与时分双工(TDD)用的第一频段中包含的第一子频段对应的通带，经由第一开关来与天线连接端子连接；第二滤波器，其具有与第一频段中包含的第二子频段对应的通带，经由第一开关来与天线连接端子连接，该第二子频段与第一子频段之间具有间隔；以及第三滤波器，其具有与包含第一子频段、第二子频段以及间隔的第三子频段对应的通带，经由第一开关来与天线连接端子连接。
发明的效果
根据本发明，能够实现更宽的通信频段的高效利用。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的高频电路及通信装置的电路结构图。
图2是示出实施方式1中的多个子频段的关系性的图。
图3是变形例1所涉及的高频电路及通信装置的电路结构图。
图4是变形例2所涉及的高频电路及通信装置的电路结构图。
图5是变形例3所涉及的高频电路及通信装置的电路结构图。
图6是示出多个子频段的若干具体例的表。
图7是实施方式2所涉及的高频电路及通信装置的电路结构图。
具体实施方式
下面使用附图来详细说明本发明的实施方式。此外，下面所说明的实施方式均表示总括性或具体的例子。在下面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等是一例，其主旨并不在于限定本发明。
此外，各图是为了表示本发明而适当地进行了强调、省略或者比率的调整的示意图，未必严格地进行了图示，有时会与实际的形状、位置关系以及比率不同。在各图中，对实质上相同的结构标注了相同的附图标记，并且有时会省略或简化重复的说明。
在本公开中，“连接”是指不仅包含通过连接端子和/或布线导体来直接连接的情况，还包含经由其它电路元件来进行电连接的情况。另外，“连接在A与B之间”是指在将A与B连结的路径上与A及B连接。
(实施方式1)
[1.1高频电路1及通信装置5的电路结构]
参照图1来说明本实施方式所涉及的高频电路1及通信装置5的电路结构。图1是实施方式1所涉及的高频电路1及通信装置5的电路结构图。
[1.1.1通信装置5的电路结构]
首先，说明通信装置5的电路结构。如图1所示，本实施方式所涉及的通信装置5具备高频电路1、天线2、RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit：射频集成电路)3以及BBIC(Baseband Integrated Circuit：基带集成电路)4。
高频电路1在天线2与RFIC 3之间传输高频信号。高频电路1的详细的电路结构将在后述。
天线2与高频电路1的天线连接端子100连接，将从高频电路1输出的高频信号发送、并且在从外部接收到高频信号后向高频电路1输出。
RFIC 3是对高频信号进行处理的信号处理电路的一例。具体地说，RFIC 3通过下变频等对经由高频电路1的接收路径输入的高频接收信号进行信号处理，将进行该信号处理所生成的接收信号输出到BBIC 4。另外，RFIC 3通过上变频等对从BBIC 4输入的发送信号进行信号处理，将进行该信号处理所生成的高频发送信号输出到高频电路1的发送路径。另外，RFIC 3具有对高频电路1所具有的开关及放大器等进行控制的控制部。此外，作为RFIC 3的控制部的功能的一部分或全部可以安装于RFIC 3的外部，例如可以安装于BBIC 4或高频电路1。
BBIC 4是使用比高频电路1传输的高频信号低频的中频频带来进行信号处理的基带信号处理电路。作为由BBIC 4处理的信号，例如使用用于图像显示的图像信号、和/或用于经由扬声器的通话的声音信号。
此外，在本实施方式所涉及的通信装置5中，天线2及BBIC 4并不是必需的构成要素。
[1.1.2高频电路1的电路结构]
接着，说明高频电路1的电路结构。如图1所示，高频电路1具备功率放大器11、低噪声放大器21、开关51及52、滤波器61～63、天线连接端子100、高频输入端子111以及高频输出端子121。
天线连接端子100与天线2连接。高频输入端子111是用于从高频电路1的外部接受高频发送信号的端子。高频输出端子121是用于向高频电路1的外部提供高频接收信号的端子。
功率放大器11经由开关52来与滤波器61～63连接，能够将通过高频输入端子111接受到的高频信号放大后传输到滤波器61～63。在此，功率放大器11能够对从高频输入端子111输入的第一子频段、第二子频段以及第三子频段的发送信号进行放大。作为功率放大器11，例如能够使用多级放大器、和/或在变换为差分信号后进行放大的放大器，但并不限定于这些放大器。
低噪声放大器21经由开关52来与滤波器61～63连接，能够对通过天线连接端子100接受到的高频信号进行放大。在此，低噪声放大器21能够对从天线连接端子100经由开关51、滤波器61～63以及开关52输入的第一子频段、第二子频段以及第三子频段的接收信号进行放大。被低噪声放大器21放大后的高频信号被输出到高频输出端子121。作为低噪声放大器21，例如能够使用多级放大器、和/或在变换为差分信号后进行放大的放大器，但并不限定于这些放大器。
滤波器61是第一滤波器的一例，具有与第一子频段对应的通带。由此，滤波器61能够使第一子频段的信号通过，使其它频段的信号衰减。滤波器61具有2个输入输出端子，经由与2个输入输出端子中的一方连接的开关51来与天线连接端子100连接，并经由与2个输入输出端子中的另一方连接的开关52来与功率放大器11及低噪声放大器21连接。
滤波器62是第二滤波器的一例，具有与第二子频段对应的通带。由此，滤波器62能够使第二子频段的信号通过，使其它频段的信号衰减。滤波器62具有2个输入输出端子，经由与2个输入输出端子中的一方连接的开关51来与天线连接端子100连接，并经由与2个输入输出端子中的另一方连接的开关52来与功率放大器11及低噪声放大器21连接。
在本实施方式中，滤波器61与62构成1个多工器60。也就是说，滤波器61及62被捆绑成1个滤波器来与开关51的1个端子连接。
滤波器63是第三滤波器的一例，具有与第三子频段对应的通带。由此，滤波器63能够使第三子频段的信号通过，使其它频段的信号衰减。滤波器63具有2个输入输出端子，经由与2个输入输出端子中的一方连接的开关51来与天线连接端子100连接，并经由与2个输入输出端子中的另一方连接的开关52来与功率放大器11及低噪声放大器21连接。
滤波器61～63例如分别可以是声表面波滤波器、使用BAW(Bulk Acoustic Wave：体声波)的弹性波滤波器、LC谐振滤波器以及电介质滤波器中的任一种滤波器。例如，通过使用弹性波滤波器来作为滤波器61及62，能够提高通带间的间隔比较窄的滤波器61与滤波器62之间的隔离度。另外，例如，通过使用LC谐振滤波器来作为滤波器63，能够以低损耗实现具有较宽的通带的滤波器。
此外，关于第一子频段、第二子频段以及第三子频段的关系性，将使用图2进行后述。
此外，与频段对应的通带是指适合于该频段的信号的传输的通带。因而，具有与频段对应的通带的滤波器使该频段的信号通过，使不与该频段重叠的其它频段的信号衰减。
开关51是第一开关的一例，连接在天线连接端子100与滤波器61～63之间。具体地说，开关51具有端子511～513。端子511与天线连接端子100连接。端子512与多工器60(即滤波器61及62)连接，端子513与滤波器63连接。
在该连接结构中，开关51例如能够基于来自RFIC 3的控制信号将端子511与端子512及端子513中的某一端子连接。也就是说，开关51能够在将天线2与多工器60连接以及将天线2与滤波器63连接之间切换。开关51例如由SPDT(Single Pole Double Throw：单刀双掷)型的开关电路构成，有时也被称为天线开关。
开关52是第二开关的一例，连接在滤波器61～63与功率放大器11及低噪声放大器21之间。具体地说，开关52具有端子521～525。端子521与滤波器61连接，端子522与滤波器62连接，端子523与滤波器63连接。端子524与功率放大器11连接，端子525与低噪声放大器21连接。
在该连接结构中，开关52例如能够基于来自RFIC 3的控制信号将端子521～523各自与端子524及525中的某一端子连接。也就是说，开关52能够在将滤波器61与功率放大器11连接以及将滤波器61与低噪声放大器21连接之间切换。另外，开关52能够在将滤波器62与功率放大器11连接以及将滤波器62与低噪声放大器21连接之间切换。并且，开关52能够在将滤波器63与功率放大器11连接以及将滤波器63与低噪声放大器21连接之间切换。此时，开关52还能够将端子521及522双方同时与端子524及525中的某一端子连接。也就是说，开关52能够将滤波器61及62双方同时与功率放大器11及低噪声放大器21中的某一方连接。开关52例如由多连接型的开关电路构成。
此外，图1所示的电路元件中的若干电路元件也可以不包含在高频电路1中。例如，高频电路1只要至少具备开关51和滤波器61～63即可，可以不具备其它电路元件。
[1.2子频段的关系性]
接着，在说明本实施方式中的第一子频段、第二子频段以及第三子频段的关系性之前，对本公开中的与频段有关的用语进行定义。
通信频段是指由标准化组织等(例如3GPP(3rd Generation PartnershipProject：第三代合作伙伴计划)、IEEE(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers：电气和电子工程师学会)等)针对使用无线接入技术(RAT：Radio AccessTechnology)所构建的通信系统预先定义的频段。在本实施方式中，作为通信系统，例如能够使用5GNR系统、LTE(Long Term Evolution：长期演进)系统以及WLAN(Wireless LocalArea Network：无线局域网)系统等，但是不限定于这些系统。此外，在本发明中，有时也将通信频段简称为频段。
TDD通信频段是指使用时分双工(TDD)作为双工模式的通信频段，与TDD用的通信频段的定义相同。在通信频段中使用的双工模式由标准化组织等预先定义。
基于这样的与频段有关的用语的定义，参照图2来说明第一子频段、第二子频段以及第三子频段的关系性。图2是示出实施方式1中的多个子频段的关系性的图。
如图2所示，第三子频段(f3min-f3max)包含在较宽频带且连续的1个TDD通信频段(f0min-f0max)中，在此与TDD通信频段一致。TDD通信频段相当于第一频段。
另外，第一子频段(f1min-f1max)及第二子频段(f2min-f2max)都包含在TDD通信频段中，也包含在第三子频段中。具体地说，第一子频段及第二子频段的下限频率f1min及f2min为TDD通信频段及第三子频段的下限频率f0min及f3min以上。另外，第一子频段及第二子频段的上限频率f1max及f2max为TDD通信频段及第三子频段的上限频率f0max及f3max以下。
第二子频段与第一子频段相比位于高频侧的位置，具有比第一子频段宽的带宽。并且，在第一子频段与第二子频段之间存在间隔。也就是说，第一子频段与第二子频段分离，既不重叠也不相邻。具体地说，第二子频段的下限频率f2min比第一子频段的上限频率f1max大。
这样的第一子频段及第二子频段可以在第一地区(例如日本、美国、欧州或者中国)中被分配给第一MNO。另外，第一子频段与第二子频段之间的间隔的至少一部分可以在第一地区中被分配给与第一MNO不同的第二MNO。也就是说，也可以是，在第一地区中，TDD通信频段被分割为多个子频段，多个子频段中的相互分离的2个子频段(第一子频段及第二子频段)被分配给第一MNO，该2个子频段之间的间隔中包含的1个以上的子频段被分配给第二MNO。
并且，在与第一地区不同的第二地区中，TDD通信频段既可以不被分割地分配给单一的MNO(例如第三MNO)，也可以以与第一地区不同的频率被分割为多个子频段并分配给多个MNO。
此外，在图2中，第二子频段与第一子频段相比位于高频侧的位置，但也可以与第一子频段相比位于低频侧的位置。另外，第二子频段的带宽比第一子频段的带宽大，但不限定于此。例如，第二子频段的带宽既可以比第一子频段的带宽小，也可以等于第一子频段的带宽。另外，第三子频段虽然与TDD通信频段一致，但是不限定于此，也可以是比TDD通信频段宽的频带。另外，第一子频段或第二子频段也可以包含与上述TDD通信频段(第一频段)不同的TDD通信频段(第二频段)。
[1.3效果等]
如上所述，本实施方式所涉及的高频电路1具备：开关51，其与天线连接端子100连接；滤波器61，其具有与TDD用的第一频段中包含的第一子频段对应的通带，经由开关51来与天线连接端子100连接；滤波器62，其具有与第一频段中包含的第二子频段对应的通带，经由开关51来与天线连接端子100连接，该第二子频段与第一子频段之间具有间隔；以及滤波器63，其具有与包含第一子频段、第二子频段以及间隔的第三子频段对应的通带，经由开关51来与天线连接端子100连接。
据此，高频电路1能够具备具有与第一子频段对应的通带的滤波器61以及具有与第二子频段对应的通带的滤波器62。因而，在高频电路1中，例如在对较宽频带的TDD用的第一频段进行分割来使用的情况下，能够减少第一子频段及第二子频段的信号与其它子频段的信号之间的干扰，能够提高第一子频段及第二子频段中的通信质量。特别是，高频电路1能够抑制因第一子频段与第二子频段之间的间隔中包含的子频段的信号而引起的第一子频段和/或第二子频段的信号的接收灵敏度的下降。其结果，高频电路1能够实现在第一频段内利用不连续的第一子频段及第二子频段进行的同时通信(Intra-band Non-contiguous Carrier Aggregation：带内非连续载波聚合)。并且，高频电路1能够具备滤波器63，该滤波器63具有与包含第一子频段、第二子频段以及第一子频段与第二子频段之间的间隔的第三子频段对应的通带。因而，在第一频段未被分割为第一子频段及第二子频段来使用的情况下，高频电路1能够传输第三子频段的信号。其结果，即使在第一频段根据国家或者地区而被分割为不同的子频段的情况下，也能够实现在各国或地区能够利用的高频电路1。如上所述，高频电路1能够支持包含第一子频段、第二子频段以及第一子频段与第二子频段之间的间隔的第三子频段中的通信，并且还能够实现第一子频段及第二子频段中的通信质量的提高。因而，高频电路1能够实现宽频带的通信频段的高效利用。
另外，例如，也可以是，本实施方式所涉及的高频电路1还具备与滤波器61～63连接的开关52、经由开关52来与滤波器61～63连接的功率放大器11以及经由开关52来与滤波器61～63连接的低噪声放大器21。
据此，高频电路1能够在多个子频段中共用功率放大器11及低噪声放大器21，能够削减功率放大器及低噪声放大器的数量。
另外，例如，也可以是，在本实施方式所涉及的高频电路1中，滤波器61与62构成多工器60，开关51具有与天线连接端子100连接的端子511、与多工器60连接的端子512以及与滤波器63连接的端子513。另外，例如，也可以是，在本实施方式所涉及的高频电路1中，开关51在第一连接状态与第二连接状态之间切换，该第一连接状态是将端子511与端子512连接的状态，该第二连接状态是将端子511与端子513连接的状态。
据此，2个滤波器61及62能够实现为多工器60，并且能够通过1个端子来与开关51连接。因而，高频电路1能够削减开关51的端子数，能够提高开关51的通过特性。
另外，例如，也可以是，在本实施方式所涉及的高频电路1中，第一子频段或第二子频段包含与第一频段不同的TDD用的第二频段。
据此，高频电路1能够抑制用于支持第二频段中的通信的电路元件的增加。例如，如果使用用于LTE的通信频段来作为第二频段，则高频电路1能够支持5GNR及LTE的同时通信(EN-DC：E-UTRAN New Radio-Dual Connectivity；演进型陆地无线接入网新空口双连接)。此时，由于在5GNR信号和LTE信号中调制方式不同，因此也可以在5GNR信号的放大和LTE信号的放大时切换功率放大器11的偏置信号。这样的高频电路1也可以不具备滤波器63。
另外，例如，也可以是，在本实施方式所涉及的高频电路1中，第一子频段及第二子频段在第一地区中被分配给第一移动通信运营商，第一子频段与第二子频段之间的间隔的至少一部分在第一地区中被分配给与第一移动通信运营商不同的第二移动通信运营商。
据此，当在第一地区中使用第一移动通信运营商的通信服务的情况下，高频电路1能够抑制分配给第二移动通信运营商的子频段的高频信号对分配给第一移动通信运营商的第一子频段及第二子频段的高频信号造成干扰，能够提高第一移动通信运营商的通信服务的质量。
另外，例如，也可以是，在本实施方式所涉及的高频电路1中，第三子频段在与第一地区不同的第二地区中被分配给第三移动通信运营商。
据此，当在第二地区中利用第三移动通信运营商的通信服务的情况下，高频电路1能够支持分配给第三移动通信运营商的第三子频段中的通信。因而，高频电路1能够支持在第一地区及第二地区的这两个地区中的使用。
另外，本实施方式所涉及的通信装置5具备对高频信号进行处理的RFIC 3以及在RFIC 3与天线2之间传输高频信号的高频电路1。
据此，能够实现与上述的高频电路1相同的效果。
(变形例1)
接着，说明实施方式1的变形例1。在本变形例中，主要在以下方面与上述实施方式1不同：第一滤波器与第二滤波器不构成多工器，而是单独地与天线开关连接。下面，以与上述实施方式1不同之处为中心，参照附图来说明本变形例。
[2.1高频电路1A及通信装置5A的电路结构]
参照图3来说明本变形例所涉及的高频电路1A及通信装置5A的电路结构。图3是变形例1所涉及的高频电路1A及通信装置5A的电路结构图。本变形例所涉及的通信装置5A具备高频电路1A、天线2、RFIC 3以及BBIC 4。通信装置5A的电路结构与实施方式1所涉及的通信装置5的电路结构相同，因此省略详细的说明。
[2.1.1高频电路1A的电路结构]
如图3所示，高频电路1A具备功率放大器11、低噪声放大器21、开关51A及52、滤波器61A、62A及63、天线连接端子100、高频输入端子111以及高频输出端子121。
滤波器61A是第一滤波器的一例，具有与第一子频段对应的通带。由此，滤波器61A能够使第一子频段的高频信号通过，使其它频段的高频信号衰减。滤波器61A具有2个输入输出端子，经由与2个输入输出端子中的一方连接的开关51A来与天线连接端子100连接，并经由与2个输入输出端子中的另一方连接的开关52来与功率放大器11及低噪声放大器21连接。
滤波器62A是第二滤波器的一例，具有与第二子频段对应的通带。由此，滤波器62A能够使第二子频段的高频信号通过，使其它频段的高频信号衰减。滤波器62A具有2个输入输出端子，经由与2个输入输出端子中的一方连接的开关51A来与天线连接端子100连接，并经由与2个输入输出端子中的另一方连接的开关52来与功率放大器11及低噪声放大器21连接。
滤波器61A与62A不构成多工器。也就是说，滤波器61A及62A连接到开关51A的不同的端子。
开关51A是第一开关的一例，连接在天线连接端子100与滤波器61A、62A及63之间。具体地说，开关51A具有端子511A～514A。端子511A与天线连接端子100连接。端子512A与滤波器61A连接，端子513A与滤波器62A连接，端子514A与滤波器63连接。
在该连接结构中，开关51A例如能够基于来自RFIC 3的控制信号将端子511A与端子512A～514A中的至少1个端子连接。也就是说，开关51A能够在将天线2与滤波器61A、62A及63连接以及不将天线2与滤波器61A、62A及63连接之间切换。此时，开关51A还能够将端子511A同时与端子512A及513A双方连接。开关51A例如由多连接型的开关电路构成，有时也被称为天线开关。
[2.2效果等]
如上所述，在本变形例所涉及的高频电路1A中，开关51A具有与天线连接端子100连接的端子511A、与滤波器61连接的端子512A、与滤波器62连接的端子513A以及与滤波器63连接的端子514A。此时，也可以是，在本变形例所涉及的高频电路1A中，开关51A在第一连接状态与第二连接状态之间切换，该第一连接状态是将端子511A与端子512A及513A各自连接的状态，该第二连接状态是将端子511A与端子514A连接的状态。
据此，高频电路1能够将滤波器61及62单独地与开关51A连接，能够提高滤波器61与滤波器62之间的隔离度特性。
(变形例2)
接着，说明实施方式1的变形例2。在本变形例中，主要在以下方面与上述实施方式1不同：高频电路具备用于第一子频段的功率放大器及低噪声放大器以及用于第二子频段及第三子频段的功率放大器及低噪声放大器。下面，以与上述实施方式1不同之处为中心，参照附图来说明本变形例。
[3.1高频电路1B及通信装置5B的电路结构]
参照图4来说明本变形例所涉及的高频电路1B及通信装置5B的电路结构。图4是变形例2所涉及的高频电路1B及通信装置5B的电路结构图。本变形例所涉及的通信装置5B具备高频电路1B、天线2、RFIC 3以及BBIC 4。通信装置5B的电路结构与实施方式1所涉及的通信装置5的电路结构相同，因此省略详细的说明。
[3.1.1高频电路1B的电路结构]
如图4所示，高频电路1B具备功率放大器11B及12B、低噪声放大器21B及22B、开关51、52B及53B、滤波器61～63、天线连接端子100、高频输入端子111B及112B以及高频输出端子121B及122B。
高频输入端子111B及112B是用于从高频电路1B的外部接受高频发送信号的端子。具体地说，高频输入端子111B被输入第一子频段的发送信号，高频输入端子112B被输入第二子频段及第三子频段的发送信号。
高频输出端子121B及122B是用于向高频电路1的外部提供高频接收信号的端子。具体地说，从高频输出端子121B输出第一子频段的接收信号，从高频输出端子122B输出第二子频段及第三子频段的接收信号。
功率放大器11B是第一功率放大器的一例，经由开关52B来与滤波器61连接，能够将通过高频输入端子111B接受到的高频信号放大后传输到滤波器61。在此，功率放大器11B能够对从高频输入端子111B输入的第一子频段的发送信号进行放大。
功率放大器12B是第二功率放大器的一例，经由开关53B来与滤波器62及63连接，能够将通过高频输入端子112B接受到的高频信号放大后传输到滤波器62及63。在此，功率放大器12B能够对从高频输入端子112B输入的第二子频段及第三子频段的发送信号进行放大。
低噪声放大器21B是第一低噪声放大器的一例，经由开关52B来与滤波器61连接，能够对通过天线连接端子100接受到的高频信号进行放大。在此，低噪声放大器21B能够对从天线连接端子100经由开关51、滤波器61以及开关52B输入的第一子频段的接收信号进行放大。被低噪声放大器21B放大后的高频信号被输出到高频输出端子121B。
低噪声放大器22B是第二低噪声放大器的一例，经由开关53B来与滤波器62及63连接，能够对通过天线连接端子100接受到的高频信号进行放大。在此，低噪声放大器22B能够对从天线连接端子100经由开关51、滤波器62以及开关53B输入的第二子频段的接收信号、以及从天线连接端子100经由开关51、滤波器63以及开关53B输入的第三子频段的接收信号进行放大。被低噪声放大器22B放大后的高频信号被输出到高频输出端子122B。
开关52B是第二开关的一例，连接在滤波器61与功率放大器11B及低噪声放大器21B之间。具体地说，开关52B具有端子521B～523B。端子521B与滤波器61连接。端子522B与功率放大器11B连接，端子523B与低噪声放大器21B连接。
在该连接结构中，开关52B例如能够基于来自RFIC 3的控制信号将端子521B与端子522B及523B中的某一端子连接。也就是说，开关52B能够在将滤波器61与功率放大器11B连接以及将滤波器61与低噪声放大器21B连接之间切换。开关52B例如由SPDT型的开关电路构成。
开关53B是第三开关的一例，连接在滤波器62及63与功率放大器12B及低噪声放大器22B之间。具体地说，开关53B具有端子531B～534B。端子531B与滤波器62连接，端子532B与滤波器63连接。端子533B与功率放大器12B连接，端子534B与低噪声放大器22B连接。
在该连接结构中，开关53B例如能够基于来自RFIC 3的控制信号将端子531B及532B各自与端子533B及534B中的某一端子连接。也就是说，开关53B能够在将滤波器62与功率放大器12B连接以及将滤波器62与低噪声放大器22B连接之间切换。并且，开关53B能够在将滤波器63与功率放大器12B连接以及将滤波器63与低噪声放大器22B连接之间切换。开关53B例如由2个SPDT型的开关电路构成。
[3.2效果等]
如上所述，本变形例所涉及的高频电路1B具备：开关52B，其与滤波器61连接；功率放大器11B，其经由开关52B来与滤波器61连接；低噪声放大器21B，其经由开关52B来与滤波器61连接；开关53B，其与滤波器62及63连接；功率放大器12B，其经由开关53B来与滤波器62及63连接；以及低噪声放大器22B，其经由开关53B来与滤波器62及63连接。
据此，高频电路1能够在第二子频段及第三子频段的信号的放大中共用功率放大器12B及低噪声放大器22B，能够削减功率放大器及低噪声放大器的数量。并且，能够在第一子频段及第二子频段的信号的放大中使用不同的功率放大器及低噪声放大器。因而，能够使针对用于支持第一子频段及第二子频段的同时通信的功率放大器及低噪声放大器要求的性能缓和，另外还能够提高第一子频段及第二子频段的同时通信时的通信质量。
另外，在本变形例所涉及的高频电路1B中，第二子频段的带宽也可以比第一子频段的带宽大。
据此，能够在频带比第一子频段的频带宽的第二子频段以及第三子频段中共用放大器。相比于在更窄频带的第一子频段和第三子频段中共用放大器的情况下的第一子频段中的放大特性的劣化而言，在更宽频带的第二子频段和第三子频段中共用放大器的情况下的第二子频段中的放大特性的劣化能够得到抑制。因而，能够抑制因在多个子频段中共用放大器而引起的放大特性(例如峰值增益等)的劣化，同时削减放大器的数量。
(变形例3)
接着，说明实施方式1的变形例3。在上述实施方式1及其变形例1及2中，第三子频段包含2个子频段以及2个子频段之间的间隔，但也可以包含3个以上的子频段以及它们之间的间隔。因此，在本变形例中，说明第三子频段还包含第四子频段的情况。下面，以与上述实施方式1不同之处为中心，参照附图来说明本变形例。
[4.1高频电路1C及通信装置5C的电路结构]
参照图5来说明本变形例所涉及的高频电路1C及通信装置5C的电路结构。图5是变形例3所涉及的高频电路1C及通信装置5C的电路结构图。本变形例所涉及的通信装置5C具备高频电路1C、天线2、RFIC 3以及BBIC 4。通信装置5C的电路结构与实施方式1所涉及的通信装置5的电路结构相同，因此省略详细的说明。
[4.1.1高频电路1C的电路结构]
如图5所示，高频电路1C具备功率放大器11、低噪声放大器21、开关51及52C、滤波器61～63及64C、天线连接端子100、高频输入端子111以及高频输出端子121。
滤波器64C是第四滤波器的一例，具有与第四子频段对应的通带。由此，滤波器64C能够使第四子频段的高频信号通过，使其它频段的高频信号衰减。滤波器64C具有2个输入输出端子，经由与2个输入输出端子中的一方连接的开关51来与天线连接端子100连接，经由与2个输入输出端子中的另一方连接的开关52C来与功率放大器11及低噪声放大器21连接。
在本变形例中，滤波器61、62及64C构成1个多工器60C。也就是说，滤波器61、62及64C被捆绑成1个滤波器来与开关51的1个端子连接。
第四子频段与第一子频段及第二子频段同样地包含在第三子频段中。另外，第四子频段与第一子频段之间存在间隔。另外，第四子频段与第二子频段之间也存在间隔。
开关52C是第二开关的一例，连接在滤波器61～63及64C与功率放大器11及低噪声放大器21之间。具体地说，开关52C具有端子521C～526C。端子521C与滤波器61连接，端子522C与滤波器62连接，端子523C与滤波器64C连接，端子524C与滤波器63连接。端子525C与功率放大器11连接，端子526C与低噪声放大器21连接。
在该连接结构中，开关52C例如能够基于来自RFIC 3的控制信号将端子521C～524C各自与端子525C及526C中的某一端子连接。也就是说，开关52C能够在将滤波器61与功率放大器11连接以及将滤波器61与低噪声放大器21连接之间切换。另外，开关52C能够在将滤波器62与功率放大器11连接以及将滤波器62与低噪声放大器21连接之间切换。另外，开关52C能够在将滤波器63与功率放大器11连接以及将滤波器63与低噪声放大器21连接之间切换。并且，开关52C能够在将滤波器64C与功率放大器11连接以及将滤波器64C与低噪声放大器21连接之间切换。此时，开关52C还能够将端子521C～523C中的至少2个端子同时与端子525C及526C中的某一端子连接。也就是说，开关52C能够将滤波器62、63及64C中的至少2个滤波器同时与功率放大器11及低噪声放大器21中的某一方连接。开关52C例如由多连接型的开关电路构成。
[4.2效果等]
如上所述，也可以是，本变形例所涉及的高频电路1C还具备滤波器64C，该滤波器64C具有与第一频段中包含的第四子频段对应的通带，经由开关51来与天线连接端子100连接，该第四子频段与第一子频段及第二子频段之间分别具有间隔，第三子频段还包含第四子频段。
据此，高频电路1C还能够具备具有与第四子频段对应的通带的滤波器64C。因而，高频电路1C能够支持包含第一子频段、第二子频段、第四子频段以及它们的间隔的第三子频段中的通信，并且还能够实现第一子频段、第二子频段以及第四子频段中的通信质量的提高。
此外，也可以是，第三子频段除了包含第一、第二及第四子频段以外，还包含其它的1个以上的子频段。在该情况下，高频电路1C也可以具备具有与其它的1个以上的子频段分别对应的通带的1个以上的滤波器。
(实施例)
接着，参照图6来说明上述实施方式1及其变形例中的各子频段的实施例。图6是示出多个子频段的若干具体例的表。此外，图6所示的子频段是示例，上述实施方式1及其变形例能够应用的子频段并不限定于此。
在图6的表中记载有用编号1～9标识的9个具体例。下面依次说明各具体例。此外，下面将不同的3个MNO表示为MNO1～MNO3。
[No.1]
作为第一子频段，使用3.7吉赫以上且3.8吉赫以下的频段。作为第二子频段，使用4吉赫以上且4.1吉赫以下的频段。作为第三子频段，使用3.3吉赫以上且4.2吉赫以下的频段。
在该情况下，第三子频段包含作为第一频段的一例的用于5GNR的n77。在日本，第一子频段及第二子频段被分配给相同的MNO1，第一子频段与第二子频段之间的间隔中包含的1个以上的子频段被分配给MNO2和/或MNO3。
[No.2]
作为第一子频段，使用3.44吉赫以上且3.52吉赫以下的频段。作为第二子频段，使用3.6吉赫以上且3.7吉赫以下的频段。作为第三子频段，使用3.3吉赫以上且4.2吉赫以下的频段。
在该情况下，第三子频段包含作为第一频段的一例的用于5GNR的n77。在日本，第一子频段及第二子频段被分配给相同的MNO2，第一子频段与第二子频段之间的间隔被分配给MNO1和/或MNO3。
[No.3]
作为第一子频段，使用3.44吉赫以上且3.52吉赫以下的频段。作为第二子频段，使用3.55吉赫以上且3.7吉赫以下的频段。作为第三子频段，使用3.3吉赫以上且4.2吉赫以下的频段。
在该情况下，第三子频段包含作为第一频段的一例的用于5GNR的n77。另外，第二子频段包含作为第二频段的一例的用于5GNR的n48或者用于LTE的Band48。在日本，第二子频段的一部分以及第一子频段被分配给相同的MNO2，第一子频段与第二子频段之间的间隔以及第二子频段的其它部分被分配给MNO1和/或MNO3。
[No.4]
作为第一子频段，使用3.4吉赫以上且3.6吉赫以下的频段。作为第二子频段，使用3.9吉赫以上且4吉赫以下的频段。作为第三子频段，使用3.3吉赫以上且4.2吉赫以下的频段。
在该情况下，第三子频段包含作为第一频段的一例的用于5GNR的n77。在日本，第一子频段包含被分配给MNO3的2个子频段，还包含被分配给MNO1及MNO2的2个子频段。另外，在日本，第二子频段被分配给MNO3，第一子频段与第二子频段之间的间隔被分配给MNO1和/或MNO2。
[No.5]
作为第一子频段，使用3.3吉赫以上且3.8吉赫以下的频段。作为第二子频段，使用3.9吉赫以上且4吉赫以下的频段。作为第三子频段，使用3.3吉赫以上且4.2吉赫以下的频段。
在该情况下，第三子频段包含作为第一频段的一例的用于5GNR的n77。另外，第一子频段包含作为第二频段的一例的用于5GNR的n78，在日本，第一子频段包含被分配给MNO3的2个子频段。另外，在日本，第二子频段被分配给MNO3，第一子频段与第二子频段之间的间隔被分配给MNO1和/或MNO2。
[No.6]
作为第一子频段，使用3.4吉赫以上且3.44吉赫以下的频段。作为第二子频段，使用3.56吉赫以上且3.6吉赫以下的频段。作为第三子频段，使用3.3吉赫以上且4.2吉赫以下的频段。作为第四子频段，使用3.9吉赫以上且4吉赫以下的频段。
在该情况下，第三子频段包含作为第一频段的一例的用于5GNR的n77。在日本，第一子频段、第二子频段以及第四子频段被分配给相同的MNO3，第一子频段与第二子频段之间的间隔以及第二子频段与第四子频段之间的间隔被分配给MNO2和/或MNO3。
[No.7]
作为第一子频段，使用3.4吉赫以上且3.44吉赫以下的频段。作为第二子频段，使用3.56吉赫以上且3.6吉赫以下的频段。作为第三子频段，使用3.3吉赫以上且3.8吉赫以下的频段。
在该情况下，第三子频段包含作为第一频段的一例的用于5GNR的n78。在日本，第一子频段及第二子频段被分配给相同的MNO3，第一子频段与第二子频段之间的间隔被分配给MNO2和/或MNO3。
[No.8]
作为第一子频段，使用5.15吉赫以上且5.35吉赫以下的频段。作为第二子频段，使用5.47吉赫以上且5.925吉赫以下的频段。作为第三子频段，使用5.15吉赫以上且5.925吉赫以下的频段。
[No.9]
作为第一子频段，使用5.925吉赫以上且6.425吉赫以下的频段。作为第二子频段，使用6.525吉赫以上且7.125吉赫以下的频段。作为第三子频段，使用5.925吉赫以上且7.125吉赫以下的频段。
(实施方式2)
接着，说明实施方式2。在本实施方式中，主要在以下方面与上述实施方式1不同：使用毫米波段的频率范围(FR2：Frequency Range 2；频率范围2)中包含的频段来作为第一子频段～第三子频段。下面，以与上述实施方式1不同之处为中心，参照附图来说明本实施方式。
[4.1高频电路1D及通信装置5D的电路结构]
图7是实施方式2所涉及的高频电路1D及通信装置5D的电路结构图。如图7所示，通信装置5D具备高频电路1D、天线2、功率放大器13、低噪声放大器23、开关54及55、移相器71以及BBIC 4。本实施方式所涉及的通信装置5D与实施方式1所涉及的通信装置5相比，高频电路1D的结构不同，并且附加有开关54及55、功率放大器13、低噪声放大器23以及移相器71。
开关54及55是在将功率放大器13与开关54及55连接以及将低噪声放大器23与开关54及55连接之间进行切换的开关电路。也就是说，开关54及55是用于使从天线2发送的发送信号以及通过天线2接收到的接收信号中的某一方流过通信装置5D的开关电路。
功率放大器13连接在开关54与开关55之间，能够对第一子频段、第二子频段以及第三子频段的发送信号进行放大。低噪声放大器23连接在开关54与开关55之间，能够对第一子频段、第二子频段以及第三子频段的接收信号进行放大。
移相器71连接在开关55与高频电路1D的天线连接端子100之间，使第一子频段、第二子频段以及第三子频段的发送信号及接收信号的相位偏移。
高频电路1D具备功率放大器11、低噪声放大器21、开关51及52、滤波器61～63、天线连接端子100、高频输入端子111、高频输出端子121以及混频器81及82。
混频器81连接在开关52的端子524与功率放大器11的输出端之间，将中频发送信号的频率变换为毫米波发送信号的频率。
混频器82连接在开关52的端子525与低噪声放大器21的输入端之间，将毫米波接收信号的频率变换为中频接收信号的频率。
此外，在本实施方式中，作为滤波器61～63，能够使用分布常数电路或者短截线。
此外，在本实施方式中，作为第一频段，例如能够使用用于5GNR的n257、n258、n259、n260或n262，但不限定于此。
(其它变形例)
以上，基于实施方式及变形例对本发明所涉及的高频电路及通信装置进行了说明，但本发明所涉及的高频电路及通信装置并不限定于上述实施方式及变形例。将对上述实施方式及变形例中的任意的构成要素进行组合而实现的其它实施方式、在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形所得到的变形例、以及内置有上述高频电路及通信装置的各种设备也包含在本发明中。
例如，也可以是，在上述实施方式及变形例所涉及的高频电路及通信装置的电路结构中，在附图所示的将各电路元件及信号路径连接的路径之间插入其它电路元件及布线等。例如，在上述实施方式中，也可以在天线连接端子100与开关51之间插入滤波器。另外，例如，也可以在天线连接端子100与滤波器61～63之间、和/或在滤波器61～63与功率放大器11及低噪声放大器21之间插入匹配电路。
另外，在上述实施方式及变形例中，使用用于5GNR或者LTE的TDD通信频段，但也可以除了使用用于5GNR或者LTE的通信频段以外还使用用于其它无线接入技术的通信频段，或者代替使用用于5GNR或者LTE的通信频段而使用用于其它无线接入技术的通信频段。例如，作为TDD通信频段，也可以使用用于无线局域网的通信频段。另外，例如，作为TDD通信频段，也可以使用7吉赫以上的毫米波频带。在该情况下，作为滤波器，例如也可以使用分布常数型滤波器。
另外，在上述实施方式及变形例中，功率放大器及低噪声放大器在2个或3个子频段中共用，但不限定于此。例如，也可以针对各子频段单独地具备功率放大器及低噪声放大器。在该情况下，例如在图1中，也可以是，滤波器61经由开关来与第一功率放大器及第一低噪声放大器连接，滤波器62经由开关来与第二功率放大器及第二低噪声放大器连接，滤波器63经由开关来与第三功率放大器及第三低噪声放大器连接。
产业上的可利用性
本发明作为配置于前端部的高频电路，能够广泛地利用于便携式电话等通信设备。
附图标记说明
1、1A、1B、1C、1D：高频电路；2：天线；3：RFIC；4：BBIC；5、5A、5B、5C、5D：通信装置；11、11B、12B、13：功率放大器；21、21B、22B、23：低噪声放大器；51、51A、52、52B、52C、53B、54、55：开关；60、60C：多工器；61、61A、62、62A、63、64C：滤波器；71：移相器；81、82：混频器；100：天线连接端子；111、111B、112B：高频输入端子；121、121B、122B：高频输出端子。

Claims (20)

1.一种高频电路，具备：
第一开关，其与天线连接端子连接；
第一滤波器，其具有与时分双工即TDD用的第一频段中包含的第一子频段对应的通带，经由所述第一开关来与所述天线连接端子连接；
第二滤波器，其具有与所述第一频段中包含的第二子频段对应的通带，经由所述第一开关来与所述天线连接端子连接，所述第二子频段与所述第一子频段之间具有间隔；以及
第三滤波器，其具有与包含所述第一子频段、所述第二子频段以及所述间隔的第三子频段对应的通带，经由所述第一开关来与所述天线连接端子连接。
2.根据权利要求1所述的高频电路，其中，还具备：
第二开关，其与所述第一滤波器、所述第二滤波器及所述第三滤波器连接；
功率放大器，其经由所述第二开关来与所述第一滤波器、所述第二滤波器及所述第三滤波器连接；以及
低噪声放大器，其经由所述第二开关来与所述第一滤波器、所述第二滤波器及所述第三滤波器连接。
3.根据权利要求1所述的高频电路，其中，还具备：
第二开关，其与所述第一滤波器连接；
第一功率放大器，其经由所述第二开关来与所述第一滤波器连接；
第一低噪声放大器，其经由所述第二开关来与所述第一滤波器连接；
第三开关，其与所述第二滤波器及所述第三滤波器连接；
第二功率放大器，其经由所述第三开关来与所述第二滤波器及所述第三滤波器连接；以及
第二低噪声放大器，其经由所述第三开关来与所述第二滤波器及所述第三滤波器连接。
4.根据权利要求3所述的高频电路，其中，
所述第二子频段的带宽比所述第一子频段的带宽大。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的高频电路，其中，
所述第一滤波器与所述第二滤波器构成多工器，
所述第一开关具有：
第一端子，其与所述天线连接端子连接；
第二端子，其与所述多工器连接；以及
第三端子，其与所述第三滤波器连接。
6.根据权利要求5所述的高频电路，其中，
所述第一开关在第一连接状态与第二连接状态之间切换，所述第一连接状态是将所述第一端子与所述第二端子连接的状态，所述第二连接状态是将所述第一端子与所述第三端子连接的状态。
7.根据权利要求1～4中的任一项所述的高频电路，其中，
所述第一开关具有：
第一端子，其与所述天线连接端子连接；
第二端子，其与所述第一滤波器连接；
第三端子，其与所述第二滤波器连接；以及
第四端子，其与所述第三滤波器连接。
8.根据权利要求7所述的高频电路，其中，
所述第一开关在第一连接状态与第二连接状态之间切换，所述第一连接状态是将所述第一端子分别与所述第二端子及所述第三端子连接的状态，所述第二连接状态是将所述第一端子与所述第四端子连接的状态。
9.根据权利要求1～8中的任一项所述的高频电路，其中，
所述第一子频段或所述第二子频段包含与所述第一频段不同的TDD用的第二频段。
10.根据权利要求1～9中的任一项所述的高频电路，其中，
还具备第四滤波器，所述第四滤波器具有与所述第一频段中包含的第四子频段对应的通带，经由所述第一开关来与所述天线连接端子连接，所述第四子频段与所述第一子频段及所述第二子频段之间分别具有间隔，
所述第三子频段还包含所述第四子频段。
11.根据权利要求1～10中的任一项所述的高频电路，其中，
所述第一频段是用于5GNR即5G新空口的n77，
所述第一子频段为3.7吉赫以上且3.8吉赫以下，
所述第二子频段为4吉赫以上且4.1吉赫以下，
所述第三子频段为3.3吉赫以上且4.2吉赫以下。
12.根据权利要求1～10中的任一项所述的高频电路，其中，
所述第一频段是用于5GNR即5G新空口的n77，
所述第一子频段为3.44吉赫以上且3.52吉赫以下，
所述第二子频段为3.6吉赫以上且3.7吉赫以下，
所述第三子频段为3.3吉赫以上且4.2吉赫以下。
13.根据权利要求9所述的高频电路，其中，
所述第一频段是用于5GNR即5G新空口的n77，
所述第二频段是用于5GNR的n48或者用于LTE即长期演进的Band48，
所述第一子频段为3.44吉赫以上且3.52吉赫以下，
所述第二子频段为包含所述第二频段的3.55吉赫以上且3.7吉赫以下，
所述第三子频段为3.3吉赫以上且4.2吉赫以下。
14.根据权利要求1～10中的任一项所述的高频电路，其中，
所述第一频段是用于5GNR即5G新空口的n77，
所述第一子频段为3.4吉赫以上且3.6吉赫以下，
所述第二子频段为3.9吉赫以上且4吉赫以下，
所述第三子频段为3.3吉赫以上且4.2吉赫以下。
15.根据权利要求9所述的高频电路，其中，
所述第一频段是用于5GNR即5G新空口的n77，
所述第二频段是用于5GNR的n78，
所述第一子频段为包含所述第二频段的3.3吉赫以上且3.8吉赫以下，
所述第二子频段为3.9吉赫以上且4吉赫以下，
所述第三子频段为3.3吉赫以上且4.2吉赫以下。
16.根据权利要求10所述的高频电路，其中，
所述第一频段是用于5GNR即5G新空口的n77，
所述第一子频段为3.4吉赫以上且3.44吉赫以下，
所述第二子频段为3.56吉赫以上且3.6吉赫以下，
所述第三子频段为3.3吉赫以上且4.2吉赫以下，
所述第四子频段为3.9吉赫以上且4吉赫以下。
17.根据权利要求1～10中的任一项所述的高频电路，其中，
所述第一频段是用于5GNR即5G新空口的n78，
所述第一子频段为3.4吉赫以上且3.44吉赫以下，
所述第二子频段为3.56吉赫以上且3.6吉赫以下，
所述第三子频段为3.3吉赫以上且3.8吉赫以下。
18.根据权利要求1～17中的任一项所述的高频电路，其中，
所述第一子频段和所述第二子频段在第一地区中被分配给第一移动通信运营商，
所述间隔的至少一部分在所述第一地区中被分配给与所述第一移动通信运营商不同的第二移动通信运营商。
19.根据权利要求18所述的高频电路，其中，
所述第三子频段在与所述第一地区不同的第二地区中被分配给第三移动通信运营商。
20.一种高频电路，具备：
第一开关，其与天线连接端子连接；
第一滤波器，其具有与第一频段中包含的第一子频段对应的通带，经由所述第一开关来与所述天线连接端子连接；
第二滤波器，其具有与所述第一频段中包含的第二子频段对应的通带，经由所述第一开关来与所述天线连接端子连接，所述第二子频段与所述第一子频段之间具有间隔；
第三滤波器，其具有与包含所述第一子频段、所述第二子频段以及所述间隔的第三子频段对应的通带，经由所述第一开关来与所述天线连接端子连接；
第二开关，其与所述第一滤波器连接；
第一功率放大器，其经由所述第二开关来与所述第一滤波器连接；
第一低噪声放大器，其经由所述第二开关来与所述第一滤波器连接；
第三开关，其与所述第二滤波器及所述第三滤波器连接；
第二功率放大器，其经由所述第三开关来与所述第二滤波器及所述第三滤波器连接；以及
第二低噪声放大器，其经由所述第三开关来与所述第二滤波器及所述第三滤波器连接。
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