CN117882293A - 高频模块和通信装置 - Google Patents

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CN117882293A CN202280056961.7A CN202280056961A CN117882293A CN 117882293 A CN117882293 A CN 117882293A CN 202280056961 A CN202280056961 A CN 202280056961A CN 117882293 A CN117882293 A CN 117882293A
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山口幸哉
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Abstract

高频模块(1A)具备：模块基板(91)，其具有相向的主面(91a及91b)；以及功率放大器(11)，其中，功率放大器(11)具有：放大元件(11A及11B)；输出变压器(31)，其具有初级侧线圈(31a)和次级侧线圈(31b)；以及电容器(81)，其与输出变压器(31)连接，初级侧线圈(31a)的一端与放大元件(11A)连接，初级侧线圈(31a)的另一端与放大元件(11B)连接，次级侧线圈(31b)的一端与输出端子(116)连接，输出变压器(31)配置于模块基板(91)，并且被配置为更靠近主面(91a及91b)中的一方，电容器(81)配置于主面(91a及91b)中的另一方，并且被配置为在俯视模块基板(91)的情况下电容器(81)与输出变压器(31)重叠。

Description

高频模块和通信装置
技术领域
本发明涉及一种高频模块和通信装置。
背景技术
在便携式电话等移动体通信设备中搭载有对高频发送信号进行放大的功率放大器。
在专利文献1中公开了一种具有差动放大型的放大器的高频模块。构成差动放大型的放大器的2个放大元件的输出端子与输出变压器的初级侧线圈连接。差动放大型的放大器还具有连接于初级侧线圈的中点与地之间的电容器、以及将放大元件的输出端子彼此连接的电容器。在将这些部件配置到模块基板的情况下，输出变压器例如配置于模块基板内部，上述电容器被配置为在俯视时不与输出变压器重叠，以避免因扰乱由输出变压器产生的磁场而增大信号传输损耗。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2021-61577号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所公开的差动放大型的放大器中，在俯视模块基板的情况下，输出变压器和电容器配置在不同的位置，因此高频模块大型化。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种小型的高频模块和通信装置。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，本发明的一个方式所涉及的高频模块具备：模块基板，其具有彼此相向的第一主面和第二主面；以及功率放大器，其对发送信号进行放大，其中，功率放大器具有：第一放大元件及第二放大元件；输出变压器，其具有第一线圈和第二线圈；以及电容器，其与输出变压器连接，第一线圈的一端与第一放大元件的输出端子连接，第一线圈的另一端与第二放大元件的输出端子连接，第二线圈的一端与功率放大器的输出端子连接，输出变压器配置于模块基板，并且被配置为更靠近第一主面和第二主面中的一方，电容器配置于第一主面和第二主面中的另一方，并且被配置为在俯视模块基板的情况下该电容器与输出变压器重叠。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种小型的高频模块和通信装置。
附图说明
图1是实施方式所涉及的高频模块和通信装置的电路结构图。
图2是实施方式所涉及的差动放大型的功率放大器的电路结构图。
图3A是实施例所涉及的高频模块的俯视图。
图3B是实施例所涉及的高频模块的截面图。
图4A是变形例1所涉及的高频模块的截面图。
图4B是变形例2所涉及的高频模块的截面图。
图4C是变形例3所涉及的高频模块的截面图。
图5是变形例4所涉及的多尔蒂型的功率放大器的电路结构图。
图6A是变形例4所涉及的高频模块的俯视图。
图6B是变形例4所涉及的高频模块的截面图。
具体实施方式
下面，详细说明本发明的实施方式。此外，下面说明的实施方式均表示总括性或具体性的例子。下面的实施方式所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置及连接方式等是一个例子，其主旨并不在于限定本发明。将下面的实施例和变形例的结构要素中的未记载于独立权利要求的结构要素作为任意的结构要素来进行说明。另外，附图所示的结构要素的大小或大小之比未必是严格的。在各图中，对实质上相同的结构标注相同的标记，有时省略或简化重复的说明。
另外，下面，平行和垂直等表示要素之间的关系性的用语、矩形形状等表示要素的形状的用语、以及数值范围不是仅表示严格的含义，而是表示还包括实质上等同的范围、例如百分之几左右的差异。
在下面的各图中，x轴和y轴是在与模块基板的主面平行的平面上相互正交的轴。具体地说，当在俯视时模块基板具有矩形形状的情况下，x轴平行于模块基板的第一边，y轴平行于模块基板的与第一边正交的第二边。另外，z轴是与模块基板的主面垂直的轴，z轴的正方向表示上方向，z轴的负方向表示下方向。
在本发明的电路结构中，“连接”不仅包括通过连接端子和/或布线导体来直接连接的情况，也包括经由其它电路元件来电连接的情况。“连接于A与B之间”是指在A与B之间与A及B这两方连接，除了包括串联连接于将A与B连结的路径的情况以外，还包括并联连接(分路连接)于该路径与地之间的情况。
在本发明的部件配置中，“俯视模块基板”是指从z轴正侧将物体正投影到xy平面来进行观察。“A配置于B与C之间”是指：将B内的任意的点与C内的任意的点连结的多个线段中的至少1个线段通过A。“俯视模块基板时的A与B之间的距离”是指将正投影到xy平面的A的区域内的代表点与正投影到xy平面的B的区域内的代表点连结的线段的长度。在此，作为代表点，能够使用区域的中心点或最接近对方的区域的点等，但是不限定于此。另外，“平行”和“垂直”等表示要素之间的关系性的用语、“矩形”等表示要素的形状的用语、以及数值范围是指实质上等同的范围，例如还包括百分之几左右的误差，而不是仅表示严格的含义。
另外，在本发明的部件配置中，“部件配置于基板”包括部件配置于基板的主面上以及部件配置于基板内。“部件配置于基板的主面上”除了包括部件与基板的主面接触地配置以外，还包括部件以不与主面接触的方式配置于该主面的上方(例如，部件层叠在与主面接触地配置的其它部件上)。另外，“部件配置于基板的主面上”也可以包括部件配置于在主面形成的凹部。“部件配置于基板内”除了包括部件封装在模块基板内以外，还包括虽然部件的全部配置于基板的两个主面之间但是部件的一部分没有被基板覆盖、以及部件的仅一部分配置于基板内。
另外，在本发明中，“电子部件”是指包括有源元件和/或无源元件的部件。也就是说，电子部件包括有源部件和无源部件，不包括电气机械部件，其中，该有源部件包括晶体管或二极管等，该无源部件包括电感器、变压器、电容器或电阻等，该电气机械部件包括端子、连接器或布线等。
另外，在下面，“信号路径”是指由传播信号的布线、与该布线直接连接的电极、以及与该布线或该电极直接连接的端子等构成的传输线路。“发送路径”是指由传播高频发送信号的布线、与该布线直接连接的电极、以及与该布线或该电极直接连接的端子等构成的传输线路。另外，“接收路径”是指由传播高频接收信号的布线、与该布线直接连接的电极、以及与该布线或该电极直接连接的端子等构成的传输线路。另外，“发送接收路径”是指由传播高频发送信号和高频接收信号的布线、与该布线直接连接的电极、以及与该布线或该电极直接连接的端子等构成的传输线路。
(实施方式)
[1.高频模块1和通信装置5的电路结构]
图1是实施方式所涉及的高频模块1和通信装置5的电路结构图。如该图所示，通信装置5具备高频模块1、天线2、RF信号处理电路(RFIC)3以及基带信号处理电路(BBIC)4。
RFIC 3是对利用天线2发送接收的高频信号进行处理的RF信号处理电路。具体地说，RFIC 3通过下变频等对经由高频模块1的接收路径输入的接收信号进行信号处理，并将进行该信号处理而生成的接收信号向BBIC 4输出。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，并将进行该信号处理而生成的发送信号输出到高频模块1的发送路径。
BBIC 4是使用频率比在高频模块1中传输的高频信号的频率低的中间频带来进行信号处理的电路。由BBIC 4处理后的信号例如被用作用于显示图像的图像信号，或者被用作声音信号以借助扬声器进行通话。
另外，RFIC 3还具有基于所使用的通信频段(频带)来控制高频模块1所具有的开关51、52、53及54的连接的作为控制部的功能。具体地说，RFIC 3根据控制信号(未图示)来切换高频模块1所具有的开关51～54的连接。此外，控制部也可以设置于RFIC 3的外部，例如也可以设置于高频模块1或BBIC 4。
天线2与高频模块1的天线连接端子100连接，辐射从高频模块1输出的高频信号，另外，接收来自外部的高频信号并将该高频信号向高频模块1输出。
此外，在本实施方式所涉及的通信装置5中，天线2和BBIC 4不是必需的结构要素。
接着，对高频模块1的详细结构进行说明。
如图1所示，高频模块1具备天线连接端子100、功率放大器11及12、低噪声放大器21及22、发送滤波器61T及62T、接收滤波器61R及62R、滤波器63、接收输入匹配电路40、匹配电路71、72及73、开关51、52、53及54、以及双信器(Diplexer)60。
天线连接端子100是输入输出端子的一例，是与天线2连接的天线公共端子。
功率放大器11是对从发送输入端子111输入的属于第一频带组的频段A及频段B的高频信号进行放大的差动放大型的放大器。另外，功率放大器12是对从发送输入端子112输入的属于第二频带组的频段C的高频信号进行放大的差动放大型的放大器，该第二频带组的频率与第一频带组的频率不同。
低噪声放大器21是将频段A和频段B的高频信号以低噪声进行放大后向接收输出端子121输出的放大器。另外，低噪声放大器22是将频段C的高频信号以低噪声进行放大后向接收输出端子122输出的放大器。
发送滤波器61T配置于将功率放大器11与天线连接端子100连结的发送路径AT，使由功率放大器11放大后的发送信号中的频段A的发送带的发送信号通过。另外，发送滤波器62T配置于将功率放大器11与天线连接端子100连结的发送路径BT，使由功率放大器11放大后的发送信号中的频段B的发送带的发送信号通过。
接收滤波器61R配置于将低噪声放大器21与天线连接端子100连结的接收路径AR，使从天线连接端子100输入的接收信号中的频段A的接收带的接收信号通过。另外，接收滤波器62R配置于将低噪声放大器21与天线连接端子100连结的接收路径BR，使从天线连接端子100输入的接收信号中的频段B的接收带的接收信号通过。
发送滤波器61T和接收滤波器61R构成了以频段A为通带的双工器(Duplexer)61。双工器61将频段A的发送信号和接收信号以频分双工(FDD：Frequency Division Duplex)方式进行传输。另外，发送滤波器62T和接收滤波器62R构成了以频段B为通带的双工器62。双工器62将频段B的发送信号和接收信号以FDD方式进行传输。
此外，双工器61及62各自也可以是仅由多个发送滤波器构成的多工器、仅由多个接收滤波器构成的多工器、由多个双工器构成的多工器。
滤波器63配置于将开关53与开关54连结的路径，使由功率放大器12放大后的发送信号中的频段C的发送信号通过，另外，使从天线连接端子100输入的接收信号中的频段C的接收信号通过。滤波器63通过开关53的切换动作，来将频段C的发送信号和接收信号以时分双工(TDD：Time Division Duplex)方式进行传输。
发送路径AT的一端与发送输入端子111连接，发送路径AT的另一端与天线连接端子100连接。发送路径BT的一端与发送输入端子111连接，发送路径BT的另一端与天线连接端子100连接。发送路径CT的一端与发送输入端子112连接，发送路径CT的另一端与天线连接端子100连接。
接收路径AR的一端与天线连接端子100连接，接收路径AR的另一端与接收输出端子121连接。接收路径BR的一端与天线连接端子100连接，接收路径BR的另一端与接收输出端子121连接。接收路径CR的一端与天线连接端子100连接，接收路径CR的另一端与接收输出端子122连接。
发送接收路径CTR的一端与开关53连接，发送接收路径CTR的另一端与天线连接端子100连接。也就是说，发送接收路径CTR包括发送路径CT的一部分和接收路径CR的一部分。
接收输入匹配电路40具有匹配电路41及42。匹配电路41配置于将低噪声放大器21与接收滤波器61R及62R连结的接收路径，取得低噪声放大器21与接收滤波器61R及62R的阻抗匹配。匹配电路42配置于将低噪声放大器22与滤波器63连结的接收路径，取得低噪声放大器22与滤波器63的阻抗匹配。
开关51具有公共端子和2个选择端子。开关51的公共端子与功率放大器11的输出端子116连接。开关51的一方的选择端子与发送滤波器61T连接，开关51的另一方的选择端子与发送滤波器62T连接。在该连接结构中，开关51对公共端子与一方的选择端子的连接以及公共端子与另一方的选择端子的连接进行切换。也就是说，开关51对功率放大器11与发送滤波器61T的连接以及功率放大器11与发送滤波器62T的连接进行切换。开关51例如由SPDT(Single Pole Double Throw：单刀双掷)型的开关电路构成。
开关52具有公共端子和2个选择端子。开关52的公共端子经由匹配电路41来与低噪声放大器21的输入端子连接。开关52的一方的选择端子与接收滤波器61R连接，开关52的另一方的选择端子与接收滤波器62R连接。在该连接结构中，开关52对公共端子与一方的选择端子的连接及非连接进行切换，对公共端子与另一方的选择端子的连接及非连接进行切换。也就是说，开关52对低噪声放大器21与接收滤波器61R的连接及非连接进行切换，对低噪声放大器21与接收滤波器62R的连接及非连接进行切换。开关52例如由SPDT型的开关电路构成。
开关53具有公共端子和2个选择端子。开关53的公共端子与滤波器63连接。开关53的一方的选择端子与功率放大器12的输出端子126连接，开关53的另一方的选择端子经由匹配电路42来与低噪声放大器22的输入端子连接。在该连接结构中，开关53对公共端子与一方的选择端子的连接及非连接进行切换，对公共端子与另一方的选择端子的连接及非连接进行切换。也就是说，开关53对滤波器63与功率放大器12的连接及非连接进行切换，对滤波器63与低噪声放大器22的连接及非连接进行切换。开关53例如由SPDT型的开关电路构成。
开关54是天线开关的一例，经由双信器60来与天线连接端子100连接，对(1)天线连接端子100与发送路径AT及接收路径AR的连接、(2)天线连接端子100与发送路径BT及接收路径BR的连接、以及(3)天线连接端子100与发送接收路径CTR的连接进行切换。此外，开关54由能够同时进行上述(1)～(3)中的2个以上的连接的多连接型的开关电路构成。
匹配电路71配置于将开关54与双工器61连结的路径，取得天线2及开关54与双工器61的阻抗匹配。匹配电路72配置于将开关54与双工器62连结的路径，取得天线2及开关54与双工器62的阻抗匹配。匹配电路73配置于将开关54与滤波器63连结的路径，取得天线2及开关54与滤波器63的阻抗匹配。
双信器60是多工器的一例，由滤波器60L及60H构成。滤波器60L是以包含第一频带组和第二频带组的频率范围为通带的滤波器，滤波器60H是以包含其它频带组的频率范围为通带的滤波器，该其它频带组的频率与第一频带组及第二频带组的频率不同。滤波器60L的一方的端子和滤波器60H的一方的端子共同连接于天线连接端子100。滤波器60L及60H各自例如是由片状的电感器和电容器中的至少一方构成的LC滤波器。此外，在第一频带组和第二频带组位于比上述其它频带组靠低频侧的位置的情况下，滤波器60L也可以是低通滤波器，另外，滤波器60H也可以是高通滤波器。
此外，上述的发送滤波器61T、62T、接收滤波器61R、62R、以及滤波器63例如也可以是使用了SAW(Surface Acoustic Wave：声表面波)的弹性波滤波器、使用了BAW(BulkAcoustic 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者，并且，不限定于这些滤波器。
另外，匹配电路41、42以及71～73不是本发明所涉及的高频模块所必需的结构要素。
在高频模块1的结构中，功率放大器11、开关51、发送滤波器61T、匹配电路71、开关54以及滤波器60L构成朝向天线连接端子100传输频段A的发送信号的第一发送电路。另外，滤波器60L、开关54、匹配电路71、接收滤波器61R、开关52、匹配电路41以及低噪声放大器21构成从天线2经由天线连接端子100传输频段A的接收信号的第一接收电路。
另外，功率放大器11、开关51、发送滤波器62T、匹配电路72、开关54以及滤波器60L构成朝向天线连接端子100传输频段B的发送信号的第二发送电路。另外，滤波器60L、开关54、匹配电路72、接收滤波器62R、开关52、匹配电路41以及低噪声放大器21构成从天线2经由天线连接端子100传输频段B的接收信号的第二接收电路。
另外，功率放大器12、开关53、滤波器63、匹配电路73、开关54以及滤波器60L构成朝向天线连接端子100传输频段C的发送信号的第三发送电路。另外，滤波器60L、开关54、匹配电路73、滤波器63、开关53、匹配电路42以及低噪声放大器22构成从天线2经由天线连接端子100传输频段C的接收信号的第三接收电路。
根据上述电路结构，高频模块1能够执行频段A及频段B中的任意的通信频段的高频信号与频段C的高频信号的同时发送、同时接收以及同时发送接收中的至少任一者。
此外，在本发明所涉及的高频模块中，上述3个发送电路以及上述3个接收电路也可以不是经由开关54来与天线连接端子100连接，上述3个发送电路以及上述3个接收电路也可以经由不同的端子来与天线2连接。另外，本发明所涉及的高频模块只要具有第一发送电路、第二发送电路以及第三发送电路中的至少一个发送电路即可。
另外，在本发明所涉及的高频模块中，第一发送电路只要至少具有功率放大器11即可。另外，第二发送电路只要至少具有功率放大器11即可。另外，第三发送电路只要至少具有功率放大器12即可。
另外，低噪声放大器21及22以及开关51～54也可以形成于1个半导体IC(Integrated Circuit：集成电路)。并且，上述半导体IC 10也可以还包括功率放大器11及12。半导体IC 10例如由CMOS构成。具体地说，通过SOI(Silicon On Insulator：绝缘体上的硅)工艺形成。由此，能够廉价地制造半导体IC 10。此外，半导体IC也可以由GaAs、SiGe以及GaN中的至少任一者构成。由此，能够输出具有高质量的放大性能和噪声性能的高频信号。
接着，详细地说明功率放大器11及12的电路结构。
图2是实施方式所涉及的差动放大型的功率放大器11的电路结构图。如该图所示，功率放大器11具有：输入端子115及输出端子116、放大元件11A(第一放大元件)及11B(第二放大元件)、放大元件11C、输出变压器(变压器)31、电容器81、82、83及84、以及级间变压器(非平衡-平衡变换元件)33。
放大元件11C的输入端子与输入端子115连接，放大元件11C的输出端子与级间变压器33的非平衡端子连接。级间变压器33的一方的平衡端子与放大元件11A的输入端子连接，级间变压器33的另一方的平衡端子与放大元件11B的输入端子连接。
在对放大元件11C施加了偏置电压Vcc1的状态下，从输入端子115输入的高频信号被放大元件11C放大。放大后的高频信号被级间变压器33进行非平衡-平衡变换。此时，从级间变压器33的一方的平衡端子输出非反相输入信号，从级间变压器33的另一方的平衡端子输出反相输入信号。
输出变压器31由初级侧线圈31a(第一线圈)和次级侧线圈31b(第二线圈)构成。初级侧线圈31a的一端与放大元件11A的输出端子连接，初级侧线圈31a的另一端与放大元件11B的输出端子连接。另外，对初级侧线圈31a的中点提供偏置电压Vcc2。由此，对放大元件11A及11B施加偏置电压Vcc2。次级侧线圈31b的一端经由电容器83来与输出端子116连接，次级侧线圈31b的另一端与地连接。换言之，输出变压器31连接于放大元件11A的输出端子及放大元件11B的输出端子与输出端子116之间。
电容器81的一端与初级侧线圈31a的中点连接，电容器81的另一端与地连接，电容器81具有改善流过初级侧线圈31a的非反相输入信号和反相输入信号的相位平衡及振幅平衡的功能。另外，电容器81作为与电源布线连接的旁路电容器发挥功能，具有抑制高频噪声向电源布线的流入来使偏置电压Vcc2稳定化的功能。
电容器83连接于将次级侧线圈31b的一端与输出端子116连结的信号路径。具体地说，电容器83的一端与次级侧线圈31b的一端连接，电容器83的另一端与输出端子116连接。
电容器82连接于将次级侧线圈31b的一端与输出端子116连结的信号路径。具体地说，电容器82的一端与上述信号路径连接，电容器82的另一端与地连接。
电容器82及83作为匹配元件而发挥功能，该匹配元件取得功率放大器11与连接于输出端子116的开关51、发送滤波器61T及62T的阻抗匹配。
电容器84连接于放大元件11A的输出端子与放大元件11B的输出端子之间。被放大元件11A放大后的非反相输入信号和被放大元件11B放大后的反相输入信号维持着相反相位地被输出变压器31和电容器84进行阻抗变换。
电容器81～84各自是与输出变压器31连接的电容器。
此外，本实施方式所涉及的功率放大器11只要具有电容器81～84中的至少一个电容器即可。
根据功率放大器11的电路结构，放大元件11A及11B以反相相位进行动作。此时，放大元件11A及11B的基波下的电流以反相相位、也就是说向相反方向流动，因此基波的电流不会流向被配置在与放大元件11A及11B相距大致相等距离的位置的地布线和电源布线。因此，能够忽略无用电流向上述布线的流入，因此能够抑制在以往的功率放大器中出现的功率增益(power gain)的下降。另外，由放大元件11A及11B放大后的非反相信号和反相信号被进行合成，因此能够抵消同样地叠加于两个信号的噪声成分，能够减少无用波、例如谐波分量等。
此外，放大元件11C不是功率放大器11所必需的结构要素。另外，将非平衡输入信号变换为非反相输入信号和反相输入信号的单元不限于级间变压器33。
另外，放大元件11A、11B及11C例如由以Si系的CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)或者GaAs为材料的场效应型晶体管(FET)或异质结双极型晶体管(HBT)等构成。
此外，功率放大器12具有输入端子125及输出端子126、放大元件12A及12B、放大元件12C、输出变压器36、电容器86、87、88及89、以及级间变压器38，功率放大器12的电路结构与图2中示出的功率放大器11的电路结构相同。
在此，在将上述高频模块1安装在1个安装基板上的情况下，构成功率放大器11及12的电路元件(放大元件11A～11C、12A～12C、级间变压器33及38、输出变压器31及36、电容器81～84及86～89)的数量多，因此高频模块1会大型化。另外，如果为了小型化而进行高密度安装，则输出变压器31及36与其它电路部件发生磁场耦合、电场耦合或电磁场耦合，由此产生以下问题：由输出变压器31及36产生的磁场被扰乱，在高频模块1中传输的高频信号的传输损耗增大。
与此相对地，在本实施方式所涉及的高频模块1中具有以下结构：在抑制输出变压器31及36与其它电路部件发生电场耦合、磁场耦合、或电磁场耦合的同时，使高频模块1小型化。下面，对兼顾了上述电场耦合、上述磁场耦合、或电磁场耦合的抑制以及小型化的高频模块1的结构进行说明。
[2.实施例所涉及的高频模块1A的电路元件配置结构]
图3A是实施例所涉及的高频模块1A的俯视图。另外，图3B是实施例所涉及的高频模块1A的截面图，具体地说，是图3A的IIIB-IIIB线处的截面图。此外，在图3A的(a)中示出了从z轴正方向侧观察模块基板91的彼此相向的主面91a及91b中的主面91a的情况下的电路部件的配置图。另一方面，在图3A的(b)中示出了对从z轴正方向侧观察主面91b的情况下的电路部件的配置进行透视所得到的图。另外，在图3A中用虚线示出了形成于模块基板91内的输出变压器31及36。另外，在图3A中，为了容易理解各电路部件的配置关系，标注了表示其功能的标记，但没有对实际的电路部件标注该标记。另外，在图3A中，省略了将模块基板91和各电路部件连接的布线的图示。
实施例所涉及的高频模块1A具体地示出了构成实施方式所涉及的高频模块1的各电路元件的配置结构。
如图3A和图3B所示，本实施例所涉及的高频模块1A除了具有图1中示出的电路结构以外，还具有模块基板91、树脂构件92及93、以及外部连接端子150。
模块基板91是具有彼此相向的主面91a(第一主面)和主面91b(第二主面)且安装上述发送电路和上述接收电路的基板。作为模块基板91，例如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、高温共烧陶瓷(High Temperature Co-fired Ceramics：HTCC)基板、部件内置基板、具有重新布线层(Redistribution Layer：RDL)的基板、或者印刷电路板等。此外，也可以是，在模块基板91上形成有天线连接端子100、发送输入端子111及112、接收输出端子121及122、输入端子115及125、以及输出端子116及126。
树脂构件92配置于模块基板91的主面91a，覆盖了上述发送电路的一部分、上述接收电路的一部分以及模块基板91的主面91a，具有确保构成上述发送电路和上述接收电路的电路元件的机械强度和耐湿性等的可靠性的功能。树脂构件93配置于模块基板91的主面91b，覆盖了上述发送电路的一部分、上述接收电路的一部分以及模块基板91的主面91b，具有确保构成上述发送电路和上述接收电路的电路元件的机械强度和耐湿性等的可靠性的功能。此外，树脂构件92及93不是本发明所涉及的高频模块所必需的结构要素。
如图3A和图3B所示，在本实施例所涉及的高频模块1A中，放大元件11A、11B、12A及12B、电容器83、84、88及89、双工器61及62、滤波器63、匹配电路41及42、以及双信器60配置在模块基板91的主面91a上。另一方面，低噪声放大器21及22、开关51、52、53及54、以及电容器81、82、86及87配置在模块基板91的主面91b上。另外，输出变压器31及36形成于模块基板91内。此外，匹配电路71～73以及级间变压器33及38在图3A和图3B中未图示，可以配置于主面91a及91b中的任一者，另外，也可以形成于模块基板91内。
此外，虽然在图3A中未图示，但图1中示出的构成发送路径AT、BT及CT以及接收路径AR、BR及CR的布线形成于模块基板91的内部、主面91a及91b。另外，上述布线可以是两端与主面91a、91b以及构成高频模块1A的电路元件中的任一者接合的接合线，另外，也可以是在构成高频模块1A的电路元件的表面形成的端子、电极或布线。
在本实施例中，放大元件11A、11B、12A及12B配置于主面91a，电容器81、82、86及87配置于主面91b。由此，放大元件11A、11B、12A及12B与电容器81、82、86及87以夹着模块基板91的方式配置于两个面。因此，与放大元件11A、11B、12A及12B和电容器81、82、86及87全部被配置到模块基板91的单面的结构相比，能够使高频模块1A小型化。
另外，在本实施例所涉及的高频模块1A中，输出变压器31及36形成于模块基板91的主面91a与主面91b之间的内部。由此，无需将输出变压器31及36配置在主面91a或主面91b上，因此能够实现高频模块1A的面积节省。此外，关于形成于模块基板91的内部的输出变压器31，例如，初级侧线圈31a和次级侧线圈31b分别由沿着xy平面方向的平面布线图案31p形成。由平面布线图案31p形成的初级侧线圈31a和次级侧线圈31b在xy平面内相向配置、或者在z轴方向上相向配置，由此具有规定的磁耦合。
如图3B所示，输出变压器31及36配置于模块基板91的内部，并且被配置为更靠近主面91a及91b中的主面91a。与此相对地，如图3A的(b)所示，电容器81及82配置在主面91b上，并且被配置为在俯视模块基板91的情况下电容器81及82与输出变压器31重叠。另外，电容器86及87配置在主面91b上，并且被配置为在俯视模块基板91的情况下电容器86及87与输出变压器36重叠。
由此，在上述俯视时，电容器81及82与输出变压器31重叠地配置，电容器86及87与输出变压器36重叠地配置，因此能够使高频模块1A小型化。
此外，在俯视模块基板91的情况下输出变压器31与电路部件重叠是指，在俯视模块基板91的情况下输出变压器31的形成区域30与电路部件重叠。
另外，电容器81及82配置于主面91b，与此相对地，输出变压器31配置于模块基板91内的靠近主面91a的一侧，因此能够确保电容器81及82与输出变压器31的距离。因此，能够抑制输出变压器31与电容器81及82发生磁场耦合、电场耦合、或电磁场耦合，因此能够抑制由输出变压器31产生的磁场发生紊乱，能够减少通过输出变压器31的发送信号的传输损耗。
同样地，电容器86及87配置于主面91b，与此相对地，输出变压器36配置于模块基板91内的靠近主面91a的一侧，因此能够确保电容器86及87与输出变压器36的距离。因此，能够抑制输出变压器36与电容器86及87发生磁场耦合、电场耦合、或电磁场耦合，因此能够抑制由输出变压器36产生的磁场发生紊乱，能够减少通过输出变压器36的发送信号的传输损耗。
此外，本发明所涉及的高频模块的以下配置方式中的至少一方成立即可：(1)输出变压器31配置于模块基板91的内部且被配置为更靠近主面91a，电容器81及82配置在主面91b上且被配置为在上述俯视时电容器81及82与输出变压器31重叠；以及(2)输出变压器36配置于模块基板91的内部且被配置为更靠近主面91a，电容器86及87配置在主面91b上且被配置为在上述俯视时电容器86及87与输出变压器36重叠。
另外，也可以代替电容器81、82、86及87，而将电容器83、84、88及89配置在主面91b上且配置为在上述俯视时电容器83、84、88及89与输出变压器31及36中的至少一方重叠。并且，也可以代替电容器81、82、86及87，而将电容器81～84及86～89中的至少一方配置于主面91b且配置为在上述俯视时电容器81～84及86～89中的该至少一方与输出变压器31及36中的至少一方重叠。
另外，电容器83、84、88及89、双工器61及62、滤波器63、匹配电路41及42、双信器60、低噪声放大器21及22、以及开关51、52、53及54可以配置于模块基板91的主面91a、91b以及内部中的任一方。
另外，在本实施例所涉及的高频模块1A中，期望的是，如图3A所示，在俯视模块基板91的情况下，放大元件11A及11B与输出变压器31不重叠，另外，放大元件12A及12B与输出变压器36不重叠。
由此，能够抑制放大元件11A及11B与输出变压器31的次级侧线圈31b不必要地发生磁场耦合或电磁场耦合，另外，能够抑制放大元件12A及12B与输出变压器36的次级侧线圈36b不必要地发生磁场耦合或电磁场耦合。因此，能够抑制以下情况：功率放大器11及12的阻抗匹配度下降而使传输损耗增加；以及无用波增加。
另外，在本实施例所涉及的高频模块1A中，在模块基板91的主面91b侧配置有多个外部连接端子150。高频模块1A与配置在高频模块1A的z轴负方向侧的外部基板经由多个外部连接端子150进行电信号的发送接收。另外，多个外部连接端子150中的几个外部连接端子被设定为外部基板的地电位。在主面91a及91b中的与外部基板相向的主面91b没有配置难以降低高度的放大元件11A、11B、12A及12B，而是配置了易于降低高度的低噪声放大器21及22以及开关51～54，因此能够使高频模块1A整体降低高度。另外，由于在对接收电路的接收灵敏度的影响大的低噪声放大器21及22的周围配置有多个被应用为地电极的外部连接端子150，因此能够抑制接收电路的接收灵敏度的劣化。
此外，电容器81、82、86及87也可以是半导体部件。更为具体地说，电容器81、82、86及87是所谓的硅电容器，也可以通过半导体工艺而形成于硅基板(硅晶圆)。并且，电容器81、82、86及87也可以是使用了硅基板的集成型无源器件(IPD：Integrated PassiveDevice)。在电容器81、82、86及87是使用了半导体部件或硅基板的IPD的情况下，能够通过研磨而薄型化，因此能够使模块基板91的主面91b侧进一步降低高度。
另外，电容器81、82、86及87也可以是表面安装部件。
此外，外部连接端子150既可以如图3A和3B所示那样是沿z轴方向贯通树脂构件93的柱状电极，另外，外部连接端子150也可以是形成在主面91b上的凸块电极。在该情况下，主面91b侧的树脂构件93也可以不存在。
另外，放大元件11A、11B、12A及12B是高频模块1A所具有的电路部件中的发热量大的部件。为了提高高频模块1A的散热性，利用具有小的热阻的散热路径将放大元件11A、11B、12A及12B的发热散出到外部基板是重要的。假如在将放大元件11A、11B、12A及12B安装于主面91b的情况下，与放大元件11A、11B、12A及12B连接的电极布线配置在主面91b上。因此，作为散热路径，会包括仅经由主面91b上的(沿xy平面方向的)平面布线图案的散热路径。上述平面布线图案由金属薄膜形成，因此热阻大。因此，在将放大元件11A、11B、12A及12B配置在主面91b上的情况下，散热性下降。
与此相对地，在如本实施例那样将放大元件11A、11B、12A及12B安装于主面91a的情况下，能够借助贯通主面91a与主面91b之间的贯通电极来将放大元件11A、11B、12A及12B与外部连接端子150连接。因此，作为放大元件11A、11B、12A及12B的散热路径，能够排除仅经由模块基板91内的布线中的热阻大的沿xy平面方向的平面布线图案的散热路径。因此，能够提供提高了从放大元件11A、11B、12A及12B向外部基板散热的散热性的小型的高频模块1A。
另外，根据提高高频模块1A的散热性的上述结构，在与放大元件11A、11B、12A及12B在z轴方向上相向的区域配置有以散热为目的的贯通电极和外部连接端子等，因此期望的是不配置电路部件。从该观点出发，还期望的是，在俯视模块基板91的情况下，放大元件11A及11B与输出变压器31不重叠，另外，放大元件12A及12B与输出变压器36不重叠。
另外，在本实施例所涉及的高频模块1A中，如图3A和图3B所示，模块基板91具有沿着与xy平面方向平行的方向形成在主面91b上的地电极层95g。在此，期望的是，在俯视模块基板91的情况下，在位于相对于输出变压器31及36而言的主面91a侧和主面91b侧这两侧、且与输出变压器31及36的形成区域30重叠的区域，没有形成地电极层95g。
由此，能够确保输出变压器31及36与地电极的距离大，由此能够抑制由输出变压器31及36产生的磁场被地电极扰乱，因此能够减少在功率放大器11及12中传输的发送信号的传输损耗。
此外，也可以是以下结构：在主面91a侧和主面91b侧中的任一侧的、与输出变压器31及36的形成区域30重叠的区域，没有形成地电极层95g。在该情况下，也能够减少在功率放大器11及12中传输的发送信号的传输损耗。
图4A是变形例1所涉及的高频模块1B的截面图。在该图中记载有变形例1所涉及的高频模块1B所具有的电路部件中的输出变压器31和电容器82的配置。此外，高频模块1B所具备的除输出变压器31和电容器81及82以外的电路部件的配置结构与实施例所涉及的高频模块1A相同。在高频模块1B中，输出变压器31配置于模块基板91的内部，并且形成为更靠近主面91a和主面91b中的主面91b。在该情况下，电容器81及82配置在主面91a上，并且被配置为在俯视模块基板91的情况下电容器81及82与输出变压器31重叠。
由此，无需将输出变压器31配置在主面91a或主面91b上，因此能够实现高频模块1B的面积节省。另外，在上述俯视时，电容器81及82与输出变压器31重叠地配置，因此能够使高频模块1B小型化。另外，电容器81及82配置于主面91a，与此相对地，输出变压器31配置于模块基板91内的靠近主面91b的一侧，因此能够确保电容器81及82与输出变压器31的距离。因此，能够抑制输出变压器31与电容器81及82发生磁场耦合、电场耦合、或电磁场耦合，因此能够抑制由输出变压器31产生的磁场发生紊乱，能够减少通过输出变压器31的发送信号的传输损耗。
图4B是变形例2所涉及的高频模块1C的截面图。在该图中记载有变形例2所涉及的高频模块1C所具有的电路部件中的输出变压器31和电容器82的配置。此外，高频模块1C所具备的除输出变压器31和电容器81及82以外的电路部件的配置结构与实施例所涉及的高频模块1A相同。在高频模块1C中，输出变压器31配置于主面91b。输出变压器31是片状的电感器等。在该情况下，电容器81及82配置在主面91a上，并且被配置为在俯视模块基板91的情况下电容器81及82与输出变压器31重叠。
由此，在上述俯视时，电容器81及82与输出变压器31重叠地配置，因此能够使高频模块1C小型化。另外，电容器81及82配置于主面91a，与此相对地，输出变压器31配置于主面91b，因此能够确保电容器81及82与输出变压器31的距离。因此，能够抑制输出变压器31与电容器81及82发生磁场耦合、电场耦合、或电磁场耦合，因此能够抑制由输出变压器31产生的磁场发生紊乱，能够减少通过输出变压器31的发送信号的传输损耗。
此外，输出变压器31也可以是半导体部件。更为具体地说，输出变压器31也可以通过半导体工艺而形成于硅基板(硅晶圆)。并且，输出变压器31也可以是使用了硅基板的IPD。由此，能够通过研磨来使输出变压器31薄型化，因此能够使模块基板91的主面91b侧进一步降低高度。
图4C是变形例3所涉及的高频模块1D的截面图。在该图中记载有变形例3所涉及的高频模块1D所具有的电路部件中的输出变压器31和电容器82的配置。此外，高频模块1D所具备的除输出变压器31和电容器81及82以外的电路部件的配置结构与实施例所涉及的高频模块1A相同。在高频模块1D中，输出变压器31配置于主面91a。输出变压器31是片状的电感器等。在该情况下，电容器81及82配置在主面91b上，并且被配置为在俯视模块基板91的情况下电容器81及82与输出变压器31重叠。
由此，在上述俯视时，电容器81及82与输出变压器31重叠地配置，因此能够使高频模块1D小型化。另外，电容器81及82配置于主面91b，与此相对地，输出变压器31配置于主面91a，因此能够确保电容器81及82与输出变压器31的距离。因此，能够抑制输出变压器31与电容器81及82发生磁场耦合、电场耦合、或电磁场耦合，因此能够抑制由输出变压器31产生的磁场发生紊乱，能够减少通过输出变压器31的发送信号的传输损耗。
此外，输出变压器31的形成区域30是如以下那样定义的。输出变压器31的形成区域30是在俯视模块基板91的情况下包含初级侧线圈31a的形成区域和次级侧线圈31b的形成区域的最小区域。
在此，次级侧线圈31b被定义为沿着初级侧线圈31a设置且配置在如下区间的布线导体：在该区间，该布线导体与初级侧线圈31a之间的第一距离大致固定。此时，位于上述区间的两侧的布线导体与初级侧线圈31a的距离为比第一距离大的第二距离，次级侧线圈31b的一端和另一端是布线导体到初级侧线圈31a的距离从第一距离变化为第二距离的地点。另外，初级侧线圈31a被定义为沿着次级侧线圈31b设置且配置在如下区间的布线导体：在该区间，该布线导体与次级侧线圈31b之间的第一距离大致固定。此时，位于上述区间的两侧的布线导体与次级侧线圈31b之间的距离为比第一距离大的第二距离，初级侧线圈31a的一端和另一端是布线导体到次级侧线圈31b的距离从第一距离变化为第二距离的地点。
或者，次级侧线圈31b被定义为沿着初级侧线圈31a设置且配置在第一区间的布线导体，在该第一区间，具有线宽大致固定的第一宽度。另外，初级侧线圈31a被定义为沿着次级侧线圈31b设置且配置在第一区间的布线导体，在该第一区间，具有线宽大致固定的第一宽度。
或者，次级侧线圈31b被定义为沿着初级侧线圈31a设置且配置在第一区间的布线导体，在该第一区间，具有膜厚大致固定的第一膜厚。另外，初级侧线圈31a被定义为沿着次级侧线圈31b设置且配置在第一区间的布线导体，在该第一区间，具有膜厚大致固定的第一膜厚。
或者，次级侧线圈31b被定义为沿着初级侧线圈31a设置且配置在第一区间的布线导体，在该第一区间，具有与初级侧线圈31a的耦合度大致固定的第一耦合度。另外，初级侧线圈31a被定义为沿着次级侧线圈31b设置且配置在第一区间的布线导体，在该第一区间，具有与次级侧线圈31b的耦合度大致固定的第一耦合度。
另外，在输出变压器31形成于模块基板91内的情况下，输出变压器31配置在更靠近主面91a和主面91b中的主面91a是指，输出变压器31在模块基板91的垂直方向(z轴方向)上的中心点与主面91a的距离比该中心点与主面91b的距离小。
[3.变形例4所涉及的高频模块1E的电路结构]
实施例所涉及的高频模块1具有作为差动放大型的放大器的功率放大器11及12，与此相对地，变形例4所涉及的高频模块1E具有作为多尔蒂型的放大器的功率放大器13及14，来代替作为差动放大型的放大器的功率放大器11及12。也就是说，本变形例所涉及的高频模块1E在图1示出的高频模块1的电路结构中配置功率放大器13来代替功率放大器11、配置功率放大器14来代替功率放大器12。
接着，详细地说明功率放大器13及14的电路结构。
图5是变形例4所涉及的多尔蒂型的功率放大器13的电路结构图。如该图所示，功率放大器13具有输入端子115及输出端子116、放大元件13A(第一放大元件)及13B(第二放大元件)、放大元件13C(第一放大元件)及13D(第二放大元件)、放大元件13E、输出变压器(变压器)131及132、电容器181、182、183及184、电感器141及142、以及移相电路160。
功率放大器13对从输入端子115输入的频段A和/或频段B的高频信号进行放大。
移相电路160对从放大元件13E输出的信号进行分配，并将进行该分配得到的信号分别输出到放大元件13A、13B、13C及13D。移相电路160此时对分配得到的信号的相位进行调整。例如，移相电路160使输出到放大元件13A的信号相对于从放大元件13E输出的信号偏移+90度(超前90度)，使输出到放大元件13B的信号相对于从放大元件13E输出的信号偏移-90度(滞后90度)，使输出到放大元件13C的信号相对于从放大元件13E输出的信号偏移0度(不移相)，使输出到放大元件13D的信号相对于从放大元件13E输出的信号偏移+180度(超前180度)。
此外，放大元件13E和移相电路160的结构不限于上述结构。例如，放大元件13E也可以配置在放大元件13A～13D各自的前级。在该情况下，移相电路160也可以配置在各前置放大器的前级、或放大元件13A～13D各自的前级。另外，功率放大器13也可以不具备放大元件13E和移相电路160。
放大元件13A～13D各自具有放大晶体管。上述放大晶体管例如是HBT等双极型晶体管、或MOSFET等场效应晶体管。
放大元件13A及13B分别是第一放大元件和第二放大元件的一例，是能够针对输入信号的全部功率水平进行放大动作的A类(或AB类)放大电路，特别是，能够在低输出区域和中输出区域进行高效的放大动作。放大元件13A及13B例如是载波放大器。
放大元件13C及13D分别是第一放大元件和第二放大元件的一例，例如是能够在输入信号的功率水平高的区域进行放大动作的C类放大电路。对放大元件13C及13D所具有的放大晶体管施加比对放大元件13A及13B所具有的放大晶体管施加的偏置电压低的偏置电压，因此输入信号的功率水平越高，则输出阻抗越低。由此，放大元件13C及13D能够在高输出区域进行低失真的放大动作。放大元件13C及13D例如是峰值放大器。
输出变压器131具有初级侧线圈131a和次级侧线圈131b。初级侧线圈131a的一端与放大元件13A的输出端子连接，初级侧线圈131a的另一端与放大元件13B的输出端子连接。另外，对初级侧线圈131a的中点提供偏置电压Vcc。由此，对放大元件13A及13B施加偏置电压Vcc。次级侧线圈131b的一端经由电容器183来与输出端子116连接，次级侧线圈131b的另一端经由电感器142来与次级侧线圈132b的一端连接。
输出变压器132具有初级侧线圈132a和次级侧线圈132b。初级侧线圈132a的一端与放大元件13C的输出端子连接，初级侧线圈132a的另一端与放大元件13D的输出端子连接。另外，对初级侧线圈132a的中点提供偏置电压Vcc。由此，对放大元件13C及13D施加偏置电压Vcc。次级侧线圈132b的另一端与地连接。
根据输出变压器131及132的上述连接结构，对从放大元件13A及13B输出的差动信号和从放大元件13C及13D输出的差动信号进行电压相加，合成得到的输出信号从输出端子116被输出。
电感器141连接于放大元件13C的输出端子与放大元件13D的输出端子之间，具有相对于从放大元件13A及13B输出的信号来对从放大元件13C及13D输出的发送信号进行移相调整的功能。
电容器181的一端与初级侧线圈131a的中点连接，电容器181的另一端与地连接，电容器181具有改善流过初级侧线圈131a的非反相输入信号和反相输入信号的相位平衡及振幅平衡的功能。另外，电容器181作为与电源布线连接的旁路电容器而发挥功能，具有抑制高频噪声向电源布线的流入来使偏置电压Vcc稳定化的功能。电容器182的一端与初级侧线圈132a的中点连接，电容器182的另一端与地连接，电容器182具有改善流过初级侧线圈132a的非反相输入信号和反相输入信号的相位平衡及振幅平衡的功能。另外，电容器182作为与电源布线连接的旁路电容器而发挥功能，具有抑制高频噪声向电源布线的流入来使偏置电压Vcc稳定化的功能。
电容器183连接于将次级侧线圈131b的一端与输出端子116连结的信号路径。具体地说，电容器183的一端与次级侧线圈131b的一端连接，电容器183的另一端与输出端子116连接。电容器184连接于将次级侧线圈132b的一端与地连结的信号路径。具体地说，电容器184的一端与次级侧线圈132b的一端连接，电容器184的另一端与地连接。
电容器183及184作为取得功率放大器13与连接于输出端子116的开关51、发送滤波器61T及62T的阻抗匹配的匹配元件而发挥功能。
电容器181～184各自是与输出变压器131或132连接的电容器。
此外，本实施方式所涉及的功率放大器13只要具有电容器181～184中的至少一个电容器即可。
根据功率放大器13的电路结构，相对于输入大信号时而言，在输入小信号时，放大元件13A及13B的输出阻抗成为2倍。也就是说，在输入小信号时，放大元件13C及13D为断开状态，放大元件13A及13B的输出阻抗变高，由此功率放大器13能够进行高效动作。
另一方面，在输入大信号时，放大元件13A～13D进行动作，由此能够输出大功率信号，并且，放大元件13C及13D的输出阻抗低，由此能够抑制信号失真。
此外，功率放大器14具有输入端子125及输出端子126、放大元件14A(第一放大元件)及14B(第二放大元件)、放大元件14C(第一放大元件)及14D(第二放大元件)、放大元件14E、输出变压器(变压器)136及137、电容器186、187、188及189、电感器146及147、以及移相电路165，功率放大器14的电路结构与图5示出的功率放大器13的电路结构相同。
此外，多尔蒂型的功率放大器13及14并不限定于如上述所说明那样的具有4个放大元件和2个输出变压器的电路结构。例如，也可以具有包括1个载波放大器、1个峰值放大器以及1个输出变压器的电路结构，或者也可以具有包括2个以上的载波放大器、2个以上的峰值放大器以及2个以上的输出变压器的电路结构。
[4.变形例4所涉及的高频模块1E的电路元件配置结构]
图6A是变形例4所涉及的高频模块1E的俯视图。另外，图6B是变形例所涉及的高频模块1E的截面图，具体地说，是图6A的VIB-VIB线处的截面图。此外，在图6A的(a)中示出了从z轴正方向侧观察模块基板91的彼此相向的主面91a及91b中的主面91a的情况下的电路部件的配置图。另一方面，在图6A的(b)中示出了对从z轴正方向侧观察主面91b的情况下的电路部件的配置进行透视所得到的图。另外，在图6A中用虚线示出了形成于模块基板91内的输出变压器131、132、136及137。另外，在图6A中，为了易于理解各电路部件的配置关系，标注了表示其功能的标记，但没有对实际的电路部件标注该标记。另外，在图6A中，省略了将模块基板91和各电路部件进行连接的布线的图示。
如图6A和图6B所示，本变形例所涉及的高频模块1E相对于图1示出的电路结构而言，具有功率放大器13来代替功率放大器11，具有功率放大器14来代替功率放大器12，还具有模块基板91、树脂构件92及93、以及外部连接端子150。
本变形例所涉及的高频模块1E与实施例所涉及的高频模块1A相比，只有功率放大器13及14的安装结构不同。下面，关于本变形例所涉及的高频模块1E，省略与实施例所涉及的高频模块1A相同的方面的说明，以不同的方面为中心进行说明。
如图6A和图6B所示，在本变形例所涉及的高频模块1E中，放大元件13A～13D及14A～14D、电容器183、184、188及189、双工器61及62、滤波器63、匹配电路41及42、以及双信器60配置在模块基板91的主面91a上。另一方面，低噪声放大器21及22、开关51、52、53及54、以及电容器181、182、186及187配置在模块基板91的主面91b上。另外，输出变压器131、132、136以及137形成于模块基板91内。
在本实施例中，放大元件13A～13D及14A～14D配置于主面91a，电容器181、182、186及187配置于主面91b。由此，放大元件13A～13D及14A～14D与电容器181、182、186及187以夹着模块基板91的方式配置于两个面。因此，与放大元件13A～13D及14A～14D和电容器181、182、186及187全部被配置到模块基板91的单面的结构相比，能够使高频模块1E小型化。
另外，在本实施例所涉及的高频模块1E中，输出变压器131、132、136及137形成于模块基板91的内部。由此，无需将输出变压器131、132、136及137配置在主面91a或主面91b上，因此能够实现高频模块1E的面积节省。
如图6B所示，输出变压器131、132、136及137配置于模块基板91的内部，并且被配置为更靠近主面91a及91b中的主面91a。与此相对地，如图6A的(b)所示，电容器181及182分别配置在主面91b上，并且被配置为在俯视模块基板91的情况下电容器181及182与输出变压器131及132分别重叠。另外，电容器186及187分别配置在主面91b上，并且被配置为在俯视模块基板91的情况下电容器186及187与输出变压器136及137分别重叠。
由此，在上述俯视时，电容器181与输出变压器131重叠地配置，电容器182与输出变压器132重叠地配置，电容器186与输出变压器136重叠地配置，电容器187与输出变压器137重叠地配置，因此能够使高频模块1E小型化。
另外，电容器181及182配置于主面91b，与此相对地，输出变压器131及132配置于模块基板91内的靠近主面91a的一侧，因此能够确保电容器181及182与输出变压器131及132的距离。因此，能够抑制输出变压器131及132与电容器181及182发生磁场耦合、电场耦合、或电磁场耦合，因此能够抑制由输出变压器131及132产生的磁场发生紊乱，能够减少通过输出变压器131及132的发送信号的传输损耗。
同样地，电容器186及187配置于主面91b，与此相对地，输出变压器136及137配置于模块基板91内的靠近主面91a的一侧，因此能够确保电容器186及187与输出变压器136及137的距离。因此，能够抑制输出变压器136及137与电容器186及187发生磁场耦合、电场耦合、或电磁场耦合，因此能够抑制由输出变压器136及137产生的磁场发生紊乱，能够减少通过输出变压器136及137的发送信号的传输损耗。
此外，本发明所涉及的高频模块的以下配置方式中的至少一方成立即可：(1)输出变压器131配置于模块基板91的内部且被配置为更靠近主面91a，电容器181配置在主面91b上且被配置为在上述俯视时电容器181与输出变压器131重叠；(2)输出变压器132配置于模块基板91的内部且被配置为更靠近主面91a，电容器182配置在主面91b上且被配置为在上述俯视时电容器182与输出变压器132重叠；(3)输出变压器136配置于模块基板91的内部且被配置为更靠近主面91a，电容器186配置在主面91b上且被配置为在上述俯视时电容器186与输出变压器136重叠；以及(4)输出变压器137配置于模块基板91的内部且被配置为更靠近主面91a，电容器187配置在主面91b上且被配置为在上述俯视时电容器187与输出变压器137重叠。
另外，也可以代替电容器181、182、186及187，而将电容器183、184、188及189配置在主面91b上且配置为在上述俯视时电容器183、184、188及189与输出变压器131、132、136及137分别重叠。并且，也可以代替电容器181、182、186及187，而将电容器181～184及186～189中的至少一方配置在主面91b上并配置为在上述俯视时电容器181～184及186～189中的该至少一方与输出变压器131、132、136及137中的至少一方重叠。
另外，电容器183、184、188及189、双工器61及62、滤波器63、匹配电路41及42、双信器60、低噪声放大器21及22、以及开关51、52、53及54也可以配置于模块基板91的主面91a、91b以及内部中的任一方。
另外，在本变形例所涉及的高频模块1E中，期望的是，如图6A所示，在俯视模块基板91的情况下，放大元件13A及13B与输出变压器131不重叠，另外，放大元件13C及13D与输出变压器132不重叠，另外，放大元件14A及14B与输出变压器136不重叠，另外，放大元件14C及14D与输出变压器137不重叠。
由此，能够抑制放大元件13A～13D及14A～14D与输出变压器131、132、136及137的次级侧线圈不必要地发生磁场耦合或电磁场耦合。因此，能够抑制以下情况：功率放大器13及14的阻抗匹配度下降而使传输损耗增加；以及无用波增加。
此外，电容器181、182、186及187也可以是半导体部件。更为具体地说，电容器181、182、186及187是所谓的硅电容器，也可以通过半导体工艺而形成于硅基板(硅晶圆)。并且，电容器181、182、186及187也可以是使用了硅基板的IPD。在电容器181、182、186及187是使用了半导体部件或硅基板的IPD的情况下，能够通过研磨而薄型化，因此能够使模块基板91的主面91b侧进一步降低高度。
另外，电容器181、182、186及187也可以是表面安装部件。
另外，在本变形例所涉及的高频模块1E中，如图6A和图6B所示，模块基板91具有沿着与xy平面方向平行的方向形成在主面91b上的地电极层95g。在此，期望的是，在俯视模块基板91的情况下，在位于相对于输出变压器131、132、136及137而言的主面91a侧和主面91b侧这两侧、且与输出变压器131、132、136及137的形成区域30重叠的区域，没有形成地电极层95g。
由此，能够确保输出变压器131、132、136及137与地电极的距离大，由此能够抑制由输出变压器131、132、136及137产生的磁场被地电极扰乱，因此能够减少在功率放大器13及14中传输的发送信号的传输损耗。
此外，也可以是以下结构：在主面91a侧和主面91b侧中的任一侧的、与输出变压器131、132、136及137的形成区域30重叠的区域，没有形成地电极层95g。在该情况下，也能够减少在功率放大器13及14中传输的发送信号的传输损耗。
另外，也可以是，输出变压器131配置于模块基板91的内部，并且形成为更靠近主面91a和主面91b中的主面91b，电容器181配置在主面91a上，并且被配置为在俯视模块基板91的情况下电容器181与输出变压器131重叠。
另外，也可以是，输出变压器131配置于主面91b，电容器181配置在主面91a上，并且被配置为在俯视模块基板91的情况下电容器181与输出变压器131重叠。
另外，也可以是，输出变压器131配置于主面91a，电容器181配置在主面91b上，并且被配置为在俯视模块基板91的情况下电容器181与输出变压器131重叠。
在这些情况下，也由于电容器181与输出变压器131重叠地配置，因此能够在使高频模块1E小型化的同时，减少通过输出变压器131的发送信号的传输损耗。
[5.效果等]
如上所述，实施方式所涉及的高频模块1具备：模块基板91，其具有彼此相向的主面91a及91b；以及功率放大器11，其对发送信号进行放大，其中，功率放大器11具有：放大元件11A及11B；输出变压器31，其具有初级侧线圈31a和次级侧线圈31b；以及电容器81，其与输出变压器31连接，初级侧线圈31a的一端与放大元件11A的输出端子连接，初级侧线圈31a的另一端与放大元件11B的输出端子连接，次级侧线圈31b的一端与输出端子116连接，输出变压器31配置于模块基板91，并且被配置为更靠近主面91a及91b中的一方，电容器81配置于主面91a及91b中的另一方，并且被配置为在俯视模块基板91的情况下电容器81与输出变压器31重叠。
由此，在上述俯视时，电容器81与输出变压器31重叠地配置，因此能够使高频模块1A小型化。另外，电容器81配置于主面91a及91b中的另一方，与此相对地，输出变压器31配置于离主面91a及91b中的一方近的一侧，因此能够确保电容器81与输出变压器31的距离。因此，能够抑制输出变压器31与电容器81发生磁场耦合、电场耦合、或电磁场耦合，因此能够抑制由输出变压器31产生的磁场发生紊乱，能够减少通过输出变压器31的发送信号的传输损耗。
另外，例如也可以是，在高频模块1中，电容器81的一端与初级侧线圈31a的中点连接，另一端与地连接。
由此，电容器81作为改善流过初级侧线圈31a的平衡信号的相位平衡及振幅平衡的中心抽头电容而发挥功能，另外，作为与电源布线连接的旁路电容器而发挥功能。
另外，例如也可以是，在高频模块1中，电容器82或83连接于将次级侧线圈31b的一端与输出端子116连结的信号路径。
由此，电容器82及83作为取得功率放大器11与连接于输出端子116的开关51、发送滤波器61T及62T的阻抗匹配的匹配元件而发挥功能。
另外，例如也可以是，在高频模块1中，输出变压器31形成于模块基板90的内部。
由此，不需要将输出变压器31配置在主面91a或主面91b上，因此能够实现高频模块1的面积节省。
另外，例如也可以是，在高频模块1中，输出变压器31配置在主面91a上，电容器81配置在主面91b上。
由此，电容器81与输出变压器31重叠地配置，因此能够在使高频模块1小型化的同时，减少通过输出变压器31的发送信号的传输损耗。
另外，例如也可以是，在高频模块1中，输出变压器31配置在主面91b上，电容器81配置在主面91a上。
由此，电容器81与输出变压器31重叠地配置，因此能够在使高频模块1小型化的同时，减少通过输出变压器31的发送信号的传输损耗。
另外，例如也可以是，在高频模块1中，在主面91b配置有外部连接端子150，输出变压器31配置于模块基板91的表面或内部，并且被配置为更靠近主面91a及91b中的主面91a，电容器81配置在主面91b上。
由此，电容器81与输出变压器31重叠地配置，因此能够在使高频模块1小型化的同时，减少通过输出变压器31的发送信号的传输损耗。
另外，例如也可以是，在高频模块1中，放大元件11A及11B配置在主面91a上。
由此，能够提高从放大元件11A及11B向外部基板散热的散热性。
另外，例如也可以是，在高频模块1中，电容器81是表面安装型部件。
另外，例如也可以是，在高频模块1中，电容器81是半导体部件。
由此，能够通过研磨来使电容器81薄型化，因此能够使高频模块1降低高度。
另外，例如也可以是，在高频模块1中，功率放大器11是差动放大型的放大器。
另外，例如也可以是，在高频模块1E中，放大元件13A及13B是载波放大器，放大元件13C及13D是峰值放大器，功率放大器13是多尔蒂型的放大器。
另外，例如也可以是，在高频模块1中，模块基板91具有沿着与主面91a或91b平行的方向形成的地电极层95g，在俯视模块基板91的情况下，在与输出变压器31重叠的区域没有形成地电极层95g。
由此，能够确保输出变压器31与地电极的距离大，由此能够抑制由输出变压器31产生的磁场被地电极扰乱，因此能够减少在功率放大器11中传输的发送信号的传输损耗。
另外，通信装置5具备：RFIC 3，其对高频信号进行处理；以及高频模块1A，其在RFIC 3与天线2之间传输高频信号。
由此，能够利用通信装置5实现高频模块1A的效果。
(其它实施方式等)
以上，关于本发明的实施方式所涉及的高频模块和通信装置，列举实施方式、实施例以及变形例来进行了说明，但是本发明所涉及的高频模块和通信装置不限定于上述实施方式、实施例以及变形例。将上述实施方式、实施例以及变形例中的任意的结构要素进行组合而实现的其它实施方式、对上述实施方式、实施例以及变形例实施本领域技术人员在不脱离本发明的宗旨的范围内想到的各种变形所得到的变形例、内置有上述高频模块和通信装置的各种设备也包含在本发明中。
例如，在上述实施方式、实施例以及变形例所涉及的高频模块和通信装置中，也可以在附图所公开的将各电路元件和信号路径进行连接的路径之间插入其它电路元件和布线等。
产业上的可利用性
本发明作为配置于支持多频段的前端部的高频模块，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、1E：高频模块；2：天线；3：RF信号处理电路(RFIC)；4：基带信号处理电路(BBIC)；5：通信装置；10：半导体IC；11、12、13、14：功率放大器；11A、11B、11C、12A、12B、12C、13A、13B、13C、13D、13E、14A、14B、14C、14D、14E：放大元件；21、22：低噪声放大器；30：形成区域；31、36、131、132、136、137：输出变压器；31a、131a、132a：初级侧线圈；31b、36b、131b、132b：次级侧线圈；31p：平面布线图案；33、38：级间变压器；40：接收输入匹配电路；41、42、71、72、73：匹配电路；51、52、53、54：开关；60：双信器；60H、60L：滤波器；61、62：双工器；61R、62R：接收滤波器；61T、62T：发送滤波器；63：滤波器；81、82、83、84、86、87、88、89、181、182、183、184、186、187、188、189：电容器；91：模块基板；91a、91b：主面；92、93：树脂构件；95g：地电极层；100：天线连接端子；111、112：发送输入端子；115、125：输入端子；116、126：输出端子；121、122：接收输出端子；141、142、146、147：电感器；150：外部连接端子；160、165：移相电路。

Claims (14)

1.一种高频模块，具备：
模块基板，其具有彼此相向的第一主面和第二主面；以及
功率放大器，其对发送信号进行放大，
其中，所述功率放大器具有：
第一放大元件及第二放大元件；
输出变压器，其具有第一线圈和第二线圈；以及
电容器，其与所述输出变压器连接，
所述第一线圈的一端与所述第一放大元件的输出端子连接，所述第一线圈的另一端与所述第二放大元件的输出端子连接，所述第二线圈的一端与所述功率放大器的输出端子连接，
所述输出变压器配置于所述模块基板，并且被配置为更靠近所述第一主面和所述第二主面中的一方，
所述电容器配置于所述第一主面和所述第二主面中的另一方，并且被配置为在俯视所述模块基板的情况下所述电容器与所述输出变压器重叠。
2.根据权利要求1所述的高频模块，其中，
所述电容器的一端与所述第一线圈的中点连接，所述电容器的另一端与地连接。
3.根据权利要求1所述的高频模块，其中，
所述电容器连接于将所述第二线圈的一端与所述功率放大器的输出端子连结的信号路径。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的高频模块，其中，
所述输出变压器形成于所述模块基板的内部。
5.根据权利要求1～3中的任一项所述的高频模块，其中，
所述输出变压器配置在所述第一主面上，
所述电容器配置在所述第二主面上。
6.根据权利要求1～3中的任一项所述的高频模块，其中，
所述输出变压器配置在所述第二主面上，
所述电容器配置在所述第一主面上。
7.根据权利要求1～3中的任一项所述的高频模块，其中，
在所述第二主面配置有外部连接端子，
所述输出变压器配置于所述模块基板的表面或内部，并且被配置为更靠近所述第一主面和所述第二主面中的所述第一主面，
所述电容器配置在所述第二主面上。
8.根据权利要求7所述的高频模块，其中，
所述第一放大元件和所述第二放大元件配置在所述第一主面上。
9.根据权利要求1～8中的任一项所述的高频模块，其中，
所述电容器是表面安装型部件。
10.根据权利要求1～8中的任一项所述的高频模块，其中，
所述电容器是半导体部件。
11.根据权利要求1～10中的任一项所述的高频模块，其中，
所述功率放大器是差动放大型的放大器。
12.根据权利要求1～10中的任一项所述的高频模块，其中，
所述第一放大元件是载波放大器或峰值放大器，
所述第二放大元件是载波放大器或峰值放大器，
所述功率放大器是多尔蒂型的放大器。
13.根据权利要求1～12中的任一项所述的高频模块，其中，
所述模块基板具有沿着与所述第一主面或所述第二主面平行的方向形成的地电极层，
在俯视所述模块基板的情况下，在与所述输出变压器重叠的区域没有形成所述地电极层。
14.一种通信装置，具备：
信号处理电路，其对高频信号进行处理；以及
根据权利要求1～13中的任一项所述的高频模块，其在所述信号处理电路与天线之间传输所述高频信号。
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