CN214851215U - 高频模块和通信装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种高频模块和通信装置。高频模块(1A)具备：具有彼此相向的主面(91a及91b)的模块基板(91)；功率放大器(10)；第一电路部件；以及控制功率放大器(10)的PA控制电路(80)，其中，功率放大器(10)具有：输入端子(115)和输出端子(116)；与输入端子(115)并联配置的放大元件(12及13)；以及连接于放大元件(12)的输出端子及放大元件(13)的输出端子与输出端子(116)之间的输出变压器(15)，PA控制电路(80)配置于主面(91b)，放大元件(12及13)配置于主面(91a)。

Description

高频模块和通信装置
技术领域
本实用新型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。
专利文献1中公开了一种差动放大型的功率放大器，该功率放大器由被输入非反相输入信号的第一晶体管、被输入反相输入信号的第二晶体管、以及配置于第一晶体管和第二晶体管的输出端子侧的变压器(transformer，下面记述为变压器)构成。变压器由1个次级侧线圈以及进行磁耦合的2个初级侧线圈构成。2个初级侧线圈彼此并联连接并分别与次级侧线圈磁耦合，由此不使Q因子下降就能够减少初级侧线圈的输入阻抗。由此，能够提高功率增益(power gain)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-118916号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
然而，在将专利文献1中公开的差动放大型的功率放大器构成在1个高频模块中的情况下，由于构成功率放大器的电路元件数量多，因此高频模块会大型化。
本实用新型是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种具有差动放大型的功率放大器的小型的高频模块以及具备该高频模块的通信装置。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，本实用新型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；功率放大器，其放大发送信号；第一电路部件；以及控制电路，其控制所述功率放大器，其中，所述功率放大器具有：第一放大元件和第二放大元件；以及输出变压器，其具有第一线圈和第二线圈，其中，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，所述控制电路配置于所述第一主面，所述第一放大元件和所述第二放大元件配置于所述第二主面，或者所述第一电路部件配置于所述第二主面。
优选地，所述第一放大元件和所述第二放大元件配置于所述第二主面。
优选地，所述高频模块还具备配置于所述第一主面的多个外部连接端子，所述第一电路部件是配置于所述第一主面的对接收信号进行放大的低噪声放大器，在俯视所述模块基板的情况下，在所述控制电路与所述低噪声放大器之间配置有所述多个外部连接端子中的被设定为地电位的外部连接端子。
优选地，所述高频模块还具备与所述低噪声放大器的输入端子连接的电感器，所述电感器配置于所述第二主面。
优选地，所述高频模块还具备散热用通路导体，该散热用通路导体与所述第一放大元件或所述第二放大元件的地电极连接，从所述第二主面起到达所述第一主面，所述散热用通路导体在所述第一主面与所述多个外部连接端子中的被设定为地电位的外部连接端子连接。
优选地，所述第一电路部件是配置于所述第二主面的对接收信号进行放大的低噪声放大器。
优选地，所述高频模块还具备配置于所述第二主面的多个外部连接端子，所述第一放大元件和所述第二放大元件配置于所述第一主面。
优选地，所述高频模块还具备散热用通路导体，该散热用通路导体与所述第一放大元件或所述第二放大元件的地电极连接，从所述第一主面起到达所述第二主面，所述散热用通路导体在所述第二主面与所述多个外部连接端子中的被设定为地电位的外部连接端子连接。
优选地，在俯视所述模块基板的情况下，在所述第二主面上的与所述第一放大元件及所述第二放大元件重叠的区域没有配置除所述被设定为地电位的外部连接端子以外的电路部件。
本实用新型的一个方式所涉及的通信装置具备：天线；射频信号处理电路，其对利用所述天线发送接收的高频信号进行处理；以及上述的高频模块，其在所述天线与所述射频信号处理电路之间传输所述高频信号。
实用新型的效果
根据本实用新型，能够提供具有差动放大型的功率放大器的小型的高频模块以及通信装置。
附图说明
图1是实施方式所涉及的高频模块和通信装置的电路结构图。
图2是差动放大型的功率放大器的电路结构图。
图3A是实施例1所涉及的高频模块的平面结构概要图。
图3B是实施例1所涉及的高频模块的截面结构概要图。
图3C是变形例1所涉及的高频模块的截面结构概要图。
图3D是变形例2所涉及的高频模块的截面结构概要图。
图4A是实施例2所涉及的高频模块的平面结构概要图。
图4B是实施例2所涉及的高频模块的截面结构概要图。
具体实施方式
下面，详细说明本实用新型的实施方式。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实用新型。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者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表示实质上等同的范围，例如还包括百分之几左右的差异，而不是仅表示严格的含义。
另外，下面，在安装于基板的A、B及C中，“在俯视基板(或基板的主面)时，在A与B之间配置有C”表示：在俯视基板时，将A内的任意的点与B内的任意的点连结的多个线段中的至少1个经过C的区域。另外，俯视基板表示：将基板和安装于基板的电路元件正投影到与基板的主面平行的平面来进行观察。
另外，下面，“发送路径”表示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”表示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”表示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。
另外，下面，“A与B连接”不仅适用于A与B在物理上连接的情况，也适用于A与B电连接的情况。
(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(Radio Frequency：射频)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对经由高频模块1的接收路径输入的接收信号通过下变频等进行信号处理，将该信号处理后生成的接收信号输出到BBIC 4。另外，RFIC 3对从BBIC 4输入的发送信号通过上变频等进行信号处理，将该信号处理后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图像信号以显示图像，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及53的连接的作为控制部的功能。具体地说，RFIC 3通过控制信号(未图示)来切换高频模块1所具有的开关51～53的连接。具体地说，RFIC 3将用于控制开关51～53的数字控制信号输出到PA控制电路80。高频模块1的PA控制电路80根据从RFIC 3输入的数字控制信号来向开关51～53输出数字控制信号，由此对开关51～53的连接和非连接进行控制。
另外，RFIC 3还具有对高频模块1所具有的功率放大器10的增益、向功率放大器10提供的电源电压Vcc和偏置电压Vbias进行控制的作为控制部的功能。具体地说，RFIC 3将MIPI和GPIO等数字控制信号输出到高频模块1的控制信号端子130。高频模块1的PA控制电路80根据经由控制信号端子130输入的数字控制信号来向功率放大器10输出控制信号、电源电压Vcc或偏置电压Vbias，由此调整功率放大器10的增益。此外，也可以是，从RFIC 3接受对功率放大器10的增益进行控制的数字控制信号的控制信号端子与从RFIC3接受对向功率放大器10提供的电源电压Vcc和偏置电压Vbias进行控制的数字控制信号的控制信号端子不同。另外，控制部也可以设置于RFIC 3的外部，例如也可以设置于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后输出到高频模块1。
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，说明高频模块1的详细结构。
如图1所示，高频模块1具备天线连接端子100、功率放大器10、低噪声放大器20、发送滤波器30T及40T、接收滤波器30R及40R、PA控制电路80、匹配电路61、62及63、开关51、52及53、以及同向双工器35。
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10是对从发送输入端子110输入的通信频段A和通信频段B的高频信号进行放大的差动放大型的放大电路。
PA控制电路80根据经由控制信号端子130输入的数字控制信号MIPI和GPIO等来调整功率放大器10的增益。PA控制电路80也可以由半导体IC(Integrated Circuit：集成电路)形成。半导体IC例如由CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)构成。具体地说，是通过SOI(Silicon On Insulator：绝缘体上的硅)工艺来形成的。由此，能够廉价地制造半导体IC。此外，半导体IC也可以由GaAs、SiGe以及GaN中的至少任一个构成。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。
低噪声放大器20是将通信频段A和通信频段B的高频信号以低噪声进行放大后输出到接收输出端子120的放大器。
发送滤波器30T配置于将功率放大器10与天线连接端子100连结的发送路径AT，使被功率放大器10放大后的发送信号中的通信频段A的发送带的发送信号通过。另外，发送滤波器40T配置于将功率放大器10与天线连接端子100连结的发送路径BT，使被功率放大器10放大后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30R配置于将低噪声放大器20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通信频段A的接收带的接收信号通过。另外，接收滤波器40R配置于将低噪声放大器20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通信频段B的接收带的接收信号通过。
发送滤波器30T和接收滤波器30R构成了以通信频段A为通带的双工器30。双工器30将通信频段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40T和接收滤波器40R构成了以通信频段B为通带的双工器40。双工器40将通信频段B的发送信号和接收信号以FDD方式进行传输。
此外，双工器30及40中的各双工器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、或者由多个双工器构成的多工器。另外，发送滤波器30T和接收滤波器30R也可以不构成双工器30，也可以是以时分双工(TDD：Time DivisionDuplex)方式进行传输的滤波器。在该情况下，在发送滤波器30T和接收滤波器30R的前级和后级中的至少一方配置用于在发送与接收之间切换的开关。
匹配电路61配置于将开关53与双工器30连结的路径，取得同向双工器35及开关53与双工器30的阻抗匹配。匹配电路62配置于将开关53与双工器40连结的路径，取得同向双工器35及开关53与双工器40的阻抗匹配。
匹配电路63配置于将低噪声放大器20与接收滤波器30R及40R连结的接收路径，取得低噪声放大器20与接收滤波器30R及40R的阻抗匹配。
此外，也可以是，在将功率放大器10与发送滤波器30T及40T连结的发送路径上配置有取得功率放大器10与发送滤波器30T及40T的阻抗匹配的匹配电路。
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10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30T连接，开关51的另一方的选择端子与发送滤波器40T连接。在该连接结构中，开关51在将功率放大器10与发送滤波器30T连接以及将功率放大器10与发送滤波器40T连接之间进行切换。开关51例如由SPDT(SinglePole 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63来与低噪声放大器20的输入端子连接。开关52的一方的选择端子与接收滤波器30R连接，开关52的另一方的选择端子与接收滤波器40R连接。在该连接结构中，开关52对低噪声放大器20与接收滤波器30R的连接和非连接进行切换，对低噪声放大器20与接收滤波器40R的连接和非连接进行切换。开关52例如由SPDT型的开关电路构成。
开关53是天线开关的一例，经由同向双工器35来与天线连接端子100连接，在(1)将天线连接端子100与发送路径AT及接收路径AR连接、以及(2)将天线连接端子100与发送路径BT及接收路径BR连接之间进行切换。此外，开关53由能够同时进行上述(1)和(2)的连接的多连接型的开关电路构成。
同向双工器35是多工器的一例，由滤波器35L及35H构成。滤波器35L是以包含通信频段A及B的频率范围为通带的滤波器，滤波器35H是以与包含通信频段A及B的频率范围不同的其它频率范围为通带的滤波器。滤波器35L的一方的端子和滤波器35H的一方的端子共同连接于天线连接端子100。滤波器35L及35H例如分别是由芯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，在包含通信频段A及B的频率范围位于比上述其它频率范围靠低频侧的位置的情况下，滤波器35L可以是低通滤波器，另外，滤波器35H也可以是高通滤波器。
此外，上述的发送滤波器30T及40T、以及接收滤波器30R及40R例如可以是使用SAW(Surface Acoustic Wave：声表面波)的弹性波滤波器、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个，而且不限定于它们。
另外，匹配电路61～63不是本实用新型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10、开关51、发送滤波器30T、匹配电路61、开关53以及滤波器35L构成向天线连接端子100传输通信频段A的发送信号的第一发送电路。另外，滤波器35L、开关53、匹配电路61、接收滤波器30R、开关52、匹配电路63以及低噪声放大器20构成从天线2经由天线连接端子100传输通信频段A的接收信号的第一接收电路。
另外，功率放大器10、开关51、发送滤波器40T、匹配电路62、开关53以及滤波器35L构成向天线连接端子100传输通信频段B的发送信号的第二发送电路。另外，滤波器35L、开关53、匹配电路62、接收滤波器40R、开关52、匹配电路63以及低噪声放大器20构成从天线2经由天线连接端子100传输通信频段B的接收信号的第二接收电路。
根据上述电路结构，高频模块1能够执行通信频段A和通信频段B中的任一个通信频段的高频信号的发送、接收、以及发送接收中的至少任一个。并且，高频模块1还能够执行通信频段A和通信频段B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个。
此外，在本实用新型所涉及的高频模块中，上述2个发送电路和上述2个接收电路也可以不经由开关53来与天线连接端子100连接，上述2个发送电路和上述2个接收电路也可以经由不同的端子来与天线2连接。另外，本实用新型所涉及的高频模块只要具有第一发送电路和第二发送电路中的至少1个即可。
另外，在本实用新型所涉及的高频模块中，第一发送电路只要具有在发送滤波器30T、开关51、53及匹配电路61中的至少1个以及功率放大器10即可。另外，第二发送电路只要具有在发送滤波器40T、开关51、53及匹配电路62中的至少1个以及功率放大器10即可。
另外，低噪声放大器20和开关51～53也可以形成于1个半导体IC。半导体IC例如由CMOS构成。具体地说，是通过SOI工艺来形成的。由此，能够廉价地制造半导体IC。此外，半导体IC也可以由GaAs、SiGe以及GaN中的至少任一个构成。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。
在此，详细说明功率放大器10的电路结构。
图2是功率放大器10的电路结构图。如该图所示，功率放大器10具有：输入端子115和输出端子116；放大元件12(第一放大元件)及13(第二放大元件)；放大元件11；级间变压器(变压器)14；电容器16；以及输出变压器(巴伦(Balun)：非平衡-平衡变换元件)15。
放大元件11的输入端子与输入端子115连接，放大元件11的输出端子与级间变压器14的非平衡端子连接。级间变压器14的一方的平衡端子与放大元件12的输入端子连接，级间变压器14的另一方的平衡端子与放大元件13的输入端子连接。
从输入端子115输入的高频信号在放大元件11被施加了偏置电压Vcc1的状态下被放大元件11放大。放大后的高频信号被级间变压器14进行非平衡-平衡变换。此时，从级间变压器14的一方的平衡端子输出非反相输入信号，从级间变压器14的另一方的平衡端子输出反相输入信号。
输出变压器15由初级侧线圈(第一线圈)15a和次级侧线圈(第二线圈)15b构成。初级侧线圈15a的一端与放大元件12的输出端子连接，初级侧线圈15a的另一端与放大元件13的输出端子连接。另外，偏置电压Vcc2被提供到初级侧线圈15a的中点。次级侧线圈15b的一端与输出端子116连接，次级侧线圈15b的另一端与地连接。换言之，输出变压器15连接于放大元件12的输出端子及放大元件13的输出端子与输出端子116之间。
电容器16连接于放大元件12的输出端子与放大元件13的输出端子之间。
被放大元件12放大后的非反相输入信号和被放大元件13放大后的反相输入信号维持着反相位被输出变压器15和电容器16进行阻抗变换。也就是说，通过输出变压器15和电容器16，使输出端子116处的功率放大器10的输出阻抗与图1中示出的开关51、发送滤波器30T及40T的输入阻抗取得阻抗匹配。此外，连接于将输出端子116与次级侧线圈15b连结的路径同地之间的电容元件也有助于上述阻抗匹配。此外，上述电容元件也可以串联配置在将输出端子116与次级侧线圈15b连结的路径上，另外，也可以不存在上述电容元件。
在此，放大元件11～13、级间变压器14以及电容器16形成了差动放大电路10A。特别是，放大元件11～13和级间变压器14很多情况下一体形成，如单芯片化或者安装在同一基板上等。与此相对，输出变压器15与高输出的发送信号对应地需要高的Q值，因此不与放大元件11～13及级间变压器14等一体形成。也就是说，构成功率放大器10的电路部件中的除输出变压器15以外的电路部件构成了差动放大电路10A。
此外，放大元件11和电容器16也可以不包含于差动放大电路10A。
根据功率放大器10的电路结构，放大元件12及13以反相相位进行动作。此时，放大元件12及13在基波下的电流为反相相位、也就是说向相反方向流动，因此基波的电流不再流向配置于与放大元件12及13相距大致相等距离的位置的地布线和电源布线。因此，能够忽视不需要的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会出现的功率增益(power gain)的下降。另外，被放大元件12及13放大后的非反相信号和反相信号被合成，因此能够抵消同样地叠加于两个信号的噪声成分，从而能够减少例如谐波成分等不需要的波。
此外，放大元件11不是功率放大器10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14。另外，电容器16不是在阻抗匹配中必需的结构要素。
另外，放大元件11～13和低噪声放大器20例如由以Si系的CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)或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。
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10的电路元件(放大元件11～13、级间变压器14、输出变压器15、电容器16)的数量多，因此高频模块1会大型化。另外，当为了小型化而高密度安装时，从功率放大器10输出的高输出的发送信号以及从PA控制电路80输出的控制信号对构成高频模块1的电路部件造成干扰，从而产生从高频模块1输出的高频信号的信号质量劣化的问题。
与此相对，在本实施方式所涉及的高频模块1中，具有在抑制从高频模块1输出的高频信号的信号质量的劣化的同时使高频模块1小型化的结构。下面，说明兼顾信号质量的劣化抑制和小型化的高频模块1的结构。
[2.实施例1所涉及的高频模块1A的电路元件配置结构]
图3A是实施例1所涉及的高频模块1A的平面结构概要图。另外，图3B是实施例1所涉及的高频模块1A的截面结构概要图，具体地说，是图3A的IIIB-IIIB线处的截面图。此外，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的情况下的电路元件的配置图。另一方面，图3A的(b)中示出了透视从z轴正方向侧观察主面91b的情况下的电路元件的配置所得到的图。另外，图3A中以虚线示出了形成于模块基板91内的输出变压器15。
实施例1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具有彼此相向的主面91a(第一主面)和主面91b(第二主面)，是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。
树脂构件92配置于模块基板91的主面91a，覆盖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不是本实用新型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，差动放大电路10A、双工器30、40、匹配电路61、62、63以及开关53安装于模块基板91的主面91a(第二主面)的表面。另一方面，PA控制电路80、低噪声放大器20、开关51、52以及同向双工器35安装于模块基板91的主面91b(第一主面)的表面。另外，输出变压器15以内置的方式形成于模块基板91。
在本实施例中，放大元件12及13安装于主面91a(第二主面)。另一方面，PA控制电路80安装于主面91b(第一主面)。另外，低噪声放大器20是第一电路部件，安装于主面91b(第一主面)。
此外，双工器30、40、开关53、匹配电路61、62及63安装于主面91a(第二主面)，但是也可以安装于主面91b(第一主面)。另外，开关51、52和同向双工器35安装于主面91b(第一主面)，但是也可以安装于主面91a(第二主面)。
功率放大器10至少具有放大元件12、13、级间变压器14以及输出变压器15，电路元件数量变多从而安装面积变大，因此有高频模块大型化的趋势。
与此相对，根据本实施例所涉及的高频模块1A的上述结构，控制功率放大器10的PA控制电路80与差动放大电路10A被安装在两个面上，因此能够使高频模块1小型化。
另外，输入输出数字控制信号的PA控制电路80与差动放大电路10A以将模块基板91夹在中间的方式配置，因此能够抑制差动放大电路10A接受数字噪声的情况。因此，能够抑制从功率放大器10输出的高频信号的信号质量的劣化。
此外，期望的是，模块基板91具有多个电介质层层叠而成的多层构造，该多个电介质层中的至少1个形成有地电极图案。由此，模块基板91的电磁场屏蔽功能提高。
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(第一主面)侧配置有多个外部连接端子150。高频模块1A与配置于高频模块1A的z轴负方向侧的外部基板经由多个外部连接端子150来进行电信号的交换。如图3A的(b)所示，多个外部连接端子包括天线连接端子100、发送输入端子110以及接收输出端子120。另外，多个外部连接端子150中的几个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，不配置难以降低高度的差动放大电路10A，而是配置有容易降低高度的低噪声放大器20，因此能够使高频模块1A整体高度降低。另外，在对接收电路的接收灵敏度的影响大的低噪声放大器20的周围配置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，期望的是，如图3A的(b)和图3B所示，在俯视模块基板91的情况下，在PA控制电路80与低噪声放大器20之间配置有多个外部连接端子150中的被设定为地电位的外部连接端子150。
由此，在低噪声放大器20与PA控制电路80之间配置被应用为地电极的外部连接端子150，因此能够更进一步抑制接收灵敏度的劣化。
另外，在本实施例中，匹配电路63至少具有电感器，该电感器配置于主面91a(第二主面)。
由此，对接收电路的接收灵敏度的影响大的上述电感器和PA控制电路80以将模块基板91夹在中间的方式配置，因此能够抑制连接于PA控制电路80的数字控制布线与上述电感器发生电磁场耦合。因此，能够抑制因数字噪声引起的接收灵敏度的劣化。
另外，差动放大电路10A是高频模块1A所具有的电路部件中发热量大的部件。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差动放大电路10A的发热散出到外部基板是很重要的。假如在将差动放大电路10A安装到主面91b的情况下，与差动放大电路10A连接的电极布线被配置在主面91b上。因此，作为散热路径，会包括仅经由主面91b上的(沿着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，在将差动放大电路10A配置在主面91b上的情况下，散热性会下降。
与此相对，本实施例所涉及的高频模块1A如图3B所示那样还具备从主面91a起到达主面91b的散热用通路导体95V，该散热用通路导体95V在主面91a处与差动放大电路10A的地电极连接。另外，散热用通路导体95V在主面91b处与多个外部连接端子150中的被设定为地电位的外部连接端子150连接。
据此，在将差动放大电路10A安装到主面91a的情况下，能够借助散热用通路导体95V将差动放大电路10A与外部连接端子150连接。因此，作为差动放大电路10A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着xy平面方向的平面布线图案的散热路径。因此，能够提供提高了从差动放大电路10A向外部基板的散热性的小型的高频模块1A。
此外，在本实施例所涉及的高频模块1A中，低噪声放大器20、开关51及52也可以包含于1个半导体IC 70。由此，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15内置于模块基板91，但是也可以作为芯片状的电路部件而安装于主面91a或91b的表面。
此外，期望的是，在俯视模块基板91的情况下，在与输出变压器15的形成区域重叠的区域没有形成电路部件。输出变压器15与高输出的发送信号对应地需要高的Q值，因此期望的是，由于其它电路部件的接近而由输出变压器15形成的磁场不发生变化。在上述区域没有形成电路部件，由此能够维持构成输出变压器15的电感器的高Q值。
并且，期望的是，在俯视模块基板91的情况下，在模块基板91中的与输出变压器15的形成区域重叠的区域没有形成地电极层。据此，能够确保输出变压器15与地电极的距离大，因此能够维持构成输出变压器15的电感器的高Q值。
此外，如下面那样定义输出变压器15的形成区域。输出变压器15的形成区域是在俯视模块基板91的情况下包含初级侧线圈15a的形成区域和次级侧线圈15b的形成区域的最小区域。
在此，次级侧线圈15b被定义为沿着初级侧线圈15a设置的、配置在与初级侧线圈15a之间的第一距离大致固定的区间的布线导体。此时，位于上述区间的两侧的布线导体与初级侧线圈15a之间的距离为大于第一距离的第二距离，次级侧线圈15b的一端和另一端是布线导体与初级侧线圈15a相距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15a被定义为沿着次级侧线圈15b设置的、配置在与次级侧线圈15b之间的第一距离大致固定的区间的布线导体。此时，位于上述区间的两侧的布线导体与次级侧线圈15b之间的距离为大于第一距离的第二距离，初级侧线圈15a的一端和另一端是布线导体与次级侧线圈15b相距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15b被定义为沿着初级侧线圈15a设置的、具有线宽大致固定的第一宽度的配置在第一区间的布线导体。另外，初级侧线圈15a被定义为沿着次级侧线圈15b设置的、具有线宽大致固定的第一宽度的配置在第一区间的布线导体。
或者，次级侧线圈15b被定义为沿着初级侧线圈15a设置的、具有膜厚大致固定的第一膜厚的配置在第一区间的布线导体。另外，初级侧线圈15a被定义为沿着次级侧线圈15b设置的、具有膜厚大致固定的第一膜厚的配置在第一区间的布线导体。
或者，次级侧线圈15b被定义为沿着初级侧线圈15a设置的、具有与初级侧线圈15a之间的耦合度大致固定的第一耦合度的配置在第一区间的布线导体。另外，初级侧线圈15a被定义为沿着次级侧线圈15b设置的、具有与次级侧线圈15b之间的耦合度大致固定的第一耦合度的配置在第一区间的布线导体。
此外，在实施例1所涉及的高频模块1A中，也可以具备发送匹配电路，该发送匹配电路与功率放大器10的输出端子连接，取得功率放大器10与发送滤波器30T及40T的阻抗匹配。该发送匹配电路例如也可以是电感器和电容器等无源元件集成安装于Si基板的内部或表面而成的集成型无源元件(IPD：Integrated Passive Device)。在上述发送匹配电路是IPD的情况下，该IPD也可以层叠在配置于主面91b的PA控制电路80上。根据该结构，PA控制电路80与发送匹配用的IPD层叠在主面91b上，因此能够抑制高频模块1A的大型化。
此外，在本实施例所涉及的高频模块1A中，差动放大电路10A配置于主面91a(第二主面)，PA控制电路80配置于主面91b(第一主面)，但是也可以是，差动放大电路10A配置于主面91b(第一主面)，PA控制电路80配置于主面91a(第二主面)。
图3C是变形例1所涉及的高频模块1B的截面结构概要图。本变形例所涉及的高频模块1B与实施例1所涉及的高频模块1A相比，不同之处在于配置差动放大电路10A的主面和配置PA控制电路80的主面变得相反。此外，除差动放大电路10A和PA控制电路80以外的电路部件的配置与实施例1所涉及的高频模块1A相同。
也就是说，在本变形例所涉及的高频模块1B中，在模块基板91的主面91b(第一主面)侧配置有多个外部连接端子150，差动放大电路10A配置于主面91b(第一主面)，PA控制电路80配置于主面91a(第二主面)。
根据本变形例所涉及的高频模块1B的上述结构，控制功率放大器10的PA控制电路80与差动放大电路10A被安装在两个面上，因此能够使高频模块1小型化。另外，输入输出数字控制信号的PA控制电路80与差动放大电路10A以将模块基板91夹在中间的方式配置，因此能够抑制差动放大电路10A接受数字噪声的情况。因此，能够抑制从功率放大器10输出的高频信号的信号质量的劣化。
此外，外部连接端子150既可以是如图3A、图3B以及图3C所示那样沿z轴方向贯通树脂构件93的柱状电极，另外，也可以是，如图3D中示出的变形例2所涉及的高频模块1C那样，外部连接端子150是形成在主面91b上的凸块电极160。在该情况下，也可以不存在主面91b侧的树脂构件93。
另外，在实施例1所涉及的高频模块1A和变形例1所涉及的高频模块1B中，也可以是，外部连接端子150配置于主面91a。另外，在变形例2所涉及的高频模块1C中，也可以是，凸块电极160配置于主面91a。
[3.实施例2所涉及的高频模块1D的电路元件配置结构]
图4A是实施例2所涉及的高频模块1D的平面结构概要图。另外，图4B是实施例2所涉及的高频模块1D的截面结构概要图，具体地说，是图4A的IVB-IVB线处的截面图。此外，图4A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的情况下的电路元件的配置图。另一方面，图4A的(b)中示出了透视从z轴正方向侧观察主面91b的情况下的电路元件的配置所得到的图。另外，图4A中以虚线示出了形成于模块基板91内的输出变压器15。
实施例2所涉及的高频模块1D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。
本实施例所涉及的高频模块1D与实施例1所涉及的高频模块1A相比，只有构成高频模块1D的电路部件的配置结构不同。下面，关于本实施例所涉及的高频模块1D，省略其与实施例1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来进行说明。
模块基板91具有彼此相向的主面91a(第一主面)和主面91b(第二主面)，是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LTCC基板、HTCC基板、部件内置基板、具有RDL的基板、或者印刷电路板等。
如图4A和图4B所示，在本实施例所涉及的高频模块1D中，差动放大电路10A、PA控制电路80、双工器30、40、匹配电路61、62、63以及开关53安装于模块基板91的主面91a(第一主面)的表面。另一方面，低噪声放大器20、开关51、52以及同向双工器35安装于模块基板91的主面91b(第二主面)的表面。另外，输出变压器15以内置的方式形成于模块基板91。
在本实施例中，放大元件12及13安装于主面91a(第一主面)。另外，PA控制电路80也安装于主面91a(第一主面)。另外，低噪声放大器20是第一电路部件，安装于主面91b(第二主面)。
此外，双工器30、40、开关53、匹配电路61、62及63安装于主面91a(第一主面)，但是也可以安装于主面91b(第二主面)。另外，开关51、52和同向双工器35安装于主面91b(第二主面)，但是也可以安装于主面91a(第一主面)。
功率放大器10至少具有放大元件12、13、级间变压器14以及输出变压器15，电路元件数量变多从而安装面积变大，因此有高频模块大型化的趋势。
与此相对，根据本实施例所涉及的高频模块1D的上述结构，控制功率放大器10的PA控制电路80与低噪声放大器20被安装在两个面上，因此能够使高频模块1小型化。另外，对接收电路的接收灵敏度的影响大的低噪声放大器20与PA控制电路80以将模块基板91夹在中间的方式配置，因此能够抑制因数字噪声引起的接收灵敏度的劣化。
另外，差动放大电路10A与低噪声放大器20以将模块基板91夹在中间的方式配置，因此能够确保发送接收间的隔离度大。
此外，期望的是，模块基板91具有多个电介质层层叠而成的多层构造，该多个电介质层中的至少1个形成有地电极图案。由此，模块基板91的电磁场屏蔽功能提高。
另外，在本实施例所涉及的高频模块2D中，在模块基板91的主面91b(第二主面)侧配置有多个外部连接端子150。高频模块1D与配置于高频模块1D的z轴负方向侧的外部基板经由多个外部连接端子150来进行电信号的交换。另外，多个外部连接端子150中的几个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，不配置难以降低高度的差动放大电路10A，而是配置有容易降低高度的低噪声放大器20，因此能够使高频模块1D整体高度降低。另外，在对接收电路的接收灵敏度的影响大的低噪声放大器20的周围配置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。
另外，本实施例所涉及的高频模块1D如图4B所示那样还具备从主面91a起到达主面91b的散热用通路导体95V，该散热用通路导体95V在主面91a处与差动放大电路10A的地电极连接。另外，散热用通路导体95V在主面91b处与多个外部连接端子150中的被设定为地电位的外部连接端子150连接。
据此，在将差动放大电路10A安装到主面91a的情况下，能够借助散热用通路导体95V将差动放大电路10A与外部连接端子150连接。因此，作为差动放大电路10A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着xy平面方向的平面布线图案的散热路径。因此，能够提供提高了从差动放大电路10A向外部基板的散热性的小型的高频模块1D。
另外，期望的是，如图4B所示，在俯视模块基板91的情况下，在主面91b上的与配置有差动放大电路10A的区域重叠的区域没有配置除被设定为地电位的外部连接端子150以外的电路部件。
据此，在差动放大电路10A的散热路径上没有配置电路部件，因此能够避免高频模块1D所具有的电路部件由于差动放大电路10A的发热而特性劣化。
此外，在本实施例所涉及的高频模块1D中，也可以是，低噪声放大器20、开关51及52包含于1个半导体IC 70。由此，能够使高频模块1D小型化。
另外，在本实施例所涉及的高频模块1D中，输出变压器15以内置的方式形成于模块基板91，但是也可以作为芯片状的电路部件而安装于主面91a或91b的表面。
另外，在本实施例所涉及的高频模块1D中，外部连接端子150也可以配置于主面91a。
[4.效果等]
以上，本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；功率放大器10；第一电路部件；以及PA控制电路80，其控制功率放大器10，其中，功率放大器10具有：放大元件12及13；以及输出变压器15，其具有初级侧线圈15a和次级侧线圈15b，初级侧线圈15a的一端与放大元件12的输出端子连接，初级侧线圈15a的另一端与放大元件13的输出端子连接，次级侧线圈15b的一端与功率放大器10的输出端子116连接，PA控制电路80配置于主面91a及91b中的一方，放大元件12及13配置于主面91a及91b中的另一方，或者第一电路部件配置于主面91a及91b中的另一方。
由此，PA控制电路80与差动放大电路10A或者PA控制电路80与第一电路部件安装在两个面上，因此能够使高频模块1小型化。另外，在PA控制电路80与差动放大电路10A配置于不同的主面的情况下，能够抑制差动放大电路10A接受数字噪声的情况。因此，能够抑制从功率放大器10输出的高频信号的信号质量的劣化。另外，在PA控制电路80与第一电路部件配置于不同的主面的情况下，能够抑制第一电路部件由于数字噪声而特性劣化的情况。因此，能够提供从差动放大型的功率放大器10输出的高频信号的信号质量的劣化得到抑制的小型的高频模块1。
另外，在实施例1所涉及的高频模块1A中，也可以是，放大元件12及13配置于主面91a。
据此，差动放大电路10A与PA控制电路80以将模块基板91夹在中间的方式配置，因此能够抑制差动放大电路10A接受数字噪声的情况。
另外，也可以是，实施例1所涉及的高频模块1A还具备配置于主面91b的多个外部连接端子150，第一电路部件是配置于主面91b的低噪声放大器20，在俯视模块基板91的情况下，在PA控制电路80与低噪声放大器20之间配置有被设定为地电位的外部连接端子150。
由此，在与外部基板相向的主面91b不配置难以降低高度的差动放大电路10A，而是配置容易降低高度的低噪声放大器20，因此能够使高频模块1A的高度降低。另外，在对接收电路的接收灵敏度的影响大的低噪声放大器20与PA控制电路80之间配置被应用为地电极的外部连接端子150，因此能够抑制接收灵敏度的劣化。
另外，也可以是，实施例1所涉及的高频模块1A还具备与低噪声放大器20的输入端子连接的电感器，该电感器配置于主面91a。
由此，对接收电路的接收灵敏度的影响大的上述电感器与PA控制电路80以将模块基板91夹在中间的方式配置，因此能够抑制PA控制电路80的控制布线与上述电感器发生电磁场耦合，因此能够抑制因数字噪声引起的接收灵敏度的劣化。
另外，也可以是，实施例1所涉及的高频模块1A还具备散热用通路导体95V，该散热用通路导体95V与差动放大电路10A的地电极连接，从主面91a起到达主面91b，散热用通路导体95V在主面91b与被设定为地电位的外部连接端子150连接。
由此，作为差动放大电路10A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着xy平面方向的平面布线图案的散热路径。因此，能够提供提高了从差动放大电路10A向外部基板的散热性的小型的高频模块1A。
另外，在实施例2所涉及的高频模块1D中，第一电路部件是配置于主面91b的低噪声放大器20。
由此，对接收电路的接收灵敏度的影响大的低噪声放大器20与PA控制电路80以将模块基板91夹在中间的方式配置，因此能够抑制因数字噪声引起的接收灵敏度的劣化。
另外，也可以是，实施例2所涉及的高频模块1D还具备配置于主面91b的多个外部连接端子150，放大元件12及13配置于主面91a。
由此，差动放大电路10A与低噪声放大器20以将模块基板91夹在中间的方式配置，因此能够确保发送接收间的隔离度大。
另外，也可以是，实施例2所涉及的高频模块1D还具备散热用通路导体95V，该散热用通路导体95V与差动放大电路10A的地电极连接，从主面91a起到达主面91b，散热用通路导体95V在主面91b与被设定为地电位的外部连接端子150连接。
由此，能够提供提高了从差动放大电路10A向外部基板的散热性的小型的高频模块1D。
另外，在实施例2所涉及的高频模块1D中，期望的是，在俯视模块基板91的情况下，在主面91b上的与配置有放大元件12及13的区域重叠的区域没有配置除被设定为地电位的外部连接端子150以外的电路部件。
据此，在差动放大电路10A的散热路径上没有配置电路部件，因此能够避免高频模块1D所具有的电路部件由于差动放大电路10A的发热而特性劣化。
另外，通信装置5具备天线2、对利用天线2发送接收的高频信号进行处理的RFIC3、以及在天线2与RFIC 3之间传输高频信号的高频模块1。
由此，能够提供从差动放大型的功率放大器10输出的高频信号的信号质量的劣化得到抑制的小型的通信装置5。
(其它实施方式等)
以上，关于本实用新型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，但是本实用新型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来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实用新型的宗旨的范围内想到的各种变形来得到的变形例、内置有上述高频模块和通信装置的各种设备也包含在本实用新型中。
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，也可以在附图中公开的对各电路元件以及信号路径进行连接的路径之间插入其它的电路元件和布线等。
产业上的可利用性
本实用新型作为配置于支持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。

Claims (10)

1.一种高频模块，其特征在于，具备：
模块基板，其具有彼此相向的第一主面和第二主面；
功率放大器，其放大发送信号；
第一电路部件；以及
控制电路，其控制所述功率放大器，
其中，所述功率放大器具有：
第一放大元件和第二放大元件；以及
输出变压器，其具有第一线圈和第二线圈，
其中，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，
所述控制电路配置于所述第一主面，
所述第一放大元件和所述第二放大元件配置于所述第二主面，或者所述第一电路部件配置于所述第二主面。
2.根据权利要求1所述的高频模块，其特征在于，
所述第一放大元件和所述第二放大元件配置于所述第二主面。
3.根据权利要求2所述的高频模块，其特征在于，
还具备配置于所述第一主面的多个外部连接端子，
所述第一电路部件是配置于所述第一主面的对接收信号进行放大的低噪声放大器，
在俯视所述模块基板的情况下，在所述控制电路与所述低噪声放大器之间配置有所述多个外部连接端子中的被设定为地电位的外部连接端子。
4.根据权利要求3所述的高频模块，其特征在于，
还具备与所述低噪声放大器的输入端子连接的电感器，
所述电感器配置于所述第二主面。
5.根据权利要求3或4所述的高频模块，其特征在于，
还具备散热用通路导体，该散热用通路导体与所述第一放大元件或所述第二放大元件的地电极连接，从所述第二主面起到达所述第一主面，
所述散热用通路导体在所述第一主面与所述多个外部连接端子中的被设定为地电位的外部连接端子连接。
6.根据权利要求1所述的高频模块，其特征在于，
所述第一电路部件是配置于所述第二主面的对接收信号进行放大的低噪声放大器。
7.根据权利要求6所述的高频模块，其特征在于，
还具备配置于所述第二主面的多个外部连接端子，
所述第一放大元件和所述第二放大元件配置于所述第一主面。
8.根据权利要求7所述的高频模块，其特征在于，
还具备散热用通路导体，该散热用通路导体与所述第一放大元件或所述第二放大元件的地电极连接，从所述第一主面起到达所述第二主面，
所述散热用通路导体在所述第二主面与所述多个外部连接端子中的被设定为地电位的外部连接端子连接。
9.根据权利要求8所述的高频模块，其特征在于，
在俯视所述模块基板的情况下，在所述第二主面上的与所述第一放大元件及所述第二放大元件重叠的区域没有配置除所述被设定为地电位的外部连接端子以外的电路部件。
10.一种通信装置，其特征在于，具备：
天线；
射频信号处理电路，其对利用所述天线发送接收的高频信号进行处理；以及
根据权利要求1～9中的任一项所述的高频模块，其在所述天线与所述射频信号处理电路之间传输所述高频信号。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021072349A (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置
JP2021164022A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5247367B2 (ja) 2008-11-13 2013-07-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Ｒｆ電力増幅器
US8666340B2 (en) * 2009-03-03 2014-03-04 Broadcom Corporation Method and system for on-chip impedance control to impedance match a configurable front end
US8766723B1 (en) * 2011-04-06 2014-07-01 Marvell International Ltd. Methods and devices for folded push pull power amplifiers
WO2014047573A1 (en) * 2012-09-23 2014-03-27 Dsp Group, Inc. Linear row array integrated power combiner for rf power amplifiers
US10317512B2 (en) * 2014-12-23 2019-06-11 Infineon Technologies Ag RF system with an RFIC and antenna system
US10181828B2 (en) * 2016-06-29 2019-01-15 Skyworks Solutions, Inc. Active cross-band isolation for a transformer-based power amplifier
US10855317B2 (en) * 2018-04-05 2020-12-01 Swiftlink Technologies Inc. Broadband receiver for multi-band millimeter-wave wireless communication
JP2020027975A (ja) * 2018-08-09 2020-02-20 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
JP2020027973A (ja) * 2018-08-09 2020-02-20 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
US10720956B2 (en) * 2018-09-06 2020-07-21 Intel Corporation Low loss transmitter receiver switch with transformer matching network
US11018714B2 (en) * 2018-11-27 2021-05-25 Skyworks Solutions, Inc. Radio front end module with reduced loss and increased linearity
US11616517B2 (en) * 2020-02-19 2023-03-28 Qualcomm Incorporated Multiband transmitter
US11495890B2 (en) * 2020-05-08 2022-11-08 Qualcomm Incorporated Power amplifier control with an antenna array
US11094652B1 (en) * 2020-07-24 2021-08-17 Realtek Semiconductor Corp. Configurable radio transceiver and method thereof

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