DE112021002963T5

DE112021002963T5 - Tracker-modul, leistungsverstärkermodul, hochfrequenzmodul und kommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE112021002963T5
Application number: DE112021002963.0T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Kogure; Tomohide Aramata
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-05-25
Filing date: 2021-05-24
Publication date: 2023-03-16
Also published as: US20230075733A1; CN115668759A; WO2021241474A1; KR20230006509A

Abstract

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Leistungsverbrauch reduziert. Dieses Tracker-Modul (1) weist Folgendes auf: ein zweites Substrat, das von einem ersten Substrat getrennt ist; eine Tracker-Komponente (3); und ein Tiefpassfilter (4). Ein Leistungsverstärker ist an dem ersten Substrat angeordnet. Die Tracker-Komponente (3) liefert eine Leistungsversorgungsspannung an den Leistungsverstärker. Das Tiefpassfilter (4) ist auf den Weg zwischen dem Ausgangsende der Tracker-Komponente (3) und dem Leistungsverstärker geschaltet. Die Tracker-Komponente (3) und das Tiefpassfilter (4) sind an dem zweiten Substrat angeordnet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Tracker-(bzw. Nachführer-)Module, Leistungsverstärker(PA)-Module (PA = power amplifier), Hochfrequenz(HF)-Module und Kommunikationsvorrichtungen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Tracker-Modul mit einer Tracker-(bzw. Nachführer-)Komponente, ein PA-Modul mit einer Tracker-Komponente, ein HF-Modul mit dem PA-Modul und eine Kommunikationsvorrichtung mit dem HF-Modul.
Hintergrund-Technik
In den letzten Jahren sind PA-Schaltungen bekannt geworden (siehe beispielsweise Patentdokument 1), die ein Envelope-Tracking-(bzw. Hüllkurven-Nachführungs-)Verfahren (im Folgenden „ET-Verfahren“ bezeichnet) verwenden. Das ET-Verfahren ist eine HF-Verstärkungstechnik zum Verändern der Amplitude der Leistungsversorgungsspannung für ein Verstärkerelement gemäß der Amplitude der Hüllkurve (bzw. Envelope) eines HF-Signals. Insbesondere ist das ET-Verfahren eine Technik zum Verändern der Kollektorspannung eines Verstärkerelements gemäß einer Ausgangsspannung, wodurch ein Leistungsverlust, der während des Betriebs erzeugt wird, wenn die Leistungsversorgungsspannung fixiert ist, reduziert wird und eine höhere Effizienz erzielt wird.
Die im Patendokument 1 beschriebene PA-Schaltung umfasst einen Transistor, der ein Signal, das in die Basis eingegeben wird, verstärkt und das verstärkte Signal aus dem Kollektor ausgibt. Die Leistungsversorgungsspannung für den Transistor wird gemäß der Amplitude der Hüllkurve eines HF-Signals verändert und dem Transistor zugeführt.
Referenzliste
Patentdokument
Patentdokument 1: internationale Veröffentlichung Nr. 2003/176147
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei der im Patentdokument 1 beschriebenen PA-Schaltung ist ein Tiefpassfilter mit einem Weg zwischen einer Tracker-Komponente und einem PA verbunden, um Harmonische-Komponenten der Leistungsversorgungsspannung von der Tracker-Komponente zu reduzieren.
Die existierende PA-Schaltung neigt jedoch aufgrund eines parasitären Widerstands, der in dem Weg zwischen der Tracker-Komponente und dem Tiefpassfilter erzeugt wird, zu einem hohen Leistungsverbrauch.
Die vorliegende Erfindung erfolgte in Anbetracht dessen, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin besteht, ein Tracker-Modul, ein Leitungsverstärkermodul, ein Hochfrequenzmodul und eine Kommunikationsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, einen Leistungsverbrauch zu reduzieren.
Lösung für das Problem
Ein Tracker-Modul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein zweites Substrat, das von einem ersten Substrat getrennt ist, eine Tracker-Komponente und ein Tiefpassfilter. Ein Leistungsverstärker ist an oder in dem ersten Substrat angeordnet. Die Tracker-Komponente ist dazu ausgebildet, dem Leistungsverstärker eine Leistungsversorgungsspannung zuzuführen. Das Tiefpassfilter ist an einem Weg zwischen einem Ausgangsanschluss der Tracker-Komponente und dem Leistungsverstärker angeordnet. Die Tracker-Komponente und das Tiefpassfilter sind an oder in dem zweiten Substrat angeordnet.
Ein Tracker-Modul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Tracker-Komponente und ein Tiefpassfilter. Die Tracker-Komponente ist dazu ausgebildet, eine Leistungsversorgungsspannung an einen Leistungsverstärker auszugeben. Das Tiefpassfilter ist mit einem Ausgangsanschluss der Tracker-Komponente verbunden. Eine erste Weglänge eines Wegs zwischen der Tracker-Komponente und dem Tiefpassfilter ist kürzer als eine zweite Weglänge eines Wegs zwischen dem Tiefpassfilter und dem Leistungsverstärker.
Ein Leistungsverstärkermodul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Tracker-Modul und den Leistungsverstärker.
Ein Hochfrequenzmodul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Tracker-Modul, den Leistungsverstärker und ein Übertragungsfilter. Das Übertragungsfilter ist dazu ausgebildet, zu erlauben, dass ein Hochfrequenzsignal, das durch den Leistungsverstärker verstärkt wird, durch dasselbe hindurchlaufen kann.
Eine Kommunikationsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Hochfrequenzmodul und eine Signalverarbeitungsschaltung. Die Signalverarbeitungsschaltung ist dazu ausgebildet, ein Hochfrequenzsignal an das Hochfrequenzmodul auszugeben.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Mit dem Tracker-Modul, dem Leistungsverstärkermodul, dem Hochfrequenzmodul und der Kommunikationsvorrichtung gemäß den obigen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls reduziert werden.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht eines Tracker-Moduls gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Tracker-Moduls gemäß dem Ausführungsbeispiel.
3 ist ein konzeptionelles Diagramm, das die Ausbildungen des Tracker-Moduls, eines Leistungsverstärker(PA)-Moduls, eines Hochfrequenz(HF)-Moduls und einer Kommunikationsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt.
4 ist ein konzeptionelles Diagramm zum Beschreiben der Details des Tracker-Moduls gemäß dem Ausführungsbeispiel.
5 ist ein Graph, der die Charakteristika eines Tiefpassfilters des Tracker-Moduls gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt.
6 ist ein konzeptionelles Diagramm, das die Ausbildungen eines Tracker-Moduls, eines PA-Moduls, eines HF-Moduls und einer Kommunikationsvorrichtung gemäß einer ersten Modifizierung des Ausführungsbeispiels darstellt.
7 ist ein konzeptionelles Diagramm, das die Ausbildung eines PA-Moduls gemäß einer zweiten Modifizierung des Ausführungsbeispiels darstellt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden ein Tracker-Modul, ein Leistungsverstärker(PA)-Modul, ein Hochfrequenz(HF)-Modul und eine Kommunikationsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben. Die einzelnen Figuren, auf die in dem folgenden Ausführungsbeispiel und dergleichen Bezug genommen wird, sind schematische Diagramme. Die Größen und Dicken der einzelnen Bestandteilselemente in den Figuren und die Verhältnisse derselben spiegeln nicht zwangsläufig die tatsächlichen Abmessungsverhältnisse wider.
(Ausführungsbeispiel)
(1) Tracker-Modul
Die Ausbildung eines Tracker-Moduls 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel wird Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 und 2 dargestellt ist, umfasst das Tracker-Modul 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel ein Substrat 2, eine Tracker-Komponente 3, ein Tiefpassfilter 4 und eine Mehrzahl von (bei dem dargestellten Beispiel sechzehn) externen Verbindungsanschlüssen 23. Das Tracker-Modul 1 ist mit beispielsweise einer Batterie (nicht dargestellt) einer Kommunikationsvorrichtung 7 (siehe 3) verbunden, zum Beispiel einem Anschluss, die mit einem HF-Modul 5 ausgestattet ist, und wird mit einer Batteriespannung V2 (siehe 3) von der Batterie versorgt.
(2) HF-Modul
Als Nächstes wird das HF-Modul 5 mit dem Tracker-Modul 1 Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 3 dargestellt ist, umfasst das HF-Modul 5 das Tracker-Modul 1, eine PA-Schaltung 6, ein Filter 51, einen Schalter 52, einen Eingangsanschluss 53 und einen Antennenanschluss 54. Ein HF-Signal, das aus dem HF-Modul 5 ausgegeben wird, wird über eine Antenne 71, die unten beschrieben wird, an eine Basisstation (nicht dargestellt) übertragen. Das HF-Modul 5 wird für die Kommunikationsvorrichtung 7 oder dergleichen verwendet, was unten beschrieben wird.
(3) Kommunikationsvorrichtung
Als Nächstes wird die Kommunikationsvorrichtung 7 mit dem HF-Modul 5 Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 3 dargestellt ist, umfasst die Kommunikationsvorrichtung 7 das HF-Modul 5, die Antenne 71 und eine Signalverarbeitungsschaltung 72.
Zur Verstärkung eines HF-Signals wird hierin ein Envelope-Tracking-(bzw. Hüllkurven-Nachführungs-)Verfahren (im Folgenden „ET-Verfahren“ genannt) verwendet. Das ET-Verfahren umfasst ein analoges Envelope-Tracking-Verfahren (im Folgenden „analoges ET-Verfahren“ genannt) und ein digitales Envelope-Tracking-Verfahren (im Folgenden „digitales ET-Verfahren“ genannt).
Das analoge ET-Verfahren ist ein Verfahren eines fortwährenden Erfassens der Hüllkurve der Amplitude eines HF-Signals, das in ein Verstärkerelement eingegeben wird, und eines Veränderns des Amplitudenpegels der Leistungsversorgungsspannung für das Verstärkerelement gemäß der Hüllkurve. Bei dem analogen ET-Verfahren wird die Hüllkurve fortwährend erfasst und ändert sich so der Amplitudenpegel der Leistungsversorgungsspannung fortwährend.
Das digitale ET-Verfahren ist ein Verfahren eines diskreten Erfassens der Hüllkurve der Amplitude eines HF-Signals, das in ein Verstärkerelement eingegeben wird, und eines Veränderns des Amplitudenpegels der Leistungsversorgungsspannung für das Verstärkerelement gemäß der Hüllkurve. Bei dem digitalen ET-Verfahren wird der Amplitudenpegel eines HF-Signals nicht fortwährend erfasst, sondern in regelmäßigen Abständen, und wird der erfasste Amplitudenpegel quantisiert. Bei dem digitalen ET-Verfahren wird die Hüllkurve diskret erfasst und ändert sich so der Amplitudenpegel der Leistungsversorgungsspannung diskret (siehe 2).
(4) Bestandteilselemente des Tracker-Moduls
Im Folgenden werden die einzelnen Bestandteilselemente des Tracker-Elements 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben.
(4.1) Substrat
Das in 1 dargestellte Substrat 2 ist ein Substrat, das getrennt von einem ersten Substrat ist, an oder in dem ein PA 61 (siehe 3) angeordnet ist. Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist das Substrat 2 eine erste Hauptoberfläche 21 und eine zweite Hauptoberfläche 22 auf. Die erste Hauptoberfläche 21 und die zweite Hauptoberfläche 22 liegen einander in der Dickenrichtung des Substrats 2 gegenüber.
Die Mehrzahl von (bei dem dargestellten Beispiel sechzehn) externen Verbindungsanschlüssen 23 ist an der zweiten Hauptoberfläche 22 des Substrats 2 angeordnet. Die Mehrzahl externer Verbindungsanschlüsse 23 umfasst einen PA-Verbindungsanschluss 24 (Ausgangsanschluss), der mit dem PA 61 verbunden werden soll (siehe 3).
(4.2) Tracker-Komponente
Wie in 3 dargestellt ist, ist die Tracker-Komponente 3 dazu ausgebildet, eine Leistungsversorgungsspannung V1 an den PA 61 zu liefern. Insbesondere erzeugt die Tracker-Komponente 3 die Leistungsversorgungsspannung V1 mit einem Pegel, der einer Hüllkurve entspricht, die aus einem modulierten Signal eines HF-Signals extrahiert wird, und liefert die Leistungsversorgungsspannung V1 an die PA-Schaltung 6.
Die Tracker-Komponente 3 umfasst einen Eingangsanschluss (nicht dargestellt), der ein Leistungsversorgungssteuersignal empfängt, und einen Ausgangsanschluss (nicht dargestellt), der die Leistungsversorgungsspannung V1 ausgibt. Der Eingangsanschluss ist mit der Signalverarbeitungsschaltung 72 verbunden und empfängt ein Leistungsversorgungssteuersignal von der Signalverarbeitungsschaltung 72. Die Tracker-Komponente 3 erzeugt die Leistungsversorgungsspannung V1 ansprechend auf das Leistungsversorgungssteuersignal, das durch den Eingangsanschluss empfangen wird. Zu diesem Zeitpunkt ändert die Tracker-Komponente 3 die Amplitude der Leistungsversorgungsspannung V1 ansprechend auf das Leistungsversorgungssteuersignal von der Signalverarbeitungsschaltung 72. Anders ausgedrückt ist die Tracker-Komponente 3 eine Envelope-Tracking-Schaltung, die die Leistungsversorgungsspannung V1 erzeugt, die gemäß der Hüllkurve der Amplitude eines HF-Signals, das aus der Signalverarbeitungsschaltung 72 ausgegeben wird, variiert. Die Tracker-Komponente 3 umfasst beispielsweise einen Gleichstrom(DC)-DC-Wandler, erfasst den Amplitudenpegel des HF-Signals von einem I-Phasensignal und einem Q-Phasensignal und erzeugt die Leistungsversorgungsspannung V1 durch Verwenden des erfassten Amplitudenpegels.
(4.3) Tiefpassfilter
Wie in 3 dargestellt ist, ist das Tiefpassfilter 4 an einem Weg zwischen dem Ausgangsanschluss der Tracker-Komponente 3 und dem PA 61 angeordnet. Wie in 1 dargestellt ist, umfasst das Tiefpassfilter 4 eine Mehrzahl von (bei dem dargestellten Beispiel vier) elektronischen Komponenten 401 bis 404. Das Tiefpassfilter 4 ist beispielsweise ein sogenanntes LC-Filter mit einem Induktor und einem Kondensator als Hauptbestandteilselementen.
Das Tiefpassfilter 4 des Ausführungsbeispiels reduziert Harmonische-Komponenten der Leistungsversorgungsspannung V1. Entsprechend kann Rauschen, das aus der Leistungsversorgungsspannung V1 resultiert, reduziert werden.
(4.4) Anordnungsbeziehung zwischen Tracker-Komponente, Tiefpassfilter und PA-Verbindungsanschluss
Bei dem oben beschriebenen Tracker-Modul 1 sind die Tracker-Komponente 3 und das Tiefpassfilter 4 an oder in dem Substrat 2 angeordnet, wie in 1 dargestellt ist. Insbesondere sind die Tracker-Komponente 3 und das Tiefpassfilter 4 an der ersten Hauptoberfläche 21 des Substrats 2 angeordnet. Bei dem Beispiel in 1 ist die Mehrzahl elektronischer Komponenten 401 bis 404 an oder in dem Substrat 2 angeordnet. Insbesondere ist die Mehrzahl elektronischer Komponenten 401 bis 404 an der ersten Hauptoberfläche 21 des Substrats 2 angeordnet. Diese Anordnung macht es möglich, parasitäre Widerstandskomponenten, die in einem Weg 81 (siehe 4) zwischen der Tracker-Komponente 3 und dem Tiefpassfilter 4 erzeugt werden, zu reduzieren.
Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Tracker-Komponente 3 und das Tiefpassfilter 4 in eine Baugruppe integriert. Diese Ausbildung macht es möglich, parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg 81 zwischen der Tracker-Komponente 3 und dem Tiefpassfilter 4 erzeugt werden, weiter zu reduzieren.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Tracker-Komponente 3 benachbart zu dem Tiefpassfilter 4 an oder in dem Substrat 2 angeordnet. Insbesondere sind zwei elektronische Komponenten 401 und 402 der Mehrzahl elektronischer Komponenten 401 bis 404 benachbart zu der Tracker-Komponente 3 angeordnet. Diese Anordnung macht es möglich, den Weg 81 zwischen der Tracker-Komponente 3 und dem Tiefpassfilter 4 weiter zu verkürzen, und macht es so möglich, parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg 81 zwischen der Tracker-Komponente 3 und dem Tiefpassfilter 4 erzeugt werden, weiter zu reduzieren.
Der PA-Verbindungsanschluss 24 ist an der zweiten Hauptoberfläche 22 des Substrats 2 angeordnet und überlappt das Tiefpassfilter 4 bei Draufsicht in der Dickenrichtung des Substrats 2. Bei dem Beispiel in 2 überlappt der PA-Verbindungsanschluss 24 die elektronische Komponente 404. Diese Anordnung macht es möglich, einen Weg zwischen dem Tiefpassfilter 4 und dem PA-Verbindungsanschluss 24 zu verkürzen, das heißt einen Weg 82 (siehe 4) zwischen dem Tiefpassfilter 4 und dem PA 61 (siehe 3), und macht es so möglich, parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg 82 zwischen dem Tiefpassfilter 4 und dem PA 61 erzeugt werden, zu reduzieren.
(5) Bestandteilselemente des HF-Moduls
Im Folgenden werden die einzelnen Bestandteilselemente des HF-Moduls 5 gemäß dem Ausführungsbeispiel Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben.
(5.1) PA-Schaltung
Wie in 3 dargestellt ist, umfasst die PA-Schaltung 6 den PA 61 und eine Steuerschaltung 62.
Die PA-Schaltung 6 ist eine Verstärkerschaltung, die die Leistung eines HF-Signals, das aus einer HF-Signalverarbeitungsschaltung 75 ausgegeben wird, die unten beschrieben wird, auf einen Pegel verstärkt, der zum Übertragen des HF-Signals zu einer Basisstation (nicht dargestellt) nötig ist, und gibt das verstärkte HF-Signal aus.
(5.1.1) PA
Der PA 61, der in 3 dargestellt ist, umfasst, obwohl dies nicht dargestellt ist, einen Transistor (Verstärkerelement), eine Vorspannschaltung, einen Widerstand, eine Eingangsanpassungsschaltung und eine Ausgangsanpassungsschaltung.
(5.1.2) Transistor
Der Transistor (nicht dargestellt) des PA 61, der in 3 dargestellt ist, ist beispielsweise ein NPN-Transistor und ist ein Verstärkerelement, das ein HF-Signal verstärkt, indem ihm die Leistungsversorgungsspannung V1 zugeführt wird. Der Transistor verstärkt ein HF-Signal, das aus der HF-Signalverarbeitungsschaltung 75 ausgegeben wird. Der Transistor weist eine Basis auf, die mit einem Ausgangsanschluss der Eingangsanpassungsschaltung (nicht dargestellt) verbunden ist. Die Basis des Transistors kann elektrisch mit dem Ausgangsanschluss der Eingangsanpassungsschaltung über einen Kondensator (nicht dargestellt) verbunden sein. Der Transistor weist einen Kollektor auf, der elektrisch mit dem Tiefpassfilter 4 des Tracker-Moduls 1 verbunden ist. Der Transistor weist einen Emitter auf, der sich auf Massepotenzial befindet.
Der Transistor des PA 61 wird mit der Leistungsversorgungsspannung V1 versorgt. Die Basis des Transistors empfängt ein HF-Signal, das aus der Eingangsanpassungsschaltung ausgegeben wird. Die Basis des Transistors ist mit der Vorspannschaltung (nicht dargestellt) über den Widerstand (nicht dargestellt) verbunden und ein vorbestimmter Vorspannstrom wird über das HF-Signal überlagert, das aus der Eingangsanpassungsschaltung ausgegeben wird. Das Tracker-Modul 1 ist mit dem Kollektor des Transistors verbunden. An den Kollektor des Transistors wird die Leistungsversorgungsspannung V1, die gemäß dem Amplitudenpegel des HF-Signals gesteuert wird, von dem Tracker-Modul 1 angelegt. Der Kollektor des Transistors ist über die Ausgangsanpassungsschaltung (nicht dargestellt) mit dem Filter 51 verbunden.
Das ET-Verfahren wird verwendet, wie hierin oben beschrieben ist, und so ändert sich der Amplitudenpegel der Leistungsversorgungsspannung V1 gemäß Amplitudenvariationen des HF-Signals.
(5.1.3) Vorspannschaltung
Die Vorspannschaltung (nicht dargestellt) des PA 61, der in 3 dargestellt ist, ist eine Schaltung zum Vorspannen des Transistors (nicht dargestellt) des PA 61 auf einen Betriebspunkt. Die Vorspannschaltung umfasst beispielsweise einen Transistor, wie zum Beispiel einen Heteroübergangs-Bipolar-Transistor (HBT).
Die Vorspannschaltung ist mit der Basis des Transistors verbunden, der ein HF-Signal verstärkt. Insbesondere weist die Vorspannschaltung einen Ausgangsanschluss auf, der zwischen den Ausgangsanschluss der Eingangsanpassungsschaltung (nicht dargestellt) und die Basis des Transistors geschaltet ist. Die Vorspannschaltung ist dazu ausgebildet, der Basis des Transistors eine Vorspannung (Vorspannstrom) zuzuführen.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, wird beispielsweise eine Batteriespannung, die von der Batterie der Kommunikationsvorrichtung 7 oder dergleichen zugeführt wird, die mit dem HF-Modul 5 ausgerüstet ist, an den Kollektor des Transistors angelegt, der in der Vorspannschaltung beinhaltet ist. Der Emitter des Transistors, der in der Vorspannschaltung beinhaltet ist, ist mit der Basis des Transistors verbunden, der ein HF-Signal verstärkt. Die Vorspannschaltung ist nicht auf die oben beschriebene Ausbildung eingeschränkt und kann eine andere Ausbildung aufweisen, solange sie in der Lage ist, den Transistor, der ein HF-Signal verstärkt, auf einen Betriebspunkt vorzuspannen.
(5.1.4) Eingangsanpassungsschaltung
Die Eingangsanpassungsschaltung (nicht dargestellt) des PA 61, der in 3 dargestellt ist, ist mit der Eingangsseite des Transistors verbunden und dient als Anpassungsschaltung zum Erzielen der Anpassung zwischen der Ausgangsimpedanz einer Schaltung auf der Eingangsseite des Transistors (beispielsweise der HF-Signalverarbeitungsschaltung 75) und der Eingangsimpedanz des Transistors. Die Eingangsanpassungsschaltung umfasst beispielsweise zumindest ein Element eines Induktors und eines Kondensators.
(5.1.5) Ausgangsanpassungsschaltung
Die Ausgangsanpassungsschaltung (nicht dargestellt) des PA 61, der in 3 dargestellt ist, ist mit der Ausgangsseite des Transistors verbunden und dient als eine Anpassungsschaltung zum Erzielen der Anpassung zwischen der Ausgangsimpedanz des Transistors und der Eingangsimpedanz einer Schaltung auf der Ausgangsseite des Transistors (beispielsweise des Filters 51). Die Ausgangsanpassungsschaltung umfasst beispielsweise zumindest ein Element eines Induktors und eines Kondensators.
(5.1.6) Steuerschaltung
Wie in 3 dargestellt ist, steuert die Steuerschaltung 62 den PA 61. Insbesondere steuert die Steuerschaltung 62 die Vorspannschaltung des PA 61.
(5.2) Filter
Wie in 3 dargestellt ist, ist das Filter 51 ein Übertragungsfilter eines Kommunikationsbands, das es ermöglicht, dass ein HF-Signal durch dasselbe hindurchläuft. Das Filter 51 ist an einem Übertragungsweg zwischen der PA-Schaltung 6 und dem Antennenanschluss 54 angeordnet. Insbesondere ist das Filter 51 an einem Weg zwischen der PA-Schaltung 6 und dem Schalter 52 angeordnet. Das Filter 51 lässt ein HF-Signal mit einer Leistung durch, die durch die PA-Schaltung 6 verstärkt und aus der PA-Schaltung 6 ausgegeben wird. Der Übertragungsweg ist ein Weg, der den Eingangsanschluss 53 und den Antennenanschluss 54 verbindet, um ein HF-Signal von der Antenne 71 zu übertragen.
Das Filter 51 ist nicht auf ein Übertragungsfilter eingeschränkt und könnte ein Duplexer sein, der sowohl ein Sendefilter als auch ein Empfangsfilter umfasst, oder könnte ein Multiplexer sein, der drei oder mehr Filter beinhaltet.
(5.3) Schalter
Wie in 3 dargestellt ist, ist der Schalter 52 ein Schalter zum Schalten des Wegs, der mit dem Antennenanschluss 54 verbunden sein soll. Anders ausgedrückt ist der Schalter 52 ein Schalter zum Schalten des Filters, das mit dem Antennenanschluss 54 verbunden werden soll, unter einer Mehrzahl von Filtern, die das Filter 51 beinhalten.
Der Schalter 52 weist einen gemeinsamen Anschluss 521 und eine Mehrzahl von (bei dem dargestellten Beispiel zwei) Auswahlanschlüssen 522 und 523 auf. Der gemeinsame Anschluss 521 ist mit dem Antennenanschluss 54 verbunden. Der Auswahlanschluss 522 ist mit dem Filter 51 verbunden. Der Auswahlanschluss 523 ist mit einem weiteren Filter (nicht dargestellt) verbunden, das sich von dem Filter 51 unterscheidet.
Der Schalter 52 ist beispielsweise ein Schalter, der in der Lage ist, einen beliebigen der Mehrzahl von Auswahlanschlüssen 522 und 523 mit dem gemeinsamen Anschluss 521 zu verbinden. Der Schalter 52 ist beispielsweise eine integrierte Schalter-Schaltung (Schalter-IC). Der Schalter 52 wird beispielsweise durch die Signalverarbeitungsschaltung 72 gesteuert, was unten beschrieben ist. Der Schalter 52 schaltet den Verbindungszustand zwischen dem gemeinsamen Anschluss 521 und der Mehrzahl von Auswahlanschlüssen 522 und 523 ansprechend auf ein Steuersignal von der HF-Signalverarbeitungsschaltung 75 der Signalverarbeitungsschaltung 72 um. Der Schalter 52 kann ein Schalter sein, der in der Lage ist, gleichzeitig die Mehrzahl von Auswahlanschlüssen 522 und 523 mit dem gemeinsamen Anschluss 521 zu verbinden. In diesem Fall ist der Schalter 52 ein Schalter, der zu einer Eins-zu-Viele-Verbindung in der Lage ist.
(5.4) Antennenanschluss
Wie in 3 dargestellt ist, ist der Antennenanschluss 54 ein Anschluss, der mit der Antenne 71 verbunden ist, wie unten beschrieben wird. Ein HF-Signal aus dem HF-Modul 5 wird über den Antennenanschluss 54 an die Antenne 71 ausgegeben. Obwohl dies nicht dargestellt ist, wird ein HF-Signal von der Antenne 71 über den Antennenanschluss 54 an das HF-Modul 5 ausgegeben.
(6) Bestandteilselemente der Kommunikationsvorrichtung
Im Folgenden werden die einzelnen Bestandteilselemente der Kommunikationsvorrichtung 7 gemäß dem Ausführungsbeispiel Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben.
(6.1) Antenne
Wie in 3 dargestellt ist, ist die Antenne 71 mit dem Antennenanschluss 54 des HF-Moduls 5 verbunden. Die Antenne 71 weist eine Strahlungsfunktion eines Abstrahlens eines HF-Signals (Sendesignal), das aus dem HF-Modul 5 ausgegeben wird, als Funkwelle und eine Empfangsfunktion eines Empfangens eines HF-Signals (Empfangssignal) als Funkwelle von außerhalb und Ausgebens des empfangenen HF-Signals an das HF-Modul 5 auf.
(6.2) Signalverarbeitungsschaltung
Wie in 3 dargestellt ist, umfasst die Signalverarbeitungsschaltung 72 eine Basisbandsignalverarbeitungsschaltung 74 und die HF-Signalverarbeitungsschaltung 75. Die Signalverarbeitungsschaltung 72 gibt ein HF-Signal an das HF-Modul 5 aus.
Die Basisbandsignalverarbeitungsschaltung 74 ist beispielsweise eine integrierte Basisbandschaltung (BBIC) und führt eine Signalverarbeitung an einem HF-Signal durch. Das HF-Signal weist beispielsweise eine Frequenz von etwa mehreren hundert MHz bis mehreren GHz auf.
Die Basisbandsignalverarbeitungsschaltung 74 erzeugt ein I-Phasensignal und ein Q-Phasensignal aus einem Basisbandsignal. Das Basisbandsignal ist beispielsweise ein Audiosignal, ein Bildsignal oder dergleichen, das von außerhalb empfangen wird. Die Basisbandsignalverarbeitungsschaltung 74 kombiniert das I-Phasensignal und das Q-Phasensignal, um eine IQ-Modulationsverarbeitung durchzuführen, und gibt ein Übertragungssignal aus. Zu diesem Zeitpunkt wird das Übertragungssignal als ein moduliertes Signal (IQ-Signal) erzeugt, das erhalten wird durch Amplitudenmodulation, die an einem Trägersignal mit einer vorbestimmten Frequenz durchgeführt wird, und zwar in einem Zeitraum, der länger ist als der Zeitraum des Trägersignals. Das modulierte Signal wird als ein IQ-Signal aus der Basisbandsignalverarbeitungsschaltung 74 ausgegeben. Das IQ-Signal ist ein Signal, dessen Amplitude und Phase an einer IQ-Ebene dargestellt sein. Das IQ-Signal weist eine Frequenz von beispielsweise etwa mehreren MHz bis mehreren zehn MHz auf.
Die HF-Signalverarbeitungsschaltung 75 ist beispielsweise eine integrierte Hochfrequenz-Schaltung (RFIC) und führt eine Signalverarbeitung an einem HF-Signal durch. Beispielsweise führt die HF-Signalverarbeitungsschaltung 75 eine vorbestimmte Signalverarbeitung an dem modulierten Signal (IQ-Signal) durch, das aus der Basisbandsignalverarbeitungsschaltung 74 ausgegeben wird. Insbesondere führt die HF-Signalverarbeitungsschaltung 75 eine Signalverarbeitung durch, wie zum Beispiel Aufwärtsumwandlung an dem modulieren Signal, das aus der Basisbandsignalverarbeitungsschaltung 74 ausgegeben wird, und gibt das HF-Signal, das durch die Signalverarbeitung erzeugt wird, an die PA-Schaltung 6 aus. Die Signalverarbeitung, die durch die HF-Signalverarbeitungsschaltung 75 durchgeführt wird, ist nicht auf eine direkte Umwandlung von dem modulierten Signal in das HF-Signal eingeschränkt. Die HF-Signalverarbeitungsschaltung 75 kann das modulierte Signal in ein Zwischenfrequenz(IF)-Signal umwandeln und ein HF-Signal aus dem IF-Signal erzeugen, das durch die Umwandlung erhalten wird.
Die Signalverarbeitungsschaltung 72 gibt ein Leistungsversorgungssteuersignal an die Tracker-Komponente 3 des Tracker-Moduls 1 aus. Das Leistungsversorgungssteuersignal ist ein Signal, das Informationen in Bezug auf Amplitudenvariationen eines HF-Signals aufweist, und wird von der Signalverarbeitungsschaltung 72 an das Tracker-Modul 1 ausgegeben, um die Amplitude der Leistungsversorgungsspannung V1 zu ändern. Das Leistungsversorgungssteuersignal beinhaltet beispielsweise ein I-Phasensignal und ein Q-Phasensignal.
(7) Betrieb des Tracker-Moduls
Als Nächstes wird der Betrieb des Tracker-Moduls 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 4 dargestellt ist, gibt die Tracker-Komponente 3 die Leistungsversorgungsspannung V1 aus. Der Weg 81 zwischen der Tracker-Komponente 3 und dem Tiefpassfilter 4 weist eine erste Weglänge L1 auf, die kurz ist, und so können parasitäre Widerstandskomponenten, parasitäre Kapazitätskomponenten und Induktivitätskomponenten, die in dem Weg 81 erzeugt werden, reduziert werden.
Das Tiefpassfilter 4 ermöglicht es, dass die Leistungsversorgungsspannung V1 von der Tracker-Komponente 3 durch dasselbe hindurchlaufen kann. Das Tiefpassfilter 4 reduziert Harmonische-Komponenten der Leistungsversorgungsspannung V1. Insbesondere schneidet das Tiefpassfilter 4 Harmonische-Komponenten der Leistungsversorgungsspannung V1 ab und erlaubt es, dass Grundwellenkomponenten der Leistungsversorgungsspannung V1 durch dasselbe hindurchlaufen können.
Danach wird die Leistungsversorgungsspannung V1, die durch das Tiefpassfilter 4 gelaufen ist, an den PA 61 angelegt. Der Weg 82 zwischen dem Tiefpassfilter 4 und dem PA 61 weist eine zweite Weglänge L2 auf, die kurz ist, und so können parasitäre Widerstandskomponenten, parasitäre Kapazitätskomponenten und Induktivitätskomponenten, die in dem Weg 82 erzeugt werden, reduziert werden.
Wie oben beschrieben wurde, kann als Folge des Reduzierens der parasitären Kapazitätskomponenten und Induktivitätskomponenten, die in den Wegen 81 und 82 erzeugt werden, eine steile Dämpfung an dem Dämpfungspol des Tiefpassfilters 4 erhalten werden, wie in 5 dargestellt ist (Kennlinie A1 in 5). Andererseits nehmen in einem Fall, in dem der Weg lang ist, parasitäre Kapazitätskomponenten und Induktivitätskomponenten zu und wird so die Dämpfung an dem Dämpfungspol des Tiefpassfilters 4 um etwa 10 dB verschlechtert (Kennlinie A2 in 5).
(8) Vorteilhafte Auswirkungen
Bei dem Tracker-Modul 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Tracker-Komponente 3 und das Tiefpassfilter 4 an oder in dem Substrat 2 (zweiten Substrat) angeordnet, das von dem ersten Substrat getrennt ist, an oder in dem der PA 61 angeordnet ist. Diese Anordnung macht es möglich, den Weg 81 zwischen der Tracker-Komponente 3 und dem Tiefpassfilter 4 zu verkürzen, und macht es so möglich, parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg 81 zwischen der Tracker-Komponente 3 und dem Tiefpassfilter 4 erzeugt werden, zu reduzieren. Als Folge eines Reduzierens der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls 1 reduziert werden. Dies bedeutet, dass die Leistung, die durch das Tracker-Modul 1 verbraucht wird, um die Leistungsversorgungsspannung V1 an den PA 61 zu liefern, reduziert werden kann.
Bei dem Tracker-Modul 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel weist das Tiefpassfilter 4 eine Funktion eines Reduzierens von Hochfrequenzkomponenten der Leistungsversorgungsspannung auf, die aus der Tracker-Komponente 3 ausgegeben wird, und die Charakteristika derselben werden bestimmt durch eine Impedanzcharakteristik, die den Weg 81 zwischen der Tracker-Komponente 3 und dem Tiefpassfilter 4 umfasst. Das Tiefpassfilter 4 ist an oder in dem Substrat 2 (zweiten Substrat) angeordnet und so kann ein Effekt des Tiefpassfilters 4 stabil erhalten werden, und zwar unabhängig von der Positionsbeziehung zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat.
Bei dem Tracker-Modul 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Tracker-Komponente 3 und das Tiefpassfilter 4 zusammen in eine Baugruppe integriert. Diese Ausbildung macht es möglich, parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg 81 zwischen der Tracker-Komponente 3 und dem Tiefpassfilter 4 erzeugt werden, weiter zu reduzieren. Infolge einer weiteren Reduzierung der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls 1 (die Leistung, die verbraucht wird, um die Leistungsversorgungsspannung V1 an den PA 61 zu liefern) weiter reduziert werden.
Bei dem Tracker-Modul 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Tracker-Komponente 3 benachbart zu dem Tiefpassfilter 4 an oder in dem Substrat 2 angeordnet. Diese Anordnung macht es möglich, den Weg 81 zwischen der Tracker-Komponente 3 und dem Tiefpassfilter 4 weiter zu verkürzen, und macht es so möglich, parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg 81 zwischen der Tracker-Komponente 3 und dem Tiefpassfilter 4 erzeugt werden, weiter zu reduzieren. Infolge eines weiteren Reduzierens der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls 1 (die Leistung, die verbraucht wird, um die Leistungsversorgungsspannung V1 an den PA 61 zu liefern) weiter reduziert werden.
Bei dem Tracker-Modul 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel überlappt der PA-Verbindungsanschluss 24 das Tiefpassfilter 4 bei Draufsicht in der Dickenrichtung des Substrats 2 (zweiten Substrats). Diese Anordnung macht es möglich, den Weg zwischen dem Tiefpassfilter 4 und dem PA-Verbindungsanschluss 24 zu verkürzen, das heißt den Weg 82 zwischen dem Tiefpassfilter 4 und dem PA 61, und macht es so möglich, parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg 82 zwischen dem Tiefpassfilter 4 und dem PA 61 erzeugt werden, zu reduzieren. Infolge einer Reduzierung der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls 1 (die Leistung, die verbraucht wird, um die Leistungsversorgungsspannung V1 an den PA 61 zu liefern) weiter reduziert werden.
Bei dem Tracker-Modul 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel reduziert das Tiefpassfilter 4 Harmonische-Komponenten der Leistungsversorgungsspannung V1. Entsprechend kann Rauschen, das aus der Leistungsversorgungsspannung V1 resultiert, reduziert werden.
(Modifizierungen)
Im Folgenden werden Modifizierungen des Ausführungsbeispiels beschrieben.
(1) Erste Modifizierung
Wie in 6 dargestellt ist, umfasst ein HF-Modul 5a gemäß einer ersten Modifizierung des Ausführungsbeispiels ein Tracker-Modul 1a, eine PA-Schaltung 6a, das Filter 51, den Schalter 52, den Eingangsanschluss 53 und den Antennenanschluss 54.
Wie in 6 dargestellt ist, umfasst das Tracker-Modul 1a eine Tracker-Komponente 3a und eine Mehrzahl von (bei dem dargestellten Beispiel zwei) Tiefpassfiltern 41 und 42.
Die Tracker-Komponente 3a ist dazu ausgebildet, Leistungsversorgungsspannungen V11 und V12 an einen PA 61a zu liefern, ähnlich wie die Tracker-Komponente 3 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Tracker-Komponente 3a gibt die Leistungsversorgungsspannung V11 an das Tiefpassfilter 41 aus und gibt die Leistungsversorgungsspannung V12 an das Tiefpassfilter 42 aus.
Wie in 6 dargestellt ist, umfasst die PA-Schaltung 6a den PA 61 und eine Steuerschaltung 62a.
Der PA 61a, der in 6 dargestellt ist, umfasst, obwohl dies nicht dargestellt ist, eine Mehrzahl von (beispielsweise zwei) Transistoren (Verstärkerelemente), eine Mehrzahl von (beispielsweise zwei) Vorspannschaltungen, eine Mehrzahl von (beispielsweise zwei) Widerständen, eine Eingangsanpassungsschaltung, eine Ausgangsanpassungsschaltung und eine Anpassungsschaltung. Die Mehrzahl von Transistoren umfasst einen ersten Transistor (nicht dargestellt) und einen zweiten Transistor (nicht dargestellt). Die Mehrzahl von Vorspannschaltungen umfasst eine erste Vorspannschaltung (nicht dargestellt) und eine zweite Vorspannschaltung (nicht dargestellt). Die Mehrzahl von Widerständen umfasst einen ersten Widerstand (nicht dargestellt) und einen zweiten Widerstand (nicht dargestellt).
Der erste Transistor (nicht dargestellt) wird mit der Leistungsversorgungsspannung V11 versorgt. Der erste Transistor weist eine Basis auf, die ein HF-Signal empfängt, das aus der Eingangsanpassungsschaltung ausgegeben wird. Die Basis des ersten Transistors ist über den ersten Widerstand mit der ersten Vorspannschaltung verbunden und ein vorbestimmter Vorspannstrom wird über das HF-Signal überlagert, das aus der Eingangsanpassungsschaltung ausgegeben wird. Der erste Transistor weist einen Kollektor auf, der mit dem Tracker-Modul 1 a verbunden ist. An den Kollektor des ersten Transistors wird die Leistungsversorgungsspannung V11, die gemäß dem Amplitudenpegel des HF-Signals gesteuert wird, von dem Tracker-Modul 1a angelegt. Der Kollektor des ersten Transistors ist über die Anpassungsschaltung (nicht dargestellt) mit dem zweiten Transistor (nicht dargestellt) verbunden.
Der zweite Transistor (nicht dargestellt) wird mit der Leistungsversorgungsspannung V12 versorgt. Der zweite Transistor weist eine Basis auf, die ein HF-Signal empfängt, das aus der Anpassungsschaltung ausgegeben wird. Die Basis des zweiten Transistors ist über den zweiten Transistor mit der zweiten Vorspannschaltung verbunden und eine vorbestimmte Vorspannung wird über das HF-Signal, das aus der Anpassungsschaltung ausgegeben wird, überlagert. Der zweite Transistor weist einen Kollektor auf, der mit dem Tracker-Modul 1a verbunden ist. An den Kollektor des zweiten Transistors wird die Leistungsversorgungsspannung V12, die gemäß dem Amplitudenpegel des HF-Signals gesteuert wird, von dem Tracker-Modul 1a angelegt. Der Kollektor des zweiten Transistors ist über die Ausgangsanpassungsschaltung (nicht dargestellt) mit dem Filter 51 verbunden.
Die erste Vorspannschaltung (nicht dargestellt) des PA 61a, der in 6 dargestellt ist, ist eine Schaltung zum Vorspannen des ersten Transistors (nicht dargestellt) auf einen Betriebspunkt. Die zweite Vorspannschaltung (nicht dargestellt) des PA 61a, der in 6 dargestellt ist, ist eine Schaltung zum Vorspannen des zweiten Transistors (nicht dargestellt) auf einen Betriebspunkt.
Die zweite Vorspannschaltung (nicht dargestellt) ist mit der Basis des zweiten Transistors (nicht dargestellt) verbunden. Insbesondere weist die zweite Vorspannschaltung einen Ausgangsanschluss auf, der zwischen einen Ausgangsanschluss der Anpassungsschaltung (nicht dargestellt) und die Basis des zweiten Transistors geschaltet ist. Die zweite Vorspannschaltung ist dazu ausgebildet, eine Vorspannung (Vorspannstrom) an die Basis des zweiten Transistors zu liefern.
Die Anpassungsschaltung (nicht dargestellt) des PA 61a ist zwischen dem ersten Transistor und dem zweiten Transistor angeordnet und dient als eine Anpassungsschaltung zum Erzielen der Anpassung zwischen der Ausgangsimpedanz des ersten Transistors und der Eingangsimpedanz des zweiten Transistors. Die Anpassungsschaltung umfasst beispielsweise zumindest ein Element eines Induktors und eines Kondensators.
Wie in 6 dargestellt ist, steuert die Steuerschaltung 62a den PA 61a. Insbesondere steuert die Steuerschaltung 62a die Mehrzahl von Vorspannschaltungen des PA 61a.
(2) Zweite Modifizierung
Bei einer zweiten Modifizierung des Ausführungsbeispiels kann ein Tracker-Modul 1b (ein HF-Modul 5b) die Ausbildung aufweisen, die in 7 dargestellt ist. Das Tracker-Modul 1b gemäß der zweiten Modifizierung umfasst eine Tracker-Komponente 3b und ein Tiefpassfilter 4b. Die Tracker-Komponente 3b gibt die Leistungsversorgungsspannung V1 für einen PA 61b aus. Das Tiefpassfilter 4b ist mit einem Ausgangsanschluss der Tracker-Komponente 3b verbunden.
An einer Hauptoberfläche 551 eines Substrats 55 ist eine erste Weglänge L3 eines Wegs 81 b zwischen der Tracker-Komponente 3b und dem Tiefpassfilter 4b kürzer als eine zweite Weglänge L4 eines Wegs 82b zwischen dem Tiefpassfilter 4b und dem PA 61b.
Bei dem Tracker-Modul 1b gemäß der zweiten Modifizierung ist die erste Weglänge L3 des Wegs 81 b zwischen der Tracker-Komponente 3b und dem Tiefpassfilter 4b kürzer als die zweite Weglänge L4 des Wegs 82b zwischen dem Tiefpassfilter 4b und dem PA 61. Diese Ausbildung macht es möglich, parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg 81b zwischen der Tracker-Komponente 3b und dem Tiefpassfilter 4b erzeugt werden, zu reduzieren. Infolge einer Reduzierung der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls 1b (die Leistung, die durch das Tracker-Modul 1b verbraucht wird, um die Leistungsversorgungsspannung V1 an den PA 61 zu liefern) reduziert werden.
Die Beziehung zwischen der ersten Weglänge L3 des Wegs 81 b zwischen der Tracker-Komponente 3b und dem Tiefpassfilter 4b und der zweiten Weglänge L4 des Wegs 82b zwischen dem Tiefpassfilter 4b und dem PA 61 ist nicht auf die oben beschriebene Beziehung eingeschränkt. Die erste Weglänge L3 des Wegs 81 b zwischen der Tracker-Komponente 3b und dem Tiefpassfilter 4b kann länger sein als die zweite Weglänge L4 des Wegs 82b zwischen dem Tiefpassfilter 4b und dem PA 61.
(3) Andere Modifizierungen
Bei einer Modifizierung des Ausführungsbeispiels können in dem Tracker-Modul 1 die Tracker-Komponente 3 und das Tiefpassfilter 4 voneinander getrennt sein.
Bei einer weiteren Modifizierung des Ausführungsbeispiels ist in dem Tracker-Modul 1 das Tiefpassfilter 4 an oder in dem Substrat 2 angeordnet, wobei zumindest eine elektronische Komponente zwischen dem Tiefpassfilter 4 und der Tracker-Komponente 3 angeordnet ist.
Bei dem Tiefpassfilter 4 müssen zwei elektronische Komponenten 401 und 402 der Mehrzahl elektronischer Komponenten 401 bis 404 nicht notwendigerweise benachbart zu der Tracker-Komponente 3 angeordnet sein. Nur eine der Mehrzahl elektronischer Komponenten 401 bis 404 könnte benachbart zu der Tracker-Komponente 3 angeordnet sein oder drei der Mehrzahl elektronischer Komponenten 401 bis 404 könnten benachbart zu der Tracker-Komponente 3 angeordnet sein. Alternativ könnten alle der Mehrzahl elektronischer Komponenten 401 bis 404 benachbart zu der Tracker-Komponente 3 angeordnet sein.
Das Tiefpassfilter 4 muss nicht notwendigerweise durch die Mehrzahl elektronischer Komponenten 401 bis 404 ausgebildet sein. Das Tiefpassfilter 4 könnte durch einen einzelnen Chip ausgebildet sein.
Die PA-Schaltung 6 kann als ein PA-Modul ausgebildet sein. Das PA-Modul umfasst das Tracker-Modul 1 und den PA 61. Der PA 61 wird durch die Leistungsversorgungsspannung V1, die aus dem Tracker-Modul 1 ausgegeben wird, getrieben, um ein HF-Signal zu verstärken.
Bei dem PA-Modul gemäß der vorliegenden Modifizierung sind die Tracker-Komponente 3 und das Tiefpassfilter 4 in dem Tracker-Modul 1 angeordnet. Diese Anordnung macht es möglich, den Weg 81 zwischen der Tracker-Komponente 3 und dem Tiefpassfilter 4 zu verkürzen, und macht es so möglich, parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg 81 zwischen der Tracker-Komponente 3 und dem Tiefpassfilter 4 erzeugt werden, zu reduzieren. Infolge einer Reduzierung der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls 1 (die Leistung, die durch das Tracker-Modul 1 verbraucht wird, um die Leistungsversorgungsspannung V1 an den PA 61 zu liefern) reduziert werden.
Das Ausführungsbeispiel und Modifizierungen, die oben beschrieben wurden, sind lediglich einige von verschiedenen Ausführungsbeispielen und Modifizierungen der vorliegenden Erfindung. Das Ausführungsbeispiel und Modifizierungen können verschiedentlich gemäß einem Entwurf oder dergleichen verändert werden, solange die Aufgabe der vorliegenden Erfindung erzielt werden kann.
(Aspekte)
Die Beschreibung offenbart folgende Aspekte.
Ein Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß einem ersten Aspekt umfasst ein erstes Substrat (Substrat 2), das von einem ersten Substrat getrennt ist, eine Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und ein Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b). Ein Leistungsverstärker (61; 61a) ist an oder in dem ersten Substrat angeordnet. Die Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) ist dazu ausgebildet, eine Leistungsversorgungsspannung (V1; V11; V12) an den Leistungsverstärker (61; 61a) zu liefern. Das Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) ist an einem Weg zwischen einem Ausgangsanschluss der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Leistungsverstärker (61; 61a) angeordnet. Die Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und das Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) sind an oder in dem zweiten Substrat angeordnet.
Mit dem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß dem ersten Aspekt kann ein Weg (81; 81b) zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) verkürzt werden und können so parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg (81; 81b) zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) erzeugt werden, reduziert werden. Infolge einer Reduzierung der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls (1; 1a; 1b) reduziert werden.
Bei dem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß dem ersten Aspekt weist das Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) eine Funktion eines Reduzierens von Hochfrequenzkomponenten der Leistungsversorgungsspannung (V1; V11; V12) auf, die aus der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) ausgegeben wird, und werden die Charakteristika derselben bestimmt durch eine Impedanzcharakteristik, die den Weg 81 zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) beinhaltet. Das Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) ist an oder in dem zweiten Substrat (Substrat 2) angeordnet und so kann ein Effekt des Tiefpassfilters (4; 41; 42; 4b) unabhängig von der Positionsbeziehung zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat stabil erhalten werden.
Bei einem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß einem zweiten Aspekt, bei dem ersten Aspekt, sind die Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und das Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) zusammen in eine Baugruppe integriert.
Mit dem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß dem zweiten Aspekt können parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg (81; 81b)zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) erzeugt werden, weiter reduziert werden. Infolge einer weiteren Reduzierung der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls (1; 1a; 1b) weiter reduziert werden.
Bei einem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß einem dritten Aspekt, bei dem ersten oder zweiten Aspekt, ist das Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) an oder in dem zweiten Substrat (Substrat 2) benachbart zu der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) angeordnet.
Mit dem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß dem dritten Aspekt kann der Weg (81; 81b)zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) weiter verkürzt werden und können so parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg (81; 81b)zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) erzeugt werden, weiter reduziert werden. Infolge einer weiteren Reduzierung der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls (1; 1 a; 1b) weiter reduziert werden.
Bei einem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß einem vierten Aspekt, bei dem dritten Aspekt, umfasst das Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) eine Mehrzahl elektronischer Komponenten (401 bis 404). Zumindest eine der Mehrzahl elektronischer Komponenten (401 bis 404) ist benachbart zu der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) angeordnet.
Bei einem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß einem fünften Aspekt, bei einem des ersten bis vierten Aspekts, weist das zweite Substrat (Substrat 2) eine erste Hauptoberfläche (21) und eine zweite Hauptoberfläche (22) auf, die einander gegenüberliegen, und weist einen Leistungsverstärkerverbindungsanschluss (24) auf, der mit dem Leistungsverstärker (61; 61a) verbunden werden soll. Die Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und das Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) sind an der ersten Hauptoberfläche (21) des zweiten Substrats angeordnet. Der Leistungsverstärkerverbindungsanschluss (24) ist an der zweiten Hauptoberfläche (22) des zweiten Substrats angeordnet und überlappt das Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) bei Draufsicht in einer Dickenrichtung des zweiten Substrats.
Mit dem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß dem fünften Aspekt kann ein Weg zwischen dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) und dem Leistungsverstärkerverbindungsanschluss (24), das heißt ein Weg (82; 82b) zwischen dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) und dem Leistungsverstärker (61; 61a) verkürzt werden und können so parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg (82; 82b) zwischen dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) und dem Leistungsverstärker (61; 61a) erzeugt werden, reduziert werden. Infolge einer Reduzierung der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls (1; 1a; 1b) weiter reduziert werden.
Bei einem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß einem sechsten Aspekt, bei einem des ersten bis fünften Aspekts, ist das Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) durch einen einzelnen Chip ausgebildet.
Ein Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß einem siebten Aspekt umfasst eine Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und ein Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b). Die Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) ist dazu ausgebildet, eine Leistungsversorgungsspannung (V1; V11; V12) für einen Leistungsverstärker (61; 61a) auszugeben. Das Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) ist mit einem Ausgangsanschluss der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) verbunden. Eine erste Weglänge (L1; L3) eines Wegs (81; 81b)zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 4a; 42; 4b) ist kürzer als eine zweite Weglänge (L2; L4) eines Wegs (82; 82b) zwischen dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) und dem Leistungsverstärker (61; 61a).
Mit dem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß dem siebten Aspekt können parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg (81; 81b) zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) erzeugt werden, reduziert werden. Infolge einer Reduzierung der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls (1; 1a; 1b) reduziert werden.
Ein Leistungsverstärkermodul gemäß einem achten Aspekt umfasst das Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß einem des ersten bis siebten Aspekts und den Leistungsverstärker (61; 61 a).
Mit dem Leistungsverstärkermodul gemäß dem achten Aspekt kann bei dem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) der Weg (81; 81b)zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) verkürzt werden und können so parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg (81; 81b) zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) erzeugt werden, reduziert werden. Infolge einer Reduzierung der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls (1; 1a; 1b) reduziert werden.
Ein Hochfrequenzmodul (5) gemäß einem neunten Aspekt umfasst das Tracker-Modul (1; 1a; 1b) gemäß einem des ersten bis siebten Aspekts, den Leistungsverstärker (61; 61a) und ein Übertragungsfilter (Filter 51). Das Übertragungsfilter ist dazu ausgebildet, zu ermöglichen, dass ein Hochfrequenzsignal, das durch den Leistungsverstärker (61; 61a) verstärkt wird, durch dasselbe hindurchlaufen kann.
Mit dem Hochfrequenzmodul (5) gemäß dem neunten Aspekt kann bei dem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) der Weg (81; 81b)zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) verkürzt werden und können so parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg (81; 81b)zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) erzeugt werden, reduziert werden. Infolge einer Reduzierung der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls (1; 1a; 1b) reduziert werden.
Eine Kommunikationsvorrichtung (7) gemäß einem zehnten Aspekt umfasst das Hochfrequenzmodul (5) gemäß dem neunten Aspekt und eine Signalverarbeitungsschaltung (72). Die Signalverarbeitungsschaltung (72) ist dazu ausgebildet, ein Hochfrequenzsignal an das Hochfrequenzmodul (5) auszugeben.
Mit der Kommunikationsvorrichtung (7) gemäß dem zehnten Aspekt kann in dem Tracker-Modul (1; 1a; 1b) der Weg (81; 81b)zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) verkürzt werden und können so parasitäre Widerstandskomponenten, die in dem Weg (81; 81b)zwischen der Tracker-Komponente (3; 3a; 3b) und dem Tiefpassfilter (4; 41; 42; 4b) erzeugt werden, reduziert werden. Infolge einer Reduzierung der parasitären Widerstandskomponenten kann der Leistungsverbrauch des Tracker-Moduls (1; 1a; 1b) reduziert werden.
Bezugszeichenliste

1, 1a, 1b: Tracker-Modul
2: Substrat (zweites Substrat)
21: erste Hauptoberfläche
22: zweite Hauptoberfläche
23: externer Verbindungsanschluss
24: Leistungsverstärkerverbindungsanschluss
3, 3a, 3b: Tracker-Komponente
4, 41, 42, 4b: Tiefpassfilter
401 bis 404: elektronische Komponente
5, 5a, 5b: Hochfrequenzmodul
51: Filter
52: Schalter
521: gemeinsamer Anschluss
522, 523: Auswahlanschluss
53: Eingangsanschluss
54: Antennenanschluss
55: Substrat
551: Hauptoberfläche
6, 6a: Leistungsverstärkerschaltung
61, 61a, 61b: Leistungsverstärker
62, 62a: Steuerschaltung
7: Kommunikationsvorrichtung
71: Antenne
72: Signalverarbeitungsschaltung
74: Basisbandsignalverarbeitungsschaltung
75: HF-Signalverarbeitungsschaltung
81, 81b: Weg
82, 82b: Weg
L1, L3: erste Weglänge
L2, L4: zweite Weglänge
V1, V11, V12: Leistungsversorgungsspannung
V2: Batteriespannung
A1, A2: Kennlinie

Claims

Ein Tracker-Modul, das folgende Merkmale aufweist: ein zweites Substrat, das von einem ersten Substrat getrennt ist, an oder in dem ein Leistungsverstärker angeordnet ist; eine Tracker-Komponente, die dazu ausgebildet ist, eine Leistungsversorgungsspannung an den Leistungsverstärker zu liefern; und ein Tiefpassfilter, das an einem Weg zwischen einem Ausgangsanschluss der Tracker-Komponente und dem Leistungsverstärker angeordnet ist, wobei die Tracker-Komponente und das Tiefpassfilter an oder in dem zweiten Substrat angeordnet sind.
Das Tracker-Modul gemäß Anspruch 1, bei dem die Tracker-Komponente und das Tiefpassfilter gemeinsam in eine Baugruppe integriert sind.
Das Tracker-Modul gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem das Tiefpassfilter an oder in dem zweiten Substrat benachbart zu der Tracker-Komponente angeordnet ist.
Das Tracker-Modul gemäß Anspruch 3, bei dem das Tiefpassfilter eine Mehrzahl elektronischer Komponenten aufweist und zumindest eine der Mehrzahl elektronischer Komponenten benachbart zu der Tracker-Komponente angeordnet ist.
Das Tracker-Modul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das zweite Substrat eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, die einander gegenüberliegen, und einen Leistungsverstärkerverbindungsanschluss aufweist, der mit dem Leistungsverstärker verbunden werden soll, die Tracker-Komponente und das Tiefpassfilter an der ersten Hauptoberfläche des zweiten Substrats angeordnet sind und der Leistungsverstärkerverbindungsanschluss an der zweiten Hauptoberfläche des zweiten Substrats angeordnet ist und das Tiefpassfilter bei Draufsicht in einer Dickenrichtung des zweiten Substrats überlappt.
Das Tracker-Modul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Tiefpassfilter durch einen einzelnen Chip ausgebildet ist.
Ein Tracker-Modul, das folgende Merkmale aufweist: eine Tracker-Komponente, die dazu ausgebildet ist, eine Leistungsversorgungsspannung für einen Leistungsverstärker auszugeben; und ein Tiefpassfilter, das mit einem Ausgangsanschluss der Tracker-Komponente verbunden ist, wobei eine erste Weglänge eines Wegs zwischen der Tracker-Komponente und dem Tiefpassfilter kürzer ist als eine zweite Weglänge eines Wegs zwischen dem Tiefpassfilter und dem Leistungsverstärker.
Ein Leistungsverstärkermodul, das folgende Merkmale aufweist: das Tracker-Modul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7; und den Leistungsverstärker.
Ein Hochfrequenzmodul, das folgende Merkmale aufweist: das Tracker-Modul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7; den Leistungsverstärker; und ein Übertragungsfilter, das dazu ausgebildet ist, zu erlauben, dass ein Hochfrequenzsignal, das durch den Leistungsverstärker verstärkt wird, durch dasselbe hindurchlaufen kann.
Eine Kommunikationsvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: das Hochfrequenzmodul gemäß Anspruch 9; und eine Signalverarbeitungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein Hochfrequenzsignal an das Hochfrequenzmodul auszugeben.