DE202020106897U1

DE202020106897U1 - Hochfrequenzmodul und Kommunikationsgerät

Info

Publication number: DE202020106897U1
Application number: DE202020106897.0U
Authority: DE
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2021-01-25
Anticipated expiration: 2030-12-01
Also published as: US11418225B2; US20210167803A1

Abstract

Hochfrequenzmodul, umfassend:
eine Modulplatine mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine,
einen Sendeeingangsanschluss,
einen ersten Sendeverstärker, der so konfiguriert ist, dass er ein über den Sendeeingangsanschluss eingegebenes Sendesignal verstärkt, und
einen ersten Schalter, der zum Verbinden und Trennen des Sendeeingangsanschlusses und des ersten Sendeverstärkers konfiguriert ist, wobei
der erste Sendeverstärker auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist, und
der erste Schalter auf der zweiten Hauptfläche angeordnet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenz-(HF)-Modul und ein Kommunikationsgerät.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In mobilen Kommunikationsgeräten, wie z.B. einem Mobiltelefon, wird die Anordnungskonfiguration von Schaltungselementen, die in Hochfrequenz-Front-End-Schaltungen enthalten sind, immer komplexer, insbesondere mit der Entwicklung von Multiband-Technologien.
In der US 2018/0131501 A1 wird eine Konfiguration einer Front-End-Schaltung mit zwei Sendeleistungsverstärkern zur Ausführung der Übertragung unter Verwendung einer Vielzahl von Kommunikationsbändern (Frequenzbändern) offenbart. Die Front-End-Schaltung enthält einen Schalter auf der Eingangsseite von zwei Sendeleistungsverstärkern. Der Schalter schaltet zwischen dem Eingang von Sendesignalen von zwei Sender-Empfänger-Schaltungen in einen der beiden Sendeleistungsverstärker und dem Eingang der Sendesignale in den anderen der beiden Sendeleistungsverstärker um. Entsprechend dieser Konfiguration können zwei Sendesignale, die von den oben beschriebenen zwei Transceiver-Schaltungen ausgegeben werden, gut isoliert voneinander von zwei Antennen über die oben beschriebene Front-End-Schaltung übertragen werden.
Wenn jedoch, wie die Anmelderin erkannt hat, die in der US 2018/0131501 A1 offenbarte Front-End-Schaltung in einem einzigen Modul als kleine Front-End-Schaltung konfiguriert ist, liegen ein Signalweg auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers und ein Signalweg auf der Ausgangsseite des Sendeleistungsverstärkers nahe beieinander, und es kann daher dazu kommen, dass sich die Isolation der beiden Signalwege gegeneinander verschlechtert. Wenn sich die Isolation zwischen dem Signalweg auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers und dem Signalweg auf der Ausgangsseite des Sendeleistungsverstärkers verschlechtert, kann eine Rückkopplungsschleife aus einem unnötigen Hochfrequenzsignal zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Sendeleistungsverstärkers gebildet werden. In diesem Fall schwingt der Sendeleistungsverstärker unter bestimmten Bedingungen, und es entsteht das Problem, dass der Betrieb des Sendeleistungsverstärkers instabil wird.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das oben beschriebene Problem zu lösen und ein Hochfrequenzmodul und ein Kommunikationsgerät anzugeben, die den instabilen Betrieb des Sendeleistungsverstärkers reduzieren.
Um ein solches Hochfrequenzmodul und ein solches Kommunikationsgerät bereitzustellen, enthält ein Hochfrequenzmodul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung: eine Modulplatine mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine, einen Sendeeingangsanschluss, einen ersten Sendeverstärker, der so konfiguriert ist, dass er ein über den Sendeeingangsanschluss eingegebenes Sendesignal verstärkt, und einen Schalter, der so konfiguriert ist, dass er den Sendeeingangsanschluss und den ersten Sendeverstärker verbindet und trennt. Bei dem oben beschriebenen Hochfrequenzmodul ist der erste Sendeverstärker auf der ersten Hauptoberfläche angeordnet, und der Schalter ist auf der zweiten Hauptoberfläche angeordnet.
Die Erfindung ermöglicht es vorteilhaft, ein Hochfrequenzmodul und ein Kommunikationsgerät zur Verfügung zu stellen, die den instabilen Betrieb eines Sendeleistungsverstärkers reduzieren.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der vier Figuren umfassenden Zeichnung.
Figurenliste

1A zeigt eine Schaltungskonfiguration eines Hochfrequenzmoduls (oder einer HF-Front-End-Schaltung) und eines Kommunikationsgeräts gemäß einer Ausführungsform.
1B zeigt schematisch eine Schaltungskonfiguration eines Hochfrequenzmoduls und eines Kommunikationsgerätes gemäß einer Variation der Ausführungsform.
2A zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß Arbeitsbeispiel 1.
2B zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Konfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß Arbeitsbeispiel 1.
2C zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß Arbeitsbeispiel 2.
3A zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß Arbeitsbeispiel 3.
3B zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Konfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß Arbeitsbeispiel 3.
4A zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß Arbeitsbeispiel 4.
4B zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Konfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß Arbeitsbeispiel 4.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Jede der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen illustriert ein allgemeines oder spezifisches Beispiel. Die numerischen Werte, Formen, Materialien, strukturellen Komponenten, die Anordnung und Verbindung der strukturellen Komponenten usw., die in den folgenden Ausführungsformen, Arbeitsbeispielen und Variationen dargestellt sind, sind lediglich Beispiele und schränken die vorliegende Erfindung daher nicht ein. Unter den strukturellen Komponenten in den folgenden Arbeitsbeispielen und Variationen werden strukturelle Komponenten, die in den unabhängigen Ansprüchen nicht genannt werden, als optionale strukturelle Komponenten beschrieben. Darüber hinaus sind die Größen der strukturellen Komponenten und die Größenverhältnisse in den Zeichnungen nicht unbedingt streng maßstäblich gezeigt. In den Figuren sind Komponenten, die in anderen Figuren in ähnlicher oder gleicher Form enthalten sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und unnötige Wiederholungen von Beschreibungen dieser Teile wurden weggelassen, um die Beschreibung zu vereinfachen.
In der folgenden Beschreibung sollen Begriffe, die Beziehungen zwischen Komponenten angeben, wie z.B. parallel und vertikal, und Begriffe, die die Formen der Komponenten angeben, wie z.B. eine Viereckform, und numerische Bereiche, jeweils nicht nur die strengen mathematischen Bedeutungen haben, sondern jeweils auch einen für den Fachmann offensichtlich gleichwertigen Bereich, wie z.B. eine Differenz von etwa einigen Prozent, und übliche Fertigungstoleranzen umfassen.
Wenn in der folgenden Beschreibung davon gesprochen wird, dass bei einem Beispiel für die Montage von A, B und C auf einer Platine „in einer Draufsicht auf die Platine (oder die Hauptoberfläche der Platine) C zwischen A und B angeordnet ist“, dass eine gerade Linie, die einen beliebigen Punkt von A und einen beliebigen Punkt von B verbindet, in einer Draufsicht auf die Platine durch einen Bereich von C verläuft. Darüber wird unter einer Draufsicht auf die Platine verstanden, dass die Platine und die auf der Platine montierten Schaltungselemente orthogonal auf eine Ebene parallel zur Platine projiziert werden.
Unter einem „Sendeweg“ wird einen Weg verstanden, der eine Leitung, entlang der sich ein Hochfrequenzsendesignal ausbreitet, eine direkt mit der Leitung verbundene Elektrode, einen direkt mit der Leitung oder der Elektrode verbundenen Anschluss usw. umfasst. Ferner bezieht sich ein „Empfangsweg“ auf einen Weg, der eine Leitung, entlang der sich ein Hochfrequenzempfangssignal ausbreitet, eine direkt mit der Leitung verbundene Elektrode, ein direkt mit der Leitung oder der Elektrode verbundenes Endgerät usw. umfasst.
Wenn in der folgenden Beschreibung davon gesprochen wird, dass „A und B miteinander verbunden sind“, so umfasst dies nicht nur den Fall, dass A und B physisch miteinander verbunden sind, sondern auch den Fall, dass A und B elektrisch miteinander verbunden sind.
Unter „Schaltung“ und „Schaltkreis“ werden eine oder mehrere Schaltungen, einschließlich diskreter Schaltung(en) sowie Leiterplatte(n) und Kombinationen davon, verstanden.
Zunächst wird nun eine Schaltungsanordnung von Hochfrequenzmodul 1A und Kommunikationsgerät 5A beschrieben.
1A zeigt schematisch eine Schaltungskonfiguration von Hochfrequenzmodul 1A und Kommunikationsgerät 5A gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Kommunikationsgerät 5A umfasst das Hochfrequenzmodul 1A, die Antenne 2, die HF-Signalverarbeitungsschaltung (integrierte HF-Schaltung, kurz HFIC) 3 und die Basisbandsignalverarbeitungsschaltung (kurz BBIC) 4. In dieser beispielhaften Konfiguration ist das Kommunikationsgerät ein Multiband-Transceiver. Der in dieser Spezifikation verwendete Begriff „Modul“, wie er in „Hochfrequenzmodul“ oder „HF-Front-End-Modul“ verwendet wird, soll als (programmierbare, aber auch diskrete) Schaltung einschließlich zugehöriger Schaltungskomponenten, wie z.B. Leiterplatten, HF-Abschirmung usw., verstanden werden.
HFIC 3 ist eine HF-Signalverarbeitungsschaltung, die ein von der Antenne 2 zu übertragendes Hochfrequenzsignal und ein von der Antenne 2 empfangenes Hochfrequenzsignal verarbeitet. Genauer gesagt führt HFIC 3 eine Signalverarbeitung durch Abwärtskonvertierung oder ähnliches an einem Empfangssignal durch, das über den Empfangsweg des Hochfrequenzmoduls 1A eingegeben wird, und gibt das durch die Signalverarbeitung erzeugte Empfangssignal an BBIC 4 aus. Darüber hinaus führt HFIC 3 eine Signalverarbeitung durch Aufwärtskonvertierung o.ä. an einem Sendesignaleingang von BBIC 4 durch und gibt das durch die Signalverarbeitung erzeugte Sendesignal an den Sendeweg des Hochfrequenzmoduls 1A aus.
BBIC 4 ist eine Schaltung, die Signalverarbeitung unter Verwendung eines Zwischenfrequenzbandes durchführt, das Frequenzen enthält, die niedriger sind als die Frequenzen eines Hochfrequenzsignals, das durch das Hochfrequenzmodul 1A übertragen wird. Das von BBIC 4 verarbeitete Signal wird z.B. als Bildsignal für die Bildanzeige oder als Tonsignal für Telefongespräche über einen Lautsprecher verwendet.
HFIC 3 fungiert auch als Controller, der die Verbindung der Schalter 51, 52, 53 und 54, die im Hochfrequenzmodul 1A enthalten sind, auf der Grundlage eines verwendeten Kommunikationsbandes (Frequenzbandes) steuert. Genauer gesagt schaltet HFIC 3 Verbindungen zwischen den im Hochfrequenzmodul 1A enthaltenen Schaltern 51 bis 54 durch ein Steuersignal (nicht abgebildet) steuerbar um. Es ist zu beachten, dass die Steuerung außerhalb von HFIC 3 und z.B. im Hochfrequenzmodul 1A oder BBIC 4 angeordnet werden kann. Darüber hinaus ist der Controller in einem Beispiel ein Remote-Computer oder ein verteiltes Computersystem, das über eine drahtlose oder drahtgebundene Verbindung mit dem Hochfrequenzmodul 1A kommuniziert. Ebenso ist der Controller in einem anderen Beispiel ein lokaler Controller mit einer Benutzerschnittstelle, der Eingangssignale in Steuerbefehle umwandelt, die sowohl das Kommunikationsgerät 5A als auch Unterkomponenten, wie z.B. das Hochfrequenzmodul 1A, steuern.
Antenne 2 ist an den Antennenanschluss 100 des Hochfrequenzmoduls 1A angeschlossen. Antenne 2 sendet ein Hochfrequenzsignal aus, das vom Hochfrequenzmodul 1A ausgegeben wurde, und empfängt ein Hochfrequenzsignal von außen und gibt das Hochfrequenzsignal an das Hochfrequenzmodul 1A aus.
Es ist zu beachten, dass im Kommunikationsgerät 5A gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Antenne 2 und der BBIC 4 keine unverzichtbaren Komponenten sind, so dass das Kommunikationsgerät 5A Schnittstellenports zum Anschließen der Antenne 2 und des BBIC 4 als Zusatzkomponenten enthalten kann.
Als nächstes wird eine detaillierte Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1A beschrieben.
Wie in 1A dargestellt, umfasst das Hochfrequenzmodul 1A den Antennenanschluss 100, die Sendeeingangsanschlüsse 111 und 112, den Empfangsausgangsanschluss 120, den Sendeleistungsverstärker 11, den rauscharmen Empfangsverstärker 21, die Sendefilter 61T und 62T, die Empfangsfilter 61R und 62R, die Anpassungsschaltungen 31 und 41 sowie die Schalter 51, 52, 53 und 54.
Der Antennenanschluss 100 ist ein gemeinsamer Antennenanschluss der mit der Antenne 2 verbunden ist.
Der Sendeleistungsverstärker 11 ist ein Verstärker, der einen Vorstufenverstärker 11a und einen Nachstufenverstärker 11b umfasst und Sendesignale des Kommunikationsbandes A (das erste Kommunikationsband) und des Kommunikationsbandes B (das zweite Kommunikationsband) verstärkt, die über die Sendeeingangsanschlüsse 111 und 112 eingegeben wurden. Der Nachstufenverstärker 11b ist ein Beispiel für einen ersten Sendeverstärker. Der Nachstufenverstärker 11b umfasst einen Eingangsanschluss, der mit einem Ausgangsanschluss des Vorstufenverstärkers 11a verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss, der mit der Anpassungsschaltung 31 verbunden ist.
Der Vorstufenverstärker 11a ist ein Beispiel für einen zweiten Sendeverstärker. Der Vorstufenverstärker 11a umfasst einen Eingangsanschluss, der mit dem Schalter 54 verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss, der mit dem Eingangsanschluss des Nachstufenverstärkers 11b verbunden ist. Mit anderen Worten sind Vorstufenverstärker 11a und Nachstufenverstärker 11b kaskadiert.
Man beachte, dass der Sendeleistungsverstärker 11 nicht unbedingt den Vorstufenverstärker 11a und den Nachstufenverstärker 11b umfassen muss, die kaskadiert sind. Der Sendeleistungsverstärker 11 kann einen einstufigen Verstärker oder Verstärker mit drei oder mehr Stufen umfassen.
Der rauscharme Empfangsverstärker 21 ist ein Empfangsverstärker, der die Hochfrequenzsignale des Kommunikationsbandes A und des Kommunikationsbandes B rauscharm verstärkt und die verstärkten Hochfrequenzsignale an den Empfangsausgangsanschluss 120 ausgibt.
Der Sendefilter 61T ist auf einem Sendeweg angeordnet, der den Sendeleistungsverstärker 11 und den Antennenanschluss 100 verbindet. Der Sendefilter 61T lässt ein Sendesignal in einem Sendeband des Kommunikationsbandes A unter den Sendesignalen durch, die durch den Sendeleistungsverstärker 11 verstärkt wurden. Das Sendefilter 62T ist auf einem Sendeweg angeordnet, der den Sendeleistungsverstärker 11 und den Antennenanschluss 100 verbindet. Das Sendefilter 62T lässt unter den Sendesignalen, die durch den Sendeleistungsverstärker 11 verstärkt wurden, ein Sendesignal in einem Sendeband des Kommunikationsbandes B durch.
Das Empfangsfilter 61R ist auf einem Empfangsweg angeordnet, der den rauscharmen Empfangsverstärker 21 und den Antennenanschluss 100 verbindet. Das Empfangsfilter 61R lässt unter den Empfangssignalen, die von dem Antennenanschluss 100 eingegeben wurden, ein Empfangssignal in einem Empfangsband des Kommunikationsbandes A durch. Das Empfangsfilter 62R ist auf einem Empfangsweg angeordnet, der den rauscharmen Empfangsverstärker 21 und den Antennenanschluss 100 verbindet. Das Empfangsfilter 62R lässt unter den Empfangssignalen, die von dem Antennenanschluss 100 eingegeben wurden, ein Empfangssignal in einem Empfangsband des Kommunikationsbandes B durch.
Sendefilter 61T und Empfangsfilter 61R sind in dem Duplexer 61 enthalten, der als Durchlassband das Kommunikationsband A hat. Sendefilter 62T und Empfangsfilter 62R sind in dem Duplexer 62 enthalten, der als Durchlassband das Kommunikationsband B hat.
Die Anpassungsschaltung 31 ist auf einem Sendeweg angeordnet, der den Sendeleistungsverstärker 11 und die Sendefilter 61T und 62T verbindet, und passt die Impedanz des Sendeleistungsverstärkers 11 an die Impedanz der Sendefilter 61T und 62T an.
Die Anpassungsschaltung 41 ist auf einem Empfangsweg angeordnet, der den rauscharmen Empfangsverstärker 21 und die Empfangsfilter 61R und 62R verbindet, und passt die Impedanz des rauscharmen Empfangsverstärkers 21 an die Impedanz der Empfangsfilter 61R und 62R an.
Schalter 54 umfasst einen gemeinsamen Anschluss und zwei Auswahlanschlüsse. Der gemeinsame Anschluss des Schalters 54 ist mit dem Eingangsanschluss des Vorstufenverstärkers 11a verbunden. Einer der Auswahlanschlüsse des Schalters 54 ist mit dem Sendeeingangsanschluss 111 und der andere der Auswahlanschlüsse des Schalters 54 ist mit dem Sendeeingangsanschluss 112 verbunden. In dieser Anschlusskonfiguration schaltet Schalter 54 die Verbindung des gemeinsamen Anschlusses zwischen dem einen der Auswahlanschlüsse und dem anderen der Auswahlanschlüsse um. Mit anderen Worten: Schalter 54 verbindet und trennt den Sendeleistungsverstärker 11 und die Sendeeingangsanschlüsse 111 und 112. Schalter 54 enthält z.B. einen einpoligen Umschaltkreis mit Doppelauslösung (kurz SPDT für „single pole double throw“).
Man beachte, dass ein Sendesignal z.B. des Kommunikationsbandes A von dem Sendeeingangsanschluss 111 eingegeben wird und ein Sendesignal z.B. des Kommunikationsbandes B von dem Sendeeingangsanschluss 112.
Darüber hinaus kann z.B. ein Sendesignal des Kommunikationsbandes A oder B im Mobilkommunikationssystem der vierten Generation (4G) von dem Sendeeingangsanschluss 111 eingegeben werden, und ein Sendesignal des Kommunikationsbandes A oder B im Mobilkommunikationssystem der fünften Generation (5G) kann z.B. von dem Sendeeingangsanschluss 112 eingegeben werden.
Schalter 51 umfasst einen gemeinsamen Anschluss und zwei Auswahlanschlüsse. Der gemeinsame Anschluss des Schalters 51 ist über die Anpassungsschaltung 31 mit dem Ausgangsanschluss des Sendeleistungsverstärkers 11 verbunden. Einer der Auswahlanschlüsse des Schalters 51 ist mit dem Sendefilter 61T und der andere der Auswahlanschlüsse des Schalters 51 ist mit dem Sendefilter 62T verbunden. In dieser Anschlusskonfiguration schaltet Schalter 51 die Verbindung des gemeinsamen Anschlusses zwischen dem einen der Auswahlanschlüsse und dem anderen der Auswahlanschlüsse um. Mit anderen Worten: Schalter 51 schaltet zwischen der Verbindung des Sendeleistungsverstärkers 11 mit dem Sendeweg, über den ein Sendesignal des Kommunikationsbandes A übertragen wird, und der Verbindung des Sendeleistungsverstärkers 11 mit dem Sendeweg, über den ein Sendesignal des Kommunikationsbandes B übertragen wird. Schalter 51 enthält zum Beispiel einen SPDT-Schaltkreis.
Schalter 52 umfasst einen gemeinsame Anschluss und zwei Auswahlanschlüsse. Der gemeinsame Anschluss des Schalters 52 ist über eine Anpassungsschaltung 41 mit einem Eingangsanschluss des rauscharmen Empfangsverstärkers 21 verbunden. Einer der Wählanschlüsse des Schalters 52 ist mit dem Empfangsfilter 61R und der andere der Wählanschlüsse des Schalters 52 mit dem Empfangsfilter 62R verbunden. In dieser Anschlusskonfiguration schaltet Schalter 52 die Verbindung des gemeinsamen Anschlusses zwischen dem einen der Auswahlanschlüsse und dem anderen der Auswahlanschlüsse um. Mit anderen Worten, der Schalter 52 schaltet zwischen der Verbindung des rauscharmen Empfangsverstärkers 21 mit dem Empfangsweg, über den ein Empfangssignal des Kommunikationsbandes A übertragen wird, und der Verbindung des rauscharmen Empfangsverstärkers 21 mit dem Empfangsweg, über den ein Empfangssignal des Kommunikationsbandes B übertragen wird, um. Schalter 52 enthält z.B. einen SPDT-Schaltkreis.
Schalter 53 ist ein Beispiel für einen Antennenschalter. Der Schalter 53 ist mit dem Antennenanschluss 100 verbunden und schaltet die Verbindung des Antennenanschlusses 100 zwischen (1) dem Signalweg, über den ein Sendesignal und ein Empfangssignal des Kommunikationsbandes A übertragen werden, und (2) dem Signalweg, über den ein Sendesignal und ein Empfangssignal des Kommunikationsbandes B übertragen werden. Es ist zu beachten, dass der Schalter 53 ein Mehrfachverbindungsschaltkreis sein kann, der in der Lage ist, die oben beschriebene Verbindung des Antennenanschlusses 100 mit (1) und (2) gleichzeitig auszuführen.
Man beachte, dass zwischen Schalter 53 und Antennenanschluss 100 ein Multiplexer angeordnet sein kann. Zusätzlich kann eine Anpassungsschaltung zwischen Schalter 53 und Duplexer 61 und zwischen Schalter 53 und Duplexer 62 angeordnet werden.
Man beachte ferner, dass es sich bei den Sendefiltern 61T und 62T und den Empfangsfiltern 61R und 62R z. B. um akustische Wellenfilter mit einer akustischen Oberflächenwelle (kurz SAW für surface acoustic wave), ein akustisches Wellenfilter mit einer akustischen Volumenwelle (kurz BAW für bulk acoustic wave), ein LC-Resonanzfilter und ein dielektrisches Filter handeln kann, aber nicht auf diese Filter beschränkt ist.
Darüber hinaus enthalten der Sendeleistungsverstärker 11 und der rauscharme Empfangsverstärker 21 beispielsweise einen Feldeffekttransistor (FET), einen Bipolartransistor mit Heteroübergang (HBT - hetero-junction bipolar transistor) usw., die als Material einen Si-komplementären Metalloxid-Halbleiter (CMOS - complementary metal oxide semiconductor) oder GaAs enthalten.
Darüber hinaus können der rauscharme Empfangsverstärker 21 und die Schalter 52 und 53 in einer einzigen integrierten Halbleiterschaltung (IC) angeordnet sein. Darüber hinaus kann der oben beschriebene Halbleiter-IC auch den Sendeleistungsverstärker 11 und die Schalter 51 und 54 enthalten. Der Halbleiter-IC enthält z.B. einen CMOS. Genauer gesagt wird der Halbleiter-IC durch einen Silizium-auf-Isolator-Prozess (SOI - silicon on insulator) gebildet. Dies ermöglicht die Herstellung der Halbleiter-ICs zu niedrigen Kosten. Man beachte, dass der Halbleiter-IC mindestens eines der Elemente GaAs, SiGe oder GaN enthalten kann. Damit ist es möglich, ein Hochfrequenzsignal mit einer hochwertigen Verstärkungsleistung und einem guten Rauschverhalten auszugeben.
In der oben beschriebenen Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1A sind der Schalter 54, der Sendeleistungsverstärker 11, die Anpassungsschaltung 31, der Schalter 51, der Sendefilter 61T und der Schalter 53 in einer ersten Sendeschaltung enthalten, die ein Sendesignal des Kommunikationsbandes A zum Antennenanschluss 100 überträgt. Zusätzlich sind Schalter 53, Empfangsfilter 61R, Schalter 52, Anpassungsschaltung 41 und rauscharmer Empfangsverstärker 21 in einer ersten Empfangsschaltung enthalten, die ein Empfangssignal des Kommunikationsbandes A von Antenne 2 über den Antennenanschluss 100 überträgt.
Zusätzlich sind Schalter 54, Sendeleistungsverstärker 11, Anpassungsschaltung 31, Schalter 51, Sendefilter 62T und Schalter 53 in einer zweiten Sendeschaltung enthalten, die ein Sendesignal des Kommunikationsbandes B in Richtung Antennenanschluss 100 überträgt. Darüber hinaus sind Schalter 53, Empfangsfilter 62R, Schalter 52, Anpassungsschaltung 41 und rauscharmer Empfangsverstärker 21 in einer zweiten Empfangsschaltung enthalten, die ein Empfangssignal des Kommunikationsbandes B von Antenne 2 über den Antennenanschluss 100 überträgt.
Entsprechend der oben beschriebenen Schaltungskonfiguration ist das Hochfrequenzmodul 1A in der Lage, ein Hochfrequenzsignal des Kommunikationsbandes A und ein Hochfrequenzsignal des Kommunikationsbandes B unabhängig voneinander zu senden, zu empfangen oder gleichzeitig zu senden und zu empfangen.
Man beachte, dass das Hochfrequenzmodul gemäß der Erfindung implementiert werden kann, ohne die oben beschriebenen zwei Sendekreise und die oben beschriebenen zwei Empfangskreise über den Schalter 53 mit dem Antennenanschluss 100 zu verbinden, und dass die oben beschriebenen zwei Sendekreise und die oben beschriebenen zwei Empfangskreise über verschiedene Anschlüsse mit der Antenne 2 verbunden werden können. Darüber hinaus ist es ausreichend, wenn das Hochfrequenzmodul gemäß der Erfindung mindestens den ersten Sendekreis enthält.
Darüber hinaus ist es im Hochfrequenzmodul nach der Erfindung ausreichend, wenn der erste Sendekreis mindestens den Nachstufenverstärker 11b und den Schalter 54 enthält.
Es wird nun eine Schaltungskonfiguration von Hochfrequenzmodul 1B und Kommunikationsgerät 5B entsprechend einer Variation beschrieben.
1B zeigt schematisch eine Schaltungskonfiguration von Hochfrequenzmodul 1B und Kommunikationsgerät 5B entsprechend einer Variation der zuvor beschriebenen Ausführungsform darstellt. Wie in der Figur dargestellt, umfasst das Kommunikationsgerät 5B das Hochfrequenzmodul 1B, die Antenne 2, den HFIC 3 und den BBIC 4. Das Kommunikationsgerät 5B gemäß der vorliegenden Variante unterscheidet sich von dem Kommunikationsgerät 5A gemäß der Ausführungsform nur in der Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1B. Nachfolgend wird daher auf die Beschreibung für Antenne 2, HFIC 3 und BBIC 4 verzichtet und die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1B beschrieben.
Wie in 1B dargestellt, umfasst das Hochfrequenzmodul 1B den Antennenanschluss 100, den Sendeeingangsanschluss 110, den Empfangsausgangsanschluss 120, die Sendeleistungsverstärker 12 und 13, den rauscharmen Empfangsverstärker 21, die Sendefilter 61T und 62T, die Empfangsfilter 61R und 62R, die Anpassungsschaltungen 31, 32 und 41 sowie die Schalter 52, 53 und 55. Das Hochfrequenzmodul 1B gemäß der vorliegenden Variante unterscheidet sich in der Konfiguration der Sendeschaltung von dem Hochfrequenzmodul 1A gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform. Im Folgenden wird das Hochfrequenzmodul 1B entsprechend der vorliegenden Variante beschrieben. In der Beschreibung werden die Elemente, die bereits beim Hochfrequenzmodul 1A gemäß der obigen Ausführungsform beschrieben wurden, nicht erneut beschrieben und es werden hauptsächlich die unterschiedlichen Elemente beschrieben.
Der Sendeleistungsverstärker 12 ist ein Verstärker, der einen Vorstufenverstärker 12a und einen Nachstufenverstärker 12b umfasst und ein Sendesignal des Kommunikationsbandes A (das erste Kommunikationsband) verstärkt, das vom Sendeeingangsanschluss 110 eingegeben wurde.
Der Nachstufenverstärker 12b ist ein Beispiel für den ersten Sendeverstärker. Der Nachstufenverstärker 12b umfasst: einen Eingangsanschluss, der mit einem Ausgangsanschluss des Vorstufenverstärkers 12a verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss, der mit der Anpassungsschaltung 31 verbunden ist.
Der Vorstufenverstärker 12a ist ein Beispiel für einen zweiten Sendeverstärker. Der Vorstufenverstärker 12a umfasst: einen Eingangsanschluss, der mit dem Schalter 55 verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss, der mit dem Eingangsanschluss des Nachstufenverstärkers 12b verbunden ist. Mit anderen Worten, der Vorstufenverstärker 12a und der Nachstufenverstärker 12b sind kaskadiert.
Man beachte, dass der Sendeleistungsverstärker 12 nicht notwendigerweise einen Vorstufenverstärker 12a und einen Nachstufenverstärker 12b enthalten muss, die kaskadiert sind. Der Sendeleistungsverstärker 12 kann einen einstufigen Verstärker oder Verstärker mit drei oder mehr Stufen umfassen.
Der Sendeleistungsverstärker 13 ist ein Verstärker, der einen Vorstufenverstärker 13a und einen Nachstufenverstärker 13b umfasst und ein Sendesignal des Kommunikationsbandes B (das zweite Kommunikationsband) verstärkt, das vom Sendeeingangsanschluss 110 eingegeben wurde.
Der Nachstufenverstärker 13b ist ein Beispiel für den dritten Sendeverstärker. Der Nachstufenverstärker 13b umfasst einen Eingangsanschluss, der mit einem Ausgangsanschluss des Vorstufenverstärkers 13a verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss, der mit der Anpassungsschaltung 32 verbunden ist.
Der Vorstufenverstärker 13a ist ein Beispiel für einen vierten Sendeverstärker. Der Vorstufenverstärker 13a umfasst einen Eingangsanschluss, der mit dem Schalter 55 verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss, der mit dem Eingangsanschluss des Nachstufenverstärkers 13b verbunden ist. Mit anderen Worten: Vorstufenverstärker 13a und Nachstufenverstärker 13b sind kaskadiert.
Man beachte, dass der Sendeleistungsverstärker 13 nicht unbedingt einen Vorstufenverstärker 13a und einen Nachstufenverstärker 13b enthalten muss, die kaskadiert sind. Der Sendeleistungsverstärker 13 kann einen einstufigen Verstärker oder Verstärker mit drei oder mehr Stufen umfassen.
Der Sendefilter 61T ist auf einem Sendeweg angeordnet, der den Sendeleistungsverstärker 12 und den Antennenanschluss 100 verbindet. Der Sendefilter 61T lässt ein Sendesignal in einem Sendeband des Kommunikationsbandes A durch, das durch den Sendeleistungsverstärker 12 verstärkt wurde. Der Sendefilter 62T ist auf einem Sendeweg angeordnet, der den Sendeleistungsverstärker 13 und den Antennenanschluss 100 verbindet. Der Sendefilter 62T lässt ein Sendesignal in einem Sendeband des Kommunikationsbandes B durch, das durch den Sendeleistungsverstärker 13 verstärkt wurde.
Die Anpassungsschaltung 31 ist auf einem Sendeweg angeordnet, der den Sendeleistungsverstärker 12 und den Sendefilter 61T verbindet. Die Anpassungsschaltung 31 passt die Impedanz des Sendeleistungsverstärkers 12 an die Impedanz des Sendefilters 61T an. Die Anpassungsschaltung 32 ist auf einem Sendeweg angeordnet, der den Sendeleistungsverstärker 13 und den Sendefilter 62T verbindet. Der Anpassungsschaltkreis 32 passt die Impedanz des Sendeleistungsverstärkers 13 an die Impedanz des Sendefilters 62T an.
Schalter 55 umfasst einen gemeinsamen Anschluss und zwei Auswahlanschlüsse. Der gemeinsame Anschluss von Schalter 55 ist mit dem Sendeeingangsanschluss 110 verbunden. Einer der Auswahlanschlüsse des Schalters 55 ist mit dem Eingangsanschluss des Vorstufenverstärkers 12a verbunden. Der andere der Auswahlanschlüsse des Schalters 55 ist mit dem Eingangsanschluss des Vorstufenverstärkers 13a verbunden. In dieser Anschlusskonfiguration schaltet Schalter 55 die Verbindung des gemeinsamen Anschlusses zwischen dem einen der Auswahlanschlüsse und dem anderen der Auswahlanschlüsse um. Mit anderen Worten: Schalter 55 verbindet und trennt die Sendeeingangsanschluss 110 und die Sendeleistungsverstärker 12 und 13. Schalter 55 enthält z.B. einen SPDT-Schaltkreis.
Man beachte, dass Sendesignale des Kommunikationsbandes A und des Kommunikationsbandes B z.B. von dem Sendeeingangsanschluss 110 eingegeben werden.
Zusätzlich kann z.B. ein Sendesignal des Kommunikationsbandes A in 4G und ein Sendesignal des Kommunikationsbandes B in 5G von dem Sendeeingangsanschluss 110 eingegeben werden.
Man beachte, dass der Schalter 55 eine Konfiguration eines zweipoligen DPDT-Schaltkreises (Double Pol Double Throw) haben kann, der zwei gemeinsame Anschlüsse und zwei Auswahlanschlüsse umfasst. In diesem Fall enthält das Hochfrequenzmodul 1B zwei Sendeeingangsanschlüsse 111 und 112, der Sendeeingangsanschluss 111 ist mit einem der gemeinsamen Anschlüsse des Schalters 55 verbunden, und der Sendeeingangsanschluss 112 ist mit dem anderen der gemeinsamen Anschlüsse des Schalters 55 verbunden. In dieser Anschlusskonfiguration schaltet Schalter 55 die Verbindung des einen der gemeinsamen Anschlüsse zwischen dem einen der Auswahlanschlüsse und dem anderen der Auswahlanschlüsse um und schaltet die Verbindung des anderen der gemeinsamen Anschlüsse zwischen dem einen der Auswahlanschlüsse und dem anderen der Auswahlanschlüsse um. Mit anderen Worten: Schalter 55 verbindet und trennt den Sendeeingangsanschluss 111 und die Sendeleistungsverstärker 12 und 13 und verbindet und trennt den Sendeeingangsanschluss 112 und die Sendeleistungsverstärker 12 und 13. In diesem Fall wird ein Sendesignal z.B. des Kommunikationsbandes A von dem Sendeeingangsanschluss 111 eingegeben und ein Sendesignal z.B. des Kommunikationsbandes B wird von dem Sendeeingangsanschluss 112 eingegeben.
Darüber hinaus können z.B. Sendesignale des Kommunikationsbandes A und des Kommunikationsbandes B in 4G von dem Sendeeingangsanschluss 111 eingegeben werden, und Sendesignale des Kommunikationsbandes A und des Kommunikationsbandes B in 5G können von dem Sendeeingangsanschluss 112 eingegeben werden.
Darüber hinaus enthalten die Sendeleistungsverstärker 12 und 13 und der rauscharme Empfangsverstärker 21 z.B. einen Feldeffekttransistor (FET), einen Heteroübergangs-Bipolartransistor (HBT) usw., die als Material einen Si komplementären Metalloxid-Halbleiter (CMOS) oder GaAs enthalten.
In der oben beschriebenen Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1B sind der Schalter 55, der Sendeleistungsverstärker 12, die Anpassungsschaltung 31, der Sendefilter 61T und der Schalter 53 in einer ersten Sendeschaltung enthalten, die ein Sendesignal des Kommunikationsbandes A in Richtung des Antennenanschlusses 100 überträgt. Zusätzlich sind Schalter 53, Empfangsfilter 61R, Schalter 52, Anpassungsschaltung 41 und rauscharmer Empfangsverstärker 21 in einer ersten Empfangsschaltung enthalten, die ein Empfangssignal des Kommunikationsbandes A von Antenne 2 über den Antennenanschluss 100 überträgt.
Darüber hinaus sind Schalter 55, Sendeleistungsverstärker 13, Anpassungsschaltung 32, Sendefilter 62T und Schalter 53 in einer zweiten Sendeschaltung enthalten, die ein Sendesignal des Kommunikationsbandes B in Richtung Antennenanschluss 100 überträgt. Darüber hinaus sind Schalter 53, Empfangsfilter 62R, Schalter 52, Anpassungsschaltung 41 und rauscharmer Empfangsverstärker 21 in einer zweiten Empfangsschaltung enthalten, die ein Empfangssignal des Kommunikationsbandes B von Antenne 2 über den Antennenanschluss 100 überträgt.
Entsprechend der oben beschriebenen Schaltungskonfiguration ist das Hochfrequenzmodul 1B in der Lage, ein Hochfrequenzsignal des Kommunikationsbandes A und ein Hochfrequenzsignal des Kommunikationsbandes B unabhängig voneinander zu senden, zu empfangen oder gleichzeitig zu senden und zu empfangen.
Sollen die Hochfrequenzmodule 1A und 1B miniaturisiert werden, ist Folgendes zu beachten: Wenn jedes der in den Hochfrequenzmodulen 1A oder 1B enthaltenen Schaltungselemente als kleine Front-End-Schaltung auf einer einzelnen Modulplatine montiert werden soll, wird es notwendig, die Layoutfläche für die Schaltungskomponenten auf der Oberfläche der Modulplatine zu reduzieren. In diesem Fall liegen ein Signalweg auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers und ein Signalweg auf der Ausgangsseite des Sendeleistungsverstärkers nahe beieinander, und es ist daher zu erwarten, dass sich die Isolation zwischen den beiden Signalwegen verschlechtert. Wenn sich die Isolierung zwischen dem Signalweg auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers und dem Signalweg auf der Ausgangsseite des Sendeleistungsverstärkers verschlechtert, wird aufgrund der beiden Signalwege eine Rückkopplungsschleife eines unnötigen Hochfrequenzsignals zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Sendeleistungsverstärkers gebildet. In diesem Fall schwingt der Sendeleistungsverstärker unter bestimmten Bedingungen, und es entsteht das Problem, dass der Betrieb des Sendeleistungsverstärkers instabil wird.
Im Gegensatz dazu haben die Hochfrequenzmodule 1A und 1B jeweils eine Konfiguration, die die elektrische Feldkopplung, Magnetfeldkopplung oder elektromagnetische Feldkopplung zwischen dem Signalweg der Eingangsseite und dem Signalweg der Ausgangsseite des Sendeleistungsverstärkers reduziert. Im Folgenden wird eine Konfiguration beschrieben, die die Isolierung zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Sendeleistungsverstärkers von jeweils Hochfrequenzmodul 1A entsprechend der obigen Ausführungsform und Hochfrequenzmodul 1B entsprechend der obigen Variation verbessert.
Es wird nun eine Anordnungskonfiguration der Schaltungselemente des Hochfrequenzmoduls 1A gemäß einem Arbeitsbeispiel 1 beschrieben.
2A ist eine schematische Draufsicht auf eine Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1A gemäß Arbeitsbeispiel 1 zeigt. 2B ist eine schematische Querschnittsansicht der Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1A gemäß Arbeitsbeispiel 1. Genauer gesagt ist 2B eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie IIB-IIB von 2A aufgenommen wurde. Man beachte, dass (a) in 2A eine Anordnung der Schaltungselemente darstellt, wenn von den Hauptflächen 91a und 91b, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine 91 befinden, die Hauptfläche 91a von der positiven Seite der z-Achse aus betrachtet wird. Dabei zeigt (b) in 2A eine perspektivische Ansicht des Layouts der Schaltungselemente, wenn die Hauptfläche 91b von der positiven Seite der z-Achse aus betrachtet wird.
Im Hochfrequenzmodul 1A entsprechend Arbeitsbeispiel 1 ist die Anordnungskonfiguration der jeweiligen im Hochfrequenzmodul 1A enthaltenen Schaltungselemente entsprechend der in 1A dargestellten Ausführungsform konkret dargestellt.
Wie in 2A und 2B dargestellt, enthält das Hochfrequenzmodul 1A gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel zusätzlich zu der in 1A dargestellten Schaltungskonfiguration die Modulplatine 91, die Harzkomponenten 92 und 93 und die Anschlüsse 150 (nachfolgend kurz externe Anschlüsse genannt). zum Verbinden mit externen Elementen.
Die Modulplatine 91 ist eine Platine, die auf ihren gegenüberliegenden Seiten die Hauptfläche 91a (die erste Hauptfläche) und die Hauptfläche 91b (die zweite Hauptfläche) aufweist und auf der die oben beschriebene Sendeschaltung und die oben beschriebene Empfangsschaltung montiert sind. Als Modulplatine 91 wird beispielsweise eine LTCC-Platine (Low Temperature Co-fired Ceramic) mit einer gestapelten Struktur mit einer Vielzahl dielektrischer Schichten, eine HTCC-Platine (High Temperature Co-fired Ceramic), eine Komponenteneinbauplatine, eine Platine mit einer Umverteilungsschicht (RDL - redistribution layer) oder eine gedruckte Leiterplatte oder dergleichen verwendet.
Die Harzkomponente 92 ist auf der Hauptoberfläche 91a der Modulplatine 91 angeordnet und bedeckt einen Teil der oben beschriebenen Sendeschaltung, einen Teil der oben beschriebenen Empfangsschaltung und die Hauptoberfläche 91a der Modulplatine 91. Die Harzkomponente 92 hat die Funktion, die Zuverlässigkeit wie insbesondere die mechanische Festigkeit und die Feuchtigkeitsbeständigkeit der Schaltungselemente zu gewährleisten, die in der oben beschriebenen Sendeschaltung und der oben beschriebenen Empfangsschaltung enthalten sind. Die Harzkomponente 93 ist auf der Hauptoberfläche 91b der Modulplatine 91 angeordnet und bedeckt einen Teil der oben beschriebenen Sendeschaltung, einen Teil der oben beschriebenen Empfangsschaltung und die Hauptoberfläche 91b der Modulplatine 91. Die Harzkomponente 93 hat die Funktion, die Zuverlässigkeit wie insbesondere die mechanische Festigkeit und die Feuchtigkeitsbeständigkeit der Schaltungselemente zu gewährleisten, die in der oben beschriebenen Sendeschaltung und der oben beschriebenen Empfangsschaltung enthalten sind. Man beachte, dass die Harz-Komponenten 92 und 93 gemäß der Erfindung keine unverzichtbaren Komponenten für das Hochfrequenzmodul sind.
Wie in 2A und 2B dargestellt, sind im Hochfrequenzmodul 1A gemäß dem Arbeitsbeispiel der Sendeleistungsverstärker 11, die Duplexer 61 und 62 sowie die Anpassungsschaltungen 31 und 41 auf der Hauptoberfläche 91a der Modulplatine 91 oberflächenmontiert. Der rauscharme Empfangsverstärker 21 und die Schalter 51, 52, 53 und 54 sind auf der Hauptoberfläche 91b der Modulplatine 91 oberflächenmontiert.
Bei dem vorliegenden Arbeitsbeispiel ist der Nachstufenverstärker 11b (der erste Transmissionsverstärker) auf der Hauptfläche 91a montiert. Der Schalter 54 ist auf der Hauptoberfläche 91b montiert.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration ist der Nachstufenverstärker 11b auf der Hauptfläche 91a der Modulplatine 91 angeordnet, und der Schalter 54 ist auf der Hauptfläche 91b der Modulplatine 91 angeordnet. Mit anderen Worten, der Nachstufenverstärker 11b und der Schalter 54 sind so angeordnet, dass die Modulplatine 91 dazwischen liegt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die elektrische Feldkopplung, die Magnetfeldkopplung oder die elektromagnetische Feldkopplung zwischen dem Schalter 54, der auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers 11 angeordnet ist, und einer Ausgangsleitung des Nachstufenverstärkers 11b, die auf der Ausgangsseite des Sendeleistungsverstärkers 11 angeordnet ist, zu reduzieren. Aus diesem Grund ist es möglich, das Schwingen des Sendeleistungsverstärkers 11 als Folge der Bildung einer unnötigen Rückkopplungsschleife, die ein Hochfrequenzsignal zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Sendeleistungsverstärkers 11 überträgt, zu verhindern. Dadurch ist es möglich, einen instabilen Betrieb des Sendeleistungsverstärkers 11 zu reduzieren.
Es ist wünschenswert, dass die Modulplatine 91 eine mehrschichtige Struktur aufweist, in der mehrere dielektrische Schichten gestapelt sind, und dass mindestens eine der mehreren dielektrischen Schichten ein darauf ausgebildetes Masseelektrodenmuster 93G enthält. Mit dieser Konfiguration wird die Abschirmfunktion des elektromagnetischen Feldes der Modulplatine 91 verbessert und die Isolation zwischen den auf der Hauptoberfläche 91a angeordneten Schaltungselementen und den auf der Hauptoberfläche 91b angeordneten Schaltungselementen verbessert.
Darüber hinaus ist im Hochfrequenzmodul 1A gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel der Vorstufenverstärker 11a auf der Hauptfläche 91a montiert. Mit anderen Worten, der Vorstufenverstärker 11a und der Schalter 54 sind mit der dazwischen liegenden Modulplatine 91 angeordnet. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die elektrische Feldkopplung, die Magnetfeldkopplung oder die elektromagnetische Feldkopplung zwischen dem auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers 11 angeordneten Schalter 54 und einer Ausgangsleitung des Vorstufenverstärkers 11a zu reduzieren. Aus diesem Grund ist es möglich, den Vorstufenverstärker 11a daran zu hindern, infolge der Bildung einer unnötigen Rückkopplungsschleife, die ein Hochfrequenzsignal zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Vorstufenverstärkers 11a überträgt, zu schwingen. Auf diese Weise ist es möglich, einen instabilen Betrieb des Sendeleistungsverstärkers 11 zu reduzieren.
Man beachte, dass es im Hochfrequenzmodul 1A gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel ausreicht, wenn der Nachstufenverstärker 11b und der Schalter 54 getrennt auf der Hauptoberfläche 91a und der Hauptoberfläche 91b der Modulplatine 91 angeordnet sind und die anderen Schaltungskomponenten auf der Hauptoberfläche 91a und der Hauptoberfläche 91b angeordnet oder in die Modulplatine 91 eingebaut werden können.
Darüber hinaus ist es im Hochfrequenzmodul 1A gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel wünschenswert, dass sich Vorstufenverstärker 11a und Schalter 54 in einer Draufsicht auf die Modulplatine 91 überlappen.
Entsprechend dieser Konfiguration ist es möglich, den Vorstufenverstärker 11a und den Schalter 54 über einen in der Modulplatine 91 ausgebildeten Durchgangsleiter entlang der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen 91a und 91b (Richtung der z-Achse) anzuschließen. Auf diese Weise ist es möglich, die Länge der Verbindungsleitung zwischen Vorstufenverstärker 11a und Schalter 54 zu reduzieren. Dadurch ist es möglich, die Sendeverluste der Sendesignale zu reduzieren.
Die passenden Schaltkreise 31 und 41 sind auf der Hauptoberfläche 91a der Modulplatine 91 montiert. Jede der Anpassungsschaltungen 31 und 41 enthält eine Induktivität. Induktivitäten, die in den Anpassungsschaltungen 31 und 41 enthalten sind, enthalten jeweils z.B. eine Chip-Induktivität oder ein Leitungsmuster, die auf der Hauptoberfläche 91a angeordnet sind.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration ist die Anpassungsschaltung 31 auf der Hauptoberfläche 91a der Modulplatine 91 angeordnet, und der Schalter 54 ist auf der Hauptoberfläche 91b angeordnet. Mit anderen Worten, die Induktivität der Anpassungsschaltung 31 und der Schalter 54 sind so angeordnet, dass die Modulplatine 91 dazwischen liegt. Entsprechend dieser Konfiguration ist es möglich, die elektrische Feldkopplung, die Magnetfeldkopplung oder die elektromagnetische Feldkopplung zwischen dem Schalter 54, der auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers 11 angeordnet ist, und der Induktivität der Anpassungsschaltung 31, die auf der Ausgangsseite des Sendeleistungsverstärkers 11 angeordnet ist, zu reduzieren. Aus diesem Grund ist es möglich, das Schwingen des Sendeleistungsverstärkers 11 als Folge der Bildung einer unnötigen Rückkopplungsschleife, die ein Hochfrequenzsignal zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Sendeleistungsverstärkers 11 überträgt, weiter zu verhindern. Dadurch ist es möglich, einen instabilen Betrieb des Sendeleistungsverstärkers 11 weiter zu reduzieren.
Darüber hinaus sind im Hochfrequenzmodul 1A gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel mehrere externe Anschlüsse 150 auf der Hauptoberfläche 91b der Modulplatine 91 angeordnet. Das Hochfrequenzmodul 1A tauscht elektrische Signale mit einer Hauptplatine, die auf der negativen Seite der z-Achse des Hochfrequenzmoduls 1A angeordnet ist, über die externen Anschlüsse 150 aus. Darüber hinaus ist einer oder sind einige der mehreren externen Anschlüsse 150 auf das Massepotential der Hauptplatine gelegt.
Darüber hinaus ist im Hochfrequenzmodul 1A gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel der Sendeleistungsverstärker 11 auf der Hauptfläche 91a montiert.
Der Sendeleistungsverstärker 11 ist eine Komponente, die eine große Menge Wärme zwischen den Schaltungskomponenten erzeugt, die im Hochfrequenzmodul 1A enthalten sind. Um die Wärmeableitungseigenschaft des Hochfrequenzmoduls 1A zu verbessern, ist es wichtig, die vom Sendeleistungsverstärker 11 erzeugte Wärme über einen Wärmeableitungsweg mit einem kleinen Wärmewiderstand an die Hauptplatine abzuleiten. Wenn der Sendeleistungsverstärker 11 auf der Hauptoberfläche 91b montiert ist, ist die mit dem Sendeleistungsverstärker 11 verbundene Elektrodenleitung auf der Hauptoberfläche 91b angeordnet. Aus diesem Grund ist als Wärmeableitungsweg ein Wärmeableitungsweg enthalten, der nur durch ein planares Leitungsmuster (entlang der Richtung der xy-Ebene) auf der Hauptoberfläche 91b verläuft. Das oben beschriebene planare Leitungsmuster wird durch einen dünnen Metallfilm gebildet und hat daher einen großen Wärmewiderstand. Aus diesem Grund wird die Wärmeableitungseigenschaft verringert, wenn der Sendeleistungsverstärker 11 auf der Hauptfläche 91b angeordnet wird.
Im Gegensatz dazu ist es bei der Montage des Sendeleistungsverstärkers 11 auf der Hauptoberfläche 91a möglich, den Sendeleistungsverstärker 11 über eine Durchgangselektrode, die zwischen der Hauptoberfläche 91a und der Hauptoberfläche 91b durch die Modulplatine 91 dringt, mit den externen Anschlüssen 150 zu verbinden. Dadurch ist es möglich, einen Wärmeableitungsweg, der nur durch das planare Leitungsmuster entlang der xy-Ebenenrichtung verläuft und einen großen Wärmewiderstand aufweist, von den Leitungen in der Modulplatine 91 als Wärmeableitungsweg für den Sendeleistungsverstärker 11 auszuschließen. Auf diese Weise ist es möglich, ein Hochfrequenzmodul 1A mit einer kleinen Größe und einer verbesserten Wärmeableitungseigenschaft für die Wärmeableitung vom Sendeleistungsverstärker 11 zur Hauptplatine bereitzustellen.
Es ist zu beachten, dass es im Hinblick auf die Wärmeableitungseigenschaft wünschenswert ist, dass die oben beschriebene Durchgangselektrode oder die Wärmeableitungskomponente in einem Bereich der Hauptoberfläche 91b über einen Bereich der Hauptoberfläche 91a angeordnet wird, in dem der Nachstufenverstärker 11b angeordnet ist. Dementsprechend ist es wünschenswert, dass kein Schaltungselement im Bereich der Hauptoberfläche 91a angeordnet wird.
Darüber hinaus ist im Hochfrequenzmodul 1A gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel der rauscharme Empfangsverstärker 21 auf der Hauptoberfläche 91b montiert.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration sind Sendeleistungsverstärker 11 und rauscharmer Empfangsverstärker 21 mit dazwischen angeordneter Modulplatine 91 angeordnet, wodurch die Isolation zwischen Sende- und Empfangsseite verbessert werden kann.
Außerdem sind von den Hauptflächen 91a und 91b der Sendeleistungsverstärker 11, dessen Höhe schwer zu reduzieren ist, nicht auf der Hauptfläche 91b angeordnet, die der Hauptplatine zugewandt ist, sondern der rauscharme Empfangsverstärker 21 und die Schalter 51 bis 54, deren Höhe leicht zu reduzieren ist, sind auf der Hauptfläche 91b angeordnet, so dass es möglich ist, die Höhe des Hochfrequenzmoduls 1A insgesamt zu reduzieren. Darüber hinaus sind mehrere externe Anschlüssen 150, die als Masseelektroden angebracht sind, in der Nähe des rauscharmen Empfangsverstärkers 21 angeordnet, was die Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltung erheblich beeinflusst. Dadurch ist es möglich, die Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltung zu reduzieren.
Man beachte, dass der rauscharme Empfangsverstärker 21 und die Schalter 52 und 53 in einem einzelnen Halbleiter-IC 20 eingebaut sein können, wie in 2A und 2B dargestellt. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, die Höhe auf der Seite der Hauptfläche 91b in Richtung der z-Achse zu verringern, und es ist auch möglich, die Komponentenmontagefläche der Hauptfläche 91b zu reduzieren. Infolgedessen ist es möglich, die Größe des Hochfrequenzmoduls 1A zu reduzieren. Darüber hinaus kann der Halbleiter-IC 20 die Schalter 51 und 54 enthalten.
Man beachte, dass die externen Anschlüsse 150 säulenförmige Elektroden sein können, die die Harzkomponente 93 in Richtung der z-Achse durchdringen, wie in 2A und 2B dargestellt, oder Höckerelektroden 160, die auf der Hauptoberfläche 91b gebildet werden, wie in 2C anhand eines Arbeitsbeispiels 2 dargestellt. Wenn es sich bei den externen Anschlüssen 150 um Höckerelektroden 160 handelt, wie in 2C dargestellt, wird die Harzkomponente 93 nicht auf der Hauptoberfläche 91b angeordnet.
Darüber hinaus können externe Anschlüssen 150 auf der Hauptfläche 91a angeordnet werden.
Es wird nun eine Anordnungskonfiguration der Schaltungselemente des Hochfrequenzmoduls 1B gemäß einem Arbeitsbeispiel 3 beschrieben.
3A ist eine schematische Draufsicht auf eine Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1B gemäß Arbeitsbeispiel 3 zeigt. 3B ist eine schematische Querschnittsansicht der Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1B gemäß Arbeitsbeispiel 3. Genauer gesagt handelt es sich bei 3B um eine Querschnittsansicht entlang der Linie IIIB-IIIB von 3A. Es ist zu beachten, dass (a) in 3A ein Layout der Schaltungselemente zeigt, wenn von den Hauptflächen 91a und 91b, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine 91 befinden, die Hauptfläche 91a von der positiven Seite der z-Achse aus betrachtet wird. Währenddessen zeigt (b) in 3A eine perspektivische Ansicht des Layouts der Schaltungselemente, wenn die Hauptfläche 91b von der positiven Seite der z-Achse aus betrachtet wird.
Das Hochfrequenzmodul 1B gemäß Arbeitsbeispiel 3 veranschaulicht speziell die Anordnungskonfiguration der jeweiligen Schaltungselemente, die im Hochfrequenzmodul 1B enthalten sind, entsprechend der Variation der in 1B dargestellten Ausführungsform.
Das Hochfrequenzmodul 1B nach dem vorliegenden Arbeitsbeispiel unterscheidet sich vom Hochfrequenzmodul 1A nach Arbeitsbeispiel 1 dadurch, dass auf der Modulplatine 91 zwei Sendeleistungsverstärker 12 und 13 und zwei Anpassungsschaltungen 31 und 32 montiert sind. Im Folgenden wird das Hochfrequenzmodul 1B nach dem vorliegenden Arbeitsbeispiel beschrieben. In der Beschreibung werden die Elemente, die bereits beim Hochfrequenzmodul 1A nach Arbeitsbeispiel 1 beschrieben sind, nicht erneut beschrieben, und es werden hauptsächlich die Elemente beschrieben, die sich davon unterscheiden.
Die Modulplatine 91 ist eine Platine, die auf ihren gegenüberliegenden Seiten die Hauptfläche 91a (die zweite Hauptfläche) und die Hauptfläche 91b (die erste Hauptfläche) aufweist und auf der die oben beschriebene Sendeschaltung und die oben beschriebene Empfangsschaltung montiert sind. Als Modulplatine 91 wird z.B. eine LTCC-Platine mit einer Stapelstruktur mit mehreren dielektrischen Schichten, eine HTCC-Platine, eine Komponenteneinbauplatine, eine RDL oder eine Leiterplatte oder dergleichen verwendet.
Wie in 3A und 3B dargestellt, sind im Hochfrequenzmodul 1B gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel der Sendeleistungsverstärker 13, die Duplexer 61 und 62, die Anpassungsschaltungen 31, 32 und 41 sowie der Schalter 55 auf der Hauptoberfläche 91a der Modulplatine 91 oberflächenmontiert. Der Sendeleistungsverstärker 12, der rauscharme Empfangsverstärker 21 und die Schalter 52 und 53 sind auf der Hauptoberfläche 91b der Modulplatine 91 oberflächenmontiert.
Bei dem vorliegenden Arbeitsbeispiel ist der Nachstufenverstärker 12b (der erste Sendeverstärker) auf der Hauptoberfläche 91b (die erste Hauptoberfläche) montiert. Der Schalter 55 ist auf der Hauptoberfläche 91a (der zweiten Hauptoberfläche) montiert.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration ist der Nachstufenverstärker 12b auf der Hauptfläche 91b der Modulplatine 91 angeordnet, und der Schalter 55 ist auf der Hauptfläche 91a der Modulplatine 91 angeordnet. Mit anderen Worten, der Nachstufenverstärker 12b und der Schalter 55 sind mit der dazwischenliegenden Modulplatine 91 angeordnet. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die elektrische Feldkopplung, die Magnetfeldkopplung oder die elektromagnetische Feldkopplung zwischen dem Schalter 55, der auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers 12 angeordnet ist, und einer Ausgangsleitung des Nachstufenverstärkers 12b, die auf der Ausgangsseite des Sendeleistungsverstärkers 12 angeordnet ist, zu reduzieren. Aus diesem Grund ist es möglich, das Schwingen des Sendeleistungsverstärkers 12 als Folge der Bildung einer unnötigen Rückkopplungsschleife, die ein Hochfrequenzsignal zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Sendeleistungsverstärkers 12 überträgt, zu verhindern. Dadurch ist es möglich, einen instabilen Betrieb des Sendeleistungsverstärkers 12 zu reduzieren.
Darüber hinaus ist im Hochfrequenzmodul 1A gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel der Vorstufenverstärker 12a auf der Hauptoberfläche 91b montiert. Mit anderen Worten, der Vorstufenverstärker 12a und der Schalter 55 sind mit der dazwischen liegenden Modulplatine 91 angeordnet. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die elektrische Feldkopplung, die Magnetfeldkopplung oder die elektromagnetische Feldkopplung zwischen dem auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers 12 angeordneten Schalter 55 und einer Ausgangsleitung des Vorstufenverstärkers 11a zu reduzieren. Aus diesem Grund ist es möglich, den Vorstufenverstärker 12a daran zu hindern, infolge der Bildung einer unnötigen Rückkopplungsschleife, die ein Hochfrequenzsignal zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Vorstufenverstärkers 12a überträgt, zu schwingen. Auf diese Weise ist es möglich, einen instabilen Betrieb des Sendeleistungsverstärkers 12 zu reduzieren.
Bei dem vorliegenden Arbeitsbeispiel ist der Nachstufenverstärker 13b (der dritte Transmissionsverstärker) auf der Hauptoberfläche 91a (der zweiten Hauptoberfläche) montiert.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration sind der Nachstufenverstärker 12b, der ein Sendesignal des Kommunikationsbandes A verstärkt, und der Nachstufenverstärker 13b, der ein Sendesignal des Kommunikationsbandes B verstärkt, unter Zwischenschaltung der Modulplatine 91 angeordnet, so dass es möglich ist, die Isolation zwischen den verschiedenen Kommunikationsbändern zu verbessern.
Darüber hinaus ist es, wie in 3A dargestellt, wünschenswert, dass sich der Nachstufenverstärker 12b und der Nachstufenverstärker 13b in einer Draufsicht auf die Modulplatine 91 nicht überlappen.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, einen großen Abstand zwischen dem Nachstufenverstärker 12b und dem Nachstufenverstärker 13b zu gewährleisten. Dadurch ist es möglich, die Isolation zwischen den verschiedenen Kommunikationsbändern weiter zu verbessern.
Man beachte, dass es bei dem Hochfrequenzmodul 1B gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel ausreicht, wenn der Nachstufenverstärker 12b und der Schalter 55 getrennt auf der Hauptoberfläche 91a und der Hauptoberfläche 91b der Modulplatine 91 angeordnet sind, und der Nachstufenverstärker 12b und der Nachstufenverstärker 13b getrennt auf der Hauptoberfläche 91a und der Hauptoberfläche 91b der Modulplatine 91 angeordnet sind. Die anderen Schaltungskomponenten können auf der Hauptoberfläche 91a und der Hauptoberfläche 91b angeordnet oder in die Modulplatine 91 eingebaut sein.
Darüber hinaus ist es bei dem Hochfrequenzmodul 1B nach dem vorliegenden Arbeitsbeispiel wünschenswert, dass sich Vorstufenverstärker 12a und Schalter 55 in einer Draufsicht auf die Modulplatine 91 überlappen.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, den Vorstufenverstärker 12a anzuschließen und 55 über einen in der Modulplatine 91 ausgebildeten Durchgangsleiter in der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen 91a und 91b (Richtung der z-Achse) zu schalten. Auf diese Weise ist es möglich, die Länge der Verbindungsleitung zwischen Vorstufenverstärker 12a und Schalter 55 zu reduzieren. Dadurch ist es möglich, den Sendeverlust der Sendesignale des Kommunikationsbandes A zu reduzieren.
Darüber hinaus sind bei dem Hochfrequenzmodul 1B gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel mehrere externe Anschlüsse 150 auf der Hauptoberfläche 91b der Modulplatine 91 angeordnet. Das Hochfrequenzmodul 1B tauscht über die Vielzahl der externen Anschlüsse 150 elektrische Signale mit einer Hauptplatine aus, die auf der negativen Seite der z-Achse des Hochfrequenzmoduls 1B angeordnet ist. Darüber hinaus ist einer oder sind einige der mehreren externen Anschlüsse 150 auf das Erdpotential der Hauptplatine gelegt.
Darüber hinaus ist im Hochfrequenzmodul 1B gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel der Sendeleistungsverstärker 13 auf der Hauptfläche 91a montiert.
Der Sendeleistungsverstärker 13 ist eine Komponente, die eine große Menge an Wärme zwischen den Schaltungskomponenten erzeugt, die im Hochfrequenzmodul 1A enthalten sind. Um die Wärmeableitungseigenschaft des Hochfrequenzmoduls 1B zu verbessern, ist es wichtig, die vom Sendeleistungsverstärker 13 erzeugte Wärme über einen Wärmeableitungsweg mit einem kleinen Wärmewiderstand an die Hauptplatine abzuleiten. Wenn der Sendeleistungsverstärker 13 auf der Hauptoberfläche 91a montiert ist, ist es möglich, den Sendeleistungsverstärker 13 über eine Durchgangselektrode, die zwischen der Hauptoberfläche 91a und der Hauptoberfläche 91b durch die Modulplatine 91 hindurchdringt, mit den externen Anschlüssen 150 zu verbinden. Dadurch ist es möglich, einen Wärmeableitungsweg, der nur durch das planare Leitungsmuster entlang der xy-Ebenenrichtung verläuft und einen großen Wärmewiderstand aufweist, von den Leitungen in der Modulplatine 91 als Wärmeableitungsweg für den Sendeleistungsverstärker 13 auszuschließen. Auf diese Weise ist es möglich, ein Hochfrequenzmodul 1B mit einer kleinen Größe und einer verbesserten Wärmeableitungseigenschaft für die Wärmeableitung vom Sendeleistungsverstärker 13 zur Hauptplatine bereitzustellen.
Man beachten, dass es im Hinblick auf die Wärmeableitungseigenschaft wünschenswert ist, dass die oben beschriebene Durchgangselektrode oder die Wärmeableitungskomponente in einem Bereich der Hauptoberfläche 91b über einen Bereich der Hauptoberfläche 91a angeordnet wird, in dem der Nachstufenverstärker 13b angeordnet ist. Dementsprechend ist es wünschenswert, dass kein Schaltungselement im Bereich der Hauptoberfläche 91a angeordnet wird.
Darüber hinaus ist bei dem Hochfrequenzmodul 1B gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel der rauscharme Empfangsverstärker 21 auf der Hauptoberfläche 91b montiert.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration sind Sendeleistungsverstärker 13 und rauscharmer Empfangsverstärker 21 mit dazwischen angeordneter Modulplatine 91 angeordnet, so dass es möglich ist, die Isolation zwischen Sende- und Empfangsseite für das Kommunikationsband B zu verbessern.
Darüber hinaus sind auf der Hauptoberfläche 91b eine Vielzahl von externen Anschlüssen 150, die als Masseelektroden angebracht sind, in der Nähe des rauscharmen Empfangsverstärkers 21 angeordnet, der die Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltung erheblich beeinflusst. Dadurch ist es möglich, die Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltung zu reduzieren.
Man beachte, dass der rauscharme Empfangsverstärker 21 und die Schalter 52 und 53 in einem einzelnen Halbleiter-IC 20 eingebaut sein können, wie in 3A und 3B dargestellt. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, die Komponentenmontagefläche der Hauptoberfläche 91b zu reduzieren. Infolgedessen ist es möglich, die Größe des Hochfrequenzmoduls 1B zu reduzieren.
Man beachte, dass die externen Anschlüsse 150 als Höckerelektroden 160 auf der Hauptoberfläche 91b angeordnet sein können. In diesem Fall ist die Harzkomponente 93 nicht auf der Hauptoberfläche 91b angeordnet.
Darüber hinaus können externe Anschlüsse 150 auf der Hauptfläche 91a angeordnet werden.
Es wird nun eine Anordnungskonfiguration der Schaltungselemente des Hochfrequenzmoduls 1D gemäß einem Arbeitsbeispiel 4 beschrieben.
4A ist eine schematische Draufsicht auf eine Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1D gemäß Arbeitsbeispiel 4. 4B ist eine schematische Querschnittsansicht der Konfiguration des Hochfrequenzmoduls 1D gemäß Arbeitsbeispiel 4. Genauer gesagt handelt es sich bei 4B um eine Querschnittsansicht entlang der Linie IVB-IVB von 4A. Man beachte, dass (a) in 4A ein Layout der Schaltungselemente zeigt, wenn von den Hauptflächen 91a und 91b, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine 91 befinden, die Hauptfläche 91a von der positiven Seite der z-Achse aus betrachtet wird. Dabei zeigt (b) in 4A eine perspektivische Ansicht des Layouts der Schaltungselemente, wenn die Hauptfläche 91b von der positiven Seite der z-Achse aus betrachtet wird.
Bei dem Hochfrequenzmodul 1D gemäß Arbeitsbeispiel 4 wird die Anordnungskonfiguration der jeweiligen im Hochfrequenzmodul 1A enthaltenen Schaltungselemente gemäß der in 1A dargestellten Ausführungsform speziell dargestellt.
Das Hochfrequenzmodul 1D nach dem vorliegenden Arbeitsbeispiel unterscheidet sich vom Hochfrequenzmodul 1A nach Arbeitsbeispiel 1 insbesondere in der Anordnungskonfiguration der Duplexer 61 und 62 und des Schalters 53. Im Folgenden wird das Hochfrequenzmodul 1D nach dem vorliegenden Arbeitsbeispiel beschrieben. In der Beschreibung werden die Elemente, die bereits beim Hochfrequenzmodul 1A nach Arbeitsbeispiel 1 beschrieben wurden, nicht erneut beschrieben, so dass die Beschreibung sich Elemente konzentriert, die sich von den bereits beschriebenen unterscheiden.
Die Modulplatine 91 ist eine Platine, die auf ihren gegenüberliegenden Seiten die Hauptfläche 91a (die erste Hauptfläche) und die Hauptfläche 91b (die zweite Hauptfläche) aufweist und auf der die oben beschriebene Sendeschaltung und die oben beschriebene Empfangsschaltung montiert sind. Als Modulplatine 91 wird z.B. eine LTCC-Platine mit einer Stapelstruktur mit mehreren dielektrischen Schichten, eine HTCC-Platine, eine Komponenteneinbauplatine, eine Platine, die eine RDL enthält, oder eine Leiterplatte oder dergleichen verwendet. Die Modulplatine 91 gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel enthält dielektrische Schichten L1, L2, L3, L4, L5, L6 und L7, die in der angegebenen Reihenfolge von der Seite der Hauptoberfläche 91a aus angeordnet sind. Die dielektrischen Schichten L4 und L5 sind jeweils dicker als jede der dielektrischen Schichten L1, L2, L3, L6 und L7, und jede ist keine Oberflächenschicht, die die Hauptoberfläche 91a oder 91b definiert, sondern eine innere (auch innenliegend genannte) Schicht. Die dielektrische Schicht L4 befindet sich in der Mitte einer Vielzahl von dielektrischen Schichten, die in der Modulplatine 91 enthalten sind, und die dielektrische Schicht L5 grenzt an die Schicht, die sich in der Mitte der Vielzahl von dielektrischen Schichten befindet.
Wie in 4A und 4B dargestellt, sind bei dem Hochfrequenzmodul 1D gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel der Sendeleistungsverstärker 11, die Anpassungsschaltungen 31 und 41 sowie der Schalter 53 auf der Hauptfläche 91a der Modulplatine 91 angeordnet. Dabei sind die Duplexer 61 und 62, der rauscharme Empfangsverstärker 21 und die Schalter 51, 52 und 54 auf der Hauptfläche 91b der Modulkarte 91 angeordnet.
Gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel ist der Nachstufenverstärker 11b (der erste Sendeverstärker) auf der Hauptoberfläche 91a (die erste Hauptoberfläche) montiert. Der Schalter 54 hingegen ist auf der Hauptoberfläche 91b (der zweiten Hauptoberfläche) montiert.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration ist der Nachstufenverstärker 11b auf der Hauptfläche 91a der Modulplatine 91 angeordnet, und der Schalter 54 ist auf der Hauptfläche 91b der Modulplatine 91 angeordnet. Mit anderen Worten sind der Nachstufenverstärker 11b und der Schalter 54 so angeordnet, dass die Modulplatine 91 dazwischen liegt. Entsprechend dieser Konfiguration ist es möglich, die elektrische Feldkopplung, die Magnetfeldkopplung oder die elektromagnetische Feldkopplung zwischen dem Schalter 54, der auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers 11 angeordnet ist, und einer Ausgangsleitung des Nachstufenverstärkers 11b, die auf der Ausgangsseite des Sendeleistungsverstärkers 11 angeordnet ist, zu reduzieren. Aus diesem Grund ist es möglich, das Schwingen des Sendeleistungsverstärkers 11 als Folge der Bildung einer unnötigen Rückkopplungsschleife, die ein Hochfrequenzsignal zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Sendeleistungsverstärkers 11 überträgt, zu verhindern. Dadurch ist es möglich, einen instabilen Betrieb des Sendeleistungsverstärkers 11 zu reduzieren.
Darüber hinaus sind im Hochfrequenzmodul 1D nach dem vorliegenden Arbeitsbeispiel der Sendeleistungsverstärker 11 und die Duplexer 61 und 62 auf unterschiedlichen Hauptoberflächen montiert.
Wie in 4B dargestellt, ist ein Teil der Leitung W11 (die erste Leitung), die den Nachstufenverstärker 11b und den Schalter 51 über die Anpassungsschaltung 31 verbindet, in der dielektrischen Schicht L4 (die erste innere Schicht) enthalten, die eine relativ große Dicke aufweist. Darüber hinaus ist ein Teil der Leitung W61 (die zweite Leitung), die den Duplexer 61 und den Schalter 51 verbindet, in der dielektrischen Schicht L5 (die zweite innere Schicht) enthalten, die eine relativ große Dicke hat. Darüber hinaus ist ein Teil der Leitung W62 (die zweite Leitung), die den Duplexer 62 und den Schalter 51 verbindet, in der dielektrischen Schicht L4 (die erste innere Schicht) enthalten, die eine relativ große Dicke hat.
Außerdem ist das Masseelektrodenmuster 93G1 in der dielektrischen Schicht L3 neben der dielektrischen Schicht L4 enthalten, und das Masseelektrodenmuster 93G2 ist in der dielektrischen Schicht L6 neben der dielektrischen Schicht L5 enthalten. Wie in 4B dargestellt, sind die Masseelektrodenmuster 93G1 und 93G2 so angeordnet, dass die Teile der Leitung W11 und der Leitung W62, die in der dielektrischen Schicht L4 enthalten sind, und der Teil der Leitung W61, der in der dielektrischen Schicht L5 enthalten ist, dazwischen liegen. Darüber hinaus überlappen die Masseelektrodenmuster 93G1 und 93G2 die in der dielektrischen Schicht L4 enthaltenen Teile der Leitung W11 und der Leitung W62 und die in der dielektrischen Schicht L5 enthaltenen Teile der Leitung W61 in einer Draufsicht auf die Modulplatine 91.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration wird die parasitäre Kapazität der Leitung W11, der Leitung W61 und der Leitung W62 reduziert, so dass es möglich ist, die Sendeverluste der Leitung W11, der Leitung W61 und der Leitung W62 zu verringern. Dadurch ist es möglich, die Sendeverluste der vom Sendeleistungsverstärker 11 ausgegebenen Sendesignale zu reduzieren.
Man beachten, dass es wünschenswert ist, dass die Leitungsbreite des in der dielektrischen Schicht L4 enthaltenen Teils der Leitung W11 kleiner oder gleich der Leitungsbreite jedes der Teile der Leitung W11 ist, die in den Oberflächenschichten enthalten sind, die die Hauptoberflächen 91a und 91b definieren, und dass die Leitungslänge des in der dielektrischen Schicht L4 enthaltenen Teils der Leitung W11 größer oder gleich der Leitungslänge jedes der Teile der Leitung W11 ist, die in den Oberflächenschichten enthalten sind, die die Hauptoberflächen 91a und 91b definieren. Darüber hinaus ist es wünschenswert, dass die Leitungsbreite des in der dielektrischen Schicht L4 enthaltenen Teils der Leitung W62 kleiner oder gleich der Leitungsbreite jedes der Teile der Leitung W62 ist, die in den Oberflächenschichten enthalten sind, die die Hauptoberflächen 91a und 91b definieren, und dass die Leitungslänge des in der dielektrischen Schicht L4 enthaltenen Teils der Leitung W62 größer oder gleich der Leitungslänge jedes der Teile der Leitung W62 ist, die in den Oberflächenschichten enthalten sind, die die Hauptoberflächen 91a und 91b definieren. Darüber hinaus ist es wünschenswert, dass die Leitungsbreite des in der dielektrischen Schicht L5 enthaltenen Abschnitts der Leitung W61 kleiner oder gleich der Leitungsbreite jedes der Abschnitte der Leitung W61 ist, die in den Oberflächenschichten enthalten sind, die die Hauptoberflächen 91a und 91b definieren, und dass die Leitungslänge des in der dielektrischen Schicht L5 enthaltenen Abschnitts der Leitung W61 größer oder gleich der Leitungslänge jedes der Abschnitte der Leitung W61 ist, die in den Oberflächenschichten enthalten sind, die die Hauptoberflächen 91a und 91b definieren.
Wenn die Leitungslänge jedes Abschnitts der Leitung W11, der in den Oberflächenschichten enthalten ist, die die Hauptflächen 91a und 91b definieren, länger ist als die Leitungslänge des Abschnitts der Leitung W11, der in der dielektrischen Schicht L4 enthalten ist, ist es außerdem wünschenswert, dass in den dielektrischen Schichten, die an die Oberflächenschichten angrenzen, ein Masseelektrodenmuster in einem Bereich unmittelbar unter dem Abschnitt der Leitung W11, der in den Oberflächenschichten enthalten ist, nicht enthalten ist. Darüber hinaus ist es wünschenswert, dass die Leitung W61 und die Leitung W62 jeweils eine Konfiguration haben, die der oben beschriebenen Konfiguration ähnlich oder gleich ist.
Man beachte, dass von dem Teil der Leitung W61, der den Duplexer 61 und den Schalter 51 verbindet, und dem Teil der Leitung W62, der den Duplexer 62 und den Schalter 51 verbindet, nur einer in der inneren Schicht enthalten sein darf, die eine relativ große Dicke aufweist. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass von der Leitung W61 und der Leitung W62 eine Leitung, entlang der ein Signal mit einer höheren Frequenz verläuft, in die innere Schicht mit einer relativ großen Dicke aufgenommen wird.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, die parasitäre Kapazität der Leitung W61 und der Leitung W62 zu reduzieren, eine Leitung, in der möglicherweise eine große parasitäre Kapazität erzeugt wird. Dadurch ist es möglich, die Sendeverluste der Leitung W61 bzw. der Leitung W62 weiter wirksam zu reduzieren.
Darüber hinaus ist im Hochfrequenzmodul 1D gemäß dem vorliegenden Arbeitsbeispiel der Schalter 53 (der Antennenschalter) auf der Hauptfläche 91a und die Duplexer 61 und 62 auf der Hauptfläche 91b angeordnet. Wie in 4A dargestellt, überlappt Schalter 53 in einer Draufsicht auf die Modulplatine 91 die Duplexer 61 oder 62 zumindest teilweise.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, die Leitung, die den Schalter 53 und die Duplexer 61 und 62 verbindet, zu verkürzen. Dadurch ist es möglich, eine Reduzierung der Sendeverluste und eine Miniaturisierung des Hochfrequenzmoduls 1D zu erreichen.
Die Erfindung hat unter anderem die folgenden Vorteile:

Wie oben beschrieben, umfasst das Hochfrequenzmodul 1A gemäß der vorliegenden Ausführung die Modulplatine 91 einschließlich der Hauptoberfläche 91a und der Hauptoberfläche 91b auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine 91, Sendeeingangsanschlüsse 111 und 112, einen Nachstufenverstärker 11b, der so konfiguriert ist, dass er ein über den Sendeeingangsanschluss 111 oder 112 eingegebenes Sendesignal verstärkt, und einen Schalter 54, der so konfiguriert ist, dass er die Sendeeingangsanschlüsse 111 und 112 und den Nachstufenverstärker 11b verbindet und trennt. Im Hochfrequenzmodul 1A ist gemäß der vorliegenden Ausführung der Nachstufenverstärker 11b auf der Hauptoberfläche 91a und der Schalter 54 auf der Hauptoberfläche 91b angeordnet.

Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration sind der Nachstufenverstärker 11b und der Schalter 54 mit der dazwischen liegenden Modulplatine 91 angeordnet. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die elektrische Feldkopplung, die Magnetfeldkopplung oder die elektromagnetische Feldkopplung zwischen dem Schalter 54, der auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers 11 angeordnet ist, und einer Ausgangsleitung des Nachstufenverstärkers 11b, die auf der Ausgangsseite des Sendeleistungsverstärkers 11 angeordnet ist, zu reduzieren. Aus diesem Grund ist es möglich, das Schwingen des Sendeleistungsverstärkers 11 als Folge der Bildung einer unnötigen Rückkopplungsschleife, die ein Hochfrequenzsignal zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Sendeleistungsverstärkers 11 überträgt, zu verhindern. Dadurch ist es möglich, einen instabilen Betrieb des Sendeleistungsverstärkers 11 zu reduzieren.
Darüber hinaus kann das Hochfrequenzmodul 1A auch einen Vorstufenverstärker 11a enthalten, der zwischen einem Eingangsanschluss des Nachstufenverstärkers 11b und Schalter 54 angeschlossen wird.
Zusätzlich kann der Vorstufenverstärker 11a auf der Hauptfläche 91a angeordnet werden.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, die elektrische Feldkopplung, die Magnetfeldkopplung oder die elektromagnetische Feldkopplung zwischen dem Schalter 54, der auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers 11 angeordnet ist, und einer Ausgangsleitung des Vorstufenverstärkers 11a zu reduzieren. Aus diesem Grund ist es möglich, den Vorstufenverstärker 11a am Schwingen als Folge der Bildung einer unnötigen Rückkopplungsschleife zu hindern, die ein Hochfrequenzsignal zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Vorstufenverstärkers 11a überträgt. Auf diese Weise ist es möglich, einen instabilen Betrieb des Sendeleistungsverstärkers 11 zu reduzieren.
Darüber hinaus können sich Vorstufenverstärker 11a und Schalter 54 in einer Draufsicht auf die Modulplatine 91 zumindest teilweise überlappen.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, den Vorstufenverstärker 11a und den Schalter 54 über einen Leiter anzuschließen, der in der Modulplatine 91 entlang der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen 91a und 91b (Richtung der z-Achse) ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, die Länge der Leitung zwischen Vorstufenverstärker 11a und Schalter 54 zu reduzieren. Dadurch ist es möglich, die Sendeverluste der Sendesignale zu reduzieren.
Darüber hinaus kann das Hochfrequenzmodul 1A auch eine Anpassungsschaltung 31 enthalten, die mit einem Ausgangsanschluss des Nachstufenverstärkers 11b verbunden ist. In dem oben beschriebenen Hochfrequenzmodul 1A kann die Anpassungsschaltung 31 eine Induktivität enthalten, und die Induktivität kann auf der Hauptoberfläche 91a angeordnet werden.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration sind die Induktivität der Anpassungsschaltung 31 und des Schalters 54 mit der dazwischen angeordneten Modulplatine 91 angeordnet. Entsprechend dieser Konfiguration ist es möglich, die elektrische Feldkopplung, die Magnetfeldkopplung oder die elektromagnetische Feldkopplung zwischen dem Schalter 54, der auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers 11 angeordnet ist, und der Induktivität der Anpassungsschaltung 31, die auf der Ausgangsseite des Sendeleistungsverstärkers 11 angeordnet ist, zu reduzieren. Aus diesem Grund ist es möglich, das Schwingen des Sendeleistungsverstärkers 11 als Folge der Bildung einer unnötigen Rückkopplungsschleife, die ein Hochfrequenzsignal zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Sendeleistungsverstärkers 11 überträgt, weiter zu verhindern. Dadurch ist es möglich, einen instabilen Betrieb des Sendeleistungsverstärkers 11 weiter zu reduzieren.
Zusätzlich kann das Hochfrequenzmodul 1A auch externe Anschlüsse 150 enthalten, und die externen Anschlüsse 150 können auf der Hauptoberfläche 91b angeordnet werden.
Darüber hinaus kann das Hochfrequenzmodul 1A auch eine Antennenanschluss 100 und einen rauscharmen Empfangsverstärker 21 enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie ein über den Antennenanschluss 100 eingegebenes Empfangssignal verstärken, und der rauscharme Empfangsverstärker 21 kann auf der Hauptfläche 91b angeordnet werden.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration sind Sendeleistungsverstärker 11 und rauscharmer Empfangsverstärker 21 mit dazwischen angeordneter Modulplatine 91 angeordnet, wodurch die Isolation zwischen Sende- und Empfangsseite verbessert werden kann. Darüber hinaus ist von den Hauptflächen 91a und 91b der Sendeleistungsverstärker 11, dessen Höhe schwer zu reduzieren ist, nicht auf der Hauptfläche 91b angeordnet, die der Hauptplatine zugewandt ist, sondern der rauscharme Empfangsverstärker 21, dessen Höhe leicht zu reduzieren ist, ist auf der Hauptfläche 91b angeordnet, so dass es möglich ist, die Höhe des Hochfrequenzmoduls 1A insgesamt zu reduzieren. Zusätzlich ist eine Vielzahl von externen Anschlüsse 150, die als Masseelektroden angebracht sind, in der Nähe des rauscharmen Empfangsverstärkers 21 angeordnet, was die Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltung erheblich beeinflusst. Dadurch ist es möglich, die Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltung zu reduzieren.
Zusätzlich kann das Hochfrequenzmodul 1D weiterhin enthalten: einen Sendefilter 61T, der auf der Hauptoberfläche 91b angeordnet und so konfiguriert ist, dass er ein Sendesignal durchlässt, das vom Nachstufenverstärker 11b ausgegeben wird, und einen Schalter 51, der auf der Hauptoberfläche 91b angeordnet und so konfiguriert ist, dass er den Sendefilter 61T und den Nachstufenverstärker 11b verbindet und trennt. In einem Hochfrequenzmodul 1D kann die Modulplatine 91 eine Vielzahl dielektrischer Schichten L1 bis L7 enthalten, die gestapelt sind, mindestens ein Teil der Leitung W11, die den Nachstufenverstärker 11b und den Schalter 51 verbindet, kann in der dielektrischen Schicht L4 unter der Vielzahl dielektrischer Schichten L1 bis L7 enthalten sein, mit Ausnahme der Oberflächenschichten, die die Hauptoberfläche 91a und die Hauptoberfläche 91b definieren, mindestens ein Teil der Leitung 61, die das Sendefilter 61T und den Schalter 51 verbindet, kann in der dielektrischen Schicht L5 unter der Vielzahl dielektrischer Schichten L1 bis L7 enthalten sein, mit Ausnahme der Oberflächenschichten, Die dielektrische Schicht L4 und die dielektrische Schicht L5 können jeweils dicker sein als jede der Vielzahl der dielektrischen Schichten L1 bis L7 mit Ausnahme der dielektrischen Schicht L4 und der dielektrischen Schicht L5, Die Masseelektrodenmuster 93G1 und 93G2 können jeweils in der dielektrischen Schicht L3 neben der dielektrischen Schicht L4 und der dielektrischen Schicht L6 neben der dielektrischen Schicht L5 unter der Vielzahl der dielektrischen Schichten L1 bis L7 enthalten sein, und der mindestens eine Teil der Leitung W11 und der mindestens eine Teil der Leitung W61 können die Masseelektrodenmuster 93G1 und 93G2 in einer Draufsicht auf die Modulplatine 91 überlappen.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration wird die parasitäre Kapazität der Leitung W11 und der Leitung W61 reduziert, und somit ist es möglich, die Sendeverluste der Leitung W11 und der Leitung W61 zu verringern. Infolgedessen ist es möglich, die Sendeverluste der vom Sendeleistungsverstärker 11 ausgegebenen Sendesignale zu reduzieren.
Darüber hinaus kann das Hochfrequenzmodul 1D auch den Schalter 53 enthalten, der auf der Hauptoberfläche 91a angeordnet und mit einem Ausgangsanschluss des Sendefilters 61T verbunden ist. Im Hochfrequenzmodul 1D können sich der Schalter 53 und der Sendefilter 61T in der Draufsicht auf die Modulplatine 91 zumindest teilweise überlappen.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, die Leitung zwischen Schalter 53 und Sendefilter 61T zu kürzen. Dadurch ist es möglich, eine Reduzierung der Sendeverluste und eine Miniaturisierung des Hochfrequenzmoduls 1D zu erreichen.
Darüber hinaus kann im Hochfrequenzmodul 1B gemäß der vorliegenden Variante der Nachstufenverstärker 12b so konfiguriert werden, dass er ein Sendesignal des Kommunikationsbandes A verstärkt, das über den Sendeeingangsanschluss 110 eingegeben wird. Im Hochfrequenzmodul 1B kann nach der vorliegenden Variante der Nachstufenverstärker 12b auf der Hauptfläche 91b und der Nachstufenverstärker 13b und der Schalter 55 auf der Hauptfläche 91a angeordnet werden.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration sind der Nachstufenverstärker 12b und der Schalter 55 mit der dazwischen liegenden Modulplatine 91 angeordnet. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die elektrische Feldkopplung, die Magnetfeldkopplung oder die elektromagnetische Feldkopplung zwischen dem Schalter 55, der auf der Eingangsseite des Sendeleistungsverstärkers 12 angeordnet ist, und einer Ausgangsleitung des Nachstufenverstärkers 12b, die auf der Ausgangsseite des Sendeleistungsverstärkers 12 angeordnet ist, zu reduzieren. Aus diesem Grund ist es möglich, das Schwingen des Sendeleistungsverstärkers 12 als Folge der Bildung einer unnötigen Rückkopplungsschleife, die ein Hochfrequenzsignal zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Sendeleistungsverstärkers 12 überträgt, zu verhindern. Dadurch ist es möglich, einen instabilen Betrieb des Sendeleistungsverstärkers 12 zu reduzieren. Darüber hinaus sind der Nachstufenverstärker 12b, der ein Sendesignal des Kommunikationsbandes A verstärkt, und der Nachstufenverstärker 13b, der ein Sendesignal des Kommunikationsbandes B verstärkt, so angeordnet, dass die Modulplatine 91 dazwischengeschaltet ist, und somit ist es möglich, die Isolierung zwischen den verschiedenen Kommunikationsbändern zu verbessern.
Darüber hinaus ist es wünschenswert, dass sich der Nachverstärker 12b und der Nachverstärker 13b in der Draufsicht auf die Modulplatine 91 nicht überlappen.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, einen großen Abstand zwischen dem Nachstufenverstärker 12b und dem Nachstufenverstärker 13b zu gewährleisten. Dadurch ist es möglich, die Isolation zwischen den verschiedenen Kommunikationsbändern weiter zu verbessern.
Darüber hinaus kann das Hochfrequenzmodul 1B zusätzlich externe Anschlüsse 150 enthalten. Im Hochfrequenzmodul 1B können die externen Anschlüsse 150 auf der Hauptoberfläche 91b angeordnet werden.
Darüber hinaus kann das Hochfrequenzmodul 1B Folgendes umfassen: einen Antennenanschluss 100, und einen rauscharmen Empfangsverstärker 21, der so konfiguriert ist, dass er ein über den Antennenanschluss 100 eingegebenes Empfangssignal verstärkt. Im Hochfrequenzmodul 1B kann der rauscharme Empfangsverstärker 21 auf der Hauptfläche 91b angeordnet werden.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration sind Sendeleistungsverstärker 13 und rauscharmer Empfangsverstärker 21 mit dazwischen angeordneter Modulplatine 91 angeordnet, wodurch die Isolation zwischen Sende- und Empfangsseite verbessert werden kann. Zusätzlich sind in der Nähe des rauscharmen Empfangsverstärkers 21 mehrere externe Anschlüssen 150 angeordnet, die als Masseelektroden dienen, was die Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltung wesentlich beeinflusst. Dadurch ist es möglich, die Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltung zu reduzieren.
Darüber hinaus umfasst das Kommunikationsgerät 5A eine Antenne 2, einen HFIC 3, der zur Verarbeitung der von Antenne 2 gesendeten und empfangenen Hochfrequenzsignale konfiguriert ist, und das Hochfrequenzmodul 1A, das zum Senden der Hochfrequenzsignale zwischen Antenne 2 und HFIC 3 konfiguriert ist.
Dadurch ist es möglich, einen instabilen Betrieb des Sendeleistungsverstärkers 11 zu reduzieren.
Obwohl das Hochfrequenzmodul und das Kommunikationsgerät gemäß der Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsformen, Variationen und Arbeitsbeispielen beschrieben wurde, sind das Hochfrequenzmodul und das Kommunikationsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen, Variationen und Arbeitsbeispiele beschränkt. Die vorliegende Erfindung umfasst auch andere Ausführungsformen, die durch die Kombination beliebiger struktureller Komponenten der oben beschriebenen Ausführungsformen, Variationen und Arbeitsbeispiele erreicht werden, Variationen, die sich aus verschiedenen Modifikationen der oben beschriebenen Ausführungsformen, Variationen und Arbeitsbeispiele ergeben, die von Fachleuten erdacht werden können, ohne vom Wesen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, und verschiedene Geräte, die das oben beschriebene Hochfrequenzmodul und das oben beschriebene Kommunikationsgerät einschließen.
So können z.B. im Hochfrequenzmodul und im Kommunikationsgerät gemäß den vorstehenden Ausführungsformen, Varianten und Arbeitsbeispielen ein weiteres Schaltungselement und eine Leitung z.B. in einen Weg eingefügt werden, der Schaltungselemente und einen Signalweg verbindet, die in den Zeichnungen offengelegt sind.
Obwohl oben nur einige beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben wurden, versteht der Fachmann, dass viele Modifikationen in den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne von der Lehre und den Vorteilen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Dementsprechend ist beabsichtigt, alle diese Modifikationen in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung einzubeziehen.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist vielfältig bei Kommunikationsgeräten wie Mobiltelefonen als ein Hochfrequenzmodul anwendbar, das in einer Multibandkompatiblen Front-End-Einheit angeordnet ist.
Bezugszeichenliste

1, 1A, 1B, 1C, 1D: Hochfrequenzmodul
2: Antenne
3: HF-Signalverarbeitungsschaltung (HFIC)
4: Basisband-Signalverarbeitungsschaltung (BBIC)
5A, 5B: Kommunikationsgerät
11, 12, 13: Sendeleistungsverstärker
11a, 12a, 13a: Vorstufenverstärker
11b, 12b, 13b: Nachstufenverstärker
20: integrierte Halbleiterschaltung (IC)
21: rauscharmer Empfangsverstärker
31, 32, 41: Anpassungsschaltung
51, 52, 53, 54, 55: Schalter
61, 62: Duplexer
61R, 62: Empfangsfilter
61T, 62T: Sendefilter
91: Modulplatine
91a, 91b: Hauptoberfläche
92, 93: Harz-Komponente
93G, 93G1, 93G2: Muster der Masseelektrode
100: Antennenanschluss
110, 111, 112: Sendeeingangsanschluss
120: Empfangsausgangsanschluss
150: externer Anschluss
160: Höckerelektrode

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2018/0131501 A1 [0003, 0004]

Claims

Hochfrequenzmodul, umfassend: eine Modulplatine mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine, einen Sendeeingangsanschluss, einen ersten Sendeverstärker, der so konfiguriert ist, dass er ein über den Sendeeingangsanschluss eingegebenes Sendesignal verstärkt, und einen ersten Schalter, der zum Verbinden und Trennen des Sendeeingangsanschlusses und des ersten Sendeverstärkers konfiguriert ist, wobei der erste Sendeverstärker auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist, und der erste Schalter auf der zweiten Hauptfläche angeordnet ist.
Hochfrequenzmodul nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen zweiten Sendeverstärker, der zwischen einen Eingangsanschluss des ersten Sendeverstärkers und den ersten Schalter geschaltet ist.
Hochfrequenzmodul nach Anspruch 2, wobei der zweite Sendeverstärker auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist.
Hochfrequenzmodul nach Anspruch 3, wobei der zweite Sendeverstärker und der erste Schalter in einer Draufsicht auf die Modulplatine zumindest teilweise überlappen.
Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: eine Impedanzanpassungsschaltung, die mit einem Ausgangsanschluss des ersten Sendeverstärkers verbunden ist, wobei die Impedanzanpassungsschaltung eine Induktivität enthält und die Induktivität auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist.
Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: einen Anschluss für eine externe Verbindung, wobei der Anschluss für eine externe Verbindung auf der zweiten Hauptfläche angeordnet ist.
Hochfrequenzmodul gemäß Anspruch 6, umfassend einen Antennenanschluss und einen Empfangsverstärker, der so konfiguriert ist, dass er ein über den Antennenanschluss eingegebenes Empfangssignal verstärkt, wobei der Empfangsverstärker auf der zweiten Hauptfläche angeordnet ist.
Hochfrequenzmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend: ein Sendefilter, das auf der zweiten Hauptfläche angeordnet und so konfiguriert ist, dass es ein Sendesignal durchlässt, das vom ersten Sendeverstärker ausgegeben wird, und einen zweiten Schalter, der auf der zweiten Hauptoberfläche angeordnet und so konfiguriert ist, dass er das Sendefilter und den ersten Sendeverstärker verbindet und trennt, wobei die Modulplatine mehrere dielektrische Schichten enthält, die gestapelt sind, mindestens ein Teil einer ersten Leitung, die den ersten Sendeverstärker und den zweiten Schalter verbindet, in einer ersten inneren Schicht von den mehreren dielektrischen Schichten enthalten ist, die keine Oberflächenschichten sind, die die erste Hauptoberfläche und die zweite Hauptoberfläche definieren, mindestens ein Teil einer zweiten Leitung, die das Sendefilter und den zweiten Schalter verbindet, in einer zweiten inneren Schicht von den mehreren dielektrischen Schichten außer den Oberflächenschichten enthalten ist, die erste innere Schicht und die zweite innere Schicht jeweils dicker sind als jede der mehreren dielektrischen Schichten außer der ersten inneren Schicht und der zweiten inneren Schicht, Masseelektrodenmuster jeweils in einer dielektrischen Schicht, die an die erste innere Schicht angrenzt, und in einer dielektrischen Schicht, die an die zweite innere Schicht angrenzt, unter den mehreren dielektrischen Schichten enthalten sind, und mindestens der Teil der ersten Leitung und mindestens der Teil der zweiten Leitung die Masseelektrodenmuster in einer Draufsicht auf die Modulplatine überlappen.
Hochfrequenzmodul nach Anspruch 8, ferner umfassend: einen Antennenschalter, der auf der ersten Hauptfläche angeordnet und mit einem Ausgangsanschluss des Sendefilters verbunden ist, wobei der Antennenschalter und das Sendefilter in einer Draufsicht auf die Modulplatine zumindest teilweise überlappen.
Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Sendeverstärker so konfiguriert ist, dass er ein Sendesignal eines ersten Kommunikationsbandes verstärkt, das über den Sendeeingangsanschluss eingegeben wird, das Hochfrequenzmodul ferner einen dritten Sendeverstärker umfasst, der so konfiguriert ist, dass er ein Sendesignal eines zweiten Kommunikationsbandes verstärkt, das über den Sendeeingangsanschluss eingegeben wird, und der dritte Sendeverstärker auf der zweiten Hauptfläche angeordnet ist.
Hochfrequenzmodul nach Anspruch 10, wobei der erste Sendeverstärker und der dritte Sendeverstärker in einer Draufsicht auf die Modulplatine nicht überlappen.
Hochfrequenzmodul nach Anspruch 10 oder 11, ferner umfassend: einen Anschluss für eine externe Verbindung, wobei der Anschluss für eine externe Verbindung auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist.
Hochfrequenzmodul nach Anspruch 12, ferner umfassend: einen Antennenanschluss und einen Empfangsverstärker, der so konfiguriert ist, dass er ein über den Antennenanschluss eingegebenes Empfangssignal verstärkt, wobei der Empfangsverstärker auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist.
Kommunikationsgerät, umfassend eine Antenne, eine Hochfrequenz-(HF)-Signalverarbeitungsschaltung, die so konfiguriert ist, dass sie Hochfrequenzsignale verarbeitet, die von der Antenne gesendet und empfangen werden, und das Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 13, das so konfiguriert ist, dass es die Hochfrequenzsignale zwischen der Antenne und der HF-Signalverarbeitungsschaltung überträgt.