DE202021101049U1 - Hochfrequenzmodul und Kommunikationsgerät - Google Patents
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-
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-
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Abstract
Hochfrequenzmodul, umfassend:
eine Modulplatine, die eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine aufweist,
einen Leistungsverstärker, der dazu konfiguriert ist, ein Übertragungssignal zu verstärken, und
eine erste Schaltungskomponente und
wobei der Leistungsverstärker umfasst:
ein erstes Verstärkungselement,
ein zweites Verstärkungselement,
einen ersten Transformator, der eine erste Spule und eine zweite Spule umfasst, und
einen zweiten Transformator, der eine dritte Spule und eine vierte Spule enthält, wobei
ein Ende der zweiten Spule mit einem Eingangsanschluss des ersten Verstärkerelements verbunden ist,
ein anderes Ende der zweiten Spule mit einem Eingangsanschluss des zweiten Verstärkerelements verbunden ist,
ein Ende der dritten Spule mit einem Ausgangsanschluss des ersten Verstärkerelements verbunden ist,
ein anderes Ende der dritten Spule mit einem Ausgangsanschluss des zweiten Verstärkerelements verbunden ist,
ein Ende der vierten Spule mit einem Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers verbunden ist,
das erste Verstärkungselement und das zweite Verstärkungselement auf der ersten Hauptfläche angeordnet sind und
die erste Schaltungskomponente auf der zweiten Hauptfläche angeordnet ist.
eine Modulplatine, die eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine aufweist,
einen Leistungsverstärker, der dazu konfiguriert ist, ein Übertragungssignal zu verstärken, und
eine erste Schaltungskomponente und
wobei der Leistungsverstärker umfasst:
ein erstes Verstärkungselement,
ein zweites Verstärkungselement,
einen ersten Transformator, der eine erste Spule und eine zweite Spule umfasst, und
einen zweiten Transformator, der eine dritte Spule und eine vierte Spule enthält, wobei
ein Ende der zweiten Spule mit einem Eingangsanschluss des ersten Verstärkerelements verbunden ist,
ein anderes Ende der zweiten Spule mit einem Eingangsanschluss des zweiten Verstärkerelements verbunden ist,
ein Ende der dritten Spule mit einem Ausgangsanschluss des ersten Verstärkerelements verbunden ist,
ein anderes Ende der dritten Spule mit einem Ausgangsanschluss des zweiten Verstärkerelements verbunden ist,
ein Ende der vierten Spule mit einem Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers verbunden ist,
das erste Verstärkungselement und das zweite Verstärkungselement auf der ersten Hauptfläche angeordnet sind und
die erste Schaltungskomponente 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. Mobiltelefonen, werden Leistungsverstärker, die Hochfrequenzübertragungssignale verstärken, verwendet. Dazu offenbart die
JP 2010-118916 A - Da bei dem in
JP 2010-118916 A - OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Hochfrequenzmodul, das einen Leistungsverstärker vom Differenzverstärkertyp enthält, und ein verbessertes Kommunikationsgerät, das das Hochfrequenzmodul enthält, anzugeben.
- Die Aufgabe wird durch ein Hochfrequenzmodul gelöst, das eine Modulplatine, die eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine umfasst, einen Leistungsverstärker, der so konfiguriert ist, dass er ein Übertragungssignal verstärkt, und eine erste Schaltungskomponente. Der Leistungsverstärker umfasst ein erstes Verstärkungselement, ein zweites Verstärkungselement, einen ersten Transformator, der eine erste Spule und eine zweite Spule umfasst, und einen zweiten Transformator, der eine dritte Spule und eine vierte Spule enthält. Ein Ende der zweiten Spule ist mit einem Eingangsanschluss des ersten Verstärkungselements verbunden. Ein anderes Ende der zweiten Spule ist mit einem Eingangsanschluss des zweiten Verstärkungselements verbunden. Ein Ende der dritten Spule ist mit einem Ausgangsanschluss des ersten Verstärkungselements verbunden. Ein weiteres Ende der dritten Spule ist mit einem Ausgangsanschluss des zweiten Verstärkungselements verbunden. Ein Ende der vierten Spule ist mit einem Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers verbunden. Das erste Verstärkungselement und das zweite Verstärkungselement sind auf der ersten Hauptfläche angeordnet, und das erste Schaltungselement ist auf der zweiten Hauptfläche angeordnet.
- Die Erfindung erlaubt es, ein Hochfrequenzmodul, das einen Leistungsverstärker vom Differenzverstärkertyp enthält, mit geringer Baugröße und ein Kommunikationsgerät bereitzustellen.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der sieben Figuren umfassenden Zeichnung.
- Figurenliste
-
-
1 zeigt Schaltungsanordnung eines Hochfrequenzmoduls und eines Kommunikationsgeräts gemäß einer Ausführungsform. -
2A zeigt ein erstes Beispiel für eine Schaltungskonfiguration eines Leistungsverstärkers vom Differenzverstärkertyp. -
2B zeigt ein zweites Beispiel für eine Schaltungskonfiguration eines Leistungsverstärkers vom Differenzverstärkertyp. -
3A ist ein schematisches Diagramm, das eine planare Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß einem Beispiel 1 zeigt. -
3B ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß Beispiel 1 zeigt. -
4A ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration eines Ausgangstransformators gemäß einer Variante 1 zeigt. -
4B ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration eines Ausgangstransformators gemäß einer Variante 2 zeigt. -
4C ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration eines Ausgangstransformators gemäß einer Variante 3 zeigt. -
5 ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß einer Variante 4 zeigt. -
6A ist ein schematisches Diagramm, das eine planare Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß einem Beispiel 2 zeigt. -
6B ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß Beispiel 2 zeigt. -
7A ist ein schematisches Diagramm, das eine planare Konfiguration eines Hochfrequenzmoduls gemäß einem Beispiel 3 zeigt. -
7B ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls gemäß Beispiel 3 veranschaulicht. - BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben. Man beachte, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen jeweils ein allgemeines oder spezifisches Beispiel zeigen. Die in der folgenden Beschreibung genannten Zahlenwerte, Formen, Materialien, Elemente sowie die Anordnung und Verbindung der Elemente sind Beispiele und sollen das Verständnis der Erfindung erleichtern, selbige aber nicht einschränken. Unter den Elementen in den folgenden Beispielen und Varianten werden Elemente, die nicht in einem der unabhängigen Ansprüche aufgeführt sind, als beliebige Elemente beschrieben. Darüber hinaus sind die Größen der Elemente und die Größenverhältnisse, die in den Zeichnungen dargestellt sind, nicht unbedingt genau. Soweit in verschiedenen Figuren gezeigte strukturelle Komponenten einander entsprechen, wurden sie mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und redundante Beschreibungen wurden soweit möglich weggelassen oder vereinfacht.
- Im Folgenden haben ein Begriff, der eine Beziehung zwischen Elementen angibt, wie z. B. „parallel“ oder „senkrecht“, ein Begriff, der die Form eines Elements angibt, wie z. B. „rechteckig“, und ein Zahlenbereich nicht notwendigerweise nur strenge Bedeutungen, sondern umfassen auch im Wesentlichen äquivalente Bereiche, die z. B. eine Differenz von etwa einigen Prozent umfassen, insbesondere solche, wie sie auf dem hier in Frage stehenden Gebiet schon aufgrund von Fertigungstoleranzen üblich sind.
- Im Folgenden bedeutet in Bezug auf A, B und C, die auf einer Platine montiert sind, „C ist in einer Draufsicht auf eine Platine (oder eine Hauptfläche einer Platine) zwischen A und B angeordnet“, dass mindestens eines der Liniensegmente, die beliebige Punkte in A und B verbinden, durch einen Bereich von C in einer Draufsicht auf eine Platine verläuft. Eine Draufsicht auf eine Platine bedeutet, dass eine Platine und ein auf der Platine montiertes Schaltungselement betrachtet werden, die orthogonal auf eine Ebene parallel zu einer Hauptfläche der Platine projiziert werden. Außerdem bedeutet „auf“ in Ausdrücken wie z. B. montiert auf, angeordnet auf, vorgesehen auf und gebildet auf nicht notwendigerweise einen direkten Kontakt.
- Im Folgenden bedeutet „Sendepfad“ eine Übertragungsstrecke, die z. B. eine Leitung, durch die sich ein Hochfrequenz-Sendesignal ausbreitet, eine direkt mit der Leitung verbundene Elektrode und einen direkt mit der Leitung oder der Elektrode verbundenen Anschluss umfasst. Ein „Empfangsweg“ ist ein Übertragungsweg, der z. B. eine Leitung, durch die sich ein Hochfrequenz-Empfangssignal ausbreitet, eine direkt mit der Leitung verbundene Elektrode und ein direkt mit der Leitung oder der Elektrode verbundenes Endgerät umfasst. Darüber hinaus bedeutet „Sende- und Empfangsweg“ eine Übertragungsstrecke, die z. B. eine Leitung, durch die sich ein Hochfrequenz-Sendesignal und ein Hochfrequenz-Empfangssignal ausbreiten, eine direkt mit der Leitung verbundene Elektrode und ein direkt mit der Leitung oder der Elektrode verbundenes Endgerät umfasst.
- Im Folgenden gilt „A und B sind verbunden“ nicht nur, wenn A und B physisch verbunden sind, sondern auch, wenn A und B elektrisch verbunden sind.
-
1 zeigt eine Schaltungskonfiguration des Hochfrequenzmoduls1 und des Kommunikationsgeräts5 gemäß einer Ausführungsform. Wie in1 dargestellt, umfasst das Kommunikationsgerät5 das Hochfrequenzmodul1 , die Antenne2 , die nachfolgend kurz RFIC genannte Hochfrequenz-(HF)-Signalverarbeitungsschaltung 3 und die nachfolgend kurz BBIC genannte Basisbandsignalverarbeitungsschaltung4 . - RFIC
3 ist eine HF-Signalverarbeitungsschaltung, die von der Antenne2 gesendete und empfangene Hochfrequenzsignale verarbeitet. Insbesondere verarbeitet RFIC3 ein Empfangssignal, das über einen Empfangspfad des Hochfrequenzmoduls1 eingegeben wird, z. B. durch Abwärtswandlung, und gibt ein Empfangssignal aus, das durch Verarbeitung an BBIC4 erzeugt wird. RFIC3 verarbeitet ein Sendesignal, das von BBIC4 eingegeben wird, z. B. durch Aufwärtswandlung, und gibt ein Sendesignal aus, das durch Verarbeitung an einen Sendepfad des Hochfrequenzmoduls1 erzeugt wird. - BBIC
4 ist eine Schaltung, die Signale unter Verwendung eines Zwischenfrequenzbandes verarbeitet, das niedriger ist als der Frequenzbereich eines im Funkfrequenzmodul1 übertragenen Funkfrequenzsignals. Ein von BBIC4 verarbeitetes Signal wird z. B. als Bildsignal für die Bildanzeige oder als Audiosignal für Gespräche über einen Lautsprecher verwendet. - RFIC
3 fungiert auch als Controller (Steuerschaltung), der die Verbindung steuert, die von den Schaltern51 ,52 und53 im Funkfrequenzmodul1 hergestellt wird, basierend auf einem zu verwendenden Kommunikationsband (einem Frequenzband). Insbesondere ändert RFIC3 die von den Schaltern51 bis53 im Funkfrequenzmodul1 hergestellte Verbindung entsprechend den Steuersignalen (nicht abgebildet). Insbesondere gibt RFIC3 digitale Steuersignale zur Steuerung der Schalter51 bis53 an die nachfolgend kurz PA-Steuerschaltung genannte Leistungsverstärker- Steuerschaltung80 aus. Die PA-Steuerschaltung80 des Hochfrequenzmoduls1 steuert das Verbinden und Trennen der Schalter51 bis53 , indem sie digitale Steuersignale an die Schalter51 bis53 entsprechend den von RFIC3 eingegebenen digitalen Steuersignalen ausgibt. - RFIC
3 fungiert auch als Controller, der die Verstärkung des im Hochfrequenzmodul1 enthaltenen Leistungsverstärkers10 sowie die Versorgungsspannung Vcc und die Vorspannung Vbias steuert, die dem Leistungsverstärker10 zugeführt werden. Konkret gibt RFIC3 digitale Steuersignale an den Steuersignalanschluss130 des Hochfrequenzmoduls1 aus. Die PA-Steuerschaltung80 des Hochfrequenzmoduls1 stellt die Verstärkung des Leistungsverstärkers10 ein, indem sie ein Steuersignal, die Versorgungsspannung Vcc oder die Vorspannung Vbias an den Leistungsverstärker10 entsprechend einem digitalen Steuersignal ausgibt, das über den Steuersignalanschluss130 eingegeben wird. Man beachte, dass ein Steuersignalanschluss, der von RFIC3 ein digitales Steuersignal zur Steuerung der Verstärkung des Leistungsverstärkers10 empfängt, und ein Steuersignalanschluss, der von RFIC3 digitale Steuersignale zur Steuerung der Stromversorgungsspannung Vcc und der Vorspannung Vbias empfängt, die dem Leistungsverstärker10 zugeführt werden, unterschiedliche Anschlüsse sein können. Der Controller kann außerhalb des RFIC3 angeordnet sein, z. B. im BBIC4 . - Die Antenne
2 ist mit der Antennenanschluss100 des Hochfrequenzmoduls1 verbunden, strahlt ein Hochfrequenzsignal ab, das vom Hochfrequenzmodul1 ausgegeben wird, und empfängt und gibt ein Hochfrequenzsignal von außen an das Hochfrequenzmodul1 ab. - Man beachte, dass die Antenne
2 und der BBIC4 nicht notwendigerweise im Kommunikationsgerät5 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthalten sind. - Als nächstes wird eine detaillierte Konfiguration des Hochfrequenzmoduls
1 beschrieben werden. - Wie in
1 dargestellt, umfasst das Hochfrequenzmodul1 den Antennenanschluss100 , den Leistungsverstärker10 , den rauscharmen Verstärker20 , die Sendefilter30T und40T , die Empfangsfilter30R und40R , die PA-Steuerschaltung80 , die Anpassungsschaltungen61 ,62 und63 , die Schalter51 ,52 und53 sowie den Diplexer35 . - Der Antennenanschluss
100 ist ein Beispiel für einen Eingangs-/AusgangsAnschluss und ist ein gemeinsamer Antennenanschluss, der mit der Antenne2 verbunden ist. - Der Leistungsverstärker
10 ist eine differenzverstärkende Verstärkerschaltung, die Hochfrequenzsignale im Kommunikationsband A und im Kommunikationsband B verstärkt, die über den Übertragungseingangsanschluss110 eingegeben werden. - Die PA-Steuerschaltung
80 stellt die Verstärkung des Leistungsverstärkers10 ein, z. B. in Abhängigkeit von einem digitalen Steuersignal, das über den Steuersignalanschluss130 eingegeben wird. Die PA-Steuerschaltung80 kann als integrierte Halbleiterschaltung (IC) ausgebildet sein. Ein Halbleiter-IC umfasst z. B. einen komplementären Metalloxid-Halbleiter (CMOS), der insbesondere durch einen Silizium-auf-Isolator-Prozess (SOI) gebildet wird. Dementsprechend kann ein solcher Halbleiter-IC zu geringen Kosten hergestellt werden. Man beachte, dass der Halbleiter-IC mindestens eines von Galliumarsenid (GaAs), Silizium-Germanium (SiGe) oder Galliumnitrid (GaN) enthalten kann. So kann ein Hochfrequenzsignal mit hoher Verstärkungsqualität und hoher Rauschqualität ausgegeben werden. - Der rauscharme Verstärker
20 verstärkt die Hochfrequenzsignale in den Kommunikationsbändern A und B, während das Rauschen gering gehalten wird, und gibt die verstärkten Hochfrequenzsignale an den Empfangsausgangsanschluss120 aus. - Das Übertragungsfilter
30T ist auf dem Übertragungspfad AT angeordnet, der den Leistungsverstärker10 und die Antennenanschluss100 verbindet, und lässt ein Übertragungssignal im Übertragungsband des Kommunikationsbandes A innerhalb eines vom Leistungsverstärker10 verstärkten Übertragungssignals durch. Das Übertragungsfilter40T ist auf dem Übertragungspfad BT angeordnet, der den Leistungsverstärker10 und die Antennenanschluss100 verbindet, und leitet ein Übertragungssignal im Übertragungsband des Kommunikationsbandes B innerhalb eines vom Leistungsverstärker10 verstärkten Übertragungssignals weiter. - Das Empfangsfilter
30R ist auf dem Empfangsweg AR angeordnet, der den rauscharmen Verstärker20 und die Antennenanschluss100 verbindet, und leitet ein Empfangssignal im Empfangsband des Kommunikationsbandes A innerhalb eines Empfangssignaleingangs durch die Antennenanschluss100 weiter. Das Empfangsfilter40R ist auf dem Empfangsweg BR angeordnet, der den rauscharmen Verstärker20 und die Antennenanschluss100 verbindet, und leitet ein Empfangssignal im Empfangsband des Kommunikationsbandes B innerhalb eines Empfangssignaleingangs durch die Antennenanschluss100 weiter. - Sendefilter
30T und Empfangsfilter30R sind in einem Duplexer30 enthalten, dessen Durchlassbereich das Kommunikationsband A ist. Der Duplexer30 überträgt ein Sendesignal und ein Empfangssignal im Kommunikationsband A durch Frequenzduplexverfahren (FDD). Sendefilter40T und Empfangsfilter40R sind in einem Duplexer40 enthalten, dessen Durchlassbereich das Kommunikationsband B ist. Der Duplexer40 überträgt ein Sendesignal und ein Empfangssignal im Kommunikationsband B durch FDD. - Man beachte, dass sowohl der Duplexer
30 als auch der Duplexer40 jeweils ein Multiplexer sein kann, der nur eine Mehrzahl von Sendefiltern enthält, ein Multiplexer, der nur eine Mehrzahl von Empfangsfiltern enthält, oder ein Multiplexer, der eine Mehrzahl von Duplexern enthält. Sendefilter30T und Empfangsfilter30R müssen nicht zwingend im Duplexer30 enthalten sein, und stattdessen kann ein einziger Filter für Signale verwendet werden, die im Zeitduplexverfahren (TDD) übertragen werden. In diesem Fall sind ein oder mehrere Schalter, die zwischen Senden und Empfangen umschalten, stromaufwärts, stromabwärts oder stromaufwärts und stromabwärts von Sendefilter30T und Empfangsfilter30R angeordnet. - Die Anpassungsschaltung
61 ist in einem Pfad angeordnet, der den Schalter53 und den Duplexer30 verbindet, und passt die Impedanz zwischen (i) dem Duplexer30 und (ii) dem Diplexer35 und dem Schalter53 an. Die Anpassungsschaltung62 ist in einem Pfad angeordnet, der den Schalter53 und den Duplexer40 verbindet, und passt die Impedanz zwischen (i) dem Duplexer40 und (ii) dem Diplexer35 und dem Schalter53 an. - Die Anpassungsschaltung
63 ist auf Empfangswegen angeordnet, die den rauscharmen Verstärker20 und die Empfangsfilter30R und40R verbinden, und passt die Impedanz zwischen (i) dem rauscharmen Verstärker20 und (ii) den Empfangsfiltern30R und40R an. - Man beachte, dass eine Anpassungsschaltung, die die Impedanz zwischen (i) dem Leistungsverstärker
10 und (ii) den Übertragungsfiltern30T und40T anpasst, auf den Übertragungswegen angeordnet sein kann, die den Leistungsverstärker10 und die Übertragungsfilter30T und40T verbinden. - Der Schalter
51 umfasst einen gemeinsamen Anschluss und zwei Auswahlanschlüsse. Der gemeinsame Anschluss des Schalters51 ist mit dem Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers10 verbunden. Einer der Auswahlanschlüsse des Schalters51 ist mit dem Übertragungsfilter30T verbunden, und der andere Auswahlanschluss des Schalters51 ist mit dem Übertragungsfilter40T verbunden. Diese Anschlusskonfiguration ermöglicht es dem Schalter51 , die Verbindung des Leistungsverstärkers10 zwischen dem Übertragungsfilter30T und dem Übertragungsfilter40T umzuschalten. Der Schalter51 enthält z. B. einen einpoligen Umschaltkreis mit Doppelauslösung (kurz SPDT für „single pole double throw“ genannt). - Der Schalter
52 enthält einen gemeinsamen Anschluss und zwei Auswahlanschlüsse. Der gemeinsame Anschluss des Schalters52 ist über die Anpassungsschaltung63 mit dem Eingangsanschluss des rauscharmen Verstärkers20 verbunden. Einer der Auswahlanschlüsse des Schalters52 ist mit dem Empfangsfilter30R verbunden, und der andere Auswahlanschluss des Schalters52 ist mit dem Empfangsfilter40R verbunden. Diese Anschlusskonfiguration ermöglicht es dem Schalter52 , zwischen dem Verbinden und Trennen des rauscharmen Verstärkers20 mit/von dem Empfangsfilter30R und zwischen dem Verbinden und Trennen des rauscharmen Verstärkers20 mit/von dem Empfangsfilter40R zu wechseln. Der Schalter52 umfasst z. B. einen einpoligen Umschaltkreis mit Doppelauslösung (SPDT). - Der Schalter
53 ist ein Beispiel für einen Antennenschalter und ist über den Diplexer35 mit der Antennenanschluss100 verbunden und schaltet die Verbindung der Antennenanschluss100 zwischen (1) Sendepfad AT und Empfangspfad AR und (2) Sendepfad BT und Empfangspfad BR um. Man beachte, dass der Schalter53 einen Mehrfachverbindungs-Schaltkreis enthält, der gleichzeitige Verbindungen von (1) und (2) oben ermöglicht. - Der Diplexer
35 ist ein Beispiel für einen Multiplexer und enthält die Filter35L und35H . Filter35L hat einen Durchlassbereich, der ein Frequenzbereich ist, der die Kommunikationsbänder A und B einschließt, und Filter35H hat einen Durchlassbereich, der ein anderer Frequenzbereich als der Frequenzbereich ist, der die Kommunikationsbänder A und B einschließt. Ein Anschluss von Filter35L und ein Anschluss von Filter35H sind gemeinsam mit dem Antennenanschlussanschluss100 verbunden. Bei den Filtern35L und35H handelt es sich jeweils um ein LC-Filter, das beispielsweise mindestens eine Chip-Induktivität oder einen Chip-Kondensator enthält. Man beachte, dass, wenn der Frequenzbereich, der die Kommunikationsbänder A und B umfasst, niedriger ist als der oben genannte unterschiedliche Frequenzbereich, Filter35L ein Tiefpassfilter und Filter35H ein Hochpassfilter sein kann. - Man beachte, dass die oben beschriebenen Sendefilter
30T und40T und Empfangsfilter30R und40R jeweils eines von beispielsweise einem akustischen Wellenfilter, das akustische Oberflächenwellen (SAWs) verwendet, einem akustischen Wellenfilter, das akustische Volumenwellen (BAWs) verwendet, einem Induktor-Kondensator-(LC)-Resonanzfilter und einem dielektrischen Filter sein können und darüber hinaus nicht auf diese Filter beschränkt sind. - Die Anpassungsschaltungen
61 bis63 sind nicht notwendigerweise in dem Hochfrequenzmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung enthalten. - In der Konfiguration des Hochfrequenzmoduls
1 sind der Leistungsverstärker10 , der Schalter51 , das Sendefilter30T , die Anpassungsschaltung61 , der Schalter53 und das Filter35L in einer ersten Sendeschaltung enthalten, die Sendesignale im Kommunikationsband A zur Antennenanschluss100 überträgt. Filter35L , Schalter53 , Anpassungsschaltung61 , Empfangsfilter30R , Schalter52 , Anpassungsschaltung63 und rauscharmer Verstärker20 sind in einer ersten Empfangsschaltung enthalten, die Empfangssignale im Kommunikationsband A von der Antenne2 über die Antennenanschluss100 überträgt. - Leistungsverstärker
10 , Schalter51 , Sendefilter40T , Anpassungsschaltung62 , Schalter53 und Filter35L sind in einer zweiten Sendeschaltung enthalten, die Sendesignale im Kommunikationsband B zur Antennenanschluss100 überträgt. Filter35L , Schalter53 , Anpassungsschaltung62 , Empfangsfilter40R , Schalter52 , Anpassungsschaltung63 und rauscharmer Verstärker20 sind in einer zweiten Empfangsschaltung enthalten, die Empfangssignale im Kommunikationsband B von Antenne2 über die Antennenanschluss100 überträgt. - Gemäß der obigen Schaltungskonfiguration kann das Hochfrequenzmodul
1 mindestens eines von Senden, Empfangen oder Senden und Empfangen eines Hochfrequenzsignals im Kommunikationsband A oder B ausführen. Außerdem kann das Hochfrequenzmodul1 mindestens eines von gleichzeitigem Senden, gleichzeitigem Empfangen oder gleichzeitigem Senden und Empfangen von Hochfrequenzsignalen in den Kommunikationsbändern A und B ausführen. - Man beachte, dass in dem Hochfrequenzmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung die beiden Sendeschaltungen und die beiden Empfangsschaltungen nicht über den Schalter
53 mit der Antennenanschluss100 verbunden sein müssen, sondern über verschiedene Anschlüsse mit der Antenne2 verbunden sein können. Es ist ausreichend, wenn das Hochfrequenzmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung mindestens einen der ersten Sendeschaltung oder der zweiten Sendeschaltung enthält. - Bei dem Hochfrequenzmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es ausreichend, wenn der erste Übertragungskreis den Leistungsverstärker
10 und mindestens ein Element aus dem Übertragungsfilter30T , den Schaltern51 und53 und der Anpassungsschaltung61 enthält. Es ist ausreichend, wenn der zweite Übertragungskreis den Leistungsverstärker10 und mindestens ein Element aus dem Übertragungsfilter40T , den Schaltern51 und53 und der Anpassungsschaltung62 enthält. - Der rauscharme Verstärker
20 und die Schalter51 bis53 können in einem einzigen Halbleiter-IC ausgebildet sein. Der Halbleiter-IC enthält z. B. einen CMOS und wird speziell durch den SOI-Prozess gebildet. Dementsprechend kann ein solcher Halbleiter-IC kostengünstig hergestellt werden. Man beachte, dass der Halbleiter-IC mindestens eines von GaAs, SiGe oder GaN enthalten kann. So kann ein Hochfrequenzsignal mit hoher Verstärkungsqualität und hoher Rauschqualität ausgegeben werden. -
2A zeigt eine Schaltungskonfiguration eines ersten Beispiels des Leistungsverstärkers gemäß der Ausführungsform (Leistungsverstärker10 ). Wie in2A dargestellt, umfasst der Leistungsverstärker10 einen Eingangsanschluss115 , einen Ausgangsanschluss116 , ein (erstes) Verstärkungselement12 , ein (zweites) Verstärkungselement13 , ein (drittes) Verstärkungselement11 , einen Zwischentransformator (Übertrager)14 , einen Kondensator16 und einen Ausgangstransformator (unsymmetrisch-symmetrisches Transformationselement) 15. - Der Zwischentransformator
14 ist ein Beispiel für einen ersten Transformator und umfasst eine Primärspule (erste Spule) 14a und eine Sekundärspule (zweite Spule) 14b. - Das Verstärkerelement
11 ist mit dem Zwischentransformator14 verbunden und ist zwischen dem Eingangsanschluss115 und den Verstärkerelementen12 und13 angeordnet. Genauer gesagt ist der Eingangsanschluss des Verstärkerelements11 mit dem Eingangsanschluss115 verbunden, und der Ausgangsanschluss des Verstärkerelements11 ist mit einem Ende (einem unsymmetrischen Anschluss) der Primärspule14a (der ersten Spule) des Zwischentransformators14 verbunden. Ein Ende (ein symmetrischer Anschluss) der Sekundärspule14b (die zweite Spule) des Zwischentransformators14 ist mit dem Eingangsanschluss des Verstärkerelements12 verbunden, und das andere Ende (ein symmetrischer Anschluss) der Sekundärspule14b (die zweite Spule) ist mit dem Eingangsanschluss des Verstärkerelements13 verbunden. Somit ist das Verstärkerelement11 stromaufwärts von den Verstärkerelementen12 und13 angeordnet, mit dem Zwischentransformator14 verbunden und in die stromaufwärts vorgeschaltete Verstärkerschaltung10F eingebunden. - Ein über den Eingangsanschluss
115 eingegebenes Hochfrequenzsignal wird durch das Verstärkungselement11 in einem Zustand verstärkt, in dem die Vorspannung Vcc1 an das Verstärkungselement11 angelegt ist. Der Zwischentransformator14 wendet auf das verstärkte Hochfrequenzsignal eine unsymmetrisch-symmetrische Transformation an. Zu diesem Zeitpunkt wird ein nicht invertiertes Eingangssignal über das eine Ende (symmetrischer Anschluss) der Sekundärspule14b ausgegeben, und ein invertiertes Eingangssignal wird über das andere Ende (symmetrischer Anschluss) der Sekundärspule14b ausgegeben. - Der Ausgangstransformator
15 ist ein Beispiel für einen zweiten Transformator und umfasst eine Primärspule (dritte Spule) 15a und eine Sekundärspule (vierte Spule) 15b. Das eine Ende (symmetrischer Anschluss) der Primärspule15a ist mit dem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements12 verbunden, und das andere Ende (symmetrischer Anschluss) der Primärspule15a ist mit dem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements13 verbunden. Die Vorspannung Vcc2 wird an einen mittleren Punkt der Primärspule15a angelegt. Das eine Ende (der unsymmetrische Anschluss) der Sekundärspule15b ist mit dem Ausgangsanschluss116 verbunden, und das andere Ende der Sekundärspule15b ist mit Masse verbunden. Anders ausgedrückt, der Ausgangstransformator15 ist zwischen (i) den Ausgangsanschluss116 und (ii) den Ausgangsanschluss des Verstärkerelements12 und dem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements13 geschaltet. - Der Kondensator
16 ist zwischen den Ausgangsanschluss des Verstärkerelements12 und den Ausgangsanschluss des Verstärkerelements13 geschaltet. - Die Impedanz eines nicht invertierten Eingangssignals, das durch das Verstärkungselement
12 verstärkt wird, und die Impedanz eines invertierten Eingangssignals, das durch das Verstärkungselement13 verstärkt wird, werden durch den Ausgangstransformator15 und den Kondensator16 transformiert, während die Signale in Gegenphase zueinander gehalten werden. Insbesondere passen der Ausgangstransformator15 und der Kondensator16 die Ausgangsimpedanz des Leistungsverstärkers10 an dem Ausgangsanschluss116 an die Eingangsimpedanz des Schalters51 und der in1 dargestellten Übertragungsfilter30T und40T an. Man beachte, dass ein kapazitives Element, das zwischen Masse und einen Pfad, der den Ausgangsanschluss116 und die Sekundärspule15b verbindet, geschaltet ist, zur Impedanzanpassung beiträgt. Man beachte, dass das kapazitive Element in Reihe auf dem Pfad angeordnet sein kann, der den Ausgangsanschluss116 und die Sekundärspule15b verbindet, oder auch weggelassen werden kann. - Die Verstärkungselemente
12 und13 sind hier in der Differenzverstärkerschaltung10R enthalten. In vielen Fällen sind die Verstärkungselemente12 und13 integral ausgebildet, indem sie z. B. in einem einzigen Chip ausgebildet sind oder auf demselben Substrat montiert sind. Im Gegensatz dazu muss der Ausgangstransformator15 einen hohen Q-Faktor aufweisen, um ein Übertragungssignal mit hoher Leistung zu verarbeiten, und ist daher z. B. nicht integral mit den Verstärkungselementen12 und13 ausgebildet. - Gemäß der Schaltungskonfiguration des Leistungsverstärkers
10 arbeiten die Verstärkungselemente12 und13 gegenphasig zueinander. Zu diesem Zeitpunkt fließen Grundwellenströme durch die Verstärkungselemente12 und13 gegenphasig, d. h. in entgegengesetzten Richtungen, und somit fließen Grundwellenströme nicht in eine Masseleitung oder eine Stromversorgungsleitung, die in einem im Wesentlichen gleichen Abstand von den Verstärkungselementen12 und13 angeordnet sind. Dementsprechend kann das Einfließen von unnötigen Strömen in die oben genannten Leitungen vernachlässigt werden, und somit kann die Verringerung der Leistungsverstärkung, die in einem herkömmlichen Leistungsverstärker zu beobachten ist, reduziert werden. Weiterhin werden ein nicht invertiertes Signal und ein invertiertes Signal, die durch die Verstärkungselemente12 und13 verstärkt werden, kombiniert, und somit können Rauschkomponenten, die den Signalen in ähnlicher Weise überlagert sind, ausgelöscht werden, und unnötige Wellen, wie z. B. harmonische Komponenten, können verringert werden. - Man beachte, dass das verstärkende Element
11 nicht unbedingt im Leistungsverstärker10 enthalten sein muss. Ein Element, das ein unsymmetrisches Eingangssignal in ein nicht invertiertes Eingangssignal und ein invertiertes Eingangssignal umwandelt, ist nicht auf den Zwischentransformator14 beschränkt. Der Kondensator16 ist kein wesentliches Element zur Impedanzanpassung. - Die Verstärkungselemente
11 bis13 und der rauscharme Verstärker20 enthalten jeweils einen Feldeffekttransistor (FET) oder einen Hetero-Bipolartransistor (HBT), z. B. aus einem CMOS auf Siliziumbasis oder GaAs. - Man beachte, dass die als stromaufwärtige Verstärkerschaltung
10F bezeichnete Schaltung stromabwärts vom Zwischentransformator14 angeordnet sein kann. -
2B zeigt eine Schaltungskonfiguration eines zweiten Beispiels des Leistungsverstärkers gemäß der Ausführungsform (Leistungsverstärker10X ). - Wie in
2B dargestellt, umfasst der Leistungsverstärker10X einen Eingangsanschluss115 , einen Ausgangsanschluss116 , ein (erstes) Verstärkungselement12b , ein (zweites) Verstärkungselement13b , ein (drittes) Verstärkungselement12a , ein (viertes) Verstärkungselement13a , einen Zwischentransformator (Transformator)14 , einen Kondensator16 und einen Ausgangstransformator (unsymmetrisch-symmetrisches Transformierelement) 15. - Dabei unterscheidet sich der Leistungsverstärker
10X des zweiten Beispiels vom Leistungsverstärker10 des ersten Beispiels in der Konfiguration und der Lage der stromaufwärts vorgeschalteten Verstärkerschaltung10F . Die folgende Beschreibung der Schaltungskonfiguration des Leistungsverstärkers10X des zweiten Beispiels konzentriert sich auf die Unterschiede zur Schaltungskonfiguration des Leistungsverstärkers10 des ersten Beispiels, während eine Beschreibung der gleichen Punkte entfällt. - Das Verstärkungselement
12a ist mit dem Zwischentransformator14 verbunden und befindet sich zwischen dem Eingangsanschluss115 und dem Verstärkungselement12b . Das Verstärkungselement13a ist mit dem Zwischentransformator14 verbunden und befindet sich zwischen dem Eingangsanschluss115 und dem Verstärkungselement13b . Genauer gesagt ist ein Ende (ein symmetrischer Anschluss) der Sekundärspule14b (der zweiten Spule) des Zwischentransformators14 über das Verstärkungselement12a mit dem Eingangsanschluss des Verstärkungselements12b verbunden, und das andere Ende (ein symmetrischer Anschluss) der Sekundärspule14b (der zweiten Spule) ist über das Verstärkungselement13a mit dem Eingangsanschluss des Verstärkungselements13b verbunden. Somit sind die Verstärkungselemente12a und13a stromaufwärts von den Verstärkungselementen12b und13b angeordnet, mit dem Zwischentransformator14 verbunden und in der vorgeschalteten Verstärkerschaltung10F enthalten. - Der Zwischentransformator
14 wendet eine unsymmetrisch-symmetrische Transformation auf ein Hochfrequenzsignal an, das über den Eingangsanschluss115 eingegeben wird, und ein nicht-invertiertes Eingangssignal und ein invertiertes Eingangssignal werden über das eine Ende bzw. das andere Ende der Sekundärspule14b ausgegeben. Das nicht-invertierte Eingangssignal, das durch das eine Ende der Sekundärspule14b ausgegeben wird, wird durch die Verstärkungselemente12a und12b verstärkt. Das invertierte Eingangssignal, das durch das andere Ende der Sekundärspule14b ausgegeben wird, wird durch die Verstärkungselemente13a und13b verstärkt. - Der Ausgangstransformator
15 ist ein Beispiel für den zweiten Transformator und umfasst die Primärspule (dritte Spule) 15a und die Sekundärspule (vierte Spule) 15b. Ein Ende (ein symmetrischer Anschluss) der Primärspule15a ist mit dem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements12b verbunden, und das andere Ende (ein symmetrischer Anschluss) der Primärspule15a ist mit dem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements13b verbunden. Die Vorspannung Vcc2 wird an den mittleren Punkt der Primärspule15a angelegt. Ein Ende (ein unsymmetrischer Anschluss) der Sekundärspule15b ist mit dem Ausgangsanschluss116 verbunden, und das andere Ende der Sekundärspule15b ist mit Masse verbunden. Anders ausgedrückt: Der Ausgangstransformator15 ist zwischen (i) den Ausgangsanschluss116 und (ii) den Ausgangsanschluss des Verstärkerelements12b und den Ausgangsanschluss des Verstärkerelements13b geschaltet. - Der Kondensator
16 ist zwischen den Ausgangsanschluss des Verstärkerelements12b und den Ausgangsanschluss des Verstärkerelements13b geschaltet. - Die Impedanz eines nicht invertierten Eingangssignals, das durch die Verstärkungselemente
12a und12b verstärkt wird, und die Impedanz eines invertierten Eingangssignals, das durch die Verstärkungselemente13a und13b verstärkt wird, werden durch den Ausgangstransformator15 und den Kondensator16 transformiert, während die Signale gegenphasig zueinander gehalten werden. Insbesondere passen der Ausgangstransformator15 und der Kondensator16 die Ausgangsimpedanz des Leistungsverstärkers10X an dem Ausgangsanschluss116 an die Eingangsimpedanz des Schalters51 und der in1 dargestellten Übertragungsfilter30T und40T an. Man beachte, dass ein kapazitives Element, das zwischen die Masse und einen Pfad, der den Ausgangsanschluss116 und die Sekundärspule15b verbindet, geschaltet ist, zur Impedanzanpassung beiträgt. Man beachte, dass das kapazitive Element in Reihe in dem Pfad geschaltet sein kann, der den Ausgangsanschluss116 und die Sekundärspule15b verbindet, aber nicht unbedingt enthalten sein muss. - Die Verstärkungselemente
12b und13b sind hier in der Differenzverstärkerschaltung10R enthalten. In vielen Fällen sind die Verstärkungselemente12b und13b integral ausgebildet, indem sie z. B. in einem einzigen Chip ausgebildet sind oder auf demselben Substrat montiert sind. Im Gegensatz dazu muss der Ausgangstransformator15 einen hohen Q-Faktor aufweisen, um ein Übertragungssignal mit hoher Leistung zu verarbeiten, und ist daher bei diesem Beispiel nicht integral mit den Verstärkungselementen12 und13 ausgebildet. - Gemäß der Schaltungskonfiguration des Leistungsverstärkers
10X arbeiten die Verstärkungselemente12b und13b gegenphasig zueinander. Zu diesem Zeitpunkt fließen Grundwellenströme durch die Verstärkungselemente12b und13b gegenphasig, d. h. in entgegengesetzte Richtungen, und somit fließen Grundwellenströme nicht in eine Masseleitung und eine Stromversorgungsleitung, die in einem im Wesentlichen gleichen Abstand von den Verstärkungselementen12b und13b angeordnet sind. Dementsprechend kann das Einfließen unnötiger Ströme in die oben genannten Leitungen vernachlässigt werden, und somit kann die Verringerung der Leistungsverstärkung, die in einem herkömmlichen Leistungsverstärker zu beobachten ist, reduziert werden. Des Weiteren werden ein nicht invertiertes Signal und ein invertiertes Signal, die durch die Verstärkungselemente12b und13b verstärkt werden, kombiniert, und somit können Rauschkomponenten, die den Signalen in ähnlicher Weise überlagert sind, ausgelöscht werden, und unnötige Wellen, wie z. B. harmonische Komponenten, können verringert werden. - Wenn das Hochfrequenzmodul
1 auf einer einzigen Montageplatine montiert ist, sind viele Schaltungselemente (Verstärkungselemente11 bis13 , Zwischentransformator14 , Ausgangstransformator15 und Kondensator16 ) im Leistungsverstärker10 (oder Leistungsverstärker10X ) enthalten, was zu einer Zunahme der Größe des Hochfrequenzmoduls1 führt. Wenn die Elemente zur Größenreduzierung dicht angeordnet sind, stört ein Hochleistungsübertragungssignal, das vom Leistungsverstärker10 (oder Leistungsverstärker10X ) ausgegeben wird, eine im Hochfrequenzmodul1 enthaltene Schaltungskomponente, was zu dem Problem führt, dass sich die Signalqualität eines vom Hochfrequenzmodul1 ausgegebenen Hochfrequenzsignals verschlechtert. - Um dies zu beheben, hat das Hochfrequenzmodul
1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration zur Miniaturisierung des Hochfrequenzmoduls1 bei gleichzeitiger Reduzierung der Verschlechterung der Qualität eines Hochfrequenzsignals, das vom Hochfrequenzmodul1 ausgegeben wird. Im Folgenden wird die Konfiguration des Hochfrequenzmoduls1 beschrieben, die die Verschlechterung der Signalqualität und auch die Größe desselben reduziert. -
3A ist eine schematische Darstellung, die eine planare Konfiguration des Hochfrequenzmoduls1A gemäß Beispiel 1 illustriert.3B ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls1A gemäß Beispiel 1 veranschaulicht, und zeigt insbesondere einen Querschnitt entlang der Linie IIIB bis IIIB in3A . Man beachte, dass (a) von3A ein Layout von Schaltungselementen illustriert, wenn die Hauptfläche91a aus den Hauptflächen91a und91b auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine91 von der positiven z-Achse aus betrachtet wird. Andererseits ist (b) von3A eine perspektivische Ansicht eines Layouts von Schaltungselementen, wenn die Hauptfläche91b von der positiven z-Achse aus betrachtet wird. In3A ist der im Inneren der Modulplatine91 angeordnete Ausgangstransformator15 mit gestrichelten Linien dargestellt. - Das Hochfrequenzmodul
1A gemäß Beispiel 1 zeigt eine bestimmte Anordnung von Schaltungselementen, die im Hochfrequenzmodul1 gemäß der Ausführungsform enthalten sind. - Wie in
3A und3B dargestellt, umfasst das Hochfrequenzmodul1A gemäß diesem Beispiel zusätzlich zu der in1 dargestellten Schaltungskonfiguration die Modulplatine91 , die Kunststoffelemente92 und93 sowie die Anschlüsse150 zur Herstellung von externen Verbindungen (kurz Außenanschlüsse genannt). - Die Modulplatine
91 ist eine Platine, die eine Hauptfläche91a (eine erste Hauptfläche) und eine Hauptfläche91b (eine zweite Hauptfläche) auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine91 enthält, und auf der die obigen Übertragungsschaltungen und die obigen Empfangsschaltungen montiert sind. Als Modulplatine91 wird beispielsweise eine Platine aus Low Temperature Co-Fired Ceramics (LTCC), eine Platine aus High Temperature Co-Fired Ceramics (HTCC), eine Platine mit eingebetteten Komponenten, eine Platine mit einer Umverteilungsschicht (RDL) und eine gedruckte Leiterplatte verwendet, die jeweils eine gestapelte Struktur aus mehreren dielektrischen Schichten aufweisen. - Das Harzelement
92 ist auf der Hauptfläche91a der Modulplatine91 vorgesehen, bedeckt zumindest teilweise die Sendeschaltungen, zumindest teilweise die Empfangsschaltungen und die Hauptfläche91a der Modulplatine91 und hat die Funktion, die Zuverlässigkeit der mechanischen Festigkeit und der Feuchtigkeitsbeständigkeit beispielsweise der in den Sendeschaltungen und den Empfangsschaltungen enthaltenen Schaltungselemente zu gewährleisten. Das Kunststoffelement93 ist auf der Hauptfläche91b der Modulplatine91 vorgesehen, deckt zumindest teilweise die Übertragungsschaltungen, zumindest teilweise die Empfangsschaltungen und die Hauptfläche91b der Modulplatine91 ab und hat die Funktion, die Zuverlässigkeit der mechanischen Festigkeit und der Feuchtigkeitsbeständigkeit z. B. der in den Übertragungsschaltungen und den Empfangsschaltungen enthaltenen Schaltungselemente sicherzustellen. Man beachte, dass die Kunststoffelemente92 und93 nicht notwendigerweise in dem Hochfrequenzmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung enthalten sind. - Wie in
3A und3B dargestellt, sind im Hochfrequenzmodul1A gemäß diesem Beispiel die stromaufwärtige Verstärkerschaltung10F , die Differenzverstärkerschaltung10R , der Interstage-Transformator14 , die Duplexer30 und40 , die Anpassungsschaltungen61 ,62 und63 sowie der Schalter53 auf der Hauptfläche91a (einer ersten Hauptfläche) der Modulplatine91 angeordnet. Auf der anderen Seite sind die PA-Steuerschaltung80 , der rauscharme Verstärker20 , die Schalter51 und52 und der Diplexer35 auf der Hauptfläche91b (einer zweiten Hauptfläche) der Modulplatine91 angeordnet. Der Ausgangstransformator15 ist im Inneren der Modulplatine91 angeordnet. - Dementsprechend ist in diesem Beispiel die Differenzverstärkerschaltung
10R (die die Verstärkungselemente12 und13 enthält) auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) montiert. Andererseits ist der rauscharme Verstärker20 eine erste Schaltungskomponente, die auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert ist. - Man beachte, dass die Duplexer
30 und40 , der Schalter53 und die Anpassungsschaltungen61 ,62 und63 auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) montiert sind, aber auch auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert werden können. Die Schalter51 und52 und der Diplexer35 sind auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert, können aber auch auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) montiert werden. Die erste Schaltungskomponente, die auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert ist, muss nicht der rauscharme Verstärker20 sein, sondern kann ein beliebiger der Duplexer30 und40 , der Anpassungsschaltungen61 bis63 , der PA-Steuerschaltung80 , der Schalter51 bis53 und des Diplexers35 sein. - Der Leistungsverstärker
10 enthält mindestens die Verstärkungselemente12 und13 , den Zwischentransformator14 und den Ausgangstransformator15 und somit viele Komponenten, was zu einer Vergrößerung der Montagefläche führt. Folglich wird die Größe des Hochfrequenzmoduls wahrscheinlich zunehmen. - Um dies zu beheben, sind bei der obigen Konfiguration des Hochfrequenzmoduls
1A gemäß diesem Beispiel die Verstärkungselemente12 und13 des Leistungsverstärkers10 und der rauscharme Verstärker20 getrennt auf den beiden Seiten der Modulplatine91 angeordnet, und somit kann das Hochfrequenzmodul1A miniaturisiert werden, während eine Isolierung zwischen Übertragung und Empfang sichergestellt wird. Der rauscharme Verstärker20 , der ein Empfangssignal verstärkt, kann daran gehindert werden, von Verstärkungselementen12 und13 , die leistungsstarke Sendesignale ausgeben, gestört zu werden, und somit kann eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit reduziert werden. - Man beachte, dass die Modulplatine
91 wünschenswerterweise eine mehrschichtige Struktur aufweist, bei der mehrere dielektrische Schichten übereinander angeordnet sind und ein Masseelektrodenmuster auf mindestens einer der dielektrischen Schichten ausgebildet ist. Dementsprechend verbessert sich die Funktion der elektromagnetischen Feldabschirmung der Modulplatine91 . - Bei dem Hochfrequenzmodul
1A gemäß diesem Beispiel sind die stromaufwärtige Verstärkerschaltung10F , die Differenzverstärkerschaltung10R und der Zwischentransformator14 in einem einzigen Halbleiter-IC 75 enthalten, und der Halbleiter-IC 75 ist auf der (ersten) Hauptfläche91a angeordnet. Dementsprechend kann der Leistungsverstärker10 miniaturisiert werden, und somit kann das Hochfrequenzmodul1A weiter miniaturisiert werden. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1A gemäß diesem Beispiel sind Außenanschlüsse150 auf der Hauptfläche91b der Modulplatine91 angeordnet. Das Hochfrequenzmodul1A tauscht über die Außenanschlüsse150 elektrische Signale mit einer Hauptplatine aus, die auf der negativen z-Achsenseite des Hochfrequenzmoduls1A angeordnet ist. Wie in (b) von3A dargestellt, umfassen die Außenanschlüsse den Antennenanschluss100 , den Sendeeingangsanschluss110 und den Empfangsausgangsanschluss120 . Das elektrische Potential einiger der Außenanschlüsse150 ist auf das Massepotential der Hauptplatine eingestellt. Auf der Hauptfläche91b , die der Hauptplatine zugewandt ist, sind von den Hauptflächen91a und91b die stromaufwärtige Verstärkerschaltung10F und die Differenzverstärkerschaltung10R , deren Höhe nicht ohne weiteres verringert werden kann, nicht angeordnet, und der rauscharme Verstärker20 , dessen Höhe ohne weiteres verringert werden kann, ist angeordnet, und somit kann die Höhe des Hochfrequenzmoduls1A insgesamt verringert werden. Weiterhin sind Außenanschlüsse150 , die als Masseelektroden verwendet werden, um den rauscharmen Verstärker20 herum angeordnet, der die Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltungen stark beeinflusst, und somit kann eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit der Empfangsschaltungen reduziert werden. - Man beachte, dass, wie in (b) von
3A dargestellt, von den Außenanschlüssen150 diejenigen Außenanschlüsse150 , die auf Massepotential liegen, in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 zweckmäßigerweise zwischen der PA-Steuerschaltung80 und dem rauscharmen Verstärker20 angeordnet sind. Dementsprechend werden der Außenanschlüsse150 , die als Masseelektroden dienen, zwischen dem rauscharmen Verstärker20 und der PA-Steuerschaltung80 angeordnet, wodurch eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit weiter reduziert werden kann. - Bei diesem Beispiel enthält die Anpassungsschaltung
63 mindestens eine Induktivität, und die Induktivität ist auf der Hauptfläche91a angeordnet. Dementsprechend sind die Induktivität und die PA-Steuerschaltung80 , die die Empfangsempfindlichkeit von Empfangsschaltungen stark beeinflussen, so angeordnet, dass sich die Modulplatine91 dazwischen befindet, und somit kann verhindert werden, dass eine digitale Steuerleitung, die mit der PA-Steuerschaltung80 und der Induktivität verbunden ist, über ein elektromagnetisches Feld gekoppelt wird. Dementsprechend kann eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit, die durch digitales Rauschen verursacht wird, reduziert werden. - Die Differenzverstärkerschaltung
10R ist von den im Hochfrequenzmodul1A enthaltenen Schaltungskomponenten eine Komponente, die eine große Menge an Wärme erzeugt. Um die Wärmeableitung des Hochfrequenzmoduls1A zu verbessern, ist es wichtig, die von der Differenzverstärkerschaltung10R erzeugte Wärme über Wärmeableitungspfade mit geringem Wärmewiderstand an die Hauptplatine abzuleiten. Wenn die Differenzverstärkerschaltung10R auf der Hauptfläche91b montiert ist, ist eine mit der Differenzverstärkerschaltung10R verbundene Elektrodenleitung auf der Hauptfläche91b angeordnet. Dementsprechend umfassen die Wärmeableitungspfade einen Wärmeableitungspfad nur entlang eines planaren Linienmusters (in Richtung der xy-Ebene) auf der Hauptoberfläche91b . Das planare Linienmuster wird aus einem dünnen Metallfilm gebildet und hat daher einen hohen Wärmewiderstand. Dementsprechend verschlechtert sich die Wärmeableitung, wenn die Differenzverstärkerschaltung10R auf der Hauptfläche91b angeordnet ist. - Um dies zu beheben, enthält das Hochfrequenzmodul
1A gemäß diesem Beispiel außerdem einen wärmeableitenden Durchgangsleiter95V , der mit einer Masseelektrode der Differenzverstärkerschaltung10R auf der Hauptoberfläche91a verbunden ist und sich von der Hauptoberfläche91a zur Hauptoberfläche91b erstreckt, wie in3B dargestellt. Der wärmeableitende Durchgangsleiter95V ist auf der Hauptoberfläche91b mit Außenanschlüssen150 von den Außenanschlüssen150 verbunden, die auf Massepotential liegen. - Gemäß dieser Konfiguration können, wenn die Differenzverstärkerschaltung
10R auf der Hauptfläche91a montiert ist, die Differenzverstärkerschaltung10R und die Außenanschlüsse150 durch einen wärmeableitenden Durchgangsleiter95V verbunden werden. Dementsprechend kann als Wärmeableitungspfad für die Differenzverstärkerschaltung10R ein Wärmeableitungspfad, der sich nur entlang eines planaren Leitungsmusters von Leitungen auf und in der Modulplatine91 in Richtung der xy-Ebene erstreckt und einen hohen Wärmewiderstand aufweist, ausgeschlossen werden. Somit kann ein miniaturisiertes Hochfrequenzmodul1A mit verbesserter Wärmeableitung von der Differenzverstärkerschaltung10R zur Hauptplatine bereitgestellt werden. - Man beachte, dass der rauscharme Verstärker
20 und die Schalter51 und52 in einem einzigen Halbleiter-IC70 enthalten sein können. Dementsprechend kann das Hochfrequenzmodul1A miniaturisiert werden. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1A nach diesem Beispiel ist der Ausgangstransformator15 innerhalb der Modulplatine91 ausgebildet. - Wie in den
3A und3B dargestellt, sind in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 zwischen dem Ausgangstransformator15 und dem rauscharmen Verstärker20 Außenanschlüsse150 angeordnet, die auf mit Massepotential liegen. Dementsprechend sind der Ausgangstransformator15 , der ein leistungsstarkes Sendesignal überträgt, und der rauscharme Verstärker20 , der ein Empfangssignal überträgt, durch Außenanschlüsse150 , die auf Massepotential liegen, isoliert, und somit kann die Isolierung zwischen Senden und Empfangen erhöht werden. - Bevorzugt ist bei Draufsicht auf die Modulplatine
91 , keine Schaltungskomponente in Bereichen der Hauptfläche91a und der Hauptfläche91b angeordnet ist, die einen Formationsbereich überlappen, in dem der Ausgangstransformator15 gebildet wird, wie in den3A und3B dargestellt. - Der Ausgangstransformator
15 überträgt ein leistungsstarkes Übertragungssignal, das durch die Differenzverstärkerschaltung10R verstärkt wird, und daher ist der Q-Faktor einer im Ausgangstransformator15 enthaltenen Induktivität wünschenswert hoch. Wenn sich eine oder mehrere Schaltungskomponenten in einem Bereich befinden, der den Ausgangstransformator15 in der obigen Draufsicht überlappt, wird ein von der Induktivität gebildetes elektromagnetisches Feld von der einen oder den mehreren Schaltungskomponenten beeinflusst, und der Q-Faktor der Induktivität sinkt, und die Leistung eines vom Ausgangstransformator15 ausgegebenen Übertragungssignals nimmt ab. Um dem entgegenzuwirken, kann die obige Konfiguration eine Abnahme der Verstärkungsleistung des Leistungsverstärkers10 verringern. - Man beachte, dass bei diesem Beispiel der Ausgangstransformator
15 im Inneren der Modulplatine91 zwischen der Hauptoberfläche91a und der Hauptoberfläche91b ausgebildet ist und zur Hauptoberfläche91b hin versetzt ist. In diesem Fall ist in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 keine Schaltungskomponente in einem Bereich der Hauptfläche91b angeordnet, der den Formationsbereich überlappt, in dem der Ausgangstransformator15 ausgebildet ist, und eine oder mehrere Schaltungskomponenten (nicht dargestellt) können in einem Bereich der Hauptfläche91a angeordnet sein, der den Formationsbereich überlappt, in dem der Ausgangstransformator15 ausgebildet ist. Auch in diesem Fall ist im obigen Bereich in der Hauptfläche91b keine Schaltungskomponente näher am Ausgangstransformator15 angeordnet, so dass eine Verringerung des Q-Faktors der Induktivität des Ausgangstransformators15 reduziert werden kann. -
4A ist ein schematisches Diagramm einer Querschnittskonfiguration, das die Position des Ausgangstransformators15 im Hochfrequenzmodul1E gemäß Variante1 zeigt.4A zeigt die Position des Ausgangstransformators15 in der Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls1E gemäß Variante1 . Man beachte, dass die Anordnung der im Hochfrequenzmodul1E enthaltenen Schaltungskomponenten mit Ausnahme des Ausgangstransformators15 die gleiche ist wie die des Hochfrequenzmoduls1A gemäß Beispiel 1. Im Hochfrequenzmodul1E ist der Ausgangstransformator15 im Inneren der Modulplatine91 zwischen der Hauptfläche91a und der Hauptfläche91b ausgebildet und in Richtung der Hauptfläche91a versetzt. In diesem Fall ist in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 keine Schaltungskomponente in einem Bereich der Hauptfläche91a angeordnet, der den Bildungsbereich überlappt, in dem der Ausgangstransformator15 ausgebildet ist, und eine oder mehrere Schaltungskomponenten (nicht dargestellt) können in einem Bereich der Hauptfläche91b angeordnet sein, der den Bildungsbereich überlappt, in dem der Ausgangstransformator15 ausgebildet ist. - Auch in diesem Fall ist in dem oben genannten Bereich der Hauptfläche
91a , der näher am Ausgangstransformator15 liegt, keine Schaltungskomponente angeordnet, so dass eine Verringerung des Q-Faktors der Induktivität des Ausgangstransformators15 reduziert werden kann. -
4B ist eine schematische Darstellung einer Querschnittskonfiguration, die die Position des Ausgangstransformators15 im Hochfrequenzmodul1F gemäß Variante2 veranschaulicht.4B zeigt die Position des Ausgangstransformators15 in der Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls1F gemäß Variante2 . Man beachte, dass die Anordnung der Schaltungskomponenten im Hochfrequenzmodul1F mit Ausnahme des Ausgangstransformators15 die gleiche ist wie im Hochfrequenzmodul1A gemäß Beispiel 1. Im Hochfrequenzmodul1F ist der Ausgangstransformator15 auf der Hauptfläche91b angeordnet. In diesem Fall ist wünschenswerterweise keine Schaltungskomponente in einem Bereich der Hauptoberfläche91a angeordnet, der den Formationsbereich überlappt, in dem der Ausgangstransformator15 ausgebildet ist, und zwar in einer Draufsicht auf die Modulplatte91 . - Gemäß dieser Konfiguration ist im obigen Bereich der Hauptfläche
91a keine Schaltungskomponente angeordnet, und somit kann eine Verringerung des Q-Faktors der Induktivität des Ausgangstransformators15 reduziert werden. -
4C ist eine schematische Darstellung einer Querschnittskonfiguration, die die Position des Ausgangstransformators15 im Hochfrequenzmodul1G gemäß Variante3 veranschaulicht.4C veranschaulicht die Position des Ausgangstransformators15 in der Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls1G gemäß Variante3 . Man beachte, dass die Anordnung der im Hochfrequenzmodul1G enthaltenen Schaltungskomponenten mit Ausnahme des Ausgangstransformators15 die gleiche ist wie im Hochfrequenzmodul1A gemäß Beispiel 1. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1G ist der Ausgangstransformator15 auf der Hauptfläche91a angeordnet. In diesem Fall ist wünschenswerterweise keine Schaltungskomponente in einem Bereich in der Hauptoberfläche91b angeordnet, der den Formationsbereich überlappt, in dem der Ausgangstransformator15 ausgebildet ist, in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 . - Gemäß dieser Konfiguration ist im obigen Bereich der Hauptfläche
91b keine Schaltungskomponente angeordnet, und somit kann eine Verringerung des Q-Faktors der Induktivität des Ausgangstransformators15 reduziert werden. - Darüber hinaus ist bei jedem der Hochfrequenzmodule
1A ,1E ,1F und1G wünschenswerterweise kein Masseelektrodenmuster in einem Bereich ausgebildet, der den Bereich überlappt, in dem der Ausgangstransformator15 in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 ausgebildet ist. Mit dieser Konfiguration kann sichergestellt werden, dass der Ausgangstransformator15 und eine Masseelektrode weit voneinander beabstandet sind, und der Q-Faktor der im Ausgangstransformator15 enthaltenen Induktivität kann hoch gehalten werden. - Man beachte, dass der Formationsbereich, in dem der Ausgangstransformator
15 gebildet wird, wie folgt definiert ist. Der Formationsbereich, in dem der Ausgangstransformator15 gebildet wird, ist ein minimaler Bereich, der einen Formationsbereich, in dem die Primärspule gebildet wird, und einen Formationsbereich, in dem die Sekundärspule gebildet wird, in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 umfasst. - Die Sekundärspule
15b ist hier als ein Linienleiter definiert, der entlang der Primärspule15a in einem Abschnitt angeordnet ist, in dem ein erster Abstand von der Primärspule15a im Wesentlichen konstant ist. Zu diesem Zeitpunkt sind Abschnitte des Linienleiters, die sich auf beiden Seiten des obigen Abschnitts befinden, von der Primärspule15a um einen zweiten Abstand beabstandet, der länger als der erste Abstand ist, und ein Ende und das andere Ende der Sekundärspule15b sind Punkte, an denen sich ein Abstand des Linienleiters zur Primärspule15a vom ersten Abstand zum zweiten Abstand ändert. Die Primärspule15a ist als ein entlang der Sekundärspule15b angeordneter Linienleiter definiert, und zwar in einem Abschnitt, in dem der erste Abstand von der Sekundärspule15b im Wesentlichen konstant ist. Zu diesem Zeitpunkt sind Abschnitte des Linienleiters, die sich auf beiden Seiten des obigen Abschnitts befinden, von der Sekundärspule15b um den zweiten Abstand, der länger als der erste Abstand ist, beabstandet, und ein Ende und das andere Ende der Primärspule15a sind Punkte, an denen sich ein Abstand von dem Linienleiter zu der Sekundärspule15b von dem ersten Abstand zu dem zweiten Abstand ändert. - Alternativ kann die Sekundärspule
15b als ein entlang der Primärspule15a angeordneter Linienleiter in einem ersten Abschnitt definiert sein, in dem die Linienbreite eine im Wesentlichen konstante erste Breite ist. Die Primärspule15a ist als Leiter definiert, der entlang der Sekundärspule15b angeordnet ist, und zwar in dem ersten Abschnitt, in dem die Leitungsbreite die im Wesentlichen konstante erste Breite ist. - Alternativ kann die Sekundärspule
15b auch als ein entlang der Primärspule15a angeordneter Linienleiter in einem ersten Abschnitt definiert sein, in dem die Dicke eine im Wesentlichen konstante erste Dicke ist. Die Primärspule15a ist als Leiter definiert, der entlang der Sekundärspule15b angeordnet ist, und zwar in dem ersten Abschnitt, in dem die Dicke die im Wesentlichen konstante erste Dicke ist. - Alternativ kann ist die Sekundärspule
15b z.B. auch als ein Leitungsleiter definiert sein, der entlang der Primärspule15a in einem ersten Abschnitt angeordnet ist, in dem ein Kopplungsgrad mit der Primärspule15a ein im Wesentlichen konstanter erster Kopplungsgrad ist. Ferner ist die Primärspule15a als ein Leitungsleiter definiert, der entlang der Sekundärspule15b angeordnet ist, und zwar in dem ersten Abschnitt, in dem ein Kopplungsgrad mit der Sekundärspule15b der im Wesentlichen konstante erste Kopplungsgrad ist. - Man beachte, dass die Außenanschlüsse
150 säulenförmige Elektroden sein können, die durch das Kunststoffelement93 in Richtung der z-Achse verlaufen, wie in den3A und3B dargestellt, oder Höckerelektroden160 sein können, die auf der Hauptfläche91b ausgebildet sind, wie im Hochfrequenzmodul1B gemäß der in5 dargestellten Variante4 . In diesem Fall kann das Kunststoffelement93 nicht auf der Hauptfläche91b vorgesehen sein. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1A gemäß Beispiel 1 können Außenanschlüsse150 auf der Hauptfläche91a angeordnet sein. Im Hochfrequenzmodul1B gemäß Variante4 können auf der Hauptfläche91a Höckerelektroden160 angeordnet sein. -
6A ist ein schematisches Diagramm, das eine planare Konfiguration des Hochfrequenzmoduls1C gemäß Beispiel 2 zeigt.6B ist ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung einer Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls1C gemäß Beispiel 2 und zeigt insbesondere einen Querschnitt entlang der Linie VIB bis VIB in6A . Man beachte, dass (a) von6A ein Layout von Schaltungselementen zeigt, wenn die Hauptfläche91a aus den Hauptflächen91a und91b auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine91 von der positiven z-Achse aus betrachtet wird. (b) von6A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Layouts von Schaltungselementen, wenn die Hauptfläche91b von der positiven z-Achse aus betrachtet wird. In6A sind der Zwischentransformator14 und der Ausgangstransformator15 , die innerhalb der Modulplatine91 ausgebildet sind, mit gestrichelten Linien dargestellt. - Das Hochfrequenzmodul
1C gemäß Beispiel 2 zeigt eine bestimmte Anordnung von Schaltungselementen, die im Hochfrequenzmodul1 gemäß der Ausführungsform enthalten sind. Das Hochfrequenzmodul1C gemäß diesem Beispiel unterscheidet sich vom Hochfrequenzmodul1A gemäß Beispiel 1 nur in der Anordnung der im Hochfrequenzmodul1C enthaltenen Schaltungskomponenten. Die folgende Beschreibung des Hochfrequenzmoduls1C gemäß diesem Beispiel konzentriert sich auf die Unterschiede zum Hochfrequenzmodul1A gemäß Beispiel 1, während eine Beschreibung der gleichen Punkte weggelassen wird. - Wie in
6A und6B dargestellt, sind im Hochfrequenzmodul1C gemäß diesem Beispiel die stromaufwärtige Verstärkerschaltung10F , die Differenzverstärkerschaltung10R , die Duplexer30 und40 , die Anpassungsschaltungen61 ,62 und63 sowie der Schalter53 auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) der Modulplatine91 angeordnet. Auf der anderen Seite sind die PA-Steuerschaltung80 , der rauscharme Verstärker20 , die Schalter51 und52 und der Diplexer35 auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) der Modulplatine91 angeordnet. Der Zwischentransformator14 und der Ausgangstransformator15 sind im Inneren der Modulplatine91 angeordnet. - Bei diesem Beispiel ist die Differenzverstärkerschaltung
10R (die die Verstärkungselemente12 und13 enthält) auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) montiert. Andererseits ist der rauscharme Verstärker20 eine erste Schaltungskomponente, die auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert ist. Der Zwischentransformator14 ist innerhalb der Modulplatine91 angeordnet. - Man beachte, dass die Duplexer
30 und40 , der Schalter53 und die Anpassungsschaltungen61 ,62 und63 auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) montiert sind, aber auch auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert werden können. Die Schalter51 und52 und der Diplexer35 sind auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert, können aber auch auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) montiert werden. Die erste Schaltungskomponente, die auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert ist, muss nicht der rauscharme Verstärker20 sein, sondern kann ein beliebiger der Duplexer30 und40 , der Anpassungsschaltungen61 bis63 , der PA-Steuerschaltung80 , der Schalter51 bis53 und des Diplexers35 sein. - Der Leistungsverstärker
10 umfasst mindestens die Verstärkungselemente12 und13 , den Zwischentransformator14 und den Ausgangstransformator15 und enthält somit viele Komponenten, was zu einer Vergrößerung der Montagefläche führt. Infolgedessen nimmt die Größe des Hochfrequenzmoduls wahrscheinlich zu. Um dem entgegenzuwirken, sind gemäß der obigen Konfiguration des Hochfrequenzmoduls1C Verstärkungselemente12 und13 des Leistungsverstärkers10 und des rauscharmen Verstärkers20 separat auf den beiden Seiten der Modulplatine91 angeordnet, und somit kann das Hochfrequenzmodul1C miniaturisiert werden, während eine Isolierung zwischen Übertragung und Empfang gewährleistet wird. Der rauscharme Verstärker20 , der ein Empfangssignal verstärkt, kann daran gehindert werden, von Verstärkungselementen12 und13 , die leistungsstarke Sendesignale ausgeben, gestört zu werden, und somit kann eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit reduziert werden. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1C gemäß diesem Beispiel sind die stromaufwärts vorgeschaltete Verstärkerschaltung10F und die Differenzverstärkerschaltung10R in einem einzigen Halbleiter-IC 76 enthalten, und der Halbleiter-IC 76 ist auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) angeordnet. Dementsprechend kann der Leistungsverstärker10 miniaturisiert werden, und somit kann das Hochfrequenzmodul1C weiter miniaturisiert werden. - Wie in den
6A und6B dargestellt, überlappt die stromaufwärtige Verstärkerschaltung10F vorzugsweise zumindest teilweise den Zwischentransformator14 in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 . Gemäß dieser Konfiguration kann eine Leitung, die das Verstärkungselement11 und den Zwischentransformator14 verbindet, verkürzt werden, und somit kann das Hochfrequenzmodul1C miniaturisiert werden, während der Übertragungsverlust der Übertragungssignale reduziert wird. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1C gemäß diesem Beispiel sind mehrere Außenanschlüsse150 auf der Hauptfläche91b der Modulplatine91 angeordnet. Wie in6B dargestellt, enthält das Hochfrequenzmodul1C außerdem einen wärmeableitenden Durchgangsleiter95V , der auf der Hauptfläche91a mit einer Masseelektrode der Differenzverstärkerschaltung10R verbunden ist und sich von der Hauptfläche91a zur Hauptfläche91b erstreckt. Der wärmeableitende Durchgangsleiter95V ist mit Außenanschlüssen150 (ersten Außenanschlüssen) von den Außenanschlüssen150 auf der Hauptfläche91b verbunden, die das Massepotential aufweisen. Gemäß dieser Konfiguration können, wenn die Differenzverstärkerschaltung10R auf der Hauptfläche91a montiert ist, die Differenzverstärkerschaltung10R und die Außenanschlüsse150 durch einen wärmeableitenden Durchgangsleiter95V verbunden werden. Dementsprechend kann als Wärmeableitungspfad für die Differenzverstärkerschaltung10R ein Wärmeableitungspfad, der sich nur entlang eines planaren Leitungsmusters in Richtung der xy-Ebene erstreckt und einen hohen Wärmewiderstand aufweist, von Leitungen auf und in der Modulplatine91 ausgeschlossen werden. So kann ein miniaturisiertes Hochfrequenzmodul1C mit verbesserter Wärmeableitung von der Differenzverstärkerschaltung10R zur Hauptplatine bereitgestellt werden. - Wie in
6B dargestellt, können in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 zwischen dem Zwischentransformator14 und dem rauscharmen Verstärker20 Außenanschlüsse150 (die ersten Außenanschlüsse) angeordnet sein, die mit dem wärmeableitenden Durchgangsleiter95V verbunden sind. Dementsprechend sind der Zwischentransformator14 und der rauscharme Verstärker20 durch Außenanschlüsse150 , die das Massepotential haben, isoliert, und so kann die Isolierung zwischen Senden und Empfangen verstärkt werden. - Man beachte, dass die Außenanschlüsse
150 auf der Hauptfläche91a im Hochfrequenzmodul1C gemäß Beispiel 2 angeordnet sein können. -
7A ist ein schematisches Diagramm, das eine planare Konfiguration des Hochfrequenzmoduls1D gemäß einem Beispiel 3 zeigt.7B ist ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung einer Querschnittskonfiguration des Hochfrequenzmoduls1D gemäß Beispiel 3 und zeigt insbesondere einen Querschnitt entlang der Linie VII bis VII in7A . Man beachte, dass (a) von7A ein Layout von Schaltungselementen zeigt, wenn die Hauptfläche91a aus den Hauptflächen91a und91b auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine91 von der positiven z-Achse aus betrachtet wird. (b) von7A ist eine perspektivische Ansicht eines Layouts von Schaltungselementen, wenn die Hauptfläche91b von der positiven z-Achse aus betrachtet wird.7A zeigt den Ausgangstransformator15 , der im Inneren der Modulplatine91 ausgebildet ist, mit gestrichelten Linien. - Das Hochfrequenzmodul
1D gemäß Beispiel 3 zeigt eine bestimmte Anordnung von Schaltungselementen, die im Hochfrequenzmodul1 gemäß der Ausführungsform enthalten sind. - Das Hochfrequenzmodul
1D gemäß diesem Beispiel unterscheidet sich vom Hochfrequenzmodul1A gemäß Beispiel 1 nur in der Anordnung der im Hochfrequenzmodul1D enthaltenen Schaltungselemente. Die folgende Beschreibung des Hochfrequenzmoduls1D gemäß diesem Beispiel konzentriert sich auf die Unterschiede zum Hochfrequenzmodul1A gemäß Beispiel 1, während eine Beschreibung der gleichen Punkte entfällt. - Wie in
7A und7B dargestellt, sind im Hochfrequenzmodul1D gemäß diesem Beispiel die stromaufwärtige Verstärkerschaltung10F , die Differenzverstärkerschaltung10R , die PA-Steuerschaltung80 , die Duplexer30 und40 , die Anpassungsschaltungen61 ,62 und63 sowie der Schalter53 auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) der Modulplatine91 angeordnet. Auf der anderen Seite sind der Zwischentransformator14 , der rauscharme Verstärker20 , die Schalter51 und52 sowie der Diplexer35 auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) der Modulplatine91 angeordnet. Der Ausgangstransformator15 ist im Inneren der Modulplatine91 angeordnet. - Bei diesem Beispiel ist die Differenzverstärkerschaltung
10R (die die Verstärkungselemente12 und13 enthält) auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) montiert. Der rauscharme Verstärker20 ist eine erste Schaltungskomponente, die auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert ist. Der Zwischentransformator14 ist auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert. - Man beachte, dass die Duplexer
30 und40 , der Schalter53 und die Anpassungsschaltungen61 ,62 und63 auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) montiert sind, aber auch auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert werden können. Die Schalter51 und52 und der Diplexer35 sind auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert, können aber auch auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) montiert werden. Die erste Schaltungskomponente, die auf der Hauptfläche91b (der zweiten Hauptfläche) montiert ist, muss nicht der rauscharme Verstärker20 sein, sondern kann ein beliebiger der Duplexer30 und40 , der Anpassungsschaltungen61 bis63 , der PA-Steuerschaltung80 , der Schalter51 bis53 und des Diplexers35 sein. - Der Leistungsverstärker
10 umfasst mindestens die Verstärkungselemente12 und13 , den Zwischentransformator14 und den Ausgangstransformator15 und enthält somit viele Komponenten, was zu einer Vergrößerung der Montagefläche führt. Folglich wird die Größe des Hochfrequenzmoduls wahrscheinlich zunehmen. - Um dem entgegenzuwirken, sind gemäß der obigen Konfiguration des Hochfrequenzmoduls
1D nach diesem Beispiel die Verstärkungselemente12 und13 des Leistungsverstärkers10 und des rauscharmen Verstärkers20 getrennt auf den beiden Seiten der Modulplatine91 angeordnet, und somit kann das Hochfrequenzmodul1D miniaturisiert werden, während eine Isolierung zwischen Übertragung und Empfang gewährleistet wird. Der rauscharme Verstärker20 , der ein Empfangssignal verstärkt, kann daran gehindert werden, von Verstärkungselementen12 und13 , die leistungsstarke Sendesignale ausgeben, gestört zu werden, und somit kann eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit reduziert werden. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1D gemäß diesem Beispiel sind die vorgeschaltete Verstärkerschaltung10F und die Differenzverstärkerschaltung10R in einem einzigen Halbleiter-IC 76 enthalten, und der Halbleiter-IC 76 ist auf der Hauptfläche91a (der ersten Hauptfläche) angeordnet. Dementsprechend kann der Leistungsverstärker10 miniaturisiert werden, und somit kann das Hochfrequenzmodul1D weiter miniaturisiert werden. - Wie in
7A und7B dargestellt, überlappt die vorgeschaltete Verstärkerschaltung10F vorzugsweise zumindest teilweise den Zwischentransformator14 in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 . Gemäß dieser Konfiguration kann eine Leitung, die das Verstärkungselement11 und den Zwischentransformator14 verbindet, verkürzt werden, und somit kann das Hochfrequenzmodul1D miniaturisiert werden, während der Übertragungsverlust eines Übertragungssignals reduziert wird. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1D gemäß diesem Beispiel sind mehrere Außenanschlüsse150 auf der Hauptfläche91b der Modulplatine91 angeordnet. Wie in7B dargestellt, umfasst das Hochfrequenzmodul1D außerdem einen wärmeableitenden Durchgangsleiter95V , der auf der Hauptfläche91a mit einer Masseelektrode der Differenzverstärkerschaltung10R verbunden ist und sich von der Hauptfläche91a zur Hauptfläche91b erstreckt. Der wärmeableitende Durchgangsleiter95V ist auf der Hauptfläche91b mit Außenanschlüssen150 (den ersten Außenanschlüssen) von den Außenanschlüssen150 verbunden, die auf Massepotential liegen. So kann ein miniaturisiertes Hochfrequenzmodul1D mit verbesserter Wärmeableitung von der Differenzverstärkerschaltung10R zur Hauptplatine bereitgestellt werden. - Wie in
7B dargestellt, können in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 zwischen dem Zwischentransformator14 und dem rauscharmen Verstärker20 Außenanschlüsse150 (die ersten Außenanschlüsse) angeordnet sein, die mit dem wärmeableitenden Durchgangsleiter95V verbunden sind. Dementsprechend sind der Zwischentransformator14 und der rauscharme Verstärker20 durch Außenanschlüsse150 , die das Massepotential haben, isoliert, und so kann die Isolierung zwischen Senden und Empfangen verstärkt werden. - Bei diesem Beispiel kann die PA-Steuerschaltung
80 auf der Hauptfläche91a angeordnet sein, wie in7A dargestellt. Gemäß dieser Konfiguration sind die PA-Steuerschaltung80 , die mit der Eingangsseite des Leistungsverstärkers10 verbunden ist, und der Ausgangstransformator15 , der mit der Ausgangsseite des Leistungsverstärkers10 verbunden ist, nicht auf der gleichen Hauptfläche angeordnet, so dass das Auftreten einer Rückkopplungsschleife, die ein Schwingungsphänomen zwischen Eingang und Ausgang des Leistungsverstärkers10 verursacht, verhindert werden kann und der Leistungsverstärker10 somit stabil betrieben werden kann. - Man beachte, dass die Außenanschlüsse
150 auf der Hauptfläche91a im Hochfrequenzmodul1D gemäß Beispiel 3 angeordnet sein können. - Wie oben beschrieben, umfasst das Hochfrequenzmodul
1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform: eine Modulplatine91 , die Hauptflächen91a und91b auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine91 umfasst, einen Leistungsverstärker10 , der so konfiguriert ist, dass er ein Übertragungssignal verstärkt, und ein erstes Schaltungselement. Der Leistungsverstärker10 umfasst: ein Verstärkungselement12 , ein Verstärkungselement13 , einen Zwischentransformator14 , der eine Primärspule14a und eine Sekundärspule14b enthält und einen Ausgangstransformator15 , der eine Primärspule15a und eine Sekundärspule15b enthält, wobei ein Ende der Sekundärspule14b mit einem Eingangsanschluss des Verstärkerelements12 verbunden ist, ein anderes Ende der Sekundärspule14b mit einem Eingangsanschluss des Verstärkerelements13 verbunden ist, ein Ende der Primärspule15a mit einem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements12 verbunden ist, ein anderes Ende der Primärspule15a mit einem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements13 verbunden ist, ein Ende der Sekundärspule15b mit einem Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers10 verbunden ist, das Verstärkerelement12 und das Verstärkerelement13 auf der Hauptfläche91a angeordnet sind und das erste Schaltungselement auf der Hauptfläche91b angeordnet ist. Dementsprechend sind die Verstärkungselemente12 und13 des Leistungsverstärkers10 und die erste Schaltungskomponente auf den beiden Seiten der Modulplatine angeordnet, und somit kann ein kleines Hochfrequenzmodul1 bereitgestellt werden, das einen Leistungsverstärker10 mit Differenzverstärkung enthält. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1 kann die erste Schaltungskomponente ein rauscharmer Verstärker20 sein, der auf der Hauptfläche91b angeordnet ist. Gemäß dieser Konfiguration sind die Verstärkungselemente12 und13 des Leistungsverstärkers10 und des rauscharmen Verstärkers20 getrennt auf den beiden Seiten der Modulplatine91 angeordnet, und somit kann das Hochfrequenzmodul1 miniaturisiert werden, während eine Isolierung zwischen Übertragung und Empfang gewährleistet wird. Außerdem kann verhindert werden, dass der rauscharme Verstärker20 , der ein Empfangssignal verstärkt, von den Verstärkungselementen12 und13 , die leistungsstarke Sendesignale ausgeben, gestört wird, und somit kann eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit reduziert werden. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1A können die Verstärkungselemente12 und13 und der Zwischentransformator14 in einem einzelnen Halbleiter-IC 75 enthalten sein, und der einzelne Halbleiter-IC 75 kann auf der Hauptfläche91a angeordnet sein. Dementsprechend kann der Leistungsverstärker10 miniaturisiert werden, und somit kann das Hochfrequenzmodul1A weiter miniaturisiert werden. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1D kann der Leistungsverstärker10 ferner ein Verstärkungselement11 enthalten, das stromaufwärts von den Verstärkungselementen12 und13 angeordnet ist, wobei das Verstärkungselement11 mit dem Zwischentransformator14 verbunden ist, der Zwischentransformator14 auf der Hauptfläche91b angeordnet sein kann und in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 das Verstärkungselement11 den Zwischentransformator14 zumindest teilweise überlappen kann. Gemäß dieser Konfiguration kann eine Leitung, die das Verstärkungselement11 und den Zwischentransformator14 verbindet, verkürzt werden, und somit kann das Hochfrequenzmodul1D miniaturisiert werden, während der Übertragungsverlust der Übertragungssignale reduziert wird. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1C kann der Leistungsverstärker10 ferner ein Verstärkungselement11 enthalten, das stromaufwärts von den Verstärkungselementen12 und13 angeordnet ist, wobei das Verstärkungselement11 mit einem Zwischentransformator14 verbunden ist, der Zwischentransformator14 im Inneren der Modulplatine91 zwischen der Hauptfläche91a und der Hauptfläche91b angeordnet sein kann und das Verstärkungselement11 in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 den Zwischentransformator14 zumindest teilweise überlappen kann. Gemäß dieser Konfiguration kann eine Leitung, die das Verstärkungselement11 und den Zwischentransformator14 verbindet, verkürzt werden, und somit kann das Hochfrequenzmodul1C miniaturisiert werden, während der Übertragungsverlust der Übertragungssignale reduziert wird. - Das Hochfrequenzmodul
1 kann ferner umfassen: eine Mehrzahl von Außenanschlüssen150 , die auf der Hauptfläche91b angeordnet sind, und einen wärmeableitenden Durchgangsleiter95V , der mit einer Masseelektrode des Verstärkerelements12 und des Verstärkerelements13 verbunden ist, wobei sich der wärmeableitende Durchgangsleiter95V von der Hauptfläche91a zur Hauptfläche91b erstreckt. Der wärmeableitende Durchgangsleiter95V kann auf der Hauptfläche91b mit einem ersten Außenanschluss von den Außenanschlüssen150 verbunden sein, der auf Massepotential liegt. Gemäß dieser Konfiguration können, wenn die Differenzverstärkerschaltung10R auf der Hauptfläche91a montiert ist, die Differenzverstärkerschaltung10R und ein oder mehrere Außenanschlüsse150 über einen wärmeableitenden Leiter95V verbunden werden. Dementsprechend kann als Wärmeableitungspfad für die Differenzverstärkerschaltung10R ein Wärmeableitungspfad, der sich nur entlang eines planaren Leitungsmusters in Richtung der xy-Ebene erstreckt und einen hohen Wärmewiderstand aufweist, von Leitungen auf und in der Modulplatine91 ausgeschlossen werden. Somit kann ein miniaturisiertes Hochfrequenzmodul1 mit verbesserter Wärmeableitung von der Differenzverstärkerschaltung10R zur Grundplatine bereitgestellt werden. - Bei den Hochfrequenzmodulen
1C und1D kann in der Draufsicht auf die Modulplatine91 der erste Außenanschluss physisch zwischen dem Zwischentransformator14 und dem rauscharmen Verstärker20 angeordnet sein. Dementsprechend sind der Zwischentransformator14 und der rauscharme Verstärker20 durch den Außenanschluss150 , der das Massepotential hat, isoliert, und so kann die Isolierung zwischen Senden und Empfangen verstärkt werden. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1G ist der Ausgangstransformator15 vorzugsweise auf der Hauptfläche91a angeordnet, und in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 ist kein Schaltungselement in einem Bereich angeordnet, der in der Hauptfläche91b enthalten ist und den Ausgangstransformator15 überlappt. Gemäß dieser Konfiguration ist im obigen Bereich der Hauptfläche91b keine Schaltungskomponente angeordnet, und somit kann eine Verringerung des Q-Faktors der Induktivität des Ausgangstransformators15 reduziert werden. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1 F ist der Ausgangstransformator15 vorzugsweise auf der Hauptfläche91b angeordnet, und in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 ist kein Schaltungselement in einem Bereich angeordnet, der in der Hauptfläche91a enthalten ist und den Ausgangstransformator15 überlappt. Gemäß dieser Konfiguration ist im obigen Bereich der Hauptfläche91a keine Schaltungskomponente angeordnet, und somit kann eine Verringerung des Q-Faktors der Induktivität des Ausgangstransformators15 reduziert werden. - Bei den Hochfrequenzmodulen
1A und1E ist der Ausgangstransformator15 vorzugsweise im Inneren der Modulplatine91 zwischen der Hauptfläche91a und der Hauptfläche91b angeordnet, und in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 ist kein Schaltungselement in Bereichen angeordnet, die in der Hauptfläche91a und der Hauptfläche91b enthalten sind und den Ausgangstransformator15 überlappen. Gemäß dieser Konfiguration ist in den oben genannten Bereichen der Hauptflächen91a und91b keine Schaltungskomponente angeordnet, so dass eine Verringerung des Q-Faktors der Induktivität des Ausgangstransformators15 reduziert werden kann. - Bei den Hochfrequenzmodulen
1A und1E kann der Ausgangstransformator15 im Inneren der Modulplatine91 zwischen der Hauptfläche91a und der Hauptfläche91b angeordnet sein, wobei der Ausgangstransformator15 in Richtung der Hauptfläche91a oder der Hauptfläche91b versetzt ist, und in einer Draufsicht auf die Modulplatine91 ist in einem Bereich, der in der Hauptfläche91a oder der Hauptfläche91b enthalten ist und den Ausgangstransformator15 überlappt, keine Schaltungskomponente angeordnet, und eine Schaltungskomponente kann in einem Bereich angeordnet sein, der in der verbleibenden Hauptfläche91a oder Hauptfläche91b enthalten ist und den Ausgangstransformator15 überlappt. Auch in diesem Fall ist im obigen Bereich in der Hauptfläche91a keine Schaltungskomponente näher am Ausgangstransformator15 angeordnet, so dass eine Verringerung des Q-Faktors der Induktivität des Ausgangstransformators15 reduziert werden kann. - Bei dem Hochfrequenzmodul
1 kann in der Draufsicht auf die Modulplatine91 der Außenanschluss150 , der ein Massepotential hat, physisch zwischen dem Ausgangstransformator15 und dem rauscharmen Verstärker20 angeordnet sein. Dementsprechend sind der Ausgangstransformator15 , der ein leistungsstarkes Sendesignal überträgt, und der rauscharme Verstärker20 , der ein Empfangssignal überträgt, durch den Außenanschluss150 , der auf Massepotential liegt, isoliert, und somit wird die Isolierung zwischen Übertragung und Empfang verstärkt. - Das Hochfrequenzmodul
1D kann ferner eine PA-Steuerschaltung80 enthalten, die zur Steuerung des Leistungsverstärkers10 konfiguriert ist, und die PA-Steuerschaltung80 kann auf der Hauptfläche91a angeordnet sein. Gemäß dieser Konfiguration sind die PA-Steuerschaltung80 , die mit der Eingangsseite des Leistungsverstärkers10 verbunden ist, und der Ausgangstransformator15 , der mit der Ausgangsseite des Leistungsverstärkers10 verbunden ist, nicht auf der gleichen Hauptfläche angeordnet, so dass sie voneinander getrennt sind, und somit kann ein Schwingungsphänomen, das durch eine Rückkopplungsschleife zwischen Eingang und Ausgang des Leistungsverstärkers10 verursacht wird, verhindert werden, und somit kann der Leistungsverstärker10 stabil betrieben werden. - Das Kommunikationsgerät
5 umfasst: Antenne2 , RFIC3 , das so konfiguriert ist, dass es die von der Antenne2 gesendeten und empfangenen Hochfrequenzsignale verarbeitet, und das Hochfrequenzmodul1 , das so konfiguriert ist, dass es die Hochfrequenzsignale zwischen der Antenne2 und dem RFIC3 überträgt. Dementsprechend kann ein kleines Kommunikationsgerät5 bereitgestellt werden, das einen Leistungsverstärker vom Differenzverstärkertyp enthält. - Im Vorstehenden wurden Hochfrequenzmodule und das Kommunikationsgeräte anhand von Beispielen und Varianten beschrieben, jedoch sind die Hochfrequenzmodule und Kommunikationsgeräte gemäß der Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die vorliegende Offenbarung umfasst auch andere Ausführungsformen, die durch Kombination beliebiger Elemente in den Ausführungsformen, den Beispielen und den Variationen erreicht werden, Variationen als Ergebnis der Anwendung verschiedener Modifikationen, die von Fachleuten an den Ausführungsformen, den Beispielen und den Variationen erdacht werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, und verschiedene Vorrichtungen, die die Hochfrequenzmodule und die Kommunikationsvorrichtungen umfassen.
- Bei den Hochfrequenzmodulen und den Kommunikationsgeräten gemäß den Ausführungsformen, den Beispielen und den Varianten kann z. B. ein weiteres Schaltungselement und eine weitere Leitung zwischen Schaltungselementen und Verbindungswegen von Signalpfaden angeordnet sein, die in den Zeichnungen dargestellt sind.
- Obwohl oben nur einige beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail beschrieben wurden, wird der Fachmann leicht erkennen, dass viele Modifikationen in den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend sollen alle derartigen Modifikationen in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung einbezogen werden.
- Die vorliegende Offenlegung kann in Kommunikationsgeräten, wie z. B. Mobiltelefonen, als Hochfrequenzmodul, das in einem Front-End-Teil angeordnet ist und die Multiband-Technologie unterstützt, industriell angewendet werden.
- Bezugszeichenliste
-
- 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G
- Hochfrequenz-(HF)-Modul
- 2
- Antenne
- 3
- HF-Signalverarbeitungsschaltung (RFIC)
- 4
- Basisband-Signalverarbeitungsschaltung (BBIC)
- 5
- Kommunikationsgerät
- 10, 10X
- Leistungsverstärker
- 10F
- stromaufwärtige Differenzverstärkerschaltung
- 10R
- Differenzverstärkerschaltung
- 11, 12, 12a, 12b, 13, 13a, 13b
- Verstärkungselement
- 14
- Zwischentransformator
- 14a, 15a
- Primärspule
- 14b, 15b
- Sekundärspule
- 15
- Ausgangstransformator
- 16
- Kondensator
- 20
- rauscharmer Verstärker
- 30, 40
- Duplexer
- 30R, 40R
- Empfangsfilter
- 30T, 40T
- Getriebefilter
- 35
- Diplexer
- 35H, 35L
- Filter
- 51, 52, 53
- Schalter
- 61, 62, 63
- Anpassungsschaltung
- 70
- Halbleiter-IC
- 80
- Leistungsverstärker-Steuerschaltung
- 91
- Modulplatine
- 91a, 91b
- Hauptfläche
- 92, 93
- Kunststoffteil
- 95V
- wärmeableitende Durchgangsleitung
- 100
- Antennenanschluss
- 110
- Übertragungseingangsanschluss
- 115
- Eingangsanschluss
- 116
- Ausgangsanschluss
- 120
- Empfangsausgangsanschluss
- 130
- Steuersignalanschluss
- 150
- Außenanschluss
- 160
- Höckerelektrode
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2010118916 A [0002, 0003]
Claims (14)
- Hochfrequenzmodul, umfassend: eine Modulplatine, die eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche auf gegenüberliegenden Seiten der Modulplatine aufweist, einen Leistungsverstärker, der dazu konfiguriert ist, ein Übertragungssignal zu verstärken, und eine erste Schaltungskomponente und wobei der Leistungsverstärker umfasst: ein erstes Verstärkungselement, ein zweites Verstärkungselement, einen ersten Transformator, der eine erste Spule und eine zweite Spule umfasst, und einen zweiten Transformator, der eine dritte Spule und eine vierte Spule enthält, wobei ein Ende der zweiten Spule mit einem Eingangsanschluss des ersten Verstärkerelements verbunden ist, ein anderes Ende der zweiten Spule mit einem Eingangsanschluss des zweiten Verstärkerelements verbunden ist, ein Ende der dritten Spule mit einem Ausgangsanschluss des ersten Verstärkerelements verbunden ist, ein anderes Ende der dritten Spule mit einem Ausgangsanschluss des zweiten Verstärkerelements verbunden ist, ein Ende der vierten Spule mit einem Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers verbunden ist, das erste Verstärkungselement und das zweite Verstärkungselement auf der ersten Hauptfläche angeordnet sind und die erste Schaltungskomponente auf der zweiten Hauptfläche angeordnet ist.
- Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 1 , wobei die erste Schaltungskomponente ein rauscharmer Verstärker ist, der auf der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, wobei der rauscharme Verstärker dazu konfiguriert ist, ein Empfangssignal zu verstärken. - Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 2 , wobei das erste Verstärkungselement, das zweite Verstärkungselement und der erste Transformator in einer einzigen integrierten Halbleiterschaltung (IC) enthalten sind und die integrierte Halbleiterschaltung auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist. - Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 2 , wobei der Leistungsverstärker ferner ein drittes Verstärkungselement enthält, das stromaufwärts von dem ersten Verstärkungselement und dem zweiten Verstärkungselement angeordnet ist, wobei das dritte Verstärkungselement mit dem ersten Transformator verbunden ist, der erste Transformator auf der zweiten Hauptfläche angeordnet ist und in einer Draufsicht auf die Modulplatine das dritte Verstärkungselement den ersten Transformator zumindest teilweise überlappt. - Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 2 , wobei der Leistungsverstärker ferner ein drittes Verstärkungselement enthält, das stromaufwärts von dem ersten Verstärkungselement und dem zweiten Verstärkungselement angeordnet ist, wobei das dritte Verstärkungselement mit dem ersten Transformator verbunden ist, der erste Transformator im Inneren der Modulplatine zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist und in einer Draufsicht auf die Modulplatine das dritte Verstärkungselement den ersten Transformator zumindest teilweise überlappt. - Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 4 oder5 , ferner umfassend: eine Mehrzahl von Außenanschlüsse genannten Anschlüssen zur Herstellung von externen Verbindungen, die auf der zweiten Hauptfläche angeordnet sind, und einen wärmeableitenden Durchgangsleiter, der mit einer Masseelektrode des ersten Verstärkungselements und des zweiten Verstärkungselements verbunden ist, wobei sich der wärmeableitende Durchgangsleiter von der ersten Hauptfläche zu der zweiten Hauptfläche erstreckt und wobei der wärmeableitende Durchgangsleiter auf der zweiten Hauptfläche mit einem ersten Außenverbindungsanschluss von der Mehrzahl der Außenverbindungsanschlüsse verbunden ist, der auf Massepotential liegt. - Hochfrequenzmodul nach
Anspruch 6 , wobei in der Draufsicht auf die Modulplatine der erste Außenanschluss physisch zwischen dem ersten Transformator und dem rauscharmen Verstärker angeordnet ist. - Hochfrequenzmodul nach einem der
Ansprüche 2 bis7 , wobei der zweite Transformator auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist und in einer Draufsicht auf die Modulplatine keine Schaltungskomponente in einem Bereich angeordnet ist, der in der zweiten Hauptfläche enthalten ist und den zweiten Transformator überlappt. - Hochfrequenzmodul nach einem der
Ansprüche 2 bis7 , wobei der zweite Transformator auf der zweiten Hauptfläche angeordnet ist und in einer Draufsicht auf die Modulplatine kein Schaltungsbauteil in einem Bereich angeordnet ist, der in der ersten Hauptfläche enthalten ist und den zweiten Transformator überlappt. - Hochfrequenzmodul nach einem der
Ansprüche 2 bis7 , wobei der zweite Transformator innerhalb der Modulplatine zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist und in einer Draufsicht auf die Modulplatine keine Schaltungskomponente in Bereichen angeordnet ist, die in der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche enthalten sind und den zweiten Transformator überlappen. - Hochfrequenzmodul nach einem der
Ansprüche 2 bis7 , wobei der zweite Transformator innerhalb der Modulplatine zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, wobei der zweite Transformator in Richtung einer von der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche versetzt ist, in einer Draufsicht auf die Modulplatine keine Schaltungskomponente in einem Bereich angeordnet ist, der in der ersten Hauptfläche oder der zweiten Hauptfläche enthalten ist und den zweiten Transformator überlappt, und in der Draufsicht auf die Modulplatine ein Schaltungsbauteil in einem Bereich angeordnet ist, der in einer verbleibenden der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche enthalten ist und den zweiten Transformator überlappt. - Hochfrequenzmodul nach einem der
Ansprüche 9 bis11 , wobei in der Draufsicht auf die Modulplatine zwischen dem zweiten Transformator und dem rauscharmen Verstärker ein Außenanschluss mit einem Massepotential physikalisch angeordnet ist. - Hochfrequenzmodul nach einem der
Ansprüche 9 bis11 , ferner umfassend: eine Steuerschaltung, die zum Steuern des Leistungsverstärkers konfiguriert ist, wobei die Steuerschaltung auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist. - Kommunikationsgerät, umfassend: eine Antenne, eine Hochfrequenz-(HF)-Signalverarbeitungsschaltung, die dazu konfiguriert ist, Hochfrequenzsignale zu verarbeiten, die von der Antenne gesendet und empfangen werden, und das Hochfrequenzmodul nach einem der
Ansprüche 1 bis13 , das dazu konfiguriert ist, die Hochfrequenzsignale zwischen der Antenne und der HF-Signalverarbeitungsschaltung zu übertragen.
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R082 | Change of representative |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |