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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf zusammengesetzte Hochfrequenzkomponenten
und mobile Kommunikationsvorrichtungen, die dieselben beinhalten.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf zusammengesetzte Hochfrequenzkomponenten, die
in einer Mehrzahl unterschiedlicher mobiler Kommunikationssysteme
verwendbar sind, und auf mobile Kommunikationsvorrichtungen, die
dieselben beinhalten.
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Gegenwärtig werden
in Europa Dualband-Mobiltelefone als mobile Kommunikationsvorrichtungen
bereitgestellt. Eine derartige Vorrichtung kann in der Kombination
von Kommunikationssystemen unter Verwendung unterschiedlicher Frequenzbänder betrieben
werden, z. B. in der Kombination des Digital Cellular System (DCS)
unter Verwendung des 1,8 GHz-Bands
und des Global System for Mobile Communications (GSM) unter Verwendung
von 900 MHz.
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10 zeigt
ein Blockdiagramm eines Teils der Struktur eines herkömmlichen
Dualband-Mobiltelefons. Dies ist ein Beispiel, bei dem das DCS des
1,8 GHz-Bands und das GSM der 900 MHz kombiniert werden. Das Dualband-Mobiltelefon
weist eine Antenne 1, einen Diplexer und zwei Signalpfade
DCS und GSM auf.
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Der
Diplexer 2 wählt
Signale, die von dem DCS und dem GSM gesendet werden, zu der Zeit
eines Sendens aus und wählt
Signale, die in dem DCS und dem GSM empfangen werden, zu der Zeit
eines Empfangs aus. Die DCS-Seite ist aus einem Hochfrequenzschalter 3a,
der den Signalpfad in einen Sendeabschnitt Txd und einen Empfangsabschnitt
Rxd unterteilt, einem Hochfrequenzfilter 3b, das Harmonische-Signale
zweiter Ordnung und Harmonische-Signale dritter Ordnung auf der
DCS-Seite dämpft,
und einem Oberflächenwellenfilter 3c,
das verhindert, dass die gesendeten Signale in den Empfangsabschnitt
Rxd gelangen, gebildet. Die GSM-Seite ist aus einem Hochfrequenzschalter 4a,
der den Signalpfad in einen Sendeabschnitt Txg und einen Empfangsabschnitt
Rxg unterteilt, einem Hochfrequenzfilter 4b, das Harmonische-Signale
dritter Ordnung auf der GSM-Seite dämpft, und einem Oberflächenwellenfilter 4c,
das verhindert, dass die gesendeten Signale in den Empfangsabschnitt
Rxg gelangen, gebildet.
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Nun
erfolgt eine Beschreibung der Funktionsweise des Dualband-Mobiltelefons
durch Verwendung des Beispiels der DCS-Seite. Wenn ein Signal übertragen
wird, schaltet der Hochfrequenzschalter 3a den Sendeabschnitt
Txd an, um das Signal, das von dem Sendeabschnitt Txd übertragen wird,
an das Hochfrequenzfilter 3b zu senden. Der Diplexer 2 wählt das
Signal, das durch das Hochfrequenzfilter 3b läuft, zur Übertragung
von der Antenne 1 aus. Wenn ein Signal empfangen wird,
wird das in der Antenne 1 empfangene Signal durch den Diplexer 2 ausgewählt, um
an das Hochfrequenzfilter 3b gesendet zu werden. Der Hochfrequenzschalter 3a schaltet
den Empfangsabschnitt Rxd an, um das Signal, das durch das Hochfrequenzfilter 3b läuft, über das
Oberflächenwellenfilter 3c an
den Empfangsabschnitt Rxd zu senden. In Bezug auf das GSM werden
Signale auch durch die gleiche Operation gesendet und empfangen.
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In
dem Dualband-Mobiltelefon als einer der herkömmlichen mobilen Kommunikationsvorrichtungen
jedoch sind die Antenne, der Diplexer, die Hochfrequenzschalter,
die das DCS und das GSM bilden, die Hochfrequenzfilter und die Oberflächenwellenfilter
unabhängig
auf einer Schaltungsplatine befestigt. Als ein Ergebnis ist es,
um Anpassungscharakteristika, Dämpfungscharakteristika
und Trenncharakteristika zu erhalten, nötig, Anpassungsschaltungen
zwischen dem Diplexer und den Hochfrequenzschaltern, zwischen den
Hochfrequenzschaltern und den Hochfrequenzfiltern bzw. zwischen
den Hochfrequenzschaltern und den Oberflächenwellenfiltern hinzuzufügen. So
nimmt, da die Anzahl von Bestandteilen und die Flächen zum
Anordnen der Bestandteile erhöht
werden, auch die Größe der Schaltungsplatine zu.
Dies führt
zu einer Erhöhung
der Größe des Dualband-Mobiltelefons
als der mobilen Kommunikationsvorrichtung.
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Die
EP 0 921 642 A beschreibt
ein Mehrband-Hochfrequenz-Schaltmodul
in der Form eines Laminatkörpers
zur Verwendung in einem Kommunikationssystem. Das Modul weist eine
Bandtrennschaltung auf, die eine erste und eine zweite Kerbschaltung
aufweist. Die Bandtrennschaltung ist mit einer ersten bzw. zweiten
Umschaltschaltung verbunden, wobei jede der Umschaltschaltungen
einem Band des Kommunikationssystems entspricht. Die erste und die
zweite Umschaltschaltung sind mit einer ersten bzw. einer zweiten
Empfangsschaltung und einer ersten bzw. einer zweiten Sendeschaltung verbunden.
Ein Tiefpassfilter ist zwischen die Umschaltschaltung und die Sendeschaltung
für jedes der
Bänder
des Kommunikationssystems geschaltet.
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Die
EP 0 911 966 beschreibt
ein zusammengesetztes Filter, bei dem ein Laminat gebildet wird, indem
eine dielektrische Schicht und eine Leiterschicht laminiert werden.
Ein LC-Filter, das
ein Induktivitäts-
und ein Kapazitätselement
aufweist, ist in dem Laminat vorgesehen. Eine Mehrzahl externer Anschlüsse ist
auf einer Seitenoberfläche
des Laminats vorgesehen. In der Oberfläche des Laminats ist ein konkaver
Abschnitt positioniert, um ein Oberflächenwellenfilter anzuordnen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine zusammengesetzte
Hochfrequenzkomponente, in der keine Anpassungsschaltungen nötig sind
und eine Schaltungsplatine zum Befestigen von Komponenten miniaturisiert
werden kann, und eine mobile Kommunikationsvorrichtung, die dieselbe
beinhaltet, bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente
gemäß Anspruch
1 und eine mobile Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 5 gelöst.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine zusammengesetzte
Hochfrequenzkomponente bereitgestellt, die in einer Mikrowellenschaltung
beinhaltet ist, die eine Mehrzahl von Signalpfaden aufweist, die
Frequenzen entsprechen. Die zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente umfasst
einen Diplexer, der Signale, die von der Mehrzahl von Signalpfaden
gesendet werden, zu der Zeit eines Sendens auswählt und Signale, die in der Mehrzahl
von Signalpfaden empfangen werden, zu der Zeit eines Empfangs auswählt, eine
Mehrzahl von Hochfrequenzschaltern, die die Mehrzahl von Signalpfaden
in Sendeabschnitte und Empfangsabschnitte unterteilen, eine Mehrzahl
von Hochfrequenzfiltern, die mit den Signalpfaden an bestimmten Punkten
derselben verbunden sind, eine Mehrzahl von Oberflächenwellenfiltern,
die mit den Empfangsabschnittseiten an dem Rückende der Mehrzahl von Hochfrequenzschaltern
verbunden sind, und ein Mehrschichtsubstrat, das durch Laminieren
einer Mehrzahl von Keramiklagenschichten gebildet ist, um den Diplexer,
die Hochfrequenzschalter, die Hochfrequenzfilter und die Oberflächenwellenfilter
zu integrieren.
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Zusätzlich könnte in
der zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente die Mehrzahl von Hochfrequenzfiltern
mit den Sendeabschnittsseiten an dem Rückende der Mehrzahl von Hochfrequenzschaltern
verbunden sein.
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Zusätzlich könnte in
der zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente die Mehrzahl von Hochfrequenzfiltern
Kerbfilter sein.
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Ferner
könnte
die obige zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente ferner erste Induktivitätselemente
und erste Kapazitätselemente,
um den Diplexer zu bilden, Schaltelemente, zweite Induktivitätselemente
und zweite Kapazitätselemente,
um jeden der Mehrzahl von Hochfrequenzschaltern zu bilden, und ein
drittes Induktivitätselement
und dritte Kapazitätselemente,
um jedes der Mehrzahl von Hochfrequenzfiltern zu bilden, umfassen.
Zusätzlich
könnte die
zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente ferner Verbindungsabschnitte
umfassen, die im Inneren des Mehrschichtsubstrats gebildet sind,
um die Oberflächenwellenfilter,
die Schaltelemente, das erste bis dritte Induktivitätselement
und das erste bis dritte Kapazitätselement
zu verbinden, von denen einige in dem Mehrschichtsubstrat beinhaltet
sind und die verbleibenden Bestandteile an demselben befestigt sind.
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Bei
dieser zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente könnten die
Oberflächenwellenfilter
in einem Hohlraum befestigt sein, der im Inneren des Mehrschichtsubstrats
gebildet ist, um in demselben abgedichtet zu sein.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine mobile Kommunikationsvorrichtung
bereitgestellt, die eine Antenne, einen Sendeabschnitt, einen Empfangsabschnitt
und die oben beschriebene zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente
umfasst.
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Bei
der obigen zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente können, da
der Diplexer, die Hochfrequenzschalter, die Hochfrequenzfilter und
die Oberflächenwellenfilter,
die die zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente bilden, durch das
Mehrschichtsubstrat integriert sind, das durch Laminieren der Mehrzahl
von Keramiklagenschichten gebildet ist, Verbindungen zwischen diesen
Bestandteilen im Inneren des Mehrschichtsubstrats angeordnet sein.
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Als
ein Ergebnis können
Anpassungseinstellungen ohne weiteres zwischen dem Diplexer und den
Hochfrequenzschaltern, zwischen den Hochfrequenzschaltern und den
Hochfrequenzfiltern und zwischen den Hochfrequenzschaltern und den
Oberflächenwellenfiltern
durchgeführt
werden. So ist es nicht nötig,
Anpassungsschaltungen zwischen den Bestandteilen anzuordnen.
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Ferner
kann, da die mobile Kommunikationsvorrichtung die zusammengesetzte
Hochfrequenzkomponente verwendet, die kei ne derartigen Anpassungsschaltungen
erfordert, die Schaltungsplatine, auf der die Mikrowellenschaltung
gebildet ist, die die Mehrzahl von Signalpfaden aufweist, miniaturisiert werden.
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1 ist
ein Blockdiagramm einer zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
ein Schaltungsdiagramm eines Diplexers, der die in 1 gezeigte
zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente bildet;
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3A und 3B zeigen
Schaltungsdiagramme von Hochfrequenzschaltern, die die in 1 gezeigte
zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente bilden;
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4A und 4B zeigen
Schaltungsdiagramme von Hochfrequenzfiltern, die die in 1 gezeigte
zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente bilden;
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5 ist
eine perspektivische Teilexplosionsansicht, die die detaillierte
Struktur der in 1 gezeigten zusammengesetzten
Hochfrequenzkomponente zeigt;
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6A bis 6H stellen
die Draufsichten einer ersten Lagenschicht bis zu einer achten Lagenschicht
dar;
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7A bis 7E stellen
die Draufsichten einer neunten Lagenschicht bis zu einer dreizehnten Lagenschicht
dar und 7F stellt die Unteransicht der
dreizehnten Lagenschicht dar;
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8 ist
eine Schnittansicht eines modifizierten Beispiels der in 5 gezeigten
zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente;
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9 ist
ein Blockdiagramm einer zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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10 ist
ein Blockdiagramm, das einen Teil der Struktur eines herkömmlichen
Dualband-Mobiltelefons als einer mobilen Kommunikationsvorrichtung zeigt.
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Nun
erfolgt unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Beschreibung der
Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm einer zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Eine zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente 10 ist
aus einem Diplexer 11, einem Hochfrequenzschalter 121,
einem Hochfrequenzfilterschalter 122 und einem Oberflächenwellenfilter 123,
die ein DCS bilden, einem Hochfrequenzschalter 131, einem
Hochfrequenzfilter 132 und einem Oberflächenwellenfilter 133,
die ein GSM bilden, gebildet. Ein Bereich, der durch gepunktete
Linien umgeben ist, zeigt ein Mehrschichtsubstrat (nicht gezeigt)
an, durch das die obigen Bestandteile integriert sind.
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Eine
Antenne ANT ist mit einem ersten Tor P11 des Diplexers 11 verbunden.
Ein erstes Tor P31d des Hochfrequenzfilters 122 des DCS
ist mit einem zweiten Tor P12 des Diplexers 11 verbunden.
Ein erstes Tor P31g des Hochfrequenzfilters 132 des GSM ist
mit einem dritten Tor P13 des Diplexers 11 verbunden.
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Zusätzlich ist
auf der DCS-Seite ein erstes Tor P21d des Hochfrequenzschalters 121 mit
einem zweiten Tor P32d des Hochfrequenzfilters 122 verbunden.
Ein Sendeabschnitt Txd ist mit einem zweiten Tor P22d des Hochfrequenzschalters 121 verbunden.
Ferner ist ein erstes Tor P41d des Oberflä chenwellenfilters 123 mit
einem dritten Tor P23d des Hochfrequenzschalters 121 verbunden.
Ein Empfangsabschnitt Rxd ist mit einem zweiten Tor P42d des Oberflächenwellenfilters 123 verbunden.
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Auf
der GSM-Seite ist ein erstes Tor P21g des Hochfrequenzschalters 131 mit
einem zweiten Tor P32g des Hochfrequenzfilters 132 verbunden und
ein Sendeabschnitt Txg ist mit einem zweiten Tor P22g des Hochfrequenzschalters 131 verbunden. Ferner
ist ein erstes Tor P41g des Oberflächenwellenfilters 133 mit
einem dritten Tor P23g des Hochfrequenzschalters 131 verbunden
und ein Empfangsabschnitt Rxg ist mit einem zweiten Tor P42g des
Oberflächenwellenfilters 133 verbunden.
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2 ist
ein Schaltungsdiagramm des Diplexers 11, der die in 1 gezeigte
zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente bildet. Der Diplexer 11 ist
aus ersten Induktoren L11 und L12 als ersten Induktivitätselementen
und ersten Kondensatoren C11 bis C15 als ersten Kapazitätselementen
gebildet.
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Zwischen
das erste Tor P11 und das zweite Tor P12 des Diplexers 11 sind
die ersten Kondensatoren C11 und C12 in Serie geschaltet. Die Verbindung
der Kondensatoren C11 und C12 ist über den ersten Induktor L11
und den ersten Kondensator C13 geerdet.
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Zwischen
das erste Tor P11 und das dritte Tor P13 ist eine Parallelschaltung
geschaltet, die aus dem ersten Induktor L12 und dem ersten Kondensator
C14 gebildet ist, und das dritte Tor P13 der Parallelschaltung ist über den
ersten Kondensator C15 geerdet.
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Ein
Hochpassfilter ist zwischen dem ersten Tor P11 und dem zweiten Tor
P12 gebildet und ein Kerbfilter als ein Bandbeseitigungsfilter ist
zwischen dem ersten Tor P11 und dem dritten Tor P13 gebildet.
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Die 3A und 3B zeigen
Schaltungsdiagramme der Hochfrequenzschalter 121 und 131, die
die in 1 gezeigte zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente
bilden. 3A zeigt das Schaltungsdiagramm
des Hochfrequenzschalters 121 der DCS-Seite und 3B zeigt
das Schaltungsdiagramm des Hochfrequenzschalters 131 der GSM-Seite.
Die Hochfrequenzschalter 121 und 131 weisen die
gleichen Schaltungsstrukturen auf. So wird nur der Hochfrequenzschalter 121 für die folgende
Beschreibung mit der Nummer der entsprechenden Strukturteile in
Bezug auf den Hochfrequenzschalter 131, das in der Figur
angezeigt ist, verwendet.
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Der
Hochfrequenzschalter 121 (131) ist aus Dioden
D1d (D1g) und D2d (D2g) als Schaltelementen, zweiten Induktoren
L21d bis L23d (L21g bis L23g) als zweiten Induktivitätselementen
und zweiten Kondensatoren C21d bis C23d (C21g bis C23g) als zweiten
Kapazitätselementen
gebildet. Der zweite Induktor L21d (L21g) ist eine Parallelsperrspule und
der zweite Induktor L22d (L22g) ist eine Drosselspule.
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Die
Diode D1d (D1g) ist in einer derartigen Weise zwischen das erste
Tor P21d (P21g) und das zweite Tor P22d (P22g) geschaltet, dass
die Kathode der Diode D1d (oder D1g) in Richtung des ersten Tors
P21d (P21g) ausgerichtet ist. Die Diode D1d (D1g) ist parallel zu
einer Serienschaltung geschaltet, die aus dem zweiten Induktor L21d
(L21g) und dem Kondensator C21d (C21g) gebildet ist.
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Die
Anode der Diode D1d (D1g), die in Richtung des zweiten Tors P22d
(P22g) ausgerichtet ist, ist über
den zweiten Induktor L22d (L22g) und den zweiten Kondensator C22d
(C22g) geerdet. Ein Steueranschluss Vcd (Vcg) ist mit der Verbindung des
zweiten Induktors L22d (L22g) und des zweiten Kondensators C22d
(C22g) verbunden.
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Der
zweite Induktor L23d (L23g) ist zwischen das erste Tor P21d (P21g)
und das dritte Tor P23d (P23g) geschaltet und das dritte Tor P23d
des zweiten Induktors L23d (L23g) ist über die Diode D2d (D2g) und
den zweiten Kondensator C23d (C23g) geerdet. Die Verbindung der
Kathode der Diode D2d (D2g) und des zweiten Kondensators C23d (C23g)
ist über
einen Widerstand Rd (Rg) geerdet.
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Die 4A und 4B zeigen
Schaltungsdiagramme der Hochfrequenzfilter, die die in 1 gezeigte
zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente bilden. 4A zeigt
das Hochfrequenzfilter 122 auf der DCS-Seite und 4B zeigt
das Hochfrequenzfilter 132 auf der GSM-Seite. Da die Hochfrequenzfilter 122 und 132 die
gleichen Schaltungsstrukturen aufweisen, wird das Hochfrequenzfilter 122 mit
nur den Nummern der entsprechenden Strukturteile in Bezug auf das
Hochfrequenzfilter 132, das in der Figur angezeigt ist,
beschrieben.
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Das
Hochfrequenzfilter 122 (132) ist aus einem dritten
Induktor L31d (L31g) als einem dritten Induktivitätselement
und dritten Kondensatoren C31d bis C32d (C31g und C32g) als dritten
Kapazitätselementen
gebildet.
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Der
dritte Induktor L31d (L31g) ist zwischen das erste Tor P31d (P31g)
und das zweite Tor P32d (P32g) geschaltet und der dritte Kondensator
C31d (C31g) ist parallel zu dem dritten Induktor L31d (L31g) geschaltet.
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Das
zweite Tor P32d (P32g) des dritten Induktors L31d (L31g) ist über den
dritten Kondensator C32d (C32g) geerdet.
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Wie
oben beschrieben wurde, bilden die Hochfrequenzfilter 122 und 132 Kerbfilter
durch den dritten Induktor L31d (L31g) und die dritten Kondensatoren
C31d und C32d (C31g und C32g).
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5 ist
eine perspektivische Teilexplosionsansicht, die die detaillierte
Struktur der in 1 gezeigten zusammengesetzten
Hochfrequenzkomponente 10 zeigt. Die zusammenge setzte Hochfrequenzkomponente 10 umfasst
ein Mehrschichtsubstrat 14. In dem Mehrschichtsubstrat 14 sind
erste Induktoren L11 und L12 und erste Kondensatoren C11 bis C15,
die den in 2 gezeigten Diplexer bilden, zweite
Induktoren L21d, L23d, L21g und L23g und zweite Kondensatoren C21d,
C22d, C21g und C22g, die die in 3 gezeigten
Hochfrequenzschalter 121 und 131 bilden, dritte
Induktoren L31d und L31g und dritte Kondensatoren C31d, C32d, C31g
und C32g, die die in 4 gezeigten Hochfrequenzfilter 122 und 132 bilden,
beinhaltet, obwohl der Diplexer 11, die Hochfrequenzschalter 121 und 131 und
die Hochfrequenzfilter 122 und 132 in 5 nicht
gezeigt sind.
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Auf
einer Oberfläche
des Mehrschichtsubstrats 14 sind Oberflächenwellenfilter 123 und 133 befestigt,
die aus Chips gebildet sind, wobei die Dioden D1d, D2d, D1g und
D2g, die zweiten Induktoren (Drosselspulen) L22d und L22g, die zweiten
Kondensatoren C23d und C23g und die Widerstände Rd und Rg die in 3 gezeigten Hochfrequenzschalter 121 und 131 bilden.
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Zusätzlich sind
von den Seitenoberflächen zu
der unteren Oberfläche
des Mehrschichtsubstrats 14 zwölf externe Anschlüsse Ta bis
Tl durch Siebdrucken oder dergleichen gebildet. Unter den externen Anschlüssen Ta
bis Tl sind die fünf
externen Anschlüsse
Ta bis Te auf einer längeren
Seitenoberfläche
des Mehrschichtsubstrats 14 angeordnet, die fünf externen
Anschlüsse
Tg bis Tk sind auf der anderen längeren
Seitenoberfläche
desselben angeordnet. Die verbleibenden zwei externen Anschlüsse Tf und
Tl sind auf den einander gegenüberliegenden kürzeren Seitenoberflächen desselben
angeordnet.
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Dann
wird ein Metalldeckel 15 angeordnet, um das Mehrschichtsubstrat 14 in
einer derartigen Weise zu bedecken, dass die auf dem Substrat 14 angeordneten
Bestandteile bedeckt sind und Vorsprünge 151 und 152 auf
den einander gegenüberliegenden
kürzeren
Seitenoberflächen
an die externen Anschlüsse
Tf und Tl anstoßen.
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Die
externen Anschlüsse
Ta bis Tl werden als das erste Tor P11 des Diplexers 11,
die zweiten Tore P22d und P22g der Hochfrequenzschalter 121 und 131,
die Steueranschlüsse
Vcd und Vcg der Hochfrequenzschalter 121 und 131,
die zweiten Tore P42d und P42g der Oberflächenwellenfilter 123 und 133 und
Massen verwendet.
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Im
Inneren des Mehrschichtsubstrats 14 ist das zweite Tor
P12 des Diplexers 11 mit dem ersten Tor P31d des Hochfrequenzfilters 122 verbunden, das
zweite Tor P32d des Hochfrequenzfilters 122 ist mit dem
ersten Tor P21d des Hochfrequenzschalters 121 verbunden,
das dritte Tor P23d des Hochfrequenzschalters 121 ist mit
dem ersten Tor P41d des Oberflächenwellenfilters 123 verbunden,
das dritte Tor P13 des Diplexers 11 ist mit dem ersten
Tor P31g des Hochfrequenzfilters 132 verbunden und das
dritte Tor P23g des Hochfrequenzschalters 131 ist mit dem
ersten Tor P41g des Oberflächenwellenfilters 133 verbunden.
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Die 6A bis 6H und
die 7A bis 7F zeigen
die Draufsichten und Unteransichten von Lagenschichten, die das
Mehrschichtsubstrat 14 der in 5 gezeigten
zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente bilden. Das Mehrschichtsubstrat 14 ist
durch Laminieren einer ersten bis dreizehnten Lagenschicht 14a bis 14m von
oben in einer Folge gebildet, um bei Temperaturen von kleiner oder gleich
1.000 Grad zu brennen. Jede der Lagenschichten ist aus einem Keramikmaterial
gebildet, dessen Hauptkomponenten Bariumoxid, Aluminiumoxid und
Silika umfassen.
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Auf
die obere Oberfläche
der ersten Lagenschicht 14a ist ein Anschlussbereich La
durch Siebdrucken, um darauf gebildet zu werden, gedruckt. Auf dem
Anschlussbereich La sind die Oberflächenwellenfilter 123 und 133,
die Dioden D1d, D2d, D1g und D2g, die zweiten Induktoren L22d und
L22g, die zweiten Kondensatoren C23d und C23g und die Widerstände Rd und
Rg, die auf der Oberfläche
des Mehrschichtsubstrats 14 angeordnet sind, befestigt.
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Auf
die obere Oberflächen
der dritten und zehnten Lagenschicht 14c und 14j sind
Streifenleitungselektroden SL1 bis SL8, die aus leitfähigen Schichten
gebildet sind, durch Siebdrucken, um auf denselben gebildet zu werden,
gedruckt. Zusätzlich sind
auf die oberen Oberflächen
der vierten bis achten Lagenschicht 14d bis 14h und
der zwölften
Lagerschicht 14l Kondensatorelektroden Cp1 bis Cp18, die
aus leitfähigen
Schichten gebildet sind, durch Siebdrucken, um auf denselben gebildet
zu werden, gedruckt.
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Auf
die oberen Oberflächen
der siebten, neunten, elften und dreizehnten Lagenschicht 14g, 14i, 14k und 14m sind
Masseelektroden G1 bis G4, die aus leitfähigen Schichten gebildet sind,
durch Siebdrucken, um auf denselben gebildet zu werden, gedruckt.
Ferner sind auf die untere Oberfläche der dreizehnten Lagenschicht 14m,
die in 7F gezeigt ist, die externen
Anschlüsse
Ta bis Tl durch Siebdrucken, um auf derselben gebildet zu werden,
gedruckt.
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An
spezifischen Positionen der ersten bis elften Lagenschicht 14a bis 14k sind
Durchgangslochelektroden VHa bis VHk zum Verbinden des Anschlussbereichs
La, der Streifenleitungselektroden SL1 bis SL8 und der Masseelektroden
G1 bis G4 angeordnet.
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In
diesem Fall sind die ersten Induktoren L11 und L12 des Diplexers 11 durch
die Streifenleitungselektroden SL6 und SL7 gebildet. Die zweiten
Induktoren L21d und L23d des Hochfrequenzschalters 121 sind
durch die Streifenleitungselektroden SL2 und SL4 gebildet. Die zweiten
Induktoren L21g und L23g des Hochfrequenzschalters 131 sind
durch die Streifenleitungselektroden SL1 und SL3 gebildet.
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Der
dritte Induktor L31d des Hochfrequenzfilters 122 ist durch
die Streifenleitungselektrode SL8 gebildet. Der dritte Induktor
L31g des Hochfrequenzfilters 132 ist durch die Streifenleitungselektrode
SL5 gebildet.
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Der
erste Kondensator C11 des Diplexers 11 ist durch die Kondensatorelektroden
Cp6 und Cp9 gebildet. Der erste Kondensator C12 ist durch die Kondensatorelektroden
Cp3 und Cp6 gebildet. Der erste Kondensator C13 ist durch die Kondensatorelektrode
Cp17 und die Masseelektrode G4 gebildet. Der erste Kondensator C14
ist durch die Kondensatorelektroden Cp9 und Cp11 gebildet. Der erste
Kondensator C15 ist durch die Kondensatorelektrode Cp16 und die
Masseelektrode G4 gebildet.
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Der
zweite Kondensator C21d des Hochfrequenzschalters 121 ist
durch die Kondensatorelektroden Cp5 und Cp8 gebildet. Der zweite
Kondensator C22d desselben ist durch die Kondensatorelektrode Cp13
und die Masseelektrode G2 gebildet. Der zweite Kondensator C21g
des Hochfrequenzschalters 131 ist durch die Kondensatorelektroden
Cp4 und Cp7 gebildet. Der zweite Kondensator C22g desselben ist
durch die Kondensatorelektrode Cp13 und die Masseelektrode G2 gebildet.
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Der
dritte Kondensator C31d des Hochfrequenzfilters 122 ist
durch die Kondensatorelektroden Cp8 und Cp12 gebildet. Der dritte
Kondensator C32d desselben ist durch die Kondensatorelektrode Cp18 und
die Masseelektrode G4 gebildet. Der dritte Kondensator C31g des
Hochfrequenzfilters 132 ist durch die Kondensatorelektroden
Cp7 und Cp10 gebildet. Der dritte Kondensator C32g desselben ist
durch die Kondensatorelektrode Cp15 und die Masseelektrode G4 gebildet.
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Nun
erfolgt eine Beschreibung der Funktionsweise der zusammengesetzten
Hochfrequenzkomponente 10 mit der in 1 gezeigten
Struktur. Erstens legt, wenn ein Signal des DCS (1,8 GHz-Band) übertragen
wird, der Hochfrequenzschalter 121 auf der DCS-Seite 3
V an den Steueranschluss Vcd an, um die Dioden D1d und D2d anzuschalten.
Das übertragene
Signal auf der DCS-Seite läuft
durch den Hochfrequenzschalter 121, das Hochfrequenzfilter 122 und
den Diplexer 11, um von einer Antenne ANT, die mit dem
ersten Tor P11 des Diplexers 11 verbunden ist, übertragen
zu werden.
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In
diesem Fall legt der Hochfrequenzschalter 131 des GSM 0
V an den Steueranschluss Vcg an, um die Diode D1g. auszuschalten,
so dass ein empfangenes Signal des GSM nicht übertragen wird. Zusätzlich gelangt,
wenn der Diplexer 11 mit dem DCS und dem GSM verbunden
ist, das übertragene
Signal auf der DCS-Seite nicht in den Sendeabschnitt Txg und den
Empfangsabschnitt Rxg des GSM. Das Hochfrequenzfilter 122 der
DCS-Seite dämpft
die Harmonische-Signale zweiter Ordnung und dritter Ordnung auf
der DCS-Seite.
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Als
Nächstes
legt, wenn ein Signal des GSM (900 MHz-Band) übertragen wird, der Hochfrequenzschalter 131 des
GSM 3 V an den Steueranschluss Vcg an, um die Dioden D1g und D2g
anzuschalten, so dass das übertragene
Signal des GSM durch den Hochfrequenzschalter 131, das
Hochfrequenzfilter 132 und den Diplexer 11 läuft. Das
weitergeleitete Signal wird von der Antenne ANT, die mit dem ersten Tor
P11 des Diplexers 11 verbunden ist, übertragen.
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In
dieser Situation legt der Hochfrequenzschalter 121 des
DCS 0 V an den Steueranschluss Vcd an, um die Diode D1d auszuschalten,
so dass Signale des DCS nicht übertragen
werden. Zusätzlich gelangen,
wenn der Diplexer 11 mit dem DCS und dem GSM verbunden
ist, übertragene
Signale des GSM nicht in den Sendeabschnitt Txd und den Empfangsabschnitt
Rxd des DCS. Das Hochfrequenzfilter 132 des GSM dämpft die
Harmonische-Signale dritter Ordnung auf der GSM-Seite.
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Wenn
Signale von sowohl dem DCS als auch dem GSM empfangen werden, legt
der Hochfrequenzschalter 121 des DCS 0 V an den Steueranschluss
Vcd an, um die Dioden D1d und D2d auszuschalten, und der Hochfrequenzschalter 131 des GSM legt
0 V an den Steueranschluss Vcg an, um die Dioden D1g und D2g auszuschalten,
wodurch die empfangenen Signale des DCS nicht in den Sendeabschnitt
Txd des DCS gelangen und die empfangenen Signale des GSM nicht in
den Sendeabschnitt Txg des GSM gelangen.
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Zusätzlich gehen,
wenn der Diplexer 11 mit dem DCS und dem GSM verbunden
ist, die empfangenen Signale auf der DCS-Seite nicht zu der GSM-Seite und die
empfangenen Signale auf der GSM-Seite gehen nicht zu der DCS-Seite.
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8 ist
eine Schnittansicht eines modifizierten Beispiels der in 5 gezeigten
zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente 10. In einer zusammengesetzten
Hochfrequenzkomponente 10-1 sind, im Gegensatz zu der zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente 10 des
ersten Ausführungsbeispiels,
die in 5 gezeigt ist, Oberflächenwellenfilter 123 und 133 in
einem Hohlraum 15 befestigt, der im Inneren eines Mehrschichtsubstrats 14-1 gebildet
ist.
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Wenn
das Mehrschichtsubstrat 14-1 gebildet ist, wird der Hohlraum 15 durch
Laminieren einer Lagenschicht (nicht gezeigt) mit einer Öffnung in
einer Position zum Bilden des Hohlraums 15 an der Oberseite
gebildet. Der Hohlraum 15 wird durch Einfüllen von
Harz 16 in denselben, nachdem die Oberflächenwellenfilter 123 und 133 in
demselben befestigt sind, abgedichtet.
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In
der zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente des ersten Ausführungsbeispiels
sind der Diplexer, die Hochfrequenzschalter, die Hochfrequenzfilter
und die Oberflächenwellenfilter,
die die zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente bilden, durch das
Mehrschichtsubstrat, das durch ein Laminieren der Mehrzahl von Keramiklagenschichten
gebildet ist, integriert. Als ein Ergebnis können Verbindungen zwischen
dem Diplexer, den Hochfrequenzschaltern, den Hochfrequenzfiltern
und den Oberflächenwellenfiltern
im Inneren des Mehrschichtsubstrats eingerichtet werden.
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Mit
dieser Anordnung können
Anpassungseinstellungen ohne weiteres zwischen dem Diplexer und
den Hochfrequenzschaltern, zwischen den Hochfrequenzschaltern und
den Hochfrequenzfiltern und zwischen den Hochfrequenzschaltern und
den Oberflächenwellenfiltern
durchgeführt
werden. So sind keine Anpassungsschaltungen zur Durchführung von
Anpassungseinstellungen zwischen den obigen Bestandteilen nötig.
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Deshalb
kann die zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente miniaturisiert
sein. Die zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente mit einem Metalldeckel
kann z. B. so miniaturisiert sein, um Abmessungen von 6,7 mm × 5,0 mm × 2,0 mm
aufzuweisen.
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Ferner
können,
da die Hochfrequenzfilter Kerbfilter sind, nur die Signale mit Frequenzen,
die nahe an den Harmonischen zweiter Ordnung und dritter Ordnung
sind, die gedämpft
werden sollen, gedämpft
werden. Als ein Ergebnis kann ein Einfluss auf das Durchlassband
einer Grundfrequenz reduziert werden. Deshalb können verglichen mit Fällen, in
denen eine Dämpfung
des gesamten Harmonische-Frequenzbandes wie in Tiefpassfiltern und Bandpassfiltern
durchgeführt
wird, Einfügungsverluste
in dem Durchlassband der Grundfrequenz reduziert werden. So können Einfügungsverluste
der gesamten zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente reduziert
werden.
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Ferner
ist bei dieser zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente der Diplexer
durch die ersten Induktoren und die ersten Kondensatoren gebildet,
die Hochfrequenzschalter sind durch die Dioden, die zweiten Induktoren
und den zweiten Kondensator gebildet und die Hochfrequenzfilter
sind durch die dritten Induktoren und die dritten Kondensatoren
gebildet. Einige dieser Bestandteile sind in dem Mehrschichtsubstrat
beinhaltet und die verbleibenden Bestandteile sind an demselben
befestigt, um miteinander durch Verbindungsabschnitte, die im Inneren
des Mehrschichtsubstrats gebildet sind, verbunden zu sein. Mit dieser
Anordnung können
Verluste aufgrund einer Verdrahtung zwischen den Bestandteilen reduziert
werden. Als ein Ergebnis können
Verluste der gesamten zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente reduziert
werden.
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Zusätzlich erlauben,
da die Streifenleitungselektroden als Induktoren in dem Mehrschichtsubstrat
beinhaltet sind, es Wellenlängenverkürzungseffekte,
dass die Längen
der Streifenleitungselektroden als Induktoren verkürzt werden
können.
Als ein Ergebnis können
Einfügungsverluste
der Streifenleitungselektroden reduziert werden, wodurch eine Miniaturisierung
der zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente und eine Reduzierung
bei Einfügungsverlusten
derselben erzielt werden können. Entsprechend
kann die mobile Kommunikationsvorrichtung, die die zusammengesetzte
Hochfrequenzkomponente beinhaltet, miniaturisiert werden und kann
auch einen hohen Pegel an Leistungscharakteristika erhalten.
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Ferner
können,
wie in dem in 8 gezeigten modifizierten Beispiel,
da die Oberflächenwellenfilter
in dem Hohlraum befestigt sind, der in dem Mehrschichtsubstrat gebildet
ist, um darin abgedichtet zu sein, Stützchips als die Oberflächenwellenfilter verwendet
werden. Als ein Ergebnis kann die Größe der zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente weiter
reduziert werden.
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9 zeigt
ein Blockdiagramm einer zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. In einer zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente 20 werden
im Gegensatz zu der zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente 10 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
wie in 1 gezeigt ist, die Positionen zum Verbinden der Hochfrequenzfilter 122 und 132 verändert.
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Kurz
gesagt ist das Hochfrequenzfilter 122 des DCS mit einem
Sendeabschnitt Txd an dem Rückende
des Hochfrequenzschalters 121 verbunden. Das Hochfrequenzfilter 132 des
GSM ist mit einem Sendeabschnitt Txg an dem Rückende des Hochfrequenzschalters 131 verbunden.
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In
der zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
die oben beschrieben ist, kann, da jedes der Hochfrequenzfilter
mit dem Sendeabschnitt verbunden ist, der sich an dem Rückende jedes
der Hochfrequenzschalter befindet, wenn Signale übertragen werden, eine Verzerrung
von Signalen aufgrund eines Hochleistungsverstärkers in dem Sendeabschnitt
durch das Hochfrequenzfilter gedämpft
werden. Als ein Ergebnis können
Einfügungsverluste
in dem Empfangsabschnitt reduziert werden.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
wurde die zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente in der Kombination
des DCS und GSM verwendet. Die vorliegende Erfindung jedoch ist
nicht auf diese Kombination eingeschränkt und kann auf andere Kombinationen
angewendet werden, z. B. die Kombination der Personal Communication
Services (PCS) und Advanced Mobile Phone Services (AMPS), die Kombination
des Digital European Cordless Telephone (DECT) und GSM und die Kombination
des Personal Handyphone System (PHS) und des Personal Digital Cellular
(PDC) und dergleichen.
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Obwohl
die obigen Ausführungsbeispiele
die Fälle
von Signalpfaden mit den beiden Systemen beschrieben haben, können die
gleichen Vorteile auch in Fällen
von Signalpfaden mit drei oder mehr Systemen erhalten werden.
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Zusätzlich können Chipspulen
als die Parallelsperrspulen und Drosselspulen der Hochfrequenzschalter
verwendet werden, um an dem Mehrschichtsubstrat befestigt zu werden.
In diesem Fall können, da
die Parallelsperrspulen und die Drosselspulen Chipspulen mit hohen
Q-Faktoren sind, Chipspulen mit den gleichen Konfiguration in einer
Mehrzahl von Systemen mit unterschiedlichen Frequenzbändern verwendet
werden. Als ein Ergebnis können
Modifizierungen eines Entwurfs aufgrund von Veränderungen der Frequenzbänder ohne
weiteres durchgeführt werden,
wodurch eine Entwurfsmodifizierung in kurzer Zeit durchgeführt werden
kann. So können
Produktionskosten reduziert werden. Ferner kann, da die Parallelsperrspulen
und die Drosselspulen höhere Q-Faktoren
aufweisen, das Durchlassband verbreitert werden und Einfügungsverluste
können
weiter reduziert werden.
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Wie
oben beschrieben wurde, sind in der zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente
der Diplexer, die Hochfrequenzschalter, die Hochfrequenzfilter und
die Oberflächenwellenfilter,
die die zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente bilden, durch das
Mehrschichtsubstrat integriert, das durch Laminieren der Mehrzahl
von Keramiklagenschichten gebildet ist. Mit dieser Anordnung können Verbindungen
zwischen dem Diplexer, den Hochfrequenzschaltern, den Hochfrequenzfiltern
und den Oberflächenwellenfiltern
im Inneren des Mehrschichtsubstrats eingerichtet werden.
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Als
ein Ergebnis können
Anpassungseinstellungen ohne weiteres zwischen dem Diplexer und den
Hochfrequenzschaltern, zwischen den Hochfrequenzschaltern und den
Hochfrequenzfiltern, zwischen den Hochfrequenzschaltern und den
Oberflächenwellenfiltern
durchgeführt
werden. Entsprechend besteht kein Bedarf nach Anpassungsschaltungen,
die Anpassungseinstellungen zwischen diesen Bestandteilen durchführen.
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Deshalb
kann, da die Anzahl von Bestandteilen reduziert werden kann, die
Schaltungsplatine, auf der die Mikrowellenschaltung mit der Mehrzahl
von Signalpfaden gebildet ist, miniaturisiert werden.
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In
der zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente kann, da die Hochfrequenzfilter
mit der Sendeabschnittsseite an dem Rückende der Hochfrequenzschalter
verbunden sind, eine Verzerrung übertragener
Signale aufgrund des Hochleistungsver stärkers in dem Sendeabschnitt
gedämpft
werden. Als ein Ergebnis können
Einfügungsverluste
in dem Empfangsabschnitt reduziert werden.
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Zusätzlich können, da
die Hochfrequenzfilter Kerbfilter sind, nur die Signale mit Frequenzen
nahe an der Harmonischen zweiter Ordnung und der Harmonischen dritter
Ordnung, die gedämpft
werden sollen, gedämpft
werden. Als ein Ergebnis kann ein Einfluss auf das Durchlassband
der Grundfrequenz reduziert werden. Deshalb können im Vergleich zu den Fällen, in
denen Signale der gesamten Harmonische-Frequenzbänder wie in Tiefpassfiltern
und Bandpassfiltern gedämpft
werden, Einfügungsverluste
in dem Durchlassband der Grundfrequenz reduziert werden. Entsprechend
kann ein Verlust bei der gesamten zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente
reduziert werden.
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Der
Diplexer, der in dieser zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente
beinhaltet ist, ist durch die ersten Induktivitätselemente und die ersten Kapazitätselemente
gebildet, die Mehrzahl von Hochfrequenzschaltern ist durch die Schaltelemente, die
zweiten Induktivitätselemente
und die zweiten Kapazitätselemente
gebildet und die Mehrzahl von Hochfrequenzfiltern ist durch die
dritten Induktivitätselemente
und die dritten Kapazitätselemente
gebildet. Zusätzlich
sind einige dieser Bestandteile in dem Mehrschichtsubstrat beinhaltet
und die verbleibenden Bestandteile sind an demselben befestigt,
um miteinander durch die Verbindungsabschnitte, die im Inneren des
Mehrschichtsubstrats gebildet sind, verbunden zu sein. Mit dieser
Anordnung kann die zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente durch ein
Verwenden des einzelnen Mehrschichtsubstrats gebildet werden, was
zu einer Miniaturisierung der zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente führt. Ferner
kann, da Verluste aufgrund einer Verdrahtung zwischen den Bestandteilen
reduziert werden können,
ein Verlust der gesamten zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente
reduziert werden.
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Zusätzlich sind
einige der Streifenleitungselektroden als Induktoren in dem Mehrschichtsubstrat beinhaltet
und die verbleibenden Streifenleitungselektroden sind an demselben
befestigt, Wellenlängenverkürzungseffekte
erlauben es, dass die Längen der
Streifenleitungselektroden als Induktoren reduziert werden können. So
können,
da ein Einfügungsverlust
der Streifenleitungselektroden reduziert werden kann, die Größe und der
Verlust der zusammengesetzten Hochfrequenzkomponente reduziert werden.
Als ein Ergebnis kann die mobile Kommunikationsvorrichtung, die
die zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente beinhaltet, miniaturisiert
werden und ein hoher Pegel von Leistungscharakteristika kann gleichzeitig
erhalten werden.
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Ferner
können,
da die Oberflächenwellenfilter
in dem Hohlraum befestigt sind, der in dem Mehrschichtsubstrat gebildet
ist, um in demselben abgedichtet zu sein, Stützchips als die Oberflächenwellenfilter
verwendet werden. Als ein Ergebnis kann die zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente
weiter miniaturisiert werden.
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In
der mobilen Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
kann, da die kompakte zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente mit
reduziertem Verlust beinhaltet ist, die mobile Kommunikationsvorrichtung,
die die zusammengesetzte Hochfrequenzkomponente beinhaltet, ebenso miniaturisiert
werden und ein hoher Pegel an Leistungscharakteristika kann deshalb
erhalten werden.