FR2810797A1 - Module haute frequence et dispositif radio l'utilisant - Google Patents

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Takahiro Watanabe
Norio Yoshida
Tomonori Ito
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Murata Manufacturing Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/10Auxiliary devices for switching or interrupting
    • H01P1/15Auxiliary devices for switching or interrupting by semiconductor devices

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  • Transceivers (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Abstract

Un module haute fréquence (10) inclut des première à cinquième bornes, un filtre passe-haut (11), un commutateur haute fréquence (12), un symétriseur de côté d'émetteur (13) et un symétriseur de côté de récepteur (14). Le filtre passe-haut est connecté au commutateur haute fréquence et le commutateur haute fréquence est également connecté au symétriseur de côté d'émetteur et au symétriseur de côté de récepteur. La première borne (101) est connectée à une antenne (ANT), les seconde et troisième bornes (102, 103) sont connectées à un circuit d'émetteur (Tx) et les quatrième et cinquième bornes (104, 105) sont connectées à un circuit de récepteur (Rx).

Description

ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION
1. Domaine de l'invention La présente invention concerne de façon générale un module haute fréquence ainsi qu'un dispositif radio qui l'inclut et de façon davantage particulière, la présente invention concerne un module haute fréquence destiné à être utilisé dans un système à
émetteur/récepteur équilibré ainsi qu'un dispositif radio qui l'inclut.
2. Description de l'art antérieur
De façon générale, la bande de 2,4 GHz est une bande de fréquences d'équipements industriels, scientifiques et médicaux (ISM) et elle est allouée à l'échelon international pour une utilisation industrielle, scientifique et médicale de manière à empêcher des perturbations du fait d'une diaphonie ou d'une interférence. La bande de 2,4 GHz est utilisée pour des réseaux locaux (LAN) sans fil du fait qu'elle assure la largeur de bande ou bande passante dans laquelle des communications large bande haute vitesse de plusieurs mégabits par seconde (Mbps) sont possibles ou du fait qu'elle présente une disponibilité élevée et une qualité de propagation d'ondes radio élevée
à un coût faible.
La figure 13 est un schéma fonctionnel qui représente un circuit haute fréquence (RF) pour Bluetooth, soit un protocole LAN sans fil, comme il a été suggéré dans "NIKKEI ELECTRONICS" no 761, page , publié par Nikkei Business Publications, Inc. Le circuit RF inclut un filtre passe-bande 51, un commutateur haute fréquence 52 pour commuter un signal d'émission et un signal de réception, un circuit d'émetteur Tx qui comporte un amplificateur haute puissance 53 et un multiplicateur 54 et un circuit de récepteur Rx qui comporte un amplificateur bruit faible 55 et un mélangeur 56. Le filtre passe-bande atténue des signaux haute fréquence parasites tels que des signaux d'émission et de réception de systèmes de communication d'autres bandes de fréquences représentés par GSM (système global pour communication mobile) dans la bande de 900 MHz, par DCS (système cellulaire numérique) dans la bande de 1,8 GHz et par PCS (services de communication personnelle) dans la bande de 1,9 GHz, et que les second et troisième harmoniques des signaux de réception du système de communication de bande de 2,4 GHz de la présente invention. Le filtre passe-bande 51 comporte une première borne 511 qui est connectée à une antenne ANT et une seconde borne 512 qui est connectée à une première borne 521 du commutateur haute fréquence 52. Une seconde borne 522 et une troisième borne 523 du commutateur haute fréquence 52 sont respectivement connectées à l'amplificateur haute puissance 53 dans le circuit d'émetteur Tx et à
l'amplificateur bruit faible 55 dans le circuit de récepteur Rx.
Dans le circuit RF décrit ci-avant, le filtre passe-bande est utilisé en tant que filtre haute fréquence pour atténuer des signaux haute fréquence parasites tels que des signaux d'émission et de réception de systèmes de communication d'autres bandes de fréquences et que les second et troisième harmoniques des signaux de réception du système de communication de la présente invention. Un tel circuit RF typique présente des problèmes de réduction de la perte d'insertion au niveau du filtre haute fréquence et on souhaite de ce fait
réduire la perte d'insertion au niveau d'un module haute fréquence.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
Afin de surmonter les problèmes décrits ci-avant, des modes de réalisation préférés de la présente invention proposent un module haute fréquence compact qui enpêche la diminution de la performance relative à la perte d'insertion et un dispositif radio incluant un tel
module haute fréquence nouveau.
Conformément à un mode de réalisation préféré de la présente invention, un module haute fréquence inclut un filtre haute fréquence pour atténuer un signal haute fréquence parasite, un commutateur haute fréquence pour commuter un signal d'émission et un signal de réception, un symétriseur de côté d'émetteur pour convertir un signal équilibré selon un signal non équilibré et un symétriseur de côté de récepteur pour convertir un signal non équilibré selon un signal équilibré. Le filtre haute fréquence est disposé entre une antenne et une première borne du commutateur haute fréquence, et des seconde et troisième bornes du commutateur haute fréquence sont respectivement connectées à une borne non équilibrée du symétriseur de côté d'émetteur et à une borne non équilibrée du symétriseur de côté de récepteur. De préférence, le filtre haute fréquence est un filtre passe-haut. Selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, un module haute fréquence inclut un filtre haute fréquence pour atténuer un signal haute fréquence parasite, un commutateur haute fréquence pour commuter un signal d'émission et un signal de réception, un symétriseur de côté d'émetteur pour convertir un signal équilibré selon un signal non équilibré et un symétriseur de côté de récepteur pour convertir un signal non équilibré selon un signal équilibré. Le filtre haute fréquence est disposé entre une antenne et une première borne du commutateur haute fréquence, et des seconde et troisième bornes du commutateur haute fréquence sont respectivement connectées à une borne non équilibrée du symétriseur de côté d'émetteur et à une borne non équilibrée du symétriseur de côté de récepteur. De préférence, le filtre haute fréquence est un filtre
coupe-fréquence ou réjecteur.
Un autre mode de réalisation préféré de la présente invention est un module haute fréquence qui inclut un filtre passe-haut ou un filtre réjecteur pour atténuer un signal haute fréquence parasite, un commutateur haute fréquence pour commuter un signal d'émission et un signal de réception, un symétriseur de côté d'émetteur pour convertir un signal équilibré selon un signal non équilibré et un symétriseur de côté de récepteur pour convertir un signal non équilibré selon un signal équilibré. Le filtre passe-haut ou le filtre réjecteur est disposé entre une antenne et une première borne du commutateur haute fréquence, et des seconde et troisième bornes du commutateur haute fréquence sont respectivement connectées à une borne non équilibrée du symétriseur de côté d'émetteur et à une borne non équilibrée du symétriseur de côté de récepteur. Le module haute fréquence inclut en outre un substrat multicouche qui est de préférence
formé en empilant une pluralité de couches diélectriques ensemble.
Le substrat multicouche de ce mode de réalisation préféré peut contenir tous les composants qui définissent le filtre passe-haut ou le filtre réjecteur, le symétriseur de côté d'émetteur et le symétriseur de côté de récepteur et certains des composants qui définissent le commutateur haute fréquence et il est possible de faire en sorte que les composants restants définissant le commutateur haute fréquence
soient montés dessus.
Selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, un dispositif radio inclut l'un quelconque des modules haute
fréquence conformément aux modes de réalisation préférés décrits ci-
avant.
Par conséquent, un module haute fréquence conformément à divers modes de réalisation préférés de la présente invention inclut un filtre passe-haut ou un filtre réjecteur en tant que filtre haute fréquence pour atténuer un signal haute fréquence parasite, ce qui réduit la perte
d'insertion au niveau du filtre haute fréquence.
Un dispositif radio conformément à un autre mode de réalisation préféré de la présente invention inclut un module haute fréquence présentant une perte d'insertion réduite, ce qui réduit la
perte d'insertion au niveau du dispositif radio.
D'autres caractéristiques, d'autres éléments et d'autres caractérisations et avantages des modes de réalisation préférés de la
présente invention apparaîtront au vu de la description détaillée des
modes de réalisation préférés par report aux dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Les modes de réalisation préférés de la présente invention seront décrits par report aux dessins annexés parmi lesquels: la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un module haute fréquence conformément à un premier mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 2 est un schéma de circuit d'un filtre passe-haut dans le module haute fréquence qui est représenté sur la figure 1; la figure 3 est un schéma de circuit d'un commutateur haute fréquence dans le module haute fréquence qui est représenté sur la figure 1; les figures 4A et 4B sont des schémas de circuit respectivement d'un symétriseur de côté d'émetteur et d'un symétriseur de côté de récepteur, dans le module haute fréquence qui est représenté sur la figure 1; la figure 5 est une vue en perspective partiellement éclatée du module haute fréquence qui est représenté sur la figure 1; les figures 6A à 6D sont des vues en plan de dessus de première à quatrième couches diélectriques qui définissent un substrat à multiples couches ou multicouche du module haute fréquence qui est représenté sur la figure 5; les figures 7A à 7D sont des vues en plan de dessus de cinquième à huitième couches diélectriques qui définissent le substrat à multiples couches ou multicouche de l'unité haute fréquence qui est représentée sur la figure 5; les figures 8A et 8B sont des vues en plan de dessus et de dessous d'une neuvième couche diélectrique qui définit le substrat à multiples couches ou multicouche du module haute fréquence qui est représenté sur la figure 5; la figure 9 est un schéma fonctionnel d'un module haute fréquence conformément à un second mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 10 est un schéma de circuit d'un filtre réjecteur dans le module haute fréquence qui est représenté sur la figure 9; la figure 11 est un schéma fonctionnel d'un module haute fréquence conformément à un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 12 est un schéma de circuit d'un filtre passe-bas dans le module haute fréquence qui est représenté sur la figure 11; et la figure 13 est un schéma fonctionnel d'un circuit RF typique
pour un protocole Bluetooth.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES MODES DE RÉALISATION
PRÉFÉRÉS
La figure 1 représente un module haute fréquence 10 conformément à un premier mode de réalisation préféré de la présente invention. Le module haute fréquence 10 inclut de préférence des première à cinquième bornes 101 à 105, un filtre passe-haut 11, un commutateur haute fréquence 12, un symétriseur de côté d'émetteur
13 et un symétriseur de côté de récepteur 14.
Le filtre passe-haut 11 atténue un signal haute fréquence parasite tel que des signaux d'émission et de réception de systèmes de communication d'autres bandes de fréquences représentés par GSM dans la bande de 900 MHz, par DCS dans la bande de 1,8 GHz
et par PCS dans la bande de 1,9 GHz.
Le commutateur haute fréquence 12 commute un signal d'émission et un signal de réception et atténue le troisième harmonique du signal de réception du système de communication à 2,4 GHz de
modes de réalisation préférés de la présente invention.
Le symétriseur de côté d'émetteur 13 convertit un signal équilibré selon un signal non équilibré. Le symétriseur de côté de récepteur 14 convertit un signal non équilibré selon un signal équilibré et atténue le second harmonique du signal de réception du système de communication de modes de réalisation préférés de la présente invention. Une première borne 111 du filtre passe-haut 11 qui correspond à la première borne 101 du module haute fréquence 10 est connectée à une antenne ANT. Une seconde borne 112 du filtre passe-haut 11 est connectée à une première borne 121 du commutateur haute fréquence 12. Une seconde borne 122 et une troisième borne 123 du commutateur haute fréquence 12 sont respectivement connectées à une borne non équilibrée 131 du symétriseur de côté d'émetteur 13 et à une borne non équilibrée 141 du symétriseur de côté de récepteur 14. Des bornes équilibrées 132 et 133 du symétriseur de côté d'émetteur 13 qui correspondent respectivement aux seconde et troisième bornes 102 et 103 du module haute fréquence 10 sont connectées au circuit d'émetteur Tx. Des bornes équilibrées 142 et 143 du symétriseur de côté de récepteur 14 qui correspondent respectivement aux quatrième et cinquième bornes 104 et 105 du
module haute fréquence 10 sont connectées au circuit de récepteur Rx.
La figure 2 est un schéma de circuit du filtre passe-haut 11
dans le module haute fréquence 10 qui est représenté sur la figure 1.
Le filtre passe-haut 11 inclut des inducteurs Ll1 et L12 et des condensateurs Cll à C15. Les condensateurs Cll à C13 sont connectés en série entre la première borne 111 et la seconde borne 112. La jonction des condensateurs Cl1 et C12 est reliée à la masse par l'intermédiaire de l'inducteur Lll et du condensateur C14 et la jonction des condensateurs C12 et C13 est reliée à la masse par
l'intermédiaire de l'inducteur L12 et du condensateur C15.
La figure 3 est un schéma de circuit du commutateur haute fréquence 12 dans le module haute fréquence 10 qui est représenté
sur la figure 1.
Le commutateur haute fréquence 12 inclut de préférence des diodes D1 et D2, des inducteurs L21 à L23, des condensateurs C21 à C23 et une résistance R. L'inducteur L21 est une bobine piège
parallèle et l'inducteur L22 est une bobine d'arrêt.
La diode D1 est connectée entre la première borne 121 et la seconde borne 122, la cathode étant dirigée vers la première borne 121. Un circuit série constitué par l'inducteur L21 et par le
condensateur C21 est connecté en parallèle à la diode D1.
L'anode de la diode D1 qui est connectée à la seconde borne 122 est reliée à la masse par l'intermédiaire de l'inducteur L22 et du condensateur C22, et une borne de commande Vc est connectée à un
noeud entre l'inducteur L22 et le condensateur C22.
L'inducteur L23 est connecté entre la première borne 121 et la troisième borne 123, et un noeud entre l'inducteur L23 et la troisième borne 123 est relié à la masse par l'intermédiaire de la diode D2 et du condensateur C23. La jonction de la cathode de la diode D2 et du condensateur C23 est reliée à la masse par l'intermédiaire de la résistance R. Les figures 4A et 4B sont des schémas de circuit qui représentent respectivement le symétriseur de côté d'émetteur 13 et le symétriseur de côté de récepteur 14 dans le module haute fréquence
qui est représenté sur la figure 1.
Comme représenté sur les figures 4A et 4B, puisque le symétriseur de côté d'émetteur 13 et le symétriseur de côté de récepteur 14 présentent de préférence la même structure de circuit,
une description du symétriseur de côté de récepteur 14 est omise afin
d'éviter touté répétition. Cependant, des index de référence qui correspondent à ceux du symétriseur de côté d'émetteur 13 sont
prévus entre parenthèses.
Le symétriseur de côté d'émetteur 13 (14) comporte une première ligne 13a (14a) qui a une extrémité qui est connectée à la borne non équilibrée 131 (141), une seconde ligne 13b (14b) qui comporte une extrémité qui est connectée à la borne équilibrée 132 (142) et une troisième ligne 13c (14c) qui comporte une extrémité qui est connectée à la borne équilibrée 133 (143). L'autre extrémité de la première ligne 13a (14a) est à extrémité ouverte et les autres extrémités des seconde et troisième lignes 13b et 13c (14b et 14c)
sont reliées à la masse.
La figure 5 est une vue en perspective partiellement éclatée du module haute fréquence 10 qui est représenté sur la figure 1. Le module haute fréquence 10 inclut un substrat à multiples couches ou multicouche 15. Le substrat multicouche 15 inclut de préférence les
inducteurs Lll et L12 et les condensateurs Cll à C15 du filtre passe-
haut 11 (voir la figure 2); les inducteurs L21 à L23 et le condensateur C22 du commutateur haute fréquence 12 (voir la figure 3); les première à troisième lignes 13a à 13c du symétriseur de côté d'émetteur 13 (voir la figure 4A); et les première à troisième lignes 14a à 14c du symétriseur de côté de récepteur 14 (voir la figure 4B)
bien que ces composants ne soient pas représentés sur la figure 5.
Les diodes D1 et D2, les condensateurs C21 et C23 et la résistance R du commutateur haute fréquence 12 (voir la figure 3) et un circuit intégré (IC) en arséniure de gallium (GaAs) sur lequel le circuit d'émetteur Tx et le circuit de récepteur Rx sont montés sont montés sur une surface du substrat multicouche 15. Ces composants sont formés selon des puces puis ces puces sont montées sur le substrat multicouche 15. Le substrat multicouche 15 comporte de préférence quatre bornes externes T1 à T4 qui s'étendent au-dessus des surfaces latérales en direction de la surface inférieure en utilisant une technique telle qu'une impression par sérigraphie. Un capuchon métallique 18 qui comporte des protubérances courtes 181 et 182 qui se font face l'une l'autre s'étend au-dessus du substrat multicouche 15 de manière à recouvrir les puces des diodes D1 et D2, des condensateurs C21 et C23, de la résistance R et de l'IC en GaAs, qui sont montées sur le substrat multicouche 15 de telle sorte que les protubérances 181 et 182 soient placées contre les
bornes externes T3 et T4.
Les bomrnes externes T1 et T2 correspondent respectivement à la première borne 101 du module haute fréquence 10 et à la borne de commande Vc du commutateur haute fréquence 12. Les bornes
externes T3 et T4 définissent des bornes de masse.
Les connexions entre la seconde borne 112 du filtre passe-haut 11 et la première borne 121 du commutateur haute fréquence 12, entre la seconde borne 122 du commutateur haute fréquence 12 et la borne non équilibrée 131 du symétriseur de côté d'émetteur 13 ainsi qu'entre la troisième borne 123 du commutateur haute fréquence 12 et la borne non équilibrée 141 du symétriseur de côté de récepteur 14 sont
réalisées à l'intérieur du substrat multicouche 15.
Par ailleurs, les seconde à cinquième bornes 102 à 105 du module haute fréquence 10 sont connectées à l'IC en GaAs qui incorpore le circuit d'émetteur Tx et le circuit de récepteur Rx dans le
substrat multicouche 15.
Les figures 6A à 6D et les figures 7A à 7D de même que la figure 8A sont des vues en plan de dessus d'une pluralité de couches diélectriques qui définissent le substrat multicouche 15 du module haute fréquence 10 qui est représenté sur la figure 5. La figure 8B est une vue de dessous de la couche diélectrique qui est représentée sur
la figure 8A.
Le substrat multicouche 15 est de préférence formé en empilant des première à neuvième couches diélectriques 151 à 159 selon l'ordre mentionné depuis le dessus, lesquelles couches sont de préférence réalisées en une céramique qui contient essentiellement de I'oxyde de baryum, de l'oxyde d'aluminium et de la silice et en soumettant l'empilement à une cuisson à une température de cuisson
non supérieure à environ 1000 C.
La première couche diélectrique 151 représentée sur la figure 6A comporte des plages La qui sont constituées sur sa surface supérieure en utilisant une technique telle qu'une impression par sérigraphie. Les plages La comportent de préférence les diodes D1 et D2, les condensateurs C21 et C23 et la résistance R du commutateur haute fréquence 12 ainsi que l'IC en GaAs disposé dessus, et les plages La sont montées sur la surface du substrat multicouche 15. La seconde couche diélectrique 152 qui est représentée sur la figure 6B comporte des lignes Li qui sont formées sur sa surface supérieure en utilisant une technique telle qu'une impression par sérigraphie ou tout
autre processus approprié.
Les troisième, septième et neuvième couches diélectriques 153, 157 et 159 qui sont représentées sur les figures 6C, 7C et 8A comportent des électrodes de masse Gpl à Gp3 qui sont respectivement formées sur leurs surfaces supérieures, en utilisant une technique telle qu'une impression par sérigraphie ou tout autre processus approprié. Les quatrième à sixième couches diélectriques 154 à 156 qui sont représentées sur les figures 6D, 7A et 7B comportent des électrodes microbandes SL1 à SL5 qui sont respectivement formées sur leurs surfaces supérieures en utilisant une technique telle qu'une impression par sérigraphie ou tout autre
processus approprié.
Les septième à neuvième couches diélectriques 157 à 159 qui sont représentées sur les figures 7C, 7D et 8A comportent respectivement des électrodes de condensateur Cpl à Cp8 qui sont formées sur leurs surfaces supérieures en utilisant une technique telle
qu'une impression par sérigraphie ou tout autre processus approprié.
Comme représenté sur la figure 8B, les bornes externes T1 à T4 sont imprimées et sont formées sur la surface inférieure 159u de la neuvième couche diélectrique 159 en utilisant une technique telle
qu'une impression par sérigraphie ou tout autre processus approprié.
Les électrodes microbandes SL1 à SL15, les électrodes de condensateur Cpl à Cp8 et les électrodes de masse Gpl à Gp3 sont
de préférence chacune définies par des couches conductrices.
Les première à huitième couches diélectriques 151 à 158 qui sont représentées sur ies figures 6A à 6D ainsi que sur les figures 7A à 7D comportent des électrodes en trou de via Vhl à Vh9 qui sont agencées de manière à connecter les électrodes microbandes SL1 à SL15, les électrodes de condensateur Cpl à Cp8, les électrodes de masse Gpl à Gp3, les plages La et les lignes Li en des positions prédéterminées. Dans le filtre passehaut 11, l'inducteur Ll1 est de préférence défini par les électrodes microbandes SL2 et SL10, et l'inducteur L12
est de préférence défini par les électrodes microbandes SL3 et SL11.
Le condensateur Cl1 est de préférence défini par les électrodes de condensateur Cp2 et Cp7, le condensateur C12 est de préférence défini par les électrodes de condensateur Cpl à Cp3, le condensateur C13 est de préférence défini par les électrodes de condensateur Cp3 et Cp8, le condensateur C14 est de préférence défini par l'électrode de condensateur Cp4 et par les électrodes de masse Gp2 et Gp3 et le condensateur C15 est de préférence défini par l'électrode de
condensateur Cp5 et par les électrodes de masse Gp2 et Gp3.
Dans le commutateur haute fréquence 12, I'inducteur L21 est de préférence défini par les électrodes microbandes SL1 et SL9, I'inducteur L22 est de préférence défini par les électrodes microbandes SL4 et SL13 et l'inducteur L23 est de préférence défini par l'électrode microbande SL12. Le condensateur C22 du commutateur haute fréquence 12 est de préférence défini par l'électrode de condensateur
Cp6 et par les électrodes de masse Gp2 et Gp3.
Les première, seconde et troisième lignes 13a, 13b et 13c du symétriseur de côté d'émetteur 13 sont de préférence définies
respectivement par les électrodes microbandes SL14, SL6 et SL8.
Les première, seconde et troisième lignes 14a, 14b et 14c du symétriseur de côté de récepteur 14 sont de préférence définies
respectivement par les électrodes microbandes SL15, SL5 et SL7.
Conformément au premier mode de réalisation préféré, le module haute fréquence 10 inclut le filtre passe-haut 11 qui fonctionne en tant que filtre haute fréquence pour atténuer des signaux haute fréquence parasites. Ceci empêche la dégradation de la perte d'insertion au niveau du filtre haute fréquence. Ceci en outre rend possible de proposer un module haute fréquence qui présente une performance élevée pour l'émission/la réception, d'o ainsi l'amélioration de la performance pour l'émission/la réception dans un
dispositif radio.
Puisque le commutateur haute fréquence 12 atténue le troisième harmonique du signal de réception, le filtre passe-haut 11 et le commutateur haute fréquence 12 peuvent être utilisés afin d'atténuer
de manière efficace et suffisante le signal haute fréquence parasite.
Ceci procure un module haute fréquence qui présente une
performance plus élevée pour l'émission/la réception.
Puisque le symétriseur de côté d'émetteur 13 atténue le second harmonique du signal de réception, le filtre passe-haut 11 et le symétriseur de côté d'émetteur 13 peuvent être utilisés de manière à atténuer de façon suffisante le signal haute fréquence parasite. Ceci procure un module haute fréquence qui présente une performance plus
élevée pour l'émission/la réception.
Puisque le module haute fréquence 10 inclut le substrat à multiples couches ou multicouche 15 qui est défini en empilant une pluralité de couches diélectriques, des connexions du filtre passe-haut 1 1, du commutateur haute fréquence 12, du symétriseur de côté d'émetteur 13 et du symétriseur de côté de récepteur 14 sont réalisées à l'intérieur du substrat multicouche 15. Ceci réduit les pertes dues aux connexions respectives, d'o ainsi la réduction des pertes globales du
module haute fréquence 10.
Le substrat multicouche 15 qui est de préférence formé en empilant une pluralité de couches diélectriques inclut de préférence tous les composants qui définissent le filtre passe-haut 11, le symétriseur de côté d'émetteur 13 et du symétriseur de côté de récepteur 14 et certains des composants qui définissent le commutateur haute fréquence 12 et comporte également les composants restants montés sur lui. Ceci facilite une adaptation entre le filtre passe-haut 11 et le commutateur haute fréquence 12, entre le commutateur haute fréquence 12 et le symétriseur de côté d'émetteur 13 ainsi qu'entre le commutateur haute fréquence 12 et le symétriseur de côté d'émetteur 13. Par conséquent, aucun circuit d'adaptation n'est requis afin d'assurer une adaptation entre. Ceci conduit à un module
haute fréquence compact.
La figure 9 représente un module haute fréquence 20 conformément à un second mode de réalisation préféré de la présente invention. Le module haute fréquence 20 inclut des première à cinquième bornes 201 à 205, un filtre réjecteur 21, un commutateur haute fréquence 12, un symétriseur de côté d'émetteur 13 et un
symétriseur de côté de récepteur 14.
Le filtre réjecteur 21 atténue des signaux haute fréquence parasites tels que des signaux d'émission et de réception de systèmes de communication d'autres bandes de fréquences représentés par GSM dans la bande de 900 MHz, par DCS dans la bande de 1,8 GHz
et par PCS dans la bande de 1,9 GHz.
Le commutateur haute fréquence 12, le symétriseur de côté d'émetteur 13 et le symétriseur de côté de récepteur 14 présentent les mêmes fonctions que celles dans le module haute fréquence 10 conformément au premier mode de réalisation préféré qui est
représenté sur la figure 1.
Une première borne 211 du filtre réjecteur 21 qui correspond à la première borne 201 du module haute fréquence 20 est connectée à une antenne ANT. Une seconde borne 212 du filtre réjecteur 21 est connectée à une première borne 121 du commutateur haute fréquence 12. Une seconde borne 122 et unetroisième borne 123 du commutateur haute fréquence 12 sont respectivement connectées à une borne non équilibrée 131 du symétriseur de côté d'émetteur 13 et à une borne non équilibrée 141 du symétriseur de côté de récepteur 14. Des bornes équilibrées 132 et 133 du symétriseur de côté d'émetteur 13 qui correspondent respectivement aux seconde et troisième bornes 202 et 203 du module haute fréquence 20 sont connectées au circuit d'émetteur Tx. Des bornes équilibrées 142 et 143 du symétriseur de côté de récepteur 14 qui correspondent respectivement aux quatrième et cinquième bornes 204 et 205 du
module haute fréquence 20 sont connectées au circuit de récepteur Rx.
La figure 10 est un schéma de circuit du filtre réjecteur 21 dans
le module haute fréquence 20 qui est représenté sur la figure 9.
Le filtre réjecteur 21 inclut de préférence des inducteurs L31 et L32 et des condensateurs C31 et C32. Un circuit série qui est constitué par l'inducteur L31 et par le condensateur C31 et un circuit série qui est constitué par l'inducteur L32 et par le condensateur C32 sont connectés en parallèle entre la première borne 211 et la seconde
borne 222.
Conformément au seconde mode de réalisation préféré, le module haute fréquence 20 inclut le filtre réjecteur 21 qui fonctionne en tant que filtre haute fréquence pour atténuer le signal haute fréquence parasite. Ceci empêche que la caractéristique de perte d'insertion du filtre haute fréquence ne soit dégradée. Ceci rend en outre possible de proposer un module haute fréquence qui présente une performance élevée pour l'émission/la réception, d'o ainsi l'amélioration de la
performance pour l'émission/la réception dans un dispositif radio.
Le voisinage des harmoniques d'ordre plus élevé que l'on souhaite atténuer est atténué, ce qui réduit l'influence sur la bande passante fondamentale. Par conséquent, les pertes globales du
module haute fréquence sont fortement réduites.
La figure 11 représente un module haute fréquence 30 conformément à un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention. Le module haute fréquence 30 inclut de préférence des première à cinquième bornes 301 à 305, un filtre passe-haut 11, un commutateur haute fréquence 12, un symétriseur de côté
d'émetteur 13, un symétriseur de côté de récepteur 14, un filtre passe-
bas 31 et un amplificateur haute puissance 32.
Le filtre passe-bas 31 atténue un bruit qui est généré par l'amplificateur haute puissance 32, lequel est un signal haute fréquence parasite tel que des harmoniques d'un signal d'émission du système de communication de 2,4 GHz des modes de réalisation préférés de la présente invention. L'amplificateur haute puissance 32
amplifie le signal d'émission de ce système de communication.
Le filtre passe-haut 11, le commutateur haute fréquence 12, le symétriseur de côté d'émetteur 13 et le symétriseur de côté de récepteur 14 présentent de préférence les mêmes fonctions que celles dans le module haute fréquence 10 conformément au mode de
réalisation préféré qui est représenté sur la figure 1.
Une première borne 111 du filtre passe-haut 11 qui correspond à la première borne 301 du module haute fréquence 30 est connectée à une antenne ANT. Une seconde borne 312 du filtre passe-haut 11 est connectée à une première borne 121 du commutateur haute fréquence 12. Une seconde borne 122 et une troisième borne 123 du commutateur haute fréquence 12 sont respectivement connectées à une première borne 311 du filtre passebas 31 et à une borne non
équilibrée 141 du symétriseur de côté de récepteur 14.
Une seconde borne 312 du filtre passe-bas 31 est connectée à une première borne 321 de l'amplificateur haute puissance 32 et une troisième borne 322 de l'amplificateur haute puissance 32 est connectée à une borne non équilibrée 131 du symétriseur de côté
d'émetteur 13.
Des bornes équilibrées 132 et 133 du symétriseur de côté d'émetteur 13 qui correspondent respectivement aux seconde et troisième bornes 302 et 303 du module haute fréquence 30 sont connectées au circuit d'émetteur Tx. Des bornes équilibrées 142 et 143 du symétriseur de côté de récepteur 14 qui correspondent respectivement aux quatrième et cinquième bornes 204 et 205 du
module haute fréquence 20 sont connectées au circuit de récepteur Rx.
La figure 12 est un schéma de circuit du filtre passe-bas 31
dans le module haute fréquence 30 qui est représenté sur la figure 11.
Le filtre passe-bas 31 inclut un inducteur L41 et des condensateurs C41 à C43. Un circuit parallèle qui est constitué par l'inducteur L41 et par le condensateur C41 est connecté entre la première borne 311 et la seconde borne 312 et les extrémités du circuit parallèle sont respectivement connectées à la masse par
l'intermédiaire des condensateurs C42 et C43.
Conformément au troisième mode de réalisation préféré, le module haute fréquence 30 inclut le filtre passe-haut 11 et le filtre passe-bas 31 de manière à éliminer un bruit qui est généré par l'amplificateur haute puissance 32 qui est utilisé pour amplifier la puissance du signal d'émission. Ceci procure un dispositif radio qui présente une performance fortement améliorée pour l'émission, lequel
nécessite un signal d'émission haute puissance.
Selon les modes de réalisation préférés, un substrat à multiples couches ou multicouche contient tous les composants qui définissent un filtre passe-haut ou un filtre réjecteur, un symétriseur de côté de récepteur et un symétriseur de côté d'émetteur ainsi que certains des composants qui définissent un commutateur haute fréquence et il a également les composants restants qui définissent le commutateur haute fréquence montés sur lui. Cependant, la présente invention n'est pas limitée à cette structure. Le module haute fréquence peut également être conçu de telle sorte qu'un substrat à multiples couches ou multicouche contienne tous les composants qui définissent un filtre passe-haut ou un filtre réjecteur, un symétriseur de côté de récepteur et un symétriseur de côté d'émetteur ainsi que certains des composants qui définissent un commutateur haute fréquence et que les composants restants qui définissent le commutateur haute fréquence
soient montés sur la même carte imprimée.
Selon le troisième mode de réalisation préféré, un filtre passe-
bas et un amplificateur haute puissance sont de préférence disposés entre un commutateur haute fréquence et un symétriseur de côté d'émetteur. Cependant, un filtre réjecteur et un amplificateur haute puissance peuvent également être disposés entre. Dans ce cas, le filtre réjecteur peut être utilisé pour atténuer seulement le voisinage du bruit généré par l'amplificateur haute puissance que l'on souhaite atténuer, d'o ainsi la réduction de l'influence sur la bande passante fondamentale. Par conséquent, la perte d'insertion de la bande passante fondamentale est réduite de manière à réduire les pertes
globales du module haute fréquence.
Bien que la présente invention ait été décrite par l'intermédiaire d'une illustration de ses modes de réalisation préférés, il est également à comprendre que les modes de réalisation préférés sont seulement illustratifs et que diverses variantes et modifications peuvent leur être apportées sans que l'on s'écarte du cadre de la présente invention qui
est limitée seulement par les revendications annexées.

Claims (25)

REVENDICATIONS
1. Module haute fréquence (10) caractérisé en ce qu'il comprend: un filtre haute fréquence (11) qui est agencé de façon à atténuer un signal haute fréquence parasite; un commutateur haute fréquence (12) qui est agencé de manière à commuter un signal d'émission et un signal de réception; un symétriseur de côté d'émetteur (13) qui est agencé de manière à convertir un signal équilibré selon un signal non équilibré; et un symétriseur de côté de récepteur (14) qui est agencé de manière à convertir un signal non équilibré selon un signal équilibré, dans lequel ledit filtre haute fréquence (11) est disposé entre une antenne (ANT) et une première borne (112) dudit commutateur haute fréquence (12), une seconde borne (122) dudit commutateur haute fréquence (12) est connectée à une borne non équilibrée (131) dudit symétriseur de côté d'émetteur (13) , une troisième borne (123) dudit commutateur haute fréquence (12) est connectée à une borne non équilibrée (141) dudit symétriseur de côté de récepteur (14) et
ledit filtre haute fréquence (11) est un filtre passe-haut.
2. Module haute fréquence (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre passe-haut (11) atténue des signaux d'émission et de réception GSM dans la bande de 900 MHz, des signaux DCS dans la bande de 1,8 GHz et des signaux PCS dans la
bande de 1,9 GHz.
3. Module haute fréquence (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le commutateur haute fréquence (12) atténue le troisième harmonique du signal de réception d'un système de
communication à 2,4 GHz.
4. Module haute fréquence (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le symétriseur de côté de récepteur (14) atténue
le second harmonique du signal de réception.
5. Module haute fréquence (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre passe-haut (11) inclut au moins un
inducteur (L11, L12) et au moins un condensateur (C11 à C15).
6. Module haute fréquence (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le commutateur haute fréquence (12) inclut au moins une diode (D1, D2), au moins un inducteur (L21 à L23), au
moins un condensateur (C21 à C23) et au moins une résistance (R).
7. Module haute fréquence (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un substrat à multiples couches ou multicouche (15) incluant un corps empilé comportant une pluralité de couches diélectriques, o les connexions électriques entre la seconde borne du filtre passe-haut (11) et la première borne du commutateur haute fréquence (12), entre la seconde borne du commutateur haute fréquence et la borne non équilibrée du symétriseur de côté d'émetteur (13) ainsi qu'entre la troisième borne du commutateur haute fréquence et la borne non équilibrée du symétriseur de côté de récepteur (14) sont réalisées dans le substrat multicouche.
8. Module haute fréquence (10) caractérisé en ce qu'il comprend: un filtre haute fréquence (11) qui est agencé de façon à atténuer un signal haute fréquence parasite; un commutateur haute fréquence (12) qui est agencé de manière à commuter un signal d'émission et un signal de réception; un symétriseur de côté d'émetteur (13) qui est agencé de manière à convertir un signal équilibré selon un signal non équilibré; et un symétriseur de côté de récepteur (14) qui est agencé de manière à convertir un signal non équilibré selon un signal équilibré, dans lequel ledit filtre haute fréquence (11) est disposé entre une antenne (ANT) et une première borne (112) dudit commutateur haute fréquence (12), une seconde borne (122) dudit commutateur haute fréquence (12) est connectée à une borne non équilibrée (131) dudit symétriseur de côté d'émetteur (13), une troisième borne (123) dudit commutateur haute fréquence (12) est connectée à une borne non équilibrée (141) dudit symétriseur de côté de récepteur (14) et
ledit filtre haute fréquence (11) est un filtre réjecteur.
9. Module haute fréquence (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le filtre passe-haut (11) atténue des signaux d'émission et de réception GSM dans la bande de 900 MHz, des signaux DCS dans la bande de 1,8 GHz et des signaux PCS dans la
bande de 1,9 GHz.
10. Module haute fréquence selon la revendication 8, caractérisé en ce que le commutateur haute fréquence (12) atténue le troisième harmonique du signal de réception d'un système de
communication à 2,4 GHz.
11. Module haute fréquence selon la revendication 8, caractérisé en ce que le symétriseur de côté de récepteur (14) atténue
le second harmonique du signal de réception.
12. Module haute fréquence selon la revendication 8, caractérisé en ce que le filtre passe-haut (11) inclut au moins un
inducteur (L1 1, L12) et au moins un condensateur (C11 à C15).
13. Module haute fréquence selon la revendication 8, caractérisé en ce que le commutateur haute fréquence (12) inclut au moins une diode (D1, D2) , au moins un inducteur (L21 à L23), au
moins un condensateur (C21 à C23) et au moins une résistance (R).
14. Module haute fréquence (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un substrat à multiples couches ou multicouche (15) incluant un corps empilé comportant une pluralité de couches diélectriques, o les connexions électriques entre la seconde borne du filtre passe-haut (11) et la première borne du commutateur haute fréquence (12), entre la seconde borne du commutateur haute fréquence et la borne non équilibrée du symétriseur de côté d'émetteur (13) ainsi qu'entre la troisième borne du commutateur haute fréquence et la borne non équilibrée du symétriseur de côté de récepteur (14) sont réalisées dans le substrat multicouche.
15. Module haute fréquence (10) caractérisé en ce qu'il comprend: soit un filtre passe-haut, soit un filtre réjecteur (11) qui est agencé de manière à atténuer un signal haute fréquence parasite; un commutateur haute fréquence (12) qui est agencé de manière à commuter un signal d'émission et un signal de réception; un symétriseur de côté d'émetteur (13) qui est agencé de manière à convertir un signal équilibré selon un signal non équilibré; et un symétriseur de côté de récepteur (14) qui est agencé de manière à convertir un signal non équilibré selon un signal équilibré, o ledit filtre considéré (11) pris parmi le filtre passe-haut et le filtre réjecteur est disposé entre une antenne (ANT) et une première borne (112) dudit commutateur haute fréquence (12), une seconde borne (122) dudit commutateur haute fréquence (12) est connectée à une borne non équilibrée (131) dudit symétriseur de côté d'émetteur (13), une troisième borne (123) dudit commutateur haute fréquence (12) est connectée à une borne non équilibrée (141) dudit symétriseur de côté de récepteur (14) et ledit module haute fréquence (10) comprend en outre un substrat multicouche (15) incluant un corps
empilé comprenant une pluralité de couches diélectriques.
16. Module haute fréquence (10) selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit substrat multicouche (15) contient tous les composants qui définissent ledit un filtre considéré (11) pris parmi le filtre passehaut et le filtre réjecteur, ledit symétriseur de côté d'émetteur (13) et ledit symétriseur de côté de récepteur (14), et certains des composants qui définissent ledit commutateur haute fréquence (12), et ledit substrat multicouche (15) comporte les composants restants qui définissent ledit commutateur haute fréquence
montés sur lui.
17. Module haute fréquence selon la revendication 15, caractérisé en ce que le filtre passe-haut (11) atténue des signaux d'émission et de réception GSM dans la bande de 900 MHz, des signaux DCS dans la bande de 1,8 GHz et des signaux PCS dans la
bande de 1,9 GHz.
18. Module haute fréquence (10) selon la revendication 15, caractérisé en ce que le commutateur haute fréquence (12) atténue le troisième harmonique du signal de réception d'un système de
communication à 2,4 GHz.
19. Module haute fréquence (10) selon la revendication 15, caractérisé en ce que le symétriseur de côté de récepteur (14) atténue
le second harmonique du signal de réception.
20. Module haute fréquence (10) selon la revendication 15, caractérisé en ce que le filtre passe-haut (11) inclut au moins un
inducteur (L11, L12) et au moins un condensateur (Cl1 à C15).
21. Module haute fréquence (10) selon la revendication 15, caractérisé en ce que le commutateur haute fréquence (12) inclut au moins une diode (D1, D2), au moins un inducteur (L21 à L23), au
moins un condensateur (C21 à C23) et au moins une résistance (R).
22. Module haute fréquence (10) selon la revendication 15, caractérisé en ce que les connexions électriques entre la seconde borne du filtre passehaut (11) et la première borne du commutateur haute fréquence (12), entre la seconde borne du commutateur haute fréquence et la borne non équilibrée du symétriseur de côté d'émetteur (13) ainsi qu'entre la troisième borne du commutateur haute fréquence et la borne non équilibrée du symétriseur de côté de récepteur (14)
sont réalisées dans le substrat multicouche.
23. Dispositif radio caractérisé en ce qu'il inclut un module
haute fréquence (10) selon la revendication 1.
24. Dispositif radio caractérisé en ce qu'il inclut un module
haute fréquence (10) selon la revendication 8.
25. Dispositif radio caractérisé en ce qu'il inclut un module
haute fréquence (10) selon la revendication 15.
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