JP2002016516A - 高周波受信モジュール及びそれを用いた移動体通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コスト化、小型化を実現できる高周波受信
モジュール及びそれを用いた移動体通信装置を提供す
る。 【解決手段】 高周波受信モジュール１０は、入出力端
子Ｐｉ，Ｐｏ、第１及び第２の低雑音増幅器１１，１
２、混合器１３、高域通過フィルタ１４及び低域通過フ
ィルタ１５を備える。そして、入出力端子Ｐｉ，Ｐｏの
間に、第１の低雑音増幅器１１、高域通過フィルタ１
４、第２の低雑音増幅器１２、低域通過フィルタ１５、
混合器１３の順に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波受信モジュ
ール及びそれを用いた移動体通信装置に関し、特に、Ｗ
−ＣＤＭＡ方式に採用される高周波受信モジュール及び
それを用いた移動体通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、８００ＭＨｚ帯以上のマイクロ波
帯に用いられる限られた帯域幅の信号を複数のユーザで
同時に利用する技術の１つとして、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wide
bandCode Division Multiple Access；広帯域符号分割
多元接続）方式が注目されている。ＣＤＭＡ方式は、基
本的には限られた周波数帯域内に多くのキャリアを設定
し、各キャリアを複数ユーザで共有する方式であり、通
信品質を高く保ち得る等の利点を有する。

【０００３】図９は、Ｗ−ＣＤＭＡの端末機（移動体通
信装置）の概略構成を示すブロック図である。端末機５
０は、アンテナ１を介して２ＧＨｚの信号を送受信する
高周波部２と、送信信号を変調して高周波部２に出力す
る送信モデム３ｔ及び高周波部２を介して受信された信
号を復調する受信モデム３ｒを備えたベースバンド部３
と、通信制御装置（ＣＣＵ）やボイスコーデック等を備
えて高周波部２を介する情報通信を制御する主制御部４
とを備えて構成される。

【０００４】そして、高周波部２は、テュプレクサ２ｄ
を介してアンテナ１に接続された送信部２ｔおよび受信
部２ｒと、ＰＬＬ回路を主体して構成されて送信部２ｔ
および受信部２ｒの動作周波数を制御するシンセサイザ
部２ｓを備えて構成される。そのうち、受信部２ｒは、
低雑音増幅器ＬＮＡ、帯域通過フィルタＢＰＦ、混合器
ＭＩＸを含み、帯域通過フィルタＢＰＦは、受信信号に
隣接する強力な妨害波及びイメージ周波数信号を減衰さ
せる役目を担っている。したがって、この帯域通過フィ
ルタＢＰＦには、減衰特性が急峻な弾性表面波フィルタ
が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
Ｗ−ＣＤＭＡの端末機によれば、受信部の帯域通過フィ
ルタに弾性表面波フィルタを用いているため、Ｗ−ＣＤ
ＭＡの端末機のコストが高くなるという問題があった。

【０００６】また、積層体等に内蔵することができない
ため、受信部の小型化が困難であり、その結果、Ｗ−Ｃ
ＤＭＡの端末機が大型化するという問題もあった。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、低コスト化、小型化を実現で
きる高周波受信モジュール及びそれを用いた移動体通信
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明の高周波受信モジュールは、混合器と、第
１及び第２の低雑音増幅器と、高域通過フィルタと、低
域通過フィルタとを備え、前記第１の低雑音増幅器と前
記第２の増幅器との間に前記高域通過フィルタを配置
し、前記第２の低雑音増幅器と前記混合器との間に前記
低域通過フィルタを配置したことを特徴とする。

【０００９】また、本発明の高周波受信モジュールは、
混合器と、第１及び第２の低雑音増幅器と、高域通過フ
ィルタと、低域通過フィルタとを備え、前記第１の低雑
音増幅器と前記第２の増幅器との間に前記低域通過フィ
ルタを配置し、前記第２の低雑音増幅器と前記混合器と
の間に前記高域通過フィルタを配置したことを特徴とす
る。

【００１０】また、本発明の高周波受信モジュールは、
複数の誘電体層を積層してなる積層体を備えるととも
に、該積層体に前記高域通過フィルタ及び前記低域通過
フィルタを内蔵したことを特徴とする。

【００１１】また、本発明の高周波受信モジュールは、
前記高域及び低域通過フィルタを構成するインダクタ及
びコンデンサを、前記誘電体層の上面に形成されるスト
リップライン電極、コンデンサ電極及びグランド電極で
形成したことを特徴とするまた、本発明の高周波受信モ
ジュールは、前記積層体に、前記混合器、並びに前記第
１及び第２の低雑音増幅器を搭載したことを特徴とす
る。

【００１２】本発明の移動体通信装置は、上述の高周波
受信モジュールを用いたことを特徴とする。

【００１３】本発明の高周波受信モジュールによれば、
第１の低雑音増幅器と第２の低雑音増幅器との間、第２
の低雑音増幅器と混合器との間に高域通過フィルタある
いは低域通過フィルタを配置するため、低雑音増幅器と
混合器との間に減衰特性が急峻な弾性表面波フィルタを
用いる必要がなくなる。

【００１４】本発明の移動体通信装置によれば、低コス
ト化を実現できる高周波受信モジュールを用いるため、
移動体通信装置の低コスト化が実現できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。

【００１６】図１は、本発明の高周波受信モジュールに
係る第１の実施例のブロック図である。高周波受信モジ
ュール１０は、入出力端子Ｐｉ，Ｐｏ、第１及び第２の
低雑音増幅器１１，１２、混合器１３、高域通過フィル
タ１４及び低域通過フィルタ１５を備える。

【００１７】そして、高域通過フィルタ１４及び低域通
過フィルタ１５は、第１の低雑音増幅器１１と第２の低
雑音増幅器１２との間、第２の低雑音増幅器１２と混合
器１３との間にそれぞれ配置されている。すなわち、入
出力端子Ｐｉ，Ｐｏの間に、第１の低雑音増幅器１１、
高域通過フィルタ１４、第２の低雑音増幅器１２、低域
通過フィルタ１５、混合器１３の順に配置されている。

【００１８】この際、第１及び第２の低雑音増幅器１
１，１２は、受信信号を増幅する役目を担う。また、混
合器１３は、第１及び第２の低雑音増幅器で増幅された
受信信号と局部発振器（図示せず）からの局部発振信号
とを混合し、中間周波信号を発生させる役目を担う。

【００１９】さらに、高域通過フィルタ１４は、受信信
号に隣接する強力な妨害波を減衰させる役目、低域通過
フィルタ１５は、イメージ周波数信号を減衰させる役目
をそれぞれ担う。

【００２０】図２は、図１に示す高周波受信モジュール
を構成する高域通過フィルタの回路図である。高域通過
フィルタ１４は、第１、第２ポートＰ１１，Ｐ１２、イ
ンダクタＬ１１及びコンデンサＣ１１〜Ｃ１３を備え
る。

【００２１】そして、第１のポートＰ１１と第２のポー
トＰ１２との間に、コンデンサＣ１１，Ｃ１２が直列接
続され、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の接続点が、インダ
クタＬ１１及びコンデンサＣ１３を介して接地される。

【００２２】図３は、図１に示す高周波受信モジュール
を構成する低域通過フィルタの回路図である。低域通過
フィルタ１５は、第１、第２ポートＰ２１，Ｐ２２、イ
ンダクタＬ２１及びコンデンサＣ２１，Ｃ２２を備え
る。

【００２３】そして、第１のポートＰ２１と第２のポー
トＰ２２との間に、インダクタＬ２１及びコンデンサＣ
２１からなる並列回路が接続され、その並列回路の第２
のポートＰ２２側が、コンデンサＣ２２を介して接地さ
れる。

【００２４】図４は、図１のブロック構成を有する高周
波受信モジュールの要部分解透視斜視図である。高周波
受信モジュール１０は、積層体１６を含み、積層体１６
には、図示していないが、高域通過フィルタ１４のイン
ダクタＬ１１及びコンデンサＣ１１〜Ｃ１３、低域通過
フィルタ１５のインダクタＬ２１及びコンデンサＣ２
１，Ｃ２２がそれぞれ内蔵される。

【００２５】また、積層体１６の表面には、第１及び第
２の低雑音増幅器１１，１２、混合器１３を構成するＭ
ＭＩＣ１７が搭載されされる。さらに、積層体１６の側
面から底面に架けて、４個の外部端子Ｔａ〜Ｔｄがスク
リーン印刷などでそれぞれ形成される。そして、外部端
子Ｔａは高周波受信モジュール１０の入力端子Ｐｉ、外
部端子Ｔｃは高周波受信モジュール１０の出力端子Ｐ
ｏ、外部端子Ｔｂ，Ｔｄはグランド端子となる。

【００２６】また、積層体１６上には、積層体１６の表
面に搭載されたＭＭＩＣ１７を覆うように金属キャップ
１８がかぶせられる。この際、金属キャップ１８の突起
部１８１，１８２と積層体１６の外部端子Ｔｂ，Ｔｄと
は接続される。

【００２７】図５（ａ）〜図５（ｆ）、図６（ａ）〜図
６（ｄ）は、図４の高周波受信モジュールの積層体を構
成する各誘電体層の上面図、図６（ｅ）は、図６（ｄ）
の下面図である。積層体１６は、酸化バリウム、酸化ア
ルミニウム、シリカを主成分としたセラミックスからな
る第１〜第１０の誘電体層１６ａ〜１６ｊを上から順次
積層し、１０００℃以下の焼成温度で焼成することによ
り積層燒結体となる。

【００２８】第１の誘電体層１６ａの上面には、積層体
１６の表面に搭載されるＭＭＩＣ１７を実装するための
ランドＬａが形成される。また、第２の誘電体層１６ｂ
の上面には、配線Ｌｉが形成される。

【００２９】さらに、第３及び第１０の誘電体層１６
ｃ，１６ｊの上面には、グランド電極Ｇｐ１，Ｇｐ２が
形成される。また、第４〜第７及び第９の誘電体層１６
ｄ〜１６ｇ，１６ｉの上面には、コンデンサ電極Ｃｐ１
〜Ｃｐ１０がそれぞれ形成される。

【００３０】さらに、第８の誘電体層１６ｈの上面に
は、ストリップライン電極Ｓｐ１，Ｓｐ２がそれぞれ形
成される。また、第１０の誘電体層の下面（図６（ｅ）
中、１６ｊｕ）には、外部端子Ｔａ〜Ｔｄが形成され
る。さらに、第１〜第９の誘電体層１６ａ〜１６ｉに
は、所定の位置にビアホール電極Ｖｈが設けられる。

【００３１】このような構造で、高域通過フィルタ１４
のインダクタＬ１１（図２参照）がストリップライン電
極Ｓｐ１で形成される。また、コンデンサＣ１１（図２
参照）がコンデンサ電極Ｃｐ１，Ｃｐ２，Ｃｐ４で、コ
ンデンサＣ１２（図２参照）がコンデンサ電極Ｃｐ３，
Ｃｐ５，Ｃｐ７で、コンデンサＣ１３（図２参照）がコ
ンデンサ電極Ｃｐ１０とグランド電極Ｇｐ２とでそれぞ
れ形成される。

【００３２】さらに、低域通過フィルタ１６のインダク
タＬ２１（図３参照）がストリップライン電極Ｓｐ２で
形成される。また、コンデンサＣ２１（図３参照）がコ
ンデンサ電極Ｃｐ６，Ｃｐ８で、コンデンサＣ２２（図
３参照）がコンデンサ電極Ｃｐ９とグランド電極Ｇｐ２
とでそれぞれ形成される。

【００３３】図７は、本発明の高周波受信モジュールに
係る第２の実施例のブロック図である。高周波受信モジ
ュール２０は、第１の実施例の高周波受信モジュール１
０と比較して、第１の低雑音増幅器１１と第２の低雑音
増幅器１２との間に低域通過フィルタ１５、第２の低雑
音増幅器１２と混合器１３との間に高域通過フィルタ１
４がそれぞれ配置されている点で異なる。

【００３４】上述した第１及び第２の実施例の高周波受
信モジュールによれば、第１の低雑音増幅器と第２の低
雑音増幅器との間、第２の低雑音増幅器と混合器との間
に高域通過フィルタあるいは低域通過フィルタを配置す
ることにより、第１の低雑音増幅器と混合器との間の急
峻な減衰特性を満足するため、低雑音増幅器と混合器と
の間に高価な弾性表面波フィルタを用いる必要がなくな
る。したがって、高周波受信モジュールの低コスト化を
実現できる。

【００３５】また、第１及び第２の低雑音増幅器を備え
ているため、１ＧＨｚ以上の高周波領域での１段あたり
の増幅特性が軽減され、容易に増幅特性を実現すること
ができる。

【００３６】さらに、高周波受信モジュールを構成する
第１及び第２の低雑音増幅器、混合器、高域通過フィル
タ、並びに低域通過フィルタを、複数の誘電体層を積層
してなる積層体に複合化するため、それぞれの部品の整
合特性、減衰特性、あるいはアイソレーション特性を確
保することができ、それに伴い、第１の低雑音増幅器と
高域通過フィルタ（低域通過フィルタ）との間、高域通
過フィルタ（低域通過フィルタ）と第２の低雑音増幅器
との間、第２の低雑音増幅器と低域通過フィルタ（高域
通過フィルタ）との間、低域通過フィルタ（高域通過フ
ィルタ）と混合器の間の整合回路が不要となる。したが
って、高周波受信モジュールの小型化が可能となる。

【００３７】また、インダクタ及びコンデンサからなる
高域通過フィルタ及び低域通過フィルタが積層体に内蔵
され、ＭＭＩＣからなる第１及び第２の低雑音増幅器、
混合器が搭載され、それらが積層体の内部に形成される
ビアホール電極によって接続されるため、高周波受信モ
ジュールが１つの積層体で構成でき、小型化が実現でき
る。加えて、部品間の配線による損失を改善することが
でき、その結果、高周波受信モジュール全体の損失を改
善することが可能となる。

【００３８】さらに、積層体に内蔵される高域通過フィ
ルタ及び低域通過フィルタのインダクタの長さを、波長
短縮効果により短縮することができるため、これらのイ
ンダクタの挿入損失を向上させることができる。したが
って、高周波受信モジュールの小型化及び低損失化を実
現することができるとともに、この高周波受信モジュー
ルを搭載する移動体通信装置の小型化及び高性能化も同
時に実現できる。

【００３９】図８は、本発明の携帯電話器（移動体通信
装置）の構成を示すブロック図である。携帯電話器３０
は、アンテナＡＮＴ、高周波スイッチＳＷ、高周波受信
モジュール１０（図１参照）、受信部Ｒｘ、送信部Ｔｘ
を備える。

【００４０】そして、高周波モジュール１０の入力端子
Ｐｉに高周波スイッチＳＷが、出力端子Ｐｏに受信部Ｒ
ｘが接続される。

【００４１】上述した携帯電話器によれば、低コスト化
を実現できる高周波受信モジュールを用いるため、移動
体通信装置の低コスト化も実現できる。

【００４２】なお、上述の実施例の高周波受信モジュー
ルにおいて、高域通過フィルタ及び低域通過フィルタを
内蔵した積層体に、第１及び第２の低雑音増幅器、混合
器を構成するＭＭＩＣを搭載する場合について説明した
が、高域通過フィルタ、低域通過フィルタ、第１及び第
２の低雑音増幅器、混合器をプリント基板上に実装した
ような構成でもよい。

【００４３】また、高域通過フィルタ及び低域通過フィ
ルタが、インダクタ及びコンデンサで構成されるＬＣフ
ィルタである場合について説明したが、誘電体フィルタ
で構成されていてもも同様の効果が得られる。

【００４４】なお、実施例の携帯電話器において、第１
の実施例の高周波受信モジュール１０（図１参照）を備
える場合について説明したが、第２の実施例の高周波受
信モジュール２０（図７参照）を備えても同様の効果が
得られる。

【００４５】

【発明の効果】本発明の高周波受信モジュールによれ
ば、第１の低雑音増幅器と第２の低雑音増幅器との間、
第２の低雑音増幅器と混合器との間に高域通過フィルタ
あるいは低域通過フィルタを配置することにより、第１
の低雑音増幅器と混合器との間の急峻な減衰特性を満足
するため、低雑音増幅器と混合器との間に高価な弾性表
面波フィルタを用いる必要がなくなる。したがって、高
周波受信モジュールの低コスト化を実現できる。

【００４６】また、第１及び第２の低雑音増幅器を備え
ているため、１ＧＨｚ以上の高周波領域での１段あたり
の増幅特性が軽減され、容易に増幅特性を実現すること
ができる。

【００４７】さらに、高周波受信モジュールを構成する
第１及び第２の低雑音増幅器、混合器、高域通過フィル
タ、並びに低域通過フィルタを、複数の誘電体層を積層
してなる積層体に複合化するため、それぞれの部品の整
合特性、減衰特性、あるいはアイソレーション特性を確
保することができ、それに伴い、第１の低雑音増幅器と
高域通過フィルタ（低域通過フィルタ）との間、高域通
過フィルタ（低域通過フィルタ）と第２の低雑音増幅器
との間、第２の低雑音増幅器と低域通過フィルタ（高域
通過フィルタ）との間、低域通過フィルタ（高域通過フ
ィルタ）と混合器の間の整合回路が不要となる。したが
って、高周波受信モジュールの小型化が可能となる。

【００４８】また、高域通過フィルタ及び低域通過フィ
ルタが積層体に内蔵され、ＭＭＩＣからなる第１及び第
２の低雑音増幅器、混合器が搭載されるため、高周波受
信モジュールが１つの積層体で構成でき、小型化が実現
できる。

【００４９】さらに、高域通過フィルタ及び低域通過フ
ィルタのインダクタを誘電体層上に形成されたストリッ
プライン電極で形成したため、インダクタの長さを、波
長短縮効果により短縮することができる。したがって、
これらのインダクタの挿入損失を向上させることができ
るため、高周波受信モジュールの小型化及び低損失化を
実現することができる。

【００５０】本発明の移動体通信装置によれば、低コス
ト化を実現できる高周波受信モジュールを用いるため、
移動体通信装置の低コスト化も実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高周波受信モジュールに係る第１の実
施例のブロック図である。

【図２】図１に示す高周波受信モジュールを構成する高
域通過フィルタの回路図である。

【図３】図１に示す高周波受信モジュールを構成する低
域通過フィルタの回路図である。

【図４】図１の高周波受信モジュールの要部分解透視斜
視図である。

【図５】図５の高周波受信モジュールの積層体を構成す
る（ａ）第１の誘電体層〜（ｆ）第６の誘電体層の上面
図である。

【図６】図５の高周波受信モジュールの積層体を構成す
る（ａ）第７の誘電体層〜（ｄ）第１０の誘電体層の上
面図、及び（ｅ）第１０の誘電体層の下面図である。

【図７】本発明の高周波受信モジュールに係る第２の実
施例のブロック図である。

【図８】本発明の移動体通信装置に係る一実施例のブロ
ック図である。

【図９】従来の高周波受信モジュールを示すブロック図
である。

【符号の説明】

１０，２０ 高周波受信モジュール １１，１２ 第１及び第２の低雑音増幅器 １３ 混合器 １４ 高域通過フィルタ １５ 低域通過フィルタ １６ 積層体 １６ａ〜１６ｊ 誘電体層 ３０ 移動体通信装置

フロントページの続き (72)発明者 利根川 謙 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 5J024 AA01 DA00 DA33 EA01 EA02 FA00 FA03 5K020 AA00 DD01 DD11 EE01 HH11 HH12 NN05 5K062 AD04 BC02 BC04 BE08 BF00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 混合器と、第１及び第２の低雑音増幅器
   と、高域通過フィルタと、低域通過フィルタとを備え、 前記第１の低雑音増幅器と前記第２の増幅器との間に前
   記高域通過フィルタを配置し、前記第２の低雑音増幅器
   と前記混合器との間に前記低域通過フィルタを配置した
   ことを特徴とする高周波受信モジュール。
2. 【請求項２】 混合器と、第１及び第２の低雑音増幅器
   と、高域通過フィルタと、低域通過フィルタとを備え、 前記第１の低雑音増幅器と前記第２の増幅器との間に前
   記低域通過フィルタを配置し、前記第２の低雑音増幅器
   と前記混合器との間に前記高域通過フィルタを配置した
   ことを特徴とする高周波受信モジュール。
3. 【請求項３】 複数の誘電体層を積層してなる積層体を
   備えるとともに、該積層体に前記高域通過フィルタ及び
   前記低域通過フィルタを内蔵したことを特徴とする請求
   項１あるいは請求項２に記載の高周波受信モジュール。
4. 【請求項４】 前記高域及び低域通過フィルタを構成す
   るインダクタ及びコンデンサを、前記誘電体層の上面に
   形成されるストリップライン電極、コンデンサ電極及び
   グランド電極で形成したことを特徴とする請求項３に記
   載の高周波受信モジュール。
5. 【請求項５】 前記積層体に、前記混合器、並びに前記
   第１及び第２の低雑音増幅器を搭載したことを特徴とす
   る請求項３に記載の高周波受信モジュール。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
   の高周波受信モジュールを用いたことを特徴とする移動
   体通信装置。