JP2002033679A - 複合高周波部品及びそれを用いた移動体通信装置 - Google Patents
複合高周波部品及びそれを用いた移動体通信装置Info
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Abstract
な複合高周波部品及びそれを用いた移動体通信装置を提
供する。 【解決手段】 複合高周波部品10は、ダイプレクサ
2、第1乃至第3の高周波スイッチ3〜5、第1及び第
2のフィルタ6,7からなる。そして、ダイプレクサ2
は、第1のインダクタL11,L12、第1のコンデン
サC11〜C15で構成される。また、第1乃至第3の
高周波スイッチ3〜5は、第1及び第2のダイオードD
1,D2、第2のインダクタL21〜L23、第2のコ
ンデンサC21〜C23で構成される。さらに、第1及
び第2のフィルタ6,7は、第3のインダクタL31、
第3のコンデンサC31,C32で構成される。
Description
びそれを用いた移動体通信装置に関し、特に、3つの異
なる通信システムに利用可能な複合高周波部品及びそれ
を用いた移動体通信装置に関する。
波数帯域、例えば1.8GHz帯を使用したDCS(Dig
ital Cellular System)及びPCS(Personal Communica
tion Services)と900MHz帯を使用したGSM(Glo
bal System for Mobile communications)とで動作が可
能なトリプルバンド携帯電話器が提案されている。
器のフロントエンド部を示すブロック図であり、近接し
た周波数を備える第1及び第2の通信システムに1.8
GHz帯のDCS及びPCS、それらと周波数が異なる
第3の通信システムに900MHz帯のGSMとした場
合の一例を示したものである。
ド部は、アンテナ1、ダイプレクサ2、第1乃至第3の
高周波スイッチ3〜5、第1及び第2のフィルタ6,7
を備える。ダイプレクサ2は、送信の際にはDCS、P
CSあるいはGSMの送信信号を結合し、受信の際には
DCS、PCSあるいはGSMに受信信号を分配する役
目を担う。第1の高周波スイッチ3は、DCS及びPC
Sの送信部側とDCS及びPCSの受信部側とを切り換
え、第2の高周波スイッチ4は、DCSの受信部Rxd
側とPCSの受信部Rxp側とを切り換え、第3の高周
波スイッチ5は、GSMの送信部Txg側と受信部Rx
g側とを切り換える役目を担う。第1のフィルタ6は、
DCS、PCSの送受信信号を通過させ、2次高調波及
び3次高調波を減衰させ、第2のフィルタ7は、GSM
の送受信信号を通過させ、3次高調波を減衰させる役目
を担う。
について、まず、DCSの場合を説明する。送信の際に
は、第1の高周波スイッチ3にてPCSと共通の送信部
Txdpをオンにして送信部Txdpからの送信信号を
第1のフィルタ6に送り、第1のフィルタ6を通過した
送信信号をダイプレクサ2で合波し、アンテナ1から送
信する。受信の際には、アンテナ1から受信した受信信
号をダイプレクサ2で分波し、アンテナ1からの受信信
号をDCS、PCS側の第1のフィルタ6に送り、第1
の高周波スイッチ3にて受信部側をオンにして第1のフ
ィルタ6を通過した受信信号を第2の高周波スイッチ4
に送り、第2の高周波スイッチ4にてDCSの受信部R
xdをオンにして第2の高周波スイッチ4を通過した受
信信号をDCSの受信部Rxdに送る。なお、PCSを
用いる場合にも同様の動作にて送受信される。
際には、第3の高周波スイッチ5にて送信部Txgをオ
ンにして送信部Txgからの送信信号を第2のフィルタ
7に送り、第2のフィルタ7を通過した送信信号をダイ
プレクサ2で合波し、アンテナ1から送信する。受信の
際には、アンテナ1から受信した受信信号をダイプレク
サ2で分波し、アンテナ1からの受信信号をGSM側の
第2のフィルタ7に送り、第3の高周波スイッチ5にて
受信部Rxgをオンにして第2のフィルタ7を通過した
受信信号を受信部Rxgに送る。
の移動体通信装置の1つであるトリプルバンド携帯電話
器によれば、アンテナ、ダイプレクサ、及びDCS系、
GSM系を構成する高周波スイッチ、フィルタがディス
クリートで1つ、1つ回路基板上に実装されるため、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ために、ダイプレクサと高周波
スイッチとの間に整合回路を付加する必要がある。その
ため、部品点数の増加、それにともなう実装面積の増加
により、回路基板が大型化し、その結果、トリプルバン
ド携帯電話器(移動体通信装置)が大型化するという問
題があった。
めになされたものであり、整合回路が不要で、かつ回路
の小型化が可能な複合高周波部品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。
るため本発明の複合高周波部品は、近接した周波数を備
える第1及び第2の通信システムと、該第1及び第2の
通信システムと周波数が異なる第3の通信システムとに
対応したフロントエンド部を構成する複合高周波部品で
あって、送信の際には前記第1乃至第3の通信システム
からの送信信号を結合し、受信の際には前記第1乃至第
3の通信システムに受信信号を分配するダイプレクサ
と、前記第1及び第2の通信システムの送信部と前記第
1及び第2の通信システムの受信部とに分離する第1の
高周波スイッチと、前記第1の通信システムの受信部と
前記第2の通信システムの受信部とに分離する第2の高
周波スイッチと、前記第3の通信システムの送信部と受
信部とに分離する第3の高周波スイッチと、前記第1及
び第2の通信システムの送受信信号を通過させる第1の
フィルタと、前記第3の通信システムの送受信信号を通
過させる第2のフィルタとからなり、セラミックスから
なる複数のシート層を積層してなるセラミック多層基板
に一体化されることを特徴とする。
くとも1つが、前記高周波スイッチの後段の前記送信部
側に配置されることを特徴とする。
クタンス素子、及び第1のキャパシタンス素子で構成さ
れ、前記第1乃至第3の高周波スイッチが、第1及び第
2のスイッチング素子、第2のインダクタンス素子、及
び第2のキャパシタンス素子で構成され、前記第1及び
第2のフィルタが、第3のインダクタンス素子、及び第
3のキャパシタンス素子で構成されるとともに、前記第
1乃至第3のインダクタンス素子、前記第1乃至第3の
キャパシタンス素子、及び前記第1及び第2のスイッチ
ング素子が、前記セラミック多層基板に内蔵、あるいは
搭載され、前記セラミック多層基板の内部に形成される
接続手段によって接続されることを特徴とする。
複合高周波部品を用いたことを特徴とする。
周波部品をなすダイプレクサ、第1乃至第3の高周波ス
イッチ、並びに第1及び第2のフィルタを、セラミック
スからなる複数のシート層を積層してなるセラミック多
層基板に一体化するため、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、ダイプレクサと第1及び第3の
高周波スイッチとの間の整合回路が不要となる。
路が不要である複合高周波部品を用いるため、3つの通
信システムに対応したフロントエンド部を構成する回路
基板が小型になる。
施例を説明する。図1は、本発明の複合高周波部品の第
1の実施例の回路図である。複合高周波部品10は、図
5のブロック図に示したダイプレクサ2、第1乃至第3
の高周波スイッチ3〜5、第1及び第2のフィルタ6,
7からなり、第1乃至第3の通信システムであるDCS
(1.8GHz帯)、PCS(1.8GHz帯)、GS
M(900MHz帯)に対応したフロントエンド部の一
部を構成する。
21にはアンテナ1が、第2のポートP22には第1の
フィルタ6の第1のポートP61が、第3のポートP2
3には第2のフィルタ7の第1のポートP71がそれぞ
れ接続される。
62には第1の高周波スイッチ3の第1のポートP31
が接続され、第1の高周波スイッチ3の第2のポートP
32にはDCSとPCSとの共通の送信部Txdpが、
第3のポートP33には第2の高周波スイッチ4の第1
のポートP41がそれぞれ接続される。
ポートP42にはDCSの受信部Rxdが、第3のポー
トP43にはPCSの受信部Rxpがそれぞれ接続され
る。
72には第3の高周波スイッチ5の第1のポートP51
が接続され、第3の高周波スイッチ5の第2のポートP
52にはGSMの送信部Txgが、第3のポートP53
にはGSMの受信部Rxgがそれぞれ接続される。
素子である第1のインダクタL11,L12、及び第1
のキャパシタンス素子である第1のコンデンサC11〜
C15で構成される。
トP22との間に第1のコンデンサC11,C12が直
列接続され、それらの接続点が第1のインダクタL11
及び第1のコンデンサC13を介して接地される。
P23との間に第1のインダクタL12と第1のコンデ
ンサC14とからなる並列回路が接続され、その並列回
路の第3のポートP23側が第1のコンデンサC15を
介して接地される。
チング素子である第1及び第2のダイオードD1,D
2、第2のインダクタンス素子である第2のインダクタ
L21〜L23、及び第2のキャパシタンス素子である
第2のコンデンサC21〜C23で構成される。
トP32との間にカソードが第1のポートP31側にな
るように第1のダイオードD1が接続され、第1のダイ
オードD1には第2のインダクタL21と第2のコンデ
ンサC21とからなる直列回路が並列に接続される。
トP32側、すなわちアノードは第2のインダクタL2
2及び第2のコンデンサC22を介して接地され、第2
のインダクタL22と第2のコンデンサC22との接続
点には第1の制御端子Vc31が設けられる。
トP33との間に第2のインダクタL23が接続され、
第2のインダクタL23の第3のポートP33側は第2
のダイオードD2及び第2のコンデンサC23を介して
接地され、第2のダイオードD2のカソードと第2のコ
ンデンサC23との接続点に抵抗Rを介して第2の制御
端子Vc32が設けられる。
続される第2のインダクタL21は並列トラップコイル
であり、第2のインダクタL22はチョークコイルであ
る。
ス素子である第3のインダクタL31、及び第3のキャ
パシタンス素子である第3のコンデンサC31,C32
で構成される。
トP62との間に第3のインダクタL31が直列接続さ
れ、第3のインダクタL31には第3のコンデンサC3
1が並列に接続される。
ートP62側は第3のコンデンサC32を介して接地さ
れる。
5は、第1の高周波スイッチ3と同様の構成であり、第
2のフィルタ7は第1のフィルタ6と同様の構成であ
る。
波部品の要部分解斜視図である。複合高周波部品10
は、セラミック多層基板11を含み、セラミック多層基
板11には、図示していないが、ダイプレクサ2を構成
する第1のインダクタL11,L12、第1のコンデン
サC11〜C15、第1の高周波スイッチ3の第2のイ
ンダクタL21,L23、第2のコンデンサC21,C
22、第2の高周波スイッチ4の第2のインダクタL2
1,L23、第2のコンデンサC21,C22、第3の
高周波スイッチ5の第2のインダクタL21,L23、
第2のコンデンサC21,C22、第1のフィルタ6を
構成する第3のインダクタL31、第3のコンデンサC
31,C32、第2のフィルタ7を構成する第3のイン
ダクタL31、第3のコンデンサC31,C32がそれ
ぞれ内蔵される。
は、チップ部品からなる第1の高周波スイッチ3を構成
する第1及び第2のダイオードD1,D2、第2のイン
ダクタ(チョークコイル)L22、第2のコンデンサC
23、抵抗R、第2の高周波スイッチ4を構成する第1
及び第2のダイオードD1,D2、第2のインダクタ
(チョークコイル)L22、第2のコンデンサC23、
抵抗R、第3の高周波スイッチ5を構成する第1及び第
2のダイオードD1,D2、第2のインダクタ(チョー
クコイル)L22、第2のコンデンサC23、抵抗Rが
それぞれ搭載される。
ら底面に架けて、14個の外部端子Ta〜Tnがスクリ
ーン印刷などでそれぞれ形成される。これらの外部端子
Ta〜Tnのうち、6個の外部端子Ta〜Tfはセラミ
ック多層基板11の一方長辺側、6個の外部端子Th〜
Tmはセラミック多層基板11の他方長辺側、残りの2
個の外部端子Tg,Tnはセラミック多層基板11の相
対する短辺のそれぞれの側にスクリーン印刷などにより
形成される。
れ、ダイプレクサ2の第1のポートP21、第1の高周
波スイッチ3の第2のポートP32、第2及び第3の高
周波スイッチ4,5の第2及び第3のポートP42,P
43,P52,P53、第1〜第3の高周波スイッチ3
〜5の第1及び第2の制御端子Vc31,Vc32,V
c41,Vc42,Vc51,Vc52、グランド端子
となる。
ラミック多層基板11の表面を覆うように金属キャップ
12が被せられる。この際、金属キャップ12とセラミ
ック多層基板11の相対する短辺のそれぞれの側に設け
られるグランド端子となる外部端子Tg,Tnとは接続
される。
波部品10の動作について説明する。まず、DCSある
いはPCS(1.8GHz帯)の送信信号を送信する場
合には、第1の高周波スイッチ3において第1の制御端
子Vc31に1Vを、第2の制御端子Vc32に0Vを
それぞれ印加して第1の高周波スイッチ3の第1のポー
トP31と第2のポートP32とを接続することによ
り、DCSあるいはPCSの送信信号が第1の高周波ス
イッチ3、第1のフィルタ6及びダイプレクサ2を通過
し、アンテナ1から送信される。この際、第1のフィル
タ6はDCS、PCSの送信信号を通過させ、2次高調
波及び3次高調波を減衰させている。
5において第1の制御端子Vc41,Vc51に0V
を、第2の制御端子Vc42,Vc52に1Vをそれぞ
れ印加して第2及び第3の高周波スイッチ4,5を遮断
している。
信号を送信する場合には、第3の高周波スイッチ5にお
いて第1の制御端子Vc51に1Vを、第2の制御端子
Vc52に0Vをそれぞれ印加して第3の高周波スイッ
チ5の第1のポートP51と第2のポートP52とを接
続することにより、GSMの送信信号が第3の高周波ス
イッチ5、第2のフィルタ7及びダイプレクサ2を通過
し、アンテナ1から送信される。この際、第2のフィル
タ7はGSMの送信信号を通過させ、3次高調波を減衰
させている。
4において第1の制御端子Vc31,Vc41に0V
を、第2の制御端子Vc32,Vc42に1Vをそれぞ
れ印加して第1及び第2の高周波スイッチ3,4を遮断
している。
には、第1の高周波スイッチ3において第1の制御端子
Vc31に0Vを、第2の制御端子Vc32に1Vをそ
れぞれ印加して第1の高周波スイッチ3の第1のポート
P31と第3のポートP33とを接続し、第2の高周波
スイッチ4において第1の制御端子Vc41に0Vを、
第2の制御端子Vc42に1Vをそれぞれ印加して第2
の高周波スイッチ4の第1のポートP41と第3のポー
トP43とを接続することにより、アンテナ1から受信
されたDCSの受信信号がダイプレクサ2、第1のフィ
ルタ6、並びに第1及び第2の高周波スイッチ3,4を
通過し、DCSの受信部Rxdに送られる。この際、第
1のフィルタ6はDCSの受信信号を通過させ、2次高
調波及び3次高調波を減衰させている。
1の制御端子Vc51に0Vを、第2の制御端子Vc5
2に1Vをそれぞれ印加して第3の高周波スイッチ5を
遮断している。
には、第1の高周波スイッチ3において第1の制御端子
Vc31に0Vを、第2の制御端子Vc32に1Vをそ
れぞれ印加して第1の高周波スイッチ3の第1のポート
P31と第3のポートP33とを接続し、第2の高周波
スイッチ4において第1の制御端子Vc41に1Vを、
第2の制御端子Vc42に0Vをそれぞれ印加して第2
の高周波スイッチ4の第1のポートP41と第2のポー
トP42とを接続することにより、アンテナ1から受信
されたPCSの受信信号がダイプレクサ2、第1のフィ
ルタ6、並びに第1及び第2の高周波スイッチ3,4を
通過し、PCSの受信部Rxpに送られる。この際、第
1のフィルタ6はPCSの受信信号を通過させ、2次高
調波及び3次高調波を減衰させている。
1の制御端子Vc51に0Vを、第2の制御端子Vc5
2に1Vをそれぞれ印加して第3の高周波スイッチ5を
遮断している。
には、第3の高周波スイッチ5において第1の制御端子
Vc51に0Vを、第2の制御端子Vc52に1Vをそ
れぞれ印加して第3の高周波スイッチ5の第1のポート
P51と第3のポートP53とを接続することにより、
アンテナ1から受信されたGSMの受信信号がダイプレ
クサ2、第2のフィルタ7、及び第3の高周波スイッチ
5を通過し、GSMの受信部Rxgに送られる。この
際、第2のフィルタ7はGSMの受信信号を通過させ、
3次高調波を減衰させている。
4において第1の制御端子Vc31,Vc41に0V
を、第2の制御端子Vc32,Vc42に1Vをそれぞ
れ印加して第1及び第2の高周波スイッチ3,4を遮断
している。
れば、複合高周波部品をなすダイプレクサ、第1乃至第
3の高周波スイッチ、並びに第1及び第2のフィルタ
を、セラミックスからなる複数のシート層を積層してな
るセラミック多層基板に一体化するため、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、ダイプレクサと
第1及び第3の高周波スイッチとの間の整合回路が不要
となる。
能となる。ちなみに、ダイプレクサ、第1乃至第3の高
周波スイッチ、並びに第1及び第2のフィルタを6.3
mm×5mm×2mmの大きさのセラミック多層基板に
一体化することが可能となった。
タ、第1のコンデンサで構成され、第1乃至第3の高周
波スイッチが、第1及び第2のダイオード、第2のイン
ダクタ、第2のコンデンサで構成され、第1及び第2の
フィルタが、第3のインダクタ、第3のコンデンサで構
成されるとともに、それらがセラミック多層基板に内
蔵、あるいは搭載され、セラミック多層基板の内部に形
成される接続手段によって接続されるため、複合高周波
部品が1つのセラミック多層基板で構成でき、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、複合高周波部品全体の損失を
改善することが可能となる。
となるストリップライン電極の長さを短縮することがで
きるため、これらのストリップライン電極の挿入損失を
向上させることができる。その結果、複合高周波部品の
小型化及び低損失化を実現することができる。したがっ
て、この複合高周波部品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。
実施例のブロック図である。複合高周波部品20は、第
1の実施例の複合高周波部品10(図1)と比較して第
1及び第2のフィルタ6,7の配置位置が異なる。
波スイッチ3とDCS、PCSの共通の送信部Txdp
との間に、第2のフィルタ7が第3の高周波スイッチ4
とGSMの送信部Txgとの間にそれぞれ配置される。
れば、フィルタが高周波スイッチと送信部との間に配置
されるため、送信の際に、送信部にある高出力増幅器の
歪みをこのフィルタで減衰させることができる。したが
って、受信側の挿入損失を改善することができる。
ド携帯電話器の構成の一部を示すブロック図であり、
1.8GHz帯のDCS及びPCSと900MHz帯の
GSMとを組み合わせた一例を示したものである。トリ
プルバンド携帯電話器30は、アンテナ1及び複合高周
波部品10(図1)を備える。
1にはアンテナ1が、ポートP32,P42,P43,
P52,P53には、DCS、PCSの共通の送信部T
xdp、PCSの受信部Rxp、DCSの受信部Rx
d、GSMの送信部Txg、GSMの受信部Rxgが、
それぞれ接続される。
ば、小型でかつ低損失の複合高周波部品を用いているた
め、この複合高周波部品を搭載する移動体通信装置の小
型化及び高性能化が実現できる。
品20(図3)を用いても同様の効果が得られる。
合高周波部品をなすダイプレクサ、第1乃至第3の高周
波スイッチ、並びに第1及び第2のフィルタを、セラミ
ックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミッ
ク多層基板に一体化するため、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、ダイプレクサと第1及び第
3の高周波スイッチとの間の整合回路が不要となる。
るため、第1乃至第3の通信システムに対応したフロン
トエンド部を構成する複合高周波部品の小型化が可能と
なる。
ルタが高周波スイッチと送信部との間に配置されるた
め、送信部に構成する高出力増幅器による送信信号の歪
みを減衰させることができる。したがって、受信部の挿
入損失を改善することができる。
プレクサが、第1のインダクタンス素子、第1のキャパ
シタンス素子で構成され、第1乃至第3の高周波スイッ
チが、第1及び第2のスイッチング素子、第2のインダ
クタンス素子、第2のキャパシタンス素子で構成され、
第1及び第2のフィルタが、第3のインダクタンス素
子、第3のキャパシタンス素子で構成されるとともに、
それらがセラミック多層基板に内蔵、あるいは搭載さ
れ、セラミック多層基板の内部に形成される接続手段に
よって接続されるため、複合高周波部品が1つのセラミ
ック多層基板で構成でき、さらに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、複合高周波部品全体の損失を改善するこ
とが可能となる。
ンス素子となるストリップライン電極の長さを短縮する
ことができるため、これらのストリップライン電極の挿
入損失を向上させることができる。その結果、複合高周
波部品の小型化及び低損失化を実現することができる。
でかつ低損失の複合高周波部品を用いているため、この
複合高周波部品を搭載する移動体通信装置の小型化及び
高性能化が実現できる。
回路図である。
る。
回路図である。
構成の一部を示すブロック図である。
信装置)のフロントエンド部の構成を示すブロック図で
ある。
第1〜第3のキャパシタンス素子 D1,D2 第1、第2のスイッチング素子 L11,L12,L21〜L23,L31 第1〜
第3のインダクタ素子 Txdp,Txg 送信部 Rxd,Rxp,Rxg 受信部
Claims (4)
- 【請求項1】 近接した周波数を備える第1及び第2の
通信システムと、該第1及び第2の通信システムと周波
数が異なる第3の通信システムとに対応したフロントエ
ンド部を構成する複合高周波部品であって、 送信の際には前記第1乃至第3の通信システムからの送
信信号を結合し、受信の際には前記第1乃至第3の通信
システムに受信信号を分配するダイプレクサと、前記第
1及び第2の通信システムの送信部と前記第1及び第2
の通信システムの受信部とに分離する第1の高周波スイ
ッチと、前記第1の通信システムの受信部と前記第2の
通信システムの受信部とに分離する第2の高周波スイッ
チと、前記第3の通信システムの送信部と受信部とに分
離する第3の高周波スイッチと、前記第1及び第2の通
信システムの送受信信号を通過させる第1のフィルタ
と、前記第3の通信システムの送受信信号を通過させる
第2のフィルタとからなり、セラミックスからなる複数
のシート層を積層してなるセラミック多層基板に一体化
されることを特徴とする複合高周波部品。 - 【請求項2】 前記第1及び第2のフィルタの少なくと
も1つが、前記高周波スイッチの後段の前記送信部側に
配置されることを特徴とする請求項1に記載の複合高周
波部品。 - 【請求項3】 前記ダイプレクサが、第1のインダクタ
ンス素子、及び第1のキャパシタンス素子で構成され、
前記第1乃至第3の高周波スイッチが、第1及び第2の
スイッチング素子、第2のインダクタンス素子、及び第
2のキャパシタンス素子で構成され、前記第1及び第2
のフィルタが、第3のインダクタンス素子、及び第3の
キャパシタンス素子で構成されるとともに、 前記第1乃至第3のインダクタンス素子、前記第1乃至
第3のキャパシタンス素子、及び前記第1及び第2のス
イッチング素子が、前記セラミック多層基板に内蔵、あ
るいは搭載され、前記セラミック多層基板の内部に形成
される接続手段によって接続されることを特徴とする請
求項1あるいは請求項2に記載の複合高周波部品。 - 【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
の複合高周波部品を用いたことを特徴とする移動体通信
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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