JP2002043977A - 高周波モジュール及びそれを用いた移動体通信装置 - Google Patents

高周波モジュール及びそれを用いた移動体通信装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力が少なく、かつ回路の小型化が可能
な高周波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】 高周波モジュール１０は、ダイプレクサ
１１、第１及び第２の高周波スイッチ１２，１３、ＳＡ
Ｗデュプレクサ１４、第１及び第２のフィルタである第
１及び第２のＬＣフィルタ１５，１６、第３のフィルタ
であるＳＡＷフィルタ１７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
（１．９ＧＨｚ帯）、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ帯）のフロ
ントエンド部を複合化する。

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、３つの
異なる通信システムに利用可能な高周波モジュール及び
それを用いた移動体通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、移動体通信装置として、複数の周
波数帯域、例えば１．８ＧＨｚ帯を使用したＤＣＳ(Dig
ital Cellular System)、１．９ＧＨｚ帯を使用したＰ
ＣＳ(Personal Communication Services)、及び９００
ＭＨｚ帯を使用したＧＳＭ(Global 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。
【０００３】図１２は、一般的なトリプルバンド携帯電
話器のフロントエンド部を示すブロック図であり、互い
に周波数の異なる第１乃至第３の通信システムに、１．
８ＧＨｚ帯のＤＣＳ、１．９ＧＨｚ帯のＰＣＳ、９００
ＭＨｚ帯のＧＳＭとした場合の一例を示したものであ
る。
【０００４】トリプルバンド携帯電話器のフロントエン
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３ａ〜３ｃ、第１及び第２のＬＣフィル
タ４ａ，４ｂ、第１乃至第３のＳＡＷフィルタ５ａ〜５
ｃを備える。ダイプレクサ２は、送信の際にはＤＣＳ、
ＰＣＳあるいはＧＳＭのいずれかからの送信信号をアン
テナ１に結合するとともに、受信の際にはアンテナ１か
らの受信信号をＤＣＳ、ＰＣＳあるいはＧＳＭのいずれ
かに分配する役目を担う。第１の高周波スイッチ３ａ
は、ＤＣＳ及びＰＣＳの送信部側とＤＣＳ及びＰＣＳの
受信部側とを切り換える役目、第２の高周波スイッチ３
ｂは、ＤＣＳの受信部Ｒｘｄ側とＰＣＳの受信部Ｒｘｐ
側とを切り換える役目、第３の高周波スイッチ３ｃは、
ＧＳＭの送信部Ｔｘｇ側と受信部Ｒｘｇ側とを切り換え
る役目をそれぞれ担う。第１のＬＣフィルタ４ａは、Ｄ
ＣＳ、ＰＣＳの送信信号を通過させ、送信信号の高調波
を減衰させる役目、第２のＬＣフィルタ４ｂは、ＧＳＭ
の送信信号を通過させ、送信信号の高調波を減衰させる
役目をそれぞれ担う。第１のＳＡＷフィルタ５ａは、Ｄ
ＣＳの受信信号を通過させ、受信信号の高調波を減衰さ
せる役目、第２のＳＡＷフィルタ５ｂは、ＰＣＳの受信
信号を通過させ、受信信号の高調波を減衰させる役目、
第３のＳＡＷフィルタ５ｃは、ＧＳＭの受信信号を通過
させ、受信信号の高調波を減衰させる役目をそれぞれ担
う。
【０００５】ここで、トリプルバンド携帯電話器の動作
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３ａにて送信部Ｔｘｄｐ側を
オンにして第１のＬＣフィルタ４ａを通過した送信部Ｔ
ｘｄｐからの送信信号をダイプレクサ２に送り、ダイプ
レクサ２で結合した後、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で分配し、アンテナ１からの受信信号をＤＣＳ、
ＰＣＳ側の第１のスイッチ３ａに送り、第１の高周波ス
イッチ３ａにて受信部側をオンにして第２の高周波スイ
ッチ３ｂに送り、第２の高周波スイッチ３ｂにてＤＣＳ
の受信部Ｒｘｄ側をオンにして第１のＳＡＷフィルタ５
ａを介して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。
【０００６】次いで、ＧＳＭの場合を説明する。送信の
際には、第３の高周波スイッチ３ｃにて送信部Ｔｘｇ側
をオンにして第２のＬＣフィルタ４ｂを通過した送信部
Ｔｘｇからの送信信号をダイプレクサ２に送り、ダイプ
レクサ２で結合した後、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で分配し、アンテナ１からの受信信号を第３の高
周波スイッチ３ｃに送り、第３の高周波スイッチ３ｃに
て受信部Ｒｘｇ側をオンにして第３のＳＡＷフィルタ５
ｃを介してＧＳＭの受信部Ｒｘｇに送る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
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、３つの高周波スイッチを用いているため、そ
の高周波スイッチを構成するダイオードの数が少なくと
も６つ必要となる。その結果、トリプルバンド携帯電話
器の消費電力が多くなり、トリプルバンド携帯電話器に
搭載される電池の使用時間が短くなるという問題があっ
た。
【０００８】また、それぞれのダイオードの動作を制御
する動作モードも多くなり、回路が複雑になるといった
問題もあった。
【０００９】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、消費電力が少なく、かつ回路
の小型化が可能な高周波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。
【００１０】
【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モジュールは、互いに周波数の異
なる第１乃至第３の通信システムのフロントエンド部を
複合化した高周波モジュールであって、送信の際には前
記第１乃至第３の通信システムいずれかからの送信信号
をアンテナに結合するとともに、受信の際には前記アン
テナからの受信信号を前記第１乃至第３の通信システム
のいずれかに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ＳＡＷデュプレクサと、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２
の高周波スイッチとを備えることを特徴とする。
【００１１】また、本発明の高周波モジュールは、前記
第１及び第２の通信システムの送信信号を通過させる第
１のフィルタ、前記第３の通信システムの送信信号を通
過させる第２のフィルタ、及び前記第３の通信システム
の受信信号を通過させる第３のフィルタ、の少なくとも
１つを備えることを特徴とする。
【００１２】また、本発明の高周波モジュールは、前記
ＳＡＷデュプレクサは、ＳＡＷフィルタと、該ＳＡＷフ
ィルタに接続される位相変換部品とからなることを特徴
とする。
【００１３】また、本発明の高周波モジュールは、送信
の際には前記第１乃至第３の通信システムいずれかから
の送信信号をアンテナに結合するとともに、受信の際に
は前記アンテナからの受信信号を前記第１乃至第３の通
信システムのいずれかに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ＳＡＷデュプレク
サと、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２の高周波スイッチとで構成された互いに周波
数の異なる第１乃至第３の通信システムのフロントエン
ド部を有し、前記ダイプレクサ、前記第１及び第２の高
周波スイッチ、並びに前記ＳＡＷデュプレクサが、複数
のシート層を積層してなる積層体で複合化されているこ
とを特徴とする。
【００１４】また、本発明の高周波モジュールは、前記
積層体に、前記ダイプレクサの全ての素子と、前記第１
及び第２の高周波スイッチ、並びに前記ＳＡＷデュプレ
クサの一部の素子を内蔵し、前記第１及び第２の高周波
スイッチ、並びに前記ＳＡＷデュプレクサの残りの素子
を搭載したことを特徴とする。
【００１５】本発明の移動体通信装置は、上述の高周波
モジュールからなる前記第１乃至第３の通信システムの
フロントエンド部と、前記第１乃至第３の通信システム
の送信部と、前記第１乃至第３の通信システムの送信部
と備えことを特徴とする。
【００１６】本発明の高周波モジュールによれば、ダイ
プレクサと第１及び第２の高周波スイッチとＳＡＷデュ
プレクサとを備え、第１の通信システムの受信部と第２
の通信システムの受信部との分離をＳＡＷデュプレクサ
で行うため、高周波スイッチの数を減らすことができ、
その結果、ダイオードの数が減少し、高周波モジュール
の消費電力を減らすことが可能となる。。
【００１７】本発明の移動体通信装置によれば、消費電
力の低減が可能な高周波モジュールからなるフロントエ
ンド部を備えるため、移動体通信装置そのものの消費電
力の低減も可能となる。
【００１８】
【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。
【００１９】図１は、本発明の高周波モジュールに係る
一実施例のブロック図である。高周波モジュール１０
は、ダイプレクサ１１、第１及び第２の高周波スイッチ
１２，１３、ＳＡＷデュプレクサ１４、第１及び第２の
フィルタである第１及び第２のＬＣフィルタ１５，１
６、第３のフィルタであるＳＡＷフィルタ１７からな
り、第１乃至第３の通信システムであるＤＣＳ（１．８
ＧＨｚ帯）、ＰＣＳ（１．９ＧＨｚ帯）、ＧＳＭ（９０
０ＭＨｚ帯）のフロントエンド部である。
【００２０】そして、ダイプレクサ１１の第１のポート
Ｐ１１にはアンテナＡＮＴが、第２のポートＰ１２には
第１の高周波スイッチ１２の第１のポートＰ２１が、第
３のポートＰ１３には第２の高周波スイッチ１３の第１
のポートＰ３１がそれぞれ接続される。
【００２１】また、第１の高周波スイッチ１２の第２の
ポートＰ２２には第１のＬＣフィルタ１５の第１のポー
トＰ５１が、第３のポートＰ２３にはＳＡＷデュプレク
サ１４の第１のポートＰ４１がそれぞれ接続される。
【００２２】さらに、第１のＬＣフィルタ１５の第２の
ポートＰ５２にはＤＣＳとＰＣＳとの共通の送信部Ｔｘ
ｄｐが、ＳＡＷデュプレクサ１４の第２及び第３のポー
トＰ４２，Ｐ４３にはＤＣＳの受信部Ｒｘｄ及びＰＣＳ
の受信部Ｒｘｐがそれぞれ接続される。
【００２３】また、第２の高周波スイッチ１３の第２の
ポートＰ３２には第２のＬＣフィルタ１６の第１のポー
トＰ６１が、第３のポートＰ３３にはＳＡＷフィルタ１
７の第１のポートＰ７１がそれぞれ接続される。
【００２４】さらに、第２のＬＣフィルタ１６の第２の
ポートＰ６２にはＧＳＭの送信部Ｔｘｇが、ＳＡＷフィ
ルタ１７の第２のポートＰ７２にはＧＳＭの受信部Ｒｘ
ｇがそれぞれ接続される。
【００２５】図２は、図１に示す高周波モジュールを構
成するダイプレクサの回路図である。ダイプレクサ１１
は、第１〜第３のポートＰ１１〜Ｐ１３、インダクタＬ
１１，Ｌ１２、及びコンデンサＣ１１〜Ｃ１５を備え
る。
【００２６】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、それら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。
【００２７】また、第１のポートＰ１１と第３のポート
Ｐ１３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Ｐ１３側が第１のコンデンサＣ１５を
介して接地される。
【００２８】すなわち、第１のポートＰ１１と第２のポ
ートＰ１２との間には、ＤＣＳ（１．８ＧＨｚ帯）及び
ＰＣＳ（１．９ＧＨｚ帯）の送受信信号を通過させる高
域通過フィルタが構成され、第１のポートＰ１１と第３
のポートＰ１３との間には、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ帯）
の送受信信号を通過させる低域通過フィルタが構成され
ることになる。
【００２９】図３は、図１に示す高周波モジュールを構
成する第１の高周波スイッチの回路図である。第１の高
周波スイッチ１２は、第１〜第３のポートＰ２１〜Ｐ２
３、制御端子Ｖｃ１、ダイオードＤ１１，Ｄ１２、イン
ダクタＬ２１〜Ｌ２３、コンデンサＣ２１，Ｃ２２、及
び抵抗Ｒ１を備える。
【００３０】そして、第１のポートＰ２１と第２のポー
トＰ２２との間にアノードが第１のポートＰ２１側にな
るようにダイオードＤ１１が接続される。また、ダイオ
ードＤ１１にはインダクタＬ２１及びコンデンサＣ２１
からなる直列回路が並列接続される。さらに、ダイオー
ドＤ１１の第２のポートＰ２２側、すなわちカソードは
チョークコイルであるインダクタＬ２２を介して接地さ
れる。
【００３１】また、第１のポートＰ２１と第３のポート
Ｐ２３との間にインダクタＬ２３が接続され、インダク
タＬ２３の第３のポートＰ２３側はダイオードＤ１２及
びコンデンサＣ２２を介して接地され、ダイオードＤ１
２のアノードとコンデンサＣ２３との接続点には抵抗Ｒ
１を介して制御端子Ｖｃ１が設けられる。
【００３２】図４は、図１に示す高周波モジュールを構
成する第２の高周波スイッチの回路図である。第２の高
周波スイッチ１３は、第１〜第３のポートＰ３１〜Ｐ３
３、制御端子Ｖｃ２、ダイオードＤ２１，Ｄ２２、イン
ダクタＬ３１，Ｌ３２、コンデンサＣ３１、及び抵抗Ｒ
２を備える。
【００３３】そして、第１のポートＰ３１と第２のポー
トＰ３２との間にアノードが第１のポートＰ３１側にな
るようにダイオードＤ２１が接続される。また、ダイオ
ードＤ２１の第２のポートＰ３２側、すなわちカソード
はチョークコイルであるインダクタＬ３１を介して接地
される。
【００３４】また、第１のポートＰ３１と第３のポート
Ｐ３３との間にインダクタＬ３２が接続され、インダク
タＬ３２の第３のポートＰ３３側はダイオードＤ２２及
びコンデンサＣ３１を介して接地され、ダイオードＤ２
２のアノードとコンデンサＣ３１との接続点には抵抗Ｒ
２を介して制御端子Ｖｃ２が設けられる。
【００３５】図５は、図１に示す高周波モジュールを構
成するＳＡＷデュプレクサの回路図である。ＳＡＷデュ
プレクサ１４は、第１〜第３ポートＰ４１〜Ｐ４３、Ｓ
ＡＷフィルタＳＡＷ１，ＳＡＷ２、インダクタＬ４１，
Ｌ４２、及びコンデンサＣ４１〜Ｃ４４を備え、第１の
ポートＰ４１と第２のポートＰ４２との間に、コンデン
サＣ４１と、ＳＡＷフィルタＳＡＷ１と、位相変換装置
１４１とが直列接続され、第１のポートＰ４１と第３の
ポートＰ４３との間に、コンデンサＣ４１と、ＳＡＷフ
ィルタＳＡＷ２と、位相変換装置１４２とが直列接続さ
れる。
【００３６】位相変換装置１４１はインダクタＬ４１及
びコンデンサＣ４２，Ｃ４３からなり、インダクタＬ４
１の両端がコンデンサＣ４２，Ｃ４３介してグランドに
接続される。また、位相変換装置１４２はインダクタＬ
４２及びコンデンサＣ４４とからなり、インダクタＬ４
２のＳＡＷフィルタＳＡＷ２側がコンデンサＣ４４を介
してグランドとの間に接続される。
【００３７】この際、位相変換装置１４１は、第２のポ
ートＰ４２に接続されたＤＣＳの帯域（１．８ＧＨｚ
帯）でＳＡＷフィルタＳＡＷ１の入力インピーダンスが
開放になるように、インダクタＬ４１のインダクタンス
値及びコンデンサＣ４２，Ｃ４３の容量値がそれぞれ選
択されている。同様に、位相変換装置１４２は、第３の
ポートＰ４３に接続されたＰＣＳの帯域（１．９ＧＨｚ
帯）でＳＡＷフィルタＳＡＷ２の入力インピーダンスが
開放になるように、インダクタＬ４２のインダクタンス
値及びコンデンサＣ４４の容量値がそれぞれ選択されて
いる。
【００３８】図６は、図１に示す高周波モジュールを構
成する第１のＬＣフィルタの回路図である。第１のＬＣ
フィルタ１５は、第１、第２ポートＰ５１，Ｐ５２、イ
ンダクタＬ５１，Ｌ５２及びコンデンサＣ５１〜Ｃ５３
を備える。
【００３９】そして、第１のポートＰ５１と第２のポー
トＰ５２との間に、インダクタＬ５１及びコンデンサＣ
５１からなる並列回路と、インダクタＬ５２及びコンデ
ンサＣ５２からなる並列回路とが直列接続され、それら
の並列回路の接続点がコンデンサＣ５３を介して接地さ
れる。
【００４０】図７は、図１に示す高周波モジュールを構
成する第２のＬＣフィルタの回路図である。第２のＬＣ
フィルタ１６は、第１、第２ポートＰ６１，Ｐ６２、イ
ンダクタＬ６１及びコンデンサＣ６１〜Ｃ６３を備え
る。
【００４１】そして、第１のポートＰ６１と第２のポー
トＰ６２との間に、インダクタＬ６１及びコンデンサＣ
６１からなる並列回路が直列接続され、その並列回路の
両端がコンデンサＣ６２，Ｃ６３を介して接地される。
【００４２】図８は、図１の回路構成を有する高周波モ
ジュールの要部分解透視斜視図である。高周波モジュー
ル１０は、積層体１８を含み、積層体１８には、図示し
ていないが、ダイプレクサ１１のインダクタＬ１１，Ｌ
１２、コンデンサＣ１１〜Ｃ１５、第１の高周波スイッ
チ１２のインダクタＬ２１，Ｌ２３、コンデンサＣ２
２、第２の高周波スイッチ１３のインダクタＬ３２、コ
ンデンサＣ３１、ＳＡＷデュプレクサ１４のインダクタ
Ｌ４１，Ｌ４２、コンデンサＣ４２〜Ｃ４４、第１のＬ
Ｃフィルタ１５のインダクタＬ５１，Ｌ５２、コンデン
サＣ５１〜Ｃ５３、第２のＬＣフィルタ１６のインダク
タＬ６１、コンデンサＣ６１〜Ｃ６３がそれぞれ内蔵さ
れる。
【００４３】また、積層体１８の表面には、第１の高周
波スイッチ１２のダイオードＤ１１，Ｄ１２、インダク
タ（チョークコイル）Ｌ２２、コンデンサＣ２１、抵抗
Ｒ１、第２の高周波スイッチ１３のダイオードＤ２１，
Ｄ２２、インダクタ（チョークコイル）Ｌ３１、抵抗Ｒ
２、ＳＡＷデュプレクサ１４のＳＡＷフィルタＳＡＷ
１，ＳＡＷ２、コンデンサＣ４１、ＳＡＷフィルタ１７
がそれぞれ搭載される。
【００４４】また、積層体１８の側面から底面に架け
て、１８個の外部端子Ｔａ〜Ｔｒ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，Ｔｂは
ＳＡＷデュプレクサ１４の第２のポートＰ４２、外部端
子Ｔｃは第１の高周波スイッチ１２の制御端子Ｖｃ１、
外部端子Ｔｄは第２のＬＣフィルタ１６の第２のポート
Ｐ６２、外部端子Ｔｆは第１のＬＣフィルタ１５の第２
のポートＰ５２、外部端子Ｔｇは第２の高周波スイッチ
１３の制御端子Ｖｃ２、外部端子Ｐｉはダイプレクサ１
１の第１のポートＰ１１、外部端子Ｔｋ，ＴｌはＳＡＷ
フィルタ１７の第２のポートＰ７２、外部端子Ｔｎ，Ｔ
ｏはＳＡＷデュプレクサ１４の第３のポートＰ４３、外
部端子Ｔｅ，Ｔｈ，Ｔｊ，Ｔｍ，Ｔｐ，Ｔｑ，Ｔｒはグ
ランド端子となる。
【００４５】また、積層体１８上には、積層体１８の表
面を覆うように金属キャップ２０が被せられる。この
際、金属キャップ２０の突起部２０１，２０２と積層体
１８の外部端子Ｔｈ，Ｔｑとは接続される。
【００４６】図９（ａ）〜図９（ｈ）、図１０（ａ）〜
図１０（ｆ）は、図８の高周波モジュールの積層体を構
成する各誘電体層の上面図、図１０（ｇ）は、図１０
（ｆ）の下面図である。積層体１８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１４の誘電体層１８ａ〜１８ｎを上か
ら順次積層し、１０００℃以下の焼成温度で焼成した
後、上下を逆にすることにより完成する。すなわち、第
１４の誘電体層１８ｎが積層体１８の最上層となり、第
１の誘電体層１８ａが積層体１８の最下層となる。
【００４７】第１の誘電体層１８ａの上面には、外部端
子Ｔａ〜Ｔｒが形成される。また、第２、第４及び第１
３の誘電体層１８ｂ，１８ｄ，１８ｍの上面には、グラ
ンド電極Ｇｐ１〜Ｇｐ３がそれぞれ形成される。また、
第３〜第６、第１０〜第１２の誘電体層１８ｃ〜１８
ｆ，１８ｊ〜１８ｌの上面には、コンデンサ電極Ｃｐ１
〜Ｃｐ１９がそれぞれ形成される。
【００４８】さらに、第７〜第９の誘電体層１８ｇ〜１
８ｉの上面には、ストリップライン電極ＳＴ１〜ＳＴ２
６がそれぞれ形成される。また、第１４の誘電体層１８
ｎの上面には、配線Ｌｉが形成される。
【００４９】さらに、第１４の誘電体層の下面（図１０
（ｇ）中、１８ｎｕ）には、積層体１８の表面に搭載さ
れるダイオードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２、イン
ダクタＬ２２，Ｌ３１、コンデンサＣ２２，Ｃ４１、抵
抗Ｒ１，Ｒ２、ＳＡＷフィルタＳＡＷ１，ＳＡＷ２，１
７を実装するためのランドＬａが形成される。また、第
３〜第１４の誘電体層１８ｃ〜１８ｎには、所定の位置
にビアホール電極Ｖｈが設けられる。
【００５０】このような構造で、ダイプレクサ１１のイ
ンダクタＬ１１（図２参照）がストリップライン電極Ｓ
Ｔ４，ＳＴ１３，ＳＴ２２で、インダクタＬ１２（図２
参照）がストリップライン電極ＳＴ２，ＳＴ１１，ＳＴ
２１でそれぞれ形成される。また、コンデンサＣ１１
（図２参照）がコンデンサ電極Ｃｐ１６，Ｃｐ１７，Ｃ
ｐ１９で、コンデンサＣ１２（図２参照）がコンデンサ
電極Ｃｐ１６，Ｃｐ１８，Ｃｐ１９で、コンデンサＣ１
３（図２参照）がコンデンサ電極Ｃｐ４とグランド電極
Ｇｐ１，Ｇｐ２とで、コンデンサＣ１４（図２参照）が
コンデンサ電極Ｃｐ７，Ｃｐ８，Ｃｐ１２で、コンデン
サＣ１５（図２参照）がコンデンサ電極Ｃｐ７，Ｃｐ１
２とグランド電極Ｇｐ１，Ｇｐ２とでそれぞれ形成され
る。
【００５１】さらに、第１の高周波スイッチ１２のイン
ダクタＬ２１（図３参照）がストリップライン電極ＳＴ
７，ＳＴ１７，ＳＴ２５で、インダクタＬ２３（図２参
照）がストリップライン電極ＳＴ３，ＳＴ１２でそれぞ
れ形成される。また、コンデンサＣ２２（図３参照）が
コンデンサ電極Ｃｐ５とグランド電極Ｇｐ１，Ｇｐ２と
で形成される。
【００５２】さらに、第２の高周波スイッチ１３のイン
ダクタＬ３２（図４参照）がストリップライン電極ＳＴ
６，ＳＴ１５で形成される。また、コンデンサＣ３２
（図４参照）がコンデンサ電極Ｃｐ６とグランド電極Ｇ
ｐ１，Ｇｐ２とで形成される。
【００５３】さらに、ＳＡＷデュプレクサ１４のインダ
クタＬ４１（図５参照）がストリップライン電極ＳＴ
５，ＳＴ１４，ＳＴ２３で、インダクタＬ４２（図５参
照）がストリップライン電極ＳＴ１，ＳＴ１０，ＳＴ２
０でそれぞれ形成される。また、コンデンサＣ４２（図
５参照）がコンデンサ電極Ｃｐ３とグランド電極Ｇｐ
１，Ｇｐ２とで、コンデンサＣ４３（図５参照）がコン
デンサ電極Ｃｐ２とグランド電極Ｇｐ１，Ｇｐ２とで、
コンデンサＣ４４（図５参照）がコンデンサ電極Ｃｐ１
とグランド電極Ｇｐ１，Ｇｐ２とでそれぞれ形成され
る。
【００５４】さらに、第１のＬＣフィルタ１５のインダ
クタＬ５１（図６参照）がストリップライン電極ＳＴ
８，ＳＴ１８，ＳＴ２６で、インダクタＬ５２（図６参
照）がストリップライン電極ＳＴ９，ＳＴ１９でそれぞ
れ形成される。また、コンデンサＣ５１（図６参照）が
コンデンサ電極Ｃｐ１１，Ｃｐ１４で、コンデンサＣ５
２（図６参照）がコンデンサ電極Ｃｐ１１，Ｃｐ１５
で、コンデンサＣ５３（図６参照）がコンデンサ電極Ｃ
ｐ１１とグランド電極Ｇｐ２とでそれぞれ形成される。
【００５５】さらに、第２のＬＣフィルタ１６のインダ
クタＬ６１（図７参照）がストリップライン電極ＳＴ１
６，ＳＴ２４で形成される。また、コンデンサＣ６１
（図７参照）がコンデンサ電極Ｃｐ１０，Ｃｐ１３で、
コンデンサＣ６２（図７参照）がコンデンサ電極Ｃｐ９
とグランド電極Ｇｐ２とで、コンデンサＣ６３（図７参
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。
【００５６】ここで、図１の回路構成を有する高周波モ
ジュール１０の動作について説明する。まず、ＤＣＳ
（１．８ＧＨｚ帯）あるいはＰＣＳ（１．９ＧＨｚ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
１２において制御端子Ｖｃ１に１Ｖを印加して第１の高
周波スイッチ１２の第１のポートＰ２１と第２のポート
Ｐ２２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ＬＣフィルタ１５、第１の高周波ス
イッチ１２及びダイプレクサ１１を通過し、アンテナＡ
ＮＴから送信される。
【００５７】この際、第１のＬＣフィルタ１５はＤＣ
Ｓ、ＰＣＳの送信信号を通過させ、送信信号の高調波を
減衰させている。また、第２の高周波スイッチ１３にお
いて制御端子Ｖｃ２に０Ｖを印加して第２の高周波スイ
ッチ１３を遮断している。
【００５８】次いで、ＧＳＭ（９００ＭＨｚ帯）の送信
信号を送信する場合には、第２の高周波スイッチ１３に
おいて制御端子Ｖｃ２に１Ｖを印加して第２の高周波ス
イッチ１３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、ＧＳＭの送信信号が第２のＬ
Ｃフィルタ１６、第２の高周波スイッチ１３及びダイプ
レクサ１１を通過し、アンテナＡＮＴから送信される。
【００５９】この際、第２のＬＣフィルタ１６はＧＳＭ
の送信信号を通過させ、送信信号の高調波を減衰させて
いる。また、第１の高周波スイッチ１２において制御端
子Ｖｃ１に０Ｖを印加して第１の高周波スイッチ１２を
遮断している。
【００６０】次いで、ＤＣＳの受信信号を受信する場合
には、第１の高周波スイッチ１１において制御端子Ｖｃ
１に０Ｖを印加して第１の高周波スイッチ１２の第１の
ポートＰ２１と第３のポートＰ２３とを接続し、ＳＡＷ
デュプレクサ１４においてＤＣＳの受信信号を第２のポ
ートＰ４２側に振り分けることにより、アンテナＡＮＴ
から受信されたＤＣＳの受信信号がダイプレクサ１１、
第１の高周波スイッチ１２及びＳＡＷデュプレクサ１４
を通過し、ＤＣＳの受信部Ｒｘｄに送られる。
【００６１】この際、ＳＡＷデュプレクサ１４はＤＣＳ
の受信信号を通過させ、受信信号の高調波を減衰させて
いる。また、第２の高周波スイッチ１３において制御端
子Ｖｃ２に０Ｖを印加して第２の高周波スイッチ１３を
遮断している。
【００６２】次いで、ＰＣＳの受信信号を受信する場合
には、第１の高周波スイッチ１１において制御端子Ｖｃ
１に０Ｖを印加して第１の高周波スイッチ１２の第１の
ポートＰ２１と第３のポートＰ２３とを接続し、ＳＡＷ
デュプレクサ１４においてＰＣＳの受信信号を第３のポ
ートＰ４３側に振り分けることにより、アンテナＡＮＴ
から受信されたＰＣＳの受信信号がダイプレクサ１１、
第１の高周波スイッチ１２及びＳＡＷデュプレクサ１４
を通過し、ＰＣＳの受信部Ｒｘｐに送られる。
【００６３】この際、ＳＡＷデュプレクサ１４はＰＣＳ
の受信信号を通過させ、受信信号の高調波を減衰させて
いる。また、第２の高周波スイッチ１３において制御端
子Ｖｃ２に０Ｖを印加して第２の高周波スイッチ１３を
遮断している。
【００６４】次いで、ＧＳＭの受信信号を受信する場合
には、第２の高周波スイッチ１３において制御端子Ｖｃ
２に０Ｖを印加して第２の高周波スイッチ１３の第１の
ポートＰ３１と第３のポートＰ３３とを接続することに
より、アンテナＡＮＴから受信されたＧＳＭの受信信号
がダイプレクサ１１、第２の高周波スイッチ１３及びＳ
ＡＷフィルタ１７を通過し、ＧＳＭの受信部Ｒｘｇに送
られる。
【００６５】この際、ＳＡＷフィルタ１７はＧＳＭの受
信信号を通過させ、受信信号の高調波を減衰させてい
る。また、第１の高周波スイッチ１２において制御端子
Ｖｃ１に０Ｖを印加して第１の高周波スイッチ１２を遮
断している。
【００６６】上述した実施例の高周波モジュールによれ
ば、ダイプレクサと第１及び第２の高周波スイッチとＳ
ＡＷデュプレクサとを備え、第１の通信システムの受信
部と第２の通信システムの受信部との分離をＳＡＷデュ
プレクサで行うため、高周波スイッチの数を減らすこと
ができ、その結果、ダイオードの数が減少し、高周波モ
ジュールの消費電力を減らすことが可能となる。加え
て、受信時に電流が不必要となる。
【００６７】また、高周波モジュールをなすダイプレク
サ、第１及び第２の高周波スイッチ、並びにＳＡＷデュ
プレクサを、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、ダイプレクサと第１
及び第２の高周波スイッチとの間、第１の高周波スイッ
チとＳＡＷデュプレクサとの間の整合回路が不要とな
る。したがって、高周波モジュールの小型化が可能とな
る。ちなみに、ダイプレクサ、第１及び第２の高周波ス
イッチ、ＳＡＷデュプレクサ、第１及び第２のＬＣフィ
ルタ、並びにＳＡＷフィルタを７．０ｍｍ×５．０ｍｍ
×１．８ｍｍの大きさの積層体に複合化することが可能
となった。
【００６８】さらに、ダイプレクサがインダクタ及びコ
ンデンサからなり、第１及び第２の高周波スイッチがダ
イオード、インダクタ、及びコンデンサからなり、ＳＡ
ＷデュプレクサがＳＡＷフィルタ及び伝送線路からな
り、第１及び第２のＬＣフィルタがインダクタ及びコン
デンサからなるとともに、それらが積層体に内蔵、ある
いは搭載され、積層体の内部に形成される接続手段によ
って接続されるため、高周波モジュールが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
モジュール全体の損失を改善することが可能となる。
【００６９】また、積層体に内蔵されるインダクタ、伝
送線路の長さを、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、伝送線路の挿入損失を
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。
【００７０】図１１は、移動体通信機であるトリプルバ
ン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、１．９ＧＨｚ帯のＰＣＳ及び
９００ＭＨｚ帯のＧＳＭを組み合わせた一例を示したも
のである。
【００７１】トリプルバンド携帯電話器３０は、アンテ
ナＡＮＴ、ＤＣＳ、ＰＣＳ、ＧＳＭのフロントエンド部
を複合化した高周波モジュール１０（図１参照）、ＤＣ
Ｓ、ＰＣＳの共通の送信部Ｔｘｄｐ、ＰＣＳの受信部Ｒ
ｘｐ、ＤＣＳの受信部Ｒｘｄ、ＧＳＭの送信部Ｔｘｇ、
ＧＳＭの受信部Ｒｘｇを備える。
【００７２】そして、高周波モジュール１０のポートＰ
１１にアンテナＡＮＴが、ポートＰ４３，Ｐ４２，Ｐ５
２，Ｐ６２，Ｐ７２に、ＰＣＳの受信部Ｒｘｐ、ＤＣＳ
の受信部Ｒｘｄ、ＤＣＳ、ＰＣＳの共通の送信部Ｔｘｄ
ｐ、ＧＳＭの送信部Ｔｘｇ、ＧＳＭの受信部Ｒｘｇが、
それぞれ接続される。
【００７３】上述したトリプルバンド携帯電話器によれ
ば、低消費電力化が可能な高周波モジュール、受信時に
電流が不必要な高周波モジュールを用いているため、こ
の高周波モジュールを搭載する移動体通信装置の低消費
電力化、待ち受け時の無電流化が実現でき、その結果、
移動体通信装置に搭載される電池の使用時間を長くする
ことが可能となる。
【００７４】また、小型でかつ低損失の高周波モジュー
ルを用いているため、この高周波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が実現できる。
【００７５】なお、上述した実施例の高周波モジュール
において、積層体に、ダイプレクサの全ての素子と、第
１及び第２の高周波スイッチ、並びにＳＡＷデュプレク
サの一部の素子とを内蔵し、第１及び第２の高周波スイ
ッチ、並びにＳＡＷデュプレクサの残りの素子を搭載す
る場合について説明したが、ダイプレクサ、第１及び第
２の高周波スイッチ、並びにＳＡＷデュプレクサの全て
の素子を同一のプリント基板上に実装したような構成、
あるいは、ダイプレクサの全ての素子と、第１及び第２
の高周波スイッチ、並びにＳＡＷデュプレクサの一部の
素子とを内蔵した積層体と、第１及び第２の高周波スイ
ッチ、並びにＳＡＷデュプレクサの残りの素子とを同一
のプリント基板上に実装したような構成でも良い。
【００７６】また、ＳＡＷデュプレクサの位相変換装置
が、インダクタとコンデンサとを組み合わせた集中定数
素子で構成される場合について説明したが、ストリップ
ライン等の分布定数素子で構成されていても同様の効果
が得られる。
【００７７】さらに、ＳＡＷフィルタが、積層体の表面
に搭載される場合について説明したが、下面あるいは各
面に設けられたキャビティに搭載されても良い。
【００７８】また、ＳＡＷフィルタが、ベアチップの場
合について説明したが、パッケージ品でも良い。
【００７９】
【発明の効果】本発明の高周波モジュールによれば、ダ
イプレクサと第１及び第２の高周波スイッチとＳＡＷデ
ュプレクサとを備え、第１の通信システムの受信部と第
２の通信システムの受信部との分離をＳＡＷデュプレク
サで行うため、高周波スイッチの数を減らすことがで
き、その結果、ダイオードの数が減少し、高周波モジュ
ールの消費電力を減らす、すなわち低消費電力化が可能
となる。加えて、受信時に電流が不必要となる。
【００８０】また、高周波モジュールをなすダイプレク
サ、第１及び第２の高周波スイッチ、並びにＳＡＷデュ
プレクサを、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、ダイプレクサと第１
及び第２の高周波スイッチとの間、第１の高周波スイッ
チとＳＡＷデュプレクサとの間の整合回路が不要とな
る。したがって、高周波モジュールの小型化が可能とな
る。
【００８１】さらに、ダイプレクサがインダクタ及びコ
ンデンサからなり、第１及び第２の高周波スイッチがダ
イオード、インダクタ、及びコンデンサからなり、ＳＡ
ＷデュプレクサがＳＡＷフィルタ及び伝送線路からな
り、第１及び第２のＬＣフィルタがインダクタ及びコン
デンサからなるとともに、それらが積層体に内蔵、ある
いは搭載され、積層体の内部に形成される接続手段によ
って接続されるため、高周波モジュールが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
モジュール全体の損失を改善することが可能となる。
【００８２】また、積層体に内蔵されるインダクタ、伝
送線路の長さを、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、伝送線路の挿入損失を
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。
【００８３】本発明の移動体通信装置によれば、低消費
電力化が可能な高周波モジュール、受信時に電流が不必
要な高周波モジュールを用いているため、この高周波モ
ジュールを搭載する移動体通信装置の低消費電力化、待
ち受け時の無電流化が実現でき、その結果、移動体通信
装置に搭載される電池の使用時間を長くすることが可能
となる。
【００８４】また、小型でかつ低損失の高周波モジュー
ルを用いているため、この高周波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が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高周波モジュールに係る一実施例のブ
ロック図である。
【図２】図１に示す高周波モジュールを構成するダイプ
レクサの回路図である。
【図３】図１に示す高周波モジュールを構成する第１の
高周波スイッチの回路図である。
【図４】図１に示す高周波モジュールを構成する第２の
高周波スイッチの回路図である。
【図５】図１に示す高周波モジュールを構成するＳＡＷ
デュプレクサの回路図である。
【図６】図１に示す高周波モジュールを構成する第１の
ＬＣフィルタの回路図である。
【図７】図１に示す高周波モジュールを構成する第２の
ＬＣフィルタの回路図である。
【図８】図１の高周波モジュールの要部分解透視斜視図
である。
【図９】図８の高周波モジュールの積層体を構成する
（ａ）第１の誘電体層〜（ｈ）第８の誘電体層の上面図
である。
【図１０】図８の高周波モジュールの積層体を構成する
（ａ）第９の誘電体層〜（ｅ）第１３の誘電体層の上面
図及び（ｆ）第１３の誘電体層の下面図である。
【図１１】図１の高周波モジュールを用いた移動体通信
機の構成の一部を示すブロック図である。
【図１２】一般的なトリプルバンド携帯電話器（移動体
通信装置）のフロントエンド部の構成を示すブロック図
である。
【符号の説明】
１０ 高周波モジュール １１ ダイプレクサ １２，１３ 第１、第２の高周波スイッチ １４ ＳＡＷデュプレクサ １５〜１７ 第１〜第３のフィルタ １８ 積層体 ３０ 移動体通信機（トリプルバンド携帯電話器）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 芳樹 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 (72)発明者 落井 紀宏 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） 5K011 BA03 DA02 DA21 DA27 JA01 KA01 KA03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに周波数の異なる第１乃至第３の通
    信システムのフロントエンド部を複合化した高周波モジ
    ュールであって、 送信の際には前記第１乃至第３の通信システムいずれか
    からの送信信号をアンテナに結合するとともに、受信の
    際には前記アンテナからの受信信号を前記第１乃至第３
    の通信システムのいずれかに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ＳＡＷデュプ
    レクサと、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２の高周波スイッチとを備えることを特徴
    とする高周波モジュール。
  2. 【請求項２】 前記第１及び第２の通信システムの送信
    信号を通過させる第１のフィルタ、前記第３の通信シス
    テムの送信信号を通過させる第２のフィルタ、及び前記
    第３の通信システムの受信信号を通過させる第３のフィ
    ルタ、の少なくとも１つを備えることを特徴とする請求
    項１に記載の高周波モジュール。
  3. 【請求項３】 前記ＳＡＷデュプレクサは、ＳＡＷフィ
    ルタと、該ＳＡＷフィルタに接続される位相変換部品と
    からなることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に
    記載の高周波モジュール。
  4. 【請求項４】 送信の際には前記第１乃至第３の通信シ
    ステムいずれかからの送信信号をアンテナに結合すると
    ともに、受信の際には前記アンテナからの受信信号を前
    記第１乃至第３の通信システムのいずれかに分配するダ
    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ＳＡＷデュプレクサと、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２の高周波スイッチとで構
    成された互いに周波数の異なる第１乃至第３の通信シス
    テムのフロントエンド部を有し、前記ダイプレクサ、前
    記第１及び第２の高周波スイッチ、並びに前記ＳＡＷデ
    ュプレクサが、複数のシート層を積層してなる積層体で
    複合化されていることを特徴とする高周波モジュール。
  5. 【請求項５】 前記積層体に、前記ダイプレクサの全て
    の素子と、前記第１及び第２の高周波スイッチ、並びに
    前記ＳＡＷデュプレクサの一部の素子を内蔵し、前記第
    １及び第２の高周波スイッチ、並びに前記ＳＡＷデュプ
    レクサの残りの素子を搭載したことを特徴とする請求項
    ４に記載の高周波モジュール。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
    の高周波モジュールからなる前記第１乃至第３の通信シ
    ステムのフロントエンド部と、前記第１乃至第３の通信
    システムの送信部と、前記第１乃至第３の通信システム
    の送信部と備えことを特徴とする移動体通信装置。
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