JP2002171198A

JP2002171198A - 送受信制御回路

Info

Publication number: JP2002171198A
Application number: JP2000365613A
Authority: JP
Inventors: Akitsugu Yamamoto; 顕嗣山本
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は受信信号の各回路部における反射・
損失が低減され、送受信制御回路機能の出力を、選択性
が良好で、高い通信品質を得る。また、取り扱え、同時
に特性インピスーダンスの整合調整も確実な送受信制御
回路を提供する。【解決手段】本発明は、送信回路の送信信号をアンテナ
端子ＡＮＴに導出するとともに、前記アンテナ端子ＡＮ
Ｔから受信した受信信号を受信端子ＲＸ１、ＲＸ２を介
して受信回路に供給する送受信制御回路であって、前記
受信端子と受信回路ＲＸｙ、ＲＸｚとの間に、第１のイ
ンピーダンス変換回路部ＺＴ１１、ＺＴ１２、ＳＡＷフ
ィルタ部ＳＡＷ１、ＳＡＷ２、第２のインピーダンス変
換回路部ＺＴ２１、ＺＴ２２、バラン機能を内蔵するこ
とにより平衡出力回路部ＢＬＮ１、ＢＬＮ２、第３の
インピーダンス変換回路部ＺＴ３１１〜３２２を配置し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば移動体通信機
器などに用いられ、アンテナから受信される受信信号、
アンテナから送信する送信信号とを切り替える高周波回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信機器などのアンテナから、受
信信号を受信して受信回路に供給し、また、送信回路の
送信信号をアンテナに供給する送受信制御回路は、例え
ば、図４に示すように、２つのスイッチングダイオード
と１つのストリップラインとで実質的に構成されてい
た。例えば、図４に示すように、２つのスイッチングダ
イオードＤ１、Ｄ２と、１つのストリップ線路ＳＬとで
実質的に構成され、図示していないが受信回路に接続さ
れる受信端子ＲＸ、送信回路は接続される送信端子Ｔ
Ｘ、アンテナが接続されるアンテナ端子ＡＮＴ、及び送
信及び受信を切り換える制御端子ＣＯＮＴを有してい
る。具体的には、送信端子ＴＸと受信端子ＲＸとの間に
は、アンテナ端子ＡＮＴが分岐している。また、送信端
子ＴＸから受信端子ＲＸにかけて、コンデンサＣ２、第
１のスイッチングダイオードＤ１、ストリップ線路Ｓ
Ｌ、コンデンサＣ４が接続されており、ストリップ線路
ＳＬのコンデンサＣ４側には、カソードが接地電位に接
続する第２のスイッチングダイオードＤ２が接続されて
いる。

【０００３】また、コンデンサＣ２と第１のスイッチン
グダイオードＤ１のアノード側には、第１のスイッチン
グダイオードＤ１、第２のスイッチングダイオードＤ２
のバイアスとなる送受信切り換え制御信号が供給される
制御端子ＣＯＮＴが配置されている。尚、制御端子CONT
から第1のスイッチングダイオードＤ1までの間には、制
御信号の電圧を制御する抵抗Ｒ１、制御信号が接地され
ないように制限するコンデンサＣ１、送信信号が漏れな
いように制限するコイルＬ１を有している。また、アン
テナ端子ＡＮＴの直前には、制御信号がアンテナ端子に
漏れないように制限するコンデンサＣ３を有している。

【０００４】尚、ストリップ線路ＳＬは、一端が接地さ
れて送信信号の周波数帯域に対して略１／４波長に相当
する線路長に設定されている。

【０００５】このように制御信号（バイアス電流）を制
御端子ＣＯＮＴより供給すると、制御信号は、第１のダ
イオードＤ１、第２のダイオードＤ２に順方向に流れ、
夫々ＯＮ状態となる。また、制御信号が供給されない
と、第１のダイオードＤ１、第２のダイオードＤ２は夫
々ＯＦＦ状態となる。

【０００６】これにより、送信信号の送信時（制御信号
を供給し、第１のダイオードＤ１、第２のダイオードＤ
２がＯＮ状態）、ストリップ線路ＳＬは、送信信号に対
してインピーダンス無限大となり、送信信号は、受信回
路側に流れない。尚、受信信号の受信時（受信信号を供
給し、第１のダイオードＤ１、第２のダイオードＤ２が
ＯＦＦ状態）、第１のダイオードＤ１はＯＦＦであるた
め、受信信号は、送信回路側に流れない。

【０００７】従来の送受信制御回路として、図４に示し
た送受信制御回路を複数個組み合わせることにより、例
えば、ＧＳＭ／ＤＣＳのデュアルバンド対応可能な送受
信制御回路（図５）、さらには、ＧＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣ
Ｓのトリプルバンド対応可能な送受信制御回路（図６）
が構成されていた。

【０００８】さらに、実際の携帯電話端末中では、それ
らの受信回路の後には、通過帯域が狭く、選択性の高い
ＳＡＷフィルタ部が接続され、さらのその後にはバラン
が接続されるが、それらは、パーツを外付けすることに
より設計されていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、昨今の携帯電
話端末の小型化、軽量化、低価格化の流れ、さらには、
ダイレクトコンバージョン方式の広まりと共に、上記の
送受信制御機能に加え、ＳＡＷフィルタ部、バラン機能
内蔵の平衡出力可能な複合部品が切望されていた。

【００１０】本発明は上述の問題点に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、従来の送受信制御機能を有し
たまま、受信回路側にＳＡＷフィルタ部を内蔵し、さら
には、バラン機能を付加し平衡出力可能な送受信制御回
路を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、送信回路の
送信信号をアンテナ端子に導出するとともに、前記アン
テナ端子から受信した受信信号を受信端子を介して受信
回路に供給する送受信制御回路であって、前記受信端子
と受信回路との間に、第１のインピーダンス変換回路
部、ＳＡＷフィルタ部、第２のインピーダンス変換回路
部、バラン機能を内蔵することにより平衡出力回路部、
第３のインピーダンス変換回路部を配置したことを特徴
とする送受信制御回路。

【作用】本発明では、アンテナから供給される受信信号
を、受信回路端子に出力させるようにしている。また、
アンテナの供給される送信信号は、送信回路端子から供
給される。そして、送受信を切り替える制御端子を有し
ている。そして、送受信制御回路の受信端子と受信回路
との間に、第１のインピーダンス変換回路部、ＳＡＷフ
ィルタ部、第２のインピーダンス変換回路部、バラン機
能を内蔵することにより平衡出力回路部、第３のインピ
ーダンス変換回路部を配置されているため、第１のイン
ピーダンス変換回路部により、送受信制御回路とＳＡＷ
フィルタ部との間の特性インピーダンスを整合し、ＳＡ
Ｗフィルタ部の入力部分での信号の反射・損失を低減
し、第２のインピーダンス変換回路部により、ＳＡＷフ
ィルタ部とバラン機能を内蔵することにより平衡出力回
路部との特性インピーダンスを整合し、平衡出力回路部
の入力部分での信号の反射・損失を低減し、第３のイン
ピーダンス変換回路部により、バラン機能を内蔵するこ
とにより平衡出力回路部と外部負荷との間の特性インス
ピーダンスを整合している。

【００１２】例えば、平衡出力回路部の出力は、差動増
幅集積回路によって処理されることが一般的であり、１
入力、２出力となる。従って、各々の２つの出力の特性
インピーダンスが、通常ターミネーティングインピーダ
ンスの１／２となるような値に変換される。例えば、差
動増幅集積回路のターミネーティングインピーダンスが
１５０Ω、平衡出力回路部の出力部での特性インピーダ
ンスが５０Ωであれば、第３のインピーダンス変換回路
部では、５０Ωから７５Ωに変換するようにすれはよ
い。

【００１３】このような構造では、受信端子後に、狭帯
域で選択性の高いＳＡＷフィルタ部、及びバラン機能を
有する平衡出力回路部が付加されており、しかも、各回
路部、各フィルタ部間での特性インピーダンスの整合が
図れ、非常に安定した出力が可能であり、特に、ＧＳＭ
システムなとのＴＤＭＡ（時間分割方式）においては、
信号の歪みが通信品質に悪影響を与えないように差動増
幅集積回路を用いる場合、その信号の歪みが無視され、
好適となる。

【００１４】また、製造工程上、１つのモジュールとし
て取り扱うことができるため、各回路部間での特性イン
ピーダンスを変換するインピーダンス回路部(主として
インダクタンス素子とコンデンサ素子との組み合わせ)
やバラン機能を内蔵することにより平衡出力回路部(主
として、インダクタンス素子を中心に構成)を、送受信
制御回路を形成した回路基板に一体的に形成することが
できる。

【００１５】しかも、特性インピーダンスの変換にあた
り、回路基板に形成した受動素子を調整すればよく、そ
の調整も非常に簡単に行なうことができる。尚、回路基
板とは異質な材料からなる構成要素、例えば、ＳＡＷフ
ィルタ部（圧電基板上にインターデジタル電極を形成）
は、回路基板にキャビティー部などを設け、このキャビ
ティー内に収容できる。

【００１６】即ち、受信信号の出力特性においても、求
めたい周波数帯域の信号を、確実且つ安定的に導出する
ことができ、また、回路基板全体としても小型化するこ
とができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の送受信制御回路を
図面に基づいて詳説する。図１は、本発明の送受信制御
回路のブロックダイヤグラムである。図1では、ＧＳＭ
／ＤＣＳ／ＰＣＳのトリプルバンド対応の送受信制御回
路である。即ち、図中、点線で囲んだ部分は、例えば図
６に示す各通信システムの送受信を送受信を制御する送
受信制御回路である。図１では、即ち、ＤＣＳ／ＰＣＳ
バンド関係の送受信制御回路をスイッチ回路ＳＷＡで、
ＧＳＭの送受信制御回路をスイッチ回路ＳＷＢで示して
いる。図１中に示すスイッチ回路ＳＷＡの受信出力の1
つである受信端子（以下、中間受信端子）ＲＸ１には、
第１のインピーダンス変換回路部ＺＴ１１、ＳＡＷフィ
ルタ部ＳＡＷ１、第２のインピーダンス変換回路部ＺＴ
２１、バラン機能を内蔵することにより平衡出力回路部
（以下、単にバラン回路という）ＢＬＮ1、第３のイン
ピーダンス変換回路部ＺＴ３１１、３１２が接続され、
２つの受信出力端子（以下、受信端子という）ＲＸy
に、例えば、ＤＣＳシステムの受信信号が導出される。
同様に、中間受信端子ＲＸ２には、第１のインピーダン
ス変換回路部ＺＴ１２、ＳＡＷフィルタ部ＳＡＷ２、第
２のインピーダンス変換回路部ＺＴ２２、バラン回路Ｂ
ＬＮ２、第３のインピーダンス変換回路部ＺＴ３２１、
３２２が接続され、２つの受信出力端子（以下、受信端
子という）ＲＸｚに、例えば、ＰＣＳシステムの受信信
号が導出される。さらに、中間受信端子ＲＸ３には、第
１のインピーダンス変換回路部ＺＴ３１、ＳＡＷフィル
タ部ＳＡＷ３、第２のインピーダンス変換回路部ＺＴ３
１、バラン回路ＢＬＮ３、第３のインピーダンス変換回
路部ＺＴ３３１、３３２が接続され、２つの受信出力端
子（以下、受信端子という）ＲＸｘに、例えば、ＧＳＭ
システムの受信信号が導出される。

【００１８】ＳＡＷフィルタ部ＳＡＷ１、ＳＡＷ２、Ｓ
ＡＷ３は、通過帯域特性が、例えばＧＳＭシステムでは
３５ＭＨｚ、ＤＣＳシステムでは７５ＭＨｚ、ＰＣＳシ
ステムでは６０ＭＨｚ程度で、しかも夫々において選択
急峻性に優れているバンドパスフィルタとなる。これに
より、ＤＣＳシステムの受信信号の周波数帯が１８０５
〜１８８０ＭＨｚ、ＰＣＳシステムの受信信号の周波数
帯域が１９３０〜１９９０ＭＨｚとが非常に近接しあう
通信システムであっても、これらの受信信号を確実に、
且つ安定して選択することができる。また、本発明で
は、バラン回路部ＢＬＮ1、ＢＬＮ2、ＢＬＮ3を、ＳＡ
Ｗフィルタ部ＳＡＷ１、ＳＡＷ２、ＳＡＷ３の後段に接
続している。このバラン回路部ＢＬＮ１、ＢＬＮ２、Ｂ
ＬＮ３によって、１入力が２出力となり、しかも、２出
力は互いに、位相が１８０度反転した信号を得ることが
できる。このように、互いに位相が１８０度反転した出
力は、図示していないが、差動増幅集積回路によって処
理される。特に、ＧＳＭシステムやこのＧＳＭを高周波
化してＤＣＳシステムでは、ＴＤＭＡ方式を基本とした
通信方式であり、デジタル的な信号の歪みが、直ちに通
信品質の低下につながる。しかし、上述したように、バ
ラン回路部ＢＬＮ１、ＢＬＮ２、ＢＬＮ３を用いて、差
動増幅により処理することにより、その信号の歪みの影
響が低減されることになる。

【００１９】本発明では、各受信ライン、例えば、中間
受信端子Ｒｘ1と差動増幅集積回路が接続される受信端
子ＲＸｙとの間の受信ラインにおいて、３つのインピー
ダンス変換回路部ＺＴ１１、インピーダンス変換回路部
ＺＴ２１、インピーダンス変換回路部ＺＴ３１１、ＺＴ
３１２が配置されている。これは、各中間受信端子Ｒｘ
1から受信端子ＲＸｙに流れる受信信号が、反射などに
より損失しないようにするためである。他の各受信ライ
ンにおいても、中間受信端子Ｒｘ２と受信端子ＲＸz、
中間受信端子Ｒｘ3と受信端子ＲＸｘとの間も同様であ
る。

【００２０】例えば、中間受信端子Ｒｘ1と受信端子Ｒ
Ｘｙとの間において、送受信制御回路部の出力（中間受
信端子Ｒｘ1）、バラン回路部ＢＬＮ１の入出力の特性
インピーダンスを夫々５０Ωに設定しても、ＳＡＷフィ
ルタ部ＳＡＷ１の特性インピーダンスが例えば４０Ω、
受信端子ＲＸｙに接続される差動増幅集積回路の特性イ
ンピーダンスが１５０〜２００Ω、例えば１５０Ωであ
れば、送受信制御回路部の出力、ＳＡＷフィルタ部ＳＡ
Ｗ１、バラン回路部ＢＬＮ１間で、特性インピーダンス
の不整合が発生してしまい、その結果、受信信号の反射
・損失が発生してしまう。

【００２１】これを解消するために、本発明では、送受
信制御回路部の出力（中間受信端子Ｒｘ1）とＳＡＷフ
ィルタ部ＳＡＷ１との間に、両者の特性インピーダンス
を整合を行うべく、第１のインピーダンス変換回路部Ｚ
Ｔ１１を用いている。具体的には、特性インピーダンス
を５０Ωから４０Ωに低減変換を行っている。この場合
には、図３（ａ）に示すように、ローパスフィルタ型イ
ンピーダンス変換回路部を用いた。

【００２２】また、ＳＡＷフィルタ部ＳＡＷ１とバラン
回路部ＢＬＮ１との間に、両者の特性インピーダンスの
変換を行うべく第２のインピーダンス変換回路部ＺＴ２
１を用いて、例えば、特性インピーダンスを４０Ωから
５０Ωに高めるように変換を行っている。この場合に
は、図３（ｂ）に示すように、ハイーパスフィルタ型イ
ンピーダンス変換回路部を用いた。

【００２３】また、バラン回路部ＢＬＮ１の出力と図示
していないが差動増幅集積型回路との間に、両者の特性
インピーダンスの変換を行うべく第３のインピーダンス
変換回路部ＺＴ３１１、ＺＴ３１２を用いている。バラ
ン回路部ＢＬＮ１は１入力、２出力であり、差動増幅集
積型回路のターミネーティングインピーダンスが例えば
１５０Ωであれば、１出力あたり、７５Ωとなるように
変換を行っている。即ち、バラン回路部ＢＬＮ１の１つ
の出力に、第３のインピーダンス変換回路部ＺＴ３１１
は、例えば、特性インピーダンスを５０Ωから７５Ωに
高めるように変換を行っているのこの場合には、図３
（ｂ）に示すように、ハイーパスフィルタ型インピーダ
ンス変換回路部を用いる。また、バラン回路部ＢＬＮ１
のもう１つの出力についても、インピーダンス変換回路
部ＺＴ３１２によって、例えば、特性インピーダンスを
５０Ωから７５Ωに高めるように変換を行っている。な
お、図１、図２では第３のインピーダンス変換回路部を
各々異なるブロック回路として記載しているが、バラン
回路部の２出力に跨がって１つのインピーダンス変換回
路部としても構わない。

【００２４】これにより、送受信制御回路から差動増幅
集積回路までの間に、特性インピーダンスの不整合が解
消され、損失のない安定した出力が可能となる。

【００２５】また、第１〜第３のインピーダンス変換回
路部ＺＴ１１〜ＺＴ３３２は、図３（ａ）、（ｂ）に示
すように、インダクタ素子Ｌと容量素子ＣのＴ型回路構
成であり、セラミック回路上に、導電性ペーストを用い
て、厚膜技法（導電性ペースト、誘電体ペーストのパタ
ーン印刷と焼き付け処理）により、簡単に形成でき、し
かも、レーザートリミング手法を用いて、夫々の回路定
数の調整を容易に行うこともできる。即ち、本発明では
送受信制御回路を形成した誘電体セラミック回路基板の
一部に、第１〜第３インピーダンス変換回路部ＺＴ１１
〜ＺＴ３２２を、バラン回路部ＢＬＮ１を一体的に形成
できる。

【００２６】また、上述したように、基板材料が異質な
ＳＡＷフィルタ部(基板材料が圧電材料)を゛、セラミッ
ク回路基板上に実装またはセラミック回路基板内に収容
して、他の回路部(送受信制御回路、インピーダンス変
換回路部、バラン回路部)と回路基板の配線導体を介し
て接続することができる。これにより、１つセラミック
回路基板上に実装及び集積したこれら回路を１つの複合
部品、モジュールとして取り扱うこときができ、しか
も、セラミック回路基板上に実装及び集積したこれら各
回路部間の特性インピーダンスの整合調整を確実且つ簡
単に行うことができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、送受信制御回路機能と受信端
子との間に、ＳＡＷフィルタ部、バラン機能を付加した
平衡出力回路部を設け、且つそれらの回路部の前段、後
段に、インピーダンス整合のためのインピーダンス変換
回路部を配置したため、受信信号の各回路部における反
射・損失が低減される。また、送受信制御回路機能の出
力を、選択性が良好で、且つ狭帯域のＳＡＷフィルタ部
を用いている。これらによって、高い通信品質を得るこ
とができる。また、これらの回路部を、同一回路基板上
に一体的に形成し、基板材料が異質なＳＡＷフィルタ部
を基板に実装または収容できるため、１つの高周波モジ
ュールとして取り扱え、同時に特性インピスーダンスの
整合調整も確実となる。さらに、モジュール全体を小型
化することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の送受信制御回路のブロックダイヤグラ
ムである。

【図２】本発明の送受信制御回路の一例を示す回路図で
ある。

【図３】本発明に用いるインピーダンス変換回路部の構
成を示す回路図であり、（ａ）は、ローパスフィルタ型
インピーダンス変換回路部を示し、（ｂ）は、ハイパス
フィルタ型インピーダンス変換回路部を示す。

【図４】従来のシングルバンド送受信制御回路の一例を
示す回路図である。

【図５】従来のデュアルバンド送受信制御回路の一例を
示す回路図である。

【図６】従来のトリプルバンド送受信制御回路の一例を
示す回路図である。

【符号の説明】

ＡＮＴアンテナ端子ＲＸ、ＲＸｘ、ＲＸｙ、ＲＸｚ：受信出力端子ＲＸ１、ＲＸ２、ＲＸ３、：受信端子ＴＸ、ＴＸｘ、ＴＸｙ：送信端子ＳＬ、ＳＬｘ、ＳＬｙ、ＳＬｚ：ストリップラインＤ、Ｄｘ、Ｄｙ、Ｄｚ：ダイオードＣ、Ｃｘ、Ｃｙ、Ｃｚ：コンデンサＬ、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚ：インダクタ素子Ｒ、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ：抵抗ＤＩＰＸ：ダイプレクサＳＡＷｘ、ＳＡＷｙ、ＳＡＷｚ：ＳＡＷフィルタＢＬＮｘ、ＢＬＮｙ、ＢＬＮｚ：バラン回路部（平衡
出力回路部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信回路の送信信号をアンテナ端子に導
出するとともに、前記アンテナ端子から受信した受信信
号を受信端子を介して受信回路に供給する送受信制御回
路であって、前記受信端子と受信回路との間に、第１のインピーダン
ス変換回路部、ＳＡＷフィルタ部、第２のインピーダン
ス変換回路部、バラン機能を内蔵する平衡出力回路部、
第３のインピーダンス変換回路部を順次配置したことを
特徴とする送受信制御回路。