JP2002344347A - フロントエンドモジュール - Google Patents

フロントエンドモジュール

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JP2002344347A JP2001145301A JP2001145301A JP2002344347A JP 2002344347 A JP2002344347 A JP 2002344347A JP 2001145301 A JP2001145301 A JP 2001145301A JP 2001145301 A JP2001145301 A JP 2001145301A JP 2002344347 A JP2002344347 A JP 2002344347A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】外部受信回路への対応が容易となり、かつ部品
点数や実装面積が削減でき、移動体通信機器の小型化が
図れる構成のフロントエンドモジュールを提供する。 【解決手段】アンテナスイッチ６、ローパスフィルタ
５、弾性表面波フィルタ７およびバラン８を、多層基板
１１および該多層基板１１に内蔵または搭載された部品
により一体化したモジュールとして構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話、自動車
電話などの移動体通信機器に利用可能なアンテナスイッ
チを主体とするフロントエンドモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の移動体通信機器の高周波回路は、
アンテナを送信回路、受信回路に対して切換え接続する
アンテナスイッチと、前記アンテナスイッチを介する受
信信号を濾波するバンドパスフィルタである弾性表面波
フィルタ（以下ＳＡＷフィルタ）と、該フィルタを通し
た受信増幅する増幅回路とを備える。
【０００３】ここで、受信回路の前記増幅回路に使用さ
れるアナログＩＣの内部回路は差動増幅回路により構成
され、アナログＩＣの入出力端子も信号を２つの端子間
の電位差として入力あるいは出力するバランス型が用い
られる。このため、前記ＳＡＷフィルタにはバランス型
ＳＡＷフィルタを使用することが望ましい。
【０００４】しかしながら、ＳＡＷフィルタでは、平衡
信号の平衡度が取り難いため、ＳＡＷフィルタとして不
平衡信号を出力するＳＡＷフィルタを用い、ＳＡＷフィ
ルタと増幅回路との間に平衡−不平衡変換器（バランと
呼ばれる）を用いて不平衡信号を平衡信号に変換するこ
とが多い。特開平１０−３２５２１号公報には、多層基
板と搭載電子部品とでなるフロントエンドモジュールに
ＳＡＷフィルタを内蔵したものが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の公報記載のよう
に、ＳＡＷフィルタを多層基板に内蔵したフロントエン
ドモジュールにおいては、ＳＡＷフィルタと外部の受信
回路に設けるバランとのインピーダンス整合のための整
合をとる必要がある。このため、フロントエンドモジュ
ールにインピーダンス整合回路を設ける必要があり、そ
の分実装面積が増大する。
【０００６】なお、ＳＡＷフィルタにバランス型ＳＡＷ
フィルタを用い、外部の受信回路の設計変更等により、
受信回路の入力インピーダンスに合わせてＳＡＷフィル
タの出力インピーダンスを得ようとすると、ＳＡＷフィ
ルタ自体の設計を変える必要があり、外部受信回路の設
計変更が容易ではなく、さらに前述のように平衡信号の
平衡度を得ることが難しいので、対応に時間がかかると
いう問題点がある。
【０００７】また、フロントエンドモジュールの外部の
受信回路にバランを設ける必要があり、フロントエンド
モジュールを搭載するプリント基板上の部品点数や実装
面積の削減が困難であるという問題点がある。
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑み、フロントエ
ンドモジュールの外部の受信回路へのインピーダンス整
合に関する対応が容易となり、かつフロントエンドモジ
ュールを搭載するプリント基板上の部品点数や実装面積
が削減でき、移動体通信機器の小型化が図れる構成のフ
ロントエンドモジュールを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１のアンテナを送
信回路、受信回路に対して切換え接続するアンテナスイ
ッチと、送信回路からの送信信号より高周波を除去する
ローパスフィルタと、前記アンテナからの前記アンテナ
スイッチを介する受信信号を濾波する弾性表面波フィル
タと、前記弾性表面波フィルタを通した不平衡信号を平
衡信号に変換するバランとを備え、前記アンテナスイッ
チ、ローパスフィルタ、弾性表面波フィルタおよびバラ
ンを多層基板および該多層基板に内蔵または搭載された
部品により一体化したモジュールとして構成したことを
特徴とする。
【００１０】請求項２のフロントエンドモジュールは、
請求項１のフロントエンドモジュールが異なる通信方式
に使用される移動体通信機器用フロントエンドモジュー
ルであることを特徴とする。
【００１１】本発明においては、フロントエンドモジュ
ールに設けたバランの構成素子の特性を変更することに
より、その出力インピーダンスを受信回路の入力インピ
ーダンスに容易に合わせることができ、受信回路の設計
変更にフロントエンドモジュールを容易かつ迅速に対応
させることができる。
【００１２】また、バランをフロントエンドモジュール
に含ませたので、ＳＡＷフィルタとバランとの間のイン
ピーダンス整合回路を省略することができ、その結果フ
ロントエンドモジュールのサイズを実質的に大きくする
ことがなく、かつ外部にバランを設ける必要がないた
め、フロントエンドモジュールを搭載するプリント基板
上の部品点数の削減と実装面積の削減が可能となり、移
動体通信機器の小型化が図れる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
従って説明する。図１（Ａ）はフロントエンドモジュー
ルを示すブロック図である。図１（Ａ）において、点線
で囲まれた部分１はフロントエンドモジュールであり、
２はアンテナ、３は送信回路の増幅回路、４は受信回路
の増幅回路である。５は増幅回路３で発生した高周波を
除去するローパスフィルタ、６は送受信切換え用アンテ
ナスイッチ、７はバンドパスフィルタとして設けられた
ＳＡＷフィルタ、８はバランである。９は送信回路の増
幅回路３に接続されるポート、１０ａ、１０ｂは受信回
路の増幅回路４に接続されるポートである。
【００１４】図１（Ｂ）は前記フロントエンドモジュー
ル１の回路図である。図中、５〜９、１０ａ、１０ｂは
図１（Ａ）に示した各構成部分である。また、Ｃ１〜Ｃ
８はコンデンサ、Ｄ１、Ｄ２はダイオード、Ｌ１〜Ｌ５
はインダクタ、Ｒは抵抗、Ｖ１は送受信切換え用制御信
号を加える制御端子である。これらの素子あるいはポー
トは図示の接続関係で接続される。バラン８はインダク
タＬ４、Ｌ５とコンデンサＣ７、Ｃ８とからなり、ポー
ト１０ａ、１０ｂ間に１８０度の位相差の信号を得るも
のである。
【００１５】図２（Ａ）は本実施の形態のフロントエン
ドモジュールの外観を示す斜視図、図２（Ｂ）はその層
構成図である。１１はフロントエンドモジュールを構成
する多層基板であり、セラミック誘電体またはセラミッ
ク磁性体、あるいは樹脂もしくは樹脂にセラミック磁性
粉末や誘電体粉末を混合した複合材料からなる絶縁体層
（通常半導体と称する程度の抵抗値を持つものを含む）
１２〜２４と、コンデンサ、インダクタ等を構成するた
めの導体層２６とからなる積層構造をなす。
【００１６】この多層基板をセラミック誘電体材料によ
り作製する場合は、セラミックグリーンシート上に銀を
主成分とする導体ペーストを所定のパターンに印刷し、
そのグリーンシートを積層し、同時焼成する。また、各
グリーンシート上に印刷された導体パターンは、スルー
ホール導体により接続される。
【００１７】樹脂または複合材料を用いる場合には、例
えば銅箔あるいは薄膜のパターニングにより導体パター
ンを形成した樹脂基板また複合材料基板とプリプレグと
を交互に積層し、プリプレグを硬化させることにより作
製される。
【００１８】図２（Ａ）に示すように、多層基板１１の
側面には端子電極２７が設けられる。これらの端子電極
２７は、外部接続用（前記ポート９、１０や制御端子Ｖ
１用）あるいはフロントエンドモジュールの内蔵素子間
もしくは内蔵素子と搭載素子間接続用として用いられる
こともある。これらの端子電極２７はプリント基板に半
田付けされる。
【００１９】また、図２（Ａ）において、搭載電子部品
のうち、Ｌ、Ｃは前記インダクタＬ１〜Ｌ５、コンデン
サＣ１〜Ｃ８のうちの高いインダクタンスまたは容量値
を持つものを代表した形で示す。また、搭載部品のう
ち、Ｒは抵抗、Ｄ１、Ｄ２はダイオード、７はＳＡＷフ
ィルタであり、これらは図１（Ｂ）に示した回路に組み
込まれる。
【００２０】また、図２（Ｂ）において、５は前記ロー
パスフィルタ、６はアンテナスイッチ、８はバランであ
る。図示のように、本実施の形態においては、ローパス
フィルタ５は内蔵素子のみによって構成され、アンテナ
スイッチ６は内蔵素子と搭載部品とにより構成され、バ
ラン８は内蔵素子によって構成された例を示す。
【００２１】このように、フロントエンドモジュール１
にバラン８を設ければ、その構成素子であるインダクタ
Ｌ４、Ｌ５あるいはコンデンサＣ７、Ｃ８の特性を変更
することにより、ポート１０ａ、１０ｂより出力される
信号の平衡度を容易に調整することができる。また、そ
の出力インピーダンスを受信回路４の入力インピーダン
スに容易に合わせることができ、受信回路の設計変更に
フロントエンドモジュールを容易かつ迅速に対応させる
ことができる。
【００２２】また、ＳＡＷフィルタ７のみならず、バラ
ン８をフロントエンドモジュールに含ませたので、ＳＡ
Ｗフィルタ７とバラン８との間のインピーダンス整合回
路を省略することができ、その結果フロントエンドモジ
ュールのサイズを実質的に大きくすることがなく、かつ
外部にバラン８を設ける必要がないため、プリント基板
上の部品点数の削減と実装面積の削減が可能となり、板
移動体通信機器の小型化が図れる。
【００２３】図２（Ａ）において、３０は多層基板１１
の表面に形成されたインダクタ導体であり、前記バラン
８の平衡度あるいはインピーダンスを調整するためのも
のである。図３（Ａ）はその具体例であり、前記バラン
８のインダクタＬ４、Ｌ５のいずれか一方の一部を構成
するインダクタ導体の一方または双方の一部として構成
されるものである。該インダクタ導体３０は梯子状に形
成され、複数本の調整部３０ａ〜３０ｄをレーザ等によ
って切断する（３１は切断部を示す）ことにより、イン
ダクタンスを調整して平衡度あるいはインピーダンスを
調整するものである。
【００２４】このような調整手段を設ければ、平衡度の
調整または／およびインピーダンスの調整が可能とな
り、同一設計のフロントエンドモジュールを複数の機種
に対応することも可能となる。この調整手段は、インダ
クタのみではなく、コンデンサの容量を調整するものと
して構成することも可能である。
【００２５】図３（Ｂ）はバランの他の構成例であり、
このバラン８Ａは一次コイルＬ６と、中間部が接地され
た二次コイルＬ７とが磁気結合されたものであり、二次
コイルＬ７のポート１０ａ、１０ｂより１８０度の位相
差を得るものである。
【００２６】上記実施の形態ではシングルバンド方式の
移動体通信機器について示したが、本発明は、図４
（Ａ）に示すようなデュアルバンド方式（例えば約９０
０ＭＧｚ帯を使用するＧＳＭ方式と約１８００ＭＨｚ帯
を使用するＤＣＳ方式）のものや、図４（Ｂ）または図
５に示すようなトリプルバンド方式（例えば前記ＧＳＭ
方式とＤＣＳ方式と約１９００ＭＨｚ帯を使用するＰＣ
Ｓ方式）のものにも適用できる。
【００２７】図４（Ａ）において、３２はダイプレク
サ、５ａ、５ｂはそれぞれＧＳＭ、ＤＣＳ用ローパスフ
ィルタ、６ａ、６ｂはそれぞれＧＳＭ、ＤＣＳ用アンテ
ナスイッチ、７ａ、７ｂはそれぞれＧＳＭ、ＤＣＳ用Ｓ
ＡＷフィルタ、８ａ、８ｂはそれぞれＧＳＭ、ＤＣＳ用
バランである。また、９ａ、９ｂはそれぞれＧＳＭ、Ｄ
ＣＳ用の送信回路接続用ポート、１０ａ、１０ｂおよび
１０ｃ、１０ｄはそれぞれＧＳＭ、ＤＣＳ用の受信回路
接続用ポートである。これらダイプレクサ３２からポー
ト９ａ、９ｂ、１０ａ〜１０ｄに至る素子が１つのフロ
ントエンドモジュールとして構成される。
【００２８】図４（Ｂ）において、ＧＳＭ方式部分につ
いては図４（Ａ）と同様である。５ｃはＤＣＳ、ＰＣＳ
共用のローパスフィルタ、６ｃはＤＣＳ、ＰＣＳ共用の
アンテナスイッチ、３３ａ、３３ｂは位相回路、７ｄ、
７ｅはそれぞれＤＣＳ、ＰＣＳごとの受信信号を分波す
るＳＡＷフィルタ、８ｃ、８ｄはそれぞれＤＣＳ、ＰＣ
Ｓ用のバランである。ここで、前記位相回路３３ａ（３
３ｂ）は、入力インピーダンスが低インピーダンスにな
っているＳＡＷフィルタ７ｄ（７ｅ）において、その帯
域外の信号が通過することを防ぐため、ＤＣＳ側（ＰＣ
Ｓ側）のＰＣＳ帯（ＤＣＳ帯）をハイインピーダンスに
して周波数分離を行えるようにするためのものである。
また、９ｃはＤＣＳ、ＰＣＳ共用の送信回路接続用ポー
ト、１０ｅ、１０ｆおよび１０ｇ、１０ｈはそれぞれＤ
ＣＳ、ＰＣＳ用の受信回路接続用ポートである。
【００２９】本実施の形態においても、ダイプレクサ３
２からポート９ａ、９ｃ、１０ａ、１０ｅ〜１０ｈに至
る素子が１つのフロントエンドモジュールとして構成さ
れる。
【００３０】図５の実施の形態は、アンテナスイッチ６
ｄが受信信号をＤＣＳ、ＰＣＳ信号に切換える機能を有
するものとして構成したものであり、このため、前記位
相回路３３ａ、３３ｂが省略され、他の構成は図４
（Ｂ）の例と同様である。この構成においてもダイプレ
クサ３２からポート９ａ、９ｂ、１０ａ〜１０ｄに至る
素子が１つのフロントエンドモジュールとして構成され
る。
【００３１】図４（Ａ）、（Ｂ）、図５のいずれにおい
ても、フロントエンドモジュールにＳＡＷフィルタやバ
ランを含ませることにより、前記シングルバンド方式の
ものと同様の前記効果を奏することができる。
【００３２】なお、本発明を実施する場合、ＳＡＷフィ
ルタ７は内蔵するものとして構成することもできる。ま
た、ＳＡＷフィルタはディスクリート部品としてのみな
らず、ベアチップとして内蔵あるいは搭載することも可
能である。ベアチップとして多層基板１１の表面に搭載
する場合は、樹脂モールドもしくはケースにより覆う構
造とする。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、アンテナスイッチ、ロ
ーパスフィルタ、弾性表面波フィルタおよびバランを多
層基板および該多層基板に内蔵または搭載された部品に
より一体化したモジュールとして構成したので、フロン
トエンドモジュールに設けたバランの構成素子の特性を
変更することにより、その出力インピーダンスを受信回
路の入力インピーダンスに容易に合わせることができ、
受信回路の設計変更にフロントエンドモジュールを容易
かつ迅速に対応させることができる。
【００３４】また、バランをフロントエンドモジュール
に含ませたので、ＳＡＷフィルタとバランとの間のイン
ピーダンス整合回路を省略することができ、その結果フ
ロントエンドモジュールのサイズを実質的に大きくする
ことがなく、かつ外部にバランを設ける必要がないた
め、フロントエンドモジュールを搭載するプリント基板
上の部品点数の削減と実装面積の削減が可能となり、移
動体通信機器の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明のフロントエンドモジュールの
一実施の形態を示すブロック図、（Ｂ）はその回路図で
ある。
【図２】（Ａ）は本実施の形態のフロントエンドモジュ
ールの外観を示す斜視図、（Ｂ）はその層構成図である
【図３】（Ａ）は本実施の形態におけるバランの調整用
インダクタ導体を示す平面図、（Ｂ）は本発明における
バランの他の例を示す回路図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明のフロントエ
ンドモジュールの他の実施の形態を示すブロック図であ
る。
【図５】本発明のフロントエンドモジュールの他の実施
の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１：フロントエンドモジュール、２：アンテナ、３：送
信回路の増幅回路、４：受信回路の増幅回路、５、５ａ
〜５ｃ：ローパスフィルタ、６、６ａ〜６ｄ：アンテナ
スイッチ、７、７ａ〜７ｅ：ＳＡＷフィルタ、８、８
Ａ、８ａ〜８ｄ：バラン、９、９ａ〜９ｃ、１０、１０
ａ〜１０ｈ：ポート、１１：多層基板、１２〜２４：絶
縁体層、２６：導体層、２７：端子電極、３０：調整用
インダクタ導体、３２：ダイプレクサ、３３ａ、３３
ｂ：位相回路、Ｃ１〜Ｃ８：コンデンサ、Ｄ１、Ｄ２：
ダイオード、Ｌ１〜Ｌ５：インダクタ、Ｒ：抵抗、Ｖ
１：制御端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須賀 誠志 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ −ディ−ケイ株式会社内 (72)発明者 岩田 匡史 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ −ディ−ケイ株式会社内 (72)発明者 多々納 宏 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ −ディ−ケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5E346 AA12 AA15 AA32 BB20 FF45 HH22 HH31 5K011 BA03 DA02 FA01 JA01 KA02 KA18

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】アンテナを送信回路、受信回路に対して切
    換え接続するアンテナスイッチと、 送信回路からの送信信号より高周波を除去するローパス
    フィルタと、 前記アンテナからの前記アンテナスイッチを介する受信
    信号を濾波する弾性表面波フィルタと、 前記弾性表面波フィルタを通した不平衡信号を平衡信号
    に変換するバランとを備え、 前記アンテナスイッチ、ローパスフィルタ、弾性表面波
    フィルタおよびバランを多層基板および該多層基板に内
    蔵または搭載された部品により一体化したモジュールと
    して構成したことを特徴とするフロントエンドモジュー
    ル。
  2. 【請求項２】請求項１のフロントエンドモジュールが異
    なる複数の通信方式に使用される移動体通信機器用フロ
    ントエンドモジュールであることを特徴とするフロント
    エンドモジュール。
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Cited By (9)

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