JP2005064778A

JP2005064778A - フロントエンドモジュール

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Publication number: JP2005064778A
Application number: JP2003291152A
Authority: JP
Inventors: Kin Mizusawa; 錦水澤; Shigeo Kusunoki; 繁雄楠
Original assignee: Sony Ericsson Mobile Communications Japan Inc
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2005-03-10
Anticipated expiration: 2023-08-11
Also published as: JP3919194B2

Abstract

【課題】送受信間隔周波数に比べて、２つのシステム間の受信周波数帯の間隔が狭いデュアルバンドシステムに適する、構成を簡略化した、小型で低コストのフロントエンドモジュールを提供する。
【解決手段】受信端子１０ｂに接続される受信用帯域通過フィルタ４０はスイッチ７により移相器４２，４２’に選択的に接続される。両移相器４２，４２’はそれぞれ他の移相器４９，４９’に接続される。両移相器４９，４９’の他端はそれぞれ送信用帯域通過フィルタ４１，４１’に接続される。両送信用帯域通過フィルタ４１，４１’の他端はそれぞれ送信端子１０ｃ，１０ｃ’に接続される。移相器４２，４９の接続点および移相器４２’，４９’の接続点はスイッチ６によりアンテナ端子１０ａに選択的に接続される。
【選択図】図９

Description

本発明は、携帯電話端末装置のような移動体通信端末装置に係り、特にそのフロントエンドモジュールに関するものである。

現在、移動体通信端末装置として、複数の周波数帯域、例えば９００ＭＨｚ帯を使用したＧＳＭ（Global System for Mobile communications）方式と、１．８ＧＨｚ帯を使用したＤＣＳ（Digital Cellular System）方式とで動作するデュアルバンド携帯電話端末装置が実用化されている（以下、端末装置を単に端末ともいう）。また、同じ方式で複数の周波数帯域、例えば８００ＭＨｚ帯と９００ＭＨｚ帯とを使用したＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）方式のデュアルバンド携帯電話端末も実用化されている。

上記のＧＳＭとＤＣＳのデュアルバンド携帯電話端末のように比較的使用周波数帯域が離れている場合には図１に示すような構成が使用され、複数の周波数帯域を分離するためにダイプレクサ５が使用されている。図１のデュアル携帯電話端末は、第１の周波数帯域で受信を行う受信回路２、第１の周波数帯域で送信を行う送信回路３、第１の周波数帯域で送信と受信の分離を行うデュプレクサ４、第２の周波数帯域で受信を行う受信回路２’、第２の周波数帯域で送信を行う送信回路３’、第２の周波数帯域で送信と受信の分離を行うデュプレクサ４’、第１の周波数帯域と第２の周波数帯域との分離を行うダイプレクサ５、およびアンテナ１で構成される。

ダイプレクサ５の構成例としては、図３や図４に示した構成がある。図３のダイプレクサはインダクタ５５，５６およびキャパシタ５４からなる第１のフィルタと、インダクタ５１およびキャパシタ５２，５３からなる第２のフィルタを有する。図４のダイプレクサは、インダクタ７４およびキャパシタ７５，７６からなる第１のフィルタと、インダクタ７１，７３およびキャパシタ７２からなる第２のフィルタを有する。

図５は、図１や図２で図示されている受信回路の構成例を示している。受信回路は、入力端子２０、低雑音増幅器２１、受信帯域用バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２２、ダウンコンバートミキサ２３、受信局部発振器（局発）２６、受信ＩＦフィルタ２４、直交復調器２５、ＩＱ信号出力端子２７，２８で構成される。

図６は、図１や図２で図示されている送信回路の構成例を示している。送信回路は、ＩＱ信号入力端子３７，３８、直交変調器３５、送信ＩＦフィルタ３４、送信局発３６、アップコンバートミキサ３３、送信帯域用ＢＰＦ３２、パワーアンプ３１、アイソレータ３９、送信出力端子３０で構成される。

同じく上記のＣＤＭＡのデュアルバンド携帯電話端末のように使用周波数帯域が近接している場合には図２のような構成が使用され、複数の周波数帯域を分離するためにスイッチ６が使用されている。この理由は、上述したような複数のフィルタで構成されるダイプレクサでは、使用周波数帯域同士が近接すると必要な帯域外減衰量を確保するために大型になりさらに挿入損失が増えるため実現が難しくなるためである。

図７−Ａ、図７−Ｂは従来のデュプレクサの構成例である。受信帯域を通過帯域とし送信帯域を減衰するＢＰＦ４０、送信帯域を通過帯域とし受信帯域を減衰するＢＰＦ４１、それら２つのＢＰＦとアンテナ端子４ａの間に置く移相回路で構成される。端子４ｂには受信回路が、端子４ｃには送信回路が接続される。図７−Ａではキャパシタ４８、インダクタ４６、インダクタ４７で構成される高域通過フィルタ（ＨＰＦ）と、インダクタ４５、キャパシタ４４、キャパシタ４３で構成される低域通過フィルタ（ＬＰＦ）が移相回路として使用される例を示している。図７−Ｂでは伝送線路４２と伝送線路４９が移相回路として使用される例を示している。

一般的に、デュプレクサは、送信用フィルタの出力端と受信用フィルタの入力端とがアンテナ端子に接続され、送信用フィルタを通過した送信信号が受信用フィルタを介して受信回路に流入したり、アンテナで受信された受信信号が送信用フィルタを介して送信回路に流入したりするのを防止するため、送信用フィルタおよび受信用フィルタの特性としてそれぞれの相手側の帯域において十分な減衰量が要求される。さらにアンテナ端子から受信回路までの挿入損失（すなわち受信用フィルタの挿入損失）が送信用フィルタの接続により増えることのないように、アンテナ端子から送信用フィルタ側を見た受信帯域でのインピーダンスを「開放（ｏｐｅｎ）」にしておく必要がある。また逆に、アンテナ端子から送信回路までの挿入損失（すなわち送信用フィルタの挿入損失）が、受信用フィルタの接続により増えることのないように、アンテナ端子から受信用フィルタ側を見た送信帯域でのインピーダンスを「開放」にしておく必要がある。このため、図７−Ａおよび図７−Ｂでは移相回路を挿入し、たとえば移相回路４２は、送信用ＢＰＦ４０の受信帯域におけるインピーダンスがアンテナ端子４ａ点で「開放」となるように電気長が設定され、移相回路４９は、受信用ＢＰＦ４１の送信帯域におけるインピーダンスがアンテナ端子４ａ点で「開放」となるように電気長が設定される。

一方、近年ダイレクトコンバージョン受信方式（ＤＣＲ）が実用化され、複数の周波数帯域で使用する受信回路および送信回路を各１系統のみで構成可能になってきた。これにより図２の構成を取っていたデュアルバンド携帯電話端末は、図８−Ａ、図８−Ｂのような構成で実現できるようになってきている。すなわち、図８−Ａでは複数の周波数帯域で受信回路を共用し、図８−Ｂでは複数の周波数帯域で受信回路および送信回路ともに共用している（特許文献１参照）。このように、受信回路や送信回路を削減することで、端末の小型化や低コスト化が可能になってきた。ダイレクトコンバージョン受信（ＤＣＲ）については、例えば非特許文献１に記載されている。

特許文献２には、３つの周波数帯を１台の携帯電話端末で使用するためのフロントエンドモジュールで隣接する２つの周波数帯に送信回路を共用するものが開示されている。
特開平１０−２９０１７６号公報特開２００２−１０１００５号公報エイ・エイ・アビディ（A.A. Abidi）著,「ダイレクト・コンバージョン・レイディオ・トランシーバーズ・フォー・デジタル・コミュニケーションズ（Direct-Conversion Radio Transceivers for Digital Communications）」アイトリプルイー・ジャーナル・オブ・ソリッド・ステート・サーキッツ（IEEE J. Solid State Circuits）, 第３０巻第１２号（Vol. 30，No. 12）, 1995年

ところが、図８−Ａ、図８−Ｂの構成例では受信回路や送信回路が一部削減できるものの、各周波数帯域で送信と受信の分離を行うデュプレクサを複数使用しており、このデュプレクサが大きく高価であるために、デュアルバンド携帯電話端末の形状が大きく、コストが高くなるという問題があった。

また、図８−Ａ、図８−Ｂの構成例では図２の構成と比較してスイッチ７やスイッチ１１を追加する必要がある。スイッチ７の追加は受信回路からアンテナまでの損失を増加させるため受信感度が劣化する原因になる。さらに、スイッチ１１を追加すると、送信回路からアンテナまでの損失が増えるため、アンテナ端の電力を規格値にするためには増加した損失分だけ送信回路の出力電力を増やす必要があり、消費電力が増加するという問題があった。

例えば日本向けＣＤＭＡとアメリカ向けＣＤＭＡのデュアルバンド携帯電話端末では、図１７に示すように、日本向けＣＤＭＡの使用帯域（ａ）が端末送信：８８７〜９２５ＭＨｚ、端末受信：８３２〜８７０ＭＨｚであり、アメリカ向けＣＤＭＡの使用帯域（ｂ）が端末送信：８２４〜８４９ＭＨｚ、端末受信：８６９〜８９４ＭＨｚとなっている。ここで受信帯域についてみると、日本向けＣＤＭＡの使用帯域とアメリカ向けＣＤＭＡの使用帯域を合わせても、８３２〜８９４ＭＨｚであり比較的近接（一部重複）しており単一の受信回路で対応可能であり、受信用のＢＰＦも一種類で対応可能となる。しかし、図８−Ａの構成では、２つのデュプレクサの中に各１つの受信フィルタを使用するので、回路が不必要に大型化されてしまう。

本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、送受信間隔周波数に比べて２つのシステム間の受信周波数帯の間隔が狭いデュアルバンドシステムに適する、構成を簡略化した、小型で低コストのフロントエンドモジュールを提供することにある。

本発明による第１のフロントエンドモジュールは、アンテナ端子、受信端子、第１の送信端子、第２の送信端子を備え、デュアルバンドに対応したフロントエンドモジュールにおいて、受信端子に接続され、第１および第２の受信帯域を通過帯域とし送信帯域を減衰する受信用帯域通過フィルタと、この受信用帯域通過フィルタに接続された端子ａおよび他の端子ｂ，ｃを有し、端子ｂ，ｃを選択的に端子ａに接続する第１のスイッチと、アンテナ端子に接続された端子ａおよび他の端子ｂ，ｃを有し、前記第１のスイッチに連動して端子ｂ，ｃを選択的に端子ａに接続する第２のスイッチと、前記第１のスイッチの端子ｃと第２のスイッチの端子ｃとの間に接続され、前記アンテナ端子から見た受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第１の送信帯域において「開放」にする第１の移相器と、前記第１のスイッチの端子ｂと第２のスイッチの端子ｂとの間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第２の送信帯域において「開放」にする第２の移相器と、第１の送信端子に接続され、第１の送信帯域を通過帯域とし受信帯域を減衰する第１の送信用帯域通過フィルタと、第２の送信端子に接続され、第２の送信帯域を通過帯域とし受信帯域を減衰する第２の送信用帯域通過フィルタと、前記第１の送信用帯域通過フィルタと前記第２のスイッチの端子ｃとの間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記第１の送信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第３の移相器と、前記第２の送信用帯域通過フィルタと前記第２のスイッチの端子ｂとの間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記第２の送信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第４の移相器とを備えたことを特徴とする。

この構成では単一の受信用帯域通過フィルタが第１および第２の受信帯域に共用され、受信回路も単一のものが共用される。これは、特に、送受信間隔周波数に比べて、２つのシステム間の受信周波数帯の間隔が狭いデュアルバンドシステムにおいて有用に機能する。

前記第２のスイッチはさらに、外部コネクタに接続された端子ｄを有してもよい。この場合、この端子ｄは、端子ａが端子ｂに接続されるとき端子ｃに接続され、端子ａが端子ｃに接続されるとき端子ｂに接続される。この第２のスイッチはＤＰＤＴ（Dual Pole Dual Throw）型のスイッチで構成することができる。これにより外部コネクタを設ける場合に実質的にスイッチ素子の増加が防止される。

本発明による第２のフロントエンドモジュールは、アンテナ端子、受信端子、第１の送信端子、第２の送信端子を備え、デュアルバンドに対応したフロントエンドモジュールにおいて、受信端子に接続され、第１および第２の受信帯域を通過帯域とし送信帯域を減衰する受信用帯域通過フィルタと、この受信用帯域通過フィルタに接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第１の送信帯域において「開放」にする第１の移相器と、前記受信用帯域通過フィルタに接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第２の送信帯域において「開放」にする第２の移相器と、前記第１および第２の移相器のそれぞれの他端に接続され、これらを選択的に前記アンテナ端子に接続するスイッチと、第１の送信端子に接続され、第１の送信帯域を通過帯域とし受信帯域を減衰する第１の送信用帯域通過フィルタと、第２の送信端子に接続され、第２の送信帯域を通過帯域とし受信帯域を減衰する第２の送信用帯域通過フィルタと、前記第１の送信用帯域通過フィルタと前記アンテナ端子との間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記第１の送信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第３の移相器と、前記第２の送信用帯域通過フィルタと前記アンテナ端子との間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記第２の送信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第４の移相器とを備えたことを特徴とする。

この構成では、受信用帯域通過フィルタが単一個で済む他、送信側の経路にスイッチが挿入されないので、必要なスイッチも１個で済む。受信側の経路に挿入されるスイッチも１個で足りる。したがって、送受信いずれの側でも挿入損失が低減される。

上記第２のフロントエンドモジュールにおいて、第５の移相器をさらに備え、前記スイッチは、前記第１の移相器を前記アンテナ端子に接続するとき前記第２の移相器に前記第５の移相器を接続し、前記第２の移相器を前記アンテナ端子に接続するとき前記第１の移相器に前記第５の移相器を接続するようにしてもよい。これにより、受信用帯域通過フィルタの入力から、非選択状態の移相回路側を見た受信帯域におけるインピーダンスを「開放」に出来る。

第５の移相器は、異なる二つの移相器と、前記スイッチに連動して両移相器の一方を選択する第２のスイッチとにより構成してもよい。これにより、使用帯域の切り替えに適した移相器を使用し分けることができる。

本発明による第３のフロントエンドモジュールは、アンテナ端子、受信端子、第１の送信端子、第２の送信端子を備え、デュアルバンドに対応したフロントエンドモジュールにおいて、受信端子に接続され、第１および第２の受信帯域を通過帯域とし送信帯域を減衰する受信用帯域通過フィルタと、この受信用帯域通過フィルタに接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第１の送信帯域において「開放」にする第１の移相器と、前記受信用帯域通過フィルタに接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第２の送信帯域において「開放」にする第２の移相器と、前記第１および第２の移相器のそれぞれの他端に接続され、これらを選択的に前記アンテナ端子に接続するスイッチと、第１の送信端子に接続され、第１の送信帯域を通過帯域とし受信帯域を減衰する第１の送信用帯域通過フィルタと、第２の送信端子に接続され、第２の送信帯域を通過帯域とし受信帯域を減衰する第２の送信用帯域通過フィルタと、前記第１の送信用帯域通過フィルタと前記アンテナ端子との間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記第１の送信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第３の移相器と、前記第２の送信用帯域通過フィルタと前記アンテナ端子との間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記第２の送信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第４の移相器と、第５の移相器とを備え、前記スイッチは、前記第１の移相器を前記アンテナ端子に接続するとき前記第２の移相器に前記第５の移相器を接続し、前記第２の移相器を前記アンテナ端子に接続するとき前記第１の移相器に前記第５の移相器を接続することを特徴とする。

この構成では、受信用帯域通過フィルタを単一個とし、また、送信側および受信側ともに挿入されるスイッチを単一個とすることができる。また、上記のような第５の移相器の作用も得られる。

本発明による第４のフロントエンドモジュールは、アンテナ端子、受信端子、送信端子を備え、デュアルバンドに対応したフロントエンドモジュールにおいて、受信端子に接続され、第１および第２の受信帯域を通過帯域とし送信帯域を減衰する受信用帯域通過フィルタと、この受信用帯域通過フィルタに接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第１の送信帯域において「開放」にする第１の移相器と、前記受信用帯域通過フィルタに接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第２の送信帯域において「開放」にする第２の移相器と、前記第１および第２の移相器のそれぞれの他端に接続され、これらを選択的に前記アンテナ端子に接続するスイッチと、送信端子に接続され、前記第１および第２の送信帯域を通過帯域とし前記第１および第２の受信帯域を減衰する帯域阻止フィルタと、この帯域阻止フィルタと前記アンテナ端子との間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記帯域阻止フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第３の移相器とを備えたことを特徴とする。

この構成では、受信用帯域通過フィルタを単一個とするのみならず、送信側のフィルタも帯域阻止フィルタを利用することにより単一個とすることができる。また、受信側に挿入されるスイッチを単一個とするとともに、送信側に挿入されるスイッチをなくすことができる。

本発明によれば、送受信間隔周波数に比べて、２つのシステム間の受信周波数帯の間隔が狭い、デュアルバンドシステムに適し、使用する構成要素を削減して、小型で低コストのデュアルバンド対応フロントエンドモジュールひいては送受信端末装置を実現することができる。また、使用する構成要素の削減により、送信回路からアンテナまでの損失を低減し、消費電力を低減できる。さらに、アンテナから受信回路までの損失を低減し、受信感度を向上させることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。本実施の形態では、送受信間隔周波数に比べて、２つのシステム間の受信周波数帯の間隔が狭いデュアルバンドシステムにおいて使用するフロントエンドモジュールを想定している。

＜第１の実施の形態＞
図９は本発明の第１の実施の形態に係るフロントエンドモジュールの構成例を示している。このフロントエンドモジュールは、受信帯域を通過帯域とし送信帯域を減衰するＢＰＦ４０、送信帯域（ａ）を通過帯域とし受信帯域を減衰するＢＰＦ４１、送信帯域（ｂ）を通過帯域とし受信帯域を減衰するＢＰＦ４１’、送信帯域（ａ）を使用するか送信帯域（ｂ）を使用するかを切替えるスイッチ６およびスイッチ７、移相回路４２、移相回路４２’、移相回路４９、移相回路４９’で構成される。端子１０ａにはアンテナが接続され、端子４ｂには受信回路２が接続されるとともに、端子１０ｃ，１０ｃ’にはそれぞれ送信帯域（ａ），（ｂ）の送信回路３，３’が接続される（後続の実施の形態についても同様）。図示のように、本発明における「フロントエンドモジュール」はデュアルバンドシステムの送受信回路とアンテナとの間に介在する回路であり、第１および第２のシステムの通信方式の送受信を切り替える機能を有する。

送信帯域（ａ）の使用時にはスイッチ７は端子７ａと７ｃとが接続されるように機能し、スイッチ６はスイッチ７に連動して端子６ａと６ｃが接続されるように機能する。移相回路４２は端子６ｃから受信側を見たインピーダンスが送信帯域（ａ）において「開放」となるように電気長を調整した移相器であり、移相回路４９は端子６ｃから送信側を見たインピーダンスが受信帯域において「開放」となるように電気長を調整した移相器である。

また、送信帯域（ｂ）の使用時にはスイッチ７は端子７ａと７ｂとが接続されるように機能し、スイッチ６はスイッチ７に連動して端子６ａと６ｂが接続されるように機能する。移相回路４２’は端子６ｂから受信側を見たインピーダンスが送信帯域（ｂ）において「開放」となるように電気長を調整した移相器であり、移相回路４９’は端子６ｂから送信側を見たインピーダンスが受信帯域において「開放」となるように電気長を調整した移相器である。

このようにして図９に示したフロントエンドモジュールでは、各要素の接続関係を再構成することにより、図８−Ａの構成に比べて、受信側のＢＰＦを１つ削減することができる。これにより、小型で低コストのフロントエンドモジュールを実現可能となる。

＜第１の実施の形態の変形例＞
図１０は、本発明のフロントエンドモジュールの第１の実施の形態の変形例を示す。これは、図９の構成で使用したＳＰＤＴ（Single Pole Dual Throw）型のスイッチ６に代えてＤＰＤＴ（Dual Pole Dual Throw）型のスイッチ８にした構成である。

携帯電話端末では、送受信信号をアンテナのみに給電するだけでなく、外部コネクタへ切替えて出力する必要がある場合もある。この場合に図９の出力端子１０ａ以降に新たにスイッチを設けるのではなく、図１０に示すようにスイッチ８を兼用することで、損失の増加を防ぐことが可能になる。

図１０のスイッチ８は、端子８ａ−８ｂ間および端子８ｃ−８ｄ間が連動して接続される状態と、端子８ａ−８ｃ間および端子８ｂ−８ｄ間が連動して接続される状態の２種の状態があり、例えば送信帯域（ａ）を使用しアンテナを使用する場合には端子８ａ−８ｃ間および端子８ｂ−８ｄ間が接続される第１の状態に設定し、送信帯域（ａ）を使用し外部コネクタ１０を使用する場合には端子８ａ−８ｂ間および端子８ｃ−８ｄ間が接続される第２の状態に設定する。

＜第２の実施の形態＞
図１１は本発明のフロントエンドモジュールの第２の実施の形態を示す。このフロントエンドモジュールは、受信帯域を通過帯域とし送信帯域を減衰するＢＰＦ４０、送信帯域（ａ）を通過帯域とし受信帯域を減衰するＢＰＦ４１、送信帯域（ｂ）を通過帯域とし受信帯域を減衰するＢＰＦ４１’、送信帯域（ａ）を使用するか送信帯域（ｂ）を使用するかを切替えるスイッチ７、移相回路４２、移相回路４２’、移相回路４９、移相回路４９’で構成される。送信帯域（ａ）の使用時にはスイッチ７は端子７ａと７ｂとが接続されるように機能する。移相回路４２は端子７ａから受信側を見たインピーダンスが送信帯域（ａ）において「開放」となるように電気長を調整した移相器であり、移相回路４９は端子７ａから送信側を見たインピーダンスが受信帯域および送信帯域（ｂ）において「開放」となるように電気長を調整した移相器である。

また、送信帯域（ｂ）の使用時にはスイッチ７は端子７ａと７ｃとが接続されるように機能する。移相回路４２’は端子７ａから受信側を見たインピーダンスが送信帯域（ｂ）において「開放」となるように電気長を調整した移相器であり、移相回路４９’は端子７ａから送信側を見たインピーダンスが受信帯域および送信帯域（ａ）において「開放」となるように電気長を調整した移相器である。

このように図１１の構成は、図８−Ａの構成に比べて、受信側のＢＰＦを１つ削減したので、小型で低コストのフロントエンドモジュールを実現できる。また、送信側スイッチの挿入損失を削減したため消費電力を削減でき、受信側スイッチの挿入損失を削減したため受信感度を向上させることができる。

＜第２の実施の形態の変形例＞
図１２は、図１１で使用したＳＰＤＴ型のスイッチ７に代えてＤＰＤＴ型のスイッチ８を利用した本発明の第２の実施の形態の変形例の構成を示している。

図１１の構成では、例えば送信帯域（ａ）の使用時に移相回路４２’がＢＰＦ４０の入力に接続されたままになっているため、ＢＰＦ４０の入力から移相回路４２’側を見た受信帯域におけるインピーダンスが「開放」でない場合は受信帯域の挿入損失が悪化してしまう場合がある。図１２のスイッチ８はこれを改善するために、例えば送信帯域（ａ）の使用時にＢＰＦ４０の入力から移相回路４２’側を見た受信帯域におけるインピーダンスを「開放」に出来るように、一方の移相回路に移相器８１を接続できる。送信帯域（ｂ）の使用時にも同様である。なお、移相器８１の片側は接地しているが「開放」する構成も採りうる（後続の実施の形態でも同様）。

図１２の構成も図１１と同様に、送信回路からアンテナにいたる経路にスイッチを経由しないので、送信回路の出力電力を増やす必要が無く、従来例よりも消費電力を削減できる。

この移相器８１の代わりに図１３の移相回路９０を使用することもできる。この移相器８２，８３と、このいずれかを選択するスイッチ９とからなる。例えば送信帯域（ａ）の使用時にはスイッチ９の端子９ａと９ｂを接続することにより移相器８２を使用し、送信帯域（ｂ）の使用時には端子９ａと９ｃを接続することにより移相器８３を使用するようにすれば、送信帯域（ａ）と送信帯域（ｂ）それぞれに最適化した移相器を使用できる。その結果、より一層適切に受信帯域の挿入損失を低減することができる。

＜第３の実施の形態＞
図１４は本発明によるフロントエンドモジュールの第３の実施の形態を示す。受信帯域を通過帯域とし送信帯域を減衰するＢＰＦ４０、送信帯域（ａ）を通過帯域とし受信帯域を減衰するＢＰＦ４１、送信帯域（ｂ）を通過帯域とし受信帯域を減衰するＢＰＦ４１’、送信帯域（ａ）を使用するか送信帯域（ｂ）を使用するかを切替えるスイッチ８、移相回路４２、移相回路４２’、移相回路４９、移相回路４９’、移相回路８１で構成される。

図１４のスイッチ８は、端子８ａ−８ｂ間および端子８ｃ−８ｄ間が接続される第１の状態と、端子８ａ−８ｃ間および８ｂ−８ｄ間が接続される第２の状態の２種の状態があり、例えば送信帯域（ａ）を使用する場合には端子８ａ−８ｃ間および８ｂ−８ｄ間が接続される状態に設定し、送信帯域（ｂ）を使用する場合には端子８ａ−８ｂ間および８ｃ−８ｄ間が接続される状態に設定する。

移相回路４２は端子８ｃから受信側を見たインピーダンスが送信帯域（ａ）において「開放」となるように電気長を調整した移相器であり、移相回路４９は端子８ｃから送信側を見たインピーダンスが受信帯域において「開放」となるように電気長を調整した移相器である。

また、移相回路４２’は端子８ｃから受信側を見たインピーダンスが送信帯域（ｂ）において「開放」となるように電気長を調整した移相器であり、移相回路４９’は端子８ｃから送信側を見たインピーダンスが受信帯域において「開放」となるように電気長を調整した移相器である。

このようにして図１４の構成は、図８−Ａの構成に比べて、受信側のＢＰＦを１つ、スイッチを１つ削減し、小型で低コストのフロントエンドモジュールを実現し、さらに受信側スイッチの挿入損失４を削減したため、受信感度を向上させることができる。なお、図１４の構成においても、その移相器８１に代えて図１３の移相回路９０を利用することができる。例えば送信帯域（ａ）の使用時には端子９ａと９ｂを接続することにより移相器８２を使用し、送信帯域（ｂ）の使用時には端子９ａと９ｃを接続することにより移相器８３を使用するようにすれば、送信帯域（ａ）と送信帯域（ｂ）それぞれに最適化した移相器を使用できるので、より一層適切に受信帯域の挿入損失を低減できる。

図９、図１０、図１１、図１２、図１４に示したフロントエンドモジュールの構成例においていずれも、ＢＰＦとしては、受信帯域用のＢＰＦ、送信帯域（ａ）用のＢＰＦ、送信帯域（ｂ）用のＢＰＦの３つのみを使用し、その他の移相器とスイッチを組み合わせて、デュプレクサに必要な減衰特性を確保し、且つ受信用フィルタおよび送信用フィルタの挿入損失を増やすことなく、小型で低コストのデュアルバンドに対応したデュプレクサを実現できるようにしている。

＜第４の実施の形態＞
図１５は本発明によるフロントエンドモジュールの第４の実施の形態を示している。受信帯域を通過帯域とし送信帯域を減衰するＢＰＦ４０、送信帯域（ａ）および送信帯域（ｂ）を通過帯域とし受信帯域を減衰する帯域阻止フィルタ（ＢＥＦ：Band Elimination Filter）８０、送信帯域（ａ）を使用するか送信帯域（ｂ）を使用するかを切替えるスイッチ７、移相回路４２、移相回路４２’、移相回路４９で構成される。送信帯域（ａ）の使用時にはスイッチ７は、移相回路４２と移相回路４９とが接続されるように機能する。移相回路４２はアンテナ端子１０ａから受信側を見たインピーダンスが送信帯域（ａ）において「開放」となるように電気長を調整した移相器であり、移相回路４９はアンテナ端子１０ａから送信側を見たインピーダンスが受信帯域において「開放」となるように電気長を調整した移相器である。

また、送信帯域（ｂ）の使用時にはスイッチ７は、移相回路４２’と移相回路４９とが接続されるように機能する。移相回路４２’はアンテナ端子１０ａから受信側を見たインピーダンスが送信帯域（ｂ）において「開放」となるように電気長を調整した移相器であり、移相回路４９’はアンテナ端子１０ａから送信側を見たインピーダンスが受信帯域において「開放」となるように電気長を調整した移相器である。受信帯域において上記の条件を満たす移相回路は移相回路４９の１つで実現できるが、送信帯域（ａ）および送信帯域（ｂ）において受信側を見たインピーダンスが「開放」となる移相量は同じではないため、スイッチ７で移相回路を切替えることによりデュプレクサに要求される特性を確保する。

このようにして図１５の構成は、図８−Ｂの構成に比べて、受信側のＢＰＦを１つ、スイッチを１つ削減し（すなわちデュプレクサ１つとスイッチ１つを削減したのと同等）、小型で低コストのフロントエンドモジュールを実現し、さらに送信側スイッチの挿入損失を削減したため消費電力を削減でき、受信受信側スイッチの挿入損失も削減したため受信感度を向上させることができる。

＜第４の実施の形態の変形例＞
図１６の構成は、図１５で使用したＳＰＤＴ型のスイッチ７に代えてＤＰＤＴ型のスイッチ８にした本発明の第４の実施の形態の変形例を示している。

図１５の構成では、例えば送信帯域（ａ）の使用時に移相回路４２’がＢＰＦ４０の入力に接続されたままになっているため、ＢＰＦ４０の入力から移相回路４２’側を見た受信帯域におけるインピーダンスが「開放」でない場合は受信帯域の挿入損失が悪化してしまう場合がある。図１６のスイッチ８はこれを改善するために、例えば送信帯域（ａ）の使用時にＢＰＦ４０の入力から移相回路４２’側を見た受信帯域におけるインピーダンスを「開放」に出来るように移相器８１を接続することができる。

図１６の構成も図１５と同様に、送信回路からアンテナにいたる経路にスイッチを経由しないので、送信回路の出力電力を増やす必要が無く、従来例よりも消費電力を削減できる。またこの構成においても、その移相器８１に代えて図１３の移相回路９０を利用することができる。

図１５および図１６に示したフロントエンドモジュールの構成例では、受信帯域用のＢＰＦと受信帯域を減衰し２つの送信帯域を通過する帯域阻止フィルタ（ＢＥＦ：Band Elimination Filter）の２つのフィルタのみを使用し、その他の移相器とスイッチを組み合わせて、デュプレクサに必要な減衰特性を確保しながら、小型で低コストのデュアルバンドに対応したデュプレクサを実現できるようにしている。

従来のデュアルバンド携帯電話端末の構成を示すブロック図である。従来のデュアルバンド携帯電話端末の他の構成を示すブロック図である。ダイプレクサの構成例を示す回路図である。ダイプレクサの他の構成例を示す回路図である。図１や図２で図示されている受信回路の構成例を示す回路図である。図１や図２で図示されている送信回路の構成例を示す回路図である。従来のデュプレクサの構成例を示す回路図である。従来のデュプレクサの他の構成例を示す回路図である。複数の周波数帯域で使用する受信回路を１系統のみで構成したデュアルバンド携帯電話端末の構成を示すブロック図である。複数の周波数帯域で使用する送信回路および受信回路を各々１系統のみで構成したデュアルバンド携帯電話端末の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係るフロントエンドモジュールの構成例を示す回路図である。本発明の第１の実施の形態の変形例に係るフロントエンドモジュールの構成例を示す回路図である。本発明の第２の実施の形態に係るフロントエンドモジュールの構成例を示す回路図である。本発明の第２の実施の形態の変形例に係るフロントエンドモジュールの構成例を示す回路図である。図１２のフロントエンドモジュール内の移相器８１に代わる回路を示す回路図である。本発明の第３の実施の形態に係るフロントエンドモジュールの構成例を示す回路図である。本発明の第４の実施の形態に係るフロントエンドモジュールの構成例を示す回路図である。本発明の第４の実施の形態の変形例に係るフロントエンドモジュールの構成例を示す回路図である。日本向けＣＤＭＡとアメリカ向けＣＤＭＡのデュアルバンド携帯電話端末の使用帯域の説明図である。

符号の説明

１…アンテナ、４…デュプレクサ、２…受信回路、３…送信回路、５…ダイプレクサ、６…スイッチ、６ａ，６ｂ，６ｃ…端子、７ａ，７ｂ，７ｃ…端子、７…スイッチ、８…スイッチ、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ…端子、９…スイッチ、９ａ，９ｂ，９ｃ…端子、１０…外部コネクタ、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…端子、１１…スイッチ、４０，４１，４１’…帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）、４２，４２’，４９，４９’…移相回路、８０…帯域阻止フィルタ（ＢＥＦ）、８１，８２，８３…移相器、９０…移相回路

Claims

アンテナ端子、受信端子、第１の送信端子、第２の送信端子を備え、デュアルバンドに対応したフロントエンドモジュールにおいて、
受信端子に接続され、第１および第２の受信帯域を通過帯域とし送信帯域を減衰する受信用帯域通過フィルタと、
この受信用帯域通過フィルタに接続された端子ａおよび他の端子ｂ，ｃを有し、端子ｂ，ｃを選択的に端子ａに接続する第１のスイッチと、
アンテナ端子に接続された端子ａおよび他の端子ｂ，ｃを有し、前記第１のスイッチに連動して端子ｂ，ｃを選択的に端子ａに接続する第２のスイッチと、
前記第１のスイッチの端子ｃと第２のスイッチの端子ｃとの間に接続され、前記アンテナ端子から見た受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第１の送信帯域において「開放」にする第１の移相器と、
前記第１のスイッチの端子ｂと第２のスイッチの端子ｂとの間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第２の送信帯域において「開放」にする第２の移相器と、
第１の送信端子に接続され、第１の送信帯域を通過帯域とし受信帯域を減衰する第１の送信用帯域通過フィルタと、
第２の送信端子に接続され、第２の送信帯域を通過帯域とし受信帯域を減衰する第２の送信用帯域通過フィルタと、
前記第１の送信用帯域通過フィルタと前記第２のスイッチの端子ｃとの間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記第１の送信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第３の移相器と、
前記第２の送信用帯域通過フィルタと前記第２のスイッチの端子ｂとの間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記第２の送信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第４の移相器と、
を備えたことを特徴とするフロントエンドモジュール。
前記第１および第２のスイッチはＳＰＤＴ（Single Pole Dual Throw）型のスイッチである請求項１記載のフロントエンドモジュール。
前記第２のスイッチはさらに、外部コネクタに接続された端子ｄを有し、この端子ｄは、端子ａが端子ｂに接続されるとき端子ｃに接続され、端子ａが端子ｃに接続されるとき端子ｂに接続されることを特徴とする請求項１記載のフロントエンドモジュール。
前記第２のスイッチはＤＰＤＴ（Dual Pole Dual Throw）型のスイッチである請求項３記載のフロントエンドモジュール。
アンテナ端子、受信端子、第１の送信端子、第２の送信端子を備え、デュアルバンドに対応したフロントエンドモジュールにおいて、
受信端子に接続され、第１および第２の受信帯域を通過帯域とし送信帯域を減衰する受信用帯域通過フィルタと、
この受信用帯域通過フィルタに接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第１の送信帯域において「開放」にする第１の移相器と、
前記受信用帯域通過フィルタに接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第２の送信帯域において「開放」にする第２の移相器と、
前記第１および第２の移相器のそれぞれの他端に接続され、これらを選択的に前記アンテナ端子に接続するスイッチと、
第１の送信端子に接続され、第１の送信帯域を通過帯域とし受信帯域を減衰する第１の送信用帯域通過フィルタと、
第２の送信端子に接続され、第２の送信帯域を通過帯域とし受信帯域を減衰する第２の送信用帯域通過フィルタと、
前記第１の送信用帯域通過フィルタと前記アンテナ端子との間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記第１の送信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第３の移相器と、
前記第２の送信用帯域通過フィルタと前記アンテナ端子との間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記第２の送信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第４の移相器と、
を備えたことを特徴とするフロントエンドモジュール。
第５の移相器をさらに備え、前記スイッチは、前記第１の移相器を前記アンテナ端子に接続するとき前記第２の移相器に前記第５の移相器を接続し、前記第２の移相器を前記アンテナ端子に接続するとき前記第１の移相器に前記第５の移相器を接続することを特徴とする請求項５記載のフロントエンドモジュール。
前記第２のスイッチはＤＰＤＴ型のスイッチである請求項６記載のフロントエンドモジュール。
第５の移相器は、異なる二つの移相器と、前記スイッチに連動して両移相器の一方を選択する第２のスイッチとを有することを特徴とする請求項５記載のフロントエンドモジュール。
前記スイッチはＳＰＤＴ型のスイッチである請求項４または８記載のフロントエンドモジュール。
アンテナ端子、受信端子、第１の送信端子、第２の送信端子を備え、デュアルバンドに対応したフロントエンドモジュールにおいて、
受信端子に接続され、第１および第２の受信帯域を通過帯域とし送信帯域を減衰する受信用帯域通過フィルタと、
この受信用帯域通過フィルタに接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第１の送信帯域において「開放」にする第１の移相器と、
前記受信用帯域通過フィルタに接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第２の送信帯域において「開放」にする第２の移相器と、
前記第１および第２の移相器のそれぞれの他端に接続され、これらを選択的に前記アンテナ端子に接続するスイッチと、
第１の送信端子に接続され、第１の送信帯域を通過帯域とし受信帯域を減衰する第１の送信用帯域通過フィルタと、
第２の送信端子に接続され、第２の送信帯域を通過帯域とし受信帯域を減衰する第２の送信用帯域通過フィルタと、
前記第１の送信用帯域通過フィルタと前記アンテナ端子との間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記第１の送信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第３の移相器と、
前記第２の送信用帯域通過フィルタと前記アンテナ端子との間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記第２の送信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第４の移相器と、
第５の移相器とを備え、
前記スイッチは、前記第１の移相器を前記アンテナ端子に接続するとき前記第２の移相器に前記第５の移相器を接続し、前記第２の移相器を前記アンテナ端子に接続するとき前記第１の移相器に前記第５の移相器を接続することを特徴とするフロントエンドモジュール。
前記スイッチはＤＰＤＴ型のスイッチである請求項１０記載のフロントエンドモジュール。
アンテナ端子、受信端子、送信端子を備え、デュアルバンドに対応したフロントエンドモジュールにおいて、
受信端子に接続され、第１および第２の受信帯域を通過帯域とし送信帯域を減衰する受信用帯域通過フィルタと、
この受信用帯域通過フィルタに接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第１の送信帯域において「開放」にする第１の移相器と、
前記受信用帯域通過フィルタに接続され、前記アンテナ端子から見た前記受信用帯域通過フィルタ側のインピーダンスを第２の送信帯域において「開放」にする第２の移相器と、
前記第１および第２の移相器のそれぞれの他端に接続され、これらを選択的に前記アンテナ端子に接続するスイッチと、
送信端子に接続され、前記第１および第２の送信帯域を通過帯域とし前記第１および第２の受信帯域を減衰する帯域阻止フィルタと、
この帯域阻止フィルタと前記アンテナ端子との間に接続され、前記アンテナ端子から見た前記帯域阻止フィルタ側のインピーダンスを前記第１および第２の受信帯域において「開放」にする第３の移相器と、
を備えたことを特徴とするフロントエンドモジュール。
前記スイッチはＳＰＤＴ型のスイッチである請求項１２記載のフロントエンドモジュール。
第５の移相器をさらに備え、前記スイッチは、前記第１の移相器を前記アンテナ端子に接続するとき前記第２の移相器に前記第５の移相器を接続し、前記第２の移相器を前記アンテナ端子に接続するとき前記第１の移相器に前記第５の移相器を接続することを特徴とする請求項１２記載のフロントエンドモジュール。
前記スイッチはＤＰＤＴ型のスイッチである請求項１４記載のフロントエンドモジュール。