JP2005101938A

JP2005101938A - 複合型分波回路、チップ部品およびｒｆモジュール

Info

Publication number: JP2005101938A
Application number: JP2003333466A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Makino; 豊牧野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】切替スイッチやダイオードを使用することなく構成でき、伝送損失を悪化させることなく、且つ後段に接続されるＳＡＷフィルタにかかる静電気の抑制ができ、且つ高調波歪の発生も抑制した複合型分波回路を提供する。
【解決手段】少なくとも低域通過フィルタ１６と高域通過フィルタ１７を具備し、少なくとも三つの異なる周波数帯での信号を分波し、且つ少なくとも一つの周波数帯の回路の後段にＳＡＷフィルタ２０を配置してなる複合型分波回路において、ＳＡＷフィルタ２０が配置される周波数帯の回路におけるＳＡＷフィルタ２０の前段に、少なくとも高域通過フィルタ１８と、帯域阻止フィルタ１９とを配置することによって、複合型分波回路を形成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、三つ以上の異なる周波数の信号を分波する複合型分波回路、特に複数の周波数帯域で動作が可能であり、且つ複数の周波数帯を同時に使用することが可能である移動体通信端末および移動体通信機器に使用される複合型分波回路に関するものである。

従来、複数の周波数帯域で動作が可能な移動体通信端末および移動体通信機器に、例えばＧＰＳ（ＧｒｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｇｓｙｓｔｅｍ）などの新たな周波数帯での送受信を付加する場合において、複数の異なる周波数の信号を分波する回路にＳＡＷ（弾性表面波）フィルタを使用して異なる周波数の信号を分波する分波回路を形成しようとする場合、ＳＡＷフィルタの耐電力特性が低い、且つ静電気に弱いという性質から、図７に示すように、切替ＳＷやダイオードを組み合わせて構成し、その後段のＳＡＷフィルタへは直接に電力や静電気が加わらない構成での接続という回路で構成されていた（例えば、引用文献１参照）。

図７の回路によれば、アンテナ端子６１、第１の端子６２、第２の端子６３、第３の端子６４を有し、ＳＷ６５は、受信した信号がＡＭＰＳ、ＰＣＳシステムの信号であれば、ＬＰＦ６６、ＨＰＦ６７への回路に接続され、受信した信号がＡＭＰＳ、ＰＣＳシステムの信号であれば、ＧＰＳ信号であれば、第３の端子６４に接続するように構成されている。
特開２００１−１５３９４４号

ところが、図７に示したような、従来の異なる周波数の信号を分波する分波回路と切替ＳＷやダイオードの組み合わせでは、移動体通信端末および移動体通信機器を設計する際の伝送損失の悪化、後段に接続されるＳＡＷフィルタの静電気による破壊、切替ＳＷやダイオードによる高調波歪の発生、構成素子数の増加等の不具合が生じる問題があった。

また、切替ＳＷやダイオードでは、例えばＧＰＳなどの新たな周波数帯での送受信が常時接続できない為、併用して常時使用することができないという問題があった。

従って、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、ＧＰＳなどの新た周波数帯を付加する場合においても、切替ＳＷやダイオードを使用することなく、伝送損失を悪化させることなく、且つ後段に接続されるＳＡＷフィルタにかかる静電気の抑制ができ、且つ高調波歪の発生の抑制ができ、且つ構成素子数の増加もなく、且つ送受信が常時接続可能な移動体通信端末および移動体通信機器に対応した複合型分波回路を提供することにある。

本発明は、少なくとも低域通過フィルタと高域通過フィルタにより構成され、少なくとも三つの異なる周波数帯での信号を分波し、且つ少なくとも一つの周波数帯の回路の後段にＳＡＷフィルタを配置してなる複合型分波回路において、前記ＳＡＷフィルタが配置される周波数帯の回路におけるＳＡＷフィルタの前段に、少なくとも高域通過フィルタと、帯域阻止フィルタとを配置したことを特徴とするものである。

また、他の本発明は、少なくとも低域通過フィルタと高域通過フィルタにより構成され、少なくとも三つの異なる周波数帯での信号を分波し、且つ少なくとも一つの周波数帯の回路の後段にＳＡＷフィルタを配置してなる複合型分波回路において、前記ＳＡＷフィルタが配置される周波数帯の回路におけるＳＡＷフィルタの前段に、少なくとも低域通過フィルタと、高域通過フィルタと、を配置したことを特徴とするものである。

また、本発明のチップ部品は、多層基板の表面および／または内部に上記の複合型分波回路を形成してなることを特徴とするものである。

さらに、本発明のＲＦモジュールは、多層基板の表面および／または内部に、上記の複合型分波回路と、デュプレクサ、パワーアンプ、弾性表面波フィルタの少なくとも１つとを搭載してなることを特徴とするものである。

上記本発明によれば、切替ＳＷやダイオードを使用することなく分波回路を構成でき、且つ伝送損失を悪化させることなく、且つ後段に接続されるＳＡＷフィルタにかかる静電気の抑制ができ、且つ高調波歪の発生も抑制でき、且つ構成素子数の増加もなく、且つ送受信が常時接続可能な移動体通信端末および移動体通信機器に対応した複合型分波回路を提供することが可能となる。

また、本発明に係る複合型分波回路は、多層基板内に形成することが可能であり、ＲＦモジュールの多層基板内に一体化形成することが可能であることをから、小型で且つ低背のチップ部品やＲＦモジュールを得ることが可能となる。

本発明の複合型分波回路を図面に基づいて説明する。図３は本発明の複合型分波回路の第１形態のブロック図とその後段に接続されるＳＡＷフィルタを示し、図４は、本発明の複合型分波回路の第２形態のブロック図とその後段に接続されるＳＡＷフィルタを示す。この形態では、トリプルバンド対応の場合を示し、その３つの通信システムとは、ＡＭＰＳ通信システム（８００ＭＨｚ帯）、ＰＣＳ通信システム（１９００ＭＨｚ帯）、ＧＰＳ通信システム（１５００ＭＨｚ帯）を例にして説明する。

図３に示す第１形態における複合型分波回路１０は、アンテナに接続されるＡＮＴ端子１１と、第１の周波数帯（ＡＭＰＳ通信システム）の送受信信号を入出力する第１の端子１２、第２の周波数帯（ＰＣＳ通信システム）の送受信信号を入出力する第２の端子１３、第３の周波数帯（ＧＰＳ通信システム）の送受信信号を入出力する第３の端子１４を有している。

このＡＮＴ端子１１と第１の端子１２間はストリップラインとキャパシタから構成される低域通過フィルタ（以下、ＬＰＦという。）１６が形成されており、ＧＰＳ通信システムおよびＰＣＳ通信システム周波数帯の減衰が取れる設計となっている。また、ＰＣＳ通信システムの周波数帯においては２倍波、３倍波の高調波を減衰させることも可能である。

また、ＡＮＴ端子１１と第２の端子１３間はストリップラインとキャパシタから構成される高域通過フィルタ（以下、ＨＰＦという。）１７が形成されており、ＡＭＰＳ通信システムおよびＧＰＳ通信システム周波数帯の減衰が取れる設計となっている。

また、ＡＮＴ端子１１と第３の端子１４間はストリップラインとキャパシタから構成されるＨＰＦ１８および帯域通過フィルタ（ＢＥＦ）１９が形成されており、これらのＨＰＦ１８においてＡＭＰＳ通信システムの、ＢＥＦ１９においてＰＣＳ通信システム周波数帯の減衰が取れる設計となっている。

さらに、このＨＰＦ１８においては低域側を減衰させることが出来ることから、第３の端子１４の後段に接続されるＳＡＷフィルタ２０にかかる静電気（〜３００ＭＨｚ）を減衰させることができ、ＳＡＷフィルタ２０の保護の役割も担うことが可能である。

このＨＰＦ１８の後段に挿入されているＢＥＦ１９においても、第３の端子１４に接続されるＳＡＷフィルタ２０への入力端子１５からＡＮＴ端子１１までを第２のＰＣＳ通信システム周波数帯でのλ／４＊（２ｎ−１）（ｎは自然数）の長さになるように設計することにより、第２のＰＣＳ通信システムにおける高調波抑制の役割を担うことも可能となりうる。

一方、図４の第２形態における複合型分波回路２１では、アンテナに接続されるＡＮＴ端子２２と、第１の周波数帯（ＡＭＰＳ通信システム）の送受信信号を入出力する第１の端子２３、第２の周波数帯（ＰＣＳ通信システム）の送受信信号を入出力する第２の端子２４、第３の周波数帯（ＧＰＳ通信システム）の送受信信号を入出力する第３の端子２５を有している。

このＡＮＴ端子２２と第１の端子２３間はストリップラインとキャパシタから構成されるＬＰＦ２７が形成されており、ＧＰＳ通信システムおよびＰＣＳ通信システム周波数帯の減衰が取れる設計となっている。また、ＰＣＳ通信システムの周波数帯においては２倍波、３倍波の高調波を減衰させることも可能である。

また、ＡＮＴ端子２２と第２の端子２４間はストリップラインとキャパシタから構成されるＨＰＦ２８が形成されており、ＡＭＰＳ通信システムおよびＧＰＳ通信システム周波数帯の減衰が取れる設計となっている。

また、ＡＮＴ端子２２と第３の端子２５間はストリップラインとキャパシタから構成されるＬＰＦ２９およびＨＰＦ３０が形成されており、これらのＬＰＦ２９においてＰＣＳ通信システムの、ＨＰＦ３０においてＡＭＰＳ通信システム周波数帯の減衰が取れる設計となっている。さらに、このＨＰＦ３０においては低域側を減衰させることが出来ることから、第３の端子２５の後段に接続されるＳＡＷフィルタ３１にかかる静電気（〜３００ＭＨｚ）を減衰させることができ、ＳＡＷフィルタの保護の役割も担うことが可能である。

このＨＰＦ３０の前段に挿入されているＬＰＦ２９においても、第３の端子２５に接続されるＳＡＷフィルタ３１への入力端子２６からＡＮＴ端子２２までを第２のＰＣＳ通信システム周波数帯でのλ／４＊（２ｎ−１）（ｎは自然数）の長さになるように設計することにより、第２のＰＣＳ通信システムにおける高調波抑制の役割を担う事も可能となりうる。

さらに、別の通信システムが追加され、分波する通信周波数帯が４つになる場合の分波回路３２は、例えば図５に示すように、第１形態の複合型分波回路にＢＰＦ３３を追加し、第４の送受信信号を入出力する第４の端子３４を付加することで対応が可能であり、この場合においても上述した、本発明の複合型分波回路における特徴は変わらず、当初の目的を果たすことが可能である。

本発明の上記の分波回路において、ＬＰＦ、ＨＰＦ、ＢＥＦは、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）の回路図に示すように、いずれもストリップラインＬとキャパシタＣによって形成されるものであり、このストリップラインは、絶縁層表面や内部に導体線路を形成することで形成され、キャパシタＣが絶縁層を一対の電極によって挟持することによって形成することができる。

従って、本発明における分波回路は、図４に示すように、誘電体層を積層してなる多層基板４１の内部や表面にストリップラインを形成する導体線路４２やキャパシタを形成する一対の電極３３を形成し、前記図１、図２、図３の回路となるように回路を引き回すことにとって、多層基板１内に分波回路を形成することができる。その結果、その多層基板１の外表面に、分波回路の各入出端子となる端面電極４４を設けることによって分波回路を具備するチップ部品を形成することができる。

また、図５は、本発明の複合型分波回路を内蔵しているモジュールの外観斜視図である。これは、例えば複数の誘電体層が積層して成る多層基板５１には、図４と同様にしてストリップラインやキャパシタを形成するための電極が形成されている。また、この多層基板５１上には、ＳＡＷデュプレクサ５２、パワーアンプ５３、ＳＡＷバンドパスフィルタ５４などの受動および能動素子を実装する事ができ、且つそれぞれの部品間の整合回路等を多層基板５１内に形成、集積化する。また、多層基板５１の裏面には端子電極５５が被着形成され、この端子電極５５は複合型分波回路等、モジュール回路の入出力端子の機能を有する。

かかる構成によって、複合方分波回路を具備した小型でＲＦモジュールを形成することができる。

本発明による複合型分波回路の第１の形態のブロック図を示す。本発明による複合型分波回路の第２の形態のブロック図を示す。本発明による複合型分波回路を用いて４分波する場合のブロック図を示す。ＬＰＦ，ＨＰＦ，ＢＥＦの各フィルタの回路図を示す。本発明による複合型分波回路チップ部品の（ａ）外観斜視図と（ｂ）概略断面図を示す。本発明による複合型分波回路を内蔵するＲＦモジュールの外観斜視図を示す。従来の分波回路のブロック図を示す。

符号の説明

１０分波回路
１１、ＡＮＴ端子
１２、第１の周波数帯における送受信端子
１３、第２の周波数帯における送受信端子
１４、第３の周波数帯における送受信端子
１６、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１７、１８ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
１９バンドエリミネーションフィルタ（ＢＥＦ）

Claims

少なくとも低域通過フィルタと高域通過フィルタを具備し、少なくとも三つの異なる周波数帯での信号を分波し、且つ少なくとも一つの周波数帯の回路の後段にＳＡＷフィルタを配置してなる複合型分波回路において、前記ＳＡＷフィルタが配置される周波数帯の回路におけるＳＡＷフィルタの前段に、少なくとも高域通過フィルタと、帯域阻止フィルタとを配置したことを特徴とする複合型分波回路。
少なくとも低域通過フィルタと高域通過フィルタを具備し、少なくとも三つの異なる周波数帯での信号を分波し、且つ少なくとも一つの周波数帯の回路の後段にＳＡＷフィルタを配置してなる複合型分波回路において、前記ＳＡＷフィルタが配置される周波数帯の回路におけるＳＡＷフィルタの前段に、少なくとも低域通過フィルタと、高域通過フィルタと、を配置したことを特徴とする複合型分波回路。
多層基板の表面および／または内部に、請求項１または請求項２記載の複合型分波回路を形成してなることを特徴とするチップ部品。
多層基板の表面および／または内部に、請求項１または請求項２記載の複合型分波回路と、デュプレクサ、パワーアンプ、弾性表面波フィルタの少なくとも１つとを搭載してなることを特徴とするＲＦモジュール。