JP2008219453A - 送受信回路モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】アイソレーションの劣化を確実に防いで高性能の送受信を行うことができ、モジュールの小型化も図ることのできる送受信回路モジュールを提供すること。
【解決手段】絶縁基板２、絶縁基板２上に設けられた高周波送信回路部３および高周波受信回路部４と、高周波送信回路部３と高周波受信回路部４を覆う金属カバー２９と、絶縁基板２上に設けられた接地パターン２８とを備えているとともに、金属カバー２９は、複数の取り付け脚３０を有し、絶縁基板２は、金属カバー２９の各取り付け脚３０とそれぞれ接続される複数の固定パターン３１を有し、固定パターン３０の内、高周波受信回路部４のアンテナ端子１６に最も近い固定パターン３１ａを絶縁基板２内の接地パターン２８と直接接続しないこと。
【選択図】図１

Description

本発明は、送受信回路モジュールに係り、特に小型の送受信機に好適に用いることのできる送受信回路モジュールに関する。

一般に、送受信機においては、送受信において共用するアンテナに送受信回路モジュール接続し、更にその後段に各種の回路群を接続して形成されている。

この送受信回路モジュールにおいては、送受信の回路を電磁シールドするために、例えば、１つの金属カバー内に送受信の回路を一緒に入れると、送信側の回路の送信高周波信号が受信側の回路に干渉する（つまり、アイソレーションが劣化する）ことがある。

そこで、従来においては、送信回路と受信回路の位置を離したり、両者間にシールド板を設けることにより干渉を防止することが提案されていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２７４９７０号公報

しかしながら、近年の携帯電話機等の送受信機の小型化の要望に伴い、送受信回路モジュールの大きさが小さくなるにつれて、アイソレーションの劣化を防ぐことが困難となってきた。具体的には、金属カバーが小さくなると、シールド板を金属カバー内に設けても干渉防止の効果が低いものであった。また、シールド板が送受信回路モジュールの小型化の妨げとなるものであった。特に、受信回路側のローノイズアンプ（ＬＮＡ）で増幅する前の受信信号のレベルが低いため、他の回路からの干渉に弱く、グランドパターンの電位が僅かに変動してもノイズの原因となるという不都合があった。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、アイソレーションの劣化を確実に防いで高性能の送受信を行うことができ、モジュールの小型化も図ることのできる送受信回路モジュールを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係る送受信回路モジュールは、絶縁基板と、前記絶縁基板上に設けられた高周波送信回路部と、前記絶縁基板上に設けられた高周波受信回路部と、前記高周波送信回路部と前記高周波受信回路部を覆う金属カバーと、前記絶縁基板上に設けられた接地パターンとを備えているとともに、前記金属カバーは、複数の取り付け脚を有し、前記絶縁基板は、前記金属カバーの各取り付け脚とそれぞれ接続される複数の固定パターンを有し、前記固定パターンの内、前記高周波受信回路部のアンテナ端子に最も近い前記固定パターンを絶縁基板内の接地パターンと直接接続しないことを特徴とする。

本発明の送受信回路モジュールによれば、金属カバー内に流入した高周波送信回路部を流れる大電力の送信高周波信号は、金属カバーの高周波受信回路部のアンテナ端子に最も近い固定パターンであって絶縁基板内の接地パターンと直接接続していない固定パターンに接続されている取り付け脚部分を通らないで、接地パターンに接続されている他の固定パターンに接続されている取り付け脚部分を通って当該他の固定パターンおよび接地パターンを通って外部に流れる。これにより、高周波送信回路部を流れる大電力の送信高周波信号が高周波受信回路部に干渉することを防げることができる。

また、本発明に係る送受信回路モジュールは、前記高周波送信回路部がアンテナ端子の近くにパワーアンプを有しており、前記高周波受信回路部がアンテナ端子の近くにローノイズアンプを有していることを特徴とする。

本発明の送受信回路モジュールによれば、高周波送信回路部のパワーアンプ以降の送信高周波信号の信号レベルが大きい場合においても、当該送信高周波信号は、金属カバーの高周波受信回路部のアンテナ端子に最も近い固定パターンであって絶縁基板内の接地パターンと直接接続していない固定パターンに接続されている取り付け脚部分を通らないので、高周波受信回路部のローノイズアンプが高周波送信回路部のパワーアンプ部分を流れる大電力の送信高周波信号による干渉を受けることを防ぐことができる。

また、本発明に係る送受信回路モジュールは、前記絶縁基板の上面に電子部品が載置され、下面にマザーボードと接続するための外部接続用端子が設けられていることを特徴とする。

本発明の送受信回路モジュールによれば、絶縁基板の同一面に送受信回路を共に設けるとともに、下面の外部接続用端子を介してマザーボードと接続することができ、送受信回路モジュールの多機能化と小型化を図ることができる。

また、本発明に係る送受信回路モジュールは、高周波受信回路部のアンテナ端子に最も近い固定パターン以外の固定パターンを、絶縁基板内の接地パターンと接続することを特徴とする。

本発明の送受信回路モジュールによれば、高周波受信回路部のアンテナ端子に最も近い固定パターン以外の多数の固定パターンが接地パターンに接続されているので、金属カバーが多くの箇所でグランドに接続され、シールド効果（送受信回路モジュールの内から外に伝わる電磁波および外から内に伝わる電磁波の遮断）が高まる。

以上述べたように、本発明に係る送受信回路モジュールによれば、アイソレーションの劣化を確実に防いで高性能の送受信を行うことができ、モジュールの小型化も図ることができる等の優れた効果を奏する。

以下、本発明に係る送受信回路モジュールの実施形態を図１から図７を参照して説明する。

図１は本発明の送受信回路モジュールの１実施形態を用いた送受信機の主要部を示す回路図である。

図１に示すように、本実施形態の送受信回路モジュール１は、絶縁基板２の上面に高周波送信回路部３および高周波受信回路部４を設けて形成されている。

一方の高周波送信回路部３は、送信ＩＣ５とフィルタ６とによって形成されている。送信ＩＣ５のミキサＭＯＤ９には送受信回路モジュール１の前段の送信用ベースバンドＩＣ７から送信信号（変調信号）が送信信号入力端子８を介して入力されるようになっている。このミキサＭＯＤ９と次段のミキサ１０とにおいては、シンセサイザ１１から発振される送信用発振信号（搬送波信号）を前記送信信号によって変調して送信高周波信号が生成される。生成された送信高周波信号はフィルタ６によって送信高周波信号成分のみがフィルタリング処理され、続いてローノイズアンプ１２およびパワーアンプ１３によって順に増幅され、送信アンテナ端子１４より出力され、アンテナ１５から送信される。

他方の高周波受信回路部４は、受信ＩＣ１７と２つのフィルタ１８、１９とによって形成されている。アンテナ１４によって受信した受信高周波信号は受信アンテナ端子１６より入力され、フィルタ１８によって受信高周波信号成分のみがフィルタリング処理され、続いてローノイズアンプ２０によって増幅された後に、再度フィルタ１９によってフィルタリング処理される。続いて、ミキサＤＥＭ２１において受信高周波信号はシンセサイザ２２から送給されてくる発振信号と混合されて受信信号出力端子２３から受信用ベースバンドＩＣ２４へ出力される。

このような回路構成を備えている送受信回路モジュール１は、図２から図７に示すように絶縁基板２上に構成各部を搭載して形成されている。

絶縁基板２は、図３から図５に示すように、矩形状に形成されており、図６および図７に示すように、本実施形態においては複数枚の単板２ａ、２ａを積層して形成されている。この絶縁基板２の上面には、図４および図５に示すように、高周波送信回路部３を形成する送信ＩＣ４およびフィルタ６と、高周波受信回路部４を形成する受信１７および２個のフィルタ１８、１９とが絶縁基板２の領域を２分割するように配置して搭載されている。更に、絶縁基板２の上面には、回路構成上必要なコイル、コンデンサ、抵抗がチップ２５として搭載されている。これらのＩＣ５、１７、フィルタ６、１８、１９およびチップ２５は図示しない線路によって電気的に接続されている。絶縁基板２の下面の周縁部分には、図３に示すように、マザーボード（図示せず）と接続するための外部接続用端子２６が多数形成されており、図６および図７示すように、絶縁基板２の上面若しくは単板２ａに形成されている線路等とビア２７を介して電気的に接続されている。また、絶縁基板２の下面の中央部分には、大きい２つの接地パターン２８が設けられており、ビア２７を介して必要部分と電気的に接続されている。

更に、絶縁基板２の上面に搭載されているＩＣ５、１７、フィルタ６、１８、１９およびチップ２５は、図２から図７に示すように、シールド効果を発揮する薄い矩形箱上の金属カバー２９によって覆われている。この金属カバー２９の４隅には金属カバー２９の板材をＬ字形に曲げた取り付け脚３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが形成されており、図６および図７示すように、絶縁基板２の上面に設けられた４個の固定パターン３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄにそれぞれ半田付けして接続されている。４個の固定パターン３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの内、高周波受信回路部４のアンテナ端子に最も近いフィルタ１８に隣接して配置されている固定パターン３１ａを絶縁基板２に設けた接地パターン２８と直接接続させていない。他の３個の固定パターン３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは順に受信ＩＣ１７、高周波送信回路部３のフィルタ６、送信ＩＣ５に隣接して配置されており、それぞれビア２７を通して接地パターン２８に電気的に接続されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態の送受信回路モジュール１においては、４個の固定パターン３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの内、高周波受信回路部４のアンテナ端子に最も近いフィルタ１８に隣接して配置されている固定パターン３１ａを絶縁基板２に設けた接地パターン２８と直接接続させていない。

従って、本実施形態の送受信回路モジュール１によれば、金属カバー２９内に流入した高周波送信回路部３を流れる大電力の送信高周波信号は、金属カバー２９の高周波受信回路部４のアンテナ端子１６に最も近い固定パターン３１ａであって絶縁基板２内の接地パターン２８と直接接続していない固定パターン３１ａに接続されている取り付け脚３０ａ部分を通らないで、接地パターン２８に接続されている他の固定パターン３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに接続されている取り付け脚３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ部分を通って当該他の固定パター３１ｂ、３１ｃ、３１ｄンおよび接地パターン３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを通って外部に流れるこれにより、高周波送信回路部３を流れる大電力の送信高周波信号が高周波受信回路部４に干渉することを防げることができる。

次に、検証データを説明する。

４個の固定パターン３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを全部接地パターン２８と直接接続させた状態で、高周波送信回路部３を流れる送信信号を−２６．８５ｄＢｍ／Ｆｒｅｑ．（＝２０１０ＭＨｚ）とし、高周波受信回路部４をＯＦＦとして受信用ベースバンドＩＣ２４に到達する送信信号の漏れは−８．６６ｄＢｍであった。次に、４個の固定パターン３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを順に接地パターン２８との接続を遮断して送信信号の漏れを測定すると、固定パターン３１ａを遮断した場合の漏れが−１２．４０ｄＢｍ（改善量−３．７４ｄＢ）、固定パターン３１ｂを遮断した場合の漏れが−８．９７ｄＢｍ（改善量−０．３１ｄＢ）、固定パターン３１ｃを遮断した場合の漏れが−８．６９ｄＢｍ（改善量−０．０３ｄＢ）、固定パターン３１ｄを遮断した場合の漏れが−９．３１ｄＢｍ（改善量−０．６５ｄＢ）となった。従って、固定パターン３１ａと接地パターン２８との接続を遮断した時が、最も送信信号の漏れが小さく、アイソレーションが最も向上していることが、実験からも立証された。

更に、本実施形態の送受信回路モジュール１によれば、高周波送信回路部３のパワーアンプ１３以降の送信高周波信号の信号レベルが大きい場合においても、当該送信高周波信号は、金属カバー２９の高周波受信回路部４のアンテナ端子１６に最も近い固定パターン３１ａであって絶縁基板２内の接地パターン２８と直接接続していない固定パターン３１ａに接続されている取り付け脚部分３０ａを通らないので、高周波受信回路部４のローノイズアンプ２０が高周波送信回路部３のパワーアンプ１３部分を流れる大電力の送信高周波信号による干渉を受けることがない。

更に、本実施形態の送受信回路モジュール１によれば、絶縁基板２の上面に電子部品としてのＩＣ５、１７、フィルタ６、１８、１９およびチップ２５が載置され、下面にマザーボードと接続するための外部接続用端子２６が設けられているので、絶縁基板２の同一面に送受信回路３、４を共に設けるとともに、下面の外部接続用端子２６を介してマザーボードと接続することができ、送受信回路モジュール１の多機能化と小型化を図ることができる。

更に、本実施形態の送受信回路モジュール１によれば、高周波受信回路部４のアンテナ端子１６に最も近い固定パターン３１ａ以外の多数の固定パターン３１ｂ、３１ｃ、３１ｄがそれぞれ接地パターン２８に接続されているので、金属カバー２９が多くの箇所でグランドに接続され、シールド効果（送受信回路モジュール１の内から外に伝わる電磁波および外から内に伝わる電磁波の遮断）が高まる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。

本発明の送受信回路モジュールの１実施形態を用いた送受信機の主要部を示す回路図 本発明の送受信回路モジュールの１実施形態を示す斜視図 図２の底面側より見た斜視図 図２の金属カバーを鎖線によって示した斜視図 図４の平面図 図５の６−６線に沿った拡大断面図 図５の７−７線に沿った拡大断面図

符号の説明

１ 送受信回路モジュール
２ 絶縁基板
３ 高周波送信回路部
４ 高周波受信回路部
１３ パワーアンプ
１６ 受信アンテナ端子
２０ ローノイズアンプ
２６ 外部接続用端子
２８ 接地パターン
２９ 金属カバー
３０ 取り付け脚
３１ 固定パターン

Claims (4)

1. 絶縁基板と、前記絶縁基板上に設けられた高周波送信回路部と、前記絶縁基板上に設けられた高周波受信回路部と、前記高周波送信回路部と前記高周波受信回路部を覆う金属カバーと、前記絶縁基板上に設けられた接地パターンとを備えているとともに、
   前記金属カバーは、複数の取り付け脚を有し、前記絶縁基板は、前記金属カバーの各取り付け脚とそれぞれ接続される複数の固定パターンを有し、前記固定パターンの内、前記高周波受信回路部のアンテナ端子に最も近い前記固定パターンを絶縁基板内の接地パターンと直接接続しないことを特徴とする送受信回路モジュール。
2. 前記高周波送信回路部は、アンテナ端子の近くにパワーアンプを有しており、前記高周波受信回路部は、アンテナ端子の近くにローノイズアンプを有していることを特徴とする請求項１に記載の送受信回路モジュール。
3. 前記絶縁基板は、上面に電子部品が載置され、下面にマザーボードと接続するための外部接続用端子が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の送受信回路モジュール。
4. 前記高周波受信回路部のアンテナ端子に最も近い前記固定パターン以外の前記固定パターンを、前記絶縁基板内の接地パターンと接続することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の送受信回路モジュール。

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