JP2013077663A - Circuit module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ＬＣ並列共振回路を備えた高周波用の回路モジュールに関する。 The present invention relates to a high-frequency circuit module including an LC parallel resonant circuit.
現在、携帯電話機や無線ＬＡＮ端末に用いるフロントエンドモジュールが各種考案されている。このようなフロントエンドモジュールでは、共通アンテナを用いて複数の通信信号を送受信するためのスイッチ素子や、送信信号を増幅するためのパワーアンプが備えられている。そして、これらのスイッチ素子やパワーアンプを動作させるためには、電源供給を行わなければならない。 Currently, various front-end modules for use in mobile phones and wireless LAN terminals have been devised. Such a front-end module includes a switch element for transmitting and receiving a plurality of communication signals using a common antenna, and a power amplifier for amplifying a transmission signal. In order to operate these switch elements and power amplifiers, power must be supplied.
ここで、このようなフロントエンドモジュールは、小型化が要求されていることから、電源供給ラインを共通化することがある。例えば、特許文献１に記載のフロントエンドモジュールでは、第１送信信号用のパワーアンプの電源供給ラインと第２送信信号用のパワーアンプの電源供給ラインとが共通化されている。 Here, since such a front-end module is required to be downsized, the power supply line may be shared. For example, in the front end module described in Patent Document 1, the power supply line of the power amplifier for the first transmission signal and the power supply line of the power amplifier for the second transmission signal are shared.
このような共通化を行った場合、共通化された電源供給ラインに接続される素子間でのアイソレーションを高くしなければ、共通化された電源供給ラインを介して、素子間で高周波信号が伝搬しまうという問題がある。 When such sharing is performed, unless the isolation between elements connected to the shared power supply line is increased, a high-frequency signal is transmitted between the elements via the shared power supply line. There is a problem of propagation.
このため、従来では、図６に示すように、電源供給ライン２０１，２０２の接続点２１１とグランドとを接続する接地ライン１１０にバイパスコンデンサ３００を直列接続していた。図６は従来の回路モジュールの電源供給ラインの接地構成を示す回路図である。図６に示すように、適宜設定されたキャパシタンスＣＢからなるバイパスコンデンサ３００は、電源供給ライン２０１，２０２の接続点２１１とグランドとを接続する接地ライン１１０に直列接続されている。この際、バイパスコンデンサ３００は、接地ライン１１０の電源接続用ライン１０１との接続点よりもグランド側に接続されている。 Therefore, conventionally, as shown in FIG. 6, the bypass capacitor 300 is connected in series to the ground line 110 that connects the connection point 211 of the power supply lines 201 and 202 and the ground. FIG. 6 is a circuit diagram showing a ground configuration of a power supply line of a conventional circuit module. As shown in FIG. 6, a bypass capacitor 300 composed of an appropriately set capacitance CB is connected in series to a ground line 110 that connects the connection point 211 of the power supply lines 201 and 202 and the ground. At this time, the bypass capacitor 300 is connected to the ground side from the connection point between the ground line 110 and the power connection line 101.
しかしながら、例えば誘電体層と電極層を積層してなる積層体によって、上述の図６に示すバイパスコンデンサ３００を用いた接地構成を実現する場合、接地ライン１１０を形成する電極パターンによる寄生インダクタと、積層体に実装するバイパスコンデンサ３００の寄生インダクタが特性に与える影響を考慮する必要がある。 However, when a grounding configuration using the bypass capacitor 300 shown in FIG. 6 described above is realized by a laminate formed by laminating a dielectric layer and an electrode layer, for example, a parasitic inductor with an electrode pattern that forms the ground line 110; It is necessary to consider the effect of the parasitic inductor of the bypass capacitor 300 mounted on the multilayer body on the characteristics.
図７は、寄生インダクタの影響を加味した状態での従来の電源供給ラインの接地構成を示す等価回路図である。図７に示すように、現実的には、接続点２１１とグランドとの間に、接地ライン１１０の寄生インダクタ４０１と、バイパスコンデンサ３００の寄生インダクタ３０１と、バイパスコンデンサ３００と、が直列接続された構成となる。 FIG. 7 is an equivalent circuit diagram showing a ground configuration of a conventional power supply line in a state where the influence of a parasitic inductor is taken into account. As shown in FIG. 7, in reality, the parasitic inductor 401 of the ground line 110, the parasitic inductor 301 of the bypass capacitor 300, and the bypass capacitor 300 are connected in series between the connection point 211 and the ground. It becomes composition.
このような構成では、接続点２１１が理想的な接地状態にならない。図８は、従来構成の電源供給ライン２０１，２０２間、より具体的には電源供給ライン２０１の接続点２１１と反対側の端部と、電源供給ライン２０２の接続点２１１と反対側の端部との間の通過特性図である。図８に示すように、従来の接地構成では、特定の狭い周波数帯域のみでしか十分な減衰量が得られず、広帯域で高いアイソレーションを確保することができない。 In such a configuration, the connection point 211 is not in an ideal ground state. FIG. 8 shows a conventional configuration between the power supply lines 201 and 202, more specifically, an end opposite to the connection point 211 of the power supply line 201, and an end opposite to the connection point 211 of the power supply line 202. FIG. As shown in FIG. 8, in the conventional grounding configuration, sufficient attenuation can be obtained only in a specific narrow frequency band, and high isolation cannot be ensured in a wide band.
このため、電源供給ライン２０１，２０２を介して、電源供給ライン２０１により電源を供給される第１の素子を通過すべき高周波信号が、電源供給ライン２０２により電源を供給される第２の素子に伝搬したり、また逆に、第２の素子を通過すべき高周波信号が第１の素子に伝搬したりする。このため、これら電源供給ライン２０１，２０２によって共通に電源供給される素子の動作に不具合が生じてしまう。 Therefore, a high-frequency signal that should pass through the first element supplied with power by the power supply line 201 via the power supply lines 201 and 202 is supplied to the second element that is supplied with power by the power supply line 202. On the contrary, a high-frequency signal that should pass through the second element propagates to the first element. For this reason, a malfunction occurs in the operation of the elements that are commonly supplied with power by these power supply lines 201 and 202.
また、電源供給ラインに限らず、複数の素子を共通の接地ラインで接地する場合にも、接地ラインを介して高周波信号が伝搬してしまうことがある。 Further, not only the power supply line, but also when a plurality of elements are grounded by a common ground line, a high-frequency signal may propagate through the ground line.
このような問題に鑑みて、本発明の目的は、共通化された接地ラインによって接地される素子間や、共通化された電源供給ラインによって電源供給を受ける素子間において、取り扱う高周波信号の周波数帯域を含む広い周波数帯域で高いアイソレーションを確保する構成を提供することにある。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a frequency band of a high-frequency signal to be handled between elements grounded by a common ground line or between elements supplied with power by a common power supply line. It is to provide a configuration that ensures high isolation in a wide frequency band including
この発明の回路モジュールは、第１素子に接続する第１接続ラインと、第２素子に接続する第２接続ラインと、第１接続ラインと第２接続ラインとの接続点をグランドへ接続する接地ラインと、を備える。この回路モジュールの第１接続ラインには、第１インダクタが直列接続されている。第２接続ラインには、第２インダクタが直列接続されている。第１インダクタと第２インダクタとは、接地ラインの寄生インダクタに対して同じインダクタンスであり正負逆の値となる相互誘導が生じるように配置されている。 The circuit module according to the present invention includes a first connection line connected to the first element, a second connection line connected to the second element, and a ground connecting the connection point of the first connection line and the second connection line to the ground. A line. A first inductor is connected in series to the first connection line of the circuit module. A second inductor is connected in series to the second connection line. The first inductor and the second inductor are arranged so that mutual induction is generated with the same inductance and a positive and negative value with respect to the parasitic inductor of the ground line.
この構成では、相互インダクタンスと寄生インダクタンスとが相殺されるので、第１接続ラインと第２接続ラインとの接続点は、理想的な接地状態となる。これにより、第１、第２接続ラインを介した第１素子と第２素子との間のアイソレーションが、広い周波数帯域で確保される。 In this configuration, the mutual inductance and the parasitic inductance are offset, so that the connection point between the first connection line and the second connection line is in an ideal ground state. Thereby, the isolation between the first element and the second element via the first and second connection lines is ensured in a wide frequency band.
また、この発明の回路モジュールは、第１素子に接続する第１接続ラインと、第２素子に接続する第２接続ラインと、第１接続ラインと第２接続ラインとの接続点をグランドへ接続する接地ラインと、接地ラインに直列接続されたコンデンサと、を備える。第１接続ラインには、第１インダクタが直列接続されている。第２接続ラインには、第２インダクタが直列接続されている。第１インダクタと第２インダクタとは、接地ラインの寄生インダクタとコンデンサの寄生インダクタとの合成インダクタに対して同じインダクタンスであり正負逆の値となる相互誘導が生じるように配置されている。 In the circuit module of the present invention, the first connection line connected to the first element, the second connection line connected to the second element, and the connection point of the first connection line and the second connection line are connected to the ground. And a capacitor connected in series to the ground line. A first inductor is connected in series to the first connection line. A second inductor is connected in series to the second connection line. The first inductor and the second inductor are arranged so that mutual inductions having the same inductance and opposite values are generated with respect to the combined inductor of the parasitic inductor of the ground line and the parasitic inductor of the capacitor.
この構成では、各寄生インダクタの合成インダクタと相互インダクタとが相殺されるので、第１接続ラインと第２接続ラインとの接続点は、バイパスコンデンサを介した理想的な接地状態となる。これにより、第１、第２接続ラインを介した第１素子と第２素子との間のアイソレーションが、広い周波数帯域で確保される。 In this configuration, since the combined inductor and the mutual inductor of each parasitic inductor cancel each other, the connection point between the first connection line and the second connection line is in an ideal ground state via the bypass capacitor. Thereby, the isolation between the first element and the second element via the first and second connection lines is ensured in a wide frequency band.
また、この発明の回路モジュールでは、次の構成であってもよい。接地ラインのコンデンサと接続点との間に、外部の直流電源に接続する電源接続用ラインが接続されている。 Further, the circuit module of the present invention may have the following configuration. A power connection line for connecting to an external DC power source is connected between the capacitor of the ground line and the connection point.
この構成では、直流電源からの電源供給を受ける回路モジュールにおいて、部分的に共通化された電源供給ラインを用いても、第１素子と第２素子との間のアイソレーションが、広い周波数帯域で確保される。 In this configuration, even if a partially shared power supply line is used in a circuit module that receives power supply from a DC power supply, the isolation between the first element and the second element can be achieved in a wide frequency band. Secured.
また、この発明の回路モジュールの第１インダクタと第２インダクタは、巻回方向が逆であることが好ましい。 The first inductor and the second inductor of the circuit module according to the present invention preferably have opposite winding directions.
この構成では、上述の相互誘導を生じる具体的な構造を容易に実現することができる。 With this configuration, a specific structure that causes the above-described mutual induction can be easily realized.
また、この発明の回路モジュールでは、次の構成に好適である。第１素子と第２素子は、回路モジュールで伝送する高周波信号の伝送経路に対して直列接続された複数の増幅素子である。 The circuit module of the present invention is suitable for the following configuration. The first element and the second element are a plurality of amplifying elements connected in series to the transmission path of the high-frequency signal transmitted by the circuit module.
この構成では、第１素子、第２素子が増幅素子の場合、例えば、第１素子、第２素子が高周波信号用のパワーアンプ内の前段増幅器と後段増幅器に適用されるような場合を示している。このような構成により、増幅素子間の不要な高周波信号の伝搬が抑制され、それぞれの増幅素子が適正に動作する。 In this configuration, when the first element and the second element are amplification elements, for example, the case where the first element and the second element are applied to a front-stage amplifier and a rear-stage amplifier in a power amplifier for high-frequency signals is shown. Yes. With such a configuration, unnecessary high-frequency signal propagation between the amplifying elements is suppressed, and each amplifying element operates properly.
また、この発明の回路モジュールの第１インダクタおよび第２インダクタは、誘電体層を複数枚積層してなる積層体に形成したループ形状の電極パターンからなり、第１インダクタを形成するループ形状の電極パターンと第２インダクタを形成するループ形状の電極パターンとは、積層方向に沿って部分的に対向している構成であるとよい。 Further, the first inductor and the second inductor of the circuit module of the present invention are formed of a loop-shaped electrode pattern formed in a multilayer body formed by laminating a plurality of dielectric layers, and the loop-shaped electrode forming the first inductor The pattern and the loop-shaped electrode pattern forming the second inductor may be configured to partially face each other in the stacking direction.
この構成では、上述の相互誘導を発生する構造を積層体内で実現でき、回路モジュールを小型化することができる。 In this configuration, the above-described structure that generates mutual induction can be realized in the stacked body, and the circuit module can be reduced in size.
この発明によれば、共通化された接地ラインによって接地される素子間や、電源供給ラインが共通化された素子間において、取り扱う高周波信号の周波数帯域を含む広い周波数帯域で高いアイソレーションを確保することができる。 According to the present invention, high isolation is ensured in a wide frequency band including a frequency band of a high frequency signal to be handled between elements grounded by a common ground line and between elements common to a power supply line. be able to.
本発明の実施形態に係る回路モジュールについて、図を参照して説明する。図１は本発明の実施形態に係る回路モジュール１０の電源供給ラインの接地構成を回路図である。 A circuit module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a ground configuration of a power supply line of a circuit module 10 according to an embodiment of the present invention.
本実施形態の回路モジュール１０は、詳細な形状および電極パターンは後述するが、複数の誘電体層を積層してなる積層体によって形成され、以下の各ラインは、積層体の内部電極パターンによって形成されている。 The circuit module 10 of the present embodiment will be described later in detail, and the electrode pattern is formed by a laminated body formed by laminating a plurality of dielectric layers, and the following lines are formed by the internal electrode pattern of the laminated body. Has been.
回路モジュール１０は、第１電源供給ライン２０１、第２電源供給ライン２０２を備える。第１電源供給ライン２０１は、一方端が図示しない第１素子の電源入力端子に接続している。第２電源供給ライン２０２は、一方端が図示しない第２素子の電源入力端子に接続している。第１電源供給ライン２０１と第２電源供給ライン２０２とは、両者の他方端同士が接続されている。この接続位置が接続点２１１となる。 The circuit module 10 includes a first power supply line 201 and a second power supply line 202. One end of the first power supply line 201 is connected to a power input terminal of a first element (not shown). The second power supply line 202 has one end connected to a power input terminal of a second element (not shown). The other ends of the first power supply line 201 and the second power supply line 202 are connected to each other. This connection position becomes the connection point 211.
接続点２１１は、接地ライン１１０を介してグランドに接続されている。接地ライン１１０の途中位置には、バイパスコンデンサ３００が直列接続されている。 The connection point 211 is connected to the ground via the ground line 110. A bypass capacitor 300 is connected in series in the middle of the ground line 110.
接地ライン１１０における接続点２１１とバイパスコンデンサ３００との途中位置には、電源接続用ライン１０１が接続されている。この接地ライン１１０と電源接続用ライン１０１との接続位置が接続点１１１となる。電源接続用ライン１０１の接続点１１１と反対側の端部は、外部の直流電源に接続されている。 A power connection line 101 is connected to a position midway between the connection point 211 and the bypass capacitor 300 in the ground line 110. A connection point between the ground line 110 and the power connection line 101 is a connection point 111. The end of the power connection line 101 opposite to the connection point 111 is connected to an external DC power source.
このような構成において、第１電源供給ライン２０１と第２電源供給ライン２０２とは、部分的に巻回形状もしくはループ形状に形成されている。ループ形状とは、切り欠きを有する環状のことを意味する。第１電源供給ライン２０１と、第２電源供給ライン２０２とは、巻回方向が逆になるように形成されている。なお、ループ形状の場合には、第１電源供給ライン２０１と第２電源供給ライン２０２との接続点を始点として、電極パターンの湾曲する方向が逆になるように、第１電源供給ライン２０１と第２電源供給ライン２０２は形成されている。 In such a configuration, the first power supply line 201 and the second power supply line 202 are partially formed in a winding shape or a loop shape. The loop shape means an annular shape having a notch. The first power supply line 201 and the second power supply line 202 are formed so that the winding directions are reversed. In the case of the loop shape, the first power supply line 201 and the first power supply line 201 are arranged so that the bending direction of the electrode pattern is reversed starting from the connection point between the first power supply line 201 and the second power supply line 202. The second power supply line 202 is formed.
さらに、第１電源供給ライン２０１の巻回部（ループ部）と、第２電源供給ライン２０２の巻回部（ループ部）とは、相互に電磁界結合するように形成されている。 Further, the winding part (loop part) of the first power supply line 201 and the winding part (loop part) of the second power supply line 202 are formed to be electromagnetically coupled to each other.
この構成により、第１電源供給ライン２０１には所定のインダクタンスＬ１からなるインダクタ５０１が接続され、第２電源供給ライン２０２には所定のインダクタンスＬ２からなるインダクタ５０２が接続された構成が実現される。 With this configuration, the first power supply line 201 is connected to the inductor 501 having a predetermined inductance L1, and the second power supply line 202 is connected to the inductor 502 having a predetermined inductance L2.
また、これらインダクタ５０１とインダクタ５０２とに高周波信号が流れると、相互誘導が生じ、相互インダクタンスＭが生じる。 Further, when a high frequency signal flows through the inductor 501 and the inductor 502, mutual induction occurs and mutual inductance M occurs.
以上のような構成からなる図１に示す回路モジュール１０は、図２に示す等価回路で示すことができる。図２は、相互インダクタおよび各寄生インダクタを加味した状態での本実施形態の回路モジュール１０の電源供給ラインの接地構成を示す等価回路図である。 The circuit module 10 shown in FIG. 1 configured as described above can be represented by an equivalent circuit shown in FIG. FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a ground configuration of the power supply line of the circuit module 10 of the present embodiment in a state where the mutual inductors and the parasitic inductors are taken into account.
図２に示すように、本実施形態の構成では、高周波信号が第１電源供給ライン２０１および第２電源供給ライン２０２を介して流れたとした場合に次のような回路構成とみなすことができる。 As shown in FIG. 2, in the configuration of the present embodiment, when a high-frequency signal flows through the first power supply line 201 and the second power supply line 202, it can be regarded as the following circuit configuration.
第１電源供給ライン２０１の第１素子への接続点と接続点２１１との間には、インダクタンスＬ１からなるインダクタ５０１と、相互インダクタンスＭからなるインダクタ５１１との直列回路が接続される。第２電源供給ライン２０２の第２素子への接続点と接続点２１１との間には、インダクタンスＬ２からなるインダクタ５０２と、相互インダクタンスＭからなるインダクタ５１２との直列回路が接続される。 Between the first connection point 211 and the connection point to the element of the first power supply line 201, an inductor 501 formed of an inductance L 1, a series circuit of an inductor 511 formed of the mutual inductance M is connected. Between the connection point 211 and the connection point to the second element of the second power supply line 202, an inductor 502 formed of the inductance L 2, a series circuit of an inductor 512 formed of the mutual inductance M is connected.
接地ライン１１０の接続点２１１と接続点１１１との間には、逆方向に巻回するインダクタ５０１，５０２間の相互誘導で生じる相互インダクタンス−Ｍからなるインダクタ５０３と、インダクタンスＬｐからなる接地ライン１１０の寄生インダクタ４０１との直列回路が接続される。 Between the connection point 211 and connection point 111 of the ground line 110, an inductor 503 formed of mutual inductance -M occurring mutual induction between the inductors 501 and 502 wound in the opposite direction, a ground line composed of inductance L p A series circuit with 110 parasitic inductors 401 is connected.
また、バイパスコンデンサ３００には、インダクタンスＬＣＢからなる当該バイパスコンデンサ３００と寄生インダクタ３０１が直列接続される。 Also, the bypass capacitor 300 is the parasitic inductor 301 is connected in series with the bypass capacitor 300 consisting of an inductance L CB.
このような構成により、第１電源供給ライン２０１と第２電源供給ライン２０２との接続点２１１とグランドとの間には、相互インダクタンス−Ｍからなるインダクタ５０３、インダクタンスＬｐからなる接地ライン１１０の寄生インダクタ４０１、インダクタンスＬＣＢからなる当該バイパスコンデンサ３００の寄生インダクタ３０１、およびキャパシタＣＢからなるバイパスコンデンサ３００の直列回路が接続される。すなわち、接地ライン１１０に接続されるインダクタ群の合成インダクタンスは、−Ｍ＋Ｌｐ＋ＬＣＢとなる。 With this configuration, between the first power supply line 201 and connection point 211 and the ground with the second power supply line 202, an inductor 503 formed of mutual inductance -M, the ground line 110 consisting of an inductance L p parasitic inductor 401, a series circuit of the parasitic inductor 301 and the bypass capacitor 300 consisting of a capacitor C B, of the bypass capacitor 300 consisting of an inductance L CB is connected. That is, the combined inductance of the inductor group connected to the ground line 110 is −M + L p + L CB .
ここで、相互インダクタンス−Ｍの絶対値が、接地ライン１１０の寄生インダクタ４０１のインダクタンスＬｐとバイパスコンデンサ３００の寄生インダクタ３０１のインダクタンスＬＣＢとの合成インダクタンス（加算値）の絶対値に一致するように、第１電源供給ライン２０１および第２電源供給ライン２０２の形状、または、その間の磁界の結合状態を決定する。これにより、相互インダクタンス−Ｍと、インダクタンスＬｐ，ＬＣＢの合成インダクタンスが相殺して「０」となる。このため、第１電源供給ライン２０１と第２電源供給ライン２０２との接続点２１１は、バイパスコンデンサ３００のみを介してグランドへ接続される。すなわち、接続点２１１が理想的な状態で接地される。これにより、第１電源供給ライン２０１と第２電源供給ライン２０２との間のアイソレーションを高くすることができる。言い換えれば、第１素子の電源入力端子と第２素子の電源入力端子との間のアイソレーションを高くすることができる。 Here, the absolute value of the mutual inductance −M matches the absolute value of the combined inductance (added value) of the inductance L p of the parasitic inductor 401 of the ground line 110 and the inductance L CB of the parasitic inductor 301 of the bypass capacitor 300. In addition, the shapes of the first power supply line 201 and the second power supply line 202 or the coupling state of the magnetic field therebetween are determined. As a result, the mutual inductance -M and the combined inductance of the inductances L p and L CB cancel each other and become “0”. For this reason, the connection point 211 between the first power supply line 201 and the second power supply line 202 is connected to the ground via the bypass capacitor 300 only. That is, the connection point 211 is grounded in an ideal state. Thereby, the isolation between the 1st power supply line 201 and the 2nd power supply line 202 can be made high. In other words, the isolation between the power input terminal of the first element and the power input terminal of the second element can be increased.
さらに、このような構成では、第１電源供給ライン２０１に直列接続されるインダクタンスが増加するとともに、第２電源供給ライン２０２に直列接続されるインダクタンスも増加する。したがって、第１電源供給ライン２０１の第１素子への接続端と、第２電源供給ライン２０２の第２素子への接続端との間において、高周波数信号に対する減衰量をさら高くすることができ、第１の素子と第２の素子との間のアイソレーションを高くすることができる。 Further, in such a configuration, the inductance connected in series to the first power supply line 201 increases, and the inductance connected in series to the second power supply line 202 also increases. Therefore, the amount of attenuation with respect to the high frequency signal can be further increased between the connection end of the first power supply line 201 to the first element and the connection end of the second power supply line 202 to the second element. The isolation between the first element and the second element can be increased.
図３は、本実施形態の構成及び従来構成の電源供給ライン２０１，２０２間の通過特性図である。図３において実線が本実施形態の構成を適用した場合を示し、破線が従来構成を用いた場合を示す。図３に示すように、従来構成では、０．９［ＧＨｚ］付近を減衰極とし、略０．７［ＧＨｚ］から略１．８［ＧＨｚ］までの周波数帯域でしか−３０［ｄＢ］以上の減衰量を得られないが、本実施形態の構成を用いることで、略０．３［ＧＨｚ］から５．０［ＧＨｚ］以上の非常に広い周波数帯域で、−３０［ｄＢ］以上の減衰量を得ることができる。 FIG. 3 is a pass characteristic diagram between the power supply lines 201 and 202 of the configuration of the present embodiment and the conventional configuration. In FIG. 3, the solid line shows the case where the configuration of the present embodiment is applied, and the broken line shows the case where the conventional configuration is used. As shown in FIG. 3, in the conventional configuration, the attenuation pole is in the vicinity of 0.9 [GHz], and is −30 [dB] or more only in the frequency band from approximately 0.7 [GHz] to approximately 1.8 [GHz]. However, by using the configuration of the present embodiment, attenuation of −30 [dB] or more is achieved in a very wide frequency band of approximately 0.3 [GHz] to 5.0 [GHz] or more. The quantity can be obtained.
このように、本実施形態の構成を用いれば、非常に広い周波数帯域において、第１、第２電源供給ライン２０１，２０２間で、高いアイソレーションを確保することができる。したがって、第１素子、第２素子間で、第１、第２電源供給ライン２０１，２０２を介して高周波信号が伝搬されることを大幅に抑制でき、第１、第２素子間の相互干渉を大幅に抑圧できる。 Thus, by using the configuration of this embodiment, high isolation can be ensured between the first and second power supply lines 201 and 202 in a very wide frequency band. Therefore, it is possible to greatly suppress the propagation of high-frequency signals between the first element and the second element via the first and second power supply lines 201 and 202, and to prevent mutual interference between the first and second elements. It can be greatly suppressed.
なお、本実施形態の構成では、電源接続用ライン１０１の外部直流電源への接続端と第１電源供給ライン２０１の第１素子への接続端との間、および、電源接続用ライン１０１の外部直流電源への接続端と第２電源供給ライン２０２の第２素子への接続端との間には、インダクタしか接続されないため、直流電源電圧は、減衰することなく、第１素子および第２素子へ供給することができる。 In the configuration of the present embodiment, between the connection end of the power connection line 101 to the external DC power supply and the connection end of the first power supply line 201 to the first element, and outside the power connection line 101. Since only the inductor is connected between the connection end to the DC power supply and the connection end to the second element of the second power supply line 202, the DC power supply voltage is not attenuated, and the first element and the second element are not attenuated. Can be supplied to.
このような構成からなる回路モジュール１０は、図４に示すような増幅回路モジュール９０の一部に利用できる。図４は、本実施形態の回路モジュール１０を用いた増幅回路モジュール９０の構成図である。 The circuit module 10 having such a configuration can be used for a part of an amplifier circuit module 90 as shown in FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of an amplifier circuit module 90 using the circuit module 10 of the present embodiment.
増幅回路モジュール９０は、パワーアンプ９００と上述の回路モジュール１０とを備える。パワーアンプ９００は前段増幅素子９０１と後段増幅素子９０２とを備える。前段増幅素子９０１と後段増幅素子９０２とは、具体的な仕様の説明は省略するが異なる仕様のものである。 The amplifier circuit module 90 includes a power amplifier 900 and the circuit module 10 described above. The power amplifier 900 includes a front stage amplification element 901 and a rear stage amplification element 902. The pre-stage amplifying element 901 and the post-stage amplifying element 902 have different specifications, although explanation of specific specifications is omitted.
前段増幅素子９０１の電源入力端子には、回路モジュール１０の第１電源供給ライン２０１が接続されている。後段増幅素子９０２の電源入力端子には、回路モジュール１０の第２電源供給ライン２０２が接続されている。 The first power supply line 201 of the circuit module 10 is connected to the power input terminal of the pre-stage amplification element 901. The second power supply line 202 of the circuit module 10 is connected to the power input terminal of the post-stage amplification element 902.
このような構成とすることで、パワーアンプ９００を構成する前段増幅素子９０１と後段増幅素子９０２との間における、電源供給ラインを介したアイソレーションを高く確保できる。これにより、前段増幅素子９０１と後段増幅素子９０２との電源供給ラインを介した相互干渉を大幅に抑圧することができる。したがって、パワーアンプ９００を構成する前段増幅素子９０１と後段増幅素子９０２への電源供給ライン２０２を部分的に共通化しても、パワーアンプ９００を適正に動作させることができる。 With such a configuration, high isolation can be secured through the power supply line between the pre-stage amplifying element 901 and the post-stage amplifying element 902 constituting the power amplifier 900. As a result, the mutual interference between the front-stage amplifying element 901 and the rear-stage amplifying element 902 via the power supply line can be significantly suppressed. Therefore, even if the power supply line 202 to the former stage amplification element 901 and the latter stage amplification element 902 constituting the power amplifier 900 is partially shared, the power amplifier 900 can be operated properly.
次に、上述の回路モジュール１０を備える増幅回路モジュールを積層体で形成する場合の具体的な構造について説明する。図５は、本実施形態の回路モジュール１０を用いた増幅回路モジュールの積層図である。なお、図５は図４に示したようなパワーアンプではなく、第１のローノイズアンプ９０１Ａおよび第２のローノイズアンプ９０２Ａを備える増幅回路モジュールを示す。 Next, a specific structure in the case where the amplifier circuit module including the above-described circuit module 10 is formed of a laminate will be described. FIG. 5 is a stack diagram of an amplifier circuit module using the circuit module 10 of the present embodiment. 5 shows an amplifier circuit module including the first low noise amplifier 901A and the second low noise amplifier 902A, not the power amplifier as shown in FIG.
図５において、各数字で表す枠内の図が、それぞれの誘電体層と当該誘電体層に形成された電極パターンを示している。また、誘電体層に描かれている円は誘電体層を積層方向に接続する導電性ビアホールを示している。これら各誘電体層の電極パターンおよび導電性ビアホールと、積層体に実装された実装型部品のバイパスコンデンサ３００とによって、図１に示す回路モジュール１０の回路構成が実現される。 In FIG. 5, the figure in the frame represented by each numeral shows each dielectric layer and the electrode pattern formed on the dielectric layer. A circle drawn on the dielectric layer indicates a conductive via hole that connects the dielectric layer in the stacking direction. The circuit configuration of the circuit module 10 shown in FIG. 1 is realized by the electrode pattern and the conductive via hole of each dielectric layer and the bypass capacitor 300 of the mount-type component mounted on the laminate.
また、図５では、「１」の誘電体層Ｌａｙｅｒ１が積層体の最上層となり、「８」の誘電体層Ｌａｙｅｒ８が積層体の最下層となる。そして、各誘電体層に形成された電極パターンは、「１」の誘電体層側、すなわち積層体の上側から見た形状を示している。 In FIG. 5, the “1” dielectric layer Layer1 is the uppermost layer of the stack, and the “8” dielectric layer Layer8 is the lowermost layer of the stack. And the electrode pattern formed in each dielectric layer shows the shape seen from the dielectric layer side of “1”, that is, the upper side of the laminate.
積層体の最上層である「１」の誘電体層Ｌａｙｅｒ１には、各実装型素子が実装される電極パターンが形成されている。具体的には、第１のローノイズアンプ９０１Ａおよび第２のローノイズアンプ９０２Ａを実装するためのランド電極が形成されている。また、バイパスコンデンサ３００を実装するためのランド電極が形成されている。 On the “1” dielectric layer Layer1, which is the uppermost layer of the multilayer body, an electrode pattern on which each mounting type element is mounted is formed. Specifically, land electrodes for mounting the first low noise amplifier 901A and the second low noise amplifier 902A are formed. A land electrode for mounting the bypass capacitor 300 is also formed.
「２」の誘電体層Ｌａｙｅｒ２には、第１電源供給ライン２０１の一部を実現する線状電極パターンおよび、第２電源供給ライン２０２の一部を実現する線状電極パターンが形成されている。 On the “2” dielectric layer Layer 2, a linear electrode pattern that realizes a part of the first power supply line 201 and a linear electrode pattern that realizes a part of the second power supply line 202 are formed. .
「３」の誘電体層Ｌａｙｅｒ３には、略全面に内層グランド電極ＧＮＤが形成されている。 An inner layer ground electrode GND is formed on substantially the entire surface of the “3” dielectric layer Layer 3.
「４」の誘電体層Ｌａｙｅｒ４には、第２電源供給ライン２０２の一部を実現する線状電極パターンが形成されている。この線状電極パターンの一方端は、ループ状に湾曲している。このループ状の湾曲部により、上述のインダクタ５０２におけるインダクタ５０１と主に電磁界結合する部分が形成される。 A linear electrode pattern that realizes a part of the second power supply line 202 is formed on the “4” dielectric layer Layer 4. One end of the linear electrode pattern is curved in a loop shape. The loop-shaped curved portion forms a portion that is mainly electromagnetically coupled to the inductor 501 in the inductor 502 described above.
「５」の誘電体層Ｌａｙｅｒ５には、第１電源供給ライン２０１の一部を実現する線状電極パターンが形成されている。この線状電極パターンの一方端は、ループ状に湾曲している。このループ状の湾曲部により、上述のインダクタ５０１におけるインダクタ５０２と主に電磁界結合する部分が形成される。 A linear electrode pattern that realizes part of the first power supply line 201 is formed on the dielectric layer Layer 5 of “5”. One end of the linear electrode pattern is curved in a loop shape. The loop-shaped curved portion forms a portion that is mainly electromagnetically coupled to the inductor 502 in the inductor 501 described above.
ここで、第１電源供給ライン２０１のループ状の湾曲部と、第２電源供給ライン２０２のループ状の湾曲部とは、積層方向に沿って対向するように形成されている。これにより、第１電源供給ライン２０１と第２電源供給ライン２０２との間に相互誘導が発生する。また、第１電源供給ライン２０１のループ状の湾曲部と、第２電源供給ライン２０２のループ状の湾曲部とは導電性ビアホールを介して接続されており、当該接続点を始点として、湾曲する方向が逆になるように形成されている。この構成により、上述の相互インダクタンスＭからなるインダクタ５１１，５１２および、相互インダクタンス−Ｍからなるインダクタ５０３が構成される。 Here, the loop-shaped curved portion of the first power supply line 201 and the loop-shaped curved portion of the second power supply line 202 are formed to face each other along the stacking direction. As a result, mutual induction occurs between the first power supply line 201 and the second power supply line 202. Further, the loop-shaped curved portion of the first power supply line 201 and the loop-shaped curved portion of the second power supply line 202 are connected via a conductive via hole, and bend starting from the connection point. It is formed so that the direction is reversed. With this configuration, the above-described inductors 511 and 512 including the mutual inductance M and the inductor 503 including the mutual inductance −M are configured.
「６」の誘電体層Ｌａｙｅｒ６には、各種の引き回し電極が形成されている。「７」の誘電体層Ｌａｙｅｒ７には、略全面に内層グランド電極ＧＮＤが形成されている。 Various lead-out electrodes are formed on the “6” dielectric layer Layer 6. In the “7” dielectric layer Layer 7, an inner layer ground electrode GND is formed on substantially the entire surface.
積層体の最下層となる「８」の誘電体層Ｌａｙｅｒ８には、外部グランド接続用ランドＰＧＮＤ、外部電源接続用ランドＰＶＤＤを含む外部接続用ランドが所定パターンで配列して形成されている。 In the “8” dielectric layer Layer 8 which is the lowest layer of the stacked body, external connection lands including an external ground connection land PGND and an external power supply connection land PVDD are arranged in a predetermined pattern.
このような構成において、「８」の誘電体層Ｌａｙｅｒ８の外部電源接続用ランドＰＶＤＤは、「６」、「７」、「８」の誘電体層Ｌａｙｅｒ６，７，８に形成された導電性ビアホールと、「６」の誘電体層Ｌａｙｅｒ６に形成された引き回し電極と、「４」、「５」の誘電体層Ｌａｙｅｒ４，５に形成された導電性ビアホールと、により、「５」の誘電体層Ｌａｙｅｒ５の第１電源供給ライン２０１および「４」の誘電体層Ｌａｙｅｒ４の第２電源供給ライン２０２に接続されている。 In such a configuration, the external power source connection land PVDD of the dielectric layer Layer 8 of “8” is conductive via holes formed in the dielectric layers Layer 6, 7, 8 of “6”, “7”, “8”. And “6” dielectric layer Layer 6, and “4” and “5” dielectric layer Layers 4 and 5, and conductive via holes formed in “5” dielectric layer The first power supply line 201 of Layer 5 is connected to the second power supply line 202 of the dielectric layer Layer 4 of “4”.
なお、積層体を構成する誘電体層の積層数および電極パターンは一例であり、「４」の誘電体層Ｌａｙｅｒ４の電極パターンにおける湾曲部の構造と「５」の誘電体層Ｌａｙｅｒ５の電極パターンにおける湾曲部の構造に類似する構成を備えれば、他の構造であってもよい。 The number of stacked dielectric layers and the electrode pattern constituting the stacked body are only examples, and the structure of the curved portion in the electrode pattern of the dielectric layer Layer 4 of “4” and the electrode pattern of the dielectric layer Layer 5 of “5” Other structures may be used as long as a configuration similar to the structure of the bending portion is provided.
また、上述の説明では、電源供給用の回路モジュールを例に説明したが、複数の回路素子の接地するための接地ライン（線状電極パターン）を部分的に共通化する回路モジュールに対しても、上述の構成を適用することができる。この場合、電源接続用ライン１１０は省略すればよい。 In the above description, the circuit module for supplying power has been described as an example. However, the circuit module partially shares a ground line (linear electrode pattern) for grounding a plurality of circuit elements. The above-described configuration can be applied. In this case, the power connection line 110 may be omitted.
ただし、上述のような電源供給用の回路モジュールに適用する場合、高周波信号のアイソレーション特性と、直流電源電圧の供給特性との双方で効果的な利点を得られるため、非常に有効であり、好適な態様である。 However, when applied to the circuit module for power supply as described above, since it is possible to obtain effective advantages in both the isolation characteristics of the high-frequency signal and the supply characteristics of the DC power supply voltage, it is very effective, This is a preferred embodiment.
また、上述の説明では、バイパスコンデンサ３００を用いる例を示したが、バイパスコンデンサ３００を用いない場合にも、上述の構成を適用することができる。この場合、相互インダクタンス−Ｍが接地ライン１１０の寄生インダクタンスＬｐに一致するように、第１電源供給ライン２０１と第２電源供給ライン２０２を形成すればよい。 Moreover, although the example using the bypass capacitor 300 has been described in the above description, the above-described configuration can be applied even when the bypass capacitor 300 is not used. In this case, as the mutual inductance -M matches the parasitic inductance L p of the ground line 110 may be formed between the first power supply line 201 and the second power supply line 202.
１０：回路モジュール、
９０：増幅回路モジュール、
１０１：電源接続用ライン、
１１０：接地ライン、
２０１：第１電源供給ライン、２０２：第２電源供給ライン、
２１１，１１１：接続点、
３００：バイパスコンデンサ、
３０１，４０１：寄生インダクタ、
５０１，５０２，５０３，５１１，５１２：インダクタ、
９００：パワーアンプ、９０１：前段増幅素子、９０２：後段増幅素子、
９０１Ａ：第１のローノイズアンプ、９０２Ａ：第２のローノイズアンプ
10: circuit module,
90: Amplifier circuit module,
101: Power connection line
110: Ground line,
201: first power supply line, 202: second power supply line,
211, 111: connection point,
300: Bypass capacitor,
301, 401: Parasitic inductor,
501, 502, 503, 511, 512: inductor,
900: Power amplifier, 901: Pre-stage amplifier, 902: Sub-stage amplifier,
901A: first low noise amplifier, 902A: second low noise amplifier
Claims (6)
第２素子に接続する第２接続ラインと、
前記第１接続ラインと前記第２接続ラインとの接続点をグランドへ接続する接地ラインと、を備えた回路モジュールであって、
前記第１接続ラインには、第１インダクタが直列接続され、
前記第２接続ラインには、第２インダクタが直列接続され、
前記第１インダクタと前記第２インダクタとは、前記接地ラインの寄生インダクタと同じインダクタンスであり正負逆の値となる相互誘導が生じるように配置されている、回路モジュール。 A first connection line connected to the first element;
A second connection line connected to the second element;
A circuit module comprising a ground line for connecting a connection point between the first connection line and the second connection line to a ground,
A first inductor is connected in series to the first connection line,
A second inductor is connected in series to the second connection line,
The circuit module, wherein the first inductor and the second inductor have the same inductance as the parasitic inductor of the ground line, and are arranged so as to cause mutual induction having positive and negative values.
第２素子に接続する第２接続ラインと、
前記第１接続ラインと前記第２接続ラインとの接続点をグランドへ接続する接地ラインと、
前記接地ラインに直列接続されたコンデンサと、を備えた回路モジュールであって、
前記第１接続ラインには、第１インダクタが直列接続され、
前記第２接続ラインには、第２インダクタが直列接続され、
前記第１インダクタと前記第２インダクタとは、前記接地ラインの寄生インダクタと前記コンデンサの寄生インダクタとの合成インダクタに対して同じインダクタンスであり正負逆の値となる相互誘導が生じるように配置されている、回路モジュール。 A first connection line connected to the first element;
A second connection line connected to the second element;
A ground line for connecting a connection point between the first connection line and the second connection line to the ground;
A circuit module comprising a capacitor connected in series to the ground line,
A first inductor is connected in series to the first connection line,
A second inductor is connected in series to the second connection line,
The first inductor and the second inductor are arranged such that mutual induction of the same inductance and a reverse value occurs with respect to a combined inductor of the parasitic inductor of the ground line and the parasitic inductor of the capacitor. A circuit module.
前記第１インダクタを形成するループ形状の電極パターンと、前記第２インダクタを形成するループ形状の電極パターンとは、積層方向に沿って部分的に対向している、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の回路モジュール。 The first inductor and the second inductor are each composed of a loop-shaped electrode pattern formed in a laminate formed by laminating a plurality of dielectric layers,
The loop-shaped electrode pattern that forms the first inductor and the loop-shaped electrode pattern that forms the second inductor partially oppose each other in the stacking direction. A circuit module according to any one of the above.
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