JP2018113547A - ローパスフィルタ - Google Patents

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Abstract

【課題】ローパスフィルタの挿入損失の低減を図る。
【解決手段】キャリアアグリゲーションにより周波数帯域の異なる複数のＲＦ信号が同時に出力されるときに、ローパスフィルタ８０が、キャリアアグリゲーションにより生じる相互変調歪み信号の周波数よりも低い第１の遮断周波数を有するように、スイッチ素子ＳＷ１は、二つの容量素子Ｃ２１，Ｃ２２を並列接続する。一つの周波数帯域のＲＦ信号が出力されるときに、ローパスフィルタ８０が、第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有するように、スイッチ素子ＳＷ１は、二つの容量素子Ｃ２１，Ｃ２２の間の並列接続を解除する。
【選択図】図２

Description

本発明はローパスフィルタに関わる。
移動通信端末における通信速度の向上を図る技術として、周波数帯域の異なる複数のＣＣ（Component Carrier）を束ねてこれを一つの通信回線としてＲＦ（Radio Frequency）信号を同時に送受信するキャリアアグリゲーションが知られている。特開２０１６−９２６９９号公報によれば、アップリンクキャリアアグリゲーションにより、周波数帯域の異なる複数のＲＦ信号を一つの電力増幅器で増幅すると、電力増幅器の歪み特性に応じた相互変調歪みが生じると報告されている。相互変調歪み信号は、アンテナから放射されるＲＦ信号のスプリアス成分となり、ＣＣが属する周波数帯やそれに近接する周波数帯における通信に干渉を与える。例えば、８００ＭＨｚ帯の信号と１．７ＧＨｚ帯の信号とを同時に増幅すると、５次の相互変調歪み信号が１５３５〜１６１５ＭＨｚ帯に発生する。このように、キャリアアグリゲーションの動作において、相互変調歪み及び高調波歪みの発生は、特性劣化の要因となる。
特開２０１６−９２６９９号公報
例えば、アップリンク／ダウンリンクキャリアアグリゲーションにより生じる相互変調歪みを低減するための手法として、例えば、相互変調歪み信号を減衰するローパスフィルタをＲＦ信号の伝送経路に実装する手法が考えられる。
しかし、このようなローパスフィルタは、アップリンク／ダウンリンクキャリアアグリゲーションが実施されないときには、ＲＦ信号の伝送経路に不必要な挿入損失をもたらしてしまうという欠点を有している。
そこで、本発明は、このような欠点を解消し、ローパスフィルタの挿入損失を低減することを課題とする。
上述の課題を解決するため、本発明に係るローパスフィルタは、ＲＦ信号を入出力するローパスフィルタであって、（i）第１のスイッチ素子と、（ii）一端がローパスフィルタの信号線に接続され且つ他端がローパスフィルタのグランドに接続する第１の容量素子と、（iii）一端が信号線に接続され且つ他端が第１のスイッチ素子を通じてグランドに接続する第２の容量素子と、を備える。ここで、キャリアアグリゲーションにより周波数帯域の異なる複数のＲＦ信号が同時に出力されるときに、ローパスフィルタが、キャリアアグリゲーションにより生じる相互変調歪み信号の周波数よりも低い第１の遮断周波数を有するように、第１のスイッチ素子は、オン状態になることにより、第１の容量素子及び第２の容量素子を信号線とグランドとの間に並列接続する。一方、一つの周波数帯域のＲＦ信号が出力されるときに、ローパスフィルタが、第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有するように、第１のスイッチ素子は、オフ状態になることにより、第１の容量素子及び第２の容量素子の間の並列接続を解除する。
本発明によれば、ローパスフィルタの挿入損失を低減することができる。
本発明の実施形態１に関わる無線通信回路の回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に関わるローパスフィルタの回路構成例を示す回路図である。 本発明の実施形態１に関わるローパスフィルタの周波数特性を示すシミュレーション結果である。 本発明の実施形態２に関わるローパスフィルタの回路構成例を示す回路図である。 本発明の実施形態３に関わるローパスフィルタの回路構成例を示す回路図である。 本発明の実施形態４に関わるローパスフィルタの回路構成例を示す回路図である。 本発明の実施形態５に関わるローパスフィルタの回路構成例を示す回路図である。 本発明の実施形態６に関わるローパスフィルタの回路構成例を示す回路図である。 参考例に関わるローパスフィルタの回路構成例を示す回路図である。
以下、各図を参照しながら本発明の実施形態について説明する。ここで、同一符号は同一の回路素子を示すものとし、重複する説明は省略する。各実施形態では、アップリンクキャリアアグリゲーション動作が行われる場合を例に挙げて説明するが、ダウンリンクキャリアアグリゲーション動作が行われる場合にも、本発明を適用することができる。
図１は、本発明の実施形態１に関わる無線通信回路１０の回路構成を示すブロック図である。無線通信回路１０は、携帯電話などの移動通信機器において、基地局との間でＲＦ信号を送受信するためのモジュールである。無線通信回路１０は、キャリアアグリゲーションにより、周波数帯域の異なる複数のＲＦ信号を同時に送受信することも可能である。無線通信回路１０は、ベースバンドＩＣ（Integrated Circuit）２０と、ＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）３０と、高周波モジュール４０と、アンテナ９０とを備える。高周波モジュール４０は、送信モジュール５０と、受信モジュール６０と、アンテナスイッチ（ＡＮＴＳＷ）７０と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）８０とを備える。
ベースバンドＩＣ２０は、予め定められた通信方式に応じて、通信情報の符号化及び変調を行い、デジタル信号処理によりベースバンド信号を生成する。ＲＦＩＣ３０は、ベースバンド信号に重畳された情報に従って搬送波を変調することにより、送信信号としてのＲＦ信号を生成する。送信モジュール５０は、電力増幅器５１と送信フィルタ５２とを含み、送信信号の周波数帯域に応じたフィルタリングと送信信号の電力増幅とを行う。電力増幅器５１は、一つ又は複数のトランジスタ素子を含む。
アンテナスイッチ７０は、送信モジュールに５０に接続するノード７１と、受信モジュール６０に接続するノード７２と、アンテナ９０に接続するノード７３を備えている。アンテナスイッチ７０とアンテナ９０との間の信号経路には、電力増幅器５１から出力されるＲＦ信号を入出力するローパスフィルタ８０が実装されている。アンテナスイッチ７０は、送信信号の信号経路をノード７１，７３間に選択的に確立する。これにより、ローパスフィルタ８０は、電力増幅器５１の出力に接続する。キャリアアグリゲーションにより、周波数帯域の異なる複数のＲＦ信号が電力増幅器５１から同時に出力されるときに、ローパスフィルタ８０は、キャリアアグリゲーションにより生じる相互変調歪み信号を減衰する。
アンテナスイッチ７０は、アンテナ９０を経由して基地局から受信した受信信号としてのＲＦ信号の信号経路をノード７２，７３間に選択的に確立する。これにより、ローパスフィルタ８０は、低雑音増幅器６１の入力に接続する。受信モジュール６０は、低雑音増幅器６１と受信フィルタ６２とを含み、受信信号の周波数帯域に応じたフィルタリングと受信信号の低雑音増幅とを行う。ＲＦＩＣ３０は、受信信号をベースバンド信号に変換する。ベースバンドＩＣ２０は、ベースバンド信号を復調及び復号して通信情報を抽出する。
図２は、本発明の実施形態１に関わるローパスフィルタ８０の回路構成例を示す回路図である。ローパスフィルタ８０は、入出力ノード８１に入力されるＲＦ信号の高周波成分を減衰してこれを入出力ノード８２から出力する。入出力ノード８１は、アンテナスイッチ７０のノード７３に接続し、入出力ノード８２は、アンテナ９０に接続している。入出力ノード８１，８２を結ぶ線路を信号線８７と呼ぶ。ローパスフィルタ８０は、楕円関数特性を有する公知のローパスフィルタの回路を一部変更したものであり、容量素子Ｃ１及びインダクタ素子Ｌ１の並列共振回路を備えている。この並列共振により、遮断数周波数付近での鋭い減衰特性を実現している。この並列共振回路は、信号線８７に直列に接続されている。容量素子Ｃ１及びインダクタ素子Ｌ１が並列に接続するポイントである二つのノードのうち、一方をノード８３と呼び、他方をノード８４と呼ぶ。入出力ノード８１とノード８３との間には、インダクタ素子Ｌ２が接続されている。ノード８３とグランドとの間（即ち、信号線８７とグランドとの間）には、インダクタ素子Ｌ３と容量素子Ｃ２１とが直列に接続されている。このように、容量素子Ｃ２１の一端は、信号線８７に接続され、容量素子Ｃ２１の他端は、グランドに接続されている。インダクタ素子Ｌ３と容量素子Ｃ２１とが接続するポイントをノード８５と呼ぶ。ノード８５とグランドとの間（即ち、信号線８７とグランドとの間）には、容量素子Ｃ２２とスイッチ素子ＳＷ１が直列に接続されている。このように、容量素子Ｃ２２の一端は、信号線８７に接続され、容量素子Ｃ２２の他端は、スイッチ素子ＳＷ１を通じて、グランドに接続されている。ノード８４とグランドとの間（即ち、信号線８７とグランドとの間）には、インダクタ素子Ｌ４と容量素子Ｃ３１とが直列に接続されている。このように、容量素子Ｃ３１の一端は、信号線８７に接続され、容量素子Ｃ３１の他端は、グランドに接続されている。インダクタ素子Ｌ４と容量素子Ｃ３１とが接続するポイントをノード８６と呼ぶ。ノード８６とグランドとの間（即ち、信号線８７とグランドとの間）には、容量素子Ｃ３２とスイッチ素子ＳＷ２が直列に接続されている。このように、容量素子Ｃ３２の一端は、信号線８７に接続され、容量素子Ｃ３２の他端は、スイッチ素子ＳＷ２を通じて、グランドに接続されている。
ここで、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は、ＳＰＳＴ（Single Pole Single Throw）スイッチと呼ばれる、電界効果トランジスタなどの半導体スイッチである。スイッチ素子ＳＷ１は、オン状態になることにより、二つの容量素子Ｃ２１，Ｃ２２を信号線８７とグランドとの間に並列に接続する。一方、スイッチ素子ＳＷ１は、オフ状態になることにより、二つの容量素子Ｃ２１，Ｃ２２の間の並列接続を解除する。このように、スイッチ素子ＳＷ１は、二つの容量素子Ｃ２１，Ｃ２２を選択的に並列接続する。本明細書では、二つの容量素子Ｃ２１，Ｃ２２を区別する場合、一方の容量素子Ｃ２１を第１の容量素子と呼び、他方の容量素子Ｃ２２を第２の容量素子と呼ぶ。同様に、スイッチ素子ＳＷ２は、オン状態になることにより、二つの容量素子Ｃ３１，Ｃ３２を信号線８７とグランドとの間に並列に接続する。一方、スイッチ素子ＳＷ２は、オフ状態になることにより、二つの容量素子Ｃ３１，Ｃ３２の間の並列接続を解除する。このように、スイッチ素子ＳＷ２は、二つの容量素子Ｃ３１，Ｃ３２を選択的に並列接続する。本明細書では、二つの容量素子Ｃ３１，Ｃ３２を区別する場合、一方の容量素子Ｃ３１を第１の容量素子と呼び、他方の容量素子Ｃ３２を第２の容量素子と呼ぶ。このようなスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のオン／オフ動作を通じて、ローパスフィルタ８０の周波数特性（減衰特性）を変化させることができる。より詳細には、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２をオン状態にすることにより、ローパスフィルタ８０の遮断周波数を下げることができる。一方、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２をオフ状態にすることにより、ローパスフィルタ８０の遮断周波数を上げることができる。なお、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は、例えば、ベースバンドＩＣ２０又はＲＦＩＣ３０からの制御信号に応答してオン／オフ動作する。
ローパスフィルタ８０は、二つの動作モードの中から選択された一つの動作モードで動作するように設計されている。キャリアアグリゲーションにより周波数帯域の異なる複数のＲＦ信号が電力増幅器５１から同時に出力されるときに選択される動作モードを第１の動作モードと呼ぶ。第１の動作モードでは、ローパスフィルタ８０が、キャリアアグリゲーションにより生じる相互変調歪み信号の周波数よりも低い遮断周波数を有するように、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は、オン状態となる。これにより、ローパスフィルタ８０は、相互変調歪み信号を減衰させることができる。第１の動作モードにおけるローパスフィルタ８０の遮断周波数を、説明の便宜上、第１の遮断周波数と呼ぶ。一つの周波数帯域のＲＦ信号が電力増幅器５１から出力されるとき（即ち、アップリンクキャリアアグリゲーションが実施されないとき）に選択される動作モードを第２の動作モードと呼ぶ。第２の動作モードでは、ローパスフィルタ８０が、第１の遮断周波数よりも高い遮断周波数を有するように、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は、オフ状態となる。これにより、ローパスフィルタ８０の通過帯域が低周波域から低周波域と高周波域とを含む広帯域へ拡大するため、電力増幅器５１から出力されるＲＦ信号にもたらされるローパスフィルタ８０による挿入損失を低減できる。第２の動作モードでは、ローパスフィルタ８０は、キャリアアグリゲーションにより生じる相互変調歪み信号を減衰させる必要がないため、ローパスフィルタ８０の遮断周波数は、できるだけ高い方が望ましい。第２の動作モードにおけるローパスフィルタ８０の遮断周波数を、説明の便宜上、第２の遮断周波数と呼ぶ。
ところで、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は、オン状態のときは、抵抗素子と等価な振る舞いをし、オフ状態のときは、容量素子と等価な振る舞いをする。このような事情に鑑み、ローパスフィルタ８０の第１の遮断周波数は、ローパスフィルタ８０を構成する各回路素子（容量素子Ｃ１，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ３１，Ｃ３２，インダクタ素子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）の素子値（容量値、インダクタンス値）と、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のオン抵抗とに基づいて決定される。同様に、ローパスフィルタ８０の第２の遮断周波数は、ローパスフィルタ８０を構成する各回路素子（容量素子Ｃ１，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ３１，Ｃ３２，インダクタ素子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）の素子値（容量値、インダクタンス値）と、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のオフ容量とに基づいて決定される。ここで、オン抵抗とは、オン状態のときのスイッチ素子の抵抗値を意味する。オフ容量とは、オフ状態のときのスイッチ素子の容量値を意味する。
図３はローパスフィルタ８０の周波数特性を示すシミュレーション結果である。符号３１は、第１の動作モードにおけるローパスフィルタ８０の周波数特性を示す。符号３２は、第２の動作モードにおけるローパスフィルタ８０の周波数特性を示す。同図に示すように、ローパスフィルタ８０の動作モードが第１の動作モードから第２の動作モードに変わると、減衰特性が緩やかになり、ローパスフィルタ８０の通過帯域が低周波域から低周波域と高周波域とを含む広帯域へ拡大していることが分かる。これにより、第２の動作モード時に電力増幅器５１から出力されるＲＦ信号にもたらされるローパスフィルタ８０による挿入損失を低減できる。
このように、実施形態１に関わるローパスフィルタ８０によれば、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のオン／オフ動作を通じて、第１の動作モードでは、相互変調歪み信号を減衰し、第２の動作モードでは、ローパスフィルタ８０の挿入損失を低減できる。また、ローパスフィルタ８０を構成する各回路素子の素子値と、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のオン抵抗とに基づいて、ローパスフィルタ８０の第１の遮断周波を決定することにより、設計精度を高めることができる。同様に、ローパスフィルタ８０を構成する各回路素子の素子値と、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のオフ容量とに基づいて、ローパスフィルタ８０の第２の遮断周波を決定することにより、設計精度を高めることができる。
なお、ローパスフィルタ８０は、必ずしも、アンテナスイッチ７０とアンテナ９０との間の信号経路に実装される必要はなく、例えば、アンテナスイッチ７０の内部に組み込まれてもよい。或いは、無線通信回路１０のフロントエンドモジュールの内部にローパスフィルタ８０を組み込んでもよい。フロントエンドモジュールは、例えば、アンテナスイッチ７０と、送信フィルタ５２と、受信フィルタ６２とを実装したモジュールである。
また、ローパスフィルタ８０は、必ずしも、楕円関数特性を有するものに限られるものではなく、例えば、チェビシェフ特性、バターワース特性、ベッセル特性などを有するものでもよい。
次に、図４を参照しながら、本発明の実施形態２に関わるローパスフィルタ１００の回路構成について、実施形態１に関わるローパスフィルタ８０との相違点を中心に説明する。ローパスフィルタ１００は、ローパスフィルタ８０の二つのスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２を一つのスイッチ素子ＳＷ３に置換するとともに、ローパスフィルタ８０からインダクタ素子Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を取り除いた回路構成を有している。ここで、スイッチ素子ＳＷ３は、ＳＰＳＴスイッチと呼ばれる、電界効果トランジスタなどの半導体スイッチであり、例えば、ベースバンドＩＣ２０又はＲＦＩＣ３０からの制御信号に応答してオン／オフ動作する。
第１の動作モードでは、二つの容量素子Ｃ２１、Ｃ２２が並列接続され、且つ、二つの容量素子Ｃ３１、Ｃ３２が並列接続さるように、スイッチ素子ＳＷ３は、オン状態となる。これにより、ローパスフィルタ１００は、キャリアアグリゲーションにより生じる相互変調歪み信号の周波数よりも低い第１の遮断周波数を有する。よって、ローパスフィルタ１００は、相互変調歪み信号を減衰させることができる。第２の動作モードでは、二つの容量素子Ｃ２１、Ｃ２２の間の並列接続が解除され、且つ、二つの容量素子Ｃ３１、Ｃ３２の間の並列接続が解除されるように、スイッチ素子ＳＷ３は、オフ状態となる。これにより、ローパスフィルタ１００は、第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有する。ローパスフィルタ１００の通過帯域が低周波域から低周波域と高周波域とを含む広帯域へ拡大するため、電力増幅器５１から出力されるＲＦ信号にもたらされるローパスフィルタ１００による挿入損失を低減できる。
次に、図５を参照しながら、本発明の実施形態３に関わるローパスフィルタ１１０の回路構成について、実施形態２に関わるローパスフィルタ１００との相違点を中心に説明する。ローパスフィルタ１１０は、ローパスフィルタ１００から容量素子Ｃ３２を取り除いた回路構成を有している。ローパスフィルタ１１０の動作及びその作用効果は、ローパスフィルタ１００の動作及びその作用効果と同様である。
次に、図６を参照しながら、本発明の実施形態４に関わるローパスフィルタ１２０の回路構成について、実施形態２に関わるローパスフィルタ１００との相違点を中心に説明する。ローパスフィルタ１２０は、整合回路として機能するインダクタ素子Ｌ２をローパスフィルタ１００に追加した回路構成を有している。ローパスフィルタ１２０の動作及びその作用効果は、ローパスフィルタ１００の動作及びその作用効果と同様である。
次に、図７を参照しながら、本発明の実施形態５に関わるローパスフィルタ１３０の回路構成について、実施形態２に関わるローパスフィルタ１００との相違点を中心に説明する。ローパスフィルタ１３０は、容量素子Ｃ４及びインダクタ素子Ｌ４の並列共振回路をローパスフィルタ１００に追加した回路構成を有している。ローパスフィルタ１３０の動作及びその作用効果は、ローパスフィルタ１００の動作及びその作用効果と同様である。
次に、図８を参照しながら、本発明の実施形態６に関わるローパスフィルタ１４０の回路構成について、実施形態２に関わるローパスフィルタ１００との相違点を中心に説明する。ローパスフィルタ１４０は、ローパスフィルタ１００の容量素子Ｃ１をスイッチ素子ＳＷ４に置換した回路構成を有している。スイッチ素子ＳＷ４は、ＳＰＳＴスイッチと呼ばれる、電界効果トランジスタなどの半導体スイッチであり、例えば、ベースバンドＩＣ２０又はＲＦＩＣ３０からの制御信号に応答してオン／オフ動作する。スイッチ素子ＳＷ４は、インダクタ素子Ｌ１に並列接続している。インダクタ素子Ｌ１は、ローパスフィルタ１４０の信号線に直列に接続している。
第１の動作モードでは、ローパスフィルタ１４０が、キャリアアグリゲーションにより生じる相互変調歪み信号の周波数よりも低い第１の遮断周波数を有するように、スイッチ素子ＳＷ３は、オン状態となり、スイッチ素子ＳＷ４は、オフ状態となる。スイッチ素子ＳＷ４は、オフ状態となることにより、容量素子と等価な振る舞いをし、インダクタ素子Ｌ１と共に並列共振回路を形成する。並列共振による第１の遮断数周波数付近での鋭い減衰特性により、ローパスフィルタ１４０は、相互変調歪み信号を減衰させることができる。第２の動作モードでは、ローパスフィルタ１４０が、第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有するように、スイッチ素子ＳＷ３は、オフ状態となり、スイッチ素子ＳＷ４は、オン状態となる。スイッチ素子ＳＷ４は、オン状態となることにより、抵抗素子と等価な振る舞いをし、インダクタ素子Ｌ１との間で並列共振回路を形成しなくなる。これにより、ローパスフィルタ１４０の減衰特性が緩やかになり、通過帯域が低周波域から低周波域と高周波域とを含む広帯域へ拡大するため、電力増幅器５１から出力されるＲＦ信号にもたらされるローパスフィルタ１４０による挿入損失を低減できる。
ローパスフィルタ１４０の第１の遮断周波数は、ローパスフィルタ１４０を構成する各回路素子（容量素子Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ３１，Ｃ３２，インダクタ素子Ｌ１）の素子値（容量値、インダクタンス値）と、スイッチ素子ＳＷ３のオン抵抗と、スイッチ素子ＳＷ４のオフ容量とに基づいて決定される。ローパスフィルタ１４０の第２の遮断周波数は、ローパスフィルタ１４０を構成する各回路素子（容量素子Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ３１，Ｃ３２，インダクタ素子Ｌ１）の素子値（容量値、インダクタンス値）と、スイッチ素子ＳＷ３のオフ容量と、スイッチ素子ＳＷ４のオン抵抗とに基づいて決定される。
このように、実施形態６に関わるローパスフィルタ１４０によれば、スイッチ素子ＳＷ３，ＳＷ４のオン／オフ動作を通じて、第１の動作モードでは、相互変調歪み信号を減衰し、第２の動作モードでは、ローパスフィルタ１４０の挿入損失を低減できる。また、ローパスフィルタ１４０を構成する各回路素子の素子値と、スイッチ素子ＳＷ３のオン抵抗と、スイッチ素子ＳＷ４のオフ容量とに基づいて、ローパスフィルタ１４０の第１の遮断周波を決定することにより、設計精度を高めることができる。同様に、ローパスフィルタ１４０を構成する各回路素子の素子値と、スイッチ素子ＳＷ３のオフ容量と、スイッチ素子ＳＷ４のオン抵抗とに基づいて、ローパスフィルタ１４０の第２の遮断周波を決定することにより、設計精度を高めることができる。
なお、スイッチ素子ＳＷ４は、上述のスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３とは機能が異なるため、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を第１のスイッチ素子と呼んでもよく、スイッチ素子ＳＷ４を第２のスイッチ素子と呼んでもよい。
次に、図９を参照しながら、参考例に関わるローパスフィルタ１５０の回路構成について、実施形態６に関わるローパスフィルタ１４０との相違点を中心に説明する。ローパスフィルタ１５０は、ローパスフィルタ１４０から容量素子Ｃ２２，Ｃ３２と、スイッチ素子ＳＷ３を取り除いた回路構成を有している。
第１の動作モードでは、ローパスフィルタ１５０が、キャリアアグリゲーションにより生じる相互変調歪み信号の周波数よりも低い第１の遮断周波数を有するように、スイッチ素子ＳＷ４は、オフ状態となる。スイッチ素子ＳＷ４は、オフ状態となることにより、容量素子と等価な振る舞いをし、インダクタ素子Ｌ１と共に並列共振回路を形成する。並列共振による第１の遮断数周波数付近での鋭い減衰特性により、ローパスフィルタ１５０は、相互変調歪み信号を減衰させることができる。第２の動作モードでは、ローパスフィルタ１５０が、第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有するように、スイッチ素子ＳＷ４は、オン状態となる。スイッチ素子ＳＷ４は、オン状態となることにより、抵抗素子と等価な振る舞いをし、インダクタ素子Ｌ１との間で並列共振回路を形成しなくなる。これにより、ローパスフィルタ１４０の減衰特性が緩やかになり、通過帯域が低周波域から低周波域と高周波域とを含む広帯域へ拡大するため、電力増幅器５１から出力されるＲＦ信号にもたらされるローパスフィルタ１５０による挿入損失を低減できる。
ローパスフィルタ１５０の第１の遮断周波数は、ローパスフィルタ１４０を構成する各回路素子（容量素子Ｃ２１，Ｃ３１，インダクタ素子Ｌ１）の素子値（容量値、インダクタンス値）と、スイッチ素子ＳＷ４のオフ容量とに基づいて決定される。ローパスフィルタ１５０の第２の遮断周波数は、ローパスフィルタ１５０を構成する各回路素子（容量素子Ｃ２１，Ｃ３１，インダクタ素子Ｌ１）の素子値（容量値、インダクタンス値）と、スイッチ素子ＳＷ４のオン抵抗とに基づいて決定される。
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更又は改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。実施形態が備える各回路素子及びその配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、「回路素子Ａが回路素子Ｂに接続する」とは、回路素子Ａが回路素子Ｂに直接接続している場合のみならず、回路素子Ａと回路素子Ｂとの間に回路素子Ｃ（例えば、スイッチ素子）を経由して信号経路が選択的に確立され得る場合も含まれるものとする。また、実施形態が備える各回路素子は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
１０…無線通信回路 ２０…ベースバンドＩＣ ３０…ＲＦＩＣ ４０…高周波モジュール ５０…送信モジュール ６０…受信モジュール ７０…アンテナスイッチ ８０…ローパスフィルタ ９０…アンテナ

Claims (5)

  1. ＲＦ信号を入出力するローパスフィルタであって、
    第１のスイッチ素子と、
    一端が前記ローパスフィルタの信号線に接続され且つ他端が前記ローパスフィルタのグランドに接続する第１の容量素子と、
    一端が前記信号線に接続され且つ他端が前記第１のスイッチ素子を通じて前記グランドに接続する第２の容量素子と、を備え、
    キャリアアグリゲーションにより周波数帯域の異なる複数のＲＦ信号が同時に出力されるときに、前記ローパスフィルタが、前記キャリアアグリゲーションにより生じる相互変調歪み信号の周波数よりも低い第１の遮断周波数を有するように、前記第１のスイッチ素子は、オン状態になることにより、前記第１の容量素子及び前記第２の容量素子を前記信号線と前記グランドとの間に並列接続し、
    一つの周波数帯域のＲＦ信号が出力されるときに、前記ローパスフィルタが、前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有するように、前記第１のスイッチ素子は、オフ状態になることにより、前記第１の容量素子及び前記第２の容量素子の間の並列接続を解除する、ローパスフィルタ。
  2. 請求項１に記載のローパスフィルタであって、
    前記信号線に直列に接続するインダクタ素子と、
    前記インダクタ素子に並列接続する第２のスイッチ素子と、を更に備え、
    前記キャリアアグリゲーションにより前記周波数帯域の異なる複数のＲＦ信号が同時に出力されるときに、前記ローパスフィルタが、前記キャリアアグリゲーションにより生じる相互変調歪み信号の周波数よりも低い第１の遮断周波数を有するように、前記第２のスイッチ素子は、オフ状態になり、
    前記一つの周波数帯域のＲＦ信号が出力されるときに、前記ローパスフィルタが、前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有するように、前記第２のスイッチ素子は、オン状態になる、ローパスフィルタ。
  3. 請求項１に記載のローパスフィルタであって、
    前記第１の遮断周波数は、前記二つの容量素子を含む、前記ローパスフィルタを構成する各回路素子の素子値と、前記第１のスイッチ素子のオン抵抗とに基づいて決定され、
    前記第２の遮断周波数は、前記二つの容量素子を含む、前記ローパスフィルタを構成する各回路素子の素子値と、前記第１のスイッチ素子のオフ容量とに基づいて決定される、ローパスフィルタ。
  4. 請求項２に記載のローパスフィルタであって、
    前記第１の遮断周波数は、前記二つの容量素子及び前記インダクタ素子を含む、前記ローパスフィルタを構成する各回路素子の素子値と、前記第１のスイッチ素子のオン抵抗と、前記第２のスイッチ素子のオフ容量とに基づいて決定され、
    前記第２の遮断周波数は、前記二つの容量素子及び前記インダクタ素子を含む、前記ローパスフィルタを構成する各回路素子の素子値と、前記第１のスイッチ素子のオフ容量と、前記第２のスイッチ素子のオン抵抗とに基づいて決定される、ローパスフィルタ。
  5. 請求項１から４のうち何れか１項に記載のローパスフィルタであって、
    前記ローパスフィルタは、電力増幅器の出力又は低雑音増幅器の入力に接続する、ローパスフィルタ。
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