JP2021002754A - 高周波回路および通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の通信システムの高周波信号を同時伝送する場合に、信号間のアイソレーションの劣化が抑制された高周波回路を提供する。【解決手段】高周波回路１は、第１通信システムの高周波信号と第２通信システムの高周波信号を伝送することが可能であり、フィルタ１１およびデュプレクサ１２を有する伝送回路１０と、フィルタ２１およびデュプレクサ２２を有する伝送回路２０と、を備え、フィルタ１１の通過帯域とフィルタ２１の通過帯域とは少なくとも一部重複し、デュプレクサ１２の通過帯域とデュプレクサ２２の通過帯域とは少なくとも一部重複し、フィルタ１１は第１通信システムの高周波信号を伝送し、フィルタ２１は第２通信システムの高周波信号を伝送し、デュプレクサ１２は第１通信システムおよび第２通信システムの一方の高周波信号を伝送し、デュプレクサ２２は第１通信システムおよび第２通信システムの他方の高周波信号を伝送する。【選択図】図１

Description

本発明は、高周波回路および当該高周波回路を備えた通信装置に関する。

マルチバンド化およびマルチモード化に対応した高周波フロントエンド回路に対して、複数の高周波信号を低損失で同時伝送することが求められている。

特許文献１には、通過帯域の異なる複数のフィルタがマルチプレクサを介してアンテナに接続された構成を有する受信モジュール（伝送回路）が開示されている。

米国特許出願公開第２０１６／０１２７０１５号明細書

特許文献１に記載された受信モジュール（伝送回路）では、単一の通信システムにおいて複数の通信バンドの高周波信号を同時伝送することが可能である。これに対して、近年、複数の異なる通信システム（例えば、第４世代移動通信システムおよび第５世代移動通信システム）における高周波信号を同時伝送するという要望がある。

しかしながら、同一の伝送回路で周波数帯域が重複する複数の通信バンドの高周波信号を同時伝送する場合、信号間のアイソレーションが劣化するという問題がある。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、複数の通信システムの高周波信号を同時伝送する場合に、信号間のアイソレーションの劣化が抑制された高周波回路および通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る高周波回路は、第１通信システムの高周波信号、および前記第１通信システムと異なる第２通信システムの高周波信号を伝送することが可能な高周波回路であって、第１フィルタおよび第２フィルタを有する第１伝送回路と、第３フィルタおよび第４フィルタを有する第２伝送回路と、を備え、前記第１フィルタの通過帯域と前記第３フィルタの通過帯域とは、少なくとも一部重複し、前記第２フィルタの通過帯域と前記第４フィルタの通過帯域とは、少なくとも一部重複し、前記第１フィルタは、前記第１通信システムの高周波信号を伝送し、前記第３フィルタは、前記第２通信システムの高周波信号を伝送し、前記第２フィルタは、前記第１通信システムおよび前記第２通信システムの一方の高周波信号を伝送し、前記第４フィルタは、前記第１通信システムおよび前記第２通信システムの他方の高周波信号を伝送する。

本発明によれば、複数の通信システムの高周波信号を同時伝送する場合に、信号間のアイソレーションの劣化が抑制された高周波回路および通信装置を提供することが可能となる。

実施の形態に係る高周波回路および通信装置の回路構成図である。 実施の形態に係る各フィルタの通過帯域の周波数関係を示す図である。 実施例１に係る高周波回路および通信装置の回路構成図である。 実施例２に係る高周波回路および通信装置の回路構成図である。 実施例３に係る高周波回路および通信装置の回路構成図である。

以下、本発明の実施の形態について、実施例および図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。

（実施の形態）
［１ 高周波回路１および通信装置５の構成］
図１は、実施の形態に係る高周波回路１および通信装置５の回路構成図である。同図に示すように、通信装置５は、高周波回路１と、アンテナ２Ｐおよび２Ｓと、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３と、ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）４と、ＥＴ電源回路６と、を備える。

高周波回路１は、伝送回路１０および２０と、スイッチ３０と、を備える。

伝送回路１０は、第１伝送回路の一例であり、第１通信システムおよび第２通信システムのうちの少なくとも第１通信システムの高周波信号を伝送する。伝送回路１０は、送受信端子１１０と、送信入力端子１４１および１５１と、受信出力端子１４２および１５２と、フィルタ１１と、デュプレクサ１２と、スイッチ１３と、電力増幅器１４Ｔおよび１５Ｔと、低雑音増幅器１４Ｒおよび１５Ｒと、を備える。

なお、第１通信システムと第２通信システムとは、通信規格が異なるシステムであり、第１通信システムは、例えば、第４世代移動通信システム（４Ｇ）であり、第２通信システムは、例えば、第５世代移動通信システム（５Ｇ）である。

フィルタ１１は、第１フィルタの一例であり、少なくとも第１通信システムで規定される第１通信バンドを通過帯域とし、送受信端子１１０と共通端子１３ａとの間に接続されている。

スイッチ１３は、送信および受信を切り換えるスイッチであり、共通端子１３ａ、選択端子１３ｂおよび１３ｃを有し、共通端子１３ａと選択端子１３ｂとの接続、および、共通端子１３ａと選択端子１３ｃとの接続を排他的に切り換える。

電力増幅器１４Ｔは、第１電力増幅器の一例であり、送信入力端子１４１から入力された高周波信号を増幅する。電力増幅器１４Ｔは、送信入力端子１４１と選択端子１３ｂとの間に接続されている。

低雑音増幅器１４Ｒは、送受信端子１１０から入力された高周波信号を増幅する。低雑音増幅器１４Ｒは、選択端子１３ｃと受信出力端子１４２との間に接続されている。

伝送回路１０の上記構成によれば、共通端子１３ａと選択端子１３ｂとが接続されている場合、電力増幅器１４Ｔで増幅された高周波信号は、スイッチ１３およびフィルタ１１を経由して、送受信端子１１０から出力される。また、共通端子１３ａと選択端子１３ｃとが接続されている場合、送受信端子１１０から入力され、フィルタ１１およびスイッチ１３を経由した高周波信号は低雑音増幅器１４Ｒで増幅され、受信出力端子１４２から出力される。つまり、伝送回路１０は、スイッチ１３の切り換え動作により、第１通信バンドの高周波信号の送信と受信とを、時分割複信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式で実行する。フィルタ１１は、例えば、ＴＤＤ方式に対応した第１通信バンドを通過帯域とするＴＤＤ用フィルタである。

デュプレクサ１２は、第２フィルタの一例であり、第１通信システムおよび第２通信システムの少なくとも一方の高周波信号を通過させる。デュプレクサ１２は、送信フィルタ１２Ｔおよび受信フィルタ１２Ｒで構成されている。送信フィルタ１２Ｔの出力端子および受信フィルタ１２Ｒの入力端子は送受信端子１１０に接続され、送信フィルタ１２Ｔの入力端子は電力増幅器１５Ｔの出力端子に接続され、受信フィルタ１２Ｒの出力端子は低雑音増幅器１５Ｒの入力端子に接続されている。送信フィルタ１２Ｔは、例えば、第１通信システムで規定される第２通信バンドの送信帯域を通過帯域とし、受信フィルタ１２Ｒは、例えば、第１通信システムで規定される第２通信バンドの受信帯域を通過帯域としている。

電力増幅器１５Ｔは、第２電力増幅器の一例であり、送信入力端子１５１から入力された高周波信号を増幅する。電力増幅器１５Ｔは、送信入力端子１５１と送信フィルタ１２Ｔの入力端子との間に接続されている。

低雑音増幅器１５Ｒは、送受信端子１１０から入力された高周波信号を増幅する。低雑音増幅器１５Ｒは、受信フィルタ１２Ｒの出力端子と受信出力端子１５２との間に接続されている。

伝送回路１０の上記構成によれば、電力増幅器１５Ｔで増幅された高周波信号は、送信フィルタ１２Ｔを経由して、送受信端子１１０から出力される。また、送受信端子１１０から入力され、受信フィルタ１２Ｒを経由した高周波信号は低雑音増幅器１５Ｒで増幅され、受信出力端子１５２から出力される。つまり、伝送回路１０は、第２通信バンドの高周波信号の送信と受信とを、周波数分割複信（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式で実行する。送信フィルタ１２Ｔおよび受信フィルタ１２Ｒは、例えば、ＦＤＤ方式に対応した第２通信バンドを通過帯域とするＦＤＤ用フィルタである。

電力増幅器１４Ｔおよび１５Ｔ、ならびに、低雑音増幅器１４Ｒおよび１５Ｒは、例えば、Ｓｉ系のＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、または、ＧａＡｓを材料とし、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）またはヘテロバイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）などで構成されている。

伝送回路１０において、低雑音増幅器１４Ｒ、１５Ｒ、およびスイッチ１３は、半導体ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）に形成されていてもよい。言い換えると、低雑音増幅器１４Ｒ、１５Ｒ、およびスイッチ１３は、同一のＩＣ基板に形成されており、１チップ化されていてもよい。半導体ＩＣは、例えば、ＣＭＯＳで構成されている。具体的には、ＳＯＩプロセスにより構成されている。これにより、半導体ＩＣを安価に製造することが可能となる。なお、半導体ＩＣは、ＧａＡｓ、ＳｉＧｅおよびＧａＮの少なくともいずれかで構成されていてもよい。これにより、高品質な増幅性能および雑音性能を有する高周波信号を出力することが可能となる。また、上記半導体ＩＣは、さらに、電力増幅器１４Ｔおよび１５Ｔを含んでいてもよい。

また、伝送回路１０を構成する低雑音増幅器１４Ｒ、１５Ｒ、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、スイッチ１３、フィルタ１１、およびデュプレクサ１２は、１枚の実装基板に形成されていてもよい。

なお、伝送回路１０は、第１通信バンドの高周波信号の送信と受信とを、ＦＤＤ方式で実行してもよい。この場合には、フィルタ１１およびスイッチ１３に代わって、送信フィルタと受信フィルタとで構成されたデュプレクサが配置される。また、伝送回路１０は、第２通信バンドの高周波信号の送信と受信とを、ＴＤＤ方式で実行してもよい。この場合には、デュプレクサ１２に代わって、ＴＤＤ用フィルタおよびスイッチが配置される。

伝送回路２０は、第２伝送回路の一例であり、第１通信システムおよび第２通信システムのうちの少なくとも第２通信システムの高周波信号を伝送する。伝送回路２０は、送受信端子１２０と、送信入力端子２４１および２５１と、受信出力端子２４２および２５２と、フィルタ２１と、デュプレクサ２２と、スイッチ２３と、電力増幅器２４Ｔおよび２５Ｔと、低雑音増幅器２４Ｒおよび２５Ｒと、を備える。

フィルタ２１は、第３フィルタの一例であり、少なくとも第２通信システムで規定される第３通信バンドを通過帯域とし、送受信端子１２０と共通端子２３ａとの間に接続されている。

スイッチ２３は、送信および受信を切り換えるスイッチであり、共通端子２３ａ、選択端子２３ｂおよび２３ｃを有し、共通端子２３ａと選択端子２３ｂとの接続、および、共通端子２３ａと選択端子２３ｃとの接続を排他的に切り換える。

電力増幅器２４Ｔは、第３電力増幅器の一例であり、送信入力端子２４１から入力された高周波信号を増幅する。電力増幅器２４Ｔは、送信入力端子２４１と選択端子２３ｂとの間に接続されている。

低雑音増幅器２４Ｒは、送受信端子１２０から入力された高周波信号を増幅する。低雑音増幅器２４Ｒは、選択端子２３ｃと受信出力端子２４２との間に接続されている。

伝送回路２０の上記構成によれば、共通端子２３ａと選択端子２３ｂとが接続されている場合、電力増幅器２４Ｔで増幅された高周波信号は、スイッチ２３およびフィルタ２１を経由して、送受信端子１２０から出力される。また、共通端子２３ａと選択端子２３ｃとが接続されている場合、送受信端子１２０から入力され、フィルタ２１およびスイッチ２３を経由した高周波信号は低雑音増幅器２４Ｒで増幅され、受信出力端子２４２から出力される。つまり、伝送回路２０は、スイッチ２３の切り換え動作により、第３通信バンドの高周波信号の送信と受信とを、ＴＤＤ方式で実行する。フィルタ２１は、例えば、ＴＤＤ方式に対応した第３通信バンドを通過帯域とするＴＤＤ用フィルタである。

デュプレクサ２２は、第４フィルタの一例であり、第１通信システムおよび第２通信システムの少なくとも他方の高周波信号を通過させる。デュプレクサ２２は、送信フィルタ２２Ｔおよび受信フィルタ２２Ｒで構成されている。送信フィルタ２２Ｔの出力端子および受信フィルタ２２Ｒの入力端子は送受信端子１２０に接続され、送信フィルタ２２Ｔの入力端子は電力増幅器２５Ｔの出力端子に接続され、受信フィルタ２２Ｒの出力端子は低雑音増幅器２５Ｒの入力端子に接続されている。送信フィルタ２２Ｔは、例えば、第２通信システムで規定される第４通信バンドの送信帯域を通過帯域とし、受信フィルタ２２Ｒは、例えば、第２通信システムで規定される第４通信バンドの受信帯域を通過帯域としている。

電力増幅器２５Ｔは、第４電力増幅器の一例であり、送信入力端子２５１から入力された高周波信号を増幅する。電力増幅器２５Ｔは、送信入力端子２５１と送信フィルタ２２Ｔの入力端子との間に接続されている。

低雑音増幅器２５Ｒは、送受信端子１２０から入力された高周波信号を増幅する。低雑音増幅器２５Ｒは、受信フィルタ２２Ｒの出力端子と受信出力端子２５２との間に接続されている。

伝送回路２０の上記構成によれば、電力増幅器２５Ｔで増幅された高周波信号は、送信フィルタ２２Ｔを経由して、送受信端子１２０から出力される。また、送受信端子１２０から入力され、受信フィルタ２２Ｒを経由した高周波信号は低雑音増幅器２５Ｒで増幅され、受信出力端子２５２から出力される。つまり、伝送回路２０は、第４通信バンドの高周波信号の送信と受信とを、ＦＤＤ方式で実行する。送信フィルタ２２Ｔおよび受信フィルタ２２Ｒは、例えば、ＦＤＤ方式に対応した第４通信バンドを通過帯域とするＦＤＤ用フィルタである。

電力増幅器２４Ｔおよび２５Ｔ、ならびに、低雑音増幅器２４Ｒおよび２５Ｒは、例えば、Ｓｉ系のＣＭＯＳ、または、ＧａＡｓを材料とし、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）またはヘテロバイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）などで構成されている。

伝送回路２０において、低雑音増幅器２４Ｒ、２５Ｒ、およびスイッチ２３は、半導体ＩＣに形成されていてもよい。言い換えると、低雑音増幅器２４Ｒ、２５Ｒ、およびスイッチ２３は、同一のＩＣ基板に形成されており、１チップ化されていてもよい。半導体ＩＣは、例えば、ＣＭＯＳで構成されている。具体的には、ＳＯＩプロセスにより構成されている。これにより、半導体ＩＣを安価に製造することが可能となる。なお、半導体ＩＣは、ＧａＡｓ、ＳｉＧｅおよびＧａＮの少なくともいずれかで構成されていてもよい。これにより、高品質な増幅性能および雑音性能を有する高周波信号を出力することが可能となる。また、上記半導体ＩＣは、さらに、電力増幅器２４Ｔおよび２５Ｔを含んでいてもよい。

また、伝送回路２０を構成する低雑音増幅器２４Ｒ、２５Ｒ、電力増幅器２４Ｔ、２５Ｔ、スイッチ２３、フィルタ２１、およびデュプレクサ２２は、１枚の実装基板に形成されていてもよい。

なお、伝送回路２０は、第３通信バンドの高周波信号の送信と受信とを、ＦＤＤ方式で実行してもよい。この場合には、フィルタ２１およびスイッチ２３に代わって、送信フィルタと受信フィルタとで構成されたデュプレクサが配置される。また、伝送回路２０は、第４通信バンドの高周波信号の送信と受信とを、ＴＤＤ方式で実行してもよい。この場合には、デュプレクサ２２に代わって、ＴＤＤ用フィルタおよびスイッチが配置される。

上記構成によれば、高周波回路１は、（１）第１通信システムの高周波信号の伝送、（２）第２通信システムの高周波信号の伝送、および（３）第１通信システムの高周波信号と第２通信システムの高周波信号との同時伝送、を実行することが可能である。さらには、（４）同じ通信システムの２つの高周波信号の同時伝送を実行することも可能である。

図２は、実施の形態に係る各フィルタの通過帯域の周波数関係を示す図である。同図には、高周波回路１が有するフィルタ１１および２１、ならびに、送信フィルタ１２Ｔおよび２２Ｔの通過特性の概略が示されている。

本実施の形態に係る高周波回路１では、図２に示すように、フィルタ１１の通過帯域（第１通信バンド）とフィルタ２１の通過帯域（第３通信バンド）とは、少なくとも一部重複している。また、送信フィルタ１２Ｔの通過帯域（第２通信バンドの送信帯域）と送信フィルタ２２Ｔの通過帯域（第４通信バンドの送信帯域）とは、少なくとも一部重複している。言い換えると、デュプレクサ１２の通過帯域とデュプレクサ２２の通過帯域とは、少なくとも一部重複している。

なお、図２には、デュプレクサ１２を構成する送信フィルタ１２Ｔの通過帯域と、デュプレクサ２２を構成する送信フィルタ２２Ｔの通過帯域とが一部重複する場合を例示したが、これに代わって、デュプレクサ１２を構成する受信フィルタ１２Ｒの通過帯域と、デュプレクサ２２を構成する受信フィルタ２２Ｒの通過帯域とが一部重複していてもよい。または、送信フィルタ１２Ｔの通過帯域と送信フィルタ２２Ｔの通過帯域とが一部重複し、かつ、受信フィルタ１２Ｒの通過帯域と受信フィルタ２２Ｒの通過帯域とが一部重複していてもよい。

高周波回路１の上記構成によれば、第１通信システムの高周波信号および第２通信システムの高周波信号を同時伝送することが可能である。この場合、第１通信システムの高周波信号の周波数帯域と第２通信システムの高周波信号の周波数帯域が一部重複していても、第１通信システムの高周波信号と第２通信システムの高周波信号とを、それぞれ異なる伝送回路１０および２０に振り分けて伝送することができるので、同時伝送される２つの高周波信号間のアイソレーションが向上する。さらに、高周波回路１は、異なる２つの通信システムに対応し、通過帯域が一部重複し、異なる２つの伝送回路１０および２０に配置された２つのフィルタの組み合わせを２組有している。よって、同時伝送させる高周波信号の通信バンドを選択でき、また、３以上の高周波信号の同時伝送も可能となる。

例えば、２つの高周波信号の同時伝送の組み合わせとして、（１）第１通信バンドと第３通信バンドとの同時伝送、（２）第２通信バンドと第４通信バンドとの同時伝送、（３）第２通信バンドと第３通信バンドとの同時伝送、（４）第１通信バンドと第４通信バンドとの同時伝送、を実行できる。また、３つの高周波信号の同時伝送の組み合わせとして、（５）第１通信バンドと第２通信バンドと第３通信バンドとの同時伝送、（６）第１通信バンドと第２通信バンドと第４通信バンドとの同時伝送、（７）第１通信バンドと第３通信バンドと第４通信バンドとの同時伝送、（８）第２通信バンドと第３通信バンドと第４通信バンドとの同時伝送、などを実行できる。さらに、（９）第１通信バンドと第２通信バンドと第３通信バンドと第４通信バンドとの同時伝送を実行できる。

なお、伝送回路１０および２０は、１枚の実装基板に実装されていてもよい。さらには、スイッチ３０も上記実装基板に実装されていてもよい。これにより、高周波回路１の小型化が実現される。

なお、伝送回路１０および２０は、高周波信号の送信および受信のいずれかのみを実行可能な回路であってもよい。伝送回路１０が高周波信号の送信のみを実行する場合には、低雑音増幅器１４Ｒ、１５Ｒ、スイッチ１３、および受信フィルタ１２Ｒはなくてもよい。また、伝送回路２０が高周波信号の送信のみを実行する場合には、低雑音増幅器２４Ｒ、２５Ｒ、スイッチ２３、および受信フィルタ２２Ｒはなくてもよい。これにより、第１通信バンドの高周波信号と、第２通信バンドの高周波信号とを同時送信することが可能となる。

一方、伝送回路１０が高周波信号の受信のみを実行する場合には、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、スイッチ１３、および送信フィルタ１２Ｔはなくてもよい。また、伝送回路２０が高周波信号の受信のみを実行する場合には、電力増幅器２４Ｔ、２５Ｔ、スイッチ２３、および送信フィルタ２２Ｔはなくてもよい。これにより、第１通信バンドの高周波信号と、第２通信バンドの高周波信号とを同時受信することが可能となる。

第１通信システムの高周波信号は、上述したように、例えば、４Ｇに対応した信号であり、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）で用いられる通信バンドにおける所定のチャネルの信号である。なお、本明細書および図面において、Ｅ−ＵＴＲＡは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）と記されている場合がある。なお、上記の通信バンドは、例えば、４Ｇ−ＬＴＥの通信バンドと記される。

第２通信システムの高周波信号は、上述したように、例えば、５Ｇに対応した信号であり、ＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ）で用いられる通信バンドにおける所定のチャネルの信号である。なお、上記の通信バンドは、例えば、５Ｇ−ＮＲの通信バンドと記される。

ここで、５Ｇ−ＮＲの通信バンドの高周波信号は、４Ｇ−ＬＴＥの通信バンドの高周波信号と比べて、チャネル帯域幅が広い傾向にある。

これに対して、本実施の形態に係る高周波回路１では、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔは、入力された高周波信号をエンベロープトラッキング（Ｅｎｖｅｌｏｐ Ｔｒａｃｋｉｎｇ、以降ＥＴと記す）方式による増幅モードで増幅することが可能である。

電力増幅器を有する高周波回路では、電力増幅器での電力消費が高周波回路の電力消費の大きな部分を占めており、低消費電力化のためには電力増幅器の高効率化が課題である。電力増幅器の高効率化の手法として、ＥＴ方式が挙げられる。無線通信に使用されるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）などの変調方式では、電力増幅器の入力信号のピーク電力と平均電力との比（ＰＡＰＲ：平均電力比）が大きくなっている。このような変調信号を増幅して送信するには、ピーク電力時の入力信号に対して圧縮領域で動作するように増幅トランジスタにバイアス電圧をかける。つまり、平均電力時には過剰なバイアス電圧となるため、電力増幅器の入力変調信号に応じてバイアス電圧を変化させる（ＥＴモード）ことにより、電力増幅器の消費電力を低減することができる。

上記観点から、例えば、電力増幅器１４Ｔに第１通信システムの高周波信号が入力されている場合には、電力増幅器１４Ｔにバイアス信号ｂ１（第１バイアス信号）が印加される。一方、例えば、電力増幅器１４Ｔに第２通信システムの高周波信号が入力されている場合には、電力増幅器１４Ｔにバイアス信号ｂ１と異なるバイアス信号ｂ２（第２バイアス信号）が印加される。

これによれば、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔには、入力される高周波信号のチャネル帯域幅に応じて異なるバイアス信号が印加されるので、入力される高周波信号のチャネル帯域幅に応じてバイアス信号が最適化される。このため、入力される高周波信号のチャネル帯域幅が異なっても同じバイアス信号が印加される場合と比較して、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔの増幅性能を高め、消費電力を低減することが可能となる。

なお、第２通信システムの高周波信号は第１通信システムの高周波信号と比べてチャネル帯域幅が広いため、チャネル帯域幅の逆数（１／ＢＷ）で示される振幅の変化期間が短く、ＰＡＰＲが大きい。

このため、バイアス信号ｂ２のＰＡＰＲとバイアス信号ｂ１のＰＡＰＲとは異なっていてもよく、好ましくは、バイアス信号ｂ２のＰＡＰＲは、バイアス信号ｂ１のＰＡＰＲより大きい。

また、バイアス信号ｂ２の追従度（第２の追従度）とバイアス信号ｂ１の追従度（第１の追従度）とは異なっていてもよく、好ましくは、バイアス信号ｂ２の追従度（第２の追従度）は、バイアス信号ｂ１の追従度（第１の追従度）よりも高い。

これによれば、チャネル帯域幅が相対的に広い第２通信システムの高周波信号が電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔに入力される場合には、追従性の高いバイアス信号ｂ２が印加され、チャネル帯域幅が相対的に狭い第１通信システムの高周波信号が電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔに入力される場合には、追従性の低いバイアス信号ｂ１が印加される。つまり、入力される高周波信号のチャネル帯域幅に応じてバイアス信号が最適化される。このため、入力される高周波信号のチャネル帯域幅が異なっても同じバイアス信号ｂ２が印加される場合と比較して、消費電力を低減することが可能となる。また、入力される高周波信号のチャネル帯域幅が異なっても同じバイアス信号ｂ１が印加される場合と比較して、歪特性を改善することが可能となる。

なお、バイアス電圧の入力電力振幅に対する追従性（トラッキング性能）とは、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔへ入力される（または、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔから出力される）高周波信号の電力振幅の変化に対するバイアス電圧の即応性であり、例えば、バイアス電圧のステップ応答時の遷移時間（立ち上がり時間または立ち下がり時間）に相当する。つまり、追従性が高い、とは、即応性が高いことであり遷移時間が短いことである。

つまり、本実施の形態に係る高周波回路１および通信装置５では、ＰＡＰＲが相対的に小さい第１通信システムの高周波信号が上記電力増幅器に入力されている場合には、追従性が相対的に低いバイアス信号ｂ１が上記電力増幅器に印加される。一方、ＰＡＰＲが相対的に大きい第２通信システムの高周波信号が上記電力増幅器に入力されている場合には、追従性が相対的に高いバイアス信号ｂ２が上記電力増幅器に印加される。

図１に戻り、伝送回路１０および２０以外の通信装置５の構成について説明する。

スイッチ３０は、アンテナ端子３０ａ（第１アンテナ端子）および３０ｂ（第２アンテナ端子）、選択端子３０ｃ（第１選択端子）および３０ｄ（第２選択端子）を有する。アンテナ端子３０ａはアンテナ２Ｐと接続されており、アンテナ端子３０ｂはアンテナ２Ｓと接続されている。また、選択端子３０ｃは伝送回路１０の送受信端子１１０に接続されており、選択端子３０ｄは伝送回路２０の送受信端子１２０に接続されている。なお、選択端子の数は、選択端子３０ｃおよび３０ｄの２つに限られず、３つ以上であってもよい。

スイッチ３０において、アンテナ端子３０ａと選択端子３０ｃとの導通、および、アンテナ端子３０ａと選択端子３０ｄとの導通が排他的に選択され、アンテナ端子３０ｂと選択端子３０ｃとの導通、および、アンテナ端子３０ｂと選択端子３０ｄとの導通が排他的に選択される。

スイッチ３０は、例えば、アンテナ端子３０ａおよび３０ｂ、ならびに、選択端子３０ｃおよび３０ｄを有するＤＰＤＴ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｐｏｌｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｔｈｒｏｗ）型のスイッチ回路である。なお、スイッチ３０は、ＤＰ３ＴおよびＤＰ４Ｔなどのスイッチ回路であってもよく、この場合には、接続される伝送回路の数に応じて必要な端子が使用される。

アンテナ２Ｐは、第１アンテナの一例であり、スイッチ３０のアンテナ端子３０ａに接続され、高周波信号を放射送信し、また、受信する。アンテナ２Ｓは、第２アンテナの一例であり、スイッチ３０のアンテナ端子３０ｂに接続され、高周波信号を放射送信し、また、受信する。

ＥＴ電源回路６は、４Ｇ用ＥＴ電源６１と、５Ｇ用ＥＴ電源６２と、スイッチ回路６３と、を備える。ＥＴ電源回路６は、ＲＦＩＣ３の制御部が出力する制御信号に基づいて、ＥＴモード用のバイアス信号ｂ１およびｂ２を、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔに向けて出力する。

５Ｇ用ＥＴ電源６２は、ＲＦＩＣ３の制御部が出力する制御信号に基づいて、ＥＴモード用のバイアス信号ｂ２を、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔに向けて出力する。４Ｇ用ＬＴＥ電源６１は、ＲＦＩＣ３の制御部が出力する制御信号に基づいて、ＥＴモード用のバイアス信号ｂ１を、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔに向けて出力する。

４Ｇ用ＬＴＥ電源６１および５Ｇ用ＥＴ電源６２は、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５ＴをＥＴ方式による増幅モードで動作させるためのバイアス信号供給源である。なお、ＥＴ方式による増幅モードとは、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔの高周波入力信号（または高周波出力信号）の電力振幅（エンベロープ）を追跡し、当該電力振幅に応じて電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔへ供給されるバイアス信号（直流バイアス電圧または直流バイアス電流）を可変するモードである。

スイッチ回路６３は、４Ｇ用ＬＴＥ電源６１、５Ｇ用ＥＴ電源６２、ならびに電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔに接続されている。この接続構成により、スイッチ回路は、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔへのバイアス信号ｂ１の印加とバイアス信号ｂ２の印加とを切り替える。

なお、上記の追従性の観点より、５Ｇ用ＥＴ電源６２は４Ｇ用ＥＴ電源６１よりもＲＦＩＣ３に近く配置されていることが望ましい。これによれば、ＲＦＩＣ３と５Ｇ用ＥＴ電源６２とを結ぶ制御配線を相対的に短くできるので、バイアス信号ｂ１よりも高い追従性が要求されるバイアス信号ｂ２の追従性を向上することができる。

また、バイアス信号ｂ２の追従性（第２の追従度）が、バイアス信号ｂ１の追従性（第１の追従度）よりも高いとは、５Ｇ用ＥＴ電源６２が出力するバイアス信号ｂ２の追従性が、４Ｇ用ＬＴＥ電源６１が出力するバイアス信号ｂ１の追従性よりも高いということである。これを実現すべく、例えば、５Ｇ用ＥＴ電源６２から出力されるバイアス電圧のダイナミックレンジが、４Ｇ用ＬＴＥ電源６１から出力されるバイアス電圧のダイナミックレンジよりも大きくてもよい。また、例えば、５Ｇ用ＥＴ電源６２がＲＦＩＣ３からの制御信号を検知してからバイアス電圧を出力するまでの応答速度が、４Ｇ用ＬＴＥ電源６１がＲＦＩＣ３からの制御信号を検知してからバイアス電圧を出力するまでの応答速度より高くてもよい。

なお、本実施の形態では、ＥＴ電源回路６は、高周波回路１の外部であって通信装置５が有するものとしたが、これに限られない。高周波回路１がＥＴ電源回路６を有する構成であってもよい。さらには、高周波回路１は、ＥＴ電源回路６のうちスイッチ回路６３を有してもよい。例えば、スイッチ回路６３が、高周波回路１の実装基板に実装されていてもよい。電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔの増幅モードは、上記電力増幅器を構成する増幅トランジスタへのバイアス信号の供給仕様により決定される。上記構成によれば、高周波回路１が有するスイッチ回路６３により上記電力増幅器へのバイアス信号の供給が切り換えられるので、簡素化された回路構成により増幅モードを切り換えることが可能な高周波回路１を実現できる。

ＲＦＩＣ３は、高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路である。具体的には、ＲＦＩＣ３は、ＢＢＩＣ４から入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波送信信号を、伝送回路１０および２０に出力する。また、ＲＦＩＣ３は、高周波回路１を伝送させる高周波信号の通信システムおよび通信バンドの組み合わせに基づいて、スイッチ１３、２３および３０の接続状態を切り換えるための制御信号をスイッチ１３、２３および３０に出力する制御部を有している。また、ＲＦＩＣ３は、第１通信システムの高周波信号の高周波回路１への供給および第２通信システムの高周波信号の高周波回路１への供給に基づいて、制御信号をＥＴ電源回路６に出力する。

ＢＢＩＣ４は、伝送回路１０および２０を伝搬する高周波信号よりも低周波の中間周波数帯域を用いて信号処理する回路である。ＢＢＩＣ４で処理された信号は、例えば、画像表示のための画像信号として使用され、または、スピーカを介した通話のために音声信号として使用される。

ＲＦＩＣ３およびＢＢＩＣ４は、高周波信号を処理する信号処理回路であり、ＢＢＩＣ４が上記制御部を有していてもよい。

なお、本実施の形態に係る通信装置５において、アンテナ２Ｓおよび２Ｐ、ＢＢＩＣ４、ならびに、ＥＴ電源回路６は、必須の構成要素ではない。

［２ 実施例１に係る高周波回路１Ａおよび通信装置５Ａの構成］
図３は、実施例１に係る高周波回路１Ａおよび通信装置５Ａの回路構成図である。同図に示すように、通信装置５Ａは、高周波回路１Ａと、アンテナ２Ｐおよび２Ｓと、ＲＦＩＣ３と、ＢＢＩＣ４と、を備える。高周波回路１Ａおよび通信装置５Ａは、実施の形態に係る高周波回路１および通信装置５の一実施例であり、第１通信システムとして４Ｇを適用し、第２通信システムとして５Ｇを適用したものである。また、実施例１に係る高周波回路１Ａは、実施の形態に係る高周波回路１と比較して、さらに、デュプレクサ１６、電力増幅器１７Ｔおよび低雑音増幅器１７Ｒが付加されている点が構成として異なる。以下、実施例１に係る高周波回路１Ａおよび通信装置５Ａについて、実施の形態に係る高周波回路１および通信装置５と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。

高周波回路１Ａは、伝送回路１０Ａおよび２０と、スイッチ３０と、を備える。

伝送回路１０Ａは、第１伝送回路の一例であり、第１通信システムである４Ｇおよび第２通信システムである５Ｇの高周波信号を伝送する。伝送回路１０Ａは、送受信端子１１０と、送信入力端子１４１、１５１および１７１と、受信出力端子１４２、１５２および１７２と、フィルタ１１と、デュプレクサ１２および１６と、スイッチ１３と、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔおよび１７Ｔと、低雑音増幅器１４Ｒ、１５Ｒおよび１７Ｒと、を備える。

フィルタ１１は、第１フィルタの一例であり、４Ｇおよび５Ｇの高周波信号を伝送する。具体的には、フィルタ１１は、４ＧのＥ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）で規定されたＢａｎｄ４１（帯域：２４９６−２６９０ＭＨｚ）、および、５ＧのＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ）で規定されたｎ４１（帯域：２４９６−２６９０ＭＨｚ）を通過帯域としている。

なお、本明細書において、４ＧのＥ−ＵＴＲＡで規定された通信バンドを、「Ｂａｎｄ」を付して記し、５ＧのＮＲで規定された通信バンドを、「ｎ」を付して記す。

電力増幅器１４Ｔおよび低雑音増幅器１４Ｒは、４ＧのＢａｎｄ４１の高周波信号および５Ｇのｎ４１の高周波信号を増幅する。

デュプレクサ１２は、第２フィルタの一例であり、４Ｇおよび５Ｇの高周波信号を伝送し、送信フィルタ１２Ｔおよび受信フィルタ１２Ｒで構成されている。具体的には、送信フィルタ１２Ｔは、４ＧのＥ−ＵＴＲＡで規定されたＢａｎｄ３の送信帯域（１７１０−１７８５ＭＨｚ）、および、５ＧのＮＲで規定されたｎ３の送信帯域（１７１０−１７８５ＭＨｚ）を通過帯域としている。また、受信フィルタ１２Ｒは、４ＧのＥ−ＵＴＲＡで規定されたＢａｎｄ３の受信帯域（１７１０−１７８５ＭＨｚ）、および、５ＧのＮＲで規定されたｎ３の受信帯域（１７１０−１７８５ＭＨｚ）を通過帯域としている。

電力増幅器１５Ｔおよび低雑音増幅器１５Ｒは、４ＧのＢａｎｄ３の高周波信号および５Ｇのｎ３の高周波信号を増幅する。

伝送回路２０は、第２伝送回路の一例であり、第２通信システムである５Ｇの高周波信号を伝送する。伝送回路２０は、送受信端子１２０と、送信入力端子２４１および２５１と、受信出力端子２４２および２５２と、フィルタ２１と、デュプレクサ２２と、スイッチ２３と、電力増幅器２４Ｔおよび２５Ｔと、低雑音増幅器２４Ｒおよび２５Ｒと、を備える。

フィルタ２１は、第３フィルタの一例であり、５Ｇの高周波信号を伝送する。具体的には、フィルタ２１は、５ＧのＮＲで規定されたｎ４１を通過帯域としている。つまり、フィルタ２１の通過帯域とフィルタ１１の通過帯域とは重複している。

電力増幅器２４Ｔおよび低雑音増幅器２４Ｒは、５Ｇのｎ４１の高周波信号を増幅する。

デュプレクサ２２は、第４フィルタの一例であり、５Ｇの高周波信号を伝送し、送信フィルタ２２Ｔおよび受信フィルタ２２Ｒで構成されている。具体的には、送信フィルタ２２Ｔは、５ＧのＮＲで規定されたｎ３の送信帯域を通過帯域としている。また、受信フィルタ２２Ｒは、５ＧのＮＲで規定されたｎ３の受信帯域を通過帯域としている。つまり、デュプレクサ２２の通過帯域とデュプレクサ１２の通過帯域とは重複している。

電力増幅器２５Ｔおよび低雑音増幅器２５Ｒは、５Ｇのｎ３の高周波信号を増幅する。

伝送回路１０のデュプレクサ１６は、第５フィルタの一例であり、フィルタ１１および２１、ならびに、デュプレクサ１２および２２の通過帯域と重複しない通過帯域を有する。デュプレクサ１６は、送信フィルタ１６Ｔおよび受信フィルタ１６Ｒで構成されている。送信フィルタ１６Ｔの出力端子および受信フィルタ１６Ｒの入力端子は送受信端子１１０に接続され、送信フィルタ１６Ｔの入力端子は電力増幅器１７Ｔの出力端子に接続され、受信フィルタ１６Ｒの出力端子は低雑音増幅器１７Ｒの入力端子に接続されている。具体的には、送信フィルタ１６Ｔは、４ＧのＥ−ＵＴＲＡで規定されたＢａｎｄ１の送信帯域（１９２０−１９８０ＭＨｚ）、および、５ＧのＮＲで規定されたｎ１の送信帯域（１９２０−１９８０ＭＨｚ）を通過帯域としている。また、受信フィルタ１６Ｒは、４ＧのＥ−ＵＴＲＡで規定されたＢａｎｄ１の受信帯域（２１１０−２１７０ＭＨｚ）、および、５ＧのＮＲで規定されたｎ１の受信帯域（２１１０−２１７０ＭＨｚ）を通過帯域としている。なお、本実施例では、デュプレクサ１６は、４Ｇおよび５Ｇの高周波信号を伝送するフィルタであるが、４Ｇおよび５Ｇのいずれかの高周波信号のみを伝送するフィルタであってもよい。

電力増幅器１７Ｔは、送信入力端子１７１から入力された高周波信号を増幅する。電力増幅器１７Ｔは、送信入力端子１７１と送信フィルタ１６Ｔの入力端子との間に接続されている。低雑音増幅器１７Ｒは、送受信端子１１０から入力された高周波信号を増幅する。低雑音増幅器１７Ｒは、受信フィルタ１６Ｒの出力端子と受信出力端子１７２との間に接続されている。

高周波回路１Ａの上記構成によれば、４Ｇの高周波信号および５Ｇの高周波信号を同時伝送することが可能となる。この場合、４Ｇ（Ｅ−ＵＴＲＡ）の高周波信号の周波数帯域と５Ｇ（ＮＲ）の高周波信号の周波数帯域が一部重複していても、当該２つの高周波信号を、異なる伝送回路１０Ａおよび２０に振り分けて伝送できるので、同時伝送される２つの高周波信号間のアイソレーションが向上する。さらに、高周波回路１Ａは、４Ｇおよび５Ｇに対応し、通過帯域が一部重複し、異なる２つの伝送回路１０Ａおよび２０に配置された２つのフィルタの組み合わせを２組有している。よって、同時伝送させる高周波信号の通信バンドを選択でき、また、３以上の高周波信号の同時伝送が可能となる。例えば、２つの高周波信号の同時伝送の組み合わせとして、（１）４ＧのＢａｎｄ４１と５Ｇのｎ４１とのＥＮ−ＤＣ（Ｅ−ＵＴＲＡ−ＮＲ Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）、（２）４ＧのＢａｎｄ３と５Ｇのｎ３とのＥＮ−ＤＣ、（３）４ＧのＢａｎｄ３と５Ｇのｎ４１とのＥＮ−ＤＣ、（４）４ＧのＢａｎｄ４１と５Ｇのｎ３とのＥＮ−ＤＣ、（５）４ＧのＢａｎｄ１と５Ｇのｎ４１とのＥＮ−ＤＣ、（６）４ＧのＢａｎｄ１と５Ｇのｎ３とのＥＮ−ＤＣ、を実行できる。また、３つの高周波信号の同時伝送の組み合わせとして、（７）４ＧのＢａｎｄ４１と４ＧのＢａｎｄ３と５Ｇのｎ４１との同時伝送、（８）４ＧのＢａｎｄ４１と４ＧのＢａｎｄ３と５Ｇのｎ３との同時伝送、（９）４ＧのＢａｎｄ４１と５ＧのＢａｎｄ４１と５Ｇのｎ３との同時伝送、（１０）５Ｇのｎ３と５Ｇのｎ４１と５Ｇのｎ３との同時伝送、（１１）上記（１）〜（４）のいずれかと４ＧのＢａｎｄ１との同時伝送、などを実行できる。さらに、（１２）４ＧのＢａｎｄ４１、４ＧのＢａｎｄ３、４ＧのＢａｎｄ１、５Ｇのｎ４１、および５Ｇのｎ３のうちの４以上の通信バンドの同時伝送も実行できる。

さらに、上記構成によれば、高周波回路１Ａは、４Ｇ（第１通信システム）の高周波信号と５Ｇ（第２通信システム）の高周波信号とを同時伝送できるだけでなく、同じ５Ｇ（第２通信システム）の２つの高周波信号を、伝送回路１０Ａおよび２０を用いて同時伝送することも可能となる。

なお、本実施例では、通過帯域が、いずれのフィルタとも重複しないフィルタ（デュプレクサ１６）を、４Ｇ（第１通信システム）に対応した伝送回路１０に配置している。このように、通過帯域がいずれのフィルタとも重複せず、同時伝送する場合にアイソレーションの劣化が発生しない高周波信号を通過させるフィルタは、全て伝送回路１０に配置されてもよい。

近年導入されつつある通信アーキテクチャであるＮＳＡ−ＮＲ（Ｎｏｎ−ＳｔａｎｄＡｌｏｎｅ−Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ）は、４Ｇ（Ｅ−ＵＴＲＡ）の通信エリアの中に５Ｇ（ＮＲ）の通信エリアを構築し、５Ｇ（ＮＲ）および４Ｇ（Ｅ−ＵＴＲＡ）の双方の通信制御を、４Ｇ側の制御チャネルで行うというものである。このため、ＮＳＡ−ＮＲでは、４Ｇ（Ｅ−ＵＴＲＡ）をマスターとし５Ｇ（ＮＲ）をスレーブとして４Ｇ用伝送回路と５Ｇ用伝送回路とを通信回線に同時接続する必要がある（ＥＮ−ＤＣ）。このＥＮ−ＤＣの通信環境を最適化するために、例えば、アンテナ感度の高いアンテナに４Ｇ（Ｅ−ＵＴＲＡ）用の伝送回路１０Ａを接続し、アンテナ感度の低いアンテナに５Ｇ（ＮＲ）用の伝送回路２０を接続するという構成が考えられる。

この観点から、同時伝送する場合にアイソレーションの劣化が発生しない高周波信号を通過させるフィルタを、通信環境のより良い伝送回路１０に配置することにより、ＥＮ−ＤＣにおける通信環境を向上させることが可能となる。

なお、本実施例において、フィルタ１１（第１フィルタ）の通過帯域（４ＧのＢａｎｄ４１および５Ｇのｎ４１）と、フィルタ２１（第３フィルタ）の通過帯域（５Ｇのｎ４１）とは、同一となっているが、これに限られない。フィルタ１１（第１フィルタ）の通過帯域とフィルタ２１（第３フィルタ）の通過帯域とは、少なくとも一部重複していればよい。また、デュプレクサ１２（第２フィルタ）の通過帯域（４ＧのＢａｎｄ３および５Ｇのｎ３）と、デュプレクサ２２（第４フィルタ）の通過帯域（５Ｇのｎ３）とは、同一となっているがこれに限られない。デュプレクサ１２（第２フィルタ）の通過帯域とデュプレクサ２２（第４フィルタ）の通過帯域とは、少なくとも一部重複していればよい。

なお、本実施例に係る通信装置５Ａにおいて、実施の形態に係る通信装置５（図１参照）と同様に、ＥＴ電源回路６が付加されていてもよい。

［３ 実施例２に係る高周波回路１Ｂおよび通信装置５Ｂの構成］
図４は、実施例２に係る高周波回路１Ｂおよび通信装置５Ｂの回路構成図である。同図に示すように、通信装置５Ｂは、高周波回路１Ｂと、アンテナ２Ｐおよび２Ｓと、ＲＦＩＣ３と、ＢＢＩＣ４と、を備える。高周波回路１Ｂおよび通信装置５Ｂは、実施の形態に係る高周波回路１および通信装置５の一実施例であり、第１通信システムとして４Ｇを適用し、第２通信システムとして５Ｇを適用したものである。また、実施例２に係る高周波回路１Ｂは、実施例１に係る高周波回路１Ａと比較して、さらに、さらに、フィルタ２６、スイッチ２７、電力増幅器２８Ｔおよび低雑音増幅器２８Ｒが付加されている点が構成として異なる。以下、実施例２に係る高周波回路１Ｂおよび通信装置５Ｂについて、実施例１に係る高周波回路１Ａおよび通信装置５Ａと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。

高周波回路１Ｂは、伝送回路１０Ａおよび２０Ｂと、スイッチ３０と、を備える。

伝送回路２０Ｂは、第２伝送回路の一例であり、第２通信システムである５Ｇの高周波信号を伝送する。伝送回路２０Ｂは、送受信端子１２０と、送信入力端子２４１、２５１および２８１と、受信出力端子２４２、２５２および２８２と、フィルタ２１および２６と、デュプレクサ２２と、スイッチ２３および２７と、電力増幅器２４Ｔ、２５Ｔおよび２８Ｔと、低雑音増幅器２４Ｒ、２５Ｒおよび２８Ｒと、を備える。

フィルタ２６は、５Ｇの高周波信号を伝送する。具体的には、フィルタ２６は、５ＧのＮＲで規定されたｎ４０（帯域：２３００−２４００ＭＨｚ）を通過帯域とし、送受信端子１２０と共通端子２７ａとの間に接続されている。

スイッチ２７は、送信および受信を切り換えるスイッチであり、共通端子２７ａ、選択端子２７ｂおよび２７ｃを有し、共通端子２７ａと選択端子２７ｂとの接続、および、共通端子２７ａと選択端子２７ｃとの接続を排他的に切り換える。

電力増幅器２８Ｔは、送信入力端子２８１から入力された高周波信号を増幅する。電力増幅器２８Ｔは、送信入力端子２８１と選択端子２７ｂとの間に接続されている。

低雑音増幅器２８Ｒは、送受信端子１２０から入力された高周波信号を増幅する。低雑音増幅器２８Ｒは、選択端子２７ｃと受信出力端子２８２との間に接続されている。

上記構成によれば、共通端子２７ａと選択端子２７ｂとが接続されている場合、電力増幅器２８Ｔで増幅された高周波信号は、スイッチ２７およびフィルタ２６を経由して、送受信端子１２０から出力される。また、共通端子２７ａと選択端子２７ｃとが接続されている場合、送受信端子１２０から入力され、フィルタ２６およびスイッチ２７を経由した高周波信号は低雑音増幅器２８Ｒで増幅され、受信出力端子２８２から出力される。つまり、伝送回路２０Ｂは、スイッチ２７の切り換え動作により、５Ｇのｎ４０の高周波信号の送信と受信とを、ＴＤＤ方式で実行する。フィルタ２６は、例えば、ＴＤＤ方式に対応した５Ｇのｎ４０を通過帯域とするＴＤＤ用フィルタである。

高周波回路１Ａの上記構成によれば、４Ｇの高周波信号および５Ｇの高周波信号を同時伝送することが可能となる。この場合、４Ｇ（Ｅ−ＵＴＲＡ）の高周波信号の周波数帯域と５Ｇ（ＮＲ）の高周波信号の周波数帯域が一部重複していても、当該２つの高周波信号を、異なる伝送回路１０Ａおよび２０Ｂに振り分けて伝送できるので、同時伝送される２つの高周波信号間のアイソレーションが向上する。さらに、高周波回路１Ｂは、４Ｇおよび５Ｇに対応し、通過帯域が一部重複し、異なる２つの伝送回路１０Ａおよび２０Ｂに配置された２つのフィルタの組み合わせを２組有している。よって、同時伝送させる高周波信号の通信バンドを選択でき、また、３以上の高周波信号の同時伝送が可能となる。例えば、２つの高周波信号の同時伝送の組み合わせとして、（１）４ＧのＢａｎｄ４１と５Ｇのｎ４１とのＥＮ−ＤＣ、（２）４ＧのＢａｎｄ３と５Ｇのｎ３とのＥＮ−ＤＣ、（３）４ＧのＢａｎｄ３と５Ｇのｎ４１とのＥＮ−ＤＣ、（４）４ＧのＢａｎｄ４１と５Ｇのｎ３とのＥＮ−ＤＣ、（５）４ＧのＢａｎｄ１と５Ｇのｎ４１とのＥＮ−ＤＣ、（６）４ＧのＢａｎｄ１と５Ｇのｎ３とのＥＮ−ＤＣ、（７）４ＧのＢａｎｄ４１と５Ｇのｎ４０とのＥＮ−ＤＣ、（８）４ＧのＢａｎｄ３と５Ｇのｎ４０とのＥＮ−ＤＣ、などを実行できる。また、３つの高周波信号の同時伝送の組み合わせとして、（９）４ＧのＢａｎｄ４１と４ＧのＢａｎｄ３と５Ｇのｎ４１との同時伝送、（１０）４ＧのＢａｎｄ４１と４ＧのＢａｎｄ３と５Ｇのｎ３との同時伝送、（１１）４ＧのＢａｎｄ４１と５ＧのＢａｎｄ４１と５Ｇのｎ３との同時伝送、（１２）５Ｇのｎ３と５Ｇのｎ４１と５Ｇのｎ３との同時伝送、（１３）上記（１）〜（４）のいずれかと４ＧのＢａｎｄ１または５Ｇのｎ４０との同時伝送、などを実行できる。さらに、（１４）４ＧのＢａｎｄ４１、４ＧのＢａｎｄ３、４ＧのＢａｎｄ１、５Ｇのｎ４１、５Ｇのｎ３、および５Ｇのｎ４０のうちの４以上の通信バンドの同時伝送も実行できる。

さらに、上記構成によれば、高周波回路１Ｂは、４Ｇ（第１通信システム）の高周波信号と５Ｇ（第２通信システム）の高周波信号とを同時伝送できるだけでなく、同じ５Ｇ（第２通信システム）の２つの高周波信号を、伝送回路１０Ａおよび２０Ｂを用いて同時伝送することが可能となる。

ここで、伝送回路１０Ａにおいて、フィルタ１１はＴＤＤ用フィルタであり、デュプレクサ１２および１６は、ＦＤＤ用フィルタである。また、伝送回路２０Ｂにおいて、フィルタ２１および２６はＴＤＤ用フィルタであり、デュプレクサ２２はＦＤＤ用フィルタである。

つまり、伝送回路２０Ｂが有するＴＤＤ方式に対応した通信バンドを通過帯域とするフィルタの数（図４では２個）は、伝送回路１０Ａが有するＴＤＤ方式に対応した通信バンドを通過帯域とするフィルタの数（図４では１個）よりも多い。

一般的に、ＴＤＤ方式に対応した通信バンドは、ＦＤＤ方式に対応した通信バンドよりも高周波側に位置している傾向にある。よって、伝送回路１０Ａを、例えば、Ｅ−ＵＴＲＡに多い低周波側の通信バンドに対応した回路とし、伝送回路２０Ｂを、例えば、ＮＲに多い高周波側の通信バンドに対応した回路とすることが可能となる。

また、伝送回路２０Ｂにおいて、ＴＤＤ方式に対応した通信バンドを通過帯域とするフィルタの数（図４では２個）は、伝送回路２０Ｂにおいて、ＦＤＤ方式に対応した通信バンドを通過帯域とするフィルタの数（図４では１個）よりも多い。

これにより、伝送回路２０Ｂを、例えば、ＮＲに多い高周波側の通信バンドに対応した回路とすることが可能となる。

なお、本実施例において、フィルタ１１（第１フィルタ）の通過帯域（４ＧのＢａｎｄ４１および５Ｇのｎ４１）と、フィルタ２１（第３フィルタ）の通過帯域（５Ｇのｎ４１）とは、同一となっているがこれに限られない。フィルタ１１（第１フィルタ）の通過帯域とフィルタ２１（第３フィルタ）の通過帯域とは、少なくとも一部重複していればよい。また、デュプレクサ１２（第２フィルタ）の通過帯域（４ＧのＢａｎｄ３および５Ｇのｎ３）と、デュプレクサ２２（第４フィルタ）の通過帯域（５Ｇのｎ３）とは、同一となっているがこれに限られない。デュプレクサ１２（第２フィルタ）の通過帯域とデュプレクサ２２（第４フィルタ）の通過帯域とは、少なくとも一部重複していればよい。

なお、実施例１に係る高周波回路１Ａおよび実施例２に係る高周波回路１Ｂでは、伝送回路１０Ａは４Ｇの高周波信号および５Ｇの高周波信号を伝送し、伝送回路２０（２０Ｂ）は５Ｇの高周波信号を伝送する構成としたが、伝送回路２０（２０Ｂ）も４Ｇの高周波信号および５Ｇの高周波信号の双方を伝送する構成としてもよい。

なお、本実施例に係る通信装置５Ｂにおいて、実施の形態に係る通信装置５（図１参照）と同様に、ＥＴ電源回路６が付加されていてもよい。

［４ 実施例３に係る高周波回路１Ｃおよび通信装置５Ｃの構成］
図５は、実施例３に係る高周波回路１Ｃおよび通信装置５Ｃの回路構成図である。同図に示すように、通信装置５Ｃは、高周波回路１Ｃと、アンテナ２Ｐおよび２Ｓと、ＲＦＩＣ３と、ＢＢＩＣ４と、を備える。高周波回路１Ｃおよび通信装置５Ｃは、実施の形態に係る高周波回路１および通信装置５の一実施例であり、第１通信システムとして４Ｇを適用し、第２通信システムとして５Ｇを適用したものである。本実施例に係る高周波回路１Ｃおよび通信装置５Ｃは、実施例２に係る高周波回路１Ｂおよび通信装置５Ｂと比較して、ＲＦＩＣ３の内部構成が開示されている点、スイッチ回路４０が付加されている点、および伝送回路１０Ａに割り当てられている通信システム、が異なる。以下、本実施例に係る高周波回路１Ｃおよび通信装置５Ｃについて、実施例２に係る高周波回路１Ｂおよび通信装置５Ｂと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。

高周波回路１Ｃは、伝送回路１０Ａおよび２０Ｂと、スイッチ３０と、スイッチ回路４０と、を備える。本実施例に係る高周波回路１Ｃは、実施例２に係る高周波回路１Ｂと比較して、さらに、スイッチ回路４０が付加されている点、および、伝送回路１０Ａが４Ｇおよび５Ｇのうちの４Ｇの高周波信号のみを伝送する点が異なる。

伝送回路１０Ａは、第１伝送回路の一例であり、第１通信システムである４Ｇおよび第２通信システムである５Ｇのうちの４Ｇの高周波信号のみを伝送する。

フィルタ１１は、第１フィルタの一例であり、４Ｇの高周波信号を伝送する。具体的には、フィルタ１１は、４ＧのＥ−ＵＴＲＡで規定されたＢａｎｄ４１を通過帯域としている。

電力増幅器１４Ｔおよび低雑音増幅器１４Ｒは、４ＧのＢａｎｄ４１の高周波信号を増幅する。

デュプレクサ１２は、第２フィルタの一例であり、４Ｇの高周波信号を伝送し、送信フィルタ１２Ｔおよび受信フィルタ１２Ｒで構成されている。具体的には、送信フィルタ１２Ｔは、４ＧのＥ−ＵＴＲＡで規定されたＢａｎｄ３の送信帯域を通過帯域としている。また、受信フィルタ１２Ｒは、４ＧのＥ−ＵＴＲＡで規定されたＢａｎｄ３の受信帯域を通過帯域としている。

電力増幅器１５Ｔおよび低雑音増幅器１５Ｒは、４ＧのＢａｎｄ３の高周波信号を増幅する。

デュプレクサ１６は、第５フィルタの一例であり、４Ｇの高周波信号を伝送し、送信フィルタ１６Ｔおよび受信フィルタ１６Ｒで構成されている。送信フィルタ１６Ｔおよび受信フィルタ１６Ｒは、それぞれ、フィルタ１１および２１ならびにデュプレクサ１２および２２の通過帯域と重複しない通過帯域を有する。具体的には、送信フィルタ１６Ｔは、４ＧのＥ−ＵＴＲＡで規定されたＢａｎｄ１の送信帯域を通過帯域としている。また、受信フィルタ１６Ｒは、４ＧのＥ−ＵＴＲＡで規定されたＢａｎｄ１の受信帯域を通過帯域としている。

電力増幅器１７Ｔおよび低雑音増幅器１７Ｒは、送受信端子１１０に入力された高周波信号を増幅する。低雑音増幅器１７Ｒは、４ＧのＢａｎｄ１の高周波信号を増幅する。

高周波回路１Ｃの上記構成によれば、４Ｇの高周波信号および５Ｇの高周波信号を同時伝送することが可能となる。この場合、４Ｇ（Ｅ−ＵＴＲＡ）の高周波信号の周波数帯域と５Ｇ（ＮＲ）の高周波信号の周波数帯域が一部重複していても、当該２つの高周波信号を、異なる伝送回路１０Ａおよび２０Ｂに振り分けて伝送できるので、同時伝送される２つの高周波信号間のアイソレーションが向上する。さらに、高周波回路１Ｂは、４Ｇおよび５Ｇに対応し、通過帯域が一部重複し、異なる２つの伝送回路１０Ａおよび２０Ｂに配置された２つのフィルタの組み合わせを２組有している。よって、同時伝送させる高周波信号の通信バンドを選択でき、また、３以上の高周波信号の同時伝送が可能となる。

スイッチ回路４０は、スイッチ３０と伝送回路１０Ａとの間、および、スイッチ３０と伝送回路２０Ｂとの間に配置されており、スイッチ４１、４２、４３、４４、４５および４６で構成されている。スイッチ４１はフィルタ１１と選択端子３０ｃとの接続および非接続を切り換え、スイッチ４２はデュプレクサ１２と選択端子３０ｃとの接続および非接続を切り換え、スイッチ４３はデュプレクサ１６と選択端子３０ｃとの接続および非接続を切り換える。また、スイッチ４４はフィルタ２１と選択端子３０ｄとの接続および非接続を切り換え、スイッチ４５はデュプレクサ２２と選択端子３０ｄとの接続および非接続を切り換え、スイッチ４６はフィルタ２６と選択端子３０ｄとの接続および非接続を切り換える。

例えば、４ＧのＢａｎｄ４１の高周波信号と４ＧのＢａｎｄ３の高周波信号とを同時送信する場合には、スイッチ４１および４２を導通状態にし、スイッチ４３を非導通状態にする。また、例えば、５Ｇのｎ４１の高周波信号と５Ｇのｎ３の高周波信号とを同時送信する場合には、スイッチ４４および４５を導通状態にし、スイッチ４６を非導通状態にする。スイッチ回路４０が配置されることにより、伝送回路１０Ａ内で同時伝送される高周波信号間のアイソレーション、および伝送回路２０Ｂ内で同時伝送される高周波信号間のアイソレーションを向上させることが可能となる。

なお、本実施例に係る高周波回路１Ｃにおいて、スイッチ回路４０はなくてもよい。また、本実施例に係るスイッチ回路４０は、実施例１に係る高周波回路１Ａおよび実施例２に係る高周波回路１Ｂに配置されていてもよい。

また、本実施例に係る通信装置５Ｃでは、ＲＦＩＣ３は、４Ｇ信号処理回路３１と、５Ｇ信号処理回路３２と、を有している。

４Ｇ信号処理回路３１は、４Ｇの高周波信号を生成する回路であり、５Ｇ信号処理回路３２は、５Ｇの高周波信号を生成する回路である。なお、４Ｇの高周波信号と５Ｇの高周波信号とは、例えば、変調方式、（１チャネルあたりの）信号帯域幅、およびＰＡＰＲ（平均電力比：Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）などが異なる。

ＲＦＩＣ３は、４Ｇおよび５Ｇのうちの４Ｇの高周波信号のみを出力する出力端子３４１、３４２、３５１、３５２、３７１および３７２を有する。出力端子３４１、３４２、３５１、３５２、３７１および３７２は、第１出力端子の一例であり、４Ｇ信号処理回路３１に接続されている。本実施例では、出力端子３４１は送信入力端子１４１に接続され、出力端子３４２は受信出力端子１４２に接続され、出力端子３５１は送信入力端子１５１に接続され、出力端子３５２は受信出力端子１５２に接続され、出力端子３７１は送信入力端子１７１に接続され、出力端子３７２は受信出力端子１７２に接続されている。

また、ＲＦＩＣ３は、４Ｇおよび５Ｇのうちの５Ｇの高周波信号のみを出力する出力端子４４１、４４２、４５１、４５２、４８１および４８２を有する。出力端子４４１、４４２、４５１、４５２、４８１および４８２は、第２出力端子の一例であり、５Ｇ信号処理回路３２に接続されている。本実施例では、出力端子４４１は送信入力端子２４１に接続され、出力端子４４２は受信出力端子２４２に接続され、出力端子４５１は送信入力端子２５１に接続され、出力端子４５２は受信出力端子２５２に接続され、出力端子４８１は送信入力端子２８１に接続され、出力端子４８２は受信出力端子２８２に接続されている。

なお、本実施例に係る高周波回路１Ｃにおいて、伝送回路１０Ａと伝送回路２０Ｂとは、１枚の実装基板に実装、または、１チップ化されていてもよい。

ＲＦＩＣ３の上記構成によれば、１モジュール化された高周波回路１Ｃに対して、ＲＦＩＣ３の出力端子と伝送回路とを適切に接続することにより、４Ｇおよび５ＧのＥＮ−ＤＣを実現できる小型化された通信装置５Ｃを提供できる。

なお、伝送回路１０Ａおよび２０Ｂのそれぞれが有する信号経路が、４Ｇおよび５Ｇの双方の高周波信号を伝送させる場合には、当該信号経路を、４Ｇおよび５Ｇの双方の高周波信号を出力可能なＲＦＩＣ３の出力端子と接続してもよい。４Ｇおよび５Ｇの双方の高周波信号を出力可能なＲＦＩＣ３の出力端子とは、４Ｇ信号処理回路３１および５Ｇ信号処理回路３２のいずれにも接続可能な端子である。この場合、ＲＦＩＣ３は、例えば、上記端子と４Ｇ信号処理回路３１との接続、および、上記端子と５Ｇ信号処理回路３２との接続を切り換えるスイッチを有していてもよい。

なお、本実施例において、フィルタ１１（第１フィルタ）の通過帯域（４ＧのＢａｎｄ４１および５Ｇのｎ４１）と、フィルタ２１（第３フィルタ）の通過帯域（５Ｇのｎ４１）とは、同一となっているがこれに限られない。フィルタ１１（第１フィルタ）の通過帯域とフィルタ２１（第３フィルタ）の通過帯域とは、少なくとも一部重複していればよい。また、デュプレクサ１２（第２フィルタ）の通過帯域（４ＧのＢａｎｄ３および５Ｇのｎ３）と、デュプレクサ２２（第４フィルタ）の通過帯域（５Ｇのｎ３）とは、同一となっているがこれに限られない。デュプレクサ１２（第２フィルタ）の通過帯域とデュプレクサ２２（第４フィルタ）の通過帯域とは、少なくとも一部重複していればよい。

なお、本実施例に係る通信装置５Ｃにおいて、実施の形態に係る通信装置５（図１参照）と同様に、ＥＴ電源回路６が付加されていてもよい。

（効果等）
以上のように、上記実施の形態によれば、高周波回路１は、第１通信システムの高周波信号、および第１通信システムと異なる第２通信システムの高周波信号を伝送し、フィルタ１１およびデュプレクサ１２を有する伝送回路１０と、フィルタ２１およびデュプレクサ２２を有する伝送回路２０と、を備え、フィルタ１１の通過帯域とフィルタ２１の通過帯域とは少なくとも一部重複し、デュプレクサ１２の通過帯域とデュプレクサ２２の通過帯域とは少なくとも一部重複し、フィルタ１１は第１通信システムの高周波信号を伝送し、フィルタ２１は第２通信システムの高周波信号を伝送し、デュプレクサ１２は第１通信システムおよび第２通信システムの一方の高周波信号を伝送し、デュプレクサ２２は第１通信システムおよび第２通信システムの他方の高周波信号を伝送する。

これによれば、第１通信システムの高周波信号および第２通信システムの高周波信号を同時伝送することが可能となる。この場合、第１通信システムの高周波信号の周波数帯域と第２通信システムの高周波信号の周波数帯域が一部重複していても、第１通信システムの高周波信号と第２通信システムの高周波信号とを、それぞれ異なる伝送回路１０および２０に振り分けて伝送できるので、同時伝送される２つの高周波信号間のアイソレーションを向上させることが可能となる。さらに、高周波回路１は、異なる２つの通信システムに対応し、通過帯域が一部重複し、異なる２つの伝送回路１０および２０に配置された２つのフィルタの組み合わせを２組有している。よって、同時伝送させる高周波信号の通信バンドを選択でき、また、３以上の高周波信号の同時伝送も可能となる。

また、フィルタ１１を通過する第１通信システムの高周波信号と、フィルタ２１を通過する第２通信システムの高周波信号とは同時伝送され、デュプレクサ１２を通過する第１通信システムおよび第２システムの一方の高周波信号と、デュプレクサ２２を通過する第１通信システムおよび第２システムの他方の高周波信号とは同時伝送されてもよい。

これにより、第１通信システムの高周波信号の周波数帯域と第２通信システムの高周波信号の周波数帯域が一部重複していても、第１通信システムの高周波信号と第２通信システムの高周波信号とを、それぞれ異なる伝送回路１０および２０に振り分けて同時伝送できる。

また、フィルタ１１は、第１通信システムの高周波信号および第２通信システムの高周波信号を伝送してもよく、デュプレクサ１２は、第１通信システムの高周波信号および第２通信システムの高周波信号を伝送してもよい。

これによれば、高周波回路１は、４Ｇ（第１通信システム）の高周波信号と５Ｇ（第２通信システム）の高周波信号とを同時伝送できるだけでなく、同じ５Ｇ（第２通信システム）の２つの高周波信号を、伝送回路１０Ａおよび２０を用いて同時伝送することも可能となる。

また、高周波回路１Ｃにおいて、フィルタ１１およびデュプレクサ１２は、第１通信システムおよび第２通信システムのうちの第１通信システムの高周波信号のみを伝送し、フィルタ２１およびデュプレクサ２２は、第１通信システムおよび第２通信システムのうちの第２通信システムの高周波信号のみを伝送し、フィルタ１１を通過する第１通信システムの高周波信号と、フィルタ２１を通過する第２通信システムの高周波信号とは同時伝送され、デュプレクサ１２を通過する第１通信システムの高周波信号と、デュプレクサ２２を通過する第２通信システムの他方の高周波信号とは同時伝送されてもよい。

これにより、異なる通信システムの２つの高周波信号を同時伝送することが可能となる。

また、高周波回路１Ａ、１Ｂおよび１Ｃにおいて、伝送回路１０Ａは、さらに、通過帯域が、フィルタ１１および２１ならびにデュプレクサ１２および２２の通過帯域と重複しないデュプレクサ１６を有してもよい。

これにより、同時伝送する場合にアイソレーションの劣化が発生しない高周波信号を通過させるデュプレクサ１６を、通信環境のより良い伝送回路１０Ａに配置することにより、ＥＮ−ＤＣにおける通信環境を向上させることが可能となる。

また、伝送回路１０は、さらに、フィルタ１１に接続された電力増幅器１４Ｔと、デュプレクサ１２に接続された電力増幅器１５Ｔとを有し、伝送回路２０は、さらに、フィルタ２１に接続された電力増幅器２４Ｔと、デュプレクサ２２に接続された電力増幅器２５Ｔとを有し、電力増幅器１４Ｔ、１５Ｔ、２４Ｔおよび２５Ｔのうちの一の電力増幅器に第１通信システムの高周波信号が入力されている場合には、当該一の電力増幅器にバイアス信号ｂ１が印加され、当該一の電力増幅器に第２通信システムの高周波信号が入力されている場合には、当該一の電力増幅器にバイアス信号ｂ１と異なるバイアス信号ｂ２が印加されてもよい。

これによれば、上記一の電力増幅器には、入力される高周波信号の帯域幅に応じて異なるバイアス信号が印加されるので、入力される高周波信号の帯域幅に応じてバイアス信号が最適化され得る。このため、入力される高周波信号の帯域幅が変化しても同じバイアス信号が印加される場合と比較して、上記一の電力増幅器の増幅性能を高め、消費電力を低減することが可能となる。これにより、帯域幅の異なる複数の高周波信号を、高い増幅性能および低消費電力を確保できる。

また、バイアス信号ｂ２のＰＡＰＲは、バイアス信号ｂ１のＰＡＰＲと異なっていてもよい。

これによれば、上記一の電力増幅器には、入力される高周波信号の帯域幅に応じて異なるＰＡＰＲを有するバイアス信号が印加されるので、入力される高周波信号の帯域幅に応じてバイアス信号が最適化され得る。これにより、帯域幅の異なる複数の高周波信号を、高い増幅性能および低消費電力を確保できる。

また、バイアス信号ｂ１のバイアス電圧は、第１通信システムの高周波信号の電力振幅の変化に対して第１の追従度で可変し、バイアス信号ｂ２のバイアス電圧は、第２通信システムの高周波信号の電力振幅の変化に対して第２の追従度で可変し、第２の追従度は第１の追従度よりも高くてもよい。

また、高周波回路１または通信装置５は、さらに、バイアス信号ｂ１の上記一の電力増幅器への印加と、バイアス信号ｂ２の上記一の電力増幅器への印加とを切り替えるスイッチ回路６３を備えてもよい。

また、第１通信システムは４Ｇであり、第２通信システムは５Ｇであってもよい。

これにより、高アイソレーションが確保された４Ｇと５Ｇとの同時伝送（ＥＮ−ＤＣ）が可能となる。

また、伝送回路２０Ｂにおいて、ＴＤＤ方式に対応した通信バンドを通過帯域とするフィルタの数は、ＦＤＤ方式に対応した通信バンドを通過帯域とするフィルタの数よりも多くてもよい。

一般的に、ＴＤＤ方式に対応した通信バンドは、ＦＤＤ方式に対応した通信バンドよりも高周波側に位置している傾向にある。よって、伝送回路２０Ｂを、例えば、ＮＲのような高周波側の通信バンドに対応した回路とすることが可能となる。

また、伝送回路２０Ｂが有するＴＤＤ方式に対応した通信バンドを通過帯域とするフィルタの数は、伝送回路１０Ａが有するＴＤＤ方式に対応した通信バンドを通過帯域とするフィルタの数よりも多くてもよい。

これにより、伝送回路１０Ａを、例えば、Ｅ−ＵＴＲＡのような低周波側の通信バンドに対応した回路とし、伝送回路２０Ｂを、例えば、ＮＲのような高周波側の通信バンドに対応した回路とすることが可能となる。

また、高周波回路１は、さらに、アンテナ２Ｐに接続されるアンテナ端子３０ａ、アンテナ２Ｓに接続されるアンテナ端子３０ｂ、選択端子３０ｃおよび３０ｄを有するスイッチ３０を備え、選択端子３０ｃは伝送回路１０に接続されており、選択端子３０ｄは伝送回路２０に接続されており、アンテナ端子３０ａと選択端子３０ｃとが接続されている場合、アンテナ端子３０ｂと選択端子３０ｄとが接続されており、アンテナ端子３０ａと選択端子３０ｄとが接続されている場合、アンテナ端子３０ｂと選択端子３０ｃとが接続されていてもよい。

これにより、伝送回路１０と伝送回路２０とが、それぞれ個別のアンテナ２Ｐおよび２Ｓに接続されるので、伝送回路１０を伝送する高周波信号と伝送回路２０を伝送する高周波信号とのアイソレーションを向上できる。

また、通信装置５は、アンテナで送受信される高周波信号を処理するＲＦＩＣ３と、当該アンテナとＲＦＩＣ３との間で高周波信号を伝送する高周波回路１と、を備える。

これにより、複数の通信システムの高周波信号を同時伝送する場合に、信号間のアイソレーションの劣化が抑制された通信装置５を提供できる。

また、通信装置５Ｃにおいて、伝送回路１０Ａと伝送回路２０Ｂとは、１枚の実装基板に実装、または、１チップ化されており、ＲＦＩＣ３は、高周波回路１Ｃに接続され、第１通信システムおよび第２通信システムのうちの第１通信システムの高周波信号のみを出力する出力端子３４１、３４２、３５１、３５２、３７１および３７２と、高周波回路１Ｃに接続され、第１通信システムおよび第２通信システムのうちの第２通信システムの高周波信号のみを出力する出力端子４４１、４４２、４５１、４５２、４８１および４８２と、を有していてもよい。

これにより、１モジュール化された高周波回路１Ｃに対して、ＲＦＩＣ３の各出力端子と伝送回路１０Ａおよび２０Ｂとを適切に接続することにより、４Ｇおよび５ＧのＥＮ−ＤＣを実現できる小型化された通信装置５Ｃを提供できる。

（その他の実施の形態）
以上、本発明に係る高周波回路および通信装置について、実施の形態および実施例を挙げて説明したが、本発明の高周波回路および通信装置は、上記実施の形態および実施例に限定されるものではない。上記実施の形態および実施例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態および実施例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記実施の形態および実施例の高周波回路および通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。

また、例えば、上記実施の形態および実施例に係る高周波回路および通信装置において、図面に開示された各回路素子および信号経路を接続する経路の間に別の高周波回路素子および配線などが挿入されていてもよい。

また、本発明に係る制御部は、集積回路であるＩＣ、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現されてもよい。また、集積回路化の手法は、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。

本発明は、異なる２以上の通信システムの高周波信号を同時伝送する高周波回路および通信装置として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 高周波回路
２Ｐ、２Ｓ アンテナ
３ ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）
４ ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ 通信装置
６ ＥＴ電源回路
１０、２０、１０Ａ、２０Ｂ 伝送回路
１１、２１、２６ フィルタ
１２、１６、２２ デュプレクサ
１２Ｒ、１６Ｒ、２２Ｒ 受信フィルタ
１２Ｔ、１６Ｔ、２２Ｔ 送信フィルタ
１３、２３、２７、３０、４１、４２、４３、４４、４５、４６ スイッチ
１３ａ、２３ａ、２７ａ 共通端子
１３ｂ、１３ｃ、２３ｂ、２３ｃ、２７ｂ、２７ｃ、３０ｃ、３０ｄ 選択端子
１４Ｒ、１５Ｒ、１７Ｒ、２４Ｒ、２５Ｒ、２８Ｒ 低雑音増幅器
１４Ｔ、１５Ｔ、１７Ｔ、２４Ｔ、２５Ｔ、２８Ｔ 電力増幅器
３０ａ、３０ｂ アンテナ端子
３１ ４Ｇ信号処理回路
３２ ５Ｇ信号処理回路
４０ スイッチ回路
６１ ４Ｇ用ＥＴ電源
６２ ５Ｇ用ＥＴ電源
６３ スイッチ回路
１１０、１２０ 送受信端子
１４１、１５１、１７１、２４１、２５１、２８１ 送信入力端子
１４２、１５２、１７２、２４２、２５２、２８２ 受信出力端子
３４１、３４２、３５１、３５２、３７１、３７２、４４１、４４２、４５１、４５２、４８１、４８２ 出力端子

Claims (15)

1. 第１通信システムの高周波信号、および前記第１通信システムと異なる第２通信システムの高周波信号を伝送することが可能な高周波回路であって、
   第１フィルタおよび第２フィルタを有する第１伝送回路と、
   第３フィルタおよび第４フィルタを有する第２伝送回路と、を備え、
   前記第１フィルタの通過帯域と前記第３フィルタの通過帯域とは、少なくとも一部重複し、
   前記第２フィルタの通過帯域と前記第４フィルタの通過帯域とは、少なくとも一部重複し、
   前記第１フィルタは、前記第１通信システムの高周波信号を伝送し、
   前記第３フィルタは、前記第２通信システムの高周波信号を伝送し、
   前記第２フィルタは、前記第１通信システムおよび前記第２通信システムの一方の高周波信号を伝送し、
   前記第４フィルタは、前記第１通信システムおよび前記第２通信システムの他方の高周波信号を伝送する、
   高周波回路。
2. 前記第１フィルタを通過する前記第１通信システムの高周波信号と、前記第３フィルタを通過する前記第２通信システムの高周波信号とは、同時伝送され、
   前記第２フィルタを通過する前記第１通信システムおよび前記第２通信システムの一方の高周波信号と、前記第４フィルタを通過する前記第１通信システムおよび前記第２通信システムの他方の高周波信号とは、同時伝送される、
   請求項１に記載の高周波回路。
3. 前記第１フィルタは、前記第１通信システムの高周波信号および前記第２通信システムの高周波信号を伝送し、
   前記第２フィルタは、前記第１通信システムの高周波信号および前記第２通信システムの高周波信号を伝送する、
   請求項１または２に記載の高周波回路。
4. 前記第１フィルタおよび前記第２フィルタは、前記第１通信システムおよび前記第２通信システムのうちの前記第１通信システムの高周波信号のみを伝送し、
   前記第３フィルタおよび前記第４フィルタは、前記第１通信システムおよび前記第２通信システムのうちの前記第２通信システムの高周波信号のみを伝送し、
   前記第１フィルタを通過する前記第１通信システムの高周波信号と、前記第３フィルタを通過する前記第２通信システムの高周波信号とは、同時伝送され、
   前記第２フィルタを通過する前記第１通信システムの高周波信号と、前記第４フィルタを通過する前記第２通信システムの高周波信号とは、同時伝送される、
   請求項１または２に記載の高周波回路。
5. 前記第１伝送回路は、さらに、
   通過帯域が、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ、前記第３フィルタ、および前記第４フィルタの通過帯域と重複しない第５フィルタを有する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波回路。
6. 前記第１伝送回路は、さらに、
   前記第１フィルタに接続された第１電力増幅器と、
   前記第２フィルタに接続された第２電力増幅器と、を有し、
   前記第２伝送回路は、さらに、
   前記第３フィルタに接続された第３電力増幅器と、
   前記第４フィルタに接続された第４電力増幅器と、を有し、
   前記第１電力増幅器、前記第２電力増幅器、前記第３電力増幅器、および前記第４電力増幅器のうちの一の電力増幅器に前記第１通信システムの高周波信号が入力されている場合には、前記一の電力増幅器に第１バイアス信号が印加され、
   前記一の電力増幅器に前記第２通信システムの高周波信号が入力されている場合には、前記一の電力増幅器に前記第１バイアス信号と異なる第２バイアス信号が印加される、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の高周波回路。
7. 前記第１バイアス信号と前記第２バイアス信号とは、ＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）が異なる、
   請求項６に記載の高周波回路。
8. 前記第１バイアス信号のバイアス電圧は、前記第１通信システムの高周波信号の電力振幅の変化に対して第１の追従度で可変し、
   前記第２バイアス信号のバイアス電圧は、前記第２通信システムの高周波信号の電力振幅の変化に対して第２の追従度で可変し、
   前記第２の追従度は、前記第１の追従度よりも高い、
   請求項６または７に記載の高周波回路。
9. さらに、
   前記第１バイアス信号の前記一の電力増幅器への印加と、前記第２バイアス信号の前記一の電力増幅器への印加とを切り替えるスイッチ回路を備える、
   請求項６〜８のいずれか１項に記載の高周波回路。
10. 前記第１通信システムは、第４世代移動通信システム（４Ｇ）であり、
    前記第２通信システムは、第５世代移動通信システム（５Ｇ）である、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の高周波回路。
11. 前記第２伝送回路において、
    時分割複信（ＴＤＤ）方式に対応した通信バンドを通過帯域とするフィルタの数は、周波数分割複信（ＦＤＤ）方式に対応した通信バンドを通過帯域とするフィルタの数よりも多い、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の高周波回路。
12. 前記第２伝送回路が有するＴＤＤ方式に対応した通信バンドを通過帯域とするフィルタの数は、前記第１伝送回路が有するＴＤＤ方式に対応した通信バンドを通過帯域とするフィルタの数よりも多い、
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の高周波回路。
13. さらに、
    第１アンテナに接続される第１アンテナ端子、前記第１アンテナと異なる第２アンテナに接続される第２アンテナ端子、および２以上の選択端子を有するスイッチを備え、
    前記スイッチが有する前記２以上の選択端子のうちの第１選択端子は、前記第１伝送回路に接続されており、
    前記スイッチが有する前記２以上の選択端子のうちの第２選択端子は、前記第２伝送回路に接続されており、
    前記第１アンテナ端子と前記第１選択端子とが接続されている場合、前記第２アンテナ端子と前記第２選択端子とが接続されており、
    前記第１アンテナ端子と前記第２選択端子とが接続されている場合、前記第２アンテナ端子と前記第１選択端子とが接続されている、
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載の高周波回路。
14. アンテナで送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、
    前記アンテナと前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝送する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の高周波回路と、を備える、
    通信装置。
15. 前記第１伝送回路と前記第２伝送回路とは、１枚の実装基板に実装、または、１チップ化されており、
    前記ＲＦ信号処理回路は、
    前記高周波回路に接続され、前記第１通信システムおよび前記第２通信システムのうちの前記第１通信システムの高周波信号のみを出力する第１出力端子と、
    前記高周波回路に接続され、前記第１通信システムおよび前記第２通信システムのうちの前記第２通信システムの高周波信号のみを出力する第２出力端子と、を有する、
    請求項１４に記載の通信装置。

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