JP2021093617A - 高周波モジュールおよび通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】送信電力増幅器で増幅される高周波送信信号の品質劣化が抑制された高周波モジュールを提供する。【解決手段】高周波モジュール１Ａは、互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂを有するモジュール基板９１と、送信入力端子１１１および１１２と、送信入力端子１１１および１１２から入力された送信信号を増幅する送信電力増幅器１１と、送信入力端子１１１および１１２と送信電力増幅器１１との接続および非接続を切り替えるスイッチ５４と、送信電力増幅器１１をディジタル制御信号で制御するＰＡ制御回路１５と、を備え、スイッチ５４は主面９１ａに配置されており、ＰＡ制御回路１５は主面９１ｂに配置されている。【選択図】図２Ａ
Description
本発明は、高周波モジュールおよび通信装置に関する。
携帯電話などの移動体通信機器では、特に、マルチバンド化の進展に伴い、高周波フロントエンド回路を構成する回路素子の配置構成が複雑化されている。
特許文献１には、複数の通信バンド（周波数帯域）による送信を実行すべく、２つの送信電力増幅器を有するフロントエンド回路の構成が開示されている。２つの送信電力増幅器の入力側には、２つのトランシーバ回路からの送信信号を当該２つの送信電力増幅器のいずれに入力するかを切り替えるスイッチが配置されている。これによれば、上記２つのトランシーバ回路から出力された２つの送信信号は、上記フロントエンド回路を経由して２つのアンテナから高アイソレーションで送信することが可能となる。
しかしながら、特許文献１に開示されたフロントエンド回路を、小型のフロントエンド回路として１つのモジュールで構成する場合、送信電力増幅器を制御する制御回路から発生するディジタルノイズまたは電源ノイズが送信電力増幅器の入力側の送信経路に流入し、送信電力増幅器で増幅される高周波送信信号の品質を劣化させるという問題が発生する。
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、送信電力増幅器で増幅される高周波送信信号の品質劣化が抑制された高周波モジュール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モジュールは、互いに対向する第１主面および第２主面を有するモジュール基板と、送信入力端子と、前記送信入力端子から入力された送信信号を増幅する送信電力増幅器と、前記送信入力端子と前記送信電力増幅器との接続および非接続を切り替えるスイッチと、前記送信電力増幅器をディジタル制御信号で制御する制御回路と、を備え、前記スイッチは、前記第１主面に配置されており、前記制御回路は、前記第２主面に配置されている。
本発明によれば、送信電力増幅器で増幅される高周波送信信号の品質劣化が抑制された高周波モジュールおよび通信装置を提供することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、包括的又は具体的な例を示すものである。また、以下の実施の形態、実施例および変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施例および変形例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。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する場合がある。
また、以下において、平行及び垂直等の要素間の関係性を示す用語、及び、矩形状等の要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表すのではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する。
また、以下において、基板に実装されたＡ、ＢおよびＣにおいて、「基板（または基板の主面）の平面視において、ＡとＢとの間にＣが配置されている」とは、基板の平面視においてＡ内の任意の点とＢ内の任意の点とを結ぶ直線がＣの領域を通ることを意味する。また、基板の平面視とは、基板および基板に実装された回路素子を基板に平行な平面に正投影して見ることを意味する。
また、以下において、「送信経路」とは、高周波送信信号が伝搬する配線、当該配線に直接接続された電極、および当該配線または当該電極に直接接続された端子等で構成された伝送線路であることを意味する。また、「受信経路」とは、高周波受信信号が伝搬する配線、当該配線に直接接続された電極、および当該配線または当該電極に直接接続された端子等で構成された伝送線路であることを意味する。
また、以下において、「ＡとＢとが接続されている」とは、ＡとＢとが物理的に接続されている場合に適用されるだけでなく、ＡとＢとが電気的に接続されている場合にも適用される。
（実施の形態）
［１．高周波モジュール１Ａおよび通信装置５Ａの回路構成］
図１Ａは、実施の形態に係る高周波モジュール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、高周波モジュール１Ａと、アンテナ２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、を備える。
［１．高周波モジュール１Ａおよび通信装置５Ａの回路構成］
図１Ａは、実施の形態に係る高周波モジュール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、高周波モジュール１Ａと、アンテナ２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、を備える。
ＲＦＩＣ３は、アンテナ２で送受信される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、高周波モジュール１Ａの受信経路を介して入力された受信信号を、ダウン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受信信号をＢＢＩＣ４へ出力する。また、ＲＦＩＣ３は、ＢＢＩＣ４から入力された信号に基づいて処理された高周波送信信号を、高周波モジュール１Ａの送信経路に出力する。
ＢＢＩＣ４は、高周波モジュール１Ａを伝送する高周波信号よりも低い周波数の信号を用いてデータ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。
また、ＲＦＩＣ３は、使用される通信バンド（周波数帯域）に基づいて、高周波モジュール１Ａが有するスイッチ５１、５２、５３および５４の接続を制御する制御部としての機能を有する。具体的には、ＲＦＩＣ３は、制御信号（図示せず）により高周波モジュール１Ａが有するスイッチ５１〜５４の接続を切り替える。なお、制御部は、ＲＦＩＣ３の外部に設けられていてもよく、例えば、高周波モジュール１ＡまたはＢＢＩＣ４に設けられていてもよい。
また、ＲＦＩＣ３は、高周波モジュール１Ａが有する送信電力増幅器１１の利得を制御する制御部としての機能も有する。具体的には、ＲＦＩＣ３は、ＭＩＰＩなどのディジタル制御信号を、制御信号端子１１３を介して高周波モジュール１Ａに出力する。また、ＲＦＩＣ３は、送信電力増幅器１１に供給される電源電圧Ｖｃｃおよびバイアス電圧Ｖｂｉａｓのための直流電圧信号ＶＤＣを、制御信号端子１１３を介して高周波モジュール１Ａに出力する。高周波モジュール１ＡのＰＡ制御回路１５は、制御信号端子１１３を介して入力されたディジタル制御信号および直流電圧信号によって、送信電力増幅器１１の利得を調整する。なお、直流電圧信号ＶＤＣは、制御信号端子１１３と異なる端子から入力されてもよい。また、制御部は、ＲＦＩＣ３の外部に設けられていてもよく、例えば、ＢＢＩＣ４に設けられていてもよい。
アンテナ２は、高周波モジュール１Ａのアンテナ接続端子１００に接続され、高周波モジュール１Ａから出力された高周波信号を放射し、また、外部からの高周波信号を受信して高周波モジュール１Ａへ出力する。
なお、本実施の形態に係る通信装置５Ａにおいて、アンテナ２およびＢＢＩＣ４は、必須の構成要素ではない。
次に、高周波モジュール１Ａの詳細な構成について説明する。
図１Ａに示すように、高周波モジュール１Ａは、アンテナ接続端子１００と、送信入力端子１１１および１１２と、受信出力端子１２０と、送信電力増幅器１１と、制御信号端子１１３と、ＰＡ制御回路１５と、受信低雑音増幅器２１と、送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔと、受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒと、整合回路３１および４１と、スイッチ５１、５２、５３および５４と、を備える。
アンテナ接続端子１００は、アンテナ２に接続されるアンテナ共通端子である。
送信電力増幅器１１は、送信入力端子１１１および１１２から入力された通信バンドＡ（第１通信バンド）および通信バンドＢ（第２通信バンド）の送信信号を増幅する増幅器である。送信電力増幅器１１の入力端子はスイッチ５４に接続され、出力端子は整合回路３１に接続されている。
ＰＡ制御回路１５は、送信電力増幅器１１をディジタル制御信号で制御する制御回路の一例であり、制御信号端子１１３を介して入力されたディジタル制御信号ＭＩＰＩおよび直流電圧信号ＶＤＣによって、送信電力増幅器１１の利得を調整する。ＰＡ制御回路１５は、第１の半導体ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で形成されていてもよい。第１の半導体ＩＣは、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）で構成されている。具体的には、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）プロセスにより形成されている。これにより、第１の半導体ＩＣを安価に製造することが可能となる。
なお、第１の半導体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。
受信低雑音増幅器２１は、通信バンドＡおよび通信バンドＢの高周波信号を低雑音で増幅し、受信出力端子１２０へ出力する増幅器である。
送信フィルタ６１Ｔは、送信電力増幅器１１とアンテナ接続端子１００とを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１１で増幅された送信信号のうち、通信バンドＡの送信帯域の送信信号を通過させる。また、送信フィルタ６２Ｔは、送信電力増幅器１１とアンテナ接続端子１００とを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１１で増幅された送信信号のうち、通信バンドＢの送信帯域の送信信号を通過させる。
受信フィルタ６１Ｒは、受信低雑音増幅器２１とアンテナ接続端子１００とを結ぶ受信経路に配置され、アンテナ接続端子１００から入力された受信信号のうち、通信バンドＡの受信帯域の受信信号を通過させる。また、受信フィルタ６２Ｒは、受信低雑音増幅器２１とアンテナ接続端子１００とを結ぶ受信経路に配置され、アンテナ接続端子１００から入力された受信信号のうち、通信バンドＢの受信帯域の受信信号を通過させる。
送信フィルタ６１Ｔおよび受信フィルタ６１Ｒは、通信バンドＡを通過帯域とするデュプレクサ６１を構成している。また、送信フィルタ６２Ｔおよび受信フィルタ６２Ｒは、通信バンドＢを通過帯域とするデュプレクサ６２を構成している。
整合回路３１は、送信電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔとのインピーダンス整合をとる。
整合回路４１は、受信低雑音増幅器２１と受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、受信低雑音増幅器２１と受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒとのインピーダンス整合をとる。
スイッチ５４は、共通端子および２つの選択端子を有する。スイッチ５４の共通端子は、送信電力増幅器１１の入力端子に接続されている。スイッチ５４の一方の選択端子は送信入力端子１１１に接続され、スイッチ５４の他方の選択端子は送信入力端子１１２に接続されている。この接続構成において、スイッチ５４は、共通端子と一方の選択端子との接続、および、共通端子と他方の選択端子との接続、を切り替える。つまり、スイッチ５４は、送信入力端子１１１および１１２と送信電力増幅器１１との接続および非接続を切り替える。スイッチ５４は、例えば、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏｌｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｔｈｒｏｗ）型のスイッチ回路で構成される。
なお、送信入力端子１１１からは、例えば、通信バンドＡの送信信号が入力され、送信入力端子１１２からは、例えば、通信バンドＢの送信信号が入力される。
また、送信入力端子１１１からは、例えば、第４世代移動通信システム（４Ｇ）における通信バンドＡまたはＢの送信信号が入力され、送信入力端子１１２からは、例えば、第５世代移動通信システム（５Ｇ）における通信バンドＡまたはＢの送信信号が入力されてもよい。
スイッチ５１は、共通端子および２つの選択端子を有する。スイッチ５１の共通端子は、整合回路３１を介して送信電力増幅器１１の出力端子に接続されている。スイッチ５１の一方の選択端子は送信フィルタ６１Ｔに接続され、スイッチ５１の他方の選択端子は送信フィルタ６２Ｔに接続されている。この接続構成において、スイッチ５１は、共通端子と一方の選択端子との接続、および、共通端子と他方の選択端子との接続、を切り替える。つまり、スイッチ５１は、通信バンドＡの送信信号を伝送する送信経路と送信電力増幅器１１との接続、および、通信バンドＢの送信信号を伝送する送信経路と送信電力増幅器１１との接続、を切り替える。スイッチ５１は、例えば、ＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。
スイッチ５２は、共通端子および２つの選択端子を有する。スイッチ５２の共通端子は、整合回路４１を介して受信低雑音増幅器２１の入力端子に接続されている。スイッチ５２の一方の選択端子は受信フィルタ６１Ｒに接続され、スイッチ５２の他方の選択端子は受信フィルタ６２Ｒに接続されている。この接続構成において、スイッチ５２は、共通端子と一方の選択端子との接続、および、共通端子と他方の選択端子との接続、を切り替える。つまり、スイッチ５２は、受信低雑音増幅器２１と通信バンドＡの受信信号を伝送する受信経路との接続、および、受信低雑音増幅器２１と通信バンドＢの受信信号を伝送する受信経路との接続、を切り替える。スイッチ５２は、例えば、ＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。
スイッチ５３は、アンテナスイッチの一例であり、アンテナ接続端子１００に接続され、（１）アンテナ接続端子１００と通信バンドＡの送信信号および受信信号を伝送する信号経路との接続、ならびに（２）アンテナ接続端子１００と通信バンドＢの送信信号および受信信号を伝送する信号経路との接続、を切り替える。なお、スイッチ５３は、上記（１）および（２）を同時に行うことが可能なマルチ接続型のスイッチ回路であってもよい。
なお、スイッチ５３とアンテナ接続端子１００との間に、マルチプレクサが配置されていてもよい。また、スイッチ５３とデュプレクサ６１との間、および、スイッチ５３とデュプレクサ６２との間に整合回路が配置されていてもよい。
なお、送信フィルタ６１Ｔ、６２Ｔ、受信フィルタ６１Ｒ、６２Ｒは、例えば、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）を用いた弾性波フィルタ、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）を用いた弾性波フィルタ、ＬＣ共振フィルタ、および誘電体フィルタのいずれかであってもよく、さらには、これらには限定されない。
また、送信電力増幅器１１および受信低雑音増幅器２１は、例えば、Ｓｉ系のＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）またはＧａＡｓを材料とした、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。
また、受信低雑音増幅器２１、スイッチ５２および５３は、１つの半導体ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）に形成されていてもよい。さらに、上記半導体ＩＣは、さらに、送信電力増幅器１１、スイッチ５１および５４を含んでいてもよい。半導体ＩＣは、例えば、ＣＭＯＳで構成されている。具体的には、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）プロセスにより形成されている。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。
上述した高周波モジュール１Ａの構成において、スイッチ５４、送信電力増幅器１１、整合回路３１、スイッチ５１、送信フィルタ６１Ｔ、およびスイッチ５３は、アンテナ接続端子１００に向けて通信バンドＡの送信信号を伝送する第１送信回路を構成する。また、スイッチ５３、受信フィルタ６１Ｒ、スイッチ５２、整合回路４１、および受信低雑音増幅器２１は、アンテナ２からアンテナ接続端子１００を介して通信バンドＡの受信信号を伝送する第１受信回路を構成する。
また、スイッチ５４、送信電力増幅器１１、整合回路３１、スイッチ５１、送信フィルタ６２Ｔ、およびスイッチ５３は、アンテナ接続端子１００に向けて通信バンドＢの送信信号を伝送する第２送信回路を構成する。また、スイッチ５３、受信フィルタ６２Ｒ、スイッチ５２、整合回路４１、および受信低雑音増幅器２１は、アンテナ２からアンテナ接続端子１００を介して通信バンドＢの受信信号を伝送する第２受信回路を構成する。
上記回路構成によれば、高周波モジュール１Ａは、通信バンドＡの高周波信号および通信バンドＢの高周波信号のいずれかを、単独で送信、受信、または送受信することが可能である。さらに、高周波モジュール１Ａは、通信バンドＡの高周波信号と、通信バンドＢの高周波信号とを、同時送信、同時受信、および同時送受信の少なくともいずれかで実行することも可能である。
なお、本発明に係る高周波モジュールでは、上記２つの送信回路および上記２つの受信回路がスイッチ５３を介してアンテナ接続端子１００に接続されていなくてもよく、上記２つの送信回路および上記２つの受信回路が、異なる端子を介してアンテナ２に接続されていてもよい。また、本発明に係る高周波モジュールは、第１送信回路を少なくとも有していればよい。
また、本発明に係る高周波モジュールにおいて、第１送信回路は、送信電力増幅器１１、ＰＡ制御回路１５およびスイッチ５４を有していればよい。
［２．変形例に係る高周波モジュール１Ｂおよび通信装置５Ｂの回路構成］
図１Ｂは、実施の形態の変形例に係る高周波モジュール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、高周波モジュール１Ｂと、アンテナ２と、ＲＦＩＣ３と、ＢＢＩＣ４と、を備える。本変形例に係る通信装置５Ｂは、実施の形態に係る通信装置５Ａと比較して、高周波モジュール１Ｂの構成のみが異なる。以下、アンテナ２、ＲＦＩＣ３およびＢＢＩＣ４の説明を省略し、高周波モジュール１Ｂの構成について説明する。
図１Ｂは、実施の形態の変形例に係る高周波モジュール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、高周波モジュール１Ｂと、アンテナ２と、ＲＦＩＣ３と、ＢＢＩＣ４と、を備える。本変形例に係る通信装置５Ｂは、実施の形態に係る通信装置５Ａと比較して、高周波モジュール１Ｂの構成のみが異なる。以下、アンテナ２、ＲＦＩＣ３およびＢＢＩＣ４の説明を省略し、高周波モジュール１Ｂの構成について説明する。
図１Ｂに示すように、高周波モジュール１Ｂは、アンテナ接続端子１００と、送信入力端子１１０と、受信出力端子１２０と、制御信号端子１１３および１１４と、送信電力増幅器１２および１３と、ＰＡ制御回路１５と、受信低雑音増幅器２１と、送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔと、受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒと、整合回路３１、３２および４１と、スイッチ５２、５３および５５と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ｂは、実施の形態に係る高周波モジュール１Ａと比較して、送信回路の構成が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ｂについて、実施の形態に係る高周波モジュール１Ａと同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
送信電力増幅器１２は、送信入力端子１１０から入力された通信バンドＡ（第１通信バンド）の送信信号を増幅する増幅器である。送信電力増幅器１２の入力端子はスイッチ５５に接続され、出力端子は整合回路３１に接続されている。
送信電力増幅器１３は、送信入力端子１１０から入力された通信バンドＢ（第２通信バンド）の送信信号を増幅する増幅器である。送信電力増幅器１３の入力端子はスイッチ５５に接続され、出力端子は整合回路３２に接続されている。
ＰＡ制御回路１５は、送信電力増幅器１２をディジタル制御信号で制御する制御回路の一例であり、制御信号端子１１３を介して入力されたディジタル制御信号ＭＩＰＩおよび直流電圧信号ＶＤＣによって、送信電力増幅器１２の利得を調整する。また、ＰＡ制御回路１５は、送信電力増幅器１３をディジタル制御信号で制御する制御回路の一例であり、制御信号端子１１４を介して入力されたディジタル制御信号ＭＩＰＩおよび直流電圧信号ＶＤＣによって、送信電力増幅器１３の利得を調整する。
ＰＡ制御回路１５は、半導体ＩＣで形成されていてもよい。半導体ＩＣは、例えば、ＣＭＯＳで構成されている。具体的には、ＳＯＩプロセスにより形成されている。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。
送信フィルタ６１Ｔは、送信電力増幅器１２とアンテナ接続端子１００とを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１２で増幅された通信バンドＡの送信帯域の送信信号を通過させる。また、送信フィルタ６２Ｔは、送信電力増幅器１３とアンテナ接続端子１００とを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１３で増幅された通信バンドＢの送信帯域の送信信号を通過させる。
整合回路３１は、送信電力増幅器１２と送信フィルタ６１Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１２と送信フィルタ６１Ｔとのインピーダンス整合をとる。整合回路３２は、送信電力増幅器１３と送信フィルタ６２Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、送信電力増幅器１３と送信フィルタ６２Ｔとのインピーダンス整合をとる。
スイッチ５５は、共通端子および２つの選択端子を有する。スイッチ５５の共通端子は、送信入力端子１１０に接続されている。スイッチ５５の一方の選択端子は送信電力増幅器１２の入力端子に接続されている。スイッチ５５の他方の選択端子は送信電力増幅器１３の入力端子に接続されている。この接続構成において、スイッチ５５は、共通端子と一方の選択端子との接続、および、共通端子と他方の選択端子との接続、を切り替える。つまり、スイッチ５５は、送信入力端子１１０と送信電力増幅器１２および１３との接続および非接続を切り替える。スイッチ５５は、例えば、ＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。
なお、送信入力端子１１０からは、例えば、通信バンドＡおよび通信バンドＢの送信信号が入力される。
また、送信入力端子１１０からは、例えば、４Ｇにおける通信バンドＡの送信信号と５Ｇにおける通信バンドＢの送信信号が入力されてもよい。
なお、スイッチ５５は、２つの共通端子と２つの選択端子とを有するＤＰＤＴ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｐｏｌｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｔｈｒｏｗ）型のスイッチ回路で構成されていてもよい。この場合には、高周波モジュール１Ｂは、２つの送信入力端子１１１および１１２を有し、送信入力端子１１１がスイッチ５５の一方の共通端子と接続され、送信入力端子１１２がスイッチ５５の他方の共通端子と接続される。この接続構成において、スイッチ５５は、一方の共通端子と一方の選択端子との接続および一方の共通端子と他方の選択端子との接続を切り替え、また、他方の共通端子と一方の選択端子との接続および他方の共通端子と他方の選択端子との接続を切り替える。つまり、スイッチ５５は、送信入力端子１１１および１１２と送信電力増幅器１２および１３との接続および非接続を切り替える。この場合、例えば、送信入力端子１１１から通信バンドＡの送信信号が入力され、送信入力端子１１２から通信バンドＢの送信信号が入力される。
また、例えば、送信入力端子１１１から４Ｇにおける通信バンドＡおよび通信バンドＢの送信信号が入力され、送信入力端子１１２から５Ｇにおける通信バンドＡおよび通信バンドＢの送信信号が入力されてもよい。
また、送信電力増幅器１２、１３および受信低雑音増幅器２１は、例えば、Ｓｉ系のＣＭＯＳまたはＧａＡｓを材料としたＦＥＴまたはＨＢＴなどで構成されている。
上述した高周波モジュール１Ｂの構成において、スイッチ５５、送信電力増幅器１２、整合回路３１、送信フィルタ６１Ｔ、およびスイッチ５３は、アンテナ接続端子１００に向けて通信バンドＡの送信信号を伝送する第１送信回路を構成する。また、スイッチ５３、受信フィルタ６１Ｒ、スイッチ５２、整合回路４１、および受信低雑音増幅器２１は、アンテナ２からアンテナ接続端子１００を介して通信バンドＡの受信信号を伝送する第１受信回路を構成する。
また、スイッチ５５、送信電力増幅器１３、整合回路３２、送信フィルタ６２Ｔ、およびスイッチ５３は、アンテナ接続端子１００に向けて通信バンドＢの送信信号を伝送する第２送信回路を構成する。また、スイッチ５３、受信フィルタ６２Ｒ、スイッチ５２、整合回路４１、および受信低雑音増幅器２１は、アンテナ２からアンテナ接続端子１００を介して通信バンドＢの受信信号を伝送する第２受信回路を構成する。
上記回路構成によれば、高周波モジュール１Ｂは、通信バンドＡの高周波信号および通信バンドＢの高周波信号のいずれかを、単独で送信、受信、または送受信することが可能である。さらに、高周波モジュール１Ｂは、通信バンドＡの高周波信号と、通信バンドＢの高周波信号とを、同時送信、同時受信、および同時送受信の少なくともいずれかで実行することも可能である。
［３．高周波モジュール１Ａおよび１Ｂの小型化］
ここで、高周波モジュール１Ａまたは１Ｂを構成する各回路素子を、小型のフロントエンド回路として１つのモジュール基板に実装する場合、モジュール基板表面の回路部品レイアウト面積を小さくすることが必要となる。この場合、高周波モジュール１Ａにおいて、ＰＡ制御回路１５から出力されて制御信号経路１１ｃを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして送信電力増幅器１１の入力側の高周波送信経路１１ｒに流入し、送信電力増幅器１１で増幅された高周波送信信号の品質を劣化させるという問題が発生する。また、高周波モジュール１Ｂにおいて、ＰＡ制御回路１５から出力されて制御信号経路１２ｃを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして送信電力増幅器１２の入力側の高周波送信経路１２ｒに流入し、送信電力増幅器１２で増幅された高周波送信信号の品質を劣化させるという問題が発生する。また、高周波モジュール１Ｂにおいて、ＰＡ制御回路１５から出力されて制御信号経路１３ｃを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして送信電力増幅器１３の入力側の高周波送信経路１３ｒに流入し、送信電力増幅器１３で増幅された高周波送信信号の品質を劣化させるという問題が発生する。
ここで、高周波モジュール１Ａまたは１Ｂを構成する各回路素子を、小型のフロントエンド回路として１つのモジュール基板に実装する場合、モジュール基板表面の回路部品レイアウト面積を小さくすることが必要となる。この場合、高周波モジュール１Ａにおいて、ＰＡ制御回路１５から出力されて制御信号経路１１ｃを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして送信電力増幅器１１の入力側の高周波送信経路１１ｒに流入し、送信電力増幅器１１で増幅された高周波送信信号の品質を劣化させるという問題が発生する。また、高周波モジュール１Ｂにおいて、ＰＡ制御回路１５から出力されて制御信号経路１２ｃを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして送信電力増幅器１２の入力側の高周波送信経路１２ｒに流入し、送信電力増幅器１２で増幅された高周波送信信号の品質を劣化させるという問題が発生する。また、高周波モジュール１Ｂにおいて、ＰＡ制御回路１５から出力されて制御信号経路１３ｃを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして送信電力増幅器１３の入力側の高周波送信経路１３ｒに流入し、送信電力増幅器１３で増幅された高周波送信信号の品質を劣化させるという問題が発生する。
これに対して、高周波モジュール１Ａおよび１Ｂでは、制御信号経路を伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして高周波送信経路に流入することを抑制する構成を有している。以下では、実施の形態に係る高周波モジュール１Ａおよび変形例に係る高周波モジュール１Ｂにおける制御信号経路と高周波送信経路との間のアイソレーションを向上させる構成について説明する。
［４．実施例１に係る高周波モジュール１Ａの回路素子配置構成］
図２Ａは、実施例１に係る高周波モジュール１Ａの平面構成概略図である。また、図２Ｂは、実施例１に係る高周波モジュール１Ａの断面構成概略図であり、具体的には、図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ線における断面図である。なお、図２Ａの（ａ）には、モジュール基板９１の互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂのうち、主面９１ａをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置図が示されている。一方、図２Ａの（ｂ）には、主面９１ｂをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置を透視した図が示されている。
図２Ａは、実施例１に係る高周波モジュール１Ａの平面構成概略図である。また、図２Ｂは、実施例１に係る高周波モジュール１Ａの断面構成概略図であり、具体的には、図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ線における断面図である。なお、図２Ａの（ａ）には、モジュール基板９１の互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂのうち、主面９１ａをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置図が示されている。一方、図２Ａの（ｂ）には、主面９１ｂをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置を透視した図が示されている。
実施例に係る高周波モジュール１Ａは、図１Ａに示された実施の形態に係る高周波モジュール１Ａを構成する各回路素子の配置構成を具体的に示したものである。
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、本実施例に係る高周波モジュール１Ａは、図１Ａに示された回路構成に加えて、さらに、モジュール基板９１と、樹脂部材９２および９３と、外部接続端子１５０と、を有している。
モジュール基板９１は、互いに対向する主面９１ａ（第１主面）および主面９１ｂ（第２主面）を有し、上記送信回路および上記受信回路を実装する基板である。モジュール基板９１としては、例えば、複数の誘電体層の積層構造を有する低温同時焼成セラミックス（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ：ＬＴＣＣ）基板、高温同時焼成セラミックス（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ：ＨＴＣＣ）基板、部品内蔵基板、再配線層（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＲＤＬ）を有する基板、または、プリント基板等が用いられる。
樹脂部材９２は、モジュール基板９１の主面９１ａに配置され、上記送信回路の一部、上記受信回路の一部、およびモジュール基板９１の主面９１ａを覆っており、上記送信回路および上記受信回路を構成する回路素子の機械強度および耐湿性などの信頼性を確保する機能を有している。樹脂部材９３は、モジュール基板９１の主面９１ｂに配置され、上記送信回路の一部、上記受信回路の一部、およびモジュール基板９１の主面９１ｂを覆っており、上記送信回路および上記受信回路を構成する回路素子の機械強度および耐湿性などの信頼性を確保する機能を有している。なお、樹脂部材９２および９３は、本発明に係る高周波モジュールに必須の構成要素ではない。
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、本実施例に係る高周波モジュール１Ａでは、送信電力増幅器１１、スイッチ５１、５４、デュプレクサ６１、６２、整合回路３１および４１は、モジュール基板９１の主面９１ａに表面実装されている。一方、ＰＡ制御回路１５、受信低雑音増幅器２１、スイッチ５２および５３は、モジュール基板９１の主面９１ｂに表面実装されている。
本実施例では、スイッチ５４は主面９１ａ（第１主面）に実装されている。一方、ＰＡ制御回路１５は主面９１ｂ（第２主面）に実装されている。つまり、ＰＡ制御回路１５とスイッチ５４とが、モジュール基板９１を挟んで配置されている。これにより、図２Ｂに示すように、送信電力増幅器１１とスイッチ５４とを結ぶ高周波送信経路１１ｒ、および、送信電力増幅器１１とＰＡ制御回路１５とを結ぶ制御信号経路１１ｃを、それぞれ、モジュール基板９１の主面９１ａ側、および、モジュール基板９１の９１ｂ側に振り分けて形成できる。このため、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとの間のアイソレーションを確保できるので、ＰＡ制御回路１５から出力されて制御信号経路１１ｃを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして送信電力増幅器１１の入力側の高周波送信経路１１ｒに流入することを抑制できる。よって、送信電力増幅器１１で増幅された高周波送信信号の品質劣化を抑制できる。
なお、図２Ｂに示すように、モジュール基板９１は、主面９１ａと主面９１ｂとの間に形成されたグランド平面電極９３Ｇを有していることが望ましい。より具体的には、モジュール基板９１は、複数の誘電体層が積層された多層構造を有し、当該複数の誘電体層の少なくとも１つには、グランド平面電極９３Ｇが形成されていることが望ましい。ここで、モジュール基板９１を平面視した場合に、グランド平面電極９３Ｇとスイッチ５４とは、少なくとも一部重複しており、グランド平面電極９３ＧとＰＡ制御回路１５とは、少なくとも一部重複していることが望ましい。
これによれば、グランド平面電極９３Ｇの電磁界遮蔽機能により、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとの間のアイソレーションが、より一層向上する。よって、送信電力増幅器１１で増幅される高周波送信信号の品質劣化を、より一層抑制できる。
さらに、モジュール基板９１を平面視した場合に、スイッチ５４とＰＡ制御回路１５とは、少なくとも一部重複していることが望ましい。
これによれば、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとが、グランド平面電極９３Ｇを挟んで配置されることとなる。よって、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとの間のアイソレーションがさらに向上する。
なお、本実施例に係る高周波モジュール１Ａにおいて、スイッチ５４とＰＡ制御回路１５とが、モジュール基板９１の主面９１ａおよび９１ｂに振り分けて配置されていればよく、その他の回路部品は、主面９１ａおよび９１ｂのいずれに配置されていてもよく、さらには、モジュール基板９１に内蔵されていてもよい。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ａでは、モジュール基板９１の主面９１ｂ（第２主面）側に、複数の外部接続端子１５０が配置されている。高周波モジュール１Ａは、高周波モジュール１Ａのｚ軸負方向側に配置される外部基板と、複数の外部接続端子１５０を経由して、電気信号のやりとりを行う。図２Ａの（ｂ）に示すように、複数の外部接続端子１５０は、主面９１ｂの外縁領域に配置されていてもよい。複数の外部接続端子１５０のいくつかは、外部基板のグランド電位に設定される。
外部接続端子１５０の上記配置構成によれば、ディジタルノイズまたは電源ノイズを発生するＰＡ制御回路１５の周囲に、グランド電極として適用される外部接続端子１５０が複数配置されるので、その他の回路素子へのディジタルノイズまたは電源ノイズの流入を抑制できる。
また、外部接続端子１５０ＲＦは、図１Ａにおける送信入力端子１１１または１１２に相当し、外部接続端子１５０ＤＣは、図１Ａにおける制御信号端子１１３に相当する。外部接続端子１５０ＲＦは、モジュール基板９１内に形成されたビア導体などを介して、主面９１ａに配置されたスイッチ５４と接続されている。また、外部接続端子１５０ＤＣは、主面９１ｂ内に形成された配線などを介して、主面９１ｂに配置されたＰＡ制御回路１５と接続されている。図２Ａの（ｂ）に示すように、外部接続端子１５０ＲＦと外部接続端子１５０ＤＣとの間には、グランド電位に設定された外部接続端子１５０が介在している。これにより、外部接続端子１５０ＤＣを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして外部接続端子１５０ＲＦへ流入することを抑制することが可能となる。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ａでは、送信電力増幅器１１は、主面９１ａ（第１主面）に実装されている。
送信電力増幅器１１は、高周波モジュール１Ａが有する回路部品のなかで発熱量が大きい部品である。高周波モジュール１Ａの放熱性を向上させるには、送信電力増幅器１１の発熱を、小さな熱抵抗を有する放熱経路で外部基板に放熱することが重要である。仮に、送信電力増幅器１１を主面９１ｂに実装した場合、送信電力増幅器１１に接続される電極配線は主面９１ｂ上に配置される。このため、放熱経路としては、主面９１ｂ上の（ｘｙ平面方向に沿う）平面配線パターンのみを経由した放熱経路を含むこととなる。上記平面配線パターンは、金属薄膜で形成されるため熱抵抗が大きい。このため、送信電力増幅器１１を主面９１ｂ上に配置した場合には、放熱性が低下してしまう。
これに対して、送信電力増幅器１１を主面９１ａに実装した場合、主面９１ａと主面９１ｂとの間を貫通する貫通電極を介して、送信電力増幅器１１と外部接続端子１５０とを接続できる。よって、送信電力増幅器１１の放熱経路として、モジュール基板９１内の配線のうち熱抵抗の大きいｘｙ平面方向に沿う平面配線パターンのみを経由した放熱経路を排除できる。よって、送信電力増幅器１１からの外部基板への放熱性が向上した小型の高周波モジュール１Ａを提供することが可能となる。
なお、放熱性の観点から、送信電力増幅器１１が配置された主面９１ａの領域と対向する主面９１ｂの領域には、上記貫通電極または放熱部材が配置されることが望ましいため、当該領域には回路素子が配置されていないことが望ましい。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ａでは、主面９１ａを平面視した場合に、送信電力増幅器１１とスイッチ５４とは、隣り合っている。
これによれば、送信電力増幅器１１とスイッチ５４とを結ぶ高周波送信経路１１ｒを短くできるので、送信信号の伝送損失を低減できる。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ａでは、受信低雑音増幅器２１は、主面９１ｂ（第２主面）に配置されている。
これによれば、送信電力増幅器１１と受信低雑音増幅器２１とが、モジュール基板９１を挟んで配置されているので、送受信間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
また、主面９１ａおよび９１ｂのうち、外部基板と対向する主面９１ｂには、低背化が困難な送信電力増幅器１１が配置されず、低背化が容易な受信低雑音増幅器２１、スイッチ５２および５３が配置されているので、高周波モジュール１Ａ全体を低背化することが可能となる。また、受信回路の受信感度に大きく影響する受信低雑音増幅器２１の周囲に、グランド電極として適用される外部接続端子１５０が複数配置されるので、受信回路の受信感度の劣化を抑制できる。
また、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、受信低雑音増幅器２１、スイッチ５２および５３は、１つの半導体ＩＣ２０に内蔵されていてもよい。これにより、主面９１ｂ側のｚ軸方向の高さを低減でき、また主面９１ｂの部品実装面積を小さくできる。よって、高周波モジュール１Ａを小型化できる。さらに、半導体ＩＣ２０は、スイッチ５１を含んでもよい。
なお、外部接続端子１５０は、図２Ａおよび２Ｂに示すように、樹脂部材９３をｚ軸方向に貫通する柱状電極であってもよいし、また、図２Ｃに示すように、主面９１ｂ上に形成されたバンプ電極１６０であってもよい。図２Ｃに示すように、外部接続端子１５０がバンプ電極１６０である場合には、樹脂部材９３は主面９１ｂ上には配置されない。
また、外部接続端子１５０は、主面９１ａに配置されていてもよい。
［５．実施例３に係る高周波モジュール１Ｄの回路素子配置構成］
図３Ａは、実施例３に係る高周波モジュール１Ｄの平面構成概略図である。また、図３Ｂは、実施例３に係る高周波モジュール１Ｄの断面構成概略図であり、具体的には、図３ＡのＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線における断面図である。なお、図３Ａの（ａ）には、モジュール基板９１の互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂのうち、主面９１ａをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置図が示されている。一方、図３Ａの（ｂ）には、主面９１ｂをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置を透視した図が示されている。
図３Ａは、実施例３に係る高周波モジュール１Ｄの平面構成概略図である。また、図３Ｂは、実施例３に係る高周波モジュール１Ｄの断面構成概略図であり、具体的には、図３ＡのＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線における断面図である。なお、図３Ａの（ａ）には、モジュール基板９１の互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂのうち、主面９１ａをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置図が示されている。一方、図３Ａの（ｂ）には、主面９１ｂをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置を透視した図が示されている。
実施例３に係る高周波モジュール１Ｄは、図１Ａに示された実施の形態に係る高周波モジュール１Ａを構成する各回路素子の配置構成を具体的に示したものである。
本実施例に係る高周波モジュール１Ｄは、実施例１に係る高周波モジュール１Ａと比較して、スイッチ５４およびＰＡ制御回路１５の配置構成のみが異なる。以下、本実施例に係る高周波モジュール１Ｄについて、実施例１に係る高周波モジュール１Ａと同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
モジュール基板９１は、互いに対向する主面９１ａ（第２主面）および主面９１ｂ（第１主面）を有し、上記送信回路および上記受信回路を実装する基板である。モジュール基板９１としては、例えば、複数の誘電体層の積層構造を有するＬＴＣＣ基板、ＨＴＣＣ基板、部品内蔵基板、ＲＤＬを有する基板、または、プリント基板等が用いられる。
図３Ａおよび図３Ｂに示すように、本実施例に係る高周波モジュール１Ｄでは、送信電力増幅器１１、ＰＡ制御回路１５、スイッチ５１、デュプレクサ６１、６２、整合回路３１および４１は、モジュール基板９１の主面９１ａに表面実装されている。一方、受信低雑音増幅器２１、スイッチ５２、５３および５４は、モジュール基板９１の主面９１ｂに表面実装されている。
本実施例では、スイッチ５４は主面９１ｂ（第１主面）に実装されている。一方、ＰＡ制御回路１５は主面９１ａ（第２主面）に実装されている。つまり、ＰＡ制御回路１５とスイッチ５４とが、モジュール基板９１を挟んで配置されている。これにより、図３Ｂに示すように、送信電力増幅器１１とスイッチ５４とを結ぶ高周波送信経路１１ｒ、および、送信電力増幅器１１とＰＡ制御回路１５とを結ぶ制御信号経路１１ｃを、それぞれ、モジュール基板９１の主面９１ｂ側、および、モジュール基板９１の９１ａ側に振り分けて形成できる。このため、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとの間のアイソレーションを確保できるので、ＰＡ制御回路１５から出力されて制御信号経路１１ｃを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして送信電力増幅器１１の入力側の高周波送信経路１１ｒに流入することを抑制できる。よって、送信電力増幅器１１で増幅された高周波送信信号の品質劣化を抑制できる。
なお、図３Ｂに示すように、モジュール基板９１は、主面９１ａと主面９１ｂとの間に形成されたグランド平面電極９３Ｇを有していることが望ましい。ここで、モジュール基板９１を平面視した場合に、グランド平面電極９３Ｇとスイッチ５４とは、少なくとも一部重複しており、グランド平面電極９３ＧとＰＡ制御回路１５とは、少なくとも一部重複していることが望ましい。
これによれば、グランド平面電極９３Ｇの電磁界遮蔽機能により、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとの間のアイソレーションが、より一層向上する。よって、送信電力増幅器１１で増幅された高周波送信信号の品質劣化を、より一層抑制できる。
さらに、モジュール基板９１を平面視した場合に、スイッチ５４とＰＡ制御回路１５とは、少なくとも一部重複していることが望ましい。
これによれば、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとが、グランド平面電極９３Ｇを挟んで配置されることとなる。よって、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとの間のアイソレーションがさらに向上する。
なお、本実施例に係る高周波モジュール１Ｄにおいて、スイッチ５４とＰＡ制御回路１５とが、モジュール基板９１の主面９１ｂおよび９１ａに振り分けて配置されていればよく、その他の回路部品は、主面９１ａおよび９１ｂのいずれに配置されていてもよく、さらには、モジュール基板９１に内蔵されていてもよい。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ｄでは、モジュール基板９１の主面９１ｂ（第１主面）側に、複数の外部接続端子１５０が配置されている。高周波モジュール１Ｄは、高周波モジュール１Ｄのｚ軸負方向側に配置される外部基板と、複数の外部接続端子１５０を経由して、電気信号のやりとりを行う。複数の外部接続端子１５０のいくつかは、外部基板のグランド電位に設定される。また、外部接続端子１５０ＲＦは、図１Ａにおける送信入力端子１１１または１１２に相当し、外部接続端子１５０ＤＣは、図１Ａにおける制御信号端子１１３に相当する。外部接続端子１５０ＤＣは、モジュール基板９１内に形成されたビア導体などを介して、主面９１ａに配置されたＰＡ制御回路１５と接続されている。また、外部接続端子１５０ＲＦは、主面９１ｂ内に形成された配線などを介して、主面９１ｂに配置されたスイッチ５４と接続されている。図３Ａの（ｂ）に示すように、外部接続端子１５０ＲＦと外部接続端子１５０ＤＣとの間には、グランド電位に設定された外部接続端子１５０が介在している。これにより、外部接続端子１５０ＤＣを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして外部接続端子１５０ＲＦへ流入することを抑制することが可能となる。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ｄでは、送信電力増幅器１１は、主面９１ａ（第２主面）に実装されている。送信電力増幅器１１を主面９１ａに実装した場合、主面９１ａと主面９１ｂとの間を貫通する貫通電極を介して、送信電力増幅器１１と外部接続端子１５０とを接続できる。よって、送信電力増幅器１１の放熱経路として、モジュール基板９１内の配線のうち熱抵抗の大きいｘｙ平面方向に沿う平面配線パターンのみを経由した放熱経路を排除できる。よって、送信電力増幅器１１からの外部基板への放熱性が向上した小型の高周波モジュール１Ｄを提供することが可能となる。
なお、放熱性の観点から、送信電力増幅器１１が配置された主面９１ａの領域と対向する主面９１ｂの領域には、上記貫通電極または放熱部材が配置されることが望ましいため、当該領域には回路素子が配置されていないことが望ましい。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ｄでは、主面９１ａを平面視した場合に、送信電力増幅器１１とＰＡ制御回路１５とは、隣り合っている。
これによれば、送信電力増幅器１１とＰＡ制御回路１５とを結ぶ制御信号経路１１ｃを短くできるので、ディジタルノイズまたは電源ノイズの発生を抑制することが可能となる。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ａでは、受信低雑音増幅器２１は、主面９１ｂ（第１主面）に配置されている。
これによれば、送信電力増幅器１１と受信低雑音増幅器２１とが、モジュール基板９１を挟んで配置されているので、送受信間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
また、主面９１ａおよび９１ｂのうち、外部基板と対向する主面９１ｂには、低背化が困難な送信電力増幅器１１が配置されず、低背化が容易な受信低雑音増幅器２１、スイッチ５２、５３および５４が配置されているので、高周波モジュール１Ｄ全体を低背化することが可能となる。また、受信回路の受信感度に大きく影響する受信低雑音増幅器２１の周囲に、グランド電極として適用される外部接続端子１５０が複数配置されるので、受信回路の受信感度の劣化を抑制できる。
また、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、受信低雑音増幅器２１、スイッチ５２および５３は、１つの半導体ＩＣ２０に内蔵されていてもよい。これにより、主面９１ｂ側のｚ軸方向の高さを低減でき、また主面９１ｂの部品実装面積を小さくできる。よって、高周波モジュール１Ｄを小型化できる。さらに、半導体ＩＣ２０は、スイッチ５４を含んでもよい。
また、外部接続端子１５０は、主面９１ａに配置されていてもよい。
［６．実施例４に係る高周波モジュール１Ｅの回路素子配置構成］
図４は、実施例４に係る高周波モジュール１Ｅの平面構成概略図である。なお、図４の（ａ）には、モジュール基板９１の互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂのうち、主面９１ａをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置図が示されている。一方、図４の（ｂ）には、主面９１ｂをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置を透視した図が示されている。
図４は、実施例４に係る高周波モジュール１Ｅの平面構成概略図である。なお、図４の（ａ）には、モジュール基板９１の互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂのうち、主面９１ａをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置図が示されている。一方、図４の（ｂ）には、主面９１ｂをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置を透視した図が示されている。
実施例４に係る高周波モジュール１Ｅは、図１Ａに示された実施の形態に係る高周波モジュール１Ａを構成する各回路素子の配置構成を具体的に示したものである。
本実施例に係る高周波モジュール１Ｅは、実施例３に係る高周波モジュール１Ｄと比較して、スイッチ５４の配置構成のみが異なる。以下、本実施例に係る高周波モジュール１Ｅについて、実施例３に係る高周波モジュール１Ｄと同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
モジュール基板９１は、互いに対向する主面９１ａ（第２主面）および主面９１ｂ（第１主面）を有し、上記送信回路および上記受信回路を実装する基板である。
図４に示すように、本実施例に係る高周波モジュール１Ｅでは、送信電力増幅器１１、ＰＡ制御回路１５、スイッチ５１、デュプレクサ６１、６２、整合回路３１および４１は、モジュール基板９１の主面９１ａに表面実装されている。一方、受信低雑音増幅器２１、スイッチ５２、５３および５４は、モジュール基板９１の主面９１ｂに表面実装されている。
本実施例では、スイッチ５４は主面９１ｂに実装されている。一方、ＰＡ制御回路１５は主面９１ａに実装されている。つまり、ＰＡ制御回路１５とスイッチ５４とが、モジュール基板９１を挟んで配置されている。これにより、高周波送信経路１１ｒ制御信号経路１１ｃを、それぞれ、モジュール基板９１の主面９１ｂ側、および、モジュール基板９１の９１ａ側に振り分けて形成できる。このため、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとの間のアイソレーションを確保できるので、ＰＡ制御回路１５から出力されて制御信号経路１１ｃを伝送するディジタル制御信号または電源ノイズが、送信電力増幅器１１の入力側の高周波送信経路１１ｒに流入することを抑制できる。よって、送信電力増幅器１１で増幅された高周波送信信号の品質劣化を抑制できる。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ｅでは、モジュール基板９１を平面視した場合に、送信電力増幅器１１とスイッチ５４とが、少なくとも一部重複している。なお、図４の（ｂ）には、主面９１ａ上に配置された送信電力増幅器１１を主面９１ｂに投影した位置（破線）が示されている。
これによれば、送信電力増幅器１１とスイッチ５４とを、モジュール基板９１内に主面９１ａおよび９１ｂに垂直な方向（ｚ軸方向）に沿って形成されたビア導体を介して接続できる。よって、送信電力増幅器１１とスイッチ５４との接続配線を短くできるので、通信バンドＡおよびＢの送信信号の伝送損失を低減できる。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ｅでは、モジュール基板９１を平面視した場合に、ＰＡ制御回路１５とスイッチ５４とが、重複していない。
これによれば、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとがモジュール基板９１を介して振り分け配置されているだけでなく、上記平面視において制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとの距離を大きく確保できるので、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとのアイソレーションを向上できる。
また、外部接続端子１５０は、主面９１ａに配置されていてもよい。
［７．実施例５に係る高周波モジュール１Ｂの回路素子配置構成］
図５は、実施例５に係る高周波モジュール１Ｂの平面構成概略図である。なお、図５の（ａ）には、モジュール基板９１の互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂのうち、主面９１ａをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置図が示されている。一方、図５の（ｂ）には、主面９１ｂをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置を透視した図が示されている。
図５は、実施例５に係る高周波モジュール１Ｂの平面構成概略図である。なお、図５の（ａ）には、モジュール基板９１の互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂのうち、主面９１ａをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置図が示されている。一方、図５の（ｂ）には、主面９１ｂをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置を透視した図が示されている。
実施例５に係る高周波モジュール１Ｂは、図１Ｂに示された実施の形態の変形例に係る高周波モジュール１Ｂを構成する各回路素子の配置構成を具体的に示したものである。
本実施例に係る高周波モジュール１Ｂは、実施例１に係る高周波モジュール１Ａと比較して、２つの送信電力増幅器１２および１３、ならびに、２つの整合回路３１および３２がモジュール基板９１に実装されている点が異なる。以下、本実施例に係る高周波モジュール１Ｂについて、実施例１に係る高周波モジュール１Ａと同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
モジュール基板９１は、互いに対向する主面９１ａ（第１主面）および主面９１ｂ（第２主面）を有し、上記送信回路および上記受信回路を実装する基板である。モジュール基板９１としては、例えば、複数の誘電体層の積層構造を有するＬＴＣＣ基板、ＨＴＣＣ基板、部品内蔵基板、ＲＤＬを有する基板、または、プリント基板等が用いられる。
図５に示すように、本実施例に係る高周波モジュール１Ｂでは、送信電力増幅器１２、１３、スイッチ５５、デュプレクサ６１、６２、整合回路３１、３２および４１は、モジュール基板９１の主面９１ａに表面実装されている。一方、ＰＡ制御回路１５、受信低雑音増幅器２１、スイッチ５２および５３は、モジュール基板９１の主面９１ｂに表面実装されている。
本実施例では、スイッチ５５は主面９１ａに実装されている。一方、ＰＡ制御回路１５は主面９１ｂに実装されている。つまり、ＰＡ制御回路１５とスイッチ５５とが、モジュール基板９１を挟んで配置されている。これにより、送信電力増幅器１２とスイッチ５５とを結ぶ高周波送信経路１２ｒ、および、送信電力増幅器１２とＰＡ制御回路１５とを結ぶ制御信号経路１２ｃを、それぞれ、モジュール基板９１の主面９１ａ側、および、モジュール基板９１の９１ｂ側に振り分けて形成できる。このため、制御信号経路１２ｃと高周波送信経路１２ｒとの間のアイソレーションを確保できるので、ＰＡ制御回路１５から出力されて制御信号経路１２ｃを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして送信電力増幅器１２の入力側の高周波送信経路１２ｒに流入することを抑制できる。よって、送信電力増幅器１２で増幅される通信バンドＡの高周波送信信号の品質劣化を抑制できる。また、送信電力増幅器１３とスイッチ５５とを結ぶ高周波送信経路１３ｒ、および、送信電力増幅器１３とＰＡ制御回路１５とを結ぶ制御信号経路１３ｃを、それぞれ、モジュール基板９１の主面９１ａ側、および、モジュール基板９１の９１ｂ側に振り分けて形成できる。このため、制御信号経路１３ｃと高周波送信経路１３ｒとの間のアイソレーションを確保できるので、ＰＡ制御回路１５から出力されて制御信号経路１３ｃを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして送信電力増幅器１３の入力側の高周波送信経路１３ｒに流入することを抑制できる。よって、送信電力増幅器１３で増幅される通信バンドＢの高周波送信信号の品質劣化を抑制できる。
なお、モジュール基板９１は、主面９１ａと主面９１ｂとの間に形成されたグランド平面電極９３Ｇを有していることが望ましい。ここで、モジュール基板９１を平面視した場合に、グランド平面電極９３Ｇとスイッチ５５とは、少なくとも一部重複しており、グランド平面電極９３ＧとＰＡ制御回路１５とは、少なくとも一部重複していることが望ましい。
これによれば、グランド平面電極９３Ｇの電磁界遮蔽機能により、制御信号経路１２ｃと高周波送信経路１２ｒとの間のアイソレーション、および、制御信号経路１３ｃと高周波送信経路１３ｒとの間のアイソレーションが、より一層向上する。よって、送信電力増幅器１２で増幅される通信バンドＡの高周波送信信号および、送信電力増幅器１３で増幅される通信バンドＢの高周波送信信号の品質劣化を、より一層抑制できる。
さらに、モジュール基板９１を平面視した場合に、スイッチ５５とＰＡ制御回路１５とは、少なくとも一部重複していることが望ましい。
これによれば、制御信号経路１２ｃと高周波送信経路１２ｒとが、グランド平面電極９３Ｇを挟んで配置されることとなる。また、制御信号経路１３ｃと高周波送信経路１３ｒとが、グランド平面電極９３Ｇを挟んで配置されることとなる。よって、制御信号経路１２ｃと高周波送信経路１２ｒとの間のアイソレーション、および、制御信号経路１３ｃと高周波送信経路１３ｒとの間のアイソレーションがさらに向上する。
なお、本実施例に係る高周波モジュール１Ｂにおいて、スイッチ５５とＰＡ制御回路１５とが、モジュール基板９１の主面９１ａおよび９１ｂに振り分けて配置されていればよく、その他の回路部品は、主面９１ａおよび９１ｂのいずれに配置されていてもよく、さらには、モジュール基板９１に内蔵されていてもよい。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ｂでは、モジュール基板９１の主面９１ｂ（第２主面）側に、複数の外部接続端子１５０が配置されている。高周波モジュール１Ｂは、高周波モジュール１Ｂのｚ軸負方向側に配置される外部基板と、複数の外部接続端子１５０を経由して、電気信号のやりとりを行う。図５の（ｂ）に示すように、複数の外部接続端子１５０は、主面９１ｂの外縁領域に配置されていてもよい。複数の外部接続端子１５０のいくつかは、外部基板のグランド電位に設定される。また、外部接続端子１５０ＲＦは、図１Ｂにおける送信入力端子１１０に相当し、外部接続端子１５０ＤＣは、図１Ｂにおける制御信号端子１１３または１１４に相当する。外部接続端子１５０ＲＦは、モジュール基板９１内に形成されたビア導体などを介して、主面９１ａに配置されたスイッチ５５と接続されている。また、外部接続端子１５０ＤＣは、主面９１ｂ内に形成された配線などを介して、主面９１ｂに配置されたＰＡ制御回路１５と接続されている。図５の（ｂ）に示すように、外部接続端子１５０ＲＦと外部接続端子１５０ＤＣとの間には、グランド電位に設定された外部接続端子１５０が介在している。これにより、外部接続端子１５０ＤＣを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして外部接続端子１５０ＲＦへ流入することを抑制することが可能となる。
外部接続端子１５０の上記配置構成によれば、ディジタルノイズまたは電源ノイズを発生するＰＡ制御回路１５の周囲に、グランド電極として適用される外部接続端子１５０が複数配置されるので、その他の回路素子へのディジタルノイズまたは電源ノイズの流入を抑制できる。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ｂでは、送信電力増幅器１２および１３は、主面９１ａ（第１主面）に実装されている。送信電力増幅器１２および１３を主面９１ａに実装した場合、主面９１ａと主面９１ｂとの間を貫通する貫通電極を介して、送信電力増幅器１２または１３と外部接続端子１５０とを接続できる。よって、送信電力増幅器１２および１３の放熱経路として、モジュール基板９１内の配線のうち熱抵抗の大きいｘｙ平面方向に沿う平面配線パターンのみを経由した放熱経路を排除できる。よって、送信電力増幅器１２および１３からの外部基板への放熱性が向上した小型の高周波モジュール１Ｂを提供することが可能となる。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ｂでは、主面９１ａを平面視した場合に、送信電力増幅器１２および１３とスイッチ５５とは、隣り合っている。
これによれば、送信電力増幅器１２とスイッチ５５とを結ぶ高周波送信経路１２ｒ、および、送信電力増幅器１３とスイッチ５５とを結ぶ高周波送信経路１３ｒを短くできるので、通信バンドＡおよびＢの送信信号の伝送損失を低減できる。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ｂでは、受信低雑音増幅器２１は、主面９１ｂ（第２主面）に配置されている。
これによれば、送信電力増幅器１２および１３と受信低雑音増幅器２１とが、モジュール基板９１を挟んで配置されているので、送受信間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
また、外部接続端子１５０は、主面９１ａに配置されていてもよい。
［８．効果など］
以上、本実施の形態に係る高周波モジュール１Ａは、互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂを有するモジュール基板９１と、送信入力端子１１１および１１２と、送信入力端子１１１および１１２から入力された送信信号を増幅する送信電力増幅器１１と、送信入力端子１１１および１１２と送信電力増幅器１１との接続および非接続を切り替えるスイッチ５４と、送信電力増幅器１１をディジタル制御信号で制御するＰＡ制御回路１５と、を備え、スイッチ５４は主面９１ａに配置されており、ＰＡ制御回路１５は主面９１ｂに配置されている。
以上、本実施の形態に係る高周波モジュール１Ａは、互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂを有するモジュール基板９１と、送信入力端子１１１および１１２と、送信入力端子１１１および１１２から入力された送信信号を増幅する送信電力増幅器１１と、送信入力端子１１１および１１２と送信電力増幅器１１との接続および非接続を切り替えるスイッチ５４と、送信電力増幅器１１をディジタル制御信号で制御するＰＡ制御回路１５と、を備え、スイッチ５４は主面９１ａに配置されており、ＰＡ制御回路１５は主面９１ｂに配置されている。
これによれば、ＰＡ制御回路１５とスイッチ５４とが、モジュール基板９１を挟んで配置される。これにより、送信電力増幅器１１とスイッチ５４とを結ぶ高周波送信経路１１ｒ、および、送信電力増幅器１１とＰＡ制御回路１５とを結ぶ制御信号経路１１ｃを、それぞれ、モジュール基板９１の主面９１ａ側、および、モジュール基板９１の９１ｂ側に振り分けて形成できる。このため、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとの間のアイソレーションを確保できるので、ＰＡ制御回路１５から出力されて制御信号経路１１ｃを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして送信電力増幅器１１の入力側の高周波送信経路１１ｒに流入することを抑制できる。よって、送信電力増幅器１１で増幅された高周波送信信号の品質劣化を抑制できる。
また、モジュール基板９１は、主面９１ａと主面９１ｂとの間に形成されたグランド平面電極９３Ｇを有し、モジュール基板９１を平面視した場合に、グランド平面電極９３Ｇとスイッチ５４とは少なくとも一部重複しており、グランド平面電極９３ＧとＰＡ制御回路１５とは少なくとも一部重複していてもよい。
これによれば、グランド平面電極９３Ｇの電磁界遮蔽機能により、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとの間のアイソレーションが、より一層向上する。よって、送信電力増幅器１１で増幅された高周波送信信号の品質劣化を、より一層抑制できる。
また、高周波モジュール１Ａにおいて、モジュール基板９１を平面視した場合に、スイッチ５４とＰＡ制御回路１５とは少なくとも一部重複していてもよい。
これによれば、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとが、グランド平面電極９３Ｇを挟んで配置されることとなる。よって、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとの間のアイソレーションがさらに向上する。
また、高周波モジュール１Ａは、さらに、外部接続端子１５０を備え、外部接続端子１５０は主面９１ｂに配置されていてもよい。
これによれば、ディジタルノイズまたは電源ノイズを発生するＰＡ制御回路１５の周囲に、グランド電極として適用される外部接続端子１５０が複数配置できるので、その他の回路素子へのディジタルノイズまたは電源ノイズの流入を抑制できる。
また、高周波モジュール１Ａにおいて、送信電力増幅器１１は主面９１ａに配置されていてもよい。
これによれば、送信電力増幅器１１を主面９１ａに実装した場合、主面９１ａと主面９１ｂとの間を貫通する貫通電極を介して、送信電力増幅器１１と外部接続端子１５０とを接続できる。よって、送信電力増幅器１１の放熱経路として、モジュール基板９１内の配線のうち熱抵抗の大きいｘｙ平面方向に沿う平面配線パターンのみを経由した放熱経路を排除できる。よって、送信電力増幅器１１からの外部基板への放熱性が向上した小型の高周波モジュール１Ａを提供することが可能となる。
また、高周波モジュール１Ａにおいて、主面９１ａを平面視した場合に、送信電力増幅器１１とスイッチ５４とは隣り合っていてもよい。
これによれば、送信電力増幅器１１とスイッチ５４とを結ぶ高周波送信経路１１ｒを短くできるので、送信信号の伝送損失を低減できる。
また、高周波モジュール１Ｄは、互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂを有するモジュール基板９１と、送信入力端子１１１および１１２と、送信入力端子１１１および１１２から入力された送信信号を増幅する送信電力増幅器１１と、送信入力端子１１１および１１２と送信電力増幅器１１との接続および非接続を切り替えるスイッチ５４と、送信電力増幅器１１をディジタル制御信号で制御するＰＡ制御回路１５と、を備え、スイッチ５４は主面９１ｂに配置されており、ＰＡ制御回路１５は主面９１ａに配置されており、外部接続端子１５０は主面９１ｂに配置されている。
これによれば、ＰＡ制御回路１５とスイッチ５４とが、モジュール基板９１を挟んで配置される。これにより、制御信号経路１１ｃと高周波送信経路１１ｒとの間のアイソレーションを確保できるので、ＰＡ制御回路１５から出力されて制御信号経路１１ｃを伝送するディジタル制御信号および電源信号が、ディジタルノイズまたは電源ノイズとして送信電力増幅器１１の入力側の高周波送信経路１１ｒに流入することを抑制できる。よって、送信電力増幅器１１で増幅された高周波送信信号の品質劣化を抑制できる。
また、高周波モジュール１Ｄにおいて、送信電力増幅器１１は主面９１ａに配置されていてもよい。
これによれば、送信電力増幅器１１からの外部基板への放熱性が向上した小型の高周波モジュール１Ｄを提供することが可能となる。
また、高周波モジュール１Ｄにおいて、主面９１ａを平面視した場合に、送信電力増幅器１１とＰＡ制御回路１５とは隣り合っていてもよい。
これによれば、送信電力増幅器１１とＰＡ制御回路１５とを結ぶ制御信号経路１１ｃを短くできるので、ディジタルノイズまたは電源ノイズの発生を抑制することが可能となる。
また、高周波モジュール１Ｅにおいて、モジュール基板９１を平面視した場合に、送信電力増幅器１１とスイッチ５４とは少なくとも一部重複していてもよい。
これによれば、送信電力増幅器１１とスイッチ５４とを、モジュール基板９１内に主面９１ａおよび９１ｂに垂直な方向（ｚ軸方向）に沿って形成されたビア導体を介して接続できる。よって、送信電力増幅器１１とスイッチ５４との接続配線を短くできるので、送信信号の伝送損失を低減できる。
また、高周波モジュール１Ａ、１Ｄおよび１Ｅは、さらに、受信信号を増幅する受信低雑音増幅器２１を備え、受信低雑音増幅器２１は主面９１ｂに配置されていてもよい。
これによれば、送信電力増幅器１１と受信低雑音増幅器２１とが、モジュール基板９１を挟んで配置されているので、送受信間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
また、高周波モジュール１Ｄおよび１Ｅにおいて、主面９１ｂには低背化が困難な送信電力増幅器１１が配置されず、低背化が容易な受信低雑音増幅器２１、およびスイッチ５２、５３および５４が配置されているので、高周波モジュール全体を低背化することが可能となる。また、受信回路の受信感度に大きく影響する受信低雑音増幅器２１の周囲に、グランド電極として適用される外部接続端子１５０が複数配置されるので、受信回路の受信感度の劣化を抑制できる。
また、高周波モジュール１Ｄおよび１Ｅにおいて、スイッチ５４と受信低雑音増幅器２１とは、１つの半導体ＩＣ２０に含まれていてもよい。
これにより、主面９１ｂ側のｚ軸方向の高さを低減でき、また主面９１ｂの部品実装面積を小さくできる。よって、高周波モジュールを小型化できる。
また、通信装置５Ａは、アンテナ２と、アンテナ２で送受信される高周波信号を処理するＲＦＩＣ３と、アンテナ２とＲＦＩＣ３との間で高周波信号を伝送する高周波モジュール１Ａと、を備える。
これにより、送信電力増幅器１１で増幅される高周波送信信号の品質劣化を抑制できる。
（その他の実施の形態など）
以上、本発明の実施の形態に係る高周波モジュールおよび通信装置について、実施の形態、変形例および実施例を挙げて説明したが、本発明に係る高周波モジュールおよび通信装置は、上記実施の形態、変形例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、変形例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、変形例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、上記高周波モジュール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。
以上、本発明の実施の形態に係る高周波モジュールおよび通信装置について、実施の形態、変形例および実施例を挙げて説明したが、本発明に係る高周波モジュールおよび通信装置は、上記実施の形態、変形例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、変形例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、変形例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、上記高周波モジュール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。
例えば、上記実施の形態、変形例および実施例に係る高周波モジュール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、別の回路素子および配線などが挿入されていてもよい。
本発明は、マルチバンド対応のフロントエンド部に配置される高周波モジュールとして、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 高周波モジュール
２ 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）
５Ａ、５Ｂ 通信装置
１１、１２、１３ 送信電力増幅器
１１ｃ、１２ｃ、１３ｃ 制御信号経路
１１ｒ、１２ｒ、１３ｒ 高周波送信経路
２０ 半導体ＩＣ
２１ 受信低雑音増幅器
３１、３２、４１ 整合回路
５１、５２、５３、５４、５５ スイッチ
６１、６２ デュプレクサ
６１Ｒ、６２Ｒ 受信フィルタ
６１Ｔ、６２Ｔ 送信フィルタ
９１ モジュール基板
９１ａ、９１ｂ 主面
９２、９３ 樹脂部材
９３Ｇ グランド平面電極
１００ アンテナ接続端子
１１０、１１１、１１２ 送信入力端子
１１３、１１４ 制御信号端子
１２０ 受信出力端子
１５０、１５０ＤＣ、１５０ＲＦ 外部接続端子
１６０ バンプ電極
２ 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）
５Ａ、５Ｂ 通信装置
１１、１２、１３ 送信電力増幅器
１１ｃ、１２ｃ、１３ｃ 制御信号経路
１１ｒ、１２ｒ、１３ｒ 高周波送信経路
２０ 半導体ＩＣ
２１ 受信低雑音増幅器
３１、３２、４１ 整合回路
５１、５２、５３、５４、５５ スイッチ
６１、６２ デュプレクサ
６１Ｒ、６２Ｒ 受信フィルタ
６１Ｔ、６２Ｔ 送信フィルタ
９１ モジュール基板
９１ａ、９１ｂ 主面
９２、９３ 樹脂部材
９３Ｇ グランド平面電極
１００ アンテナ接続端子
１１０、１１１、１１２ 送信入力端子
１１３、１１４ 制御信号端子
１２０ 受信出力端子
１５０、１５０ＤＣ、１５０ＲＦ 外部接続端子
１６０ バンプ電極
Claims (13)
- 互いに対向する第１主面および第２主面を有するモジュール基板と、
送信入力端子と、
前記送信入力端子から入力された送信信号を増幅する送信電力増幅器と、
前記送信入力端子と前記送信電力増幅器との接続および非接続を切り替えるスイッチと、
前記送信電力増幅器をディジタル制御信号で制御する制御回路と、を備え、
前記スイッチは、前記第１主面に配置されており、
前記制御回路は、前記第２主面に配置されている、
高周波モジュール。 - 前記モジュール基板は、
前記第１主面と前記第２主面との間に形成されたグランド平面電極を有し、
前記モジュール基板を平面視した場合に、
前記グランド平面電極と前記スイッチとは、少なくとも一部重複しており、
前記グランド平面電極と前記制御回路とは、少なくとも一部重複している、
請求項１に記載の高周波モジュール。 - 前記モジュール基板を平面視した場合に、
前記スイッチと前記制御回路とは、少なくとも一部重複する、
請求項２に記載の高周波モジュール。 - さらに、外部接続端子を備え、
前記外部接続端子は、前記第２主面に配置されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。 - 前記送信電力増幅器は、前記第１主面に配置されている、
請求項４に記載の高周波モジュール。 - 前記第１主面を平面視した場合に、
前記送信電力増幅器と前記スイッチとは、隣り合っている、
請求項５に記載の高周波モジュール。 - さらに、外部接続端子を備え、
前記外部接続端子は、前記第１主面に配置されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。 - 前記送信電力増幅器は、前記第２主面に配置されている、
請求項７に記載の高周波モジュール。 - 前記第２主面を平面視した場合に、
前記送信電力増幅器と前記制御回路とは、隣り合っている、
請求項８に記載の高周波モジュール。 - 前記モジュール基板を平面視した場合に、
前記送信電力増幅器と前記スイッチとは、少なくとも一部重複している、
請求項９に記載の高周波モジュール。 - さらに、
受信信号を増幅する受信低雑音増幅器を備え、
前記受信低雑音増幅器は、前記第１主面に配置されている、
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の高周波モジュール。 - 前記スイッチと前記受信低雑音増幅器とは、１つの半導体ＩＣに含まれている、
請求項１１に記載の高周波モジュール。 - アンテナと、
前記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１〜１２のいずれか１項に記載の高周波モジュールと、を備える、
通信装置。
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- 2020-11-23 KR KR1020200157467A patent/KR102430753B1/ko active IP Right Grant
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