JP2021145283A - 高周波モジュールおよび通信装置 - Google Patents

高周波モジュールおよび通信装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021145283A
JP2021145283A JP2020043945A JP2020043945A JP2021145283A JP 2021145283 A JP2021145283 A JP 2021145283A JP 2020043945 A JP2020043945 A JP 2020043945A JP 2020043945 A JP2020043945 A JP 2020043945A JP 2021145283 A JP2021145283 A JP 2021145283A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main surface
circuit
frequency module
high frequency
amplification element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020043945A
Other languages
English (en)
Inventor
秀享 高橋
Hideyuki Takahashi
秀享 高橋
聡 後藤
Satoshi Goto
聡 後藤
佳樹 安友
Yoshiki Yasutomo
佳樹 安友
デロク オ
Daerok Oh
デロク オ
勇人 青木
Hayato Aoki
勇人 青木
義弘 大門
Yoshihiro Daimon
義弘 大門
直也 松本
Naoya Matsumoto
直也 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2020043945A priority Critical patent/JP2021145283A/ja
Priority to KR1020210022355A priority patent/KR102576367B1/ko
Priority to DE202021101043.6U priority patent/DE202021101043U1/de
Priority to US17/189,291 priority patent/US11411586B2/en
Priority to CN202120503164.1U priority patent/CN214851215U/zh
Publication of JP2021145283A publication Critical patent/JP2021145283A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/26—Push-pull amplifiers; Phase-splitters therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/528—Geometry or layout of the interconnection structure
    • H01L23/5286—Arrangements of power or ground buses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/538—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
    • H01L23/5383—Multilayer substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H03F1/0216—Continuous control
    • H03F1/0222—Continuous control by using a signal derived from the input signal
    • H03F1/0227—Continuous control by using a signal derived from the input signal using supply converters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/26—Modifications of amplifiers to reduce influence of noise generated by amplifying elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • H03F1/565—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for using inductive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/195—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/211—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/72—Gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0053—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/0057—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using diplexing or multiplexing filters for selecting the desired band
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0053—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/006—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using switches for selecting the desired band
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/03—Constructional details, e.g. casings, housings
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
    • H01L23/49816—Spherical bumps on the substrate for external connection, e.g. ball grid arrays [BGA]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/111—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a dual or triple band amplifier, e.g. 900 and 1800 MHz, e.g. switched or not switched, simultaneously or not
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/294—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a low noise amplifier [LNA]
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/516—Some amplifier stages of an amplifier use supply voltages of different value
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/534—Transformer coupled at the input of an amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/537—A transformer being used as coupling element between two amplifying stages
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/541—Transformer coupled at the output of an amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/72—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H03F2203/7209—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal the gated amplifier being switched from a first band to a second band
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0542—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a lateral arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0547—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a vertical arrangement
    • H03H9/0552—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a vertical arrangement the device and the other elements being mounted on opposite sides of a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H04B2001/0408—Circuits with power amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H04B2001/0408—Circuits with power amplifiers
    • H04B2001/045—Circuits with power amplifiers with means for improving efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

【課題】差動増幅型の電力増幅器から出力される高周波信号の信号品質の劣化が抑制された小型の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、電力増幅器１０と、第１回路部品と、電力増幅器１０を制御するＰＡ制御回路８０と、を備え、電力増幅器１０は、入力端子１１５および出力端子１１６と、入力端子１１５に対して並列配置された増幅素子１２および１３と、増幅素子１２の出力端子および増幅素子１３の出力端子と出力端子１１６との間に接続された出力トランス１５とを有し、制御回路８０は９１ｂに配置されており、増幅素子１２および１３は主面９１ａに配置されている。【選択図】図３Ａ

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には、高周波送信信号を増幅する電力増幅器が搭載される。
特許文献１には、非反転入力信号が入力される第１トランジスタと、反転入力信号が入力される第２トランジスタと、第１トランジスタおよび第２トランジスタの出力端子側に配置されたトランスフォーマ（以下、トランスと記す）とで構成された、差動増幅型の電力増幅器が開示されている。トランスは、磁気的に結合した２つの一次側コイルと、１つの二次側コイルと、で構成されている。２つの一次側コイルは互いに並列接続され、それぞれが二次側コイルと磁気的に結合することで、Ｑファクタを低下させることなく一次側コイルの入力インピーダンスを低減できる。これにより、電力利得（パワーゲイン）を向上させることが可能となる。
特開２０１０−１１８９１６号公報
しかしながら、特許文献１に開示された差動増幅型の電力増幅器を１つの高周波モジュールで構成する場合、電力増幅器を構成する回路素子数が多いため、高周波モジュールが大型化してしまう。
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、差動増幅型の電力増幅器を有する小型の高周波モジュールおよびそれを備えた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、送信信号を増幅する電力増幅器と、第１回路部品と、前記電力増幅器を制御する制御回路と、を備え、前記電力増幅器は、第１増幅素子および第２増幅素子と、第１コイルおよび第２コイルを有する出力トランスと、を有し、前記第１コイルの一端は前記第１増幅素子の出力端子に接続され、前記第１コイルの他端は前記第２増幅素子の出力端子に接続され、前記第２コイルの一端は、前記電力増幅器の出力端子に接続されており、前記制御回路は、前記第１主面に配置されており、前記第１増幅素子および前記第２増幅素子、または、前記第１回路部品は、前記第２主面に配置されている。
本発明によれば、差動増幅型の電力増幅器を有する小型の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。
実施の形態に係る高周波モジュールおよび通信装置の回路構成図である。 差動増幅型の電力増幅器の回路構成図である。 実施例１に係る高周波モジュールの平面構成概略図である。 実施例１に係る高周波モジュールの断面構成概略図である。 変形例１に係る高周波モジュールの断面構成概略図である。 変形例２に係る高周波モジュールの断面構成概略図である。 実施例２に係る高周波モジュールの平面構成概略図である。 実施例２に係る高周波モジュールの断面構成概略図である。
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、いずれも包括的又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。以下の実施例及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又は大きさの比は、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及びＣにおいて、「基板（又は基板の主面）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複数の線分の少なくとも１つが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の主面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、「送受信経路」とは、高周波送信信号および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１および通信装置５の回路構成］
図１は、実施の形態に係る高周波モジュール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、高周波モジュール１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１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送信信号を、高周波モジュール１の送信経路に出力する。
ＢＢＩＣ４は、高周波モジュール１を伝送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。
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１が有するスイッチ５１、５２および５３の接続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、制御信号（図示せず）により高周波モジュール１が有するスイッチ５１〜５３の接続を切り替える。具体的には、ＲＦＩＣ３は、スイッチ５１〜５３を制御するためのディジタル制御信号をＰＡ制御回路８０に出力する。高周波モジュール１のＰＡ制御回路８０は、ＲＦＩＣ３から入力されたディジタル制御信号によって、スイッチ５１〜５３にディジタル制御信号を出力することで、スイッチ５１〜５３の接続および非接続を制御する。
また、ＲＦＩＣ３は、高周波モジュール１が有する電力増幅器１０の利得、電力増幅器１０に供給される電源電圧Ｖｃｃおよびバイアス電圧Ｖｂｉａｓ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およびＧＰＩＯなどのディジタル制御信号を高周波モジュール１の制御信号端子１３０に出力する。高周波モジュール１のＰＡ制御回路８０は、制御信号端子１３０を介して入力されたディジタル制御信号によって、電力増幅器１０に制御信号、電源電圧Ｖｃｃまたはバイアス電圧Ｖｂｉａｓを出力することで、電力増幅器１０の利得を調整する。なお、電力増幅器１０の利得を制御するディジタル制御信号をＲＦＩＣ３から受ける制御信号端子と、電力増幅器１０に供給される電源電圧Ｖｃｃおよびバイアス電圧Ｖｂｉａｓを制御するディジタル制御信号をＲＦＩＣ３から受ける制御信号端子とは、異なっていてもよい。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１のアンテナ接続端子１００に接続され、高周波モジュール１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１へ出力する。
なお、本実施の形態に係る通信装置５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１の詳細な構成について説明する。
図１に示すように、高周波モジュール１は、アンテナ接続端子１００と、電力増幅器１０と、低雑音増幅器２０と、送信フィルタ３０Ｔおよび４０Ｔと、受信フィルタ３０Ｒおよび４０Ｒと、ＰＡ制御回路８０と、整合回路６１、６２および６３と、スイッチ５１、５２および５３と、ダイプレクサ３５と、を備える。
アンテナ接続端子１００は、入出力端子の一例であり、アンテナ２に接続されるアンテナ共通端子である。
電力増幅器１０は、送信入力端子１１０から入力された通信バンドＡおよび通信バンドＢの高周波信号を増幅する差動増幅型の増幅回路である。
ＰＡ制御回路８０は、制御信号端子１３０を介して入力されたディジタル制御信号ＭＩＰＩおよびＧＰＩＯなどによって、電力増幅器１０の利得を調整する。ＰＡ制御回路８０は、半導体ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で形成されていてもよい。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、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。
低雑音増幅器２０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３０Ｔは、電力増幅器１０とアンテナ接続端子１００とを結ぶ送信経路ＡＴに配置され、電力増幅器１０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４０Ｔは、電力増幅器１０とアンテナ接続端子１００とを結ぶ送信経路ＢＴに配置され、電力増幅器１０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３０Ｒは、低雑音増幅器２０とアンテナ接続端子１００とを結ぶ受信経路ＡＲ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４０Ｒは、低雑音増幅器２０とアンテナ接続端子１００とを結ぶ受信経路ＢＲ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３０Ｔおよび受信フィルタ３０Ｒは、通信バンドＡを通過帯域とするデュプレクサ３０を構成している。デュプレクサ３０は、通信バンドＡの送信信号と受信信号とを、周波数分割複信（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式で伝送する。また、送信フィルタ４０Ｔおよび受信フィルタ４０Ｒは、通信バンドＢを通過帯域とするデュプレクサ４０を構成している。デュプレクサ４０は、通信バンドＢの送信信号と受信信号とを、ＦＤＤ方式で伝送する。
なお、デュプレクサ３０および４０のそれぞれは、複数の送信フィルタのみで構成されたマルチプレクサ、複数の受信フィルタのみで構成されたマルチプレクサ、または複数のデュプレクサで構成されたマルチプレクサであってもよい。また、送信フィルタ３０Ｔおよび受信フィルタ３０Ｒは、デュプレクサ３０を構成していなくてもよく、時分割複信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式で伝送するフィルタであってもよい。この場合には、送信フィルタ３０Ｔおよび受信フィルタ３０Ｒの前段および後段の少なくとも一方に、送信および受信を切り替えるスイッチが配置される。
整合回路６１は、スイッチ５３とデュプレクサ３０とを結ぶ経路に配置され、ダイプレクサ３５およびスイッチ５３と、デュプレクサ３０とのインピーダンス整合をとる。整合回路６２は、スイッチ５３とデュプレクサ４０とを結ぶ経路に配置され、ダイプレクサ３５およびスイッチ５３と、デュプレクサ４０とのインピーダンス整合をとる。
整合回路６３は、低雑音増幅器２０と受信フィルタ３０Ｒおよび４０Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、低雑音増幅器２０と受信フィルタ３０Ｒおよび４０Ｒとのインピーダンス整合をとる。
なお、電力増幅器１０と送信フィルタ３０Ｔおよび４０Ｔとを結ぶ送信経路に、電力増幅器１０と送信フィルタ３０Ｔおよび４０Ｔとのインピーダンス整合をとる整合回路が配置されていてもよい。
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、電力増幅器１０の出力端子１１６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３０Ｔ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４０Ｔに接続されている。この接続構成において、スイッチ５１は、電力増幅器１０と送信フィルタ３０Ｔとの接続、および、電力増幅器１０と送信フィルタ４０Ｔとの接続、を切り替える。スイッチ５１は、例えば、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏｌｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｔｈｒｏｗ）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６３を介して低雑音増幅器２０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３０Ｒ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４０Ｒに接続されている。この接続構成において、スイッチ５２は、低雑音増幅器２０と受信フィルタ３０Ｒとの接続および非接続を切り替え、低雑音増幅器２０と受信フィルタ４０Ｒとの接続および非接続を切り替える。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、ダイプレクサ３５を介してアンテナ接続端子１００に接続され、（１）アンテナ接続端子１００と送信経路ＡＴおよび受信経路ＡＲとの接続、ならびに（２）アンテナ接続端子１００と送信経路ＢＴおよび受信経路ＢＲ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）の接続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構成される。
ダイプレクサ３５は、マルチプレクサの一例であり、フィルタ３５Ｌおよび３５Ｈで構成されている。フィルタ３５Ｌは、通信バンドＡおよびＢを含む周波数範囲を通過帯域とするフィルタであり、フィルタ３５Ｈは、通信バンドＡおよびＢを含む周波数範囲と異なる他の周波数範囲を通過帯域とするフィルタである。フィルタ３５Ｌの一方の端子とフィルタ３５Ｈの一方の端子とは、アンテナ接続端子１００に共通接続されている。フィルタ３５Ｌおよび３５Ｈのそれぞれは、例えば、チップ状のインダクタおよびキャパシタの少なくとも一方で構成されたＬＣフィルタである。なお、通信バンドＡおよびＢを含む周波数範囲が上記他の周波数範囲より低周波数側に位置する場合には、フィルタ３５Ｌはローパスフィルタであってもよく、また、フィルタ３５Ｈはハイパスフィルタであってもよい。
なお、上記の送信フィルタ３０Ｔ、４０Ｔ、受信フィルタ３０Ｒ、および４０Ｒ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、整合回路６１〜６３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。
高周波モジュール１の構成において、電力増幅器１０、スイッチ５１、送信フィルタ３０Ｔ、整合回路６１、スイッチ５３、およびフィルタ３５Ｌ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、フィルタ３５Ｌ、スイッチ５３、整合回路６１、受信フィルタ３０Ｒ、スイッチ５２、整合回路６３、および低雑音増幅器２０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、電力増幅器１０、スイッチ５１、送信フィルタ４０Ｔ、整合回路６２、スイッチ５３、およびフィルタ３５Ｌ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、フィルタ３５Ｌ、スイッチ５３、整合回路６２、受信フィルタ４０Ｒ、スイッチ５２、整合回路６３、および低雑音増幅器２０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１は、通信バンドＡおよび通信バンドＢのいずれかの高周波信号を、送信、受信、および送受信の少なくともいずれかで実行することが可能である。さらに、高周波モジュール１は、通信バンドＡおよび通信バンドＢの高周波信号を、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送信回路および第２送信回路の少なくとも１つを有していればよい。
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、電力増幅器１０と、送信フィルタ３０Ｔ、スイッチ５１、５３および整合回路６１の少なくとも１つと、を有していればよい。また、第２送信回路は、電力増幅器１０と、送信フィルタ４０Ｔ、スイッチ５１、５３および整合回路６２の少なくとも１つと、を有していればよい。
また、低雑音増幅器２０およびスイッチ５１〜５３は、１つの半導体ＩＣに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。
ここで、電力増幅器１０の回路構成について、詳細に説明する。
図２は、電力増幅器１０の回路構成図である。同図に示すように、電力増幅器１０は、入力端子１１５および出力端子１１６と、増幅素子１２（第１増幅素子）および１３（第２増幅素子）と、増幅素子１１と、段間トランス（変圧器）１４と、キャパシタ１６と、出力トランス（バラン：非平衡−平衡変換素子）１５と、を有している。
増幅素子１１の入力端子は入力端子１１５に接続され、増幅素子１１の出力端子は段間トランス１４の非平衡端子に接続されている。段間トランス１４の一方の平衡端子は増幅素子１２の入力端子に接続されており、段間トランス１４の他方の平衡端子は増幅素子１３の入力端子に接続されている。
入力端子１１５から入力された高周波信号は、増幅素子１１にバイアス電圧Ｖｃｃ１が印加された状態で増幅素子１１にて増幅される。増幅された高周波信号は、段間トランス１４により非平衡−平衡変換される。このとき、段間トランス１４の一方の平衡端子から非反転入力信号が出力され、段間トランス１４の他方の平衡端子から反転入力信号が出力される。
出力トランス１５は、一次側コイル（第１コイル）１５ａと二次側コイル（第２コイル）１５ｂとで構成されている。一次側コイル１５ａの一端は増幅素子１２の出力端子に接続されており、一次側コイル１５ａの他端は増幅素子１３の出力端子に接続されている。また、一次側コイル１５ａの中点にはバイアス電圧Ｖｃｃ２が供給される。二次側コイル１５ｂの一端は出力端子１１６に接続され、二次側コイル１５ｂの他端はグランドに接続されている。言い換えると、出力トランス１５は、増幅素子１２の出力端子および増幅素子１３の出力端子と、出力端子１１６との間に接続されている。
キャパシタ１６は、増幅素子１２の出力端子と増幅素子１３の出力端子との間に接続されている。
増幅素子１２にて増幅された非反転入力信号と、増幅素子１３にて増幅された反転入力信号とは、逆位相を維持したまま、出力トランス１５およびキャパシタ１６にてインピーダンス変換される。つまり、出力端子１１６における電力増幅器１０の出力インピーダンスは、出力トランス１５およびキャパシタ１６により、図１に示されたスイッチ５１、送信フィルタ３０Ｔおよび４０Ｔの入力インピーダンスとインピーダンス整合される。なお、出力端子１１６と二次側コイル１５ｂとを結ぶ経路とグランドとの間に接続された容量素子も、上記インピーダンス整合に寄与している。なお、上記容量素子は、出力端子１１６と二次側コイル１５ｂとを結ぶ経路に直列配置されていてもよいし、また、上記容量素子はなくてもよい。
ここで、増幅素子１１〜１３、段間トランス１４、およびキャパシタ１６は、差動増幅回路１０Ａを形成している。特に、増幅素子１１〜１３および段間トランス１４は、１チップ化、または、同一基板上に実装など、一体形成される場合が多い。これに対して、出力トランス１５は、高出力の送信信号に対応して高いＱ値を必要とするため、増幅素子１１〜１３および段間トランス１４などとは、一体形成されない。つまり、電力増幅器１０を構成する回路部品のうち、出力トランス１５を除く回路部品が、差動増幅回路１０Ａを構成している。
なお、増幅素子１１およびキャパシタ１６は、差動増幅回路１０Ａに含まれなくてもよい。
電力増幅器１０の回路構成によれば、増幅素子１２および１３が反転位相にて動作する。このとき、増幅素子１２および１３の基本波での電流が反転位相、つまり逆方向に流れるため、増幅素子１２および１３から略等距離に配置されたグランド配線および電源配線へは基本波の電流は流れなくなる。このため、上記配線への不要な電流の流れこみが無視できるので、従来の電力増幅器に見られる電力利得（パワーゲイン）の低下を抑制することが可能となる。また、増幅素子１２および１３で増幅された非反転信号と反転信号とが合成されるので、両信号に同様に重畳されたノイズ成分を相殺でき、例えば高調波成分などの不要波を低減できる。
なお、増幅素子１１は電力増幅器１０に必須の構成要素ではない。また、非平衡入力信号を、非反転入力信号および反転入力信号に変換する手段は、段間トランス１４に限られない。また、キャパシタ１６は、インピーダンス整合において必須の構成要素ではない。
また、増幅素子１１〜１３および低雑音増幅器２０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。
ここで、上記高周波モジュール１を、１つの実装基板上に実装する場合、電力増幅器１０を構成する回路素子（増幅素子１１〜１３、段間トランス１４、出力トランス１５、キャパシタ１６）の点数が多いため、高周波モジュール１が大型化してしまう。また、小型化すべく高密度実装すると、電力増幅器１０から出力された高出力の送信信号およびＰＡ制御回路８０から出力された制御信号が、高周波モジュール１を構成する回路部品に干渉し、高周波モジュール１から出力される高周波信号の信号品質が劣化するという問題が発生する。
これに対して、本実施の形態に係る高周波モジュール１では、高周波モジュール１から出力される高周波信号の信号品質の劣化を抑制しつつ、高周波モジュール１を小型化する構成を有している。以下では、信号品質の劣化抑制と小型化とを両立させた高周波モジュール１の構成について説明する。
［２．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３Ａ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３Ｂ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。また、図３Ａには、モジュール基板９１内に形成された出力トランス１５が破線で示されている。
実施例１に係る高周波モジュール１Ａは、実施の形態に係る高周波モジュール１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１Ａは、図１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１Ａでは、差動増幅回路１０Ａ、デュプレクサ３０、４０、整合回路６１、６２、６３、およびスイッチ５３は、モジュール基板９１の主面９１ａ（第２主面）に表面実装されている。一方、ＰＡ制御回路８０、低雑音増幅器２０、スイッチ５１、５２、およびダイプレクサ３５は、モジュール基板９１の主面９１ｂ（第１主面）に表面実装されている。また、出力トランス１５は、モジュール基板９１に内蔵形成されている。
本実施例では、増幅素子１２および１３は、主面９１ａ（第２主面）に実装されている。一方、ＰＡ制御回路８０は、主面９１ｂ（第１主面）に実装されている。また、低雑音増幅器２０は、第１回路部品であり、主面９１ｂ（第１主面）に実装されている。
なお、デュプレクサ３０、４０、スイッチ５３、整合回路６１、６２および６３は、主面９１ａ（第２主面）に実装されているが、主面９１ｂ（第１主面）に実装されていてもよい。また、スイッチ５１、５２、およびダイプレクサ３５は、主面９１ｂ（第１主面）に実装されているが、主面９１ａ（第２主面）に実装されていてもよい。
電力増幅器１０は、少なくとも増幅素子１２、１３、段間トランス１４および出力トランス１５を有し、回路素子数が多くなり実装面積が大きくなるため、高周波モジュールが大型化する傾向にある。
これに対して、本実施例に係る高周波モジュール１Ａの上記構成によれば、電力増幅器１０を制御するＰＡ制御回路８０と差動増幅回路１０Ａとが両面実装されるので、高周波モジュール１を小型化できる。
また、ディジタル制御信号を入出力するＰＡ制御回路８０と、差動増幅回路１０Ａとが、モジュール基板９１を挟んで配置されるので、差動増幅回路１０Ａがディジタルノイズを受けることを抑制できる。よって、電力増幅器１０から出力される高周波信号の信号品質の劣化を抑制できる。
なお、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、グランド電極パターンが形成されていることが望ましい。これにより、モジュール基板９１の電磁界遮蔽機能が向上する。
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３Ａの（ｂ）に示すように、複数の外部接続端子には、アンテナ接続端子１００、送信入力端子１１０、および受信出力端子１２０が含まれる。また、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。主面９１ａおよび９１ｂのうち、外部基板と対向する主面９１ｂには、低背化が困難な差動増幅回路１０Ａが配置されず、低背化が容易な低雑音増幅器２０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低雑音増幅器２０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。
なお、図３Ａの（ｂ）および図３Ｂに示すように、モジュール基板９１を平面視した場合に、ＰＡ制御回路８０と低雑音増幅器２０との間に、複数の外部接続端子１５０のうちグランド電位に設定された外部接続端子１５０が配置されていることが望ましい。
これにより、低雑音増幅器２０とＰＡ制御回路８０との間に、グランド電極として適用される外部接続端子１５０が配置されるので、受信感度の劣化を、より一層抑制できる。
また、本実施例において、整合回路６３は少なくともインダクタを有し、当該インダクタは主面９１ａ（第２主面）に配置されている。
これにより、受信回路の受信感度に大きく影響する上記インダクタとＰＡ制御回路８０とが、モジュール基板９１を挟んで配置されるので、ＰＡ制御回路８０に接続されたディジタル制御配線と上記インダクタとが電磁界結合することを抑制できる。よって、ディジタルノイズによる受信感度の劣化を抑制できる。
また、差動増幅回路１０Ａ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、差動増幅回路１０Ａ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、差動増幅回路１０Ａを主面９１ｂに実装した場合、差動増幅回路１０Ａ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、差動増幅回路１０Ａ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、本実施例に係る高周波モジュール１Ａは、図３Ｂに示すように、主面９１ａにて差動増幅回路１０Ａのグランド電極に接続され、主面９１ａから主面９１ｂに到る放熱用ビア導体９５Ｖをさらに備える。また、放熱用ビア導体９５Ｖは、主面９１ｂにて複数の外部接続端子１５０のうちグランド電位に設定された外部接続端子１５０と接続されている。
これによれば、差動増幅回路１０Ａを主面９１ａに実装した場合、放熱用ビア導体９５Ｖを介して、差動増幅回路１０Ａと外部接続端子１５０とを接続できる。よって、差動増幅回路１０Ａ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、差動増幅回路１０Ａ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、本実施例に係る高周波モジュール１Ａでは、低雑音増幅器２０、スイッチ５１および５２は、１つの半導体ＩＣ７０に含まれていてもよい。これにより、高周波モジュール１Ａを小型化できる。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ａでは、出力トランス１５は、モジュール基板９１に内蔵されているが、チップ状の回路部品として主面９１ａまたは９１ｂに表面実装されていてもよい。
なお、モジュール基板９１を平面視した場合に、出力トランス１５の形成領域と重なる領域には、回路部品が形成されていないことが望ましい。出力トランス１５は、高出力の送信信号に対応して高いＱ値を必要とするため、他の回路部品が近接することで出力トランス１５により形成される磁界が変化しないことが望ましい。上記領域に回路部品が形成されていないことにより、出力トランス１５を構成するインダクタの高Ｑ値を維持できる。
さらに、モジュール基板９１を平面視した場合、モジュール基板９１における領域であって出力トランス１５の形成領域と重なる領域には、グランド電極層は形成されていないことが望ましい。これによれば、出力トランス１５とグランド電極との距離を大きく確保することが可能となるため、出力トランス１５を構成するインダクタの高Ｑ値を維持できる。
なお、出力トランス１５の形成領域は、以下のように定義される。出力トランス１５の形成領域とは、モジュール基板９１を平面視した場合、一次側コイル１５ａの形成領域と二次側コイル１５ｂの形成領域とを包含する最小領域である。
ここで、二次側コイル１５ｂは、一次側コイル１５ａに沿って設けられ、一次側コイル１５ａとの第１距離が略一定の区間に配置された配線導体と定義される。このとき、上記区間の両側に位置する配線導体は、一次側コイル１５ａとの距離が第１距離よりも大きい第２距離であり、二次側コイル１５ｂの一端および他端は、配線導体の一次側コイル１５ａまでの距離が第１距離から第２距離へ変化する地点である。また、一次側コイル１５ａは、二次側コイル１５ｂに沿って設けられ、二次側コイル１５ｂとの第１距離が略一定の区間に配置された配線導体と定義される。このとき、上記区間の両側に位置する配線導体は、二次側コイル１５ｂとの距離が第１距離よりも大きい第２距離であり、一次側コイル１５ａの一端および他端は、配線導体の二次側コイル１５ｂまでの距離が第１距離から第２距離へ変化する地点である。
あるいは、二次側コイル１５ｂは、一次側コイル１５ａに沿って設けられ、線幅が略一定の第１幅を有する第１区間に配置された配線導体と定義される。また、一次側コイル１５ａは、二次側コイル１５ｂに沿って設けられ、線幅が略一定の第１幅を有する第１区間に配置された配線導体と定義される。
あるいは、二次側コイル１５ｂは、一次側コイル１５ａに沿って設けられ、膜厚が略一定の第１膜厚を有する第１区間に配置された配線導体と定義される。また、一次側コイル１５ａは、二次側コイル１５ｂに沿って設けられ、膜厚が略一定の第１膜厚を有する第１区間に配置された配線導体と定義される。
あるいは、二次側コイル１５ｂは、一次側コイル１５ａに沿って設けられ、一次側コイル１５ａとの結合度が略一定の第１結合度を有する第１区間に配置された配線導体と定義される。また、一次側コイル１５ａは、二次側コイル１５ｂに沿って設けられ、二次側コイル１５ｂとの結合度が略一定の第１結合度を有する第１区間に配置された配線導体と定義される。
なお、実施例１に係る高周波モジュール１Ａにおいて、電力増幅器１０の出力端子に接続され、電力増幅器１０と送信フィルタ３０Ｔおよび４０Ｔとのインピーダンス整合をとる送信整合回路を備えてもよい。この送信整合回路は、例えば、インダクタおよびキャパシタなどの受動素子がＳｉ基板の内部または表面に集積実装された集積型受動素子（ＩＰＤ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）であってもよい。上記送信整合回路がＩＰＤである場合には、当該ＩＰＤが、主面９１ｂに配置されたＰＡ制御回路８０上に積層されていてもよい。この構成によれば、ＰＡ制御回路８０と送信整合用のＩＰＤとが、主面９１ｂ上で積層されているので、高周波モジュール１Ａの大型化を抑制できる。
なお、本実施例に係る高周波モジュール１Ａでは、差動増幅回路１０Ａが主面９１ａ（第２主面）に配置され、ＰＡ制御回路８０が主面９１ｂ（第１主面）に配置されたが、差動増幅回路１０Ａが主面９１ｂ（第１主面）に配置され、ＰＡ制御回路８０が主面９１ａ（第２主面）に配置されてもよい。
図３Ｃは、変形例１に係る高周波モジュール１Ｂの断面構成概略図である。本変形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、差動増幅回路１０ＡおよびＰＡ制御回路８０が配置される主面が逆になっている点である。なお、差動増幅回路１０ＡおよびＰＡ制御回路８０以外の回路部品の配置については、実施例１に係る高周波モジュール１Ａと同様である。
つまり、本変形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１主面）側に、複数の外部接続端子１５０が配置され、差動増幅回路１０Ａが主面９１ｂ（第１主面）に配置され、ＰＡ制御回路８０が主面９１ａ（第２主面）に配置されている。
本変形例に係る高周波モジュール１Ｂの上記構成によれば、電力増幅器１０を制御するＰＡ制御回路８０と差動増幅回路１０Ａとが両面実装されるので、高周波モジュール１を小型化できる。また、ディジタル制御信号を入出力するＰＡ制御回路８０と、差動増幅回路１０Ａとが、モジュール基板９１を挟んで配置されるので、差動増幅回路１０Ａがディジタルノイズを受けることを抑制できる。よって、電力増幅器１０から出力される高周波信号の信号品質の劣化を抑制できる。
なお、外部接続端子１５０は、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃ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３Ｄに示された、変形例２に係る高周波モジュール１Ｃのように、外部接続端子１５０は、主面９１ｂ上に形成されたバンプ電極１６０であってもよい。この場合には、主面９１ｂ側の樹脂部材９３はなくてもよい。
また、実施例１に係る高周波モジュール１Ａおよび変形例１に係る高周波モジュール１Ｂにおいて、外部接続端子１５０は、主面９１ａに配置されていてもよい。また、変形例２に係る高周波モジュール１Ｃにおいて、バンプ電極１６０は、主面９１ａに配置されていてもよい。
［３．実施例２に係る高周波モジュール１Ｄの回路素子配置構成］
図４Ａは、実施例２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４Ｂは、実施例２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４ＡのＩＶＢ−ＩＶＢ線における断面図である。なお、図４Ａ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４Ａ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。また、図４Ａには、モジュール基板９１内に形成された出力トランス１５が破線で示されている。
実施例２に係る高周波モジュール１Ｄは、実施の形態に係る高周波モジュール１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、高周波モジュール１Ｄを構成する回路部品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４Ａおよび図４Ｂに示すように、本実施例に係る高周波モジュール１Ｄでは、差動増幅回路１０Ａ、ＰＡ制御回路８０、デュプレクサ３０、４０、整合回路６１、６２、６３、およびスイッチ５３は、モジュール基板９１の主面９１ａ（第１主面）に表面実装されている。一方、低雑音増幅器２０、スイッチ５１、５２、およびダイプレクサ３５は、モジュール基板９１の主面９１ｂ（第２主面）に表面実装されている。また、出力トランス１５は、モジュール基板９１に内蔵形成されている。
本実施例では、増幅素子１２および１３は、主面９１ａ（第１主面）に実装されている。また、ＰＡ制御回路８０も、主面９１ａ（第１主面）に実装されている。また、低雑音増幅器２０は、第１回路部品であり、主面９１ｂ（第２主面）に実装されている。
なお、デュプレクサ３０、４０、スイッチ５３、整合回路６１、６２および６３は、主面９１ａ（第１主面）に実装されているが、主面９１ｂ（第２主面）に実装されていてもよい。また、スイッチ５１、５２、およびダイプレクサ３５は、主面９１ｂ（第２主面）に実装されているが、主面９１ａ（第１主面）に実装されていてもよい。
電力増幅器１０は、少なくとも増幅素子１２、１３、段間トランス１４および出力トランス１５を有し、回路素子数が多くなり実装面積が大きくなるため、高周波モジュールが大型化する傾向にある。
これに対して、本実施例に係る高周波モジュール１Ｄの上記構成によれば、電力増幅器１０を制御するＰＡ制御回路８０と低雑音増幅器２０とが両面実装されるので、高周波モジュール１を小型化できる。また、受信回路の受信感度に大きく影響する低雑音増幅器２０とＰＡ制御回路８０とが、モジュール基板９１を挟んで配置されるので、ディジタルノイズによる受信感度の劣化を抑制できる。
また、差動増幅回路１０Ａと低雑音増幅器２０とが、モジュール基板９１を挟んで配置されるので、送受信間のアイソレーションを大きく確保できる。
なお、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、グランド電極パターンが形成されていることが望ましい。これにより、モジュール基板９１の電磁界遮蔽機能が向上する。
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。また、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。主面９１ａおよび９１ｂのうち、外部基板と対向する主面９１ｂには、低背化が困難な差動増幅回路１０Ａが配置されず、低背化が容易な低雑音増幅器２０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低雑音増幅器２０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、本実施例に係る高周波モジュール１Ｄは、図４Ｂに示すように、主面９１ａにて差動増幅回路１０Ａのグランド電極に接続され、主面９１ａから主面９１ｂに到る放熱用ビア導体９５Ｖをさらに備える。また、放熱用ビア導体９５Ｖは、主面９１ｂにて複数の外部接続端子１５０のうちグランド電位に設定された外部接続端子１５０と接続されている。
これによれば、差動増幅回路１０Ａを主面９１ａに実装した場合、放熱用ビア導体９５Ｖを介して、差動増幅回路１０Ａと外部接続端子１５０とを接続できる。よって、差動増幅回路１０Ａ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、差動増幅回路１０Ａ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、図３Ｂに示すように、モジュール基板９１を平面視した場合に、差動増幅回路１０Ａが配置された領域と重複する主面９１ｂ上の領域には、グランド電位に設定された外部接続端子１５０以外の回路部品は配置されていないことが望ましい。
これによれば、差動増幅回路１０Ａの放熱経路に回路部品が配置されていないので、高周波モジュール１Ｄが有する回路部品が、差動増幅回路１０Ａの発熱により、特性劣化してしまうことを回避できる。
なお、本実施例に係る高周波モジュール１Ｄでは、低雑音増幅器２０、スイッチ５１および５２は、１つの半導体ＩＣ７０に含まれていてもよい。これにより、高周波モジュール１Ｄを小型化できる。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ｄでは、出力トランス１５は、モジュール基板９１に内蔵形成されているが、チップ状の回路部品として主面９１ａまたは９１ｂに表面実装されていてもよい。
また、本実施例に係る高周波モジュール１Ｄにおいて、外部接続端子１５０は、主面９１ａに配置されていてもよい。
［４．効果など］
以上、本実施の形態に係る高周波モジュール１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、電力増幅器１０と、第１回路部品と、電力増幅器１０を制御するＰＡ制御回路８０と、を備え、電力増幅器１０は、増幅素子１２および１３と、一次側コイル１５ａおよび二次側コイル１５ｂを有する出力トランス１５と、を有し、一次側コイル１５ａの一端は増幅素子１２の出力端子に接続され、一次側コイル１５ａの他端は増幅素子１３の出力端子に接続され、二次側コイル１５ｂの一端は、電力増幅器１０の出力端子に接続されており、ＰＡ制御回路８０は主面９１ａおよび９１ｂの一方に配置されており、増幅素子１２および１３、または、第１回路部品は、主面９１ａおよび９１ｂの他方に配置されている。
これにより、ＰＡ制御回路８０と差動増幅回路１０Ａまたは第１回路部品とが両面実装されるので、高周波モジュール１を小型化できる。また、ＰＡ制御回路８０と差動増幅回路１０Ａとが異なる主面に配置された場合には、差動増幅回路１０Ａがディジタルノイズを受けることを抑制できる。よって、電力増幅器１０から出力される高周波信号の信号品質の劣化を抑制できる。また、ＰＡ制御回路８０と第１回路部品とが異なる主面に配置された場合には、第１回路部品がディジタルノイズにより特性劣化することを抑制できる。よって、差動増幅型の電力増幅器１０から出力される高周波信号の信号品質の劣化が抑制された小型の高周波モジュール１を提供できる。
また、実施例１に係る高周波モジュール１Ａにおいて、増幅素子１２および１３は主面９１ａに配置されていてもよい。
これによれば、差動増幅回路１０ＡとＰＡ制御回路８０とがモジュール基板９１を挟んで配置されるので、差動増幅回路１０Ａがディジタルノイズを受けることを抑制できる。
また、実施例１に係る高周波モジュール１Ａは、さらに、主面９１ｂに配置された複数の外部接続端子１５０を備え、第１回路部品は、主面９１ｂに配置された低雑音増幅器２０であり、モジュール基板９１を平面視した場合に、ＰＡ制御回路８０と低雑音増幅器２０との間に、グランド電位に設定された外部接続端子１５０が配置されていてもよい。
これにより、外部基板と対向する主面９１ｂには、低背化が困難な差動増幅回路１０Ａが配置されず、低背化が容易な低雑音増幅器２０が配置されるので、高周波モジュール１Ａ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低雑音増幅器２０とＰＡ制御回路８０との間に、グランド電極として適用される外部接続端子１５０が配置されるので、受信感度の劣化を抑制できる。
また、実施例１に係る高周波モジュール１Ａは、さらに、低雑音増幅器２０の入力端子に接続されたインダクタを備え、当該インダクタは主面９１ａに配置されていてもよい。
これにより、受信回路の受信感度に大きく影響する上記インダクタとＰＡ制御回路８０とが、モジュール基板９１を挟んで配置されるので、ＰＡ制御回路８０の制御配線と上記インダクタとが電磁界結合することを抑制できるので、ディジタルノイズによる受信感度の劣化を抑制できる。
また、実施例１に係る高周波モジュール１Ａは、さらに、差動増幅回路１０Ａのグランド電極に接続され、主面９１ａから主面９１ｂに到る放熱用ビア導体９５Ｖを備え、放熱用ビア導体９５Ｖは、主面９１ｂにてグランド電位に設定された外部接続端子１５０と接続されていてもよい。
これにより、差動増幅回路１０Ａ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、差動増幅回路１０Ａ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を提供できる。
また、実施例２に係る高周波モジュール１Ｄにおいて、第１回路部品は、主面９１ｂに配置された低雑音増幅器２０である。
これにより、受信回路の受信感度に大きく影響する低雑音増幅器２０とＰＡ制御回路８０とが、モジュール基板９１を挟んで配置されるので、ディジタルノイズによる受信感度の劣化を抑制できる。
また、実施例２に係る高周波モジュール１Ｄは、さらに、主面９１ｂに配置された複数の外部接続端子１５０を備え、増幅素子１２および１３は主面９１ａに配置されていてもよい。
これにより、差動増幅回路１０Ａと低雑音増幅器２０とが、モジュール基板９１を挟んで配置されるので、送受信間のアイソレーションを大きく確保できる。
また、実施例２に係る高周波モジュール１Ｄは、さらに、差動増幅回路１０Ａのグランド電極に接続され、主面９１ａから主面９１ｂに到る放熱用ビア導体９５Ｖを備え、放熱用ビア導体９５Ｖは、主面９１ｂにてグランド電位に設定された外部接続端子１５０と接続されていてもよい。
これにより、差動増幅回路１０Ａ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を提供できる。
また、実施例２に係る高周波モジュール１Ｄにおいて、モジュール基板９１を平面視した場合に、増幅素子１２および１３が配置された領域と重複する主面９１ｂ上の領域には、グランド電位に設定された外部接続端子１５０以外の回路部品は配置されていないことが望ましい。
これによれば、差動増幅回路１０Ａの放熱経路に回路部品が配置されていないので、高周波モジュール１Ｄが有する回路部品が、差動増幅回路１０Ａの発熱により特性劣化してしまうことを回避できる。
また、通信装置５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１と、を備える。
これにより、差動増幅型の電力増幅器１０から出力される高周波信号の信号品質の劣化が抑制された小型の通信装置５を提供することが可能となる。
（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、実施例および変形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、実施例および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態、実施例および変形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、実施例および変形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、実施例および変形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。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 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）
５ 通信装置
１０ 電力増幅器
１０Ａ 差動増幅回路
１１、１２、１３ 増幅素子
１４ 段間トランス
１４ａ、１５ａ 一次側コイル
１４ｂ、１５ｂ 二次側コイル
１５ 出力トランス
１６ キャパシタ
２０ 低雑音増幅器
３０、４０ デュプレクサ
３０Ｒ、４０Ｒ 受信フィルタ
３０Ｔ、４０Ｔ 送信フィルタ
３５ ダイプレクサ
３５Ｈ、３５Ｌ フィルタ
５１、５２、５３ スイッチ
６１、６２、６３ 整合回路
７０ 半導体ＩＣ
８０ ＰＡ制御回路
９１ モジュール基板
９１ａ、９１ｂ 主面
９２、９３ 樹脂部材
９５Ｖ 放熱用ビア導体
１００ アンテナ接続端子
１１０ 送信入力端子
１１５ 入力端子
１１６ 出力端子
１２０ 受信出力端子
１３０ 制御信号端子
１５０ 外部接続端子
１６０ バンプ電極

Claims (10)

  1. 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、
    送信信号を増幅する電力増幅器と、
    第１回路部品と、
    前記電力増幅器を制御する制御回路と、を備え、
    前記電力増幅器は、
    第１増幅素子および第２増幅素子と、
    第１コイルおよび第２コイルを有する出力トランスと、を有し、
    前記第１コイルの一端は前記第１増幅素子の出力端子に接続され、前記第１コイルの他端は前記第２増幅素子の出力端子に接続され、前記第２コイルの一端は、前記電力増幅器の出力端子に接続されており、
    前記制御回路は、前記第１主面に配置されており、
    前記第１増幅素子および前記第２増幅素子、または、前記第１回路部品は、前記第２主面に配置されている、
    高周波モジュール。
  2. 前記第１増幅素子および前記第２増幅素子は、前記第２主面に配置されている、
    請求項１に記載の高周波モジュール。
  3. さらに、
    前記第１主面に配置された複数の外部接続端子を備え、
    前記第１回路部品は、前記第１主面に配置された、受信信号を増幅する低雑音増幅器であり、
    前記モジュール基板を平面視した場合に、前記制御回路と前記低雑音増幅器との間に、前記複数の外部接続端子のうちグランド電位に設定された外部接続端子が配置されている、
    請求項２に記載の高周波モジュール。
  4. さらに、
    前記低雑音増幅器の入力端子に接続されたインダクタを備え、
    前記インダクタは、前記第２主面に配置されている、
    請求項３に記載の高周波モジュール。
  5. さらに、
    前記第１増幅素子または前記第２増幅素子のグランド電極に接続され、前記第２主面から前記第１主面に到る放熱用ビア導体を備え、
    前記放熱用ビア導体は、前記第１主面にて前記複数の外部接続端子のうちグランド電位に設定された外部接続端子と接続されている、
    請求項３または４に記載の高周波モジュール。
  6. 前記第１回路部品は、前記第２主面に配置された、受信信号を増幅する低雑音増幅器である、
    請求項１に記載の高周波モジュール。
  7. さらに、
    前記第２主面に配置された複数の外部接続端子を備え、
    前記第１増幅素子および前記第２増幅素子は、前記第１主面に配置されている、
    請求項６に記載の高周波モジュール。
  8. さらに、
    前記第１増幅素子または前記第２増幅素子のグランド電極に接続され、前記第１主面から前記第２主面に到る放熱用ビア導体を備え、
    前記放熱用ビア導体は、前記第２主面にて前記複数の外部接続端子のうちグランド電位に設定された外部接続端子と接続されている、
    請求項７に記載の高周波モジュール。
  9. 前記モジュール基板を平面視した場合に、前記第１増幅素子および前記第２増幅素子と重複する前記第２主面上の領域には、前記グランド電位に設定された外部接続端子以外の回路部品は配置されていない、
    請求項８に記載の高周波モジュール。
  10. 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１〜９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。
JP2020043945A 2020-03-13 2020-03-13 高周波モジュールおよび通信装置 Pending JP2021145283A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020043945A JP2021145283A (ja) 2020-03-13 2020-03-13 高周波モジュールおよび通信装置
KR1020210022355A KR102576367B1 (ko) 2020-03-13 2021-02-19 고주파 모듈 및 통신 장치
DE202021101043.6U DE202021101043U1 (de) 2020-03-13 2021-03-02 Hochfrequenzmodul und Kommunikationsgerät
US17/189,291 US11411586B2 (en) 2020-03-13 2021-03-02 Radio frequency module and communication device
CN202120503164.1U CN214851215U (zh) 2020-03-13 2021-03-09 高频模块和通信装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020043945A JP2021145283A (ja) 2020-03-13 2020-03-13 高周波モジュールおよび通信装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021145283A true JP2021145283A (ja) 2021-09-24

Family

ID=76650790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020043945A Pending JP2021145283A (ja) 2020-03-13 2020-03-13 高周波モジュールおよび通信装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11411586B2 (ja)
JP (1) JP2021145283A (ja)
KR (1) KR102576367B1 (ja)
CN (1) CN214851215U (ja)
DE (1) DE202021101043U1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021072349A (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置
JP2021164022A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5247367B2 (ja) 2008-11-13 2013-07-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Ｒｆ電力増幅器
US8666340B2 (en) * 2009-03-03 2014-03-04 Broadcom Corporation Method and system for on-chip impedance control to impedance match a configurable front end
US8766723B1 (en) * 2011-04-06 2014-07-01 Marvell International Ltd. Methods and devices for folded push pull power amplifiers
US9608577B2 (en) * 2012-09-23 2017-03-28 Dsp Group Ltd. Radio frequency front end module circuit incorporating an efficient high linearity power amplifier
US10317512B2 (en) * 2014-12-23 2019-06-11 Infineon Technologies Ag RF system with an RFIC and antenna system
US10181828B2 (en) * 2016-06-29 2019-01-15 Skyworks Solutions, Inc. Active cross-band isolation for a transformer-based power amplifier
US10855317B2 (en) * 2018-04-05 2020-12-01 Swiftlink Technologies Inc. Broadband receiver for multi-band millimeter-wave wireless communication
JP2020027975A (ja) * 2018-08-09 2020-02-20 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
JP2020027973A (ja) * 2018-08-09 2020-02-20 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
US10720956B2 (en) * 2018-09-06 2020-07-21 Intel Corporation Low loss transmitter receiver switch with transformer matching network
US11018714B2 (en) * 2018-11-27 2021-05-25 Skyworks Solutions, Inc. Radio front end module with reduced loss and increased linearity
US11616517B2 (en) * 2020-02-19 2023-03-28 Qualcomm Incorporated Multiband transmitter
US11495890B2 (en) * 2020-05-08 2022-11-08 Qualcomm Incorporated Power amplifier control with an antenna array
US11094652B1 (en) * 2020-07-24 2021-08-17 Realtek Semiconductor Corp. Configurable radio transceiver and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US20210288680A1 (en) 2021-09-16
KR20210116233A (ko) 2021-09-27
CN214851215U (zh) 2021-11-23
DE202021101043U1 (de) 2021-06-15
US11411586B2 (en) 2022-08-09
KR102576367B1 (ko) 2023-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102395710B1 (ko) 고주파 모듈 및 통신 장치
CN216699995U (zh) 高频模块和通信装置
US11381265B2 (en) Radio frequency module and communication device
KR102499032B1 (ko) 고주파 모듈 및 통신 장치
US11496169B2 (en) Radio frequency module and communication device
CN214851215U (zh) 高频模块和通信装置
JP2021174854A (ja) 高周波モジュールおよび通信装置
CN214851214U (zh) 高频模块和通信装置
KR102452114B1 (ko) 고주파 모듈 및 통신 장치
CN216851961U (zh) 高频模块和通信装置
JP2021129217A (ja) 高周波モジュールおよび通信装置
WO2021241339A1 (ja) 高周波モジュールおよび通信装置
JP2021190746A (ja) 高周波モジュールおよび通信装置
WO2023022075A1 (ja) 高周波モジュールおよび通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200911

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20200914