JP2021164141A - 高周波モジュール及び通信装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】フィルタ特性の向上を図ることが可能な高周波モジュール及び通信装置を提供する。
【解決手段】高周波モジュールは、実装基板と、フィルタ(第1フィルタ11)と、共通インダクタL1と、を備える。実装基板は、互いに対向する第1主面及び第2主面を有する。フィルタは、複数の直列腕共振子104及び複数の並列腕共振子105を有し、第1主面に配置されている。実装基板は、接地に用いられるグランド端子を第2主面に有している。共通インダクタL1の第1端は、複数の並列腕共振子105のすべてと接続されている。共通インダクタL1の第2端は、グランド端子に接続されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、一般に高周波モジュール及び通信装置に関し、より詳細には実装基板とフィルタとを備える高周波モジュール及び通信装置に関する。
従来、第1のフィルタチップと、第2のフィルタチップと、を備える分波装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示された分波装置は、デュプレクサとフィルタとを備えるトリプレクサである。第1のフィルタチップは、デュプレクサを含む。第2のフィルタチップは、フィルタを含む。
特許文献1には、回路基板上に実装された第1フィルタチップ及び第2フィルタチップの概略配置が示されている。
国際公開第2016/056377号
高周波モジュールにおいては、実装基板と、実装基板に実装されたフィルタと、を備える場合に、フィルタのフィルタ特性が低下してしまうことがあった。
本発明は上記課題に鑑みてなされ、フィルタ特性の向上を図ることが可能な高周波モジュール及び通信装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る高周波モジュールは、実装基板と、フィルタと、共通インダクタと、を備える。前記実装基板は、互いに対向する第1主面及び第2主面を有する。前記フィルタは、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子を有し、前記第1主面に配置されている。前記実装基板は、接地に用いられるグランド端子を前記第2主面に有している。前記共通インダクタの第1端は、前記複数の並列腕共振子のすべてと接続されており、前記共通インダクタの第2端は、前記グランド端子に接続されている。
本発明の一態様に係る高周波モジュールは、実装基板と、フィルタと、を備える。前記実装基板は、互いに対向する第1主面及び第2主面を有する。前記フィルタは、第1入出力端子、第2入出力端子及び複数のグランド端子を有し、前記実装基板の前記第1主面に配置されている。前記実装基板は、接地に用いられるグランド端子を前記第2主面に有し、前記第1主面と前記第2主面との間にビア導体を有している。前記ビア導体の第1端は、前記複数のグランド端子のすべてと接続されており、前記ビア導体の第2端は、前記グランド端子に接続されている。
本発明の一態様に係る通信装置は、前記高周波モジュールと、前記高周波モジュールを通る高周波信号を処理する信号処理回路と、を備える。
本発明によると、フィルタ特性の向上を図ることができる。
図1は、実施形態1に係る高周波モジュール及び通信装置の構成を説明する模式的な回路図である。 図2は、同上の高周波モジュールが備える第1フィルタの構成を説明する回路図である。 図3は、同上の第1フィルタを実装する実装基板の構成を説明する図である。 図4は、実施形態1に係る共通インダクタと接続されていない第1フィルタ及び当該第1フィルタの等価回路それぞれのフィルタ通過特性を示す図である。 図5は、同上の共通インダクタに接続されている第1フィルタ及び当該第1フィルタの等価回路それぞれのフィルタ通過特性を示す図である。 図6は、実施形態1の変形例1に係る第1フィルタの構成を説明する回路図である。 図7は、実施形態1の変形例2に係る第1フィルタの構成を説明する回路図である。 図8は、実施形態1の変形例3に係る第1フィルタの構成を説明する回路図である。 図9は、実施形態1の変形例4に係る第1フィルタの構成を説明する回路図である。 図10は、実施形態2に係る高周波モジュールが備える実装基板の構成を説明する図である。 図11は、同上の実装基板の平面図である。 図12は、同上の実装基板の一部破断した平面図である。 図13は、同上の実装基板の一部破断した側面図である。 図14は、同上の実装基板の一部破断した断面図である。 図15Aは、同上の実装基板の平面図である。図15Bは、同上の実装基板を示し、図13のB−B線断面図である。図15Cは、同上の実装基板を示し、図13のC−C線断面図である。図15Dは、同上の実装基板を示し、実装基板の第1主面側から第2主面を透視した平面図である。 図16は、実施形態2に係る高周波モジュールにおける第1フィルタ、第2フィルタ及び第3フィルタのフィルタ通過特性の説明図である。 図17は、実施形態2に係るフィルタの回路図である。 図18は、同上の高周波モジュールにおける第1フィルタのフィルタ通過特性と、比較例に係る高周波モジュールにおける第1フィルタのフィルタ通過特性と、を示すグラフである。 図19は、同上の高周波モジュールにおける第1フィルタの第1入出力端子−第2入出力端子間のアイソレーション特性と、比較例に係る高周波モジュールにおける第1フィルタの第1入出力端子−第2入出力端子間のアイソレーション特性と、を示すグラフである。 図20は、実施形態2の変形例1に係る高周波モジュールの回路図である。 図21は、実施形態2の変形例2に係る高周波モジュールの回路図である。 図22は、実施形態2の変形例3に係る高周波モジュールが備える実装基板の平面図である。 図23は、同上の実装基板の一部破断した平面図である。 図24は、同上の実装基板の斜視図である。 図25Aは、同上の実装基板の平面図である。図25Bは、同上の実装基板の横断面図である。図25Cは、同上の実装基板の別の横断面図である。図25Dは、同上の実装基板を示し、実装基板の第1主面側から第2主面を透視した平面図である。 図26は、実施形態2の変形例3の更なる変形例に係るフィルタの回路図である。 図27は、実施形態2の変形例4に係る高周波モジュールが備える実装基板の一部破断した平面図である。 図28は、同上の実装基板の一部透視した斜視図である。 図29は、実施形態2の変形例5に係る高周波モジュールが備える実装基板の平面図である。
以下の実施形態等において参照する図1〜図29は、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
(実施形態1)
以下、本実施形態に係る高周波モジュール1及び通信装置500について、図1〜図5を用いて説明する。
(1)高周波モジュールの全体構成
本実施形態に係る高周波モジュール1は、例えば、マルチモード/マルチバンド対応の通信装置500に用いられる。通信装置500は、例えば、携帯電話(例えば、スマートフォン)であるが、これに限らず、例えば、ウェアラブル端末(例えば、スマートウォッチ)等であってもよい。高周波モジュール1は、例えば、4G(第4世代移動通信)規格、5G(第5世代移動通信)規格等に対応可能なモジュールである。4G規格は、例えば、3GPP LTE(Long Term Evolution)規格である。5G規格は、例えば、5G NR(New Radio)である。高周波モジュール1は、キャリアアグリゲーション及びデュアルコネクティビティに対応可能なモジュールである。
また、高周波モジュール1は、Wi−Fi(登録商標)通信に対応可能なモジュールである。
高周波モジュール1は、例えば、信号処理回路3から入力された送信信号を増幅してアンテナ4に出力するように構成されている。また、高周波モジュール1は、アンテナ4から入力された受信信号を増幅して信号処理回路3に出力するように構成されている。信号処理回路3は、高周波モジュール1の構成要素ではなく、高周波モジュール1を備える通信装置500の構成要素である。実施形態に係る高周波モジュール1は、例えば、通信装置500が備える信号処理回路3によって制御される。通信装置500は、高周波モジュール1と、信号処理回路3と、を備える。通信装置500は、アンテナ4を更に備える。信号処理回路3は、アンテナ4を介して受信した信号(受信信号)、及びアンテナ4を介して送信する信号(送信信号)を処理する。
(2)高周波モジュールの各構成要素
以下、本実施形態に係る高周波モジュール1の各構成要素について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る高周波モジュール1は、図1、図3に示すように、フィルタ10と、第1処理部20と、第2処理部30と、第3処理部40と、実装基板60と、を備える。なお、実装基板60は、アンテナ端子T1を有する。
アンテナ端子T1は、図1に示すように、アンテナ4に電気的に接続されている。
フィルタ10は、マルチプレクサである。本実施形態では、フィルタ10は、3つのフィルタ(第1フィルタ11、第2フィルタ12、第3フィルタ13)を含む(図1参照)。第1フィルタ11、第2フィルタ12及び第3フィルタ13の各々は、例えば、弾性波フィルタであり、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子の各々が弾性波共振子により構成されている。弾性波フィルタは、例えば、弾性表面波を利用するSAW(Surface Acoustic Wave)フィルタである。なお、第1フィルタ11、第2フィルタ12及び第3フィルタ13は、SAWにフィルタに限定されない。複数のフィルタはSAW以外、例えばBAW(Bulk Acoustic Wave)フィルタであってもよい。または、第1フィルタ11、第2フィルタ12及び第3フィルタ13の各々は、FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator)等を含んで構成されてもよい。また、第1フィルタ11、第2フィルタ12及び第3フィルタ13の各々は、LC共振回路等により構成されてもよい。本実施形態では、第1フィルタ11及び第2フィルタ12は、1チップ化されたフィルタ装置10a(図1、図3参照)を構成している。
第1フィルタ11は、第1処理部20に接続されている。第2フィルタ12は、第2処理部30に接続されている。第3フィルタ13は、第3処理部40に接続されている。
第1フィルタ11は、所定通過帯域を有するバンドパスフィルタを含む。本実施形態では、第1フィルタ11は、Wi−Fi通信の周波数帯の信号を通過させる。例えば、所定通過帯域は、Wi−Fi通信の2.4GHz帯の周波数帯域に対応している。すなわち、第1フィルタ11は、2.4GHz帯の信号を通過させる。2.4GHz帯の周波数帯域は、2.400GHz〜2.483GHzである。
第2フィルタ12は、上記所定通過帯域よりも低周波数側に通過帯域を有するミッドバンド用フィルタ、上記所定通過帯域よりも高周波数側に通過帯域を有するミッドバンド用フィルタ、又は上記所定通過帯域よりも低周波数側の通過帯域と上記所定通過帯域よりも高周波数側の通過帯域との双方を有するミッドバンド用フィルタである。言い換えると、第2フィルタ12は、上記所定通過帯域の高周波数側と低周波数側との少なくとも一方に通過帯域を有するフィルタである。
本実施形態では、第2フィルタ12は、LTE規格の周波数帯の信号、又は5G規格の周波数帯の周波数の信号を通過させる。本実施形態では、LTE規格の周波数帯として、Band3、Band40、及びBand41が用いられる。すなわち、第2フィルタ12は、Band3の信号、Band40の信号及びBand41の信号をそれぞれ通過させる。ここで、Band3の周波数帯は1.8GHzであり、Band40の周波数帯は2.3GHzであり、Band41の周波数帯は2.5GHzである。そのため、Wi−Fi通信の周波数帯は、Band40とBand41との間に存在する。そこで、第2フィルタ12は、Wi−Fi通信の周波数帯の信号が通過しないように構成されている。
第3フィルタ13は、UHB(Ultra High Band)を通過帯域とするフィルタである。すなわち、第3フィルタは、上記所定通過帯域及び第2フィルタの通過帯域の双方よりも高周波数側に通過帯域を有するウルトラハイバンド(UHB)用フィルタである。
本実施形態では、第3フィルタ13は、UHBの周波数帯の信号を通過させる。本実施形態では、UHBの周波数帯として、Band42(3.5GHz帯)及びBand52(3.3GHz帯)が用いられる。すなわち、第3フィルタ13は、Band42の信号、及びBand52の信号を通過させる。
第1処理部20は、第1スイッチ21と、フィルタ22,23と、パワーアンプ24と、ローノイズアンプ25と、を含んでいる。
第1スイッチ21は、図1に示すように、共通端子211と、複数(図示例では2つ)の選択端子212,213と、を有する。共通端子211は、第1フィルタ11と電気的に接続されている。選択端子212は、フィルタ22に電気的に接続されている。選択端子213は、フィルタ23に電気的に接続されている。
第1スイッチ21は、選択端子212,213のうち一方の選択端子を共通端子211の接続先として選択可能なスイッチである。つまり、第1スイッチ21は、フィルタ22及びフィルタ23と第1フィルタ11とを選択的に接続可能なスイッチである。
第1スイッチ21は、例えば、信号処理回路3によって制御される。第1スイッチ21は、信号処理回路3のRF信号処理回路5からの制御信号にしたがって、選択端子212及び選択端子213のうち1つの選択端子と共通端子211と、を電気的に接続する。
フィルタ22,23は、例えば、弾性波フィルタであり、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子の各々が弾性波共振子により構成されている。弾性波フィルタは、例えば、弾性表面波を利用するSAWフィルタである。なお、フィルタ22,23は、SAWにフィルタに限定されない。フィルタ22,23はSAW以外、例えばBAWフィルタであってもよい。または、フィルタ22,23は、FBAR等を含んで構成されてもよい。また、フィルタ22,23は、LC共振回路等により構成されてもよい。
フィルタ22は、Wi−Fi通信によりアンテナ4から送信する信号(送信信号)を通過させる。フィルタ23は、Wi−Fi通信によりアンテナ4が受信した信号(受信信号)を通過させる。
パワーアンプ24は、アンテナ4から送信する信号(送信信号)を増幅する。パワーアンプ24の入力端子は、信号処理回路3に電気的に接続されている。パワーアンプ24の出力端子は、フィルタ22に電気的に接続されている。パワーアンプ24は、信号処理回路3から出力された信号を増幅する。パワーアンプ24は、増幅した送信信号を、フィルタ22に出力する。
ローノイズアンプ25は、アンテナ4が受信した信号(受信信号)を増幅する。ローノイズアンプ25の入力端子は、フィルタ23に電気的に接続されている。ローノイズアンプ25の出力端子は、信号処理回路3に電気的に接続されている。ローノイズアンプ25は、第1フィルタ11及びフィルタ23を通過した信号(受信信号)を増幅する。ローノイズアンプ25は、増幅した受信信号を信号処理回路3に出力する。
第2処理部30は、第2スイッチ31と、フィルタ32,33,34と、第3スイッチ35と、第4スイッチ36と、パワーアンプ37と、ローノイズアンプ38と、を含んでいる。
第2スイッチ31は、図1に示すように、共通端子311と、複数(図示例では3つ)の選択端子312,313,314と、を有する。共通端子311は、第2フィルタ12と電気的に接続されている。選択端子312は、フィルタ32に電気的に接続されている。選択端子313は、フィルタ33に電気的に接続されている。選択端子314は、フィルタ34に電気的に接続されている。
第2スイッチ31は、選択端子312,313,314のうち少なくとも1つの選択端子を共通端子311の接続先として選択可能なスイッチである。つまり、第2スイッチ31は、フィルタ32、フィルタ33及びフィルタ34と第2フィルタ12とを選択的に接続可能なスイッチである。
第2スイッチ31は、例えば、信号処理回路3によって制御される。第2スイッチ31は、信号処理回路3のRF信号処理回路5からの制御信号にしたがって、選択端子312、選択端子313及び選択端子314のうち1つの選択端子と共通端子311と、を電気的に接続する。
フィルタ32,33,34は、例えば、弾性波フィルタであり、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子の各々が弾性波共振子により構成されている。弾性波フィルタは、例えば、弾性表面波を利用するSAWフィルタである。なお、フィルタ32,33,34は、SAWにフィルタに限定されない。フィルタ32,33,34はSAW以外、例えばBAWフィルタであってもよい。または、フィルタ32,33,34は、FBAR等を含んで構成されてもよい。また、フィルタ32,33,34は、LC共振回路等により構成されてもよい。
フィルタ32〜34のそれぞれは、デュプレクサである。フィルタ32〜34のそれぞれは、第2スイッチ31の複数の選択端子312〜314に一対一に電気的に接続されている。フィルタ32〜34のそれぞれは、第3スイッチ35の複数(図示例では3つ)の選択端子352〜354に一対一に電気的に接続されている。フィルタ32〜34のそれぞれは、第4スイッチ36の複数(図示例では3つ)の選択端子362〜364に一対一に電気的に接続されている。
フィルタ32は、アンテナ4から送信するBand1の信号(送信信号)及びアンテナ4が受信するBand1の信号(受信信号)を通過させる。フィルタ33は、アンテナ4から送信するBand7の信号(送信信号)及びアンテナ4が受信するBand7の信号(受信信号)を通過させる。フィルタ34は、アンテナ4から送信するBand8の信号(送信信号)及びアンテナ4が受信するBand8の信号(受信信号)を通過させる。
第3スイッチ35は、図1に示すように、共通端子351と、複数(図示例では3つ)の選択端子352,353,354と、を有する。共通端子351は、パワーアンプ37と電気的に接続されている。選択端子352は、フィルタ32に電気的に接続されている。選択端子353は、フィルタ33に電気的に接続されている。選択端子354は、フィルタ34に電気的に接続されている。
第3スイッチ35は、選択端子352,353,354のうち1つの選択端子を共通端子351の接続先として選択可能なスイッチである。つまり、第3スイッチ35は、フィルタ32、フィルタ33及びフィルタ34とパワーアンプ37とを選択的に接続可能なスイッチである。
第3スイッチ35は、例えば、信号処理回路3によって制御される。第3スイッチ35は、信号処理回路3のRF信号処理回路5からの制御信号にしたがって、選択端子352、選択端子353及び選択端子354のうち1つの選択端子と共通端子351と、を電気的に接続する。
第4スイッチ36は、図1に示すように、共通端子361と、複数(図示例では3つ)の選択端子362,363,364と、を有する。共通端子361は、ローノイズアンプ38と電気的に接続されている。選択端子362は、フィルタ32に電気的に接続されている。選択端子363は、フィルタ33に電気的に接続されている。選択端子364は、フィルタ34に電気的に接続されている。
第4スイッチ36は、選択端子362,363,364のうち1つの選択端子を共通端子361の接続先として選択可能なスイッチである。つまり、第4スイッチ36は、フィルタ32、フィルタ33及びフィルタ34とローノイズアンプ38とを選択的に接続可能なスイッチである。
第4スイッチ36は、例えば、信号処理回路3によって制御される。第4スイッチ36は、信号処理回路3のRF信号処理回路5からの制御信号にしたがって、選択端子362、選択端子363及び選択端子364のうち1つの選択端子と共通端子361と、を電気的に接続する。
パワーアンプ37は、アンテナ4から送信する信号(送信信号)を増幅する。パワーアンプ37の入力端子は、信号処理回路3に電気的に接続されている。パワーアンプ37の出力端子は、第3スイッチ35の共通端子351に電気的に接続されている。パワーアンプ37は、信号処理回路3から出力された信号を増幅する。パワーアンプ37は、増幅した送信信号を、第3スイッチ35を介して、フィルタ32〜34のうちパワーアンプ37と電気的に接続されている1つのフィルタに出力する。
ローノイズアンプ38は、アンテナ4が受信した信号(受信信号)を増幅する。ローノイズアンプ38の入力端子は、第4スイッチ36の共通端子361に電気的に接続されている。ローノイズアンプ38の出力端子は、信号処理回路3に電気的に接続されている。ローノイズアンプ38は、第2フィルタ12、及びフィルタ32〜34のうちローノイズアンプ38と電気的に接続されたフィルタを通過した信号(受信信号)を増幅する。ローノイズアンプ38は、増幅した受信信号を信号処理回路3に出力する。
第3処理部40は、フィルタ41,44〜47と、第5スイッチ42と、第6スイッチ43と、パワーアンプ48,50と、ローノイズアンプ49,51と、を含んでいる。
フィルタ41,44〜47は、例えば、弾性波フィルタであり、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子の各々が弾性波共振子により構成されている。弾性波フィルタは、例えば、弾性表面波を利用するSAWフィルタである。なお、複数のフィルタ41,44〜47は、SAWにフィルタに限定されない。複数のフィルタはSAW以外、例えばBAWフィルタであってもよい。または、複数の41,44〜47は、FBAR等を含んで構成されてもよい。また、フィルタ41,44〜47は、LC共振回路等により構成されてもよい。
フィルタ41は、デュプレクサである。フィルタ41は、第3フィルタ13に電気的に接続されている。フィルタ41は、第5スイッチ42の共通端子421に電気的に接続されている。フィルタ41は、第6スイッチ43の共通端子421に電気的に接続されている。
フィルタ41は、第3フィルタ13を通過したBand42の信号を、第5スイッチ42の共通端子421に出力する。フィルタ41は、第5スイッチ42から受け取ったBand42の信号を、第3フィルタ13に出力する。フィルタ41は、第3フィルタ13を通過したBand52の信号を、第6スイッチ43の共通端子431に出力する。フィルタ41は、第6スイッチ43から受け取ったBand52の信号を、第3フィルタ13に出力する。
第5スイッチ42は、図1に示すように、共通端子421と、複数(図示例では2つ)の選択端子422,423と、を有する。共通端子421は、フィルタ41と電気的に接続されている。選択端子422は、フィルタ44に電気的に接続されている。選択端子423は、フィルタ45に電気的に接続されている。
第5スイッチ42は、選択端子422,423のうち1つの選択端子を共通端子421の接続先として選択可能なスイッチである。つまり、第5スイッチ42は、フィルタ44及びフィルタ45とフィルタ41とを選択的に接続可能なスイッチである。
第5スイッチ42は、例えば、信号処理回路3によって制御される。第5スイッチ42は、信号処理回路3のRF信号処理回路5からの制御信号にしたがって、選択端子4222及び選択端子423のうち1つの選択端子と共通端子421と、を電気的に接続する。
第6スイッチ43は、図1に示すように、共通端子431と、複数(図示例では2つ)の選択端子432,433と、を有する。共通端子431は、フィルタ41と電気的に接続されている。選択端子432は、フィルタ46に電気的に接続されている。選択端子433は、フィルタ47に電気的に接続されている。
第6スイッチ43は、選択端子432,433のうち1つの選択端子を共通端子431の接続先として選択可能なスイッチである。つまり、第6スイッチ43は、フィルタ46及びフィルタ47とフィルタ41とを選択的に接続可能なスイッチである。
第6スイッチ43は、例えば、信号処理回路3によって制御される。第6スイッチ43は、信号処理回路3のRF信号処理回路5からの制御信号にしたがって、選択端子4322及び選択端子433のうち1つの選択端子と共通端子431と、を電気的に接続する。
フィルタ44は、アンテナ4から送信するBand42の信号(送信信号)を通過させる。例えば、フィルタ44は、信号処理回路3から出力されたBand42の信号を、第5スイッチ42の共通端子421を介してフィルタ41に出力する。
フィルタ45は、アンテナ4が受信したBand42の信号(受信信号)を通過させる。例えば、フィルタ45は、第3フィルタ13を通過したBand42の信号を、ローノイズアンプ49に出力する。
フィルタ46は、アンテナ4から送信するBand52の信号(送信信号)を通過させる。例えば、フィルタ46は、信号処理回路3から出力されたBand52の信号を、第6スイッチ43の共通端子431を介してフィルタ41に出力する。
フィルタ47は、アンテナ4が受信したBand52の信号(受信信号)を通過させる。例えば、フィルタ47は、第3フィルタ13を通過したBand52の信号を、ローノイズアンプ51に出力する。
パワーアンプ48は、アンテナ4から送信するBand42の信号(送信信号)を増幅する。パワーアンプ48の入力端子は、信号処理回路3に電気的に接続されている。パワーアンプ48の出力端子は、フィルタ44に電気的に接続されている。パワーアンプ48は、信号処理回路3から出力された信号を増幅する。パワーアンプ48は、増幅した送信信号を、フィルタ44に出力する。
ローノイズアンプ49は、アンテナ4が受信したBand42の信号(受信信号)を増幅する。ローノイズアンプ49の入力端子は、フィルタ45に電気的に接続されている。ローノイズアンプ49の出力端子は、信号処理回路3に電気的に接続されている。ローノイズアンプ49は、フィルタ45を通過したBand42の信号(受信信号)を増幅する。ローノイズアンプ49は、増幅した受信信号を信号処理回路3に出力する。
パワーアンプ50は、アンテナ4から送信するBand52の信号(送信信号)を増幅する。パワーアンプ50の入力端子は、信号処理回路3に電気的に接続されている。パワーアンプ50の出力端子は、フィルタ46に電気的に接続されている。パワーアンプ50は、信号処理回路3から出力された信号を増幅する。パワーアンプ50は、増幅した送信信号を、フィルタ46に出力する。
ローノイズアンプ51は、アンテナ4が受信したBand52の信号(受信信号)を増幅する。ローノイズアンプ51の入力端子は、フィルタ47に電気的に接続されている。ローノイズアンプ51の出力端子は、信号処理回路3に電気的に接続されている。ローノイズアンプ51は、フィルタ47を通過したBand52の信号(受信信号)を増幅する。ローノイズアンプ51は、増幅した受信信号を信号処理回路3に出力する。
本実施形態では、第1フィルタ11に電気的に接続されている共通インダクタL1を備える。共通インダクタL1のインダクタンスは、例えば、0.01nHである。
なお、高周波モジュール1は、第1フィルタ11と、後述する入出力端子712(図3参照)との間に電気的に接続された第1整合回路を備えていてもよい。第1整合回路は、例えば、入出力端子712において第1フィルタ11側とは反対側に接続される回路と、第1フィルタ11と、のインピーダンスを整合させるための回路である。
同様に、高周波モジュール1は、第2フィルタ12と、外部接続端子711との間に電気的に接続された整合回路を備えていてもよい。高周波モジュール1は、第3フィルタ13と、外部接続端子711との間に電気的に接続された整合回路を備えていてもよい。
ここで、第1フィルタ11の回路構成について、説明する。
第1フィルタ11は、図2に示すように、第1入出力端子101と、第2入出力端子102と、複数(図示例では、2つ)のグランド端子103と、複数(図示例では、5つ)の直列腕共振子104と、複数(図示例では4つ)の並列腕共振子105と、を含む。すなわち、第1フィルタ11は、ラダー型フィルタである。
複数の直列腕共振子104は、第1入出力端子101と第2入出力端子102とを結ぶ第1経路106に設けられる。複数の並列腕共振子105は、第1経路106上の複数(4つ)のノードN1,N2,N3,N4とグランド端子103とを結ぶ複数(図示例では4つ)の第2経路107,108,109,110上に1つずつ設けられる。
第2経路107〜110の各々の両端のうち第1端は、第1経路106に接続されている。第2経路107,108の各々の両端のうち第2端は、1つに束ねられて2つのグランド端子103のうち一方のグランド端子103に接続されている。第2経路109,110の各々の両端のうち第2端は、1つに束ねられて2つのグランド端子103のうち他方のグランド端子103に接続されている。複数のグランド端子103は、1つの共通インダクタL1に接続されている。すなわち、第2経路107〜110の各々の両端のうち第2端は、1つに束ねられて共通インダクタL1に接続されている。
共通インダクタL1の第1端は、複数のグランド端子103のすべてと接続点T10で接続されている。すなわち、共通インダクタL1の第1端は、複数の並列腕共振子105のすべてと接続されている。共通インダクタの第2端は、高周波モジュール1が備える端子であって接地に用いられるグランド端子713に接続されている。すなわち、共通インダクタの第2端は、接地される。ここで、共通インダクタL1の第1端は、接続点T10に相当する。
つまり、複数(4つ)の並列腕共振子105の各々は、共通のインダクタ素子である共通インダクタL1を介して接地される。
次に、高周波モジュール1の構造について説明する。
実装基板60は、図3に示すように、厚さ方向D1において互いに対向する第1主面61と第2主面62と、を有する。第1主面61には、第1フィルタ11を含むフィルタ装置10a及び第3フィルタ13が配置されている(図3参照)。なお、第1処理部20、第2処理部30、及び第3処理部40は、実装基板60に配置されてもよいし、他の実装基板に配置されてもよい。本実施形態では、第1処理部20、第2処理部30、及び第3処理部40は、他の実装基板に配置されている。
高周波モジュール1は、複数(図示例では6つ)の電子部品16を更に備える。複数の電子部品16は、実装基板60の第1主面61に配置されている。複数の電子部品16は、高周波モジュール1に用いられる電子部品を含む。
実装基板60は、例えば、プリント配線板、LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)、HTCC(High Temperature Co-fired Ceramics)、樹脂基板である。ここにおいて、実装基板60は、例えば、複数の誘電体層及び複数の導電層を含む多層基板である。複数の誘電体層及び複数の導電層は、実装基板60の厚さ方向D1において積層されている。複数の導電層は、層ごとに定められた所定パターンに形成されている。複数の導電層の各々は、実装基板60の厚さ方向D1に直交する一平面内において1つ又は複数の導体部を含む。各導電層の材料は、例えば、銅である。複数の導電層は、グランド層を含む。高周波モジュール1では、複数のグランド端子とグランド層とが、実装基板60の有するビア導体600等を介して電気的に接続されている。
実装基板60は、プリント配線板、LTCC基板に限らず、配線構造体であってもよい。配線構造体は、例えば、多層構造体である。多層構造体は、少なくとも1つの絶縁層と、少なくとも1つの導電層とを含む。絶縁層は、所定パターンに形成されている。絶縁層が複数の場合は、複数の絶縁層は、層ごとに定められた所定パターンに形成されている。導電層は、絶縁層の所定パターンとは異なる所定パターンに形成されている。導電層が複数の場合は、複数の導電層は、層ごとに定められた所定パターンに形成されている。導電層は、1つ又は複数の再配線部を含んでもよい。配線構造体では、多層構造体の厚さ方向において互いに対向する2つの面のうち第1面が実装基板60の第1主面61あり、第2面が実装基板60の第2主面62である。配線構造体は、例えば、インタポーザであってもよい。インタポーザは、シリコン基板を用いたインタポーザであってもよいし、多層で構成された基板であってもよい。
実装基板60は、厚さ方向D1からの平面視で、多角形状である。例えば、実装基板60は、厚さ方向D1からの平面視で、四角形状である。実装基板60は、複数の外部接続端子711を有している。実装基板60は、複数の外部接続端子711によりマザー基板に接続されている。複数の外部接続端子711は、アンテナ端子T1、入出力端子712と、グランド端子713とを含む。アンテナ端子T1は、第1フィルタ11の第1入出力端子101に接続されている。実装基板60の入出力端子712は、第1フィルタ11の第2入出力端子102に接続されている。実装基板60のグランド端子713は、第1フィルタ11の複数のグランド端子103に接続されている。
実装基板60は、第1ランド電極671、第2ランド電極672、及び複数の第3ランド電極673と、を有している。第1ランド電極671、第2ランド電極672及び複数の第3ランド電極673の各々の形状は、実装基板60の厚さ方向D1からの平面視で、円形状である。
第1ランド電極671は、アンテナ端子T1(外部接続端子711)に接続されている。第1ランド電極671は、第1入出力端子101に接続されている。したがって、第1入出力端子101は、第1ランド電極671を介してアンテナ端子T1に接続されている。
第2ランド電極672は、第2入出力端子102に接続されている。複数の第3ランド電極673は、複数のグランド端子103それぞれに接続されている。第1ランド電極671と第2ランド電極672とのうち一方のランド電極が、厚さ方向D1からの平面視において、実装基板60の第1主面61の角部60aに配置されている。ここでは、第2ランド電極672が角部60aに配置されている。なお、第1ランド電極671が、角部60aに配置されてもよい。
実装基板60は、図3に示すように、複数のビア導体600を含む。複数のビア導体600は、ビア導体601と、複数(図示例では、2つ)のビア導体610と、を含む。実装基板60は、ビア導体650,651を、含む。実装基板60は、複数の導電層のうち1つの導電層(第1導電層)に配線部を含む。すなわち、実装基板60は、第1主面61と第2主面62との間に、第1配線部630を含む。実装基板60は、第1導電層とは異なる第2導電層に第2配線部655を含む。すなわち、実装基板60は、第1主面61と第2主面62との間に、第1配線部630を含む。ここで、第2導電層は、第1導電層と第2主面62との間に配置されている。したがって、第1配線部630と第2配線部655とは、互いに異なる導電層に含まれている。より詳細には、第2配線部655は、第1配線部630よりも厚さ方向D1において第2主面62側に配置されている。
ビア導体601の一端は、第2ランド電極672に接続されている。ビア導体601の他端は、入出力端子712(外部接続端子711)に接続されている。つまり、ビア導体601は、第2ランド電極672を介して、第1フィルタ11の第2入出力端子102と実装基板60の入出力端子712とを接続している。
複数のビア導体610は、複数の第3ランド電極673に一対一に接続されている。つまり、複数のビア導体610は、第1フィルタ11の複数のグランド端子103にそれぞれ接続されている。複数のビア導体610は、第1配線部630に接続されている。すなわち、第1配線部630は、複数のビア導体610の各々を介して、複数のグランド端子103にそれぞれ接続されている。
ビア導体650の第1端は、複数のグランド端子103のすべてと接続されている。具体的には、ビア導体650の第1端は、第1配線部630に接続されている。ビア導体650の第2端は、グランド端子713に接続されている。具体的には、ビア導体650の第2端は、第2配線部655に接続されている。
ビア導体651の第1端は、第2配線部655に接続されている。ビア導体651の第2端は、実装基板60のグランド端子713に接続されている。具体的には、ビア導体651の第2端は、導電層であるグランド層660を介してグランド端子713に接続されている。ここで、グランド層660は、複数の導電層のうち第2主面62に最も近い導電層である。
上述したように、共通インダクタL1の第1端は複数の並列腕共振子105のすべてと接続されており、共通インダクタの第2端はグランド端子713に接続されている。また、ビア導体650の第1端は複数のグランド端子103のすべてと接続されており、ビア導体650の第2端は、第2配線部655及びビア導体651を介してグランド端子713に接続されている。すなわち、共通インダクタL1は、少なくともビア導体650を含んでいる。本実施形態では、共通インダクタL1は、ビア導体650,651及び第2配線部655を含んでいる。
(3)通信装置
本実施形態に係る通信装置500は、図1に示すように、高周波モジュール1と、アンテナ4と、信号処理回路3と、を備える。通信装置500は、アンテナ4を介して信号の送受信を行う。
信号処理回路3は、高周波モジュール1を通る信号を処理する。信号処理回路3は、例えば、RF信号処理回路5と、ベースバンド信号処理回路6と、を含む。
ベースバンド信号処理回路6は、図1に示すように、例えばBBIC(Baseband Integrated Circuit)であり、RF信号処理回路5に電気的に接続されている。ベースバンド信号処理回路6は、ベースバンド信号からI相信号及びQ相信号を生成する。ベースバンド信号処理回路6は、I相信号とQ相信号とを合成することでIQ変調処理を行って、送信信号を出力する。この際、送信信号は、所定周波数の搬送波信号を、当該搬送波信号の周期よりも長い周期で振幅変調した変調信号として生成される。
RF信号処理回路5は、図1に示すように、例えばRFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)であり、高周波モジュール1とベースバンド信号処理回路6との間に設けられている。RF信号処理回路5は、ベースバンド信号処理回路6からの送信信号に対して信号処理を行う機能と、アンテナ4で受信された受信信号に対して信号処理を行う機能とを有する。RF信号処理回路5は、マルチバンド対応の処理回路であり、複数の通信バンドの送信信号を生成して増幅することが可能である。
なお、通信装置500では、ベースバンド信号処理回路6は必須の構成要素ではない。
(4)利点
以上、説明したように本実施形態の高周波モジュール1は、実装基板60と、フィルタ(第1フィルタ11)と、共通インダクタL1と、を備える。実装基板60は、互いに対向する第1主面61及び第2主面62を有する。フィルタは、複数の直列腕共振子104及び複数の並列腕共振子105を有し、第1主面61に配置されている。実装基板60は、接地に用いられるグランド端子713を第2主面62に有している。共通インダクタL1の第1端は、複数の並列腕共振子105のすべてと接続されている。共通インダクタL1の第2端は、グランド端子713に接続されている。
また、高周波モジュール1は、実装基板60と、フィルタ(第1フィルタ11)と、を備える。実装基板60は、互いに対向する第1主面61及び第2主面62を有する。フィルタは、第1入出力端子101、第2入出力端子102及び複数のグランド端子103を有し、実装基板60の第1主面61に配置されている。実装基板60は、接地に用いられるグランド端子713を第2主面62に有し、第1主面61と第2主面62との間にビア導体650を有している。ビア導体650の第1端は、複数のグランド端子103のすべてと接続されている。ビア導体650の第2端は、グランド端子713に接続されている。
ビア導体650のインダクタンス成分は、共通インダクタL1のインダクタンス成分に寄与している。そのため、ビア導体650は、共通インダクタL1の一部として共通インダクタL1に含まれている。
図4に、共通インダクタL1に接続されていない第1フィルタ11の等価回路のフィルタ通過特性(周波数特性)と、共通インダクタL1に接続されていない第1フィルタ11のフィルタ通過特性(周波数特性)と、を示す。図4のグラフG1は、共通インダクタL1に接続されていない第1フィルタ11の周波数特性の等価回路を表している。図4のグラフG2は、共通インダクタL1に接続されていない第1フィルタ11の周波数特性を表している。図4でのグラフの縦軸は通過特性[dB]とし、横軸は周波数[GHz]である。
グラフG2によると、等価回路は、Wi−Fi通信の2.4GHz帯(2.400GHz〜2.483GHz)で信号を通過させ、2.4GH帯の低周波数側付近の周波数帯(例えば、2.3GHz〜2.38GHz)では、不要な信号を減衰させている。
一方、グラフG1によると、共通インダクタL1に接続されていない第1フィルタ11は、Wi−Fi通信の2.4GHz帯(2.400GHz〜2.483GHz)で信号を通過させている。しかしながら、等価回路のように不要な信号を減衰させるべき周波数帯、例えば2.4GH帯の低周波数側付近の周波数帯(例えば、2.3GHz〜2.38GHz)では、不要な信号は減衰していない。そのため、Wi−Fi通信の2.4GHz帯での通信の品質が低下する可能性がある。
図5に、共通インダクタL1と第1フィルタ11とを含む等価回路のフィルタ通過特性(周波数特性)と、共通インダクタL1に接続されている第1フィルタ11とのフィルタ通過特性(周波数特性)と、を示す。図5のグラフG11は、共通インダクタL1に接続されている第1フィルタ11の周波数特性を表している。図5のグラフG12は、共通インダクタL1に接続されている第1フィルタ11の等価回路の周波数特性を表している。図4でのグラフの縦軸は通過特性[dB]とし、横軸は周波数[GHz]である。なお、図5に示す周波数特性は、第1フィルタ11と共通インダクタL1とを含む構成での特性である。
グラフG12によると、等価回路は、共通インダクタL1が接続されていない第1フィルタ11の等価回路と同様に、Wi−Fi通信の2.4GHz帯(2.400GHz〜2.483GHz)で信号を通過させ、2.4GH帯の低周波数側付近の周波数帯(例えば、2.3GHz〜2.38GHz)では、不要な信号を減衰させている。
グラフG11によると、共通インダクタL1に接続されている第1フィルタ11は、Wi−Fi通信の2.4GHz帯(2.400GHz〜2.483GHz)で信号を通過させている。さらに、等価回路のように不要な信号を減衰させるべき周波数帯、例えば2.4GH帯の低周波数側付近の周波数帯(例えば、2.3GHz〜2.38GHz)においては、不要な信号を減衰させている。そのため、Wi−Fi通信の2.4GHz帯での通信の品質の低下を抑えることができる。すなわち、フィルタ特性の向上を図ることができる。
(5)変形例
以下に、変形例について列記する。なお、以下に説明する変形例は、上記実施形態と適宜組み合わせて適用可能である。
(5.1)変形例1
上記実施形態では、複数の並列腕共振子105のうち2つずつを束ねて、互いに異なるグランド端子103に接続する構成としたが、この構成に限定されない。
複数の並列腕共振子105のそれぞれは、互いに異なるグランド端子103に接続されてもよい。この場合、第1フィルタ11は、並列腕共振子105の個数と同数のグランド端子103を有する。
例えば、図6に示すように、第2経路107,108,109,110上に一対一に設けられた複数(4つ)の並列腕共振子105は、複数のグランド端子103に一対一に接続されてもよい。この場合、複数のグランド端子103のすべては、共通インダクタL1の第1端に接続点T10で接続されている。つまり、複数のグランド端子103は、1つに束ねられて共通インダクタL1に接続されている。
なお、第2経路107,108の組と、第2経路109,110の組とのうち一方の組は、実施形態と同様に1つに束ねられて、1つのグランド端子103に接続されてもよい。
(5.2)変形例2
第1フィルタ11は、第2経路107〜110の各々に、並列腕共振子105と直列接続されているインダクタを備えてもよい。
例えば、第1フィルタ11は、複数の並列腕共振子105のうち1つの並列腕共振子105aと直列接続されているインダクタL10を、更に備えてもよい(図7参照)。
この場合、インダクタL10は、並列腕共振子105aの端部であって複数の直列腕共振子が接続されている経路(第1経路106)上に接続されている端部(ノードN1との接続点)と、共通インダクタL1の第1端(例えば接続点T10)との間の経路(第2経路107)上に配置されている。本変形例では、インダクタL10は、並列腕共振子105aとグランド端子103との間に配置されている。
なお、第2経路107,108の組と、第2経路109,110の組とのうち少なくとも1つの組は、実施形態と同様に1つに束ねられて、1つのグランド端子103に接続されてもよい。
(5.3)変形例3
第1フィルタ11は、複数の並列腕共振子105から1つの並列腕共振子105を除く残りの並列腕共振子105のうち2つ以上の並列腕共振子105と直列接続されているインダクタL11を、更に備えてもよい。
例えば、第1フィルタ11は、複数の並列腕共振子105から1つの並列腕共振子105を除く残りの並列腕共振子105のうち2つ以上(ここでは、2つ)の並列腕共振子105(105a,105b)と直列接続されているインダクタL11を備えてもよい(図8参照)。
この場合、インダクタL11は、2つ以上の並列腕共振子105a、105bのそれぞれの端部であって複数の直列腕共振子104が接続されている経路(第1経路106)上にそれぞれ接続されている端部(ここでは、ノードN1,N2のそれぞれとの接続点)と、共通インダクタL1の第1端との間の経路(第2経路107,108)上に配置されている。本変形例では、インダクタL11は、第2経路107と第2経路108との接続点T20とグランド端子103との間に配置されている。
なお、インダクタL11に接続されていない複数の第2経路(ここでは、第2経路109,110)のうち少なくとも2つの第2経路は、1つに束ねられて、1つのグランド端子103に接続されてもよい。
(5.4)変形例4
変形例1と変形例2とを組み合わせてもよい。
例えば、第1フィルタ11は、2つの並列腕共振子105a,105bと接続されているインダクタL11と、並列腕共振子105c,105dのそれぞれと直列接続されている2つのインダクタL10を、更に備えてもよい(図9参照)。
なお、インダクタL10に接続されている複数の第2経路(ここでは、第2経路109,110)のうち少なくとも2つの第2経路は、1つに束ねられて、1つのグランド端子103に接続されてもよい。
(5.5)変形例5
上記実施形態において、フィルタ10は、3つのフィルタ(第1フィルタ11、第2フィルタ12、第3フィルタ13)を含む構成としたが、この構成に限定されない。
フィルタ10は、2つのフィルタ(第1フィルタ11、第2フィルタ12)を含む構成であってもよい。
(5.6)変形例6
上記実施形態において、第3フィルタ13は、ウルトラハイバンド用フィルタとする構成としたが、この構成に限定されない。第3フィルタ13は、第1フィルタ11の所定通過帯域及び第2フィルタ12の通過帯域の双方よりも低周波数側に通過帯域を有するフィルタであってもよい。すなわち、第3フィルタ13は、第1フィルタ11の所定通過帯域及び第2フィルタ12の通過帯域の双方よりも高周波数側又は低周波数側に通過帯域を有するフィルタである。
または、第3フィルタ13の通過帯域は、Wi−Fi通信の5GHz帯の周波数帯域に対応してもよい。
(5.7)変形例7
上記実施形態において、高周波モジュール1は、アンテナ端子T1と、フィルタ10と、第1処理部20と、第2処理部30と、第3処理部40と、実装基板60と、を備える構成としたが、この構成に限定されない。
高周波モジュール1は、フィルタ10と、実装基板60と、を備える構成であってもよい。または、高周波モジュール1は、第1フィルタ11及び第2フィルタ12を含むフィルタ装置10aと、実装基板60と、を備える構成であってもよい。または、高周波モジュール1は、フィルタ10の第1フィルタ11と、第1フィルタ11が配置された実装基板60とを備える構成であってもよい。すなわち、高周波モジュール1は、少なくとも第1フィルタ11と実装基板60と、を備える構成であればよい。
(実施形態2)
本実施形態2では、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視において、第1フィルタ11の第1入出力端子101と第2入出力端子102との間に、複数のビア導体を有する点が、実施形態1と異なっている。
以下、本実施形態2の高周波モジュール1Aについて図10〜図19を参照して説明する。なお、実施形態1と同様の構成要素については、適宜省略する。
以下、本実施形態2に係る高周波モジュール1Aについて説明する。なお、本実施形態2の通信装置500は、本実施形態2の高周波モジュール1A及び実施形態1で説明した信号処理回路3を備えることで実現される。
実施形態2に係る高周波モジュール1Aは、実装基板60Aと、第1フィルタ11と、を備える。実装基板60Aは、互いに対向する第1主面61及び第2主面62を有する。第1フィルタ11は、第1入出力端子101及び第2入出力端子102を有し、実装基板60Aの第1主面61に配置されている。実装基板60Aは、第1ランド電極671と、第2ランド電極672と、グランド端子713(外部接続端子711)と、複数(例えば、5つ)のビア導体645と、を有する。第1ランド電極671は、第1入出力端子101に接続されている。第2ランド電極672は、第2入出力端子102に接続されている。グランド端子713は、実装基板60Aの厚さ方向D1において第1主面61よりも第2主面62側に位置している。複数のビア導体645は、第1主面61と第2主面62との間に配置されており、グランド端子7133に接続されている。複数のビア導体645は、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極671と第2ランド電極672との間に位置している(図10参照)。これにより、実施形態2に係る高周波モジュール1Aは、フィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
(1)構成
第1フィルタ11は、実施形態1と同様に、所定通過帯域を有するバンドパスフィルタである。第1フィルタ11の所定通過帯域は、Wi−Fi(登録商標)の2.4GHz帯の周波数帯域に対応している。所定通過帯域は、例えば、2400MHz−2483MHzの周波数帯域に含まれる。
第2フィルタ12は、例えば、第1フィルタ11の所定通過帯域よりも低周波数側に通過帯域を有する。所定通過帯域よりも低周波数側の通過帯域は、例えば、1710MHz−2370MHzの周波数帯域に含まれる。第2フィルタ12は、例えば、ミッドバンド用フィルタである。第2フィルタ12は、例えば、バンドエリミネーションフィルタであり、第1フィルタ11の所定通過帯域に阻止帯域を有し、第1フィルタ11の所定通過帯域よりも高周波数側にも通過帯域を有する。所定通過帯域よりも高周波数側の通過帯域は、例えば、2496MHz〜2690MHzの周波数帯域に含まれる。第2フィルタ12は、第1フィルタ11の所定通過帯域よりも低周波数側と高周波数側との少なくとも一方に通過帯域を有していればよい。
また、第3フィルタ13は、例えば、第1フィルタ11の所定通過帯域よりも高周波数側に通過帯域を有する。第3フィルタ13は、例えば、ウルトラハイバンド(UHB)用フィルタである。第3フィルタ13の通過帯域は、例えば、3300MHz〜5000MHzの周波数帯域に含まれる。第3フィルタ13の通過帯域は、3300MHz〜5000MHzの周波数帯域に含まれていればよく、例えば、3400MHz−3600MHzであってもよい。第3フィルタ13の通過帯域は、第2フィルタ12の通過帯域よりも高周波数側にある。図16には、第1フィルタ11のフィルタ特性を実線A1で模式的に示し、第2フィルタ12のフィルタ特性を破線B1で示し、第3フィルタ13のフィルタ特性を一点鎖線C1で模式的に示してある。
本実施形態2の高周波モジュール1Aでは、第1フィルタ11と第2フィルタ12とを含む1つのフィルタ装置10aと、第3フィルタ13と、が実装基板60Aに実装されている。高周波モジュール1Aは、図17に示すように、第1フィルタ11と第2フィルタ12と第3フィルタ13とを含むマルチプレクサを構成している。ここにおいて、第2フィルタ12は、第1入出力端子121と、第2入出力端子122と、を有する。また、第3フィルタ13は、第1入出力端子131と、第2入出力端子132と、を有する。
本実施形態2の高周波モジュール1Aは、複数の外部接続端子711を備える。複数の外部接続端子711は、アンテナ端子T1、入出力端子712,714,715と、複数のグランド端子713とを含む(図10、図15D参照)。アンテナ端子T1は、第1フィルタ11の第1入出力端子101と、第2フィルタ12の第1入出力端子121と、第3フィルタ13の第1入出力端子131とが接続されている。入出力端子712は、第1フィルタ11の第2入出力端子102が接続されている。入出力端子714は、第2フィルタ12の第2入出力端子122が接続されている。入出力端子715は、第3フィルタ13の第2入出力端子132が接続されている。
本実施形態2の高周波モジュール1Aは、実施形態1と同様に、第1フィルタ11の第2入出力端子102と入出力端子712との間に接続された第1整合回路を備えていてもよい。
また、高周波モジュール1Aは、第2フィルタ12の第2入出力端子122と入出力端子714との間に接続された整合回路152を備える。整合回路152は、例えば、入出力端子714において第2フィルタ12側とは反対側に接続される回路と、第2フィルタ12と、のインピーダンスを整合させるための回路である。
また、高周波モジュール1Aは、第3フィルタ13の第2入出力端子132と入出力端子715との間に接続された整合回路153を備える。整合回路153は、例えば、入出力端子715において第3フィルタ13側とは反対側に接続される回路と、第3フィルタ13と、のインピーダンスを整合させるための回路である。
(2)構造
ここでは、実施形態2に係る高周波モジュール1Aの構造、特に実施形態2に係る実装基板60Aの構造について説明する。
本実施形態2の高周波モジュール1Aは、図10及び図11に示すように、フィルタ10と、複数(図示例では6つ)の電子部品16と、実装基板60Aと、を備える。実装基板60Aは、アンテナ端子T1を有する。フィルタ10は、実施形態1と同様に、第1フィルタ11と、第2フィルタ12と、第3フィルタ13と、を含む。
本実施形態2の高周波モジュール1Aでは、第1フィルタ11と、第2フィルタ12と、第3フィルタ13と、複数の電子部品16とが、実装基板60Aの第1主面61に配置されている。複数の電子部品16は、整合回路141,142,152,153の構成要素(インダクタ、キャパシタ等)を含む。
実装基板60Aは、図10及び図13に示すように、実装基板60Aの厚さ方向D1において互いに対向する第1主面61及び第2主面62を有する。実装基板60Aは、例えば、複数(例えば、20層)の誘電体層及び複数(例えば、20層)の導電層を含む多層基板である。複数の誘電体層及び複数の導電層は、実装基板60Aの厚さ方向D1において積層されている。複数の導電層は、層ごとに定められた所定パターンに形成されている。複数の導電層の各々は、実装基板60Aの厚さ方向D1に直交する一平面内において1つ又は複数の導体部を含む。各導電層の材料は、例えば、銅である。複数の導電層は、第1ランド電極671と、第2ランド電極672と、複数の第3ランド電極673と、グランド端子713と、グランド層660と、を含む。実装基板60Aは、図15Dに示すように、グランド端子713を複数(例えば、9個)有している。本実施形態2の高周波モジュール1Aでは、複数のグランド端子713とグランド層660とが、実装基板60Aの有する複数(例えば、15個)のビア導体652(図10、及び図13参照)により接続されている。
実装基板60Aの第1主面61及び第2主面62は、実装基板60Aの厚さ方向D1において離れており、実装基板60Aの厚さ方向D1に交差する。実装基板60Aにおける第1主面61は、例えば、実装基板60Aの厚さ方向D1に直交しているが、例えば、厚さ方向D1に直交しない面として導体部の側面等を含んでいてもよい。また、実装基板60Aにおける第2主面62は、例えば、実装基板60Aの厚さ方向D1に直交しているが、例えば、厚さ方向D1に直交しない面として、導体部の側面等を含んでいてもよい。また、実装基板60Aの第1主面61及び第2主面62は、微細な凹凸又は凹部又は凸部が形成されていてもよい。実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視で、実装基板60Aは、正方形状であるが、これに限らず、例えば、長方形状であってもよいし、四角形以外の多角形状であってもよい。
第1フィルタ11、第2フィルタ12、第3フィルタ13及び複数の電子部品16は、実装基板60Aに実装されている。ここにおいて、実装基板60Aに実装されているとは、実装基板60Aに配置されていること(機械的に接続されていること)と、実装基板60A(の適宜の導体部)と電気的に接続されていることと、を含む。本実施形態の高周波モジュール1Aは、実装基板60A内に設けられる回路素子を含んでもよい。
第1フィルタ11は、第1入出力端子101、第2入出力端子102、及び複数(ここでは、2つ)のグランド端子103を有する。また、複数の電子部品16は、表面実装型のインダクタ又は表面実装型のキャパシタであり、2つの電極を有する。これらに対し、実装基板60Aは、図10及び12に示すように、複数のグランド端子103にそれぞれ接続される複数(ここでは、2つ)の第3ランド電極673を更に有する。また、実装基板60Aは、複数(6個)の電子部品16の各々に対して、電子部品16の2つの電極が接続される2つのランド電極を有している。つまり、実装基板60Aは、12個のランド電極を有している。なお、複数(12個)のランド電極の各々の形状は、第1ランド電極671、第2ランド電極672及び複数の第3ランド電極673の各々の形状と同様に、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視で、四角形状である。
本実施形態2の実装基板60Aでは、図15Aに示すように、第2ランド電極672が、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視において、実装基板60Aの第1主面61の1つの角部60a(図10参照)に配置されている。また、実装基板60Aでは、複数の第3ランド電極673と、第2ランド電極672とが、実装基板60Aの平面視において、実装基板60Aの外周に沿った方向で並んでいる。本実施形態2の実装基板60Aでは、図11に示すように、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極671の中心と第2ランド電極672の中心とを結ぶ直線DA1を1つの対角線とする直角四辺形SQ1の4つの頂点に、第1ランド電極671、第2ランド電極672、複数の第3ランド電極673が1つずつ位置している。複数の第3ランド電極673の各々の中心については、直角四辺形SQ1の頂点と一致しているが、これに限らず、変位していてもよい。
第1フィルタ11は、図14に示すように、圧電性基板115と、複数(例えば、9つ)のIDT(Interdigital Transducer)電極116と、第1入出力端子101と、第2入出力端子102と、2つのグランド端子103と、を有する。圧電性基板115は、互いに対向する第1主面1101及び第2主面1102を有する。IDT電極116は、圧電性基板115の第1主面1101上に設けられている。圧電性基板1151は、圧電基板である。圧電基板の材料は、例えば、リチウムタンタレート又はリチウムニオベイトである。
また、第1フィルタ11は、パッケージ構造の構成要素として、スペーサ層118と、カバー部材119と、第1入出力端子101と、第2入出力端子102と、2つのグランド端子103と、を有している。
スペーサ層118及びカバー部材119は、圧電性基板115の第1主面1101側に設けられる。スペーサ層118は、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視で、複数のIDT電極116を囲んでいる。実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視で、スペーサ層118は、矩形枠状である。スペーサ層118は、電気絶縁性を有する。スペーサ層118の材料は、エポキシ樹脂、ポリイミド等である。カバー部材119は、平板状である。カバー部材119は、実装基板60Aの厚さ方向D1において圧電性基板115に対向するようにスペーサ層118上に配置されている。カバー部材119は、実装基板60Aの厚さ方向D1において複数のIDT電極116と重複し、かつ、実装基板60Aの厚さ方向D1において複数のIDT電極116から離れている。カバー部材119は、電気絶縁性を有する。カバー部材119の材料は、エポキシ樹脂、ポリイミド等である。第1フィルタ11は、圧電性基板115とスペーサ層118とカバー部材119とで囲まれた空間117を有する。第1フィルタ11では、空間117には、気体が入っている。気体は、空気、不活性ガス(例えば、窒素ガス)等である。
第1フィルタ11における、第1入出力端子101と、第2入出力端子102と、2つのグランド端子103とは、カバー部材119から露出している。第1入出力端子101と、第2入出力端子102と、2つのグランド端子103との各々は、例えば、バンプである。各バンプは、例えば、はんだバンプである。各バンプは、はんだバンプに限らず、例えば金バンプであってもよい。
第2フィルタ12は、図10及び図11に示すように、第1入出力端子121及び第2入出力端子122を有する。実施形態2に係る高周波モジュール1Aでは、第1フィルタ11と第2フィルタ12とで圧電性基板115が共用されており、1パッケージのフィルタ装置10aが、実装基板60Aの第1主面61に配置されている。フィルタ10が実装基板60Aの第1主面61に配置されるとは、第1フィルタ11及び第2フィルタ12が実装基板60Aの第1主面61に配置されていることを意味する。ここにおいて、フィルタ装置10aは、実装基板60Aの第1主面61に実装されている。
フィルタ装置10aは、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視で、長方形状である。フィルタ装置10aでは、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視で、長手方向の半分が第1フィルタ11を構成し、残りの部分が第2フィルタ12を構成している。実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視での、フィルタ装置10aにおける第1フィルタ11の占有面積と第2フィルタ12の占有面積との比率は1:1であるが、これに限らない。第1フィルタ11では、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視で、フィルタ装置10aの2つの長辺のうち一方の長辺に沿って第2入出力端子102とグランド端子103aとが並んでおり、他方の長辺に沿ってグランド端子103bと第1入出力端子101とが並んでおり、2つの短辺のうちの一方の短辺に沿って第2入出力端子102と、グランド端子103bとが並んでいる。また、第1フィルタ11では、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視で、フィルタ装置10aの4つの角部のうち1つの角部に第2入出力端子102が位置している。
第3フィルタ13は、図11及び図17に示すように、第1入出力端子131及び第2入出力端子132を有する。第3フィルタ13は、実装基板60Aの第1主面61に配置されている。ここにおいて、第3フィルタ13は、実装基板60Aの第1主面61に実装されている。第3フィルタ13は、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視で、長方形状であり、第1フィルタ11及び第2フィルタ12から離れている。
複数の電子部品16は、実装基板60Aの第1主面61に配置されている。ここにおいて、複数の電子部品16は、実装基板60Aの第1主面61に実装されている。
上述のように、本実施形態2の実装基板60Aは、第1ランド電極671と、第2ランド電極672と、グランド端子713と、複数(例えば、5つ)のビア導体645と、を有する。第1ランド電極671は、第1入出力端子101に接続されている。第2ランド電極672は、第2入出力端子102に接続されている。グランド端子713は、実装基板60Aの厚さ方向D1において第1主面61よりも第2主面62側に位置している。複数のビア導体645は、第1主面61と第2主面62との間に配置されており、グランド端子713に接続されている。
複数のビア導体645の各々は、円柱状である。複数のビア導体645の各々は、実装基板60Aの厚さ方向D1に沿って配置されている。複数のビア導体645の各々は、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視において、円形状である。
実装基板60Aは、図10に示すように、第3ランド電極673に接続されたビア導体643と、第3ランド電極613aに接続されたビア導体644と、2つのビア導体643,644と5つのビア導体645とを接続している内層配線部646と、を有する。これにより、第1フィルタ11の2つのグランド端子103は、5個のビア導体645に電気的に接続されている。内層配線部646は、実装基板60Aの厚さ方向D1において、ビア導体643と、ビア導体644と、5個のビア導体645と、に重なっている。内層配線部646は、5個のビア導体645を実装基板60Aの第1主面61側において接続している。
また、実装基板60Aは、5個のビア導体645を実装基板60Aの第2主面62側において接続している第1配線部630(以下、内層配線部630という)を有する。内層配線部630は、実装基板60Aの厚さ方向D1において、5個のビア導体645に重なっている。
実施形態2に係る高周波モジュール1Aは、図15Dに示すように、グランド端子713を複数(9個)有している。複数のグランド端子713の各々の表面は、第2主面62の一部を構成している。
実装基板60Aは、複数(5個)のビア導体645と複数(9個)のグランド端子713とに接続されているグランド層660を更に備える。グランド層660は、実装基板60Aの厚さ方向D1において、5個のビア導体645と9個のグランド端子713との間に位置している。
グランド層660は、厚さ方向D1からの平面視において、5個のビア導体645及び9個のグランド端子713に重なっている。実装基板60Aでは、実装基板60Aの厚さ方向D1において、グランド層660と第2主面62との距離が、グランド層660と第1主面61との距離よりも短い。実装基板60Aの厚さ方向D1において、5個のビア導体645の各々の長さは、第1主面61と第2主面62との距離よりも短く、グランド層660と第2主面62との距離よりも長い。5個のビア導体645の各々の長さは、ビア導体643及びビア導体644の長さよりも長い。実施形態2に係る高周波モジュール1Aでは、5個のビア導体645の長さが互いに同じであるが、異なっていてもよい。5個のビア導体645とグランド層660とは、内層配線部630に接続されたビア導体650と、ビア導体650に接続された第2配線部655(以下、内層配線部655という)と、内層配線部655に接続されたビア導体651とを介して電気的に接続されている。
本実施形態2の高周波モジュール1Aでは、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視において、グランド層660の面積が、フィルタ10の面積よりも大きい。グランド層660は、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視で、アンテナ端子T1、入出力端子712,714,715に重ならない。
本実施形態1の高周波モジュール1Aは、複数のビア導体645とは異なり、実装基板60Aの厚さ方向D1においてグランド層660とグランド端子713との間に位置しグランド層660とグランド端子713とを接続しているビア導体652を更に備える。本実施形態2の高周波モジュール1Aは、9個のグランド端子713のうち実装基板60Aの厚さ方向D1の平面視で真ん中に位置するグランド端子713の大きさが、他の8個のグランド端子713の大きさよりも大きい。真ん中に位置するグランド端子713とグランド層660とは複数(例えば、7個)のビア導体652により接続され、他の8のグランド端子713とグランド層660とは1個のビア導体652により接続されている。
複数のビア導体645は、図12に示すように、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極671と第2ランド電極672との間に位置している。「第1ランド電極671と第2ランド電極672との間に位置している」とは、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視において、複数のビア導体645それぞれの中心が、第1ランド電極671の中心と第2ランド電極672の中心とを結ぶ直線DA1を1つの対角線とする直角四辺形SQ1の内側にある。ここで、複数のビア導体645のうち直線DA1上にないビア導体645に関しては、第1ランド電極671の中心とビア導体645の中心と第2ランド電極672の中心とを頂点とする仮想三角形において、ビア導体645の中心に対応する頂点での頂角αが90度よりも大きく180度よりも小さい。複数のビア導体645のうち、ビア導体643の最も近いビア導体645及びビア導体644に最も近いビア導体645は、実施形態1のビア導体610に相当する。
複数のビア導体645のうち隣り合う2つのビア導体645間の距離は、所定通過帯域の中心周波数の電波の波長の4分の1以下である。所定通過帯域は、例えば、2400MHz〜2483MHzの周波数帯域に含まれる。所定通過帯域の中心周波数は、例えば、2441.5MHzである。
実装基板60Aは、図10、図14及び図15A〜図15Cに示すように、第1ランド電極671に接続されている第1配線部641と、第2ランド電極672に接続されている第2配線部642と、を更に備える。第2配線部642は、実施形態1のビア導体600(601)に相当する。複数のビア導体645は、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視において、第1配線部641と第2配線部642との間に位置している(図15B参照)。第1配線部641は、複数の配線用ビア導体と、複数の内層配線部と、を含む。第2配線部642は、第2ランド電極672と入出力端子712とを接続している配線用ビア導体を含む。
本実施形態2の高周波モジュール1Aは、樹脂層7を更に備える(図14参照)。樹脂層7は、実装基板60Aの第1主面61側において実装基板60Aの第1主面61に配置されている複数の回路素子を覆っている。ここにおいて、樹脂層7は、実装基板60Aの第1主面61に配置されている複数の回路素子を封止している。実装基板60Aの第1主面61に配置されている複数の回路素子は、第1フィルタ11、第2フィルタ12、第3フィルタ13及び複数の電子部品16を含む。樹脂層7は、樹脂を含む。樹脂層7は、樹脂の他にフィラーを含んでいてもよい。
また、本実施形態2の高周波モジュール1Aは、シールド層を更に備えてもよい。シールド層の材料は、例えば、金属である。シールド層は、例えば、樹脂層7の主面及び外周面と、実装基板60Aの外周面と、を覆う。
(3)高周波モジュールの特性
図18は、実施形態2に係る高周波モジュール1Aにおける第1フィルタ11のフィルタ通過特性A11と、比較例に係る高周波モジュールにおける第1フィルタのフィルタ通過特性A12と、を示すグラフである。比較例に係る高周波モジュールは、実施形態2に係る高周波モジュール1Aの複数のビア導体645を備えていない点で、実施形態2に係る高周波モジュール1Aと相違する。
図18から、実施形態2に係る高周波モジュール1Aでは、比較例に係る高周波モジュールと比べて、第1フィルタ11の所定通過帯域の低周波数側及び高周波数側において高減衰となるフィルタ通過特性を得られることが分かる。
図19は、実施形態2に係る高周波モジュールにおける第1フィルタ11の第1入出力端子−第2入出力端子間のアイソレーション特性B11と、比較例に係る高周波モジュールにおける第1フィルタの第1入出力端子−第2入出力端子間のアイソレーション特性B12と、を示すグラフである。
図19から、実施形態1に係る高周波モジュール1Aでは、比較例に係る高周波モジュールと比べて、第1フィルタ11の所定通過帯域を含む少なくとも1.7GHz−2.8GHzの周波数帯域において第1入出力端子101と第2入出力端子102との間のアイソレーションを向上できることが分かる。
(4)利点
実施形態2に係る高周波モジュール1Aは、実装基板60Aと、第1フィルタ11と、を備える。実装基板60Aは、互いに対向する第1主面61及び第2主面62を有する。第1フィルタ11は、第1入出力端子101及び第2入出力端子102を有し、実装基板60Aの第1主面61に配置されている。実装基板60Aは、第1ランド電極671と、第2ランド電極672と、グランド端子713と、複数のビア導体645と、を有する。第1ランド電極671は、第1入出力端子101に接続されている。第2ランド電極672は、第2入出力端子102に接続されている。グランド端子713は、実装基板60Aの厚さ方向D1において第1主面61よりも第2主面62側に位置している。複数のビア導体645は、第1主面61と第2主面62との間に配置されており、グランド端子713に接続されている。複数のビア導体645は、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極671と第2ランド電極672との間に位置している。
実施形態2に係る高周波モジュール1Aは、第1フィルタ11のフィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
ここにおいて、実施形態2に係る高周波モジュール1Aでは、第1フィルタ11の第1入出力端子101と第2入出力端子102との間のアイソレーションが向上し、第1フィルタ11のフィルタ特性が向上する。実施形態2に係る高周波モジュール1Aでは、複数のビア導体645を備えることによって、第1フィルタ11の第1入出力端子101と第2入出力端子102との、実装基板60Aを介しての電磁界結合を抑制できる。これにより、実施形態2に係る高周波モジュール1Aは、アイソレーションを向上でき、高減衰なフィルタ特性を実現できる。
また、実施形態2に係る高周波モジュール1Aでは、複数のビア導体645が、実装基板60Aの厚さ方向D1からの平面視において、第1配線部641と第2配線部642との間に位置している。これにより、実施形態2に係る高周波モジュール1Aでは、第1配線部641と第2配線部642との電磁界結合を抑制でき、フィルタ特性の更なる向上を図れる。
また、実施形態2に係る通信装置500は、実施形態2に係る高周波モジュール1Aと、信号処理回路3と、を備える。信号処理回路3は、高周波モジュール1Aの第1フィルタ11を通過する高周波信号を信号処理する。
実施形態2に係る通信装置500は、高周波モジュール1Aを備えるので、第1フィルタ11のフィルタ特性の向上を図れる。
信号処理回路3を構成する複数の電子部品は、例えば、高周波モジュール1Aが実装された回路基板(第1回路基板)とは別の回路基板(第2回路基板)に実装されていてもよい。
(5)変形例
(5.1)変形例1
実施形態2の変形例1に係る高周波モジュール1について、図20を参照して説明する。変形例1に係る高周波モジュール1に関し、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
変形例1に係る高周波モジュール1は、第3フィルタ13として、衛星測位システム(GNSS)のL5帯に対応するバンドパスフィルタを採用している点で、実施形態2に係る高周波モジュール1と相違する。L5帯は、1164.4MHz−1187.95MHzである。第3フィルタ13は、GNSSのL5帯に限らず、L1帯に対応するバンドパスフィルタであってもよい。L1帯は、1559MHz−1606MHzである。また、第3フィルタ13は、Wi−Fi(登録商標)の5GHz帯の周波数帯域に対応していてもよい。Wi−Fi(登録商標)の5GHz帯の周波数帯域は、5150MHz−7125MHzである。
また、変形例1に係る高周波モジュール1は、複数(4つ)の整合回路140,142,152,153を備えていない点でも、実施形態1に係る高周波モジュールと相違する。
(5.2)変形例2
実施形態2の変形例2に係る高周波モジュール1について、図21を参照して説明する。変形例2に係る高周波モジュール1に関し、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
変形例2に係る高周波モジュール1は、第3フィルタ13として、第1フィルタ11よりも低周波数側に通過帯域を有するローパスフィルタを採用している点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。本変形例2の第3フィルタ13の通過帯域は、例えば、617MHz−960MHzである。
また、変形例2に係る高周波モジュール1は、複数(4つ)の整合回路140,142,152,153を備えていない点でも、実施形態1に係る高周波モジュールと相違する。
(5.3)変形例3
変形例3に係る高周波モジュール1Bについて、図22〜図25Dを参照して説明する。変形例3に係る高周波モジュール1Bは、実施形態2に係る高周波モジュール1Aにおける実装基板60Aの代わりに、実装基板60Bを備える点で、実施形態2に係る高周波モジュール1Aと相違する。変形例3に係る高周波モジュール1Bに関し、実施形態2に係る高周波モジュール1Aと同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
また、変形例3に係る高周波モジュール1Bは、電子部品16を7つ備える点で、実施形態2に係る高周波モジュール1Aと相違する。変形例3に係る高周波モジュール1Bは、実施形態2に係る高周波モジュール1Aにおける第3フィルタ13を備えていないが、これに相当するLCフィルタを電子部品16及び実装基板60Bで形成してある。
図22及び図23に示すように、実装基板60B上に配置される第1フィルタ11、第2フィルタ12及び複数の電子部品16のレイアウトが、実施形態2に係る高周波モジュール1Aとは相違する。
高周波モジュール1Bでは、実装基板60Bの厚さ方向D1からの平面視で、実装基板60Bは、長方形状である。高周波モジュール1Bでは、実装基板60Bの厚さ方向D1からの平面視において、第1フィルタ11が、実装基板60Bの第1主面61の4つの角部から離れて配置されている。以下では、説明の便宜上、実装基板60Bの厚さ方向D1からの平面視において、実装基板60Bの第1主面61の4つの角部に関して、図22の右上の角部を第1角部と称し、左上の角部を第2角部と称し、左下の角部を第3角部と称し、右下の角部を第4角部と称する。
高周波モジュール1Bでは、第1フィルタ11は、第2入出力端子102とグランド端子103(103b)とが、実装基板60Bの2つの長辺のうち一方の長辺(第1角部と第2角部との間の長辺)の近傍で、この長辺に沿った方向において並んでいる。また、高周波モジュール1Bでは、第2入出力端子102とグランド端子103(103a)とが、実装基板60Bの2つの短辺のうち一方の短辺(第1角部と第4角部との間の短辺)の近傍で、この短辺に沿った方向において並んでいる。
実装基板60Bでは、実装基板60Bの第2主面62の4つの角部のうち第1主面61の第1角部に実装基板60Bの厚さ方向D1において重なる角部に、入出力端子712(外部接続端子711)が配置されている。これにより、実装基板60Bの厚さ方向D1において、第1フィルタ11の第2入出力端子102と入出力端子712とが重ならない。
高周波モジュール1Bでは、第2配線部642は、図24及び図25A〜図25Cに示すように、実装基板60Bの厚さ方向D1に沿って配置されている2つの配線用ビア導体6421,6423と、実装基板60Bの厚さ方向D1に直交する面に沿って配置されている内層導体部6422と、を含む。高周波モジュール1Bでは、第2ランド電極672が配線用ビア導体6421に接続され、配線用ビア導体6421が内層導体部6422に接続され、内層導体部6422が配線用ビア導体6423に接続され、配線用ビア導体6423が入出力端子712(図24及び図25D参照)に接続されている。実施形態2に係る高周波モジュール1Aでは、第2配線部642が直線状であるのに対し、変形例3に係る高周波モジュール1Bでは、第2配線部642は、クランク状の形状となっている。
実装基板60Bは、グランド層660(以下、第1グランド層660ともいう)とは別の第2グランド層663を更に有する。第2グランド層663は、実装基板60Bの第1主面61と内層導体部6422との間に配置されている。第2グランド層663は、実装基板60Bの厚さ方向D1からの平面視において、内層導体部6422に重なっている。第2グランド層663は、実装基板60Bの厚さ方向D1からの平面視において、入出力端子712にも重なっている。
変形例3に係る高周波モジュール1Bでは、実施形態2に係る高周波モジュール1Aと同様、複数のビア導体645が、実装基板60Bの厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極671と第2ランド電極672との間に位置している。これにより、変形例3に係る高周波モジュール1Bは、第1フィルタ11のフィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
また、変形例3に係る高周波モジュール1Bは、第2グランド層663を有しているので、第2配線部642と第1配線部641との間のアイソレーションの向上を図れ、第1フィルタ11の第1入出力端子101と第2入出力端子102との間のアイソレーションの向上を図れる。
変形例3に係る高周波モジュール1Bは、例えば、図1に示す通信装置500の備える高周波モジュール1の代わりに用いることができる。
変形例3の更なる変形例に係る高周波モジュール1Bについて、図26を参照して説明する。更なる変形例に係る高周波モジュール1Bは、複数の電子部品16を備えていない点で、変形例3に係る高周波モジュール1Bと相違する。また、変形例3に係る高周波モジュール1Bでは、マルチプレクサがトリプレクサであるのに対し、変形例3の変形例に係る高周波モジュール1Bでは、マルチプレクサが、第1フィルタ11と第2フィルタ12と含むダイプレクサである。変形例3の変形例に係る高周波モジュール1Bは、例えば、図1に示した実施形態1に係る通信装置500の備える高周波モジュール1の代わりに用いることができる。この場合、通信装置500は、第3処理部40を備えていない。
(5.4)変形例4
変形例4に係る高周波モジュール1Cについて、図27及び図28を参照して説明する。変形例4に係る高周波モジュール1Cは、変形例3に係る高周波モジュール1Bにおける実装基板60Bの代わりに、実装基板60Cを備える点で、変形例3に係る高周波モジュール1Bと相違する。変形例4に係る高周波モジュール1Cに関し、変形例3に係る高周波モジュール1Bと同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
実装基板60Cは、第1主面61と第2主面62とをつないでいる4つの側面63,64,65,66を有する。実装基板60Cは、実装基板60Bと比べて、グランド層660のサイズが大きく、グランド層660の外周縁が、4つの側面63,64,65,66に至っている。高周波モジュール1Cは、4つの側面63,64,65,66のうち第2配線部642に近い2つの側面63,64の各々に配置されグランド層660につながっている2つの側面グランド層83,84を更に備える。
また、高周波モジュール1Cは、側面65,66の各々に配置されグランド層660につながっている2つの側面グランド層85,86を更に備える。
変形例4に係る高周波モジュール1Cでは、実施形態2に係る高周波モジュール1Aと同様、複数のビア導体645が、実装基板60Cの厚さ方向D1からの平面視において、第1ランド電極671と第2ランド電極672との間に位置している。これにより、変形例4に係る高周波モジュール1Cは、第1フィルタ11のフィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
また、変形例4に係る高周波モジュール1Cは、第2配線部642に近い2つの側面63,64の各々に配置されグランド層660につながっている2つの側面グランド層83,84を更に備えるので、第1入出力端子101と第2入出力端子102との間のアイソレーションの向上を図ることが可能となる。
変形例4に係る高周波モジュール1Cは、例えば、図1に示す通信装置500の備える高周波モジュール1の代わりに用いることができる。
(5.5)変形例5
変形例5に係る高周波モジュール1Dについて、図29を参照して説明する。変形例5に係る高周波モジュール1Dに関し、実施形態2に係る高周波モジュール1Aと同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。なお、変形例5に係る高周波モジュール1Dは、例えば、実施形態2に係る通信装置500の高周波モジュール1Aの代わりに用いることができる。
変形例5に係る高周波モジュール1Dは、第1フィルタ11と第2フィルタ12とが1パッケージ化されておらず、互いに離れている点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。
変形例5に係る高周波モジュール1Dでは、第1フィルタ11のフィルタ特性の向上を図れるだけでなく、第1フィルタ11及び第2フィルタ12の配置の自由度が高くなる。
なお、変形例5に係る高周波モジュール1Dは、例えば、実施形態1に係る通信装置500の高周波モジュール1の代わりに用いてもよい。
(その他の変形例)
上記の実施形態1〜2及び各変形例は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態1〜2及び各変形例は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
また、第1フィルタ11、第2フィルタ12及び第3フィルタ13は、弾性表面波を利用する弾性波フィルタであるが、これに限らず、例えば、弾性境界波、板波等を利用する弾性波フィルタであってもよい。
第1フィルタ11は、パッケージ構造を有していないベアチップであってもよい。また、第1フィルタ11は、弾性表面波を利用する弾性波フィルタに限らず、例えば、BAWフィルタであってもよい。また、第1フィルタ11は、ラダー型フィルタに限らず、例えば、縦結合共振子型弾性表面波フィルタでもよい。
第1フィルタ11の圧電性基板115は、圧電基板に限らず、例えば、圧電体層を含む積層型基板でもよい。
積層型基板は、例えば、支持基板と、支持基板上に設けられた低音速膜と、低音速膜上に設けられた圧電体層と、を有する。
支持基板は、互いに対向する第1主面及び第2主面を有する。低音速膜は、支持基板の第1主面上に設けられている。
圧電体層の材料は、例えば、リチウムタンタレート又はリチウムニオベイトである。低音速膜は、圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも、低音速膜を伝搬するバルク波の音速が低速となる膜である。低音速膜の材料は、例えば、酸化ケイ素である。低音速膜の材料は、酸化ケイ素に限定されない。低音速膜の材料は、例えば、酸化ケイ素、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化ケイ素にフッ素、炭素、若しくはホウ素を加えた化合物、又は、上記各材料を主成分とする材料であってもよい。支持基板では、圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも、支持基板を伝搬するバルク波の音速が高速である。ここにおいて、支持基板を伝搬するバルク波は、支持基板を伝搬する複数のバルク波のうち最も低音速なバルク波である。支持基板の材料は、シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、マグネシア、及びダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも1種の材料を含んでいればよい。
積層型基板は、支持基板と低音速膜との間に設けられている高音速膜を更に有していてもよい。高音速膜は、圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも、高音速膜を伝搬するバルク波の音速が高速となる膜である。高音速膜の材料は、例えば、ダイヤモンドライクカーボン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、シリコン、サファイア、圧電体(リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、又は水晶)、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、マグネシア、及びダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも1種の材料である。高音速膜の材料は、上述したいずれかの材料を主成分とする材料、又は、上述したいずれかの材料を含む混合物を主成分とする材料であってもよい。
積層型基板は、例えば、低音速膜と圧電体層との間に介在する密着層を含んでいてもよい。密着層は、例えば、樹脂(エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂)からなる。また、積層型基板は、低音速膜と圧電体層との間、圧電体層上、又は低音速膜下のいずれかに誘電体膜を備えていてもよい。誘電体膜の材料は、例えば、酸化ケイ素である。また、第1フィルタ11は、圧電性基板115上に設けられて複数のIDT電極116を覆っている保護膜を更に備えていてもよい。保護膜の材料は、例えば、酸化ケイ素である。
高周波モジュール1(1A)は、少なくとも、実装基板60(60A)と、第1フィルタ11と、を備えていればよく、第2フィルタ12及び第3フィルタ13は、必須ではない。
また、高周波モジュール1(1A)は、第1処理部20において、パワーアンプを含む送信経路とローノイズアンプを含む受信経路とのうち一方を有していればよく、第2処理部30及び第3処理部は、必須ではない。
(まとめ)
以上説明したように、第1の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)は、実装基板(60;60A;60B;60C)と、フィルタ(例えば第1フィルタ11)と、共通インダクタ(L1)と、を備える。実装基板(60;60A;60B;60C)は、互いに対向する第1主面(61)及び第2主面(62)を有する。フィルタは、複数の直列腕共振子(104)及び複数の並列腕共振子(105)を有し、第1主面(61;)に配置されている。実装基板(60;)は、接地に用いられるグランド端子(713)を第2主面(62;)に有している。共通インダクタ(L1)の第1端は、複数の並列腕共振子(105)のすべてと接続されている。共通インダクタ(L1)の第2端は、グランド端子(713)に接続されている。
この構成によると、フィルタ特性の向上を図ることができる。
第2の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)では、第1の態様において、共通インダクタ(L1)は、実装基板(60;60A;60B;60C)に設けられたビア導体(650)を含む。ビア導体(650)の第1端は、複数の並列腕共振子(105)のすべてと接続されている。ビア導体(650)の第2端は、グランド端子(713)に接続されている。
この構成によると、複数の並列腕共振子(105)のすべては、1つのビア導体(650)を介してグランド端子(713)に接続されることができる。
第3の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)では、第2の態様において、共通インダクタ(L1)は、実装基板(60;60A;60B;60C)に設けられた、ビア導体(650)としての第1ビア導体とは異なる第2ビア導体(例えば、ビア導体651)と、配線部(例えば、第2配線部655)と、を更に含む。第1ビア導体の第2端は、第2ビア導体の第1端と配線部を介して接続されている。第2ビア導体の第2端は、グランド端子(713)に接続されている。
この構成によると、ビア導体(650)である第1ビア導体は、第2ビア導体及び配線部(第2配線部655)を介してグランド端子(713)に接続されることができる。
第4の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)は、第1〜第3のいずれかの態様において、複数の並列腕共振子(105)のうち1つの並列腕共振子(105)と直列接続されているインダクタ(L10)を、更に備える。インダクタ(L10)は、上記1つの並列腕共振子(105)の端部であって複数の直列腕共振子(104)が接続されている経路(例えば、第1経路106)上に接続されている端部と、共通インダクタ(L1)の第1端との間の経路(例えば第2経路107)上に配置されている。
この構成によると、複数の並列腕共振子(105)のうち1つの並列腕共振子(105)と直列接続されているインダクタ(L10)を、更に備える場合であっても、フィルタを通過する信号を用いた通信の品質の低下を抑えることができる。また、インダクタ(L10)を備えることで、フィルタのフィルタ特性をより良くすることができる。
第5の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)は、第1〜第3のいずれかの態様において、インダクタ(L11)を、更に備える。インダクタ(L11)は、複数の並列腕共振子(105)から1つの並列腕共振子(105)を除く残りの並列腕共振子(105)のうち2つ以上の並列腕共振子(105)と直列接続されている。インダクタ(L11)は、上記2つ以上の並列腕共振子(105)のそれぞれの端部であって複数の直列腕共振子(104)が接続されている経路(例えば、第1経路106)上にそれぞれ接続されている端部と、共通インダクタ(L1)の第1端との間の経路上に配置されている。
この構成によると、複数の並列腕共振子(105)から1つの並列腕共振子(105)を除く残りの並列腕共振子(105)のうち2つ以上の並列腕共振子(105)と直列接続されているインダクタ(L11)を備える場合であっても、フィルタを通過する信号を用いた通信の品質の低下を抑えることができる。また、インダクタ(L11)を備えることで、フィルタのフィルタ特性をより良くすることができる。
第6の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)は、実装基板(60;60A;60B;60C)と、フィルタ(第1フィルタ11)と、を備える。実装基板(60;)は、互いに対向する第1主面(61)及び第2主面(62)を有する。フィルタは、第1入出力端子(101)、第2入出力端子(102)及び複数のグランド端子(103)を有し、実装基板(60;60A;60B;60C)の第1主面(61)に配置されている。実装基板(60;60A;60B;60C)は、接地に用いられるグランド端子(713)を第2主面(62)に有し、第1主面(61)と第2主面(62)との間にビア導体(650)を有している。ビア導体(650)の第1端は、複数のグランド端子(103)のすべてと接続されている。ビア導体(650)の第2端は、グランド端子(713)に接続されている。
この構成によると、すなわち、フィルタ特性の向上を図ることができる。
第7の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)では、第6の態様において、実装基板(60;60A;60B;60C)は、第1主面(61)と第2主面(62)との間に、ビア導体(650)とは異なる別のビア導体(651)と、配線部(例えば、第2配線部655)と、を更に含む。ビア導体(650)の第2端は、別のビア導体(651)の第1端と配線部を介して接続されている。別のビア導体(651)の第2端は、グランド端子(713)に接続されている。
この構成によると、ビア導体(650)は、別のビア導体(651)及び配線部(第2配線部655)を介してグランド端子(713)に接続されることができる。
第8の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第6又は第7の態様において、実装基板(60A;60B;60C)は、第1ランド電極(671)と、第2ランド電極(672)と、複数の第2ビア導体(例えば、ビア導体645)と、を更に有している。第1ランド電極(671)は、第1入出力端子(101)に接続されている。第2ランド電極(672)は、第2入出力端子(102)に接続されている。複数の第2ビア導体は、第1主面(61)と第2主面(62)との間に配置され、ビア導体(650)としての第1ビア導体とは異なる。複数の第2ビア導体は、グランド端子(713)に接続されている。複数の第2ビア導体は、実装基板(60;60A;60B;60C)の厚さ方向(D1)からの平面視において、第1ランド電極(671)と第2ランド電極(672)との間に位置している。
この構成によると、フィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
第9の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第8の態様において、フィルタは、所定通過帯域を有するバンドパスフィルタ(例えば、第1フィルタ11)を含む。
第10の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第9の態様において、所定通過帯域は、Wi−Fi(登録商標)の2.4GHz帯の周波数帯域に対応している。
第11の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第9又は第10の態様において、フィルタは、複数の直列腕共振子(104)と複数の並列腕共振子(105)とを有するラダー型フィルタである。
この構成によると、減衰特性の向上を図ることが可能となる。
第12の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)は、第11の態様において、複数の並列腕共振子(105)のうち1つの並列腕共振子(105)と直列接続されているインダクタ(L10)を、更に備える。インダクタ(L10)は、上記1つの並列腕共振子(105)の端部であって複数の直列腕共振子(104)が接続されている経路(例えば、第1経路106)上に接続されている端部と、ビア導体(650)の第1端との間の経路(例えば、第2経路107)上に配置されている。
この構成によると、複数の並列腕共振子(105)のうち1つの並列腕共振子(105)と直列接続されているインダクタ(L10)を、更に備える場合であっても、フィルタを通過する信号を用いた通信の品質の低下を抑えることができる。また、インダクタ(L10)を備えることで、フィルタのフィルタ特性をより良くすることができる。
第13の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)は、第11の態様において、インダクタ(L11)を、更に備える。インダクタ(L11)は、複数の並列腕共振子(105)から1つの並列腕共振子(105)を除く残りの並列腕共振子(105)のうち2つ以上の並列腕共振子(105)と直列接続されている。インダクタ(L11)は、2つ以上の並列腕共振子(105)のそれぞれの端部であって複数の直列腕共振子(104)が接続されている経路(例えば、第1経路106)上にそれぞれ接続されている端部と、ビア導体(650)の第1端との間の経路上に配置されている。
この構成によると、複数の並列腕共振子(105)から1つの並列腕共振子(105)を除く残りの並列腕共振子(105)のうち2つ以上の並列腕共振子(105)と直列接続されているインダクタ(L11)を備える場合であっても、フィルタを通過する信号を用いた通信の品質の低下を抑えることができる。また、インダクタ(L11)を備えることで、フィルタのフィルタ特性をより良くすることができる。
第14の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第9〜第13のいずれかの態様において、フィルタである第1フィルタ(11)とは別に、第2フィルタ(12)を更に備える。第2フィルタ(12)は、上記所定通過帯域の高周波数側と低周波数側との少なくとも一方に通過帯域を有するフィルタである。
この構成によると、第1フィルタ(11)と第2フィルタ(12)とを含むマルチプレクサとして用いる場合に、第1フィルタ(11)のフィルタ特性が第2フィルタ(12)のフィルタ特性に影響するのを抑制することが可能となる。
第15の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第14の態様において、第3フィルタ(13)を更に備える。第3フィルタ(13)は、フィルタ(第1フィルタ11)の所定通過帯域及び第2フィルタ(12)の通過帯域よりも高周波数側又は低周波数側に通過帯域を有するフィルタである。
この構成によると、第1フィルタ(11)と第2フィルタ(12)と第3フィルタ(13)とを含むマルチプレクサとして用いる場合に、第1フィルタ(11)のフィルタ特性が第2フィルタ(12)及び第3フィルタ(13)それぞれのフィルタ特性に影響するのを抑制することが可能となる。
第16の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第9〜第15のいずれかの態様において、複数の第2ビア導体のうち隣り合う2つの第2ビア導体の距離は、所定通過帯域の中心周波数の電波の波長の4分の1以下である。
この構成によると、フィルタの第1入出力端子(101)と第2入出力端子(102)との間のアイソレーションを向上させることができる。
第17の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第8〜第16のいずれかの態様において、実装基板(60A;60B;60C)は、厚さ方向(D1)からの平面視で、多角形状である。実装基板(60A;60B;60C)は、第1ランド電極(671)と第2ランド電極(672)とのうち一方のランド電極が、厚さ方向(D1)からの平面視において、実装基板(60A;60B;60C)の第1主面(61)の角部(60a)に配置されている。
この構成によると、第1ランド電極(671)と第2ランド電極(672)とのうち実装基板(60A;60B;60C)の第1主面(61)の角部(60a)に配置されている一方のランド電極が、他方のランド電極と電磁界結合されにくくなる。
第18の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第8〜第17のいずれかの態様において、実装基板(60A;60B;60C)は、第1ランド電極(671)に接続されている第1配線部(641)と、第2ランド電極(672)に接続されている第2配線部(642)と、を更に有する。複数の第2ビア導体は、実装基板(60A;60B;60C)の厚さ方向(D1)からの平面視において、第1配線部(641)と第2配線部(642)との間に位置している。
この構成によると、複数の第2ビア導体によって第1配線部(641)と第2配線部(642)との電磁界結合を抑制でき、フィルタ特性の更なる向上を図れる。
第19の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第18の態様において、第1配線部(641)の少なくとも一部は、実装基板(60A;60B;60C)の第1主面(61)と第2主面(62)との間に位置している。第2配線部(642)の少なくとも一部は、実装基板(60A;60B;60C)の第1主面(61)と第2主面(62)との間に位置している。
この構成によると、フィルタのフィルタ特性の向上を図ることができる。
第20の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第18の態様において、実装基板(60A;60B;60C)は、複数の第2ビア導体とグランド端子(713)とに接続されているグランド層(660)を更に有する。グランド層(660)は、厚さ方向(D1)において、複数の第2ビア導体とグランド端子(713)との間に位置している。グランド層(660)は、厚さ方向(D1)からの平面視において、複数の第2ビア導体及びグランド端子(713)に重なっている。
この構成によると、グランド電位を与えられるグランド層(660)の、実装基板(60A;60B;60C)の厚さ方向(D1)に直交する断面の断面積を大きくできる。これにより、グランド層の抵抗値を小さくし、グランド端子(7133)の電位の変動を抑制することが可能となる。
第21の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第20の態様において、厚さ方向(D1)からの平面視において、グランド層(660)の面積が、フィルタの面積よりも大きい。
この構成によると、フィルタ特性の向上を図ることができる。
第22の態様の高周波モジュール(1C)では、第20又は第21の態様において、第2配線部(642)は、厚さ方向(D1)に沿って配置されている配線用ビア導体(6421,6423)と、厚さ方向(D1)に直交する面に沿って配置されている内層導体部(6422)と、を含む。実装基板(60C)は、グランド層(660)である第1グランド層とは別の第2グランド層(663)を更に有する。第2グランド層(663)は、第1主面(61)と内層導体部(6422)との間に配置されている。第2グランド層(663)は、厚さ方向(D1)からの平面視において、内層導体部(6422)に重なっている。
この構成によると、第2配線部(642)と第1配線部(641)との間のアイソレーションの向上を図れ、フィルタ(第1フィルタ11)の第1入出力端子(101)と第2入出力端子(102)との間のアイソレーションの向上を図れる。
第23の態様の高周波モジュール(1C)では、第22の態様において、実装基板(60C)は、第1主面(61)と第2主面(62)とをつないでいる4つの側面(63,64,65,66)を有する。高周波モジュール(1C)は、4つの側面(63,64,65,66)のうち第2配線部(642)に近い2つの側面(63,64)の各々に配置され、グランド層(660)につながっている2つの側面グランド層(83,84)を更に有する。
この構成によると、フィルタ(第1フィルタ11)の第1入出力端子(101)と第2入出力端子(102)との間のアイソレーションを更に向上させることが可能となる。
第24の態様の通信装置(500)では、第1〜第23のいずれかの態様の高周波モジュール(1;)と、高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)を通る高周波信号を処理する信号処理回路(3)と、を備える。
この構成によると、フィルタを通過する信号を用いた通信の品質の低下を抑えることができる。
第25の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第1〜第5のいずれかの態様において、実装基板(60A;60B;60C)は、第1ランド電極(671)と、第2ランド電極(672)と、複数の第2ビア導体(例えば、ビア導体645)と、を更に有している。第1ランド電極(671)は、第1入出力端子(101)に接続されている。第2ランド電極(672)は、第2入出力端子(102)に接続されている。複数の第2ビア導体は、第1主面(61)と第2主面(62)との間に配置される。複数の第2ビア導体は、グランド端子(713)に接続されている。複数の第2ビア導体は、実装基板(60A;60B;60C)の厚さ方向(D1)からの平面視において、第1ランド電極(671)と第2ランド電極(672)との間に位置している。
この構成によると、フィルタ特性の向上を図ることが可能となる。
第26の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第25の態様において、フィルタは、所定通過帯域を有するバンドパスフィルタ(例えば、第1フィルタ11)を含む。
第27の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第26の態様において、所定通過帯域は、Wi−Fi(登録商標)の2.4GHz帯の周波数帯域に対応している。
第28の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第26又は第27の態様において、バンドパスフィルタは、複数の直列腕共振子(104)と複数の並列腕共振子(105)とを有するラダー型フィルタである。
この構成によると、減衰特性の向上を図ることが可能となる。
第29の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)は、第28の態様において、フィルタである第1フィルタ(11)とは別に、第2フィルタ(12)を更に備える。第2フィルタ(12)は、上記所定通過帯域の高周波数側と低周波数側との少なくとも一方に通過帯域を有するフィルタである。
この構成によると、第1フィルタ(11)と第2フィルタ(12)とを含むマルチプレクサとして用いる場合に、第1フィルタ(11)のフィルタ特性が第2フィルタ(12)のフィルタ特性に影響するのを抑制することが可能となる。
第30の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)は、第29の態様において、第3フィルタ(13)を更に備える。第3フィルタ(13)は、フィルタ(第1フィルタ11)の所定通過帯域及び第2フィルタ(12)の通過帯域よりも高周波数側又は低周波数側に通過帯域を有するフィルタである。
この構成によると、第1フィルタ(11)と第2フィルタ(12)と第3フィルタ(13)とを含むマルチプレクサとして用いる場合に、第1フィルタ(11)のフィルタ特性が第2フィルタ(12)及び第3フィルタ(13)それぞれのフィルタ特性に影響するのを抑制することが可能となる。
第31の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第26〜第30のいずれかの態様において、複数の第2ビア導体のうち隣り合う2つの第2ビア導体の距離は、所定通過帯域の中心周波数の電波の波長の4分の1以下である。
この構成によると、フィルタの第1入出力端子(101)と第2入出力端子(102)との間のアイソレーションを向上させることができる。
第32の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第25〜第31のいずれかの態様において、実装基板(60A;60B;60C)は、厚さ方向(D1)からの平面視で、多角形状である。実装基板(60A;60B;60C)は、第1ランド電極(671)と第2ランド電極(672)とのうち一方のランド電極が、厚さ方向(D1)からの平面視において、実装基板(60A;60B;60C)の第1主面(61)の角部(60a)に配置されている。
この構成によると、第1ランド電極(671)と第2ランド電極(672)とのうち実装基板(60A;60B;60C)の第1主面(61)の角部(60a)に配置されている一方のランド電極が、他方のランド電極と電磁界結合されにくくなる。
第33の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第25〜第32のいずれかの態様において、実装基板(60A;60B;60C)は、第1ランド電極(671)に接続されている第1配線部(641)と、第2ランド電極(672)に接続されている第2配線部(642)と、を更に有する。複数の第2ビア導体は、実装基板(60A;60B;60C)の厚さ方向(D1)からの平面視において、第1配線部(641)と第2配線部(642)との間に位置している。
この構成によると、複数の第2ビア導体によって第1配線部(641)と第2配線部(642)との電磁界結合を抑制でき、フィルタ特性の更なる向上を図れる。
第34の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第33の態様において、第1配線部(641)の少なくとも一部は、実装基板(60A;60B;60C)の第1主面(61)と第2主面(62)との間に位置している。第2配線部(642)の少なくとも一部は、実装基板(60;)の第1主面(61)と第2主面(62)との間に位置している。
この構成によると、フィルタのフィルタ特性の向上を図ることができる。
第35の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第33の態様において、実装基板(60A;60B;60C)は、複数の第2ビア導体とグランド端子(713)とに接続されているグランド層(660)を更に有する。グランド層(660)は、厚さ方向(D1)において、複数の第2ビア導体とグランド端子(713)との間に位置している。グランド層(660)は、厚さ方向(D1)からの平面視において、複数の第2ビア導体及びグランド端子(713)に重なっている。
この構成によると、グランド電位を与えられるグランド層(660)の、実装基板(60A;60B;60C)の厚さ方向(D1)に直交する断面の断面積を大きくできる。これにより、グランド層の抵抗値を小さくし、グランド端子(7133)の電位の変動を抑制することが可能となる。
第36の態様の高周波モジュール(1A;1B;1C;1D)では、第35の態様において、厚さ方向(D1)からの平面視において、グランド層(660)の面積が、フィルタの面積よりも大きい。
この構成によると、フィルタ特性の向上を図ることができる。
第37の態様の高周波モジュール(1C)では、第35又は第36の態様において、第2配線部(642)は、厚さ方向(D1)に沿って配置されている配線用ビア導体(6421,6423)と、厚さ方向(D1)に直交する面に沿って配置されている内層導体部(6422)と、を含む。実装基板(60C)は、グランド層(660)である第1グランド層とは別の第2グランド層(663)を更に有する。第2グランド層(663)は、第1主面(61)と内層導体部(6422)との間に配置されている。第2グランド層(663)は、厚さ方向(D1)からの平面視において、内層導体部(6422)に重なっている。
この構成によると、第2配線部(642)と第1配線部(641)との間のアイソレーションの向上を図れ、フィルタ(第1フィルタ11)の第1入出力端子(101)と第2入出力端子(102)との間のアイソレーションの向上を図れる。
第38の態様の高周波モジュール(1C)では、第37の態様において、実装基板(60C)は、第1主面(61)と第2主面(62)とをつないでいる4つの側面(63,64,65,66)を有する。高周波モジュール(1C)は、4つの側面(63,64,65,66)のうち第2配線部(642)に近い2つの側面(63,64)の各々に配置され、グランド層(660)につながっている2つの側面グランド層(83,84)を更に有する。
この構成によると、フィルタ(第1フィルタ11)の第1入出力端子(101)と第2入出力端子(102)との間のアイソレーションを更に向上させることが可能となる。
1,1A,1B,1C,1D 高周波モジュール
3 信号処理回路
4 アンテナ
5 RF信号処理回路
6 ベースバンド信号処理回路
7 樹脂層
10 フィルタ
10a フィルタ装置
11 第1フィルタ(フィルタ)
12 第2フィルタ
13 第3フィルタ
16 電子部品
20 第1処理部
21 第1スイッチ
22 フィルタ
23 フィルタ
24 パワーアンプ
25 ローノイズアンプ
30 第2処理部
31 第2スイッチ
32,33,34 フィルタ
35 第3スイッチ
36 第4スイッチ
37,48,50 パワーアンプ
38,49,51 ローノイズアンプ
40 第3処理部
41,44,45,46,47 フィルタ
42 第5スイッチ
43 第6スイッチ
60,60A,60B,60C 実装基板
60a 角部
61 第1主面
62 第2主面
63,64,65,66 側面
83,84,85,86 側面グランド層
101 第1入出力端子
102 第2入出力端子
103,103a,103b グランド端子
104 直列腕共振子
105,105a、105b、105c、105d 並列腕共振子
106 第1経路
107,108,109,110 第2経路
115 圧電性基板
116 IDT電極
117 空間
118 スペーサ層
119 カバー部材
121 第1入出力端子
122 第2入出力端子
131 第1入出力端子
132 第2入出力端子
140,141,142,152,153 整合回路
211,311,351,361,421,431 共通端子
212,213 選択端子
312,313,314,352,353,354,362,363,364,422,423,432,433 選択端子
500 通信装置
600,601,610,643,644,645,650,651,652 ビア導体
613a 第3ランド電極
630 第1配線部(内層配線部)
641 第1配線部
642 第2配線部
646 内層配線部
655 第2配線部(内層配線部)
660 グランド層(第1グランド層)
663 第2グランド層
671 第1ランド電極
672 第2ランド電極
673 第3ランド電極
711 外部接続端子
712,714,715 入出力端子
713 グランド端子
1101 第1主面
1102 第2主面
1151 圧電性基板
4222 選択端子
4322 選択端子
6421 配線用ビア導体
6422 内層導体部
6423 配線用ビア導体
7133 グランド端子
T1 アンテナ端子

Claims (24)

  1. 互いに対向する第1主面及び第2主面を有する実装基板と、
    複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子を有し、前記第1主面に配置されているフィルタと、
    共通インダクタと、を備え、
    前記実装基板は、接地に用いられるグランド端子を前記第2主面に有しており、
    前記共通インダクタの第1端は、前記複数の並列腕共振子のすべてと接続されており、前記共通インダクタの第2端は、前記グランド端子に接続されている、
    高周波モジュール。
  2. 前記共通インダクタは、前記実装基板に設けられたビア導体を含み、
    前記ビア導体の第1端は、前記複数の並列腕共振子のすべてと接続されており、前記ビア導体の第2端は、前記グランド端子に接続されている、
    請求項1に記載の高周波モジュール。
  3. 前記共通インダクタは、前記実装基板に設けられた、前記ビア導体としての第1ビア導体とは異なる第2ビア導体と、配線部と、を更に含み、
    前記第1ビア導体の前記第2端は、前記第2ビア導体の第1端と前記配線部を介して接続されており、
    前記第2ビア導体の第2端は、前記グランド端子に接続されている、
    請求項2に記載の高周波モジュール。
  4. 前記複数の並列腕共振子のうち1つの並列腕共振子と直列接続されているインダクタを、更に備え、
    前記インダクタは、前記1つの並列腕共振子の端部であって前記複数の直列腕共振子が接続されている経路上に接続されている端部と、前記共通インダクタの前記第1端との間の経路上に配置されている、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載に記載の高周波モジュール。
  5. 前記複数の並列腕共振子から1つの並列腕共振子を除く残りの並列腕共振子のうち2つ以上の並列腕共振子と直列接続されているインダクタを、更に備え、
    前記インダクタは、前記2つ以上の並列腕共振子のそれぞれの端部であって前記複数の直列腕共振子が接続されている経路上にそれぞれ接続されている端部と、前記共通インダクタの前記第1端との間の経路上に配置されている、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載に記載の高周波モジュール。
  6. 互いに対向する第1主面及び第2主面を有する実装基板と、
    第1入出力端子、第2入出力端子及び複数のグランド端子を有し、前記実装基板の前記第1主面に配置されているフィルタと、を備え、
    前記実装基板は、接地に用いられるグランド端子を前記第2主面に有し、前記第1主面と前記第2主面との間にビア導体を有しており、
    前記ビア導体の第1端は、前記複数のグランド端子のすべてと接続されており、前記ビア導体の第2端は、前記グランド端子に接続されている、
    高周波モジュール。
  7. 前記実装基板は、前記第1主面と前記第2主面との間に、前記ビア導体とは異なる別のビア導体と、配線部と、を更に含み、
    前記ビア導体の前記第2端は、前記別のビア導体の第1端と前記配線部を介して接続されており、
    前記別のビア導体の第2端は、前記グランド端子に接続されている、
    請求項6に記載の高周波モジュール。
  8. 前記実装基板は、
    前記第1入出力端子に接続されている第1ランド電極と、
    前記第2入出力端子に接続されている第2ランド電極と、
    前記実装基板の厚さ方向において前記第1主面よりも前記第2主面側に位置しているグランド端子と、
    前記第1主面と前記第2主面との間に配置され、前記ビア導体としての第1ビア導体とは異なる複数の第2ビア導体と、を更に有しており、
    前記複数の第2ビア導体は、
    前記グランド端子に接続されており、
    前記実装基板の厚さ方向からの平面視において、前記第1ランド電極と前記第2ランド電極との間に位置している、
    請求項6又は7に記載の高周波モジュール。
  9. 前記フィルタは、所定通過帯域を有するバンドパスフィルタを含む、
    請求項8に記載の高周波モジュール。
  10. 前記所定通過帯域は、Wi−Fi(登録商標)の2.4GHz帯の周波数帯域に対応している、
    請求項9に記載の高周波モジュール。
  11. 前記フィルタは、複数の直列腕共振子と複数の並列腕共振子とを有するラダー型フィルタである、
    請求項9又は10に記載の高周波モジュール。
  12. 前記複数の並列腕共振子のうち1つの並列腕共振子と直列接続されているインダクタを、更に備え、
    前記インダクタは、前記1つの並列腕共振子の端部であって前記複数の直列腕共振子が接続されている経路上に接続されている端部と、前記ビア導体の前記第1端との間の経路上に配置されている、
    請求項11に記載に記載の高周波モジュール。
  13. 前記複数の並列腕共振子から1つの並列腕共振子を除く残りの並列腕共振子のうち2つ以上の並列腕共振子と直列接続されているインダクタを、更に備え、
    前記インダクタは、前記2つ以上の並列腕共振子のそれぞれの端部であって前記複数の直列腕共振子が接続されている経路上にそれぞれ接続されている端部と、前記ビア導体の前記第1端との間の経路上に配置されている、
    請求項11に記載に記載の高周波モジュール。
  14. 前記フィルタである第1フィルタとは別に、前記所定通過帯域の高周波数側と低周波数側との少なくとも一方に通過帯域を有する第2フィルタを、更に備える、
    請求項9〜13のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
  15. 前記第1フィルタの前記所定通過帯域及び前記第2フィルタの通過帯域よりも高周波数側又は低周波数側に通過帯域を有する第3フィルタを、更に備える、
    請求項14に記載の高周波モジュール。
  16. 前記複数の第2ビア導体のうち隣り合う2つの第2ビア導体の距離は、前記所定通過帯域の中心周波数の電波の波長の4分の1以下である、
    請求項9〜15のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
  17. 前記実装基板は、前記厚さ方向からの平面視で、多角形状であり、
    前記第1ランド電極と前記第2ランド電極とのうち一方のランド電極が、前記厚さ方向からの平面視において、前記実装基板の前記第1主面の角部に配置されている、
    請求項8〜16のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
  18. 前記実装基板は、
    前記第1ランド電極に接続されている第1配線部と、
    前記第2ランド電極に接続されている第2配線部と、を更に有し、
    前記複数の第2ビア導体は、前記実装基板の前記厚さ方向からの平面視において、前記第1配線部と前記第2配線部との間に位置している、
    請求項8〜17のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
  19. 前記第1配線部の少なくとも一部は、前記実装基板の前記第1主面と前記第2主面との間に位置しており、
    前記第2配線部の少なくとも一部は、前記実装基板の前記第1主面と前記第2主面との間に位置している、
    請求項18に記載の高周波モジュール。
  20. 前記実装基板は、前記複数の第2ビア導体と前記グランド端子とに接続されているグランド層を更に有し、
    前記グランド層は、前記厚さ方向において、前記複数の第2ビア導体と前記グランド端子との間に位置しており、
    前記グランド層は、前記厚さ方向からの平面視において、前記複数の第2ビア導体及び前記グランド端子に重なっている、
    請求項18に記載の高周波モジュール。
  21. 前記厚さ方向からの平面視において、前記グランド層の面積が、前記フィルタの面積よりも大きい、
    請求項20に記載の高周波モジュール。
  22. 前記第2配線部は、前記厚さ方向に沿って配置されているビア導体と、前記厚さ方向に直交する面に沿って配置されている内層導体部と、を含み、
    前記実装基板は、前記グランド層である第1グランド層とは別の第2グランド層を更に有し、
    前記第2グランド層は、
    前記第1主面と前記内層導体部との間に配置されており、
    前記厚さ方向からの平面視において、前記内層導体部に重なっている、
    請求項20又は21に記載の高周波モジュール。
  23. 前記実装基板は、前記第1主面と前記第2主面とをつないでいる4つの側面を有し、
    前記高周波モジュールは、
    前記4つの側面のうち前記第2配線部に近い2つの側面の各々に配置され、前記グランド層につながっている2つの側面グランド層を更に有する、
    請求項22に記載の高周波モジュール。
  24. 請求項1〜23のいずれか一項に記載の高周波モジュールと、
    前記高周波モジュールを通る高周波信号を処理する信号処理回路と、を備える、
    通信装置。
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