JP2022076338A - 高周波信号送受信回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の受信経路に混入する高周波送信信号を抑制する。【解決手段】高周波送信信号を増幅して出力する、少なくとも1つの電力増幅回路と、電力増幅回路で増幅後の高周波送信信号を通過させる送信フィルタと、高周波受信信号を通過させる受信フィルタと、を各々が含む、複数のデュプレクサと、電力増幅回路に入力される高周波送信信号から分配して第1信号を出力する、少なくとも1つの分配回路と、第1信号に基づいて、複数の高周波受信信号の複数の伝送経路の内の少なくとも1つの伝送経路において、高周波受信信号に混入する高周波送信信号と遅延量がほぼ同じとなり、位相が反転し、電力がほぼ同じとなる少なくとも1つの第2信号を出力する、信号出力回路と、第2信号を、少なくとも1つの伝送経路に伝送される高周波受信信号に結合する、複数の結合回路と、を含む。【選択図】図1
Description
本発明は、高周波信号送受信回路に関する。
下記の特許文献1には、高電力増幅器から受信チャンネルまでのリーク信号を打ち消す半導体装置が記載されている。
近年、高周波信号送受信回路は、複数のバンドで受信を行うために、複数の受信経路を有する。しかし、特許文献1記載の半導体装置では、複数の受信経路に混入する送信信号を抑制することはできない。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の受信経路に混入する高周波送信信号を抑制することを可能とすることを目的とする。
本発明の一側面の高周波信号送受信回路は、高周波送信信号を増幅して出力する、少なくとも1つの電力増幅回路と、電力増幅回路で増幅後の高周波送信信号を通過させる送信フィルタと、高周波受信信号を通過させる受信フィルタと、を各々が含む、複数のデュプレクサと、電力増幅回路に入力される高周波送信信号から分配して第1信号を出力する、少なくとも1つの分配回路と、第1信号に基づいて、複数の高周波受信信号の複数の伝送経路の内の少なくとも1つの伝送経路において、高周波受信信号に混入する高周波送信信号と遅延量がほぼ同じとなり、位相が反転し、電力がほぼ同じとなる少なくとも1つの第2信号を出力する、信号出力回路と、第2信号を、少なくとも1つの伝送経路に伝送される高周波受信信号に結合する、複数の結合回路と、を含む。
本発明によれば、複数の受信経路に混入する高周波送信信号を抑制することが可能となる。
以下に、本発明の高周波信号送受信回路の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。各実施の形態は例示であり、異なる実施の形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。第2の実施の形態以降では第1の実施の形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
<第1の実施の形態>
(回路構成)
図1は、第1の実施の形態の高周波信号送受信回路の構成を示す図である。高周波信号送受信回路1は、携帯電話装置で例示される移動体通信装置において、高周波送信信号RFTをフロントエンド回路2を介してアンテナ3に出力し、高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでをフロントエンド回路2を介してアンテナ3から受け取ることが可能な、高周波信号送受信モジュールである。高周波信号送受信モジュールは、基板上に、1個又は複数個の部品が実装されて、構成可能である。
(回路構成)
図1は、第1の実施の形態の高周波信号送受信回路の構成を示す図である。高周波信号送受信回路1は、携帯電話装置で例示される移動体通信装置において、高周波送信信号RFTをフロントエンド回路2を介してアンテナ3に出力し、高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでをフロントエンド回路2を介してアンテナ3から受け取ることが可能な、高周波信号送受信モジュールである。高周波信号送受信モジュールは、基板上に、1個又は複数個の部品が実装されて、構成可能である。
高周波送信信号RFT及び高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでの周波数は、数百メガヘルツ(MHz)から数十ギガヘルツ(GHz)程度が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
高周波信号送受信回路1は、FDD(Frequency Division Duplex:周波数分割複信)を行う。
高周波信号送受信回路1は、カプラ10と、電力増幅回路11と、スイッチ12及び14と、デュプレクサ13-1から13-Nまで(Nは、2以上の自然数)と、カプラ15-1から15-Nまでと、信号出力回路20と、を含む。信号出力回路20は、遅延回路21と、位相シフタ22と、スイッチ23と、アッテネータ24-1から24-Nまでと、を含む。
カプラ10が、本開示の「分配回路」の一例に相当する。カプラ15-1から15-Nまでの各々が、本開示の「結合回路」の一例に相当する。
デュプレクサ13-1は、高周波送信信号RFTを通過させる送信フィルタ13-1Tと、高周波受信信号RFR-1を通過させる受信フィルタ13-1Rと、を含む。デュプレクサ13-Nは、高周波送信信号RFTを通過させる送信フィルタ13-NTと、高周波受信信号RFR-Nを通過させる受信フィルタ13-NRと、を含む。
第1の実施の形態では、送信フィルタ13-1Tから13-NTまで及び受信フィルタ13-1Rから13-NRまでの各々は、バンドパスフィルタとするが、本開示はこれに限定されない。送信フィルタ13-1Tから13-NTまで及び受信フィルタ13-1Rから13-NRまでの各々は、ローパスフィルタであっても良いし、ハイパスフィルタであっても良いし、ノッチフィルタ(バンドエリミネーションフィルタ)であっても良い。
デュプレクサ13-1から13-Nまでの各々が通過させる高周波送信信号及び高周波受信信号の周波数は、互いに異なることとしても良いし、同じであることとしても良い。
第1の実施の形態では、送信フィルタ13-1Tは、例えば、LTE(Long Term Evolution)のバンド1の高周波送信信号RFTを帯域通過させるものとする。受信フィルタ13-1Rは、LTEのバンド1の高周波受信信号RFR-1を帯域通過させるものとする。送信フィルタ13-NTは、LTEのバンド3の高周波送信信号RFTを帯域通過させるものとする。受信フィルタ13-NRは、LTEのバンド3の高周波受信信号RFR-Nを帯域通過させるものとする。
スイッチ12は、第1端子12aと、第2端子12b-1から12b-Nまでと、を含む。
スイッチ12の第1端子12aは、電力増幅回路11の出力端子に電気的に接続されている。スイッチ12の第2端子12b-1から12b-Nまでは、送信フィルタ13-1Tから13-NTまでに電気的に夫々接続されている。
受信フィルタ13-1Rから13-NRまでの一端は、カプラ15-1から15-Nを介して、出力端子1c-1から1c-Nまでに電気的に夫々接続されている。
スイッチ14は、第1端子14a-1から14a-Nまでと、第2端子14bと、を含む。スイッチ14の第1端子14a-1から14a-Nまでは、デュプレクサ13-1から13-Nまでの他端に電気的に夫々接続されている。
スイッチ14の第2端子14bは、入出力端子1bを介して、フロントエンド回路2に電気的に接続されている。
(高周波信号送受信動作)
電力増幅回路11には、入力端子1a及びカプラ10を経由して、高周波送信信号RFTが入力される。電力増幅回路11は、高周波送信信号RFTを増幅して、スイッチ12の第1端子12aに出力する。
電力増幅回路11には、入力端子1a及びカプラ10を経由して、高周波送信信号RFTが入力される。電力増幅回路11は、高周波送信信号RFTを増幅して、スイッチ12の第1端子12aに出力する。
スイッチ12は、第1端子12aと、第2端子12b-1から12b-Nまでのいずれかと、の間を電気的に接続する。
図1に示す場合(以下、「第1の場合」と称する)では、高周波送信信号RFTが、LTEのバンド1の高周波送信信号であり、スイッチ12が、第1端子12aと第2端子12b-1との間を電気的に接続した状態を示している。
スイッチ14は、第1端子14a-1から14a-Nまでのいずれかと、第2端子14bと、の間を電気的に接続する。
第1の場合では、高周波送信信号RFTが、LTEのバンド1の高周波送信信号であり、高周波受信信号RFR-1が、LTEのバンド1の高周波受信信号であり、スイッチ14が、第1端子14a-1と第2端子14bとの間を電気的に接続した状態を示している。
第1の場合では、高周波送信信号RFTは、電力増幅回路11で増幅され、第1端子12a及び第2端子12b-1を経由し、送信フィルタ13-1Tで帯域通過され、第1端子14a-1、第2端子14b及びフロントエンド回路2を経由し、アンテナ3に送信される。
また、第1の場合では、フロントエンド回路2から入力される高周波受信信号RFR-1は、第2端子14b及び第1端子14a-1を経由し、受信フィルタ13-1Rで帯域通過され、カプラ15-1を経由し、出力端子1c-1から出力される。
このとき、理想的には、送信フィルタ13-1Tと受信フィルタ13-1Rとの間のアイソレーションが取られており、高周波送信信号RFTが高周波受信信号RFR-1に混入しないことが望ましい。しかしながら、現実には、送信フィルタ13-1Tと受信フィルタ13-1Rとの間のアイソレーションを完全に取ることは困難である。そのため、矢印71で示すように、高周波送信信号RFTが、電力増幅回路11→スイッチ12→送信フィルタ13-1T→受信フィルタ13-1R→出力端子1c-1という経路で、高周波受信信号RFR-1に混入してしまう。
なお、FDDでは、1つのバンドにおいて、送信と受信とを同時に行う。例えば、送信フィルタ13-1Tが高周波送信信号RFTを帯域通過させるとともに、受信フィルタ13-1Rが高周波受信信号RFR-1を帯域通過させる。但し、DL CA(Downlink Carrier Aggregation)時には、送信を行わずに受信だけを行うバンドがある。例えば、送信フィルタ13-NTが高周波送信信号RFTを帯域通過させずに、受信フィルタ13-NRが高周波受信信号RFR-Nを帯域通過させる。この場合、スイッチ14は、第2端子14bと第1端子14a-1との間を電気的に接続するとともに、第2端子14bと第1端子14a-Nとの間をも電気的に接続する。このとき、第1端子12aと第2端子12b-Nとの間は電気的に接続されていないので、高周波送信信号RFTは、高周波受信信号RFR-Nに混入しない。
図2は、第1の実施の形態の高周波信号送受信回路の構成を示す図である。図2に示す場合(以下、「第2の場合」と称する)では、スイッチ12は、第1端子12aと第2端子12b-Nとの間を電気的に接続し、スイッチ14は、第1端子14a-Nと第2端子14bとの間を電気的に接続している。
第2の場合では、高周波送信信号RFTが、LTEのバンド3の高周波送信信号であり、スイッチ12が、第1端子12aと第2端子12b-Nとの間を電気的に接続した状態を示している。
第2の場合では、高周波送信信号RFTは、電力増幅回路11で増幅され、第1端子12a及び第2端子12b-Nを経由し、送信フィルタ13-NTで帯域通過され、第1端子14a-N、第2端子14b及びフロントエンド回路2を経由し、アンテナ3に送信される。
また、第2の場合では、フロントエンド回路2から入力される高周波受信信号RFR-Nは、第2端子14b及び第1端子14a-Nを経由し、受信フィルタ13-NRで帯域通過され、カプラ15-Nを経由し、出力端子1c-Nから出力される。
このとき、理想的には、送信フィルタ13-NTと受信フィルタ13-NRとの間のアイソレーションが取られており、高周波送信信号RFTが高周波受信信号RFR-Nに混入しないことが望ましい。しかしながら、実際には、送信フィルタ13-NTと受信フィルタ13-NRとの間のアイソレーションを完全に取ることは困難である。そのため、矢印72で示すように、高周波送信信号RFTが、電力増幅回路11→スイッチ12→送信フィルタ13-NT→受信フィルタ13-NR→出力端子1c-Nという経路で、高周波受信信号RFR-Nに混入してしまう。
なお、DL CA時には、例えば、送信フィルタ13-1Tが高周波送信信号RFTを帯域通過させずに、受信フィルタ13-1Rが高周波受信信号RFR-1を帯域通過させる。この場合、スイッチ14は、第2端子14bと第1端子14a-Nとの間を電気的に接続するとともに、第2端子14bと第1端子14a-1との間をも電気的に接続する。このとき、第1端子12aと第2端子12b-1との間は電気的に接続されていないので、高周波送信信号RFTは、高周波受信信号RFR-1に混入しない。
(信号出力回路の動作)
[第1の場合]
再び図1を参照すると、信号出力回路20は、遅延回路21と、位相シフタ22と、スイッチ23と、アッテネータ24-1から24-Nまでと、を含む。
[第1の場合]
再び図1を参照すると、信号出力回路20は、遅延回路21と、位相シフタ22と、スイッチ23と、アッテネータ24-1から24-Nまでと、を含む。
アッテネータ24-1から24-Nまでが、本開示の「減衰回路」の一例に相当する。
スイッチ23は、第1端子23aと、第2端子23b-1から23b-Nまでと、を含む。スイッチ23の第1端子23aは、位相シフタ22に電気的に接続されている。スイッチ23の第2端子23b-1は、アッテネータ24-1に電気的に接続されている。スイッチ23の第2端子23b-Nは、アッテネータ24-Nに電気的に接続されている。
カプラ10は、高周波送信信号RFTを2つに分配して、一方の高周波送信信号RFTを電力増幅回路11に出力し、他方の信号S1を遅延回路21に出力する。信号S1は、高周波送信信号RFTと同じ波形で、電力が小さい信号である。
第1、第2、第5及び第6の実施の形態では、信号S1が、本開示の「第1信号」の一例に相当する。
遅延回路21は、信号S1を予め定められた遅延時間だけ遅延させた信号S2を、位相シフタ22に出力する。
第1、第2、第5及び第6の実施の形態では、信号S2が、本開示の「第3信号」の一例に相当する。
なお、遅延回路21の予め定められた遅延時間は、カプラ10、電力増幅回路11、スイッチ12、デュプレクサ13-1及びカプラ15-1の遅延時間の和から、カプラ10、位相シフタ22、スイッチ23、アッテネータ24-1及びカプラ15-1の遅延時間の和を引いた値である。これにより、カプラ15-1の高周波受信信号RFR-1の伝送経路において、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTの遅延と、アッテネータ24-1からカプラ15-1に入力される信号S5の遅延と、が同じとなる。
位相シフタ22は、信号S2の位相を、予め定められた位相シフト量だけ位相シフトさせた信号S3を、スイッチ23の第1端子23aに出力する。
第1、第2、第5及び第6の実施の形態では、信号S3が、本開示の「第4信号」の一例に相当する。
なお、位相シフタ22の予め定められた位相シフト量は、カプラ10、電力増幅回路11、スイッチ12、デュプレクサ13-1及びカプラ15-1の位相シフト量の和に180°を加えた値から、カプラ10、遅延回路21、スイッチ23、アッテネータ24-1及びカプラ15-1の位相シフト量の和を引いた値である。これにより、カプラ15-1の高周波受信信号RFR-1の伝送経路において、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTの位相と、アッテネータ24-1からカプラ15-1に入力される信号S5の位相と、が反転する。
第1の場合では、スイッチ23は、第1端子23aと、第2端子23b-1と、を電気的に接続する。スイッチ23は、信号S3を通過させ、信号S4をアッテネータ24-1に出力する。
第1の実施の形態では、信号S4が、本開示の「第5信号」の一例に相当する。
アッテネータ24-1は、信号S4を予め定められた減衰量だけ減衰させた信号S5を、カプラ15-1に出力する。
第1の実施の形態では、信号S5が、本開示の「第2信号」の一例に相当する。
なお、アッテネータ24-1の予め定められた減衰量は、カプラ10、電力増幅回路11、スイッチ12、デュプレクサ13-1及びカプラ15-1の損失及び利得の和から、カプラ10、遅延回路21、位相シフタ22、スイッチ23及びカプラ15-1の損失の和を引いた値である。これにより、カプラ15-1の高周波受信信号RFR-1の伝送経路において、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTの電力と、アッテネータ24-1からカプラ15-1に入力される信号S5の電力と、がほぼ同じとなる。本開示における、ほぼ同じとは、混入した高周波送信信号RFTと信号S5の振幅の差が2dB以下であると定義する。
カプラ15-1は、信号S5を、高周波受信信号RFR-1に結合する(重ね合わせる)。カプラ15-1の高周波受信信号RFR-1の伝送経路において、信号S5と高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTとは、遅延量が同じとなり、位相が反転し、電力がほぼ同じとなる。従って、カプラ15-1を通過後の高周波受信信号RFR-1では、混入した高周波送信信号RFTが抑制される(理想的には、打ち消される)。
[第2の場合]
再び図2を参照すると、カプラ10は、高周波送信信号RFTを2つに分配して、一方の高周波送信信号RFTを電力増幅回路11に出力し、他方の信号S1を遅延回路21に出力する。信号S1は、高周波送信信号RFTと同じ波形で、電力が小さい信号である。
再び図2を参照すると、カプラ10は、高周波送信信号RFTを2つに分配して、一方の高周波送信信号RFTを電力増幅回路11に出力し、他方の信号S1を遅延回路21に出力する。信号S1は、高周波送信信号RFTと同じ波形で、電力が小さい信号である。
遅延回路21は、信号S1を予め定められた遅延時間だけ遅延させた信号S2を、位相シフタ22に出力する。
位相シフタ22は、信号S2の位相を、予め定められた位相シフト量だけ位相シフトさせた信号S3を、第1端子23aに出力する。
第2の場合では、スイッチ23は、第1端子23aと、第2端子23b-Nと、を電気的に接続する。スイッチ23は、信号S3を通過させ、信号S4をアッテネータ24-Nに出力する。
アッテネータ24-Nは、信号S4を予め定められた減衰量だけ減衰させた信号S6を、カプラ15-Nに出力する。
第1の実施の形態では、信号S6が、本開示の「第2信号」の一例に相当する。
なお、アッテネータ24-Nの予め定められた減衰量は、カプラ10、電力増幅回路11、スイッチ12、デュプレクサ13-N及びカプラ15-Nの損失及び利得の和から、カプラ10、遅延回路21、位相シフタ22、スイッチ23及びカプラ15-Nの損失の和を引いた値である。これにより、カプラ15-Nの高周波受信信号RFR-Nの伝送経路において、高周波受信信号RFR-Nに混入した高周波送信信号RFTの電力と、アッテネータ24-Nからカプラ15-Nに入力される信号S6の電力と、がほぼ同じとなる。
カプラ15-Nは、信号S6を、高周波受信信号RFR-Nに結合する(重ね合わせる)。カプラ15-Nの高周波受信信号RFR-Nの伝送経路において、信号S6と高周波受信信号RFR-Nに混入した高周波送信信号RFTとは、遅延量がほぼ同じとなり、位相が反転し、電力がほぼ同じとなる。従って、カプラ15-Nを通過後の高周波受信信号RFR-Nでは、混入した高周波送信信号RFTが抑制される(理想的には、打ち消される)。
(具体例)
図3は、第1の実施の形態の高周波信号送受信回路の各部の損失及び利得、並びに、信号の電力の具体例を示す図である。
図3は、第1の実施の形態の高周波信号送受信回路の各部の損失及び利得、並びに、信号の電力の具体例を示す図である。
[第1の場合]
カプラ10に入力される高周波送信信号RFTの電力は、0.5dBmである。カプラ10の損失は、電力増幅回路11側へは-1.5dBであり、遅延回路21側へは-5dBである。
カプラ10に入力される高周波送信信号RFTの電力は、0.5dBmである。カプラ10の損失は、電力増幅回路11側へは-1.5dBであり、遅延回路21側へは-5dBである。
カプラ10から電力増幅回路11に入力される高周波送信信号RFTの電力は、おおよそ-1dBm(=0.5-1.5)である。電力増幅回路11の利得は、30dBである。電力増幅回路11から出力される高周波送信信号RFTの電力は、おおよそ、29dBm(=-1+30)である。
スイッチ12の損失は、おおよそ-1dBである。送信フィルタ13-1Tの損失は、おおよそ-2dBである。スイッチ14の損失は、おおよそ-1dBである。従って、入出力端子1bからフロントエンド回路2に出力される高周波送信信号RFTの電力は、25dBm(=29-1-2-1)である。
デュプレクサ13-1の送信フィルタ13-1Tと受信フィルタ13-1Rとの間のアイソレーションによる損失は、おおよそ-52dBである。従って、受信フィルタ13-1Rからカプラ15-1へ出力される、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTの電力は、-24dBm(=29-1-52)である。
一方、カプラ10から遅延回路21に入力される信号の電力は、おおよそ-4.5dBm(=0.5-5)である。
遅延回路21の損失は、おおよそ-1dBである。従って、遅延回路21から位相シフタ22に出力される信号の電力は、おおよそ-5.5dBm(=-4.5-1)である。
位相シフタ22は、ハイブリッドカプラ31及び32を含む。ハイブリッドカプラ31及び32の各々の損失は、おおよそ-3dBである。従って、位相シフタ22からスイッチ23に出力される信号の電力は、おおよそ-11.5dBm(=-5.5-3-3)である。
スイッチ23の損失は、おおよそ-1dBである。従って、スイッチ23からアッテネータ24-1に出力される信号の電力は、おおよそ-12.5dBm(=-11.5-1)である。
アッテネータ24-1の減衰量は、おおよそ-1.5dBである。従って、アッテネータ24-1からカプラ15-1に出力される信号の電力は、おおよそ-14dBm(=-12.5-1.5)である。
アッテネータ24-1からカプラ15-1への結合経路の損失は、おおよそ-10dBである。従って、カプラ15-1において、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTの電力-24dBmと、アッテネータ24-1からカプラ15-1に入力される信号の電力おおよそ-24dBm(=-14-10)と、が同じとなる。
アッテネータ24-1からカプラ15-1に入力される信号と高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTとは、電力がほぼ同じとなる。従って、カプラ15-1を通過後の高周波受信信号RFR-1では、混入した高周波送信信号RFTが抑制される。
図4は、第1の実施の形態の高周波信号送受信回路の回路シミュレーション結果を示す図である。波形101は、第1の実施の形態の、高周波信号送受信回路1の高周波受信信号RFR-1に混入する高周波送信信号RFTの電力を示す波形である。波形102は、信号出力回路20を備えない高周波信号送受信回路の、高周波受信信号RFR-1に混入する高周波送信信号RFTの電力を示す波形である。
周波数m1は、LTEのバンド1の高周波送信信号の下限周波数1.92GHzである。周波数m2は、LTEのバンド1の高周波送信信号の上限周波数1.98GHzである。
波形101を波形102と比較すると、高周波信号送受信回路1は、LTEのバンド1の高周波送信信号の周波数帯(周波数m1からm2まで)の全域にわたって、高周波受信信号RFR-1に混入する高周波送信信号RFTの電力を抑制できる。
[第2の場合]
再び図3を参照すると、カプラ10に入力される信号の電力は、0.5dBmである。カプラ10の損失は、電力増幅回路11側へはおおよそ-1.5dBであり、遅延回路21側へはおおよそ-5dBである。
再び図3を参照すると、カプラ10に入力される信号の電力は、0.5dBmである。カプラ10の損失は、電力増幅回路11側へはおおよそ-1.5dBであり、遅延回路21側へはおおよそ-5dBである。
カプラ10から電力増幅回路11に入力される高周波送信信号RFTの電力は、おおよそ-1dBm(=0.5-1.5)である。電力増幅回路11の利得は、おおよそ30dBである。電力増幅回路11から出力される高周波送信信号RFTの電力は、おおよそ29dBm(=-1+30)である。
スイッチ12の損失は、おおよそ-1dBである。デュプレクサ13-Nの送信フィルタ13-NTと受信フィルタ13-NRとの間のアイソレーションによる損失は、おおよそ-70dBである。従って、受信フィルタ13-NRからカプラ15-Nへ出力される、混入した高周波送信信号RFTの電力は、おおよそ-42dBm(=29-1-70)である。
一方、カプラ10から遅延回路21に入力される高周波送信信号RFTの電力は、おおよそ-4.5dBm(=0.5-5)である。
遅延回路21の損失は、おおよそ-1dBである。従って、遅延回路21から位相シフタ22に出力される信号の電力は、おおよそ-5.5dBm(=-4.5-1)である。
ハイブリッドカプラ31及び32の各々の損失は、おおよそ-3dBである。従って、位相シフタ22からスイッチ23に出力される信号の電力は、おおよそ-11.5dBm(=-5.5-3-3)である。
スイッチ23の損失は、おおよそ-1dBである。従って、スイッチ23からアッテネータ24-Nに出力される信号の電力は、おおよそ-12.5dBm(=-11.5-1)である。
アッテネータ24-Nの減衰量は、おおよそ-19.5dBである。従って、アッテネータ24-Nからカプラ15-Nに出力される信号の電力は、-32おおよそdBm(=-12.5-19.5)である。
アッテネータ24-Nからカプラ15-Nへの結合経路の損失は、おおよそ-10dBである。従って、カプラ15-Nにおいて、高周波受信信号RFR-Nに混入した高周波送信信号RFTの電力おおよそ-42dBmと、アッテネータ24-Nからカプラ15-Nに入力される信号の電力おおよそ-42dBm(=-32-10)と、が同じとなる。
アッテネータ24-Nからカプラ15-Nに入力される信号と高周波受信信号RFR-Nに混入した高周波送信信号RFTとは、電力が同じとなる。従って、カプラ15-Nを通過後の高周波受信信号RFR-Nでは、混入した高周波送信信号RFTが抑制される。
図5は、第1の実施の形態の高周波信号送受信回路の回路シミュレーション結果を示す図である。波形103は、第1の実施の形態の高周波信号送受信回路1の、高周波受信信号RFR-Nに混入する高周波送信信号RFTの電力を示す波形である。波形104は、信号出力回路20を備えない高周波信号送受信回路の、高周波受信信号RFR-Nに混入する高周波送信信号RFTの電力を示す波形である。
周波数m3は、LTEのバンド3の高周波送信信号の下限周波数1.71GHzである。周波数m4は、LTEのバンド3の高周波送信信号の上限周波数1.785GHzである。
波形103を波形104と比較すると、高周波信号送受信回路1は、LTEのバンド3の高周波送信信号の周波数帯(周波数m3からm4まで)の全域にわたって、高周波受信信号RFR-Nに混入する高周波送信信号RFTの電力を抑制できる。
(まとめ)
以上説明したように、信号出力回路20は、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTと遅延量がほぼ同じとなり、位相が反転し、電力がほぼ同じとなる信号S5を、カプラ15-1に出力する。カプラ15-1は、信号S5を高周波受信信号RFR-1に結合する。これにより、高周波信号送受信回路1は、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTを抑制することができる。
以上説明したように、信号出力回路20は、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTと遅延量がほぼ同じとなり、位相が反転し、電力がほぼ同じとなる信号S5を、カプラ15-1に出力する。カプラ15-1は、信号S5を高周波受信信号RFR-1に結合する。これにより、高周波信号送受信回路1は、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTを抑制することができる。
また、信号出力回路20は、高周波受信信号RFR-Nに混入した高周波送信信号RFTと遅延量がほぼ同じとなり、位相が反転し、電力がほぼ同じとなる信号S6を、カプラ15-Nに出力する。カプラ15-Nは、信号S6を高周波受信信号RFR-Nに結合する。これにより、高周波信号送受信回路1は、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTを抑制することができる。
このように、高周波信号送受信回路1は、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでに混入した高周波送信信号RFTを抑制することができる。これにより、高周波信号送受信回路1は、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでの受信感度を向上させることができる。
<第2の実施の形態>
図6は、第2の実施の形態の高周波信号送受信回路の構成を示す図である。高周波信号送受信回路1Aの構成要素のうち、第1の実施の形態の高周波信号送受信回路1と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図6は、第2の実施の形態の高周波信号送受信回路の構成を示す図である。高周波信号送受信回路1Aの構成要素のうち、第1の実施の形態の高周波信号送受信回路1と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
第2の実施の形態の高周波信号送受信回路1Aは、N=2の場合について示している。
高周波信号送受信回路1Aは、高周波信号送受信回路1(図1及び図2参照)と比較して、信号出力回路20に代えて、信号出力回路20Aを含む。
信号出力回路20Aは、信号出力回路20と比較して、スイッチ23に代えて、分配回路25を含む。
第2の実施の形態では、分配回路25が、本開示の「第2の分配回路」の一例に相当する。
分配回路25は、位相シフタ22から入力される信号S3を2つに分配して出力する。
分配回路25は、カプラ41を含む。カプラ41は、位相シフタ22から入力される信号S3を2つに分配して、一方の信号S11をアッテネータ24-1に出力し、他方の信号S12をアッテネータ24-2に出力する。
第2の実施の形態では、信号S11及びS12が、本開示の「第5信号」の一例に相当する。
カプラ41の損失は、アッテネータ24-1側(信号S11側)へはおおよそ-1.5dBであり、アッテネータ24-2側(信号S12側)へはおおよそ-5dBである。
アッテネータ24-1は、信号S11を予め定められた減衰量だけ減衰させた信号S13を、カプラ15-1に出力する。
第2の実施の形態では、信号S13が、本開示の「第2信号」の一例に相当する。
なお、アッテネータ24-1の予め定められた減衰量は、カプラ10、電力増幅回路11、スイッチ12、デュプレクサ13-1及びカプラ15-1の損失及び利得の和から、カプラ10、遅延回路21、位相シフタ22、カプラ41(損失-1.5dB)及びカプラ15-1の損失の和を引いた値である。これにより、カプラ15-1の高周波受信信号RFR-1の伝送経路において、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTの電力と、アッテネータ24-1からカプラ15-1に入力される信号S13の電力と、が同じとなる。
アッテネータ24-2は、信号S12を予め定められた減衰量だけ減衰させた信号S14を、カプラ15-2に出力する。
第2の実施の形態では、信号S14が、本開示の「第2信号」の一例に相当する。
図6とは異なり、スイッチ12が第1端子12aと第2端子12b-2とを電気的に接続する場合を検討する。アッテネータ24-2の予め定められた減衰量は、カプラ10、電力増幅回路11、スイッチ12、デュプレクサ13-2及びカプラ15-2の損失及び利得の和から、カプラ10、遅延回路21、位相シフタ22、カプラ41(損失-5dB)及びカプラ15-2の損失の和を引いた値である。これにより、カプラ15-2の高周波受信信号RFR-2の伝送経路において、高周波受信信号RFR-2に混入した高周波送信信号RFTの電力と、アッテネータ24-2からカプラ15-2に入力される信号S14の電力と、が同じとなる。
高周波信号送受信回路1Aは、高周波信号送受信回路1と同様に、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-2までに混入した高周波送信信号RFTを抑制することができる。これにより、高周波信号送受信回路1Aは、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-2までの受信感度を向上させることができる。
更に、高周波信号送受信回路1Aは、高周波信号送受信回路1と比較して、スイッチ23を含んでいない。従って、高周波信号送受信回路1Aは、スイッチ23の分のコストを抑制できる。また、高周波信号送受信回路1Aは、スイッチ23の制御配線が不要となるので、小型化することができる。
また、高周波信号送受信回路1Aは、アクティブ部品を使用しない。従って、高周波信号送受信回路1Aは、消費電力を抑制することができ、制御信号のクロックノイズが高周波受信信号に混入することがない。
<第3の実施の形態>
(回路構成)
図7は、第3の実施の形態の高周波信号送受信回路の構成を示す図である。高周波信号送受信回路1Bの構成要素のうち、第1の実施の形態の高周波信号送受信回路1又は第2の実施の形態の高周波信号送受信回路1Aと同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
(回路構成)
図7は、第3の実施の形態の高周波信号送受信回路の構成を示す図である。高周波信号送受信回路1Bの構成要素のうち、第1の実施の形態の高周波信号送受信回路1又は第2の実施の形態の高周波信号送受信回路1Aと同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
高周波信号送受信回路1Bは、高周波送信信号RFT-1からRFT-Nまでをフロントエンド回路2-1から2-Nまでを介してアンテナ3-1から3-Nまでに出力し、高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでをフロントエンド回路2-1から2-Nまでを介してアンテナ3-1から3-Nまでから受け取ることが可能な、高周波信号送受信モジュールである。
高周波信号送受信回路1Bは、高周波信号送受信回路1(図1及び図2参照)と比較して、カプラ10に代えて、カプラ10-1から10-Nまでを含む。また、高周波信号送受信回路1Bは、高周波信号送受信回路1と比較して、電力増幅回路11に代えて、電力増幅回路11-1から11-Nまでを含む。また、高周波信号送受信回路1Bは、高周波信号送受信回路1と比較して、スイッチ12に代えて、スイッチ12Bを含む。また、高周波信号送受信回路1Bは、高周波信号送受信回路1と比較して、スイッチ14に代えて、スイッチ14Bを含む。また、高周波信号送受信回路1Bは、高周波信号送受信回路1と比較して、信号出力回路20に代えて、信号出力回路20Bを含む。
カプラ10-1から10-Nまでの各々が、本開示の「分配回路」に相当する。
スイッチ12Bは、第1端子12a-1から12a-Nまでと、第2端子12b-1から12b-Nまでと、を含む。
スイッチ12Bの第1端子12a-1から12a-Nまでは、電力増幅回路11-1から11-Nまでの出力端子に電気的に夫々接続されている。
スイッチ14Bは、第1端子14a-1から14a-Nまでと、第2端子14b-1から14b-Nまでと、を含む。
スイッチ14Bの第2端子14b-1から14b-Nまでは、入出力端子1b-1から1b-Nまでを介して、フロントエンド回路2-1から2-Nまでに電気的に夫々接続されている。
(高周波信号送受信動作)
電力増幅回路11-1には、入力端子1a-1及びカプラ10-1を経由して、高周波送信信号RFT-1が入力される。高周波送信信号RFT-1は、LTEのバンド1の高周波送信信号が例示されるが、本開示はこれに限定されない。電力増幅回路11-1は、高周波送信信号RFT-1を増幅して、スイッチ12Bの第1端子12a-1に出力する。
電力増幅回路11-1には、入力端子1a-1及びカプラ10-1を経由して、高周波送信信号RFT-1が入力される。高周波送信信号RFT-1は、LTEのバンド1の高周波送信信号が例示されるが、本開示はこれに限定されない。電力増幅回路11-1は、高周波送信信号RFT-1を増幅して、スイッチ12Bの第1端子12a-1に出力する。
電力増幅回路11-Nには、入力端子1a-N及びカプラ10-Nを経由して、高周波送信信号RFT-Nが入力される。高周波送信信号RFT-Nは、LTEのバンド3の高周波送信信号が例示されるが、本開示はこれに限定されない。電力増幅回路11-Nは、高周波送信信号RFT-Nを増幅して、スイッチ12Bの第1端子12a-Nに出力する。
スイッチ12Bは、第1端子12a-1と、第2端子12b-1から12b-Nまでのいずれかと、の間を電気的に接続する。また、スイッチ12Bは、第1端子12a-Nと、第2端子12b-1から12b-Nまでのいずれかと、の間を電気的に接続する。
図7に示す場合では、高周波送信信号RFT-1が、LTEのバンド1の高周波送信信号であり、スイッチ12Bが、第1端子12a-1と第2端子12b-1との間を電気的に接続した状態を示している。また、高周波送信信号RFT-Nが、LTEのバンド3の高周波送信信号であり、スイッチ12Bが、第1端子12a-Nと第2端子12b-Nとの間を電気的に接続した状態を示している。
スイッチ14Bは、第1端子14a-1から14a-Nまでのいずれかと、第2端子14b-1と、の間を電気的に接続する。また、スイッチ14Bは、第1端子14a-1から14a-Nまでのいずれかと、第2端子14b-Nと、の間を電気的に接続する。
図7に示す場合では、高周波送信信号RFT-1が、LTEのバンド1の高周波送信信号であり、高周波受信信号RFR-1が、LTEのバンド1の高周波受信信号であり、スイッチ14Bが、第1端子14a-1と第2端子14b-1との間を電気的に接続した状態を示している。また、高周波送信信号RFT-Nが、LTEのバンド3の高周波送信信号であり、高周波受信信号RFR-Nが、LTEのバンド3の高周波受信信号であり、スイッチ14Bが、第1端子14a-Nと第2端子14b-Nとの間を電気的に接続した状態を示している。
図7に示す場合では、高周波送信信号RFT-1は、電力増幅回路11-1で増幅され、第1端子12a-1及び第2端子12b-1を経由し、送信フィルタ13-1Tで帯域通過され、第1端子14a-1、第2端子14b-1及びフロントエンド回路2-1を経由し、アンテナ3-1に送信される。
また、図7に示す場合では、フロントエンド回路2-1から入力される高周波受信信号RFR-1は、第2端子14b-1及び第1端子14a-1を経由し、受信フィルタ13-1Rで帯域通過され、出力端子1c-1から出力される。
また、図7に示す場合では、高周波送信信号RFT-Nは、電力増幅回路11-Nで増幅され、第1端子12a-N及び第2端子12b-Nを経由し、送信フィルタ13-NTで帯域通過され、第1端子14a-N、第2端子14b-N及びフロントエンド回路2-Nを経由し、アンテナ3-Nに送信される。
また、図7に示す場合では、フロントエンド回路2-Nから入力される高周波受信信号RFR-Nは、第2端子14b-N及び第1端子14a-Nを経由し、受信フィルタ13-NRで帯域通過され、出力端子1c-Nから出力される。
高周波信号送受信回路1Bは、複数の高周波送信信号RFT-1からRFT-Nまでを、同時に送信することが可能である。また、高周波信号送受信回路1Bは、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでを、同時に受信することが可能である。
(信号出力回路の動作)
信号出力回路20Bは、信号出力回路20と比較して、遅延回路21に代えて、遅延回路21-1から21-Nまでを含む。また、信号出力回路20Bは、信号出力回路20と比較して、位相シフタ22に代えて、位相シフタ22-1から22-Nまでを含む。また、信号出力回路20Bは、信号出力回路20と比較して、スイッチ23に代えて、スイッチ23Bを含む。
信号出力回路20Bは、信号出力回路20と比較して、遅延回路21に代えて、遅延回路21-1から21-Nまでを含む。また、信号出力回路20Bは、信号出力回路20と比較して、位相シフタ22に代えて、位相シフタ22-1から22-Nまでを含む。また、信号出力回路20Bは、信号出力回路20と比較して、スイッチ23に代えて、スイッチ23Bを含む。
スイッチ23Bは、第1端子23a-1から23-Nまでと、第2端子23b-1から23b-Nまでと、を含む。スイッチ23Bの第1端子23a-1から23a-Nまでは、位相シフタ22-1から22-Nまでに電気的に夫々接続されている。スイッチ23Bの第2端子23b-1から23b-Nまでは、アッテネータ24-1から24-Nまでに電気的に夫々接続されている。
スイッチ23Bは、第1端子23a-1と、第2端子23b-1から23b-Nまでのいずれかと、の間を電気的に接続する。また、スイッチ23Bは、第1端子23a-Nと、第2端子23b-1から23b-Nまでのいずれかと、の間を電気的に接続する。
図7に示す場合では、スイッチ23Bが、第1端子23a-1と第2端子23b-1との間を電気的に接続した状態を示している。また、スイッチ23Bが、第1端子23a-Nと第2端子23b-Nとの間を電気的に接続した状態を示している。
カプラ10-1は、高周波送信信号RFT-1を2つに分配して、一方の高周波送信信号RFT-1を電力増幅回路11-1に出力し、他方の信号S21を遅延回路21-1に出力する。信号S21は、高周波送信信号RFT-1と同じ波形で、電力が小さい信号である。
第3の実施の形態では、信号S21が、本開示の「第1信号」の一例に相当する。
遅延回路21-1は、信号S21を、予め定められた遅延時間だけ遅延させた信号S22を、位相シフタ22-1に出力する。
第3の実施の形態では、信号S22が、本開示の「第3信号」の一例に相当する。
なお、遅延回路21-1の予め定められた遅延時間は、カプラ10-1、電力増幅回路11-1、スイッチ12B、デュプレクサ13-1及びカプラ15-1の遅延時間の和から、カプラ10-1、位相シフタ22-1、スイッチ23B、アッテネータ24-1及びカプラ15-1の遅延時間の和を引いた値である。これにより、カプラ15-1の高周波受信信号RFR-1の伝送経路において、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFT-1の遅延と、アッテネータ24-1からカプラ15-1に入力される信号S25の遅延と、が同じとなる。
位相シフタ22-1は、信号S22の位相を、予め定められた位相シフト量だけ位相シフトさせた信号S23を、スイッチ23Bの第1端子23a-1に出力する。
第3の実施の形態では、信号S23が、本開示の「第4信号」の一例に相当する。
なお、位相シフタ22-1の予め定められた位相シフト量は、カプラ10-1、電力増幅回路11-1、スイッチ12B、デュプレクサ13-1及びカプラ15-1の位相シフト量の和に180°を加えた値から、カプラ10-1、遅延回路21-1、スイッチ23B、アッテネータ24-1及びカプラ15-1の位相シフト量の和を引いた値である。これにより、カプラ15-1の高周波受信信号RFR-1の伝送経路において、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFT-1の位相と、アッテネータ24-1からカプラ15-1に入力される信号S25の位相と、が反転する。
図7に示す場合では、スイッチ23Bは、第1端子23a-1と、第2端子23b-1と、を電気的に接続する。スイッチ23Bは、信号S23を通過させた信号S24を、アッテネータ24-1に出力する。
第3の実施の形態では、信号S24が、本開示の「第5信号」の一例に相当する。
アッテネータ24-1は、信号S24を、予め定められた減衰量だけ減衰させた信号S25を、カプラ15-1に出力する。
第3の実施の形態では、信号S25が、本開示の「第2信号」の一例に相当する。
なお、アッテネータ24-1の予め定められた減衰量は、カプラ10-1、電力増幅回路11-1、スイッチ12B、デュプレクサ13-1及びカプラ15-1の損失及び利得の和から、カプラ10-1、遅延回路21-1、位相シフタ22-1、スイッチ23B及びカプラ15-1の損失の和を引いた値である。これにより、カプラ15-1の高周波受信信号RFR-1の伝送経路において、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFT-1の電力と、アッテネータ24-1からカプラ15-1に入力される信号S25の電力と、が同じとなる。
カプラ15-1は、信号S25を、高周波受信信号RFR-1に結合する。カプラ15-1の高周波受信信号RFR-1の伝送経路において、信号S25と高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFT-1とは、遅延量が同じとなり、位相が反転し、電力が同じとなる。従って、カプラ15-1を通過後の高周波受信信号RFR-1では、混入した高周波送信信号RFT-1が抑制される。
カプラ10-Nは、高周波送信信号RFT-Nを2つに分配して、一方の高周波送信信号RFT-Nを電力増幅回路11に出力し、他方の信号S31を遅延回路21-Nに出力する。信号S31は、高周波送信信号RFT-Nと同じ波形で、電力が小さい信号である。
第3の実施の形態では、信号S31が、本開示の「第1信号」の一例に相当する。
遅延回路21-Nは、信号S31を、予め定められた遅延時間だけ遅延させた信号S32を、位相シフタ22-Nに出力する。
第3の実施の形態では、信号S32が、本開示の「第3信号」の一例に相当する。
なお、遅延回路21-Nの予め定められた遅延時間は、カプラ10-N、電力増幅回路11-N、スイッチ12B、デュプレクサ13-N及びカプラ15-Nの遅延時間の和から、カプラ10-N、位相シフタ22-N、スイッチ23B、アッテネータ24-N及びカプラ15-Nの遅延時間の和を引いた値である。これにより、カプラ15-Nの高周波受信信号RFR-Nの伝送経路において、高周波受信信号RFR-Nに混入した高周波送信信号RFT-Nの遅延と、アッテネータ24-Nからカプラ15-Nに入力される信号S35の遅延と、が同じとなる。
位相シフタ22-Nは、信号S32の位相を、予め定められた位相シフト量だけ位相シフトさせた信号S33を、スイッチ23Bの第1端子23a-Nに出力する。
第3の実施の形態では、信号S33が、本開示の「第4信号」の一例に相当する。
なお、位相シフタ22-Nの予め定められた位相シフト量は、カプラ10-N、電力増幅回路11-N、スイッチ12B、デュプレクサ13-N及びカプラ15-Nの位相シフト量の和に180°を加えた値から、カプラ10-N、遅延回路21-N、スイッチ23B、アッテネータ24-N及びカプラ15-Nの位相シフト量の和を引いた値である。これにより、カプラ15-Nの高周波受信信号RFR-Nの伝送経路において、高周波受信信号RFR-Nに混入した高周波送信信号RFT-Nの位相と、アッテネータ24-Nからカプラ15-Nに入力される信号S35の位相と、が反転する。
図7に示す場合では、スイッチ23Bは、第1端子23a-Nと、第2端子23b-Nと、を電気的に接続する。スイッチ23Bは、信号S33を通過させた信号S34を、アッテネータ24-Nに出力する。
第3の実施の形態では、信号S34が、本開示の「第5信号」の一例に相当する。
アッテネータ24-Nは、信号S34を、予め定められた減衰量だけ減衰させた信号S35を、カプラ15-Nに出力する。
第3の実施の形態では、信号S35が、本開示の「第2信号」の一例に相当する。
なお、アッテネータ24-Nの予め定められた減衰量は、カプラ10-N、電力増幅回路11-N、スイッチ12B、デュプレクサ13-N及びカプラ15-Nの損失及び利得の和から、カプラ10-N、遅延回路21-N、位相シフタ22-N、スイッチ23B及びカプラ15-Nの損失の和を引いた値である。これにより、カプラ15-Nの高周波受信信号RFR-Nの伝送経路において、高周波受信信号RFR-Nに混入した高周波送信信号RFT-Nの電力と、アッテネータ24-Nからカプラ15-Nに入力される信号S35の電力と、が同じとなる。
カプラ15-Nは、信号S35を、高周波受信信号RFR-Nに結合する。カプラ15-Nの高周波受信信号RFR-Nの伝送経路において、信号S35と高周波受信信号RFR-Nに混入した高周波送信信号RFT-Nとは、遅延量が同じとなり、位相が反転し、電力が同じとなる。従って、カプラ15-Nを通過後の高周波受信信号RFR-Nでは、混入した高周波送信信号RFT-Nが抑制される。
(まとめ)
高周波信号送受信回路1Bは、複数のバンドの高周波信号を同時に送受信する場合であっても、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでに夫々混入した高周波送信信号RFT-1からRFT-Nまでを抑制することができる。これにより、高周波信号送受信回路1Bは、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでの受信感度を向上させることができる。
高周波信号送受信回路1Bは、複数のバンドの高周波信号を同時に送受信する場合であっても、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでに夫々混入した高周波送信信号RFT-1からRFT-Nまでを抑制することができる。これにより、高周波信号送受信回路1Bは、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでの受信感度を向上させることができる。
<第4の実施の形態>
図8は、第4の実施の形態の高周波信号送受信回路の構成を示す図である。高周波信号送受信回路1Cの構成要素のうち、第1から第3の実施の形態の高周波信号送受信回路1から1Bまでと同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図8は、第4の実施の形態の高周波信号送受信回路の構成を示す図である。高周波信号送受信回路1Cの構成要素のうち、第1から第3の実施の形態の高周波信号送受信回路1から1Bまでと同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
高周波信号送受信回路1Cは、高周波信号送受信回路1(図1及び図2参照)と比較して、信号出力回路20に代えて、信号出力回路20Cを含む。
信号出力回路20Cは、信号出力回路20と比較して、遅延回路21に代えて、遅延回路21-1から21-Nまでを含む。また、信号出力回路20Cは、信号出力回路20と比較して、位相シフタ22に代えて、位相シフタ22-1から22-Nまでを含む。
スイッチ23の第1端子23aは、カプラ10に電気的に接続されている。スイッチ23の第2端子23b-1から23b-Nまでは、遅延回路21-1から21-Nまでに電気的に夫々接続されている。
スイッチ23は、第1端子23aと、第2端子23b-1から23b-Nまでのいずれかと、の間を電気的に接続する。図8に示す場合では、スイッチ23が、第1端子23aと第2端子23b-1との間を電気的に接続した状態を示している。
遅延回路21-1から21-Nまで、及び、位相シフタ22-1から22-Nまでの動作は、第3の実施の形態の高周波信号送受信回路1Bと同様であるので、説明を省略する。
第4の実施の形態では、スイッチ23が出力する信号が、本開示の「第3信号」の一例に相当する。第4の実施の形態では、遅延回路21-1から21-Nまでが出力する信号が、本開示の「第4信号」の一例に相当する。第4の実施の形態では、位相シフタ22-1から22-Nまでが出力する信号が、本開示の「第5信号」の一例に相当する。第4の実施の形態では、アッテネータ24-1から24-Nまでが出力する信号が、本開示の「第2信号」の一例に相当する。
(まとめ)
高周波信号送受信回路1Cは、高周波信号送受信回路1と同様に、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでに混入した高周波送信信号RFTを抑制することができる。これにより、高周波信号送受信回路1Cは、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでの受信感度を向上させることができる。
高周波信号送受信回路1Cは、高周波信号送受信回路1と同様に、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでに混入した高周波送信信号RFTを抑制することができる。これにより、高周波信号送受信回路1Cは、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでの受信感度を向上させることができる。
更に、高周波信号送受信回路1Cは、高周波信号送受信回路1と比較して、遅延回路21-1から21-Nまでの各々の遅延時間を調整できる。これにより、高周波信号送受信回路1Cは、バンド毎に遅延時間を細かく調整することが可能である。同様に、高周波信号送受信回路1Cは、高周波信号送受信回路1と比較して、位相シフタ22-1から22-Nまでの各々の位相シフト量を調整できる。これにより、高周波信号送受信回路1Cは、バンド毎に位相シフト量を細かく調整することが可能である。従って、高周波信号送受信回路1Cは、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでに混入した高周波送信信号RFTを、バンド毎に細かく調整して抑制することが可能である。
<第5の実施の形態>
図9は、第5の実施の形態の高周波信号送受信回路の構成を示す図である。高周波信号送受信回路1Dの構成要素のうち、第1から第4の実施の形態の高周波信号送受信回路1から1Cまでと同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図9は、第5の実施の形態の高周波信号送受信回路の構成を示す図である。高周波信号送受信回路1Dの構成要素のうち、第1から第4の実施の形態の高周波信号送受信回路1から1Cまでと同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
高周波信号送受信回路1Dは、高周波信号送受信回路1(図1及び図2参照)と比較して、信号出力回路20に代えて、信号出力回路20Dを含む。
信号出力回路20Dは、信号出力回路20と比較して、アッテネータ24-1から24-Nまでに代えて、可変アッテネータ26を含む。
可変アッテネータ26が、本開示の「可変減衰回路」の一例に相当する。
可変アッテネータ26は、位相シフタ22とスイッチ23の第1端子23aとの間に電気的に接続されている。
可変アッテネータ26は、信号S3を予め定められた減衰量だけ減衰させた信号S41を、第1端子23aに出力する。
第5の実施の形態では、信号S41が、本開示の「第5信号」の一例に相当する。
可変アッテネータ26の減衰量は、図9に示す場合には、カプラ10、電力増幅回路11、スイッチ12、デュプレクサ13-1及びカプラ15-1の損失及び利得の和から、カプラ10、遅延回路21、位相シフタ22、スイッチ23及びカプラ15-1の損失の和を引いた値である。これにより、カプラ15-1の高周波受信信号RFR-1の伝送経路において、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTの電力と、スイッチ23からカプラ15-1に入力される信号S42の電力と、が同じとなる。
第5の実施の形態では、信号S42が、本開示の「第2信号」の一例に相当する。
また、可変アッテネータ26の減衰量は、図9とは異なり、スイッチ23の第1端子23aと第2端子23b-Nとが電気的に接続されている場合には、カプラ10、電力増幅回路11、スイッチ12、デュプレクサ13-N及びカプラ15-Nの損失及び利得の和から、カプラ10、遅延回路21、位相シフタ22、スイッチ23及びカプラ15-Nの損失の和を引いた値である。これにより、カプラ15-Nの高周波受信信号RFR-Nの伝送経路において、高周波受信信号RFR-Nに混入した高周波送信信号RFTの電力と、スイッチ23からカプラ15-Nに入力される信号S43の電力と、が同じとなる。
第5の実施の形態では、信号S43が、本開示の「第2信号」の一例に相当する。
高周波信号送受信回路1Dは、高周波信号送受信回路1と同様に、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでに混入した高周波送信信号RFTを抑制することができる。これにより、高周波信号送受信回路1Dは、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-Nまでの受信感度を向上させることができる。
更に、高周波信号送受信回路1Dは、高周波信号送受信回路1と比較して、アッテネータの数をN個から1個へと削減できる。従って、高周波信号送受信回路1Dは、小型化することができる。
<第6の実施の形態>
図10は、第6の実施の形態の高周波信号送受信回路の構成を示す図である。高周波信号送受信回路1Eの構成要素のうち、第1から第5の実施の形態の高周波信号送受信回路1から1Dまでと同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図10は、第6の実施の形態の高周波信号送受信回路の構成を示す図である。高周波信号送受信回路1Eの構成要素のうち、第1から第5の実施の形態の高周波信号送受信回路1から1Dまでと同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
第6の実施の形態の高周波信号送受信回路1Eは、N=3の場合について示している。
高周波信号送受信回路1Eは、N=2の場合の高周波信号送受信回路1A(図6参照)と比較して、信号出力回路20Aに代えて、信号出力回路20Eを含む。
信号出力回路20Eは、信号出力回路20Aと比較して、分配回路25に代えて、分配回路25Eを含む。
第6の実施の形態では、分配回路25Eが、本開示の「第2の分配回路」の一例に相当する。
分配回路25Eは、位相シフタ22から入力される信号S3を3つに分配して出力する。
分配回路25Eは、カプラ41-1及び41-2を含む。
カプラ41-1が、本開示の「第1のカプラ」の一例に相当する。カプラ41-2が、本開示の「第2のカプラ」の一例に相当する。
カプラ41-1は、位相シフタ22から入力される信号S3を2つに分配して、一方の信号S51をカプラ41-2に出力し、他方の信号S52をアッテネータ24-3に出力する。
カプラ41-2は、カプラ41-1から入力される信号S51を2つに分配して、一方の信号S53をアッテネータ24-1に出力し、他方の信号S54をアッテネータ24-2に出力する。
第6の実施の形態では、信号S52からS54までが、本開示の「第5信号」の一例に相当する。
アッテネータ24-1は、信号S53を予め定められた減衰量だけ減衰させた信号S55を、カプラ15-1に出力する。
なお、アッテネータ24-1の予め定められた減衰量は、カプラ10、電力増幅回路11、スイッチ12、デュプレクサ13-1及びカプラ15-1の損失及び利得の和から、カプラ10、遅延回路21、位相シフタ22、カプラ41-1及び41-2の損失の和を引いた値である。これにより、カプラ15-1の高周波受信信号RFR-1の伝送経路において、高周波受信信号RFR-1に混入した高周波送信信号RFTの電力と、アッテネータ24-1からカプラ15-1に入力される信号S55の電力と、がほぼ同じとなる。
アッテネータ24-2は、信号S54を予め定められた減衰量だけ減衰させた信号S56を、カプラ15-2に出力する。
なお、アッテネータ24-2の予め定められた減衰量は、カプラ10、電力増幅回路11、スイッチ12、デュプレクサ13-2及びカプラ15-2の損失及び利得の和から、カプラ10、遅延回路21、位相シフタ22、カプラ41-1及び41-2の損失の和を引いた値である。これにより、カプラ15-2の高周波受信信号RFR-2の伝送経路において、高周波受信信号RFR-2に混入した高周波送信信号RFTの電力と、アッテネータ24-2からカプラ15-2に入力される信号S56の電力と、がほぼ同じとなる。
アッテネータ24-3は、信号S52を予め定められた減衰量だけ減衰させた信号S57を、カプラ15-3に出力する。
なお、アッテネータ24-3の予め定められた減衰量は、カプラ10、電力増幅回路11、スイッチ12、デュプレクサ13-3及びカプラ15-3の損失及び利得の和から、カプラ10、遅延回路21、位相シフタ22及びカプラ41-1の損失の和を引いた値である。これにより、カプラ15-3の高周波受信信号RFR-3の伝送経路において、高周波受信信号RFR-3に混入した高周波送信信号RFTの電力と、アッテネータ24-3からカプラ15-3に入力される信号S57の電力と、がほぼ同じとなる。
高周波信号送受信回路1Eは、高周波信号送受信回路1と同様に、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-3までに混入した高周波送信信号RFTを抑制することができる。これにより、高周波信号送受信回路1Eは、複数の高周波受信信号RFR-1からRFR-3までの受信感度を向上させることができる。
更に、高周波信号送受信回路1Eは、高周波信号送受信回路1と比較して、スイッチ23を含んでいない。従って、高周波信号送受信回路1Eは、コストを抑制できる。また、高周波信号送受信回路1Eは、スイッチ23の制御配線が不要となるので、小型化することができる。
また、高周波信号送受信回路1Eは、アクティブ部品を使用しない。従って、高周波信号送受信回路1Eは、消費電力を抑制することができ、制御信号のクロックノイズが高周波受信信号に混入することがない。
第2の実施の形態では、N=2の場合について説明し、第6の実施の形態では、N=3の場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。Nが4以上の場合も可能である。その場合、3個以上のカプラを多段接続すれば良い。
なお、上記した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更/改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
1、1A、1B、1C、1D、1E 高周波信号送受信回路
2、2-1、・・・、2-N フロントエンド回路
3、3-1、・・・、3-N アンテナ
10、15-1、・・・、15-N、41、41-1、41-2 カプラ
11 電力増幅回路
12、12B、14、14B、23、23B スイッチ
13-1、・・・、13-N デュプレクサ
20、20A、20B、20C、20D、20E 信号出力回路
21、21-1、・・・、21-N 遅延回路
22、22-1、・・・、22-N 位相シフタ
24-1、・・・、24-N アッテネータ
25、25E 分配回路
26 可変アッテネータ
31、32 ハイブリッドカプラ
2、2-1、・・・、2-N フロントエンド回路
3、3-1、・・・、3-N アンテナ
10、15-1、・・・、15-N、41、41-1、41-2 カプラ
11 電力増幅回路
12、12B、14、14B、23、23B スイッチ
13-1、・・・、13-N デュプレクサ
20、20A、20B、20C、20D、20E 信号出力回路
21、21-1、・・・、21-N 遅延回路
22、22-1、・・・、22-N 位相シフタ
24-1、・・・、24-N アッテネータ
25、25E 分配回路
26 可変アッテネータ
31、32 ハイブリッドカプラ
Claims (7)
- 高周波送信信号を増幅して出力する、少なくとも1つの電力増幅回路と、
前記電力増幅回路で増幅後の前記高周波送信信号を通過させる送信フィルタと、高周波受信信号を通過させる受信フィルタと、を各々が含む、複数のデュプレクサと、
前記電力増幅回路に入力される前記高周波送信信号から分配して第1信号を出力する、少なくとも1つの分配回路と、
前記第1信号に基づいて、複数の前記高周波受信信号の複数の伝送経路の内の少なくとも1つの伝送経路において、前記高周波受信信号に混入する前記高周波送信信号と遅延量がほぼ同じとなり、位相が反転し、電力がほぼ同じとなる少なくとも1つの第2信号を出力する、信号出力回路と、
前記第2信号を、前記少なくとも1つの伝送経路に伝送される前記高周波受信信号に結合する、複数の結合回路と、
を含む、
高周波信号送受信回路。 - 請求項1に記載の高周波信号送受信回路であって、
前記信号出力回路は、
前記第1信号を予め定められた遅延時間だけ遅延させて第3信号を出力する、遅延回路と、
前記第3信号を予め定められた位相シフト量だけ位相シフトさせて第4信号を出力する、位相シフタと、
前記第4信号が第1端子に入力され、前記第1端子と複数の第2端子のいずれかとを電気的に接続して、前記複数の第2端子のいずれかから第5信号を出力する、スイッチと、
前記複数の第2端子に電気的に夫々接続され、前記第5信号を予め定められた減衰量だけ減衰させて前記第2信号を出力する、複数の減衰回路と、
を含む、
高周波信号送受信回路。 - 請求項1に記載の高周波信号送受信回路であって、
前記信号出力回路は、
前記第1信号を予め定められた遅延時間だけ遅延させて第3信号を出力する、遅延回路と、
前記第3信号を予め定められた位相シフト量だけ位相シフトさせて第4信号を出力する、位相シフタと、
前記第4信号を複数の第5信号に分配する、第2の分配回路と、
前記複数の第5信号を予め定められた減衰量だけ夫々減衰させて複数の前記第2信号を夫々出力する、複数の減衰回路と、
を含む、
高周波信号送受信回路。 - 請求項3に記載の高周波信号送受信回路であって、
前記第2の分配回路は、
前記第4信号を2つの信号に分配する、第1のカプラと、
前記2つの信号の内の一方を、2つの信号に分配する、第2のカプラと、
を含む、
高周波信号送受信回路。 - 請求項1に記載の高周波信号送受信回路であって、
複数の前記高周波送信信号を夫々増幅して出力する、複数の前記電力増幅回路と、
複数の前記電力増幅回路に入力される複数の前記高周波送信信号から夫々分配して複数の前記第1信号を夫々出力する、複数の前記分配回路と、
を含み、
前記信号出力回路は、
複数の前記第1信号を予め定められた遅延時間だけ夫々遅延させて複数の第3信号を夫々出力する、複数の遅延回路と、
前記複数の遅延回路に電気的に夫々接続され、前記複数の第3信号を予め定められた位相シフト量だけ夫々位相シフトさせて複数の第4信号を夫々出力する、複数の位相シフタと、
前記複数の第4信号が複数の第1端子に夫々入力され、前記複数の第1端子と複数の第2端子とを電気的に接続して、前記複数の第2端子から複数の第5信号を夫々出力する、スイッチと、
前記複数の第2端子に電気的に夫々接続され、前記複数の第5信号を予め定められた減衰量だけ夫々減衰させて複数の前記第2信号を夫々出力する、複数の減衰回路と、
を含む、
高周波信号送受信回路。 - 請求項1に記載の高周波信号送受信回路であって、
前記信号出力回路は、
前記第1信号が第1端子に入力され、前記第1端子と複数の第2端子のいずれかとを電気的に接続して、前記複数の第2端子のいずれかから第3信号を出力する、スイッチと、
前記複数の第2端子に電気的に夫々接続され、前記第3信号を予め定められた遅延時間だけ遅延させて第4信号を出力する、複数の遅延回路と、
前記複数の遅延回路に電気的に夫々接続され、前記第4信号を予め定められた位相シフト量だけ位相シフトさせて第5信号を出力する、複数の位相シフタと、
前記複数の位相シフタに電気的に夫々接続され、前記第5信号を予め定められた減衰量だけ減衰させて前記第2信号を出力する、複数の減衰回路と、
を含む、
高周波信号送受信回路。 - 請求項1に記載の高周波信号送受信回路であって、
前記信号出力回路は、
前記第1信号を予め定められた遅延時間だけ遅延させて第3信号を出力する、遅延回路と、
前記第3信号を予め定められた位相シフト量だけ位相シフトさせて第4信号を出力する、位相シフタと、
前記第4信号を、予め定められた複数の減衰量の内のいずれかの減衰量だけ減衰させて、第5信号を出力する、可変減衰回路と、
前記第5信号が第1端子に入力され、前記第1端子と複数の第2端子のいずれかとを電気的に接続して、前記複数の第2端子のいずれかから前記第2信号を出力する、スイッチと、
を含む、
高周波信号送受信回路。
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