JP2023151616A - 高周波モジュール及び通信装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】単一の電子部品内に設けられた第1スイッチと第2スイッチとの間のアイソレーションの低下を抑制する。【解決手段】高周波モジュール1は、第1スイッチ13と、第2スイッチ14と、制御回路16と、第1フィルタ111と、第2フィルタ112と、第3フィルタ121と、第4フィルタ122と、アンテナ端子と、を備える。第1スイッチ13は、第1選択端子と第2選択端子とを選択的に第1共通端子に接続可能である。第2スイッチ14は、第3選択端子と第4選択端子とを選択的に第2共通端子に接続可能である。第1スイッチ13と第2スイッチ14と制御回路16とは、単一の電子部品(第1電子部品201)内に設けられている。制御回路16は、電子部品内で第1スイッチ13と第2スイッチ14との間に位置する。【選択図】図1

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、複数のスイッチと複数のフィルタとを備える高周波モジュール、及び高周波モジュールを備える通信装置に関する。
特許文献1には、基板と、基板に設けられたフィルタ部と、基板に設けられたスイッチICと、を備えるフロントエンドモジュールが記載されている。フィルタ部は、複数のフィルタを有する。スイッチICは、複数のスイッチを有する。
国際公開第2018/110393号
特許文献1に記載のフロントエンドモジュール(高周波モジュール)では、スイッチIC(電子部品)内における複数のスイッチ(第1スイッチ及び第2スイッチ)の位置によっては、複数のスイッチ間のアイソレーションが低下する場合がある。
本発明の目的は、単一の電子部品内に設けられた第1スイッチと第2スイッチとの間のアイソレーションの低下を抑制す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にある。
本発明の一態様に係る高周波モジュールは、第1スイッチと、第2スイッチと、制御回路と、第1フィルタと、第2フィルタと、第3フィルタと、第4フィルタと、アンテナ端子と、を備える。前記第1スイッチは、第1共通端子、第1選択端子及び第2選択端子を有する。前記第2スイッチは、第2共通端子、第3選択端子及び第4選択端子を有する。前記制御回路は、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを制御する。前記第1フィルタは、前記第1スイッチの前記第1選択端子に接続されている。前記第2フィルタは、前記第2スイッチの前記第3選択端子に接続されている。前記第3フィルタは、前記第1スイッチの前記第2選択端子に接続されている。前記第4フィルタは、前記第2スイッチの前記第4選択端子に接続されている。前記アンテナ端子は、前記第1フィルタ、前記第2フィルタ、前記第3フィルタ及び前記第4フィルタに接続されている。前記第1スイッチは、前記第1選択端子と前記第2選択端子とを選択的に前記第1共通端子に接続可能である。前記第2スイッチは、前記第3選択端子と前記第4選択端子とを選択的に前記第2共通端子に接続可能である。前記第1スイッチと前記第2スイッチと前記制御回路とは、単一の電子部品内に設けられている。前記制御回路は、前記電子部品内で前記第1スイッチと前記第2スイッチとの間に位置する。
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、信号処理回路と、を備える。前記信号処理回路は、前記高周波モジュールに接続されている。
本発明の一態様に係る高周波モジュール及び通信装置によれば、単一の電子部品内に設けられた第1スイッチと第2スイッチとの間のアイソレーションの低下を抑制することが可能となる。
図1は、実施形態1に係る高周波モジュールの平面図である。 図2は、同上の高周波モジュールに関し、図1のX1-X1線断面図である。 図3は、同上の高周波モジュールを備える通信装置の回路構成図である。 図4は、同上の高周波モジュールに関し、電子部品間の接続例を表す概念図である。 図5は、実施形態1の変形例1に係る高周波モジュールに関し、電子部品間の接続例を表す概念図である。 図6は、実施形態1の変形例2に係る高周波モジュールに関し、電子部品間の接続例を表す概念図である。 図7は、実施形態2に係る高周波モジュールを備える通信装置の回路構成図である。 図8は、実施形態3に係る高周波モジュールを備える通信装置の回路構成図である。 図9は、同上の高周波モジュールに関し、電子部品間の接続例を表す概念図である。 図10は、実施形態4に係る高周波モジュールを備える通信装置の回路構成図である。 図11は、同上の高周波モジュールに関し、電子部品間の接続例を表す概念図である。 図12は、実施形態5に係る高周波モジュールの平面図である。 図13は、同上の高周波モジュールに関し、実装基板の第2主面と、実装基板の第2主面に配置された電子部品及び複数の外部接続端子と、を実装基板の第1主面側から透視した平面図である。 図14は、同上の高周波モジュールに関し、図12のX2-X2線断面図である。 図15は、同上の高周波モジュールに関し、電子部品間の接続例を表す概念図である。 図16は、実施形態5の変形例1に係る高周波モジュールに関し、電子部品間の接続例を表す概念図である。 図17は、実施形態5の変形例2に係る高周波モジュールの断面図である。 図18は、実施形態6に係る高周波モジュールの回路構成図である。 図19は、同上の高周波モジュールの要部の回路図である。
以下、実施形態1~6に係る高周波モジュール及び通信装置について、図面を参照して説明する。下記の実施形態等において参照する図1、図2、図4~図6、図9、図11~図17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)
(1)高周波モジュール
まず、実施形態1に係る高周波モジュール1の構成について、図3を参照して説明する。以下では、後述の第2高周波モジュール2及び第3高周波モジュール3と区別するために、高周波モジュール1を「第1高周波モジュール1」という場合もある。
高周波モジュール1は、図3に示すように、例えば、通信装置100に用いられる。通信装置100は、例えば、スマートフォンのような携帯電話である。なお、通信装置100は、携帯電話であることに限定されず、例えば、スマートウォッチのようなウェアラブル端末等であってもよい。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、及び、Wi-Fi(登録商標)規格、Bluetooth(登録商標)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(Third Generation Partnership Project) 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、例えば、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。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とは、複数の周波数帯域の電波を同時に使用する通信に用いられる技術をいう。
通信装置100は、複数の通信バンドの通信を行う。より詳細には、通信装置100は、複数の通信バンドの送信信号の送信、及び、複数の通信バンドの受信信号の受信を行う。
複数の通信バンドの送信信号及び受信信号の一部は、FDD(Frequency Division Duplex)の信号である。FDDは、無線通信における送信と受信とに異なる周波数帯域を割り当てて、送信及び受信を行う無線通信技術である。なお、複数の通信バンドの送信信号及び受信信号は、FDDの信号に限定されず、TDD(Time Division Duplex)の信号であってもよい。TDDは、無線通信における送信と受信とに同一の周波数帯域を割り当てて、送信と受信とを時間ごとに切り替えて行う無線通信技術である。
(2)高周波モジュールの回路構成
次に、実施形態1に係る高周波モジュール1の回路構成について、図3及び図4を参照して説明する。
実施形態1に係る高周波モジュール1は、図3に示すように、複数(図示例では2つ)のマルチプレクサ11,12と、第1スイッチ13と、第2スイッチ14と、第3スイッチ15と、を備える。また、実施形態1に係る高周波モジュール1は、複数(図示例では2つ)の制御回路16,17(図1参照)を更に備える。また、実施形態1に係る高周波モジュール1は、複数(図示例では3つ)の外部接続端子8を更に備える。
(2.1)マルチプレクサ
マルチプレクサ11は、図3に示すように、第1フィルタ111と、第2フィルタ112と、を含む。第1フィルタ111は、例えば、第1通信バンドの送信信号及び受信信号を通過させる送受信フィルタである。すなわち、第1フィルタ111は、第1通信バンドを通過帯域に含む帯域通過フィルタである。第2フィルタ112は、例えば、第1通信バンドの送信信号及び受信信号を減衰させる(阻止する)送受信フィルタである。すなわち、第2フィルタ112は、第1通信バンドを阻止帯域に含む帯域阻止フィルタである。したがって、第2フィルタ112は、少なくとも第2通信バンドの送信信号及び受信信号を通過させることが可能となる。第2通信バンドは、第1通信バンドとは異なる通信バンドである。
第1フィルタ111は、後述のアンテナ端子81と第1信号端子82とを結ぶ第1信号経路T1に設けられている。より詳細には、第1フィルタ111は、第1信号経路T1における第1スイッチ13の選択端子131と第3スイッチ15の選択端子151との間に設けられている。第1フィルタ111は、第1入出力端子101及び第2入出力端子102を有する。第1フィルタ111の第1入出力端子101は、第1スイッチ13の選択端子131に接続されている。第1フィルタ111の第2入出力端子102は、第3スイッチ15の選択端子151に接続されている。第1フィルタ111は、後述の第2高周波モジュール2のパワーアンプ23で増幅された高周波信号のうち、第1通信バンドの送信帯域の送信信号を通過させる。また、第1フィルタ111は、アンテナ端子81から入力された高周波信号のうち、第1通信バンドの受信帯域の受信信号を通過させる。
第2フィルタ112は、後述のアンテナ端子81と第2信号端子83とを結ぶ第2信号経路T2に設けられている。より詳細には、第2フィルタ112は、第2信号経路T2における第2スイッチ14の選択端子141と第3スイッチ15の選択端子151との間に設けられている。第2フィルタ112は、第1入出力端子103及び第2入出力端子104を有する。第2フィルタ112の第1入出力端子103は、第2スイッチ14の選択端子141に接続されている。第2フィルタ112の第2入出力端子104は、第3スイッチ15の選択端子151に接続されている。第2フィルタ112は、後述の第3高周波モジュール3のパワーアンプ33で増幅された高周波信号のうち、第1通信バンドの送信帯域の送信信号を減衰させ、第2通信バンドの送信帯域の送信信号を通過させる。また、第2フィルタ112は、アンテナ端子81から入力された高周波信号のうち、第1通信バンドの受信帯域の受信信号を減衰させ、第2通信バンドの受信帯域の受信信号を通過させる。
マルチプレクサ12は、図3に示すように、第3フィルタ121と、第4フィルタ122と、を含む。第3フィルタ121は、例えば、第3通信バンドの送信信号及び受信信号を通過させる送受信フィルタである。すなわち、第3フィルタ121は、第3通信バンドを通過帯域に含む帯域通過フィルタである。第4フィルタ122は、例えば、第4通信バンドの送信信号及び受信信号を通過させる送受信フィルタである。すなわち、第4フィルタ122は、第4通信バンドを通過帯域に含む帯域通過フィルタである。
第3フィルタ121は、アンテナ端子81と第1信号端子82とを結ぶ第3信号経路T3に設けられている。より詳細には、第3フィルタ121は、第3信号経路T3における第1スイッチ13の選択端子132と第3スイッチ15の選択端子152との間に設けられている。第3フィルタ121は、第1入出力端子105及び第2入出力端子106を有する。第3フィルタ121の第1入出力端子105は、第1スイッチ13の選択端子132に接続されている。第3フィルタ121の第2入出力端子106は、第3スイッチ15の選択端子152に接続されている。第3フィルタ121は、第2高周波モジュール2のパワーアンプ23で増幅された高周波信号のうち、第3通信バンドの送信帯域の送信信号を通過させる。また、第3フィルタ121は、アンテナ端子81から入力された高周波信号のうち、第3通信バンドの受信帯域の受信信号を通過させる。
第4フィルタ122は、アンテナ端子81と第2信号端子83とを結ぶ第4信号経路T4に設けられている。より詳細には、第4フィルタ122は、第4信号経路T4における第2スイッチ14の選択端子142と第3スイッチ15の選択端子152との間に設けられている。第4フィルタ122は、第1入出力端子107及び第2入出力端子108を有する。第4フィルタ122の第1入出力端子107は、第2スイッチ14の選択端子142に接続されている。第4フィルタ122の第2入出力端子108は、第3スイッチ15の選択端子152に接続されている。第4フィルタ122は、第3高周波モジュール3のパワーアンプ33で増幅された高周波信号のうち、第4通信バンドの送信帯域の送信信号を通過させる。また、第4フィルタ122は、アンテナ端子81から入力された高周波信号のうち、第4通信バンドの受信帯域の受信信号を通過させる。
ここで、本実施形態では、第1フィルタ111の通過帯域の一部と第3フィルタ121の通過帯域の一部とが重なる。なお、第1フィルタ111の通過帯域の全部と第3フィルタ121の通過帯域の一部とが重なっていてもよいし、第1フィルタ111の通過帯域の一部と第3フィルタ121の通過帯域の全部とが重なっていてもよいし、第1フィルタ111の通過帯域の全部と第3フィルタ121の通過帯域の全部とが重なっていてもよい。要するに、「第1フィルタ111の通過帯域と第3フィルタ121の通過帯域とが重なる」とは、第1フィルタ111の通過帯域の少なくとも一部と第3フィルタ121の通過帯域の少なくとも一部とが重なることをいう。
また、本実施形態では、第1フィルタ111の通過帯域の全部と第2フィルタ112の阻止帯域の全部とが重なる。なお、第1フィルタ111の通過帯域の全部と第2フィルタ112の阻止帯域の一部とが重なっていてもよいし、第1フィルタ111の通過帯域の一部と第2フィルタ112の阻止帯域の全部とが重なっていてもよいし、第1フィルタ111の通過帯域の一部と第2フィルタ112の阻止帯域の一部とが重なっていてもよい。要するに、「第1フィルタ111の通過帯域と第2フィルタ112の阻止帯域とが重なる」とは、第1フィルタ111の通過帯域の少なくとも一部と第2フィルタ112の阻止帯域の少なくとも一部とが重なることをいう。
(2.2)第1スイッチ
第1スイッチ13は、第1フィルタ111及び第3フィルタ121の中から後述の第2高周波モジュール2に接続されるフィルタを切り替える。すなわち、第1スイッチ13は、第2高周波モジュール2に接続される経路(第1信号経路T1及び第3信号経路T3)を切り替えるためのスイッチである。第1スイッチ13は、共通端子130と、複数(図示例では2つ)の選択端子131,132と、を有する。共通端子130は、第1信号端子82に接続されている。選択端子131は、第1フィルタ111に接続されている。選択端子132は、第3フィルタ121に接続されている。
第1スイッチ13は、共通端子130と複数の選択端子131,132との接続状態を切り替える。第1スイッチ13は、例えば、後述の制御回路16(図1参照)によって制御される。第1スイッチ13は、制御回路16からの制御信号に従って、共通端子130と複数の選択端子131,132の少なくとも1つとを電気的に接続させる。ここで、本実施形態では、共通端子130が第1共通端子であり、選択端子131が第1選択端子であり、選択端子132が第2選択端子である。
(2.3)第2スイッチ
第2スイッチ14は、第2フィルタ112及び第4フィルタ122の中から後述の第3高周波モジュール3に接続されるフィルタを切り替える。すなわち、第2スイッチ14は、第3高周波モジュール3に接続される経路(第2信号経路T2及び第4信号経路T4)を切り替えるためのスイッチである。第2スイッチ14は、共通端子140と、複数(図示例では2つ)の選択端子141,142と、を有する。共通端子140は、第2信号端子83に接続されている。選択端子141は、第2フィルタ112に接続されている。選択端子142は、第4フィルタ122に接続されている。
第2スイッチ14は、共通端子140と複数の選択端子141,142との接続状態を切り替える。第2スイッチ14は、例えば、後述の制御回路16(図1参照)によって制御される。第2スイッチ14は、制御回路16からの制御信号に従って、共通端子140と複数の選択端子141,142の少なくとも1つとを電気的に接続させる。ここで、本実施形態では、共通端子140が第2共通端子であり、選択端子141が第3選択端子であり、選択端子142が第4選択端子である。
(2.4)第3スイッチ
第3スイッチ15は、複数のフィルタ(第1フィルタ111、第2フィルタ112、第3フィルタ121及び第4フィルタ122)の中からアンテナ端子81に接続されるフィルタを切り替える。すなわち、第3スイッチ15は、後述のアンテナ10に接続される経路(第1~第4信号経路T1~T4)を切り替えるためのスイッチである。第3スイッチ15は、共通端子150と、複数(図示例では2つ)の選択端子151,152と、を有する。共通端子150は、アンテナ端子81に接続されている。選択端子151は、マルチプレクサ11(第1フィルタ111及び第2フィルタ112)に接続されている。選択端子152は、マルチプレクサ12(第3フィルタ121及び第4フィルタ122)に接続されている。
第3スイッチ15は、共通端子150と複数の選択端子151,152との接続状態を切り替える。第3スイッチ15は、例えば、後述の制御回路17(図1参照)によって制御される。第3スイッチ15は、制御回路17からの制御信号に従って、共通端子150と複数の選択端子151,152の少なくとも1つとを電気的に接続させる。
(2.5)制御回路
制御回路16は、第1スイッチ13及び第2スイッチ14を制御する。制御回路16は、図4に示すように、複数(図示例では3つ)のグランド端子161と、複数(図示例では2つ)の制御端子162と、を有する。複数のグランド端子161は、後述の第2方向D22に沿って等間隔に並んでいる。複数の制御端子162は、第2方向D22に沿って等間隔に並んでいる。制御回路16は、第1スイッチ13に対する制御信号を一方の制御端子162から出力する。また、制御回路16は、第2スイッチ14に対する制御信号を他方の制御端子162から出力する。
制御回路17は、第3スイッチ15を制御する。制御回路17は、図4に示すように、複数(図示例では3つ)のグランド端子171と、複数(図示例では2つ)の制御端子172と、を有する。複数のグランド端子171は、第2方向D22に沿って等間隔に並んでいる。複数の制御端子172は、第2方向D22に沿って等間隔に並んでいる。制御回路17は、第3スイッチ15に対する制御信号を一方の制御端子172から出力する。
(2.6)外部接続端子
複数の外部接続端子8は、図3に示すように、外部回路(例えば、第2高周波モジュール2及び第3高周波モジュール3)と電気的に接続するための端子である。複数の外部接続端子8は、アンテナ端子81と、第1信号端子82と、第2信号端子83と、複数のグランド端子(図示せず)と、を含む。
アンテナ端子81は、アンテナ10に接続される。高周波モジュール1内において、アンテナ端子81は、第3スイッチ15の共通端子150に接続されている。また、アンテナ端子81は、第3スイッチ15を介して、第1フィルタ111、第2フィルタ112、第3フィルタ121及び第4フィルタ122に接続される。
第1信号端子82は、外部回路(例えば、第2高周波モジュール2)からの送信信号を第1高周波モジュール1に入力するための端子である。また、第1信号端子82は、アンテナ端子81を介して第1高周波モジュール1に入力された受信信号を外部回路(例えば、第2高周波モジュール2)へ出力するための端子である。高周波モジュール1内において、第1信号端子82は、第1スイッチ13の共通端子130に接続されている。また、第1信号端子82は、第1スイッチ13を介して、第1フィルタ111及び第3フィルタ121に接続される。
第2信号端子83は、外部回路(例えば、第3高周波モジュール3)からの送信信号を第1高周波モジュール1に入力するための端子である。また、第2信号端子83は、アンテナ端子81を介して第1高周波モジュール1に入力された受信信号を外部回路(例えば、第3高周波モジュール3)へ出力するための端子である。高周波モジュール1内において、第2信号端子83は、第2スイッチ14の共通端子140に接続されている。また、第2信号端子83は、第2スイッチ14を介して、第2フィルタ112及び第4フィルタ122に接続される。
複数のグランド端子は、通信装置100が備える外部基板(図示せず)のグランド電極と電気的に接続されてグランド電位が与えられる端子である。高周波モジュール1内において、複数のグランド端子は、実装基板4のグランド層(図示せず)に接続されている。グランド層は、高周波モジュール1の回路グランドである。
(3)高周波モジュールの構造
次に、実施形態1に係る高周波モジュール1の構造について、図1及び図2を参照して説明する。
高周波モジュール1は、図1及び図2に示すように、実装基板4と、第1電子部品201と、第2電子部品202と、第3電子部品203と、第4電子部品204と、第5電子部品205と、複数(図示例では5つ)の外部接続端子8と、を備える。また、高周波モジュール1は、樹脂層5と、金属電極層60と、を更に備える。
高周波モジュール1は、外部基板(図示せず)に電気的に接続可能である。外部基板は、例えば、携帯電話及び通信機器等の通信装置100(図3参照)のマザー基板に相当する。なお、高周波モジュール1が外部基板に電気的に接続可能であるとは、高周波モジュール1が外部基板上に直接的に実装される場合だけでなく、高周波モジュール1が外部基板上に間接的に実装される場合も含む。また、高周波モジュール1が外部基板上に間接的に実装される場合とは、高周波モジュール1が、外部基板上に実装された他の高周波モジュール上に実装される場合等である。
(3.1)実装基板
実装基板4は、図2に示すように、第1主面41及び第2主面42を有する。第1主面41及び第2主面42は、実装基板4の厚さ方向D1において互いに対向する。第2主面42は、高周波モジュール1が外部基板に設けられたときに、外部基板における実装基板4側の主面と対向する。また、実装基板4は、図2に示すように、外周面43を更に有する。外周面43は、実装基板4において、第1主面41と第2主面42とをつないでいる4つの側面を含む。
実装基板4は、複数の誘電体層が積層された多層基板である。実装基板4は、複数の導電層と、複数のビア導体(貫通電極を含む)と、を有する。複数の導電層は、グランド電位のグランド層を含む。複数のビア導体は、第1主面41に実装されている素子(後述の第1~第5電子部品201~205を含む)と実装基板4の導電層との電気的接続に用いられる。また、複数のビア導体は、実装基板4の導電層と複数の外部接続端子8との電気的接続に用いられる。
実装基板4の第1主面41には、第1~第5電子部品201~205が配置されている。実装基板4の第2主面42には、複数の外部接続端子8が配置されている。すなわち、本実施形態では、実装基板4の第1主面41が実装基板の主面である。
(3.2)第1電子部品
第1電子部品201は、図1及び図2に示すように、実装基板4の第1主面41に配置されている。図2の例では、第1電子部品201は、実装基板4の第1主面41に実装されている。なお、第1電子部品201において、第1電子部品201の一部が実装基板4の第1主面41に実装されており、第1電子部品201の残りが実装基板4に内装されていてもよい。要するに、第1電子部品201は、実装基板4において第2主面42よりも第1主面41側に位置しており、かつ、第1主面41に実装されている部分を少なくとも有する。第1電子部品201は、図1に示すように、第1スイッチ13と、第2スイッチ14と、制御回路16と、を含むICチップである。
(3.3)第2電子部品
第2電子部品202は、図1及び図2に示すように、実装基板4の第1主面41に配置されている。図2の例では、第2電子部品202は、実装基板4の第1主面41に実装されている。なお、第2電子部品202において、第2電子部品202の一部が実装基板4の第1主面41に実装されており、第2電子部品202の残りが実装基板4に内装されていてもよい。要するに、第2電子部品202は、実装基板4において第2主面42よりも第1主面41側に位置しており、かつ、第1主面41に実装されている部分を少なくとも有する。第2電子部品202は、図1に示すように、第1フィルタ111と、第2フィルタ112と、を含む。
第1フィルタ111及び第2フィルタ112の各々は、例えば、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子を含む弾性波フィルタである。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。さらに、第1フィルタ111及び第2フィルタ112の各々は、複数の直列腕共振子のいずれかと直列に接続されるインダクタ及びキャパシタの少なくとも一方を含んでもよいし、複数の並列腕共振子のいずれかと直列に接続されるインダクタ又はキャパシタを含んでもよい。
(3.4)第3電子部品
第3電子部品203は、図1及び図2に示すように、実装基板4の第1主面41に配置されている。図2の例では、第3電子部品203は、実装基板4の第1主面41に実装されている。なお、第3電子部品203において、第3電子部品203の一部が実装基板4の第1主面41に実装されており、第3電子部品203の残りが実装基板4に内装されていてもよい。要するに、第3電子部品203は、実装基板4において第2主面42よりも第1主面41側に位置しており、かつ、第1主面41に実装されている部分を少なくとも有する。第3電子部品203は、図1に示すように、第3フィルタ121と、第4フィルタ122と、を含む。
第3フィルタ121及び第4フィルタ122の各々は、例えば、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子を含む弾性波フィルタである。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。さらに、第3フィルタ121及び第4フィルタ122の各々は、複数の直列腕共振子のいずれかと直列に接続されるインダクタ及びキャパシタの少なくとも一方を含んでもよいし、複数の並列腕共振子のいずれかと直列に接続されるインダクタ又はキャパシタを含んでもよい。
(3.5)第4電子部品
第4電子部品204は、図1及び図2に示すように、実装基板4の第1主面41に配置されている。図2の例では、第4電子部品204は、実装基板4の第1主面41に実装されている。なお、第4電子部品204において、第4電子部品204の一部が実装基板4の第1主面41に実装されており、第4電子部品204の残りが実装基板4に内装されていてもよい。要するに、第4電子部品204は、実装基板4において第2主面42よりも第1主面41側に位置しており、かつ、第1主面41に実装されている部分を少なくとも有する。第4電子部品204は、図1に示すように、第3スイッチ15と、制御回路17と、を含むICチップである。
(3.6)第5電子部品
第5電子部品205は、図1に示すように、実装基板4の第1主面41に配置されている。第5電子部品205は、実装基板4の第1主面41に実装されている。なお、第5電子部品205において、第5電子部品205の一部が実装基板4の第1主面41に実装されており、第5電子部品205の残りが実装基板4に内装されていてもよい。要するに、第5電子部品205は、実装基板4において第2主面42よりも第1主面41側に位置しており、かつ、第1主面41に実装されている部分を少なくとも有する。第5電子部品205は、例えば、マルチプレクサ11とアンテナ端子81との間の経路に設けられた整合回路(図示せず)を構成するインダクタである。整合回路は、アンテナ端子81とマルチプレクサ11とのインピーダンス整合をとるための回路である。インダクタは、例えば、チップインダクタである。
(3.7)外部接続端子
複数の外部接続端子8は、実装基板4と外部基板(図示せず)とを電気的に接続するための端子である。
複数の外部接続端子8は、図2に示すように、実装基板4の第2主面42に配置されている。「外部接続端子8が実装基板4の第2主面42に配置されている」とは、外部接続端子8が実装基板4の第2主面42に機械的に接続されていることと、外部接続端子8が実装基板4(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。複数の外部接続端子8の材料は、例えば、金属(例えば、銅、銅合金等)であり、その表面にニッケルや金のメッキ膜などを形成している。実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、複数の外部接続端子8の各々は、矩形状である。
(3.8)樹脂層
樹脂層5は、図2に示すように、実装基板4の第1主面41に配置されている。樹脂層5は、第1~第5電子部品201~205を覆っている。より詳細には、樹脂層5は、第1~第5電子部品201~205の各々の外周面、及び実装基板4側とは反対側の主面を覆っている。第1電子部品201の外周面は、第1電子部品201において、実装基板4側とは反対側の主面と実装基板4側の主面とをつないでいる4つの側面を含む。また、第2~第5電子部品202~205の各々の外周面も同様である。樹脂層5は、樹脂(例えば、エポキシ樹脂)を含む。樹脂層5は、樹脂の他にフィラーを含んでいてもよい。
(3.9)金属電極層
金属電極層(シールド層)60は、図2に示すように、樹脂層5を覆っている。金属電極層60は、導電性を有する。高周波モジュール1では、金属電極層60は、高周波モジュール1の内外の電磁シールドを目的として設けられているシールド層である。金属電極層60は、複数の金属層を積層した多層構造を有しているが、多層構造に限らず、1つの金属層であってもよい。1つの金属層は、1又は複数種の金属を含む。金属電極層60は、樹脂層5における実装基板4側とは反対側の主面51と、樹脂層5の外周面53と、実装基板4の外周面43と、を覆っている。金属電極層60は、実装基板4のグランド層(図示せず)の外周面の少なくとも一部と接触している。これにより、金属電極層60の電位をグランド層の電位と同じにすることができる。
(4)高周波モジュールの各構成要素の詳細構造
次に、実施形態1に係る高周波モジュール1の各構成要素の詳細構造について、図1及び図2を参照して説明する。
(4.1)実装基板
実装基板4は、例えば、複数の誘電体層(図示せず)及び複数の導電層(図示せず)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4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4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4のビア導体等を介して電気的に接続されている。実装基板4は、例えば、LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)基板である。実装基板4は、LTCC基板に限らず、例えば、プリント配線板、HTCC(High Temperature Co-fired Ceramics)基板、樹脂多層基板であってもよい。
また、実装基板4は、LTCC基板に限らず、例えば、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4の第1主面41であり、第2面が実装基板4の第2主面42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4の第1主面41及び第2主面42は、実装基板4の厚さ方向D1において離れており、実装基板4の厚さ方向D1に交差する。実装基板4における第1主面41は、例えば、実装基板4の厚さ方向D1に直交しているが、例えば、実装基板4の厚さ方向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4における第2主面42は、例えば、実装基板4の厚さ方向D1に直交しているが、例えば、実装基板4の厚さ方向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4の第1主面41及び第2主面42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4の厚さ方向D1からの平面視において、実装基板4は、長方形状であるが、例えば、正方形状であってもよい。
(4.2)第1電子部品
第1電子部品201は、上述したように、第1スイッチ13と、第2スイッチ14と、制御回路16と、を含むICチップである。第1電子部品201を構成するICチップは、例えば、Si系ICチップである。実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第1電子部品201の外縁は、四角形状である。第1電子部品201は、実装基板4の第1主面41にフリップチップ実装されている。
(4.3)第2電子部品
第2電子部品202は、上述したように、第1フィルタ111と、第2フィルタ112と、を含む。実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第2電子部品202の外縁は、四角形状である。第2電子部品202は、実装基板4の第1主面41にフリップチップ実装されている。
(4.4)第3電子部品
第3電子部品203は、上述したように、第3フィルタ121と、第4フィルタ122と、を含む。実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第3電子部品203の外縁は、四角形状である。第3電子部品203は、実装基板4の第1主面41にフリップチップ実装されている。
(4.5)第4電子部品
第4電子部品204は、上述したように、第3スイッチ15と、制御回路17と、を含むICチップである。第4電子部品204を構成するICチップは、例えば、Si系ICチップである。実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第4電子部品204の外縁は、四角形状である。第4電子部品204は、実装基板4の第1主面41にフリップチップ実装されている。
(4.6)第5電子部品
第5電子部品205は、上述の整合回路を構成するチップインダクタである。実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第5電子部品205の外縁は、四角形状である。第5電子部品205は、例えば、実装基板4の第1主面41に実装されている。
(5)通信装置
次に、実施形態1に係る通信装置100の回路構成について、図3を参照して説明する。
実施形態1に係る通信装置100は、図3に示すように、第1~第3高周波モジュール1~3と、アンテナ10と、信号処理回路9と、を備える。信号処理回路9は、第1高周波モジュール1に接続されている。より詳細には、信号処理回路9は、第2高周波モジュール2及び第3高周波モジュール3を介して第1高周波モジュール1に接続されている。
(5.1)アンテナ
アンテナ10は、第1高周波モジュール1のアンテナ端子81に接続される。アンテナ10は、第1高周波モジュール1から出力された送信信号を電波にて放射する送信機能と、受信信号を電波として外部から受信して第1高周波モジュール1へ出力する受信機能と、を有する。
(5.2)第2高周波モジュール
第2高周波モジュール2は、図3に示すように、マルチプレクサ21と、スイッチ22と、パワーアンプ23と、ローノイズアンプ24と、第1~第3信号端子251~253と、を備える。
マルチプレクサ21は、複数(図示例では3つ)のフィルタ211~213を含む。フィルタ211は、例えば、第1通信バンド及び第3通信バンドの送信帯域の送信信号を通過させる送信フィルタである。フィルタ212は、例えば、第1通信バンドの受信帯域の受信信号を通過させる受信フィルタである。フィルタ213は、例えば、第3通信バンドの受信帯域の受信信号を通過させる受信フィルタである。フィルタ211は、スイッチ22とパワーアンプ23との間の信号経路に設けられている。フィルタ212,213は、スイッチ22とローノイズアンプ24との間の信号経路に設けられている。
スイッチ22は、複数のフィルタ211~213の中から第1高周波モジュール1に接続されるフィルタを切り替える。すなわち、スイッチ22は、第1高周波モジュール1に接続される経路を切り替えるためのスイッチである。スイッチ22は、共通端子220と、複数(図示例では3つ)の選択端子221~223と、を有する。共通端子220は、第1信号端子251に接続されている。選択端子221は、フィルタ211に接続されている。選択端子222は、フィルタ212に接続されている。選択端子223は、フィルタ213に接続されている。
スイッチ22は、共通端子220と複数の選択端子221~223との接続状態を切り替える。スイッチ22は、例えば、信号処理回路9によって制御される。スイッチ22は、信号処理回路9のRF信号処理回路91からの制御信号に従って、共通端子220と複数の選択端子221~223の少なくとも1つとを電気的に接続させる。
パワーアンプ23は、送信信号を増幅する増幅器である。パワーアンプ23は、フィルタ211と第2信号端子252との間に設けられている。パワーアンプ23は、入力端子(図示せず)及び出力端子(図示せず)を有する。パワーアンプ23の入力端子は、第2信号端子252を介して外部回路(例えば、信号処理回路9)に接続される。パワーアンプ23の出力端子は、フィルタ211に接続されている。パワーアンプ23は、例えば、コントローラ(図示せず)によって制御される。
ローノイズアンプ24は、受信信号を低雑音で増幅する増幅器である。ローノイズアンプ24は、フィルタ212,213と第3信号端子253との間に設けられている。ローノイズアンプ24は、入力端子(図示せず)及び出力端子(図示せず)を有する。ローノイズアンプ24の入力端子は、フィルタ212,213に接続されている。ローノイズアンプ24の出力端子は、第3信号端子253を介して外部回路(例えば、信号処理回路9)に接続される。
第1信号端子251は、第1高周波モジュール1と電気的に接続するための端子である。第1信号端子251は、第1高周波モジュール1の第1信号端子82に接続される。第2高周波モジュール2内において、第1信号端子251は、スイッチ22の共通端子220に接続されている。
第2信号端子252及び第3信号端子253は、信号処理回路9と電気的に接続するための端子である。第2高周波モジュール2内において、第2信号端子252は、パワーアンプ23の入力端子に接続されている。第2高周波モジュール2内において、第3信号端子253は、ローノイズアンプ24の出力端子に接続されている。
(5.3)第3高周波モジュール
第3高周波モジュール3は、図3に示すように、マルチプレクサ31と、スイッチ32と、パワーアンプ33と、ローノイズアンプ34と、第1~第3信号端子351~353と、を備える。
マルチプレクサ31は、複数(図示例では3つ)のフィルタ311~313を含む。フィルタ311は、例えば、第2通信バンド及び第4通信バンドの送信帯域の送信信号を通過させる送信フィルタである。フィルタ312は、例えば、第2通信バンドの受信帯域の受信信号を通過させる受信フィルタである。フィルタ313は、例えば、第4通信バンドの受信帯域の受信信号を通過させる受信フィルタである。フィルタ311は、スイッチ32とパワーアンプ33との間の信号経路に設けられている。フィルタ312,313は、スイッチ32とローノイズアンプ34との間の信号経路に設けられている。
スイッチ32は、複数のフィルタ311~313の中から第1高周波モジュール1に接続されるフィルタを切り替える。すなわち、スイッチ32は、第1高周波モジュール1に接続される経路を切り替えるためのスイッチである。スイッチ32は、共通端子320と、複数(図示例では3つ)の選択端子321~323と、を有する。共通端子320は、第1信号端子351に接続されている。選択端子321は、フィルタ311に接続されている。選択端子322は、フィルタ312に接続されている。選択端子323は、フィルタ313に接続されている。
スイッチ32は、共通端子320と複数の選択端子321~323との接続状態を切り替える。スイッチ32は、例えば、信号処理回路9によって制御される。スイッチ32は、信号処理回路9のRF信号処理回路91からの制御信号に従って、共通端子320と複数の選択端子321~323の少なくとも1つとを電気的に接続させる。
パワーアンプ33は、送信信号を増幅する増幅器である。パワーアンプ33は、フィルタ311と第2信号端子352との間に設けられている。パワーアンプ33は、入力端子(図示せず)及び出力端子(図示せず)を有する。パワーアンプ33の入力端子は、第2信号端子352を介して外部回路(例えば、信号処理回路9)に接続される。パワーアンプ33の出力端子は、フィルタ311に接続されている。パワーアンプ33は、例えば、コントローラ(図示せず)によって制御される。
ローノイズアンプ34は、受信信号を低雑音で増幅する増幅器である。ローノイズアンプ34は、フィルタ312,313と第3信号端子353との間に設けられている。ローノイズアンプ34は、入力端子(図示せず)及び出力端子(図示せず)を有する。ローノイズアンプ34の入力端子は、フィルタ312,313に接続されている。ローノイズアンプ34の出力端子は、第3信号端子353を介して外部回路(例えば、信号処理回路9)に接続される。
第1信号端子351は、第1高周波モジュール1と電気的に接続するための端子である。第1信号端子351は、第1高周波モジュール1の第2信号端子83に接続される。第3高周波モジュール3内において、第1信号端子351は、スイッチ32の共通端子320に接続されている。
第2信号端子352及び第3信号端子353は、信号処理回路9と電気的に接続するための端子である。第3高周波モジュール3内において、第2信号端子352は、パワーアンプ33の入力端子に接続されている。第3高周波モジュール3内において、第3信号端子353は、ローノイズアンプ34の出力端子に接続されている。
(5.4)信号処理回路
信号処理回路9は、RF信号処理回路91と、ベースバンド信号処理回路92と、を含む。
RF信号処理回路91は、例えば、RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)である。RF信号処理回路91は、高周波信号に対する信号処理を行う。RF信号処理回路91は、ベースバンド信号処理回路92から出力された高周波信号に対してアップコンバート等の信号処理を行い、信号処理が行われた高周波信号を第2高周波モジュール2及び第3高周波モジュール3に出力する。また、RF信号処理回路91は、第2高周波モジュール2及び第3高周波モジュール3から出力された高周波信号に対してダウンコンバート等の信号処理を行い、信号処理が行われた高周波信号をベースバンド信号処理回路92に出力する。
ベースバンド信号処理回路92は、例えば、BBIC(Baseband Integrated Circuit)である。ベースバンド信号処理回路92は、信号処理回路9の外部からの送信信号に対する所定の信号処理を行う。ベースバンド信号処理回路92で処理された受信信号は、例えば、画像信号として画像表示のための画像信号として使用され、又は、通話のための音声信号として使用される。
(6)レイアウト
(6.1)高周波モジュール
まず、高周波モジュール1のレイアウトについて、図1を参照して説明する。
実装基板4の第1主面41には、上述したように、第1~第5電子部品201~205が配置されている。
第2電子部品202と第3電子部品203とは、第1方向D21に並んでいる。より詳細には、第2電子部品202と第3電子部品203とは、第1方向D21において隣接している。「第2電子部品202と第3電子部品203とが隣接している」とは、第2電子部品202と第3電子部品203との間に他の回路素子がなく、第2電子部品202と第3電子部品203とが隣り合っていることを意味する。第1方向D21は、実装基板4の厚さ方向D1(図2参照)と直交する方向であって、実装基板4の短手方向(図1の上下方向)に沿った方向である。
第2電子部品202及び第3電子部品203と第1電子部品201とは、第1方向D21と交差する第2方向D22に並んでいる。より詳細には、第2電子部品202及び第3電子部品203と第1電子部品201とは、第2方向D22において隣接している。「第2電子部品202及び第3電子部品203と第1電子部品201とが隣接している」とは、第2電子部品202及び第3電子部品203と第1電子部品201との間に他の回路素子がなく、第2電子部品202及び第3電子部品203と第1電子部品201とが隣り合っていることを意味する。第2方向D22は、実装基板4の長手方向(図1の左右方向)に沿った方向である。本実施形態では、第1方向D21と第2方向D22とが直交する。
第4電子部品204は、第2方向D22において、第2電子部品202及び第3電子部品203に対して第1電子部品201側とは反対側に位置している。すなわち、第4電子部品204は、第2方向D22において、第2電子部品202及び第3電子部品203と隣接している。「第4電子部品204と第2電子部品202及び第3電子部品203とが隣接している」とは、第4電子部品204と第2電子部品202及び第3電子部品203との間に他の回路素子がなく、第4電子部品204と第2電子部品202及び第3電子部品203とが隣り合っていることを意味する。
第1電子部品201、第2電子部品202、第3電子部品203及び第4電子部品204は、第2方向D22において、右側から、第1電子部品201、第2電子部品202及び第3電子部品203、第4電子部品204の順に並んでいる。要するに、第2電子部品202及び第3電子部品203は、第2方向D22において、第1電子部品201と第4電子部品204との間に位置している。
また、第4電子部品204と第5電子部品205とは、第1方向D21に並んでいる。すなわち、第4電子部品204と第5電子部品205とは、第2方向D22において隣接している。「第4電子部品204と第5電子部品205とが隣接している」とは、第4電子部品204と第5電子部品205との間に他の回路素子がなく、第4電子部品204と第5電子部品205とが隣り合っていることを意味する。
(6.2)第1電子部品
次に、第1電子部品201内における第1スイッチ13、第2スイッチ14及び制御回路16のレイアウトについて、図1を参照して説明する。
第1スイッチ13、第2スイッチ14及び制御回路16は、第1電子部品201内において、第1方向D21に並んでいる。より詳細には、第1スイッチ13、第2スイッチ14及び制御回路16は、第1方向D21において、上側から、第1スイッチ13、制御回路16、第2スイッチ14の順に並んでいる。すなわち、制御回路16は、第1方向D21において第1スイッチ13と第2スイッチ14との間に位置している。
(7)接続例
次に、第1電子部品201、第2電子部品202及び第3電子部品203の接続例について、図4を参照して説明する。
第1電子部品201に含まれている第1スイッチ13と第2電子部品202に含まれている第1フィルタ111とは、第1配線パターン部441により接続されている。より詳細には、第1スイッチ13の選択端子131と第1フィルタ111の第1入出力端子101とが、実装基板4の第1主面41上もしくは実装基板4の内部に形成した第1配線パターン部441により接続されている。
第1電子部品201に含まれている第2スイッチ14と第2電子部品202に含まれている第2フィルタ112とは、第2配線パターン部442により接続されている。より詳細には、第2スイッチ14の選択端子141と第2フィルタ112の第1入出力端子103とが、実装基板4の第1主面41上もしくは実装基板4の内部に形成した第2配線パターン部442により接続されている。
第1電子部品201に含まれている第1スイッチ13と第3電子部品203に含まれている第3フィルタ121とは、第3配線パターン部443により接続されている。より詳細には、第1スイッチ13の選択端子132と第3フィルタ121の第1入出力端子105とが、実装基板4の第1主面41上もしくは実装基板4の内部に形成した第3配線パターン部443により接続されている。
第1電子部品201に含まれている第2スイッチ14と第3電子部品203に含まれている第4フィルタ122とは、第4配線パターン部444により接続されている。より詳細には、第2スイッチ14の選択端子142と第4フィルタ122の第1入出力端子107とが、実装基板4の第1主面41上もしくは実装基板4の内部に形成した第4配線パターン部444により接続されている。ここで、第2配線パターン部442と第3配線パターン部443とは、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において交差しているが、実装基板4の厚さ方向D1(図4の紙面に垂直な方向)において離れており、接触していない。
ここで、図4の例では、第1スイッチ13の共通端子130と選択端子131とが接続されており、第1スイッチ13と第1フィルタ111とを接続する第1配線パターン部441がアクティブな状態にある。また、図4の例では、第2スイッチ14の共通端子140と選択端子141とが接続されており、第2スイッチ14と第2フィルタ112とを接続する第2配線パターン部442がアクティブな状態にある。すなわち、図4の例では、同時通信による複数の信号は、第1配線パターン部441及び第2配線パターン部442を通過する。それぞれがアクティブな状態にある第1配線パターン部441と第2配線パターン部442とは交差していない。また、第3配線パターン部443は、第2配線パターン部442と交差しているが、第1配線パターン部441とは交差していない。また、第4配線パターン部444は、第1配線パターン部441及び第2配線パターン部442のいずれとも交差していない。
また、図4の例では、第1電子部品201内において、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間に位置する制御回路16は、複数(図示例では3つ)のグランド端子161を有する。複数のグランド端子161は、第1方向D21(第1スイッチ13、第2スイッチ14及び制御回路16が並ぶ方向)において、第2スイッチ14側に位置している。すなわち、複数のグランド端子161は、第1方向D21において第2スイッチ14と制御回路16との間に位置している。
(8)効果
実施形態1に係る高周波モジュール1では、第1電子部品201内において、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間に制御回路16が位置している。このため、第1スイッチ13と第2スイッチ14とを物理的に離すことが可能となり、その結果、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間のアイソレーションの低下を抑制することが可能となる。これにより、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間の信号の回り込みを抑制することが可能となり、その結果、信号間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
また、実施形態1に係る高周波モジュール1では、第2スイッチ14と制御回路16との間にグランド端子161が位置している。このため、グランド端子161のシールド効果によって、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間のアイソレーションの低下を更に抑制することが可能となる。
また、実施形態1に係る高周波モジュール1では、それぞれがアクティブな状態にある第1配線パターン部441と第2配線パターン部442とは交差しておらず、さらに第1配線パターン部441及び第2配線パターン部442の両方に交差する配線パターン部も存在しない。このため、配線パターン部による信号の回り込みを抑制することが可能となる。
また、実施形態1に係る高周波モジュール1では、第2電子部品202と第3電子部品203とは、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第1方向D21に並んでいる。また、第2電子部品202及び第3電子部品203と第1電子部品201とは、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第2方向D22に並んでいる。このため、第2電子部品202及び第3電子部品203と第1電子部品201との間の配線長を短くすることが可能となり、その結果、配線長による信号の損失を低減することが可能となる。
また、実施形態1に係る高周波モジュール1では、第4電子部品204は、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第2電子部品202及び第3電子部品203に対して第1電子部品201側とは反対側に位置する。このため、第2電子部品202及び第3電子部品203と第4電子部品204との間の配線長を短くすることが可能となり、その結果、配線長による信号の損失を低減することが可能となる。
また、実施形態1に係る高周波モジュール1では、通過帯域の一部が重なっている第1フィルタ111と第3フィルタ121とを別々の電子部品(第2電子部品202及び第3電子部品203)内に設けている。このため、第1フィルタ111と第3フィルタ121との間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
(9)変形例
(9.1)変形例1
実施形態1では、第2電子部品202内に第1フィルタ111及び第2フィルタ112が設けられ、第3電子部品203内に第3フィルタ121及び第4フィルタ122が設けられている。これに対して、図5に示すように、第2電子部品202a内に第1フィルタ111及び第3フィルタ121が設けられ、第3電子部品203a内に第2フィルタ112及び第4フィルタ122が設けられていてもよい。以下、変形例1に係る高周波モジュール1aについて、図5を参照して説明する。なお、変形例1に係る高周波モジュール1a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1aでは、図5に示すように、第1~第5電子部品201~205が実装基板4の第1主面41に配置されている。第2電子部品202aと第3電子部品203aとは、第1方向D21に並んでいる。第2電子部品202a及び第3電子部品203aと第1電子部品201とは、第2方向D22に並んでいる。第4電子部品204は、第2方向D22において、第2電子部品202a及び第3電子部品203aに対して第1電子部品201側とは反対側に位置している。第4電子部品204と第5電子部品205とは、第1方向D21に並んでいる。
変形例1に係る高周波モジュール1aでは、図5に示すように、第1フィルタ111と第3フィルタ121とが第2電子部品202a内に設けられている。また、変形例1に係る高周波モジュール1aでは、第2フィルタ112と第4フィルタ122とが第3電子部品203a内に設けられている。これにより、第1配線パターン部441、第2配線パターン部442、第3配線パターン部443及び第4配線パターン部444のいずれもが交差しないように、各配線パターン部を配線することが可能となる。
(9.2)変形例2
実施形態1では、第1フィルタ111及び第2フィルタ112が第2電子部品202内に設けられ、第3フィルタ121及び第4フィルタ122が第3電子部品203内に設けられている。これに対して、図6に示すように、第1フィルタ111、第2フィルタ112、第3フィルタ121及び第4フィルタ122が第2電子部品202b内に設けられていてもよい。以下、変形例2に係る高周波モジュール1bについて、図6を参照して説明する。なお、変形例2に係る高周波モジュール1b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1bでは、図6に示すように、第1電子部品201、第2電子部品202b、第4電子部品204及び第5電子部品205が実装基板4の第1主面41に配置されている。第1電子部品201と第2電子部品202bとは、第2方向D22に並んでいる。第4電子部品204は、第2方向D22において、第2電子部品202bに対して第1電子部品201側とは反対側に位置している。第4電子部品204と第5電子部品205とは、第1方向D21に並んでいる。
変形例2に係る高周波モジュール1bでは、図6に示すように、第1フィルタ111、第2フィルタ112、第3フィルタ121及び第4フィルタ122が第2電子部品202b内に設けられている。このため、実施形態1に係る高周波モジュール1及び変形例1に係る高周波モジュール1aに比べて、高周波モジュール1bの小型化を図ることが可能となる。
(実施形態2)
実施形態2に係る高周波モジュール1c及び通信装置100cについて、図7を参照して説明する。実施形態2に係る高周波モジュール1c及び通信装置100cに関し、実施形態1に係る高周波モジュール1及び通信装置100(図1及び図3参照)と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態2に係る高周波モジュール1cでは、図7に示すように、第3スイッチ15が省略され、マルチプレクサ11が第1アンテナ10aに接続され、マルチプレクサ12が第2アンテナ10bに接続される点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。
(1)構成
実施形態2に係る通信装置100cは、図7に示すように、第1~第3高周波モジュール1c,2,3と、第1アンテナ10a及び第2アンテナ10bと、信号処理回路9と、を備える。
実施形態2に係る高周波モジュール1cは、図7に示すように、複数(図示例では2つ)のマルチプレクサ11,12と、第1スイッチ13と、第2スイッチ14と、を備える。また、実施形態2に係る高周波モジュール1cは、複数の制御回路16,17(図1参照)を更に備える。また、実施形態2に係る高周波モジュール1cは、複数(図示例では4つ)の外部接続端子8cを更に備える。複数の外部接続端子8cは、第1アンテナ端子81aと、第2アンテナ端子81bと、第1信号端子82と、第2信号端子83と、を含む。
第1フィルタ111及び第2フィルタ112は、第1アンテナ端子81aに接続されている。また、第1フィルタ111及び第2フィルタ112は、第1アンテナ端子81aを介して第1アンテナ10aに接続される。第3フィルタ121及び第4フィルタ122は、第2アンテナ端子81bに接続されている。また、第3フィルタ121及び第4フィルタ122は、第2アンテナ端子81bを介して第2アンテナ10bに接続される。
(2)効果
実施形態2に係る高周波モジュール1cでは、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様、単一の第1電子部品201内において、制御回路16が第1スイッチ13と第2スイッチ14との間に位置している。このため、第1スイッチ13と第2スイッチ14とを物理的に離すことが可能となり、その結果、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間のアイソレーションの低下を抑制することが可能となる。これにより、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間の信号の回り込みを抑制することが可能となり、その結果、信号間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
また、実施形態2に係る高周波モジュール1cでは、第3スイッチ15を省略することで、高周波モジュール1cの小型化を図ることが可能となる。
(実施形態3)
実施形態3に係る高周波モジュール1d及び通信装置100dについて、図8及び図9を参照して説明する。実施形態3に係る高周波モジュール1d及び通信装置100dに関し、実施形態1に係る高周波モジュール1及び通信装置100(図1及び図3参照)と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態3に係る高周波モジュール1dは、マルチプレクサ18を備える点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。また、実施形態3に係る高周波モジュール1dでは、第1スイッチ13dが3つ目の選択端子133を有する点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。また、実施形態3に係る高周波モジュール1dでは、第2スイッチ14dが3つ目の選択端子143を有する点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。また、実施形態3に係る高周波モジュール1dでは、第3スイッチ15dが3つ目の選択端子153を有する点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。
(1)構成
実施形態3に係る通信装置100dは、図8に示すように、第1~第3高周波モジュール1d,2,3と、アンテナ10と、信号処理回路9と、を備える。
実施形態3に係る高周波モジュール1dは、図8に示すように、複数(図示例では3つ)のマルチプレクサ11,12,18と、第1スイッチ13dと、第2スイッチ14dと、第3スイッチ15dと、を備える。また、実施形態3に係る高周波モジュール1dは、複数の制御回路16,17(図9参照)を更に備える。また、実施形態3に係る高周波モジュール1dは、複数(図示例では3つ)の外部接続端子8を更に備える。
第1スイッチ13dは、共通端子130と、複数(図示例では3つ)の選択端子131~133と、を有する。第2スイッチ14dは、共通端子140と、複数(図示例では3つ)の選択端子141~143と、を有する。第3スイッチ15dは、共通端子150と、複数(図示例では3つ)の選択端子151~153と、を有する。
マルチプレクサ11は、第1フィルタ111と、第2フィルタ112と、を含む。第1フィルタ111は、第1入出力端子101及び第2入出力端子102を有する。第1フィルタ111の第1入出力端子101は、第1スイッチ13dの選択端子131に接続されている。第1フィルタ111の第2入出力端子102は、第3スイッチ15dの選択端子151に接続されている。第2フィルタ112は、第1入出力端子103及び第2入出力端子104を有する。第2フィルタ112の第1入出力端子103は、第2スイッチ14dの選択端子141に接続されている。第2フィルタ112の第2入出力端子104は、第3スイッチ15dの選択端子151に接続されている。
マルチプレクサ12は、第3フィルタ121と、第4フィルタ122と、を含む。第3フィルタ121は、第1入出力端子105及び第2入出力端子106を有する。第3フィルタ121の第1入出力端子105は、第1スイッチ13dの選択端子132に接続されている。第3フィルタ121の第2入出力端子106は、第3スイッチ15dの選択端子152に接続されている。第4フィルタ122は、第1入出力端子107及び第2入出力端子108を有する。第4フィルタ122の第1入出力端子107は、第2スイッチ14dの選択端子142に接続されている。第4フィルタ122の第2入出力端子108は、第3スイッチ15dの選択端子152に接続されている。
マルチプレクサ18は、第5フィルタ181と、第6フィルタ182と、を含む。第5フィルタ181は、第1入出力端子114及び第2入出力端子115を有する。第5フィルタ181の第1入出力端子114は、第1スイッチ13dの選択端子133に接続されている。第5フィルタ181の第2入出力端子115は、第3スイッチ15dの選択端子153に接続されている。第6フィルタ182は、第1入出力端子116及び第2入出力端子117を有する。第6フィルタ182の第1入出力端子116は、第2スイッチ14dの選択端子143に接続されている。第6フィルタ182の第2入出力端子117は、第3スイッチ15dの選択端子153に接続されている。
第5フィルタ181は、例えば、第5通信バンドの送信信号及び受信信号を通過させる送受信フィルタである。第6フィルタ182は、例えば、第6通信バンドの送信信号及び受信信号を通過させる送受信フィルタである。
第1スイッチ13dの共通端子130は、第1信号端子82を介して外部回路(例えば、第2高周波モジュール2)に接続される。第2スイッチ14dの共通端子140は、第2信号端子83を介して外部回路(例えば、第3高周波モジュール3)に接続される。第3スイッチ15dの共通端子150は、アンテナ端子81を介してアンテナ10に接続される。
(2)レイアウト
実施形態3に係る高周波モジュール1dでは、第1電子部品201d、第2電子部品202、第3電子部品203、第4電子部品204d、第5電子部品205及び第6電子部品206が実装基板4の第1主面41に配置されている。
第1電子部品201dは、第1スイッチ13d、第2スイッチ14d及び制御回路16を含む。第1電子部品201d内において、制御回路16は、第1スイッチ13dと第2スイッチ14dとの間に位置している。第2電子部品202は、第1フィルタ111と、第2フィルタ112と、を含む。第3電子部品203は、第3フィルタ121と、第4フィルタ122と、を含む。第4電子部品204dは、第3スイッチ15dと、制御回路17と、を含む。第6電子部品206は、第5フィルタ181と、第6フィルタ182と、を含む。
第2電子部品202と第3電子部品203と第6電子部品206とは、第1方向D21に並んでいる。より詳細には、第2電子部品202と第3電子部品203と第6電子部品206とは、第1方向D21において、上側から、第2電子部品202、第3電子部品203、第6電子部品206の順に並んでいる。第2電子部品202、第3電子部品203及び第6電子部品206と第1電子部品201dとは、第2方向D22に並んでいる。第4電子部品204dは、第2方向D22において、第2電子部品202、第3電子部品203及び第6電子部品206に対して、第1電子部品201d側とは反対側に位置している。すなわち、第2電子部品202、第3電子部品203及び第6電子部品206は、第2方向D22において、第1電子部品201dと第4電子部品204dとの間に位置している。また、第4電子部品204dと第5電子部品205とは、第1方向D21に並んでいる。
(3)接続例
第1フィルタ111の第1入出力端子101と第1スイッチ13dの選択端子131とは、第1配線パターン部441により接続されている。第2フィルタ112の第1入出力端子103と第2スイッチ14dの選択端子141とは、第2配線パターン部442により接続されている。第3フィルタ121の第1入出力端子105と第1スイッチ13dの選択端子132とは、第3配線パターン部443により接続されている。第4フィルタ122の第1入出力端子107と第2スイッチ14dの選択端子142とは、第4配線パターン部444により接続されている。第5フィルタ181の第1入出力端子114と第1スイッチ13dの選択端子133とは、第5配線パターン部445により接続されている。第6フィルタ182の第1入出力端子116と第2スイッチ14dの選択端子143とは、第6配線パターン部446により接続されている。
ここで、図9の例では、第1スイッチ13dの共通端子130と選択端子131とが接続され、第2スイッチ14dの共通端子140と選択端子141とが接続されている。したがって、図9の例では、第1配線パターン441と第2配線パターン部442とがアクティブな状態にある。すなわち、図9の例では、同時通信による複数の信号は、第1配線パターン部441及び第2配線パターン部442を通過する。それぞれがアクティブな状態にある第1配線パターン部441と第2配線パターン部442とは、交差していない。また、第3配線パターン部443及び第5配線パターン部445の各々は、第2配線パターン部442と交差しているが、第1配線パターン部441とは交差していない。また、第4配線パターン部444及び第6配線パターン部446の各々は、第1配線パターン部441及び第2配線パターン部442のいずれとも交差していない。
(4)効果
実施形態3に係る高周波モジュール1dでは、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様、単一の第1電子部品201d内において、制御回路16が第1スイッチ13dと第2スイッチ14dとの間に位置している。このため、第1スイッチ13dと第2スイッチ14dとを物理的に離すことが可能となり、その結果、第1スイッチ13dと第2スイッチ14dとの間のアイソレーションの低下を抑制することが可能となる。これにより、第1スイッチ13dと第2スイッチ14dとの間の信号の回り込みを抑制することが可能となり、その結果、信号間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
また、実施形態3に係る高周波モジュール1dでは、それぞれがアクティブな状態にある第1配線パターン部441と第2配線パターン部442とが交差しておらず、さらに第1配線パターン部441及び第2配線パターン部442の両方に交差する配線パターン部も存在しない。このため、第1スイッチ13dと第2スイッチ14dとの間のアイソレーションの低下を更に抑制することが可能となる。
(実施形態4)
実施形態4に係る高周波モジュール1e及び通信装置100eについて、図10及び図11を参照して説明する。実施形態4に係る高周波モジュール1e及び通信装置100eに関し、実施形態1に係る高周波モジュール1及び通信装置100(図1及び図3参照)と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態4に係る高周波モジュール1eは、第7フィルタ113、第8フィルタ123及び第4スイッチ19を備える点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。また、実施形態4に係る高周波モジュール1eでは、第3信号端子84を備える点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。また、実施形態4に係る通信装置100eは、第4高周波モジュール6を備える点で、実施形態1に係る通信装置100と相違する。
(1)構成
実施形態4に係る通信装置100eは、図10に示すように、第1~第4高周波モジュール1d,2,3,6と、アンテナ10と、信号処理回路9と、を備える。
(1.1)第1高周波モジュール
実施形態4に係る高周波モジュール1eは、図10に示すように、複数(図示例では2つ)のマルチプレクサ11e,12eと、第1スイッチ13と、第2スイッチ14と、第3スイッチ15と、第4スイッチ19と、を備える。また、実施形態4に係る高周波モジュール1eは、複数の制御回路16,17(図11参照)を更に備える。また、実施形態4に係る高周波モジュール1eは、複数(図示例では4つ)の外部接続端子8eを更に備える。複数の外部接続端子8eは、アンテナ端子81と、第1信号端子82と、第2信号端子83と、第3信号端子84と、を含む。
第1スイッチ13は、共通端子130と、複数(図示例では2つ)の選択端子131,132と、を有する。第2スイッチ14は、共通端子140と、複数(図示例では2つ)の選択端子141,142と、を有する。第3スイッチ15は、共通端子150と、複数(図示例では2つ)の選択端子151,152と、を有する。第4スイッチ19は、共通端子190と、複数(図示例では2つ)の選択端子191,192と、を有する。
マルチプレクサ11eは、第1フィルタ111と、第2フィルタ112と、第7フィルタ113と、を含む。第1フィルタ111は、第1入出力端子101及び第2入出力端子102を有する。第1フィルタ111の第1入出力端子101は、第1スイッチ13の選択端子131に接続されている。第1フィルタ111の第2入出力端子102は、第3スイッチ15の選択端子151に接続されている。第2フィルタ112は、第1入出力端子103及び第2入出力端子104を有する。第2フィルタ112の第1入出力端子103は、第2スイッチ14の選択端子141に接続されている。第2フィルタ112の第2入出力端子104は、第3スイッチ15の選択端子151に接続されている。第7フィルタ113は、第1入出力端子118及び第2入出力端子119を有する。第7フィルタ113の第1入出力端子118は、第4スイッチ19の選択端子191に接続されている。第7フィルタ113の第2入出力端子119は、第3スイッチ15の選択端子151に接続されている。
マルチプレクサ12eは、第3フィルタ121と、第4フィルタ122と、第8フィルタ123と、を含む。第3フィルタ121は、第1入出力端子105及び第2入出力端子106を有する。第3フィルタ121の第1入出力端子105は、第1スイッチ13の選択端子132に接続されている。第3フィルタ121の第2入出力端子106は、第3スイッチ15の選択端子152に接続されている。第4フィルタ122は、第1入出力端子107及び第2入出力端子108を有する。第4フィルタ122の第1入出力端子107は、第2スイッチ14の選択端子142に接続されている。第4フィルタ122の第2入出力端子108は、第3スイッチ15の選択端子152に接続されている。第8フィルタ123は、第1入出力端子120及び第2入出力端子128を有する。第8フィルタ123の第1入出力端子120は、第4スイッチ19の選択端子192に接続されている。第8フィルタ123の第2入出力端子128は、第3スイッチ15の選択端子152に接続されている。
第1スイッチ13の共通端子130は、第1信号端子82を介して外部回路(例えば、第2高周波モジュール2)に接続される。第2スイッチ14の共通端子140は、第2信号端子83を介して外部回路(例えば、第3高周波モジュール3)に接続される。第3スイッチ15の共通端子150は、アンテナ端子81を介してアンテナ10に接続される。第4スイッチ19の共通端子190は、第3信号端子84を介して外部回路(例えば、第4高周波モジュール6)に接続される。
(1.2)第4高周波モジュール
第4高周波モジュール6は、図10に示すように、マルチプレクサ61と、スイッチ62と、パワーアンプ63と、ローノイズアンプ64と、第1~第3信号端子651~653と、を備える。
マルチプレクサ61は、複数(図示例では3つ)のフィルタ611~613を含む。フィルタ611は、例えば、第7通信バンド及び第8通信バンドの送信帯域の送信信号を通過させる送信フィルタである。フィルタ612は、例えば、第7通信バンドの受信帯域の受信信号を通過させる受信フィルタである。フィルタ613は、例えば、第8通信バンドの受信帯域の受信信号を通過させる受信フィルタである。フィルタ611は、スイッチ62とパワーアンプ63との間の信号経路に設けられている。フィルタ612,613は、スイッチ62とローノイズアンプ64との間の信号経路に設けられている。
スイッチ62は、複数のフィルタ611~613の中から第1高周波モジュール1eに接続されるフィルタを切り替える。すなわち、スイッチ62は、第1高周波モジュール1eに接続される経路を切り替えるためのスイッチである。スイッチ62は、共通端子620と、複数(図示例では3つ)の選択端子621~623と、を有する。共通端子620は、第1信号端子651に接続されている。選択端子621は、フィルタ611に接続されている。選択端子622は、フィルタ612に接続されている。選択端子623は、フィルタ613に接続されている。
スイッチ62は、共通端子620と複数の選択端子621~623との接続状態を切り替える。スイッチ62は、例えば、信号処理回路9によって制御される。スイッチ62は、信号処理回路9のRF信号処理回路91からの制御信号に従って、共通端子620と複数の選択端子621~623の少なくとも1つとを電気的に接続させる。
パワーアンプ63は、送信信号を増幅する増幅器である。パワーアンプ63は、フィルタ611と第2信号端子652との間に設けられている。パワーアンプ63は、入力端子(図示せず)及び出力端子(図示せず)を有する。パワーアンプ63の入力端子は、第2信号端子652を介して外部回路(例えば、信号処理回路9)に接続される。パワーアンプ63の出力端子は、フィルタ611に接続されている。パワーアンプ63は、例えば、コントローラ(図示せず)によって制御される。
ローノイズアンプ64は、受信信号を低雑音で増幅する増幅器である。ローノイズアンプ64は、フィルタ612,613と第3信号端子653との間に設けられている。ローノイズアンプ64は、入力端子(図示せず)及び出力端子(図示せず)を有する。ローノイズアンプ64の入力端子は、フィルタ612,613に接続されている。ローノイズアンプ64の出力端子は、第3信号端子653を介して外部回路(例えば、信号処理回路9)に接続される。
第1信号端子651は、第1高周波モジュール1eと電気的に接続するための端子である。第1信号端子651は、第1高周波モジュール1eの第3信号端子84に接続される。第4高周波モジュール6内において、第1信号端子651は、スイッチ62の共通端子620に接続されている。
第2信号端子652及び第3信号端子653は、信号処理回路9と電気的に接続するための端子である。第4高周波モジュール6内において、第2信号端子652は、パワーアンプ63の入力端子に接続されている。第4高周波モジュール6内において、第3信号端子653は、ローノイズアンプ64の出力端子に接続されている。
(2)レイアウト
実施形態4に係る高周波モジュール1eでは、第1電子部品201e、第2電子部品202、第3電子部品203、第4電子部品204、第5電子部品205及び第7電子部品207が実装基板4の第1主面41に配置されている。
第1電子部品201eは、第1スイッチ13、第2スイッチ14、第4スイッチ19及び制御回路16を含む。第1電子部品201e内において、制御回路16は、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間に位置している。すなわち、第1スイッチ13と第2スイッチ14と第4スイッチ19と制御回路16とは、第1電子部品201e内において、上側から、第1スイッチ13、制御回路16、第2スイッチ14、第4スイッチ19の順に並んでいる。第2電子部品202は、第1フィルタ111と、第2フィルタ112と、を含む。第3電子部品203は、第3フィルタ121と、第4フィルタ122と、を含む。第4電子部品204は、第3スイッチ15と、制御回路17と、を含む。第7電子部品207は、第7フィルタ113と、第8フィルタ123と、を含む。
第2電子部品202と第3電子部品203と第7電子部品207とは、第1方向D21に並んでいる。より詳細には、第2電子部品202と第3電子部品203と第7電子部品207とは、第1方向D21において、上側から、第2電子部品202、第3電子部品203、第7電子部品207の順に並んでいる。第2電子部品202、第3電子部品203及び第7電子部品207と第1電子部品201eとは、第2方向D22に並んでいる。第4電子部品204は、第2方向D22において、第2電子部品202、第3電子部品203及び第7電子部品207に対して、第1電子部品201e側とは反対側に位置している。すなわち、第2電子部品202、第3電子部品203及び第7電子部品207は、第2方向D22において、第1電子部品201eと第4電子部品204との間に位置している。また、第4電子部品204と第5電子部品205とは、第1方向D21に並んでいる。
(3)接続例
第1フィルタ111の第1入出力端子101と第1スイッチ13の選択端子131とは、第1配線パターン部441により接続されている。第2フィルタ112の第1入出力端子103と第2スイッチ14の選択端子141とは、第2配線パターン部442により接続されている。第3フィルタ121の第1入出力端子105と第1スイッチ13の選択端子132とは、第3配線パターン部443により接続されている。第4フィルタ122の第1入出力端子107と第2スイッチ14の選択端子142とは、第4配線パターン部444により接続されている。第7フィルタ113の第1入出力端子118と第4スイッチ19の選択端子191とは、第5配線パターン部445により接続されている。第8フィルタ123の第1入出力端子120と第4スイッチ19の選択端子192とは、第6配線パターン部446により接続されている。
ここで、図11の例では、第1スイッチ13の共通端子130と選択端子131とが接続され、第2スイッチ14の共通端子140と選択端子141とが接続され、第4スイッチ19の共通端子190と選択端子191とが接続されている。したがって、図11の例では、第1配線パターン441と第2配線パターン部442と第5配線パターン部445とがアクティブな状態にある。すなわち、図11の例では、同時通信による複数の信号は、第1配線パターン部441、第2配線パターン部442及び第5配線パターン部445を通過する。第1配線パターン部441と第2配線パターン部442とは交差しておらず、第1配線パターン部441と第5配線パターン部445とは交差しておらず、第2配線パターン部442と第5配線パターン部445とは交差していない。また、第3配線パターン部443は、第2配線パターン部442と交差しているが、第1配線パターン部441及び第5配線パターン部445とは交差していない。また、第4配線パターン部444及び第6配線パターン部446の各々は、第1配線パターン部441、第2配線パターン部442及び第5配線パターン部445のいずれにも交差していない。
(4)効果
実施形態4に係る高周波モジュール1eでは、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様、単一の第1電子部品201e内において、制御回路16が第1スイッチ13と第2スイッチ14との間に位置している。このため、第1スイッチ13と第2スイッチ14とを物理的に離すことが可能となり、その結果、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間のアイソレーションの低下を抑制することが可能となる。これにより、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間の信号の回り込みを抑制することが可能となり、その結果、信号間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
また、実施形態4に係る高周波モジュール1eでは、それぞれがアクティブな状態にある第1配線パターン部441と第2配線パターン部442とが交差しておらず、さらに第1配線パターン部441及び第2配線パターン部442に交差する配線パターン部も存在しない。このため、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間のアイソレーションの低下を更に抑制することが可能となる。
さらに、実施形態4に係る高周波モジュール1eでは、それぞれがアクティブな状態にある第1配線パターン部441と第5配線パターン部445とが交差しておらず、さらに第1配線パターン部441及び第5配線パターン部445に交差する配線パターン部も存在しない。このため、第1スイッチ13と第4スイッチ19との間のアイソレーションの低下を抑制することも可能となる。
さらに、実施形態4に係る高周波モジュール1eでは、それぞれがアクティブな状態にある第2配線パターン部442と第5配線パターン部445とが交差しておらず、さらに第2配線パターン部442及び第5配線パターン部445に交差する配線パターン部も存在しない。このため、第2スイッチ14と第4スイッチ19との間のアイソレーションの低下を抑制することも可能となる。
ところで、実施形態4に係る高周波モジュール1eでは、制御回路16が第1スイッチ13、第2スイッチ14及び第4スイッチ19を制御しているが、例えば、第4スイッチ19を制御する制御回路が制御回路16とは別に設けられていてもよい。この場合、上記制御回路は、第2スイッチ14と第4スイッチ19との間に配置されていることが好ましい。これにより、第2スイッチ14と第4スイッチ19との間のアイソレーションの低下を抑制することが可能となる。
(実施形態5)
実施形態5に係る高周波モジュール1fについて、図12~図15を参照して説明する。実施形態5に係る高周波モジュール1fに関し、実施形態1に係る高周波モジュール1(図1~図3参照)と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態5に係る高周波モジュール1fは、図12~図14に示すように、第1電子部品201及び第4電子部品204が実装基板4の第2主面42に配置されている点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。すなわち、実施形態5に係る高周波モジュール1fでは、実装基板4の第1主面41及び第2主面42の両方に電子部品が配置されている。
(1)構成
実施形態5に係る高周波モジュール1fは、図12~図14に示すように、実装基板4と、第1電子部品201と、第2電子部品202と、第3電子部品203と、第4電子部品204と、第5電子部品205と、を備える。また、実施形態5に係る高周波モジュール1fは、樹脂層5(以下、「第1樹脂層5」ともいう)と、金属電極層60と、第2樹脂層7と、複数の外部接続端子8と、を更に備える。複数の外部接続端子8の材料は、例えば、金属(例えば、銅、銅合金等)である。複数の外部接続端子8の各々は、柱状電極である。実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、複数の外部接続端子8の各々は、円形状である。
第1樹脂層5は、図14に示すように、実装基板4の第1主面41に配置されている。第1樹脂層5は、第2電子部品202、第3電子部品203及び第5電子部品205を覆っている。より詳細には、第1樹脂層5は、第2電子部品202、第3電子部品203及び第5電子部品205の各々の外周面、並びに、実装基板4側とは反対側の主面を覆っている。第1樹脂層5は、樹脂(例えば、エポキシ樹脂)を含む。第1樹脂層5は、樹脂の他にフィラーを含んでいてもよい。
第2樹脂層7は、図14に示すように、実装基板4の第2主面42に配置されている。第2樹脂層7は、第1電子部品201及び第4電子部品204を覆っている。より詳細には、第2樹脂層7は、第1電子部品201及び第4電子部品204の各々の外周面、並びに、実装基板4側とは反対側の主面を覆っている。第2樹脂層7は、樹脂(例えば、エポキシ樹脂)を含む。第2樹脂層7は、樹脂の他にフィラーを含んでいてもよい。第2樹脂層7の材料は、第1樹脂層5の材料と同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。
第2樹脂層7は、実装基板4の第2主面42に配置されている第1電子部品201及び第4電子部品204の各々における実装基板4側とは反対側の主面を露出させるように形成されていてもよい。
(2)レイアウト
実施形態5に係る高周波モジュール1fでは、図12及び図14に示すように、第2電子部品202、第3電子部品203及び第5電子部品205は、実装基板4の第1主面41に配置されている。第2電子部品202は、第1フィルタ111と、第2フィルタ112と、を含む。第3電子部品203は、第3フィルタ121と、第4フィルタ122と、を含む。第2電子部品202と第3電子部品203とは、第1方向D21に並んでいる。第2電子部品202及び第3電子部品203と第5電子部品205とは、第2方向D22に並んでいる。
実施形態5に係る高周波モジュール1fでは、図13及び図14に示すように、第1電子部品201及び第4電子部品204は、実装基板4の第2主面42に配置されている。第1電子部品201は、第1スイッチ13と、第2スイッチ14と、第1スイッチ13及び第2スイッチ14を制御する制御回路16と、を含む。第1電子部品201内において、制御回路16は、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間に位置している。すなわち、第1電子部品201では、第1方向D21において、上側から、第1スイッチ13、制御回路16、第2スイッチ14の順に並んでいる。第4電子部品204は、第3スイッチ15と、第3スイッチ15を制御する制御回路17と、を含む。第1電子部品201と第4電子部品204とは、第2方向D22に並んでいる。
(3)接続例
第1フィルタ111の第1入出力端子101と第1スイッチ13の選択端子131とは、第1配線パターン部441により接続されている。第2フィルタ112の第1入出力端子103と第2スイッチ14の選択端子141とは、第2配線パターン部442により接続されている。第3フィルタ121の第1入出力端子105と第1スイッチ13の選択端子132とは、第3配線パターン部443により接続されている。第4フィルタ122の第1入出力端子107と第2スイッチ14の選択端子142とは、第4配線パターン部444により接続されている。
ここで、図15の例では、第1スイッチ13の共通端子130と選択端子131とが接続され、第2スイッチ14の共通端子140と選択端子141とが接続されている。したがって、図15の例では、第1配線パターン441と第2配線パターン部442とがアクティブな状態にある。すなわち、図15の例では、同時通信による複数の信号は、第1配線パターン部441及び第2配線パターン部442を通過する。第1配線パターン部441と第2配線パターン部442とは交差していない。また、第3配線パターン部443は、第2配線パターン部442と交差しているが、第1配線パターン部441とは交差していない。また、第4配線パターン部444は、第1配線パターン部441及び第2配線パターン部442のいずれにも交差していない。
また、実施形態5に係る高周波モジュール1fでは、図15に示すように、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第1電子部品201の一部と第2電子部品202の一部とが重なっている。なお、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第1電子部品201の全部と第2電子部品202の一部とが重なっていてもよいし、第1電子部品201の一部と第2電子部品202の全部とが重なっていてもよいし、第1電子部品201の全部と第2電子部品202の全部とが重なっていてもよい。要するに、「実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第1電子部品201と第2電子部品202とが重なっている」とは、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第1電子部品201の少なくとも一部と第2電子部品202の少なくとも一部とが重なっていることをいう。
また、実施形態5に係る高周波モジュール1fでは、図15に示すように、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第4電子部品204の一部と第2電子部品202の一部とが重なっている。なお、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第4電子部品204の全部と第2電子部品202の一部とが重なっていてもよいし、第4電子部品204の一部と第2電子部品202の全部とが重なっていてもよいし、第4電子部品204の全部と第2電子部品202の全部とが重なっていてもよい。要するに、「実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第4電子部品204と第2電子部品202とが重なっている」とは、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第4電子部品204の少なくとも一部と第2電子部品202の少なくとも一部とが重なっていることをいう。
また、実施形態5に係る高周波モジュール1fでは、図15に示すように、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第1電子部品201の一部と第3電子部品203の一部とが重なっている。なお、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第1電子部品201の全部と第3電子部品203の一部とが重なっていてもよいし、第1電子部品201の一部と第3電子部品203の全部とが重なっていてもよいし、第1電子部品201の全部と第3電子部品203の全部とが重なっていてもよい。要するに、「実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第1電子部品201と第3電子部品203とが重なっている」とは、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第1電子部品201の少なくとも一部と第3電子部品203の少なくとも一部とが重なっていることをいう。
また、実施形態5に係る高周波モジュール1fでは、図15に示すように、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第4電子部品204の一部と第3電子部品203の一部とが重なっている。なお、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第4電子部品204の全部と第3電子部品203の一部とが重なっていてもよいし、第4電子部品204の一部と第3電子部品203の全部とが重なっていてもよいし、第4電子部品204の全部と第3電子部品203の全部とが重なっていてもよい。要するに、「実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第4電子部品204と第3電子部品203とが重なっている」とは、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第4電子部品204の少なくとも一部と第3電子部品203の少なくとも一部とが重なっていることをいう。
(4)効果
実施形態5に係る高周波モジュール1fでは、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様、単一の第1電子部品201内において、制御回路16が第1スイッチ13と第2スイッチ14との間に位置している。このため、第1スイッチ13と第2スイッチ14とを物理的に離すことが可能となり、その結果、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間のアイソレーションの低下を抑制することが可能となる。これにより、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間の信号の回り込みを抑制することが可能となり、その結果、信号間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
また、実施形態5に係る高周波モジュール1fでは、アクティブな状態にある第1配線パターン部441と第2配線パターン部442とが交差しておらず、さらに第1配線パターン部441及び第2配線パターン部442の両方に交差する配線パターン部も存在しない。このため、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間のアイソレーションの低下を更に抑制することが可能となる。
また、実施形態5に係る高周波モジュール1fでは、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第2電子部品202及び第3電子部品203と第1電子部品201とが重なっている。これにより、第1電子部品201と第2電子部品202との間の配線長、及び、第1電子部品201と第3電子部品203との間の配線長を短くすることが可能となり、その結果、配線長による信号ロスを低減することが可能となる。
また、実施形態5に係る高周波モジュール1fでは、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第2電子部品202及び第3電子部品203と第4電子部品204とが重なっている。これにより、第4電子部品204と第2電子部品202との間の配線長、及び、第4電子部品204と第3電子部品203との間の配線長を短くすることが可能となり、その結果、配線長による信号ロスを低減することが可能となる。
(5)変形例
(5.1)変形例1
実施形態5では、第2電子部品202内に第1フィルタ111及び第2フィルタ112が設けられ、第3電子部品203内に第3フィルタ121及び第4フィルタ122が設けられている。これに対して、図16に示すように、第2電子部品202a内に第1フィルタ111及び第3フィルタ121が設けられ、第3電子部品203a内に第2フィルタ112及び第4フィルタ122が設けられていてもよい。以下、変形例1に係る高周波モジュール1gについて、図16を参照して説明する。なお、変形例1に係る高周波モジュール1gに関し、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(5.1.1)構成及びレイアウト
変形例1に係る高周波モジュール1gでは、第2電子部品202a、第3電子部品203a及び第5電子部品205(図12参照)は、実装基板4の第1主面41に配置されている。また、変形例1に係る高周波モジュール1gでは、図16に示すように、第1電子部品201及び第4電子部品204は、実装基板4の第2主面42に配置されている。
第1電子部品201は、第1スイッチ13と、第2スイッチ14と、第1スイッチ13及び第2スイッチ14を制御する制御回路16と、を含む。第1電子部品201内において、制御回路16は、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間に位置している。すなわち、第1電子部品201では、第1方向D21において、上側から、第1スイッチ13、制御回路16、第2スイッチ14の順に並んでいる。
第2電子部品202aは、第1フィルタ111と、第3フィルタ121と、を含む。第3電子部品203aは、第2フィルタ112と、第4フィルタ122と、を含む。第4電子部品204は、第3スイッチ15と、第3スイッチ15を制御する制御回路17と、を含む。
(5.1.2)接続例
第1フィルタ111の第1入出力端子101と第1スイッチ13の選択端子131とは、第1配線パターン部441により接続されている。第2フィルタ112の第1入出力端子103と第2スイッチ14の選択端子141とは、第2配線パターン部442により接続されている。第3フィルタ121の第1入出力端子105と第1スイッチ13の選択端子132とは、第3配線パターン部443により接続されている。第4フィルタ122の第1入出力端子107と第2スイッチ14の選択端子142とは、第4配線パターン部444により接続されている。
ここで、図16の例では、第1スイッチ13の共通端子130と選択端子131とが接続され、第2スイッチ14の共通端子140と選択端子141とが接続されている。したがって、図16の例では、第1配線パターン441と第2配線パターン部442とがアクティブな状態にある。すなわち、図16の例では、同時通信による複数の信号は、第1配線パターン部441及び第2配線パターン部442を通過する。第1配線パターン部441と第2配線パターン部442とは交差していない。また、第3配線パターン部443及び第4配線パターン部444の各々は、第1配線パターン部441及び第2配線パターン部442のいずれにも交差していない。
また、変形例1に係る高周波モジュール1gでは、図16に示すように、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第1電子部品201の一部と第2電子部品202の一部とが重なっている。また、変形例1に係る高周波モジュール1gでは、図16に示すように、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第4電子部品204の一部と第2電子部品202の一部とが重なっている。また、変形例1に係る高周波モジュール1gでは、図16に示すように、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第1電子部品201の一部と第3電子部品203の一部とが重なっている。また、変形例1に係る高周波モジュール1gでは、図16に示すように、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第4電子部品204の一部と第3電子部品203の一部とが重なっている。
(5.1.3)効果
変形例1に係る高周波モジュール1gでは、実施形態5に係る高周波モジュール1fと同様、単一の第1電子部品201内において、制御回路16が第1スイッチ13と第2スイッチ14との間に位置している。このため、第1スイッチ13と第2スイッチ14とを物理的に離すことが可能となり、その結果、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間のアイソレーションの低下を抑制することが可能となる。これにより、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間の信号の回り込みを抑制することが可能となり、その結果、信号間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
また、変形例1に係る高周波モジュール1gでは、アクティブな状態にある第1配線パターン部441と第2配線パターン部442とが交差しておらず、さらに第1配線パターン部441及び第2配線パターン部442の両方に交差する配線パターン部も存在しない。このため、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間のアイソレーションの低下を更に抑制することが可能となる。
また、変形例1に係る高周波モジュール1gでは、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第2電子部品202及び第3電子部品203と第1電子部品201とが重なっている。これにより、第1電子部品201と第2電子部品202との間の配線長、及び、第1電子部品201と第3電子部品203との間の配線長を短くすることが可能となり、その結果、配線長による信号ロスを低減することが可能となる。
また、変形例1に係る高周波モジュール1gでは、実装基板4の厚さ方向D1からの平面視において、第2電子部品202及び第3電子部品203と第4電子部品204とが重なっている。これにより、第4電子部品204と第2電子部品202との間の配線長、及び、第4電子部品204と第3電子部品203との間の配線長を短くすることが可能となり、その結果、配線長による信号ロスを低減することが可能となる。
(5.2)変形例2
以下、変形例2に係る高周波モジュール1hについて、図17を参照して説明する。なお、変形例2に係る高周波モジュール1hに関し、実施形態5に係る高周波モジュール1fと同様の構成については、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1hでは、複数の外部接続端子8がボールバンプである点で、実施形態5に係る高周波モジュール1fと相違する。また、変形例2に係る高周波モジュール1hは、実施形態5に係る第2樹脂層7を備えていない点で、実施形態5に係る高周波モジュール1fと相違する。変形例2に係る高周波モジュール1hは、実装基板4の第2主面42に実装されている第1電子部品201及び第4電子部品204の各々と実装基板4の第2主面42との間の隙間に設けられたアンダーフィル部を備えていてもよい。
複数の外部接続端子8の各々を構成するボールバンプの材料は、例えば、金、銅、はんだ等である。
複数の外部接続端子8は、ボールバンプにより構成された外部接続端子8と、柱状電極により構成された外部接続端子8と、が混在してもよい。
変形例2に係る高周波モジュール1hは、実施形態5に係る高周波モジュール1fと同様の効果を奏する。
(実施形態6)
実施形態6に係る高周波モジュール1iについて、図18及び図19を参照して説明する。実施形態6に係る高周波モジュール1iに関し、実施形態1に係る高周波モジュール1(図3参照)と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態6に係る高周波モジュール1iでは、第2フィルタ112iがハイブリッドフィルタである点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。また、実施形態6に係る高周波モジュール1iは、デュプレクサ45を備える点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。
(1)構成
実施形態6に係る高周波モジュール1iは、図18に示すように、複数(図示例では2つ)のマルチプレクサ11,12と、第1スイッチ13と、第2スイッチ14と、第3スイッチ15と、複数(図示例では2つ)の制御回路16,17と、を備える。また、実施形態6に係る高周波モジュール1iは、複数(図示例では4つ)の外部接続端子8を更に備える。また、実施形態6に係る高周波モジュール1iは、デュプレクサ45を更に備える。マルチプレクサ11は、第1フィルタ111と、第2フィルタ112iの一部である弾性波フィルタ110と、を含む。
第2フィルタ112iは、図18に示すように、弾性波フィルタ110と、インダクタL5と、キャパシタC5と、を含むハイブリッドフィルタである。弾性波フィルタ110は、図19に示すように、少なくとも1つ(図示例では3つ)の弾性波共振子124を有する。
弾性波フィルタ110は、例えば、π型フィルタである。弾性波フィルタ110は、3つの弾性波共振子124を有する。3つの弾性波共振子124は、1つの直列腕共振子S11と、2つの並列腕共振子P11,P12と、を含む。直列腕共振子S11は、第2スイッチ14の選択端子142と第3スイッチ15の選択端子152とを結ぶ直列腕経路125上に設けられている。並列腕共振子P11は、直列腕経路125における第3スイッチ15の選択端子152と直列腕共振子S11との間の経路と、グランドとの間の並列腕経路126に設けられている。並列腕共振子P12は、直列腕経路125における第3スイッチ15の選択端子152と直列腕共振子S11との間の経路と、グランドとの間の並列腕経路127に設けられている。
インダクタL5は、図18に示すように、第3スイッチ15の選択端子153と第2フィルタ112との間に接続されている。より詳細には、インダクタL5は、第2フィルタ112に直列に接続されている。キャパシタC5は、第2フィルタ112に直列に接続されているインダクタL5に並列に接続されている。すなわち、「ハイブリッドフィルタ」とは、少なくとも1つの弾性波共振子を有する弾性波フィルタと、少なくとも1つのキャパシタと、少なくとも1つのインダクタと、を含むフィルタである。ハイブリットフィルタの通過帯域幅は、弾性波フィルタ110が有する少なくとも1つの弾性波共振子124の通過帯域幅よりも広い。
デュプレクサ45は、図18に示すように、複数(図示例では3つ)のインダクタL1~L3と、複数(図示例では4つ)のキャパシタC1~C4と、を含む。
インダクタL1は、アンテナ端子81と第3スイッチ15の共通端子150との間に接続されている。インダクタL2及びキャパシタC1の直列回路は、インダクタL1と第3スイッチ15の共通端子150との接続点と、グランドとの間に接続されている。2つのキャパシタC2,C3の直列回路は、インダクタL1とアンテナ端子81との接続点と、第3信号端子84との間に接続されている。また、キャパシタC4及びインダクタL3の直列回路は、2つのキャパシタC2,C3の接続点と、グランドとの間に接続されている。
実施形態6に係る高周波モジュール1iでは、第3フィルタ121及び第4フィルタ122と第3スイッチ15の選択端子151との間にインダクタL4が接続されている。また、実施形態6に係る高周波モジュール1iでは、第2スイッチ14の共通端子140と第2信号端子83との間にインダクタL6が接続されている。また、実施形態6に係る高周波モジュール1iでは、インダクタL6と第2信号端子83との接続点と、グランドとの間に、インダクタL7及びキャパシタC6の直列回路が接続されている。
ここで、第1フィルタ111は、例えば、第1通信バンドの送信信号及び受信信号を通過させる送受信フィルタである。第1通信バンドは、例えば、WiFi(登録商標)の2.4GHz帯(2400MHz-2483MHz)におけるチャンネル1~13である。第2フィルタ112iは、例えば、第1通信バンドの送信信号及び受信信号を減衰させると共に、第2通信バンドの送信信号及び受信信号を通過させる送受信フィルタである。第2通信バンドは、例えば、3GPP LTE規格のBand41(2496MHz-2690MHz)である。
また、第3フィルタ121は、例えば、第3通信バンドの送信信号及び受信信号を通過させる送受信フィルタである。第3通信バンドは、例えば、WiFi(登録商標)の2.4GHz帯におけるチャンネル1~6である。第4フィルタ122は、例えば、第4通信バンドの送信信号及び受信信号を通過させる送受信フィルタである。第4通信バンドは、例えば、3GPP LTE規格のBand53(2483.5MHz-2500MHz)である。
(2)レイアウト
実施形態6に係る高周波モジュール1iでは、第1スイッチ13、第2スイッチ14、並びに、第1スイッチ13及び第2スイッチ14を制御する制御回路16は、単一の第1電子部品201内に設けられている。より詳細には、第1電子部品201内において、制御回路16は、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間に位置している。
また、実施形態6に係る高周波モジュール1iでは、第1フィルタ111、第2フィルタ112iを構成する弾性波フィルタ110、第3フィルタ121及び第4フィルタ122は、単一の第2電子部品202i内に設けられている。また、実施形態6に係る高周波モジュール1iでは、第3スイッチ15、及び、第3スイッチ15を制御する制御回路17は、単一の第4電子部品204内に設けられている。
(3)効果
実施形態6に係る高周波モジュール1iでは、第1電子部品201内において、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間に制御回路16が位置している。このため、第1電子部品201内において、第1スイッチ13と第2スイッチ14とを物理的に離すことが可能となり、その結果、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間のアイソレーションの低下を抑制することが可能となる。これにより、第1スイッチ13と第2スイッチ14との間の信号の回り込みを抑制することが可能となり、その結果、信号間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
(変形例)
以下、実施形態1~6の変形例について説明する。
実施形態1~6に係る高周波モジュール1,1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g,1h,1iは、金属電極層60を備えているが、金属電極層60は省略されてもよい。
実施形態1~6に係る第1フィルタ111、第2フィルタ112、第3フィルタ121、第4フィルタ122、第5フィルタ181、第6フィルタ182、第7フィルタ113及び第8フィルタ123の各々は、表面弾性波フィルタに限らず、例えば、BAW(Bulk Acoustic Wave)フィルタであってもよい。BAWフィルタにおける共振子は、例えば、FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator)又はSMR(Solidly Mounted Resonator)である。
実施形態1~6に係る第1フィルタ111、第2フィルタ112、第3フィルタ121、第4フィルタ122、第5フィルタ181、第6フィルタ182、第7フィルタ113及び第8フィルタ123の各々は、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。
また、上述の弾性波フィルタは、表面弾性波又はバルク弾性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。
また、実施形態1に係る通信装置100は、高周波モジュール1の代わりに、高周波モジュール1a,1b,1f,1g,1hのいずれかを備えてもよい。
本明細書において、「要素は、基板の第1主面に配置されている」は、要素が基板の第1主面上に直接実装されている場合だけでなく、基板で隔された第1主面側の空間及び第2主面側の空間のうち、第1主面側の空間に要素が配置されている場合を含む。つまり、「要素は、基板の第1主面に配置されている」は、要素が基板の第1主面上に、他の回路素子又は電極等を介して実装されている場合を含む。要素は、例えば、第2電子部品202、第3電子部品203及び第5電子部品205であるが、第2電子部品202、第3電子部品203及び第5電子部品205に限定されない。基板は、例えば、実装基板4である。基板が実装基板4である場合、第1主面は第1主面41であり、第2主面は第2主面42である。
本明細書において、「要素は、基板の第2主面に配置されている」は、要素が基板の第2主面上に直接実装されている場合だけでなく、基板で隔された第1主面側の空間及び第2主面側の空間のうち、第2主面側の空間に要素が配置されている場合を含む。つまり、「要素は、基板の第2主面に配置されている」は、要素が基板の第2主面上に、他の回路素子又は電極等を介して実装されている場合を含む。要素は、例えば、第1電子部品201及び第4電子部品204であるが、第1電子部品201及び第4電子部品204に限定されない。基板は、例えば、実装基板4である。基板が実装基板4である場合、第1主面は第1主面41であり、第2主面は第2主面42である。
(態様)
本明細書には、以下の態様が開示されている。
第1の態様に係る高周波モジュール(1;1a~1i)は、第1スイッチ(13;13d)と、第2スイッチ(14;14d)と、制御回路(16)と、第1フィルタ(111)と、第2フィルタ(112)と、第3フィルタ(121)と、第4フィルタ(122)と、アンテナ端子(81)と、を備える。第1スイッチ(13;13d)は、第1共通端子(130)、第1選択端子(131)及び第2選択端子(132)を有する。第2スイッチ(14;14d)は、第2共通端子(140)、第3選択端子(141)及び第4選択端子(142)を有する。制御回路(16)は、第1スイッチ(13;13d)及び第2スイッチ(14;14d)を制御する。第1フィルタ(111)は、第1スイッチ(13;13d)の第1選択端子(131)に接続されている。第2フィルタ(112)は、第2スイッチ(14;14d)の第3選択端子(141)に接続されている。第3フィルタ(121)は、第1スイッチ(13;13d)の第2選択端子(132)に接続されている。第4フィルタ(122)は、第2スイッチ(14;14d)の第4選択端子(142)に接続されている。アンテナ端子(81)は、第1フィルタ(111)、第2フィルタ(112)、第3フィルタ(121)及び第4フィルタ(122)に接続されている。第1スイッチ(13;13d)は、第1選択端子(131)と第2選択端子(132)とを選択的に第1共通端子(130)に接続可能である。第2スイッチ(14;14d)は、第3選択端子(141)と第4選択端子(142)とを選択的に第2共通端子(140)に接続可能である。第1スイッチ(13;13d)と第2スイッチ(14;14d)と制御回路(16)とは、単一の電子部品(201;201d;201e)内に設けられている。制御回路(16)は、電子部品(201;201d;201e)内で第1スイッチ(13;13d)と第2スイッチ(14;14d)との間に位置する。
この態様によれば、単一の電子部品(201;201d;201e)内に設けられた第1スイッチ(13;13d)と第2スイッチ(14;14d)との間のアイソレーションの低下を抑制することが可能となる。
第2の態様に係る高周波モジュール(1;1a~1i)は、第1の態様において、複数のグランド端子(161)を更に備える。複数のグランド端子(161)は、電子部品(201;201d)に設けられている。複数のグランド端子(161)は、第1スイッチ(13;13d)、第2スイッチ(14;14d)及び制御回路(16)が並ぶ方向(例えば、第1方向D21)において、第1スイッチ(13;13d)と制御回路(16)との間、及び、第2スイッチ(14;14d)と制御回路(16)との間の少なくとも一方に位置する。
この態様によれば、グランドのシールド効果によって、第1スイッチ(13;13d)と第2スイッチ(14;14d)との間のアイソレーションの低下を更に抑制することが可能となる。
第3の態様に係る高周波モジュール(1;1a~1i)は、第1又は第2の態様において、実装基板(4)を更に備える。実装基板(4)は、第1配線パターン部(441)と、第2配線パターン部(442)と、第3配線パターン部(443)と、第4配線パターン部(444)と、を含む。第1配線パターン部(441)は、第1フィルタ(111)と第1スイッチ(13;13d)の第1選択端子(131)とを接続する。第2配線パターン部(442)は、第2フィルタ(112)と第2スイッチ(14;14d)の第3選択端子(141)とを接続する。第3配線パターン部(443)は、第3フィルタ(121)と第1スイッチ(13;13d)の第2選択端子(132)とを接続する。第4配線パターン部(444)は、第4フィルタ(122)と第2スイッチ(14;14d)の第4選択端子(142)とを接続する。実装基板(4)の厚さ方向(D1)からの平面視において、第1配線パターン部(441)、第2配線パターン部(442)、第3配線パターン部(443)及び第4配線パターン部(444)のうち同時通信による複数の信号が通過する複数の配線パターン部同士が交差しない、及び、第1配線パターン部(441)、第2配線パターン部(442)、第3配線パターン部(443)及び第4配線パターン部(444)のうち複数の配線パターン部とは異なる1以上の配線パターン部が複数の配線パターン部に交差しない。
この態様によれば、配線パターン部(441~444)による信号の回り込みを抑制することが可能となる。
第4の態様に係る高周波モジュール(1;1a~1e)では、第3の態様において、実装基板(4)は、主面(41)を有する。第1フィルタ(111)と第2フィルタ(112)とは、電子部品(201;201d;201e)である第1電子部品(201;201d;201e)とは異なる単一の第2電子部品(202;202a;202b)内に設けられている。第3フィルタ(121)と第4フィルタ(122)とは、第1電子部品(201;201d;201e)及び第2電子部品(202;202a;202b)とは異なる単一の第3電子部品(203;203a)内に設けられている。第1電子部品(201;201d;201e)、第2電子部品(202;202a;202b)及び第3電子部品(203;203a)は、実装基板(4)の主面(41)に配置されている。第2電子部品(202;202a;202b)と第3電子部品(203;203a)とは、実装基板(4)の厚さ方向(D1)からの平面視において、第1方向(D21)に並んでいる。第2電子部品(202;202a;202b)及び第3電子部品(203;203a)と第1電子部品(203;203a)とは、実装基板(4)の厚さ方向(D1)からの平面視において、第1方向(D21)と交差する第2方向(D22)に並んでいる。
この態様によれば、配線長による信号の損失を低減することが可能となる。
第5の態様に係る高周波モジュール(1;1a~1e)は、第4の態様において、第3スイッチ(15;15d)を更に備える。第3スイッチ(15;15d)は、第1フィルタ(111)、第2フィルタ(112)、第3フィルタ(121)及び第4フィルタ(122)とアンテナ端子(81)との間に接続されている。第3スイッチ(15;15d)は、第1電子部品(201;201d;201e)、第2電子部品(202;202a;202b)及び第3電子部品(203;203a)とは異なる第4電子部品(204;204d)内に設けられている。第4電子部品(204;204d)は、実装基板(4)の主面(41)に配置されている。第4電子部品(204;204d)は、実装基板(4)の厚さ方向(D1)からの平面視において、第2電子部品(202;202a;202b)及び第3電子部品(203;203a)に対して第1電子部品(201;201d;201e)側とは反対側に位置する。
この態様によれば、配線長による信号の損失を更に低減することが可能となる。
第6の態様に係る高周波モジュール(1b)では、第3の態様において、第1フィルタ(111)と第2フィルタ(112)と第3フィルタ(121)と第4フィルタ(122)とは、電子部品(201)である第1電子部品(201)とは異なる単一の第2電子部品(202b)内に設けられている。
この態様によれば、高周波モジュール(1b)の小型化を図ることが可能となる。
第7の態様に係る高周波モジュール(1f~1h)では、第3の態様において、実装基板(4)は、互いに対向する第1主面(41)及び第2主面(42)を有する。第1フィルタ(111)と第2フィルタ(112)とは、電子部品(201)である第1電子部品(201)とは異なる単一の第2電子部品(202)内に設けられている。第3フィルタ(121)と第4フィルタ(122)とは、第1電子部品(201)及び第2電子部品(202)とは異なる単一の第3電子部品(203)内に設けられている。第2電子部品(202)及び第3電子部品(203)は、実装基板(4)の第1主面(41)に配置されている。第1電子部品(201)は、実装基板(4)の第2主面(42)に配置されている。
この態様によれば、配線パターン部(441~444)による信号の回り込みを抑制することが可能となる。
第8の態様に係る高周波モジュール(1;1a~1i)では、第4~第7の態様のいずれか1つにおいて、第1フィルタ(111)は、帯域通過フィルタである。第3フィルタ(121)は、帯域通過フィルタである。第1フィルタ(111)の通過帯域と第3フィルタ(121)の通過帯域とが重なる。
この態様によれば、第1フィルタ(111)と第3フィルタ(121)との間のアイソレーションを向上させることが可能となる。
第9の態様に係る高周波モジュール(1;1a~1i)では、第4~第8の態様のいずれか1つにおいて、第1フィルタ(111)は、帯域通過フィルタである。第2フィルタ(112)は、帯域阻止フィルタである。第1フィルタ(111)の通過帯域と第2フィルタ(112)の阻止帯域とが重なる。
第10の態様に係る高周波モジュール(1g)では、第3の態様において、実装基板(4)は、互いに対向する第1主面(41)及び第2主面(42)を有する。第1フィルタ(111)と第3フィルタ(121)とは、電子部品(201)である第1電子部品(201)とは異なる単一の第2電子部品(202a)内に設けられている。第2フィルタ(112)と第4フィルタ(122)とは、第1電子部品(201)及び第2電子部品(202a)とは異なる単一の第3電子部品(203a)内に設けられている。第2電子部品(202a)及び第3電子部品(203a)は、実装基板(4)の第1主面(41)に配置されている。第1電子部品(201)は、実装基板(4)の第2主面(42)に配置されている。
この態様によれば、配線パターン部(441~444)が交差しないように配線パターン部(441~444)を配置することが可能となる。
第11の態様に係る高周波モジュール(1g)では、第10の態様において、第2電子部品(202a)及び第3電子部品(203a)の少なくとも一方は、実装基板(4)の厚さ方向(D1)からの平面視において、第1電子部品(201)と重なる。
この態様によれば、配線長による信号の損失を低減することが可能となる。
第12の態様に係る高周波モジュール(1g)は、第10又は第11の態様において、第3スイッチ(15)を更に備える。第3スイッチ(15)は、第1フィルタ(111)、第2フィルタ(112)、第3フィルタ(121)及び第4フィルタ(122)とアンテナ端子(81)との間に接続されている。第3スイッチ(15)は、第1電子部品(201)、第2電子部品(202)及び第3電子部品(203a)とは異なる第4電子部品(204)内に設けられている。第4電子部品(204)は、実装基板(4)の第2主面(42)に配置されている。第2電子部品(202a)及び第3電子部品(203a)の少なくとも一方は、実装基板(4)の厚さ方向(D1)からの平面視において、第4電子部品(204)と重なる。
この態様によれば、配線長による信号の損失を低減することが可能となる。
第13の態様に係る高周波モジュール(1i)では、第1~第12の態様のいずれか1つにおいて、第1フィルタ(111)、第2フィルタ(112i)、第3フィルタ(121)及び第4フィルタ(122)の少なくとも1つは、ハイブリッドフィルタである。ハイブリッドフィルタは、1以上の弾性波共振子(124)を有する弾性波フィルタ(110)、インダクタ(L5)及びキャパシタ(C5)を含む。
この態様によれば、通過帯域幅を広くすることが可能となる。
第14の態様に係る通信装置(100;100c;100d;100e)は、第1~第13の態様のいずれか1つの高周波モジュール(1;1a~1i)と、信号処理回路(9)と、を備える。信号処理回路(9)は、高周波モジュール(1;1a~1i)に接続されている。
この態様によれば、単一の電子部品(201;201d;201e)内に設けられた第1スイッチ(13;13d)と第2スイッチ(14;14d)との間のアイソレーションの低下を抑制することが可能となる。
1,1a~1i 高周波モジュール
2 第2高周波モジュール
3 第3高周波モジュール
4 実装基板
5 樹脂層
6 第4高周波モジュール
7 第2樹脂層
8 外部接続端子
9 信号処理回路
10,10a,10b アンテナ
11,11e マルチプレクサ
12,12e マルチプレクサ
13,13d 第1スイッチ
14,14d 第2スイッチ
15,15d 第3スイッチ
16 制御回路
17 制御回路
18 マルチプレクサ
19 第4スイッチ
21 マルチプレクサ
22 スイッチ
23 パワーアンプ
24 ローノイズアンプ
31 マルチプレクサ
32 スイッチ
33 パワーアンプ
34 ローノイズアンプ
41 第1主面
42 第2主面
43 外周面
45 デュプレクサ
51 主面
53 外周面
60 金属電極層
61 マルチプレクサ
62 スイッチ
63 パワーアンプ
64 ローノイズアンプ
73 外周面
81,81a,81b アンテナ端子
82 第1信号端子
83 第2信号端子
84 第3信号端子
91 RF信号処理回路
92 ベースバンド信号処理回路
100,100c,100d,100e 通信装置
101,103,105,107 第1入出力端子
102,104,106,108 第2入出力端子
110 弾性波フィルタ
111 第1フィルタ
112
112i 第2フィルタ
113 第7フィルタ
114,116,118,120 第1入出力端子
115,117,119,121 第2入出力端子
121 第3フィルタ
122 第4フィルタ
123 第8フィルタ
124 弾性波共振子
125 直列腕経路
126,127 並列腕経路
130 共通端子(第1共通端子)
131 選択端子(第1選択端子)
132 選択端子(第2選択端子)
133 選択端子
140 共通端子(第2共通端子)
141 選択端子(第3選択端子)
142 選択端子(第4選択端子)
143 選択端子
150 共通端子
151~153 選択端子
161 グランド端子
162 制御端子
171 グランド端子
172 制御端子
181 第5フィルタ
182 第6フィルタ
190 共通端子
191,192 選択端子
201,201d,201e 第1電子部品(電子部品)
202,202a,202b,202i 第2電子部品
203,203a 第3電子部品
204,204d 第4電子部品
205 第5電子部品
206 第6電子部品
207 第7電子部品
211~213 フィルタ
220 共通端子
221~223 選択端子
251 第1信号端子
252 第2信号端子
253 第3信号端子
311~313 フィルタ
320 共通端子
321~323 選択端子
351 第1信号端子
352 第2信号端子
353 第3信号端子
441 第1配線パターン部
442 第2配線パターン部
443 第3配線パターン部
444 第4配線パターン部
445 第5配線パターン部
446 第6配線パターン部
611~613 フィルタ
620 共通端子
621~623 選択端子
651 第1信号端子
652 第2信号端子
653 第3信号端子
C1~C6 キャパシタ
D1 厚さ方向
D21 第1方向
D22 第2方向
L1~L7 インダクタ
P11,P12 並列腕共振子
S11 直列腕共振子
T1 第1信号経路
T2 第2信号経路
T3 第3信号経路
T4 第4信号経路

Claims (14)

  1. 第1共通端子、第1選択端子及び第2選択端子を有する第1スイッチと、
    第2共通端子、第3選択端子及び第4選択端子を有する第2スイッチと、
    前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを制御する制御回路と、
    前記第1スイッチの前記第1選択端子に接続されている第1フィルタと、
    前記第2スイッチの前記第3選択端子に接続されている第2フィルタと、
    前記第1スイッチの前記第2選択端子に接続されている第3フィルタと、
    前記第2スイッチの前記第4選択端子に接続されている第4フィルタと、
    前記第1フィルタ、前記第2フィルタ、前記第3フィルタ及び前記第4フィルタに接続されているアンテナ端子と、を備え、
    前記第1スイッチは、前記第1選択端子と前記第2選択端子とを選択的に前記第1共通端子に接続可能であり、
    前記第2スイッチは、前記第3選択端子と前記第4選択端子とを選択的に前記第2共通端子に接続可能であり、
    前記第1スイッチと前記第2スイッチと前記制御回路とは、単一の電子部品内に設けられており、
    前記制御回路は、前記電子部品内で前記第1スイッチと前記第2スイッチとの間に位置する、
    高周波モジュール。
  2. 前記電子部品に設けられている複数のグランド端子を更に備え、
    前記複数のグランド端子は、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記制御回路が並ぶ方向において、前記第1スイッチと前記制御回路との間、及び、前記第2スイッチと前記制御回路との間の少なくとも一方に位置する、
    請求項1に記載の高周波モジュール。
  3. 実装基板を更に備え、
    前記実装基板は、
    前記第1フィルタと前記第1スイッチの前記第1選択端子とを接続する第1配線パターン部と、
    前記第2フィルタと前記第2スイッチの前記第3選択端子とを接続する第2配線パターン部と、
    前記第3フィルタと前記第1スイッチの前記第2選択端子とを接続する第3配線パターン部と、
    前記第4フィルタと前記第2スイッチの前記第4選択端子とを接続する第4配線パターン部と、を含み、
    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配線パターン部、前記第2配線パターン部、前記第3配線パターン部及び前記第4配線パターン部のうち同時通信による複数の信号が通過する複数の配線パターン部同士が交差しない、及び、前記第1配線パターン部、前記第2配線パターン部、前記第3配線パターン部及び前記第4配線パターン部のうち前記複数の配線パターン部とは異なる1以上の配線パターン部が前記複数の配線パターン部に交差しない、
    請求項1又は2に記載の高周波モジュール。
  4. 前記実装基板は、主面を有し、
    前記第1フィルタと前記第2フィルタとは、前記電子部品である第1電子部品とは異なる単一の第2電子部品内に設けられており、
    前記第3フィルタと前記第4フィルタとは、前記第1電子部品及び前記第2電子部品とは異なる単一の第3電子部品内に設けられており、
    前記第1電子部品、前記第2電子部品及び前記第3電子部品は、前記実装基板の前記主面に配置されており、
    前記第2電子部品と前記第3電子部品とは、前記実装基板の前記厚さ方向からの平面視において、第1方向に並んでおり、
    前記第2電子部品及び前記第3電子部品と前記第1電子部品とは、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方向と交差する第2方向に並んでいる、
    請求項3に記載の高周波モジュール。
  5. 前記第1フィルタ、前記第2フィルタ、前記第3フィルタ及び前記第4フィルタと前記アンテナ端子との間に接続されている第3スイッチを更に備え、
    前記第3スイッチは、前記第1電子部品、前記第2電子部品及び前記第3電子部品とは異なる第4電子部品内に設けられており、
    前記第4電子部品は、前記実装基板の前記主面に配置されており、
    前記第4電子部品は、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2電子部品及び前記第3電子部品に対して前記第1電子部品側とは反対側に位置する、
    請求項4に記載の高周波モジュール。
  6. 前記第1フィルタと前記第2フィルタと前記第3フィルタと前記第4フィルタとは、前記電子部品である第1電子部品とは異なる単一の第2電子部品内に設けられている、
    請求項3に記載の高周波モジュール。
  7. 前記実装基板は、互いに対向する第1主面及び第2主面を有し、
    前記第1フィルタと前記第2フィルタとは、前記電子部品である第1電子部品とは異なる単一の第2電子部品内に設けられており、
    前記第3フィルタと前記第4フィルタとは、前記第1電子部品及び前記第2電子部品とは異なる単一の第3電子部品内に設けられており、
    前記第2電子部品及び前記第3電子部品は、前記実装基板の前記第1主面に配置されており、
    前記第1電子部品は、前記実装基板の前記第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。
  8. 前記第1フィルタは、帯域通過フィルタであり、
    前記第3フィルタは、帯域通過フィルタであり、
    前記第1フィルタの通過帯域と前記第3フィルタの通過帯域とが重なる、
    請求項4~7のいずれか1項に記載の高周波モジュール。
  9. 前記第1フィルタは、帯域通過フィルタであり、
    前記第2フィルタは、帯域阻止フィルタであり、
    前記第1フィルタの通過帯域と前記第2フィルタの阻止帯域とが重なる、
    請求項4~8のいずれか1項に記載の高周波モジュール。
  10. 前記実装基板は、互いに対向する第1主面及び第2主面を有し、
    前記第1フィルタと前記第3フィルタとは、前記電子部品である第1電子部品とは異なる単一の第2電子部品内に設けられており、
    前記第2フィルタと前記第4フィルタとは、前記第1電子部品及び前記第2電子部品とは異なる単一の第3電子部品内に設けられており、
    前記第2電子部品及び前記第3電子部品は、前記実装基板の前記第1主面に配置されており、
    前記第1電子部品は、前記実装基板の前記第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。
  11. 前記第2電子部品及び前記第3電子部品の少なくとも一方は、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電子部品と重なる、
    請求項10に記載の高周波モジュール。
  12. 前記第1フィルタ、前記第2フィルタ、前記第3フィルタ及び前記第4フィルタと前記アンテナ端子との間に接続されている第3スイッチを更に備え、
    前記第3スイッチは、前記第1電子部品、前記第2電子部品及び前記第3電子部品とは異なる第4電子部品内に設けられており、
    前記第4電子部品は、前記実装基板の前記第2主面に配置されており、
    前記第2電子部品及び前記第3電子部品の少なくとも一方は、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4電子部品と重なる、
    請求項10又は11に記載の高周波モジュール。
  13. 前記第1フィルタ、前記第2フィルタ、前記第3フィルタ及び前記第4フィルタの少なくとも1つのフィルタを含むハイブリッドフィルタを更に備え、
    前記少なくとも1つのフィルタは、1以上の弾性波共振子を有する弾性波フィルタであり、
    前記ハイブリッドフィルタは、インダクタ及びキャパシタを更に含む、
    請求項1~12のいずれか1項に記載の高周波モジュール。
  14. 請求項1~13のいずれか1項に記載の高周波モジュールと、
    前記高周波モジュールに接続されている信号処理回路と、を備える、
    通信装置。
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