JP2598728Y2 - ツイン電圧制御発振器 - Google Patents

ツイン電圧制御発振器

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JP2598728Y2 JP1992047643U JP4764392U JP2598728Y2 JP 2598728 Y2 JP2598728 Y2 JP 2598728Y2 JP 1992047643 U JP1992047643 U JP 1992047643U JP 4764392 U JP4764392 U JP 4764392U JP 2598728 Y2 JP2598728 Y2 JP 2598728Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、携帯用電話などに用い
られる受信用電圧制御発振回路と送信用電圧制御発振回
路とを同一基板上に形成したツイン電圧制御発振器に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、携帯用電話は、図10に示すよ
うに、キャリア周波数信号を形成するために、発振用電
圧制御発振回路RXVCO及び送信用電圧制御発振回路
TXVCOを必要としていた。
【0003】例えば受信側の回路構成は、アンテナAN
T−分波回路DPX−バンドパスフィルタBPF−第1
のミキサー(周波数変換回路)MIX−第1中間周波フ
ィルタ−第2のミキサー(周波数変換回路)MIX−第
2中間周波フィルタ−検波回路DET−増幅回路AFA
MP−受話器の構成となっている。さらに、受信信号R
Xの周波数を変換するためのキャリア周波数を作成する
ために、温度補償型水晶発振器TCXO−位相比較回路
PLL−電圧制御発振回路VCO−バンドパスフィルタ
BPFの回路が構成され、そのキャリア周波数の発振出
力faが第1のミキサーに入力されている。
【0004】また、送信側の回路構成は、マイク−増幅
回路AFAMP−電圧制御発振回路VCO−バンドパス
フィルタBPF−増幅回路POWERAMP−分波回路
DPX−アンテナANTの構成となっている。また、増
幅回路AFAMPで増幅された音声信号を所定周波数に
変換するために、温度補償型水晶発振器TCXO−位相
比較回路PLLの回路が構成され、音声信号が電圧制御
発振回路VCOで所定送信周波数にまで逓倍化される。
【0005】通常、受信側電圧制御発振回路RXVCO
と送信側電圧制御発振回路TXVCOは、夫々異なる電
圧制御発振器で構成され、2つの電圧制御発振器を用い
ていた。
【0006】しかし、携帯用電話の小型化に対応して、
図8、9に示すように、1つの回路基板81上に受信側
電圧制御発振回路RXVCO(図中上側の回路)と送信
側電圧制御発振回路TXVCO(図中、下側の回路)と
が形成され、夫々異なる周波数、例えば受信側が280
MHz、送信側が380MHzの発振出力が行われ、夫
々所定周波数のキャリア信号として使用されていた。
【0007】受信側電圧制御発振回路RXVCO、送信
側電圧制御発振回路RXVCOは、夫々共振回路部、負
性抵抗部、増幅部などからなり、図8に示すように、回
路基板81の表面には、夫々の電圧制御発振回路RXV
CO、TXVCOを形成するため、コイルLパターン、
コイルLの調整用のスタブTCのパターン、GND端
子、Vout端子、Vcc端子、Vt端子、及びトラン
ジスタQ、抵抗R、コンデンサC、ダイオードDなどの
電子部品(図示せず)が搭載される端子パッドが形成さ
れ、この端子パッドに夫々トランジスタQ、抵抗R、コ
ンデンサC、ダイオードDが半田接合されていた。
【0008】受信側電圧制御発振回路RXVCOには、
GND端子、Vout端子、Vcc端子、Vt端子の4
種類の6つ端子(GND端子が3つある)が、図中の基
板81の上辺に並設され、また、送信側電圧制御発振回
路TXVCOには、GND端子、Vout端子、Vcc
端子、MOD端子、Vt端子の5種類の6つの端子(G
ND端子が2つある)が図中の基板81の下辺に並設さ
れている。尚、図では、各端子に接合されるリード端子
は省略した。
【0009】ここで、GND端子はアース端子であり、
Vout端子は所定周波数の発振出力fa、fb(受信
側電圧制御発振回路RXVCOの出力をfa、送信側電
圧制御発振回路TXVCOの出力をfbとする)を出力
する端子であり、受信側においては、第1のミキサMI
Xに接続され、送信側においては、バンドパスフィルタ
BPFを介して増幅回路POWERAMPに接続され
る。またVcc端子は電源端子であり、Vt端子は位相
比較回路PLLに接続され、発振回路の発振周波数を制
御するための電圧信号が入力されるチューニング端子で
あり、送信側のみに形成されるMOD端子は、変調する
音声信号が入力される変調端子である。
【0010】回路基板81の裏面は、図9に示すよう
に、GND端子、Vout端子、Vcc端子、MOD端
子、Vt端子が形成された部分を除いて、略全面にアー
ス電極パターン82が形成されている。
【0011】また、回路基板81の表面側の電圧制御発
振回路RXVCO、TXVCOとアース電極パターン8
2とは、導体膜が形成されたスルーホール83によって
接続されている。
【0012】上述の構成をした2つの電圧制御発振回路
RXVCO、TXVCOが形成された回路基板81は、
底面が開口した箱状のシールドケース(図示せず)内に
収納され、シールドケースの側壁と回路基板81の裏面
のアース電極パターン82との間で半田接合されて、電
気的及び機械的に接合される。尚、この半田接合される
部位は図9の斜線部分X、Yとして示している。
【0013】
【考案が解決しようとする課題】しかし上述のツイン電
圧制御発振器において、回路基板81の裏面のアース電
極パターン82が両電圧制御発振回路RXVCO、TX
VCOに対して共通に使用されて、回路基板81の裏面
の略全面に形成されている。このため、受信側電圧制御
発振回路RXVCOのVout端子と送信側電圧制御発
振回路TXVCOのVout端子とが高周波的には近接
した状態となり、受信側電圧制御発振回路RXVCOの
所定振周波数の発振出力faが、送信側電圧制御発振回
路TXVCOの発振回路に漏れしてまい、所定レベル
で、送信側電圧制御発振回路TXVCOのVout端子
から不要な出力fa’として現れてしまう。また、送信
側電圧制御発振回路TXVCOの発振出力fbについて
も同様である。これにより、所定振周波数の発振出力f
a、fbに不要な出力fb’、fa’がのり、また干渉
を起こしたりして、アイソレーション特性を大きく低下
させていた。
【0014】また、回路基板81の表面側においても、
アース配線パターン84を介して両電圧制御発振回路が
接続された状態で構成されているため、この点からして
もアイソレーション特性を大きく低下させていた。
【0015】本考案は上述の問題点に鑑みて案出された
ものであり、ツイン発振回路の大きな作用である配線回
路への実装部品の低減化及び1部品あたりの小型化を維
持しつつ、さらに受信側の発振回路及び送信側の発振回
路の発振出力の漏れを極小化して、アイソレーション特
性を向上させたツイン電圧制御発振器を提供するもので
ある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本考案は、絶縁基板の表
面に受信用電圧制御発振回路と送信用電圧制御発振回路
とを回路的に分離して配置し、該絶縁基板の裏面で前記
受信用電圧制御発振回路と送信用電圧制御発振回路に対
応する位置に夫々分離した少なくとも2つのアース電極
パターンを形成して成る発振回路基板を、底面が開口し
た筺体状のシールドケースで被覆したツイン電圧制御発
振装置である。
【0017】そして、受信用電圧制御発振回路に相当す
るアース電極パターン及び送信用電圧制御発振回路に相
当するアース電極パターンを、前記シールドケースの互
いに対向しあう位置の内壁に各々接合している。
【0018】
【作用】以上のように、本考案は、回路基板の表面側に
おいては、受信用電圧制御発振回路RXVCO、送信用
電圧制御発振回路TXVCOとが回路的に分離されてお
り、さらに、回路基板の裏面に形成したアース電極パタ
ーンが、夫々の発振回路に対応して分離されているた
め、両発振回路のVout端子は高周波的に大きく離れ
た構造となる。このため、従来のように一方の発振回路
の発振出力が、基板裏面のアース電極パターンを介し
て、他方の発振回路に漏れることが低減され、アイソレ
ーション特性が安定し、且つ向上する。
【0019】また、分離されたアース電極パターンとシ
ールドケースとの接合部分が、互いに対向する位置のシ
ールドケースの内壁(側壁)で行われることにより、シ
ールケースを介して互いの接合部分間の距離が大きく離
れるため、シールドケースを介して漏れる発振出力のレ
ベルを大きく低下させることができる。
【0020】
【実施例】以下、本考案のツイン電圧制御発振器を図面
に基づいて詳説する。
【0021】図1は、ツイン電圧制御発振器の外観斜視
図であり、図2は、その裏面側の平面図である。また、
図3は回路基板の表面側の配線パターンを示す図であ
り、図4は回路基板の裏面側の配線パターンを示す図で
ある。
【0022】ツイン電圧制御発振器10は、2つの電圧
制御発振回路RXVCO、TXVCOが形成された回路
基板1と、底面が開口したシルードケース2と、回路基
板1に形成された各端子に接続されたリード端子3・・
・から構成されている。
【0023】回路基板1は図3、図4に示すように、ガ
ラス−エポキシ、セラミックなどから成る絶縁基板11
上に2つの電圧制御発振回路部、例えば受信側電圧制御
発振回路RXVCO及び送信用電圧制御発振回路TXV
COが回路的に分離されて形成されており、夫々の電圧
制御発振回路RXVCO、TXVCOを構成するよう
に、所定配線パターンが形成されている。
【0024】受信側電圧制御発振回路RXVCOは絶縁
基板11上に導体膜で形成したコイルLパターン、コイ
ルLのインダクタンス成分を調整するスタブTC、GN
D端子、Vout端子、Vcc端子、Vt端子及びトラ
ンジスタQ、抵抗R、コンデンサC、ダイオードDなど
が搭載される端子パッドを有し、さらにこの端子パッド
に搭載されたトランジスタQ、抵抗R、コンデンサC、
ダイオードDなどの電子部品13とから構成されてい
る。
【0025】また、受信側電圧制御発振回路RXVCO
の各端子は、図3の回路基板1の上辺で左側からGND
端子、Vout端子、Vcc端子、GND端子、Vt端
子が並設されており、この各端子にクリップリード端子
3 ・・・が半田接合されている。
【0026】また、送信側電圧制御発振回路TXVCO
は、受信側電圧制御発振回路RXVCOと同様にコイル
Lパターン、コイルLのインダクタンス成分を調整する
スタブTC、GND端子、Vout端子、Vcc端子、
Vt端子、MOD端子及びトランジスタQ、抵抗R、コ
ンデンサC、ダイオードDなどが搭載される端子パッド
を有し、さらにこの端子パッドに搭載されたトランジス
タQ、抵抗R、コンデンサC、ダイオードDなどの電子
部品13とから構成されている。
【0027】また、送信側電圧制御発振回路TXVCO
の各端子は、図3の回路基板1の下辺で左側から、GN
D端子、Vout端子、Vcc端子、MOD端子、Vt
端子が並設されており、この各端子にクリップリード端
子3 ・・・が半田接合されている。
【0028】また、絶縁基板11の裏面は、図4に示す
ように、表面側の2つの電圧制御発振回路RXVCO、
TXVCOの形成領域と対応するように、分離された2
つのアース電極パターン12R、12Tが形成されてい
る。また、回路基板1の裏面にも、表側のGND端子、
Vout端子、Vcc端子、MOD端子、Vt端子に対
応して、夫々GND端子、Vout端子、Vcc端子、
MOD端子、Vt端子が形成されている。各端子に接合
されるリード端子は、表側の端子と裏面側の端子とを挟
持するように接合される。
【0029】また、電圧制御発振回路RXVCO、TX
VCOの所定位置や各端子は、裏面側のアースパターン
12R、12Tや各端子と、図中丸印で示す導体膜で形
成されたスルーホール14によって導通されている。
【0030】このような回路基板1は、底面が開口した
シルードケース2に収納され、半田23に接合されて電
気的及び機械的に接合されている。具体的には、シール
ケース2の側面には、プレス加工により内側に突出する
突起部21・・が形成されており、回路基板1の表面側
をシールケース2の上面と対向させるようにして収納
し、該突起部21・・・で位置決めを行い、回路基板1
のアース電極パターン12R、12Tとシールケース2
の側壁との間で半田接合が施されている。尚、アース電
極パターン12R、12Tとシールケース2との接合部
分は、23R、23Tで示す。
【0031】また、シルードケース2の側壁には、回路
基板1に接合したリード端子と接触しないように、切り
欠き部22が形成されている。
【0032】本考案は、回路基板1の表面側において
は、電圧制御発振回路RXVCO、TXVCOが回路的
に分離されており、さらに、回路基板1の裏面において
は、電圧制御発振回路RXVCO、TXVCOに対応し
て、アース電極パターン12R、12Tが夫々分離して
形成されているため、一方の電圧制御発振回路、例えば
RXVCOのVout端子から出力される所定キャリア
周波数の発振出力faが、アース電極パターン12R、
12Tを介して、他方の電圧制御発振回路、例えばTX
VCXOのVout端子から出力される発振出力Fbに
影響を及ぼす度合いを非常に低減できる。これは、漏れ
出力fa’、fb’がアース電極パターン12R、12
Tを介して他方の電圧制御発振回路RXVCO、TXV
COに漏れてしまうが、本考案のように、完全に分離さ
れたアース電極パターン12R、12Tを形成すること
により、高周波的には両電圧制御発振回路RXVCO、
TXVCOのVout間の距離を高周波的にが長くでき
るためである。
【0033】図5、6は、本考案の作用効果を説明する
ための模式的な図である。
【0034】図5(a)は本考案の回路基板1 裏面側か
らみた状態で模式図であり、(b)は電気的導通状態を
示す模式図である。尚、図中点線は、Vout端子から
導出される発振出力fa’、fb’の漏れ状況を示す。
また、図6(a)、(b)は従来のベタ形状のアース電
極パターンの場合の模式図である。従来では、図6
(a)に示すように、ベタ形状のアース電極パターン8
2に、両Vout端子が高周波的に近接されているた
め、このベタ形状のアース電極パターン82を介して、
一方の、例えば受信用電圧制御発振回路RXVCOの発
振出力faと他方の、例えば送信用電圧制御発振回路T
XVCOの発振出力fbが直接的に影響を及ぼしあう。
【0035】これに対して、本考案では、図5(a)に
示すように、回路基板1の裏面側には、完全に分離した
アース電極パターン12R、12Tが形成されているの
で、このアース電極パターン12R、12Tを介して、
両Vout端子間に漏れる発振出力fa’、fb’が殆
どなくなる。
【0036】このため、アイソレーション特性は、従来
の構造では、38〜42dBであったもののが、本考案
品では約52dBとなり、約12dBも向上する。
【0037】ここで、アイソレーション特性は、例えば
受信側電圧制御発振回路RXVCOの発振出力faの出
力において、電圧制御発振回路RXVCOのVout端
子に導出される発振出力faと電圧制御発振回路TXV
COのVout端子に導出される漏れ出力fa’の差で
表され、また、図7(b)に示すように、例えば送信側
の電圧制御発振回路TXVCOの発振出力Fbの出力に
おいて、電圧制御発振回路TXVCOのVout端子に
導出される発振出力fbと電圧制御発振回路RXVCO
のVout端子に導出される漏れ出力fb’の差(Δf
a、Δfb)で表される。
【0038】さらに、本考案では、このアイソレーショ
ン特性を向上させるには、回路基板1のアース電極パタ
ーン12R、12Tとシールケース2とを接合する半田
接合部23R、23T位置を制御することが重要とな
る。
【0039】図2に示すように、本考案では、アース電
極パターン12R、12Tはシールドケース2を介し
て、電気的に接続(接地)されるが、この半田接合部2
3R、23Tの接合位置を両電圧制御発振回路RXVC
O、TXVCOのVout端子から離した位置に設定す
ることが重要で、シールドケース2とアース電極パター
ン12R、12Tの接合位置を電気的に離すようにす
る。具体的には、図2に示すように、受信用電圧制御発
振回路RXVCOにおいて、回路基板1の裏面側のVo
ut端子が回路基板1の上部に配置されているので、V
out端子と半田接合部23Rとの距離を離すために、
半田接合部23Rは、アース電極パターン12Rの下部
右側部分で行っている。
【0040】また、電圧制御発振回路TXVCOにおい
て、回路基板1の裏面側のVout端子が回路基板1の
下部の右寄りに配置されているので、このVout端子
と半田接合部23Tの距離を離すために、半田接合部2
2Tは、アース電極パターン12Tの上部左側部分で行
っている。
【0041】尚、受信用電圧制御発振回路TXVCOの
Vout端子を、回路基板1の裏面の上部の右寄りに配
置することにより、一層の両電圧制御発振回路RXVC
O,TXVCOの発振出力の影響を防止できる。
【0042】このように、シールドケース2と回路基板
1との接合部分を考慮した電気的等価回路は図5
(b)、図6(b)のように示されるが、従来品では、
半田接合部X、Yとがアース電極パターン82を通じ
て、最短距離に接合されることになる。これに対して、
本考案では、両アース電極パターン12R、12Tは、
半田接合部23R、23Tがシールドケース2 を介して
接続される。このため、高周波的に、電圧制御発振回路
RXVCO、TXVCOのVout端子間を非常に長く
することができるため、、漏れ発振出力fa、fbを大
きく減衰させることができる。
【0043】このように、アース電極パターンを電圧制
御発振回路RXVCO、TXVCOに対応させて、2つ
に分離したアース電極パターン12R、12Tを形成
し、夫々のアース電極パターン12R、12Tとシール
ドケース2との接合部分を互いに対向する側面とするこ
とにより、アイソレーション特性を従来のツイン電圧制
御発振回路では、約38〜42dBの本考案品では約5
8dBと、約18dBも向上させることができる。
【0044】以上のように、本考案では、回路基板1の
表面側に回路的に分離された2つの電圧制御発振回路R
XVCO、TXVCOを形成し、且つ回路基板1の裏面
側に夫々の電圧制御発振回路RXVCO、TXVCOに
対応して、夫々分離された2つのアース電極パターン1
2R、12Tを形成するとともに、シールドケース2と
回路基板1との半田接合部分23R、23Tをシールド
ケースの対向する側面にそれぞれ形成したため、高周波
回路的に2つの電圧制御発振回路RXVCO、TXVC
OのVout端子の距離が互いに離れるために、アイソ
レーシイン特性が向上するが、さらにVout端子間の
相互の漏れ信号を防止するために、シールドケース2に
2つの電圧制御発振回路RXVCO、TXVCOを分離
する中仕切りを形成すれば、一層の効果を導出すること
ができる。
【0045】尚、上述の電圧制御発振回路RXVCO、
TXVCOに、さらに位相比較回路PLLや温度補償型
水晶発振器を搭載しても構わない。
【0046】
【考案の効果】以上のように、本考案によれば、ツイン
型電圧制御発振器の大きな特徴である小形化を維持しつ
つ、回路基板の表面に2つの電圧制御発振回路RXVC
O、TXVCOを夫々回路的に分離して形成するととも
に、裏面に夫々の電圧制御発振回路RXVCO、TXV
COに対応して分離されたアース電極パターンを形成し
たため、電圧制御発振回路RXVCO、TXVCOのV
out端子間の相互の漏れ信号が低減され、アイソレー
ション特性が向上し、C/N比が向上するツイン電圧制
御発振装置が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案のツイン電圧制御発振器の分解斜視図で
ある。
【図2】ツイン電圧制御発振器の裏面側の平面図であ
る。
【図3】回路基板の表面側の配線パターンを示す図であ
る。
【図4】回路基板の裏面側の配線パターンを示す図であ
る。
【図5】(a)は本考案の回路基板裏面側からみた状態
で模式図であり、(b)は電気的導通状態を示す模式図
である。
【図6】(a)は従来の回路基板裏面側からみた状態で
模式図であり、(b)は従来の電気的導通状態を示す模
式図である。
【図7】アイソレーション特性を説明するための図であ
り、(a)は受信側の電圧制御発振回路の発振出力と漏
れ信号との関係を示し(b)は送信側の電圧制御発振回
路の発振出力と漏れ信号との関係を示す。
【図8】従来のツイン電圧制御発振器の回路基板の表面
側の配線パターンを示す図である。
【図9】従来のツイン電圧制御発振器の回路基板の裏面
側の配線パターンを示す図である。
【図10】ツイン電圧制御発振器を用いた携帯用電話の
ブロック回路構成図である。
【符号の説明】
1・・・・回路基板 11・・・絶縁基板 12R・・アー電極パターン 12T・・アー電極パターン 2・・・・シルードケース 21・・・突起部 23、23R、23T・・半田 3・・・・リード端子 RXVCO ・・・受信側電圧制御発振回路 TXVCO ・・・送信側電圧制御発振回路 fa・・・・受信側電圧制御発振回路の発振出力 fb・・・・送信側電圧制御発振回路の発振出力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−60135(JP,A) 特開 平3−265223(JP,A) 特開 平2−279027(JP,A) 特開 平3−6853(JP,A) 特開 昭59−210741(JP,A) 実開 昭57−80867(JP,U) 実開 昭63−159940(JP,U) 実開 平2−75850(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03B 1/00 H03L 7/22 H04B 1/38 H05K 1/02

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁基板の表面に受信用電圧制御発振回
    路と送信用電圧制御発振回路とを回路的に分離して配置
    し、該絶縁基板の裏面で前記受信用電圧制御発振回路と
    送信用電圧制御発振回路に対応する位置に夫々分離した
    少なくとも2つのアース電極パターンを形成して成る
    振回路基板を、底面が開口した筺体状のシールドケース
    で被覆するとともに、 前記受信用電圧制御発振回路に相当するアース電極パタ
    ーン及び前記送信用電圧制御発振回路に相当するアース
    電極パターンを、前記シールドケースの互いに対向しあ
    う位置の内壁に各々接合した ことを特徴とするツイン電
    圧制御発振器。
JP1992047643U 1992-07-08 1992-07-08 ツイン電圧制御発振器 Expired - Fee Related JP2598728Y2 (ja)

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