JP3830369B2 - High frequency circuit, composite high frequency component, and communication device using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信システムなどの通信装置に用いる高周波回路、それを実現した複合高周波部品、及びそれを用いた通信装置に関し、特に複数の通信システムに対応する高周波回路、それを実現した複合高周波部品、及びそれを用いた通信装置に関する。
【0002】
現在、移動体通信装置として、多数の通信方式/複数の高周波帯域が有る。例えば、TDMA方式としては、ヨーロッパでは900MHz帯を使用したEGSM(Extended Global; System; communication)通信システムや1.8GHz帯を使用したDCS(Digital; Cellular; System)通信システムがあり、2つの通信システムで動作可能なデュアルバンド携帯電話器が提案されている。例えば、特開2001−185902号や特開2000−49651号に開示されたDCSとEGSMとのデュアルバンド携帯電話器は、DCSの周波数帯とEGSMの周波数帯とに対応し、ある時はDCSの周波数帯で通信をし、またある時はEGSMの周波数帯で通信をする。このように、複数の規格の周波数帯を扱うことにより、一方の規格の周波数帯で通信が不可能である場合には、他方の規格の周波数帯で通信をすることができる。
【0003】
さらには、例えば1.9GHz帯を使用するPCS(Personal Communication Services)通信システムなど、他の通信システムも加え、3つの通信システムで動作が可能トリプルバンド携帯電話器も提案されている。特開2000−165288号には、3つの通信システムで動作可能な複合高周波部品及び移動体通信装置が開示されている。
【0004】
図1は、一般的なトリプルバンド携帯電話器のフロントエンド部を示すブロック図であり、近接した周波数を備える第1及び第2の通信システムに1.8GHz帯のDCS及び1.9GHz帯のPCS、それらと周波数が異なる第3の通信システムに900MHz帯のEGSMとした場合の一例を示したものである。
【0005】
トリプルバンド携帯電話器に用いられる複合高周波部品20は、アンテナ1、ダイプレクサ2、第1乃至第3のダイオードスイッチ3〜5、第1及び第2のフィルタ6,7を備える。ダイプレクサ2は、送信の際にはDCS、PCSあるいはEGSMの送信信号を結合し、受信の際にはDCS、PCSあるいはEGSMに受信信号を分配する役目を担う。第1のダイオードスイッチ3は、DCS及びPCSの送信部側とDCS及びPCSの受信部側とを切り換え、第2のダイオードスイッチ4は、DCSの受信部Rxd側とPCSの受信部Rxp側とを切り換え、第3のダイオードスイッチ5は、EGSMの送信部Txg側と受信部Rxg側とを切り換える役目を担う。第1のフィルタ6は、DCS、PCSの送受信信号を通過させ、2次高調波及び3次高調波を減衰させ、第2のフィルタ7は、EGSMの送受信信号を通過させ、3次高調波を減衰させる役目を担う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
複合高周波部品20は、携帯電話などの通信装置に搭載されることから、小型化が要求されている。同時に、通信品質向上のための複合高周波部品の高性能化も要求されている。
【0007】
ダイオード、コンデンサ、インダクタ等で構成されるダイオードスイッチ、コイルやコンデンサで構成されるダイプレクサやフィルタを備える従来の複合高周波部品20は、多数の部品(素子)で構成され、さらには、非常に複雑な回路構成となっている。特に、ダイオードなど多層基板の内部に形成することのできないチップ部品などは、多層基板上に搭載するため、複合高周波部品の小型化の妨げとなっていた。また、多数の部品(素子)が複雑な回路で構成されていることから、部品(素子)同士を接続するための回路配線が多層基板内で複数の基板にわたって複雑に引き回されている。別の基板に配置された部品(素子)同士を接続するためには通常、基板にビアを設け接続する。そのため、回路配線が長くなり、伝送損失の増加や,回路配線同士のカップリングによるノイズ発生などを引き起こすといった場合があった。
【0008】
例えば、特開2000−49651号に開示されているマルチバンド用高周波スイッチモジュールでは、通信システムの送受信を切り換えるスイッチはダイオードと伝送線路とコンデンサとから構成され、伝送線路などはビアを用い複数の基板にわたって形成されており、伝送線路や別の基板に形成されているコンデンサなどの接続も同様にビアを介して接続されている。その結果、多層基板の厚みが大きくなり低背化が困難である場合があった。
【0009】
そこで、本発明の目的は、回路を構成する部品(素子)数を減らすことで回路を簡略化し、複合高周波部品の小型化、特に低背化と、高性能化を可能にする高周波回路および、それを実現した複合高周波部品および通信装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
本発明の請求項1に記載の高周波回路は、第1通信システムの周波数帯に対し、第2通信システムの周波数帯が第3通信システムの周波数帯よりも近接するように、使用する周波数帯域が互いに近接して定められた第1通信システム及び第2通信システム、並びに、これら第1及び第2通信システムと使用する周波数帯域が離れた第3通信システムに対応した高周波回路であって、
アンテナに接続される第1の共通端子と、前記第2通信システムと前記第3通信システムとの送信信号が入力される第1の入力端子と、前記第2通信システムと前記第3通信システムとの受信信号が入力される第1の出力端子と、CDMA方式による前記第1通信システムの送受信に共用される第1の入出力端子とを有し、前記第1の入力端子、前記第1の出力端子および前記第1の入出力端子のいずれか1つを、前記第1の共通端子に切換接続する単一のスイッチ部と、
前記スイッチ部の前記第1の入力端子に接続される第2の共通端子、前記第2通信システムの送信端子に接続される第2の入力端子及び前記第3通信システムの送信端子に接続される第3の入力端子とを有する第1のダイプレクサと、
前記スイッチ部の前記第1の出力端子に接続される第3の共通端子、前記第2通信システムの受信端子に接続される第3の出力端子及び前記第3通信システムの受信端子に接続される第4の出力端子とを有する第2のダイプレクサと、を備えたことを特徴とする。
【0011】
また、本発明の高周波回路は、前記第1の入力端子と前記第2の共通端子との間にフィルタが接続されていることを特徴とする。フィルタとしては、ローパスフィルタなどが挙げられる。
【0012】
さらに、本発明の高周波回路は、前記スイッチ部がGaAs半導体素子を含むスイッチ素子とコンデンサとからなることを特徴とする。
【0013】
本発明の複合高周波部品は、複数の誘電体基板を積層してなる多層基板を有してなる複合高周波部品であって、第1の共通端子と第1の入力端子と第1の出力端子と第1の入出力端子とを有し、第1の入力端子、第1の出力端子および第1の入出力端子のいずれか1つの端子が、第1の共通端子に切換接続されるスイッチ部と、第2の共通端子と第2の入力端子と第3の入力端子とを有する第1のダイプレクサと、第3の共通端子と第3の出力端子と第4の出力端子とを有する第2のダイプレクサとからなり、前記第1の入力端子が前記第2の共通端子に接続され、前記第2の出力端子が前記第3の共通端子に接続され、前記スイッチ部は、GaAs半導体素子を含むスイッチ素子とコンデンサとからなり、前記スイッチ素子は前記多層基板上に搭載され、前記第1のダイプレクサおよび第2のダイプレクサが前記多層基板の内部に形成されている
ことを特徴とする。
【0014】
また、本発明の複合高周波部品は、前記第1の入力端子と前記第2の共通端子との間にフィルタが接続され、該フィルタは前記多層基板の内部に形成されていることを特徴とする。フィルタとしてはローパスフィルタなどが挙げられる。
【0015】
さらに、本発明の複合高周波部品は、前記スイッチ部を構成するコンデンサが多層基板上にチップ部品として搭載されていることを特徴とする。
【0016】
本発明の通信装置は、前記高周波回路を用いたことを特徴とする。
【0017】
本発明の通信装置は、前記複合高周波部品を用いたことを特徴とする。
【0018】
本発明の高周波回路及び複合高周波部品は、前記第3の出力端子と前記第4の出力端子のそれぞれに表面弾性波フィルタが接続され、前記表面弾性波フィルタが基板表面に搭載されていてもよい。
【0019】
本発明の高周波回路及び複合高周波部品は、ノイズ除去のためのインダクタ及びコンデンサを含む回路が前記第1の共通端子に接続され、前記多層基板の内部に形成されていても良い。
【0020】
上記の構成することにより本発明の高周波回路および複合高周波部品は、回路を構成する部品(素子)数を減らすことができるため、回路構成が簡素化される。また、複数の基板にわたって形成されていた送受信を切り換えるためのスイッチ部を構成する部品(素子)の伝送線路を省略することができるため、多層基板を薄く形成することができ、複合高周波部品全体として、小型化及び低背化が可能となる。さらに、回路を構成する部品(素子)同士を接続すらための配線の長さが短くなることで、伝送損失の増加を抑制し、配線同士のカップリングによるノイズ発生を防止することができる。
【0021】
また、本発明の高周波回路および複合高周波部品は、使用する周波数帯域が近接する第1通信システム及び第2通信システム、並びに、これら第1及び第2通信システムと使用する周波数帯域が離れた第3通信システムに対応することが可能となる。さらに、前記第1通信システムは、CDMA方式の通信システムであり、前記第1通信システムの送信部及び受信部とは、回路配線のみまたは回路配線のみによって結ばれている高周波回路としてもよい。CDMA方式の通信システムとしては、W−CDMA通信システムやUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)通信システム等が挙げられる。
【0022】
本発明の複合高周波部品は、第1のダイプレクサと第2のダイプレクサとスイッチ部、さらには、フィルタやノイズ除去のための回路とを、多層基板に一体化し、GaAs半導体素子を含むスイッチ素子を多層基板上に搭載し、第1のダイプレクサと第2のダイプレクサ、フィルタ、ノイズ除去のための回路とを多層基板の内部に形成することで、複合高周波部品の小型化が可能となる。
【0023】
また、本発明の複合高周波部品は、スイッチ部にGaAs半導体素子を用いることで、複数の通信システムの送受信を切り換えるスイッチ部を構成する部品(素子)が少なくて済む。そのため、高周波回路が簡略化される。また、多層基板上に搭載される部品(素子)も少なくて済むために複合高周波部品の小型化が可能となる。さらには、多層基板上に搭載する部品数が減少することで部品実装の作業性も向上する。
【0024】
本発明の複合高周波部品のスイッチ部を構成するコンデンサは、直流電流カット用のコンデンサの機能を有している。通常、直流電流カット用のコンデンサは大容量のものが用いられるが、多層基板に内層する場合には、コンデンサ電極の電極面積を大きくしたり、あるいは複数層にもわたってコンデンサ電極を形成しなければならないため、多層基板の小型化の妨げとなる場合がある。しかし、本発明の複合高周波部品は、スイッチ部を構成するコンデンサを多層基板上に搭載するために多層基板を小型化ひいては複合高周波部品の小型化を可能とする。
【0025】
また、本発明の通信装置も、本発明の高周波回路および複合高周波部品を用いることで同様の作用効果を奏するものである。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の1つの実施例である複合高周波部品201は図2に示すような構成となっている。
【0027】
図2と図3において、ガラスセラミックなどの誘電体基板を絶縁層とし、AgもしくはAg合金を主成分とした導電層とする多層基板101の内部に形成された図示しない第1のダイプレクサ21、第2のダイプレクサ22、ローパスフィルタ61と、多層基板上102に搭載されたGaAs半導体素子315とコンデンサ316、317、318、319とからなるスイッチ部31により構成されている。また、多層基板101は略直方体形状であり、4つの側面には、下方が半円筒状の凹部とされ、その内側面が導体層とされたキャステレーション401が複数個形成されている。複合高周波部品201は、このキャステレーション401により、他の基板上に搭載接続することができる。また、キャステレーション401は、高周波回路におけるアンテナ端子、各通信システムの送受信部端子、制御端子、接地端子などに対応する。
【0028】
本発明の複合高周波部品201に形成されている使用する周波数帯域が近接する第1通信システム及び第2通信システム、並びに、これら第1及び第2通信システムと使用する周波数帯域が離れた第3通信システムに対応したトリプルバンド携帯電話器に用いる高周波回路9について図3と図4を参照して説明する。図3はブロック図であり、図4は回路図である。ここで、本実施例では、第一の通信システムとして、CDMA方式の通信システムのUMTS(Universal Mobile Telecommunications
System)、第2の通信システムとしてTDMA方式のDCS、第3の通信システムとしてTDMA方式のEGSMとする。
【0029】
図4において、高周波回路9は、アンテナ端子ANTに接続され各通信システムの送信信号と受信信号とを切り換えるスイッチ部31とEGSMとDCSの通信システムの送信部に接続される第1のダイプレクサ21とEGSMとDCSの通信システムの受信部に接続される第2のダイプレクサ22、各通信システムから送信部からの送信信号において2次高調波及び3次高調波を減衰させるローパスフィルタ61とを有している。スイッチ部31は、アンテナに接続される第1の共通端子314とローパスフィルタの第1のフィルタ端子611に接続される第1の入力端子311と、UMTSの送受信部端子TRX1に接続される第1の入出力端子312と、第2のダイプレクサ22の第3の共通端子221に接続される第1の出力端子313を有している。
【0030】
スイッチ部は、GaAs半導体素子を含むスイッチ素子315とコンデンサ316、317、318、319とで構成されている。またスイッチ素子は第1の共通端子と第1の入力端子の接続/切断を制御する第1制御端子VC1、第1の共通端子と第1の入出力端子の接続/切断を制御する第2の制御端子VC2、第1の共通端子と第1の出力端子の接続/切断を制御する第3の制御端子VC3を有している。ここで、コンデンサ316、317、318、319は制御端子VC1、VC2、VC3からの直流電流をカットするための機能を有しており、30pF程度以上の容量のものが使用される。
【0031】
第1のダイプレクサ21は、ローパスフィルタの第2のフィルタ端子612に接続される第2の共通端子211とDCS送信部端子TX2に接続される第2入力端子212とEGSMの送信部端子TX1に接続される第3の入力端子213とを有している。また、第1のダイプレクサ21は第2の共通端子211と第2の出力端子212との間で、DCS送信部端子TX2からの送信信号を通過させるハイパスフィルタの機能と、第2の共通端子211と第3の出力端子213との間で、EGSMの送信部端子TX1からの送信信号を通過させるローパスフィルタの機能とを備えている。
【0032】
第1のダイプレクサ21は、コンデンサ121、122、およびインダクタンス123からなるローパスフィルタと、コンデンサ127、128、129及びインダクタンス130からなるハイパスフィルタとで構成される。
【0033】
第2のダイプレクサ22は、スイッチ部31の第2の入力端子313に接続される第3の共通端子221とDCSの受信部端RX2に接続される第3の出力端子223とEGSMの受信部端子RX1に接続される第2出力端子224とを有している。また、第2のダイプレクサ22は第3の共通端子221と第2の出力端子224との間で、スイッチ部31の第1の出力端子313からのEGSMの送信信号を通過させるローパスフィルタの機能と、第3の共通端子221と第3の出力端子223との間で、スイッチ部31の第2の出力端子からのDCSの受信信号を通過させるハイパスフィルタの機能とを備えている。
【0034】
第2のダイプレクサ22は、コンデンサ124、125およびインダクタンス126からなるローパスフィルタと、コンデンサ131、132、133及びインダクタンス134からなるハイパスフィルタとで構成される。
【0035】
上述した第1と第2のダイプレクサはローパスフィルタとハイパスフィルタとを組み合わせてなるものであるが、これに限定されるわけではなく、この組み合わせ以外のローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、ノッチフィルタ、バンドパスフィルタ等を任意に組み合わせたダイプレクサを用いても良い。
【0036】
ローパスフィルタ61はスイッチ部31の第1の入力端子311と第1のダイプレクサ21の第2の共通端子211との間に接続されている。これにより、第1のダイプレクサ21とEGSMの送信端子TX1およびDCSの送信部端子TX2との間に接続するよりも、ローパスフィルタの数を少なくできる。すなわち、部品(素子)の数を増やすことなく、送信信号の高調波を除去することができる。
【0037】
ローパスフィルタ61は、コンデンサ136、137、1138、139、140およびインダクタンス141、142を備え、2段のローパスフィルタで構成される
【0038】
このような構成を有する本発明の高周波回路9では、各通信システムの送信もしくは受信の際では、以下のように動作する。EGSMの送信信号は、EGSMの送信部端子TX1から第1のダイプレクサ21が有する第3の入力端子213に入力され、ダイプレクサ21を構成するローパスフィルタを通過し、第1のダイプレクサ21が有する第2の共通端子211に出力され、ローパスフィルタ61を介して、スイッチ部31の第1の入力端子311に入力され、スイッチ部31の第1の共通端子314から出力される。このとき、スイッチ素子315の第1制御端子VC1に第1の共通端子314と第1の入力端子311とを接続するように信号が送信され、第2、第3制御端子VC2、VC3からは第1の入出力端子と第1の出力端子は切断するように信号が送信される。一方、EGSMの受信信号は、スイッチ部31の第1の共通端子314から入力され、第1の出力端子313から出力される。出力されたEGSM受信信号は、第2のダイプレクサ22の第3の共通端子221から入力され、第2のダイプレクサ22を構成するローパスフィルタを通過し、第2の出力端子224から出力されEGSM受信部端子RX1へと送られる。このとき、スイッチ素子315の第3制御端子に第1の共通端子314と第1の出力端子313とを接続するように信号が送信され、第1制御端子VC1と第2制御端子VC2に第1の入力端子311と第1の入出力端子312は切断するように信号が送信される。
【0039】
また、DCS送信信号は、DCS送信部端子TX2から第1のダイプレクサ21が有する第2の入力端子212に入力され、第1のダイプレクサ21を構成するハイパスフィルタを通過し、第1のダイプレクサ21が有する第2の共通端子211に出力され、ローパスフィルタ61を通過して、スイッチ部31の第1の入力端子311に入力され、スイッチ部31の第1の共通端子314から出力される。このとき、スイッチ素子315の第1制御端子VC1に第1の共通端子314と第1の入力端子311とを接続するように信号が送信され、第2、第3制御端子VC2、VC3からは第1の入出力端子312と第1の出力端子313は切断するように信号が送信される。一方、DCSの受信信号は、スイッチ部31の第1の共通端子314から入力され、第1の出力端子313から出力される。出力されたDCS受信信号は、第2のダイプレクサ22の第3の共通端子221から入力され、第3の出力端子223から出力されDCS受信部端子RX2へと送られる。このとき、スイッチ素子315の第3制御端子VC3に第1の共通端子314と第1の出力端子313とを接続するように信号が送信され、第1制御端子VC1と第2制御端子VC2には、第1の入力端子311と第1の入出力端子312は切断するように信号が送信される。
【0040】
また、UMTS送信信号は、UMTSの送信部端子TRX1からスイッチ部31の第1の入出力端子312に入力され、スイッチ部31の第1の共通端子314から出力される。このとき、スイッチ素子315の第1制御端子VC2に第1の共通端子314と第1の入出力端子312とを接続するように信号が送信され、第1、第3制御端子VC1、VC3からは第1の入力端子311と第1の出力端子313は切断するように信号が送信される。一方、UMTSの受信信号は、スイッチ部31の第1の共通端子314から入力され、第1の入出力端子312から出力される。出力されたUMTS受信信号は、UMTS受信部端子TRX1へと送られる。このとき、送信時と同様に、スイッチ素子315の第1制御端子VC2に第1の共通端子314と第1の入出力端子312とを接続するように信号が送信され、第1、第3制御端子VC1、VC3からは第1の入力端子311と第1の出力端子313は切断するように信号が送信される。
【0041】
なお、EGSMとDCSとUMTSのトリプルバンド携帯電話器の場合、EGSMの送信信号が、880MHzから915MHz、受信信号が925MHzから960MHz、DCSの送信信号が1710MHzから1785MHz、受信信号が1805MHzから1880MHz、UMTSの送信信号が1920MHzから1980MHz、受信信号が2110MHzから2170MHzである。よって、スイッチ素子315は、その周波数帯域が1000MHzから2000MHz程度である、GaAs半導体からなるGaAsMMICを用いている。また、各通信システムの送受信の切換がGaAsMMICを用いるだけで行うことができるため、高周波回路を構成する部品(素子)数が減少し、複合高周波部品の小型化が可能となる。GaAsMMICはチップ部品として構成されているため、複合高周波部品に用いる場合は、多層基板上に搭載される。また、GaAsMMICの各端子と第1、第2のダイプレクサやローパスフィルタなどの部品(素子)との接続は図示しない電極パッドを介して多層基板内に形成される第1、第2のダイプレクサやローパスフィルタと接続される。
【0042】
一方、GaAsMMICは、静電気の影響を非常に受けやすいデバイスであることから、静電気防止回路を高周波回路に付加してもよい。具体的には、アンテナ端子とスイッチ部31の第一の共通電極との間にコンデンサとインダクタンスを含む回路を設ける。また、前記静電気防止回路も多層基板内に形成できる可能性があり、複合高周波部品の小型化が維持できる。
【0043】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。例えば、第2のダイプレクサとEGSMとDCSの各受信部端子との間にそれぞれ、表面弾性波フィルタ(SAWフィルタ)を接続しても良い。SAWフィルタを付加した高周波回路を複合高周波部品に用いる場合には、SAWフィルタを多層基板に搭載する。多層基板に設けた凹部に、SAWフィルタを搭載してもよい。また、前記凹部は、GaAsMMICチップ素子が搭載されている面に形成してもよいが、GaAsMMICチップ素子が搭載されていない多層基板の底面に形成すると、平面的に見て多層基板が小型化するため好ましい。
【0044】
さらには、UMTSの送受信部端子TRX1に、UMTSの送信信号と受信信号を切り換えるデュプレクサを接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のトリプルバンド用携帯電話器に用いられるトリプルバンド用高周波回路のブロック図である。
【図2】本発明の一実施例である複合高周波部品の斜視図である。
【図3】本発明の一実施例である高周波回路のブロック図である。
【図4】本発明の一実施例である高周波回路図である。
【符号の説明】
9 高周波回路
311 第1の入力端子
312 第1の入出力端子
313 第1の出力端子
314 第1の共通端子
31 スイッチ部
315 スイッチ素子
316〜319 コンデンサ
21 第1のダイプレクサ
22 第2のダイプレクサ
211 第2の共通端子
212 第2の入力端子
213 第3の入力端子
221 第3の共通端子
224 第3の出力端子
223 第4の出力端子
61 ローパスフィルタ
;[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-frequency circuit used in a communication device such as a mobile communication system, a composite high-frequency component that realizes the high-frequency circuit, and a communication device that uses the high-frequency circuit. The present invention relates to a high-frequency component and a communication device using the same.
[0002]
Currently, there are many communication systems / multiple high frequency bands as mobile communication devices. For example, TDMA systems include an EGSM (Extended Global; System; communication) communication system using a 900 MHz band and a DCS (Digital; Cellular; System) communication system using a 1.8 GHz band in Europe. A dual-band mobile phone that can be operated on the Internet has been proposed. For example, DCS and EGSM dual-band mobile phones disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2001-185902 and 2000-49651 are compatible with DCS frequency bands and EGSM frequency bands. Communication is performed in the frequency band, and in other cases, communication is performed in the EGSM frequency band. In this way, by handling a plurality of standard frequency bands, when communication is impossible in one standard frequency band, communication can be performed in the other standard frequency band.
[0003]
Furthermore, for example, a triple band mobile phone capable of operating in three communication systems has been proposed, including other communication systems such as a PCS (Personal Communication Services) communication system using the 1.9 GHz band. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-165288 discloses a composite high-frequency component and a mobile communication device that can operate in three communication systems.
[0004]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a front end portion of a general triple band mobile phone, and includes a 1.8 GHz DCS and a 1.9 GHz PCS in first and second communication systems having close frequencies. FIG. 5 shows an example in which a third communication system having a frequency different from those of 900 MHz band EGSM is used.
[0005]
A composite high-
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since the composite high-
[0007]
A conventional composite high-
[0008]
For example, in the multiband high-frequency switch module disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-49651, a switch for switching between transmission and reception in a communication system is composed of a diode, a transmission line, and a capacitor. Connections such as a capacitor formed on a transmission line or another substrate are similarly connected via vias. As a result, the thickness of the multilayer substrate becomes large, and it may be difficult to reduce the height.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to simplify the circuit by reducing the number of components (elements) constituting the circuit, and to reduce the size of the composite high-frequency component, in particular, to reduce the height and increase the performance, and It is to provide a composite high-frequency component and a communication device that realize this.
[0010]
[Means, actions and effects for solving the problems]
The high frequency circuit according to
A first common terminal connected to an antenna; a first input terminal to which transmission signals from the second communication system and the third communication system are input; the second communication system and the third communication system; A first output terminal to which the received signal is input, and a first input / output terminal shared for transmission / reception of the first communication system by the CDMA system , the first input terminal, the first input terminal A single switch unit for switching and connecting any one of an output terminal and the first input / output terminal to the first common terminal;
A second common terminal connected to the first input terminal of the switch unit, a second input terminal connected to the transmission terminal of the second communication system, and a transmission terminal of the third communication system. A first diplexer having a third input terminal;
A third common terminal connected to the first output terminal of the switch unit, a third output terminal connected to the reception terminal of the second communication system, and a reception terminal of the third communication system. And a second diplexer having a fourth output terminal.
[0011]
In the high-frequency circuit of the present invention, a filter is connected between the first input terminal and the second common terminal. An example of the filter is a low-pass filter.
[0012]
Furthermore, the high-frequency circuit of the present invention is characterized in that the switch section includes a switch element including a GaAs semiconductor element and a capacitor.
[0013]
A composite high-frequency component of the present invention is a composite high-frequency component having a multilayer substrate formed by laminating a plurality of dielectric substrates, and includes a first common terminal, a first input terminal, and a first output terminal. A switch unit having a first input / output terminal, and one of the first input terminal, the first output terminal, and the first input / output terminal being switched and connected to the first common terminal; A first diplexer having a second common terminal, a second input terminal, and a third input terminal, and a second diplexer having a third common terminal, a third output terminal, and a fourth output terminal. A switch comprising a diplexer, wherein the first input terminal is connected to the second common terminal, the second output terminal is connected to the third common terminal, and the switch unit includes a GaAs semiconductor element The switch element is mounted on the multilayer substrate. The first diplexer and the second diplexer are formed in the multilayer substrate.
[0014]
In the composite high frequency component of the present invention, a filter is connected between the first input terminal and the second common terminal, and the filter is formed inside the multilayer substrate. . Examples of the filter include a low-pass filter.
[0015]
Furthermore, the composite high frequency component of the present invention is characterized in that a capacitor constituting the switch section is mounted as a chip component on a multilayer substrate.
[0016]
A communication apparatus according to the present invention uses the high-frequency circuit.
[0017]
The communication apparatus of the present invention is characterized by using the composite high frequency component.
[0018]
In the high-frequency circuit and the composite high-frequency component of the present invention, a surface acoustic wave filter may be connected to each of the third output terminal and the fourth output terminal, and the surface acoustic wave filter may be mounted on the substrate surface. .
[0019]
In the high-frequency circuit and the composite high-frequency component of the present invention, a circuit including an inductor and a capacitor for removing noise may be connected to the first common terminal and formed inside the multilayer substrate.
[0020]
With the above configuration, the high-frequency circuit and the composite high-frequency component of the present invention can reduce the number of components (elements) constituting the circuit, and thus the circuit configuration is simplified. In addition, since a transmission line of a component (element) constituting a switch unit for switching transmission / reception formed over a plurality of substrates can be omitted, a multilayer substrate can be formed thinly, and the composite high frequency component as a whole It is possible to reduce the size and height. Furthermore, since the length of the wiring for connecting the components (elements) constituting the circuit is shortened, an increase in transmission loss can be suppressed, and the generation of noise due to the coupling between the wirings can be prevented.
[0021]
The high-frequency circuit and the composite high-frequency component of the present invention include a first communication system and a second communication system in which the frequency bands to be used are close to each other, and a third frequency band to be used apart from the first and second communication systems. It becomes possible to cope with a communication system. Further, the first communication system may be a CDMA communication system, and the transmission unit and the reception unit of the first communication system may be a circuit wiring alone or a high-frequency circuit connected only by the circuit wiring. Examples of the CDMA communication system include a W-CDMA communication system and a UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) communication system.
[0022]
The composite high-frequency component according to the present invention includes a first diplexer, a second diplexer, a switch unit, and a filter and a circuit for noise removal, which are integrated on a multi-layer substrate. By mounting on the substrate and forming the first diplexer, the second diplexer, the filter, and the circuit for noise removal inside the multilayer substrate, the composite high frequency component can be miniaturized.
[0023]
Further, the composite high frequency component of the present invention uses a GaAs semiconductor element for the switch unit, so that the number of components (elements) constituting the switch unit for switching transmission / reception of a plurality of communication systems can be reduced. Therefore, the high frequency circuit is simplified. In addition, since the number of components (elements) mounted on the multilayer substrate is small, the composite high frequency component can be miniaturized. Furthermore, workability of component mounting is improved by reducing the number of components mounted on the multilayer substrate.
[0024]
The capacitor constituting the switch part of the composite high frequency component of the present invention has a function of a capacitor for cutting direct current. Usually, a capacitor for cutting direct current is used with a large capacity. However, when the inner layer is formed on a multilayer substrate, the electrode area of the capacitor electrode must be increased or the capacitor electrode must be formed over a plurality of layers. Therefore, there is a case where miniaturization of the multilayer substrate is hindered. However, the composite high-frequency component according to the present invention enables the miniaturization of the multilayer substrate and the composite high-frequency component in order to mount the capacitor constituting the switch unit on the multilayer substrate.
[0025]
Further, the communication device of the present invention also exhibits the same effect by using the high frequency circuit and the composite high frequency component of the present invention.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A composite high frequency component 201 according to one embodiment of the present invention has a configuration as shown in FIG.
[0027]
2 and 3, a first diplexer 21 (not shown) formed inside a multilayer substrate 101 having a dielectric substrate such as glass ceramic as an insulating layer and a conductive layer mainly composed of Ag or an Ag alloy, 2, a
[0028]
The first communication system and the second communication system in which the frequency bands to be used formed in the composite high-frequency component 201 of the present invention are close to each other, and the third communication in which the frequency bands to be used are separated from the first and second communication systems. A high-frequency circuit 9 used in a triple-band mobile phone corresponding to the system will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram, and FIG. 4 is a circuit diagram. In this embodiment, the first communication system is a UMTS (Universal Mobile Telecommunications) of a CDMA communication system.
System), TDMA DCS as the second communication system, and TDMA EGSM as the third communication system.
[0029]
In FIG. 4, the high-frequency circuit 9 is connected to the antenna terminal ANT and switches between a transmission signal and a reception signal of each communication system, and a
[0030]
The switch unit includes a
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
The first and second diplexers described above are a combination of a low-pass filter and a high-pass filter. However, the present invention is not limited to this, and low-pass filters, high-pass filters, notch filters, band-pass filters other than this combination are not limited thereto. A diplexer that is a combination of these may be used.
[0036]
The low-
[0037]
The low-
The high-frequency circuit 9 of the present invention having such a configuration operates as follows when transmitting or receiving each communication system. The EGSM transmission signal is input from the EGSM transmission unit terminal TX1 to the
[0039]
The DCS transmission signal is input from the DCS transmission unit terminal TX2 to the
[0040]
The UMTS transmission signal is input from the transmission unit terminal TRX1 of the UMTS to the first input /
[0041]
In the case of an EGSM, DCS, and UMTS triple band mobile phone, an EGSM transmission signal is 880 MHz to 915 MHz, a reception signal is 925 MHz to 960 MHz, a DCS transmission signal is 1710 MHz to 1785 MHz, a reception signal is 1805 MHz to 1880 MHz, and UMTS Transmission signals of 1920 MHz to 1980 MHz, and reception signals of 2110 MHz to 2170 MHz. Therefore, the
[0042]
On the other hand, since GaAsMMIC is a device that is very susceptible to static electricity, an antistatic circuit may be added to the high-frequency circuit. Specifically, a circuit including a capacitor and an inductance is provided between the antenna terminal and the first common electrode of the
[0043]
In the above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. For example, a surface acoustic wave filter (SAW filter) may be connected between the second diplexer, the EGSM, and the DCS receiver terminals. When a high-frequency circuit with a SAW filter added is used for a composite high-frequency component, the SAW filter is mounted on a multilayer substrate. You may mount a SAW filter in the recessed part provided in the multilayer substrate. The recess may be formed on the surface on which the GaAs MMIC chip element is mounted. However, if the recess is formed on the bottom surface of the multilayer substrate on which the GaAs MMIC chip element is not mounted, the multilayer substrate is reduced in size in plan view. Therefore, it is preferable.
[0044]
Furthermore, a duplexer for switching between a UMTS transmission signal and a reception signal may be connected to the UMTS transceiver terminal TRX1.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a triple-band high-frequency circuit used in a conventional triple-band mobile phone.
FIG. 2 is a perspective view of a composite high-frequency component that is one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a high frequency circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a high-frequency circuit diagram according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
9 High-
;
Claims (7)
アンテナに接続される第1の共通端子と、前記第2通信システムと前記第3通信システムとの送信信号が入力される第1の入力端子と、前記第2通信システムと前記第3通信システムとの受信信号が入力される第1の出力端子と、CDMA方式による前記第1通信システムの送受信に共用される第1の入出力端子とを有し、前記第1の入力端子、前記第1の出力端子および前記第1の入出力端子のいずれか1つを、前記第1の共通端子に切換接続する単一のスイッチ部と、
前記スイッチ部の前記第1の入力端子に接続される第2の共通端子、前記第2通信システムの送信端子に接続される第2の入力端子及び前記第3通信システムの送信端子に接続される第3の入力端子とを有する第1のダイプレクサと、
前記スイッチ部の前記第1の出力端子に接続される第3の共通端子、前記第2通信システムの受信端子に接続される第3の出力端子及び前記第3通信システムの受信端子に接続される第4の出力端子とを有する第2のダイプレクサと、
を備えたことを特徴とする高周波回路。The first communication system and the first communication system in which the frequency bands to be used are determined close to each other so that the frequency band of the second communication system is closer to the frequency band of the first communication system than the frequency band of the third communication system A high-frequency circuit corresponding to a second communication system and a third communication system in which a frequency band to be used is separated from the first and second communication systems,
A first common terminal connected to an antenna; a first input terminal to which transmission signals from the second communication system and the third communication system are input; the second communication system and the third communication system; A first output terminal to which the received signal is input, and a first input / output terminal shared for transmission / reception of the first communication system by the CDMA system , the first input terminal, the first input terminal A single switch unit that switches and connects any one of the output terminal and the first input / output terminal to the first common terminal;
A second common terminal connected to the first input terminal of the switch unit, a second input terminal connected to the transmission terminal of the second communication system, and a transmission terminal of the third communication system. A first diplexer having a third input terminal;
A third common terminal connected to the first output terminal of the switch unit, a third output terminal connected to the reception terminal of the second communication system, and a reception terminal of the third communication system. A second diplexer having a fourth output terminal;
A high-frequency circuit comprising:
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