JP4006698B2 - デュアルバンド用送受信機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデュアルバンド携帯電話機のフロントエンド部で使用されるデュアルバンド用送受信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
第１の通信システムの送受信と、第２の通信システムの送受信を共通のアンテナで行うためのデュアルバンド用送受信機としては、例えば特許文献１に開示されている。このデュアルバンド用送受信機は、第１の通信システムに対する共用器１と、第２の通信システムに対する共用器２、第１の通信システムの周波数帯と第２の通信システムの周波数帯を分波するための分波器３で構成されている。共用器１、共用器２はそれぞれ複数の誘電体共振器と誘電体共振器を結合させるためのコンデンサブロック及びインダクタ素子で構成されており、これらの共用器１、共用器２及び分波回路を内蔵した磁器積層体で形成された分波器を共通の絶縁性回路基板上に配置することでデュアルバンド用送受信機を実現している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−６８７０６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記構造のデュアルバンド用送受信機の場合、共用器を多数の誘電体共振器で形成すること、また、共用器、コンデンサブロック、インダクタ素子、分波器がディスクリートに形成されるため形状が大きくなり、製造コストが増大するといった問題がある。また、上記構造のデュアルバンド送受信機では、高調波抑制のために低域通過フィルタ等の回路を付加しようとする場合、さらに形状が大型化し、携帯電話機のフロントエンド部の限られたスペースに搭載することが困難となる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決し、小型かつ製造コストの低減可能なデュアルバンド用送受信機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の通信システムの周波数帯の送信信号を入力するための第１の送信端子（ＴＸ１）と、第１の通信システムの周波数帯の受信信号を出力するための第１の受信端子（ＲＸ１）と、前記第１の通信システムの送信信号の入力及び、前記第１の通信システムの受信信号の出力を行う第１の共通端子（Ｃ１）と、前記第１の送信端子（ＴＸ１）と前記第１の共通端子（Ｃ１）との間に接続される第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）と、前記第１の受信端子（ＲＸ１）と前記第１の共通端子（Ｃ１）との間に接続される第１の受信ＳＡＷフィルタ（２）と、前記第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）の一端と前記第１の共通端子（Ｃ１）との間或いは、前記第１の受信ＳＡＷフィルタ（２）の一端と前記第１の共通端子（Ｃ１）との間の少なくとも何れか一方に接続され、前記第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）と前記第１の受信ＳＡＷフィルタ（２）との整合をとるためのλ／４ストリップライン線路からなる第１の整合回路（５）と、前記第１の通信システムの周波数帯とは異なる第２の通信システムの周波数帯の送信信号を入力するための第２の送信端子（ＴＸ２）と、第２の通信システムの周波数帯の受信信号を出力するための第２の受信端子（ＲＸ２）と、前記第２の通信システムの送信信号の入力及び、前記第２の通信システムの受信信号の出力を行う第２の共通端子（Ｃ２）と、前記第２の送信端子（ＴＸ２）と前記第２の共通端子（Ｃ２）との間に接続される第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）と、前記第２の受信端子（ＲＸ２）と前記第２の共通端子（Ｃ２）との間に接続される第２の受信ＦＢＡＲフィルタ（４）と、前記第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）の一端と前記第２の共通端子（Ｃ２）との間或いは、前記第２の受信ＦＢＡＲフィルタ（４）の一端と前記第２の共通端子（Ｃ２）との間の少なくとも何れか一方に接続され、前記第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）と前記第２の受信ＦＢＡＲフィルタ（４）との整合をとるためのλ／４ストリップライン線路からなる第２の整合回路（６）と、アンテナ端子（ＡＮＴ）と、前記第１の共通端子（Ｃ１）と前記第２の共通端子（Ｃ２）及び、前記アンテナ端子（ＡＮＴ）の間に接続される周波数帯切換回路とで構成されるデュアルバンド用送受信機であって、前記第１の通信システムの第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）と第１の送信端子（ＴＸ１）との間、及び前記第２の通信システムの第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）と第２の送信端子（ＴＸ２）との間に、低域通過フィルタを設け、前記第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）と前記第１の受信ＳＡＷフィルタ（２）と前記第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）と前記第２の受信ＦＢＡＲフィルタ（４）とが誘電体を積層してなる搭載基板上に配置され、前記第１の整合回路（５）と前記第２の整合回路（６）、前記周波数帯切換回路の一部及び前記低域通過フィルタとが前記搭載基板の誘電体層に内蔵されていることを特徴するデュアルバンド用送受信機である。
【０００９】
本発明のデュアルバンド用送受信機において、前記第１の通信システムと第２の通信システムの周波数帯域の間隔が 1000MHz 以上離れている場合の前記周波数帯切換回路は、低域通過フィルタと高域通過フィルタとからなる分波器で構成し、前記第１の通信システムと第２の通信システムの周波数帯域の間隔が 1000MHz より小さい場合の前記周波数帯切換回路は、ＰＩＮダイオードと伝送線路で構成されるスイッチ回路で構成することで、前記第１の通信システムと前記第２の通信システムの周波数帯の選択を行うことができる。
【００１１】
本発明のデュアルバンド用送受信機の前記第１の通信システムの共通端子と前記周波数帯切換回路の間、前記第２の通信システムの共通端子と前記周波数帯切換回路の間、アンテナ端子と前記周波数帯切換回路の間の何れか１ヶ所以上には、高域通過フィルタを接続することが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
本発明に係る第１の実施例を図１〜図４を用いて説明する。図１はデュアルバンド用送受信機の等価回路図であり、図２はデュアルバンド用送受信機の斜視図である。図３はデュアルバンド用送受信機の搭載基板の斜視図である。図４は搭載基板を構成するシートの分解斜視図である。
本実施例のデュアルバンド用送受信機は図１に示すように、第１の通信システム、第２の通信システムの受信フィルタ２、４と共通端子Ｃ１、Ｃ２との間にのみ整合回路５及び６を配置し、周波数帯切換回路として、アンテナ端子ＡＮＴと第１の通信システムの共通端子Ｃ１との間に、伝送線路７、伝送線路７と並列接続されるコンデンサ８、伝送線路７の一端とグランドとの間に接続されるコンデンサ９、１０で形成される低域通過フィルタと、アンテナ端子ＡＮＴと第２の通信システムの共通端子Ｃ２との間に、直列接続されるコンデンサ１２、１３、コンデンサ１２、１３の間とグランドとの間に接続される伝送線路１１で形成される高域通過フィルタで構成される分波器を用いており、また第１の通信システムの送信フィルタ１、受信フィルタ２にＳＡＷフィルタ、第２の通信システムの送信フィルタ３、受信フィルタ４にＦＢＡＲフィルタを用いている。周波数帯切換回路に分波器を用いるには、第１の通信システムと第２の通信システムの周波数帯域が１０００ＭＨｚ以上離れている場合が適しており、周波数帯切換回路が受動素子のみで構成されるので回路構成が簡単になる。
【００１５】
図２にデュアルバンド用送受信機の斜視図を示す。この実施例では搭載基板１４の側面にアンテナ端子電極ＡＮＴ、第１の通信システムの送信端子電極ＴＸ１、第１の通信システムの受信端子電極ＲＸ１、第２の通信システムの送信端子電極ＴＸ２、第２の通信システムの受信端子電極ＲＸ２及び、側面グランド電極１５が配置されており、搭載基板１４の上部にＳＡＷフィルタ１、２及びＦＢＡＲフィルタ３、４を配置した構造になっている。また、金属キャップ３８の下部の凸部は搭載基板１４上面に設けられた電極３９に、はんだ等の導電性接着剤より固着される。これにより、ＳＡＷフィルタ１、２、ＦＢＡＲフィルタ３、４は金属キャップ３８に覆われ、外部の不要な電磁波の影響が低減される。
【００１６】
図３は搭載基板１４の裏面を示す図である。搭載基板１４の側面に設けられた各入出力端子電極およびグランド電極の一部は搭載基板１４の裏面にも配置されており、マザー基板への搭載を容易にする。
【００１７】
図４に本実施例の搭載基板を構成するシートの分解斜視図を示す。
誘電体層１６の上面にはフィルタ１〜４を接続するための電極が配置されており、電極２４a、２４bはＳＡＷフィルタ２の入出力電極に接続し、電極２５a、２５bはＳＡＷフィルタ１の入出力電極に接続し、電極２６a、２６bはＦＢＡＲフィルタ３の入出力電極に接続し、電極２７a、２７bはＦＢＡＲフィルタ４の入出力電極に接続する。また電極２６c、２６d、２７c、２８はフィルタ１〜４のグランド電極と接続される。電極２８はスルーホールにより、誘電体層１７の上面に配置された上部グランド電極２９と接続されている。
上部グランド電極２９及び、誘電体層２３の上面に配置された下部グランド電極３０の一部は誘電体層の側面に臨んでおり、側面グランド電極１５と接続される。これにより、上部グランド電極２９と下部グランド電極３０が互いに接続され、グランドを形成する。整合回路５、６、分波器を構成する伝送線路７、１１は上記グランドに囲まれた誘電体中にライン上の電極を配置したストリップライン型の伝送線路で構成する。整合回路５、６の長さは通信システムで使用される信号の波長によって決まり、その長さは信号の波長のおよそ1/4である。
第１の通信システムの整合回路５は、誘電体層１８の上面に配置された電極５a、誘電体層１９の上面に配置された電極５b、誘電体層２１の上面に配置された電極５cをスルーホールによって接続することで形成される。電極５aの一端は電極２４aとスルーホールにより接続し、電極５cの一端は誘電体層２１上面に配置された第１の共通端子電極３１と接続される。
第２の通信システムの整合回路６は、誘電体層１８の上面に配置された電極６a、誘電体層１９の上面に配置された電極６b、誘電体層２０の上面に配置された電極６cをスルーホールによって接続することで形成される。電極６aの一端は電極２７aとスルーホールにより接続し、電極６cの一端は誘電体層２０上面に配置された第２の共通端子電極３０と接続される。
【００１８】
分波器を構成する低域通過フィルタの伝送線路７は、誘電体層２０の上面に配置された電極７a、誘電体層２１の上面に配置された電極７bをスルーホールで接続することで形成される。低域通過フィルタのコンデンサ８は、誘電体層２０の上面に配置された電極８a、誘電体層２１の上面に配置された電極８bが対向することで形成される。電極８aは電極７aと接続されており、電極８bは電極７b及び第１の共通端子電極３１と接続されている。低域通過フィルタのコンデンサ９、１０は誘電体層２２に配置された電極９a、１０aが下部グランド電極３２と対向することで形成される。電極９aはスルーホールにより第１の共通端子電極３１と接続され、電極１０aはスルーホールにより電極７a及び８aと接続されている。
分波器を構成する高域通過フィルタの伝送線路１１は、誘電体層２１の上面に配置された電極１１a、誘電体層２２の上面に配置された電極１１bがスルーホールにより接続されることで形成される。電極１１bの一端はスルーホールにより、下部グランド電極３２に接続し、接地されている。高域通過フィルタのコンデンサ１２、１３は誘電体層２０の上面に配置された電極１２a、１３aと、誘電体層２１の上面に配置された電極１２b、１３bがそれぞれ対向することで形成される。電極１２aは第２の共通端子電極３０と接続され、電極１２bは電極１１aと接続されている。また、電極１３aの一端は電極７a、８aに接続され、電極１３bは電極１１aと接続されている。
【００１９】
誘電体層２３の上面には下部グランド電極３２と電極３３、３４、３５、３６、３７が配置されている。電極３３の一端は誘電体層側面に臨んでおり、アンテナ端子電極ＡＮＴと接続し、またスルーホールにより電極１３aと接続する。電極３４の一端は誘電体層側面に臨んでおり、第１の通信システムの送信端子ＴＸ１と接続し、またスルーホールにより電極２５bと接続する。電極３５の一端は誘電体層側面に臨んでおり、第１の通信システムの受信端子ＲＸ１と接続し、またスルーホールにより電極２４aと接続する。電極３６の一端は誘電体層側面に臨んでおり、第２の通信システムの送信端子ＴＸ２と接続し、またスルーホールにより電極２６aと接続する。電極３７の一端は誘電体層側面に臨んでおり、第２の通信システムの受信端子ＲＸ２と接続し、またスルーホールにより電極２７bと接続する。これら誘電体層を積層することで、分波器、整合回路を内蔵した搭載基板１４を構成する。
【００２０】
次に、本発明に係る第２の実施形態を図５〜７図を用いて説明する。図５は、本発明に係る第２の実施例のデュアルバンド送受信機の等価回路図であり、図６はその斜視図である。図７はデュアルバンド送受信機の搭載基板の分解斜視図である。
本実施例は、第１の実施形態の周波数帯切換回路にＰＩＮダイオードで構成されるスイッチ回路を用いており、他の回路は第１の実施形態と同様なので、周波数帯切換回路のみ説明する。
アンテナ端子ＡＮＴと第１の通信システムの共通端子Ｃ１との間にはＰＩＮダイオード４６とコンデンサ４５が直列接続されている。
アンテナ端子ＡＮＴと第２の通信システムの共通端子Ｃ２との間には伝送線路４７とコンデンサ４８が接続されており、伝送線路４７とコンデンサ４８の接続点とグランドとの間にはＰＩＮダイオード４９とコンデンサ５０が直列に接続されている。さらにＰＩＮダイオード４９とコンデンサ５０の間に抵抗５１が接続され、抵抗５１の一端に制御電圧端子Ｖｃが接続されている。
【００２１】
制御電圧端子Ｖｃに０Ｖの電圧を印加したとき、ＰＩＮダイオード４６，４９はＯＦＦ状態となり高インピーダンスになる。その結果、アンテナ端子ＡＮＴと第１の通信システムの共通端子Ｃ１の間で回路が遮断され、第２の通信システム側の回路だけに信号が伝送される。
一方、制御電圧端子Ｖｃに正の電圧を印加した場合、ＰＩＮダイオード４６、４９はＯＮ状態になり低インピーダンスとなる。ＯＮ状態となったＰＩＮダイオード４９とコンデンサ５０により伝送線路４７が高周波的に接地されることにより共振し、ＰＩＮダイオード４６のアノードと、コンデンサ５２および伝送線路４７の接続点から第２の通信システムの共通端子を見た場合のインピーダンスが非常に大きくなる。その結果、アンテナ端子ＡＮＴと第２の通信システムの共通端子Ｃ２との間で回路が遮断され、第１の通信システム側の回路だけに信号が伝送される。なお、制御電圧端子Ｖｃに電圧を印加した場合の直流電圧はコンデンサ４５、４８及び５２によりカットされる。本実施例のＰＩＮダイオードと伝送線路で構成されるスイッチ回路は、第１の通信システムと第２の通信システムの周波数帯の間隔が１０００ＭＨｚより小さい場合に適している。
【００２２】
図６に本実施例の斜視図を示す。基本的な構造は第１の実施例と同様であるが、
搭載基板側面に制御電圧端子電極Ｖｃが配置されている。また、ＳＡＷフィルタ１、２およびＦＢＡＲフィルタ３、４の間に周波数帯切換回路を構成するチップ抵抗５１、ＰＩＮダイオード４６、４９、チップコンデンサ４５、４８、５２を搭載した構造になっている。また、金属キャップ３８の下部の凸部は搭載基板５３上面に設けられた電極７８にはんだ等の導電性接着剤により固着される。これにより、ＳＡＷフィルタ１、２、ＦＢＡＲフィルタ３、４、ＰＩＮダイオード４６，４９、チップコンデンサ４５，４８，５２は金属キャップ３８に覆われ、外部の不要な電磁波の影響が低減される。
【００２３】
図７に、本実施例の搭載基板を構成するシートの分解斜視図を示す。
整合回路、グランド及び各入出力端子の構造は第１の実施例と同様なので説明を省略する。
誘電体層５５上にはチップ素子搭載用の電極６３a、６３b、６４a、６４b、６５a、６５b、６６a、６６b、６７a、６７b、６８a、６８bを配置する。電極６３a、６３bにはチップ抵抗５１の端子電極を接続する。電極６４a、６４bおよび電極６６a、６６bにはそれぞれチップコンデンサ４５、４８の端子電極を接続する。電極６５aにはＰＩＮダイオード４６のカソード端子電極を接続し、電極６５bにはＰＩＮダイオード４６のアノード端子電極を接続する。電極６７aにはＰＩＮダイオード４９のカソード端子電極を接続し、電極６７bにはＰＩＮダイオード４９のアノード端子電極を接続する。電極６８a、６８bにはチップコンデンサ５２の端子電極を接続する。
誘電体層５７の上面には電極５０a、７０が配置されている。電極５０aは誘電体層５６上面に配置された上部グランド電極８４と対向し、コンデンサ５０を形成する。電極５０aのライン状の２つの引き出し電極うち、一つはスルーホールにより電極６３bと接続され、他の一つはスルーホールにより電極６７b接続される。電極７０はスルーホールにより、電極６６bおよび、電極６８bと接続する。
誘電体層５８の上面には電極６９、７１、７２が配置されており、電極６９はスルーホールにより、電極６４aおよび６５aと接続する。電極７１はスルーホールにより電極６６b、６７aと接続する。電極７２は第２の共通端子電極で、一端はスルーホールにより、電極６６aと接続され、他端は第２の整合回路に接続される。
誘電体層６０の上面には電極４７a、７３、７４、７５が、誘電体層６１の上面には電極４７bが配置されている。電極４７a、４７bはスルーホールで接続され、伝送線路４７を形成する。電極４７aの一端はスルーホールによって電極７１に接続される。電極４７bの一端はスルーホールにより電極７０に接続される。電極７３は第１の通信システム側回路の共通端子電極であり、その一端はスルーホールによって電極６４ｂに接続され、他端は第１の整合回路に接続される。電極７４の一端はスルーホールにより電極４７bと接続し、他端は電極６８aと接続する。電極７５の一端は電極６３aと接続している。
誘電体層６２上面には電極７６、電極７７が配置されている。電極７６は誘電体層６２の側面に臨んでおり、制御電圧端子電極Ｖｃと接続し、またスルーホールによって電極７５と接続する。
電極７７は誘電体層６２の側面に臨んでおり，アンテナ端子電極ＡＮＴと接続し、またスルーホールによって電極４７b、７４と接続する。
これら誘電体層を積層して搭載基板５３を構成する。
【００２４】
次に、本発明に係る第３の実施形態を図８〜図１０を用いて説明する。図８は、本発明に係る第３の実施例のデュアルバンド送受信機の等価回路図であり、図９はその斜視図である。図１０はデュアルバンド送受信機の搭載基板の分解斜視図である。上述した実施例と同様の部品については符号を付さずその説明も省略する。
本実施例は第１の実施形態のアンテナ端子と、分波器との間にコンデンサ８２、８３を直列に接続し、コンデンサ８２と８３の接続点とグランドの間にインダクタ８１が接続されている。これにより、アンテナ端子と分波器との間に高域通過フィルタが形成される。この高域通過フィルタは、例えば静電気のように非常に大きな直流電圧が瞬時にアンテナ端子から流れてきた場合に、この直流電圧を減衰させてデュアルバンド送受信機とその後段に接続される回路を保護ために効果的である。
【００２５】
図９に本実施例の斜視図を示す。基本的な構造は第１の実施例と同様であるが、
高域通過フィルタを形成するチップインダクタ８１aを搭載した構造になっている。金属キャップ３８の下部の凸部は搭載基板１４上面に設けられた電極３９にはんだ等の導電性接着材により固着される。これにより、ＳＡＷフィルタ１、２、ＦＢＡＲ３、４、チップインダクタ８１aは金属キャップ３８に覆われ、外部の不要な電磁波の影響が低減される。
【００２６】
図１０に本実施例の搭載基板を構成するシートの分解斜視図を示す。
整合回路、グランド及び各入出力端子の構造は第１の実施例と同様なので説明を省略する。
誘電体層８４上には、チップインダクタ搭載用の電極９２a、９２bが配置される。電極９２a、９２bにはチップインダクタ８１aの端子電極が接続される。電極９２aはスルーホールにより、誘電体層８５上面に形成されたグランド電極９３と接続されている。誘電体層８７上面には電極９４が配置されている。電極９４の一端はスルーホールにより、電極９２bと接続されている。誘電体層８８上面には電極８３aが配置されている。電極８３aの側部にはライン状の電極が延長されており、分波器を構成する高域通過フィルタ及び低域通過フィルタとそれぞれ接続する。誘電体層８９上面には電極９５が配置されている。電極９５の端部から延長されているライン状の電極部分はスルーホールにより、電極９４の一端と接続されている。また、電極９５は電極８３aと誘電体層８８を介して対向しており、コンデンサ８３を形成する。誘電体層９０上面には電極８２aが配置されている。電極８２aはスルーホールにより、電極３３に接続されている。また、電極８２aは誘電体層８９を介して対向しており、コンデンサ８２を形成する。
これら誘電体層を積層して搭載基板１４を構成する。
【００２７】
図１１には本実施例の変形例を示す。詳細な説明は省略するが、分波器と第１の共通端子との間にコンデンサ１０２、１０３を直列接続し、コンデンサ１０２、１０３の接続点とグランドとの間にインダクタ１０１と接続することで第１の共通端子と分波器の間に第１の高域通過フィルタを設けるとともに、第２の共通端子と分波器との間に、片側がグランドに接続されたインダクタ１０１を接続することで第２の共通端子と分波器の間に第２の高域通過フィルタを設けることでも同様の機能を得ることもできる。しかもこの場合には、各々の通信システムに応じて最適な高域通過フィルタを選択することが可能となり、高域通過フィルタを付加することによる挿入損失の増加を最小限にすることができる。
【００２８】
次に、本発明に係る第４の実施形態を図１２〜図１３を用いて説明する。図１２は、本発明に係る第４の実施例のデュアルバンド送受信機の等価回路図であり、図１３はデュアルバンド送受信機の搭載基板を構成するシートの分解斜視図である。上述した実施例と同様の部品については符号を付さずその説明も省略する。
本実施例は第１の実施形態の分波器と第１の送信端子の間に伝送線路１２１とコンデンサ１２２が並列に接続されている。さらに伝送線路１２１、コンデンサ１２２の接続点とグランドの間にコンデンサ１２３、１２４が接続されている。これにより、分波器と第１の送信端子との間に低域通過フィルタが形成される。
また、分波器と第２の送信端子の間に、伝送線路１２５とコンデンサ１２６が並列に接続されている。さらに伝送線路１２５、コンデンサ１２６の接続点とグランドの間にコンデンサ１２７、１２８が接続されている。これにより、分波器と第２の送信端子との間に低域通過フィルタが形成される。
これら低域通過フィルタを接続することで、第１、第２の送信端子から入力される電気信号の２次高調波、３次高調波といった不要な信号を減衰させ、所望の信号のみをアンテナへ伝送することができる。
【００２９】
図１３に本実施例の搭載基板の分解斜視図を示す。整合回路、グランド及び各入出力端子の構造は第１の実施例と同様なので説明を省略する。
誘電体層１３５上面には電極１２３a、１２７aが配置されている。電極１２３a、１２７aは誘電体層１３４上面に形成された上部グランド電極１３１と対向することでそれぞれコンデンサ１２３、１２７を形成する。
誘電体層１３６上面には電極１２１a、１２２a、１２５a、１２６aが配置されている。電極１２１a、１２２aの接続点はスルーホールにより、電極１２３aに接続され、電極１２５a、１２６aの接続点はスルーホールにより、電極１２７aに接続される。誘電体層１３７上面には電極１２１b、１２２b、１２５b、１２６bが配置されている。電極１２１bの一端は電極１２１aと接続されており、電極１２２bは電極１２２aと対向することでコンデンサ１２２を形成する。また、電極１２５bの一端は電極１２５aと接続されており、電極１２６bは電極１２６aと対向することでコンデンサ１２６を形成する。誘電体層１３８上面には電極１２１cと電極１２５cが配置されている。電極１２１cの一端はスルーホールにより電極１２１bと接続しており、他端は電極１２２bとスルーホールにより接続されている。また、電極１２５cの一端は電極１２５bとスルーホールにより接続されており、他端は電極１２６bと接続されている。
誘電体層１３９の上面には電極１２４a、１２８aが配置されている。電極１２４aの一端は電極１２１cと接続している。また、誘電体層１４０上面に配置された下部グランド電極１３２と対向してコンデンサ１２４を形成する。電極１２８aの一端は電極１２５cと接続している。また、電極１３２と対向してコンデンサ１２８を形成する。これら誘電体層を積層して搭載基板１４を構成する。
【００３０】
次に、本発明に係る第５の実施形態を図１４、図１５を用いて説明する。図１４は、本発明に係る第５の実施例の斜視図である。また、図１５は本実施例の搭載基板の分解斜視図である。
搭載基板１４５には４つの凹部が設けられており、その上面には電極１４７が配置されている。搭載基板１４５の４つの凹部にはＳＡＷチップフィルタ１４１、１４２、ＦＢＡＲチップフィルタ１４３、１４４が収納される。チップフィルタ１４１〜１４４はフリップチップボンディングなどの実装技術を用いて、凹部底面に配置された搭載電極１４８に固着される。その後、金属ケース１４６を電極１４７に、はんだ等の導電性接着材で接続して、チップフィルタ１４１〜１４４を気密封止する。
図１５に第５の実施例の搭載基板の分解斜視図を示す。誘電体１４５aは複数の誘電体シートを積層、圧着した後に金型等で矩形状に積層誘電体の一部を打ち抜くことで形成する。誘電体１４５bは、回路電極を形成した誘電体シートを積層、圧着したもので、上面にチップフィルタの搭載電極１４８が形成される。これらの誘電体１４５a、１４５bを積層、圧着することで搭載基板１４５を形成する。このように、搭載基板に凹部を設け、チップフィルタを凹部に収納し、気密封止する構造なので、個々にパッケージングされたフィルタを搭載する必要がない。そのため、より小型で低背のデュアルバンド送受信機を実現することができる。
【００３１】
本発明は、上述の実施例に限定されるものではない、例えば、本実施例では第１の整合回路、第２の整合回路を３つの誘電体層にわたって形成したが、線路長が短くて済む場合には１つの誘電体層に形成すればよく、線路長が長い場合、あるいは各誘電体層における整合回路の占有面積を小さくしたい場合には、３層以上にわたって形成することも可能である。分波器およびスイッチ回路を構成する伝送線路についても同様である。
また、伝送線路の幅も特性に応じて最適なものを選択することができる。伝送線路の幅は0.01mm〜0.3mmが好ましく、特に0.08mm〜0.16mmが好ましい。
また、フィルタの種類も各通信システムごとに統一する必要はなく、要求される特性に応じて最適なものを選択することができる。
低域通過フィルタについても、必ずしも分波器と第１、第２の送信端子との間に設ける必要はなく、必要とする特性に応じて、各部に付加すればよい。
本実施例では、チップフィルタを気密封止するために搭載基板上に金属キャップを用いたが、搭載基板凹部とチップフィルタの隙間、及びチップフィルタの周囲を樹脂材等で充填して封止する方法を用いてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、整合回路、分波器回路をフィルタ搭載基板内に形成し、各フィルタにＳＡＷフィルタ、ＦＢＡＲフィルタあるいはストリップラインフィルタを用いることで非常に小型のデュアルバンド用送受信機を実現することができる。また、各回路を搭載基板内に一体に形成するので組み立て工数低減によるコスト削減の効果を得ることができる。さらに、搭載基板内に低域通過フィルタ、高域通過フィルタの一部を内蔵することが可能で、形状を大きくすることなく高機能なデュアルバンド送受信機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第1の実施例を示すデュアルバンド用送受信機の等価回路図である。
【図２】第1の実施例のデュアルバンド用送受信機の斜視図である。
【図３】第１の実施例のデュアルバンド用送受信機の搭載基板の斜視図である。
【図４】第１の実施例の搭載基板を構成する誘電体シートの分解斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示すデュアルバンド用送受信機の等価回路図である。
【図６】第２の実施例のデュアルバンド用送受信機の斜視図である。
【図７】第２の実施例の搭載基板を構成する誘電体シートの分解斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施例を示すデュアルバンド用送受信機の等価回路図である。
【図９】第３の実施例のデュアルバンド用送受信機の斜視図である。
【図１０】第３の実施例の搭載基板を構成する誘電体シートの分解斜視図である。
【図１１】第３の実施例の変形例を示す等価回路図である。
【図１２】本発明の第４の実施例を示すデュアルバンド用送受信機の等価回路図である。
【図１３】第４の実施例の搭載基板を構成する誘電体シートの分解斜視図である。
【図１４】第５の実施例のデュアルバンド用送受信機の斜視図である。
【図１５】第５の実施例の搭載基板を構成する誘電体シートの分解斜視図である。
【符号の説明】
１、２ ：ＳＡＷフィルタ
３、４ ：ＦＢＡＲフィルタ
５、６ ：整合回路
７、１１：伝送線路
８、９、１０、１２、１３：コンデンサ
１４、５３、１４５：搭載基板
１５：側面グランド電極
３８、１４６：金属キャップ
４６、４９：ＰＩＮダイオード
５１：抵抗
８１、１０１、１０５：インダクタ
１４１、１４２：ＳＡＷチップフィルタ
１４３、１４４：ＦＢＡＲチップフィルタ
ＡＮＴ：アンテナ端子電極
ＴＸ１：第１の通信システムの送信端子
ＴＸ２：第２の通信システムの送信端子
ＲＸ１：第１の通信システムの受信端子
ＲＸ２：第２の通信システムの受信端子
Ｃ１：第１の共通端子
Ｃ２：第２の共通端子
【発明の属する技術分野】
本発明はデュアルバンド携帯電話機のフロントエンド部で使用されるデュアルバンド用送受信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
第１の通信システムの送受信と、第２の通信システムの送受信を共通のアンテナで行うためのデュアルバンド用送受信機としては、例えば特許文献１に開示されている。このデュアルバンド用送受信機は、第１の通信システムに対する共用器１と、第２の通信システムに対する共用器２、第１の通信システムの周波数帯と第２の通信システムの周波数帯を分波するための分波器３で構成されている。共用器１、共用器２はそれぞれ複数の誘電体共振器と誘電体共振器を結合させるためのコンデンサブロック及びインダクタ素子で構成されており、これらの共用器１、共用器２及び分波回路を内蔵した磁器積層体で形成された分波器を共通の絶縁性回路基板上に配置することでデュアルバンド用送受信機を実現している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−６８７０６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記構造のデュアルバンド用送受信機の場合、共用器を多数の誘電体共振器で形成すること、また、共用器、コンデンサブロック、インダクタ素子、分波器がディスクリートに形成されるため形状が大きくなり、製造コストが増大するといった問題がある。また、上記構造のデュアルバンド送受信機では、高調波抑制のために低域通過フィルタ等の回路を付加しようとする場合、さらに形状が大型化し、携帯電話機のフロントエンド部の限られたスペースに搭載することが困難となる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決し、小型かつ製造コストの低減可能なデュアルバンド用送受信機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の通信システムの周波数帯の送信信号を入力するための第１の送信端子（ＴＸ１）と、第１の通信システムの周波数帯の受信信号を出力するための第１の受信端子（ＲＸ１）と、前記第１の通信システムの送信信号の入力及び、前記第１の通信システムの受信信号の出力を行う第１の共通端子（Ｃ１）と、前記第１の送信端子（ＴＸ１）と前記第１の共通端子（Ｃ１）との間に接続される第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）と、前記第１の受信端子（ＲＸ１）と前記第１の共通端子（Ｃ１）との間に接続される第１の受信ＳＡＷフィルタ（２）と、前記第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）の一端と前記第１の共通端子（Ｃ１）との間或いは、前記第１の受信ＳＡＷフィルタ（２）の一端と前記第１の共通端子（Ｃ１）との間の少なくとも何れか一方に接続され、前記第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）と前記第１の受信ＳＡＷフィルタ（２）との整合をとるためのλ／４ストリップライン線路からなる第１の整合回路（５）と、前記第１の通信システムの周波数帯とは異なる第２の通信システムの周波数帯の送信信号を入力するための第２の送信端子（ＴＸ２）と、第２の通信システムの周波数帯の受信信号を出力するための第２の受信端子（ＲＸ２）と、前記第２の通信システムの送信信号の入力及び、前記第２の通信システムの受信信号の出力を行う第２の共通端子（Ｃ２）と、前記第２の送信端子（ＴＸ２）と前記第２の共通端子（Ｃ２）との間に接続される第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）と、前記第２の受信端子（ＲＸ２）と前記第２の共通端子（Ｃ２）との間に接続される第２の受信ＦＢＡＲフィルタ（４）と、前記第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）の一端と前記第２の共通端子（Ｃ２）との間或いは、前記第２の受信ＦＢＡＲフィルタ（４）の一端と前記第２の共通端子（Ｃ２）との間の少なくとも何れか一方に接続され、前記第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）と前記第２の受信ＦＢＡＲフィルタ（４）との整合をとるためのλ／４ストリップライン線路からなる第２の整合回路（６）と、アンテナ端子（ＡＮＴ）と、前記第１の共通端子（Ｃ１）と前記第２の共通端子（Ｃ２）及び、前記アンテナ端子（ＡＮＴ）の間に接続される周波数帯切換回路とで構成されるデュアルバンド用送受信機であって、前記第１の通信システムの第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）と第１の送信端子（ＴＸ１）との間、及び前記第２の通信システムの第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）と第２の送信端子（ＴＸ２）との間に、低域通過フィルタを設け、前記第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）と前記第１の受信ＳＡＷフィルタ（２）と前記第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）と前記第２の受信ＦＢＡＲフィルタ（４）とが誘電体を積層してなる搭載基板上に配置され、前記第１の整合回路（５）と前記第２の整合回路（６）、前記周波数帯切換回路の一部及び前記低域通過フィルタとが前記搭載基板の誘電体層に内蔵されていることを特徴するデュアルバンド用送受信機である。
【０００９】
本発明のデュアルバンド用送受信機において、前記第１の通信システムと第２の通信システムの周波数帯域の間隔が 1000MHz 以上離れている場合の前記周波数帯切換回路は、低域通過フィルタと高域通過フィルタとからなる分波器で構成し、前記第１の通信システムと第２の通信システムの周波数帯域の間隔が 1000MHz より小さい場合の前記周波数帯切換回路は、ＰＩＮダイオードと伝送線路で構成されるスイッチ回路で構成することで、前記第１の通信システムと前記第２の通信システムの周波数帯の選択を行うことができる。
【００１１】
本発明のデュアルバンド用送受信機の前記第１の通信システムの共通端子と前記周波数帯切換回路の間、前記第２の通信システムの共通端子と前記周波数帯切換回路の間、アンテナ端子と前記周波数帯切換回路の間の何れか１ヶ所以上には、高域通過フィルタを接続することが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
本発明に係る第１の実施例を図１〜図４を用いて説明する。図１はデュアルバンド用送受信機の等価回路図であり、図２はデュアルバンド用送受信機の斜視図である。図３はデュアルバンド用送受信機の搭載基板の斜視図である。図４は搭載基板を構成するシートの分解斜視図である。
本実施例のデュアルバンド用送受信機は図１に示すように、第１の通信システム、第２の通信システムの受信フィルタ２、４と共通端子Ｃ１、Ｃ２との間にのみ整合回路５及び６を配置し、周波数帯切換回路として、アンテナ端子ＡＮＴと第１の通信システムの共通端子Ｃ１との間に、伝送線路７、伝送線路７と並列接続されるコンデンサ８、伝送線路７の一端とグランドとの間に接続されるコンデンサ９、１０で形成される低域通過フィルタと、アンテナ端子ＡＮＴと第２の通信システムの共通端子Ｃ２との間に、直列接続されるコンデンサ１２、１３、コンデンサ１２、１３の間とグランドとの間に接続される伝送線路１１で形成される高域通過フィルタで構成される分波器を用いており、また第１の通信システムの送信フィルタ１、受信フィルタ２にＳＡＷフィルタ、第２の通信システムの送信フィルタ３、受信フィルタ４にＦＢＡＲフィルタを用いている。周波数帯切換回路に分波器を用いるには、第１の通信システムと第２の通信システムの周波数帯域が１０００ＭＨｚ以上離れている場合が適しており、周波数帯切換回路が受動素子のみで構成されるので回路構成が簡単になる。
【００１５】
図２にデュアルバンド用送受信機の斜視図を示す。この実施例では搭載基板１４の側面にアンテナ端子電極ＡＮＴ、第１の通信システムの送信端子電極ＴＸ１、第１の通信システムの受信端子電極ＲＸ１、第２の通信システムの送信端子電極ＴＸ２、第２の通信システムの受信端子電極ＲＸ２及び、側面グランド電極１５が配置されており、搭載基板１４の上部にＳＡＷフィルタ１、２及びＦＢＡＲフィルタ３、４を配置した構造になっている。また、金属キャップ３８の下部の凸部は搭載基板１４上面に設けられた電極３９に、はんだ等の導電性接着剤より固着される。これにより、ＳＡＷフィルタ１、２、ＦＢＡＲフィルタ３、４は金属キャップ３８に覆われ、外部の不要な電磁波の影響が低減される。
【００１６】
図３は搭載基板１４の裏面を示す図である。搭載基板１４の側面に設けられた各入出力端子電極およびグランド電極の一部は搭載基板１４の裏面にも配置されており、マザー基板への搭載を容易にする。
【００１７】
図４に本実施例の搭載基板を構成するシートの分解斜視図を示す。
誘電体層１６の上面にはフィルタ１〜４を接続するための電極が配置されており、電極２４a、２４bはＳＡＷフィルタ２の入出力電極に接続し、電極２５a、２５bはＳＡＷフィルタ１の入出力電極に接続し、電極２６a、２６bはＦＢＡＲフィルタ３の入出力電極に接続し、電極２７a、２７bはＦＢＡＲフィルタ４の入出力電極に接続する。また電極２６c、２６d、２７c、２８はフィルタ１〜４のグランド電極と接続される。電極２８はスルーホールにより、誘電体層１７の上面に配置された上部グランド電極２９と接続されている。
上部グランド電極２９及び、誘電体層２３の上面に配置された下部グランド電極３０の一部は誘電体層の側面に臨んでおり、側面グランド電極１５と接続される。これにより、上部グランド電極２９と下部グランド電極３０が互いに接続され、グランドを形成する。整合回路５、６、分波器を構成する伝送線路７、１１は上記グランドに囲まれた誘電体中にライン上の電極を配置したストリップライン型の伝送線路で構成する。整合回路５、６の長さは通信システムで使用される信号の波長によって決まり、その長さは信号の波長のおよそ1/4である。
第１の通信システムの整合回路５は、誘電体層１８の上面に配置された電極５a、誘電体層１９の上面に配置された電極５b、誘電体層２１の上面に配置された電極５cをスルーホールによって接続することで形成される。電極５aの一端は電極２４aとスルーホールにより接続し、電極５cの一端は誘電体層２１上面に配置された第１の共通端子電極３１と接続される。
第２の通信システムの整合回路６は、誘電体層１８の上面に配置された電極６a、誘電体層１９の上面に配置された電極６b、誘電体層２０の上面に配置された電極６cをスルーホールによって接続することで形成される。電極６aの一端は電極２７aとスルーホールにより接続し、電極６cの一端は誘電体層２０上面に配置された第２の共通端子電極３０と接続される。
【００１８】
分波器を構成する低域通過フィルタの伝送線路７は、誘電体層２０の上面に配置された電極７a、誘電体層２１の上面に配置された電極７bをスルーホールで接続することで形成される。低域通過フィルタのコンデンサ８は、誘電体層２０の上面に配置された電極８a、誘電体層２１の上面に配置された電極８bが対向することで形成される。電極８aは電極７aと接続されており、電極８bは電極７b及び第１の共通端子電極３１と接続されている。低域通過フィルタのコンデンサ９、１０は誘電体層２２に配置された電極９a、１０aが下部グランド電極３２と対向することで形成される。電極９aはスルーホールにより第１の共通端子電極３１と接続され、電極１０aはスルーホールにより電極７a及び８aと接続されている。
分波器を構成する高域通過フィルタの伝送線路１１は、誘電体層２１の上面に配置された電極１１a、誘電体層２２の上面に配置された電極１１bがスルーホールにより接続されることで形成される。電極１１bの一端はスルーホールにより、下部グランド電極３２に接続し、接地されている。高域通過フィルタのコンデンサ１２、１３は誘電体層２０の上面に配置された電極１２a、１３aと、誘電体層２１の上面に配置された電極１２b、１３bがそれぞれ対向することで形成される。電極１２aは第２の共通端子電極３０と接続され、電極１２bは電極１１aと接続されている。また、電極１３aの一端は電極７a、８aに接続され、電極１３bは電極１１aと接続されている。
【００１９】
誘電体層２３の上面には下部グランド電極３２と電極３３、３４、３５、３６、３７が配置されている。電極３３の一端は誘電体層側面に臨んでおり、アンテナ端子電極ＡＮＴと接続し、またスルーホールにより電極１３aと接続する。電極３４の一端は誘電体層側面に臨んでおり、第１の通信システムの送信端子ＴＸ１と接続し、またスルーホールにより電極２５bと接続する。電極３５の一端は誘電体層側面に臨んでおり、第１の通信システムの受信端子ＲＸ１と接続し、またスルーホールにより電極２４aと接続する。電極３６の一端は誘電体層側面に臨んでおり、第２の通信システムの送信端子ＴＸ２と接続し、またスルーホールにより電極２６aと接続する。電極３７の一端は誘電体層側面に臨んでおり、第２の通信システムの受信端子ＲＸ２と接続し、またスルーホールにより電極２７bと接続する。これら誘電体層を積層することで、分波器、整合回路を内蔵した搭載基板１４を構成する。
【００２０】
次に、本発明に係る第２の実施形態を図５〜７図を用いて説明する。図５は、本発明に係る第２の実施例のデュアルバンド送受信機の等価回路図であり、図６はその斜視図である。図７はデュアルバンド送受信機の搭載基板の分解斜視図である。
本実施例は、第１の実施形態の周波数帯切換回路にＰＩＮダイオードで構成されるスイッチ回路を用いており、他の回路は第１の実施形態と同様なので、周波数帯切換回路のみ説明する。
アンテナ端子ＡＮＴと第１の通信システムの共通端子Ｃ１との間にはＰＩＮダイオード４６とコンデンサ４５が直列接続されている。
アンテナ端子ＡＮＴと第２の通信システムの共通端子Ｃ２との間には伝送線路４７とコンデンサ４８が接続されており、伝送線路４７とコンデンサ４８の接続点とグランドとの間にはＰＩＮダイオード４９とコンデンサ５０が直列に接続されている。さらにＰＩＮダイオード４９とコンデンサ５０の間に抵抗５１が接続され、抵抗５１の一端に制御電圧端子Ｖｃが接続されている。
【００２１】
制御電圧端子Ｖｃに０Ｖの電圧を印加したとき、ＰＩＮダイオード４６，４９はＯＦＦ状態となり高インピーダンスになる。その結果、アンテナ端子ＡＮＴと第１の通信システムの共通端子Ｃ１の間で回路が遮断され、第２の通信システム側の回路だけに信号が伝送される。
一方、制御電圧端子Ｖｃに正の電圧を印加した場合、ＰＩＮダイオード４６、４９はＯＮ状態になり低インピーダンスとなる。ＯＮ状態となったＰＩＮダイオード４９とコンデンサ５０により伝送線路４７が高周波的に接地されることにより共振し、ＰＩＮダイオード４６のアノードと、コンデンサ５２および伝送線路４７の接続点から第２の通信システムの共通端子を見た場合のインピーダンスが非常に大きくなる。その結果、アンテナ端子ＡＮＴと第２の通信システムの共通端子Ｃ２との間で回路が遮断され、第１の通信システム側の回路だけに信号が伝送される。なお、制御電圧端子Ｖｃに電圧を印加した場合の直流電圧はコンデンサ４５、４８及び５２によりカットされる。本実施例のＰＩＮダイオードと伝送線路で構成されるスイッチ回路は、第１の通信システムと第２の通信システムの周波数帯の間隔が１０００ＭＨｚより小さい場合に適している。
【００２２】
図６に本実施例の斜視図を示す。基本的な構造は第１の実施例と同様であるが、
搭載基板側面に制御電圧端子電極Ｖｃが配置されている。また、ＳＡＷフィルタ１、２およびＦＢＡＲフィルタ３、４の間に周波数帯切換回路を構成するチップ抵抗５１、ＰＩＮダイオード４６、４９、チップコンデンサ４５、４８、５２を搭載した構造になっている。また、金属キャップ３８の下部の凸部は搭載基板５３上面に設けられた電極７８にはんだ等の導電性接着剤により固着される。これにより、ＳＡＷフィルタ１、２、ＦＢＡＲフィルタ３、４、ＰＩＮダイオード４６，４９、チップコンデンサ４５，４８，５２は金属キャップ３８に覆われ、外部の不要な電磁波の影響が低減される。
【００２３】
図７に、本実施例の搭載基板を構成するシートの分解斜視図を示す。
整合回路、グランド及び各入出力端子の構造は第１の実施例と同様なので説明を省略する。
誘電体層５５上にはチップ素子搭載用の電極６３a、６３b、６４a、６４b、６５a、６５b、６６a、６６b、６７a、６７b、６８a、６８bを配置する。電極６３a、６３bにはチップ抵抗５１の端子電極を接続する。電極６４a、６４bおよび電極６６a、６６bにはそれぞれチップコンデンサ４５、４８の端子電極を接続する。電極６５aにはＰＩＮダイオード４６のカソード端子電極を接続し、電極６５bにはＰＩＮダイオード４６のアノード端子電極を接続する。電極６７aにはＰＩＮダイオード４９のカソード端子電極を接続し、電極６７bにはＰＩＮダイオード４９のアノード端子電極を接続する。電極６８a、６８bにはチップコンデンサ５２の端子電極を接続する。
誘電体層５７の上面には電極５０a、７０が配置されている。電極５０aは誘電体層５６上面に配置された上部グランド電極８４と対向し、コンデンサ５０を形成する。電極５０aのライン状の２つの引き出し電極うち、一つはスルーホールにより電極６３bと接続され、他の一つはスルーホールにより電極６７b接続される。電極７０はスルーホールにより、電極６６bおよび、電極６８bと接続する。
誘電体層５８の上面には電極６９、７１、７２が配置されており、電極６９はスルーホールにより、電極６４aおよび６５aと接続する。電極７１はスルーホールにより電極６６b、６７aと接続する。電極７２は第２の共通端子電極で、一端はスルーホールにより、電極６６aと接続され、他端は第２の整合回路に接続される。
誘電体層６０の上面には電極４７a、７３、７４、７５が、誘電体層６１の上面には電極４７bが配置されている。電極４７a、４７bはスルーホールで接続され、伝送線路４７を形成する。電極４７aの一端はスルーホールによって電極７１に接続される。電極４７bの一端はスルーホールにより電極７０に接続される。電極７３は第１の通信システム側回路の共通端子電極であり、その一端はスルーホールによって電極６４ｂに接続され、他端は第１の整合回路に接続される。電極７４の一端はスルーホールにより電極４７bと接続し、他端は電極６８aと接続する。電極７５の一端は電極６３aと接続している。
誘電体層６２上面には電極７６、電極７７が配置されている。電極７６は誘電体層６２の側面に臨んでおり、制御電圧端子電極Ｖｃと接続し、またスルーホールによって電極７５と接続する。
電極７７は誘電体層６２の側面に臨んでおり，アンテナ端子電極ＡＮＴと接続し、またスルーホールによって電極４７b、７４と接続する。
これら誘電体層を積層して搭載基板５３を構成する。
【００２４】
次に、本発明に係る第３の実施形態を図８〜図１０を用いて説明する。図８は、本発明に係る第３の実施例のデュアルバンド送受信機の等価回路図であり、図９はその斜視図である。図１０はデュアルバンド送受信機の搭載基板の分解斜視図である。上述した実施例と同様の部品については符号を付さずその説明も省略する。
本実施例は第１の実施形態のアンテナ端子と、分波器との間にコンデンサ８２、８３を直列に接続し、コンデンサ８２と８３の接続点とグランドの間にインダクタ８１が接続されている。これにより、アンテナ端子と分波器との間に高域通過フィルタが形成される。この高域通過フィルタは、例えば静電気のように非常に大きな直流電圧が瞬時にアンテナ端子から流れてきた場合に、この直流電圧を減衰させてデュアルバンド送受信機とその後段に接続される回路を保護ために効果的である。
【００２５】
図９に本実施例の斜視図を示す。基本的な構造は第１の実施例と同様であるが、
高域通過フィルタを形成するチップインダクタ８１aを搭載した構造になっている。金属キャップ３８の下部の凸部は搭載基板１４上面に設けられた電極３９にはんだ等の導電性接着材により固着される。これにより、ＳＡＷフィルタ１、２、ＦＢＡＲ３、４、チップインダクタ８１aは金属キャップ３８に覆われ、外部の不要な電磁波の影響が低減される。
【００２６】
図１０に本実施例の搭載基板を構成するシートの分解斜視図を示す。
整合回路、グランド及び各入出力端子の構造は第１の実施例と同様なので説明を省略する。
誘電体層８４上には、チップインダクタ搭載用の電極９２a、９２bが配置される。電極９２a、９２bにはチップインダクタ８１aの端子電極が接続される。電極９２aはスルーホールにより、誘電体層８５上面に形成されたグランド電極９３と接続されている。誘電体層８７上面には電極９４が配置されている。電極９４の一端はスルーホールにより、電極９２bと接続されている。誘電体層８８上面には電極８３aが配置されている。電極８３aの側部にはライン状の電極が延長されており、分波器を構成する高域通過フィルタ及び低域通過フィルタとそれぞれ接続する。誘電体層８９上面には電極９５が配置されている。電極９５の端部から延長されているライン状の電極部分はスルーホールにより、電極９４の一端と接続されている。また、電極９５は電極８３aと誘電体層８８を介して対向しており、コンデンサ８３を形成する。誘電体層９０上面には電極８２aが配置されている。電極８２aはスルーホールにより、電極３３に接続されている。また、電極８２aは誘電体層８９を介して対向しており、コンデンサ８２を形成する。
これら誘電体層を積層して搭載基板１４を構成する。
【００２７】
図１１には本実施例の変形例を示す。詳細な説明は省略するが、分波器と第１の共通端子との間にコンデンサ１０２、１０３を直列接続し、コンデンサ１０２、１０３の接続点とグランドとの間にインダクタ１０１と接続することで第１の共通端子と分波器の間に第１の高域通過フィルタを設けるとともに、第２の共通端子と分波器との間に、片側がグランドに接続されたインダクタ１０１を接続することで第２の共通端子と分波器の間に第２の高域通過フィルタを設けることでも同様の機能を得ることもできる。しかもこの場合には、各々の通信システムに応じて最適な高域通過フィルタを選択することが可能となり、高域通過フィルタを付加することによる挿入損失の増加を最小限にすることができる。
【００２８】
次に、本発明に係る第４の実施形態を図１２〜図１３を用いて説明する。図１２は、本発明に係る第４の実施例のデュアルバンド送受信機の等価回路図であり、図１３はデュアルバンド送受信機の搭載基板を構成するシートの分解斜視図である。上述した実施例と同様の部品については符号を付さずその説明も省略する。
本実施例は第１の実施形態の分波器と第１の送信端子の間に伝送線路１２１とコンデンサ１２２が並列に接続されている。さらに伝送線路１２１、コンデンサ１２２の接続点とグランドの間にコンデンサ１２３、１２４が接続されている。これにより、分波器と第１の送信端子との間に低域通過フィルタが形成される。
また、分波器と第２の送信端子の間に、伝送線路１２５とコンデンサ１２６が並列に接続されている。さらに伝送線路１２５、コンデンサ１２６の接続点とグランドの間にコンデンサ１２７、１２８が接続されている。これにより、分波器と第２の送信端子との間に低域通過フィルタが形成される。
これら低域通過フィルタを接続することで、第１、第２の送信端子から入力される電気信号の２次高調波、３次高調波といった不要な信号を減衰させ、所望の信号のみをアンテナへ伝送することができる。
【００２９】
図１３に本実施例の搭載基板の分解斜視図を示す。整合回路、グランド及び各入出力端子の構造は第１の実施例と同様なので説明を省略する。
誘電体層１３５上面には電極１２３a、１２７aが配置されている。電極１２３a、１２７aは誘電体層１３４上面に形成された上部グランド電極１３１と対向することでそれぞれコンデンサ１２３、１２７を形成する。
誘電体層１３６上面には電極１２１a、１２２a、１２５a、１２６aが配置されている。電極１２１a、１２２aの接続点はスルーホールにより、電極１２３aに接続され、電極１２５a、１２６aの接続点はスルーホールにより、電極１２７aに接続される。誘電体層１３７上面には電極１２１b、１２２b、１２５b、１２６bが配置されている。電極１２１bの一端は電極１２１aと接続されており、電極１２２bは電極１２２aと対向することでコンデンサ１２２を形成する。また、電極１２５bの一端は電極１２５aと接続されており、電極１２６bは電極１２６aと対向することでコンデンサ１２６を形成する。誘電体層１３８上面には電極１２１cと電極１２５cが配置されている。電極１２１cの一端はスルーホールにより電極１２１bと接続しており、他端は電極１２２bとスルーホールにより接続されている。また、電極１２５cの一端は電極１２５bとスルーホールにより接続されており、他端は電極１２６bと接続されている。
誘電体層１３９の上面には電極１２４a、１２８aが配置されている。電極１２４aの一端は電極１２１cと接続している。また、誘電体層１４０上面に配置された下部グランド電極１３２と対向してコンデンサ１２４を形成する。電極１２８aの一端は電極１２５cと接続している。また、電極１３２と対向してコンデンサ１２８を形成する。これら誘電体層を積層して搭載基板１４を構成する。
【００３０】
次に、本発明に係る第５の実施形態を図１４、図１５を用いて説明する。図１４は、本発明に係る第５の実施例の斜視図である。また、図１５は本実施例の搭載基板の分解斜視図である。
搭載基板１４５には４つの凹部が設けられており、その上面には電極１４７が配置されている。搭載基板１４５の４つの凹部にはＳＡＷチップフィルタ１４１、１４２、ＦＢＡＲチップフィルタ１４３、１４４が収納される。チップフィルタ１４１〜１４４はフリップチップボンディングなどの実装技術を用いて、凹部底面に配置された搭載電極１４８に固着される。その後、金属ケース１４６を電極１４７に、はんだ等の導電性接着材で接続して、チップフィルタ１４１〜１４４を気密封止する。
図１５に第５の実施例の搭載基板の分解斜視図を示す。誘電体１４５aは複数の誘電体シートを積層、圧着した後に金型等で矩形状に積層誘電体の一部を打ち抜くことで形成する。誘電体１４５bは、回路電極を形成した誘電体シートを積層、圧着したもので、上面にチップフィルタの搭載電極１４８が形成される。これらの誘電体１４５a、１４５bを積層、圧着することで搭載基板１４５を形成する。このように、搭載基板に凹部を設け、チップフィルタを凹部に収納し、気密封止する構造なので、個々にパッケージングされたフィルタを搭載する必要がない。そのため、より小型で低背のデュアルバンド送受信機を実現することができる。
【００３１】
本発明は、上述の実施例に限定されるものではない、例えば、本実施例では第１の整合回路、第２の整合回路を３つの誘電体層にわたって形成したが、線路長が短くて済む場合には１つの誘電体層に形成すればよく、線路長が長い場合、あるいは各誘電体層における整合回路の占有面積を小さくしたい場合には、３層以上にわたって形成することも可能である。分波器およびスイッチ回路を構成する伝送線路についても同様である。
また、伝送線路の幅も特性に応じて最適なものを選択することができる。伝送線路の幅は0.01mm〜0.3mmが好ましく、特に0.08mm〜0.16mmが好ましい。
また、フィルタの種類も各通信システムごとに統一する必要はなく、要求される特性に応じて最適なものを選択することができる。
低域通過フィルタについても、必ずしも分波器と第１、第２の送信端子との間に設ける必要はなく、必要とする特性に応じて、各部に付加すればよい。
本実施例では、チップフィルタを気密封止するために搭載基板上に金属キャップを用いたが、搭載基板凹部とチップフィルタの隙間、及びチップフィルタの周囲を樹脂材等で充填して封止する方法を用いてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、整合回路、分波器回路をフィルタ搭載基板内に形成し、各フィルタにＳＡＷフィルタ、ＦＢＡＲフィルタあるいはストリップラインフィルタを用いることで非常に小型のデュアルバンド用送受信機を実現することができる。また、各回路を搭載基板内に一体に形成するので組み立て工数低減によるコスト削減の効果を得ることができる。さらに、搭載基板内に低域通過フィルタ、高域通過フィルタの一部を内蔵することが可能で、形状を大きくすることなく高機能なデュアルバンド送受信機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第1の実施例を示すデュアルバンド用送受信機の等価回路図である。
【図２】第1の実施例のデュアルバンド用送受信機の斜視図である。
【図３】第１の実施例のデュアルバンド用送受信機の搭載基板の斜視図である。
【図４】第１の実施例の搭載基板を構成する誘電体シートの分解斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示すデュアルバンド用送受信機の等価回路図である。
【図６】第２の実施例のデュアルバンド用送受信機の斜視図である。
【図７】第２の実施例の搭載基板を構成する誘電体シートの分解斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施例を示すデュアルバンド用送受信機の等価回路図である。
【図９】第３の実施例のデュアルバンド用送受信機の斜視図である。
【図１０】第３の実施例の搭載基板を構成する誘電体シートの分解斜視図である。
【図１１】第３の実施例の変形例を示す等価回路図である。
【図１２】本発明の第４の実施例を示すデュアルバンド用送受信機の等価回路図である。
【図１３】第４の実施例の搭載基板を構成する誘電体シートの分解斜視図である。
【図１４】第５の実施例のデュアルバンド用送受信機の斜視図である。
【図１５】第５の実施例の搭載基板を構成する誘電体シートの分解斜視図である。
【符号の説明】
１、２ ：ＳＡＷフィルタ
３、４ ：ＦＢＡＲフィルタ
５、６ ：整合回路
７、１１：伝送線路
８、９、１０、１２、１３：コンデンサ
１４、５３、１４５：搭載基板
１５：側面グランド電極
３８、１４６：金属キャップ
４６、４９：ＰＩＮダイオード
５１：抵抗
８１、１０１、１０５：インダクタ
１４１、１４２：ＳＡＷチップフィルタ
１４３、１４４：ＦＢＡＲチップフィルタ
ＡＮＴ：アンテナ端子電極
ＴＸ１：第１の通信システムの送信端子
ＴＸ２：第２の通信システムの送信端子
ＲＸ１：第１の通信システムの受信端子
ＲＸ２：第２の通信システムの受信端子
Ｃ１：第１の共通端子
Ｃ２：第２の共通端子
Claims (2)
- 第１の通信システムの周波数帯の送信信号を入力するための第１の送信端子（ＴＸ１）と、第１の通信システムの周波数帯の受信信号を出力するための第１の受信端子（ＲＸ１）と、前記第１の通信システムの送信信号の入力及び、前記第１の通信システムの受信信号の出力を行う第１の共通端子（Ｃ１）と、前記第１の送信端子（ＴＸ１）と前記第１の共通端子（Ｃ１）との間に接続される第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）と、前記第１の受信端子（ＲＸ１）と前記第１の共通端子（Ｃ１）との間に接続される第１の受信ＳＡＷフィルタ（２）と、前記第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）の一端と前記第１の共通端子（Ｃ１）との間或いは、前記第１の受信ＳＡＷフィルタ（２）の一端と前記第１の共通端子（Ｃ１）との間の少なくとも何れか一方に接続され、前記第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）と前記第１の受信ＳＡＷフィルタ（２）との整合をとるためのλ／４ストリップライン線路からなる第１の整合回路（５）と、
前記第１の通信システムの周波数帯とは異なる第２の通信システムの周波数帯の送信信号を入力するための第２の送信端子（ＴＸ２）と、第２の通信システムの周波数帯の受信信号を出力するための第２の受信端子（ＲＸ２）と、前記第２の通信システムの送信信号の入力及び、前記第２の通信システムの受信信号の出力を行う第２の共通端子（Ｃ２）と、前記第２の送信端子（ＴＸ２）と前記第２の共通端子（Ｃ２）との間に接続される第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）と、前記第２の受信端子（ＲＸ２）と前記第２の共通端子（Ｃ２）との間に接続される第２の受信ＦＢＡＲフィルタ（４）と、前記第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）の一端と前記第２の共通端子（Ｃ２）との間或いは、前記第２の受信ＦＢＡＲフィルタ（４）の一端と前記第２の共通端子（Ｃ２）との間の少なくとも何れか一方に接続され、前記第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）と前記第２の受信ＦＢＡＲフィルタ（４）との整合をとるためのλ／４ストリップライン線路からなる第２の整合回路（６）と、
アンテナ端子（ＡＮＴ）と、前記第１の共通端子（Ｃ１）と前記第２の共通端子（Ｃ２）及び、前記アンテナ端子（ＡＮＴ）の間に接続される周波数帯切換回路とで構成されるデュアルバンド用送受信機であって、
前記第１の通信システムの第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）と第１の送信端子（ＴＸ１）との間、及び前記第２の通信システムの第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）と第２の送信端子（ＴＸ２）との間に、低域通過フィルタを設け、
前記第１の送信ＳＡＷフィルタ（１）と前記第１の受信ＳＡＷフィルタ（２）と前記第２の送信ＦＢＡＲフィルタ（３）と前記第２の受信ＦＢＡＲフィルタ（４）とが誘電体を積層してなる搭載基板上に配置され、
前記第１の整合回路（５）と前記第２の整合回路（６）、前記周波数帯切換回路の一部及び前記低域通過フィルタとが前記搭載基板の誘電体層に内蔵されていることを特徴するデュアルバンド用送受信機。 - 前記第１の通信システムと第２の通信システムの周波数帯域の間隔が 1000MHz 以上離れている場合の前記周波数帯切換回路は、低域通過フィルタと高域通過フィルタとからなる分波器で構成し、前記第１の通信システムと第２の通信システムの周波数帯域の間隔が 1000MHz より小さい場合の前記周波数帯切換回路は、ＰＩＮダイオードと伝送線路で構成されるスイッチ回路で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデュアルバンド用送受信機。
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