JP4930707B2

JP4930707B2 - 高周波回路、高周波回路部品及びこれを用いた通信装置

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Publication number: JP4930707B2
Application number: JP2006548778A
Authority: JP
Inventors: 茂釼持; 和弘萩原; 啓介深町; 貴弘山下; 昌幸内田; 光弘渡辺
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Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2012-05-16
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Description

本発明は、電子電器機器間における無線伝送を行う無線通信装置に関し、特にほぼ同一の周波数帯を使用する少なくとも2つの通信システムで共用可能な高周波回路、高周波回路部品、及びこれを用いた通信装置に関する。

2.4 GHzのISM（Industrial, Scientific and Medical、産業、科学及び医療）帯域は、DSSS（Direct Sequence Spread Spectrum ダイレクト・シーケンス・スペクトル拡散）無線通信向けのもの等のIEEE 802.11規格に準拠する無線LAN（WLAN）通信に利用されている。このような無線LAN（WLAN）と同じ2.4 GHzのISM帯域を利用し、関連し合う電子機器との接続がケーブルを用いることなく実現できる極めて利便性の高い技術である近距離無線規格ブルートゥース（Bluetooth^TM）が提案されている。

2.4 GHzのISM帯域を利用する主な無線LAN規格には、IEEE 802.11bとIEEE 802.11gがある。IEEE 802.11bはDSSS方式で、5.5 Mbps及び11 Mbpsの高速通信をサポートする。IEEE 802.11gはOFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数多重分割）変調方式を用い、最大54 Mbpsの高速データ通信をサポートする。

ブルートゥースは、2.4 GHzのISM周波数帯を複数の無線チャンネルに分割し、各無線チャンネルを単位時間（1/1600秒）に分割してタイムスロットとし、使用する無線チャンネルをタイムスロットごとに切り替える耐ノイズ性に優れた周波数ホッピング方式を採用している。

50〜100 m程度の距離の範囲内にある小グループが利用する無線LANは、データ伝送速度が数M〜数十Mbpsと速く、100 mＷ程度の電力を消費する。しかし同一の敷地内又は建物内等の比較的狭い地域内で利用されるブルートゥースは、電波が到達する距離が10 m程度と短く、伝送速度もせいぜい2 Mbpsであるので、10 mＷ程度の省電力に設計されている。このように無線LANとブルートゥースは、伝送速度及び伝送可能距離等が異なるため、同時に1つの通信装置に搭載し、用途ごとに有利な方を使用することができる。

以下説明では、便宜上無線LAN（IEEE 802.11b、IEEE 802.11g）を第一の通信システムとし、ブルートゥースを第二の通信システムとした場合を例にとる。

特開2001-24579号は、図35に示すように、無線LANとブルートゥースに共用可能な回路として、第一のアンテナポートと第一の通信システムの送信側回路及び第二のスイッチ回路との接続を切替える第一のスイッチ回路と、第一の通信システムの受信側回路と第一のスイッチ回路及び第三のスイッチ回路との接続を切替える第二のスイッチ回路と、第二のアンテナポートと第二の通信システムの送受信回路及び第二のスイッチ回路との接続を切替える第三のスイッチ回路と、第一のスイッチ回路と第一の通信システムの送信側回路との間に配置された第一のフィルタと、第二のスイッチ回路と第一の通信システムの受信側回路の間に配置された第二のフィルタとを備えた回路を開示している。

しかしながら、特開2001-24579号に記載の回路では、(a) 第一のスイッチ回路と第一の通信システムの送信側回路との間に第一のフィルタ、及び第二のスイッチ回路と第一の通信システムの受信側回路との間に第二のフィルタの2つのフィルタが必要であり、また(b) 第一の通信システムの受信側回路が第一のアンテナポートと第二のアンテナポートに接続するように構成されているため、回路が複雑であるという理由で、通信装置を小型化することが難しかった。

特開2002-208874号は、図36に示すように、第一の出力と第二の出力が入力される第一の分配器と、第一の分配器の出力が入力されるパワーアンプと、パワーアンプの出力が入力されるアンテナ切替スイッチと、アンテナ切替スイッチの受信側に構成されたローノイズアンプと、ローノイズアンプの出力が入力される第二の分配器とを具備するほぼ同じ周波数帯を利用する複合無線機であって、送信側回路は、異なる2つの送信信号のうち出力する信号を第一の分配器で選択した後でパワーアンプで増幅する構造を有し、受信側回路は、ローノイズアンプの出力側に配置された第二の分配器により受信波を2つの信号に分配する構造を有する複合無線機を開示している。この複合無線機では、パワーアンプ及びローノイズアンプがそれぞれ共用化されている。具体的には、無線LANの送信波及びBluetoothの送信波に対してパワーアンプが共用されている。しかし最近のBluetoothでは送信の出力電力が低くなり、パワーアンプを必要としないため、このような共用の必要性はなくなった。

従って本発明の目的は、無線LANとブルートゥースとを共用し得る高周波回路に関し、特に部品点数が少なくて小型化が可能な高周波回路、及びかかる高周波回路を用いた高周波回路部品並びに通信装置を提供することである。

少なくとも2つの異なる通信システムで送受信可能な一つのアンテナと、少なくとも2つの異なる通信システムの送信・受信回路との間に用いられる本発明の高周波回路は、
前記アンテナと、第一の通信システムの送信側回路に繋がる経路、並びに前記第一の通信システムの受信側回路及び第二の通信システムの送受信側回路に共用の経路との接続を切り替える単極双投型の高周波スイッチ回路と、
前記アンテナと前記高周波スイッチ回路との間に配置された第一の帯域通過フィルタと、
信号を前記第一の通信システムの受信側回路と前記第二の通信システムの送受信側回路とに分配するために、前記第一の通信システムの受信側回路及び前記第二の通信システムの送受信側回路に共用の経路に配置された分配回路又はカップラ回路とを有し、
前記アンテナと前記第一の通信システムの受信側回路との間の経路、及び前記アンテナと前記第二の通信システムの送受信側回路との間の経路において、前記アンテナと前記高周波スイッチ回路との間にのみ帯域通過フィルタが配置され、
前記第一及び第二の通信システムはほぼ同じ周波数帯域で使用され、かつ前記第一及び第二の通信システムの受信信号を同時に受信可能であることを特徴とする。

この高周波回路において、前記分配回路又は前記カップラ回路と前記第一の通信システムの受信側回路との間に平衡−不平衡変換回路を有するのが好ましく、また前記分配回路又は前記カップラ回路と前記第二の通信システムの送受信側回路との間に平衡−不平衡変換回路を有するのが好ましい。

これらの高周波回路の各々において、前記第一の通信システムの送信側回路と前記高周波スイッチ回路との間に高周波電力増幅回路を有するのが好ましく、前記高周波電力増幅回路と前記第一の通信システムの送信側回路との間に第二の帯域通過フィルタを有するのが好ましい。さらに前記第一の通信システムの送信側回路と前記高周波電力増幅回路との間に平衡−不平衡変換回路を有するのが好ましい。

上記高周波回路を用いた本発明の高周波回路部品は、セラミック誘電体材料と電極パターンとの積層体と、前記積層体上に搭載された少なくとも１つの半導体素子とを有し、(a) 前記電極パターンは、(1) 前記第一の帯域通過フィルタ及び前記平衡−不平衡変換回路の少なくとも一つ、(2) 前記第一の帯域通過フィルタ及び前記分配回路又は前記カップラ回路の少なくとも一つ、又は(3) 前記第一の帯域通過フィルタ、前記平衡−不平衡変換回路、及び前記分配回路又は前記カップラ回路の少なくとも一つを主として構成するインダクタンス素子及び／又はキャパシタンス素子の少なくとも一部を形成し、(b) 前記半導体素子は、(1) 前記高周波スイッチ回路、又は(2) 前記高周波スイッチ回路及び／又は前記高周波電力増幅回路を構成することを特徴とする。

前記第二の帯域通過フィルタを用いる場合、それを前記積層体内の前記電極パターンにより形成するのが好ましい。

各回路用のインダクタンス素子及び／又はキャパシタンス素子は、積層体内の電極パターンにより構成しても、積層体上に搭載しても良いが、可能な限り積層体内に設けることにより、高周波回路部品の小型化及び部品点数の低減を達成することができる。

高周波スイッチ回路を一つの半導体素子で構成して、それを積層体に搭載しても良く、また高周波スイッチ回路を半導体素子とインダクタンス素子及び／又はキャパシタンス素子とにより構成し、インダクタンス素子及び／又はキャパシタンス素子の少なくとも一部を前記積層体内の電極パターンにより形成しても良い。

前記高周波電力増幅回路を構成する半導体素子を積層体に搭載するとともに、その制御電源回路や整合回路等をインダクタンス素子、キャパシタンス素子及び／又は抵抗素子により構成し、インダクタンス素子及び／又はキャパシタンス素子の少なくとも一部を積層体内に構成しても良い。

高周波電力増幅回路以外に抵抗素子を用いても良く、それを積層体上に搭載しても良い。

本発明の通信装置は、上記高周波回路のいずれか、又は上記高周波回路部品のいずれかを有することを特徴とする。本発明の通信装置は、パーソナルコンピュータ（PC）、PCMCIAカード、プリンタ、ハードディスク、ブロードバンドルータ等のPCの周辺機器、FAX、冷蔵庫、標準テレビ（SDTV）、高品位テレビ（HDTV）、カメラ、ビデオ、携帯電話等である。

ほぼ同じ周波数帯を使用する少なくとも2つの異なる通信システムで共用可能な本発明の高周波回路、及びこれを用いた高周波回路部品並びに通信装置は、部品点数が少ないために小型化が可能である。

本発明の一実施例による高周波回路を示すブロック図である。本発明の他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。本発明のさらに他の実施例による高周波回路を示すブロック図である。本発明の一実施例による高周波回路の等価回路を示す図である。本発明に用いる高周波スイッチ回路の等価回路の一例を示す図である。本発明に用いる高周波スイッチ回路の等価回路の他の例を示す図である。本発明に用いる高周波スイッチ回路の等価回路のさらに他の例を示す図である。本発明に用いる高周波スイッチ回路の等価回路のさらに他の例を示す図である。本発明に用いる高周波スイッチ回路の等価回路のさらに他の例を示す図である。本発明に用いる高周波スイッチ回路の等価回路のさらに他の例を示す図である。本発明に用いる高周波電力増幅回路の等価回路の一例を示す図である。本発明に用いる検波回路の等価回路の一例を示す図である。本発明の一実施例による高周波回路部品の等価回路の一例を示す図である。本発明に用いる高周波スイッチの等価回路の一例を示す図である。本発明に用いる高周波スイッチの等価回路の他の例を示す図である。本発明に用いる高周波スイッチの等価回路の他の例を示す図である。本発明に用いる高周波電力増幅回路の等価回路の一例を示す図である。本発明に用いるカップラ回路の等価回路の一例を示す図である。本発明の一実施例による高周波回路部品を示す斜視図である。本発明の一実施例による高周波回路部品を構成する積層基板の裏面を示す図である。本発明の一実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の各層の電極パターンを示す展開図である。本発明の一実施例による高周波回路部品を構成する積層基板の内部構成を示す図である。本発明の他の実施例による高周波回路部品を示す斜視図である。本発明の他の実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の１層目から６層目までの電極パターンを示す展開図である。本発明の他の実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の７層目から12層目までの電極パターンを示す展開図である。本発明の他の実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の13層目から16層目までの電極パターンを示す展開図である。本発明の他の実施例による高周波回路部品の等価回路を示す図である。本発明のさらに他の実施例による高周波回路部品を示す斜視図である。本発明のさらに他の実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の１層目から６層目までの電極パターンを示す展開図である。本発明のさらに他の実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の７層目から12層目までの電極パターンを示す展開図である。本発明のさらに他の実施例による高周波回路部品を構成する積層基板中の13層目から16層目までの電極パターンを示す展開図である。従来の無線LANとブルートゥースに共用の通信装置の回路を示すブロック図である。従来の無線LANとブルートゥースに共用の通信装置の回路を示すブロック図である。

本発明を添付図面を参照して実施例ごとに詳細に説明するが、各実施例に関連して説明した構成はその実施例に限定的である訳ではなく、必要に応じて他の実施例にも適用可能である。

[1] 高周波回路
図1は、本発明の一実施例による無線LANとブルートゥースに共用可能な通信装置の回路を示す。第一の通信システムを無線LAN（IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、又はIEEE 802.11bとIEEE 802.11gの共用システム）とし、第二の通信システムをブルートゥースとする場合を例に取り、説明する。図中、同一又は類似の機能を発揮する部品に対して同一の参照番号を付してある。従って、同じ参照番号でも、全く同一の部品ではないことがある。

図1に示す高周波回路は、無線LANとブルートゥースで送受信可能なアンテナANTと、アンテナANTと無線LANの送信側回路11bg-T、無線LANの受信側回路11bg-R、及びブルートゥースの送受信回路BLT-TRとの三通りの接続を切り替える高周波スイッチ回路1と、前記アンテナANTと前記高周波スイッチ回路1との間に配置された第一の帯域通過フィルタ2と、無線LANの受信側回路11bg-Rと高周波スイッチ回路1との間に配置された平衡-不平衡変換回路3と、無線LANの送信側回路11bg-Tと高周波スイッチ回路1との間に配置された高周波電力増幅回路6と、無線LANの送信側回路11bg-Tと高周波電力増幅回路6との間に配置された第二の帯域通過フィルタ7とを有する。

この実施例の高周波回路では、高周波電力増幅回路6とアンテナANTとの間に必要であった高周波電力増幅回路6からの高調波や熱雑音を抑制する帯域通過フィルタと、アンテナANTと平衡-不平衡変換回路3との間に必要であった受信感度を高めるために受信信号以外の信号成分を抑制する帯域通過フィルタと、アンテナANTとブルートゥースの送受信回路BLT-TRとの間に必要であった帯域通過フィルタとを、無線LANの送信信号及び受信信号及びブルートゥースの送信信号及び受信信号が通過する高周波スイッチ回路1とアンテナANTとの間の１つの第一の帯域通過フィルタ2にまとめたので、回路構成が簡略化されている。無線LANの送信側回路11bg-Tからのノイズを抑制するために、無線LANの送信側回路11bg-Tと高周波電力増幅回路6との間に、必要に応じて第二の帯域通過フィルタ7を配置しても良い。また高周波スイッチ回路1と無線LANの受信側回路11bg-Rとの間の経路に平衡-不平衡変換回路3を配置することにより、アンテナANTと無線LANの送信側回路11bg-Tの間の経路、及びアンテナANTとブルートゥースの送受信回路BLT-TRの間の経路の損失を増大させずに、無線LANの受信側回路11bg-Rの耐ノイズ性を改善する平衡回路化に対応することができる。

アンテナANTと無線LANの送信側回路11bg-Tとの間の無線LANの送信信号が通る経路の損失を増大させずに、送信信号電力の小さなブルートゥースの送受信回路BLT-TRを平衡回路化する場合、図2に示すように、ブルートゥースの送受信回路BLT-TRと高周波スイッチ回路1との間に平衡-不平衡変換回路4を配置すれば良い。

図3は、本発明の他の実施例による無線LANとブルートゥースに共用可能な通信装置用の高周波回路を示す。この高周波回路は、無線LANとブルートゥースで送受信可能なアンテナANTと、無線LANの送信側回路11bg-T、ブルートゥースの送信側回路BLT-T、及び無線LANの受信側回路とブルートゥースの受信側回路の共用部P1との三通りの接続を切り替える高周波スイッチ回路1と、アンテナANTと高周波スイッチ回路1との間に配置された第一の帯域通過フィルタ2と、前記共用部P1と無線LANの受信側回路11bg-R及びブルートゥースの受信側回路BLT-Rとの間に配置された分配回路9と、無線LANの受信側回路11bg-Rと分配回路9との間に配置された平衡-不平衡変換回路3と、ブルートゥースの受信側回路BLT-Rと分配回路9との間に配置された平衡-不平衡変換回路4と、無線LANの送信側回路11bg-Tと高周波スイッチ回路1との間に配置された高周波電力増幅回路6と、無線LANの送信側回路11bg-Tと高周波電力増幅回路6の間に配置された第2の帯域通過フィルタ7とを有する。

図3の高周波回路では、高周波電力増幅回路6とアンテナANTとの間に必要であった高周波電力増幅回路6からの高調波や熱雑音を抑制する帯域通過フィルタと、アンテナANTと平衡-不平衡変換回路3との間に必要であった受信感度を高めるために受信信号以外の信号成分を抑制する帯域通過フィルタと、アンテナANTと平衡-不平衡変換回路4との間に必要であった受信感度を高めるために受信信号以外の信号成分を抑制する帯域通過フィルタと、ブルートゥースの送信側回路BLT-TとアンテナANTとの間に必要であったブルートゥースの送信側回路BLT-Tからの高調波や熱雑音を抑制する帯域通過フィルタとが、無線LANの送信信号及び受信信号及びブルートゥースの送信信号及び受信信号が通過する高周波スイッチ回路1とアンテナANTとの間の1つの第一の帯域通過フィルタ2に纏められているので、回路構成が簡略化されている。

無線LANの送信側回路11bg-Tからのノイズを抑制するために、無線LANの送信側回路11bg-Tと高周波電力増幅回路6との間に、必要に応じて第二の帯域通過フィルタ7を配置しても良い。また無線LANの受信側回路とブルートゥースの受信側回路の共用部P1に分配回路9を配置することにより、無線LANの受信信号とブルートゥースの受信信号を同時に受信することができる。また高周波スイッチ回路1と無線LANの受信側回路11bg-Rとの間に平衡-不平衡変換回路3を、高周波スイッチ回路1とブルートゥースの受信側回路BLT-Rとの間に平衡-不平衡変換回路4をそれぞれ配置することにより、アンテナANTと無線LANの送信側回路11bg-Tの間の経路及びアンテナANTとブルートゥースの送信側回路BLT-Tの間の経路の損失を増大させずに、無線LANの受信側回路11bg-R及びブルートゥースの受信側回路BLT-Rの耐ノイズ性を改善する平衡回路化に対応することができる。

アンテナANTと無線LANの送信側回路11bg-Tとの間の無線LANの送信信号が通る経路の損失を増大させずに、送信信号電力の小さなブルートゥースの送信側回路BLT-Tを平衡回路化する場合、図4に示すように、ブルートゥースの送信側回路BLT-Tと高周波スイッチ回路1との間に平衡-不平衡変換回路5を配置すれば良い。

図5は、本発明の他の実施例による無線LANとブルートゥースに共用可能な通信装置の高周波回路を示す。この高周波回路は、無線LANとブルートゥースで送受信可能なアンテナANTと、アンテナANTと無線LANの送信側回路11bg-T、及び無線LANの受信側回路11bg-Rとブルートゥースの送受信回路BLT-TRの共用部P1との二通りの接続を切り替える高周波スイッチ回路1と、アンテナANTと高周波スイッチ回路1との間に配置された第一の帯域通過フィルタ2と、無線LANの受信側回路11bg-R及びブルートゥースの送受信回路BLT-TRと共用部P1との間に配置された分配回路9とを有する。無線LANの受信側回路11bg-Rと分配回路9との間に平衡-不平衡変換回路3が配置され、ブルートゥースの送受信回路BLT-TRと分配回路9との間に平衡-不平衡変換回路4が配置されている。無線LANの送信側回路11bg-Tと高周波スイッチ1との間に高周波電力増幅回路6が配置されている。

図5の高周波回路では、高周波電力増幅回路6とアンテナANTとの間に必要であった高周波電力増幅回路6からの高調波や熱雑音を抑制する帯域通過フィルタと、アンテナANTと平衡-不平衡変換回路3との間に必要であった受信感度を高めるために受信信号以外の信号成分を抑制する帯域通過フィルタと、アンテナANTとブルートゥースの送受信回路BLT-TRとの間に必要であった帯域通過フィルタとが、無線LANの送信信号、無線LANの受信信号及びブルートゥースの送受信信号が通過する高周波スイッチ1とアンテナANTとの間の第一の帯域通過フィルタ2に纏められているので、回路構成が簡略化されている。

分配回路9と無線LANの受信側回路11bg-Rとの間に平衡-不平衡変換回路3を配置することにより、アンテナANTと無線LANの送信側回路11bg-Tとの間の経路の損失を増大させずに、無線LANの受信側回路11bg-Rの耐ノイズ性を改善する平衡回路化に対応することができる。

アンテナANTと無線LANの送信側回路11bg-Tとの間の経路の損失を増大させずに、送信信号電力の小さなブルートゥースの送受信回路BLT-TRを平衡回路化する場合、ブルートゥースの送受信回路BLT-TRと分配回路9との間に平衡-不平衡変換回路4を配置すれば良い。

図5の高周波回路は、無線LANの受信側回路11bg-Rとブルートゥースの送受信回路BLT-TRを分配回路9で分配しているので、無線LANの受信信号とブルートゥースの受信信号を同時に受信することができる。分配回路9の代わりにカップラ回路を用いても良い。カップラ回路を用いても無線LANの受信信号とブルートゥースの受信信号を同時に受信することができる。カップラ回路を用いる場合、無線LANの受信側回路11bg-Rとブルートゥースの送受信回路BLT-TRの分配比率を例えば5：1や10：1と変えて、ブルートゥース側の信号と無線LAN側の信号の比率を適宜設定することができる。例えば近距離での最小受信感度は、ブルートゥースが-70 dBmと、無線LANの-65 dBmよりはるかに小さい。そのため、無線LANの受信信号とブルートゥースの受信信号を同時に受信する場合、カップラ回路を用いて、小電力で済むブルートゥース側への信号の分配を小さくし、大電力を必要とする無線LAN側受信回路への信号の分配を大きくすることにより、より効率的な信号の受信が可能となる。

図6に示すようにブルートゥースの送受信回路BLT-TRと分配回路9との間の平衡-不平衡変換回路4を省略して良く、また図7に示すように無線LANの送信側回路11bg-Tと高周波電力増幅回路6との間に平衡-不平衡変換回路12を設けてもよい。平衡-不平衡変換回路12により、無線LANの送信側回路11bg-T用端子は平衡端子として作用し、耐ノイズ性改善のための平衡回路化に対応することができる。また図8に示すように、無線LANの送信側回路11bg-Tと高周波電力増幅回路6との間に帯域通過フィルタ7を設けてもよい。帯域フィルタ7により、無線LAN用のRF-ICの送信側回路からのローカル信号関連のノイズを除去することができる。なおこれらの回路素子の追加及び組合せは適宜変更可能である。

図9は、本発明のさらに他の実施例による無線LANとブルートゥースに共用可能な通信装置の高周波回路を示す。この高周波回路は、無線LANとブルートゥースで送受信可能なアンテナANTと、アンテナANTと無線LANの送信側回路11bg-T及び受信側回路11bg-Rとの二通りの接続を切り替える高周波スイッチ回路1と、アンテナANTと高周波スイッチ回路1との間に配置された第一の帯域通過フィルタ2と、高周波スイッチ回路1と第一の帯域通過フィルタ2との間に配置されるとともに、ブルートゥースの送受信回路BLT-TRに接続されたカップラ回路11と、無線LANの受信側回路11bg-Rと高周波スイッチ回路1との間に配置された平衡-不平衡変換回路3と、無線LANの送信側回路11bg-Tと高周波スイッチ回路1との間に配置された高周波電力増幅回路6とを有する。

図9の高周波回路では、高周波電力増幅回路6とアンテナANTとの間に必要であった高周波電力増幅回路6からの高調波や熱雑音を抑制する帯域通過フィルタと、アンテナANTと平衡-不平衡変換回路3との間に必要であった受信感度を高めるために受信信号以外の信号成分を抑制する帯域通過フィルタと、アンテナANTとブルートゥースの送受信回路BLT-TRとの間に必要であった帯域通過フィルタとが、高周波スイッチ1とアンテナANTとの間の1つの第一の帯域通過フィルタ2に纏められているので、回路構成が簡略化されている。

高周波スイッチ回路1と無線LANの受信側回路11bg-Rとの間に平衡-不平衡変換回路3を配置することにより、アンテナANTと無線LANの送信側回路11bg-Tとの間の経路の損失を増大させずに、無線LANの受信側回路11bg-Rの耐ノイズ性を改善する平衡回路化に対応することができる。

図9ではカップラ回路11は高周波スイッチ回路1と第一の帯域通過フィルタ2との間に配置されているが、アンテナANTと第一の帯域通過フィルタ2との間に配置しても良く、またカップラ回路11の代わりに分配回路を設けてもよい。このように高周波スイッチ回路1より前のアンテナトップ部分でブルートゥースの送受信回路BLT-TRへの分岐回路を設けることにより、アンテナの本数を増やすことなく、無線LANとブルートゥースの両通信システムの送信及び受信を同時に行うことが可能となる。またアンテナANTとブルートゥースの送受信回路BLT-TRとの接続に新たにスイッチ回路を設ける必要がなく、スイッチ制御用回路の増加を防ぐことができる。さらにカップラ回路を用いた場合、上記の通り、無線LAN側回路とブルートゥース側回路の分配比率を変えることによりブルートゥース側の信号と無線LAN側の信号の比率を適宜設定することができる。またブルートゥースの最小受信感度は-70 dBmと無線LANの-65 dBmよりはるかに小さいので、カップラ回路により、小電力で良いブルートゥース側回路への信号の分配を小さくし、大電力を必要とする無線LAN側回路への分配を大きくすることにより、効率的な信号の送受信が可能となる。

送信信号電力の小さなブルートゥースの送受信回路BLT-TRを平衡回路化する場合、図10に示すように、ブルートゥースの送受信回路BLT-TRとカップラ回路11との間に平衡-不平衡変換回路4を配置しても良い。

無線LANの送信側回路11bg-Tと高周波電力増幅回路6との間に平衡-不平衡変換回路を設け、無線LANの送信側回路11bg-T用端子を平衡端子として用いると、耐ノイズ性改善のための平衡回路化に対応することができる。また無線LANの送信側回路11bg-Tと高周波電力増幅回路6との間に帯域通過フィルタを設けると、無線LAN送信回路11bg-Tからのノイズを除去することができる。なおこれらの回路素子の追加及び組合せは適宜変更可能である。

図11は図1の高周波回路の等価回路を示す。第一の帯域通過フィルタ2はアンテナポートANTと高周波スイッチ回路1との間に配置され、磁気結合したインダクタンス素子Lp1、Lp2、及びキャパシタンス素子Cp1、Cp2、Cp3、Cp4、Cp5、Cp6、Cp7により構成されている。第一の帯域通過フィルタ2は、送信時には高周波電力増幅6又は高周波スイッチ回路1から発生する高調波を減衰させ、受信時には無線LAN及びブルートゥースの受信で使用される周波数以外の信号を減衰させる。

平衡-不平衡変換回路3は整合回路Lbbを介して高周波スイッチ回路1と接続している。整合回路Lbbは、帯域通過フィルタ2と平衡-不平衡変換回路3の整合に必要であるので図示の配置に限定されず、高周波スイッチ回路1と帯域通過フィルタ2との間に配置しても良い。平衡-不平衡変換回路3の高周波スイッチ回路1側は不平衡回路であり、インダクタンス素子Lb1a、Lb1bにより構成されている。平衡-不平衡変換回路3の無線LANの受信側回路11bg-R+、11bg-R-側は平衡回路であり、インダクタンス素子Lb2、Lb3及びキャパシタンス素子Cb1により構成されている。無線LANの受信側回路11bg-R+及び11bg-R-から、理想的には振幅が等しく180°位相のずれた信号が出力される。インダクタンス素子Lb2とLb3の接続点とグランドの間には高周波的にショートに見えるキャパシタンス素子Cb1が配置され、DC（NC）ポートからDC電圧を印加し、11bg-R+ポート及び11bg-R-ポートからDC電圧を出力できるようにしている。平衡-不平衡変換回路3にインピーダンス変換機能を具備させても良い。

高周波スイッチ回路1と無線LANの送信側回路11bg-Tの間には、高周波スイッチ回路1側から順に、高周波電力増幅回路6から出力される電力をモニターする検波回路8、無線LANの送信側回路11bg-Tから来る無線LANの送信信号の電力を増幅する高周波電力増幅回路6、及び磁気結合したインダクタンス素子Lt1、Lt2及びキャパシタンス素子Ct1、Ct2、Ct3、Ct4、Ct5、Ct6からなる第二の帯域通過フィルタ7が配置されている。第二の帯域通過フィルタ7は、無線LANの送信側回路11bg-Tから入力される無線LANの送信信号のうち送信周波数以外の信号を減衰させる。

図12〜図16は高周波スイッチ回路1の等価回路を例示する。これらの高周波スイッチ回路1は通常の図記号で示し、説明を省略するが、電界効果トランジスタ（FET）やダイオード等のスイッチング素子を主構成とし、適宜インダクタンス素子（伝送線路を含む）及びキャパシタンス素子を用いている。

図12及び図13の高周波スイッチ回路1では、表1に示すように、コントロール端子V1、V2、V3に与えられる電圧によりポート間が接続される。通常表1に示すHighは2.5〜4Vの範囲の電圧値であり、Lowは0〜0.5Vの範囲の電圧値である。

図12及び図13に示す高周波スイッチ回路で無線LANの送信側回路11bg-Tとブルートゥースの送受信回路BLT-TRとのアイソレーションが不足する場合、アイソレーションを向上させるために、二経路切替え用の高周波スイッチ回路を直列に接続し、高周波スイッチ回路1を構成しても良い。このような高周波スイッチ回路1の例を図14〜16に示す。図14の高周波スイッチ回路1のコントロール端子V1〜V4に与えられる電圧により、表2に示すようにポート間が接続される。また図15の高周波スイッチ回路1のコントロール端子V1及びV3に与えられる電圧により、表3に示すようにポート間が接続される。図16の高周波スイッチ回路1のコントロール端子V1、V2及びV3に与えられる電圧により、表4に示すようにポート間が接続される。

図14〜16に示す高周波スイッチ回路1で無線LANの送信側回路11bg-Tと無線LANの受信回路11bg-Rと間のアイソレーションが不足する場合、アイソレーションを向上させるために、無線LANの受信回路11bg-R側に接続される1c端子とアンテナ側に接続される1a端子との間の経路に、直列に又はグランドに接続するように一経路をON／OFFするスイッチ回路を配置しても良い。PINダイオードを1c端子とグランドの間に接続する例を図17に示す。図17の高周波スイッチ回路1のコントロール端子V1、V2、V3、V4に与えられる電圧により、表2に示すようにポート間が接続される。

図18は、無線LANの送信側回路11bg-Tと検波回路8の間に接続される高周波電力増幅回路6の等価回路の一例を示す。高周波電力増幅回路6は、入力整合回路61、二段のトランジスタからなる電力増幅回路62、一定の電圧を供給する電圧供給回路63、高周波電力増幅回路6の出力電力を制御するバイアス制御回路64、及び出力整合回路65により構成される。各回路61〜65にはインダクタンス素子及びキャパシタンス素子が用いられている。回路61〜65はMMIC（Microwave Monolithic Integrated Circuits）化されていても良い。

図19は、高周波スイッチ回路1と高周波電力増幅回路6との間に接続される検波回路8の等価回路の一例を示す。検波回路8は、主線路、副線路及び抵抗素子からなる方向性結合器81、グランドに接続されたインダクタンス素子と位相回路からなる整合回路82、抵抗素子83、ショットキーダイオード84、及び抵抗素子とコンデンサ素子からなる電圧平滑回路85により構成される。なお、結合器81はコンデンサで構成しても良く、また整合回路82を位相回路のみで構成しても良い。Vdetから、高周波電力増幅回路6の出力電力に応じたDC電圧が出力される。検波回路8は高周波電力増幅回路6に集積化しても良い。

図20は、図5の高周波回路のうち破線で囲った部分10（高周波回路部品に対応する）の等価回路を示す。アンテナポートANTと高周波スイッチ回路1の間に配置された第一の帯域通過フィルタ2は、磁気結合したインダクタンス素子lrb1、lrb2と、キャパシタンス素子crb1、crb2、crb4、crb5、crb6、crb7とからなる。第一の帯域通過フィルタ2のアンテナポートANT側には、インダクタンス素子lh1とキャパシタンス素子ch1、ch3とからなるハイパスフィルタ2bが配置されている。ハイパスフィルタ2bは第一の帯域通過フィルタ2の帯域外減衰を良好にするもので、ハイパスフィルタ2bと第一の帯域通過フィルタ2とを纏めて帯域通過フィルタと見ることもできる。ハイパスフィルタ2bと第一の帯域通過フィルタ2は、送信時に高周波電力増幅6又は高周波スイッチ回路1から発生した高調波を減衰させ、また受信時に無線LAN及びブルートゥースの受信で使用される周波数以外の信号を減衰させる。

帯域通過フィルタ2はSPDTの高周波スイッチ回路1に接続している。高周波スイッチ回路1の第一の経路は高周波電力増幅回路6に接続し、高周波電力増幅回路6はキャパシタンス素子ctを介して無線LANの送信側回路11bg-Tに接続している。

高周波スイッチ回路1の第二の経路はキャパシタンス素子csを介して、インダクタンス素子lsp1、lsp2、抵抗素子rsp及びキャパシタンス素子csp1からなる分配回路9に接続している。分配回路9は無線LANの受信側回路11bg-Rとブルートゥースの送受信回路BLT-TRに分配する。分配回路9の無線LANの受信側回路11bg-R側は、整合回路lb2を介して、平衡端子11bg-R+、11bg-R-を有する平衡-不平衡変換回路3に接続している。平衡-不平衡変換回路3は、インダクタンス素子lb3、lb6、lb11、lb15及びキャパシタンス素子cb2により構成されている。平衡-不平衡変換回路3の無線LANの受信側回路11bg-R側は平衡回路であり、その平衡端子11bg-R+、11bg-R-から理想的には振幅が等しく180°位相のずれた信号が出力される。インダクタンス素子lb11とlb15の接続点とグランドとの間には、高周波的にショートに見えるキャパシタンス素子cb2が配置されている。しかし、接続点にDC電圧を印加するDCポートを設け、平衡端子11bg-R+、11bg-R-からDC電圧を出力させても良い。平衡-不平衡変換回路3はインピーダンス変換機能を具備しても良い。

分配回路9のブルートゥースの送受信回路BLT-TR側は、整合回路lb21を介して、平衡端子BLT-TR+、BLT-TR-を有する平衡-不平衡変換回路4に接続している。平衡-不平衡変換回路4は、インダクタンス素子lb22、lb26、lb31、lb36及びキャパシタンス素子cb3により構成されている。

高周波スイッチ回路1の等価回路の例を図21〜図23に示す。これらの高周波スイッチ1は通常の図記号で示し、説明は省略するが、電界効果トランジスタ（FET）やダイオード等のスイッチング素子を主構成とし、適宜インダクタンス素子（伝送線路を含む）及びキャパシタンス素子を用いて構成されている。

図21及び図22の高周波スイッチ1では、コントロール端子Vc1、Vc2に与えられる電圧により、表5に示すように、ポート間が接続される。図23の高周波スイッチ1では、コントロール端子Vc1に与えられる電圧により、表6に示すように、ポート間が接続される。通常表5及び6に示すHighは2.5〜4 Vの範囲の電圧値であり、Lowは0〜0.5 Vの範囲の電圧値である。

図24は高周波電力増幅回路6の等価回路の一例を示す。高周波電力増幅回路6は入力整合回路、電力増幅回路、電圧供給回路、バイアス制御回路、出力整合回路及び検波回路により構成される。Vdet端子から、高周波電力増幅回路6の出力電力に応じたDC電圧が出力される。

図9に示す高周波回路の等価回路において、高周波スイッチ回路1、高周波電力増幅回路6及び平衡-不平衡変換回路3は既に説明したもので良いので、カップラ回路11の等価回路について以下説明する。図25はカップラ回路11の一例を示す。カップラ回路11は、高周波スイッチ回路1に接続するポートP3とフィルタ回路2に接続するポートP2との間に設けられた主線路lsc1と、主線路lsc1に結合する副線路lsc2とを有し、副線路lsc2の一端はブルートゥースの送受信回路BLT-TRに接続し、他端は抵抗rc1を介して接地電極に接続する。カップラ回路11とブルートゥースの送受信回路BLT-TRとの間に、図10に示すように、既に説明した等価回路を有する平衡-不平衡変換回路4を接続しても良い。

[2] 高周波回路部品
本発明の高周波回路部品は、セラミック誘電体材料と電極パターンとの積層体と、前記積層体上に搭載された少なくとも１つの半導体素子とを有する。図26は図1及び図11に示す高周波回路を用いた高周波回路部品10の外観を示し、図27は高周波回路部品10の積層基板100の裏面を示し、図28は積層基板100の各層の構成を示す。この高周波回路部品10は、高周波スイッチ回路1、第一の帯域通過フィルタ2、平衡-不平衡変換回路3、高周波電力増幅回路6、及び検波回路8を有する。積層基板100の上面には積層基板100に内蔵されないチップ部品を搭載するための複数のランド電極が形成されており、ランド電極上に図26に示すように、高周波スイッチ回路1、高周波電力増幅回路6、ショットキーダイオード83、チップコンデンサ91、94、96、及びチップ抵抗92、93、95が実装されている。ランド電極は、積層基板100内に形成された接続線路や回路素子とビアホールを介して接続している。

高周波スイッチ回路1をベア状態で積層基板100のランド電極に実装し、樹脂封止や管封止しても良い。このように高周波回路部品10を積層基板100及びその搭載部品により構成すれば、小型化が可能である。当然、送受信回路部を構成するRF-ICやベースバンドICを積層基板100に複合化しても良い。

積層基板100は例えば1000℃以下で低温焼結が可能なセラミック誘電体材料からなる。積層基板100は、厚さが10μm〜200μmのセラミックグリーンシートに低抵抗率のＡgやCu等の導電ペーストを印刷することにより所定の電極パターンを形成し、電極パターンを有する複数のグリーンシートを一体的に積層し、焼結することにより製造することができる。

セラミック誘電体材料としては、例えば(a) Al、Si及びSrを主成分とし、Ti、Bi、Cu、Mn、Na、K等を副成分とするセラミック誘電体、(b) Al、Si及びSrを主成分とし、Ca、Pb、Na、K等を副成分とするセラミック誘電体、(c) Al、Mg、Si及びGdを含むセラミック誘電体、(d) Al、Si、Ｚr及びMgを含むセラミック誘電体等が挙げられる。セラミック誘電体材料の誘電率は5〜15程度が好ましい。セラミック誘電体材料の他に、樹脂、又は樹脂とセラミック誘電体粉末との複合材料を用いても良い。ＨTCC（高温同時焼成セラミック）技術により、Al₂O₃を主体とするセラミック誘電体材料からなる基板に、タングステン、モリブデン等の高温焼結可能な金属パターンを形成し、一体的に燒結する。

積層基板100の内部構造を、図27及び図28を参照して説明する。最上部のグリーンシート201には、部品搭載用のランド電極が形成され、2層目のグリーンシート202乃至16層目のグリーンシート216にライン電極、コンデンサ用電極及びグランド電極が形成されており、それぞれがグリーンシートに形成されたビアホール（図中、黒丸で表示）で接続されている。最下層のグリーンシート216には広いグランド電極GNDが形成されており、その裏面には回路基板に実装するための端子電極が形成されている。

高周波電力増幅回路6の入力整合回路、電圧供給回路及び出力整合回路間のアイソレーションが不足すると、パワーアンプの誤動作及び発振が起きるおそれがあるので、これらの回路間のアイソレーションを十分に確保するように平面的なグランド電極及びそれに連結するビアホールの配置を最適化する。高周波電力増幅回路6からの不要ノイズの影響を受けにくいように、アンテナANTに接続する帯域通過フィルタ2を構成する電極を高周波電力増幅回路6からできるだけ遠く配置するのが望ましい。同様に、無線LANの受信経路及びブルートゥースの送受信経路に設ける平衡-不平衡変換回路を構成する電極も、高周波電力増幅回路6からできるだけ遠く配置するのが望ましい。これにより、高周波電力増幅回路6からの不要のノイズの混信が低減され、受信感度が向上する。

積層基板100の裏面には、図27に示すように、中央部分に2つのグランド電極GND、周辺にアンテナポートANT、無線LANの送信ポート11gb-T、無線LANの受信ポート11bg-R+、11bg-R-、ブルートゥースの送受信ポートBLT-TR、グランドポートGND、高周波スイッチ回路1用のコントロールポートV1、V2、V3、高周波電力増幅回路用の電源ポートVc、Vb、及び検波回路の出力電圧ポートVdetが配置されている。各端子電極は図11と同様に表示されている。本実施例では端子電極をLGA（Land Grid Array）としているが、BGA（Ball Grid Array）等としても良い。

図30は、図5及び図20（等価回路）に示す高周波回路を積層基板100を用いて構成した高周波回路部品10の外観を示し、図31(a)〜(c) はその積層基板100中の各層の構成を示す。高周波回路部品10は、高周波スイッチ回路1、第一の帯域通過フィルタ2、平衡-不平衡変換回路3、4、高周波電力増幅回路6（検波回路付き）、及び分配回路9からなる。高周波スイッチ回路1は図21に示すものであり、高周波電力増幅回路6は図24に示すものである。積層基板100上面の複数のランド電極には、SPDTの高周波スイッチ回路1、高周波電力増幅回路6用の電力増幅回路部PA、チップコンデンサcb3、cs、c3、c9、c8、c30、ct、c1、c4、c5、c6、及びチップ抵抗rsp、r1が実装されている。ランド電極はビアホールを介して積層基板100内の接続線路及び回路素子に接続している。図30ではチップコンデンサ及びチップ抵抗は積層基板100の上面に搭載されているが、積層基板100の内部に形成しても良い。

高周波スイッチ回路1及び電力増幅回路部PAをベア状態で積層基板のランド電極に実装し、樹脂封止を行って、高周波回路部品10としても良い。このように高周波回路部品を積層基板として構成すれば、小型化が可能である。当然、送受信回路部を構成するRF-ICやベースバンドICを積層基板100に複合化しても良い。

図31(a)〜(c)に示す通り、積層基板100の一番上（1層目）のグリーンシート301には、部品搭載用のランド電極、キャパシタンス素子用の電極csp1、及びインダクタンス素子用の電極lsp2e、lsp1eが形成されている。2層目のグリーンシート302にはグランド電極e3が形成されている。3層目のグリーンシート303には、キャパシタンス素子用の電極crb1a、crb5a、インダクタンス素子用の電極lb21、li4、及びグランド電極e4が形成されている。4層目のグリーンシート304には、キャパシタンス素子用の電極crb1b、crb6b、及びインダクタンス素子用の電極lb22、lb30、lb2が形成されている。5層目のグリーンシート305には、キャパシタンス素子用の電極crb1c、crb5c、及びインダクタンス素子用の電極lb10、lsp2d、lsp1d、lo1、lo2、li3が形成されている。6層目のグリーンシート306には、キャパシタンス素子用の電極crb1d、crb5d、及びインダクタンス素子用の電極lb23、lb29、lb36、lb9、lb3、lb15、lsp2c、lsp1c、lo3、lc12が形成されている。7層目のグリーンシート307には、インダクタンス素子用の電極lb35、lb37、lb8、lb28、lb16、lb8、lb14、lb4、lsp2b、lsp1b、lo4、lc10、lc11が形成されている。8層目のグリーンシート308には、キャパシタンス素子用の電極ch3、及びインダクタンス素子用の電極lb25、lb34、lb38、lb27、lb7、lb17、lb13、lb5、lsp2a、lsp1a、lo5、lc9、lrb1、lrb2が形成されている。9層目のグリーンシート309には、キャパシタンス素子用の電極ch2、及びインダクタンス素子用の電極lh1a、lc5、lc8が形成されている。10層目のグリーンシート310には、キャパシタンス素子用の電極ch1、及びインダクタンス素子用の電極lb26、lb33、lb39、lb6、lb18、lb12、lh1b、lc4、lc7、li1が形成されている。11層目のグリーンシート311には、インダクタンス素子用の電極lb32、lb40、lh1c、lc3、lc6、li2が形成されている。12層目のグリーンシート312には、キャパシタンス素子用の電極crb7、crb6、及びインダクタンス素子用の電極lb19、lb11、lc2が形成されている。13層目のグリーンシート313には、キャパシタンス素子用の電極cb2、crb2b、crb4bが形成されている。14層目のグリーンシート314にはグランド電極e2が形成されている。15層目のグリーンシート315には、キャパシタンス素子用の電極cb2、crb2b、crb4b、及びインダクタンス素子用の電極ld4、ld1、lbb3が形成されている。16層目（最下層）のグリーンシート316にはグランド電極e1が形成されている。グリーンシート316の裏面には、回路基板に実装するための端子電極が形成されている。

インダクタンス素子用のライン電極、キャパシタンス素子用のコンデンサ用電極、及びグランド電極はグリーンシートに形成されたビアホールを介して接続されている。図31(a)〜(c)の符号は、表7に示す通り、ほぼ図20及び図24の符号と一致する。例えば図20のインダクタンス素子用のライン電極lh1は図31(a)〜(c)の電極lh1a、lh1b、lh1cからなる。他の電極についても同じである。

高周波電力増幅回路6の入力整合回路、電圧供給回路及び出力整合回路間のアイソレーションが不足すると、パワーアンプの誤動作及び発振が起きるおそれがあるので、これらの回路間のアイソレーションを十分に確保するように平面的なグランド電極やそれに連結するビアホールの配置を最適化する。高周波電力増幅回路6からの不要ノイズの影響を受けにくいように、アンテナANTに接続する帯域通過フィルタを構成する電極を高周波電力増幅回路6からできるだけ遠く配置するのが望ましい。同様に、無線LANの受信経路及びブルートゥースの送受信経路に設ける平衡-不平衡変換回路を構成する電極も、高周波電力増幅回路6からできるだけ遠く配置するのが望ましい。これにより、高周波電力増幅回路6からの不要のノイズの混信が低減され、受信感度が向上する。

図31(a)〜(c)に示すように、積層基板100の裏面には、中央部分にグランド電極GND、周辺にアンテナポートANT、無線LANの送信ポート11bg-T、無線LANの受信ポート11bg-R+、11bg-R-、ブルートゥースの送受信ポートBLT-TR+、BLT-TR-、グランドポートGND、高周波スイッチ回路用のコントロールポートVc1、Vc2、高周波電力増幅回路用の電源ポートVc、Vb、Vdd、及び検波回路の出力電圧ポートVdetが配置されている。

図32は、本発明のさらに他の実施例による高周波回路部品の等価回路を示す。この実施例の回路は、分配回路9をカップラ回路11に置き換えた以外図20に示す回路と同じである。カップラ回路11の主線路を無線LANの受信側回路と接続し、副線路をブルートゥースの送受信回路に接続している。主線路と副線路の結合比を任意に、例えば無線LANの受信側回路：ブルートゥースの送受信回路を10：1に設定することができる。

図33は図32の高周波回路部品の外観を示し、図34(a)〜(c)はその積層基板101の各層の構成を示す。この実施例の回路は、分配回路をカップラ回路に置換した以外図30及び図31(a)〜(c)に示すものと同じである。積層基板101に、図30の抵抗素子rspの代わりにカップラ回路の抵抗素子rcを搭載する。

図34(a)〜(c)に示すように、積層基板101の一番上（1層目）のグリーンシート401には、部品搭載用のランド電極及びインダクタンス素子用の電極lcp2b、lcp1bが形成されている。2層目のグリーンシート402にはグランド電極e3が形成されている。3層目のグリーンシート403には、キャパシタンス素子用の電極crb1a、crb5a、インダクタンス素子用の電極lb21、li4、及びグランド電極e4が形成されている。4層目のグリーンシート404には、キャパシタンス素子用の電極crb1b、crb6b、及びインダクタンス素子用の電極lb22、lb30、lb2が形成されている。5層目のグリーンシート405には、キャパシタンス素子用の電極crb1c、crb5c、及びインダクタンス素子用の電極lb10、lo1、lo2、li3が形成されている。6層目のグリーンシート406には、キャパシタンス素子用の電極crb1d、crb5d、及びインダクタンス素子用の電極lb23、lb29、lb36、lb9、lb3、lb15、lcp2a、lo3、lc12が形成されている。7層目のグリーンシート407には、インダクタンス素子用の電極lb35、lb37、lb8、lb28、lb16、lb8、lb14、lb4、lo4、lc10、lc11が形成されている。8層目のグリーンシート408には、キャパシタンス素子用の電極ch3、及びインダクタンス素子用の電極lb25、lb34、lb38、lb27、lb7、lb17、lb13、lb5、lrb1、lrb2、lcp1a、lo5、lc9が形成されている。9層目のグリーンシート409には、キャパシタンス素子用の電極ch2、及びインダクタンス素子用の電極lh1a、lc5、lc8が形成されている。10層目のグリーンシート410には、キャパシタンス素子用の電極ch1、及びインダクタンス素子用の電極lb26、lb33、lb39、lb6、lb18、lb12、lh1b、lc4、lc7、li1が形成されている。11層目のグリーンシート411には、インダクタンス素子用の電極lb32、lb40、lh1c、lc3、lc6、li2が形成されている。12層目のグリーンシート412には、キャパシタンス素子用の電極crb7、crb6、及びインダクタンス素子用の電極lb19、lb11、lc2が形成されている。13層目のグリーンシート413には、キャパシタンス素子用の電極cb2、crb2b、crb4bが形成されている。14層目のグリーンシート414には、グランド電極e2が形成されている。15層目のグリーンシート415には、キャパシタンス素子用の電極cb2、crb2b、crb4b、及びインダクタンス素子用の電極ld4、ld1、lbb3が形成されている。16層目のグリーンシート416にはグランド電極e1が形成されている。最下層のグリーンシート416の裏面には、回路基板に実装するための端子電極が形成されている。

インダクタンス素子用のライン電極、キャパシタンス素子用のコンデンサ用電極、及びグランド電極はビアホールで接続されている。図34(a)〜(c)の符号はできるだけ図32及び図33の符号と一致させている。カップラ回路のlcp1は、積層体内のlcp1a、lcp1bにより構成され、lcp2は、lcp2a、lcp2bにより構成されている。

上記いずれの実施例においても、積層基板100のうち高周波電力増幅回路6が搭載される部分には、放熱性を高めるサーマルビアTVが上面から裏面にかけて設けられているのが好ましい。また不要なノイズ輻射を抑制するために、グリーンシート202、214、216に広いグランド電極GNDが形成されているのが好ましい。積層基板100には回路が三次元的に形成されており、回路を構成する電極パターンは、他の回路を構成する電極パターンとの不要な電磁気的干渉を防ぐため、平面的なグランド電極GND及びグランド電極GNDに連結するビアホールにより分離したり、積層方向に互いに重なったりしないようにしているのが好ましい。図29は、このような回路の配置例を積層方向の位置を無視して平面的に示したものである。

Claims

少なくとも2つの異なる通信システムで送受信可能な一つのアンテナと、少なくとも2つの異なる通信システムの送信・受信回路との間に用いられる高周波回路であって、
前記アンテナと、第一の通信システムの送信側回路に繋がる経路、並びに前記第一の通信システムの受信側回路及び第二の通信システムの送受信側回路に共用の経路との接続を切り替える単極双投型の高周波スイッチ回路と、
前記アンテナと前記高周波スイッチ回路との間に配置された第一の帯域通過フィルタと、
信号を前記第一の通信システムの受信側回路と前記第二の通信システムの送受信側回路とに分配するために、前記第一の通信システムの受信側回路及び前記第二の通信システムの送受信側回路に共用の経路に配置された分配回路又はカップラ回路とを有し、
前記アンテナと前記第一の通信システムの受信側回路との間の経路、及び前記アンテナと前記第二の通信システムの送受信側回路との間の経路において、前記アンテナと前記高周波スイッチ回路との間にのみ帯域通過フィルタが配置され、
前記第一及び第二の通信システムはほぼ同じ周波数帯域で使用され、かつ前記第一及び第二の通信システムの受信信号を同時に受信可能であることを特徴とする高周波回路。
請求項１に記載の高周波回路において、前記分配回路又は前記カップラ回路と前記第一の通信システムの受信側回路との間に平衡−不平衡変換回路を有することを特徴とする高周波回路。
請求項１又は２に記載の高周波回路において、前記分配回路又は前記カップラ回路と前記第二の通信システムの送受信側回路との間に平衡−不平衡変換回路を有することを特徴とする高周波回路。
請求項1〜３のいずれかに記載の高周波回路において、前記第一の通信システムの送信側回路と前記高周波スイッチ回路との間に高周波電力増幅回路を有することを特徴とする高周波回路。
請求項４記載の高周波回路において、前記高周波電力増幅回路と前記第一の通信システムの送信側回路との間に第二の帯域通過フィルタを有することを特徴とする高周波回路。
請求項４又は５に記載の高周波回路において、前記第一の通信システムの送信側回路と前記高周波電力増幅回路との間に平衡−不平衡変換回路を有することを特徴とする高周波回路。
請求項1〜６のいずれかに記載の高周波回路を用いた高周波回路部品であって、
前記第１の通信システムは無線LAN通信に用いられ、前記第２の通信システムはブルートゥース通信に用いられることを特徴とする高周波回路。
請求項1〜７のいずれかに記載の高周波回路を用いた高周波回路部品であって、セラミック誘電体層と電極パターンとの積層体と、前記積層体上に搭載された少なくとも１つの半導体素子とを有し、(a)前記電極パターンは、(1)前記第一の帯域通過フィルタ及び前記平衡−不平衡変換回路の少なくとも一つ、(2)前記第一の帯域通過フィルタ及び前記分配回路又は前記カップラ回路の少なくとも一つ、又は(3)前記第一の帯域通過フィルタ、前記平衡−不平衡変換回路、及び前記分配回路又は前記カップラ回路の少なくとも一つを主として構成するインダクタンス素子及び／又はキャパシタンス素子の少なくとも一部を形成し、(b)前記半導体素子は、(1)前記高周波スイッチ回路、又は(2)前記高周波スイッチ回路及び／又は前記高周波電力増幅回路を構成することを特徴とする高周波回路部品。
請求項８に記載の高周波回路を用いた高周波回路部品であって、
前記半導体素子は前記高周波電力増幅回路を構成し、
前記積層体の積層方向に見て、前記第一の帯域通過フィルタは前記高周波電力増幅回路と重ならない位置に形成されていることを特徴とする高周波回路部品。
請求項８又は９に記載の高周波回路を用いた高周波回路部品であって、
前記積層体は前記カップラ回路を備え、
前記積層体内の複数の誘電体層のほぼ全面に電磁気的干渉を防ぐことが可能なグランド電極が形成され、
前記カップラ回路を形成する電極パターンは、前記グランド電極の内部側の層に形成され、
前記カップラ回路は、前記積層体の積層方向に見て、前記第一の帯域通過フィルタと重ならないことを特徴とする高周波回路部品。
請求項1〜１０のいずれかに記載の高周波回路又は高周波回路部品を用いたことを特徴とする通信装置。