JP5293762B2 - 高周波スイッチモジュール - Google Patents

Description

この発明は、複数の通信信号を共通アンテナで送受信する高周波モジュールに関する。

従来、それぞれに異なる周波数帯域を利用した複数の通信信号を共通アンテナで送受信する高周波モジュールが各種考案されている。例えば、特許文献１に記載の高周波モジュールは、アンテナに分配器の共通端子が接続され、分配器の複数の個別端子にそれぞれスイッチ素子の共通端子が接続されている。そして、各スイッチ素子の個別端子に、それぞれ送信信号入力回路、受信信号出力回路、送受信兼用回路が接続されている。

さらに、従来では、上述の分配器を省略し、スイッチ素子単体で送信信号入力回路、受信信号出力回路、送受信兼用回路のいずれかをアンテナへ接続する構成の高周波スイッチモジュールも考案されている。このような高周波スイッチモジュールでは、送信信号入力回路、受信信号出力回路、送受信兼用回路の数分だけ個別端子が必要となり、取り扱う通信信号数が増加するほど、スイッチ素子の個別端子数が増加する。

ところで、現在、異なる複数の周波数帯域を利用する通信信号の送信信号を増幅可能なマルチバンドパワーアンプが多く開発されており、高周波スイッチモジュールにも、利用されている。このようなマルチバンドパワーアンプを用いる場合、マルチバンドパワーアンプで増幅された各送信信号を、上述の送信信号入力回路にそれぞれ個別に与えなければならない。

図１は、マルチバンドパワーアンプを用いた従来の高周波スイッチモジュール１０Ｐの回路構成図である。なお、ここでは、ＧＳＭ８５０送信信号（約９００ＭＨｚ帯域）、ＧＳＭ１８００送信信号（約１．８〜約１．９ＧＨｚ帯域）、ＧＳＭ１９００送信信号（約１．９ＧＨｚ〜約２．０ＧＨｚ帯域）、ＷＣＤＭＡ−Ｂａｎｄ１送信信号（約２．１ＧＨｚ帯域）、ＷＣＤＭＡ−Ｂａｎｄ８（約９００ＭＨｚ帯域）送信信号を取り扱う高周波スイッチモジュールの例を示す。

図１に示すように、従来の高周波スイッチモジュール１０Ｐは、共通端子ＰＩＣ０がアンテナＡＮＴに接続する送受切替を行うスイッチ素子１１を備える。また、高周波スイッチモジュール１０Ｐは、マルチバンドパワーアンプ４０とスイッチ素子１１との間に、送信信号切替用スイッチ素子３０Ｐを備える。

送信信号切替用スイッチ素子３０Ｐの共通端子ＰＩＣｔ０は、マルチバンドパワーアンプ４０へ接続されている。これにより、マルチバンドパワーアンプ４０で増幅された所定周波数帯域の送信信号は、スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１１−ＰＩＣ１４へ伝送される。

送信信号切替用スイッチ素子３０Ｐの個別端子ＰＩＣｔ１Ｐは、ローパスフィルタ１２を介して、スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１１へ接続されている。これにより、マルチバンドパワーアンプ４０で増幅されたＧＳＭ８５０送信信号は、スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１１へ伝送される。

送信信号切替用スイッチ素子３０Ｐの個別端子ＰＩＣｔ２Ｐは、ローパスフィルタ１３を介して、スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１２へ接続されている。これにより、マルチバンドパワーアンプ４０で増幅されたＧＳＭ１８００送信信号およびＧＳＭ１９００送信信号は、スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１２へ伝送される。

送信信号切替用スイッチ素子３０Ｐの個別端子ＰＩＣｔ３Ｐは、ＳＡＷデュプレクサ１４を介して、スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１３へ接続されている。これにより、マルチバンドパワーアンプ４０で増幅されたＷＣＤＭＡ−ＢＡＮＤ１送信信号は、スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１３へ伝送される。

送信信号切替用スイッチ素子３０Ｐの個別端子ＰＩＣｔ４Ｐは、ＳＡＷデュプレクサ１５を介して、スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１４へ接続されている。これにより、マルチバンドパワーアンプ４０で増幅されたＷＣＤＭＡ−Ｂａｎｄ８送信信号は、スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１４へ伝送される。

特表２０１０−５２８４９８号公報

しかしながら、上述のように、従来の高周波スイッチモジュール１０Ｐでは、送信信号切替用スイッチ素子３０Ｐとして、信号仕様が異なり、使用周波数帯域が離間している送信信号が存在すれば、その送信信号数分だけ、個別端子を備えなければならない。例えば、図１の例であれば、信号仕様が同じで使用周波数帯域が近いＧＳＭ１８００送信信号およびＧＳＭ１９００送信信号を１つの個別端子で出力しても、他の送信信号にはそれぞれ個別端子を設けなければならない。このため、通信信号数（送信信号数）が増加するほど、個別端子数が増加する。このような個別端子の増加は、スイッチ素子の大型化および高価格化につながり、ひいては高周波スイッチモジュールの大型化および高価格化を招いてしまう。

したがって、本発明の目的は、通信信号数が多くても、高価格化されることなく小型での高周波スイッチモジュールを構成することにある。

この発明は、複数種類の送信信号を増幅するマルチバンドパワーアンプと、前記複数種類の送信信号を外部へ放射するアンテナとの間に接続される高周波スイッチモジュールに関する。高周波スイッチモジュールは、第１スイッチ素子、第２スイッチ素子、および位相回路を備える。

第１スイッチ素子は、アンテナに共通端子が接続し、当該共通端子へ切り替えて接続される複数の個別端子を備える。第２スイッチ素子は、共通入力端子がマルチバンドパワーアンプに接続し、該共通入力端子へ切り替えて接続される複数の個別出力端子を備える。

位相回路は、該第２スイッチ素子の第１個別出力端子と、第１スイッチ素子の第１個別端子および第２個別端子との間に接続されている。位相回路は、インダクタとキャパシタとを含んで構成されている。

そして、位相回路のインダクタのインダクタンス値とキャパシタのキャパシタンス値は、第１個別出力端子から出力される第１送信信号（例えばＷＣＤＭＡ−Ｂａｎｄ１送信信号）に対して、第１個別端子側が略導通し、第２個別端子側が略開放するように設定される。さらに、位相回路のインダクタのインダクタンス値とキャパシタのキャパシタンス値は、第１個別出力端子から出力される第２送信信号（例えばＷＣＤＭＡ−Ｂａｎｄ８送信信号）に対して、第１個別端子側が略開放し、第２個別端子側が略導通するように設定されている。

この構成では、マルチバンドパワーアンプに共通入力端子が接続する第２スイッチ素子に対して、送信信号毎に個別出力端子を設ける必要が無く、一部の個別出力端子を複数の送信信号の出力端子として共有しても、第１スイッチ素子の各個別端子に、各送信信号を個別に入力させることができる。

また、この発明の高周波スイッチモジュールでは、次の構成を備えることが好ましい。
位相回路と第１個別端子との間に接続された、第１送信信号を有する第１通信システムの送受信を分配する第１のデュプレクサを備える。位相回路と第２個別端子との間に接続された、第２送信信号を有する第２通信システムの送受信を分配する第２のデュプレクサを備える。

この構成では、第１送信信号および第２送信信号がそれぞれ位相回路およびデュプレクサを介するので、それぞれの特性調整条件を単体の場合よりも厳しくする必要がなくなる。これにより、位相回路と各デュプレクサの構成及び設計が容易になる。

また、この発明の高周波スイッチモジュールは、次の構成であることが好ましい。
第２スイッチ素子は、第１送信信号と第２送信信号に対して、周波数帯域が異なる第３送信信号（例えばＧＳＭ１８００送信信号やＧＳＭ１９００送信信号）を出力する第２個別出力端子を備える。第１送信信号の周波数帯域と第２送信信号の周波数帯域は、第３送信信号の周波数帯域を挟んで離間した周波歌帯域からなる。

この構成では、位相回路に入力される第１送信信号の周波数帯域と第２送信信号の周波数帯域とが離間するので、上述の位相関係（導通、開放の関係）を形成するためのインダクタンスおよびキャパシタンスの設定が実現しやすく容易になる。

また、この発明の高周波スイッチモジュールは、次の構成であることが好ましい。
第２個別出力端子は、第３送信信号とは異なる周波数帯域の第４送信信号（例えばＧＳＭ８５０送信信号）を出力する。
第１スイッチ素子は、さらに第３個別端子と第４個別端子とを備える。第３個別端子は、第２個別出力端子に対して第３送信信号の周波数帯域を通過帯域とするローパスフィルタを介して接続する。第４個別端子は、第２個別出力端子に対して第４送信信号の周波数帯域を通過帯域とするローパスフィルタを介して接続する。

第３送信信号と第４送信信号のうち周波数帯域が高い側の送信信号（上述の例であればＧＳＭ１８００送信信号やＧＳＭ１９００送信信号）を通過するローパスフィルタと第２個別出力端子との間に、周波数帯域が高い側の送信信号を通過帯域とするハイパスフィルタが接続されている。

この構成では、第２スイッチ素子において、第３送信信号を出力する端子と第４送信信号を出力する端子が共通化され、第２スイッチ素子を小型化できる。そして、２つのローパスフィルタと、一方のローパスフィルタに接続するハイパスフィルタとを備えることにより、第３送信信号と第４送信信号とを第１スイッチ素子の各個別端子へ個別に入力させることができる。

また、この発明の高周波スイッチモジュールのハイパスフィルタは、第３送信信号（例えばＧＳＭ１８００送信信号やＧＳＭ１９００送信信号）と第４送信信号（例えばＧＳＭ８５０送信信号）のうち周波数帯域が低い側の送信信号（上述の例であればＧＳＭ８５０送信信号）の周波数帯域を減衰極の周波数に略一致させるように設定することが好ましい。

この構成では、より確実に、第３送信信号と第４送信信号とを第１スイッチ素子の各個別端子へ個別に入力させることができる。

この発明によれば、複数の周波数帯域の送信信号を増幅可能なマルチバンドパワーアンプに接続される構成であっても、高価格化されることなく小型で高周波スイッチモジュールを構成することにある。

従来の高周波スイッチモジュール１０Ｐの回路構成図である。 本発明の実施形態に係る高周波スイッチモジュール１０の回路構成図である。 本発明の実施形態に係る位相回路１０１の回路図である。 本発明の実施形態に係るハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１０２の回路図である。

本発明の実施形態に係る高周波スイッチモジュール１０について、図を参照して説明する。図２は本実施形態に係る高周波スイッチモジュール１０の回路構成図である。なお、本実施形態では、第１通信信号としてＷＣＤＭＡ−Ｂａｎｄ１通信信号を用い、第２通信信号としてＷＣＤＭＡ−Ｂａｎｄ８通信信号を用い、第３通信信号としてＧＳＭ１８００通信信号もしくはＧＳＭ１９００通信信号を用い、第４通信信号としてＧＳＭ８５０通信信号を用い、これらの通信信号を１つのアンテナＡＮＴで送受信する高周波スイッチモジュールについて説明する。

まず、本実施形態の高周波スイッチモジュール１０の全体の回路構成を説明する。高周波スイッチモジュール１０は、第１スイッチ素子１１、ローパスフィルタ１２，１３、ＳＡＷデュプレクサ１４，１５、ＳＡＷフィルタ１６，１７，１８、アンテナ側整合回路２０、第２スイッチ素子３０、位相回路１０１、およびハイパスフィルタ１０２を備える。

第１スイッチ素子１１はＦＥＴ等の半導体スイッチで形成されている。スイッチ素子１１は、単一の共通端子ＰＩＣ０、７個の個別端子ＰＩＣ１１−ＰＩＣ１７を備えるとともに、図示しない複数の駆動系信号入力端子およびグランド接続端子を備える。

第１スイッチ素子１１は、駆動系信号入力端子から入力される駆動電圧で起動し、複数の駆動信号の組合せに応じて、共通端子ＰＩＣ０を、個別端子ＰＩＣ１１−ＰＩＣ１７のいずれかに切り替えて接続する。

共通端子ＰＩＣ０は、アンテナ側整合回路２０を介してアンテナＡＮＴに接続されている。

個別端子ＰＩＣ１１は、本発明の第４個別端子に相当し、第１のローパスフィルタ１２を介して、第２スイッチ素子３０の個別出力端子ＰＩＣｔ２に接続されている。この個別出力端子ＰＩＣｔ２は、本発明の第２個別出力端子に相当する。

個別端子ＰＩＣ１２は、本発明の第３個別端子に相当し、第２のローパスフィルタ１３、ハイパスフィルタ１０２を介して、第２スイッチ素子３０の個別出力端子ＰＩＣｔ２に接続されている。

個別端子ＰＩＣ１３は、本発明の第１個別端子に相当し、ＳＡＷデュプレクサ１４の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ１、位相回路１０１を介して、第２スイッチ素子３０の個別出力端子ＰＩＣｔ１に接続されている。この個別出力端子ＰＩＣｔ１は本発明の第１個別出力端子に相当する。なお、ＳＡＷデュプレクサ１４の受信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｒ１は、受信信号出力端子Ｐｒｘ１に接続されている。

個別端子ＰＩＣ１４は、本発明の第２個別端子に相当し、ＳＡＷデュプレクサ１５の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ２、位相回路１０１を介して、第２スイッチ素子３０の個別出力端子ＰＩＣｔ１に接続されている。なお、ＳＡＷデュプレクサ１５の受信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｒ２は、受信信号出力端子Ｐｒｘ２に接続されている。

個別端子ＰＩＣ１５は、ＳＡＷフィルタ１６を介して受信信号出力端子Ｐｒｘ３に接続されている。個別端子ＰＩＣ１６は、ＳＡＷフィルタ１７を介して受信信号出力端子Ｐｒｘ４に接続されている。個別端子ＰＩＣ１７は、ＳＡＷフィルタ１８を介して受信信号出力端子Ｐｒｘ５に接続されている。

第２スイッチ素子３０は、上述の各個別出力端子ＰＩＣｔ１，ＰＩＣｔ２とともに共通入力端子ＰＩＣｔ０を備える。第２スイッチ素子３０にも、図示しない複数の駆動系信号入力端子およびグランド接続端子を備える。第２スイッチ素子３０は、駆動系信号入力端子から入力される駆動電圧で起動し、複数の駆動信号の組合せに応じて、共通入力端子ＰＩＣｔ０を、個別出力端子ＰＩＣｔ１もしくは個別出力端子ＰＩＣｔ２に切り替えて接続する。このように、第２スイッチ素子３０は個別出力端子数が少ないので、小型化が容易であり、低コスト化も可能である。

第２スイッチ素子３０の共通入力端子ＰＩＣｔ０は、各通信信号の送信信号を増幅するマルチバンドパワーアンプ４０に接続されている。なお、マルチバンドパワーアンプ４０は、単一のアンプで構成されても、出力信号の周波数帯域が異なる複数のアンプを用いて構成されても構わない。

第１のローパスフィルタ１２は、第１スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１１と第２スイッチ素子３０の個別出力端子ＰＩＣｔ２との間に直列接続されたインダクタＧＬｔ１とインダクタＧＬｔ２とを備える。

インダクタＧＬｔ１にはキャパシタＧＣｃ１が並列接続されている。インダクタＧＬｔ１の個別端子ＰＩＣ１１側の端部はキャパシタＧＣｕ１を介してグランドに接続されている。

インダクタＧＬｔ１とインダクタＧＬｔ２との接続点はキャパシタＧＣｕ２を介してグランドに接続されている。インダクタＧＬｔ２にはキャパシタＧＣｃ２が並列接続されている。インダクタＧＬｔ２の個別出力端子ＰＩＣｔ２側の端部はキャパシタＧＣｕ３を介してグランドに接続されている。

第１のローパスフィルタ１２は、第４通信信号の送信信号（第４送信信号）の２次高調波の周波数および３次高調波の周波数が減衰帯域に設定され、第４送信信号の基本周波数を通過帯域とし、これより高い周波数を減衰帯域とする。

第２のローパスフィルタ１３は、第１スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１２とハイパスフィルタ１０２との間に直列接続されたインダクタＤＬｔ１とインダクタＤＬｔ２とを備える。インダクタＤＬｔ１にはキャパシタＤＣｃ１が並列接続されている。

インダクタＤＬｔ１とインダクタＤＬｔ２との接続点はキャパシタＤＣｕ２を介してグランドに接続されている。インダクタＤＬｔ２のハイパスフィルタ１０２側の端部は、キャパシタＤＣｕ３を介してグランドに接続されている。

第２のローパスフィルタ１３は、第３通信信号の送信信号（第３送信信号）の基本周波数を通過帯域とし、これより高い周波数を減衰帯域とする。

ＳＡＷデュプレクサ１４は、送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ１と受信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｒ１とから構成される。送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ１は、第１通信信号の送信信号（第１送信信号）の基本周波数帯域を通過帯域とし、当該通過帯域の低域側および高域側の双方を減衰帯域とする。受信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｒ１は、第１通信信号の受信信号（第１受信信号）の基本周波数帯域を通過帯域とし、当該通過帯域の低域側および高域側の双方を減衰帯域とする。

ＳＡＷデュプレクサ１５は、送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ２と受信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｒ２とから構成される。送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ２は、第２通信信号の送信信号（第２送信信号）の基本周波数帯域を通過帯域とし、当該通過帯域の低域側および高域側の双方を減衰帯域とする。受信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｒ２は、第２通信信号の受信信号（第２受信信号）の基本周波数帯域を通過帯域とし、当該通過帯域の低域側および高域側の双方を減衰帯域とする。

ＳＡＷフィルタ１６は、第４通信信号の受信信号（第４受信信号）の基本周波数帯域を通過帯域とし、当該通過帯域の低域側および高域側の双方を減衰帯域とする。

ＳＡＷフィルタ１７，１８は、第３通信信号の受信信号（第３受信信号）の基本周波数帯域を通過帯域とし、当該通過帯域の低域側および高域側の双方を減衰帯域とする。例えば、ＳＡＷフィルタ１７は、一方の第３通信信号であるＧＳＭ１８００通信信号の受信信号の基本周波数帯域を通過帯域とし、当該通過帯域の低域側および高域側の双方を減衰帯域とする。一方、ＳＡＷフィルタ１８は、他方の第３通信信号であるＧＳＭ１９００通信信号の受信信号の基本周波数帯域を通過帯域とし、当該通過帯域の低域側および高域側の双方を減衰帯域とする。

このような構成からなる高周波スイッチモジュール１０において、各送信信号をアンテナＡＮＴから送信する場合には、次のような制御を行うが、本実施形態に示す位相回路１０１およびハイパスフィルタ１０２を備えることにより、単体のマルチバンドパワーアンプ４０でいずれの送信信号を増幅しても、各送信信号を確実に区分してアンテナＡＮＴから送信することができる。

（ｉ）第１送信信号（ＷＣＤＭＡ−Ｂａｎｄ１送信信号）を送信する場合
第１送信信号を送信する場合、第１スイッチ素子１１は、個別端子ＰＩＣ１３と共通端子ＰＩＣ０が接続される。また、第２スイッチ素子３０は、共通入力端子ＰＩＣｔ０と個別出力端子ＰＩＣｔ１とが接続される。

マルチバンドパワーアンプ４０で増幅された第１送信信号は、第２スイッチ素子３０を介して位相回路１０１へ入力される。

図３は本実施形態に係る位相回路１０１の回路図である。位相回路１０１は、第２スイッチ素子３０とＳＡＷデュプレクサ１４の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ１との間に接続されたキャパシタＣｐＨを備える。キャパシタＣｐＨのＳＡＷデュプレクサ１４側はインダクタＬｐＨを介してグランドへ接続されている。

また、位相回路１０１は、第２スイッチ素子３０とＳＡＷデュプレクサ１５の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ２との間に接続されたインダクタＬｐＬを備える。インダクタＬｐＬのＳＡＷデュプレクサ１５側はキャパシタＣｐＬを介してグランドへ接続されている。

このような位相回路１０１において、各インダクタＬｐＨ，ＬｐＬのインダクタンスおよび各キャパシタＣｐＨ，ＣｐＬのキャパシタンスを適宜設定することで、第１送信信号の基本周波数に対して、第２スイッチ素子３０からＳＡＷデュプレクサ１４の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ１を見て導通となり、第２スイッチ素子３０からＳＡＷデュプレクサ１５の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ２を見て開放となるように、位相回路１０１を設定する。さらに、第２送信信号の基本周波数に対して、第２スイッチ素子３０からＳＡＷデュプレクサ１４の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ１を見て開放となり、第２スイッチ素子３０からＳＡＷデュプレクサ１５の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ２を見て導通となるように、位相回路１０１を設定する。

このように設定された位相回路１０１を備えることで、第２スイッチ素子３０の個別出力端子ＰＩＣｔ１から出力された第１送信信号は、ＳＡＷデュプレクサ１４の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ１には伝送される。一方、この第１送信信号は、ＳＡＷデュプレクサ１５の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ２には伝送されない。したがって、この正規の伝送経と異なる伝送線路にハイパワーの第１送信信号が伝送されないので、当該第１送信信号による高周波スイッチモジュール１０の特性に及ぼす悪影響を抑制できる。

このように位相回路１０１を通過した第１送信信号は、ＳＡＷデュプレクサ１４の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ１を通過して、第１スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１３へ入力される。このような経路で伝送されることにより、第１送信信号の各高次高調波の周波数はＳＡＷデュプレクサ１４の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ１で減衰され、第１スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１３には伝送されない。さらに、第１送信信号の各高次高調波の周波数に対して、第２スイッチ素子３０の個別出力端子ＰＩＣｔ１側から見て、位相回路１０１が略開放になるように設定すれば、第１スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１３に入力される高次高調波をより一層抑圧することができる。

このように第１スイッチ素子１１まで伝送された第１送信信号は、第１スイッチ素子１１の共通端子ＰＩＣ０から出力され、アンテナＡＮＴへ伝搬され、外部へ送信される。

（ｉｉ）第２送信信号（ＷＣＤＭＡ−Ｂａｎｄ８送信信号）を送信する場合
第２送信信号を送信する場合、第１スイッチ素子１１は、個別端子ＰＩＣ１４と共通端子ＰＩＣ０が接続される。また、第２スイッチ素子３０は、共通入力端子ＰＩＣｔ０と個別出力端子ＰＩＣｔ１とが接続される。

マルチバンドパワーアンプ４０で増幅された第２送信信号は、第２スイッチ素子３０を介して位相回路１０１へ入力される。

位相回路１０１は上述のように位相設定されているので、第２スイッチ素子３０の個別出力端子ＰＩＣｔ１から出力された第２送信信号は、ＳＡＷデュプレクサ１５の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ２には伝送される。一方、この第２送信信号は、ＳＡＷデュプレクサ１４の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ１には伝送されない。したがって、この正規の伝送経と異なる伝送線路にハイパワーの第２送信信号が伝送されないので、当該第２送信信号による高周波スイッチモジュール１０の特性に及ぼす悪影響を抑制できる。

このように位相回路１０１を通過した第２送信信号は、ＳＡＷデュプレクサ１５の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ２を通過して、第１スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１４へ入力される。このような経路で伝送されることにより、第２送信信号の各高次高調波の周波数はＳＡＷデュプレクサ１５の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ２で減衰され、第１スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１４には伝送されない。さらに、第２送信信号の各高次高調波の周波数に対して、第２スイッチ素子３０の個別出力端子ＰＩＣｔ１側から見て、位相回路１０１が略開放になるように設定すれば、第１スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１３に入力される高次高調波をより一層抑圧することができる。

第１スイッチ素子１１まで伝送された第２送信信号は、第１スイッチ素子１１の共通端子ＰＩＣ０から出力され、アンテナＡＮＴへ伝搬され、外部へ送信される。

このように本実施形態の位相回路１０１を設けることで、上述の（ｉ），（ｉｉ）の場合に示すように、マルチバンドパワーアンプ４０の出力側に接続される第２スイッチ素子３０の個別出力端子の数を、送信信号数よりも少なくすることができる。これにより、第２スイッチ素子３０を小型化、低コスト化することができる。なお、この構成では、新たに位相回路１０１が追加されることになるが、当該位相回路１０１は、上述のように位相調整用のインダクタとキャパシタとで構成される。したがって、当該高周波スイッチモジュール１０を積層体で構成すれば、当該積層体の内層電極パターンにより実現が可能であり、位相回路１０１の追加による高周波スイッチモジュール１０の大型化や高コスト化には、殆どつながらない。

また、上述のように、送信信号の伝送経路において、位相回路の後段にＳＡＷフィルタが接続されているので、位相回路の位相調整量が、伝送したい送信信号に対して正確に導通で、遮断したい送信信号に対して正確に開放でなくても、上述の作用効果を十分に得ることができる。これにより、設計自由度が向上し、より小型化、低コスト化が容易になる。

また、位相回路１０１を介することなく、ＳＡＷデュプレクサ１４，１５だけの回路では、本来伝送すべきでないハイパワーの送信信号や、入力される各送信信号の高調波が直接ＳＡＷデュプレクサ１４，１５に入力されるが、本実施形態のように位相回路１０１を介することで、ＳＡＷデュプレクサ１４，１５には、伝送すべき送信信号のみが入力されるので、ＳＡＷデュプレクサ１４，１５への悪影響を抑制し、ＳＡＷデュプレクサ１４，１５の破壊を防止できる。さらには、位相回路１０１の位相特性との関係を鑑みて、各ＳＡＷデュプレクサ１４，１５の送信側ＳＡＷフィルタＳＡＷｔ１，ＳＡＷｔ２の減衰特性の設計を容易することができる。

なお、上述の構成では、第１送信信号としてＷＣＤＭＡ−Ｂａｎｄ１送信信号（２．１ＧＨｚ帯）を用い、第２送信信号としてＷＣＤＭＡ−Ｂａｎｄ８送信信号（９００ＭＨｚ帯）を用いたが、このように位相回路１０１を伝送する二種類の送信信号の周波数帯域が離間しているほど、上述の位相設定が容易であり、位相回路１０１を容易に実現することができる。

（ｉｉｉ）第３送信信号（ＧＳＭ１８００送信信号もしくはＧＳＭ１９００送信信号）を送信する場合
第３送信信号を送信する場合、第１スイッチ素子１１は、個別端子ＰＩＣ１２と共通端子ＰＩＣ０が接続される。また、第２スイッチ素子３０は、共通入力端子ＰＩＣｔ０と個別出力端子ＰＩＣｔ２とが接続される。

マルチバンドパワーアンプ４０で増幅された第３送信信号は、第２スイッチ素子３０を介して第１のローパスフィルタ１２およびハイパスフィルタ１０２へ入力される。

第１のローパスフィルタ１２は、上述のように、第４送信信号（ＧＳＭ８５０送信信号）の基本周波数を通過帯域とし、これより高周波数帯域を減衰帯域とするので、第３送信信号を遮断する。

図４は本実施形態に係るハイパスフィルタ１０２の回路図である。ハイパスフィルタ１０２は、第２スイッチ素子３０の個別出力端子ＰＩＣｔ２と第２のローパスフィルタ１３との間に、直列接続されたキャパシタＣｆ１，Ｃｆ２を備える。キャパシタＣｆ１とキャパシタＣｆ２の接続点は、インダクタＬｆ０とキャパシタＣｆ０の直列回路を介して、グランドへ接続されている。

このような構成のハイパスフィルタ１０２において、各キャパシタＣｆ０，Ｃｆ１，Ｃｆ２のキャパシタンスおよびインダクタＬｆ０のインダクタンスを適宜設定することで、第３送信信号の基本周波数を通過帯域とし、第４送信信号の基本周波数を減衰帯域に含むハイパスフィルタを構成する。

したがって、第３送信信号はハイパスフィルタ１０２を通過し、第２のローパスフィルタ１３へ入力される。第２のローパスフィルタ１３は、上述のように第３送信信号の基本周波数を通過帯域とし、高次高調波の周波数帯域を減衰帯域とするので、第３送信信号は、第２のローパスフィルタ１３を通過して、第１スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１２へ入力される。第１スイッチ素子１１まで伝送された第３送信信号は、第１スイッチ素子１１の共通端子ＰＩＣ０から出力され、アンテナＡＮＴへ伝搬され、外部へ送信される。

（ｉｖ）第４送信信号（ＧＳＭ８５０送信信号）を送信する場合
第４送信信号を送信する場合、第１スイッチ素子１１は、個別端子ＰＩＣ１１と共通端子ＰＩＣ０が接続される。また、第２スイッチ素子３０は、共通入力端子ＰＩＣｔ０と個別出力端子ＰＩＣｔ２とが接続される。

マルチバンドパワーアンプ４０で増幅された第４送信信号は、第２スイッチ素子３０を介して第１のローパスフィルタ１２およびハイパスフィルタ１０２へ入力される。

第１のローパスフィルタ１２は、上述のように、第４送信信号（ＧＳＭ８５０送信信号）の基本周波数を通過帯域とし、これより高周波数帯域を減衰帯域とするので、第４送信信号を伝送する。

ハイパスフィルタ１０２は、上述のように第３送信信号の基本周波数を通過帯域とし、第４送信信号の基本周波数が減衰帯域に含まれるように設定されているので、第４送信信号はハイパスフィルタ１０２で遮断される。

第４送信信号は、第１のローパスフィルタ１２を通過して、第１スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１１へ入力される。第１スイッチ素子１１まで伝送された第４送信信号は、第１スイッチ素子１１の共通端子ＰＩＣ０から出力され、アンテナＡＮＴへ伝搬され、外部へ送信される。

このように本実施形態のハイパスフィルタ１０２を設けることで、上述の（ｉｉｉ），（ｉｖ）の場合に示すように、マルチバンドパワーアンプ４０の出力側に接続される第２スイッチ素子３０の個別出力端子の数を、送信信号数よりもさらに少なくすることができる。これにより、第２スイッチ素子３０をさらに小型化、低コスト化することができる。なお、この構成では、新たにハイパスフィルタ１０２が追加されることになるが、上述の位相回路１０１と同様に、高周波スイッチモジュール１０の大型化や高コスト化には、殆どつながらない。

また、上述のように、第１のローパスフィルタ１３が第４送信信号の高調波の減衰とともに、第３送信信号の減衰機能も備えるので、ハイパスフィルタ１０２と対になるローパスフィルタを設けなくても、第３送信信号と第４送信信号を第１スイッチ素子１１の個別端子ＰＩＣ１２，ＰＩＣ１１へそれぞれ個別に入力されることができる。これにより、高周波スイッチモジュール１０をさらに小型化することができる。

なお、上述の説明では、四種類の送信信号（通信信号）に利用する高周波スイッチモジュールを例に示したが、少なくとも三種類の送信信号（通信信号）に利用する高周波スイッチモジュールであれば、上述の構成を適用することができる。特に、三種類の送信信号を用いる場合には、上述のハイパスフィルタ１０２を有する送信回路を省略し、三種類の送信信号のうち、周波数帯域が最も離間した二組の送信信号を、単一の個別出力端子から出力するように回路構成すればよい。

また、上述の説明では、減衰極を有するハイパスフィルタ１０２を用いた例を示したが、減衰極を形成しない、より簡素な構成のハイパスフィルタを用いてもよい。

また、上述の説明で示した各通信信号の組合せは一例であり、上述の周波数帯域の工程関係を有する組合せであれば、他の通信信号であっても適用することができる。

１０，１０Ｐ：高周波スイッチモジュール、１１：第１スイッチ素子、１２，１３：ローパスフィルタ、１４，１５：ＳＡＷデュプレクサ、１６，１７，１８：ＳＡＷフィルタ、２０：アンテナ側整合回路、３０：第２スイッチ素子、１０１：位相回路、１０２：ハイパスフィルタ

Claims (5)

1. 複数種類の送信信号を増幅するマルチバンドパワーアンプと、前記複数種類の送信信号を外部へ放射するアンテナとの間に接続される高周波スイッチモジュールであって、
   前記アンテナに共通端子が接続し、当該共通端子へ切り替えて接続される複数の個別端子を備える第１スイッチ素子と、
   共通入力端子がマルチバンドパワーアンプに接続し、該共通入力端子へ切り替えて接続される複数の個別出力端子を備える第２スイッチ素子と、
   該第２スイッチ素子の第１個別出力端子と、前記第１スイッチ素子の第１個別端子および第２個別端子との間に接続された位相回路と、を備え、
   該位相回路は、
   インダクタとキャパシタを含んで構成され、
   前記インダクタのインダクタンス値と前記キャパシタのキャパシタンス値とが、
   前記第１個別出力端子から出力される第１送信信号に対して、前記第１個別端子側が略導通し、前記第２個別端子側が略開放するように設定され、
   前記第１個別出力端子から出力される第２送信信号に対して、前記第１個別端子側が略開放し、前記第２個別端子側が略導通するように設定されている、高周波スイッチモジュール。
2. 請求項１に記載の高周波スイッチモジュールであって、
   前記位相回路と前記第１個別端子との間に接続された、前記第１送信信号を有する第１通信システムの送受信信号を分配する第１のデュプレクサと、
   前記位相回路と前記第２個別端子との間に接続された、前記第２送信信号を有する第２通信システムの送受信信号を分配する第２のデュプレクサと、を備える高周波スイッチモジュール。
3. 請求項１または請求項２に記載の高周波スイッチモジュールであって、
   前記第２スイッチ素子は、
   前記第１送信信号と前記第２送信信号に対して、周波数帯域が異なる第３送信信号を出力する第２個別出力端子を備え、
   前記第１送信信号の周波数帯域と前記第２送信信号の周波数帯域は、前記第３送信信号の周波数帯域を挟んで離間した周波歌帯域からなる、高周波スイッチモジュール。
   を備える、高周波スイッチモジュール。
4. 請求項３に記載の高周波スイッチモジュールであって、
   前記第２個別出力端子は、前記第３送信信号とは異なる周波数帯域の第４送信信号を出力し、
   前記第１スイッチ素子は、
   前記第２個別出力端子に対して前記第３送信信号の周波数帯域を通過帯域とするローパスフィルタを介して接続する第３個別端子と、
   前記第２個別出力端子に対して前記第４送信信号の周波数帯域を通過帯域とするローパスフィルタを介して接続する第４個別端子と、を備え、
   前記第３送信信号と前記第４送信信号のうち周波数帯域が高い側の送信信号を通過するローパスフィルタと前記第２個別出力端子との間に、前記周波数帯域が高い側の送信信号を通過帯域とするハイパスフィルタが接続されている、高周波スイッチモジュール。
5. 請求項４に記載の高周波スイッチモジュールであって、
   前記ハイパスフィルタは、前記第３送信信号と前記第４送信信号のうち周波数帯域が低い側の送信信号の周波数帯域を減衰帯域に含むように設定されている、高周波スイッチモジュール。

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