JP5459396B2 - 回路モジュール及び測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、回路モジュール及び測定方法に関し、より特定的には、処理回路とアイソレータとを備えている回路モジュール及び測定方法に関する。

従来の回路モジュールとしては、例えば、特許文献１に記載の複合電子部品が知られている。特許文献１に記載の複合電子部品は、電力増幅器とアイソレータとを備えている。アイソレータは、電力増幅器の後段に設けられ、該電力増幅器に対して逆方向に信号が侵入することを防止する役割を果たしている。

以上のような複合電子部品では、製造時に、複合電子部品の電力増幅器として大信号特性を測定しながら、その測定値が所望の値になるように、アイソレータの電気特性を調整している。これにより、アイソレータにおいて所望の電気特性を得ている。

しかしながら、特許文献１に記載の複合電子部品は、複合電子部品内における使用状態でアイソレータのアイソレーション特性を正確に測定できないという問題を有している。より詳細には、アイソレータのアイソレーション特性は、アイソレータの出力ポートからテスト信号を入力させ、入力ポートから出力されてくる出力信号を測定することにより行われる。ところが、前記複合電子部品では、電力増幅器とアイソレータとが接続されているために、アイソレータの出力ポートからテスト信号を入力させて、電力増幅器の入力ポートからの出力信号を測定することになる。そのため、複合電子部品のアイソレーション特性とアイソレータのアイソレーション特性とが重ねあわされてしまう。以上より、特許文献１に記載の複合電子部品では、アイソレータのみのアイソレーション特性を測定することができないおそれがある。

特開２００５−１１７５００号公報

そこで、本発明の目的は、処理回路とアイソレータとを備えた回路モジュールであって、アイソレータのアイソレーション特性を正確に測定できる回路モジュール及び測定方法を提供することである。

本発明の一形態に係る回路モジュールは、回路基板と、前記回路基板に設けられ、かつ、入力信号に対して所定の処理を施す処理回路と、前記回路基板に設けられ、かつ、入力ポート、出力ポート及びグランドポートを有するアイソレータであって、該入力ポートを介して入力してくる前記処理回路が所定の処理を施した前記入力信号を該出力ポートを介して出力信号として出力させるアイソレータと、前記処理回路と前記アイソレータとの間に設けられ、かつ、該処理回路と該アイソレータとの間を伝送する前記入力信号を分配する方向性結合器と、を備え、前記アイソレータは、前記回路基板上に実装されているコアアイソレータであって、フェライトと、直流磁界を該フェライトに印加する永久磁石と、該フェライトに設けられ、一端が前記入力ポートに接続され、他端が前記出力ポートに接続されている第１の中心電極と、該第１の中心電極と絶縁状態で交差するように該フェライトに設けられ、一端が該出力ポートに接続され、他端が前記グランドポートに接続されている第２の中心電極と、を有しているコアアイソレータと、前記回路基板に設けられ、かつ、前記アイソレータの入力インピーダンス及び出力インピーダンスを所定のインピーダンスに整合するための整合回路と、を含んでおり、前記処理回路は、複数の信号経路に前記入力信号を切り替えて出力するスイッチと、複数の信号経路のそれぞれに配置され、それぞれが異なる所定の周波数帯域の信号を通過させる特性のフィルタと、該フィルタを通過した前記入力信号の電力を増幅する増幅回路とを含んでおり、前記アイソレータにおける前記出力ポートから第１の信号を入力させたときに、前記入力ポートから出力される第２の信号の該第１の信号に対する減衰量が最大となる周波数は、前記複数のフィルタの所定の周波数帯域に挟まれた周波数帯域にあること、を特徴とする。

本発明の一形態に係る測定方法は、入力信号に対して所定の処理を施す処理回路と、入力ポート、出力ポート及びグランドポートを有するアイソレータであって、該入力ポートを介して入力してくる該処理回路が所定の処理を施した該入力信号を該出力ポートを介して出力信号として出力させるアイソレータと、該処理回路と該アイソレータとの間に設けられ、かつ、該処理回路と該アイソレータとの間を伝送する信号を分配する方向性結合器と、を備えている回路モジュールの該アイソレータの特性の測定方法であって、前記出力ポートからテスト信号を入力させて、前記方向性結合器から出力される検知信号を測定する第１のステップと、前記検知信号の測定結果に基づいて、前記アイソレータの特性を調整する第２のステップと、備えており、前記処理回路は、複数の信号経路に前記入力信号を切り替えて出力するスイッチと、複数の信号経路のそれぞれに配置され、それぞれが異なる所定の周波数帯域の信号を通過させる特性のフィルタと、該フィルタを通過した前記入力信号の電力を増幅する増幅回路とを含んでおり、前記アイソレータにおける前記出力ポートから第１の信号を入力させたときに、前記入力ポートから出力される第２の信号の該第１の信号に対する減衰量が最大となる周波数は、前記複数のフィルタの所定の周波数帯域に挟まれた周波数帯域にあること、を特徴とする。

本発明によれば、処理回路とアイソレータとを備えた回路モジュールにおいて、アイソレータのアイソレーション特性を正確に測定できる。

本発明の一実施形態に係る回路モジュールのブロック図である。 アイソレータの外観斜視図である。 中心電極が設けられたフェライトの外観斜視図である。 フェライトの外観斜視図である。 コアアイソレータの分解斜視図である。 アイソレータの等価回路図である。 アイソレータのアイソレーション特性の測定を行う際の従来の回路モジュールのブロック図である。 図８（ａ）は、ＳＡＷフィルタのアイソレーション特性を示したグラフである。図８（ｂ）は、パワーアンプのアイソレーション特性を示したグラフである。図８（ｃ）は、アイソレータのアイソレーション特性を示したグラフである。 ＳＡＷフィルタ、パワーアンプ及びアイソレータのアイソレーション特性を足し合わせたグラフである。 アイソレータのアイソレーション特性の測定を行う際の回路モジュールのブロック図である。 図１１（ａ）は、方向性結合器のアイソレーション特性を示したグラフである。図１１（ｂ）は、アイソレータのアイソレーション特性を示したグラフである。 方向性結合器及びアイソレータのアイソレーション特性を足し合わせたグラフである。 アイソレータのアイソレーション特性の測定を行う際の変形例に係る回路モジュールのブロック図である。

以下に、本発明の一実施形態に係る回路モジュール及び測定方法について図面を参照しながら説明する。

（回路モジュールの構成）
まず、回路モジュールの構成について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る回路モジュール１のブロック図である。

回路モジュール１は、携帯電話等の無線通信機の送信回路の一部を構成しており、高周波信号の電力を増幅して出力する。回路モジュール１は、回路基板２、スイッチ３、ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂ、スイッチ５、パワーアンプ６、方向性結合器７及びアイソレータ８を備えている。

回路基板２は、表面及び内部に電気回路が形成された板状のプリント多層基板である。回路基板２には、端子Ｐａ〜Ｐｄが設けられている。そして、入力信号ＲＦｉｎ＿ＢＣ０（８００ＭＨｚ帯）又は入力信号ＲＦｉｎ＿ＢＣ３（９００ＭＨｚ帯）が端子Ｐａを介して入力し、出力信号ＲＦｏｕｔ＿ＢＣ０（８００ＭＨｚ帯）又は出力信号ＲＦｏｕｔ＿ＢＣ３（９００ＭＨｚ帯）が端子Ｐｂを介して出力する。スイッチ３、ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂ、スイッチ５、パワーアンプ６、方向性結合器７及びアイソレータ８は、図１に示すように、回路基板２上に実装されている電子部品である。

スイッチ３は、図１に示すように、端子Ｐａ及びＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂに接続されている。スイッチ３は、端子Ｐａを介して入力してくる入力信号ＲＦｉｎ＿ＢＣ０又は出力信号ＲＦｏｕｔ＿ＢＣ３をＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂのいずれかに切り替えて出力する。

ＳＡＷフィルタ４ａは、所定の周波数帯域（例えば、８００ＭＨｚ〜８３０ＭＨｚ）の高周波信号のみを通過させる特性を有するバンドパスフィルタである。また、ＳＡＷフィルタ４ｂは、ＳＡＷフィルタ４ａとは異なる所定の周波数帯域（例えば、８８０ＭＨｚ〜９２０ＭＨｚ）の高周波信号のみを通過させる特性を有するバンドパスフィルタである。より詳細には、ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂは、所定の周波数帯域における通過信号の減衰量が所定の周波数帯域以外における該通過信号の減衰量よりも小さくなる特性を有している。通過信号とは、ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂを通過する高周波信号である。

スイッチ５は、図１に示すように、ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂ及びパワーアンプ６に接続されており、ＳＡＷフィルタ４ａ又はＳＡＷフィルタ４ｂから出力されてくる入力信号ＲＦｉｎ＿ＢＣ０又は入力信号ＲＦｉｎ＿ＢＣ３をパワーアンプ６に出力する。パワーアンプ６は、スイッチ５から出力されてくる入力信号ＲＦｉｎ＿ＢＣ０又は入力信号ＲＦｉｎ＿ＢＣ３の電力を増幅する。以上のように、スイッチ３、ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂ、スイッチ５及びパワーアンプ６は、入力信号ＲＦｉｎ＿ＢＣ０又は入力信号ＲＦｉｎ＿ＢＣ３に対して所定の処理を施す処理回路として機能している。

アイソレータ８は、図１に示すように、入力ポートＰ１、出力ポートＰ２及びグランドポートＰ３を有する非可逆回路素子である。具体的には、アイソレータ８は、入力ポートＰ１を介して入力してくる処理回路が所定の処理を施した入力信号を、出力信号として出力ポートＰ２を介して出力させる。一方、アイソレータ８は、端子Ｐｂ側から反射してきた高周波信号をパワーアンプ６側に出力しない。よって、出力ポートＰ２は、端子Ｐｂに接続されており、グランドポートＰ３は、接地されている。なお、アイソレータ８の詳細については後述する。

方向性結合器７は、パワーアンプ６とアイソレータ８との間に設けられ、パワーアンプ６とアイソレータ８との間を伝送される入力信号を分配する分配回路である。より詳細には、方向性結合器７は、主線路１７ａ及び副線路１７ｂを備えている。主線路１７ａと副線路１７ｂとは、電磁気的に結合している。なお、主線路１７ａと副線路１７ｂとの結合量は、例えば、−８ｄＢである。主線路１７ａの一端は、パワーアンプ６に接続され、主線路１７ａの他端は、アイソレータ８の入力ポートＰ１に接続されている。副線路１７ｂの一端は、端子Ｐｃに接続され、副線路１７ｂの他端は、端子Ｐｄに接続され、該端子Ｐｄを介してパワーアンプ６に接続されている。

ここで、端子Ｐｃは、インピーダンス整合をとるための抵抗器１２を介して接地されている。これにより、主線路１７ａに入力信号が伝送されると、入力信号の一部が分配され、分配信号Ｓｉｇとして、端子Ｐｄから出力される。端子Ｐｄは、パワーアンプ６に接続されている。そのため、分配信号Ｓｉｇは、パワーアンプ６に入力される。分配信号Ｓｉｇは、パワーアンプ６の出力信号の増減により変化する値であるため、パワーアンプ６の出力信号を所定値に保つために、パワーアンプ６は、分配信号Ｓｉｇの強度に基づいて、入力信号に対する増幅量を変化させる。これにより、パワーアンプ６は、入力信号に対して所定の処理を施している。

次に、アイソレータ８について図面を参照しながら説明する。図２は、アイソレータ８の外観斜視図である。図３は、中心電極３５，３６が設けられたフェライト３２の外観斜視図である。図４は、フェライト３２の外観斜視図である。図５は、コアアイソレータ３０の分解斜視図である。

アイソレータ８は、集中定数型アイソレータであり、図２に示すように、回路基板２、コアアイソレータ３０、コンデンサＣ１，Ｃ２，ＣＳ１，ＣＳ２及び抵抗Ｒにより構成されている。

コアアイソレータ３０は、図２に示すように、フェライト３２、及び、一対の永久磁石４１により構成されている。フェライト３２には、図３に示すように、表裏の主面３２ａ，３２ｂに互いに電気的に絶縁された中心電極３５，３６が設けられている。ここで、フェライト３２は、互いに対向する平行な主面３２ａ，３２ｂを有する直方体形状をなしている。

また、永久磁石４１は、フェライト３２に対して直流磁界を主面３２ａ，３２ｂに略垂直方向に印加するように主面３２ａ，３２ｂに対して、例えば、エポキシ系の接着剤４２を介して接着されている（図５参照）。永久磁石４１の主面４１ａは、フェライト３２の主面３２ａ，３２ｂと同一寸法である。そして、フェライト３２及び永久磁石４１は、主面３２ａ，３２ｂの外形と主面４１ａの外形とが一致した状態で対向するように、配置されている。

中心電極３５は、導体膜である。すなわち、中心電極３５は、図３に示すように、フェライト３２の主面３２ａにおいて右下から立ち上がって２本に分岐した状態で左上の長辺に対して比較的小さな角度で傾斜している。そして、中心電極３５は、左上方に立ち上がり、上面３２ｃ上の中継用電極３５ａを介して主面３２ｂに回り込んでいる。更に、中心電極３５は、主面３２ｂにおいて主面３２ａと透視状態で重なるように２本に分岐するように設けられている。中心電極３５の一端は、下面３２ｄに形成された接続用電極３５ｂに接続されている。また、中心電極３５の他端は、下面３２ｄに形成された接続用電極３５ｃに接続されている。このように、中心電極３５は、フェライト３２に１ターン巻回されている。そして、中心電極３５と以下に説明する中心電極３６とは、間に絶縁膜が設けられることにより互いに絶縁された状態で交差している。中心電極３５，３６の交差角は、必要に応じて設定され、入力インピーダンスや挿入損失が調整されることになる。

中心電極３６は、導体膜である。中心電極３６は、０．５ターン目３６ａが主面３２ａにおいて右下から左上に長辺に対して比較的大きな角度で傾斜して中心電極３５と交差した状態で形成され、上面３２ｃ上の中継用電極３６ｂを介して主面３２ｂに回り込み、この１ターン目３６ｃが主面３２ｂにおいてほぼ垂直に中心電極３５と交差した状態で形成されている。１ターン目３６ｃの下端部は下面３２ｄの中継用電極３６ｄを介して主面３２ａに回り込み、この１．５ターン目３６ｅが主面３２ａにおいて０．５ターン目３６ａと平行に中心電極３５と交差した状態で形成され、上面３２ｃ上の中継用電極３６ｆを介して主面３２ｂに回り込んでいる。以下同様に、２ターン目３６ｇ、中継用電極３６ｈ、２．５ターン目３６ｉ、中継用電極３６ｊ、３ターン目３６ｋ、中継用電極３６ｌ、３．５ターン目３６ｍ、中継用電極３６ｎ、４ターン目３６ｏ、がフェライト３２の表面にそれぞれ形成されている。また、中心電極３６の両端は、それぞれフェライト３２の下面３２ｄに形成された接続用電極３５ｃ，３６ｐに接続されている。なお、接続用電極３５ｃは中心電極３５及び中心電極３６のそれぞれの端部の接続用電極として共用されている。

また、接続用電極３５ｂ，３５ｃ，３６ｐ及び中継用電極３５ａ，３６ｂ，３６ｄ，３６ｆ，３６ｈ，３６ｊ，３６ｌ，３６ｎは、フェライト３２の上面３２ｃ及び下面３２ｄに形成された凹部３７（図４参照）に銀、銀合金、銅、銅合金などの電極用導体を塗布又は充填することにより設けられている。また、上面３２ｃ及び下面３２ｄには、各種電極と平行に凹部３８も設けられ、かつ、ダミー電極３９ａ，３９ｂ，３９ｃが設けられている。この種の電極は、マザーフェライト基板に予めスルーホールを形成し、このスルーホールを電極用導体で充填した後、スルーホールを分断する位置でカットすることによって形成される。なお、各種電極は凹部３７，３８に導体膜として形成したものであってもよい。

フェライト３２としてはＹＩＧフェライトなどが用いられている。中心電極３５，３６及び各種電極は、銀や銀合金の厚膜又は薄膜として印刷、転写、フォトリソグラフなどの工法で形成可能である。中心電極３５，３６の絶縁膜としては、ガラスやアルミナなどの誘電体厚膜、ポリイミドなどの樹脂膜などを用いることができる。これらも印刷、転写、フォトリソグラフなどの工法で形成することができる。

なお、フェライト３２を絶縁膜及び各種電極を含めて磁性体材料にて一体的に焼成することが可能である。この場合、各種電極を高温焼成に耐えるＰｄ，Ａｇ又はＰｄ／Ａｇを用いることになる。

永久磁石４１には、通常、ストロンチウム系、バリウム系、ランタン−コバルト系のフェライトマグネットが用いられる。永久磁石４１とフェライト３２とを接着する接着剤４２としては、一液性の熱硬化型エポキシ接着剤を用いることが最適である。

回路基板２は、通常のプリント配線回路基板と同種の材料からなる。回路基板２の表面には、コアアイソレータ３０、コンデンサＣ１，Ｃ２，ＣＳ１，ＣＳ２及び抵抗Ｒを実装するための端子電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２２ａ〜２２ｊや入出力用電極、グランド電極（図示せず）等が設けられている。

コアアイソレータ３０は、回路基板２上に実装されている。具体的には、フェライト３２の下面３２ｄの接続用電極３５ｂ，３５ｃ，３６ｐが回路基板２上の端子電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃとリフローはんだ付けされて一体化されると共に、永久磁石４１の下面が回路基板２上に接着剤にて一体化される。また、コンデンサＣ１，Ｃ２，ＣＳ１，ＣＳ２及び抵抗Ｒは、回路基板２上の端子電極２２ａ〜２２ｊとリフローはんだ付けされる。コンデンサＣ１，Ｃ２，ＣＳ１，ＣＳ２及び抵抗Ｒは、アイソレータ８の入力インピーダンス及び出力インピーダンスを所定のインピーダンス（例えば、５０Ω）に整合するための整合回路として機能している。

次に、アイソレータ８の回路構成について図面を参照しながら説明する。図６は、アイソレータ８の等価回路図である。

入力ポートＰ１は、コンデンサＣＳ１を介してコンデンサＣ１と抵抗Ｒとに接続されている。コンデンサＣＳ１は、中心電極３５の一端に接続されている。中心電極３５の他端及び中心電極３６の一端は、抵抗Ｒ及びコンデンサＣ１，Ｃ２に接続され、かつ、コンデンサＣＳ２を介して出力ポートＰ２に接続されている。中心電極３６の他端及びコンデンサＣ２は、グランドポートＰ３に接続されている。

以上の等価回路からなるアイソレータ８においては、中心電極３５の一端が入力ポートＰ１に接続され他端が出力ポートＰ２に接続され、中心電極３６の一端が出力ポートＰ２に接続され他端がグランドポートＰ３に接続されているため、挿入損失の小さな２ポート型の集中定数型アイソレータとすることができる。更に、動作時において、中心電極３６に大きな高周波信号が流れ、中心電極３５にはほとんど高周波信号が流れない。

（測定方法について）
以上のように構成された回路モジュール１において、以下に、アイソレータ８のアイソレーション特性の測定方法について説明する。まず、従来の回路モジュールについて図面を参照しながら説明する。図７は、アイソレータ８のアイソレーション特性の測定を行う際の従来の回路モジュール１００のブロック図である。図８（ａ）は、ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂのアイソレーション特性を示したグラフである。図８（ｂ）は、パワーアンプ６のアイソレーション特性を示したグラフである。図８（ｃ）は、アイソレータ８のアイソレーション特性を示したグラフである。図９は、ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂ、パワーアンプ６及びアイソレータ８のアイソレーション特性を足し合わせたグラフである。図８において、縦軸は、信号強度を示し、横軸は、周波数を示す。また、アイソレーション特性とは、ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂ、パワーアンプ６及びアイソレータ８に対して、逆方向に高周波信号を入力させたときの減衰特性である。

図７に示す回路モジュール１００では、方向性結合器７が設けられていない。よって、アイソレータ８のアイソレーション特性を測定する際には、端子Ｐａ，Ｐｂ間に測定器１０を接続する。測定器１０は、ネットワークアナライザであり、端子Ｐｂからテスト信号Ｔｓを入力させて、端子Ｐａから出力される検知信号Ｏｕｔを測定する。テスト信号Ｔｓは、７５０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数帯域において等しい強度を有する信号である。測定器１０は、各周波数におけるテスト信号Ｔｓに対する検知信号Ｏｕｔの減衰量を測定する。

ここで、測定器１０は、端子Ｐａ，Ｐｂ間に接続されている。そのため、測定器１０は、端子Ｐｂからテスト信号Ｔｓを入力させて検知信号Ｏｕｔを測定した場合には、ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂ、パワーアンプ６及びアイソレータ８のアイソレーション特性を測定することになる。ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂ、パワーアンプ６及びアイソレータ８はそれぞれ、図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すアイソレーション特性を有している。よって、測定器１０は、図９に示すように、ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂ、パワーアンプ６及びアイソレータ８のアイソレーション特性が足し合わされたアイソレーション特性を得る。

アイソレーション特性が足し合わされると、図９に示すように、テスト信号Ｔｓに対する検知信号Ｏｕｔの減衰量は大きくなる。より詳細には、図８（ａ）に示すように、ＳＡＷフィルタ４ａは、所定の周波数帯域（例えば、８００ＭＨｚ〜８３０ＭＨｚ）における通過信号の減衰量が所定の周波数帯域以外における該通過信号の減衰量よりも小さくなる特性を有している。また、図示しないＳＡＷフィルタ４ｂは、所定の周波数帯域（例えば、８８０ＭＨｚ〜９２０ＭＨｚ）における通過信号の減衰量が所定の周波数帯域以外における該通過信号の減衰量よりも小さくなる特性を有している。更に、アイソレータ８は、図８（ｃ）に示すように、出力ポートＰ２から第１の高周波信号を入力させたときに入力ポートＰ１から出力される第２の高周波信号の第１の高周波信号に対する減衰量が、所定の周波数帯域以外の周波数（例えば、８７０ＭＨｚ）において最大となるアイソレーション特性を有している。そのため、アイソレーション特性が足し合わされると、該所定の周波数以外の周波数（例えば、８７０ＭＨｚ）において、テスト信号Ｔｓに対する検知信号Ｏｕｔの減衰量は特に大きくなる。その結果、測定器１０の測定可能な信号レベルよりも検知信号Ｏｕｔの出力が小さくなり、測定器１０によって検知信号Ｏｕｔを測定することが困難となる。すなわち、アイソレータ８のアイソレーション特性を測定することが困難となる。

そこで、回路モジュール１では、方向性結合器７が設けられている。図１０は、アイソレータ８のアイソレーション特性の測定を行う際の回路モジュール１のブロック図である。図１１（ａ）は、方向性結合器７のアイソレーション特性を示したグラフである。図１１（ｂ）は、アイソレータ８のアイソレーション特性を示したグラフである。図１２は、方向性結合器７及びアイソレータ８のアイソレーション特性を足し合わせたグラフである。図１１において、縦軸は、信号強度を示し、横軸は、周波数を示す。

図１０に示す回路モジュール１では、パワーアンプ６とアイソレータ８との間に方向性結合器７が設けられている。方向性結合器７は、パワーアンプ６とアイソレータ８との間を伝送される高周波信号を分配する分配回路である。アイソレータ８のアイソレーション特性を測定する際には、端子Ｐｂ，Ｐｃ間に測定器１０を接続し、インピーダンス整合をとるための抵抗器１２を介して端子Ｐｄを接地する。測定器１０は、端子Ｐｂからテスト信号Ｔｓを入力させて、端子Ｐｃを介して方向性結合器７から出力される検知信号Ｏｕｔを測定する。テスト信号Ｔｓは、７５０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数帯域において等しい強度を有する信号である。測定器１０は、各周波数におけるテスト信号Ｔｓに対する検知信号Ｏｕｔの減衰量を測定する。

ここで、測定器１０は、端子Ｐｂ，Ｐｃ間に接続されている。そのため、測定器１０は、端子Ｐｂからテスト信号Ｔｓを入力させて検知信号Ｏｕｔを測定した場合には、方向性結合器７及びアイソレータ８のアイソレーション特性を測定することになる。方向性結合器７及びアイソレータ８はそれぞれ、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すアイソレーション特性を有している。よって、測定器１０は、図１２に示すように、方向性結合器７及びアイソレータ８のアイソレーション特性が足し合わされたアイソレーション特性を得る。

ただし、方向性結合器７は、図８及び図１１に示すように、ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂ及びパワーアンプ６に比べて、減衰量の小さなアイソレーション特性を有している。具体的には、方向性結合器７では、テスト信号Ｔｓに対する検知信号Ｏｕｔの減衰量が−８ｄＢであるのに対して、ＳＡＷフィルタ４ａ，４ｂ及びパワーアンプ６では、テスト信号Ｔｓに対する検知信号Ｏｕｔの減衰量が−５０ｄＢ〜−６０ｄＢである。したがって、回路モジュール１では、回路モジュール１００に比べて、測定器１０によって検知信号Ｏｕｔを測定することが容易である。すなわち、回路モジュール１では、アイソレータ８のアイソレーション特性を正確に測定することが容易となる。

測定器１０によって検知信号Ｏｕｔを測定した後に、該検知信号Ｏｕｔの測定結果に基づいて、アイソレータ８の特性を調整する。アイソレータ８の特性の調整方法としては、例えば、アイソレータ８の永久磁石４１の磁束密度を変化させることが挙げられる。また、アイソレータ８の特性としては、通過特性、アイソレーション特性、入力インピーダンス及び出力インピーダンスが挙げられる。

ここで、回路モジュール１では、コアアイソレータ３０が用いられたアイソレータ８のアイソレーション特性の測定に適している。より詳細には、通常のアイソレータは、フェライトや整合回路等が小型の基板に実装されることより構成されている。通常のアイソレータを回路基板２に実装する際には、フェライトや整合回路等を実装した状態の小型の基板を回路基板２上に実装する。よって、通常のアイソレータは、回路基板２に実装する前に、小型の基板においてアイソレータを構成している。したがって、通常のアイソレータのアイソレーション特性を測定する場合には、回基基板２に実装する前に測定器１０により測定すればよい。

一方、コアアイソレータ３０が用いられたアイソレータ８では、コアアイソレータ３０、コンデンサＣ１，Ｃ２，ＣＳ１，ＣＳ２及び抵抗Ｒが回路基板２に実装される。すなわち、アイソレータ８は、回路基板２に各構成が実装されて初めてアイソレータとして機能する。故に、アイソレータ８では、通常のアイソレータのように、回路基板２の実装前にアイソレーション特性を測定することができない。

そこで、回路モジュール１及び測定方法では、パワーアンプ６とアイソレータ８との間に方向性結合器７を設けることにより、アイソレータ８のみを通過した高周波信号を測定可能としている。その結果、回路モジュール１では、回路基板２にアイソレータ８を実装した後であっても、アイソレータ８のみのアイソレーション特性を正確に測定できる。

また、アイソレータ８において、出力ポートＰ２から第１の高周波信号を入力させたときに入力ポートＰ１から出力される第２の高周波信号の第１の高周波信号に対する減衰量が、処理回路であるＳＡＷフィルタ４ａの所定の周波数帯域（例えば、８００ＭＨｚ〜８３０ＭＨｚ）とＳＡＷフィルタ４ｂの所定の周波数帯域（例えば、８８０ＭＨｚ〜９２０ＭＨｚ）の間の周波数（例えば、８７０ＭＨｚ）において最大となるアイソレーション特性を有するアイソレータ８を配置しているため、複数の異なる高周波信号の通過帯域を備えた回路モジュール１においても、アイソレーション特性を正確に測定することができる。

（変形例）
以下に、変形例に係る回路モジュール１'について、図面を参照しながら説明する。図１３は、アイソレータ８のアイソレーション特性の測定を行う際の変形例に係る回路モジュール１'のブロック図である。

図１３に示すように、回路モジュール１' では、方向性結合器７の代わりに、コンデンサ７' が分配回路として設けられている。コンデンサ７' は、パワーアンプ６とアイソレータ８とを接続する信号線と端子Ｐｃとの間に接続されている。また、アイソレータ８のアイソレーション特性の測定時には、測定器１０は、端子Ｐｂ，Ｐｃ間に接続される。これにより、回路モジュール１' においても、回路モジュール１と同様に、アイソレータ８の
アイソレーション特性を測定することが容易となる。

以上のように、本発明は、回路モジュール及び測定方法に有用であり、特に、処理回路とアイソレータとを備えた回路モジュールにおいて、アイソレータのアイソレーション特性を正確に測定できる点において優れている。

Ｃ１，Ｃ２，ＣＳ１，ＣＳ２ コンデンサ
Ｐ１ 入力ポート
Ｐ２ 出力ポート
Ｐ３ グランドポート
Ｐａ〜Ｐｄ 端子
Ｒ 抵抗
１，１' 回路モジュール
２ 回路基板
３，５ スイッチ
４ａ，４ｂ ＳＡＷフィルタ
６ パワーアンプ
７ 方向性結合器
７’ コンデンサ
８ アイソレータ
１０ 測定器
１２ 抵抗器
１７ａ 主線路
１７ｂ 副線路
３０ コアアイソレータ
３２ フェライト
３５，３６ 中心電極
４１ 永久磁石

Claims (6)

1. 回路基板と、
   前記回路基板に設けられ、かつ、入力信号に対して所定の処理を施す処理回路と、
   前記回路基板に設けられ、かつ、入力ポート、出力ポート及びグランドポートを有するアイソレータであって、該入力ポートを介して入力してくる前記処理回路が所定の処理を施した前記入力信号を該出力ポートを介して出力信号として出力させるアイソレータと、
   前記処理回路と前記アイソレータとの間に設けられ、かつ、該処理回路と該アイソレータとの間を伝送する前記入力信号を分配する方向性結合器と、
   を備え、
   前記アイソレータは、
   前記回路基板上に実装されているコアアイソレータであって、フェライトと、直流磁界を該フェライトに印加する永久磁石と、該フェライトに設けられ、一端が前記入力ポートに接続され、他端が前記出力ポートに接続されている第１の中心電極と、該第１の中心電極と絶縁状態で交差するように該フェライトに設けられ、一端が該出力ポートに接続され、他端が前記グランドポートに接続されている第２の中心電極と、を有しているコアアイソレータと、
   前記回路基板に設けられ、かつ、前記アイソレータの入力インピーダンス及び出力インピーダンスを所定のインピーダンスに整合するための整合回路と、
   を含んでおり、
   前記処理回路は、複数の信号経路に前記入力信号を切り替えて出力するスイッチと、複数の信号経路のそれぞれに配置され、それぞれが異なる所定の周波数帯域の信号を通過させる特性のフィルタと、該フィルタを通過した前記入力信号の電力を増幅する増幅回路とを含んでおり、
   前記アイソレータにおける前記出力ポートから第１の信号を入力させたときに、前記入力ポートから出力される第２の信号の該第１の信号に対する減衰量が最大となる周波数は、前記複数のフィルタの所定の周波数帯域に挟まれた周波数帯域にあること、
   を特徴とする回路モジュール。
2. 前記方向性結合器は、互いに絶縁された主線路と副線路とを備え、
   前記主線路及び前記副線路は前記増幅回路に接続されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の回路モジュール。
3. 入力信号に対して所定の処理を施す処理回路と、入力ポート、出力ポート及びグランドポートを有するアイソレータであって、該入力ポートを介して入力してくる該処理回路が所定の処理を施した該入力信号を該出力ポートを介して出力信号として出力させるアイソレータと、該処理回路と該アイソレータとの間に設けられ、かつ、該処理回路と該アイソレータとの間を伝送する信号を分配する方向性結合器と、を備えている回路モジュールの該アイソレータの特性の測定方法であって、
   前記出力ポートからテスト信号を入力させて、前記方向性結合器から出力される検知信号を測定する第１のステップと、
   前記検知信号の測定結果に基づいて、前記アイソレータの特性を調整する第２のステップと、
   備えており、
   前記処理回路は、複数の信号経路に前記入力信号を切り替えて出力するスイッチと、複数の信号経路のそれぞれに配置され、それぞれが異なる所定の周波数帯域の信号を通過させる特性のフィルタと、該フィルタを通過した前記入力信号の電力を増幅する増幅回路とを含んでおり、
   前記アイソレータにおける前記出力ポートから第１の信号を入力させたときに、前記入力ポートから出力される第２の信号の該第１の信号に対する減衰量が最大となる周波数は、前記複数のフィルタの所定の周波数帯域に挟まれた周波数帯域にあること、
   を特徴とする測定方法。
4. 前記回路モジュールは、
   回路基板を、
   更に備えており、
   前記アイソレータは、
   前記回路基板上に実装されているコアアイソレータであって、フェライトと、直流磁界を該フェライトに印加する永久磁石と、該フェライトに設けられ、一端が前記入力ポートに接続され、他端が前記出力ポートに接続されている第１の中心電極と、該第１の中心電極と絶縁状態で交差するように該フェライトに設けられ、一端が該出力ポートに接続され、他端が前記グランドポートに接続されている第２の中心電極と、を有しているコアアイソレータと、
   前記回路基板に設けられ、かつ、前記アイソレータの入力インピーダンス及び出力インピーダンスを所定のインピーダンスに整合するための整合回路と、
   を含んでいること、
   を特徴とする請求項３に記載の測定方法。
5. 前記第１のステップにおいて、前記検知信号の前記テスト信号に対する減衰量を測定すること、
   を特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載の測定方法。
6. 前記方向性結合器は、互いに絶縁された主線路と副線路とを備え、
   前記主線路及び前記副線路は前記増幅回路に接続されていること、
   を特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の測定方法。

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