JP5726635B2 - マルチモードフロントエンド回路 - Google Patents

Description

本発明は、送信と受信を行うマルチモードフロントエンド回路に関する。

電波を用いた無線通信の分野においては、送信と受信を異なる周波数で行う、いわゆる周波数分割複信(ＦＤＤ: Frequency Division Duplex)が存在し、Ｗ−ＣＤＭＡ方式等で用いられている。一本のアンテナを用いてこの双方向通信を行う場合、自局からの信号が、直接他局からの信号を受信する系に侵入するのを防止するため、送受共用器が用いられる。この送受共用器の周波数特性は通常不変であるため、例えば複数の周波数帯や帯域幅を使用する通信装置においては、それぞれの周波数、帯域幅に対応する送受共用器を用意し、それらをスイッチにより切り替えている（非特許文献１）。

また、送信と受信を異なるタイミングで同じ周波数にて行う、いわゆる時分割複信（ＴＤＤ:Time Division Duplex）も存在し、ＧＳＭ方式等で用いられている。ＴＤＤ方式では一般的にアンテナの共用はスイッチにて達成される。また、ＴＤＤでは送信・受信に同じ周波数を使うため、前述の送受共用器を送信、受信の経路に配置することは許容できない。このため、ＦＤＤとＴＤＤの２つの方式に対応する通信装置は、ＦＤＤ用の送信/受信系、ＴＤＤ用の送信／受信系がそれぞれ必要となる（非特許文献２）。

小岩正明, 井上文義, 岡田隆, 「マルチバンド移動端末の開発」, DoCoMo テクニカルジャーナル, Vol. 14, No.2, pp.31-37， July, 2006． 岡田隆, 「容量／エリア拡大・国際ローミングを実現する携帯電話無線回路技術」, DoCoMo テクニカルジャーナル, Vol. 16, No.2, pp.45-53， July, 2008．

しかしながらこのような手法によると、用いる周波数や帯域幅の数が増大するにつれ、回路面積、部品点数が増大するという課題がある。また、ＦＤＤとＴＤＤの両方の送信・受信回路が必要となることも、回路面積、部品点数の増大につながる。

本発明は、このような実情に鑑みて、帯域幅や中心周波数を変化可能な送受共用器と、ＴＤＤ方式のためのスイッチの機能を同じ回路、即ちマルチモードフロントエンド回路にて提供することを目的とする。

本発明のマルチモードフロントエンド回路は、３つのポートを有し、第１のポートと第２のポートの間の第１の伝送経路と第１のポートと第３のポートの間の第２の伝送経路を有する。各伝送経路は、２つの入出力線路と、一方の入出力線路に接続される一端と他方の入出力線路に接続される他端とを有する第１の伝送線路と、前記一方の入出力線路に接続される一端と前記他方の入出力線路に接続される他端とを有する第２の伝送線路と、一つまたは複数の終端スイッチ回路とを備える。第１の伝送線路の電気長は、第２の伝送線路の電気長に等しい。第１の伝送線路の偶モード特性インピーダンス及び奇モード特性インピーダンスは、それぞれ第１の伝送線路の長さ方向に一様である。第２の伝送線路の偶モード特性インピーダンス及び奇モード特性インピーダンスは、それぞれ第２の伝送線路の長さ方向に一様である。第１の伝送線路の偶モード特性インピーダンスは、第２の伝送線路の偶モード特性インピーダンスに等しい。第１の伝送線路の奇モード特性インピーダンスは、第２の伝送線路の奇モード特性インピーダンスに等しい。終端スイッチ回路は、第１の伝送線路と第２の伝送線路のいずれかに一端が接続されたスイッチと、当該スイッチの他端に接続された終端回路で構成されている。また、各伝送経路は、１個以上の短絡スイッチも備えてもよい。短絡スイッチは、２つの伝送線路間の、入出力線路からの電気長が等しい点同士を短絡できる。

本発明のマルチモードフロントエンド回路によれば、終端スイッチ回路のオン、オフにより、伝送経路ごとに透過周波数と遮断周波数とを設定すること、および、信号を伝搬させる伝送経路を時間的に変化させることが可能である。つまり、帯域幅や中心周波数を変化可能な送受共用器と、ＴＤＤ方式のためのスイッチの機能を同じ回路、即ちマルチモードフロントエンド回路にて提供できる。

未公開の特許出願の可変共振器の機能構成を示す図。 未公開の特許出願のスイッチ回路の具体的な構成例を示す図。 未公開の特許出願の共振周波数を変更可能な並列共振回路の構成例を示す図。 本発明のマルチモードフロントエンド回路の構成を示す図。 本発明のマルチモードフロントエンド回路をスイッチとして動作させる場合の回路モデルを示す図。 Ｌ_Ｓ１を１０°及び８０°とした場合の４から６ＧＨｚの間のインピーダンスＺ_ｉｎｓ１を示す図。 Ｌ_Ｓ１を１０°とした場合のＳパラメータを示す図。 Ｌ_Ｓ１を８０°とした場合のＳパラメータを示す図。 本発明のマルチモードフロントエンド回路の別の構成を示す図。 本発明の別のマルチモードフロントエンド回路を、スイッチとして動作させる場合の回路モデルを示す図。 Ｌ_Ｓ１を１０°及び８０°とした場合の４から６ＧＨｚの間のインピーダンスＺ_ｉｎｓ１を示す図。 Ｌ_Ｓ１ を１０°とした場合のＳパラメータを示す図。 Ｌ_Ｓ１ を８０°とした場合のＳパラメータを示す図。 本発明のマルチモードフロントエンド回路をフィルタとして動作させる場合を説明する図。 本発明のマルチモードフロントエンド回路をフィルタとして動作させる場合の回路モデルを示す図。 本発明のマルチモードフロントエンド回路をフィルタとして動作させる場合であって、Ｌ_ＳＦ１＝８０°、Ｌ_ＦＦ２＝１８０°とし、Ｌ_ＳＦ２を１０°と２０°に変更したときの周波数特性を示す図。 本発明のマルチモードフロントエンド回路をフィルタとして動作させる場合であって、Ｌ_ＳＦ１＝９０°、Ｌ_ＦＦ２＝２００°とし、Ｌ_ＳＦ２を１０°と２０°に変更したときの周波数特性を示す図。 本発明のマルチモードフロントエンド回路を送受共用器として用いる場合のスイッチの状態の例を示す図。 本発明のマルチモードフロントエンド回路を送受信器として機能させるときの回路モデルを示す図。 本発明のマルチモードフロントエンド回路を送受信器として動作させる場合であって、Ｌ_ＤＲ１＝１８０°、Ｌ_Ｄ１＿１＝５５°、Ｌ_Ｄ１＿２＝１７°、Ｌ_ＤＲ２＝１６４°、Ｌ_Ｄ２＿１＝５２°、Ｌ_Ｄ２＿２＝１７°のとき周波数特性を示す図。 本発明のマルチモードフロントエンド回路を送受信器として動作させる場合であって、Ｌ_ＤＲ１＝２００°、Ｌ_Ｄ１＿１＝６５°、Ｌ_Ｄ１＿２＝１７°、Ｌ_ＤＲ２＝１８３°、Ｌ_Ｄ２＿１＝６２°、Ｌ_Ｄ２＿２＝１７°のときの周波数特性を示す図。 さまざまな終端回路を示す図。 本発明のマルチモードフロントエンド回路の終端回路に可変ＬＣ共振器を用いた場合の構成を示す図。 図２３のマルチモードフロントエンド回路を送受信器として動作させる場合であって、Ｌ_ＤＲ１＝１８０°、Ｌ_Ｄ１＿１＝４８°、Ｌ_Ｄ１＿２＝３５°、Ｌ_ＤＲ２＝１６４°、Ｌ_Ｄ２＿１＝６５°、Ｌ_Ｄ２＿２＝２５°、Ｃ_Ｐ１＝０．２ｐＦ、Ｌ_Ｐ１＝０．４ｎＨ、Ｃ_Ｐ２＝４．６ｐＦ、Ｌ_Ｐ２＝０．３ｎＨのときの周波数特性を示す図。 実施例２のマルチモードフロントエンド回路の構成を示す図。 マルチモードフロントエンド回路２０００を可変デュアルバンドフィルタとして動作させる場合の構成を示す図。 ５ＧＨｚの電気長で、Ｌ_Ａ＿１＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿１}＝２０°、Ｌ_{Ｔ Ｌｏｕｔ＿１}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿１＝５７°、Ｌ_１＿１＝１８０°、Ｌ_２＿１＝１０°、Ｌ_３＿１＝１０°、Ｌ_４＿１＝１５５°、Ｌ_５＿１＝１５５°、Ｌ_Ａ＿２＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿２}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿２}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿２＝７３°、Ｌ_１＿２＝１６０°、Ｌ_２＿２＝１０°、Ｌ_３＿２＝１０°、Ｌ_４＿２＝１５５°、Ｌ_５＿２＝１１°とした場合のポート１００１からポート２１０４への透過係数を示す図。 図２７の場合のインピーダンスを示す図。 ５ＧＨｚの電気長で、Ｌ_Ａ＿１＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿１}＝２０°、Ｌ_{Ｔ Ｌｏｕｔ＿１}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿１＝５７°、Ｌ_１＿１＝１５０°、Ｌ_２＿１＝１０°、Ｌ_３＿１＝１０°、Ｌ_４＿１＝１５５°、Ｌ_５＿１＝１５５°、Ｌ_Ａ＿２＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿２}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿２}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿２＝７３°、Ｌ_１＿２＝１４５°、Ｌ_２＿２＝１０°、Ｌ_３＿２＝１０°、Ｌ_４＿２＝１５５°、Ｌ_５＿２＝１１°とした場合のポート１００１からポート２１０４への透過係数を示す図。 図２９の場合のインピーダンスを示す図。 ５ＧＨｚの電気長で、Ｌ_Ａ＿１＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿１}＝２０°、Ｌ_{Ｔ Ｌｏｕｔ＿１}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿１＝４７°、Ｌ_１＿１＝１５０°、Ｌ_２＿１＝１０°、Ｌ_３＿１＝１０°、Ｌ_４＿１＝１３２°、Ｌ_５＿１＝３０°、Ｌ_Ａ＿２＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿２}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿２}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿２＝０°、Ｌ_１＿２＝１４５°、Ｌ_２＿２＝１０°、Ｌ_３＿２＝１０°、Ｌ_４＿２＝１８０°、Ｌ_５＿２＝１３９°とした場合のポート１００１からポート２１０４への透過係数を示す図。 図３１の場合のインピーダンスを示す図。 ５ＧＨｚの電気長で、Ｌ_Ａ＿１＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿１}＝２０°、Ｌ_{Ｔ Ｌｏｕｔ＿１}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿１＝４７°、Ｌ_１＿１＝１５０°、Ｌ_２＿１＝８°、Ｌ_３＿１＝８°、Ｌ_４＿１＝１３２°、Ｌ_５＿１＝３０°、Ｌ_Ａ＿２＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿２}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿２}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿２＝０°、Ｌ_１＿２＝１４５°、Ｌ_２＿２＝１０°、Ｌ_３＿２＝１０°、Ｌ_４＿２＝１８０°、Ｌ_５＿２＝１３９°とした場合のポート１００１からポート２１０４への透過係数を示す図。 ５ＧＨｚの電気長で、Ｌ_Ａ＿１＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿１}＝２０°、Ｌ_{Ｔ Ｌｏｕｔ＿１}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿１＝４７°、Ｌ_１＿１＝１５０°、Ｌ_２＿１＝１０°、Ｌ_３＿１＝１０°、Ｌ_４＿１＝１３２°、Ｌ_５＿１＝３０°、Ｌ_Ａ＿２＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿２}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿２}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿２＝０°、Ｌ_１＿２＝１４５°、Ｌ_２＿２＝８°、Ｌ_３＿２＝８°、Ｌ_４＿２＝１８０°、Ｌ_５＿２＝１３９°とした場合のポート１００１からポート２１０４への透過係数を示す図。

本発明の説明の前に、本願出願人が出願済みであり未公開の特許出願（特願２０１０−０４９１２６：２０１０年３月５日出願）の内容の一部を説明する。

図１に、特願２０１０−０４９１２６の一実施形態である、マイクロストリップ線路構造を持つ可変共振器１００を示す。可変共振器１００は、二つの伝送線路１０１，１０２と、複数のスイッチ回路１５０を含む。図１に示す実施形態では、誘電体基板８０５上に長方形状の二つの伝送線路１０１，１０２が形成されている。第１の伝送線路１０１の一端１０１ａは誘電体基板８０５上に形成された入力線路１１１に接続され、第１の伝送線路１０１の他端１０１ｂは誘電体基板８０５上に形成された出力線路１１２に接続されている。第２の伝送線路１０２の一端１０２ａは入力線路１１１に接続され、第２の伝送線路１０２の他端１０２ｂは出力線路１１２に接続されている。２本の伝送線路１０１，１０２は、金属などの導電体であり、誘電体基板８０５の一方の面上に形成され、誘電体基板８０５の他方の面（裏面）に地導体８００が金属など導電体で形成される。なお、二つの伝送線路１０１，１０２と入力線路１１１と出力線路１１２で囲まれた符号１３０で示す部分は誘電体基板８０５が剥き出しになった部分である。

二つの伝送線路１０１，１０２に求められる条件は、
（１）第１の伝送線路１０１の電気長が第２の伝送線路１０２の電気長に等しい、
（２）第１の伝送線路１０１の偶モード特性インピーダンス（the characteristic impedance for the even mode）及び奇モード特性インピーダンス（the characteristic impedance for the odd mode）はそれぞれ第１の伝送線路１０１の長さ方向に一様である、
（３）第２の伝送線路１０２の偶モード特性インピーダンス及び奇モード特性インピーダンスはそれぞれ第２の伝送線路１０２の長さ方向に一様である、
（４）第１の伝送線路１０１の偶モード特性インピーダンスは第２の伝送線路１０２の偶モード特性インピーダンスに等しい、
（５）第１の伝送線路１０１の奇モード特性インピーダンスは第２の伝送線路１０２の奇モード特性インピーダンスに等しい、
ことである。

例えば誘電体基板８０５がその全面に亘って均一な厚さと一様な比誘電率を持つならば、
（ａ）第１の伝送線路１０１の線路長が第２の伝送線路１０２の線路長に等しく、
（ｂ）第１の伝送線路１０１の線路幅が第２の伝送線路１０２の線路幅に等しく、
（ｃ）第１の伝送線路１０１と第２の伝送線路１０２との線路間隔（図１にて記号Ｄで示される）が一定になる
ように二つの伝送線路１０１，１０２を形成すると、二つの伝送線路１０１，１０２は条件（１）−（５）を満足する。図１に示す可変共振器１００では、誘電体基板８０５がその全面に亘って均一な厚さと一様な比誘電率を持つことを前提に、二つの伝送線路１０１，１０２の線路長をともにＬ、線路幅をともにＷとし、二つの伝送線路１０１，１０２が誘電体基板８０５上にギャップ部１３０を介して線路間距離Ｄで平行に形成されている。

誘電体基板８０５が均一な厚さまたは/および一様な比誘電率を持たない場合には、比誘電率の分布などを考慮して、条件（１）−（５）を満足するように二つの伝送線路１０１，１０２を形成すればよい。この設計方法は周知技術によって達成されるので詳細な説明を省略する。

図１に示す可変共振器１００は、５個のスイッチ回路１５０を有する（図が煩雑になることを避けるため、一つのスイッチ回路にのみ符号を附している）。可変共振器１００では、第２の伝送線路１０２のみにすべてのスイッチ回路１５０が接続されているが、このような構成に限定されず、各スイッチ回路１５０は、第１の伝送線路１０１と第２の伝送線路１０２のいずれかに接続されていればよい。スイッチ回路１５０の具体的な構成例は後述するが、図１に示す例では、スイッチ回路１５０は、一端が第１の伝送線路１０１と第２の伝送線路１０２のいずれかに接続され、他端が接地されたスイッチ１５０ａを有する。各スイッチ１５０ａは、図１（Ｂ）に示すように、スイッチ１０５ａの一端８３１が第２の伝送線路１０２に接続され、スイッチ１０５ａの他端８３２が接地導体８００に、導電体８３３およびビアホール８０６を介して電気的に接続されている。なお、導電体８３３の形状などには一切の限定はないから、この他の図では導電体８３３の図示を省略している。

各スイッチ回路１５０の接続位置は、[１]第１の伝送線路１０１上にて一端１０１ａからスイッチ回路の接続位置までの電気長が互いに異なる位置（ただし、一端１０１ａおよび他端１０１ｂを除く）であり、同様に、[２]第２の伝送線路１０２上にて一端１０２ａからスイッチ回路の接続位置までの電気長が互いに異なる位置（ただし、一端１０２ａおよび他端１０２ｂを除く）である。このような構成では、第１の伝送線路１０１上に接続された或るスイッチ回路の接続位置から一端１０１ａまでの電気長θ₁と、第２の伝送線路１０２上に接続された或るスイッチ回路の接続位置から一端１０２ａまでの電気長θ₂とが等しくなる場合がある。θ₁＝θ₂の場合、一端１０１ａから電気長θ₁の位置にて第１の伝送線路１０１に接続されたスイッチ回路と一端１０２ａから電気長θ₂の位置にて第２の伝送線路１０２に接続されたスイッチ回路をともにオン状態にしてはならない。後述するように、可変共振器１００を共振器として動作させる場合、各スイッチ回路１５０のうちオン状態とされるスイッチ回路の数は一つである。この観点からすると、入力線路１１１から等電気長の位置にて第１の伝送線路１０１と第２の伝送線路１０２のそれぞれにスイッチ回路１５０を接続することは意味が無いので、各スイッチ回路１５０の接続位置に関して、前記条件[１][２]に加えて、[３]二つの伝送線路１０１，１０２のうち一方の伝送線路に接続された各スイッチ回路１５０の当該伝送線路の一端からの電気長はそれぞれ、他方の伝送線路に接続された各スイッチ回路１５０の当該伝送線路の一端からの電気長いずれとも一致しない、ことを条件に課してもよい。

可変共振器１００では、各スイッチ回路１５０のうち或る一つのスイッチ回路をオン状態にすると、そのスイッチ回路の接続位置に応じた帯域幅が得られ、別のスイッチ回路をオン状態にすると、そのスイッチ回路の接続位置に応じた別の帯域幅が得られる。このため、オン状態にするスイッチ回路を変更することで可変共振器１００の帯域幅を変化させることが可能である。

図２に、スイッチ回路１５０の具体的な構成例を示す。図２（Ａ）に示すスイッチ回路１５０は、スイッチ１５０ａの他端が直接接地されている。図２（Ｂ）に示すスイッチ回路１５０はキャパシタを含み、スイッチ１５０ａの他端がキャパシタの一端に接続され、キャパシタの他端が接地されている。図２（Ｃ）に示すスイッチ回路１５０はインダクタを含み、スイッチ１５０ａの他端がインダクタの一端に接続され、インダクタの他端が接地されている。図２（Ｄ）に示すスイッチ回路１５０は伝送線路を含み、スイッチ１５０ａの他端が伝送線路の一端に接続され、伝送線路の他端が接地されている。この構成の場合、このスイッチ回路がオン状態とされるときの動作周波数にて、伝送線路は１／４波長の線路長を持つ。図２（Ｅ）に示すスイッチ回路１５０は伝送線路を含み、スイッチ１５０ａの他端が伝送線路の一端に接続され、伝送線路の他端が開放されている。この構成の場合、このスイッチ回路がオン状態とされるときの動作周波数にて、伝送線路は１／２波長の線路長を持つ。図２（Ｆ）に示すスイッチ回路１５０はキャパシタンスを変更可能な可変キャパシタを含み、スイッチ１５０ａの他端が可変キャパシタの一端に接続され、可変キャパシタの他端が接地されている。図２（Ｇ）に示すスイッチ回路１５０はインダクタンスを変更可能な可変インダクタを含み、スイッチ１５０ａの他端が可変インダクタの一端に接続され、可変インダクタの他端が接地されている。図２（Ｈ）に示すスイッチ回路１５０は伝送線路を含み、スイッチ１５０ａの他端が伝送線路の一端に接続され、伝送線路の他端が接地されている。伝送線路には、一つまたは複数のスイッチの各一端が接続されており、各スイッチの他端は接地されている。これらのスイッチのオン／オフを切り替えることにより、スイッチ回路１５０の特性を変更できる。図２（Ｉ）に示すスイッチ回路１５０はお互いがスイッチを介して直列接続された複数の伝送線路を含み、スイッチ１５０ａの他端が一つの伝送線路の一端に接続されている。伝送線路間の各スイッチのオン／オフを切り替えることにより、スイッチ回路１５０の特性を変更できる。

またスイッチ１５０ａに限らずスイッチと云えば、接点型のスイッチに限定するものではなく、例えばダイオード、トランジスタなどを用いた、回路網に接点を設けないで回路の開閉機能を有するいわゆるスイッチング素子（switching element）とすることもできる。具体例としては、ＭＥＭＳ（Micro-Electro Mechanical Systems）スイッチ、スイッチングダイオードなどが挙げられる。これらのスイッチング素子は、オン状態のときに直流を通過させるオーミックスイッチ（ohmic switch）に限らず、オン状態において直流は遮断するが交流は通過させるキャパシティブスイッチ（capacitive switch）でもよい。また、図３に示すように、共振周波数が変更可能な並列共振回路でもよい。この場合、スイッチ回路１５０をオフ状態にする場合に、当該並列共振回路の共振周波数が２本の伝送線路１０１，１０２からなる可変共振器の共振周波数に一致するように、かつ、スイッチ回路１５０をオン状態にする場合は、当該並列共振回路の共振周波数が２本の伝送線路１０１，１０２からなる可変共振器の共振周周波数で共振しないように、当該並列共振回路の特性を設定する。図３に示すように、例えば可変キャパシタのキャパシタンスや可変インダクタのインダクタンスを変更することにより、この並列共振回路の共振周波数は変更される。

スイッチ回路１５０の構成は、これらの構成に限られない。スイッチ回路１５０の構成次第で、可変共振器の周波数特性を所望の形に変更することができるが、可変共振器の共振周波数は２本の伝送線路１０１，１０２の線路長によって決まる共振周波数のままである。

ここまでの説明は、本発明の説明のために少なくとも必要と考えられる特願２０１０−０４９１２６の内容である。しかし、本発明の内容はこれらの記載に限定されるものではなく、特願２０１０−０４９１２６の他の内容を本発明に適用することも可能である。以下、本発明の実施例について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

図４に、実施例１のマルチモードフロントエンド回路の構成を示す。実施例１のマルチモードフロントエンド回路は、例えば、マイクロストリップ線路を用いて形成すればよい。マルチモードフロントエンド回路１０００は、３つのポート１００１、１００２、１００３を有し、第１のポート１００１と第２のポート１００２の間の第１の伝送経路１１０９と第１のポート１００１と第３のポート１００３の間の第２の伝送経路１２０９を有する。各伝送経路１１０９（１２０９）は、２つの入出力線路１１０３、１１０４（１２０３、１２０４）と、第１の伝送線路１１０１（１２０１）と、第２の伝送線路１１０２（１２０２）と、一つまたは複数の終端スイッチ回路１１１０−１，…，Ｎ（１２１０−１，…，Ｎ）（ただし、Ｎは１以上の整数、ｎは１以上Ｎ以下の整数）とを備える。第１の伝送線路１１０１（１２０１）は、一方の入出力線路１１０３（１２０３）に接続される一端と他方の入出力線路１１０４（１２０４）に接続される他端とを有する。第２の伝送線路１１０２（１２０２）は、一方の入出力線路１１０３（１２０３）に接続される一端と他方の入出力線路１１０４（１２０４）に接続される他端とを有する。また、各伝送経路１１０９（１２０９）は、１個以上の短絡スイッチ１１２０−１，…，Ｍ（１２２０−１，…，Ｍ）（ただし、Ｍは１以上の整数、ｍは１以上Ｍ以下の整数）も備える。短絡スイッチは、２つの伝送線路１１０１、１１０２（１２０１、１２０２）間の、入出力線路１１０３（１２０３）からの電気長が等しい点同士を短絡できる。なお、伝送線路１１０１、１１０２（１２０１、１２０２）、入出力線路１１０３、１１０４（１２０３、１２０４）をまとめたものは、伝送線路１１００（１２００）と呼ぶことにする。

なお、伝送線路１１００（１２００）は、上述の線路の条件（１）〜（５）を満たせば、形状は直線に限定する必要はなく、曲線でもよい。つまり、第１の伝送線路１１０１（１２０１）の電気長は、第２の伝送線路１１０２（１２０２）の電気長に等しい。第１の伝送線路１１０１（１２０１）の偶モード特性インピーダンス及び奇モード特性インピーダンスは、それぞれ第１の伝送線路１１０１（１２０１）の長さ方向に一様である。第２の伝送線路１１０２（１２０２）の偶モード特性インピーダンス及び奇モード特性インピーダンスは、それぞれ第２の伝送線路１１０２（１２０２）の長さ方向に一様である。第１の伝送線路１１０１（１２０１）の偶モード特性インピーダンスは、第２の伝送線路１１０２（１２０２）の偶モード特性インピーダンスに等しい。第１の伝送線路１１０１（１２０１）の奇モード特性インピーダンスは、第２の伝送線路１１０２（１２０２）の奇モード特性インピーダンスに等しい。終端スイッチ回路１１１０−ｎ（１２１０−ｎ）は、第１の伝送線路１１０１（１２０１）と第２の伝送線路１１０２（１２０２）のいずれかに一端が接続されたスイッチ１１１１−ｎ（１２１１−ｎ）と、当該スイッチ１１１１−ｎ（１２１１−ｎ）の他端に接続された終端回路１１１２−ｎ（１２１２−ｎ）で構成されている。

第１のポート１００１は、線路１０１３、１０１１を介して入出力線路１１０３に接続されている。また、第１のポート１００１は、線路１０１３、１０１２を介して入出力線路１２０３に接続されている。第２のポート１００２は、線路１０２２を介して入出力線路１１０４に接続されている。第３のポート１００３は、線路１０２３を介して入出力線路１２０４に接続されている。また、線路１０１１、１０１２、１０１３の接続部分を交点１０１０（または、２つの伝送経路の交点１０１０）と呼ぶことにする。なお、線路１０１１、１０１２、１０１３は、第１のポート１００１と入出力線路１１０３、１２０３とが電気的につながっていることを図示するものである。実際のマルチモードフロントエンド回路では、設計上無視できる長さとする。

まず、マルチモードフロントエンド回路１０００がスイッチとして動作する場合（ＴＤＤに対応するため、信号を伝搬させる伝送経路を時間的に切り替える場合）について述べる。図５に、スイッチとしての動作を説明するための回路モデルを示す。平行線路の特性インピーダンスは、ここでは伝送経路１１０９、１２０９ともに偶モードが１００Ω、奇モードが５０Ωとする。平行線路の電気長は、ここでは共に５ＧＨｚにおける３００°とする。入出力線路１１０３の特性インピーダンスと電気長は、ここでは５０Ω、５ＧＨｚの１０°とする。以下、特に記載が無ければ、全ての電気長は５ＧＨｚにおける値とする。なお、これらの電気長は、必ずしも伝送経路１１０９、１２０９で同じ値にする必要は無い。スイッチ１１１１−ｎと接続されている終端回路１１１２−ｎは、ここでは地導体であるとする。伝送線路１１００、１２００、スイッチ１１１１−ｎ、１１２０−ｍは理想的であるとする。特に、スイッチ１１１１−ｎ、１１２０−ｍに関して理想的とは、オフ状態のインピーダンスは無限大であり、オン状態のインピーダンスが短絡となることである。図の簡略化のため、オフ状態のスイッチ１１１１−１，…，ｎ−１、１１１１−ｎ＋１，…，Ｎ、１１２０−１，…，ｍ−１、１１２０−ｍ＋１，…，Ｍ、１２１１−１，…，Ｎ、１２２０−１，…，Ｍは省略し、オン状態のスイッチ１１１１−ｎ、１１２０−ｍのみを描画している。なお、オフ状態のスイッチに接続されている終端回路（前述のとおり、ここでは地導体）も併せて省略している。

図５の回路において、スイッチ動作させるために必須な条件を以下に述べる。信号を遮断したい伝送経路１１０９（１２０９）では、伝送線路１１００（１２００）上の同じ位置のスイッチ１１１１−ｎ、１１２０−ｍ（１２１１−ｎ、１２２０−ｍ）を共にオン状態にする。その位置については、Ｌ_Ｓ１と表記し、その値を決める方法は後で述べる。図５においては、伝送経路１１０９は、伝送線路１１００上の同じ位置のスイッチ１１１１−ｎ、１１２０−ｍがオン状態になっている。したがって、スイッチ１１１１−ｎ、１１２０−ｍの位置に対応する周波数の信号は遮断される。

信号を伝搬させたい伝送経路１２０９（１１０９）では、反対に、伝送線路１２００（１１００）上の同じ位置のスイッチ１２１１−ｎ、１２２０−ｍ（１１１１−ｎ、１１２０−ｍ）をともにオン状態にしない。図５においては、伝送経路１２０９は、全てのスイッチがオフ状態になっている。したがって、伝送経路１２０９に入力された信号は第３のポート１００３へと出力される。後述するが、この時、伝送経路１２０９を通過する信号に関し、特定の周波数の信号のみ通過させたい場合には、スイッチ１２１１−ｎ、１２２０−ｍを適切にオンして伝送経路１２０９の伝送線路１２００をフィルタとすればよい。ただし、上述の条件のように、伝送線路１２００上の同じ位置にあるスイッチ１２１１−ｎ、１２２０−ｍを同時にオン状態にはしないことが必要である。

次に、信号を遮断したい伝送経路におけるオン状態にするスイッチの位置Ｌ_Ｓ１の決め方を説明する。図６〜８にＬ_Ｓ１を１０°及び８０°とした場合の、伝送経路１１０９、１２０９の交点１０１０から伝送経路１１０９を見た場合のインピーダンスＺ_ｉｎｓ１とＳパラメータを示す。図６は、Ｌ_Ｓ１を１０°及び８０°とした場合の４から６ＧＨｚの間のインピーダンスＺ_ｉｎｓ１を示している。図７は、Ｌ_Ｓ１を１０°とした場合のＳパラメータを示す図である。図８は、Ｌ_Ｓ１を８０°とした場合のＳパラメータを示す図である。Ｓ１１は第１のポート１００１から入力された信号の反射係数（三角の印が付された線）、Ｓ２１は第１のポート１００１から第２のポート１００２への透過係数（正方形の印が付された線）、Ｓ３１は第１のポート１００１から第３のポート１００３への透過係数（ひし形の印が付された線）である。

まず、Ｌ_Ｓ１が１０°の場合について説明する。このとき、５ＧＨｚにおけるＺ_ｉｎｓ１は０に近い値を持っている。Ｓ２１は４から６ＧＨｚの間で約−８００ｄＢ程度有り、信号の遮断に成功している。これは、スイッチ１１１１−ｎ、１１２０−ｍがＬ_Ｓ１の位置で共にオンになった結果、伝送経路１１０９が入出力線路１１０３と長さＬ_Ｓ１の伝送線路からなる短絡スタブと同等となったためで、Ｌ_Ｓ１より第２のポート側の線路には信号が伝搬しないためである。一方、５ＧＨｚにおけるＳ３１は−４．６ｄＢ程度有り、信号は通過しているが損失がやや大きくなっている。これはＺ_ｉｎｓ１が小さいことが原因であり、一部の信号が第３のポート１００３へは伝わらずに第１のポート１００１へと反射されているからである。Ｚ_ｉｎｓ１が仮に無限大であった場合、交点１０１０から第２のポート１００２までの伝送経路１１０９は無いものと同様で、第１のポート１００１から入力された信号は全て第３のポート１００３へと伝達される。

Ｌ_Ｓ１が８０°のとき、図６から明らかなように、Ｚ_ｉｎｓ１は５ＧＨｚにおいてほぼ無限大である。この時の５ＧＨｚにおけるＳ３１はほぼ０であり、無損失となる。つまり、第３のポート１００３へほぼ無損失で信号が伝搬していることが分かる。なお例えば４ＧＨｚの信号を最も低損失で伝搬させたい場合は、Ｌ_Ｓ１を４ＧＨｚにおけるＺ_ｉｎｓ１が無限大に近くなるよう設定すればよい。このように、第３のポート１００３へと通過させたい信号の周波数付近でＺ_ｉｎｓ１が無限大に近くなるようにＬ_Ｓ１を設定することにより、より効率的に信号を第３のポート１００３へと伝搬させることができる。

［変形例］
このようなスイッチ１１１１−ｎ、１１２０−ｍ、１２１１−ｎ、１２２０−ｍの動作は、図４の回路構成から若干の変更を与え、図９のようにすることにより、短絡スイッチ１１２０−１，…，Ｍ（１２２０−１，…，Ｍ）を用いなくても、達成できる。図９は両方の平行線路の両方の線路に終端スイッチ回路を設けた場合のマルチモードフロントエンド回路の構成を示す図である。マルチモードフロントエンド回路１０００’では、短絡スイッチ１１２０−１，…，Ｍ、１２２０−１，…，Ｍの代わりに、終端スイッチ回路１１３０−１，…，Ｍ、１２３０−１，…，Ｍを備えている。

伝送経路１１０９を、信号を遮断したい経路とする場合、平行線路上の端面から同じ距離にあるスイッチ１１１１−ｎと１１３１−ｍをオンとする。この動作について、図１０の計算モデルを用いて説明する。線路の長さ等について図５と同様であり、終端回路１１１２、１１３２も図５と同様に地導体である。図５との相違点は、第1の伝送経路１１０９の伝送線路１１００を形成する２本の伝送線路１１０１、１１０２の双方の長さＬ_Ｓ１の位置に、オン状態の終端スイッチ回路が存在することである。これにより、長さＬ_Ｓ１の位置で伝送線路１１０１と伝送線路１１０２との間のインピーダンスはゼロとなる。したがって、図５で短絡スイッチ１１２０−ｍを用いている場合と同じインピーダンスが実現できる。このため図１０の構成でもスイッチ動作を行うことができる。図１１〜１３に、図１０の構成でＬ_Ｓ１を１０°及び８０°とした場合の、伝送経路１１０９、１２０９の交点１０１０から伝送経路１１０９を見た場合のインピーダンスＺ_ｉｎｓ１とＳパラメータを示す。図１１は、Ｌ_Ｓ１を１０°及び８０°とした場合の４から６ＧＨｚの間のインピーダンスＺ_ｉｎｓ１を示している。図１２は、Ｌ_Ｓ１を１０°とした場合のＳパラメータを示す図である。図１３は、Ｌ_Ｓ１を８０°とした場合のＳパラメータを示す図である。Ｓ１１は第１のポート１００１から入力された信号の反射係数（三角の印が付された線）、Ｓ２１は第１のポート１００１から第２のポート１００２への透過係数（正方形の印が付された線）、Ｓ３１は第１のポート１００１から第３のポート１００３への透過係数（ひし形の印が付された線）である。図１１〜１３から、図６〜８と同じ特性が得られることが分かる。このように、図９の構成により図４の構成と同様、スイッチ動作をさせることが可能であることが分かる。なお、本変形例の場合にも、短絡スイッチ１１２０−１，…，Ｍ、１２２０−１，…，Ｍを備えておき、求められる機能によって選択的に用いてもよい。

［フィルタ機能の実現］
以下では、図４のマルチモードフロントエンド回路の構成を用いて、実施例１のマルチモードフロントエンド回路の機能について更に説明する。図１４では、伝送経路１２０９の伝送線路１２００は、図５や図１０と異なり、スイッチ１２１１−ｒ、１２２０−ｐ、１２２０−ｑがオン状態となっている。スイッチ１２１１−ｒの位置はＬ_ＳＦ２、スイッチ１２２０−ｐとスイッチ１２２０−ｑの間隔をＬ_ＦＦ２として表す。図５や図１０では伝送経路１２０９のスイッチを全てオフとすることで伝送経路１２０９を単なる伝送路として動作させていたが、適切にスイッチ１２１１−ｒ、１２２０−ｐ、１２２０−ｑをオン状態とすることで、伝送経路１２０９をフィルタとして動作させることができる。この動作について、図１５を用いて説明する。

図１５は図５同様に、回路の特性計算に用いた回路モデルである。ここでは、これまで同様伝送経路１１０９を信号を遮断したい経路、伝送経路１２０９を信号を伝搬したい経路とする。また、終端回路１１１２−ｎ、１２１２−ｒを地導体とする。通過もしくは遮断したい周波数を、一例として５ＧＨｚ，４．５ＧＨｚで可変とし、なおかつ伝送経路１２０９の帯域幅も可変とする。まず、５ＧＨｚの場合について説明する。伝送経路１１０９については、図６〜８と同様であるため説明を省略する。伝送経路１２０９について、スイッチ１２１１−ｒの位置をＬ_ＳＦ２、スイッチ１２２０−ｑの位置をＬ_ＦＦ２としている。なお、図１５ではスイッチ１２２０−ｐを用いていない。この場合は、入出力線路１２０３と伝送線路１２０１、１２０２の接続部分（位置が０）がスイッチ１２２０−ｐの位置と考えればよいので、スイッチ１２２０−ｑの位置がＬ_ＦＦ２となっている。フィルタの中心周波数はＬ_ＦＦ２によって決まり、Ｌ_ＦＦ２が１８０°の時、中心周波数は５ＧＨｚとなる。帯域幅はＬ_ＳＦ２によって決まり、この値を変えると帯域幅が変更されるが、中心周波数は一定のままである。つまり、中心周波数と帯域幅を独立に変更できる。これは実施例１の特徴の１つである。このフィルタの詳細については、上述の本願出願人の未公開の特許出願（特願２０１０−０４９１２６）に記載されているため、ここでは省略する。

図１６に、Ｌ_ＳＦ１＝８０°、Ｌ_ＦＦ２＝１８０°とし、Ｌ_ＳＦ２を１０°と２０°に変更したときの周波数特性を示す。Ｓ１１は第１のポート１００１から入力された信号の反射係数（三角の印が付された線）、Ｓ２１は第１のポート１００１から第２のポート１００２への透過係数（正方形の印が付された線）、Ｓ３１は第１のポート１００１から第３のポート１００３への透過係数（ひし形の印が付された線）である。まず伝送経路１１０９については、Ｓ２１は−８００ｄＢとなっており遮断されている。伝送経路１２０９については、５ＧＨｚを中心周波数としたフィルタ特性を持っていることが分かり、Ｌ_ＳＦ２の値によって中心周波数を変えることなく、帯域幅を変えられることが分かる。

次に４．５ＧＨｚの場合について述べる。伝送経路１１０９については、図１５のＬ_ＳＦ１を９０°に変更することにより、Ｚ_ｉｎｓ１が４．５ＧＨｚで無限大になるようにする。伝送経路１２０９については、Ｌ_ＦＦ２を２００°とし、フィルタの中心周波数を４．５ＧＨｚに変更すればよい。帯域幅は、先ほどと同様Ｌ_ＳＦ２によって中心周波数を一定に保ったまま変更可能である。図１７に、Ｌ_ＳＦ１＝９０°、Ｌ_ＦＦ２＝２００°とし、Ｌ_ＳＦ２を１０°と２０°に変更したときの周波数特性を示す。図から、伝送経路１１０９の特性は４．５ＧＨｚの信号を遮断し、なおかつ、伝送経路１２０９の特性は４．５ＧＨｚを中心周波数とするフィルタとなっていることが分かる。またその帯域幅は、Ｌ_ＳＦ２を変更することにより、中心周波数に関し独立に変更できていることが分かる。

これまで述べた伝送経路１２０９のフィルタ特性について、共振器を１つのみ用いた1段のフィルタの特性を示したが、段数を２段以上とした場合もスイッチ１２１１−ｒ、１２２０−ｐ、１２２０−ｑを適切にオン状態とすることで、フィルタ特性を調整可能である。こちらについても、特許出願（特願２０１０−０４９１２６）に詳細が記載されているため、ここでは省略する。

［送受共用機能の実現］
次に、実施例１のマルチモードフロントエンド回路を送受共用器として用いる場合について説明する。図１８は、実施例１のマルチモードフロントエンド回路を送受共用器として用いる場合のスイッチの状態の例を示す図である。伝送経路１１０９、伝送経路１２０９共に、上述のフィルタとして動作するようにスイッチが設定されている。伝送経路ごとにオン状態にある短絡スイッチ１１２０−ｋ、１１２０−ｍ（１２２０−ｐ、１２２０−ｑ）は２箇所あり、２つの短絡スイッチと平行線路によって囲まれた区間にオン状態にあるスイッチ１１１１−ｎ（１２１１−ｒ）が１つある。２つの短絡スイッチ１１２０−ｋ、１１２０−ｍ（１２２０−ｐ、１２２０−ｑ）で囲まれた区間は共振器として動作し、これにより伝送経路をフィルタとして動作させることができる。ここで、伝送線路１１０１、１１０２、１２０１、１２０２の始点（入出力線路１１０３、１２０３と接続している端面）から最も始点に近いオン状態の短絡スイッチ１１２０−ｋ、１２２０−ｐまでの距離を伝送経路１１０９及び１２０９において、それぞれＬ_Ｄ１＿１、Ｌ_Ｄ２＿１とする。最も始点に近い短絡スイッチ１１２０−ｋ、１２２０−ｐからオン状態のスイッチ１１１１−ｎ、１２１１−ｒまでの距離を、伝送経路１１０９及び１２０９において、それぞれＬ_Ｄ１＿２、Ｌ_Ｄ２＿２とする。２つのオン状態の短絡スイッチ１１２０−ｋ、１１２０−ｍ、１２２０−ｐ、１２２０−ｑにより共振器として動作する伝送線路１１００、１２００の区間の長さを、伝送経路１１０９及び１２０９においてそれぞれ、Ｌ_ＤＲ１、Ｌ_ＤＲ２とする。

中心周波数はこの区間の長さＬ_ＤＲ１（Ｌ_ＤＲ２）によって定まり、短絡スイッチ１１２０−ｋ、１１２０−ｍ（１２２０−ｐ、１２２０−ｑ）によって変更可能である。帯域幅はスイッチ１１１１−ｎ（１２１１−ｒ）によって設定され、中心周波数に関し独立に設定可能である。送受共用器として用いる場合の注目すべき特徴は、透過する中心周波数を維持しながら、遮断する周波数を変更できる点である。具体的には、共振器として動作させる区間の始点を変更する。例えば、伝送経路１１０９の中心周波数をｆ_１、伝送経路１２０９の中心周波数をｆ_２とする。この場合、Ｚ_ｉｎｓ１が周波数ｆ_２において最大となるよう、伝送経路１１０９の共振器として動作する区間の始点である短絡スイッチ１１２０−ｋの位置Ｌ_Ｄ１＿１を調整すればよい。Ｚ_ｉｎｓ２は２つの伝送経路の交点１０１０から第３のポート１００３を見たインピーダンスだが、先ほどと同様に、周波数ｆ_１においてＺ_ｉｎｓ２が最大となるよう、伝送経路１２０９の共振器として動作する区間の始点である短絡スイッチ１２２０−ｐの位置Ｌ_Ｄ２＿１を調整する。このようにすることにより、伝送経路１１０９は、周波数ｆ_１の信号を効率よく通すと共に周波数ｆ_２の信号を効率よく遮断（伝送経路１２０９に向かわせることが）できる。また、伝送経路１２０９は、周波数ｆ_２の信号を効率よく通すと共に、周波数ｆ_１の信号を効率よく遮断（伝送経路１１０９へと向かわせることが）できる。

この動作を図１９の回路モデルと図２０、２１の周波数特性を用いて説明する。図１９は、実施例１のマルチモードフロントエンド回路を送受信器として機能させるときの回路モデルであり、終端回路１１１２−ｎ、１２１２−ｎは地導体としている。図２０は、Ｌ_ＤＲ１＝１８０°、Ｌ_Ｄ１＿１＝５５°、Ｌ_Ｄ１＿２＝１７°、Ｌ_ＤＲ２＝１６４°、Ｌ_Ｄ２＿１＝５２°、Ｌ_Ｄ２＿２＝１７°の場合の周波数特性を示す図である。図２１は、Ｌ_ＤＲ１＝２００°、Ｌ_Ｄ１＿１＝６５°、Ｌ_Ｄ１＿２＝１７°、Ｌ_ＤＲ２＝１８３°、Ｌ_Ｄ２＿１＝６２°、Ｌ_Ｄ２＿２＝１７°の場合の周波数特性を示す図である。これら各オン状態のスイッチの位置を定めるパラメータを変更することで周波数特性を可変とする送受共用器として動作する。なお、Ｓ１１は第１のポート１００１から入力された信号の反射係数（三角の印が付された線）、Ｓ２１は第１のポート１００１から第２のポート１００２への透過係数（正方形の印が付された線）、Ｓ３１は第１のポート１００１から第３のポート１００３への透過係数（ひし形の印が付された線）である。図２０から、伝送経路１１０９の通過帯が５ＧＨｚ、伝送経路１２０９の通過帯が５．５ＧＨｚとなっていることが分かる。また、図２１から、伝送経路１１０９の通過帯が４．５ＧＨｚ、伝送経路１２０９の通過帯がおよそ４．８ＧＨｚとなっていることが分かる。

このようにオン状態にするスイッチ１１２０−１，…，Ｍ、１１１１−１，…，Ｎ（１２２０−１，…，Ｍ、１２１１−１，…，Ｎ）を適切に選択することで、実施例１によるマルチモードフロントエンド回路は、時にはスイッチとして動作させ、時にはフィルタ機能を有するスイッチとして動作させ、時には送受共用器として動作させることができる。さらに、フィルタと送受共用器は、中心周波数、帯域幅を独立に変化可能で、段数も変更可能である。

これまでのマルチモードフロントエンド回路の特性の説明では、終端回路１１１２−ｎ、１２１２−ｎを地導体とした場合についてのみ示した。しかし、終端回路１１１２−ｎ、１２１２−ｎは地導体に限らず、図２２に示すさまざまな回路を接続できる。また特性固定のものに限らず特性可変の回路を接続することで、特性可変の自由度を高めることもできる。この図では、地導体２００１、コイル２００２、コンデンサ２００３、分布定数線路２００４、可変コイル２００５、可変コンデンサ２００６、スイッチ２００７を組み合わせた例を示しているが、これらの組合せに限定する必要はない。

図２３は一例として終端回路１１１２−ｎ、１２１２−ｒに可変ＬＣ共振器を用いた場合の構成である。伝送経路１１０９及び１２０９に用いられている並列共振器のコイルのインダクタンスをそれぞれＬ_Ｐ１、Ｌ_Ｐ２とし、容量のキャパシタンスをＣ_Ｐ１、Ｃ_Ｐ２とする。これらリアクタンス素子の特性を変えることにより、伝送経路１１０９及び１２０９の周波数特性を、中心周波数を一定に保ったまま変更できる。図２４に、Ｌ_ＤＲ１＝１８０°、Ｌ_Ｄ１＿１＝４８°、Ｌ_Ｄ１＿２＝３５°、Ｌ_ＤＲ２＝１６４°、Ｌ_Ｄ２＿１＝６５°、Ｌ_Ｄ２＿２＝２５°、Ｃ_Ｐ１＝０．２ｐＦ、Ｌ_Ｐ１＝０．４ｎＨ、Ｃ_Ｐ２＝４．６ｐＦ、Ｌ_Ｐ２＝０．３ｎＨの場合の周波数特性を示す。伝送経路１１０９及び１２０９の通過帯の周波数は図２０と同じそれぞれ５ＧＨｚと５．５ＧＨｚであるが、特に第２の伝送経路１２０９の５ＧＨｚにおける信号の伝搬係数が、約−１５ｄＢから−４０ｄＢ以上と大幅に小さくなり、信号の分離度合いが向上していることが分かる。

終端回路１１１２−ｎ、１２１２−ｎは、特に１種類で構成する必要は無く、必要な特性に応じて設計すればよい。また、これまでの説明ではマイクロストリップ線路を用いた構成例を示したが、特にマイクロストリップ線路に限定するものではない。

このように、実施例１のマルチモードフロントエンド回路によれば、１つの回路により、スイッチ、フィルタ機能を有するスイッチ、送受共用器を提供できる。また、周波数特性を変更することも可能で、特にフィルタや送受共用器においては、中心周周波数、帯域幅、を独立に変更でき、フィルタや送受共用器の段数も変更可能である。また、実施例１のマルチモードフロントエンド回路は、伝送線路と、スイッチ、リアクタンス素子、可変リアクタンス素子などで構成可能であるため、容易に作成できる。

図２５に、実施例２のマルチモードフロントエンド回路の構成を示す。実施例２のマルチモードフロントエンド回路は、実施例１と同じように、例えば、マイクロストリップ線路を用いて形成すればよい。マルチモードフロントエンド回路２０００は、マルチモードフロントエンド回路１０００と同じように、３つのポート１００１、１００２、１００３を有し、第１のポート１００１と第２のポート１００２の間の第１の伝送経路１１０９と第１のポート１００１と第３のポート１００３の間の第２の伝送経路１２０９を有する。各伝送経路１１０９（１２０９）は、２つの入出力線路１１０３、１１０４（１２０３、１２０４）と、第１の伝送線路１１０１（１２０１）と、第２の伝送線路１１０２（１２０２）と、複数の終端スイッチ回路１１１０−１，…，Ｎ（１２１０−１，…，Ｎ）（ただし、Ｎは２以上の整数、ｎは１以上Ｎ以下の整数）と、短絡スイッチ１１２０−１，…，Ｍ（１２２０−１，…，Ｍ）（ただし、Ｍは４以上の整数、ｍは１以上Ｍ以下の整数）を備える。なお、第１の伝送線路１１０１（１２０１）、第２の伝送線路１１０２（１２０２）、終端スイッチ回路１１１０−ｎ（１２１０−ｎ）、短絡スイッチ１１２０−ｍ（１２２０−ｍ）の具体的な構成は、実施例１と同じである。また、伝送線路１１００（１２００）が満たすべき条件も実施例１と同じである。

マルチモードフロントエンド回路２０００は、機能切替スイッチ２１４１、２２４１を備えている点がマルチモードフロントエンド回路１０００と異なる。機能切替スイッチ２１４１は、ポート１００２を端子２１４２または端子２１４３のいずれかに接続するスイッチである。端子２１４２はポート２１０２に接続されている（伝送経路１１０９’）。端子２１４３は線路２０１１、交点２０１０、線路２０１３を介してポート２１０４に接続されている（伝送経路２１０９）。機能切替スイッチ２２４１は、ポート１００３を端子２２４２または端子２２４３のいずれかに接続するスイッチである。端子２２４２はポート２１０３に接続されている（伝送経路１２０９’）。端子２２４３は線路２０１２、交点２０１０、線路２０１３を介してポート２１０４に接続されている（伝送経路２２０９）。なお、ポート１００１、ポート１００２、ポート１００３と、入出力線路１１０３、１２０３、１１０４、１２０４との関係は、実施例１と同じである。また、線路１０１１、１０１２、１０１３、１０２２、１０２３、２０１１、２０１２、２０１３は、電気的につながっていることを図示するものである。実際のマルチモードフロントエンド回路では、線路１０１１、１０１２、１０１３、１０２２、１０２３、２０１１、２０１２、２０１３は、設計上無視できる長さとしてもよいし、長さを考慮した設計としてもよい。

このような構成なので、機能切替スイッチ２１４１がポート１００２を端子２１４２に接続し、機能切替スイッチ２２４１がポート１００３を端子２２４２に接続した場合は、マルチモードフロントエンド回路２０００は、マルチモードフロントエンド回路１０００と実質的に同じ構成となり、帯域幅や中心周波数を変化可能な送受共用器と、ＴＤＤ方式のためのスイッチの機能を同じ回路で提供できる。

また、機能切替スイッチ２１４１がポート１００２を端子２１４３に接続し、機能切替スイッチ２２４１がポート１００３を端子２２４３に接続した場合は、ポート１００１を入力ポート、ポート２１０４を出力ポートとし、２つの周波数帯の信号を同時に通過させることのできる可変デュアルバンドフィルタとなる。

［可変デュアルバンドフィルタ機能の実現］
次に、可変デュアルバンドフィルタとして動作させる場合の原理と具体例を説明する。可変デュアルバンドフィルタとして動作させる場合、通過させる周波数帯での透過係数は可能な限り大きいこと（挿入損失は可能な限り小さいこと）が望ましい。仮に、伝送経路１１０９、２１０９の通過帯の周波数をＦ１とし、伝送経路１２０９、２２０９の通過帯の周波数をＦ２とする。周波数Ｆ１の信号は可能な限り伝送経路１１０９、２１０９へ伝達させ、周波数Ｆ２の信号は可能な限り伝送経路１２０９、２２０９へ伝達させる必要がある。これを実現するためには、交点１０１０から伝送経路１１０９、２１０９を見たインピーダンスＺ_１１と交点２０１０から伝送経路２１０９、１１０９を見たインピーダンスＺ_４１を、周波数Ｆ２において無限大もしくはそれに近い高いインピーダンスとし、かつ、交点１０１０から伝送経路１２０９、２２０９を見たインピーダンスＺ_１２と交点２０１０から伝送経路２２０９、１２０９を見たインピーダンスＺ_４２を、周波数Ｆ１において無限大もしくはそれに近い高いインピーダンスとすればよい。以下の具体例は、上記の条件を満たすようにマルチモードフロントエンド回路２０００を制御すれば、通過させる周波数帯での透過係数を大きくできること（透過係数をほぼ０ｄＢにできること）を示す。

図２６は、マルチモードフロントエンド回路２０００を可変デュアルバンドフィルタとして動作させる場合の構成を示す図である。まず、機能切替スイッチ２１４１がポート１００２を端子２１４３に接続し、機能切替スイッチ２２４１がポート１００３を端子２２４３に接続する。そして、第１の伝送経路１１０９では、４つの短絡スイッチ１１２０−ｍ_１，…，ｍ_４（ただし、ｍ_１，…，ｍ_４は１以上Ｍ以下の整数、かつｍ_１＜ｍ_２＜ｍ_３＜ｍ_４）をオン状態とし、その他の短絡スイッチをオフ状態とする。また、第１の伝送経路１１０９では、２つの終端スイッチ回路１１１０−ｎ_１，ｎ_２（ただし、ｎ_１，ｎ_２は１以上Ｎ以下の整数、かつｎ_１＜ｎ_２）をオン状態とし、その他の終端スイッチ回路をオフ状態とする。第２の伝送経路１２０９では、４つの短絡スイッチ１２２０−ｋ_１，…，ｋ_４（ただし、ｋ_１，…，ｋ_４は１以上Ｍ以下の整数、かつｋ_１＜ｋ_２＜ｋ_３＜ｋ_４）がオン状態であり、その他の短絡スイッチはオフ状態である。また、第２の伝送経路１２０９では、２つの終端スイッチ回路１２１０−ｈ_１，ｈ_２（ただし、ｈ_１，ｈ_２は１以上Ｎ以下の整数、かつｈ_１＜ｈ_２）がオン状態であり、その他の終端スイッチ回路はオフ状態である。また、終端スイッチ回路１１１０−１，…，Ｎ，１２１０−１，…，Ｎの終端回路１１１２−１，…，Ｎ，１２１２−１，…，Ｎには、地導体２００１に接続された分布定数線路２００４を用いている。

なお、第１伝送経路１１０９の第１の伝送線路１１０１と第２の伝送線路１１０２の長さをＬ_Ａ＿１、入出力線路１１０３の長さをＬ_{ＴＬｉｎ＿１}、入出力線路１１０４の長さをＬ_{ＴＬｏｕｔ＿１}、入出力線路１１０３と短絡スイッチ１１２０−ｍ_１との距離をＬ_ｉｎ＿１、短絡スイッチ１１２０−ｍ_１と短絡スイッチ１１２０−ｍ_２との距離をＬ_１＿１、短絡スイッチ１１２０−ｍ_２と短絡スイッチ１１２０−ｍ_３との距離をＬ_１＿１／２、短絡スイッチ１１２０−ｍ_３と短絡スイッチ１１２０−ｍ_４との距離をＬ_１＿１、短絡スイッチ１１２０−ｍ_１と終端スイッチ回路１１１０−ｎ_１との距離をＬ_２＿１、短絡スイッチ１１２０−ｍ_３と終端スイッチ回路１１１０−ｎ_２との距離をＬ_３＿１、終端回路１１１２−ｎ_１の分布定数線路２００４の長さをＬ_４＿１、終端回路１１１２−ｎ_２の分布定数線路２００４の長さをＬ_５＿１とする。また、第２伝送経路１２０９の第１の伝送線路１２０１と第２の伝送線路１２０２の長さをＬ_Ａ＿２、入出力線路１２０３の長さをＬ_{ＴＬｉｎ＿２}、入出力線路１２０４の長さをＬ_{ＴＬｏｕｔ＿２}、入出力線路１２０３と短絡スイッチ１２２０−ｋ_１との距離をＬ_ｉｎ＿２、短絡スイッチ１２２０−ｋ_１と短絡スイッチ１２２０−ｋ_２との距離をＬ_１＿２、短絡スイッチ１２２０−ｋ_２と短絡スイッチ１２２０−ｋ_３との距離をＬ_１＿２／２、短絡スイッチ１２２０−ｋ_３と短絡スイッチ１２２０−ｋ_４との距離をＬ_１＿２、短絡スイッチ１２２０−ｋ_１と終端スイッチ回路１２１０−ｈ_１との距離をＬ_２＿２、短絡スイッチ１２２０−ｋ_３と終端スイッチ回路１２１０−ｈ_２との距離をＬ_３＿２、終端回路１２１２−ｈ_１の分布定数線路２００４の長さをＬ_４＿２、終端回路１２１２−ｈ_２の分布定数線路２００４の長さをＬ_５＿２とする。

図２７は、それぞれの長さを５ＧＨｚの電気長で、Ｌ_Ａ＿１＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿１}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿１}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿１＝５７°、Ｌ_１＿１＝１８０°、Ｌ_２＿１＝１０°、Ｌ_３＿１＝１０°、Ｌ_４＿１＝１５５°、Ｌ_５＿１＝１５５°、Ｌ_Ａ＿２＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿２}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿２}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿２＝７３°、Ｌ_１＿２＝１６０°、Ｌ_２＿２＝１０°、Ｌ_３＿２＝１０°、Ｌ_４＿２＝１５５°、Ｌ_５＿２＝１１°とした場合のポート１００１からポート２１０４への透過係数を示している。図２７は、横軸が周波数、縦軸が透過係数（ｄＢ）である。この条件の場合、５ＧＨｚと５．６２ＧＨｚに通過帯があり、この２つの周波数帯で透過係数がほぼ０ｄＢである。Ｌ_１＿１が５ＧＨｚの電気長で１８０°であるため、伝送経路１１０９、２１０９は５ＧＨｚを通過帯としている。また、Ｌ_１＿２は５ＧＨｚの電気長で１６０°である。この長さは、５．６２ＧＨｚの電気長では１８０°である。したがって、伝送経路１２０９、２２０９は５．６２ＧＨｚを通過帯としている。

また、図２８は、図２７の場合のインピーダンスを示すスミスチャートである。図２８（Ａ）に５．６２ＧＨｚでのインピーダンスＺ_１１、Ｚ_４１を、図２８（Ｂ）に５ＧＨｚでのインピーダンスＺ_１２、Ｚ_４２を示している。このように、５．６２ＧＨｚではインピーダンスＺ_１１、Ｚ_４１が無限大またはそれに近い値である。したがって、５．６２ＧＨｚの信号は伝送経路１１０９、２１０９へは伝搬せず、伝送経路１２０９、２２０９を伝搬してポート２１０４から出力される。また、５ＧＨｚではインピーダンスＺ_１２、Ｚ_４２が無限大に近い値である。したがって、５ＧＨｚの信号は伝送経路１２０９、２２０９へは伝搬せず、伝送経路１１０９、２１０９を伝搬してポート２１０４から出力される。

図２９は、５ＧＨｚの電気長で、Ｌ_Ａ＿１＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿１}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿１}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿１＝５７°、Ｌ_１＿１＝１５０°、Ｌ_２＿１＝１０°、Ｌ_３＿１＝１０°、Ｌ_４＿１＝１５５°、Ｌ_５＿１＝１５５°、Ｌ_Ａ＿２＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿２}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿２}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿２＝７３°、Ｌ_１＿２＝１４５°、Ｌ_２＿２＝１０°、Ｌ_３＿２＝１０°、Ｌ_４＿２＝１５５°、Ｌ_５＿２＝１１°とした場合のポート１００１からポート２１０４への透過係数を示している。なお、図２９の条件は、図２７の条件から、Ｌ_１＿１とＬ_１＿２のみを変更している。図２９は、横軸が周波数、縦軸が透過係数（ｄＢ）である。Ｌ_１＿１は５ＧＨｚの電気長で１５０°であり、６ＧＨｚの電気長では１８０°である。したがって、伝送経路１１０９、２１０９は６ＧＨｚを通過帯とするはずである。Ｌ_１＿２は５ＧＨｚの電気長で１４５°であり、６．１８ＧＨｚの電気長では１８０°である。したがって、伝送経路１２０９、２２０９は６．１８ＧＨｚを通過帯とするはずである。しかし、図２９に示すように、６ＧＨｚと６．１８ＧＨｚに通過帯があると思われるが、透過係数が小さい。

図３０は、図２９の場合のインピーダンスを示すスミスチャートである。図３０（Ａ）に６．１８ＧＨｚでのインピーダンスＺ_１１、Ｚ_４１を、図３０（Ｂ）に６ＧＨｚでのインピーダンスＺ_１２、Ｚ_４２を示している。６．１８ＧＨｚではインピーダンスＺ_１１、Ｚ_４１が無限大から離れた値（小さい値）である。また、６ＧＨｚではインピーダンスＺ_１２、Ｚ_４２が無限大から離れた値（小さい値）である。すなわち、単に共振器長となるＬ_１＿１とＬ_１＿２を調整しただけでは、透過係数が大きい可変デュアルバンドフィルタとしては動作しないことが分かる。

そこで、６．１８ＧＨｚではインピーダンスＺ_１１、Ｚ_４１が無限大に近付き、６ＧＨｚではインピーダンスＺ_１２、Ｚ_４２が無限大に近付くように共振器長（Ｌ_１＿１、Ｌ_１＿２）以外の長さも調整する。図３１は、５ＧＨｚの電気長で、Ｌ_Ａ＿１＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿１}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿１}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿１＝４７°、Ｌ_１＿１＝１５０°、Ｌ_２＿１＝１０°、Ｌ_３＿１＝１０°、Ｌ_４＿１＝１３２°、Ｌ_５＿１＝３０°、Ｌ_Ａ＿２＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿２}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿２}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿２＝０°、Ｌ_１＿２＝１４５°、Ｌ_２＿２＝１０°、Ｌ_３＿２＝１０°、Ｌ_４＿２＝１８０°、Ｌ_５＿２＝１３９°とした場合のポート１００１からポート２１０４への透過係数を示している。図３１は、横軸が周波数、縦軸が透過係数（ｄＢ）である。６ＧＨｚと６．１８ＧＨｚの通過帯で透過係数がほぼ０ｄＢとなっている。図３１の条件は、図２９の条件から、Ｌ_ｉｎ＿１、Ｌ_４＿１、Ｌ_５＿１、Ｌ_ｉｎ＿２、Ｌ_４＿２、Ｌ_５＿２を変更している。特に、Ｌ_ｉｎ＿１、Ｌ_ｉｎ＿２は、入出力線路から最初の共振器までの距離を決めるパラメータであり、可変移相器の役割を果たす。これは、平行線路を共振器として機能させたり、単なる伝送線路としたりすることができるという、可変フィルタの特徴を利用している。

図３２は、図３１の場合のインピーダンスを示すスミスチャートである。図３２（Ａ）に６．１８ＧＨｚでのインピーダンスＺ_１１、Ｚ_４１を、図３２（Ｂ）に６ＧＨｚでのインピーダンスＺ_１２、Ｚ_４２を示している。このように、６．１８ＧＨｚではインピーダンスＺ_１１、Ｚ_４１が無限大に近い値なので、６．１８ＧＨｚの信号は伝送経路１１０９、２１０９へは伝搬せず、伝送経路１２０９、２２０９を伝搬してポート２１０４から出力される。また、６ＧＨｚではインピーダンスＺ_１２、Ｚ_４２が無限大に近い値なので、６ＧＨｚの信号は伝送経路１２０９、２２０９へは伝搬せず、伝送経路１１０９、２１０９を伝搬してポート２１０４から出力される。したがって、図３１に示した条件の場合は、６ＧＨｚと６．１８ＧＨｚの通過帯で透過係数がほぼ０ｄＢにできている。

次に、通過帯の帯域幅を変更する例を示す。図３３は、５ＧＨｚの電気長で、Ｌ_Ａ＿１＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿１}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿１}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿１＝４７°、Ｌ_１＿１＝１５０°、Ｌ_２＿１＝８°、Ｌ_３＿１＝８°、Ｌ_４＿１＝１３２°、Ｌ_５＿１＝３０°、Ｌ_Ａ＿２＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿２}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿２}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿２＝０°、Ｌ_１＿２＝１４５°、Ｌ_２＿２＝１０°、Ｌ_３＿２＝１０°、Ｌ_４＿２＝１８０°、Ｌ_５＿２＝１３９°とした場合のポート１００１からポート２１０４への透過係数を示している。図３３は、横軸が周波数、縦軸が透過係数（ｄＢ）であり、点線が上記の条件の場合の透過係数であり、実線は図３１の条件の透過係数である。図３３の条件は、図３１の条件から、Ｌ_２＿１、Ｌ_３＿１のみを変更している。伝送経路１１０９、２１０９側の長さを変更したことで、６ＧＨｚ帯で帯域幅が大きく変化し、６．１８ＧＨｚ帯ではあまり変化していないことが分かる。また、６ＧＨｚ帯の中心周波数は一定に保たれていることも分かる。これは、中心周波数を一定に保ったまま帯域幅を変更できるという可変フィルタの特徴を利用したものである。

図３４は、５ＧＨｚの電気長で、Ｌ_Ａ＿１＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿１}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿１}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿１＝４７°、Ｌ_１＿１＝１５０°、Ｌ_２＿１＝１０°、Ｌ_３＿１＝１０°、Ｌ_４＿１＝１３２°、Ｌ_５＿１＝３０°、Ｌ_Ａ＿２＝７２０°、Ｌ_{ＴＬｉｎ＿２}＝２０°、Ｌ_{ＴＬｏｕｔ＿２}＝２０°、Ｌ_ｉｎ＿２＝０°、Ｌ_１＿２＝１４５°、Ｌ_２＿２＝８°、Ｌ_３＿２＝８°、Ｌ_４＿２＝１８０°、Ｌ_５＿２＝１３９°とした場合のポート１００１からポート２１０４への透過係数を示している。図３４は、横軸が周波数、縦軸が透過係数（ｄＢ）であり、点線が上記の条件の場合の透過係数であり、実線は図３１の条件の透過係数である。図３４の条件は、図３１の条件から、Ｌ_２＿２、Ｌ_３＿２のみを変更している。伝送経路１２０９、２２０９側の長さを変更したことで、６．１８ＧＨｚ帯で帯域幅が大きく変化し、６ＧＨｚ帯ではあまり変化していないことが分かる。また、６．１８ＧＨｚ帯の中心周波数は一定に保たれていることも分かる。これは、中心周波数を一定に保ったまま帯域幅を変更できるという可変フィルタの特徴を利用したものである。

なお、図２６の終端スイッチ回路１１１０−１，…，Ｎ，１２１０−１，…，Ｎの終端回路１１１２−１，…，Ｎ，１２１２−１，…，Ｎでは、地導体２００１に接続された分布定数線路２００４を用いている。しかし、図２２（Ｉ），（Ｊ），（Ｋ），（Ｎ），（Ｑ）に示したような回路を用いることも可能である。なお、これらに限る必要は無い。

このように、実施例２のマルチモードフロントエンド回路によれば、機能切替スイッチによって実施例１のマルチモードフロントエンド回路と同等の構成にすることができるので同じ効果を得られる。さらに、実施例２のマルチモードフロントエンド回路は、機能切替スイッチの設定によって可変デュアルバンドフィルタとしても動作させることができる。なお、実施例２のマルチモードフロントエンド回路は、可変デュアルバンドフィルタとして動作させるときには、各通過帯域の中心周波数と帯域幅を個別に変更可能である。

１００ 可変共振器 １０１、１０２ 伝送線路
１０５ａ スイッチ １１１ 入力線路
１１２ 出力線路 １３０ ギャップ部
１５０ スイッチ回路 １５０ａ スイッチ
８００ 地導体 ８０５ 誘電体基板
８０６ ビアホール ８３３ 導電体
１０００、２０００ マルチモードフロントエンド回路
１００１、１００２、１００３、２１０２、２１０３、２１０４ ポート
１０１０、２０１０ 交点
１０１１、１０１２、１０１３、１０２２、１０２３、２０１１、２０１２、２０１３ 線路
１１００、１２００ 伝送線路
１１０１、１１０２、１２０１、１２０２ 伝送線路
１１０３、１１０４、１２０３、１２０４ 入出力線路
１１０９、１２０９、２１０９、２２０９ 伝送経路
１１１０、１１３０、１２１０、１２３０ 終端スイッチ回路
１１１１、１１３１、１２１１、１２３１ スイッチ
１１１２、１１３２、１２１２、１２３２ 終端回路
１１２０、１２２０ 短絡スイッチ
２００１ 地導体 ２００２ コイル
２００３ コンデンサ ２００４ 分布定数線路
２００５ 可変コイル ２００６ 可変コンデンサ
２００７ スイッチ
２１４１、２２４１ 機能切替スイッチ

Claims (9)

1. ３つのポートを有し、第１のポートと第２のポートの間の第１の伝送経路と第１のポートと第３のポートの間の第２の伝送経路を有するマルチモードフロントエンド回路であって、
   各伝送経路は、
   ２つの入出力線路と、
   一方の入出力線路に一端の全体が接続され、他方の入出力線路に他端の全体が接続される第１の伝送線路と、
   前記一方の入出力線路に一端の全体が接続され、前記他方の入出力線路に他端の全体が接続される第２の伝送線路と、
   一つまたは複数の終端スイッチ回路と
   を備え、
   前記第１の伝送線路の電気長は前記第２伝送線路の電気長に等しく、
   前記第１の伝送線路の偶モード特性インピーダンス及び奇モード特性インピーダンスはそれぞれ前記第１の伝送線路の長さ方向に一様であり、
   前記第２の伝送線路の偶モード特性インピーダンス及び奇モード特性インピーダンスはそれぞれ前記第２の伝送線路の長さ方向に一様であり、
   前記第１の伝送線路の偶モード特性インピーダンスは前記第２の伝送線路の偶モード特性インピーダンスに等しく、
   前記第１の伝送線路の奇モード特性インピーダンスは前記第２の伝送線路の奇モード特性インピーダンスに等しく、
   前記終端スイッチ回路は、前記第１の伝送線路と前記第２の伝送線路のいずれかに一端が接続されたスイッチと、当該スイッチの他端に接続された終端回路で構成されている
   マルチモードフロントエンド回路。
2. 請求項１記載のマルチモードフロントエンド回路であって、
   前記２つの伝送線路の長さと線路幅が等しく、線路間間隔が線路の長さ方向に渡って一様である
   ことを特徴とするマルチモードフロントエンド回路。
3. 請求項１または２記載のマルチモードフロントエンド回路であって、
   各伝送経路が備える前記終端スイッチ回路には、
   前記２つの伝送線路間の、入出力線路からの電気長が等しい点にそれぞれ接続された組となる終端スイッチ回路がある
   ことを特徴とするマルチモードフロントエンド回路。
4. 請求項１または２記載のマルチモードフロントエンド回路であって、
   各伝送経路は、
   １個以上の短絡スイッチも備え、
   前記短絡スイッチは、
   前記２つの伝送線路間の、入出力線路からの電気長が等しい点同士を短絡できる
   ことを特徴とするマルチモードフロントエンド回路。
5. 請求項４記載のマルチモードフロントエンド回路であって、
   前記終端スイッチ回路と前記短絡スイッチには、前記伝送線路の同じ位置に接続されているものがある
   ことを特徴とするマルチモードフロントエンド回路。
6. 請求項４または５に記載のマルチモードフロントエンド回路であって、
   前記短絡スイッチは２個以上であり、
   前記短絡スイッチが伝送線路に接続されている位置の間に接続されている前記終端スイッチ回路がある
   ことを特徴とするマルチモードフロントエンド回路。
7. 請求項１から６のいずれかに記載のマルチモードフロントエンド回路であって、
   前記終端回路は、リアクタンス回路である
   ことを特徴とするマルチモードフロントエンド回路。
8. 請求項７記載のマルチモードフロントエンド回路であって、
   前記リアクタンス回路は、可変リアクタンス回路である
   ことを特徴とするマルチモードフロントエンド回路。
9. 請求項４記載のマルチモードフロントエンド回路であって、
   前記第２のポートと前記第３のポートとを接続した状態と接続していない状態に切り替える機能切替スイッチも備え、
   各伝送経路は、
   前記終端スイッチ回路を２個以上、前記短絡スイッチを４個以上有する
   ことを特徴とするマルチモードフロントエンド回路。

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