JP6313426B2

JP6313426B2 - 回路構成

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Publication number: JP6313426B2
Application number: JP2016508018A
Authority: JP
Inventors: ユハエラ; エドガーシュミットハマー，
Original assignee: スナップトラック・インコーポレーテッド
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
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Description

本発明は、アンテナポートと、第１の受信ポートと、第２の受信ポートと、第１の送信ポートと、第２の送信ポートとを備えた回路構成に関する。

Ｒｘ帯域間キャリアアグリゲーションは、例えばＬＴＥアドバンスト（LTE-advanced）など、いくつかの携帯電話標準で必要とされるものである。Ｒｘ帯域間キャリアアグリゲーションは、異なる周波数帯域の２つのＲｘパスが同時にアクティブとなる必要があり、それによって、より高いダウンリンクデータレートを提供する。このため、キャリアアグリゲーションは、受信帯域幅を増加させることになる。

更に、ＬＴＥ及びＷＣＤＭＡ（登録商標）のような標準、並びにそれらのセルラフロントエンドへの実装においては、自身のＴｘによって、対応するＲｘポートの感度が低下しないようにするために、デュプレクサのＴｘとＲｘとの分離について厳格な要件が設定されている。また、ＴｘとＲｘとの分離要件と同じ要件が、メインＴｘポートとアグリゲートされたＲｘポートとの分離にも拡大される場合、携帯電話は、キャリアアグリゲーションをサポートすることが可能であるに過ぎない。

一例として、Ｔｘポート及びＲｘポートの両方を有したメイン動作帯域がバンド２であり、アグリゲートされた帯域がバンド４である状況を考える。この場合、バンド２Ｔｘポートとバンド２Ｒｘポートとの良好な分離が得られること、及びバンド２Ｔｘポートとバンド４Ｒｘポートとの良好な分離が得られることが、等しく重要である。

特に、周波数が互いに近接するバンド対については、ダイプレクサが、互いに近接する帯域の周波数を十分に分離することができないことから、アンテナをダイプレクサに接続することでは、この問題を解決することができない。そのようなバンド対は、例えば、バンド８及びバンド２０によって、またはバンド２及びバンド４によって形成される。

近接する帯域のキャリアアグリゲーションは、アンテナポートにおける２つのデュプレクサを、いくつかの追加の整合回路網と組み合わせることによってサポートすることができる。アンテナポートにおいて組み合わされ、更に必要に応じていくつかの整合機構を有する２つのデュプレクサは、クワドプレクサ（quadplexer）とも呼称される。

しかしながら、このような手法は、Ｔｘ部分のそれぞれが、２つの異なるＲｘ周波数において良好に減衰するよう、デュプレクサの音響部分を再構築する必要がある。これにより、デュプレクサのＴｘフィルタ部分における付加的な共振器などの別の構造に起因して、何か他のパラメータ、例えば、Ｔｘ挿入損失との妥協が必要となる。このように、許容しうるＴｘとＲｘとの分離が得られるクワドプレクサを実現することは可能である。しかしながら、このようなクワドプレクサのＴｘとアグリゲーテッドＲｘ（aggregated Rx）との分離は十分ではない。

従って、本発明の目的の１つは、アンテナに接続されるクワドプレクサの欠点を克服することにある。即ち、本発明の目的は、送信ポートと受信ポートのそれぞれとの十分な分離を行うことによって、帯域間キャリアアグリゲーションをサポートする回路構成を提案することにある。

このような目的は、特許請求の範囲の請求項１による回路構成によって達成される。

アンテナポートと、第１の受信ポートと、第２の受信ポートと、第１の送信ポートと、第２の送信ポートと、入力信号を、互いに位相シフトされた２つの出力信号に変換するように構成された複数の９０度ハイブリッドとを備えた回路構成が提供される。この回路構成は、それぞれが第１のデュプレクサ及び第２のデュプレクサを備えた、２つのクワドプレクサを更に備える。複数の９０度ハイブリッドのうちの１つの９０度ハイブリッドは、アンテナポートに接続される。２つのクワドプレクサ及び複数の９０度ハイブリッドは、送信ポートのうちの一方から、受信ポートのうちの一方に伝わる漏洩信号が、受信ポートにおいて相殺的干渉を生じるように相互接続される。また、２つのクワドプレクサのそれぞれは、２つの位相シフタを備え、２つのクワドプレクサのそれぞれにおいて、２つの位相シフタのうち、一方の位相シフタは、第１のデュプレクサとアンテナポートに接続された９０度ハイブリッドとの間に接続され、他方の位相シフタは、第２のデュプレクサとアンテナポートに接続された９０度ハイブリッドとの間に接続される。

前記回路構成により、送信ポートと受信ポートとの間に非常に優れた分離が得られる。即ち、送信ポートから第１の受信ポート及び第２の受信ポートのうちのいずれか一方に伝わる信号に対し、非常に優れた分離が得られる。

第１の送信ポート及び第２の送信ポートは、それぞれキャリアアグリゲーションのためのメイン送信ポートとして使用してもよい。更に、第１の受信ポート及び第２の受信ポートは、それぞれキャリアアグリゲーションのためのメイン受信ポートとして使用可能であり、この場合、他方の受信ポートはアグリゲーテッド受信ポート（aggregated receiving port）として使用される。

前記回路構成により、送信ポートと受信ポートのそれぞれとの間に非常に優れた分離が得られる。即ち、この回路構成がキャリアアグリゲーションに使用されるときに、メイン送信ポートは、対応するメイン受信ポート及びアグリゲーテッド受信ポートのそれぞれに対して十分に分離される。

更に、デュプレクサは、近接する周波数帯域における周波数の分離を可能にする。従って、この回路構成は、近接する周波数帯域におけるキャリアアグリゲーションのサポートを可能にする。その結果、この回路構成により、受信帯域幅が増大する。

前記回路構成は、キャリアアグリゲーションをサポートするために余分なアンテナを必要としない。

アンテナポートは、アンテナに接続されるように構成することができる。第１の受信ポート、第２の受信ポート、第１の送信ポート、及び第２の送信ポートは、フロントエンド回路に接続されるように構成してもよい。

９０度ハイブリッドは、入力信号を、互いに位相シフトされた２つの出力信号に変換するように構成される。更に、９０度ハイブリッドは、２つの入力信号を結合して単一の出力信号とするように構成され、この場合、入力信号のうちの一方は、２つの入力信号が結合される前に位相シフトされる。

９０度ハイブリッド及びクワドプレクサは、送信ポートのうちの一方から受信ポートのうちの一方に伝わる漏洩信号が、９０度ハイブリッドのうちの１つによって２つのサブ信号に分割されるように相互に接続してもよい。また、この回路構成は、これら２つのサブ信号が、異なる経路に沿って回路構成を通過し、互い位相シフトされるように別の９０度ハイブリッドによって結合され、その結果、受信ポートにおいて相殺的干渉を生じるように構成してもよい。

具体的には、前記回路構成は、５つの９０度ハイブリッドを備えていてもよい。これら９０度ハイブリッドのそれぞれは、アンテナポート、第１の受信ポート、第２の受信ポート、第１の送信ポート、または第２の送信ポートのうちの１つに接続されるようにしてもよい。従って、送信ポートのうちの一方から、受信ポートのうちの一方に伝わる漏洩信号が、受信ポートにおいて相殺的干渉を生じるような回路構成を実現することができる。更に、送信ポートのうちの一方からアンテナポートに伝わる信号が、アンテナポートにおいて建設的干渉を生じるような回路構成を実現することができる。

クワドプレクサのそれぞれにおける第１のデュプレクサは、第１の周波数帯域に調節され、クワドプレクサのそれぞれの第２のデュプレクサは、第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域に調節されるようにしてもよい。

具体的に、第１のデュプレクサは、第１の帯域通過フィルタ及び第２の帯域通過フィルタを備えていてもよい。第１の帯域通過フィルタは、第１の周波数帯域の送信帯域の周波数に対して通過帯域を形成するように構成してもよい。第２の帯域通過フィルタは、第１の周波数帯域の受信帯域の周波数に対して通過帯域を形成するようにしてもよい。更に、第２のデュプレクサは、第３の帯域通過フィルタ及び第４の帯域通過フィルタを備えていてもよい。第３の帯域通過フィルタは、第２の周波数帯域の送信帯域の周波数に対して通過帯域を形成するようにしてもよい。第４の帯域通過フィルタは、第２の周波数帯域の受信帯域の周波数に対して通過帯域を形成するようにしてもよい。

２つのクワドプレクサは互いに同じに構成してもよい。それにより、２つのサブ信号、即ち、第１クワドプレクサを通過する一方のサブ信号、及び第２クワドプレクサを通過する他方のサブ信号は、同様の処理が確実に行われる。

更に、クワドプレクサは、２つのデュプレクサをアンテナポートに整合させるための整合機構を備えていてもよい。この整合機構は、特定の要件に応じ、簡単な構成としたり、より複雑な構成としたりすることができる。簡単な整合機構は、単一のコイルを信号経路及び接地に接続することによって形成してもよい。但し、この整合機構は、更にインピーダンス素子及びキャパシタンス素子を備えていてもよい。

具体的に、第１の送信ポートは、第１の周波数帯域の信号を送信するように構成してもよい。第１の受信ポートは、第１の周波数帯域の信号を受信するように構成してもよい。第２の送信ポートは、第２の周波数帯域の信号を送信するように構成してもよい。第２の受信ポートは、第２の周波数帯域の信号を受信するように構成してもよい。

第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域の一方は、Ｔｘ及びＲｘの両方で運用するメイン帯域として使用してもよい。第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域の他方は、Ｒｘのためのアグリゲートされた帯域として使用してもよい。これにより、Ｒｘのためのキャリアアグリゲーションがサポートされる。

Ｒｘ帯域間キャリアアグリゲーションは、メイン信号受信経路及びアグリゲーテッド信号受信経路を必要とする。アンテナポートから第１の受信ポート及び第２の受信ポートの一方まで、メイン信号受信経路を形成するようにしてもよく、アンテナポートから第１の受信ポート及び第２の受信ポートの他方まで、アグリゲーテッド信号受信経路を形成するようにしてもよい。即ち、この回路構成は、両方の受信経路が同時にアクティブとなることを可能とする。従って、この回路構成は、Ｒｘ帯域間キャリアアグリゲーションをサポートする。

デュプレクサのそれぞれは、不平衡Ｒｘポートを備えていてもよい。これに代えて、デュプレクサのそれぞれは、平衡Ｒｘポートを備えていてもよい。

デュプレクサが平衡Ｒｘポートを備える場合には、前記回路構成の第１の受信ポート及び第２の受信ポートが平衡化されていてもよい。

２つの可能な実施形態を提示するのは、あるチップセットがシングルエンドＲｘフィルタ経路を必要とする一方、別のチップセットが平衡Ｒｘフィルタ経路を必要とするからである。

第１の態様において、デュプレクサは、シングルエンドＲｘポートを備える。この態様では、回路構成が、シングルエンド受信ポートを有する。第２の態様において、デュプレクサは、平衡Ｒｘポートを備える。この実施形態では、回路構成が、平衡受信ポートを有する。

一般に、平衡経路は、プリント回路基板の信号線に結合する雑音や、その他の不要な信号に対し、それほど敏感ではない。明らかな欠点は、ＲＦＩＣ及びＲＦフロントエンドの両方において、回路配線に、より多くの面積と、より多くのピンとを必要とすることである。ピン数の減少は、前記回路構成のシングルエンド受信ポートが得られるような、不平衡Ｒｘポートを有するデュプレクサの主要な利点である。

但し、両方の態様は、ＴｘとＲｘとの分離の改善、及びＴｘとアグリゲーテッドＲｘとの分離の改善という同じ利益をもたらすものである。第２の態様は、２つの更なるハイブリッドを必要とするため、第２の態様の方が第１の態様よりも物理的に大きくなる。第２の態様の利点は、例えばＲｘ増幅器用などの平衡ＬＮＡ入力を有するチップセットとの適合性、及びその雑音低減性能である。

９０度ハイブリッドのそれぞれは、互いに９０度位相シフトされた２つの出力信号を供給する。

クワドプレクサのそれぞれは、第１のポートを備えていてもよく、クワドプレクサのそれぞれにおける第１のポートは、アンテナポートに接続された９０度ハイブリッドにそれぞれ接続されるようにしてもよい。

更に、クワドプレクサのそれぞれは、第１の受信ポート、第２の受信ポート、第１の送信ポート、及び第２の送信ポートのうちの１つに接続された９０度ハイブリッドに接続されるようにしてもよい。

クワドプレクサ及び９０度ハイブリッドは、送信ポートのうちの一方からアンテナポートに伝わる信号が、アンテナポートにおいて建設的干渉を生じるように相互接続されてもよい。

更なる特徴、改善点、及び有用性は、図に関連して示す実施形態についての以下の説明から明らかとなる。

第１実施形態に係る回路構成を示す図である。クワドプレクサを示す図である。クワドプレクサを示す図である。単一のクワドプレクサの伝送特性を示す図である。図１に示す回路構成の伝送特性を示す図である。第２実施形態に係る回路構成を示す図である。

図１は、第１実施形態に係る回路構成１を示す図である。回路構成１は、アンテナポート６、第１の送信ポート２、第２の送信ポート４、第１の受信ポート３、及び第２の受信ポート５を備える。アンテナポート６は、アンテナに接続されるように構成されている。第１の送信ポート２、第２の送信ポート４、第１の受信ポート３、及び第２の受信ポート５は、フロントエンド回路、例えば、移動通信デバイスのフロントエンド回路に接続するように構成されている。

第１の送信ポート２及び第１の受信ポート３は、第１の周波数帯域用に構成される。具体的に、第１の送信ポート２は、第１の周波数帯域の周波数を有した信号を送信するように構成される。また、第１の受信ポート３は、第１の周波数帯域の周波数を有した信号を受信するように構成される。

更に、第２の送信ポート４及び第２の受信ポート５は、第２の周波数帯域用に構成される。具体的に、第２の送信ポート４は、第２の周波数帯域の周波数を有した信号を送信するように構成され、第２の受信ポート５は、第２の周波数帯域の周波数を有した信号を受信するように構成される。

第１の周波数帯域と第２の周波数帯域とは互いに異なっている。特に、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域の一方は、回路構成１のメイン動作帯域として使用してもよい。また、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域の他方は、回路構成１のアグリゲートされた帯域として使用してもよい。この場合、回路構成１は、例えばＬＴＥアドバンストで使用されるようなキャリアアグリゲーションを可能とする。

更に、回路構成１は、５つの９０度ハイブリッド７、８、９、１０、１１を備える。

９０度ハイブリッド７、８、９、１０、１１のそれぞれは、入力信号を、互いに位相シフトされた２つの出力信号に分割するように構成される。これら２つの出力信号は、互いに概ね９０度ほど位相シフトされていることが好ましい。更に、これら９０度ハイブリッド７、８、９、１０、１１のそれぞれは、２つの入力信号を、単一の出力信号に結合するように構成され、これら入力信号のうちの一方は、これら２つの入力信号が結合される前に位相シフトされる。

９０度ハイブリッド７、８、９、１０、１１のそれぞれは、ポートＩ、ポートＩＩ、ポートＩＩＩ、及びポートＩＶを備える。９０度ハイブリッド７、８、９、１０、１１のうちの１つにポートＩから入力された入力信号は、２つの出力信号に分割され、これら２つの出力信号は、ポートＩＩＩ及びＩＶから出力され、互いに９０度だけ位相シフトされている。更に、９０度ハイブリッド７、８、９、１０、１１のうちの１つにポートＩＩＩ及びＩＶから入力された２つの信号は結合され、このとき入力される２つの信号のうちの一方は９０度だけ位相シフトされており、結合された信号はポートＩから出力される。

９０度ハイブリッド７、８、９、１０、１１のそれぞれにおいて、ポートＩＩは、例えば５０Ωの抵抗を介して接地される。この抵抗は、ポートＩＩのインピーダンス整合を行うものである。

更に、９０度ハイブリッド７、８、９、１０、１１のそれぞれは、アンテナポート６、第１の送信ポート２、第２の送信ポート４、第１の受信ポート３、及び第２の受信ポート５のうちの１つに接続される。具体的に、９０度ハイブリッド７、８、９、１０、１１のそれぞれのポートＩは、アンテナポート６、第１の送信ポート２、第２の送信ポート４、第１の受信ポート３、及び第２の受信ポート５のうちの１つに接続される。

また、回路構成１は、第１のクワドプレクサ１２及び第２のクワドプレクサ１３を備える。これら第１のクワドプレクサ１２及び第２のクワドプレクサ１３のそれぞれは、第１のデュプレクサ１４と第２のデュプレクサ１５とを備える。第１のデュプレクサ１４は、第１の周波数帯域に調整される。具体的には、第１のデュプレクサ１４が、第１の帯域通過フィルタ１６と第２の帯域通過フィルタ１７とを備える。第１の帯域通過フィルタ１６は、第１の周波数帯域の送信帯域の周波数に対して通過帯域を形成する。第２の帯域通過フィルタ１７は、第１の周波数帯域の受信帯域の周波数に対して通過帯域を形成する。

第１のクワドプレクサ１２及び第２のクワドプレクサ１３のそれぞれにおける第１のデュプレクサ１４は、第１の送信ポート２と第１の受信ポート３とに接続される。即ち、第１のクワドプレクサ１２及び第２のクワドプレクサ１３のそれぞれにおける第１のデュプレクサ１４は、第１の送信ポート２に接続されている９０度ハイブリッド８と、第１の受信ポート３に接続されている９０度ハイブリッド９とに接続される。

より詳細には、第１のクワドプレクサ１２の第１の帯域通過フィルタ１６が、第１の送信ポート２に接続されている９０度ハイブリッド８のポートＩＶに接続される。更に、第２のクワドプレクサ１３の第１の帯域通過フィルタ１６は、第１の送信ポート２に接続されている９０度ハイブリッド８のポートＩＩＩに接続される。

第１のクワドプレクサ１２の第２の帯域通過フィルタ１７は、第１の受信ポート３に接続されている９０度ハイブリッド９のポートＩＶに接続される。また、第２のクワドプレクサ１３の第２の帯域通過フィルタ１７は、第１の受信ポート３に接続されている９０度ハイブリッド９のポートＩＩＩに接続される。

更に、第１のクワドプレクサ１２及び第２のクワドプレクサ１３のそれぞれにおける第２のデュプレクサ１５は、第２の周波数帯域用に構成される。具体的には、第２のデュプレクサ１５が、第３の帯域通過フィルタ１８と第４の帯域通過フィルタ１９とを備える。第３の帯域通過フィルタ１８は、第２の周波数帯域の送信帯域の周波数に対して通過帯域を形成する。第４の帯域通過フィルタ１９は、第２の周波数帯域の受信帯域の周波数に対して通過帯域を形成する。

第１のクワドプレクサ１２及び第２のクワドプレクサ１３のそれぞれにおける第２のデュプレクサ１５は、第２の送信ポート４と第２の受信ポート５とに接続される。即ち、第１のクワドプレクサ１２及び第２のクワドプレクサ１３のそれぞれにおける第２のデュプレクサ１５が、第２の送信ポート４に接続されている９０度ハイブリッド１０と、第２の受信ポート５に接続されている９０度ハイブリッド１１とに接続される。

より詳細には、第１のクワドプレクサ１２の第３の帯域通過フィルタ１８が、第２の送信ポート４に接続されている９０度ハイブリッド１０のポートＩＶに接続される。更に、第２のクワドプレクサ１３の第３の帯域通過フィルタ１８は、第２の送信ポート４に接続されている９０度ハイブリッド１０のポートＩＩＩに接続される。

第１のクワドプレクサ１２の第４の帯域通過フィルタ１９は、第２の受信ポート５に接続されている９０度ハイブリッド１１のポートＩＶに接続される。また、第２のクワドプレクサ１３の第４の帯域通過フィルタ１９は、第２の受信ポート５に接続されている９０度ハイブリッド１１のポートＩＩＩに接続される。

更に、第１のクワドプレクサ１２及び第２のクワドプレクサ１３のそれぞれは、整合機構２０を備える。この整合機構２０は、それぞれの第１のデュプレクサ１４及び第２のデュプレクサ１５をアンテナポート６に整合させるように構成される。

図２ａは、第１のクワドプレクサ１２及び第２のクワドプレクサ１３の一方を、より詳細に示す図である。第１のクワドプレクサ１２及び第２のクワドプレクサ１３は、第１のデュプレクサ１４と第２のデュプレクサ１５とを備える。更に、整合機構２０は、第１のデュプレクサ１４に接続された第１の位相シフタ２１と、第２のデュプレクサ１５に接続された第２の位相シフタ２２とを備える。第１の位相シフタ２１及び第２の位相シフタ２２は、第１のデュプレクサ１４及び第２のデュプレクサ１５の一方が、他方のデュプレクサの通過帯域で高インピーダンスに見えるようにする。これら位相シフタは、更に、アンテナポート６におけるなんらかの整合機能を備えるようにしてもよい。

図２ｂは、整合機構２０をより詳細に示す図である。整合機構２０は、コンデンサ２３とコイル２４とを備える。但し、整合機構２０は、これに代えて、接地と、アンテナポート８に接続されている９０度ハイブリッド７に第１のデュプレクサ１４及び第２のデュプレクサ１５のそれぞれを接続している信号経路とに接続された単一のコイルのみで構成するようにしてもよい。

図２ｂにおいて、第１のデュプレクサ１４は、位相シフトを行うと共にデュプレクサの整合を改善する整合機構２０に接続される。第２のデュプレクサ１５は、シャントコイルに接続される。

回路構成１は、アンテナポート６で受信した信号が、９０度ハイブリッド７によって２つのサブ信号に分割されるように構成される。９０度ハイブリッド７は２つの出力信号を供給し、これら２つの出力信号のそれぞれは、２つの異なる経路に沿って第１の受信ポート３及び第２の受信ポート５に伝送され、第１の受信ポート３及び第２の受信ポート５のそれぞれにおいて、互いに強め合うように干渉する（建設的干渉を生じる）。

更に、回路構成１は、第１の送信ポート２及び第２の送信ポート４の一方から、第１の受信ポート３及び第２の受信ポート５の一方に伝わる漏洩信号が、異なる経路に沿って伝わる２つのサブ漏洩信号に分割され、これら２つのサブ漏洩が、第１の受信ポート３及び第２の受信ポート５のそれぞれにおいて、互いに弱め合うように干渉する（相殺的干渉を生じる）ことにより、これら２つのサブ漏洩が互いに打ち消されるように構成される。これにより、回路構成１は、第１の送信ポート２及び第２の送信ポート４のそれぞれと、第１の受信ポート３及び第２の受信ポート５のそれぞれとの間の極めて良好な分離を確保する。

即ち、回路構成１は、当該回路構成１がキャリアアグリゲーションをサポートするように用いられる場合、メイン送信ポートと、メイン受信ポート及びアグリゲーテッド受信ポートのそれぞれとの分離が十分となるように構成される。

一例について、以下に説明する。まず、アンテナポート６で受信され、第１の周波数帯域の受信帯域の周波数範囲にある信号について考察する。この信号は、アンテナポート６に接続された９０度ハイブリッド７によって分割される。従って、互いに９０度だけ位相シフトされた２つのサブ信号が、９０度ハイブリッド７のポートＩＩＩ及びポートＩＶにおいて出力される。

ポートＩＩＩにおいて出力されたサブ信号は、以下において、第１のサブ信号と呼称する。ポートＩＩＩは、第１のクワドプレクサ１２に接続されているので、第１のサブ信号は、第１のクワドプレクサ１２の第１のデュプレクサ１４及び第２のデュプレクサ１５に供給される。第１のサブ信号は、第１の周波数帯域の受信帯域の周波数範囲にあるので、第１のデュプレクサ１４の第２の帯域通過フィルタ１７は、第１のサブ信号に対して通過帯域を形成する。

従って、第１のサブ信号は、第１の受信ポート３に接続された９０度ハイブリッド９のポートＩＶに接続されている第２の帯域通過フィルタ１７によって出力される。

同様に、第２のサブ信号が、９０度ハイブリッド７のポートＩＶにおいて出力される。第２のサブ信号は、第１のサブ信号に対して位相シフトされている。ポートＩＶは、第２のクワドプレクサ１３に接続されている。従って、第２のサブ信号は、第２のクワドプレクサ１３の第２の帯域通過フィルタ１７を通って伝送され、第１の受信ポート３に接続された９０度ハイブリッド９のポートＩＩＩにおいて受信される。

９０度ハイブリッド９は、第１のサブ信号及び第２のサブ信号を結合し、その際、これら信号のうちの一方は、これら２つの信号が同位相となるように位相シフトされる。従って、これら２つのサブ信号は、互いに強め合うように干渉する（建設的干渉を生じる）。このため、第１の受信ポート３では、強力な信号が受信されることになる。

同時に、第２の周波数帯域の受信帯域の周波数範囲にある、アグリゲートされた受信信号を、アンテナポート６で受信するようにしてもよい。この場合、アグリゲートされた信号は、メイン信号及び第１の受信ポート３に関して上述した方法と同様にして、回路構成１によって第２の受信ポート５に伝送される。即ち、回路構成１は、アグリゲートされた信号が２つのサブ信号に分割され、これら２つのサブ信号が、第２の受信ポート５において互いに強め合うように干渉する（建設的干渉を生じる）ように構成されている。

従って、回路構成１により、２つの受信経路を同時にアクティブにさせることが可能となる。このため、２つの周波数帯域の信号を同時に受信することができる。従って、回路構成１は、それによりキャリアアグリゲーションをサポートする。即ち、回路構成１は、第２のアンテナを必要とせずに、キャリアアグリゲーションをサポートする。キャリアアグリゲーションにより、受信帯域幅の増大が可能となる。

また同時に、回路構成１は、第１の送信ポート２及び第２の送信ポート４と、第１の受信ポート３及び第２の受信ポート５との間に、極めて良好な分離を確実に得ることができる。

具体的には、第１の送信ポート２及び第２の送信ポート４の一方から、第１の受信ポート３及び第２の受信ポート５の一方に伝わるいかなる漏洩信号も、２つのサブ信号に分割され、これら２つのサブ信号は、第１の受信ポート３に接続されている９０度ハイブリッド９、及び第２の受信ポート５に接続されている９０度ハイブリッド１１によって、互いに１８０°だけ位相シフトされるようにして結合されることがわかる。従って、これら２つのサブ信号は、互いに弱め合うように干渉する（相殺的干渉を生じる）。

これは、メイン送信ポートからメイン受信ポートに伝わるいかなる漏洩信号にも当てはまり、メイン送信ポートから対応するアグリゲーテッド受信ポートに伝わるいかなる漏洩信号にも当てはまる。この結果、回路構成１が、キャリアアグリゲーションをサポートするように使用されると、メイン送信ポートと、メイン受信ポート及びアグリゲーテッド受信ポートのそれぞれとの間に、極めて良好な分離が実現される。

図３には、アンテナポート６、第１の送信ポート２、第２の送信ポート４、第１の受信ポート３、及び第２の受信ポート５と組み合わされた単一のクワドプレクサ１２及びクワドプレクサ１３の伝送特性が示されている。

以下の例では、バンド８がメイン帯域であり、バンド２０がアグリゲートされた帯域となっている。

具体的には、図３に、単一のクワドプレクサの、ＴｘとＲｘとの分離及びＴｘとアグリゲーテッドＲｘとの分離が示されている。ラインＳ₃₂は、バンド８で作動する第１の送信ポート２から、やはりバンド８で作動する第１の受信ポート３への伝送を示している。更に、ラインＳ₅₂は、バンド８で作動する第１の送信ポート２から、バンド２０で作動する第２の受信ポート５への伝送を示している。また、ラインＳ₅₄は、バンド２０で作動する第２の送信ポート４から、バンド２０で作動する第２の受信ポート５への伝送を示している。そして、ラインＳ₃₄は、バンド２０で作動する第２の送信ポート４から、バンド８で作動する第１の受信ポート３への伝送を示している。

図３から、ＴｘとアグリゲーテッドＲｘとの分離は、デュプレクサの内部分離よりも概ね５〜１０ｄＢほど悪いことがわかる。従って、メイン送信ポートとアグリゲーテッド受信ポートとの間の分離は十分でない。

しかしながら、本発明の回路構成１は、この問題を克服するものである。図４には、図１に示すような回路構成１における、ＴｘとＲｘとの分離、及びＴｘとアグリゲーテッドＲｘとの分離が示されている。即ち、図４は、図１に示すような回路構成１の伝送特性を示している。

図３に関して述べたように、ラインＳ₃₂、ラインＳ₅₂、ラインＳ₅₄、ラインＳ₃₄を再度定義する。

図４から、デュプレクサ内部のＴｘとＲｘとの分離、及びデュプレクサ内部のＴｘとアグリゲーテッドＲｘとの分離のいずれも、概ね２０ｄＢほど改善されることがわかる。従って、この場合、ＴｘとアグリゲーテッドＲｘとの分離は、キャリアアグリゲーションの使用を可能とする上で十分なレベルにある。

図１に示した第１実施形態では、第１のデュプレクサ１４及び第２のデュプレクサ１５のそれぞれは、不平衡ポートのみを備えている。

図５は、第２実施形態に係る回路構成１を示す図である。第２実施形態は、第１のデュプレクサ１４及び第２のデュプレクサ１５が平衡Ｒｘポートを含む点で、第１実施形態と異なっている。Ｒｘポートは、回路構成１の第１の受信ポート３及び第２の受信ポート５に接続されているポートである。第２実施形態によれば、第１の受信ポート３及び第２の受信ポート５のそれぞれも同様に平衡化されている。更に、第２実施形態に係る回路構成１は、第１の受信ポート３に接続された２つの９０度ハイブリッド９と、第２の受信ポート５に接続された２つの９０度ハイブリッド１１とを備える。

１回路構成
２第１の送信ポート
３第１の受信ポート
４第２の送信ポート
５第２の受信ポート
６アンテナポート
７９０度ハイブリッド
８９０度ハイブリッド
９９０度ハイブリッド
１０９０度ハイブリッド
１１９０度ハイブリッド
１２第１のクワドプレクサ
１３第２のクワドプレクサ
１４第１のデュプレクサ
１５第２のデュプレクサ
１６第１の帯域通過フィルタ
１７第２の帯域通過フィルタ
１８第３の帯域通過フィルタ
１９第４の帯域通過フィルタ
２０整合機構
２１第１の位相シフタ
２２第２の位相シフタ
２３コンデンサ
２４コイル

Claims

アンテナポート（６）と、
第１の受信ポート（３）と、
第２の受信ポート（５）と、
第１の送信ポート（２）と、
第２の送信ポート（４）と、
入力信号を、互いに位相シフトされた２つの出力信号に変換するように構成された複数の９０度ハイブリッド（７，８，９，１０，１１）と、
それぞれが第１のデュプレクサ（１４）及び第２のデュプレクサ（１５）を備えた、２つのクワドプレクサ（１２，１３）と
を備えた回路構成（１）であって、
前記複数の９０度ハイブリッドのうちの１つの９０度ハイブリッド（７）は、前記アンテナポート（６）に接続され、
前記２つのクワドプレクサ（１２，１３）及び前記複数の９０度ハイブリッド（７，８，９，１０，１１）は、２つの前記送信ポート（２，４）の一方から、２つの前記受信ポート（３，５）の一方に伝わる漏洩信号が、前記受信ポート（３，５）において相殺的干渉を生じるように相互接続され、
前記２つのクワドプレクサ（１２，１３）のそれぞれは、２つの位相シフタ（２１，２２）を備え、
前記２つのクワドプレクサ（１２，１３）のそれぞれにおいて、前記２つの位相シフタ（２１，２２）のうち、一方の位相シフタ（２１）は、前記第１のデュプレクサ（１４）と前記アンテナポート（６）に接続された前記９０度ハイブリッド（７）との間に接続され、他方の位相シフタ（２２）は、前記第２のデュプレクサ（１５）と前記アンテナポート（６）に接続された前記９０度ハイブリッド（７）との間に接続される
ことを特徴とする回路構成。
５つの９０度ハイブリッド（７，８，９，１０，１１）を備え、
前記５つの９０度ハイブリッド（７，８，９，１０，１１）のそれぞれは、前記アンテナポート（６）、前記第１の受信ポート（３）、前記第２の受信ポート（５）、前記第１の送信ポート（２）、及び前記第２の送信ポート（４）のうちの１つに接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の回路構成。
前記クワドプレクサ（１２，１３）のそれぞれにおける前記第１のデュプレクサ（１４）は、第１の周波数帯域に調節され、
前記クワドプレクサ（１２，１３）のそれぞれにおける前記第２のデュプレクサ（１５）は、前記第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域に調節される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の回路構成。
前記第１の送信ポート（２）は、前記第１の周波数帯域の信号を送信するように構成され、
前記第１の受信ポート（３）は、前記第１の周波数帯域の信号を受信するように構成され、
前記第２の送信ポート（４）は、前記第１の周波数帯域と異なる前記第２の周波数帯域の信号を送信するように構成され、
前記第２の受信ポート（５）は、前記第２の周波数帯域の信号を受信するように構成される
ことを特徴とする請求項３に記載の回路構成。
前記アンテナポート（６）から前記第１の受信ポート（３）及び前記第２の受信ポート（５）の一方まで、メイン信号受信経路が形成され、
前記アンテナポート（６）から前記第１の受信ポート（３）及び前記第２の受信ポート（５）の他方まで、アグリゲーテッド信号受信経路が形成され、
前記回路構成（１）は、両方の受信経路が同時にアクティブとなることを可能とする
ことを特徴とする請求項１〜４の１項に記載の回路構成。
前記２つの位相シフタ（２１，２２）は、前記第１のデュプレクサ（１４）及び前記第２のデュプレクサ（１５）を整合させるための整合機構（２０）の一部をなすことを特徴とする請求項１〜５の１項に記載の回路構成。
前記第１のデュプレクサ（１４）及び前記第２のデュプレクサ（１５）のそれぞれは、不平衡Ｒｘポートを備えることを特徴とする請求項１〜６の１項に記載の回路構成。
前記第１のデュプレクサ（１４）及び前記第２のデュプレクサ（１５）のそれぞれは、平衡Ｒｘポートを備えることを特徴とする請求項１〜６の１項に記載の回路構成。
前記第１の受信ポート（３）及び前記第２の受信ポート（５）は平衡化されていることを特徴とする請求項８に記載の回路構成。
前記複数の９０度ハイブリッド（７，８，９，１０，１１）のそれぞれは、互いに９０°位相シフトされた２つの出力信号を供給することを特徴とする請求項１〜９の１項に記載の回路構成。
前記クワドプレクサ（１２，１３）のそれぞれは、第１のポートを備え、
前記クワドプレクサ（１２，１３）のそれぞれにおける前記第１のポートは、前記アンテナポート（６）に接続された前記９０度ハイブリッド（７）にそれぞれ接続される
ことを特徴とする請求項１〜１０の１項に記載の回路構成。
前記クワドプレクサ（１２，１３）のそれぞれは、前記第１の受信ポート（３）、前記第２の受信ポート（５）、前記第１の送信ポート（２）、及び前記第２の送信ポート（４）のうちの１つに接続された前記９０度ハイブリッド（８，９，１０，１１）に接続されることを特徴とする請求項１〜１１の１項に記載の回路構成。
前記クワドプレクサ（１２，１３）及び前記複数の９０度ハイブリッド（７，８，９，１０，１１）は、前記第１の送信ポート（２）及び前記第２の送信ポート（４）のうちの一方から前記アンテナポート（６）に伝わる信号が、前記アンテナポート（６）において建設的干渉を生じるように相互接続されることを特徴とする請求項１〜１２の１項に記載の回路構成。