JP6428184B2 - 高周波フロントエンド回路、高周波モジュール - Google Patents

Description

複数の通信バンドの通信信号を送受信する高周波フロントエンド回路、およびこの高周波フロントエンド回路を備える高周波モジュールに関する。

現在、携帯型電話機、ＰＤＡ等の無線通信端末は、それぞれに異なる周波数帯域を用いた複数の通信バンドを利用できる回路構成を備えている。この際、無線通信端末の小型化等の理由により、特許文献１の高周波モジュールに示すように、複数の通信バンドの通信信号は、これらの通信信号に共用のアンテナによって送受信している。

特許文献１に記載の高周波モジュールでは、アンテナ、ダイプレクサ、Ｌｏｗバンドのスイッチプレクサ、Ｈｉバンドのスイッチプレクサを備える。ダイプレクサはアンテナ接続端子と、ＬｏｗバンドのスイッチプレクサおよびＨｉバンドのスイッチプレクサとの間に接続されている。この構成により、特許文献１に記載の高周波モジュールは、アンテナとＬｏｗバンドのスイッチプレクサとの間でＬｏｗバンドの通信信号を伝送し、アンテナとＨｉバンドのスイッチプレクサとの間でＨｉバンドの通信信号を伝送している。そして、このようなダイプレクサを備えることによって、Ｈｉバンド側の送受信回路とＬｏｗバンド側の送受信回路とのアイソレーションを確保することができる。

特許第５１８９９５８号明細書

しかしながら、特許文献１に記載の高周波モジュールでは、Ｈｉバンド側の通信信号とＬｏｗ側の通信信号を分波するダイプレクサを備えているので、高周波モジュールの回路規模が大きくなってしまう。

したがって、本発明の目的は、Ｈｉバンド側の送受信回路とＬｏｗバンド側の送受信回路とのアイソレーションを確保できる小型の高周波モジュールを実現することにある。

この発明の高周波フロントエンド回路は、第１スイッチ回路、第２スイッチ回路、第１通信バンド用の送受信回路、第２通信用の送受信回路、および、負荷回路を備える。第１スイッチ回路は、第１アンテナ端子と該第１アンテナ端子に対して選択的に接続される複数の第１被選択端子とを備える。第２スイッチ回路は、第２アンテナ端子と該第２アンテナ端子に対して選択的に接続される複数の第２被選択端子とを備える。第１通信バンド用の送受信回路は、複数の第１被選択端子の一つに接続され、第１通信バンドの送信信号と受信信号に対して所定の信号処理を行う。第２通信バンド用の送受信回路は、複数の第２被選択端子の一つに接続され、第２通信バンドの送信信号と受信信号に対して所定の信号処理を行う。負荷回路は、第１被選択端子における第１通信バンド用の送受信回路が接続される端子と異なる端子、または、第２被選択端子における第２通信バンド用の送受信回路が接続される端子と異なる端子の少なくとも一方に接続される。

この構成では、通信信号の送受信に利用しないスイッチ回路において、負荷回路が接続された被選択端子を選択することによって、第１アンテナ端子と第２アンテナ端子との接続点から視た負荷回路が接続されたスイッチ回路側を所望のインピーダンスにすることができる。これにより、送受信する高周波信号の伝送に適切なインピーダンスを設定でき、通信信号の伝送特性の劣化を抑制できる。

また、この発明の高周波フロントエンド回路は、次の構成であることが好ましい。負荷回路は、第１負荷回路と第２負荷回路を備える。第１負荷回路は、第１被選択端子における第１通信バンド用の送受信回路が接続される端子と異なる端子に接続される。第２負荷回路は、第２被選択端子における第２通信バンド用の送受信回路が接続される端子と異なる端子に接続される。複数の第１被選択端子における第１負荷回路に接続される端子と異なる端子が選択された時に、第２負荷回路に接続される端子が選択され、第２アンテナ端子に接続される。

この構成では、負荷回路のより具体的な態様を示しており、第１通信バンド用の送受信回路を用いた高周波信号の伝送特性の劣化を抑制できる。なお、第２通信バンド用の送受信回路を用いた通信を行う場合には、第１負荷回路が接続される端子を選択すればよく、これにより、第２通信バンド用の送受信回路を用いた高周波信号の伝送特性の劣化を抑制できる。

また、この発明の高周波フロントエンド回路は、次の構成を備えることが好ましい。第２負荷回路のインピーダンスは、第１アンテナ端子と第２アンテナ端子が接続された点から第２スイッチ回路側を視たインピーダンスが第１スイッチ回路を伝送する高周波信号の周波数において開放となるインピーダンスである。

この構成では、第１通信バンドを用いた高周波信号の伝送特性の劣化をさらに抑制でき、より優れた伝送特性を実現できる。なお、第２通信バンド用の送受信回路を用いた通信を行う場合には、第１負荷回路のインピーダンスは、第１アンテナ端子と第２アンテナ端子が接続された点から第１スイッチ回路側を視たインピーダンスが第２スイッチ回路を伝送する高周波信号の周波数において開放となるインピーダンスとすればよく、これにより、第２通信バンド用の送受信回路を用いた高周波信号の伝送特性の劣化をさらに抑制できる。

また、この発明の高周波フロントエンド回路では、負荷回路は、インピーダンス可変回路であることが好ましい。

この構成では、高周波信号の伝送特性の劣化をさらに抑制できる。

また、この発明の高周波フロントエンド回路は、第１被選択端子と第１通信バンド用の送受信回路との間、または、第２被選択端子と第２通信バンド用の送受信回路との間に、送信信号による高調波歪みを減衰させるフィルタ回路を備えていてもよい。

この構成では、高調波歪みの影響を受ける伝送経路の伝送特性を改善することができる。

また、この発明の高周波フロントエンド回路は、次の構成であることが好ましい。フィルタ回路は、キャリアアグリゲーションを用いる送信信号または受信信号が伝送する送受信回路に備えられる。キャリアアグリゲーションを用いない送信信号または受信信号が伝送する送受信回路は、第１被選択端子または第２被選択端子に直接接続されている。

この構成では、キャリアアグリゲーションで用いる伝送経路に生じる高調波の影響を抑制でき、キャリアアグリゲーションを用いない伝送経路における伝送損失を抑制できる。

また、この発明の高周波モジュールは、上述のいずれかに記載の高周波フロントエンド回路と、第１スイッチ回路および第２スイッチ回路のスイッチ制御を行うスイッチ制御部と、を備える。

この構成では、通信バンドに応じて適切なスイッチングを行い、いずれの通信バンドにおいても伝送特性の優れる高周波モジュールを実現できる。

この発明によれば、Ｈｉバンド側の送受信回路とＬｏｗバンド側の送受信回路とのアイソレーションを確保した高周波モジュールを小型に実現することができる。

本発明の第１の実施形態に係る高周波フロントエンド回路を含む高周波モジュールの回路ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る高周波フロントエンド回路を含む高周波モジュールの第１の使用態様時の接続状態を示す回路ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る高周波フロントエンド回路を含む高周波モジュールの第２の使用態様時の接続状態を示す回路ブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る高周波フロントエンド回路を含む高周波モジュールの回路ブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る高周波フロントエンド回路を含む高周波モジュールの回路ブロック図である。 本発明の第４の実施形態に係る高周波フロントエンド回路を含む高周波モジュールの回路ブロック図である。

本発明の第１の実施形態に係る高周波フロントエンド回路、および当該高周波フロントエンド回路を備える高周波モジュールについて、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る高周波フロントエンド回路を含む高周波モジュールの回路ブロック図である。

図１に示すように、高周波モジュールは、高周波フロントエンド回路１０、パワーアンプ５１，５２、スイッチ回路６１，６２、および、送受信制御部７０を備える。送受信制御部７０は、Ｌｏｗ側送受信制御部７１、Ｈｉ側送受信制御部７２、スイッチ制御部７３を備える。

高周波フロントエンド回路１０は、スイッチ回路２１，２２、デュプレクサ３１１，３１２，３１３，３２１，３２２，３２３、負荷回路４１１，４１２，４２１，４２２を備える。

スイッチ回路２１は、半導体スイッチ回路であり、アンテナ端子Ｐｃ_１、および、被選択端子Ｐｓ１_１，Ｐｓ２_１，Ｐｓ３_１，Ｐｓ４_１，Ｐｓ５_１を備える。スイッチ回路２１は、アンテナ端子Ｐｃ_１に対して、被選択端子Ｐｓ１_１，Ｐｓ２_１，Ｐｓ３_１，Ｐｓ４_１，Ｐｓ５_１のいずれかを選択して接続する。スイッチ回路２１は、送受信制御部７０のスイッチ制御部７３からの制御を受けて、アンテナ端子Ｐｃ_１に接続する被選択端子Ｐｓ１_１，Ｐｓ２_１，Ｐｓ３_１，Ｐｓ４_１，Ｐｓ５_１の選択を実行する。

スイッチ回路２１，２２が本発明の「第１スイッチ回路」および「第２スイッチ回路」に相当する。具体的には、スイッチ回路２１が「第１スイッチ回路」に相当すれば、スイッチ回路２２が「第２スイッチ回路」に相当する。一方、スイッチ回路２１が「第２スイッチ回路」に相当すれば、スイッチ回路２２が「第１スイッチ回路」に相当する。

アンテナ端子Ｐｃ_１，Ｐｃ_２が本発明の「第１アンテナ端子」および「第２アンテナ端子」に相当する。被選択端子Ｐｓ１_１，Ｐｓ２_１，Ｐｓ３_１，Ｐｓ４_１，Ｐｓ５_１，Ｐｓ１_２，Ｐｓ２_２，Ｐｓ３_２，Ｐｓ４_２，Ｐｓ５_２が本発明の「複数の第１被選択端子」および「複数の第２被選択端子」に相当する。具体的には、アンテナ端子Ｐｃ_１が「第１アンテナ端子」に相当すれば、被選択端子Ｐｓ１_１，Ｐｓ２_１，Ｐｓ３_１，Ｐｓ４_１，Ｐｓ５_１が「複数の第１被選択端子」に相当し、アンテナ端子Ｐｃ_２が「第２アンテナ端子」に相当し、被選択端子Ｐｓ１_２，Ｐｓ２_２，Ｐｓ３_２，Ｐｓ４_２，Ｐｓ５_２が「複数の第２被選択端子」に相当する。一方、アンテナ端子Ｐｃ_１が「第２アンテナ端子」に相当すれば、被選択端子Ｐｓ１_１，Ｐｓ２_１，Ｐｓ３_１，Ｐｓ４_１，Ｐｓ５_１が「複数の第２被選択端子」に相当し、アンテナ端子Ｐｃ_２が「第１アンテナ端子」に相当し、被選択端子Ｐｓ１_２，Ｐｓ２_２，Ｐｓ３_２，Ｐｓ４_２，Ｐｓ５_２が「複数の第１被選択端子」に相当する。

スイッチ回路２１のアンテナ端子Ｐｃ_１とスイッチ回路２２のアンテナ端子Ｐｃ_２は、接続されている。この接続点をアンテナ接続点Ｐａｎｔとする。アンテナ端子Ｐｃ_１，Ｐｃ_２は、アンテナ接続点Ｐａｎｔを介してアンテナＡＮＴに接続されている。

スイッチ回路２１の被選択端子Ｐｓ１_１は、デュプレクサ３１１に接続されている。スイッチ回路２１の被選択端子Ｐｓ２_１は、デュプレクサ３１２に接続されている。スイッチ回路２１の被選択端子Ｐｓ３_１は、デュプレクサ３１３に接続されている。スイッチ回路２１の被選択端子Ｐｓ４_１は、負荷回路４１１を介してグランドに接続されている。スイッチ回路２１の被選択端子Ｐｓ５_１は、負荷回路４１２を介してグランドに接続されている。

デュプレクサ３１１，３１２，３１３は、それぞれ送信側フィルタと受信側フィルタとから構成される。デュプレクサ３１１，３１２，３１３は、それぞれに通過帯域が異なる。デュプレクサ３１１，３１２，３１３の送信側フィルタは、スイッチ回路６１を介して、パワーアンプ５１の出力端に接続されている。すなわち、デュプレクサ３１１，３１２，３１３の送信側フィルタは、スイッチ回路６１によって、パワーアンプ５１の出力端に選択的に接続されている。スイッチ回路６１とスイッチ回路２１は連動している。デュプレクサ３１１の送信フィルタがパワーアンプ５１に接続されると、被選択端子Ｐｓ１_１がアンテナ端子Ｐｃ_１に接続される。デュプレクサ３１２の送信フィルタがパワーアンプ５１に接続されると、被選択端子Ｐｓ２_１がアンテナ端子Ｐｃ_１に接続される。デュプレクサ３１３の送信フィルタがパワーアンプ５１に接続されると、被選択端子Ｐｓ３_１がアンテナ端子Ｐｃ_１に接続される。

パワーアンプ５１は、マルチバンドパワーアンプであり、Ｌｏｗ側通信バンド（Ｈｉ側通信バンドに対して相対的に周波数が低い通信バンド）に含まれる複数の通信バンドの送信信号を増幅することができる。パワーアンプ５１の入力端は、Ｌｏｗ側送受信制御部７１に接続されている。

デュプレクサ３１１，３１２，３１３の受信側フィルタは、送受信制御部７０のＬｏｗ側送受信制御部７１に接続されている。

負荷回路４１１，４１２は、インダクタ、キャパシタ、および、インダクタとキャパシタを組み合わせた回路のいずれかによって構成される。負荷回路４１１と負荷回路４１２は、高周波フロントエンド回路１０で伝送するＨｉバンドの高周波信号に対するインピーダンスが異なっている。

スイッチ回路２２の被選択端子Ｐｓ１_２は、デュプレクサ３２１に接続されている。スイッチ回路２２の被選択端子Ｐｓ２_２は、デュプレクサ３２２に接続されている。スイッチ回路２２の被選択端子Ｐｓ３_２は、デュプレクサ３２３に接続されている。スイッチ回路２２の被選択端子Ｐｓ４_２は、負荷回路４２１を介してグランドに接続されている。スイッチ回路２２の被選択端子Ｐｓ５_２は、負荷回路４２２を介してグランドに接続されている。

デュプレクサ３２１，３２２，３２３は、それぞれ送信側フィルタと受信側フィルタとから構成される。デュプレクサ３２１，３２２，３２３は、それぞれに通過帯域が異なる。デュプレクサ３２１，３２２，３２３の送信側フィルタは、スイッチ回路６２を介して、パワーアンプ５２の出力端に接続されている。すなわち、デュプレクサ３２１，３２２，３２３の送信側フィルタは、スイッチ回路６２によって、パワーアンプ５２の出力端に選択的に接続されている。スイッチ回路６２とスイッチ回路２２は連動している。デュプレクサ３２１の送信フィルタがパワーアンプ５２に接続されると、被選択端子Ｐｓ１_２がアンテナ端子Ｐｃ_２に接続される。デュプレクサ３２２の送信フィルタがパワーアンプ５２に接続されると、被選択端子Ｐｓ２_２がアンテナ端子Ｐｃ_２に接続される。デュプレクサ３２３の送信フィルタがパワーアンプ５２に接続されると、被選択端子Ｐｓ３_２がアンテナ端子Ｐｃ_２に接続される。

パワーアンプ５２は、マルチバンドパワーアンプであり、Ｈｉ側通信バンド（Ｌｏｗ側通信バンドに対して相対的に周波数が高い通信バンド）に含まれる複数の通信バンドの送信信号を増幅することができる。パワーアンプ５２の入力端は、Ｈｉ側送受信制御部７２に接続されている。

デュプレクサ３２１，３２２，３２３の受信側フィルタは、送受信制御部７０のＨｉ側送受信制御部７２に接続されている。

負荷回路４２１，４２２は、インダクタ、キャパシタ、および、インダクタとキャパシタを組み合わせた回路のいずれかによって構成される。負荷回路４２１と負荷回路４２２は、高周波フロントエンド回路１０で伝送するＬｏｗバンドの高周波信号に対するインピーダンスが異なっている。

送受信制御部７０のＬｏｗ側送受信制御部７１は、Ｌｏｗバンドの送信信号の生成処理およびＬｏｗバンドの受信信号の受信処理を実行する。送受信制御部７０のＨｉ側送受信制御部７２は、Ｈｉバンドの送信信号の生成処理およびＨｉバンドの受信信号の受信処理を実行する。送受信制御部７０のスイッチ制御部７３は、スイッチ回路２１，２２のスイッチ制御を実行する。スイッチ制御部７３は、スイッチ回路２１のスイッチ制御に連動して、スイッチ回路６１，６２のスイッチ制御を実行する。なお、Ｌｏｗバンドの通信バンドおよびＨｉバンドの通信バンドが本発明の「第１通信バンド」および「第２通信バンド」に相当する。具体的には、Ｌｏｗバンドの通信バンドが「第１通信バンド」に相当すれば、Ｈｉバンドの通信バンドが「第２通信バンド」に相当する。一方、Ｌｏｗバンドの通信バンドが「第２通信バンド」に相当すれば、Ｈｉバンドの通信バンドが「第１通信バンド」に相当する。

このような構成からなる高周波フロントエンド回路１０および高周波モジュールは、次に示す回路の切り替えを行って、複数の通信バンドの通信信号の送受信、すなわち、高周波信号（送信信号）の送信および高周波信号（受信信号）の受信を実行する。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る高周波フロントエンド回路を含む高周波モジュールの第１の使用態様時の接続状態を示す回路ブロック図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る高周波フロントエンド回路を含む高周波モジュールの第２の使用態様時の接続状態を示す回路ブロック図である。

（第１の使用態様（図２参照））
Ｌｏｗ側送受信制御部７１は、Ｌｏｗバンドに含まれる一つの通信バンドの送信信号Ｔｘ_Ｌ３を生成する。

送受信制御部７０のスイッチ制御部７３は、Ｌｏｗバンドに含まれる一つの通信バンドの通信信号を送受信するように、制御信号をスイッチ回路２１，２２，６１，６２に送信する。この制御によって、スイッチ回路２１では、アンテナ端子Ｐｃ_１と被選択端子Ｐｓ３_１が接続される。スイッチ回路６１では、パワーアンプ５１の出力端とデュプレクサ３１３の送信側フィルタとが接続される。スイッチ回路２２では、アンテナ端子Ｐｃ_２と被選択端子Ｐｓ４_２が接続される。スイッチ回路６２では、デュプレクサ３２１，３２２，３２３のいずれの送信側フィルタもパワーアンプ５２の出力端と選択的に接続されないように制御される。

このようなスイッチ制御により、Ｌｏｗ側送受信制御部７１は、アンテナＡＮＴに接続される。アンテナ接続点Ｐａｎｔは、負荷回路４２１を介してグランドに接続される。Ｈｉ側送受信制御部７２は、アンテナＡＮＴから切り離される。

Ｌｏｗ側送受信制御部７１から出力された送信信号Ｔｘ_Ｌ３は、パワーアンプ５１で増幅される。パワーアンプ５１から出力された送信信号Ｔｘ_Ｌ３は、スイッチ回路６１を介してデュプレクサ３１３の送信側フィルタに入力される。デュプレクサ３１３の送信側フィルタは、送信信号Ｔｘ_Ｌ３に重畳される高調波成分等のノイズを除去し、送信信号Ｔｘ_Ｌ３の基本周波数信号のみを通過させる。デュプレクサ３１３から出力された送信信号Ｔｘ_Ｌ３は、スイッチ回路２１、アンテナ接続点Ｐａｎｔを介して、アンテナＡＮＴに伝送され、外部に送信される。

アンテナＡＮＴで受信された受信信号Ｒｘ_Ｌ３は、アンテナ接続点Ｐａｎｔ、スイッチ回路２１を介して、デュプレクサ３１３の受信側フィルタに入力される。デュプレクサ３１３の受信側フィルタは、受信信号Ｒｘ_Ｌ３に重畳される高調波成分等のノイズを除去し、受信信号Ｒｘ_Ｌ３の基本周波数信号のみを通過させる。デュプレクサ３１３から出力された受信信号Ｒｘ_Ｌ３は、Ｌｏｗ側送受信制御部７１に入力され、Ｌｏｗ側送受信制御部７１が備える受信信号処理回路（図示せず）によって信号処理される。これにより、送信信号Ｔｘ_Ｌ３と受信信号Ｒｘ_Ｌ３を用いたＬｏｗバンドの通信が実現される。

ここで、送信信号Ｔｘ_Ｌ３と受信信号Ｒｘ_Ｌ３を用いた通信信号の周波数におけるアンテナ接続点Ｐａｎｔからスイッチ回路２２側（Ｈｉバンドの送受信回路側）を視たインピーダンスが開放になるように、負荷回路４２１のインピーダンスは決定されている。これにより、スイッチ回路２１のアンテナ端子Ｐｃ_１から出力された送信信号Ｔｘ_Ｌ３は、スイッチ回路２２に回り込むことなく、すなわち、アンテナ接続点Ｐａｎｔにおけるインピーダンス整合がされた状態で、アンテナＡＮＴに伝送される。また、アンテナＡＮＴで受信された受信信号Ｒｘ_Ｌ３は、スイッチ回路２２に回り込むことなく、すなわち、アンテナ接続点Ｐａｎｔにおけるインピーダンス整合がされた状態で、スイッチ回路２１、デュプレクサ３１３を介して、Ｌｏｗ側送受信制御部７１に入力される。

なお、Ｌｏｗバンドに含まれる他の通信バンドの通信信号（送信信号および受信信号）を送受信する場合には、スイッチ回路２１は、通信バンドに応じた被選択端子Ｐｓ１_１または被選択端子Ｐｓ２_１を選択する。また、この選択に応じて、スイッチ回路６１を制御して、パワーアンプ５１をデュプレクサ３１１またはデュプレクサ３１２を介して、スイッチ回路２１に接続させる。一方、スイッチ回路２２は、Ｌｏｗバンド側で伝送する通信バンドの通信信号に応じて、負荷回路４２２および負荷回路４２１の少なくとも一方を選択してアンテナ接続点Ｐａｎｔに接続する。

（第２の使用態様（図３））
Ｈｉ側送受信制御部７２は、Ｈｉバンドに含まれる一つの通信バンドの送信信号Ｔｘ_Ｈ１を生成する。

送受信制御部７０のスイッチ制御部７３は、Ｈｉバンドに含まれる一つの通信バンドの通信信号を送受信するように、スイッチ回路２２，２１，６２，６１を制御する。この制御によって、スイッチ回路２２では、アンテナ端子Ｐｃ_２と被選択端子Ｐｓ１_２が接続される。スイッチ回路６２では、パワーアンプ５２の出力端とデュプレクサ３２１の送信側フィルタとが接続される。スイッチ回路２１では、アンテナ端子Ｐｃ_１と被選択端子Ｐｓ４_１が接続される。スイッチ回路６１では、デュプレクサ３１１，３１２，３１３のいずれの送信側フィルタもパワーアンプ５１の出力端と選択的に接続されないように制御される。

このようなスイッチ制御により、Ｈｉ側送受信制御部７２は、アンテナＡＮＴに接続される。アンテナ接続点Ｐａｎｔは、負荷回路４１１を介してグランドに接続される。Ｌｏｗ側送受信制御部７１は、アンテナＡＮＴから切り離される。

Ｈｉ側送受信制御部７２から出力された送信信号Ｔｘ_Ｈ１は、パワーアンプ５２で増幅される。パワーアンプ５２から出力された送信信号Ｔｘ_Ｈ１は、スイッチ回路６２を介してデュプレクサ３２１の送信側フィルタに入力される。デュプレクサ３２１の送信側フィルタは、送信信号Ｔｘ_Ｈ１に重畳される高調波成分等のノイズを除去し、送信信号Ｔｘ_Ｈ１の基本周波数信号のみを通過させる。デュプレクサ３２１から出力された送信信号Ｔｘ_Ｈ１は、スイッチ回路２２、アンテナ接続点Ｐａｎｔを介して、アンテナＡＮＴに伝送され、外部に送信される。

アンテナＡＮＴで受信された受信信号Ｒｘ_Ｈ１は、アンテナ接続点Ｐａｎｔ、スイッチ回路２２を介して、デュプレクサ３２１の受信側フィルタに入力される。デュプレクサ３２１の受信側フィルタは、受信信号Ｒｘ_Ｈ１に重畳される高調波成分等のノイズを除去し、受信信号Ｒｘ_Ｈ１の基本周波数信号のみを通過させる。デュプレクサ３２１から出力された受信信号Ｒｘ_Ｈ１は、Ｈｉ側送受信制御部７２に入力される。これにより、送信信号Ｔｘ_Ｈ１と受信信号Ｒｘ_Ｈ１を用いたＨｉバンドの通信が実現される。

ここで、送信信号Ｔｘ_Ｈ１と受信信号Ｒｘ_Ｈ１を用いた通信信号の周波数におけるアンテナ接続点Ｐａｎｔからスイッチ回路２１側（Ｌｏｗバンドの送受信回路側）を視たインピーダンスが開放になるように、負荷回路４１１のインピーダンスは決定されている。これにより、スイッチ回路２２のアンテナ端子Ｐｃ_２から出力された送信信号Ｔｘ_Ｈ１は、スイッチ回路２１に回り込むことなく、すなわち、アンテナ接続点Ｐａｎｔにおけるインピーダンス整合がされた状態で、アンテナＡＮＴに伝送される。また、アンテナＡＮＴで受信された受信信号Ｒｘ_Ｈ１は、スイッチ回路２１に回り込むことなく、すなわち、アンテナ接続点Ｐａｎｔにおけるインピーダンス整合がされた状態で、スイッチ回路２２、デュプレクサ３２１を介して、Ｈｉ側送受信制御部７２に入力される。

なお、Ｈｉバンドに含まれる他の通信バンドの通信信号（送信信号および受信信号）を送受信する場合には、スイッチ回路２２は、通信バンドに応じた被選択端子Ｐｓ２_２または被選択端子Ｐｓ３_２を選択する。また、この選択に応じて、スイッチ回路６２を制御して、パワーアンプ５２をデュプレクサ３２２またはデュプレクサ３２３を介して、スイッチ回路２２に接続させる。一方、スイッチ回路２１は、Ｈｉバンド側で伝送する通信バンドの通信信号に応じて、負荷回路４１２および負荷回路４１１の少なくとも一方を選択してアンテナ接続点Ｐａｎｔに接続する。

このように、本実施形態を用いることによって、ＨｉバンドとＬｏｗバンドとを分波するダイプレクサを用いることなく、各通信バンドの通信信号（送信信号および受信信号）を低損失に送受信することができる。すなわち、ダイプレクサを用いることなく、Ｈｉバンド側の送受信回路とＬｏｗバンド側の送受信回路との間のアイソレーションを確保することができる。また、ダイプレクサを介さないので、ダイプレクサを介することに伝送損失を無くすことができる。これにより、さらに低損失な送受信が可能になる。

なお、上述の説明では、選択されるＬｏｗバンドの通信バンドの数、すなわちスイッチ回路２１の送受信回路用の被選択端子の数は３つであるが、２つ以上であればよい。また、選択可能な負荷回路数、すなわちスイッチ回路２１のインピーダンス調整用の被選択端子の数は２つであるが、３つ以上であってもよい。ただし、スイッチ回路２１のインピーダンス調整用の被選択端子の数は、多くともスイッチ回路２１の送受信回路用の被選択端子の数であればよい。

同様に、選択されるＨｉバンドの通信バンドの数、すなわちスイッチ回路２２の送受信回路用の被選択端子の数は３つであるが、２つ以上であればよい。また、選択可能な負荷回路数、すなわちスイッチ回路２２のインピーダンス調整用の被選択端子の数は２つであるが、３つ以上であればよい。ただし、スイッチ回路２２のインピーダンス調整用の被選択端子の数は、多くともスイッチ回路２２の送受信回路用の被選択端子の数であればよい。

次に、本発明の第２の実施形態に係る高周波フロントエンド回路、および当該高周波フロントエンド回路を備える高周波モジュールについて、図を参照して説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る高周波フロントエンド回路を含む高周波モジュールの回路ブロック図である。

本実施形態に係る高周波フロントエンド回路１０Ａは、第１の実施形態に係る高周波フロントエンド回路１０に対して、スイッチ回路２１Ａ，２２Ａ、負荷回路４１０Ａ，４２０Ａが異なる。他の構成および基本的な接続切り替え概念は同じである。また、送受信制御部７０Ａは、第１の実施形態に係る送受信制御部７０に対して、負荷制御部７４をさらに備える。

スイッチ回路２１Ａは、アンテナ端子Ｐｃ_１、被選択端子Ｐｓ１_１，Ｐｓ２_１，Ｐｓ３_１，Ｐｓ４_１を備える。負荷回路４１０Ａは、インピーダンス可変型の負荷回路である。被選択端子Ｐｓ１_１，Ｐｓ２_１，Ｐｓ３_１には、それぞれデュプレクサ３１１，３１２，３１３が接続されている。被選択端子Ｐｓ４_１は、負荷回路４１０Ａを介してグランドに接続されている。負荷回路４１０Ａは、負荷制御部７４から制御信号を受けてインピーダンスが調整される。

スイッチ回路２２Ａは、アンテナ端子Ｐｃ_２、被選択端子Ｐｓ１_２，Ｐｓ２_２，Ｐｓ３_２，Ｐｓ４_２を備える。負荷回路４２０Ａは、インピーダンス可変型の負荷回路である。被選択端子Ｐｓ１_２，Ｐｓ２_２，Ｐｓ３_２には、それぞれデュプレクサ３２１，３２２，３２３が接続されている。被選択端子Ｐｓ４_２は、負荷回路４２０Ａを介してグランドに接続されている。負荷回路４２０Ａは、負荷制御部７４から制御信号を受けてインピーダンスが調整される。

Ｌｏｗバンドの通信信号が送受信されると、スイッチ回路２１Ａでは、送受信される通信信号に応じて、アンテナ端子Ｐｃ_１が被選択端子Ｐｓ１_１，Ｐｓ２_１，Ｐｓ３_１のいずれかに接続される。スイッチ回路２２Ａでは、アンテナ端子Ｐｃ_２が被選択端子Ｐｓ４_２に接続される。また、負荷回路４２０Ａのインピーダンスが、送受信される通信信号に応じて調整される。これにより、アンテナ接続点ＰａｎｔからＨｉバンド側の送受信回路を視たインピーダンスが開放になり、Ｌｏｗバンドの通信信号（送信信号および受信信号）がＨｉバンド側の送受信回路に流れることを抑制できる。

Ｈｉバンドの通信信号が送受信されると、スイッチ回路２２Ａでは、送受信される通信信号に応じて、アンテナ端子Ｐｃ_２が被選択端子Ｐｓ１_２，Ｐｓ２_２，Ｐｓ３_２のいずれかに接続される。スイッチ回路２１Ａでは、アンテナ端子Ｐｃ_１が被選択端子Ｐｓ４_１に接続される。また、負荷回路４１０Ａのインピーダンスが、送受信される通信信号に応じて調整される。これにより、アンテナ接続点ＰａｎｔからＬｏｗバンド側の送受信回路を視たインピーダンスが開放になり、Ｈｉバンドの通信信号（送信信号および受信信号）がＬｏｗバンド側の送受信回路に流れることを抑制できる。

このように、本実施形態の構成を用いることによって、第１の実施形態の高周波フロントエンド回路および高周波モジュールと同様の作用効果を得ることができる。

さらに、本実施形態の構成では、Ｌｏｗバンド側とＨｉバンド側の両方に負荷回路を一つだけ備えればよい。これにより、さらに高周波フロントエンド回路１０Ａを小型に形成できる。また、インピーダンスを調整することができるので、アンテナ接続点Ｐａｎｔでのインピーダンス整合を、より精確に実現できる。これにより、さらに低損失な高周波フロントエンド回路１０Ａを実現することができる。また、選択する負荷回路数が少なくなることによって、スイッチ回路２１Ａ，２２Ａの被選択端子数も少なくなる。したがって、スイッチ回路２１Ａ，２２Ａを小型化でき、高周波フロントエンド回路１０Ａをさらに小型に形成することができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る高周波フロントエンド回路、および当該高周波フロントエンド回路を備える高周波モジュールについて、図を参照して説明する。図５は、本発明の第３の実施形態に係る高周波フロントエンド回路を含む高周波モジュールの回路ブロック図である。

本実施形態に係る高周波フロントエンド回路１０Ｂは、第２の実施形態に係る高周波フロントエンド回路１０Ａに対してフィルタ回路８１を追加した構成である。

フィルタ回路８１は、スイッチ回路２１Ａとデュプレクサ３１１との間に接続されている。フィルタ回路８１は、ローパスフィルタである。フィルタ回路８１は、デュプレクサ３１１を伝送する通信信号の基本周波数が通過帯域内にあり、スイッチ回路２１Ａで生じる高調波歪みの周波数、および、Ｌｏｗバンドの他の通信信号の周波数が減衰域内にある特性を有する。

このような構成とすることによって、さらに低損失な高周波フロントエンド回路１０Ｂを実現することができる。また、キャリアアグリゲーションを用いて、Ｌｏｗバンドの複数の通信バンドの送信信号を同時に送信する際（この場合、少なくともスイッチ回路２１ＡはＳＰＤＴスイッチとして機能する。）に、デュプレクサ３１１を介する送信信号とは別の送信信号が、スイッチ回路２１Ａを介してデュプレクサ３１１に回り込むことを防止できる。これにより、デュプレクサ３１１で生じる相互変調歪み（ＩＭＤ）の発生を防止できる。したがって、さらに伝送特性に優れる高周波フロントエンド回路１０Ｂを実現することができる。

なお、フィルタ回路８１は、キャリアアグリゲーションによって相互変調歪みが発生するデュプレクサとスイッチ回路２１Ａとの間のみに接続することが好ましい。これにより、キャリアアグリゲーションを利用する通信バンドに対しては、相互変調歪みを防止でき、キャリアアグリゲーションを利用しない通信バンドに対しては、フィルタ回路８１を介することによる損失の発生を防止できる。

なお、本実施形態では、フィルタ回路８１をローパスフィルタで構成したが、バンドパスフィルタ等の他のフィルタで構成してもよい。

次に、本発明の第４の実施形態に係る高周波フロントエンド回路、および当該高周波フロントエンド回路を備える高周波モジュールについて、図を参照して説明する。図６は、本発明の第４の実施形態に係る高周波フロントエンド回路を含む高周波モジュールの回路ブロック図である。

本実施形態に係る高周波フロントエンド回路１０Ｃは、第２の実施形態に係る高周波フロントエンド回路１０Ａに対してフィルタ回路８２を追加した構成である。

フィルタ回路８２は、スイッチ回路２２Ａとデュプレクサ３２１との間に接続されている。フィルタ回路８２は、ハイパスフィルタである。フィルタ回路８２は、デュプレクサ３２１を伝送する通信信号の基本周波数が通過帯域内にあり、スイッチ回路２２Ａで生じる高調波歪みの周波数、および、Ｈｉバンドの他の通信信号の周波数が減衰域内にある特性を有する。

このような構成とすることによって、第３の実施形態の高周波フロントエンド回路１０Ｂと同様に、さらに低損失な高周波フロントエンド回路１０Ｃを実現することができる。また、キャリアアグリゲーションを用いて、Ｈｉバンドの複数の通信バンドの送信信号を同時に送信する際（この場合、少なくともスイッチ回路２２ＡはＳＰＤＴスイッチとして機能する。）に、デュプレクサ３２１を介する送信信号とは別の送信信号が、スイッチ回路２２Ａを介してデュプレクサ３２１に回り込むことを防止できる。これにより、デュプレクサ３２１で生じる相互変調歪み（ＩＭＤ）の発生を防止できる。したがって、さらに伝送特性に優れる高周波フロントエンド回路１０Ｃを実現することができる。

なお、フィルタ回路８２は、キャリアアグリゲーションによって相互変調歪みが発生するデュプレクサとスイッチ回路２２Ａとの間のみに接続することが好ましい。これにより、キャリアアグリゲーションを利用する通信バンドに対しては、相互変調歪みを防止でき、キャリアアグリゲーションを利用しない通信バンドに対しては、フィルタ回路８１を介することによる損失の発生を防止できる。

なお、本実施形態では、フィルタ回路８２をハイパスフィルタで構成したが、バンドパスフィルタ等の他のフィルタで構成してもよい。

また、上述の第３、第４の実施形態に係る高周波フロントエンド回路では、Ｌｏｗバンドでのキャリアアグリゲーション、または、Ｈｉバンドでのキャリアアグリゲーションの例を示した。しかしながら、ＬｏｗバンドとＨｉバンドを用いたキャリアアグリゲーションに対しても、これら第３、第４の実施形態に係る高周波フロントエンド回路を用いることができる。

上述の各実施形態の構成は適宜組み合わせることができる。例えば、第１の実施形態に係る高周波フロントエンド回路１０と第２の実施形態に係る高周波フロントエンド回路１０Ａを組み合わせて、固定インピーダンスの負荷回路と、可変インピーダンスの負荷回路とを用いてもよい。また、第１の実施形態に係る高周波フロントエンド回路１０と第３、第４の実施形態に係る高周波フロントエンド回路１０Ｂ，１０Ｃを組み合わせてもよい。さらには、第３の実施形態に係る高周波フロントエンド回路１０Ｂと、第４の実施形態に係る高周波フロントエンド回路１０Ｃとを組み合わせてもよい。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：高周波フロントエンド回路
２１，２２，６１，６２，２１Ａ，２２Ａ：スイッチ回路
５１，５２：パワーアンプ
７０，７０Ａ：送受信制御部
７１：Ｌｏｗ側送受信制御部
７２：Ｈｉ側送受信制御部
７３：スイッチ制御部
７４：負荷制御部
８１，８２：フィルタ回路
３１１，３１２，３１３，３２１，３２２，３２３：デュプレクサ
４１０Ａ，４２０Ａ，４１１，４１２，４２１，４２２：負荷回路
ＡＮＴ；アンテナ
Ｐａｎｔ：アンテナ接続点
Ｐｃ_１，Ｐｃ_２：アンテナ端子
Ｐｓ１_１，Ｐｓ２_１，Ｐｓ３_１，Ｐｓ４_１，Ｐｓ５_１，Ｐｓ１_２，Ｐｓ２_２，Ｐｓ３_２，Ｐｓ４_２，Ｐｓ５_２：被選択端子

Claims (5)

1. 第１アンテナ端子と該第１アンテナ端子に対して選択的に接続される複数の第１被選択端子とを備えた第１スイッチ回路と、
   第２アンテナ端子と該第２アンテナ端子に対して選択的に接続される複数の第２被選択端子とを備えた第２スイッチ回路と、
   前記複数の第１被選択端子の一つに接続され、第１通信バンドの送信信号と受信信号に対して所定の信号処理を行う第１通信バンド用の送受信回路と、
   前記複数の第２被選択端子の一つに接続され、第２通信バンドの送信信号と受信信号に対して所定の信号処理を行う第２通信バンド用の送受信回路と、
   前記第１被選択端子における前記第１通信バンド用の送受信回路が接続される端子と異なる端子、または、前記第２被選択端子における前記第２通信バンド用の送受信回路が接続される端子と異なる端子の少なくとも一方に接続される負荷回路と、
   前記第１被選択端子と前記第１通信バンド用の送受信回路との間、または、前記第２被選択端子と前記第２通信バンド用の送受信回路との間に、送信信号による高調波歪みの周波数を減衰させるフィルタ回路と、
   を備え、
   前記フィルタ回路は、キャリアアグリゲーションを用いる送信信号または受信信号が伝送する送受信回路に備えられており、
   前記キャリアアグリゲーションを用いない送信信号または受信信号が伝送する送受信回路は、前記第１被選択端子または前記第２被選択端子に直接接続されている、
   高周波フロントエンド回路。
2. 前記負荷回路は、
   前記第１被選択端子における前記第１通信バンド用の送受信回路が接続される端子と異なる端子に接続される第１負荷回路と、
   前記第２被選択端子における前記第２通信バンド用の送受信回路が接続される端子と異なる端子に接続される第２負荷回路と、を備え、
   前記複数の第１被選択端子における前記第１負荷回路に接続される端子と異なる端子が選択された時に、前記第２負荷回路に接続される端子が選択され、前記第２アンテナ端子に接続される、
   請求項１に記載の高周波フロントエンド回路。
3. 前記第２負荷回路のインピーダンスは、
   前記第１アンテナ端子と前記第２アンテナ端子が接続された点から前記第２スイッチ回路側を視たインピーダンスが前記第１スイッチ回路を伝送する高周波信号の周波数において開放となるインピーダンスである、
   請求項２に記載の高周波フロントエンド回路。
4. 前記負荷回路は、インピーダンス可変回路である、
   請求項１または請求項２に記載の高周波フロントエンド回路。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の高周波フロントエンド回路と、
   前記第１スイッチ回路および前記第２スイッチ回路のスイッチ制御を行うスイッチ制御部と、
   を備える高周波モジュール。

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