JP6516018B2 - スイッチモジュール - Google Patents
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Description
[1.1 スイッチモジュールの回路構成]
図1Aは、実施の形態1に係るスイッチモジュール1の非CAモードにおける回路構成図である。また、図1Bは、実施の形態1に係るスイッチモジュール1のCAモードにおける回路構成図である。図1Aおよび図1Bには、実施の形態1に係るスイッチモジュール1と、アンテナ素子2と、受信信号増幅回路4Aおよび4Bと、RF信号処理回路(RFIC:Radio Frequency Integrated Circuit)3とが示されている。スイッチモジュール1、アンテナ素子2、受信信号増幅回路4Aおよび4Bは、例えば、マルチモード/マルチバンド対応の携帯電話のフロントエンド部に配置される。
図2Aは、比較例に係るスイッチモジュール50の非CAモードにおける回路構成図である。また、図2Bは、比較例に係るスイッチモジュール50の異なる周波数帯域の複数の受信信号または複数の送信信号を1つの通信信号として同時に使用する状態CAモードにおける回路構成図である。図2Aおよび図2Bには、比較例に係るスイッチモジュール50と、アンテナ素子2と、受信信号増幅回路4Aおよび4Bと、RF信号処理回路(RFIC)3とが示されている。
図3は、実施の形態1および比較例に係るスイッチモジュールのCAモードにおけるスミスチャートである。同図のスミスチャートには、図1Bに示された実施の形態1に係るスイッチモジュール1のCAモードにおける、共通端子12cからフィルタ側を見た場合のインピーダンスと、図2Bに示された比較例に係るスイッチモジュール50のCAモードにおける、共通端子54cからフィルタ側を見た場合のインピーダンスとが示されている。ここで、図3では、スイッチモジュール1の上記インピーダンス特性と、スイッチモジュール50の上記インピーダンス特性とは一致している。つまり、実施の形態1に係るスイッチモジュール1において、フィルタ13Aおよび13Bの双方が接続され、かつ、インピーダンス負荷回路14が接続されていない第2回路と、比較例に係るスイッチモジュール50において、フィルタ13Aおよび13Bの双方が接続され、かつ、アンテナ整合回路55が接続されていない第2比較回路とは等価な回路となっている。
なお、インピーダンス負荷回路14は、アンテナスイッチ12ならびにフィルタ13Aおよび13Bの少なくともいずれか1つのチップに内蔵されていてもよい。これにより、スイッチモジュール1を小型化することが可能となる。
実施の形態1では、アンテナスイッチ12が、受信信号を通過させる複数の信号経路を切り替える構成を説明したが、本実施の形態では、受信信号および送信信号の双方を通過させる複数の信号経路を切り替える構成について説明する。
図8Aは、実施の形態2に係るスイッチモジュール1Bの非CAモードにおける回路構成図である。また、図8Bは、実施の形態2に係るスイッチモジュール1BのCAモードにおける回路構成図である。図8Aおよび図8Bには、実施の形態2に係るスイッチモジュール1Bと、アンテナ素子2と、送信信号増幅回路4Atおよび4Btと、受信信号増幅回路4Arおよび4Brと、RF信号処理回路(RFIC)3とが示されている。スイッチモジュール1B、アンテナ素子2、送信信号増幅回路4Atおよび4Bt、ならびに、受信信号増幅回路4Arおよび4Brは、例えば、マルチモード/マルチバンド対応の携帯電話のフロントエンド部に配置される。
実施の形態1では、アンテナスイッチ12が、2つの周波数帯域を切り替える構成を説明したが、本実施の形態では、アンテナスイッチ22が3つの(3以上の)周波数帯域を切り替える構成について説明する。
図9Aは、実施の形態3に係るスイッチモジュール1Cの接続状態1における回路構成図である。また、図9Bは、実施の形態3に係るスイッチモジュール1Cの接続状態2における回路構成図である。また、図9Cは、実施の形態3に係るスイッチモジュール1Cの接続状態3における回路構成図である。また、図9Dは、実施の形態3に係るスイッチモジュール1Cの接続状態4における回路構成図である。図9A〜図9Dには、実施の形態3に係るスイッチモジュール1Cと、アンテナ素子2と、受信信号増幅回路4A、4Bおよび4Cと、RF信号処理回路(RFIC)3とが示されている。スイッチモジュール1C、アンテナ素子2、受信信号増幅回路4A、4Bおよび4Cは、例えば、マルチモード/マルチバンド対応の携帯電話のフロントエンド部に配置される。
以上、本発明の実施の形態に係るスイッチモジュールについて、実施の形態およびその変形例を挙げて説明したが、本発明のスイッチモジュールは、上記実施の形態およびその変形例に限定されるものではない。上記実施の形態およびその変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態およびその変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本開示のスイッチモジュールを内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
2 アンテナ素子
3 RF信号処理回路
4A、4Ar、4B、4Br、4C 受信信号増幅回路
4At、4Bt 送信信号増幅回路
11、51、55 アンテナ整合回路
12、22、52、54、302−1、302−2 アンテナスイッチ
12c、22c、52c、54c 共通端子
12s1 選択端子(第1選択端子)
12s2 選択端子(第2選択端子)
12s3 選択端子(第3選択端子)
13A、13B、13C フィルタ
14、14B インピーダンス負荷回路
20 チップ
21 圧電基板
22s1、22s2、22s3、22s4、22s5 選択端子
23A、23B、303−1、303−2、303−3、303−4 デュプレクサ
23Ar、23Br 受信フィルタ
23At、23Bt 送信フィルタ
52s1、52s2、54s1、54s2 選択端子
131p、132p 並列共振子
131s、132s 直列共振子
141、142 容量素子
300 RF部
301 ダイプレクサ
304−1、304−2、304−3、304−4 パワーアンプ
305 無線周波数集積回路
370 アンテナ部
370−1、3701−2 アンテナチューナ
Claims (9)
- 無線通信用の第1周波数帯域と、当該第1周波数帯域と周波数帯域が異なる無線通信用の第2周波数帯域とを同時に用いる状態が選択可能なスイッチモジュールであって、
前記第1周波数帯域の信号を選択的に通過させる第1フィルタ回路と、
前記第2周波数帯域の信号を選択的に通過させる第2フィルタ回路と、
インピーダンス負荷回路と、
アンテナ素子に接続された共通端子、前記第1フィルタ回路の一端と接続された第1選択端子、前記第2フィルタ回路の一端と接続された第2選択端子、および前記インピーダンス負荷回路と接続された第3選択端子とを有し、前記第1選択端子および前記第2選択端子の少なくとも1つと前記共通端子との接続を切り替えるスイッチ回路とを備え、
前記スイッチ回路は、
前記第1周波数帯域および前記第2周波数帯域の双方が選択された場合、前記共通端子と前記第1選択端子および前記第2選択端子とを接続し、かつ、前記共通端子と前記第3選択端子とを接続せず、
前記第1周波数帯域および前記第2周波数帯域のうちいずれか一方のみが選択された場合、前記共通端子と前記第1選択端子および前記第2選択端子のうちの一方のみとを接続し、かつ、前記共通端子と前記第3選択端子とを接続し、
前記インピーダンス負荷回路は、容量素子で構成されており、
前記第1フィルタ回路および前記第2フィルタ回路は、圧電基板と当該圧電基板の上に形成された櫛形電極とで構成された弾性表面波フィルタであり、
前記容量素子は、前記第1フィルタ回路および前記第2フィルタ回路の少なくとも一方を構成する前記圧電基板上に形成された櫛形電極で構成されており、
前記圧電基板上に形成された、前記第1フィルタ回路および前記第2フィルタ回路の少なくとも一方を構成する前記櫛形電極の配置方向と、前記容量素子を構成する前記櫛形電極の配置方向とは異なる
スイッチモジュール。 - 無線通信用として使用される周波数帯域の選択情報を受け、前記スイッチ回路に前記選択情報に基づいた制御信号を出力するスイッチ制御部をさらに備え、
前記スイッチ制御部は、前記スイッチ回路に前記制御信号を出力することにより、
前記第1周波数帯域および前記第2周波数帯域の双方が選択された場合、前記共通端子と前記第1選択端子および前記第2選択端子とを接続させ、かつ、前記共通端子と前記第3選択端子とを接続させず、
前記第1周波数帯域および前記第2周波数帯域のうちいずれか一方のみが選択された場合、前記共通端子と前記第1選択端子および前記第2選択端子のうちの一方のみとを接続させ、かつ、前記共通端子と前記第3選択端子とを接続させる
請求項1に記載のスイッチモジュール。 - 前記インピーダンス負荷回路は、
前記第1周波数帯域および前記第2周波数帯域のうちいずれか一方のみが選択された場合に形成される、前記第1フィルタ回路および前記第2フィルタ回路のうちいずれか一方のみが前記共通端子と接続されて構成された第1回路の複素インピーダンスが、前記第1周波数帯域と前記第2周波数帯域とを同時に用いる場合に形成される、前記第1フィルタ回路と前記第2フィルタ回路とが前記共通端子で束ねられて構成された第2回路の複素インピーダンスと等しくなるよう、前記第1回路の複素インピーダンスを補償する回路である
請求項1または2に記載のスイッチモジュール。 - 前記第1周波数帯域および前記第2周波数帯域の双方が選択された場合、キャリアアグリゲーション(CA)モードで稼働し、前記第1周波数帯域および前記第2周波数帯域のうちいずれか一方のみが選択された場合、非キャリアアグリゲーション(非CA)モードで稼働する
請求項1〜3のいずれか1項に記載のスイッチモジュール。 - 前記スイッチモジュールは、前記第1周波数帯域および前記第2周波数帯域を含むn(nは2以上の自然数)個の周波数帯域のそれぞれの信号を選択的に通過させる、前記第1フィルタ回路および前記第2フィルタ回路を含むn個のフィルタ回路のうち、少なくとも2つのフィルタ回路を同時に用いることが可能であり、
前記n個のフィルタ回路と、
前記インピーダンス負荷回路を含むm(mは1以上の自然数)個のインピーダンス負荷回路とを備え、
前記スイッチ回路は、1個の前記共通端子と、前記n個の周波数帯域に対応して設けられた前記n個のフィルタ回路のそれぞれに接続されたn個の選択端子と、前記m個のインピーダンス負荷回路のそれぞれに接続されたm個の選択端子とを有し、
前記スイッチ回路は、
前記n個のフィルタ回路が選択された場合、前記共通端子と前記n個のフィルタ回路に対応した前記n個の選択端子とを接続し、かつ、前記共通端子と前記m個のインピーダンス負荷回路に対応した前記m個の選択端子とを接続せず、
(n−1)個以下のフィルタ回路が選択された場合、前記共通端子と前記(n−1)個以下のフィルタ回路に対応した(n−1)個以下の選択端子とを接続し、かつ、前記(n−1)個以下のフィルタ回路が前記共通端子で束ねられて構成された第3回路の複素インピーダンスが、前記n個のフィルタ回路が前記共通端子で束ねられて構成された第4回路の複素インピーダンスと等しくなるよう、前記m個のインピーダンス負荷回路の少なくとも1つと選択端子とを接続する
請求項1または2に記載のスイッチモジュール。 - 前記第1フィルタ回路および前記第2フィルタ回路の通過帯域外の複素インピーダンスは、容量性である
請求項1に記載のスイッチモジュール。 - 前記第1フィルタ回路および前記第2フィルタ回路は、弾性表面波フィルタ、または、BAW(Bulk Acoustic Wave)を用いた弾性波フィルタである
請求項1に記載のスイッチモジュール。 - 前記容量素子は、前記第1フィルタ回路および前記第2フィルタ回路の少なくとも一方と、同一チップで形成されている
請求項1〜7のいずれか1項に記載のスイッチモジュール。 - 前記容量素子は、前記スイッチ回路を含む1つのチップに内蔵されている
請求項1〜7のいずれか1項に記載のスイッチモジュール。
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