JP6965581B2 - 高周波モジュール及び通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、低雑音増幅器を備える高周波モジュール及び通信装置に関する。

移動体通信端末において、微小な高周波信号を扱う受信系フロントエンド回路等の高周波モジュールには、ノイズフィギュア（ＮＦ：Noise Figure）の劣化を抑制するために、雑音の発生が少ない低雑音増幅器（ＬＮＡ：Low Noise Amplifier）が用いられる。また、ＬＮＡの前段には、受信帯域等の所望の周波数帯を通過させ、不要な周波数成分を除去するために、フィルタが設けられる。

このように構成された回路では、フィルタとＬＮＡとの間に整合回路が設けられる（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この構成では、フィルタの出力インピーダンスが意図的に特性インピーダンスと異なるように設定されており、整合回路は、当該出力インピーダンスとフィルタの入力インピーダンスとを整合（インピーダンス整合）させる。

特開２００６−３３３３９０号公報

ここで、近年の移動体通信端末には、一端末で複数の周波数帯域に対応する、いわゆるマルチバンド化が要求されている。これに伴い、低雑音増幅器を備える高周波モジュールにもマルチバンド化が要求されている。しかしながら、このような要求に対応すべく通過帯域が互いに異なる複数のフィルタを設けた場合、上記従来の構成では、複数のフィルタと同数の整合回路を設けることが必要となるため、高周波モジュールの小型化が妨げられる。

また、小型化に対応すべく複数のフィルタについて共通の整合回路を設けた場合、あるいは整合回路を設けない場合には、複数のバンドについて同時にインピーダンス整合をとることが難しいため、特性が劣化し得る。具体的には、低雑音増幅器を備える高周波モジュールには、ノイズフィギュアの劣化を抑制しつつゲインを高めることが要求される。しかしながら、低雑音増幅器については、低雑音増幅器のゲインが最大になるようにインピーダンス整合（いわゆるゲインマッチング）させるためのインピーダンスと、低雑音増幅器のＮＦが最小になるようにインピーダンス整合（いわゆるノイズマッチング）させるためのインピーダンスとが異なる。このため、複数のフィルタについて共通の整合回路を備える、あるいは、整合回路を備えない構成では、１つのバンドのみについてＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができても、複数のバンドについて同時にこれらを両立することは周波数特性等の影響もあることから非常に難しい。

そこで、本発明は、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる、小型かつマルチバンド対応の高周波モジュール及び通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る高周波モジュールは、第１及び第２フィルタを含み、通過帯域が互いに異なる複数のフィルタと、前記複数のフィルタがそれぞれ設けられた複数の経路を共通接続する接続回路と、前記接続回路に接続された低雑音増幅器と、を備え、前記複数の経路のうち前記第１及び前記第２フィルタのそれぞれが設けられた経路において、インピーダンス素子が接続されることなく各フィルタと前記接続回路とは接続され、前記第１及び前記第２フィルタのそれぞれは、スミスチャート上で自身の通過帯域において、前記低雑音増幅器のノイズフィギュアが最小となるようなノイズフィギュアマッチングインピーダンスと前記低雑音増幅器のゲインが最大となるようなゲインマッチングインピーダンスとの間であるマッチング領域に位置する出力インピーダンスを有する。

このように第１及び第２フィルタが上記の出力インピーダンスを有することにより、第１及び第２フィルタが設けられた経路についてそれぞれインピーダンス素子を接続しなくても、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる。つまり、第１及び第２フィルタについて、小型化を妨げる要因となる個別の整合回路等を設けることなく、ＮＦ性能とゲイン性能とのバランスを最適化することが可能となる。したがって、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる、小型かつマルチバンド対応の高周波モジュールを提供することができる。

また、前記接続回路と前記低雑音増幅器との間に接続された第１インピーダンス調整回路をさらに備え、前記第１インピーダンス調整回路は、前記ノイズフィギュアが最小となる場合及び前記ゲインが最大となる場合に、前記低雑音増幅器に対して当該第１インピーダンス調整回路が接続された回路部分を前記複数のフィルタの出力側から見た第１インピーダンスを調整することにしてもよい。

このような第１インピーダンス調整回路を備えることにより、低雑音増幅器の入力インピーダンスによらず、第１インピーダンスを調整することができる。つまり、スミスチャート上で、低雑音増幅器の入力インピーダンスによらず第１及び第２フィルタの出力インピーダンスに適した位置にマッチング領域を位置させることができる。低雑音増幅器の入力インピーダンス及び第１及び第２フィルタは、各々の回路構成及び材質等の各種仕様によって出力インピーダンスが制約される。このため、第１インピーダンス調整回路を設けることにより、低雑音増幅器及び第１及び第２フィルタの設計自由度を高めることができる。

また、前記第１インピーダンス調整回路は、前記ノイズフィギュアが最小となる場合及び前記ゲインが最大となる場合に、前記第１インピーダンスが前記複数のフィルタうち前記第１フィルタと前記第２フィルタの通過帯域のいずれについても誘導性及び容量性のいずれか一方になるように調整することにしてもよい。

このように第１インピーダンスがいずれの通過帯域においても誘導性及び容量性の一方となるように調整することにより、スミスチャート上で、誘導性及び容量性の他方にマッチング領域を位置させることができる。これにより、第１及び第２フィルタとして出力インピーダンスの虚数成分の性質が一致する構成を用いることができる。

また、前記第１及び前記第２フィルタは、自身の通過帯域において容量性を示す出力インピーダンスをそれぞれ有し、前記第１インピーダンス調整回路は、前記ノイズフィギュアが最小となる場合及び前記ゲインが最大となる場合に、前記第１インピーダンスが前記複数のフィルタうち前記第１フィルタと前記第２フィルタの通過帯域のいずれについても誘導性になるように調整することにしてもよい。

このように第１インピーダンスが誘導性になるように調整することにより、マッチング領域と出力インピーダンスを近づけることができる。また、ＮＦマッチングインピーダンスとゲインマッチングインピーダンスとを近づけることができ得るため、ＮＦの劣化をさらに抑制しつつゲインをさらに高めることができ得る。

また、さらに、前記複数のフィルタのうち第３フィルタと前記接続回路との間に接続され、所定の機能を果たす機能回路を備えることにしてもよい。

このような機能回路を設けることにより、高周波モジュールが対応する複数のバンドのうち、第３フィルタの通過帯域に割り当てられた特定のバンドのみに要求される機能を付加することができる。

また、前記機能回路は、前記第３フィルタに対して当該機能回路が接続された回路部分を前記低雑音増幅器の入力側から見た第２インピーダンスを、前記スミスチャート上で前記第３フィルタの通過帯域において、前記マッチング領域に近づける第２インピーダンス調整回路であることにしてもよい。

このように機能回路として第２インピーダンス調整回路を備えることにより、第３フィルタの通過帯域と第１及び第２フィルタの通過帯域との周波数間隔が大きく離れている場合であっても、第１〜第３フィルタそれぞれについてＮＦ性能とゲイン性能とのバランスを最適化することができる。よって、高周波モジュールが対応する複数のバンドのさらなる広帯域化を図ることができる。

また、前記複数のフィルタは３以上のフィルタを含み、前記複数の経路のそれぞれにおいて、インピーダンス素子が接続されることなく各フィルタと前記接続回路とが接続されることにしてもよい。

これにより、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる、小型かつ３バンド以上のマルチバンド対応の高周波モジュールを提供することができる。

また、前記接続回路は、前記複数のフィルタに個別に対応して接続された複数の選択端子、及び、前記低雑音増幅器に接続された共通端子を有するスイッチ素子であることにしてもよい。

このように接続回路がスイッチ素子によって構成されることにより、複数の選択端子のうちいずれか１つの選択端子のみが共通端子と接続される場合、複数のフィルタが設けられた複数の経路同士が非接続となる。このため、この構成によれば、複数のフィルタ間のアイソレーションを高めることが可能となる。

また、前記接続回路は、前記低雑音増幅器に接続された第１端、及び、前記複数のフィルタに個別に対応してそれぞれ接続された複数の第２端を有するマルチプレクサであることにしてもよい。

このように接続回路がマルチプレクサにより構成されることにより、複数のフィルタのうち２以上のフィルタを経由した２以上の高周波信号を同時に伝達することができる。このため、複数のバンドのうち２以上のバンドを同時に用いて送受信を行うキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）に適用することができる。

また、一般的に、マルチプレクサはスイッチよりも挿入損失が小さい。このため、本態様によれば、接続回路としてスイッチを設ける構成に比べて、高周波モジュール全体について、ＮＦの劣化をさらに抑制しつつゲインをさらに高めることができる。

また、前記複数のフィルタは４以上のフィルタを含み、前記接続回路は、前記複数の経路のうちいくつかの経路を共通接続する第１初段接続回路と、前記複数の経路のうち前記いくつかの経路とは異なる経路のうち少なくとも二つの経路を共通接続する第２初段接続回路と、前記第１及び前記第２初段接続回路と多段接続された後段接続回路と、を有することにしてもよい。

このように多段接続された接続回路の構成を備えることにより、複数のフィルタ間のアイソレーションをさらに高めることができる。

また、前記接続回路は、さらに、前記第１初段接続回路と前記後段接続回路との間に接続され、前記第１初段接続回路に対して当該接続回路が接続された回路部分を前記低雑音増幅器の入力側から見た第３インピーダンスを、前記スミスチャート上で前記複数のフィルタのうち前記いくつかの経路に設けられたいくつかのフィルタの通過帯域において、前記マッチング領域に近づける第３インピーダンス調整回路を有することにしてもよい。

ここでは、高周波モジュールが対応する複数のバンドのうち、第１初段接続回路によって共通接続されたいくつかの経路に設けられたいくつかのフィルタに割り当てられたバンドの周波数帯域を、第１周波数帯域と称する。また、高周波モジュールが対応する複数のバンドのうち、第２初段接続回路によって共通接続された少なくとも二つの経路に設けられた少なくとも二つのフィルタに割り当てられたバンドの周波数帯域を、第２周波数帯域と称する。

上記のように接続回路が第３インピーダンス調整回路を備えることにより、第１周波数帯域と第２周波数帯域との周波数間隔が大きく離れている場合であっても、上記いくつかのフィルタ及び上記少なくとも二つのフィルタのそれぞれについてＮＦ性能とゲイン性能とのバランスを最適化することができる。よって、高周波モジュールが対応する複数のバンドにおいて、周波数が大きく異なるより多くのバンドに対応することができる。ここで、周波数が大きく異なるバンドとはＨＢ帯（例えば２．５ＧＨｚ帯）とＭＢ帯（例えば１８００ＭＨｚ帯）など周波数が大きく異なることを意味する。

また、前記後段接続回路は、前記低雑音増幅器の入力端子に接続される経路から前記第１初段接続回路の共通端子に接続される経路及び前記第２初段接続回路の共通端子に接続される経路が分岐する分岐部によって構成されていることにしてもよい。

このように後段接続回路が分岐部によって構成されていることにより、構成の簡素化が図られる。

また、前記複数のフィルタのそれぞれは、弾性表面波、バルク波または弾性境界波を用いた弾性波共振子によって構成されていることにしてもよい。

このように複数のフィルタが弾性波共振子によって構成されていることにより小型化されるため、高周波モジュールをさらに小型化することができる。また、一般的に高Ｑの特性を示す弾性波共振子によって複数のフィルタが構成されていることにより、複数のフィルタについて低ロス化を図ることができる。したがって、高周波モジュール全体について、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる。

また、本発明の一態様に係る通信装置は、アンテナ素子で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、前記アンテナ素子と前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する上述したいずれか１つの高周波モジュールと、を備える。

これによれば、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる、小型かつマルチバンド対応の通信装置を提供することができる。

本発明によれば、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる、小型かつマルチバンド対応の高周波モジュール等を実現することができる。

実施の形態に係る高周波モジュールの回路構成図である。 実施の形態において、フィルタの出力インピーダンスを規定する位置について示すスミスチャートである。 ＮＦマッチングインピーダンス及びゲインマッチングインピーダンスについて説明するためのスミスチャートである。 実施の形態において、１つのバンドに着目した場合のフィルタの出力インピーダンスを示すスミスチャートである。 変形例１に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例２の第１例に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例２の第２例に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例２の第３例に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例３に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例４に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例５に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例６に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例７に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例８に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例９の第１例に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例９の第２例に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例９の第３例に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例１０に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例１１に係る高周波モジュールの回路構成図である。 変形例１１におけるインピーダンス調整回路の一例である。 変形例１１におけるインピーダンス調整回路の他の一例である。 変形例１１におけるインピーダンス調整回路の他の一例である。 変形例１１におけるインピーダンス調整回路の他の一例である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態及び変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及び変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態及び変形例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。

（実施の形態）
［１．構成］
図１は、実施の形態に係る高周波モジュール１の回路構成図である。なお、同図には、高周波モジュール１とともに通信装置４を構成するＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ：Radio Frequency Integrated Circuit）３も併せて図示されている。

ＲＦＩＣ３は、アンテナ素子（図示せず）で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路である。具体的には、ＲＦＩＣ３は、アンテナ素子から高周波モジュール１を介して入力された高周波信号（ここでは高周波受信信号）を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をベースバンド信号処理回路（図示せず）へ出力する。

また、本実施の形態では、ＲＦＩＣ３は、使用される周波数帯域（バンド）に基づいて、高周波モジュール１が有するスイッチ２０（後述する）の接続を制御する制御部としての機能も有する。具体的には、ＲＦＩＣ３は、制御信号（図示せず）によって、スイッチ２０について共通端子に接続される選択端子を切り替える。なお、制御部は、ＲＦＩＣ３の外部に設けられていてもよく、例えば、高周波モジュール１またはベースバンド信号処理回路（図示せず）に設けられていてもかまわない。

次に、高周波モジュール１の詳細な構成について説明する。

図１に示すように、高周波モジュール１は、複数のフィルタ（本実施の形態では３つのフィルタ１０Ａ〜１０Ｃ）と、接続回路（本実施の形態ではスイッチ２０）と、インピーダンス調整回路３０（第１インピーダンス調整回路）と、低雑音増幅器４０と、を備える。

フィルタ１０Ａ〜１０Ｃは、通過帯域が互いに異なる例えばバンドパスフィルタである。具体的には、通過帯域として、フィルタ１０ＡにはＢａｎｄＡが割り当てられ、フィルタ１０ＢにはＢａｎｄＢが割り当てられ、フィルタ１０ＣにはＢａｎｄＣが割り当てられている。

本実施の形態では、フィルタ１０Ａ〜１０Ｃは、自身の通過帯域において容量性を示す出力インピーダンスを有する。具体的には、フィルタ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれは、弾性表面波を用いた弾性波共振子によって構成されている。

なお、弾性波共振子は、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子であってもよい。

ＳＡＷ共振子の場合、基板とＩＤＴ（Interdigital transducer）電極とを備えている。基板は、少なくとも表面に圧電性を有する基板である。例えば、表面に圧電薄膜を備え、当該圧電薄膜と音速の異なる膜、及び支持基板などの積層体で構成されていてもよい。また、基板は、基板全体に圧電性を有していても良い。この場合、基板は、圧電体層一層からなる圧電基板である。

なお、フィルタ１０Ａ〜１０Ｃは、バンドパスフィルタに限らず、ハイパスフィルタまたはローパスフィルタであってもかまわない。また、フィルタの個数は上記に限らず、例えば、２または４以上であってもかまわない。また、フィルタ１０Ａ〜１０Ｃそれぞれの構成は、上記に限らず、バルク波または弾性境界波を用いた弾性波共振子によって構成されていてもかまわない。

スイッチ２０は、複数のフィルタが設けられた複数の経路（本実施の形態では、３つのフィルタ１０Ａ〜１０Ｃが設けられた３つの経路１０ａ〜１０ｃ）を共通接続する接続回路である。ここで、本実施の形態では、３つのフィルタ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれが設けられた３つの経路１０ａ〜１０ｃは、インピーダンス素子（例えば、インダクタまたはキャパシタ等）が接続されることなく各フィルタとスイッチ２０とを接続している。

具体的には、スイッチ２０は、複数のフィルタ１０Ａ〜１０Ｃに個別に対応して接続された複数の選択端子、及び、低雑音増幅器４０に接続された共通端子を有するＳＰｎＴ（Single Pole n Throw）型（ｎはフィルタの数であり、ここでは３）のスイッチ素子である。本実施の形態では、スイッチ２０の共通端子は、インピーダンス調整回路３０を介して低雑音増幅器４０に接続されている。

インピーダンス調整回路３０は、接続回路（本実施の形態ではスイッチ２０）と低雑音増幅器４０との間に接続された第１インピーダンス調整回路である。インピーダンス調整回路３０は、低雑音増幅器４０に対して当該インピーダンス調整回路３０が接続された回路部分をフィルタ１０Ａ〜１０Ｃの出力側から見たインピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ）（第１インピーダンス）を調整することによって、インピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ａ）、インピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｂ）及びインピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｃ）を調整する。つまり、フィルタ１０Ａ〜１０Ｃの出力側から低雑音増幅器４０を見たインピーダンスは、インピーダンス調整回路３０がない場合のインピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ）（すなわち低雑音増幅器４０の入力インピーダンス）からインピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ａ）、インピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｂ）及びインピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｃ）へと調整されることになる。

なお、インピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ａ）、インピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｂ）及びインピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｃ）は、それぞれ、各フィルタ１０Ａ〜１０Ｃから低雑音増幅器４０を見た各フィルタ１０Ａ〜１０Ｃの通過帯域のインピーダンスである。

このインピーダンス調整回路３０は、例えば、入力端子と出力端子とを結ぶ経路に直列接続されたインダクタにより構成される。なお、インピーダンス調整回路３０の構成はこれに限らず、当該経路に接続されたインピーダンス素子によって構成されていればよい。具体的には、インピーダンス調整回路３０は、入出力端子を結ぶ経路に直列接続されたインダクタまたはキャパシタ、あるいは、当該経路とグランドとを結ぶ経路に直列接続されたインダクタまたはキャパシタ、等によって構成され得る。このインピーダンス調整回路３０の回路構成及びインピーダンス素子の定数については、低雑音増幅器４０の入力インピーダンスＬ（ＬＮＡｉｎ）及びフィルタ１０Ａ〜１０Ｃの出力インピーダンスＺ（Ｆｏｕｔ＿Ａ）〜Ｚ（Ｆｏｕｔ＿Ｃ）に基づいて当該インピーダンス調整回路３０に要求されるインピーダンス調整を考慮して、適宜決定されればよい。

低雑音増幅器４０は、複数のフィルタ（本実施の形態では３つのフィルタ１０Ａ〜１０Ｃ）から接続回路（本実施の形態ではスイッチ２０）を介して入力された高周波信号を増幅するローノイズアンプ回路であり、トランジスタ等によって構成される。

以上のように構成された高周波モジュール１は、複数の経路１０ａ〜１０ｃに対してインピーダンス素子が接続されることなく束ねられるため、小型化かつマルチバンド化することができる。

［２．インピーダンス特性］
一般的に、高周波回路（分布定数回路）においては、接続された回路同士（例えば、フィルタやＬＮＡ等）のインピーダンス関係に応じてロス等が発生したりＮＦが劣化する。これらロスまたはＮＦ等はいずれも、高周波回路全体の特性を悪化させる要因となる。このため、高周波回路を設計する際には、接続される回路同士のインピーダンス関係を調整するインピーダンス整合（マッチング）が必要となる。

しかしながら、低雑音増幅器４０については、低雑音増幅器４０のＮＦが最小になるようにインピーダンス整合（ＮＦマッチング）させるためのインピーダンスであるＮＦマッチングインピーダンスと、低雑音増幅器４０のゲインが最大になるようにインピーダンス整合（ゲインマッチング）させるためのインピーダンスであるゲインマッチングインピーダンスとが、異なる。

このため、例えば、低雑音増幅器４０について、ＮＦの改善を目的としてＮＦマッチングをした場合、ゲインマッチングの悪化によって低雑音増幅器４０による反射が増大する。よって、この場合、低雑音増幅器４０の前段の回路（フィルタ１０Ａ〜１０Ｃ等）のロスが増大することになるため、高周波モジュール１全体のＮＦの劣化につながる。一方、低雑音増幅器４０のゲイン性能の改善を目的として低雑音増幅器４０についてゲインマッチングをした場合、ＮＦマッチングの悪化によって低雑音増幅器４０におけるＮＦが劣化する。よって、この場合であっても、高周波モジュール１全体のＮＦの劣化につながる。

したがって、高周波モジュール１全体のＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めるためには、低雑音増幅器４０から前段の回路を見たインピーダンス（本実施の形態ではフィルタ１０Ａ〜１０Ｃの出力インピーダンス）が、低雑音増幅器４０のＮＦが最小となるようなＮＦマッチングインピーダンスと低雑音増幅器４０のゲインが最大となるようなゲインマッチングインピーダンスとの間に位置することが必要となる。

図２は、本実施の形態において、フィルタ１０Ａ〜１０Ｃの出力インピーダンスを規定する位置について示すスミスチャートである。

同図に示すように、フィルタ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれは、スミスチャート上で自身の通過帯域において、低雑音増幅器４０のＮＦが最小となるようなＮＦマッチングインピーダンスと低雑音増幅器４０のゲインが最大となるようなゲインマッチングインピーダンスとの間であるマッチング領域に位置する出力インピーダンスを有する。

具体的には、ＮＦマッチングインピーダンス及びゲインマッチングインピーダンスのそれぞれは、周波数特性を有することにより、スミスチャート上で太線で示すような軌跡を描く。このため、例えば、フィルタ１０Ａは、スミスチャート上で、ＢａｎｄＡにおけるＮＦマッチングインピーダンスとＢａｎｄＡにおけるゲインマッチングインピーダンスとの間に位置する出力インピーダンスを有する。なお、フィルタ１０Ｂ及び１０Ｃは、通過帯域がフィルタ１０Ａと異なることに関する事項を除き、同様の出力インピーダンスを有する。

ここで、本実施の形態では、接続回路（スイッチ２０）と低雑音増幅器４０との間にインピーダンス調整回路３０が設けられている。同図に示すＮＦマッチングインピーダンス及びゲインマッチングインピーダンスは、低雑音増幅器４０のＮＦが最小及びゲインが最大となる。よって、これらインピーダンスは、インピーダンス調整回路３０を介して低雑音増幅器４０に接続される回路構成（本実施の形態では、フィルタ１０Ａ〜１０Ｃ）に対して要求されるインピーダンスである。

このことについて、図３を用いて説明する。

図３は、ＮＦマッチングインピーダンス及びゲインマッチングインピーダンスについて説明するためのスミスチャートである。具体的には、同図の（ａ）は、低雑音増幅器４０をフィルタ１０Ａの出力側から見たＮＦが最小となるインピーダンス（図中の「ＮＦ＿ｍｉｎ＿Ａ」）及びゲインが最大となるインピーダンス（図中の「Ｇａｉｎ＿ｍａｘ＿Ａ」）を示し、低雑音増幅器４０をフィルタ１０ＢＣの出力側から見たＮＦが最小となるインピーダンス（図中の「ＮＦ＿ｍｉｎ＿Ｂ」）及びゲインが最大となるインピーダンス（図中の「Ｇａｉｎ＿ｍａｘ＿Ｂ」）を示すスミスチャートである。同図の（ｂ）は、低雑音増幅器４０に対してインピーダンス調整回路３０が接続された回路部分をフィルタ１０Ａ及び１０Ｂの出力側から見た上記４つのインピーダンスを示すスミスチャートである。同図の（ｃ）は、同図の（ｂ）に示す４つのインピーダンスそれぞれに整合するインピーダンス（すなわちマッチングが最適となるインピーダンス）を示すスミスチャートである。

なお、簡明のため、同図では２つの周波数に着目してインピーダンスを図示している。また、以下では、接続回路（本実施の形態ではスイッチ２０）を入出力間でインピーダンスが変化しない理想回路として扱い、回路同士を接続する配線を電気長ゼロの理想配線として扱って説明する。ただし、実際の回路設計では、上記接続回路及び配線によるインピーダンス変化及び位相変化を考慮して設計すべきであることは言うまでもない。

同図の（ａ）及び（ｂ）に示すように、インピーダンス調整回路３０により、ＮＦが最小となるインピーダンス（図中の「ＮＦ＿ｍｉｎ＿Ａ」及び「ＮＦ＿ｍｉｎ＿Ｂ」）及びゲインが最大となるインピーダンス（図中の「Ｇａｉｎ＿ｍａｘ＿Ａ」及び「Ｇａｉｎ＿ｍａｘ＿Ｂ」）が移動する。このとき、同図の（ａ）から（ｂ）へのインピーダンス変化は、インピーダンス調整回路３０の回路構成及びインピーダンス素子の定数によって規定され、ここでは、インピーダンス調整回路３０として、入力端子と出力端子とを結ぶ経路にインダクタが直列接続されている場合のインピーダンス変化が示されている。

具体的には、インピーダンス調整回路３０は、ＮＦが最小となる場合及びゲインが最大となる場合に、インピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ａ）、インピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｂ）、インピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｃ）のうち少なくとも２つがそれぞれ誘導性及び容量性のいずれか一方になるように調整する。本実施の形態では、同図の（ｂ）に示すように、インピーダンス調整回路３０は、複数のフィルタ１０Ａ〜１０Ｃの通過帯域における、インピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ａ）及びインピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｂ）についても誘導性になるように調整する。

インピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ａ）及びインピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｂ）について、ＮＦが最小となるインピーダンス及びゲインが最大となるインピーダンスが同図の（ｂ）に示されるように位置することにより、これらにマッチングするインピーダンスとしては、同図の（ｃ）に示すように（ｂ）に示すインピーダンスの概ね複素共役インピーダンスとなる。

つまり、フィルタ１０Ａの出力インピーダンスＺ（Ｆｏｕｔ＿Ａ）が同図の（ｃ）の「ＮＦ＿ｍｉｎ＿Ａ」に示す出力インピーダンス（ＮＦマッチングインピーダンス）を有する場合、低雑音増幅器４０のＮＦが最小となる。一方、当該出力インピーダンスが同図の（ｃ）の「Ｇａｉｎ＿ｍａｘ＿Ａ」に示す出力インピーダンス（ゲインマッチングインピーダンス）を有する場合、低雑音増幅器４０のゲインが最大となる。

同様に、フィルタ１０Ｂの出力インピーダンスＺ（Ｆｏｕｔ＿Ｂ）が同図の（ｃ）の「ＮＦ＿ｍｉｎ＿Ｂ」に示す出力インピーダンス（ＮＦマッチングインピーダンス）を有する場合、低雑音増幅器４０のＮＦが最小となる。一方、当該出力インピーダンスが同図の（ｃ）の「Ｇａｉｎ＿ｍａｘ＿Ｂ」に示す出力インピーダンス（ゲインマッチングインピーダンス）を有する場合、低雑音増幅器４０のゲインが最大となる。

このように、同図の（ｃ）に示すＮＦが最小となるインピーダンスの位置及びゲインが最大となるインピーダンスの位置は、同図の（ｂ）によって規定される。つまり、これらの位置は、インピーダンス調整回路３０によって調整されることになる。言い換えると、インピーダンス調整回路３０は、スミスチャート上で、ＮＦマッチングインピーダンスとゲインマッチングインピーダンスとの間であるマッチング領域の位置を調整することができる。したがって、インピーダンス調整回路３０によって複数のフィルタ１０Ａ〜１０Ｃの出力インピーダンスＺ（Ｆｏｕｔ＿Ａ）〜Ｚ（Ｆｏｕｔ＿Ｃ）が位置しやすい領域にマッチング領域を合わせることにより、複数のバンドについてＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる。

ここで、フィルタ１０Ａ〜１０Ｃのうち少なくとも２つの出力インピーダンスＺ（Ｆｏｕｔ＿Ａ）〜Ｚ（Ｆｏｕｔ＿Ｃ）は、自身の通過帯域がマッチング領域に位置していればよい。つまり、これら出力インピーダンスは、自身の通過帯域の一部のみがマッチング領域に位置することだけではなく、自身の通過帯域の全体がマッチング領域に位置することも含む。例えば、フィルタ１０Ａ〜１０Ｃの通過帯域に１以上のバンドが割り当てられている場合、フィルタ１０Ａ〜１０Ｃの出力インピーダンスＺ（Ｆｏｕｔ＿Ａ）〜Ｚ（Ｆｏｕｔ＿Ｃ）は、自身の通過帯域に割り当てられた１以上のバンドのうち１つのバンドの任意の周波数において、マッチング領域に位置してもかまわない。

図４は、本実施の形態において、１つのバンドに着目した場合のフィルタ（フィルタ１０Ａ〜１０Ｃの任意の１つ）の出力インピーダンスＺ（Ｆｏｕｔ）を示すスミスチャートである。なお、同図には、当該フィルタの出力側から当該フィルタ側を見た上記バンドの中心周波数におけるＮＦサークル（等ＮＦ円）及びゲインサークル（等ゲイン円）も示されている。具体的には、ＮＦサークルは、低雑音増幅器４０において等しいＮＦを有する当該フィルタの出力インピーダンスを示し、ゲインサークルは、低雑音増幅器４０において等しいゲインを有する当該フィルタの出力インピーダンスを示す。

同図に示すように、スミスチャート上で、１つのバンドの出力インピーダンスＺ（Ｆｏｕｔ）は当該バンドの低域端の周波数から高域端の周波数にわたって軌跡を描く。また、この軌跡は、ＮＦサークル中心点（すなわちＮＦマッチングインピーダンス）とゲインサークル中心点（すなわちゲインマッチングインピーダンス）との間のマッチング領域に位置する。つまり、当該バンドのインピーダンスの軌跡は、ＮＦサークル中心点とゲインサークル中心点とを結ぶ線と交差することになる。

［３．効果等］
以下、本実施の形態に係る高周波モジュール１によって奏される効果について、本発明に至った経緯も含めて説明する。

一般的に、小型かつマルチバンド対応への要求を満たす高周波モジュールとしては、複数のフィルタに共通にＬＮＡを設ける構成が考えられる。しかしながら、一般的な５０Ω系で設計されたフィルタを用いた場合、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高める最適設計を満たすためには、複数のフィルタの後段に複数の整合回路を個別に設ける必要がある。しかしながら、このように構成された高周波モジュールでは、ロスの増大による高周波モジュール全体でのＮＦの劣化、あるいは、部品点数の増大による小型化の妨げ等が生じ得る。

また、上記の要求を満たす高周波モジュールとして、ＬＮＡだけでなく整合回路も共通化する構成が考えられる。しかしながら、ＬＮＡのＮＦが最小となるマッチングインピーダンス及びＬＮＡのゲインが最大となるマッチングインピーダンスは、いずれも周波数特性を有するため、一般的な５０Ω系で設計されたフィルタを用いた場合、全てのバンドについて上記最適設計を満たすことは難しい。具体的には、１つのバンドについて上記最適設計を満たすように構成した場合、他のバンドについてはＮＦが劣化するまたはゲインが低下してしまう。このため、他のバンドについてＬＮＡのゲイン性能及びＮＦ性能を十分に引き出すことが難しい。

一方、全てのバンドについて上記最適設計を満たす高周波モジュールとしては、複数のフィルタに個別に対応する整合回路及びＬＮＡを設ける構成が考えられる。しかしながら、このような構成では、整合回路及びＬＮＡの部品点数の増大により回路規模が大きくなるため、小型化及び低コスト化が難しく、さらには、高周波モジュール間の品質のバラつきが生じやすくなる。

これに対し、本願発明者は、出力インピーダンスが調整（カスタマイズ）された複数のフィルタ（本実施の形態では３つのフィルタ１０Ａ〜１０Ｃ）を用いることにより、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高める最適設計を満たしつつ小型化できるマルチバンド対応の高周波モジュール１の構成を見出した。なお、フィルタ１０Ａ〜１０Ｃの出力インピーダンスを調整する手法は、特に限定されないが、例えば次のような手法が挙げられる。具体的には、フィルタが複数のＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極で構成された弾性表面波フィルタである場合、ＩＤＴ電極を構成する電極指のピッチ、交叉幅、電極指対数、反射器−ＩＤＴ電極間隔などの電極パラメータを、ＩＤＴ電極間で異ならせることにより、出力インピーダンスを調整する。また、フィルタがラダー型の弾性波共振子で構成されている場合には、フィルタの出力端に最も近く配置された弾性波共振子のインピーダンスを、その他の弾性波共振子よりも高くまたは低くすることにより、出力インピーダンスを調整する。

すなわち、本実施の形態に係る高周波モジュール１によれば、第１及び第２フィルタ（本実施の形態ではフィルタ１０Ａ〜１０Ｃのうち任意の２つのフィルタ）がＮＦマッチングインピーダンスとゲインマッチングインピーダンスとの間であるマッチング領域に位置する出力インピーダンスを有する（図２参照）。これにより、第１及び第２フィルタが設けられた経路についてインピーダンス素子を接続しなくても、ＮＦの劣化を抑制しつつ利得を高めることができる。つまり、第１及び第２フィルタについて、小型化を妨げる要因となる個別の整合回路等を設けることなく、ＮＦ性能とゲイン性能とのバランスを最適化することが可能となる。したがって、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる、小型かつマルチバンド対応の高周波モジュール１を提供することができる。

特に、本実施の形態に係る高周波モジュール１によれば、３以上（本実施の形態では３つ）のフィルタ１０Ａ〜１０Ｃを備え、複数の経路１０ａ〜１０ｃのそれぞれは、インピーダンス素子が接続されることなく各フィルタと接続回路（本実施の形態ではスイッチ２０）とを接続する。これにより、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる、小型かつ３バンド以上のマルチバンド対応の高周波モジュール１を提供することができる。

また、本実施の形態に係る高周波モジュール１によれば、インピーダンス調整回路３０（第１インピーダンス調整回路）を備える。これにより、低雑音増幅器４０の入力インピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ）によらず、低雑音増幅器４０に対してインピーダンス調整回路３０が接続された回路部分を複数のフィルタ１０Ａ〜１０Ｃの出力側から見たインピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ）（第１インピーダンス）を調整することができる。よって、各フィルタ１０Ａ〜１０Ｃから低雑音増幅器４０を見た各経路１０ａ〜１０ｃのインピーダンス（（Ｚ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ａ））、（Ｚ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｂ））、（Ｚ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｃ）））を調整することができる。つまり、スミスチャート上で、低雑音増幅器４０の入力インピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ）によらず第１及び第２フィルタの出力インピーダンスに適した位置にマッチング領域を位置させることができる。低雑音増幅器４０の入力インピーダンスＺ（ＬＮＡｉｎ）及び第１及び第２フィルタは、各々の回路構成及び材質等の各種仕様によって出力インピーダンスが制約される。このため、インピーダンス調整回路３０を設けることにより、低雑音増幅器４０及び第１及び第２フィルタの設計自由度を高めることができる。

具体的には、本実施の形態に係る高周波モジュール１によれば、各フィルタ１０Ａ〜１０Ｃから低雑音増幅器４０を見た各経路１０ａ〜１０ｃのインピーダンス（（Ｚ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ａ））、（Ｚ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｂ））、（Ｚ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｃ）））のうち少なくとも２つがいずれの通過帯域においても誘導性及び容量性の一方となるように調整することにより、スミスチャート上で、誘導性及び容量性の他方にマッチング領域を位置させることができる。これにより、第１及び第２フィルタとして出力インピーダンスの虚数成分の性質が一致する構成を用いることができる。

より具体的には、各フィルタ１０Ａ〜１０Ｃから低雑音増幅器４０を見た各経路１０ａ〜１０ｃのインピーダンス（（Ｚ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ａ））、（Ｚ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｂ））、（Ｚ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｃ）））のうち少なくとも２つが誘導性になるように調整することにより、マッチング領域と少なくとも２つのフィルタの出力インピーダンスとを近づけることができる。また、ＮＦマッチングインピーダンスとゲインマッチングインピーダンスとを近づけることができ得る。具体的には、図３の（ｂ）に示すようにインピーダンス（Ｚ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ａ）及びＺ（ＬＮＡｉｎ＋ＡＤＪ＿Ｂ）が誘導性になるように調整することにより、図３の（ｃ）に示すようにＮＦマッチングインピーダンス（図中の「ＮＦ＿ｍｉｎ＿Ａ」及び「ＮＦ＿ｍｉｎ＿Ｂ」）とゲインが最大となるインピーダンス（図中の「Ｇａｉｎ＿ｍａｘ＿Ａ」及び「Ｇａｉｎ＿ｍａｘ＿Ｂ」）とを近づけることができる。このため、ＮＦの劣化をさらに抑制しつつゲインをさらに高めることができ得る。

また、本実施の形態に係る高周波モジュール１によれば、接続回路（本実施の形態ではスイッチ２０）がスイッチ素子によって構成されることにより、複数の選択端子のうちいずれか１つの選択端子のみが共通端子と接続される場合、複数のフィルタ１０Ａ〜１０Ｃが設けられた複数の経路同士が非接続となる。このため、この構成によれば、複数のフィルタ１０Ａ〜１０Ｃ間のアイソレーションを高めることが可能となる。

なお、スイッチ２０の共通端子は、複数の選択端子のうち２以上の選択端子と接続され得る構成であってもかまわない。

また、本実施の形態に係る高周波モジュール１によれば、複数のフィルタ１０Ａ〜１０Ｃが弾性波共振子によって構成されていることにより小型化されるため、高周波モジュール１をさらに小型化することができる。また、一般的に高Ｑの特性を示す弾性波共振子によって複数のフィルタ１０Ａ〜１０Ｃが構成されていることにより、複数のフィルタ１０Ａ〜１０Ｃについて低ロス化を図ることができる。したがって、高周波モジュール１全体について、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる。

（変形例１）
上記実施の形態では、複数の経路１０ａ〜１０ｃを共通接続する接続回路として、スイッチ２０を例に説明した。しかし、接続回路は、この構成に限らず、マルチプレクサで構成されていてもかまわない。そこで、実施の形態の変形例１に係る高周波モジュールとして、このような高周波モジュールについて説明する。なお、本変形例及び以降の各変形例において、上記実施の形態と同様の構成については、その説明を省略する。

図５は、実施の形態の変形例１に係る高周波モジュール１０１の回路構成図である。

同図に示す高周波モジュール１０１は、図１に示した高周波モジュール１に比べて、スイッチ２０に代わりマルチプレクサ１２０を備える点が異なる。

マルチプレクサ１２０は、低雑音増幅器４０に接続された第１端、及び、複数のフィルタ１０Ａ〜１０Ｃに個別に対応してそれぞれ接続された複数の第２端を有する。具体的には、マルチプレクサ１２０は、複数のフィルタ１０Ａ〜１０Ｃに個別に対応して接続された複数の個別端子、及び、低雑音増幅器４０に接続された共通端子を有する接続回路である。具体的には、マルチプレクサ１２０は、複数の個別端子と共通端子とを結ぶ複数の経路に個別に接続された複数のフィルタを有する。本実施の形態では、マルチプレクサ１２０は、経路１０ａに接続された個別端子（複数の第２端のうちの１つ）と共通端子（第１端）とを結ぶ経路に接続されてＢａｎｄＡを通過帯域に含むローパスフィルタと、経路１０ｂに接続された個別端子（複数の第２端のうちの他の１つ）と共通端子（第１端）とを結ぶ経路に接続されてＢａｎｄＢを通過帯域に含むバンドパスフィルタと、経路１０ｃに接続された個別端子（複数の第２端のうちのさらに他の１つ）と共通端子（第１端）とを結ぶ経路に接続されてＢａｎｄＣを通過帯域に含むハイパスフィルタと、で構成されている。なお、マルチプレクサ１２０の構成は、これに限らず、例えば複数のバンドパスフィルタにより構成されていてもかまわない。なお、共通端子（第１端）の個数は１に限らず、複数であってもかまわない。

以上のような構成であっても、実施の形態１と同様に、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる、小型かつマルチバンド対応の高周波モジュール１０１を実現することができる。

また、本変形例に係る高周波モジュール１０１によれば、接続回路がマルチプレクサ１２０により構成されることにより、複数のフィルタのうち２以上のフィルタを経由した２以上の高周波信号を同時に伝達することができる。このため、複数のバンドのうち２以上のバンドを同時に用いて送受信を行うキャリアアグリゲーション（ＣＡ）に適用することができる。

また、一般的に、マルチプレクサはスイッチよりも挿入損失が小さい。このため、本変形例によれば、接続回路としてスイッチを設ける構成に比べて、高周波モジュール１０１全体について、ＮＦの劣化をさらに抑制しつつゲインをさらに高めることができる。

（変形例２）
上記実施の形態及びその変形例１では、複数の経路１０ａ〜１０ｃを共通接続する接続回路として、１つの回路素子（上記実施の形態ではスイッチ２０、上記実施の形態の変形例１ではマルチプレクサ１２０）を例に説明した。しかし、接続回路は、この構成に限らず、複数の回路素子が多段接続されることにより構成されていてもかまわない。そこで、実施の形態の変形例１に係る高周波モジュールとして、このような高周波モジュールについて説明する。

図６Ａは、実施の形態の変形例２の第１例に係る高周波モジュール２０１Ａの回路構成図である。図６Ｂは、実施の形態の変形例２の第２例に係る高周波モジュール２０１Ｂの回路構成図である。図６Ｃは、実施の形態の変形例２の第３例に係る高周波モジュール２０１Ｃの回路構成図である。

これらの図に示すように、本変形例の第１例〜第３例に係る高周波モジュール２０１Ａ〜２０１Ｃはいずれも、４つのフィルタ１０Ａ〜１０Ｄを備える。フィルタ１０Ａ〜１０Ｄは、互いに異なる通過帯域を有し、フィルタ１０Ｄの通過帯域にはＢａｎｄＤが割り当てられている。

図６Ａに示す高周波モジュール２０１Ａは、スイッチ２２１ＳＷ、２２２ＳＷ及び２２３ＳＷで構成される接続回路２２０Ａを備える。

スイッチ２２１ＳＷは、複数の経路１０ａ〜１０ｄのうちいくつかの経路（ここでは経路１０ａ及び１０ｂ）を共通接続する第１初段接続回路である。つまり、スイッチ２２１ＳＷは、複数の経路１０ａ〜１０ｄのうち一部の経路を共通接続する。

スイッチ２２２ＳＷは、複数の経路１０ａ〜１０ｄのうち上記いくつかの経路とは異なる経路のうち少なくとも二つの経路（ここでは経路１０ｃ及び１０ｄ）を共通接続する第２初段接続回路である。つまり、スイッチ２２１ＳＷは、複数の経路１０ａ〜１０ｄのうち他の少なくとも一部の経路を共通接続する。

スイッチ２２３ＳＷは、第１初段接続回路（ここではスイッチ２２１ＳＷ）及び第２初段接続回路（ここではスイッチ２２２ＳＷ）と多段接続された後段接続回路である。スイッチ２２３ＳＷは、第１初段接続回路の共通端子に接続された経路２２０ａと第２初段接続回路の共通端子に接続された経路２２０ｂとを共通接続する。

本変形例では、スイッチ２２１ＳＷ、２２２ＳＷ及び２２３ＳＷは、ＳＰＤＴ（Single Pole Double Throw）型のスイッチ素子であり、制御部（図示せず）からの制御信号によって共通端子に接続される選択端子が切り替えられる。

図６Ｂに示す高周波モジュール２０１Ｂは、図６Ａに示す高周波モジュール２０１Ａに比べ、スイッチ２２３ＳＷに代わりダイプレクサ２２３ＤＰを有する接続回路２２０Ｂを備える。

ダイプレクサ２２３ＤＰは、スイッチ２２３ＳＷと同様に後段接続回路であり、低雑音増幅器４０に接続された第１端、及び、第１初段接続回路（ここではスイッチ２２１ＳＷ）及び第２初段接続回路（ここではスイッチ２２２ＳＷ）に個別に対応してそれぞれ接続された複数の第２端を有する。具体的には、ダイプレクサ２２３ＤＰは、ＢａｎｄＡ及びＢａｎｄＢを通過帯域に含むローパスフィルタと、ＢａｎｄＣ及びＢａｎｄＤを通過帯域に含むハイパスフィルタと、で構成されている。当該ローパスフィルタは、経路２２０ａに接続された個別端子（複数の第２端のうちの１つ）と共通端子（第１端）とを結ぶ経路に接続されている。当該ハイパスフィルタは、経路２２０ｂに接続された個別端子（複数の第２端のうちの他の１つ）と共通端子（第１端）とを結ぶ経路に接続されている。

図６Ｃに示す高周波モジュール２０１Ｃは、図６Ａに示す高周波モジュール２０１Ａに比べ、スイッチ２２１ＳＷ及び２２２ＳＷに代わりダイプレクサ２２１ＤＰ及び２２２ＤＰを有する接続回路２２０Ｃを備える。

ダイプレクサ２２１ＤＰは、スイッチ２２１ＳＷと同様に第１初段接続回路であり、後段接続回路（ここではスイッチ２２３ＳＷ）に接続された第１端、及び、フィルタ１０Ａ及び１０Ｂに個別に対応してそれぞれ接続された複数の第２端を有する。具体的には、ダイプレクサ２２１ＤＰは、ＢａｎｄＡを通過帯域に含むローパスフィルタと、ＢａｎｄＢを通過帯域に含むハイパスフィルタと、で構成されている。当該ローパスフィルタは、経路１０ａに接続された個別端子（複数の第２端のうちの１つ）と共通端子（第１端）とを結ぶ経路に接続されている。当該ハイパスフィルタは、経路１０ｂに接続された個別端子（複数の第２端のうちの他の１つ）と共通端子（第１端）とを結ぶ経路に接続されている。

ダイプレクサ２２２ＤＰは、スイッチ２２２ＳＷと同様に第２初段接続回路であり、後段接続回路（ここではスイッチ２２３ＳＷ）に接続された第１端、及び、フィルタ１０Ｃ及び１０Ｄに個別に対応してそれぞれ接続された複数の第２端を有する。具体的には、ダイプレクサ２２２ＤＰは、ＢａｎｄＣを通過帯域に含むローパスフィルタと、ＢａｎｄＤを通過帯域に含むハイパスフィルタと、で構成されている。当該ローパスフィルタは、経路１０ｃに接続された個別端子（複数の第２端のうちの１つ）と共通端子（第１端）とを結ぶ経路に接続されている。当該ハイパスフィルタは、経路１０ｄに接続された個別端子（複数の第２端のうちの他の１つ）と共通端子（第１端）とを結ぶ経路に接続されている。

以上のような構成であっても、実施の形態１と同様に、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる、小型かつマルチバンド対応の高周波モジュール２０１Ａ〜２０１Ｃを実現することができる。

また、本変形例に係る高周波モジュール２０１Ａ〜２０１Ｃによれば、多段接続された接続回路（第１及び第２初段接続回路ならびに後段接続回路）の構成を備えることにより、複数のフィルタ１０Ａ〜１０Ｄ間のアイソレーションをさらに高めることができる。

（変形例３）
上記実施の形態及びその変形例１及び２では、複数のフィルタが設けられた全ての経路はインピーダンス素子が接続されることなく各フィルタと接続回路とを接続した。しかし、インピーダンス素子が接続されてフィルタと接続回路とを接続する経路があってもかまわない。そこで、実施の形態の変形例３に係る高周波モジュールとして、このような高周波モジュールについて説明する。

なお、本変形例では、第１及び第２フィルタとして通過帯域にＢａｎｄＡまたはＢａｎｄＢが割り当てられた２つのフィルタを例に説明し、第３フィルタとして通過帯域にＢａｎｄＣが割り当てられたフィルタを例に説明するが、第１〜第３フィルタとこれらフィルタとの対応関係はこれに限らない。

図７は、実施の形態の変形例３に係る高周波モジュール３０１の回路構成図である。

同図に示す高周波モジュール３０１は、図１に示した高周波モジュール１に比べて、フィルタ１０Ｃに代わりフィルタ３１０Ｃを備え、フィルタ３１０Ｃとスイッチ２０との間に接続されたインピーダンス調整回路３３０を備える点が異なる。

フィルタ３１０Ｃは、通過帯域がフィルタ１０Ａ及び１０Ｂと大きく（例えば、通過帯域の帯域幅以上）異なる。例えば、フィルタ３１０Ｃの通過帯域はＬＢ帯であり、フィルタ１０Ａ及び１０Ｂの通過帯域はＭＢ帯である。また、例えば、フィルタ３１０Ｃは、自身の通過帯域における出力インピーダンス（帯域内出力インピーダンス）が、フィルタ１０Ａ及び１０Ｂの通過帯域における出力インピーダンス（帯域外出力インピーダンス）と比べて大きく異なる。

インピーダンス調整回路３３０は、複数のフィルタ１０Ａ、１０Ｂ及び３１０Ｃのうち第３フィルタ（本変形例ではフィルタ３１０Ｃ）とスイッチ２０との間に接続され、所定の機能（ここではインピーダンスを調整する機能）を果たす機能回路である。このインピーダンス調整回路３３０は、第３フィルタに対して当該インピーダンス調整回路３３０が接続された回路部分を低雑音増幅器４０の入力側から見た第２インピーダンスを、スミスチャート上で第３フィルタの通過帯域において、マッチング領域に近づける第２インピーダンス調整回路である。インピーダンス調整回路３３０の回路構成及びインピーダンス素子の定数については、特に限定されず、第２インピーダンスが上記マッチング領域に位置するような回路構成及び定数であればよい。

以上のような構成であっても、実施の形態１と同様に、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる、小型かつマルチバンド対応の高周波モジュール３０１を実現することができる。

また、スミスチャート上で、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めるためのマッチング領域の位置は、上記実施の形態で説明したようにインピーダンス調整回路３０によって調整することができる。ただし、インピーダンス調整回路３０では、当該マッチング領域の位置を調子することはできても領域を拡大することはできない。このため、複数のバンド（ここでは、ＢａｎｄＡ〜ＢａｎｄＣ）の周波数が離れている場合には、特に他のバンドと周波数が離れているバンド（ここではＢａｎｄＣ）について、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができるという効果が発揮されにくい場合がある。このようなＢａｎｄＡ〜Ｃの組み合わせとしては、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）で用いられる３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）のＢａｎｄ１２、１３及び７の組み合わせが挙げられる。

これに対し、本変形例に係る高周波モジュール３０１によれば、インピーダンス調整回路（第２インピーダンス調整回路）を備えることにより、第３フィルタ（本変形例ではフィルタ３１０）の通過帯域と第１及び第２フィルタ（本変形例ではフィルタ１０Ａ及び１０Ｂ）の通過帯域との周波数間隔が大きく離れている場合であっても、第１〜第３フィルタそれぞれについてＮＦ性能とゲイン性能とのバランスを最適化することができる。よって、高周波モジュールが対応する複数のバンドのさらなる広帯域化を図ることができる。

（変形例４）
なお、上記実施の形態の変形例２の構成と上記実施の形態の３の構成とを組み合わせてもかまわない。つまり、接続回路は、第１初段接続回路と後段接続回路との間に接続されたインピーダンス調整回路を有してもかまわない。そこで、実施の形態の変形例４に係る高周波モジュールとして、このような高周波モジュールについて説明する。

図８は、実施の形態の変形例４に係る高周波モジュール４０１の回路構成図である。

同図に示す高周波モジュール４０１は、図６Ａに示した高周波モジュール２０１Ａに比べて、フィルタ１０Ａ及び１０Ｂに代わりフィルタ４１０Ａ及び４１０Ｂを備え、さらにインピーダンス調整回路４３０を備える点が異なる。

フィルタ４１０Ａ及び４１０Ｂは、スミスチャート上で自身の通過帯域において、マッチング領域と異なる領域に位置する出力インピーダンスＺ（Ｆｏｕｔ＿Ａ）及びＺ（Ｆｏｕｔ＿Ｂ）を有する。

インピーダンス調整回路４３０は、第１初段接続回路（本変形例ではスイッチ２２１ＳＷ）と後段接続回路（本変形例ではスイッチ２２３ＳＷ）との間に接続された第３インピーダンス調整回路である。このインピーダンス調整回路４３０は、第１初段接続回路に対して当該インピーダンス調整回路４３０が接続された回路部分を低雑音増幅器４０の入力側から見た第３インピーダンスを、スミスチャート上で複数のフィルタ４１０Ａ、４１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｃのうちいくつかの経路（第１初段接続回路によって共通接続された経路）に設けられたいくつかのフィルタ（本変形例ではフィルタ４１０Ａ及び４１０Ｂ）の通過帯域において、上述したマッチング領域に近づける。インピーダンス調整回路４３０の回路構成及びインピーダンス素子の定数については、特に限定されず、第３インピーダンスが上記マッチング領域に位置するような回路構成及び定数であればよい。

以上のような構成であっても、実施の形態１と同様に、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる、小型かつマルチバンド対応の高周波モジュール４０１を実現することができる。

また、本変形例に係る高周波モジュール４０１によれば、接続回路４２０がインピーダンス調整回路４３０（第３インピーダンス調整回路）を備えることにより、次のような効果が奏される。

ここでは、高周波モジュール４０１が対応する複数のバンドのうち、スイッチ２２１ＳＷ（第１初段接続回路）によって共通接続されたいくつかの経路に設けられたいくつかのフィルタ（本変形例ではフィルタ４１０Ａ及び４１０Ｂ）に割り当てられたバンドの周波数帯域を、第１周波数帯域と称する。また、高周波モジュール４０１が対応する複数のバンドのうち、スイッチ２２２ＳＷ（第２初段接続回路）によって共通接続された少なくとも二つの経路に設けられた少なくとも二つのフィルタ（本変形例ではフィルタ１０Ｃ及び１０Ｄ）に割り当てられたバンドの周波数帯域を、第２周波数帯域と称する。

上記のようにインピーダンス調整回路４３０を備えることにより、第１周波数帯域と第２周波数帯域との周波数間隔が大きく離れている場合であっても、上記いくつかのフィルタ及び上記少なくとも二つのフィルタのそれぞれについてＮＦ性能とゲイン性能とのバランスを最適化することができる。よって、高周波モジュール４０１が対応する複数のバンドにおいて、周波数が大きく異なるより多くのバンドに対応することができる。ここで、周波数が大きく異なるバンドとはＨＢ帯（例えば２．５ＧＨｚ帯）とＭＢ帯（例えば１８００ＭＨｚ帯）など周波数が大きく異なることを意味する。

なお、本変形例では、インピーダンス調整回路４３０と接続されるフィルタとしてフィルタ４１０Ａ及び４１０Ｂを例に説明した。しかし、インピーダンス調整回路４３０と接続されるフィルタは上記の例に限定されず、例えばフィルタ１０Ｃ及び１０Ｄであってもかまわない。つまり、インピーダンス調整回路４３０は、スイッチ２２２ＳＷとスイッチ２２３ＳＷとの間に接続されていてもかまわない。この場合、スイッチ２２２ＳＷが第１初段接続回路に相当し、スイッチ２２１ＳＷが第２初段接続回路に相当する。

（変形例５）
上記実施の形態及びその変形例１〜４では、接続回路（あるいは当該接続回路を構成する第１及び第２初段接続回路ならびに後段接続回路）は、スイッチ（あるいはマルチプレクサまたはダイプレクサ）等の回路素子によって複数の経路を接続していた。しかし、接続回路は、回路素子に限定されず、複数の経路（配線）を共通接続する接続点であってもかまわない。また、このとき、接続点の前段（フィルタ側）に接続されたインピーダンス調整回路と後段（ＬＮＡ側）に接続されたインピーダンス調整回路とで１つのインピーダンス調整回路が構成されていてもかまわない。そこで、実施の形態の変形例５に係る高周波モジュールとして、このような高周波モジュールについて説明する。

図９は、実施の形態の変形例５に係る高周波モジュール５０１の回路構成図である。

同図に示す高周波モジュール５０１は、図８に示した高周波モジュール４０１に比べて、フィルタ４１０Ａ及び４１０Ｂに代わりフィルタ１０Ａ及び１０Ｂを備え、フィルタ１０Ｃ及び１０Ｄに代わりフィルタ５１０Ｃ及び５１０Ｄを備える。さらに、高周波モジュール５０１の接続回路５２０は、高周波モジュール４０１の接続回路４２０に比べて、後段接続回路が分岐点Ｎ（分岐部）で構成され、当該後段接続回路とスイッチ２２２ＳＷとを接続する経路にインピーダンス調整回路５３２（第３インピーダンス調整回路）が設けられている点が異なる。

フィルタ５１０Ｃ及び５１０Ｄは、通過帯域がフィルタ１０Ａ及び１０Ｂと大きく（例えば、通過帯域の帯域幅以上）異なる。例えば、フィルタ５１０Ｃ及び５１０Ｄの通過帯域はＬＢ帯であり、フィルタ１０Ａ及び１０Ｂの通過帯域はＭＢ帯である。また、例えば、フィルタ５１０Ｃ及び５１０Ｄのそれぞれは、自身の通過帯域における出力インピーダンス（帯域内出力インピーダンス）が、フィルタ１０Ａ及び１０Ｂの通過帯域における出力インピーダンス（帯域外出力インピーダンス）と比べて大きく異なる。

インピーダンス調整回路５３２は、第１初段接続回路（本変形例ではスイッチ２２２ＳＷ）と後段接続回路（本変形例では分岐点Ｎ）との間に接続された第３インピーダンス調整回路である。このインピーダンス調整回路５３２は、第１初段接続回路に対して当該インピーダンス調整回路５３２が接続された回路部分を低雑音増幅器４０の入力側から見た第３インピーダンスを、スミスチャート上で第１初段接続回路に接続されたフィルタ（本変形例ではフィルタ５１０Ｃ及び５１０Ｄ）の通過帯域において上述したマッチング領域に位置するように調整する。

つまり、インピーダンス調整回路５３２は、インピーダンス調整回路３０とともに、１つのインピーダンス調整回路５３０を構成している。言い換えると、インピーダンス調整回路５３０について、低雑音増幅器４０側の点を始点とすると、終点にスイッチ２２２ＳＷが接続され、始点と終点との間の分岐点Ｎにスイッチ２２１ＳＷが接続されていることになる。このため、これら２つのインピーダンス調整回路によって構成された１つのインピーダンス調整回路５３０は、フィルタ１０Ａ及び１０Ｂに対するマッチング領域の移動、及び、フィルタ５１０Ｃ及び５１０Ｄに対するマッチング領域の移動という２つの作用を有する。

以上のような構成であっても、実施の形態１と同様に、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる、小型かつマルチバンド対応の高周波モジュール５０１を実現することができる。

また、本変形例に係る高周波モジュール５０１によれば、後段接続回路が分岐点Ｎ（分岐部）によって構成されていることにより、構成の簡素化が図られる。また、この構成により、複数のバンドのうち２以上のバンドを同時に用いて送受信を行うキャリアアグリゲーションに適用することができる。

（変形例６）
上記実施の形態及びその変形例１〜５では、高周波モジュールは、インピーダンス調整回路３０（第１インピーダンス調整回路）及び低雑音増幅器４０を１つずつ備えるとした。しかし、これらの個数は１つに限らず、複数であってもかまわない。そこで、実施の形態の変形例６に係る高周波モジュールとして、このような高周波モジュールについて説明する。

図１０は、実施の形態の変形例６に係る高周波モジュール６０１の回路構成図である。

同図に示す高周波モジュール６０１は、図１に示した高周波モジュール１に比べて、インピーダンス調整回路３０及び低雑音増幅器４０に代わり、２つのインピーダンス調整回路３０Ａ及び３０Ｂならびに２つの低雑音増幅器４０Ａ及び４０Ｂを備える。また、ＳＰｎＴ型のスイッチ２０に代わり、ＤＰｎＴ（Double Pole n Throw）型（ｎはフィルタの数であり、ここでは４）のスイッチ６２０を備える。スイッチ６２０は、制御部（図示せず）からの制御信号によって、各共通端子に接続される選択端子が切り替えられる。

このような構成によれば、例えば、低雑音増幅器４０ＡによってＨＢ帯の高周波信号（高周波受信信号）を増幅し、低雑音増幅器４０ＢによってＬＢ帯の高周波信号（高周波受信信号）を増幅することができる。したがって、ＨＢ帯及びＬＢ帯それぞれについて適切な低雑音増幅器を用いることが可能となるので、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高め、かつ、高周波モジュール６０１が対応する複数のバンドのさらなる広帯域化を図ることが可能となる。

また、この構成により、複数のバンドのうち２以上のバンドを同時に用いて送受信を行うキャリアアグリゲーションに適用することができる。

なお、本変形例において、インピーダンス調整回路及び低雑音増幅器の個数は、上記個数に限定されず、３以上であってもかまわない。このような構成の場合、スイッチ６２０はＤＰｎＴ型に限定されず、インピーダンス調整回路及び低雑音増幅器と同数の共通端子を有してもかまわない。

（変形例７）
上記実施の形態の変形例２の第１例では、スイッチ２２１ＳＷとスイッチ２２２ＳＷとは個別のスイッチ素子によって構成されていたが、これらは１つのスイッチ素子によって構成されていても構わない。つまり、初段接続回路及び後段接続回路は１つずつであってもかまわない。そこで、実施の形態の変形例７に係る高周波モジュールとして、このような高周波モジュールについて説明する。

図１１は、実施の形態の変形例７に係る高周波モジュール７０１の回路構成図である。

同図に示す高周波モジュール７０１は、図６Ａに示した高周波モジュール２０１Ａに比べて、スイッチ２２１ＳＷ及び２２２ＳＷとスイッチ２２３ＳＷとを有する接続回路２２０Ａに代わり、スイッチ７２１とスイッチ７２３とを有する接続回路７２０を備える。なお、スイッチ７２３は、スイッチ２２３ＳＷと同様の構成を有するため、以下では説明を省略する。

スイッチ７２１は、スイッチ２２１ＳＷ（第１初段接続回路）とスイッチ２２２ＳＷ（第２初段接続回路）とが一体化されたスイッチであり、本変形例では、ＤＰｎＴ型（ｎはフィルタの数であり、ここでは４）のスイッチである。このスイッチ７２１は、スイッチ６２０と同様に、制御部（図示せず）からの制御信号によって、各共通端子に接続される選択端子が切り替えられる。

このような構成であっても、上記実施の形態の変形例２の第１例と同様の効果を奏することができる。

なお、スイッチ７２３はＳＰＤＴ型に限定されず、３以上の選択端子を有してもかまわない。このような構成の場合、スイッチ７２１はＤＰｎＴ型に限定されず、スイッチ７２３の選択端子と同数の共通端子を有してもかまわない。

（変形例８）
上記実施の形態及びその変形例１〜７では、高周波モジュールは、接続回路として何らかの回路素子を有するとした。しかし、接続回路は、回路素子を有さずに、複数の経路が共通接続されることにより構成されていてもかまわない。そこで、実施の形態の変形例８に係る高周波モジュールとして、このような高周波モジュールについて説明する。

図１２は、実施の形態の変形例８に係る高周波モジュール８０１の回路構成図である。

同図に示す高周波モジュール８０１は、図１に示した高周波モジュール１のスイッチ２０（接続回路）に代わり、複数の経路１０ａ〜１０ｃが共通接続点８２０によって共通接続されている点が異なる。つまり、共通接続点８２０は、本変形例における接続回路に相当する。

このような構成によれば、接続回路の小型化を図ることができるので、高周波モジュール８０１全体についてさらなる小型化を図ることができる。

また、この構成により、複数のバンドを同時に用いて送受信を行うキャリアアグリゲーション（ＣＡ）に適用することができる。

（変形例９）
また、ＣＡに適用する構成としては、上記説明した構成に限らず、例えば、共通端子を複数の個別端子と同時に接続可能なスイッチを用いてもかまわない。図１３Ａは、実施の形態の変形例９の第１例に係る高周波モジュール９０１Ａの回路構成図である。図１３Ｂは、実施の形態の変形例９の第２例に係る高周波モジュール９０１Ｂの回路構成図である。図１３Ｃは、実施の形態の変形例９の第３例に係る高周波モジュール９０１Ｃの回路構成図である。

図１３Ａに示す高周波モジュール９０１Ａは、図６Ａに示す高周波モジュール２０１Ａに比べ、スイッチ２２３ＳＷに代わりスイッチ９２３ＳＷを有する接続回路９２０Ａを備える。

スイッチ９２３ＳＷは、インピーダンス調整回路３０と接続された共通端子を、２つの経路２２０ａ及び２２０ｂにそれぞれ接続された２つの個別端子と同時に接続可能なスイッチである。スイッチ９２３ＳＷは、制御部（図示せず）からの制御信号によって、共通端子に接続される選択端子及びその個数が切り替えられる。

このように構成された高周波モジュール９０１Ａによれば、スイッチ９２３ＳＷの共通端子が２つの個別端子に同時に接続されることにより、ＢａｎｄＡ及びＢａｎｄＢのいずれか一方とＢａｎｄＣ及びＢａｎｄＤのいずれか一方とのＣＡに対応することができる。

図１３Ｂに示す高周波モジュール９０１Ｂは、図６Ｂに示す高周波モジュール２０１Ｂに比べ、スイッチ２２１ＳＷ及び２２２ＳＷに代わりスイッチ９２１ＳＷ及び９２２ＳＷを有する接続回路９２０Ｂを備える。

スイッチ９２１ＳＷは、後段接続回路であるダイプレクサ２２３ＤＰと接続された共通端子を、２つの経路１０ａ及び１０ｂにそれぞれ接続された２つの個別端子と同時に接続可能なスイッチである。スイッチ９２２ＳＷは、後段接続回路であるダイプレクサ２２３ＤＰと接続された共通端子を、２つの経路１０ｃ及び１０ｄにそれぞれ接続された２つの個別端子と同時に接続可能なスイッチである。これらスイッチ９２１ＳＷ及び９２２ＳＷは、ＳＰＤＴ型のスイッチ素子であり、制御部（図示せず）からの制御信号によって共通端子に接続される選択端子及びその個数が切り替えられる。

このように構成された高周波モジュール９０１Ｂによれば、スイッチ９２１ＳＷ及び９２２ＳＷのうち少なくとも一方においてＢａｎｄＡ〜ＢａｎｄＤのうち２以上のバンドのＣＡに対応することができる。

図１３Ｃに示す高周波モジュール９０１Ｃは、図６Ｃに示す高周波モジュール２０１Ｃに比べ、スイッチ２２３ＳＷに代わり上述したスイッチ９２３ＳＷを有する接続回路９２０Ｃを備える。

このように構成された高周波モジュール９０１Ｃによれば、スイッチ９２３ＳＷの共通端子が２つの個別端子に同時に接続されることにより、ＢａｎｄＡ〜ＢａｎｄＤのうち２以上のバンドのＣＡに対応することができる。

（変形例１０）
変形例９で説明した、共通端子を複数の選択端子に同時に接続するスイッチは、インピーダンスを調整するために用いられてもかまわない。そこで、実施の形態の変形例１０に係る高周波モジュールとして、このようなスイッチを有する高周波モジュールについて説明する。

図１４は、実施の形態の変形例１０に係る高周波モジュール１００１の回路構成図である。

同図に示す高周波モジュール１００１は、図７に示す高周波モジュール３０１に比べ、スイッチ２０に代わりスイッチ１０２０を有し、さらに、インピーダンスを調整するための付加回路６３０を有する。

スイッチ１０２０は、１つの共通端子と４つの個別端子とを有し、共通端子を４つの個別端子のうち２以上の個別端子と同時に接続可能なスイッチである。スイッチ１０２０は、制御部（図示せず）からの制御信号によって共通端子に接続される選択端子及びその個数が切り替えられる。

付加回路６３０は、スイッチ１０２０の１つの個別端子とグランドとの間に接続された所定の機能を果たす回路ある。つまり、付加回路６３０は、スイッチ１０２０の共通端子が付加回路６３０に接続された個別端子と他の個別端子とに同時に接続された場合に、高周波信号を伝送する主経路とグランドとの間に接続されることで、当該所定の機能を果たす。

例えば、付加回路６３０は、スイッチ１０２０の個別端子とグランドとの間に接続されたインダクタまたはキャパシタ等のインピーダンス素子である。このように構成された付加回路６３０によれば、スイッチ１０２０の共通端子が上記同時に接続された場合に、当該インピーダンス素子が主経路とグランドとの間に接続されることにより、当該主経路のインピーダンスを調整する機能を果たす。

また、例えば、付加回路６３０は、スイッチの個別端子とグランドとの間に接続されたＬＣ並列共振回路またはＬＣ直列共振回路、あるいは、分布定数型共振器等の共振回路である。このように構成された付加回路６３０によれば、スイッチ１０２０の共通端子が上記同時に接続された場合に、当該共振回路が主経路とグランドとの間に接続されることにより、次のような極を形成する機能を果たす。具体的には、共振回路は、インピーダンスが極小（理想的には０）となる周波数において減衰極を形成し、インピーダンスが極大（理想的には無限大）となる周波数において通過帯域を形成する。

以上のように、本変形例に係る高周波モジュール１００１によれば、スイッチ１０２０の共通端子において、他の少なくとも１つの個別端子に接続しつつ、付加回路６３０が接続された個別端子に接続するか否かを切り替えることにより、付加回路６３０により果たされる所定の機能の有無を切り替えることができる。

（変形例１１）
なお、上記説明したインピーダンス調整回路は、インピーダンスを可変することができる構成であってもかまわない。そこで、実施の形態の変形例１１に係る高周波モジュールとして、このようなインピーダンス調整回路を有する高周波モジュールについて説明する。

図１５は、実施の形態の変形例１１に係る高周波モジュール１１０１の回路構成図である。

同図に示す高周波モジュール１１０１は、図７に示す高周波モジュール３０１に比べインピーダンス調整回路３０に代わり、インピーダンスを可変することができるインピーダンス調整回路１０３０を有する。

図１６Ａ〜図１６Ｄは、本変形例におけるインピーダンス調整回路１０３０の一例である。

図１６Ａに示すように、インピーダンス調整回路１０３０は、例えば、各々がインダクタＬａ及びその両端に直列接続された一対のスイッチＳＷａからなる複数の直列回路が並列接続されることで構成されていてもよい。これによれば、一対のスイッチＳＷａごとにオン及びオフが切り替えられることにより、並列接続されるインダクタＬａの個数を切り替えることができるため、インピーダンス調整回路１０３０全体のインダクタンスを可変することができる。

また、図１６Ｂに示すように、インピーダンス調整回路１０３０は、例えば、各々がキャパシタＣｂ及びその両端に直列接続された一対のスイッチＳＷｂからなる複数の直列回路が並列接続されることで構成されていてもよい。これによれば、一対のスイッチＳＷｂごとにオン及びオフが切り替えられることにより、並列接続されるキャパシタＣｂの個数を切り替えることができるため、インピーダンス調整回路１０３０全体のキャパシタンスを可変することができる。

なお、図１６Ａ及び図１６Ｂに示す構成において、並列接続される直列回路の個数は、複数であればよく、２であっても４以上であってもよい。また、一対のスイッチの一方は設けられていなくてもよい。

また、図１６Ｃに示すように、インピーダンス調整回路１０３０は、例えば、各々がインダクタＬｃとこれに並列接続されたスイッチＳＷｃからなる複数の並列回路が直列接続されることで構成されていてもよい。これによれば、複数のスイッチＳＷｃのオン及びオフが個別に切り替えられることにより、直列接続されるインダクタＬｃの個数を切り替えることができるため、インピーダンス調整回路１０３０全体のインダクタンスを可変することができる。

なお、図１６Ｃに示す構成において、インダクタＬｃに代わりキャパシタが設けられていてもよい。

また、図１６Ｄに示すように、インピーダンス調整回路１０３０は、例えば、高周波信号を伝送する主経路上のノードＡに設けられたショートスタブＳｄと、複数のスイッチＳＷｄと、で構成されていてもよい。複数のスイッチＳＷｄは、ショートスタブＳｄ上のノードＡからの距離が互いに異なる複数のノードとグランドの間に接続されている。これによれば、オンとされるスイッチＳＷｄが切り替えられることにより、ショートスタブＳｄにおいてグランドに接続されるノードを切り替えることができるため、インピーダンス調整回路１０３０全体のインピーダンスを可変することができる。

（その他の変形例）
以上、本発明に係る高周波モジュールについて、実施の形態及び変形例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。上記実施の形態及び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、本発明に係る高周波モジュールを内蔵した各種機器も本発明に含まれる。

例えば、実施の形態１で説明した高周波モジュール１とＲＦＩＣ３（ＲＦ信号処理回路）とを備える通信装置４も本発明に含まれる。このような通信装置４によれば、ＮＦの劣化を抑制しつつゲインを高めることができる通信装置を、小型化かつマルチバンド化することができる。

例えば、上記説明では、高周波モジュールは、接続回路と低雑音増幅器４０との間に接続された第１インピーダンス調整回路を備えるとした。しかし、高周波モジュールは、第１インピーダンス調整回路を備えていなくてもかまわない。つまり、第１インピーダンス調整回路によるインピーダンス調整がない場合であっても、第１及び第２フィルタのそれぞれが、ＮＦマッチングインピーダンスとゲインマッチングインピーダンスとの間であるマッチング領域に位置する出力インピーダンスを有していればよい。

また、上記説明では、各フィルタは、自身の通過帯域において容量性を示す出力インピーダンスを有するとした。しかし、各フィルタは、自身の通過帯域において誘導性を示す出力インピーダンスを有してもかまわないし、虚数成分を持たない出力インピーダンスを有してもかまわない。また、一部のフィルタが自身の通過帯域において容量性を示す出力インピーダンスを有し、他のフィルタが自身の通過帯域において誘導性を示す出力インピーダンスを有してもかまわない。

また、各フィルタは、弾性波共振子と異なる素子によって構成されていてもよく、例えば、ＬＣ素子によって構成されていてもかまわない。

また、上記実施の形態の変形例３では、機能回路としてインピーダンス調整回路３３０を例に説明した。しかし、機能回路は、このような構成に限らず、例えば、ローパスフィルタ等のフィルタ、カプラあるいはアイソレータであってもかまわない。このような機能回路を備えることにより、第３フィルタを通過する特定のバンド（ここではＢａｎｄＣ）についてのみ、機能回路により果たされる機能により影響を及ぼすことができる。例えば、機能回路としてローパスフィルタを設けた場合、上記特定のバンドについて、ローパスフィルタの作用により高域側の減衰特性を高めることができる。

また、上記実施の形態の変形例４におけるインピーダンス調整回路４３０に代わり、このような機能回路を設けてもかまわない。このような構成により、第１初段接続回路により共通接続された経路（経路１０ａ及び１０ｂ）に設けられたフィルタ（フィルタ４１０Ａ及び４１０Ｂ）を通過する特定のバンド（ここではＢａｎｄＡ及びＢａｎｄＢ）についてのみ、機能回路により果たされる機能により影響を及ぼすことができる。

本発明は、マルチバンドシステムに適用できるＮＦ性能とゲイン性能とのバランスがとれた小型の高周波モジュール及び通信装置として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。

１、１０１、２０１Ａ〜２０１Ｃ、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、８０１、９０１Ａ、９０１Ｂ、９０１Ｃ、１００１、１１０１ 高周波モジュール
３ ＲＦＩＣ（ＲＦ信号処理回路）
４ 通信装置
１０Ａ〜１０Ｄ、３１０Ｃ、４１０Ａ、４１０Ｂ、５１０Ｃ、５１０Ｄ フィルタ
１０ａ〜１０ｄ 経路
２０、６２０、１０２０ スイッチ（接続回路）
２２０Ａ〜２２０Ｃ、４２０、５２０、７２０、９２０Ａ、９２０Ｂ、９２０Ｃ、 接続回路
３０、３０Ａ、３０Ｂ、１０３０ インピーダンス調整回路（第１インピーダンス調整回路）
４０、４０Ａ、４０Ｂ 低雑音増幅器
１２０ マルチプレクサ（接続回路）
２２１ＤＰ ダイプレクサ（第１初段接続回路）
２２１ＳＷ、９２１ＳＷ スイッチ（第１初段接続回路）
２２２ＤＰ ダイプレクサ（第２初段接続回路）
２２２ＳＷ、９２２ＳＷ スイッチ（第２初段接続回路）
２２３ＳＷ、７２３、９２３ＳＷ スイッチ（後段接続回路）
２２３ＤＰ ダイプレクサ（後段接続回路）
３３０ インピーダンス調整回路（第２インピーダンス調整回路）
４３０、５３２ インピーダンス調整回路（第３インピーダンス調整回路）
５３０ インピーダンス調整回路
６３０ 付加回路
７２１、ＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃ、ＳＷｄ スイッチ
８２０ 共通接続点（接続回路）
Ｃｂ キャパシタ
Ｌａ、Ｌｃ インダクタ
Ｓｄ ショートスタブ

Claims (12)

1. 第１及び第２フィルタを含み、通過帯域が互いに異なる複数のフィルタと、
   前記複数のフィルタがそれぞれ設けられた複数の経路を共通接続する接続回路と、
   前記接続回路に接続された低雑音増幅器と、を備え、
   前記複数の経路のうち前記第１及び前記第２フィルタのそれぞれが設けられた経路において、インピーダンス素子が接続されることなく各フィルタと前記接続回路とは接続され、
   前記第１及び前記第２フィルタのそれぞれは、スミスチャート上で自身の通過帯域において、前記低雑音増幅器のノイズフィギュアが最小となるようなノイズフィギュアマッチングインピーダンスと前記低雑音増幅器のゲインが最大となるようなゲインマッチングインピーダンスとの間であるマッチング領域に位置する出力インピーダンスを有し、
   前記複数のフィルタは４以上のフィルタを含み、
   前記接続回路は、
   前記複数の経路のうちいくつかの経路を共通接続する第１初段接続回路と、
   前記複数の経路のうち前記いくつかの経路とは異なる経路のうち少なくとも二つの経路を共通接続する第２初段接続回路と、
   前記第１及び前記第２初段接続回路と多段接続された後段接続回路と、を有し、
   前記接続回路は、さらに、前記第１初段接続回路と前記後段接続回路との間に接続され、前記第１初段接続回路に対して当該接続回路が接続された回路部分を前記低雑音増幅器の入力側から見た第３インピーダンスを、前記スミスチャート上で前記複数のフィルタのうち前記いくつかの経路に設けられたいくつかのフィルタの通過帯域において、前記マッチング領域に近づける第３インピーダンス調整回路を有し、
   前記第２初段接続回路と前記後段接続回路との間にはインピーダンス素子は接続されていない、
   高周波モジュール。
2. さらに、前記接続回路と前記低雑音増幅器との間に接続された第１インピーダンス調整回路を備え、
   前記第１インピーダンス調整回路は、前記ノイズフィギュアが最小となる場合及び前記ゲインが最大となる場合に、前記低雑音増幅器に対して当該第１インピーダンス調整回路が接続された回路部分を前記複数のフィルタの出力側から見た第１インピーダンスを調整する、
   請求項１に記載の高周波モジュール。
3. 前記第１インピーダンス調整回路は、前記ノイズフィギュアが最小となる場合及び前記ゲインが最大となる場合に、前記第１インピーダンスが前記複数のフィルタうち前記第１フィルタと前記第２フィルタの通過帯域のいずれについても誘導性及び容量性のいずれか一方になるように調整する、
   請求項２に記載の高周波モジュール。
4. 前記第１及び前記第２フィルタは、自身の通過帯域において容量性を示す出力インピーダンスをそれぞれ有し、
   前記第１インピーダンス調整回路は、前記ノイズフィギュアが最小となる場合及び前記ゲインが最大となる場合に、前記第１インピーダンスが前記複数のフィルタうち前記第１フィルタと前記第２フィルタの通過帯域のいずれについても誘導性になるように調整する、
   請求項３に記載の高周波モジュール。
5. さらに、前記複数のフィルタのうち第３フィルタと前記接続回路との間に接続され、所定の機能を果たす機能回路を備える、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
6. 前記機能回路は、前記第３フィルタに対して当該機能回路が接続された回路部分を前記低雑音増幅器の入力側から見た第２インピーダンスを、前記スミスチャート上で前記第３フィルタの通過帯域において、前記マッチング領域に近づける第２インピーダンス調整回路である、
   請求項５に記載の高周波モジュール。
7. 前記複数のフィルタは３以上のフィルタを含み、
   前記複数の経路のそれぞれにおいて、インピーダンス素子が接続されることなく各フィルタと前記接続回路とが接続される、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
8. 前記接続回路は、前記複数のフィルタに個別に対応して接続された複数の選択端子、及び、前記低雑音増幅器に接続された共通端子を有するスイッチ素子である、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
9. 前記接続回路は、前記低雑音増幅器に接続された第１端、及び、前記複数のフィルタに個別に対応してそれぞれ接続された複数の第２端を有するマルチプレクサである、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
10. 前記後段接続回路は、前記低雑音増幅器の入力端子に接続される経路から前記第１初段接続回路の共通端子に接続される経路及び前記第２初段接続回路の共通端子に接続される経路が分岐する分岐部によって構成されている、
    請求項１に記載の高周波モジュール。
11. 前記複数のフィルタのそれぞれは、弾性表面波、バルク波または弾性境界波を用いた弾性波共振子によって構成されている、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
12. アンテナ素子で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、
    前記アンテナ素子と前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の高周波モジュールと、を備える、
    通信装置。

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