JPWO2006057173A1 - 高周波モジュール - Google Patents

高周波モジュール Download PDF

Info

Publication number
JPWO2006057173A1
JPWO2006057173A1 JP2006547726A JP2006547726A JPWO2006057173A1 JP WO2006057173 A1 JPWO2006057173 A1 JP WO2006057173A1 JP 2006547726 A JP2006547726 A JP 2006547726A JP 2006547726 A JP2006547726 A JP 2006547726A JP WO2006057173 A1 JPWO2006057173 A1 JP WO2006057173A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
port
signal
transmission signal
transmission
harmonic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006547726A
Other languages
English (en)
Inventor
真也 渡邊
真也 渡邊
孝治 降谷
孝治 降谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of JPWO2006057173A1 publication Critical patent/JPWO2006057173A1/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/403—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency
    • H04B1/406—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency with more than one transmission mode, e.g. analog and digital modes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/46—Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/46—Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H7/463—Duplexers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0053—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/006—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using switches for selecting the desired band
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H04B1/0475—Circuits with means for limiting noise, interference or distortion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/44—Transmit/receive switching
    • H04B1/48—Transmit/receive switching in circuits for connecting transmitter and receiver to a common transmission path, e.g. by energy of transmitter
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H2250/00—Indexing scheme relating to dual- or multi-band filters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

ＦＥＴからなるＦＥＴスイッチ（ＳＷ１０）は、アンテナに接続するアンテナ入出力ポート（ＡＮＴ０）を、送信信号入力端子（Ｔｘ１）に接続するポート（ＲＦ１１）、２つの受信信号出力端子（Ｒｘ１），（Ｒｘ２）にそれぞれ接続するポート（ＲＦ１２）およびポート（ＲＦ１３）のいずれかに切り替えて接続させる。送信信号入力端子（Ｔｘ１）から送信信号が入力され、ポート（ＲＦ１１）からＦＥＴスイッチ（ＳＷ１０）に入力されると、高調波歪みが発生して送信信号入力端子（Ｔｘ１）側に出力される。ポート（ＲＦ１１）に接続された位相設定素子（Ｌ１）は、ポート（ＲＦ１１）から入力側を見た場合の高調波のインピーダンスをオープン状態からショート方向に変化させて、高調波を分散させる。これにより、ポート（ＲＦ１１）に戻る高調波は抑制される。

Description

この発明は、特定周波数の通信信号の送受信を切り替える高周波スイッチモジュール、特にＦＥＴスイッチを用いた高周波スイッチモジュールに関するものである。
現在、携帯電話等の無線通信方式には複数の仕様が存在し、例えばヨーロッパではマルチバンドのＧＳＭ方式が採用されている。ＧＳＭ方式では使用する周波数帯が異なる複数の通信信号（送受信信号）が存在し、各周波数帯としては８５０ＭＨｚ帯、および９００ＭＨｚ帯が存在する。さらには、１８００ＭＨｚ帯や１９００ＭＨｚ帯も存在する。このようなそれぞれに異なる周波数帯を利用する複数の通信信号を１つのアンテナで送受信する場合、目的とする周波数帯の通信信号以外は不要となり、さらには、１つ通信信号であっても送信時には受信信号は不要となり、受信時には送信信号が不要となる。このため、１つのアンテナで送受信を行う場合には、目的とする通信信号の送信信号を伝送する経路や目的とする通信信号の受信信号を伝送する経路を切り替える必要があり、この切り替えにＦＥＴスイッチを用いた高周波スイッチモジュールが各種考案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１には、図７に示すような高周波スイッチモジュールが備えられている。
図７は従来の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
従来の高周波スイッチモジュールは、第１通信信号の送信信号（第１送信信号）と第２通信信号の送信信号（第２送信信号）とが入力される送信ポートＲＦ１０１、第１通信信号の受信信号（第１受信信号）を出力する第１受信ポートＲＦ１０２、第２通信信号の受信信号（第２受信信号）を出力する第２受信ポートＲＦ１０３、アンテナに対して第１、第２送信信号、第１受信信号、および第２受信信号の入出力を行うアンテナポートＡＮＴ０、を有するＦＥＴスイッチＳＷ１００を備えている。このＦＥＴスイッチＳＷ１００としては、半導体、特にＦＥＴからなるスイッチが用いられ、現状では多く、ＧｅＡｓスイッチが用いられている。そして、従来の高周波スイッチモジュールは、第１、第２送信信号の高調波を減衰するローパスフィルタＬＰＦ２０１を送信ポートＲＦ１０１に接続し、第１受信信号の基本波を通過するバンドパルフィルタＢＰＦ３０１を第１受信ポートＲＦ１０２に接続し、第２受信信号の基本波を通過するバンドパルフィルタＢＰＦ３０２を第２受信ポートＲＦ２０２に接続している。
特開２００２−１８５３５６公報
前述のような高周波スイッチモジュールでは、ＦＥＴスイッチＳＷ１００の送信ポートＲＦ１０１にローパスフィルタＬＰＦ２０１を介して接続された送信信号入力端子ＴＸ１へ送信信号が入力される。この送信信号は通常前段に接続されたパワーアンプＰＡにより増幅されてから入力されるが、この増幅の際に送信信号の基本周波数ｆｏに対する高次高調波が発生して基本周波数ｆｏの送信信号とともに入力される。ここで、図７に示す高周波スイッチモジュールのローパスフィルタＬＰＦ２０１を、前記高次高調波を減衰させる設定にしておけば、ＦＥＴスイッチＳＷ１００に入力される送信信号の高次高調波を抑制することができる。例えば、ローパスフィルタＬＰＦ２０１を、基本周波数ｆｏの２次高調波（２・ｆｏ）を減衰させるローパスフィルタと、基本周波数ｆｏの３次高調波（３・ｆｏ）を減衰させるローパスフィルタと、から構成することで、これら２次高調波および３次高調波が抑制される。
しかしながら、ＦＥＴスイッチＳＷ１００がＧａＡｓスイッチで形成されている場合、高周波の送信信号が入力されるとＦＥＴスイッチＳＷ１００で高調波歪みが発生して各ポートに対して均等に２倍高調波や３倍高調波等の高調波が出力される。この時、前記高調波の周波数において送信ポートＲＦ１０１からローパスフィルタＬＰＦ２０１を見るとインピーダンスが無限大に近いオープン状態となり、ＦＥＴスイッチＳＷ１００で発生した高調波がローパスフィルタＬＰＦ２０１の送信ポートＲＦ１０１側端で全反射してＦＥＴスイッチＳＷ１００に入力される。この結果、最初の高調波を「Ｘ」、全反射による高調波の増加分を「α」とすると、アンテナポートＡＮＴ０からは「Ｘ＋α」の高調波が出力されてしまう。
このような高調波を抑制するには、高調波の発生しにくいＧａＡｓスイッチを用いればよいのだろうが、現実には高調波の発生しにくいＧａＡｓスイッチは存在しない。また、ダイオードスイッチによるスイッチ回路を用いれば、高調波は発生し難いが、それぞれの通信信号の送受信の切り替えに対して少なくとも各２個のダイオードが必要であり、さらにこれらダイオードに負荷する回路が必要であるので、高周波スイッチモジュールを小型化することができない。また、ダイオードスイッチを複数利用することで消費電力が増加し、さらには応答速度が低下してしまう。特にＦＥＴスイッチのポート数が増加するとこの影響を受けやすい。
したがって、この発明の目的は、ＧａＡｓスイッチ等のＦＥＴスイッチを用いながらも高調波歪みを抑制して、小型化された高周波スイッチモジュールを提供することにある。
この発明は、送信信号が入力される送信入力ポート、受信信号を出力する受信出力ポート、および、アンテナへ送信信号を出力するまたはアンテナから受信信号を入力するアンテナポートを備え、該アンテナポートを送信入力ポートまたは受信出力ポートに切り替えて接続するＦＥＴスイッチと、送信入力ポートに接続され、送信信号の高次高調波を減衰させるフィルタと、を備えた高周波スイッチモジュールにおいて、
ＦＥＴスイッチの送信入力ポートとフィルタとの間に、送信入力ポートからフィルタ方向を見た場合の高次高調波のインピーダンスを０へ近づく方向に変化させる位相設定手段を備え、
当該位相設定手段によって、送信入力ポートからフィルタ方向を見た場合における送信信号の２次高調波または３次高調波のインピーダンスのスミスチャート位置がインピーダンス０の近傍に配置されていることを特徴としている。
この構成では、位相設定手段により、送信入力ポートからフィルタ方向を見た場合の２次高調波や３次高調波を含む高次高調波のインピーダンスが無限大ではなく０へ近づく位相となるので、ＦＥＴスイッチの送信入力ポートからの高調波がフィルタのアースに流れ易くなり、高調波が分散されて全反射しない。このため、ＦＥＴスイッチに戻る高調波量が抑制されて、ＦＥＴスイッチのアンテナポートから出力される高調波が従来よりも減少する。
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、送信信号の基本波のインピーダンスの絶対値を実質的に変化させない電気長の伝送線路により位相設定手段を形成することを特徴としている。
この構成では、位相設定手段（伝送線路）によって送信信号の基本波に対するインピーダンスの絶対値の変化がないので、この伝送線路による送信信号（基本波）の伝送損失は発生しない。
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、電気長を２次高調波の波長の１／４未満にすることを特徴としている。
この構成では、具体的に電気長を２次高調波の波長の１／４未満にすることで、高調波が抑制されるとともにモジュール全体の損失が抑制される。
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、位相設定手段によって、送信入力ポートからフィルタ方向を見た場合における送信信号の２次高調波と３次高調波のインピーダンスのスミスチャート位置がインピーダンス０を挟むように配置されていることを特徴としている。
この構成では、具体的な設定方法の一例として、送信入力ポートからフィルタ方向を見た場合における送信信号の２次高調波と３次高調波のインピーダンスのスミスチャート位置がインピーダンス０を挟むように配置される。
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、フィルタに２次または３次高調波の周波数を阻止域に含むローパスフィルタを用いることを特徴としている。
この構成では、前段のパワーアンプから高調波が伝送されても、ローパスフィルタで抑制される。
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、ローパスフィルタとして、送信信号の２次高調波の周波数を阻止域に含む第１ローパスフィルタと、送信信号の３次高調波の周波数を阻止域に含む第２ローパスフィルタと、を含むことを特徴としている。
この構成では、前段のパワーアンプから高調波が伝送されても、第１ローパスフィルタで２次高調波が抑制され、第２ローパスフィルタで３次高調波が抑制される。
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、それぞれに特定の周波数帯を送信信号および受信信号で利用する通信信号を複数入出力して切り替え、ＦＥＴスイッチに少なくとも通信信号毎に受信出力ポートを備えることを特徴としている。
この構成では、複数の通信信号を入出力する高周波スイッチモジュールであっても、送信入力ポートに位相調整手段が備えられることで、高調波が抑制される。
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、送信入力ポートが複数あり、これらの送信入力ポート毎に位相設定手段が接続されていることを特徴としている。
この構成では、各送信入力ポートに入力される送信信号の高調波に応じて各位相設定手段が設定されることで、いずれの送信入力ポートに送信信号が入力されたとしても、高調波歪みが抑制される。
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、
第１周波数帯を利用する第１通信信号の送信信号と第２周波数帯を利用する第２通信信号の送信信号とが入力される第１送信入力ポート、第３周波数帯を利用する第３通信信号の送信信号と第４周波数帯を利用する第４通信信号の送信信号とが入力される第２送信入力ポート、第１通信信号の受信信号を出力する第１受信出力ポート、第２通信信号の受信信号を出力する第２受信出力ポート、第３通信信号の受信信号を出力する第３受信出力ポート、および第４通信信号の受信信号を出力する第４受信出力ポートをＦＥＴスイッチに備えるとともに、
第１送信入力ポートに接続し、第１送信入力ポートから見た場合の第１通信信号の送信信号および第２通信信号の送信信号の高次高調波のインピーダンスが無限大から０へ近づく方向で変化する位相条件を備えた第１の位相設定手段と、第２送信入力ポートに接続し、該第２送信入力ポートから見た場合の第３通信信号の送信信号および第４通信信号の送信信号の高次高調波のインピーダンスが無限大から０へ近づく方向で変化する位相条件を備えた第２の位相設定手段と、を備えたことを特徴としている。
この構成では、第１送信入力ポートに入力される送信信号が第１送信信号であっても第２送信信号であっても、各送信信号による高調波が第１の位相設定手段により部分的にフィルタ方向に通過されて分散されるので、ＦＥＴスイッチの第１送信入力ポートに再入力される高調波が抑制されて、ＦＥＴスイッチのアンテナポートから出力される高調波が従来よりも減少する。また、第２送信入力ポートに入力される送信信号が第３送信信号であっても第４送信信号であっても、各送信信号による高調波が第２位相設定手段により部分的にフィルタ方向に通過されて分散されるので、ＦＥＴスイッチの第２送信入力ポートに再入力される高調波が抑制されて、ＦＥＴスイッチのアンテナポートから出力される高調波が従来よりも減少する。このように、４つの異なる周波数帯を使用する通信信号に対して、いずれの送信信号であってもＦＥＴスイッチにより発生する高調波が抑制される。
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、ＦＥＴスイッチ、フィルタ、および位相設定手段は、複数の誘電体層を積層してなる積層体により一体形成されてなることを特徴としている。
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、フィルタおよび位相設定手段を積層体内に形成することを特徴としている。
この構成では、高周波スイッチモジュールが積層体により一体形成されることで小型化される。さらに、フィルタおよび位相設定手段が積層体に内蔵されることで、より一層小型化される。
この発明によれば、位相設定手段を設置することで、ＦＥＴスイッチにより発生した高調波歪みにより送信入力ポートから出力される高調波が送信入力側のフィルタのアースに流れ易くなり、高調波が分散されて全反射せず、ＦＥＴスイッチに戻る高調波量が抑制される。この結果、ＦＥＴスイッチのアンテナポートから出力される高調波を従来よりも低減する。すなわち、高調波の少ない高周波スイッチモジュールを構成することができる。
また、この構成によれば、送信信号の基本波の伝送損失に影響を与えることなく、高次高調波のみを低減する高周波スイッチモジュールを簡素な構造で実現することができる。
また、この発明によれば、具体的に電気長を２次高調波の波長の１／４未満にすることで、高調波が抑制されるとともに全体の損失が抑制される高周波スイッチモジュールを構成することができる。
また、この発明によれば、さらに具体的に送信入力ポートからフィルタ方向を見た場合における送信信号の２次高調波と３次高調波のインピーダンスのスミスチャート位置を、インピーダンス０を挟むように配置することで、より高調波を抑制することができる。
また、この発明によれば、基本波の送信信号とともに前段のパワーアンプから高調波が伝送されても、ローパスフィルタで抑制され、元々送信入力ポートに入力される高調波を抑制し、より一層高調波を抑制した高周波スイッチモジュールを構成することができる。
また、この発明によれば、基本波の送信信号とともに前段のパワーアンプから高調波が伝送されても、第１ローパスフィルタで２次高調波が抑制され、第２ローパスフィルタで３次高調波が抑制され、元々送信ポートに入力される高調波を抑制し、より一層高調波を抑制した高周波スイッチモジュールを構成することができる。
また、この発明によれば、複数の通信信号を入出力する高周波スイッチモジュールであっても、各送信入力ポートにそれぞれ位相調整手段が備えられているので、通信信号の種類数によらず、どの通信信号であっても高調波歪みを抑制した高周波スイッチモジュールを構成することができる。
また、この発明によれば、４つの異なる周波数帯を使用する通信信号に対して、いずれの送信信号に対しても高調波を抑制する高周波スイッチモジュールを構成することができる。
また、この発明によれば、高周波スイッチモジュールを構成する各要素が積層体で一体化されるので、前述の高調波を抑制する高周波スイッチモジュールを小型に形成することができる。
第１の実施形態の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。 ＦＥＴスイッチから送信信号入力端子Ｔｘ１側を見たインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。 ＦＥＴスイッチから送信信号入力端子Ｔｘ１側を見たインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。 第２の実施形態の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。 図４に示した高周波スイッチモジュールの積層図である。 図４に示した高周波スイッチモジュールの積層図である。 従来の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
符号の説明
１−積層体
２−キャビティ
３−スルーホール
本発明の第１の実施形態に係る高周波スイッチモジュールについて図１、図２、図３を参照して説明する。
図１は本実施形態の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
なお、本実施形態の説明では送信信号入力端子Ｔｘ１からＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号またはＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ１からＧＳＭ８５０ＭＨｚ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ２からＧＳＭ９００ＭＨｚ受信信号を出力する高周波スイッチモジュールについて説明する。ＧａＡｓスイッチからなるＦＥＴスイッチＳＷ１０は、アンテナＡＮＴに接続するアンテナ入出力ポートＡＮＴ０と、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ信号の送受信信号、ＧＳＭ９００ＭＨｚ信号の送受信信号のいずれかを入出力するＲＦ入出力ポートＲＦ１１，ＲＦ１２，ＲＦ１３（以下、単に「ＲＦ１１ポート」、「ＲＦ１２ポート」、「ＲＦ１３ポート」と称す。）と、を備える。また、ＦＥＴスイッチＳＷ１０は、図示しないが、駆動電圧が入力される駆動電圧入力端子と、スイッチ切り替え制御に用いる制御信号が入力される制御信号入力端子とを備え、制御信号入力端子に入力される制御信号により、アンテナ入出力ポートＡＮＴ０をＲＦ１１ポート〜ＲＦ１３ポートのいずれかに導通する。なお、本実施形態では、ＲＦ１１ポートに送信信号入力端子Ｔｘ１が接続され、ＲＦ１２ポート、ＲＦ１３ポートのそれぞれに受信信号出力端子Ｒｘ１，Ｒｘ２が接続されているので、ＲＦ１１ポートが本発明の「送信信号入力ポート」に相当し、ＲＦ１２ポート、ＲＦ１３ポートがそれぞれ「受信信号出力ポート」に相当する。
ＦＥＴスイッチＳＷ１０のＲＦ１１ポートには、伝送線路からなる位相設定素子Ｌ１が接続されており、位相設定素子Ｌ１のＲＦ１１ポートと対向する側の端部はローパスフィルタＬＰＦ２０が接続されている。位相設定素子Ｌ１の電気長は、伝送する送信信号すなわちＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号に対して、送信信号の波長の略１／４の長さに設定されている。言い換えれば、位相設定素子Ｌ１の電気長を「Ａ」として、送信信号の波長を「λ」すると、０＜Ａ＜λ／４を満たす長さに設定されている。ここで、送信信号の波長λはＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号とＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号とで若干異なるが、殆どかわらないとしてよく、例えば、波長の長いＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の波長を前記「λ」に設定する。そして、この伝送線路である位相設定素子Ｌ１が本発明の「位相設定手段」に相当する。
ローパスフィルタＬＰＦ２０は、それぞれに異なる周波数特性（減衰特性）を有する２つのローパスフィルタＬＰＦ２１ａとローパスフィルタＬＰＦ２１ｂとを備え、位相設定素子Ｌ１側からローパスフィルタＬＰＦ２１ａ、ローパスフィルタＬＰＦ２１ｂの順に接続されている。ローパスフィルタＬＰＦ２１ａはＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の基本周波数が通過域に存在してこの基本周波数の２倍の周波数が阻止域に存在し、且つＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の基本周波数が通過域に存在してこの基本周波数の２倍の周波数が阻止域に存在する周波数特性を有する。また、ローパスフィルタＬＰＦ２１ｂはＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の少なくとも基本周波数が通過域に存在してこの基本周波数の３倍の周波数が阻止域に存在し、且つＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の少なくとも基本周波数が通過域に存在してこの基本周波数の３倍の周波数が阻止域に存在する周波数特性を有する。
ローパスフィルタＬＰＦ２０の位相設定素子Ｌ１に対向する側の端部は、前段のパワーアンプＰＡ（図示せず）に接続する送信信号入力端子Ｔｘ１が接続されている。
ＦＥＴスイッチＳＷ１０のＲＦ１２ポートには、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ受信信号の周波数が通過域内に存在するバンドパスフィルタＢＰＦ３０が接続されており、このバンドパスフィルタＢＰＦ３０に受信信号出力端子Ｒｘ１が接続されている。また、スイッチ回路ＳＷ１０のＲＦ１３ポートには、ＧＳＭ９００ＭＨｚ受信信号の周波数が通過域内に存在するバンドパスフィルタＢＰＦ４０が接続されており、このバンドパスフィルタＢＰＦ４０に受信信号出力端子Ｒｘ２が接続されている。
次に、本実施形態の高周波スイッチモジュールでのＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号（以下、総称して「ＧＳＭ送信信号」と称す。）の伝送時の動作について説明する。なお、これら２つの送信信号は同時には入力されず、一方の送信信号のみが入力される。
ＦＥＴスイッチＳＷ１０の制御信号入力端子にＲＦ１１ポートとアンテナ入出力ポートＡＮＴ０とを導通するための制御信号が入力されると、ＦＥＴスイッチＳＷ１０はＲＦ１１ポートとアンテナ入出力ポートＡＮＴ０とを導通させる。この状態で、送信信号入力端子Ｔｘ１にＧＳＭ送信信号が入力されると、ローパスフィルタＬＰＦ２０でＧＳＭ送信信号の基本波とともに入力される２次高調波および３次高調波が減衰されて、位相設定素子Ｌ１を介してＲＦ１１ポートに入力される。
ＦＥＴスイッチＳＷ１０にＧＳＭ送信信号入力されると、ＧａＡｓスイッチの非線形性から高調波歪みが発生して、各ポート（ＲＦ１１ポート、ＲＦ１２ポート、ＲＦ１３ポート、およびアンテナ入出力ポートＡＮＴ０）へ均等に所定の大きさ「Ｘ」の高調波が出力される。
ＲＦ１１ポートから出力された高調波は位相設定素子Ｌ１に伝送される。ここで、位相設定素子Ｌ１は以下に示す条件から所定の電気長に設定されている。この電気長とは、ＲＦ１１ポートから出力されたＧＳＭ送信信号の高調波を位相設定素子Ｌ１で伝送することで位相変化させて、この高調波に対してＲＦ１１ポートからローパスフィルタＬＰＦ２０側を見たインピーダンスを無限大から０方向へ所定量変化させる電気長である。これにより、ＲＦ１１ポートから見るとローパスフィルタＬＰＦ２０側がオープン状態からショート状態となる方向に変化する。
ところで、本実施形態のように、２次高調波用のローパスフィルタＬＰＦ２１ａと３次高調波用のローパスフィルタＬＰＦ２１ｂとが直列に接続されている場合、２次高調波に対しては位相設定素子Ｌ１のみで所定の電気長を設定し、３次高調波に対しては位相設定素子Ｌ１とローパスフィルタＬＰＦ２１ａの伝送線路とにより設定する。すなわち、２次高調波に対するインピーダンスと３次高調波に対するインピーダンスとを考慮して最適な電気長「Ａ」を設定する。
このような条件のもとで、さらに他の損失要因を考慮して、具体的には高調波の波長の１／４程度もしくはそれ未満（０＜Ａ＜λ／４）とするとよい。
これをスミスチャートに示すと図２のようになる。図２はＦＥＴスイッチから送信信号入力端子Ｔｘ１側を見たインピーダンスチャートであり、（ａ）が本実施形態の構成すなわち位相設定素子Ｌ１が有る場合を示し、（ｂ）が従来の構成すなわち位相設定素子Ｌ１が無い場合を示す。図中の実線（太線）がインピーダンスの軌跡を示す。また、図中のｍ１はＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の周波数である８２０ＭＨｚ点を示し、ｍ２はＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の周波数である９２０ＭＨｚ点を示し、図中のｍ１１はＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の２倍高調波の周波数である１６５０ＭＨｚ点を示し、ｍ１２はＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の２倍高調波の周波数である１８３０ＭＨｚ点を示し、図中のｍ１３はＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の３倍高調波の周波数である２４７０ＭＨｚ点を示し、ｍ１４はＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の３倍高調波の周波数である２７５０ＭＨｚ点を示す。そして、本データは位相設定素子Ｌ１の電気長ＡをＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の波長の約１／４の長さにした場合の結果である。また、図３も同様にＦＥＴスイッチから送信信号入力端子Ｔｘ１側を見たインピーダンスチャートであり、（ａ）は２次高調波２ｆｏや３次高調波３ｆｏのインピーダンスのスミスチャート位置を、インピーダンス０の近傍に配置する場合を示し、（ｂ）は２次高調波２ｆｏと３次高調波３ｆｏのインピーダンスのスミスチャート位置を、インピーダンス０を挟むように配置する場合を示す。なお、図３においても、ｍ１１〜ｍ１４は図２と同じ内容で定義されている。
図２（ｂ）に示すように、位相設定素子Ｌ１がＲＦ１１ポートとローパスフィルタＬＰＦ２０との間に挿入されていないと、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の２倍高調波の周波数およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の２倍高調波の周波数におけるインピーダンスが無限大となる。これは、ＲＦ１１ポートからローパスフィルタＬＰＦ２０を見るとオープン状態であること示しており、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の２倍高調波は全反射することを示す。また、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の３倍高調波の周波数においても高いインピーダンスを有するので、ＲＦ１１ポートに反射される３倍高調波も大きくなる。
一方、図２（ａ）に示すように、位相設定素子Ｌ１が挿入されていると、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の２倍高調波、３倍高調波の周波数におけるインピーダンスが、スミスチャート上で時計回りに無限大から０方向へ約１／４周だけ回転する。このようにインピーダンスが変化することにより、ＲＦ１１ポートからローパスフィルタＬＰＦ２０側を見てもオープン状態ではなくなる。このため、それぞれの送信信号の２倍高調波および３倍高調波のいずれもがローパスフィルタＬＰＦ２０側に一部が漏れ出して分散される。
これにより、本実施形態の構成、すなわちＲＦ１１ポートと送信側のローパスフィルタＬＰＦ２０との間に位相設定素子Ｌ１を挿入することで、ＲＦ１１ポートから出力された高調波は全反射してＲＦ１１ポートに戻るのではなく、その一部がローパスフィルタＬＰＦ２０側に伝送される。そして、ローパスフィルタＬＰＦ２０に伝送された高調波（２次高調波および３次高調波を含む）はアースに導かれてＲＦ１１ポートには戻らない。
これにより、ＲＦ１１ポートに反射して戻る高調波（反射高調波）の大きさを「β」とすると、この反射高調波の大きさ「β」は従来の高周波スイッチモジュールの反射高調波の大きさ「α」よりも確実に小さくなる（β＜α）。
また、図３（ａ）のように、伝送線路からなる位相設定素子Ｌ１の電気長を図２（ａ）のものより長くし、スミスチャート上でインピーダンス０の近傍へさらに近づけることにより、この反射高調波の大きさ「β」を従来の高周波スイッチモジュールの反射高調波の大きさ「α」よりも確実に小さく（β＜α）させることができる。同様に、図３（ｂ）のように、伝送線路からなる位相設定素子Ｌ１の電気長を図３（ａ）のものより長くし、２次高調波をインピーダンス０の近傍にしつつ、且つ２次高調波と３次高調波のインピーダンスのスミスチャート位置を、インピーダンス０を挟むように配置することにより、さらに確実にこの反射高調波の大きさ「β」を従来の高周波スイッチモジュールの反射高調波の大きさ「α」よりも小さく（β＜α）させることができる。
ここで、図２に示すように、位相設定素子Ｌ１をＲＦ１１ポートとローパスフィルタＬＰＦ２０との間に挿入しても、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の基本波の周波数とＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の基本波の周波数とは、位相設定素子Ｌ１を挿入する前とインピーダンスが殆ど変化しない。このため、位相設定素子Ｌ１は基本波の伝送に対して悪い影響を与えない。
一方、ＲＦ１２ポートおよびＲＦ１３ポートから出力された高調波はバンドパスフィルタＢＰＦ３０，ＢＰＦ４０に伝送されて減衰されるのでＲＦ１２ポートおよびＲＦ１３ポートには戻らない。
従って、ＦＥＴスイッチＳＷ１０に戻る反射高調波の大きさは、位相設定素子Ｌ１が設置されていない従来の高周波スイッチモジュール（図７）よりも小さくなる。この結果、アンテナ入出力ポートＡＮＴ０に出力される高調波の大きさは、「Ｘ＋β」となり、従来の高周波スイッチモジュール（図７）の高調波の大きさ「Ｘ＋α」よりも小さくなる。
このように、本実施形態の構成を用いることにより、アンテナに出力される高調波が低減されて送信特性が改善される。また、位相設定素子Ｌ１は高調波に対してのみインピーダンスが変化する設定がされているので、ＧＳＭ送信信号の基本波に対しては位相が変化するのみで、インピーダンスは殆ど変化することがない。この結果、ＧＳＭ送信号の基本波は殆ど減衰されることなく伝送される。すなわち、ＧＳＭ送信信号の高調波のみを抑制して、基本波に損失を殆ど生じさせることなく伝送する高周波スイッチモジュールを構成することができる。
次に、第２の実施形態に係る高周波スイッチモジュールについて図４〜図６を参照して説明する。
図４は本実施形態の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
なお、本実施形態の説明では送信信号入力端子Ｔｘ１からＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号またはＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号を入力し、送信信号入力端子Ｔｘ２からＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号またはＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ１からＧＳＭ８５０ＭＨｚ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ２からＧＳＭ９００ＭＨｚ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ３からＧＳＭ１８００ＭＨｚ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ４からＧＳＭ１９００ＭＨｚ受信信号の出力を行う高周波スイッチモジュールについて説明する。ＧａＡｓスイッチであるＦＥＴスイッチＳＷ５０は、アンテナＡＮＴに接続するアンテナ入出力ポートＡＮＴ０と、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ信号の送受信信号、ＧＳＭ９００ＭＨｚ信号、ＧＳＭ１８００ＭＨｚ信号の送受信信号、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ信号のいずれかを入出力するＲＦ入出力ポートＲＦ６１〜ＲＦ６６（以下、単に「ＲＦ６１ポート」〜「ＲＦ６６ポート」と称す。）と、を備える。また、ＦＥＴスイッチＳＷ５０は、図示しないが、駆動電圧が入力される駆動電圧入力ポートと、スイッチ切り替え制御に用いる制御信号が入力される制御信号入力ポートとを備え、制御信号入力ポートに入力される制御信号により、アンテナ入出力ポートＡＮＴ０をＲＦ６１ポート〜ＲＦ６６ポートのいずれかに導通する。なお、ＲＦ６１ポートが本発明の「第１送信ポート」に相当し、ＲＦ６２ポートが本発明の「第２送信ポート」に相当する。また、ＲＦ６３ポートが本発明の「第１受信ポート」に相当し、ＲＦ６４ポートが本発明の「第２受信ポート」に相当し、ＲＦ６５ポートが本発明の「第３受信ポート」に相当し、ＲＦ６６ポートが本発明の「第４受信ポート」に相当する。
ＦＥＴスイッチＳＷ５０のＲＦ６１ポートには、伝送線路からなる位相設定素子ＧＬ１が接続されており、位相設定素子ＧＬ１のＲＦ６１ポートと対向する側の端部はローパスフィルタＬＰＦ７１が接続されている。位相設定素子ＧＬ１の電気長は、伝送する送信信号すなわちＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号に対して、送信信号の波長の略１／４の長さに設定されている。言い換えれば、位相設定素子Ｌ１の電気長を「Ａ」として、送信信号の波長を「λA」すると、０＜Ａ＜λA／４を満たす長さに設定されている。ここで、送信信号の波長λAはＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号とＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号とで若干異なるが、例えば、波長の長いＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の波長を前記「λ」に設定する。そして、この伝送線路である位相設定素子ＧＬ１が本発明の「第１の位相設定手段」に相当する。
ローパスフィルタＬＰＦ７１はローパスフィルタＬＰＦ７２に接続し、このローパスフィルタＬＰＦ７２が送信信号入力端子Ｔｘ１に接続しており、ローパスフィルタＬＰＦ７１とローパスフィルタＬＰＦ７２との接続点はキャパシタＧＣｕ２を介してグランドに接続（接地）されている。
ローパスフィルタＬＰＦ７１は、一方端が位相設定素子ＧＬ１に接続し、他方端がローパスフィルタＬＰＦ７２に接続する伝送線路からなるインダクタＧＬｔ１と、このインダクタＧＬｔ１に並列接続されたキャパシタＧＣｃ１と、インダクタＧＬｔ１の位相設定素子ＧＬ１側とグランドとの間に挿入されたキャパシタＧＣｕ１と、を備える。このローパスフィルタＬＰＦ７１は、これらインダクタＧＬｔ１、キャパシタＧＣｃ１，ＧＣｕ１によりＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の２次高調波の周波数が阻止域に存在し、基本波の周波数が通過域に存在するように減衰特性が設定されている。
ローパスフィルタＬＰＦ７２は、一方端がローパスフィルタＬＰＦ７１に接続し、他方端が送信信号入力端子Ｔｘ１に接続する伝送線路からなるインダクタＧＬｔ２と、このインダクタＧＬｔ２に並列接続されたキャパシタＧＣｃ２と、を備える。このローパスフィルタＬＰＦ７２は、これらインダクタＧＬｔ２、キャパシタＧＣｃ２によりＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の３次高調波の周波数が阻止域に存在し、基本波の周波数が通過域に存在するように減衰特性が設定されている。なお、ここで、ローパスフィルタＬＰＦ７２にはインピーダンス調整のために、インダクタＧＬｔ２の送信信号入力端子Ｔｘ１側とグランドとの間に挿入されたキャパシタＧＣｕ３（図４の（）内に示す。）を設置してもよい。
ＦＥＴスイッチＳＷ５０のＲＦ６２ポートには、伝送線路からなる位相設定素子ＤＬ１が接続されており、位相設定素子ＤＬ１のＲＦ６２ポートと対向する側の端部はローパスフィルタＬＰＦ８１が接続されている。位相設定素子ＤＬ１の電気長は、伝送する送信信号すなわちＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号に対して、送信信号の波長の略１／４の長さに設定されている。言い換えれば、位相設定素子Ｌ１の電気長を「Ｂ」として、送信信号の波長を「λB」すると、０＜Ｂ＜λB／４を満たす長さに設定されている。ここで、送信信号の波長λBはＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号とＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号とで若干異なるが、例えば、波長の長いＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号の波長を前記「λB」に設定する。そして、この伝送線路である位相設定素子ＤＬ１が本発明の「第２の位相設定手段」に相当する。
ローパスフィルタＬＰＦ８１はローパスフィルタＬＰＦ８２に接続し、このローパスフィルタＬＰＦ８２が送信信号入力端子Ｔｘ２に接続しており、ローパスフィルタＬＰＦ８１とローパスフィルタＬＰＦ８２との接続点はキャパシタＤＣｕ２を介してグランドに接続（接地）されている。
ローパスフィルタＬＰＦ８１は、一方端が位相設定素子ＤＬ１に接続し、他方端がローパスフィルタＬＰＦ８２に接続する伝送線路からなるインダクタＤＬｔ１と、このインダクタＤＬｔ１に並列接続されたキャパシタＤＣｃ１と、インダクタＤＬｔ１の位相設定素子ＤＬ１側とグランドとの間に挿入されたキャパシタＤＣｕ１と、を備える。このローパスフィルタＬＰＦ８１は、これらインダクタＤＬｔ１、キャパシタＤＣｃ１，ＤＣｕ１によりＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号の２次高調波の周波数が阻止域に存在し、基本波の周波数が通過域に存在するように減衰特性が設定されている。
ローパスフィルタＬＰＦ８２は、一方端がローパスフィルタＬＰＦ８１に接続し、他方端が送信信号入力端子Ｔｘ２に接続する伝送線路からなるインダクタＤＬｔ２と、このインダクタＤＬｔ２に並列接続されたキャパシタＤＣｃ２と、インダクタＤＬｔ２の送信信号入力端子Ｔｘ２側とグランドとの間に挿入されたキャパシタＤＣｕ３と、を備える。このローパスフィルタＬＰＦ８２は、これらインダクタＤＬｔ２、キャパシタＤＣｃ２，ＤＣｕ２によりＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号の３次高調波の周波数が阻止域に存在し、基本波の周波数が通過域に存在するように減衰特性が設定されている。
ＦＥＴスイッチＳＷ５０のＲＦ６３ポートには、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ受信信号の周波数が通過域内に存在するバンドパスフィルタＢＰＦ９１が接続されており、このバンドパスフィルタＢＰＦ９１に受信信号出力端子Ｒｘ１が接続されている。また、ＦＥＴスイッチＳＷ５０のＲＦ６４ポートには、ＧＳＭ９００ＭＨｚ受信信号の周波数が通過域内に存在するバンドパスフィルタＢＰＦ９２が接続されており、このバンドパスフィルタＢＰＦ９２に受信信号出力端子Ｒｘ２が接続されている。また、ＦＥＴスイッチＳＷ５０のＲＦ６５ポートには、ＧＳＭ１８００ＭＨｚ受信信号の周波数が通過域内に存在するバンドパスフィルタＢＰＦ９３が接続されており、このバンドパスフィルタＢＰＦ９３に受信信号出力端子Ｒｘ３が接続されている。また、ＦＥＴスイッチＳＷ５０のＲＦ６６ポートには、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ受信信号の周波数が通過域内に存在するバンドパスフィルタＢＰＦ９４が接続されており、このバンドパスフィルタＢＰＦ９４に受信信号出力端子Ｒｘ４が接続されている。
次に、本実施形態の高周波スイッチモジュールでのＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号（以下、総称して第１群ＧＳＭ送信信号）の伝送時の動作について説明する。なお、これら２つの送信信号は同時には入力されず、一方の送信信号のみが入力される。また、ここで、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ信号が本発明の「第１通信信号」に相当し、ＧＳＭ９００ＭＨｚ信号が本発明の「第２通信信号」に相当する。
ＦＥＴスイッチＳＷ５０の制御信号入力ポートにＲＦ６１ポートとアンテナ入出力ポートＡＮＴ０とを導通するための制御信号が入力されると、ＦＥＴスイッチＳＷ５０はＲＦ６１ポートとアンテナ入出力ポートＡＮＴ０とを導通させる。この状態で、送信信号入力端子Ｔｘ１に第１群ＧＳＭ送信信号が入力されると、ローパスフィルタＬＰＦ７２で第１群ＧＳＭ送信信号の基本波とともに入力される３次高調波が減衰されて、さらにローパスフィルタＬＰＦ７１で第１群ＧＳＭ送信信号の基本波とともに入力される２次高調波が減衰されて、位相設定素子ＧＬ１を介してＲＦ６１ポートに入力される。
ＦＥＴスイッチＳＷ５０に第１群ＧＳＭ送信信号入力されると、ＧａＡｓスイッチの非線形性から高調波歪みが発生して、各ポート（ＲＦ６１ポート〜ＲＦ６６ポート、およびアンテナ入出力ポートＡＮＴ０）へ均等に所定の大きさ「Ｙ」の高調波が出力される。
ＲＦ６１ポートから出力された高調波は位相設定素子ＧＬ１に伝送される。
ここで、位相設定素子ＧＬ１は以下に示す条件から所定の電気長に設定されている。この電気長とは、ＲＦ６１ポートから出力された第１群ＧＳＭ送信信号の高調波を位相設定素子ＧＬ１で伝送することで位相変化させて、この高調波に対してＲＦ６１ポートからローパスフィルタＬＰＦ７１，ＬＰＦ７２側を見たインピーダンスを無限大から０方向へ所定量変化させる電気長である。これにより、ＲＦ６１ポートから見るとローパスフィルタＬＰＦ７１，ＬＰＦ７２側がオープン状態からショート状態となる方向に変化する。この際、位相設定素子ＧＬ１のみで、第１群ＧＳＭ送信信号の２次高調波のインピーダンスを所定量変化させ、位相設定素子ＧＬ１とローパスフィルタＬＰＦ７１を構成する各素子の素子値（インダクタンス、キャパシタンス）とで第１群ＧＳＭ送信信号の３次高調波のインピーダンスを所定量変化させるように位相設定素子ＧＬ１の電気長を設定する。
これにより、ＲＦ６１ポートから出力された高調波は全反射してＲＦ６１ポートに戻るのではなく、その一部がローパスフィルタLＰＦ７１，ＬＰＦ７２側に伝送される。そして、ローパスフィルタＬＰＦ７１，ＬＰＦ７２に伝送された高調波（２次高調波および３次高調波を含む）はアースに導かれてＲＦ６１ポート側には戻らない。すなわち、ＲＦ６１ポートに戻る高調波の大きさを「γ」とすると、従来の高周波スイッチモジュールにおける戻り高調波の大きさを「α」とした場合に、「γ＜α」となる。
一方、ＲＦ６２ポート〜ＲＦ６６ポートから出力された高調波はローパスフィルタＬＰＦ８２およびローパスフィルタＬＰＦ８１からなる回路と、バンドパスフィルタＢＰＦ９１〜９４に伝送されて減衰されるのでＲＦ６２ポート〜ＲＦ６６ポートには殆ど戻らない。
従って、ＦＥＴスイッチＳＷ５０に戻る反射高調波の大きさは、位相設定素子ＧＬ１が設置されていない従来の高周波スイッチモジュール（図７）よりも小さくなる。この結果、アンテナ入出力ポートＡＮＴ０に出力される高調波の大きさは、「Ｙ＋γ」となり、従来の高周波スイッチモジュール（図７）の高調波の大きさ「Ｙ＋α」よりも小さくなる。
このように、本実施形態の構成を用いることにより、アンテナに出力される高調波が低減されて送信特性が改善される。また、位相設定素子ＧＬ１は目的とする高調波に対してのみインピーダンスが変化する設定がされているので、第１群ＧＳＭ送信信号の基本波に対しては位相が変化するのみで、インピーダンスは殆ど変化することがない。
次に、本実施形態の高周波スイッチモジュールでのＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号（以下、総称して第２群ＧＳＭ送信信号）の伝送時の動作について説明する。なお、これら２つの送信信号は同時には入力されず、一方の送信信号のみが入力される。さらに、前述のＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号やＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号とも同時に入力されない。また、ここで、ＧＳＭ１８００ＭＨｚ信号が本発明の「第３通信信号」に相当し、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ信号が本発明の「第４通信信号」に相当する。
ＦＥＴスイッチＳＷ５０の制御信号入力端子にＲＦ６２ポートとアンテナ入出力ポートＡＮＴ０とを導通するための制御信号が入力されると、ＦＥＴスイッチＳＷ５０はＲＦ６２ポートとアンテナ入出力ポートＡＮＴ０とを導通させる。この状態で、送信信号入力端子Ｔｘ２に第２群ＧＳＭ送信信号が入力されると、ローパスフィルタＬＰＦ８２で第２群ＧＳＭ送信信号の基本波とともに入力される３次高調波が減衰されて、さらにローパスフィルタＬＰＦ８１で第２群ＧＳＭ送信信号の基本波とともに入力される２次高調波が減衰されて、位相設定素子ＤＬ１を介してＲＦ６２ポートに入力される。
ＦＥＴスイッチＳＷ５０に第２群ＧＳＭ送信信号入力されると、ＧａＡｓスイッチの非線形性から高調波歪みが発生して、各ポート（ＲＦ６１ポート〜ＲＦ６６ポート、およびアンテナ入出力ポートＡＮＴ０）へ均等に所定の大きさ「Ｚ」の高調波が出力される。
ＲＦ６１ポートから出力された高調波は位相設定素子ＤＬ１に伝送される。
ここで、位相設定素子ＤＬ１は以下に示す条件から所定の電気長に設定されている。この電気長とは、ＲＦ６２ポートから出力された第２群ＧＳＭ送信信号の高調波を位相設定素子ＤＬ１で伝送することで位相変化させて、この高調波に対してＲＦ６２ポートからローパスフィルタＬＰＦ８１，ＬＰＦ８２側を見たインピーダンスを無限大から０方向へ所定量変化させる電気長である。これにより、ＲＦ６２ポートから見るとローパスフィルタＬＰＦ８１，ＬＰＦ８２側がオープン状態からショート状態となる方向に変化する。この際、位相設定素子ＤＬ１のみで、第２群ＧＳＭ送信信号の２次高調波のインピーダンスを所定量変化させ、位相設定素子ＤＬ１とローパスフィルタＬＰＦ８１を構成する各素子の素子値（インダクタンス、キャパシタンス）とで第２群ＧＳＭ送信信号の３次高調波のインピーダンスを所定量変化させるように、位相設定素子ＤＬ１の電気長を設定する。
これにより、ＲＦ６２ポートから出力された高調波は全反射してＲＦ６２ポートに戻るのではなく、その一部がローパスフィルタＬＰＦ８１，ＬＰＦ８２側に伝送される。そして、ローパスフィルタＬＰＦ８１，ＬＰＦ８２に伝送された高調波（２次高調波および３次高調波を含む）はアースに導かれてＲＦ６２ポート側には戻らない。すなわち、ＲＦ６２ポートに戻る高調波の大きさを「δ」とすると、従来の高周波スイッチモジュールにおける戻り高調波の大きさを「α」とした場合に、「δ＜α」となる。
一方、ＲＦ６１ポートから出力された高調波はローパスフィルタＬＰＦ７２およびローパスフィルタＬＰＦ７１からなる回路に伝送されて減衰され、ＲＦ６３ポート〜ＲＦ６６ポートから出力された高調波はバンドパスフィルタＢＰＦ９１〜ＬＰＦ９４に伝送されて減衰されるのでＲＦ６１ポート、ＲＦ６３ポート〜ＲＦ６６ポートには殆ど戻らない。
従って、ＦＥＴスイッチＳＷ５０に戻る反射高調波の大きさは、位相設定素子ＤＬ１が設置されていない従来の高周波スイッチモジュール（図７）よりも小さくなる。この結果、アンテナ入出力ポートＡＮＴ０に出力される高調波の大きさは、「Ｚ＋δ」となり、従来の高周波スイッチモジュール（図７）の高調波の大きさ「Ｚ＋α」よりも小さくなる。
このように、本実施形態の構成を用いることにより、アンテナに出力される高調波が低減されて送信特性が改善される。また、位相設定素子ＤＬ１は高調波に対してのみインピーダンスが変化する設定がされているので、第２群ＧＳＭ送信信号の基本波に対しては位相が変化するのみで、インピーダンスは殆ど変化することがない。
表１は本実施形態の各高周波スイッチモジュールと従来の高周波スイッチモジュールとにおける入力電力に対する各ＧＳＭ送信信号の２倍高調波および３倍高調波の比をデシベルで表したものであり、各数値の単位は［ｄＢｃ］である。また、表１中の「本発明ａ」が図２（ａ）に対応し、「本発明ｃ」が図３（ａ）に対応し、「本発明ｄ」が図３（ｂ）に対応する。
Figure 2006057173
表１に示すように、本実施形態の構成（位相設定素子を用いた構成）とすることで、各ＧＳＭ送信信号における入力電力に対する高調波の比を小さく（デシベル値を大きく）することができる。すなわち、出力される送信信号に含まれる高調波を低減することができる。特に、ＧＳＭ１８００送信信号およびＧＳＭ１９００送信信号では、従来の構成を用いると３倍高調波が規格値である７０ｄＢｃを下回る（ＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号：６７．０５ｄＢｃ、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号：６７．１５ｄＢｃ）が、本実施形態の「本発明ａ」の構成を用いることにより規格値を満足する（ＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号：７１．４２ｄＢｃ、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号：７１．４８ｄＢｃ）。また、本実施形態の「本発明ｃ」の構成を用いることにより規格値を満足する（ＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号：７０．６２ｄＢｃ、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号：７２．１３ｄＢｃ）。また、本実施形態の「本発明ｄ」の構成を用いることにより規格値を満足する（ＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号：７２．６２ｄＢｃ、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号：７０．５３ｄＢｃ）。このように、位相設定素子によって、送信入力ポートからフィルタ方向を見た場合における送信信号の２次高調波または３次高調波のインピーダンスのスミスチャート位置を、インピーダンス０の近傍に配置させることにより、高次高調波を減衰させることができる。
以上のように、本実施形態の構成を用いることで、それぞれに異なる周波数帯を利用する４つのＧＳＭ送信号の高調波は抑制されるが、基本波は殆ど減衰されることなく伝送される。すなわち、各ＧＳＭ送信信号の高調波のみを抑制して、基本波に損失を殆ど生じさせることなく伝送する高周波スイッチモジュールを構成することができる。
この際、位相調整量を設定した伝送線路のみで高調波を抑制するので、高周波スイッチモジュールが大型化せず、且つ簡素な構造で実現される。
次に、図４に示した高周波スイッチモジュールの積層体の構造について図５，図６を参照して説明する。
図５、図６は本実施形態の高周波スイッチモジュールの積層図である。図５、図６は、本実施形態の積層体型高周波スイッチモジュールの各誘電体層（１）〜（２８）を順に上から見た図であり、誘電体層（２９）をして示しているものは誘電体層（２８）の裏面、すなわち、高周波スイッチモジュールの底面である。これら図５、図６に示す記号は図４に示した各素子の記号に対応する。また、図５、図６において１は積層体、２はキャビティ、３はスルーホールを表す。スルーホール３は代表のものに記号を付したが、図に示されている同径の円形は全てスルーホールを示す。
積層体１は、誘電体層（１）を最上層として、番号順に上から順に誘電体層（１）〜誘電体層（１８）を積層することにより形成される。最上層の誘電体層（１）〜誘電体層（１１）は中央に一辺が所定長さで正方形の孔が形成されており、誘電体層（１）〜（１１）が積層されることでこれらの孔からキャビティ２が形成される。そして、このキャビティ２内にＦＥＴスイッチＳＷ５０が設置されている。ＦＥＴスイッチＳＷ５０の天面およびこの天面に接続されたワイヤボンディングのワイヤは積層体１の天面から突出しておらず、ＦＥＴスイッチＳＷ５０が積層体１に内蔵された形状になっている。最下層の誘電体層（２８）の裏面（図６における誘電体層（２９））には、グランド電極ＧＮＤを含む外部接続用電極が形成されており、これらの電極によりこの高周波スイッチモジュールは外部の回路基板に実装される。
最上層の誘電体層（１）〜誘電体層（６）には孔が設けられるのみで電極パターンは形成されていない。
誘電体層（７）にはＦＥＴスイッチＳＷ５０の各端子電極にワイヤボンディングするためのパッド電極が形成されており、これら各パッド電極とＦＥＴスイッチＳＷ５０の各端子電極とをワイヤボンディングにより接続している。
誘電体層（８）〜誘電体層（１１）にはスルーホール３のみが形成さている。
誘電体層（１２）、誘電体層（１３）にはグランド電極ＧＮＤが形成されており、このグランド電極ＧＮＤはキャパシタＤＣｕ１，Ｇｃｕ１の対向電極を兼ねている。
誘電体層（１４）にはキャパシタＤＣｃ１，Ｇｃｃ１の対向電極が形成されるとともに、インダクタＤＬ１，ＧＬ１となる伝送線路が形成されている。ここで、キャパシタＤＣｃ１，Ｇｃｃ１の対向電極はキャパシタＤＣｕ１，Ｇｃｕ１の対向電極を兼ねている。
誘電体層（１５）にはキャパシタＤＣｃ１，ＧＣｃ１の対向電極が形成されており、キャパシタＤＣｃ１の対向電極はキャパシタＤＣｃ２の対向電極を兼ねており、キャパシタＧＣｃ１の対向電極はキャパシタＧＣｃ２の対向電極を兼ねている。
誘電体層（１６）にはキャパシタＤＣｃ２，ＧＣｃ２の対向電極が形成されている。
誘電体層（１７）、誘電体層（１８）にはスルーホール３のみが形成されている。
誘電体層（１９）〜誘電体層（２２）には４層に亘りインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２，ＧＬｔ１，ＧＬｔ２が形成されている。
誘電体層（２３）、誘電体層（２４）にはスルーホール３のみが形成されている。
誘電体層（２５）にはキャパシタＤＣｕ２，ＧＣｕ２の対向電極が形成されている。
誘電体層（２６）にはグランド電極ＧＮＤが形成されており、このグランド電極ＧＮＤはキャパシタＤＣｕ２，ＧＣｕ２，ＤＣｕ３の対向電極を兼ねている。
誘電体層（２７）にはキャパシタＤＣｕ３の対向電極が形成されている。
誘電体層（２８）の天面にはグランド電極ＧＮＤが形成されており、このグランド電極ＧＮＤはキャパシタＤＣｕ３の対向電極を兼ねている。また、誘電体層（２８）の裏面（図６における誘電体層（２９））にはグランド電極ＧＮＤと各種外部接続電極が形成されている。
これらの電極パターンはスルーホール３により層間の導通がされており、図４に示す回路が形成されている。
このような構成とすることで、高周波スイッチモジュールを単体の積層体で実現することができる。これにより、高周波スイッチモジュールを小型に形成することができる。
なお、前述の説明では、ＦＥＴスイッチＳＷ５０が積層体内に内蔵される構造を示したが、積層体表面に実装しても良い。また、ＦＥＴスイッチと積層体との接続をワイヤボンディングで行ったが、フリップチップ型のＦＥＴスイッチを用いてバンプ接続してもよい。さらには、高周波スイッチモジュールを構成する各回路素子を、各誘電体層表面に形成された電極で構成したが、実装型のインダクタおよびキャパシタを用いてもよい。
【書類名】明細書
【発明の名称】高周波モジュール
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特定周波数の通信信号の送受信を切り替える高周波スイッチモジュール、特にＦＥＴスイッチを用いた高周波スイッチモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話等の無線通信方式には複数の仕様が存在し、例えばヨーロッパではマルチバンドのＧＳＭ方式が採用されている。ＧＳＭ方式では使用する周波数帯が異なる複数の通信信号（送受信信号）が存在し、各周波数帯としては８５０ＭＨｚ帯、および９００ＭＨｚ帯が存在する。さらには、１８００ＭＨｚ帯や１９００ＭＨｚ帯も存在する。このようなそれぞれに異なる周波数帯を利用する複数の通信信号を１つのアンテナで送受信する場合、目的とする周波数帯の通信信号以外は不要となり、さらには、１つ通信信号であっても送信時には受信信号は不要となり、受信時には送信信号が不要となる。このため、１つのアンテナで送受信を行う場合には、目的とする通信信号の送信信号を伝送する経路や目的とする通信信号の受信信号を伝送する経路を切り替える必要があり、この切り替えにＦＥＴスイッチを用いた高周波スイッチモジュールが各種考案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１には、図７に示すような高周波スイッチモジュールが備えられている。
図７は従来の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
従来の高周波スイッチモジュールは、第１通信信号の送信信号（第１送信信号）と第２通信信号の送信信号（第２送信信号）とが入力される送信ポートＲＦ１０１、第１通信信号の受信信号（第１受信信号）を出力する第１受信ポートＲＦ１０２、第２通信信号の受信信号（第２受信信号）を出力する第２受信ポートＲＦ１０３、アンテナに対して第１、第２送信信号、第１受信信号、および第２受信信号の入出力を行うアンテナポートＡＮＴ０、を有するＦＥＴスイッチＳＷ１００を備えている。このＦＥＴスイッチＳＷ１００としては、半導体、特にＦＥＴからなるスイッチが用いられ、現状では多く、ＧｅＡｓスイッチが用いられている。そして、従来の高周波スイッチモジュールは、第１、第２送信信号の高調波を減衰するローパスフィルタＬＰＦ２０１を送信ポートＲＦ１０１に接続し、第１受信信号の基本波を通過するバンドパルフィルタＢＰＦ３０１を第１受信ポートＲＦ１０２に接続し、第２受信信号の基本波を通過するバンドパルフィルタＢＰＦ３０２を第２受信ポートＲＦ２０２に接続している。
【特許文献１】 特開２００２−１８５３５６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような高周波スイッチモジュールでは、ＦＥＴスイッチＳＷ１００の送信ポートＲＦ１０１にローパスフィルタＬＰＦ２０１を介して接続された送信信号入力端子ＴＸ１へ送信信号が入力される。この送信信号は通常前段に接続されたパワーアンプＰＡにより増幅されてから入力されるが、この増幅の際に送信信号の基本周波数ｆｏに対する高次高調波が発生して基本周波数ｆｏの送信信号とともに入力される。ここで、図７に示す高周波スイッチモジュールのローパスフィルタＬＰＦ２０１を、前記高次高調波を減衰させる設定にしておけば、ＦＥＴスイッチＳＷ１００に入力される送信信号の高次高調波を抑制することができる。例えば、ローパスフィルタＬＰＦ２０１を、基本周波数ｆｏの２次高調波（２・ｆｏ）を減衰させるローパスフィルタと、基本周波数ｆｏの３次高調波（３・ｆｏ）を減衰させるローパスフィルタと、から構成することで、これら２次高調波および３次高調波が抑制される。
【０００５】
しかしながら、ＦＥＴスイッチＳＷ１００がＧａＡｓスイッチで形成されている場合、高周波の送信信号が入力されるとＦＥＴスイッチＳＷ１００で高調波歪みが発生して各ポートに対して均等に２倍高調波や３倍高調波等の高調波が出力される。この時、前記高調波の周波数において送信ポートＲＦ１０１からローパスフィルタＬＰＦ２０１を見るとインピーダンスが無限大に近いオープン状態となり、ＦＥＴスイッチＳＷ１００で発生した高調波がローパスフィルタＬＰＦ２０１の送信ポートＲＦ１０１側端で全反射してＦＥＴスイッチＳＷ１００に入力される。この結果、最初の高調波を「Ｘ」、全反射による高調波の増加分を「α」とすると、アンテナポートＡＮＴ０からは「Ｘ＋α」の高調波が出力されてしまう。
【０００６】
このような高調波を抑制するには、高調波の発生しにくいＧａＡｓスイッチを用いればよいのだろうが、現実には高調波の発生しにくいＧａＡｓスイッチは存在しない。また、ダイオードスイッチによるスイッチ回路を用いれば、高調波は発生し難いが、それぞれの通信信号の送受信の切り替えに対して少なくとも各２個のダイオードが必要であり、さらにこれらダイオードに負荷する回路が必要であるので、高周波スイッチモジュールを小型化することができない。また、ダイオードスイッチを複数利用することで消費電力が増加し、さらには応答速度が低下してしまう。特にＦＥＴスイッチのポート数が増加するとこの影響を受けやすい。
【０００７】
したがって、この発明の目的は、ＧａＡｓスイッチ等のＦＥＴスイッチを用いながらも高調波歪みを抑制して、小型化された高周波スイッチモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
送信信号が入力される送信入力ポート、受信信号を出力する受信出力ポート、および、アンテナへ前記送信信号を出力するまたは前記アンテナから前記受信信号を入力するアンテナポートを備え、該アンテナポートを送信入力ポートまたは受信出力ポートに切り替えて接続するＦＥＴスイッチと、
前記送信入力ポートに接続され、前記送信信号の高次高調波を減衰させるフィルタと、を備えた高周波スイッチモジュールにおいて、
前記ＦＥＴスイッチの送信入力ポートと前記フィルタとの間に、伝送線路を含む位相設定手段を備え、
該位相設定手段の前記伝送線路は、前記送信入力ポートから前記フィルタ方向を見た場合の前記送信信号の２次高調波および３次高調波のインピーダンスを無限大から０方向へ所定変化量に変化させることで、前記ＦＥＴスイッチで発生する前記２次高調波および前記３次高調波を前記伝送線路から前記フィルタ側へ少なくとも部分的に伝送するように、前記２次高調波または前記３次高調波の位相を変化させる電気長からなることを特徴としている。
【０００９】
この構成では、位相設定手段により、送信入力ポートからフィルタ方向を見た場合の２次高調波や３次高調波を含む高次高調波のインピーダンスが無限大ではなく０へ近づく位相となるので、ＦＥＴスイッチの送信入力ポートからの高調波がフィルタのアースに流れ易くなり、高調波が分散されて全反射しない。このため、ＦＥＴスイッチに戻る高調波量が抑制されて、ＦＥＴスイッチのアンテナポートから出力される高調波が従来よりも減少する。
【００１０】
また、この発明の高周波スイッチモジュールの位相設定手段は、前記送信信号の基本波のインピーダンスの絶対値を実質的に変化させない電気長である前記２次高調波の波長の１／４未満の長さの伝送線路により形成されることを特徴としている。
この構成では、位相設定手段（伝送線路）によって送信信号の基本波に対するインピーダンスの絶対値の変化がないので、この伝送線路による送信信号（基本波）の伝送損失は発生しない。
【００１１】
この構成では、具体的に電気長を２次高調波の波長の１／４未満にすることで、高調波が抑制されるとともにモジュール全体の損失が抑制される。
【００１２】
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、位相設定手段によって、送信入力ポートからフィルタ方向を見た場合における送信信号の２次高調波と３次高調波のインピーダンスのスミスチャート位置がインピーダンス０の近傍で且つインピーダンス０の点を挟むように配置されていることを特徴としている。
【００１３】
この構成では、具体的な設定方法の一例として、送信入力ポートからフィルタ方向を見た場合における送信信号の２次高調波と３次高調波のインピーダンスのスミスチャート位置がインピーダンス０を挟むように配置される。
【００１４】
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、フィルタに２次または３次高調波の周波数を阻止域に含むローパスフィルタを用いることを特徴としている。
【００１５】
この構成では、前段のパワーアンプから高調波が伝送されても、ローパスフィルタで抑制される。
【００１６】
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、ローパスフィルタとして、送信信号の２次高調波の周波数を阻止域に含む第１ローパスフィルタと、送信信号の３次高調波の周波数を阻止域に含む第２ローパスフィルタと、を含むことを特徴としている。
【００１７】
この構成では、前段のパワーアンプから高調波が伝送されても、第１ローパスフィルタで２次高調波が抑制され、第２ローパスフィルタで３次高調波が抑制される。
【００１８】
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、それぞれに特定の周波数帯を送信信号および受信信号で利用する通信信号を複数入出力して切り替え、ＦＥＴスイッチに少なくとも通信信号毎に受信出力ポートを備えることを特徴としている。
【００１９】
この構成では、複数の通信信号を入出力する高周波スイッチモジュールであっても、送信入力ポートに位相調整手段が備えられることで、高調波が抑制される。
【００２０】
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、送信入力ポートが複数あり、これらの送信入力ポート毎に位相設定手段が接続されていることを特徴としている。
【００２１】
この構成では、各送信入力ポートに入力される送信信号の高調波に応じて各位相設定手段が設定されることで、いずれの送信入力ポートに送信信号が入力されたとしても、高調波歪みが抑制される。
【００２２】
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、
第１周波数帯を利用する第１通信信号の送信信号と第２周波数帯を利用する第２通信信号の送信信号とが入力される第１送信入力ポート、第３周波数帯を利用する第３通信信号の送信信号と第４周波数帯を利用する第４通信信号の送信信号とが入力される第２送信入力ポート、第１通信信号の受信信号を出力する第１受信出力ポート、第２通信信号の受信信号を出力する第２受信出力ポート、第３通信信号の受信信号を出力する第３受信出力ポート、および第４通信信号の受信信号を出力する第４受信出力ポートをＦＥＴスイッチに備えるとともに、
位相設定手段として、第１送信入力ポートに接続し、該第１送信入力ポートから見た場合の第１通信信号の送信信号および第２通信信号の送信信号の高次高調波のインピーダンスを無限大から０方向へ所定変化量に変化させる位相条件を備えた伝送線路を含む第１の位相設定手段と、第２送信入力ポートに接続し、該第２送信入力ポートから見た場合の第３通信信号の送信信号および第４通信信号の送信信号の高次高調波のインピーダンスを無限大から０方向へ所定変化量に変化させる位相条件を備えた伝送線路を含む第２の位相設定手段と、を備えたことを特徴としている。
【００２３】
この構成では、第１送信入力ポートに入力される送信信号が第１送信信号であっても第２送信信号であっても、各送信信号による高調波が第１の位相設定手段により部分的にフィルタ方向に通過されて分散されるので、ＦＥＴスイッチの第１送信入力ポートに再入力される高調波が抑制されて、ＦＥＴスイッチのアンテナポートから出力される高調波が従来よりも減少する。また、第２送信入力ポートに入力される送信信号が第３送信信号であっても第４送信信号であっても、各送信信号による高調波が第２位相設定手段により部分的にフィルタ方向に通過されて分散されるので、ＦＥＴスイッチの第２送信入力ポートに再入力される高調波が抑制されて、ＦＥＴスイッチのアンテナポートから出力される高調波が従来よりも減少する。このように、４つの異なる周波数帯を使用する通信信号に対して、いずれの送信信号であってもＦＥＴスイッチにより発生する高調波が抑制される。
【００２４】
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、ＦＥＴスイッチ、フィルタ、および位相設定手段は、複数の誘電体層を積層してなる積層体により一体形成されてなることを特徴としている。
【００２５】
また、この発明の高周波スイッチモジュールは、フィルタおよび位相設定手段とフィルタとは積層体内に形成された電極パターンからなるとともに、積層体の最下層のグランド電極側からフィルタ、位相設定手段の順で配置されていることを特徴としている。
【００２６】
この構成では、高周波スイッチモジュールが積層体により一体形成されることで小型化される。さらに、フィルタおよび位相設定手段が積層体に内蔵されることで、より一層小型化される。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、位相設定手段を設置することで、ＦＥＴスイッチにより発生した高調波歪みにより送信入力ポートから出力される高調波が送信入力側のフィルタのアースに流れ易くなり、高調波が分散されて全反射せず、ＦＥＴスイッチに戻る高調波量が抑制される。この結果、ＦＥＴスイッチのアンテナポートから出力される高調波を従来よりも低減する。すなわち、高調波の少ない高周波スイッチモジュールを構成することができる。
【００２８】
また、この構成によれば、送信信号の基本波の伝送損失に影響を与えることなく、高次高調波のみを低減する高周波スイッチモジュールを簡素な構造で実現することができる。
【００２９】
また、この発明によれば、具体的に電気長を２次高調波の波長の１／４未満にすることで、高調波が抑制されるとともに全体の損失が抑制される高周波スイッチモジュールを構成することができる。
【００３０】
また、この発明によれば、さらに具体的に送信入力ポートからフィルタ方向を見た場合における送信信号の２次高調波と３次高調波のインピーダンスのスミスチャート位置を、インピーダンス０を挟むように配置することで、より高調波を抑制することができる。
【００３１】
また、この発明によれば、基本波の送信信号とともに前段のパワーアンプから高調波が伝送されても、ローパスフィルタで抑制され、元々送信入力ポートに入力される高調波を抑制し、より一層高調波を抑制した高周波スイッチモジュールを構成することができる。
【００３２】
また、この発明によれば、基本波の送信信号とともに前段のパワーアンプから高調波が伝送されても、第１ローパスフィルタで２次高調波が抑制され、第２ローパスフィルタで３次高調波が抑制され、元々送信ポートに入力される高調波を抑制し、より一層高調波を抑制した高周波スイッチモジュールを構成することができる。
【００３３】
また、この発明によれば、複数の通信信号を入出力する高周波スイッチモジュールであっても、各送信入力ポートにそれぞれ位相調整手段が備えられているので、通信信号の種類数によらず、どの通信信号であっても高調波歪みを抑制した高周波スイッチモジュールを構成することができる。
【００３４】
また、この発明によれば、４つの異なる周波数帯を使用する通信信号に対して、いずれの送信信号に対しても高調波を抑制する高周波スイッチモジュールを構成することができる。
【００３５】
また、この発明によれば、高周波スイッチモジュールを構成する各要素が積層体で一体化されるので、前述の高調波を抑制する高周波スイッチモジュールを小型に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の第１の実施形態に係る高周波スイッチモジュールについて図１、図２、図３を参照して説明する。
図１は本実施形態の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
なお、本実施形態の説明では送信信号入力端子Ｔｘ１からＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号またはＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ１からＧＳＭ８５０ＭＨｚ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ２からＧＳＭ９００ＭＨｚ受信信号を出力する高周波スイッチモジュールについて説明する。ＧａＡｓスイッチからなるＦＥＴスイッチＳＷ１０は、アンテナＡＮＴに接続するアンテナ入出力ポートＡＮＴ０と、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ信号の送受信信号、ＧＳＭ９００ＭＨｚ信号の送受信信号のいずれかを入出力するＲＦ入出力ポートＲＦ１１，ＲＦ１２，ＲＦ１３（以下、単に「ＲＦ１１ポート」、「ＲＦ１２ポート」、「ＲＦ１３ポート」と称す。）と、を備える。また、ＦＥＴスイッチＳＷ１０は、図示しないが、駆動電圧が入力される駆動電圧入力端子と、スイッチ切り替え制御に用いる制御信号が入力される制御信号入力端子とを備え、制御信号入力端子に入力される制御信号により、アンテナ入出力ポートＡＮＴ０をＲＦ１１ポート〜ＲＦ１３ポートのいずれかに導通する。なお、本実施形態では、ＲＦ１１ポートに送信信号入力端子Ｔｘ１が接続され、ＲＦ１２ポート、ＲＦ１３ポートのそれぞれに受信信号出力端子Ｒｘ１，Ｒｘ２が接続されているので、ＲＦ１１ポートが本発明の「送信信号入力ポート」に相当し、ＲＦ１２ポート、ＲＦ１３ポートがそれぞれ「受信信号出力ポート」に相当する。
【００３７】
ＦＥＴスイッチＳＷ１０のＲＦ１１ポートには、伝送線路からなる位相設定素子Ｌ１が接続されており、位相設定素子Ｌ１のＲＦ１１ポートと対向する側の端部はローパスフィルタＬＰＦ２０が接続されている。位相設定素子Ｌ１の電気長は、伝送する送信信号の高調波すなわちＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の高調波およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の高調波に対して、送信信号の高調波の波長の略１／４の長さに設定されている。さらに、位相設定素子Ｌ１の電気長を「Ａ」として、送信信号の高調波の波長を「λ」すると、０＜Ａ＜λ／４を満たす長さに設定されている。ここで、送信信号の波長λはＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号とＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号とで若干異なるが、殆どかわらないとしてよく、例えば、波長の長いＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の２次高調波の波長を前記「λ」に設定する。そして、この伝送線路である位相設定素子Ｌ１が本発明の「位相設定手段」に相当する。
【００３８】
ローパスフィルタＬＰＦ２０は、それぞれに異なる周波数特性（減衰特性）を有する２つのローパスフィルタＬＰＦ２１ａとローパスフィルタＬＰＦ２１ｂとを備え、位相設定素子Ｌ１側からローパスフィルタＬＰＦ２１ａ、ローパスフィルタＬＰＦ２１ｂの順に接続されている。ローパスフィルタＬＰＦ２１ａはＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の基本周波数が通過域に存在してこの基本周波数の２倍の周波数が阻止域に存在し、且つＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の基本周波数が通過域に存在してこの基本周波数の２倍の周波数が阻止域に存在する周波数特性を有する。また、ローパスフィルタＬＰＦ２１ｂはＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の少なくとも基本周波数が通過域に存在してこの基本周波数の３倍の周波数が阻止域に存在し、且つＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の少なくとも基本周波数が通過域に存在してこの基本周波数の３倍の周波数が阻止域に存在する周波数特性を有する。
【００３９】
ローパスフィルタＬＰＦ２０の位相設定素子Ｌ１に対向する側の端部は、前段のパワーアンプＰＡ（図示せず）に接続する送信信号入力端子Ｔｘ１が接続されている。
【００４０】
ＦＥＴスイッチＳＷ１０のＲＦ１２ポートには、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ受信信号の周波数が通過域内に存在するバンドパスフィルタＢＰＦ３０が接続されており、このバンドパスフィルタＢＰＦ３０に受信信号出力端子Ｒｘ１が接続されている。また、スイッチ回路ＳＷ１０のＲＦ１３ポートには、ＧＳＭ９００ＭＨｚ受信信号の周波数が通過域内に存在するバンドパスフィルタＢＰＦ４０が接続されており、このバンドパスフィルタＢＰＦ４０に受信信号出力端子Ｒｘ２が接続されている。
【００４１】
次に、本実施形態の高周波スイッチモジュールでのＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号（以下、総称して「ＧＳＭ送信信号」と称す。）の伝送時の動作について説明する。なお、これら２つの送信信号は同時には入力されず、一方の送信信号のみが入力される。
【００４２】
ＦＥＴスイッチＳＷ１０の制御信号入力端子にＲＦ１１ポートとアンテナ入出力ポートＡＮＴ０とを導通するための制御信号が入力されると、ＦＥＴスイッチＳＷ１０はＲＦ１１ポートとアンテナ入出力ポートＡＮＴ０とを導通させる。この状態で、送信信号入力端子Ｔｘ１にＧＳＭ送信信号が入力されると、ローパスフィルタＬＰＦ２０でＧＳＭ送信信号の基本波とともに入力される２次高調波および３次高調波が減衰されて、位相設定素子Ｌ１を介してＲＦ１１ポートに入力される。
【００４３】
ＦＥＴスイッチＳＷ１０にＧＳＭ送信信号入力されると、ＧａＡｓスイッチの非線形性から高調波歪みが発生して、各ポート（ＲＦ１１ポート、ＲＦ１２ポート、ＲＦ１３ポート、およびアンテナ入出力ポートＡＮＴ０）へ均等に所定の大きさ「Ｘ」の高調波が出力される。
【００４４】
ＲＦ１１ポートから出力された高調波は位相設定素子Ｌ１に伝送される。ここで、位相設定素子Ｌ１は以下に示す条件から所定の電気長に設定されている。この電気長とは、ＲＦ１１ポートから出力されたＧＳＭ送信信号の高調波を位相設定素子Ｌ１で伝送することで位相変化させて、この高調波に対してＲＦ１１ポートからローパスフィルタＬＰＦ２０側を見たインピーダンスを無限大から０方向へ所定量変化させる電気長である。これにより、ＲＦ１１ポートから見るとローパスフィルタＬＰＦ２０側がオープン状態からショート状態となる方向に変化する。
【００４５】
ところで、本実施形態のように、２次高調波用のローパスフィルタＬＰＦ２１ａと３次高調波用のローパスフィルタＬＰＦ２１ｂとが直列に接続されている場合、２次高調波に対しては位相設定素子Ｌ１のみで所定の電気長を設定し、３次高調波に対しては位相設定素子Ｌ１とローパスフィルタＬＰＦ２１ａの伝送線路とにより設定する。すなわち、２次高調波に対するインピーダンスと３次高調波に対するインピーダンスとを考慮して最適な電気長「Ａ」を設定する。
【００４６】
このような条件のもとで、さらに他の損失要因を考慮して、具体的には高調波の波長の１／４程度もしくはそれ未満（０＜Ａ＜λ／４）とするとよい。
【００４７】
これをスミスチャートに示すと図２のようになる。図２はＦＥＴスイッチから送信信号入力端子Ｔｘ１側を見たインピーダンスチャートであり、（ａ）が本実施形態の構成すなわち位相設定素子Ｌ１が有る場合を示し、（ｂ）が従来の構成すなわち位相設定素子Ｌ１が無い場合を示す。図中の実線（太線）がインピーダンスの軌跡を示す。また、図中のｍ１はＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の周波数である８２０ＭＨｚ点を示し、ｍ２はＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の周波数である９２０ＭＨｚ点を示し、図中のｍ１１はＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の２倍高調波の周波数である１６５０ＭＨｚ点を示し、ｍ１２はＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の２倍高調波の周波数である１８３０ＭＨｚ点を示し、図中のｍ１３はＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の３倍高調波の周波数である２４７０ＭＨｚ点を示し、ｍ１４はＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の３倍高調波の周波数である２７５０ＭＨｚ点を示す。そして、本データは位相設定素子Ｌ１の電気長ＡをＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の波長の約１／４の長さにした場合の結果である。また、図３も同様にＦＥＴスイッチから送信信号入力端子Ｔｘ１側を見たインピーダンスチャートであり、（ａ）は２次高調波２ｆｏや３次高調波３ｆｏのインピーダンスのスミスチャート位置を、インピーダンス０の近傍に配置する場合を示し、（ｂ）は２次高調波２ｆｏと３次高調波３ｆｏのインピーダンスのスミスチャート位置を、インピーダンス０を挟むように配置する場合を示す。なお、図３においても、ｍ１１〜ｍ１４は図２と同じ内容で定義されている。
図２（ｂ）に示すように、位相設定素子Ｌ１がＲＦ１１ポートとローパスフィルタＬＰＦ２０との間に挿入されていないと、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の２倍高調波の周波数およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の２倍高調波の周波数におけるインピーダンスが無限大となる。これは、ＲＦ１１ポートからローパスフィルタＬＰＦ２０を見るとオープン状態であること示しており、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の２倍高調波は全反射することを示す。また、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の３倍高調波の周波数においても高いインピーダンスを有するので、ＲＦ１１ポートに反射される３倍高調波も大きくなる。
一方、図２（ａ）に示すように、位相設定素子Ｌ１が挿入されていると、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の２倍高調波、３倍高調波の周波数におけるインピーダンスが、スミスチャート上で時計回りに無限大から０方向へ約１／４周だけ回転する。このようにインピーダンスが変化することにより、ＲＦ１１ポートからローパスフィルタＬＰＦ２０側を見てもオープン状態ではなくなる。このため、それぞれの送信信号の２倍高調波および３倍高調波のいずれもがローパスフィルタＬＰＦ２０側に一部が漏れ出して分散される。
【００４８】
これにより、本実施形態の構成、すなわちＲＦ１１ポートと送信側のローパスフィルタＬＰＦ２０との間に位相設定素子Ｌ１を挿入することで、ＲＦ１１ポートから出力された高調波は全反射してＲＦ１１ポートに戻るのではなく、その一部がローパスフィルタＬＰＦ２０側に伝送される。そして、ローパスフィルタＬＰＦ２０に伝送された高調波（２次高調波および３次高調波を含む）はアースに導かれてＲＦ１１ポートには戻らない。
【００４９】
これにより、ＲＦ１１ポートに反射して戻る高調波（反射高調波）の大きさを「β」とすると、この反射高調波の大きさ「β」は従来の高周波スイッチモジュールの反射高調波の大きさ「α」よりも確実に小さくなる（β＜α）。
【００５０】
また、図３（ａ）のように、伝送線路からなる位相設定素子Ｌ１の電気長を図２（ａ）のものより長くし、スミスチャート上でインピーダンス０の近傍へさらに近づけることにより、この反射高調波の大きさ「β」を従来の高周波スイッチモジュールの反射高調波の大きさ「α」よりも確実に小さく（β＜α）させることができる。同様に、図３（ｂ）のように、伝送線路からなる位相設定素子Ｌ１の電気長を図３（ａ）のものより長くし、２次高調波をインピーダンス０の近傍にしつつ、且つ２次高調波と３次高調波のインピーダンスのスミスチャート位置を、インピーダンス０を挟むように配置することにより、さらに確実にこの反射高調波の大きさ「β」を従来の高周波スイッチモジュールの反射高調波の大きさ「α」よりも小さく（β＜α）させることができる。
【００５１】
ここで、図２に示すように、位相設定素子Ｌ１をＲＦ１１ポートとローパスフィルタＬＰＦ２０との間に挿入しても、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の基本波の周波数とＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の基本波の周波数とは、位相設定素子Ｌ１を挿入する前とインピーダンスが殆ど変化しない。このため、位相設定素子Ｌ１は基本波の伝送に対して悪い影響を与えない。
【００５２】
一方、ＲＦ１２ポートおよびＲＦ１３ポートから出力された高調波はバンドパスフィルタＢＰＦ３０，ＢＰＦ４０に伝送されて減衰されるのでＲＦ１２ポートおよびＲＦ１３ポートには戻らない。
【００５３】
従って、ＦＥＴスイッチＳＷ１０に戻る反射高調波の大きさは、位相設定素子Ｌ１が設置されていない従来の高周波スイッチモジュール（図７）よりも小さくなる。この結果、アンテナ入出力ポートＡＮＴ０に出力される高調波の大きさは、「Ｘ＋β」となり、従来の高周波スイッチモジュール（図７）の高調波の大きさ「Ｘ＋α」よりも小さくなる。
【００５４】
このように、本実施形態の構成を用いることにより、アンテナに出力される高調波が低減されて送信特性が改善される。また、位相設定素子Ｌ１は高調波に対してのみインピーダンスが変化する設定がされているので、ＧＳＭ送信信号の基本波に対しては位相が変化するのみで、インピーダンスは殆ど変化することがない。この結果、ＧＳＭ送信号の基本波は殆ど減衰されることなく伝送される。すなわち、ＧＳＭ送信信号の高調波のみを抑制して、基本波に損失を殆ど生じさせることなく伝送する高周波スイッチモジュールを構成することができる。
【００５５】
次に、第２の実施形態に係る高周波スイッチモジュールについて図４〜図６を参照して説明する。
図４は本実施形態の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
なお、本実施形態の説明では送信信号入力端子Ｔｘ１からＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号またはＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号を入力し、送信信号入力端子Ｔｘ２からＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号またはＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号を入力し、受信信号出力端子Ｒｘ１からＧＳＭ８５０ＭＨｚ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ２からＧＳＭ９００ＭＨｚ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ３からＧＳＭ１８００ＭＨｚ受信信号を出力し、受信信号出力端子Ｒｘ４からＧＳＭ１９００ＭＨｚ受信信号の出力を行う高周波スイッチモジュールについて説明する。ＧａＡｓスイッチであるＦＥＴスイッチＳＷ５０は、アンテナＡＮＴに接続するアンテナ入出力ポートＡＮＴ０と、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ信号の送受信信号、ＧＳＭ９００ＭＨｚ信号、ＧＳＭ１８００ＭＨｚ信号の送受信信号、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ信号のいずれかを入出力するＲＦ入出力ポートＲＦ６１〜ＲＦ６６（以下、単に「ＲＦ６１ポート」〜「ＲＦ６６ポート」と称す。）と、を備える。また、ＦＥＴスイッチＳＷ５０は、図示しないが、駆動電圧が入力される駆動電圧入力ポートと、スイッチ切り替え制御に用いる制御信号が入力される制御信号入力ポートとを備え、制御信号入力ポートに入力される制御信号により、アンテナ入出力ポートＡＮＴ０をＲＦ６１ポート〜ＲＦ６６ポートのいずれかに導通する。なお、ＲＦ６１ポートが本発明の「第１送信ポート」に相当し、ＲＦ６２ポートが本発明の「第２送信ポート」に相当する。また、ＲＦ６３ポートが本発明の「第１受信ポート」に相当し、ＲＦ６４ポートが本発明の「第２受信ポート」に相当し、ＲＦ６５ポートが本発明の「第３受信ポート」に相当し、ＲＦ６６ポートが本発明の「第４受信ポート」に相当する。
【００５６】
ＦＥＴスイッチＳＷ５０のＲＦ６１ポートには、伝送線路からなる位相設定素子ＧＬ１が接続されており、位相設定素子ＧＬ１のＲＦ６１ポートと対向する側の端部はローパスフィルタＬＰＦ７１が接続されている。位相設定素子ＧＬ１の電気長は、伝送する送信信号の高調波すなわちＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の高調波およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の高調波に対して、送信信号の高調波の波長の略１／４の長さに設定されている。さらに、位相設定素子Ｌ１の電気長を「Ａ」として、送信信号の高調波の波長を「λA」すると、０＜Ａ＜λA／４を満たす長さに設定されている。ここで、送信信号の高調波の波長λAはＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号とＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号とで若干異なるが、例えば、波長の長いＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号の高調波の波長を前記「λA」に設定する。そして、この伝送線路である位相設定素子ＧＬ１が本発明の「第１の位相設定手段」に相当する。
【００５７】
ローパスフィルタＬＰＦ７１はローパスフィルタＬＰＦ７２に接続し、このローパスフィルタＬＰＦ７２が送信信号入力端子Ｔｘ１に接続しており、ローパスフィルタＬＰＦ７１とローパスフィルタＬＰＦ７２との接続点はキャパシタＧＣｕ２を介してグランドに接続（接地）されている。
【００５８】
ローパスフィルタＬＰＦ７１は、一方端が位相設定素子ＧＬ１に接続し、他方端がローパスフィルタＬＰＦ７２に接続する伝送線路からなるインダクタＧＬｔ１と、このインダクタＧＬｔ１に並列接続されたキャパシタＧＣｃ１と、インダクタＧＬｔ１の位相設定素子ＧＬ１側とグランドとの間に挿入されたキャパシタＧＣｕ１と、を備える。このローパスフィルタＬＰＦ７１は、これらインダクタＧＬｔ１、キャパシタＧＣｃ１，ＧＣｕ１によりＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の２次高調波の周波数が阻止域に存在し、基本波の周波数が通過域に存在するように減衰特性が設定されている。
【００５９】
ローパスフィルタＬＰＦ７２は、一方端がローパスフィルタＬＰＦ７１に接続し、他方端が送信信号入力端子Ｔｘ１に接続する伝送線路からなるインダクタＧＬｔ２と、このインダクタＧＬｔ２に並列接続されたキャパシタＧＣｃ２と、を備える。このローパスフィルタＬＰＦ７２は、これらインダクタＧＬｔ２、キャパシタＧＣｃ２によりＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号の３次高調波の周波数が阻止域に存在し、基本波の周波数が通過域に存在するように減衰特性が設定されている。なお、ここで、ローパスフィルタＬＰＦ７２にはインピーダンス調整のために、インダクタＧＬｔ２の送信信号入力端子Ｔｘ１側とグランドとの間に挿入されたキャパシタＧＣｕ３（図４の（）内に示す。）を設置してもよい。
【００６０】
ＦＥＴスイッチＳＷ５０のＲＦ６２ポートには、伝送線路からなる位相設定素子ＤＬ１が接続されており、位相設定素子ＤＬ１のＲＦ６２ポートと対向する側の端部はローパスフィルタＬＰＦ８１が接続されている。位相設定素子ＤＬ１の電気長は、伝送する送信信号の高調波すなわちＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号の高調波およびＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号の高調波に対して、送信信号の高調波の波長の略１／４の長さに設定されている。言い換えれば、位相設定素子Ｌ１の電気長を「Ｂ」として、送信信号の高調波の波長を「λB」すると、０＜Ｂ＜λB／４を満たす長さに設定されている。ここで、送信信号の高調波の波長λBはＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号とＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号とで若干異なるが、例えば、波長の長いＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号の波長を前記「λB」に設定する。そして、この伝送線路である位相設定素子ＤＬ１が本発明の「第２の位相設定手段」に相当する。
【００６１】
ローパスフィルタＬＰＦ８１はローパスフィルタＬＰＦ８２に接続し、このローパスフィルタＬＰＦ８２が送信信号入力端子Ｔｘ２に接続しており、ローパスフィルタＬＰＦ８１とローパスフィルタＬＰＦ８２との接続点はキャパシタＤＣｕ２を介してグランドに接続（接地）されている。
【００６２】
ローパスフィルタＬＰＦ８１は、一方端が位相設定素子ＤＬ１に接続し、他方端がローパスフィルタＬＰＦ８２に接続する伝送線路からなるインダクタＤＬｔ１と、このインダクタＤＬｔ１に並列接続されたキャパシタＤＣｃ１と、インダクタＤＬｔ１の位相設定素子ＤＬ１側とグランドとの間に挿入されたキャパシタＤＣｕ１と、を備える。このローパスフィルタＬＰＦ８１は、これらインダクタＤＬｔ１、キャパシタＤＣｃ１，ＤＣｕ１によりＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号の２次高調波の周波数が阻止域に存在し、基本波の周波数が通過域に存在するように減衰特性が設定されている。
【００６３】
ローパスフィルタＬＰＦ８２は、一方端がローパスフィルタＬＰＦ８１に接続し、他方端が送信信号入力端子Ｔｘ２に接続する伝送線路からなるインダクタＤＬｔ２と、このインダクタＤＬｔ２に並列接続されたキャパシタＤＣｃ２と、インダクタＤＬｔ２の送信信号入力端子Ｔｘ２側とグランドとの間に挿入されたキャパシタＤＣｕ３と、を備える。このローパスフィルタＬＰＦ８２は、これらインダクタＤＬｔ２、キャパシタＤＣｃ２，ＤＣｕ２によりＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号の３次高調波の周波数が阻止域に存在し、基本波の周波数が通過域に存在するように減衰特性が設定されている。
【００６４】
ＦＥＴスイッチＳＷ５０のＲＦ６３ポートには、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ受信信号の周波数が通過域内に存在するバンドパスフィルタＢＰＦ９１が接続されており、このバンドパスフィルタＢＰＦ９１に受信信号出力端子Ｒｘ１が接続されている。また、ＦＥＴスイッチＳＷ５０のＲＦ６４ポートには、ＧＳＭ９００ＭＨｚ受信信号の周波数が通過域内に存在するバンドパスフィルタＢＰＦ９２が接続されており、このバンドパスフィルタＢＰＦ９２に受信信号出力端子Ｒｘ２が接続されている。また、ＦＥＴスイッチＳＷ５０のＲＦ６５ポートには、ＧＳＭ１８００ＭＨｚ受信信号の周波数が通過域内に存在するバンドパスフィルタＢＰＦ９３が接続されており、このバンドパスフィルタＢＰＦ９３に受信信号出力端子Ｒｘ３が接続されている。また、ＦＥＴスイッチＳＷ５０のＲＦ６６ポートには、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ受信信号の周波数が通過域内に存在するバンドパスフィルタＢＰＦ９４が接続されており、このバンドパスフィルタＢＰＦ９４に受信信号出力端子Ｒｘ４が接続されている。
【００６５】
次に、本実施形態の高周波スイッチモジュールでのＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号（以下、総称して第１群ＧＳＭ送信信号）の伝送時の動作について説明する。なお、これら２つの送信信号は同時には入力されず、一方の送信信号のみが入力される。また、ここで、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ信号が本発明の「第１通信信号」に相当し、ＧＳＭ９００ＭＨｚ信号が本発明の「第２通信信号」に相当する。
【００６６】
ＦＥＴスイッチＳＷ５０の制御信号入力ポートにＲＦ６１ポートとアンテナ入出力ポートＡＮＴ０とを導通するための制御信号が入力されると、ＦＥＴスイッチＳＷ５０はＲＦ６１ポートとアンテナ入出力ポートＡＮＴ０とを導通させる。この状態で、送信信号入力端子Ｔｘ１に第１群ＧＳＭ送信信号が入力されると、ローパスフィルタＬＰＦ７２で第１群ＧＳＭ送信信号の基本波とともに入力される３次高調波が減衰されて、さらにローパスフィルタＬＰＦ７１で第１群ＧＳＭ送信信号の基本波とともに入力される２次高調波が減衰されて、位相設定素子ＧＬ１を介してＲＦ６１ポートに入力される。
【００６７】
ＦＥＴスイッチＳＷ５０に第１群ＧＳＭ送信信号入力されると、ＧａＡｓスイッチの非線形性から高調波歪みが発生して、各ポート（ＲＦ６１ポート〜ＲＦ６６ポート、およびアンテナ入出力ポートＡＮＴ０）へ均等に所定の大きさ「Ｙ」の高調波が出力される。
【００６８】
ＲＦ６１ポートから出力された高調波は位相設定素子ＧＬ１に伝送される。
【００６９】
ここで、位相設定素子ＧＬ１は以下に示す条件から所定の電気長に設定されている。この電気長とは、ＲＦ６１ポートから出力された第１群ＧＳＭ送信信号の高調波を位相設定素子ＧＬ１で伝送することで位相変化させて、この高調波に対してＲＦ６１ポートからローパスフィルタＬＰＦ７１，ＬＰＦ７２側を見たインピーダンスを無限大から０方向へ所定量変化させる電気長である。これにより、ＲＦ６１ポートから見るとローパスフィルタＬＰＦ７１，ＬＰＦ７２側がオープン状態からショート状態となる方向に変化する。この際、位相設定素子ＧＬ１のみで、第１群ＧＳＭ送信信号の２次高調波のインピーダンスを所定量変化させ、位相設定素子ＧＬ１とローパスフィルタＬＰＦ７１を構成する各素子の素子値（インダクタンス、キャパシタンス）とで第１群ＧＳＭ送信信号の３次高調波のインピーダンスを所定量変化させるように位相設定素子ＧＬ１の電気長を設定する。
【００７０】
これにより、ＲＦ６１ポートから出力された高調波は全反射してＲＦ６１ポートに戻るのではなく、その一部がローパスフィルタLＰＦ７１，ＬＰＦ７２側に伝送される。そして、ローパスフィルタＬＰＦ７１，ＬＰＦ７２に伝送された高調波（２次高調波および３次高調波を含む）はアースに導かれてＲＦ６１ポート側には戻らない。すなわち、ＲＦ６１ポートに戻る高調波の大きさを「γ」とすると、従来の高周波スイッチモジュールにおける戻り高調波の大きさを「α」とした場合に、「γ＜α」となる。
【００７１】
一方、ＲＦ６２ポート〜ＲＦ６６ポートから出力された高調波はローパスフィルタＬＰＦ８２およびローパスフィルタＬＰＦ８１からなる回路と、バンドパスフィルタＢＰＦ９１〜９４に伝送されて減衰されるのでＲＦ６２ポート〜ＲＦ６６ポートには殆ど戻らない。
【００７２】
従って、ＦＥＴスイッチＳＷ５０に戻る反射高調波の大きさは、位相設定素子ＧＬ１が設置されていない従来の高周波スイッチモジュール（図７）よりも小さくなる。この結果、アンテナ入出力ポートＡＮＴ０に出力される高調波の大きさは、「Ｙ＋γ」となり、従来の高周波スイッチモジュール（図７）の高調波の大きさ「Ｙ＋α」よりも小さくなる。
【００７３】
このように、本実施形態の構成を用いることにより、アンテナに出力される高調波が低減されて送信特性が改善される。また、位相設定素子ＧＬ１は目的とする高調波に対してのみインピーダンスが変化する設定がされているので、第１群ＧＳＭ送信信号の基本波に対しては位相が変化するのみで、インピーダンスは殆ど変化することがない。
【００７４】
次に、本実施形態の高周波スイッチモジュールでのＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号およびＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号（以下、総称して第２群ＧＳＭ送信信号）の伝送時の動作について説明する。なお、これら２つの送信信号は同時には入力されず、一方の送信信号のみが入力される。さらに、前述のＧＳＭ８５０ＭＨｚ送信信号やＧＳＭ９００ＭＨｚ送信信号とも同時に入力されない。また、ここで、ＧＳＭ１８００ＭＨｚ信号が本発明の「第３通信信号」に相当し、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ信号が本発明の「第４通信信号」に相当する。
【００７５】
ＦＥＴスイッチＳＷ５０の制御信号入力端子にＲＦ６２ポートとアンテナ入出力ポートＡＮＴ０とを導通するための制御信号が入力されると、ＦＥＴスイッチＳＷ５０はＲＦ６２ポートとアンテナ入出力ポートＡＮＴ０とを導通させる。この状態で、送信信号入力端子Ｔｘ２に第２群ＧＳＭ送信信号が入力されると、ローパスフィルタＬＰＦ８２で第２群ＧＳＭ送信信号の基本波とともに入力される３次高調波が減衰されて、さらにローパスフィルタＬＰＦ８１で第２群ＧＳＭ送信信号の基本波とともに入力される２次高調波が減衰されて、位相設定素子ＤＬ１を介してＲＦ６２ポートに入力される。
【００７６】
ＦＥＴスイッチＳＷ５０に第２群ＧＳＭ送信信号入力されると、ＧａＡｓスイッチの非線形性から高調波歪みが発生して、各ポート（ＲＦ６１ポート〜ＲＦ６６ポート、およびアンテナ入出力ポートＡＮＴ０）へ均等に所定の大きさ「Ｚ」の高調波が出力される。
【００７７】
ＲＦ６１ポートから出力された高調波は位相設定素子ＤＬ１に伝送される。
【００７８】
ここで、位相設定素子ＤＬ１は以下に示す条件から所定の電気長に設定されている。この電気長とは、ＲＦ６２ポートから出力された第２群ＧＳＭ送信信号の高調波を位相設定素子ＤＬ１で伝送することで位相変化させて、この高調波に対してＲＦ６２ポートからローパスフィルタＬＰＦ８１，ＬＰＦ８２側を見たインピーダンスを無限大から０方向へ所定量変化させる電気長である。これにより、ＲＦ６２ポートから見るとローパスフィルタＬＰＦ８１，ＬＰＦ８２側がオープン状態からショート状態となる方向に変化する。この際、位相設定素子ＤＬ１のみで、第２群ＧＳＭ送信信号の２次高調波のインピーダンスを所定量変化させ、位相設定素子ＤＬ１とローパスフィルタＬＰＦ８１を構成する各素子の素子値（インダクタンス、キャパシタンス）とで第２群ＧＳＭ送信信号の３次高調波のインピーダンスを所定量変化させるように、位相設定素子ＤＬ１の電気長を設定する。
【００７９】
これにより、ＲＦ６２ポートから出力された高調波は全反射してＲＦ６２ポートに戻るのではなく、その一部がローパスフィルタＬＰＦ８１，ＬＰＦ８２側に伝送される。そして、ローパスフィルタＬＰＦ８１，ＬＰＦ８２に伝送された高調波（２次高調波および３次高調波を含む）はアースに導かれてＲＦ６２ポート側には戻らない。すなわち、ＲＦ６２ポートに戻る高調波の大きさを「δ」とすると、従来の高周波スイッチモジュールにおける戻り高調波の大きさを「α」とした場合に、「δ＜α」となる。
【００８０】
一方、ＲＦ６１ポートから出力された高調波はローパスフィルタＬＰＦ７２およびローパスフィルタＬＰＦ７１からなる回路に伝送されて減衰され、ＲＦ６３ポート〜ＲＦ６６ポートから出力された高調波はバンドパスフィルタＢＰＦ９１〜ＬＰＦ９４に伝送されて減衰されるのでＲＦ６１ポート、ＲＦ６３ポート〜ＲＦ６６ポートには殆ど戻らない。
【００８１】
従って、ＦＥＴスイッチＳＷ５０に戻る反射高調波の大きさは、位相設定素子ＤＬ１が設置されていない従来の高周波スイッチモジュール（図７）よりも小さくなる。この結果、アンテナ入出力ポートＡＮＴ０に出力される高調波の大きさは、「Ｚ＋δ」となり、従来の高周波スイッチモジュール（図７）の高調波の大きさ「Ｚ＋α」よりも小さくなる。
【００８２】
このように、本実施形態の構成を用いることにより、アンテナに出力される高調波が低減されて送信特性が改善される。また、位相設定素子ＤＬ１は高調波に対してのみインピーダンスが変化する設定がされているので、第２群ＧＳＭ送信信号の基本波に対しては位相が変化するのみで、インピーダンスは殆ど変化することがない。
【００８３】
表１は本実施形態の各高周波スイッチモジュールと従来の高周波スイッチモジュールとにおける入力電力に対する各ＧＳＭ送信信号の２倍高調波および３倍高調波の比をデシベルで表したものであり、各数値の単位は［ｄＢｃ］である。また、表１中の「本発明ａ」が図２（ａ）に対応し、「本発明ｃ」が図３（ａ）に対応し、「本発明ｄ」が図３（ｂ）に対応する。
【００８４】
【参考図】
Figure 2006057173
【００８５】
表１に示すように、本実施形態の構成（位相設定素子を用いた構成）とすることで、各ＧＳＭ送信信号における入力電力に対する高調波の比を小さく（デシベル値を大きく）することができる。すなわち、出力される送信信号に含まれる高調波を低減することができる。特に、ＧＳＭ１８００送信信号およびＧＳＭ１９００送信信号では、従来の構成を用いると３倍高調波が規格値である７０ｄＢｃを下回る（ＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号：６７．０５ｄＢｃ、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号：６７．１５ｄＢｃ）が、本実施形態の「本発明ａ」の構成を用いることにより規格値を満足する（ＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号：７１．４２ｄＢｃ、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号：７１．４８ｄＢｃ）。また、本実施形態の「本発明ｃ」の構成を用いることにより規格値を満足する（ＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号：７０．６２ｄＢｃ、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号：７２．１３ｄＢｃ）。また、本実施形態の「本発明ｄ」の構成を用いることにより規格値を満足する（ＧＳＭ１８００ＭＨｚ送信信号：７２．６２ｄＢｃ、ＧＳＭ１９００ＭＨｚ送信信号：７０．５３ｄＢｃ）。このように、位相設定素子によって、送信入力ポートからフィルタ方向を見た場合における送信信号の２次高調波または３次高調波のインピーダンスのスミスチャート位置を、インピーダンス０の近傍に配置させることにより、高次高調波を減衰させることができる。
【００８６】
以上のように、本実施形態の構成を用いることで、それぞれに異なる周波数帯を利用する４つのＧＳＭ送信号の高調波は抑制されるが、基本波は殆ど減衰されることなく伝送される。すなわち、各ＧＳＭ送信信号の高調波のみを抑制して、基本波に損失を殆ど生じさせることなく伝送する高周波スイッチモジュールを構成することができる。
【００８７】
この際、位相調整量を設定した伝送線路のみで高調波を抑制するので、高周波スイッチモジュールが大型化せず、且つ簡素な構造で実現される。
【００８８】
次に、図４に示した高周波スイッチモジュールの積層体の構造について図５，図６を参照して説明する。
図５、図６は本実施形態の高周波スイッチモジュールの積層図である。図５、図６は、本実施形態の積層体型高周波スイッチモジュールの各誘電体層（１）〜（２８）を順に上から見た図であり、誘電体層（２９）をして示しているものは誘電体層（２８）の裏面、すなわち、高周波スイッチモジュールの底面である。これら図５、図６に示す記号は図４に示した各素子の記号に対応する。また、図５、図６において１は積層体、２はキャビティ、３はスルーホールを表す。スルーホール３は代表のものに記号を付したが、図に示されている同径の円形は全てスルーホールを示す。
【００８９】
積層体１は、誘電体層（１）を最上層として、番号順に上から順に誘電体層（１）〜誘電体層（１８）を積層することにより形成される。最上層の誘電体層（１）〜誘電体層（１１）は中央に一辺が所定長さで正方形の孔が形成されており、誘電体層（１）〜（１１）が積層されることでこれらの孔からキャビティ２が形成される。そして、このキャビティ２内にＦＥＴスイッチＳＷ５０が設置されている。ＦＥＴスイッチＳＷ５０の天面およびこの天面に接続されたワイヤボンディングのワイヤは積層体１の天面から突出しておらず、ＦＥＴスイッチＳＷ５０が積層体１に内蔵された形状になっている。最下層の誘電体層（２８）の裏面（図６における誘電体層（２９））には、グランド電極ＧＮＤを含む外部接続用電極が形成されており、これらの電極によりこの高周波スイッチモジュールは外部の回路基板に実装される。
【００９０】
最上層の誘電体層（１）〜誘電体層（６）には孔が設けられるのみで電極パターンは形成されていない。
誘電体層（７）にはＦＥＴスイッチＳＷ５０の各端子電極にワイヤボンディングするためのパッド電極が形成されており、これら各パッド電極とＦＥＴスイッチＳＷ５０の各端子電極とをワイヤボンディングにより接続している。
誘電体層（８）〜誘電体層（１１）にはスルーホール３のみが形成さている。
【００９１】
誘電体層（１２）、誘電体層（１３）にはグランド電極ＧＮＤが形成されており、このグランド電極ＧＮＤはキャパシタＤＣｕ１，Ｇｃｕ１の対向電極を兼ねている。
誘電体層（１４）にはキャパシタＤＣｃ１，Ｇｃｃ１の対向電極が形成されるとともに、インダクタＤＬ１，ＧＬ１となる伝送線路が形成されている。ここで、キャパシタＤＣｃ１，Ｇｃｃ１の対向電極はキャパシタＤＣｕ１，Ｇｃｕ１の対向電極を兼ねている。
誘電体層（１５）にはキャパシタＤＣｃ１，ＧＣｃ１の対向電極が形成されており、キャパシタＤＣｃ１の対向電極はキャパシタＤＣｃ２の対向電極を兼ねており、キャパシタＧＣｃ１の対向電極はキャパシタＧＣｃ２の対向電極を兼ねている。
誘電体層（１６）にはキャパシタＤＣｃ２，ＧＣｃ２の対向電極が形成されている。
【００９２】
誘電体層（１７）、誘電体層（１８）にはスルーホール３のみが形成されている。
誘電体層（１９）〜誘電体層（２２）には４層に亘りインダクタＤＬｔ１，ＤＬｔ２，ＧＬｔ１，ＧＬｔ２が形成されている。
誘電体層（２３）、誘電体層（２４）にはスルーホール３のみが形成されている。
誘電体層（２５）にはキャパシタＤＣｕ２，ＧＣｕ２の対向電極が形成されている。
誘電体層（２６）にはグランド電極ＧＮＤが形成されており、このグランド電極ＧＮＤはキャパシタＤＣｕ２，ＧＣｕ２，ＤＣｕ３の対向電極を兼ねている。
誘電体層（２７）にはキャパシタＤＣｕ３の対向電極が形成されている。
【００９３】
誘電体層（２８）の天面にはグランド電極ＧＮＤが形成されており、このグランド電極ＧＮＤはキャパシタＤＣｕ３の対向電極を兼ねている。また、誘電体層（２８）の裏面（図６における誘電体層（２９））にはグランド電極ＧＮＤと各種外部接続電極が形成されている。
これらの電極パターンはスルーホール３により層間の導通がされており、図４に示す回路が形成されている。
【００９４】
このような構成とすることで、高周波スイッチモジュールを単体の積層体で実現することができる。これにより、高周波スイッチモジュールを小型に形成することができる。
【００９５】
なお、前述の説明では、ＦＥＴスイッチＳＷ５０が積層体内に内蔵される構造を示したが、積層体表面に実装しても良い。また、ＦＥＴスイッチと積層体との接続をワイヤボンディングで行ったが、フリップチップ型のＦＥＴスイッチを用いてバンプ接続してもよい。さらには、高周波スイッチモジュールを構成する各回路素子を、各誘電体層表面に形成された電極で構成したが、実装型のインダクタおよびキャパシタを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】第１の実施形態の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
【図２】ＦＥＴスイッチから送信信号入力端子Ｔｘ１側を見たインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図３】ＦＥＴスイッチから送信信号入力端子Ｔｘ１側を見たインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図４】第２の実施形態の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示した高周波スイッチモジュールの積層図である。
【図６】図４に示した高周波スイッチモジュールの積層図である。
【図７】従来の高周波スイッチモジュールの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９７】
１−積層体
２−キャビティ
３−スルーホール

Claims (11)

  1. 送信信号が入力される送信入力ポート、受信信号を出力する受信出力ポート、および、アンテナへ前記送信信号を出力するまたは前記アンテナから前記受信信号を入力するアンテナポートを備え、該アンテナポートを送信入力ポートまたは受信出力ポートに切り替えて接続するＦＥＴスイッチと、
    前記送信入力ポートに接続され、前記送信信号の高次高調波を減衰させるフィルタと、を備えた高周波スイッチモジュールにおいて、
    前記ＦＥＴスイッチの送信入力ポートと前記フィルタとの間に、前記送信入力ポートから前記フィルタ方向を見た場合の前記高次高調波のインピーダンスを０に近づく方向に変化させる位相設定手段を備え、
    該位相設定手段によって、前記送信入力ポートから前記フィルタ方向を見た場合における前記送信信号の２次高調波または３次高調波のインピーダンスのスミスチャート位置が、インピーダンス０の近傍に配置されていることを特徴とする高周波スイッチモジュール。
  2. 前記位相設定手段は、前記送信信号の基本波のインピーダンスの絶対値を実質的に変化させない電気長の伝送線路により形成される請求項１に記載の高周波スイッチモジュール。
  3. 前記電気長は前記２次高調波の波長の１／４未満の長さである請求項２に記載の高周波スイッチモジュール。
  4. 前記位相設定手段によって、前記送信入力ポートから前記フィルタ方向を見た場合における前記送信信号の２次高調波と３次高調波のインピーダンスのスミスチャート位置が、インピーダンス０を挟むように配置されている請求項１〜３のいずれかに記載の高周波スイッチモジュール。
  5. 前記フィルタは前記２次または３次高調波の周波数を阻止域に含むローパスフィルタである請求項１〜４のいずれかに記載の高周波スイッチモジュール。
  6. 前記ローパルフィルタは、前記送信信号の２次高調波の周波数を阻止域に含む第１ローパスフィルタと、前記送信信号の３次高調波の周波数を阻止域に含む第２ローパスフィルタと、を備えることを特徴とする請求項５に記載の高周波スイッチモジュール。
  7. それぞれに特定の周波数帯を送信信号および受信信号で利用する通信信号を複数入出力し、
    前記ＦＥＴスイッチは、少なくとも前記通信信号毎に受信出力ポートを備える請求項１〜６のいずれかに記載の高周波スイッチモジュール。
  8. 前記送信入力ポートが複数あり、該送信入力ポート毎に前記位相設定手段が接続されている請求項７に記載の高周波スイッチモジュール。
  9. 第１周波数帯を利用する第１通信信号の送信信号と第２周波数帯を利用する第２通信信号の送信信号とが入力される第１送信入力ポート、第３周波数帯を利用する第３通信信号の送信信号と第４周波数帯を利用する第４通信信号の送信信号とが入力される第２送信入力ポート、前記第１通信信号の受信信号を出力する第１受信出力ポートと、前記第２通信信号の受信信号を出力する第２受信出力ポート、および、前記第３通信信号の受信信号を出力する第３受信出力ポートと、前記第４通信信号の受信信号を出力する第４受信出力ポート、を備えるＦＥＴスイッチと、
    前記第１送信入力ポートに接続し、該第１送信入力ポートから見た場合の前記第１通信信号の送信信号および第２通信信号の送信信号の高次高調波のインピーダンスが無限大から０へ近づく方向で変化する位相条件を備えた第１の位相設定手段と、
    前記第２送信入力ポートに接続し、該第２送信入力ポートから見た場合の前記第３通信信号の送信信号および第４通信信号の送信信号の高次高調波のインピーダンスが無限大から０へ近づく方向で変化する位相条件を備えた第２の位相設定手段と、
    を備えた請求項８に記載の高周波スイッチモジュール。
  10. 前記ＦＥＴスイッチ、前記フィルタ、および前記位相設定手段は、複数の誘電体層を積層してなる積層体により一体形成された請求項１〜９のいずれかに記載の高周波スイッチモジュール。
  11. 前記フィルタおよび前記位相設定手段は前記積層体内に形成されている請求項１０に記載の高周波スイッチモジュール。
JP2006547726A 2004-11-25 2005-11-14 高周波モジュール Pending JPWO2006057173A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004340585 2004-11-25
JP2004340585 2004-11-25
PCT/JP2005/020814 WO2006057173A1 (ja) 2004-11-25 2005-11-14 高周波スイッチモジュール

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008223393A Division JP2009005399A (ja) 2004-11-25 2008-09-01 高周波スイッチモジュール
JP2008223392A Division JP4337944B2 (ja) 2004-11-25 2008-09-01 高周波スイッチモジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2006057173A1 true JPWO2006057173A1 (ja) 2008-06-05

Family

ID=36497911

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006547726A Pending JPWO2006057173A1 (ja) 2004-11-25 2005-11-14 高周波モジュール
JP2008223393A Pending JP2009005399A (ja) 2004-11-25 2008-09-01 高周波スイッチモジュール
JP2008223392A Active JP4337944B2 (ja) 2004-11-25 2008-09-01 高周波スイッチモジュール
JP2009114547A Active JP4466788B2 (ja) 2004-11-25 2009-05-11 高周波スイッチモジュール

Family Applications After (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008223393A Pending JP2009005399A (ja) 2004-11-25 2008-09-01 高周波スイッチモジュール
JP2008223392A Active JP4337944B2 (ja) 2004-11-25 2008-09-01 高周波スイッチモジュール
JP2009114547A Active JP4466788B2 (ja) 2004-11-25 2009-05-11 高周波スイッチモジュール

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7756488B2 (ja)
EP (2) EP2019494B1 (ja)
JP (4) JPWO2006057173A1 (ja)
KR (1) KR100845491B1 (ja)
CN (1) CN100517996C (ja)
AT (2) ATE490604T1 (ja)
DE (2) DE602005025165D1 (ja)
WO (1) WO2006057173A1 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4910586B2 (ja) * 2006-09-14 2012-04-04 パナソニック株式会社 送受信装置とこれを用いた電子機器
JP4433087B2 (ja) * 2006-12-21 2010-03-17 株式会社村田製作所 高周波スイッチ回路
US9755681B2 (en) * 2007-09-26 2017-09-05 Intel Mobile Communications GmbH Radio-frequency front-end and receiver
JP5026246B2 (ja) * 2007-12-25 2012-09-12 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． 高周波スイッチ回路
WO2009157283A1 (ja) * 2008-06-25 2009-12-30 株式会社村田製作所 高周波モジュール
WO2010024376A1 (ja) * 2008-09-01 2010-03-04 株式会社村田製作所 高周波スイッチモジュール
JP5625453B2 (ja) 2009-05-26 2014-11-19 株式会社村田製作所 高周波スイッチモジュール
CN101841447A (zh) * 2010-04-02 2010-09-22 北京恒光创新科技股份有限公司 一种总线带宽适配装置及方法
JP5304811B2 (ja) 2011-02-14 2013-10-02 株式会社村田製作所 高周波モジュール
CN103404040B (zh) 2011-03-04 2016-05-04 株式会社村田制作所 高频开关模块
JP5672375B2 (ja) * 2011-05-12 2015-02-18 株式会社村田製作所 高周波スイッチモジュール及び無線通信装置
JP5790771B2 (ja) * 2011-09-26 2015-10-07 株式会社村田製作所 高周波モジュール
JP2013106128A (ja) * 2011-11-11 2013-05-30 Taiyo Yuden Co Ltd フロントエンドモジュール
JP5677499B2 (ja) 2013-04-11 2015-02-25 太陽誘電株式会社 高周波回路モジュール
US10050609B2 (en) 2016-10-05 2018-08-14 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Antenna switch circuit with improved harmonic suppression characteristic
CN107947805B (zh) * 2016-10-12 2020-11-10 株式会社村田制作所 匹配电路
CN106452398B (zh) * 2016-10-14 2023-05-23 上海旻艾半导体有限公司 Hub模块
JP2018067752A (ja) * 2016-10-17 2018-04-26 株式会社村田製作所 通信モジュール
KR102489781B1 (ko) 2016-11-18 2023-01-17 삼성전기주식회사 노이즈 억제 특성을 개선한 고주파 스위치 장치
CN113366761A (zh) 2019-01-23 2021-09-07 株式会社村田制作所 高频前端电路和通信装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1032521A (ja) * 1996-07-17 1998-02-03 Murata Mfg Co Ltd デュプレクサ
US5661093A (en) * 1996-09-12 1997-08-26 Applied Materials, Inc. Method for the stabilization of halogen-doped films through the use of multiple sealing layers
JP2002064301A (ja) 1999-03-18 2002-02-28 Hitachi Metals Ltd トリプルバンド用高周波スイッチモジュール
JP4207328B2 (ja) * 1999-09-14 2009-01-14 ソニー株式会社 アンテナ切り換え回路及びそれを用いた通信装置
JP2001111362A (ja) * 1999-10-06 2001-04-20 Nec Corp 高調波処理回路及びそれを用いた高電力効率増幅回路
EP1143629B1 (de) 2000-04-07 2007-02-28 Infineon Technologies AG Frontendschaltung für Mobilfunk-Handgeräte
DE10053205B4 (de) 2000-10-26 2017-04-13 Epcos Ag Kombinierte Frontendschaltung für drahtlose Übertragungssysteme
JP2002330035A (ja) * 2001-05-01 2002-11-15 Pioneer Electronic Corp Ｄ級アンプ出力用ローパスフィルタ
CN1309178C (zh) 2001-08-10 2007-04-04 日立金属株式会社 高通滤波器和多频带天线开关电路、使用它们的通信仪器
JP2004135316A (ja) * 2002-09-17 2004-04-30 Hitachi Metals Ltd 高周波部品及び高周波モジュール並びにこれらを用いた通信機
US7076216B2 (en) 2002-09-17 2006-07-11 Hitachi Metals, Ltd. High-frequency device, high-frequency module and communications device comprising them
JP2004112160A (ja) * 2002-09-17 2004-04-08 Hitachi Metals Ltd 高周波回路
JP2004140696A (ja) * 2002-10-18 2004-05-13 Hitachi Metals Ltd 高周波スイッチ回路およびこれを用いたアンテナスイッチモジュール、アンテナスイッチ積層モジュールならびに通信装置
JP2004253953A (ja) * 2003-02-19 2004-09-09 Hitachi Metals Ltd アンテナスイッチ回路及びこれを用いたアンテナスイッチモジュール並びに通信装置
US7187945B2 (en) * 2004-04-30 2007-03-06 Nokia Corporation Versatile antenna switch architecture

Also Published As

Publication number Publication date
ATE490604T1 (de) 2010-12-15
CN1947345A (zh) 2007-04-11
EP2019494A1 (en) 2009-01-28
DE602005011577D1 (de) 2009-01-22
JP4466788B2 (ja) 2010-05-26
WO2006057173A1 (ja) 2006-06-01
US20070123175A1 (en) 2007-05-31
KR100845491B1 (ko) 2008-07-10
EP2019494B1 (en) 2010-12-01
EP1720261B1 (en) 2008-12-10
US7756488B2 (en) 2010-07-13
ATE417410T1 (de) 2008-12-15
CN100517996C (zh) 2009-07-22
JP2008301525A (ja) 2008-12-11
JP4337944B2 (ja) 2009-09-30
DE602005025165D1 (de) 2011-01-13
EP1720261A1 (en) 2006-11-08
EP1720261A4 (en) 2007-02-28
JP2009213152A (ja) 2009-09-17
KR20070045146A (ko) 2007-05-02
JP2009005399A (ja) 2009-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4466788B2 (ja) 高周波スイッチモジュール
JP5316544B2 (ja) 高周波回路、高周波部品、及びマルチバンド通信装置
US7242268B2 (en) Unbalanced-balanced multiband filter module
US9083394B2 (en) High-frequency switch module
WO2017077852A1 (ja) 分波装置及びその設計方法
JP5029946B2 (ja) スイッチモジュール
US20090128254A1 (en) High frequency electronic component
JP4029779B2 (ja) 高周波モジュールおよび通信装置
JP3758157B2 (ja) Ｒｆ段モジュール
EP2487802B1 (en) High-frequency module
JP4702620B2 (ja) 高周波スイッチモジュール
US7904031B2 (en) High-frequency module for transmitting and receiving transmission-reception signals of at least three communication systems using a single antenna
JP4735773B2 (ja) 高周波モジュール
JP2006295530A (ja) アンテナスイッチモジュール及びこれを用いた通信装置
JP3866989B2 (ja) アンテナ共用器、及びそれを用いた移動体通信機器
JP5778423B2 (ja) Ｌｃフィルタおよび高周波スイッチモジュール
US20090128253A1 (en) High frequency electronic component
JP2008034980A (ja) 複合高周波部品
WO2012102285A1 (ja) 送信モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080401

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080602

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080901

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20080908

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20081003

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20091211