JPWO2008088040A1

JPWO2008088040A1 - 高周波部品

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Publication number: JPWO2008088040A1
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Inventors: 孝紀上嶋
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Abstract

低周波数帯回路にＳＡＷフィルタを設けてインピーダンスの不整合があっても、高周波数帯の通過特性に劣化がない高周波部品の提供を図る。高周波部品は、ハイパスフィルタ（１０２）とローパスフィルタ（１０１）とをアンテナポートに並列に接続したダイプレクサ（１）と、ハイパスフィルタ（１０２）に縦続接続した高周波数帯回路と、ローパスフィルタ（１０１）に縦続接続した低周波数帯回路と、を備え、低周波数帯回路に、インピーダンスの不整合を生じさせるフィルタを接続している。ローパスフィルタ（１０１）は、線路（Ｌｔ１）を備え、この線路（Ｌｔ１）を含む並列共振回路（１０１Ａ）と、線路（Ｌｔ１）を含む直列回路（１０１Ｂ）を構成する。並列共振回路（１０１Ａ）の共振周波数は高周波数帯の送受信信号のトラップ周波数であり、ローパスフィルタ（１０１）の全素子による共振の周波数は、高周波数帯側に生じる不要共振のトラップ周波数である。

Description

この発明は、複数の異なる移動体通信システムに利用可能な高周波部品に関する。

それぞれの周波数帯が異なる複数の通信システム、例えば、１８００ＭＨｚ帯のＧＳＭ１８００（ＤＣＳ）、１９００ＭＨｚ帯のＧＳＭ１９００（ＰＣＳ）、８５０ＭＨｚ帯のＧＳＭ８５０、および９００ＭＨｚ帯のＧＳＭ９００（ＥＧＳＭ）での通信が可能な移動体通信装置が提供されている。

このような移動体通信装置には、４つの通信系に適応するクワッドバンドや、３つの通信系に適応するトリプルバンド、２つの通信系に適応するデュアルバンドなど、マルチバンドに対応して送受信信号の分波や合波を行うフロントエンド部が利用されている。（例えば，特許文献１参照。）
一般に、このようなマルチバンドに対応する移動体通信装置のフロントエンド部はモジュール化されていて、アンテナポートに接続したダイプレクサと、ダイプレクサの後段に接続される複数のスイッチ回路とを含んで構成される。

例えばデュアルバンド対応の移動体通信装置のフロントエンド部では、ダイプレクサによりＥＧＳＭ系（ＧＳＭ９００系やＧＳＭ８５０系）などの低周波数帯の送受信信号と、ＤＣＳ系やＰＣＳ系などの高周波数帯の送受信信号とを分波・合波する。そして、ダイプレクサ後段の低周波数帯回路で、ＥＧＳＭ系のスイッチ回路によりＥＧＳＭ系の送信信号と受信信号とを切り替える。同様にダイプレクサ後段の高周波数帯回路でスイッチ回路によりＤＣＳ系（ＰＣＳ系）の送信信号と受信信号を切り替える。

また、トリプルバンド対応やクアッドバンド対応の移動体通信装置のフロントエンド部では、例えば上記のスイッチ回路の後段にさらにスイッチ回路を接続し、ＧＳＭ８５０系の受信信号とＧＳＭ９００系の受信信号とを切り替えたり、ＤＣＳ系の受信信号とＰＣＳ系の受信信号とを切り替えたりする。

このようなフロントエンド部では各通信系の受信経路に、受信信号帯のみを通過させて不要な周波数帯の信号を除去するとともに受信信号を増幅する不平衡入力平衡出力型のＳＡＷフィルタが設けられることがある。ＳＡＷフィルタは送信経路から受信経路への信号の回り込みによる受信経路側の回路の障害を防ぐものである。

また、ダイプレクサの一般的な回路構成は、高周波数帯側フィルタと低周波数帯側フィルタとをアンテナポートに並列に接続したものである。

高周波数帯側フィルタは、アンテナポートに縦続接続された複数のコンデンサと、それらコンデンサ間に一端が接続され他端が接地される直列共振回路とから構成されることがあり、それらの構成素子それぞれのインピーダンスは、低周波数帯の送受信信号を減衰し高周波数帯の送受信信号を通過するように設定される。

この高周波数帯側フィルタの直列共振回路は、遮断特性における低周波数帯の送受信信号が高周波数帯側に回り込むことを防ぐ減衰極を急峻化するため、低周波数帯の送受信信号のトラップ周波数（例えば、低周波数帯の通信系の規格中心周波数と等しい共振周波数）となるように各構成素子のインピーダンスが設定される。

一方、低周波数帯側フィルタは、アンテナポートに接続された線路とこの線路に並列に接続されたコンデンサとからなる並列共振回路を含んで構成される。各構成素子は、高周波数帯の送受信信号を減衰し低周波数帯の送受信信号を通過するように、それぞれのインピーダンスが設定される。

この低周波数帯側フィルタの並列共振回路は、通過特性における高周波数帯の送受信信号が低周波数帯側に回り込むことを防ぐ減衰極を急峻化するため、高周波数帯の送受信信号のトラップ周波数（例えば、通信系の規格中心周波数と等しい共振周波数）となるように各構成素子のインピーダンスが設定される。
特開２００４−９４４１０号公報

各通信系の受信経路にＳＡＷフィルタを設ける場合、ＳＡＷフィルタの通過帯域外の周波数においてはインピーダンスが５０Ωではないため、ＳＡＷフィルタの接続部分では、インピーダンスの整合がとれなくなる。したがって、インピーダンスの整合のためにフロントエンド部に位相調整回路を設けたり、ダイプレクサに設けるフィルタを多段化したりする必要があり、回路構成が複雑化して部品点数が増えモジュールが大きくなるといった問題があった。

仮に、インピーダンスの整合をとらないまま高周波数帯または低周波数帯の通信系の受信経路にＳＡＷフィルタを設ける場合、一方の通信系の周波数帯の通過特性および他方の通信系の周波数帯における遮断特性が悪くなる。

本願発明者は、低周波数帯回路でインピーダンス不整合が生じると、低周波数帯側フィルタ（ローパスフィルタ）の全構成素子による共振が生じて、高周波数帯側の遮断特性に影響を及ぼし、何ら対策を施さなければ高周波数帯側の遮断帯域特性に不要な減衰極が現れてしまうことに着目し本発明に至った。

本発明は、低周波数帯回路にＳＡＷフィルタを設ける場合のインピーダンスの不整合に着目し、このようなインピーダンスの不整合があっても低周波数帯の通過特性および高周波数帯の遮断特性が劣化しない簡易な構成の高周波部品を提供することを目的とする。

上述の問題を解決するためにこの発明は次のように構成する。

高周波部品は、ダイプレクサと高周波数帯回路と低周波数帯回路とを備える。
ダイプレクサは、高周波数帯側フィルタと低周波数帯側フィルタと、をアンテナポートに並列に接続したものである。低周波数帯側フィルタは、低周波数帯の送受信信号を通過させ高周波数帯の送受信信号を減衰させる。高周波数帯側フィルタは、高周波数帯の送受信信号を通過させ低周波数帯の送受信信号を減衰させる。ダイプレクサの高周波数帯側フィルタには高周波数帯回路を縦続接続し、ダイプレクサの低周波数帯側フィルタには低周波数帯回路を縦続接続する。低周波数帯側フィルタはアンテナポートと低周波数帯回路との間に接続されたインダクタを備え、インダクタと第１のキャパシタとを含む並列回路と、インダクタと第２のキャパシタとを含む直列回路と、を構成している。
また、直列回路と並列回路とにより、低周波数帯の周波数特性における通過特性を設定する。そして、低周波数帯側フィルタの全素子による共振周波数を、高周波数帯側フィルタの周波数特性における所定の減衰極の周波数と等しくする。

この構成では、低周波数帯側フィルタの全素子による共振周波数を調整して設定することで、高周波数帯側フィルタの周波数特性における所定の減衰極の周波数に、低周波数帯側フィルタの全素子の影響による不要な減衰極の周波数が等しくなるようにする。これにより、不要な減衰極が高周波数側の通過特性に現れることが無くなる。したがって、一般的な構成のままで、例えば位相調整回路や多段のハイパスフィルタなどを必要としない構成で、低周波数帯回路にインピーダンスの不整合があっても、高周波数帯の遮断特性を所望のものにできる。

ここで、所定の減衰極の周波数とは、高周波数帯の通過特性における低周波数帯の送受信信号のトラップ周波数であってもよい。

また、低周波数帯回路は、インピーダンスの不整合を生じさせる不整合素子を備えてもよく、不整合素子をフィルタとしてもよい。不整合素子をフィルタとする場合には、上記した不要な共振の共振周波数をフィルタの通過帯域外になるようにすると好適である。

また、低周波数帯回路には、低周波数帯の送受信信号を送信信号ポートと受信信号ポートとに分離するスイッチ回路と、このスイッチ回路の受信信号ポート側に接続されたＳＡＷフィルタとを設けてもよい。他にも、低周波数帯の送受信信号を送信信号ポートと受信信号ポートとに分離する第１のスイッチ回路と、この第１のスイッチ回路の受信信号ポート側に接続され、低周波数帯の受信信号をさらに２つの周波数帯の受信信号に分離する第２のスイッチ回路と、この第２のスイッチ回路の後段に接続されたＳＡＷフィルタと、を設けてもよい。

したがって、本発明では、マルチバンドに対応する高周波部品を構成できる。

本発明によれば、低周波数帯の受信経路におけるインピーダンスが整合していなくても、高周波数帯側の遮断特性から不要な減衰極を無くすことができる。

実施形態のデュアルバンド対応の高周波部品のブロック図である。実施形態のダイプレクサの回路図である。高周波数帯側フィルタの通過特性を説明する図である。実施形態のスイッチ回路の回路図である。実施形態のＬＣフィルタの回路図である。実施形態の高周波部品の積み図である。実施形態の高周波部品の積み図である。実施形態の高周波部品の積み図である。実施形態の高周波部品の積み図である。他の実施形態のデュアルバンド対応の高周波部品のブロック図である。他の実施形態のクワッドバンド対応の高周波部品のブロック図である。

符号の説明

１…ダイプレクサ
２，３，１１，１４…スイッチ回路
４，６…ＬＣフィルタ
５，７，１２，１３，１５，１６…ＳＡＷフィルタ
１０，１１０，２１０…高周波部品
１０１…ローパスフィルタ
１０１Ａ…並列共振回路
１０１Ｂ…直列回路
１０２…ハイパスフィルタ
１０２Ａ…直列共振回路
Ｔｘ…送信回路
Ｒｘ…受信回路

ここで、本発明の第１の実施形態を、９００ＭＨｚ帯のＥＧＳＭと１．８ＧＨｚ帯のＤＣＳとのデュアルバンド対応の移動体通信装置のフロントエンド部を構成する高周波部品として説明する。高周波部品のブロック図を図１に、高周波部品を構成するダイプレクサの回路図を図２に示す。

高周波部品１０は、各構成素子を多層基板に一体に設けたモジュールである。

高周波部品１０は、ダイプレクサ１、スイッチ回路２，スイッチ回路３、ＬＣフィルタ４、ＳＡＷフィルタ５、ＬＣフィルタ６、ＳＡＷフィルタ７それぞれを備える。

ダイプレクサ１の第１ポートＰ１Ａ、ＬＣフィルタ４の第２ポートＰ４Ｂ、ＳＡＷフィルタ５の第２ポートＰ５Ｂ、ＬＣフィルタ６の第２ポートＰ６Ｂ、ＳＡＷフィルタ７の第２ポートＰ７Ｂ、はそれぞれ外部接続端子である。

ダイプレクサ１の第１ポートＰ１Ａはアンテナポートであり、整合用のコンデンサを介してアンテナＡＮＴに接続される。また、ＬＣフィルタ４の第２ポートＰ４Ｂは、整合用のコンデンサを介して低周波数帯の送信回路Ｔｘ（ＥＧＳＭ）に接続される。ＳＡＷフィルタ５の第２ポートＰ５Ｂ（平衡端子）は、平衡端子間に整合用のリアクタンス素子が挿入され、低周波数帯の受信回路Ｒｘ（ＥＧＳＭ）に接続される。また、ＬＣフィルタ６の第２ポートＰ６Ｂは、整合用のコンデンサを介して高周波数帯の送信回路Ｔｘ（ＤＣＳ）に接続される。ＳＡＷフィルタ７の第２ポートＰ７Ｂ（平衡端子）は、平衡端子間に整合用のリアクタンス素子が挿入され、高周波数帯の受信回路Ｒｘ（ＤＣＳ）に接続される。

この高周波部品１０は、スイッチ回路２とＬＣフィルタ４とＳＡＷフィルタ５とで、低周波数帯（ＥＧＳＭ）のフロントエンド部である低周波数帯回路を構成している。また、スイッチ回路３とＬＣフィルタ６とＳＡＷフィルタ７とで、高周波数帯（ＤＣＳ）のフロントエンド部である高周波数帯回路を構成している。

ダイプレクサ１の第２ポートＰ１Ｂにはスイッチ回路２の第１ポートＰ２Ａを、ダイプレクサ１の第３ポートＰ１Ｃにはスイッチ回路３の第１ポートＰ３Ａをそれぞれ接続している。スイッチ回路２の第２ポートＰ２ＢにはＬＣフィルタ４の第１ポートＰ４Ａを、スイッチ回路２の第３ポートＰ２ＣにはＳＡＷフィルタ５の第１ポートＰ５Ａをそれぞれ接続している。スイッチ回路３の第２ポートＰ３Ｂには、ＬＣフィルタ６の第１ポートＰ６Ａを、スイッチ回路３の第３ポートＰ３ＣにはＳＡＷフィルタ７の第１ポートＰ７Ａをそれぞれ接続している。

ダイプレクサ１はアンテナ信号からＤＣＳ系の送受信信号とＥＧＳＭ系の送受信信号とを分離する。スイッチ回路２はＥＧＳＭ系の送受信信号から、ＥＧＳＭ系の送信信号とＥＧＳＭ系の受信信号とを分離する。スイッチ回路３は、ＤＣＳ系の送受信信号から、ＤＣＳ系の送信信号とＤＣＳ系の受信信号とを分離する。ＬＣフィルタ４は、ＥＧＳＭ系の送信信号の帯域のみを通過し、ＥＧＳＭ系の受信信号が低周波数帯の送信回路Ｔｘ（ＥＧＳＭ）に回り込むことを無くしている。ＳＡＷフィルタ５は、ＥＧＳＭ系の受信信号の帯域のみを通過し、ＥＧＳＭ系の送信信号が低周波数帯の受信回路Ｒｘ（ＥＧＳＭ）に回り込むことを無くしている。ＬＣフィルタ６は、ＤＣＳ系の送信信号の帯域のみを通過し、ＤＣＳ系の受信信号が高周波数帯の送信回路Ｔｘ（ＤＣＳ）に回り込むことを無くしている。ＳＡＷフィルタ７は、ＤＣＳ系の受信信号の帯域のみを通過し、ＤＣＳ系の送信信号が高周波数帯の受信回路Ｒｘ（ＤＣＳ）に回り込むことを無くしている。

図２は、ダイプレクサ１の回路図である。ダイプレクサ１は、第１ポートＰ１Ａ、第２ポートＰ１Ｂ、第３ポートＰ１Ｃ、線路Ｌｔ１，Ｌｔ２、及びコンデンサＣｃ１，Ｃｃ２，Ｃｔ２，Ｃｔ１，Ｃｕ１を備える。

ダイプレクサ１の第１ポートＰ１Ａと第２ポートＰ１Ｂとの間には、線路Ｌｔ１とコンデンサＣｔ１とからなる並列回路を接続し、その並列回路の第２ポートＰ１Ｂ側を、コンデンサＣｕ１を介して接地している。これら線路Ｌｔ１とコンデンサＣｔ１とコンデンサＣｕ１とが低周波数帯側フィルタであるローパスフィルタ１０１を構成している。線路Ｌｔ１とコンデンサＣｔ１とからなる並列回路は並列共振回路１０１Ａを構成し、線路Ｌｔ１とコンデンサＣｕ１とからなる直列回路１０１Ｂを構成している。第２ポートＰ１Ｂの後段には低周波数帯回路を接続している。

ダイプレクサ１の第１ポートＰ１Ａと第３ポートＰ１Ｃとの間には、コンデンサＣｃ１，Ｃｃ２を直列接続し、それらの接続点を線路Ｌｔ２及びコンデンサＣｔ２を介して接地している。これらコンデンサＣｃ１，Ｃｃ２，Ｃｔ２と線路Ｌｔ２とが高周波数帯側フィルタであるハイパスフィルタ１０２を構成している。線路Ｌｔ２とコンデンサＣｔ２とからなる直列回路が直列共振回路１０２Ａを構成している。第３ポートＰ１Ｃの後段には高周波数帯回路を接続している。

ローパスフィルタ１０１は、ＤＣＳ系の送受信信号を減衰させ、ＥＧＳＭ系の送受信信号を通過させるように、各構成素子のインピーダンスが調整されている。特に並列共振回路１０１Ａは、ＤＣＳ系の規格中心周波数である１．９ＧＨｚ付近の減衰極を急峻にするように、その共振周波数が設定される。したがって、線路Ｌｔ１のインピーダンス（インダクタンス値）とコンデンサＣｔ１のインピーダンス（キャパシタンス値）とコンデンサＣｕ１のインピーダンス（キャパシタンス値）とが調整のうえ設計されている。

ハイパスフィルタ１０２は、ＥＧＳＭ系の送受信信号を減衰させ、ＤＣＳ系の送受信信号を通過させるように、各構成素子のインピーダンスが調整されている。特に直列共振回路１０２Ａは、ＥＧＳＭ系の規格中心周波数である９００ＭＨｚ付近に減衰極が位置して９００ＭＨｚ付近で立ち下がるように、その共振周波数が設定される。したがって、線路Ｌｔ２のインダクタンス値とコンデンサＣｔ２のキャパスタンス値とが調整のうえ設計されている。

この高周波部品１０で使用するＳＡＷフィルタ５は、通過帯域以外の周波数においてインピーダンスの整合がとられていない。すると、通過帯域以外の周波数においてＳＡＷフィルタ５の接続部で信号の反射が生じ、低周波数帯側フィルタにおいて新規な共振が現れる。具体的には、ローパスフィルタ１０１の３つの素子、すなわち線路Ｌｔ１とコンデンサＣｔ１とコンデンサＣｕ１とのインピーダンスに従った共振周波数での共振が現れるようになる。

この共振は、何の対策も講じなければ高周波数帯側の通過特性に悪影響を及ぼし、高周波数帯側の通過特性に不要な減衰極を生じさせる。そこで、本発明ではこの新規な共振による高周波数帯側の通過特性の減衰極が、高周波数帯の通過特性における所定の減衰極の周波数、ここではＥＧＳＭ系の規格中心周波数付近になるように調整のうえ設計する。

ここで、ダイプレクサのアンテナポートＰ１Ａと第２ポートＰ１Ｂとの間の通過特性について、図３を参照して説明する。図３は比較例と本発明の例とを含む通過特性の例である。

同図（Ａ）は、低周波数帯側にＳＡＷフィルタ５を設けないで、ＳＡＷフィルタ５の接続点を回路の特性インピーダンスと同じ５０Ωで終端した場合の比較例である。ここでの説明では、ほぼ理想的な遮断特性としてあつかう。

この場合、ハイパスフィルタ１０２は、低周波数帯の規格中心周波数である９００ＭＨｚ付近に減衰極ｆ１が位置し、減衰極ｆ１よりも高周波数側が通過帯域となる。この減衰極ｆ１はハイパスフィルタ１０２の直列共振回路１０２Ａの共振周波数により設定されている。

同図（Ｂ）は、低周波数帯回路に、その通過帯域外でインピーダンス不整合が大きいＳＡＷフィルタ５を設けた場合であって本発明を採用しない構成での、劣化した遮断特性を示す比較例である。

この場合も、低周波数帯の規格中心周波数である９００ＭＨｚ付近に減衰極ｆ１が位置して減衰するように設定されている。ここで、低周波数帯回路に、その通過帯域以外の周波数においてインピーダンスの整合がとられていないＳＡＷフィルタ５が設けられているので、ＳＡＷフィルタ５の接続部で信号の反射が生じ、ローパスフィルタ１０１において全素子による新規な共振が生じる。

この新規な共振により、高周波数帯側の遮断特性には不要な減衰極ｆ２が現れて減衰特性が悪化してしまう。図示する例では、周波数０．４ＧＨｚ付近に不要な減衰極ｆ２が現れている。

同図（Ｃ）は、本発明を採用した構成、すなわち低周波数帯回路に、その通過帯域以外の周波数においてインピーダンスの整合がとられていないＳＡＷフィルタ５を設けて通過帯域以外が５０Ωで終端されていない場合であってローパスフィルタ１０１の全素子による共振の周波数を適切に設定することにより、改善された高周波数帯側での遮断特性を示す比較例である。

この場合、新規な共振により高周波数帯側の遮断特性に生じる不要な減衰極ｆ２は、９００ＭＨｚ付近に位置して、ハイパスフィルタ１０２の所定の減衰極ｆ１とほぼ重なるように設定されている。このようにして、インピーダンスの不整合によって、高周波数帯側の遮断特性に生じる不要な減衰極をなくしている。

なお、ここでは、高周波数帯側の遮断特性には、低周波数帯の規格中心周波数に所定の減衰極が設定されているため、ローパスフィルタ１０１の全素子による共振の設定を上記のとおりとしたが、高周波数帯側の遮断特性に他の所定減衰極が設定されている場合には、上記不要な減衰極をその所定減衰極に合わせてもよい。

また、この周波数がＳＡＷフィルタ５の通過帯域内におさまる場合には、そもそもＳＡＷフィルタの通過帯域での特性インピーダンスが５０Ω付近となり、ローパスフィルタ１０１の全素子による共振が現れることがない。したがって、その場合には、ローパスフィルタ１０１の全素子による共振の周波数をＳＡＷフィルタ５の通過帯域からずらすように適宜設定すると好適である。

以下、本実施形態のスイッチ回路２，３およびＬＣフィルタ４，６の構成について説明する。

図４（Ａ）は、スイッチ回路２の回路図である。スイッチ回路２は低周波数帯の送受信信号を送信信号と受信信号とに切り替える。

スイッチ回路２は、第１ポートＰ２Ａ、第２ポートＰ２Ｂ、第３ポートＰ２Ｃ、スイッチ制御端子ＶＧ、ダイオードＧＤ１，ＧＤ２、インダクタＧＳＬ１、線路ＧＳＬ２、コンデンサＧＣ５，ＧＣｕ３、及び抵抗Ｒｇを備える。

第１ポートＰ２Ａと第２ポートＰ２Ｂとの間にアノードが第１ポートＰ２Ａ側になるようにダイオードＧＤ１を接続する。また、ダイオードＧＤ１の第２ポートＰ２Ｂ側、すなわちカソードは、チョークコイルであるインダクタＧＳＬ１を介して接地する。

また、第１ポートＰ２Ａと第３ポートＰ２Ｃとの間に線路ＧＳＬ２を接続し、線路ＧＳＬ２の第３ポートＰ２Ｃ側に、ダイオードＧＤ２のカソードを接続する。また、線路ＧＳＬ２の第３ポートＰ２Ｃ側はさらにコンデンサＧＣｕ３を介して接地している。ダイオードＧＤ２のアノードはコンデンサＧＣ５を介して接地し、ダイオードＧＤ２のアノードとコンデンサＧＣ５との接続点には抵抗Ｒｇを介してスイッチ制御端子ＶＧを設けている。

図４（Ｂ）は、スイッチ回路３の回路図である。スイッチ回路３は、高周波数帯の送受信信号を送信信号と受信信号とで切り替える。

スイッチ回路３は、第１ポートＰ３Ａ、第２ポートＰ３Ｂ、第３ポートＰ３Ｃ、スイッチ制御端子ＶＤ、ダイオードＤＤ１，ＤＤ２、インダクタＤＳＬｔ，ＤＳＬ１、線路ＤＳＬ２、コンデンサＤＣｔ１，Ｃ，ＤＣ５、及び抵抗Ｒｄを備える。

そして、第１ポートＰ３Ａと第２ポートＰ３Ｂとの間に、カソードが第１ポートＰ３Ａ側になるようにダイオードＤＤ１を接続する。また、ダイオードＤＤ１にはインダクタＤＳＬｔ及びコンデンサＤＣｔ１からなる直列回路を並列接続する。さらに、ダイオードＤＤ１の第２ポートＰ３Ｂ側、すなわちアノードはチョークコイルであるインダクタＤＳＬ１とコンデンサＣを介して接地し、インダクタＤＳＬ１とコンデンサＣの接続点にはスイッチ制御端子ＶＤを設ける。

また、第１ポートＰ３Ａと第３ポートＰ３Ｃとの間に線路ＤＳＬ２を接続し、線路ＤＳＬ２の第３ポートＰ３Ｃ側にダイオードＤＤ２のアノードを接続し、ダイオードＤＤ２のカソードを、コンデンサＤＣ５を介して接地する。また、ダイオードＤＤ２のカソードとコンデンサＤＣ５との接続点を、抵抗Ｒｄを介して接地する。

図５（Ａ）は、ＬＣフィルタ４の回路図である。ＬＣフィルタ４は、低周波数帯の送信信号の２次高調波及び３次高調波を減衰させる。

ＬＣフィルタ４は、第１ポートＰ４Ａ、第２ポートＰ４Ｂ、線路ＧＬｔ１、及びコンデンサＧＣｃ１，ＧＣｕ１，ＧＣｕ２を備える。

そして、第１ポートＰ４Ａと第２ポートＰ４Ｂとの間に線路ＧＬｔ１を接続し、線路ＧＬｔ１にコンデンサＧＣｃ１を並列に接続している。線路ＧＬｔ１の第１ポートＰ４Ａと接地との間に、コンデンサＧＣｕ１を接続し、線路ＧＬｔ１の第２ポートＰ４Ｂと接地との間に、コンデンサＧＣｕ２を接続している。

図５（Ｂ）は、ＬＣフィルタ６の回路図である。ＬＣフィルタ６は、高周波数帯の送信信号の２次高調波および３次高調波を減衰させる。

ＬＣフィルタ６は、第１ポートＰ６Ａ、第２ポートＰ６Ｂ、線路ＤＬｔ１，ＤＬｔ２、及びコンデンサＤＣｃ１，ＤＣｕ１，ＤＣｕ２，ＤＣｃ２を備える。

第１ポートＰ６Ａと第２ポートＰ６Ｂとの間に、線路ＤＬｔ１及びコンデンサＤＣｃ１からなる並列回路と線路ＤＬｔ２及びコンデンサＤＣｃ２からなる並列回路とを直列に接続し、線路ＤＬｔ１及びコンデンサＤＣｃ１からなる並列回路の第１ポートＰ６Ａ側と接地との間に、コンデンサＤＣｕ１を接続し、第２ポートＰ６Ｂ側と接地との間に、コンデンサＤＣｕ２を接続している。

なお、ＳＡＷフィルタ５およびＳＡＷフィルタ７の回路構成については、一般的なものを用いればよくここでは説明を除く。

以上の各回路によって、本実施形態の高周波部品は構成される。本実施形態の高周波部品は、９００ＭＨｚ帯のＥＧＳＭと１．８ＧＨｚ帯のＤＣＳとのデュアルバンド対応の移動体通信装置のフロントエンド部を構成するが、本発明はこれ以外のどのような通信系（例えば、８５０ＭＨｚ帯のＥＧＳＭと１．９ＧＨｚ帯のＰＣＳなど）をどのように組み合わせた形であっても同様に実施できる。

次に、本実施形態の高周波部品を、セラミックからなる複数のシート層を積層してなる多層基板に一体化した場合の構成例を図６〜図９を基に説明する。
図６〜図８は各層における導体パターンの平面図である。図６の（１）が最下層、図８の（２１）が最上層であり、図示の都合上図６〜図８の３つの図に分けて表している。図６〜図８において図中の各部の符号は図２，４，５に示した回路中の各符号に対応している。またこれらの図中のＧＮＤは接地電極である。

図６の（１）においてＧＮＤは接地端子である。その他の端子は図１に示した外部接続端子であり、ここでは接続先が送信回路や受信回路である外部接続端子には接続先の符号を表示している。
図６・７に示すように、（８）〜（１３）の層にわたって線路ＤＳＬ２を形成し、（８）〜（１４）の層にわたって線路Ｌｔ２を形成している。また（８）〜（１３）の層にわたって線路ＧＳＬ２を形成している。同様に（８）〜（１３）層にわたってストリップラインＧＬｔ１を形成している。このように高周波スイッチで用いる所定電気長のストリップラインをそれぞれほぼ同一層にわたって形成したことにより、限られた面積且つ限られた層数でストリップラインを構成することができ、全体の回路規模が大きくなってもチップサイズの増大が抑えられる。

図９は積層体の最上面に各チップ部品を搭載した状態を示している。ここでＳＡＷフィルタは、図１に示したＥＧＳＭ用のＳＡＷフィルタ５と，ＤＣＳ用のＳＡＷフィルタ７とを含むデュアル型のものである。

なお、本実施形態では、ダイプレクサのローパスフィルタにおいて、直列回路と並列共振回路とを構成するリアクタンス素子として、線路を用いたが、この線路に替えてコイルやコンデンサなどを用いることも可能である。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。この実施形態の高周波部品は上記実施形態の高周波部品と略同じ構成であるが、ダイプレクサにおけるハイパスフィルタの構成素子の特性および高周波数帯（ＤＣＳ）側の回路に設けるＳＡＷフィルタの特性が上記実施形態と異なる。

この実施形態で使用するＳＡＷフィルタ７は、通過帯域以外の周波数帯においてインピーダンスの整合がとられていない。すると、通過帯域以外の周波数帯においてＳＡＷフィルタ７の接続部で信号の反射が生じ、高周波数帯側フィルタにおいて新規な共振が現れる。具体的には、ハイパスフィルタ１０２の直列共振回路１０２Ａを構成する線路Ｌｔ２とコンデンサＣｔ２と、コンデンサＣｃ１とのインピーダンスに従った共振周波数での直列共振が現れるようになる。これら線路Ｌｔ２とコンデンサＣｔ２とコンデンサＣｃ１とが直列共振回路を構成する。

この線路Ｌｔ２とコンデンサＣｔ２とコンデンサＣｃ１とによる直列共振は、何の対策も講じなければ低周波数帯側の通過特性に悪影響を及ぼし、低周波数帯側の通過特性に不要な減衰極を生じさせる。そこで、本発明では線路Ｌｔ２とコンデンサＣｔ２とコンデンサＣｃ１との共振による低周波数帯側通過特性の減衰極を、ＥＧＳＭ系の規格中心周波数の２倍波周波数付近、または、ＤＣＳ系の規格中心周波数付近になるように調整のうえ設計する。このように、高周波数帯（ＤＣＳ）側の回路に設けるＳＡＷフィルタの不整合によって、ハイパスフィルタに新たに生じる共振の周波数を、低周波数帯の周波数特性における所定の減衰極の周波数と等しくすることで、不要な減衰極が低周波数側の通過特性に現れることが無くなる。したがって、一般的な構成のままで、例えば位相調整回路や多段のハイパスフィルタなどを必要としない構成で、高周波数帯回路にインピーダンスの不整合があっても、低周波数帯の通過特性を所望のものにできる。

また本発明は、デュアルバンド以外のトリプルバンドやクワッドバンドなどのマルチバンド対応の高周波部品にも適用可能である。

ここで図１０にトリプルバンド対応の高周波部品ブロック図を、図１１にクワッドバンド対応の高周波部品のブロック図を示す。

図１０に示す高周波部品１１０は、９００ＭＨｚ帯のＥＧＳＭ系と１．８ＧＨｚ帯のＤＣＳ系と１．９ＧＨｚ帯のＰＣＳ系とのトリプルバンドに対応したものである。この場合にはスイッチ回路３の後段の受信回路側にさらにスイッチ回路１１を設け、ＳＡＷフィルタ１２を介してＤＣＳ系の受信回路Ｒｘ（ＤＣＳ）を接続し、ＳＡＷフィルタ１３を介してＰＣＳ系の受信回路Ｒｘ（ＰＣＳ）を接続する。この場合にもダイプレクサ１の各素子を適切に設定することで、ＳＡＷフィルタ５のインピーダンス不整合が生じても高周波数帯での不要共振による通過特性の劣化を抑制できる。

図１１に示す高周波部品２１０は、８５０ＭＨｚ帯のＥＧＳＭ（ＧＳＭ８５０）系と９００ＭＨｚ帯のＥＧＳＭ（ＧＳＭ９００）系と１．８ＧＨｚ帯のＤＣＳ系と１．９ＧＨｚ帯のＰＣＳ系とのクワッドバンドに対応したものである。この場合にはスイッチ回路２の後段の受信回路側にさらにスイッチ回路１４を設け、ＳＡＷフィルタ１５を介してＧＳＭ８５０系の受信回路Ｒｘ（ＧＳＭ８５０）を接続し、ＳＡＷフィルタ１６を介してＧＳＭ９００系の受信回路Ｒｘ（ＧＳＭ９００）を接続する。この場合にもダイプレクサ１の各素子を適切に設定することで、低周波数帯回路のＳＡＷフィルタ１５やＳＡＷフィルタ１６のインピーダンス不整合が生じても高周波数帯での不要共振による通過特性の劣化を抑制できる。

以上のように本発明は通信系の数によらずに実施でき、アンテナポートを備えたスイッチプレクサを備えた高周波部品に様々に適用することができる。

Claims

それぞれの周波数帯が異なる複数の通信系の送受信信号のうち、高周波数帯の送受信信号を通過させ低周波数帯の送受信信号を減衰させる高周波数帯側フィルタと、前記複数の通信系の送受信信号のうち、前記低周波数帯の送受信信号を通過させ前記高周波数帯の送受信信号を減衰させる低周波数帯側フィルタと、をアンテナポートに並列に接続したダイプレクサと、
前記ダイプレクサの前記高周波数帯側フィルタに縦続接続した高周波数帯回路と、
前記ダイプレクサの前記低周波数帯側フィルタに縦続接続した低周波数帯回路と、を備える高周波部品において、
前記低周波数帯側フィルタは、
前記アンテナポートと前記低周波数帯回路との間に接続されたインダクタを備え、前記インダクタと第１のキャパシタとを含む並列回路と、前記インダクタと第２のキャパシタとを含む直列回路と、を構成したものであり、
前記直列回路および前記並列回路により、前記低周波数帯側フィルタの通過特性を設定し、
前記低周波数帯側フィルタの全素子による共振周波数を、前記高周波数帯側フィルタの周波数特性における所定の減衰極の周波数と略等しくしたことを特徴とする高周波部品。
前記低周波数帯側フィルタの全素子による共振周波数を、前記高周波数帯側フィルタの周波数特性における高周波数帯の送受信信号のトラップ周波数と等しくしたことを特徴とする請求項１に記載の高周波部品。
前記低高周波数帯回路は、インピーダンスの不整合を生じさせる不整合素子を備えたものである請求項１または２のいずれかに記載の高周波部品。
前記不整合素子はフィルタである請求項３に記載の高周波部品。
前記低周波数帯回路は、前記低周波数帯の送受信信号を送信信号ポートと受信信号ポートとに分離するスイッチ回路と、このスイッチ回路の受信信号ポート側に接続されたＳＡＷフィルタと、を備える請求項１〜４のいずれかに記載の高周波部品。
前記低周波数帯回路は、前記低周波数帯の送受信信号を送信信号ポートと受信信号ポートとに分離する第１のスイッチ回路と、この第１のスイッチ回路の受信信号ポート側に接続され、前記低周波数帯の受信信号をさらに２つの周波数帯の受信信号に分離する第２のスイッチ回路と、この第２のスイッチ回路の後段に接続されたＳＡＷフィルタと、を備える請求項１〜４のいずれかに記載の高周波部品。