JPWO2011001769A1 - 無線通信用高周波回路及び無線通信機 - Google Patents
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Abstract
Description
図2の構成では、インダクタ521と可変容量素子522を直列接続することによって可変インダクタンス部520を構成している。このように、インダクタ521のインダクタンスを可変容量素子522の容量で実効的に減少させるように構成されているため、可変インダクタンス部520全体の実効インダクタンスよりもインダクタンスのかなり大きなインダクタ521を使用する必要がある。一般的にインダクタの内部抵抗(等価直列抵抗)はインダクタンスが大きなものほど大きくなる。そのため、図2の構成を採った場合には、可変インダクタンス部520の抵抗は、可変インダクタンス部520の実効インダクタンスの割には大きな値となる。よって、可変インダクタンス部520での損失が大きくなり、送信効率が劣化する。
また、アンテナから第2のリレースイッチを見たときのインピーダンスが、第2のリレースイッチの接点がどのデュプレクサに通じる経路に接続されているかによって異なるように設計されていて、(すなわちアンテナインピーダンスを通信周波数帯域毎に適切に変更され、)そのことによって、各通信帯域におけるアンテナの放射効率が向上する。
図6は、本発明の第1の実施形態に係る前段側無線通信用高周波回路100の構成を示す図である。アンプ110の出力ポートとリレースイッチ130との間に第1のインピーダンス整合回路120が設けられている。第1のインピーダンス整合回路120には、アンプ110の出力ポートから接地(グランド)に向かって、図中に破線で示す第1の信号経路102が構成されている。第1の信号経路102にはインダクタ121と可変容量素子122が挿入されている。第1の信号経路102の途中の点である信号分岐点105とリレースイッチ130との間には第2の信号経路106が設けられている。
このようにして、第2のインピーダンス整合回路141,142,143は、リレースイッチ130とデュプレクサ151,152,153との間のインピーダンスを整合させる。
図7は、本発明の第2の実施形態に係る後段側無線通信用高周波回路200の構成を示す図である。アンテナ240のポートが第2のリレースイッチ230の出力ポートに接続されていて、第2のリレースイッチ230の複数の入力ポート231,232,233が、第3のインピーダンス整合回路221,222,223を介して、デュプレクサ151,152,153の入出力共用ポートにそれぞれ接続されている。アンテナ240から第2のリレースイッチ230側を見たインピーダンスは、第2のリレースイッチ230の接点がどのデュプレクサに通じるポートに接続されているかによって異なる。入出力される周波数帯域が低いデュプレクサに接続されるほど、インダクタンスが大きくなっている。
図8は第3の実施形態に係る無線通信用高周波回路300の構成を示す図である。この無線通信用高周波回路300は送信信号を電力増幅するアンプからアンテナまでの回路である。無線通信用高周波回路300は5つのデュプレクサ151,152,153,351,352を備えている。これらのデュプレクサのうちデュプレクサ151,152,153は、UMTSのバンド1,バンド2,バンド3の周波数帯域にそれぞれ対応している。また、デュプレクサ351,352はUMTSのバンド5,バンド8の周波数帯域にそれぞれ対応している。
アンテナ380は前記の全ての周波数帯域に対応する。
102…信号経路
105…信号分岐点
106…信号経路
110,310…アンプ
120,320…第1のインピーダンス整合回路
121…インダクタ
122…可変容量素子
130…リレースイッチ
131,132,133…出力ポート
141,142,143,341,342…第2のインピーダンス整合回路
151,152,153,351,352…デュプレクサ
200…後段側無線通信用高周波回路
221,222,223,361,362…第3のインピーダンス整合回路
230…リレースイッチ
231,232,233…入力ポート
240…アンテナ
300…無線通信用高周波回路
370…リレースイッチ
380…アンテナ
Claims (14)
- 複数の通信周波数帯域の送信信号を出力するアンプと、
共用の入力ポート及び個別の出力ポートを有する第1のリレースイッチと、
前記アンプの出力ポートと前記リレースイッチの入力ポートとの間に設けられた第1のインピーダンス整合回路と、
送信信号入力ポート、受信信号出力ポート及び入出力共用ポートを有する、互いに異なる通信周波数帯域用の複数のデュプレクサと、
前記第1のリレースイッチと前記デュプレクサの送信信号入力ポートとの間にそれぞれ接続された第2のインピーダンス整合回路と、
を備えた無線通信用高周波回路。 - 前記第1のインピーダンス整合回路は、前記アンプの出力ポートと接地とを結ぶ第1の信号経路と、前記第1の信号経路の途中である分岐点から前記第1のリレースイッチの入力ポートにつながる第2の信号経路とを備えていて、
前記第1の信号経路のうち前記アンプと前記分岐点との間に第1のリアクタンス素子が挿入され、前記分岐点と接地との間に前記第1のリアクタンス素子とは逆極性の第2のリアクタンス素子が挿入されている、請求項1に記載の無線通信用高周波回路。 - 前記第2のリアクタンス素子は可変容量素子であって、且つ前記第1の信号経路の中の前記アンプと前記信号分岐点との間には可変容量素子が挿入されていない、
又は、
前記第1のリアクタンス素子は可変容量素子であって、且つ前記第1の信号経路中の、前記信号分岐点と前記接地との間には可変容量素子が挿入されていない、
請求項2に記載の無線通信用高周波回路。 - 前記可変容量素子は静電駆動型のMEMS可変容量素子であり、前記第1のリレースイッチは静電駆動型のMEMSスイッチであり、前記MEMS可変容量素子及び前記第1のリレースイッチを駆動する共用の駆動ICを備えた、請求項3に記載の無線通信機用回路構成。
- 前記第2のインピーダンス整合回路は調整可能なリアクタンス回路を備えていて、前記可変容量素子のキャパシタンスのばらつきを前記調整可能なリアクタンス回路によって補償できるようにした、請求項3に記載の無線通信用高周波回路。
- 前記調整可能なリアクタンス回路は、ワイヤボンディングによって形成されるワイヤのインダクタンスを利用した回路である、請求項5に記載の無線通信用高周波回路。
- 前記調整可能なリアクタンス回路は、レーザー光によってキャパシタンスの調整が可能なキャパシタである、請求項5に記載の無線通信用高周波回路。
- 送信信号入力ポート、受信信号出力ポート及び入出力共用ポートを有する、互いに異なる通信周波数帯域用の複数のデュプレクサと、
アンテナに接続される共用の出力ポート及び個別の入力ポートを有する第2のリレースイッチと、
前記複数のデュプレクサの入出力共用ポートと前記第2のリレースイッチとの間に設けられた第3のインピーダンス整合回路と、
を備えた無線通信用高周波回路。 - 前記アンテナから前記第2のリレースイッチ側を見たときのインピーダンスは、前記第2のリレースイッチの接点が接続されるデュプレクサの通信周波数帯域が低いほど誘導性に定められている、請求項8に記載の無線通信用高周波回路。
- 複数の通信周波数帯域の送信信号を出力するアンプと、
共用の入力ポート及び個別の出力ポートを有する第1のリレースイッチと、
前記アンプの出力ポートと前記リレースイッチの入力ポートの間に設けられた第1のインピーダンス整合回路と、
互いに異なる通信周波数帯域用の複数のデュプレクサと、
前記第1のリレースイッチと前記デュプレクサとの間にそれぞれ接続された第2のインピーダンス整合回路と、
アンテナに接続される共用の出力ポート及び個別の入力ポートを有する第2のリレースイッチと、
前記複数のデュプレクサと前記第2のリレースイッチとの間に設けられた第3のインピーダンス整合回路と、
を備えた無線通信用高周波回路。 - 前記アンテナから前記第2のリレースイッチ側を見たときのインピーダンスは、前記第2のリレースイッチの接点が接続されるデュプレクサの通信周波数帯域が低いほど誘導性に定められている、請求項10に記載の無線通信用高周波回路。
- 前記複数のデュプレクサのうちの少なくとも一つのデュプレクサのポートの特性インピーダンスは50Ωよりも高く設計されている、請求項10又は11に記載の無線通信用高周波回路。
- 前記第1のリレースイッチ及び前記第2のリレースイッチは静電駆動型のMEMSスイッチであり、前記第1のリレースイッチ及び前記第2のリレースイッチを駆動する共用の駆動ICを備えた、請求項10〜12のいずれかに記載の無線通信用高周波回路。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の無線通信用高周波回路を備え、前記アンプへ送信信号を供給する送信回路、及び前記デュプレクサから出力される受信信号を入力する受信回路を備えた無線通信機。
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