KR100956297B1 - 필터 모듈 및 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

스위칭 회로(SW)의 공통 입출력부를 제 1 포트(P1)로 하고, 스위칭 회로(SW)의 제 1 입출력부(T1)와 제 2 포트(P2) 사이에 제 1 주파수대의 신호를 통과시키는 제 1 필터(F1)가 접속되고, 제 2 입출력부(T2)와 제 2 포트(P2) 사이에 제 2 주파수대의 신호를 통과시키는 제 2 필터(F2)가 접속되며, 스위칭 회로(SW)가 제 1 입출력부(T1)를 선택하고 있는 상태에서 제 1 포트(P1)로부터 이 필터 모듈을 본 제 2 주파수대에서의 임피던스가 거의 쇼트 상태가 되도록 위상 조정 회로(Ls)가 설치된다. 이 구성에 의해, 주파수대가 다른 2개의 통신 시스템의 한쪽에서 통신하고 있는 상태에서 다른쪽의 시스템에서 이용하는 신호 경로로부터의 불필요한 신호 누설이 억제된다.
필터 모듈, 통신 장치

Description

필터 모듈 및 통신 장치{FILTER MODULE AND COMMUNICATION APPARATUS}
본 발명은 주파수대가 다른 2개의 신호의 입,출력을 행하는 필터 모듈 및 그것을 구비한 통신 장치에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화의 시스템에는 GSM이나 DCS 등의 여러 가지 통신 시스템이 있고, 휴대폰 단말도 복수개의 시스템에 대응 가능한 듀얼 밴드 또는 트리플 밴드 대응 기기가 개발되어 있다. 이러한 휴대폰 단말내에는 사용하는 시스템을 스위칭하기 위한 스위칭 회로와 사용하고 있는 주파수 이외의 신호를 제거하는 필터가 필요하다.
이러한 주파수대가 다른 2개의 신호의 입출력을 행하는 멀티 밴드 필터 모듈이 특허문헌 1에 나타내어져 있다.
여기서, 특허문헌 1에 나타내어져 있는 필터 모듈의 구성예를 도 1에 나타낸다.
도 1에 있어서, 필터 모듈의 불평형 포트(P1)에는 제 1 고주파 스위치(10a)의 제 1 포트(100a)가 접속되어 있다. 이 고주파 스위치(10a)는 3개의 포트를 갖는 스위치이며, 제 1 고주파 스위치(10a)의 제 2 포트(100b)에는 제 1 평형-불평형형 대역 통과 필터(20a)의 불평형 포트(110a)가 접속되고, 제 3 포트(100c)에는 제 2 평형-불평형형 대역 통과 필터(20b)의 불평형 포트(120a)가 접속되어 있다. 제 1, 제 2 평형-불평형형 대역 통과 필터(20a, 20b)에는 3개의 포트를 갖는 제 2 고주파 스위치(10b)와 제 3 고주파 스위치(10c)가 접속되어 있다.
제 2 고주파 스위치의 제 1 포트(130a)는 필터 모듈의 제 1 평형 포트(P2-1)에 접속되고, 제 2 포트(130b)에는 제 1 평형-불평형형 대역 통과 필터(20a)의 제 1 평형 포트(110b)가 접속되며, 제 3 포트(130c)에 제 2 평형-불평형형 대역 통과 필터(20b)의 제 1 평형 포트(120b)가 접속되어 있다.
제 3 고주파 스위치의 제 1 포트(150a)는 필터 모듈의 제 2 평형 포트(P2-2)에 접속되고, 제 2 포트(150b)는 제 1 평형-불평형형 대역 통과 필터(20a)의 제 2 평형 포트(110c)에 접속되며, 제 3 포트(150c)에 제 2 평형-불평형형 대역 통과 필터(20b)의 제 2 평형 포트(120c)가 접속되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 2004-166258호 공보
특허문헌 1에 나타내어져 있는 회로에서는 복수개의 시스템에 대응한 2개의 필터와 그들을 스위칭하기 위한 제 1 ∼ 제 3 스위치가 사용되고 있고, 사용하는 통신 주파수의 신호를 통과시키는 필터측으로 스위치를 스위칭함으로써 통신을 가능하게 한다.
이러한 회로에서는 입력측과 출력측의 양쪽에 스위치(10b,10c)를 필요로 하기 때문에 회로 규모가 크다는 문제가 있었다.
그래서, 입출력부의 한쪽에만 스위치를 설치하는 구성도 고려된다. 그러나, 이렇게 필터의 입력측 또는 출력측의 스위칭 회로만으로 스위칭하는 회로 구성에서 는 스위치가 선택하지 않은 필터측으로 스위치로부터 누설된 신호가 전파되어 스위치가 선택하지 않은 필터측의 주파수 신호가 누설되기 쉽다. 그 때문에 사용중인 한쪽의 시스템으로 다른쪽의 시스템으로부터 불필요한 신호가 누설되어 통신 불량 등이 발생할 우려가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 주파수대가 다른 2개의 통신 시스템의 한쪽에서 통신하고 있는 상태에서 다른쪽의 시스템에서 이용하는 신호 경로로부터의 불필요한 신호 누설에 의한 문제를 해소하여 선택성을 높인 필터 모듈 및 그것을 구비한 통신 장치를 제공하는 것에 있다.
(1) 본 발명의 필터 모듈은 제 1·제 2 입출력부(T1)(T2) 및 공통 입출력부를 구비하고, 공통 입출력부가 제 1 포트(P1)에 접속된 스위칭 회로와, 상기 스위칭 회로의 상기 제 1 입출력부(T1)와 제 2 포트(P2) 사이에서 제 1 주파수대의 신호를 통과시키는 제 1 필터가 설치되고, 상기 스위칭 회로의 제 2 입출력부(T2)와 상기 제 2 포트(P2) 사이에 제 2 주파수대의 신호를 통과시키는 제 2 필터가 설치된 필터 모듈에 있어서,
상기 스위칭 회로가 제 1 입출력부를 선택하고 있는 상태에서 제 1 포트(P1)로부터 본 제 2 주파수대에서의 임피던스가 거의 쇼트 상태인 것을 특징으로 하고 있다.
(2) 상기 제 1·제 2 필터는 평형 신호와 불평형 신호의 변환 기능을 구비하고, 상기 제 2 포트는 평형형의 단자이며, 상기 제 1·제 2 필터는 제 2 포트와의 사이에서 평형형으로 신호를 입출력하는 것으로 한다.
(3) 상기 스위칭 회로는 복수개의 유전체층을 적층해서 이루어지는 적층체에 일체화하여 이루어지고, 상기 제 1·제 2 필터는 상기 적층체 상에 탑재한 탄성 표면파 필터 또는 두께 세로 진동 압전 필터로 한다.
(4) 상기 스위칭 회로가 제 1 입출력부를 선택하고 있는 상태에서 제 1 포트(P1)로부터 본 제 2 주파수대에서의 임피던스가 거의 쇼트 상태가 되므로, 상기 스위칭 회로의 상기 제 1 입출력부(T1)와 상기 제 1 필터 사이에 위상 조정 회로가 설치된다.
(5) 상기 위상 조정 회로는 전송 선로, 커패시터, 또는 인덕터 중 임의의 1개를 포함하는 것으로 한다.
(6) 상기 스위칭 회로는 커패시터 및 인덕터를 포함하고, 상기 위상 조정 회로는 전송 선로로 이루어지며, 상기 적층체를 상기 유전체층의 적층방향으로부터 평면 투시했을 때, 상기 위상 조정 회로의 전송 선로를 상기 스위칭 회로의 커패시터 또는 인덕터를 형성하는 층과는 다른 층에 배치한다.
(7) 본 발명의 통신 장치는 상기 필터 모듈을 고주파 회로부에 구비해서 구성한다.
<발명의 효과>
(1) 스위칭 회로가 제 1 입출력부를 선택하고 있는 상태에서 제 1 포트로부터 본 제 2 주파수대에서의 임피던스가 거의 쇼트 상태이므로, 제 2 필터 및 스위칭 회로로부터 누설되어 전파되는 신호는 쇼트되어 제 1 포트-제 2 포트 간을 거의 통과하지 않는다. 이에 따라, 제 1·제 2 주파수대의 신호의 선택성을 높일 수 있다.
(2) 제 1·제 2 필터를 평형-불평형 변환 기능을 갖춘 필터로 함으로써 외부에 발룬(balun) 등의 평형-불평형 변환 소자를 사용하지 않고 평형형으로 신호의 입출력을 행할 수 있게 되어 전체의 소형화를 도모할 수 있다.
(3) 상기 스위칭 회로를 복수개의 유전체층을 적층해서 이루어지는 적층체에 일체화하고, 이 적층체 상에 탄성 표면파 필터 또는 두께 세로 진동 압전 필터로 이루어지는 제 1·제 2 필터를 탑재함으로써 소형이고 또한 주파수 선택성이 높은 필터 모듈을 구성할 수 있다.
(4) 스위칭 회로가 제 1 입출력부를 선택하고 있는 상태에서 제 1 포트로부터 본 제 2 주파수대에서의 임피던스가 거의 쇼트 상태가 되도록 스위칭 회로의 제 1 입출력부와 제 1 필터 사이에 위상 조정 회로를 설치하였기 때문에, 이 위상 조정 회로는 제 1 포트로부터 본 상기 임피던스를 스미스(Smith) 차트상에서 회전시켜 용이하게 쇼트 부근에 접근시킬 수 있다. 이에 따라, 제 2 필터 및 스위칭 회로로부터 누설된 신호의 통과가 효과적으로 억제될 수 있다.
(5) 위상 조정 회로는 전송 선로, 커패시터, 또는 인덕터 중 임의의 1개를 포함하여 구성함으로써 상기 스위칭 회로를 구성하는 소자와 함께 용이하게 설치할 수 있으므로, 위상 조정 회로를 구비하는 것에 의한 대형화를 피할 수 있다.
(6) 상기 유전체층의 적층방향으로부터 상기 적층체를 평면 투시했을 때, 스위치에 포함되는 커패시터 또는 인덕터를 형성하는 층과는 다른 층에 상기 위상 조정 회로인 전송 선로를 배치함으로써 상기 커패시터 및 인덕터와 상기 위상 조정 회로의 전송 선로가 서로 악영향을 미치는 일이 없고 전체에 소형화를 도모할 수 있다.
(7) 상기 필터 모듈을 고주파 회로부에 구비함으로써 주파수대가 다른 복수개의 통신 신호를 취급하는 소형 저비용의 통신 장치를 구성할 수 있다.
도 1은 특허문헌 1에 나타내어져 있는 필터 모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 필터 모듈의 회로도이다.
도 3은 동 필터 모듈의 위상 조정 회로를 설치하지 않을 경우의 특성도이다.
도 4는 동 필터 모듈의 위상 조정 회로를 설치했을 경우의 특성도이다.
도 5는 동 필터 모듈을 유전체층의 적층체로 구성할 경우의 각 유전체층의 도체 패턴을 나타낸 도면이다.
도 6은 동 필터 모듈을 유전체층의 적층체로 구성할 경우의 각 유전체층의 도체 패턴을 나타낸 도면이다.
도 7은 동 필터 모듈을 유전체층의 적층체로 구성할 경우의 각 유전체층의 도체 패턴을 나타낸 도면이다.
도 8은 제 2 실시형태에 따른 필터 모듈의 회로도이다.
도 9는 동 필터 모듈을 유전체층의 적층체로 구성할 경우의 각 유전체층의 도체 패턴을 나타낸 도면이다.
도 10은 동 필터 모듈을 유전체층의 적층체로 구성할 경우의 각 유전체층의 도체 패턴을 나타낸 도면이다.
도 11은 동 필터 모듈을 유전체층의 적층체로 구성할 경우의 각 유전체층의 도체 패턴을 나타낸 도면이다.
도 12는 제 3 실시형태에 따른 통신 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
100: 필터 모듈 F1: 제 1 필터
F2: 제 2 필터 Ls: 위상 조정 회로
Z: 위상 조정 회로 P1: 제 1 포트
P2: 제 2 포트 T1: 제 1 입출력부
T2: 제 2 입출력부
<<제 1 실시형태>>
도 2는 제 1 실시형태에 따른 필터 모듈의 회로도이다. 이 필터 모듈(100)은 불평형형으로 신호를 입출력하는 제 1 입출력 포트(P1), 평형형으로 신호를 입출력하는 제 2 입출력 포트(P2), 및 주파수대를 스위칭하는 제어 단자(Vc)를 구비한 것이다. 이 필터 모듈(100)은 크게 나누어서 제 1 필터(F1), 제 2 필터(F2), 및 스위칭 회로(SW)로 이루어진다.
스위칭 회로(SW)는 제 1 포트(P1)에 접속된 공통 입출력부, 제 1 입출력부(T1), 및 제 2 입출력부(T2)를 구비하고 있다. 이 스위칭 회로(SW)의 제 1 입출력부(T1)와 제 2 포트(P2) 사이에 제 1 주파수대(850㎒)의 신호를 통과시키는 제 1 필터(F1)가 설치되어 있다. 또한, 스위칭 회로(SW)의 제 2 입출력부(T2)와 제 2 포트(P2) 사이에 제 2 주파수대(900㎒)의 신호를 통과시키는 제 2 필터(F2)가 설치되어 있다.
제 1 입출력부(T1)와 제 1 필터(F1) 사이에는 위상 조정 회로(Ls)가 설치되어 있다. 또한, 제 2 포트(P2)에는 그 평형 단자 간에 정합 소자(인덕터)(Lba1)가 설치되어 있다.
스위칭 회로(SW)의 제 1 입출력부(T1)와 제 1 포트(P1) 사이에는 커패시터(Cs)를 거쳐서 직렬로 다이오드(D1)가 설치되어 있다. 다이오드(D1)의 캐소드측과 접지 사이에는 직류 제어 전압의 인가 경로로서의 인덕터(SL), 및 이 인덕터(SL)와 공진하는 커패시터(Cu850)가 설치되어 있다. 제 1 포트(P1)에는 정합용 커패시터(Cu)가 설치되어 있다.
또한, 제 2 입출력부(T2)와 접지 사이에는 커패시터(C5)를 거쳐서 다이오드(D2)가 션트(shunt)에 접속되어 있다. 또한, 이 제 2 입출력부(T2)와 접지 사이에 정합용 커패시터(Cu900)가 접속되어 있다. 상기 다이오드(D1)의 애노드와 커패시터(Cs)의 접속점과 다이오드(D2)의 캐소드 사이에는 850㎒대에 있어서 거의 1/4 파장이 되는 전기장을 갖는 스트립 라인(SL2)이 설치되어 있다.
제어 단자(Vc)와 다이오드(D2)의 애노드 사이에는 저항(R)이 접속되어 있다. 제어 단자(Vc)에 대한 인가 전압이 0V일 때 다이오드(D1, D2)가 모두 오프 상태이므로 제 2 입출력부(T2)와 제 1 포트(P1) 사이에서 신호가 전파된다. 제어 단자(Vc)에 소정의 정전압이 인가되면 다이오드(D1, D2)가 모두 온 되어 제 1 입출력 부(T1)와 제 1 포트(P1) 사이에서 신호가 전파된다.
이와 같이 단일의 스위칭 회로(SW)의 설치만으로 필터(F1, F2)를 통과하는 신호를 스위칭할 수 있다. 그러나, 스위칭 회로(SW)가 선택하지 않은 필터측을 통과하려고 하는 신호가 스위칭 회로(SW)로부터 누설되어 불필요한 주파수의 신호가 통과하기 쉽다.
예를 들면, 다이오드(D1, D2)가 온 상태일 때 즉, 스위칭 회로(SW)가 제 1 입출력부(T1)를 선택하고 있을 때 제 1 포트(P1)로부터 GSM850의 신호가 입력되어 제 2 포트(P2)로부터 출력되는 경우를 생각하면, 900㎒대의 신호가 스위칭 회로(SW)로부터 누설되어 제 2 필터(F2)를 통과하고, 제 2 포트(P2)로 적지만 누설된다. 그 결과, GSM850의 신호에 GSM900의 신호가 중첩된다.
제 2 포트(P2)로부터 제 1 포트(P1) 방향으로 신호가 전파될 경우에 관해서도 마찬가지로, 스위칭 회로(SW)가 선택하지 않은 측의 필터의 신호 통과와 스위칭 회로(SW)로부터의 누설이 발생하므로 불필요한 주파수 신호가 통과하기 쉽다.
도 2에 있어서의 위상 조정 회로(Ls)는 상기 불필요한 주파수의 신호 통과의 문제를 극복하기 위해서 설치되어 있다. 제 1 포트(P1)로부터 900㎒대의 신호가 입력되면, 이 신호는 제 1 필터(F1)를 통과하지 않고 제 1 포트(P1) 측으로 반사되지만, 이 반사 신호의 위상이 위상 조정 회로(Ls)에 의해 조정된다. 이 위상 조정 회로(Ls)는 스위칭 회로(SW)가 제 1 입출력부(T1)를 선택하고 있는 상태에서 제 1 포트(P1)로부터 이 필터 모듈을 본 900㎒대의 주파수에서의 임피던스가 거의 쇼트 상태가 되도록 위상 조정을 행한다.
이와 같이, 스위칭 회로(SW)가 제 1 입출력부(T1)를 선택하고 있는 상태에서 제 1 포트(P1)로부터 이 필터 모듈을 보았을 때 제 2 주파수대의 소정의 주파수(900㎒)에서의 임피던스가 거의 쇼트 상태이면 제 2 필터(F2) 및 스위칭 회로(SW)의 누설을 통해 통과하려고 하는 900㎒대의 신호 성분이 억압되게 된다.
도 3·도 4는 상기 위상 조정 회로(Ls)의 작용에 대해서 나타내고 있다. 도 3은 위상 조정 회로(Ls)를 설치하지 않았을 경우의 특성도, 도 4는 위상 조정 회로(Ls)를 설치했을 경우의 특성도이다.
도 3(A)·도 4(A)는 제 1 포트(P1) - 제 2 포트(P2) 사이의 통과 특성이다. 도 3(B)·도 4(B)는 제 1 포트(P1)로부터 이 필터 모듈을 본 반사 특성, 즉 S 파라미터에서 말하는 반사계수 S(1, 1)를 스미스 차트(임피던스 차트)로 나타낸 도면(주파수 스위핑했을 때의 임피던스 궤적)이다.
도 3 및 도 4의 포인트(m39, m35, m5, m1)는 모두 824㎒에서의 점을 나타내고 있다. 또한, 포인트(m40, m36, m6, m2)는 모두 849㎒에서의 점을 나타내고 있다. 또한, 포인트(m41, m37, m7, m3)는 모두 880㎒에서의 점을 나타내고 있다. 또한, 포인트(m42, m38, m8, m4)는 모두 915㎒에서의 점을 나타내고 있다.
도 3(B)와 도 4(B)를 비교하여 분명하게 나타내는 바와 같이, 상기 위상 조정 회로(Ls)를 설치함으로써 스미스 차트상의 임피던스 궤적은 시계 방향으로 소정 각도(이 예에서는 약 120°) 회전하고 있다. 도 4(B)와 같이, 감쇠시키고 싶은 900㎒대에서의 임피던스가 거의 쇼트 상태 즉, 스미스 차트상에서 좌단 부근이 되도록 위상 조정함으로써 900㎒대의 신호 성분이 억압되게 된다. 이 예에서는, 도 3(A)· 도 4(A)에 나타낸 통과 특성에 나타내어져 있는 바와 같이, 900㎒대(중심 주파수 약 898㎒)에서의 감쇠량이 약 3dB 향상된다.
한편, 제 1 필터(F1)는 850㎒대의 신호를 통과시키므로, 이 주파수대에서의 임피던스는 기준 임피던스(스미스 차트상의 중심) 부근에 존재하고, 위상 조정 회로(Ls)에 의한 위상 조정의 영향을 거의 받지 않는다. 이것은 도 3(A)·도 4(A)에 나타낸 통과 특성을 보아도 알 수 있듯이, 850㎒대(중심 주파수 약 837㎒)에서의 삽입 손실이 열화되는 일이 없다.
또한, 상기 위상 조정 회로(Ls)는 제 2 포트(P2)로부터 제 1 포트(P1)로 통과하는 신호에 관해서도 마찬가지로 작용한다. 즉, 제 2 포트(P2)로부터 입력된 신호 중 900㎒대의 성분은 제 2 필터(F2)를 통과하지만, 스위칭 회로(SW)의 출력단에서 등가적으로 거의 쇼트되므로 900㎒대의 신호는 억압된다.
도 2에 나타낸 예에서는 스위칭 회로(SW)의 제 1 입출력부(T1)와 제 1 필터(F1) 사이에 위상 조정 회로(Ls)를 설치했지만, 스위칭 회로(SW)가 제 1 입출력부(T1)를 선택하고 있는 상태에서 제 1 포트(P1)로부터 이 필터 모듈을 본 제 2 주파수대의 소정 주파수에서의 임피던스가 거의 쇼트 상태가 되는 조건이면, 독립한 위상 조정 회로(Ls)는 필요하지 않다. 바꾸어 말하면, 스위칭 회로(SW)로부터 제 1 필터(F1)까지의 전송 선로의 전기장 및 스위칭 회로(SW)의 회로구성을 적절하게 설정함으로써 상기 조건을 만족하도록 해도 좋다.
도 5 ∼ 도 7은 상기 필터 모듈을 유전체층을 적층해서 이루어지는 적층체에 일체화했을 경우의 구성을 나타내는 도면이고, 이들 각 도면은 복수개의 유전체층 의 각 층의 하면에 있어서의 도체 패턴의 평면도이다. 도 5(A)가 최하층, 도 7(B)가 최상층이며, 도 7(C)는 최상층의 상면에 각 칩을 탑재한 상태에서의 평면도이다. 이들은 도면에 나타내는 것의 형편상, 도 5 ∼도 7의 3개의 도면으로 나누어서 나타내고 있다. 도 5 ∼ 도 7에 있어서 도면 중의 각 부호는 도 2에 나타낸 회로 중의 각 부호에 대응하고 있다. 또한, 이들 도면 중의 GND는 접지 전극이다.
도 5(A)에 있어서, P1은 제 1 포트 단자, P2는 제 2 포트 단자, G는 접지 단자, Vc는 제어 단자이다.
도 5(C)의 도체 패턴(Cu, Cu900, Cu850)은 각각 도 5(B), (D)의 그라운드 전극(GND)과 대향해 커패시터(Cu, Cu900,Cu850)를 각각 구성하고 있다.
도 7(C)에 나타내는 바와 같이, 적층체의 상면에는 850㎒대를 통과시키는 제 1 필터(F1) 및 900㎒대를 통과시키는 제 2 필터(F2)를 1개의 소자로서 구성한 탄성 표면파 필터(SAW), 칩 인덕터(SL), 칩 커패시터(Cs, C5), 다이오드(D1, D2), 및 칩 저항(R)이 각각 실장되어 있다.
또한, 탄성 표면파 필터 대신에 두께 세로 진동 압전 필터(BAW)를 이용하여도 좋다.
<<제 2 실시형태>>
도 8은 제 2 실시형태에 따른 필터 모듈의 회로도이다. 이 필터 모듈(100)은 불평형형으로 신호를 입출력하는 제 1 입출력 포트(P1), 불평형형으로 신호를 입출력하는 제 2 입출력 포트(P2), 및 주파수대를 스위칭하는 제어 단자(Vc)를 구비한 것이다. 이 필터 모듈(100)은 크게 나누어서 제 1 필터(F1), 제 2 필터(F2), 및 스 위칭 회로(SW)로 이루어진다.
스위칭 회로(SW)는 제 1 포트(P1)에 접속된 공통 입출력부, 제 1 입출력부(T1), 및 제 2 입출력부(T2)를 구비하고 있다. 이 스위칭 회로(SW)의 제 1 입출력부(T1)와 제 2 포트(P2) 사이에 제 1 주파수대(850㎒)의 신호를 통과시키는 제 1 필터(F1)가 설치되어 있다. 또한, 스위칭 회로(SW)의 제 2 입출력부(T2)와 제 2 포트(P2) 사이에 제 2 주파수대(900㎒)의 신호를 통과시키는 제 2 필터(F2)가 설치되어 있다.
제 1 입출력부(T1)와 제 1 필터(F1) 사이에는 위상 조정 회로(Z)가 설치되어 있다. 또한, 제 2 포트(P2)와 접지 사이에 정합 소자(인덕터)(Lin)가 설치되어 있다.
스위칭 회로(SW)의 제 1 입출력부(T1)와 제 1 포트(P1) 사이에는 커패시터(Cs)를 거쳐서 직렬로 다이오드(D1)가 설치되어 있다. 다이오드(D1)의 캐소드측과 접지 사이에는 직류 제어 전압의 인가 경로로서의 스트립 라인(SL1)이 설치되어 있다. 제 1 포트(P1)에는 정합용 커패시터(Cu1)가 설치되어 있다.
또한, 제 2 입출력부(T2)와 접지 사이에는 커패시터(C5)를 거쳐서 다이오드(D2)가 션트에 접속되어 있다. 상기 다이오드(D1)의 애노드와 커패시터(Cs)의 접속점과 다이오드(D2)의 캐소드 사이에는 위상 조정용 스트립 라인(SL2)이 설치되어 있다.
제어 단자(Vc)와 다이오드(D2)의 애노드 사이에는 저항(R)이 접속되어 있다. 제어 단자(Vc)에 대한 인가 전압이 0V일 때, 다이오드(D1, D2)가 모두 오프 상태이 므로, 제 2 입출력부(T2)와 제 1 포트(P1) 사이에서 신호가 전파된다. 제어 단자(Vc)에 소정의 정전압을 인가하면, 다이오드(D1, D2)가 모두 온 되어 제 1 입출력부(T1)와 제 1 포트(P1) 사이에서 신호가 전파된다.
도 9 ∼ 도 11은 상기 필터 모듈을 유전체층을 적층해서 되는 적층체에 일체화했을 경우의 구성을 나타내는 도면이고, 이들 각 도면은 복수개의 유전체층의 각 층의 하면에 있어서의 도체 패턴의 평면도이다. 도 9(A)가 최하층, 도 11(D)가 최상층이며, 도 11(E)는 최상층의 상면에 각 칩을 탑재한 상태에서의 평면도이다. 이들은 도면에 나타내는 것의 형편상, 도 9 ∼도 11의 3개의 도면으로 나누어서 나타내고 있다. 도 9∼도 11에 있어서 도면 중의 각 부호는 도 8에 나타낸 회로 중의 각 부호에 대응하고 있다. 또한, 이들 도면 중의 GND는 접지 전극이다.
도 9(A)에 있어서, P1은 제 1 포트 단자, P2는 제 2 포트 단자, G는 접지 단자, Vc는 제어 단자이다.
도 9(C), (E)의 도체 패턴(C5)은 도 9(B), (D), (F)의 그라운드 전극(GND)과 대향해 커패시터(C5)를 구성하고 있다.
도 11(E)에 나타내는 바와 같이, 적층체의 상면에는 850㎒대를 통과시키는 제 1 필터(F1) 및 900㎒대를 통과시키는 제 2 필터(F2)를 1개의 소자로서 구성한 탄성 표면파 필터(SAW), 칩 커패시터(Cs), 다이오드(D1, D2) ,및 칩 저항(R)이 각각 실장되어 있다.
도 11(D)에 나타내는 층에는 전송 선로로 이루어지는 위상 조정 회로(Z)가 형성되어 있다. 이 위상 조정 회로(Z)는 스위칭 회로(SW)를 구성하는 커패시터 및 인덕터를 형성하는 층과는 다른 독립된 층에 배치되어 있다. 그 때문에 스위칭 회로의 각 소자는 위상 조정 회로(Z)에 악영향을 주지 않고, 반대로 이 위상 조정 회로(Z)는 다른 회로에 영향을 주지 않아 소정의 위상 조정이 가능해진다.
또한, 제 1·제 2 실시형태에서는 신호 전파 경로에 대하여 직렬로 접속하는 전송 선로로 위상 조정 회로를 구성했지만, 그 밖의 구성도 가능하다. 예를 들면, 선로와 접지 사이에서 커패시터를 션트에 접속해서 구성하는 것도 가능하고, 이 양자를 조합시켜도 좋다. 또한, 위상 조정 회로를 구성하는 전송 선로, 커패시터, 또는 인덕터 등을 유전체층의 적층체 내의 도체 패턴으로 형성하는 것 외에, 적층체에 칩 인덕터나 칩 커패시터를 탑재함으로써 구성해도 좋다.
또한, 제 1·제 2 실시형태에서는 850㎒대의 선택시에 900㎒대의 신호의 통과를 억압하는 예를 나타내었지만, 반대로, 900㎒대를 통과시키는 제 2 필터(F2)와 스위칭 회로(SW) 사이에 위상 조정 회로를 설치하고, 900㎒대의 선택시에 850㎒대의 신호의 통과를 억압할 경우에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
<<제 3 실시형태>>
도 12는 쿼드 밴드(quadband) 휴대 전화의 고주파 회로부의 구성을 나타내고 있다. 이 고주파 회로부는 트리플 밴드용 칩세트(103), 평형-불평형형 필터 모듈(100), 트리플 밴드용 안테나 스위치 모듈(101), 및 안테나(102)로 구성되어 있다. 안테나 스위치 모듈(101)은 GSM900/DCS1800/PCS1900용 안테나 스위치이며, 이 주파수대에서 안테나(102)를 공용한다. 그리고, GSM용 포트에 필터 모듈(100)을 접속하고, 이 필터 모듈(100)에서 GSM850과 GSM900을 스위칭하도록 하고 있다. 트리 플 밴드용 칩세트(103)는 GSM900/DCS1800/PCS1900용 칩세트이며, 이 트리플 밴드에 대해서 RF(고주파) 전단부 회로로서 동작한다. 이 트리플 밴드용 칩세트(103)에 도시되지 않은 베이스 밴드 칩을 접속하고, 또한, 그 베이스 밴드 칩에 입출력부를 설치함으로써 휴대전화를 구성할 수 있다.
이 예에서는 GSM850과 GSM900에 대해서 평형형으로 입출력을 행하기 때문에, 필터 모듈(100)의 평형 입출력 포트를 2개의 단자로 나타내고 있다.
이와 같이, 트리플 밴드용 칩세트(103)에 제 1 실시형태에서 나타낸 필터 모듈(100)을 조합시킨 고주파 회로를 구성함으로써 쿼드 밴드의 휴대전화기를 용이하게 구성할 수 있다.

Claims (7)

  1. 제 1·제 2 입출력부 및 공통 입출력부를 구비하고, 공통 입출력부가 제 1 포트에 접속된 스위칭 회로와, 상기 스위칭 회로의 상기 제 1 입출력부와 제 2 포트 사이에 제 1 주파수대의 신호를 통과시키는 제 1 필터가 설치되고, 상기 스위칭 회로의 제 2 입출력부와 상기 제 2 포트 사이에 제 2 주파수대의 신호를 통과시키는 제 2 필터가 설치된 필터 모듈에 있어서:
    상기 스위칭 회로가 제 1 입출력부를 선택하고 있는 상태에서 제 1 포트로부터 본 제 2 주파수대에서의 임피던스가 쇼트 상태인 것을 특징으로 하는 필터 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1·제 2 필터는 평형 신호와 불평형 신호의 변환 기능을 구비하고, 상기 제 2 포트는 평형형의 단자이며, 상기 제 1·제 2 필터는 제 2 포트와의 사이에서 평형형으로 신호를 입출력하는 것을 특징으로 하는 필터 모듈.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로는 복수개의 유전체층을 적층해서 이루어지는 적층체에 일체화하여 이루어지고, 상기 제 1·제 2 필터는 상기 적층체 상에 탑재된 탄성 표면파 필터 또는 두께 세로 진동 압전 필터인 것을 특징으로 하는 필터 모듈.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로가 제 1 입출력부를 선택하고 있는 상태에서 제 1 포트(P1)로부터 본 제 2 주파수대에서의 임피던스를 쇼트가 되도록 하는 위상 조정 회로를 상기 스위칭 회로의 상기 제 1 입출력부와 상기 제 1 필터 사이에 설치하는 것을 특징으로 하는 필터 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 위상 조정 회로는 전송 선로, 커패시터, 또는 인덕터 중 어느 1개를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터 모듈.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로는 커패시터 및 인덕터를 포함하며, 복수개의 유전체층을 적층해서 이루어지는 적층체에 일체화하여 이루어지고, 상기 위상 조정 회로는 전송 선로로 이루어지며, 상기 적층체를 상기 유전체층의 적층방향으로부터 평면 투시했을 때 상기 위상 조정 회로의 전송 선로는 상기 스위칭 회로의 상기 커패시터 또는 상기 인덕터를 형성하는 층과는 다른 층에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 모듈.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 기재된 필터 모듈을 고주파 회로부에 구비한 것을 특징으로 하는 통신 장치.
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