KR102432604B1

KR102432604B1 - 멀티플렉서, 고주파 프런트엔드 회로 및 통신 장치

Info

Publication number: KR102432604B1
Application number: KR1020207020637A
Authority: KR
Inventors: 유스케 나니와; 모리오 타케우치; 마사카즈 타니
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2018-03-08
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2022-08-16
Also published as: US20200382146A1; WO2019172033A1; CN111819791A; KR20200100129A

Abstract

멀티플렉서(1)는 다른 제 1, 제 2 및 제 3 주파수 대역을 각각 통과 대역으로 하는 제 1 필터(11), 제 2 필터(12) 및 제 3 필터(13)와, 공통 단자(P0)에 접속된 제 1 접속점(21)과, 제 1 필터(11)의 일단 및 제 2 필터(12)의 일단이 접속되어 있는 제 2 접속점(22)과, 제 1 접속점(21)과 제 2 접속점(22)간의 접속 및 절단을 스위칭하는 제 1 스위치(31)와, 일단이 제 2 접속점(22)과 제 1 스위치(31)를 연결하는 신호 경로에 접속된 리액턴스 소자(41)와, 리액턴스 소자(41)의 타단과 제 1 접속점(21)간의 접속 및 절단을 스위칭하는 제 2 스위치(32)와, 제 3 필터(13)의 일단과 제 1 접속점(21)간의 접속 및 절단을 스위칭하는 제 3 스위치(33)를 구비하고, 제 1, 제 2 및 제 3 주파수 대역 중에서 제 1 및 제 2 주파수 대역이 인접하고 있다.

Description

멀티플렉서, 고주파 프런트엔드 회로 및 통신 장치

본 발명은 멀티플렉서, 고주파 프런트엔드 회로 및 통신 장치에 관한 것이다.

최근의 스마트 폰으로 대표되는 통신 장치는 일단말로 복수의 통과 대역(이하, 단지 밴드라고도 말한다) 및 복수의 무선 방식으로의 통신을 행하는, 소위 멀티밴드 및 멀티모드나, 복수의 밴드를 동시에 사용해서 통신을 행하는 캐리어 어그리게이션(carrier aggregation)에 대응하고 있다.

복수의 밴드에 대응하는 통신 장치에서는 1개의 안테나에, 다른 밴드의 복수의 고주파 신호를 분파 및 합파하는 멀티플렉서가 배치된다. 그와 같은 멀티플렉서는 예를 들면, 복수의 필터와 스위치를 구비하고, 복수의 필터 중 1개 이상의 필터를, 스위치로 선택하는 조합으로 공통 접속점에 접속한다.

예를 들면, 특허문헌 1에는 스위치로 선택되는 1개 이상의 필터가, 필터마다의 프리매칭 회로를 통해서 공통 접속점에 접속되고, 공통 접속점에는 또한 가변 매칭 회로가 접속된 구성이 개시되어 있다.

미국특허출원공개 제2017/0244432호 명세서

특허문헌 1의 멀티플렉서에 있어서는 스위치로 필터와 동수의 신호 경로의 접속 및 절단을 스위칭하고 있다. 그 때문에 필터가 증가할수록, 요컨대 신호 경로가 증가할수록, 스위치의 손실 및 기생 용량에 의한 반사 손실이 커진다.

또한, 스위치의 기생 용량에 의해, 신호 경로마다의 임피던스가 쇼트측으로 이동한다. 그 때문에 보다 많은 신호 경로가 공통 접속점에 접속될수록, 공통 접속점에서의 정합의 어긋남이 확대된다. 정합을 얻기 위해서는 임피던스를 보다 크게 조정하지 않으면 안되고, 정합 회로에서의 손실이 증대한다.

또한, 회로의 가변 파라미터가 많기 때문에, 선택되는 필터의 조합에 따른 매칭의 조정이 번잡해지기 쉽다.

그래서, 본 발명은 구성이 간소하며 또한 특성이 우수한 멀티플렉서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일형태에 따른 멀티플렉서는 제 1 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제 1 필터와, 상기 제 1 주파수 대역과 다른 제 2 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제 2 필터와, 상기 제 1 주파수 대역 및 상기 제 2 주파수 대역의 어느 것과도 다른 제 3 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제 3 필터와, 공통 단자에 접속된 제 1 접속점과, 상기 제 1 필터의 일단 및 상기 제 2 필터의 일단이 공통 접속되어 있는 제 2 접속점과, 상기 제 1 접속점과 상기 제 2 접속점간의 접속 및 절단을 스위칭하는 제 1 스위치와, 일단이 상기 제 2 접속점과 상기 제 1 스위치를 연결하는 신호 경로에 접속된 리액턴스 소자와, 상기 리액턴스 소자의 타단과 상기 제 1 접속점간의 접속 및 절단을 스위칭하는 제 2 스위치와, 상기 제 3 필터의 일단과 상기 제 1 접속점간의 접속 및 절단을 스위칭하는 제 3 스위치를 구비하고, 상기 제 1 주파수 대역, 상기 제 2 주파수 대역 및 상기 제 3 주파수 대역 중에서 상기 제 1 주파수 대역과 상기 제 2 주파수 대역이 인접하고 있다.

이러한 구성에 의하면, 제 1, 제 2 및 제 3 필터와 공통 단자간의 접속 및 절단을 개별적으로 스위칭하는 종래 구성과는 달리, 제 1, 제 2 필터가 접속된 제 2 접속점 및 제 3 필터와 공통 단자간의 접속 및 절단을 스위칭하고 있다. 이것에 의해, 스위치로 선택되는 신호 경로가 감소되므로 스위치의 손실 및 기생 용량에 의한 반사 손실을 저감할 수 있다.

또한, 제 2 접속점에는 통과 대역이 인접하고 있는 제 1, 제 2 필터를 접속하므로, 제 2 접속점에서의 정합의 어긋남은 생기기 어렵다. 제 1, 제 2 및 제 3 필터를 제 1 접속점에 접속한 경우에 발생하는 정합의 어긋남은 리액턴스 소자를 이용하여 저감된다.

이와 같이, 상기의 구성에 의하면, 구성이 간소하고 또한 특성이 우수한 멀티플렉서가 얻어진다.

본 발명에 따른 멀티플렉서, 고주파 프런트엔드 회로 및 통신 장치에 의하면, 구성이 간소하고, 또한 특성이 우수한 멀티플렉서 및 그와 같은 멀티플렉서를 사용한 고주파 프런트엔드 회로 및 통신 장치가 얻어진다.

도 1은 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 2a는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 사용예를 나타내는 회로도이다.
도 2b는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 A로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 3a는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 사용예를 나타내는 회로도이다.
도 3b는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 B로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 4a는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 사용예를 나타내는 회로도이다.
도 4b는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 C로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 4c는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 D로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 4d는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 단자(P0)로부터 필터측을 본 반사 손실의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시형태 2에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 6a는 실시형태 2에 따른 멀티플렉서의 사용예를 나타내는 회로도이다.
도 6b는 실시형태 2에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 E로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 7a는 실시형태 2에 따른 멀티플렉서의 사용예를 나타내는 회로도이다.
도 7b는 실시형태 2에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 F로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 8a는 실시형태 2에 따른 멀티플렉서의 사용예를 나타내는 회로도이다.
도 8b는 실시형태 2에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 G로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 9a는 실시형태 3에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 9b는 실시형태 3에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 H로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 9c는 실시형태 3에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 단자(P0-P2)간의 삽입 손실의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 10은 실시형태 4에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 11a는 실시형태 4에 따른 멀티플렉서의 사용예를 나타내는 회로도이다.
도 11b는 실시형태 4에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 I로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 11c는 실시형태 4에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 단자(P0-P3)간의 삽입 손실의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 12는 실시형태 5에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 13a는 실시형태 5에 따른 멀티플렉서의 사용예를 나타내는 회로도이다.
도 13b는 실시형태 5에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 J로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 13c는 실시형태 5에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 K로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 13d는 실시형태 5에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 L로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 13e는 실시형태 5에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 단자(P0-P1)간의 삽입 손실의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 13f는 실시형태 5에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 단자(P0-P2)간의 삽입 손실의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 13g는 실시형태 5에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 단자(P0-P3)간의 삽입 손실의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 14는 실시형태 6에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 15a는 실시형태 6에 따른 멀티플렉서의 사용예를 나타내는 회로도이다.
도 15b는 실시형태 6에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 M으로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 15c는 실시형태 6에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 N으로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 15d는 실시형태 6에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 단자(P0-P1)간의 삽입 손실의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 15e는 실시형태 6에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 단자(P0-P2)간의 삽입 손실의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 15f는 실시형태 6에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 단자(P0-P6)간의 삽입 손실의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 16a는 실시형태 6에 따른 멀티플렉서의 사용예를 나타내는 회로도이다.
도 16b는 실시형태 6에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 점 O로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.
도 16c는 실시형태 6에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 단자(P0-P3)간의 삽입 손실의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 16d는 실시형태 6에 따른 멀티플렉서의 사용예에 있어서 단자(P0-P6)간의 삽입 손실의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 17은 실시형태 7에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 18은 실시형태 8에 따른 통신 장치의 기능적인 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서, 실시형태 및 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시형태는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태에서 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다.

(실시형태 1)

실시형태 1에 따른 멀티플렉서는 통과 대역이 다른 3개의 필터 중 1개 이상의 필터를, 스위치로 선택되는 조합으로 공통 단자에 접속하는 3밴드에서의 캐리어 어그리게이션에 대응한 멀티플렉서이다.

도 1은 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(1)는 단자(P0, P1, P2, P3)와, 필터(11, 12, 13)와, 접속점(21, 22)과, 스위치(31, 32, 33)와, 커패시터(41)와, 인덕터(51, 52)를 구비하고 있다. 스위치(31, 32, 33)와 커패시터(41)는 단일의 집적 회로 장치인 스위치 IC에 형성되어 있어도 된다.

필터(11)는 제 1 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 밴드패스 필터이다. 제 1 주파수 대역은 일례로서, 3GPP(Third Generation Partnership Project)로 규정된 Band 66의 다운링크 주파수 대역 2110MHz-2200MHz이다. 여기서, 2110MHz-2200MHz의 표기는 2110MHz 이상 2200MHz 이하인 주파수 범위를 나타낸다. 본 명세서에서는 동일한 표기에 의해 주파수 범위가 기술된다. 필터(11)는 탄성파 필터이어도 된다.

필터(12)는 제 2 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 밴드패스 필터이다. 제 2 주파수 대역은 일례로서, 3GPP로 규정된 Band 3의 다운링크 주파수 대역 1805MHz-1880MHz이다. 필터(12)는 탄성파 필터이어도 된다.

필터(13)는 제 3 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 밴드패스 필터이다. 제 3 주파수 대역은 일례로서, 3GPP로 규정된 Band 7의 다운링크 주파수 대역 2620MHz-2690MHz이다. 필터(13)는 탄성파 필터이어도 된다.

제 1 주파수 대역, 제 2 주파수 대역 및 제 3 주파수 대역 중에서 제 1 주파수 대역과 제 2 주파수 대역이 인접하고 있다.

필터(11)의 일단은 접속점(22)에 접속되고, 타단은 단자(P1)에 접속되어 있다.

필터(12)의 일단은 접속점(22)에 접속되고, 타단은 단자(P2)에 접속되어 있다.

접속점(22)은 스위치(31)의 일단에 접속되고, 스위치(31)의 타단은 접속점(21)에 접속되어 있다. 스위치(31)는 접속점(21)과 접속점(22)간의 접속 및 절단을 스위칭한다.

커패시터(41)의 일단은 접속점(22)과 스위치(31)를 연결하는 신호 경로에 접속되고, 타단은 스위치(32)의 일단에 접속되어 있다. 스위치(32)의 타단은 접속점(21)에 접속되어 있다. 스위치(32)는 커패시터(41)의 타단과 접속점(21)간의 접속 및 절단을 스위칭한다.

필터(13)의 일단은 스위치(33)의 일단에 접속되고, 타단은 단자(P3)에 접속되어 있다. 스위치(33)의 타단은 접속점(21)에 접속되어 있다. 스위치(33)는 필터(13)의 일단과 접속점(21)간의 접속 및 절단을 스위칭한다.

접속점(21)은 단자(P0)에 접속되어 있다.

인덕터(51, 52)는 각각 접속점(22) 및 필터(13)의 일단에서의 임피던스를 조정하는 위상 회로이다. 인덕터(51)의 일단은 접속점(22)과 스위치(31)를 연결하는 신호 경로에 접속되고, 타단은 그라운드 전극에 접속되어 있다. 인덕터(52)의 일단은 필터(13)와 스위치(33)를 연결하는 신호 경로에 접속되고, 타단은 그라운드 전극에 접속되어 있다. 인덕터(51, 52)는 생략되어도 된다.

여기서, 필터(11, 12, 13)는 각각 제 1 필터, 제 2 필터, 제 3 필터의 일례이다. 접속점(21, 22)은 각각 제 1 접속점, 제 2 접속점의 일례이다. 스위치(31, 32, 33)는 각각 제 1 스위치, 제 2 스위치, 제 3 스위치의 일례이다. 커패시터(41)는 리액턴스 소자이고, 제 1 커패시터의 일례이다. 단자(P0)는 공통 단자의 일례이다.

다음에, 멀티플렉서(1)의 사용예에 관하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, Band 66, Band 3, Band 7은 캐리어 어그리게이션에 있어서 동시에 사용될 가능성이 있는 밴드 그룹의 일례이다.

사용예 1에서는 Band 66 또는 Band 3을 단독으로 사용하는 통상의 통신 또는 Band 66과 Band 3을 동시에 사용하는 캐리어 어그리게이션에 의한 통신이 행해진다.

사용예 2에서는 Band 7을 단독으로 사용하는 통상의 통신이 행해진다.

사용예 3에서는 Band 66 및 Band 3 중 어느 일방 또는 양방과 Band 7을 동시에 사용하는 캐리어 어그리게이션에 의한 통신이 행해진다.

도 2a는 멀티플렉서(1)의 사용예 1을 나타내는 회로도이다. 도 2a에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(1)의 사용예 1에서는 스위치(31)가 접속 상태에 있고, 스위치(32, 33)가 절단 상태에 있다. 도 2a에서는 멀티플렉서(1)의 사용예 1에 있어서 스위치로 접속되어 있는 회로 요소를 굵은 선으로 나타내고 있다.

도 2b는 멀티플렉서(1)의 사용예 1에 있어서, 점 A로부터 필터측을 본 임피던스 A의 일례를 나타내는 스미스 차트이다. 도 2b에 나타내는 바와 같이, 임피던스 A는 Band 66, Band 3에 있어서, 예를 들면 50Ω 등의 기준 임피던스의 근방의 위치 A(B66, B3)에 있고, Band 7에 있어서 용량성이고 또한 오픈측의 위치 A(B7)에 있다. 여기서, 기준 임피던스란 멀티플렉서(1)가 설치되는 전송계의 기준이 되는 임피던스를 말하고, 이하, 같은 의미로 사용한다. 기준 임피던스는 50Ω에는 한정되지 않고, 75Ω 등이어도 된다.

멀티플렉서(1)의 사용예 1에서는 도 2b의 임피던스 A로부터, 단자(P0)에 있어서 Band 66, Band 3에서의 정합이 대체로 이루어지고 있는 것이 확인된다.

도 3a는 멀티플렉서(1)의 사용예 2를 나타내는 회로도이다. 도 3a에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(1)의 사용예 2에서는 스위치(31, 32)가 절단 상태에 있고, 스위치(33)가 접속 상태에 있다. 도 3a에서는 멀티플렉서(1)의 사용예 2에 있어서 스위치로 접속되어 있는 회로 요소를 굵은 선으로 나타내고 있다.

도 3b는 멀티플렉서(1)의 사용예 2에 있어서, 점 B로부터 필터측을 본 임피던스 B의 일례를 나타내는 스미스 차트이다. 도 3b에 나타내는 바와 같이, 임피던스 B는 Band 7에 있어서 기준 임피던스로부터 약간 유도성에 치우진 위치 B(B7)에 있고, Band 66, Band 3에 있어서 유도성이고 또한 오픈측의 위치 B(B66, B3)에 있다.

멀티플렉서(1)의 사용예 2에서는 도 3b의 임피던스 B로부터, 단자(P0)에 있어서 Band 7에서의 정합이 대체로 이루어지고 있는 것이 확인된다.

도 4a는 멀티플렉서(1)의 사용예 3을 나타내는 회로도이다. 도 4a에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(1)의 사용예 3에서는 스위치(31)가 절단 상태에 있고, 스위치(32, 33)가 접속 상태에 있다. 도 4a에서는 멀티플렉서(1)의 사용예 3에 있어서 스위치로 접속되어 있는 회로 요소가 굵은 선으로 나타내어져 있다.

도 4b는 멀티플렉서(1)의 사용예 3에 있어서, 점 C로부터 필터측을 본 임피던스 C의 일례를 나타내는 스미스 차트이다. 임피던스 C는 도 2b의 임피던스 A를,등저항원(constant resistance circle)에 따라 커패시터(41)의 커패시턴스값에 따른 양, 반시계 방향으로 회전시킨 위치에 있다.

Band 66, Band 3에 있어서의 임피던스 C의 위치 C(B66, B3)는 임피던스 A의 위치 A(B66, B3)와 비교해서 용량성에 있다. 또한, Band 7에 있어서의 임피던스 C의 위치 C(B7)와 도 2b에 있어서의 임피던스 A의 위치 A(B7)와 비교해서 오픈측에 있다.

도 4c는 멀티플렉서(1)의 사용예 3에 있어서, 점 D로부터 필터측을 본 임피던스 D의 일례를 나타내는 스미스 차트이다. 임피던스 D는 도 3b의 임피던스 B와 도 4b의 임피던스 C를 합성한 임피던스이다.

Band 66, Band 3, Band 7에 있어서의 임피던스 D의 위치 D(B66), D(B3), D(B7)는 약간 유도성의 임피던스 B와 용량성의 임피던스 C의 합성에 의해, 기준 임피던스의 근방에 있다.

멀티플렉서(1)의 사용예 3에서는 도 4c의 임피던스 D로부터, 단자(P0)에 있어서 Band 66, Band 3, Band 7에서의 정합이 대체로 이루어지고 있는 것이 확인된다.

또한, 멀티플렉서(1)의 사용예 3에서는 커패시터(41)를 사용함으로써, Band 7에 있어서의 임피던스 C의 위치 C(B7)가 오픈측으로 이동함으로써, 점 C로부터 필터측을 본 Band 7에 있어서의 반사 손실이 개선된다.

도 4d는 멀티플렉서(1)의 사용예 3에 있어서 점 C로부터 필터측을 본 반사 손실을, 실시예로서 나타내는 그래프이다. 도 4d에서는 비교를 위해, 스위치(31, 33)를 접속 상태로 하고, 스위치(32)를 절단 상태로 하여 점 C로부터 필터측을 본 반사 손실을, 참고예로서 나타내고 있다. 도 4d에 나타내는 바와 같이, 커패시터(41)를 사용함으로써, Band 7에 있어서의 반사 손실이 개선되는 것이 확인된다.

이상, 설명한 바와 같이, 멀티플렉서(1)에 의하면, 필터(11, 12)를 접속점(22)에 접속하고, 접속점(22)과 단자(P0)간 및 필터(13)와 단자(P0)간의 접속 및 절단을, 스위치(31∼33)로 스위칭하고 있다. 이것에 의해, 필터(11, 12, 13)의 각각에 접속하는 신호 경로와 단자(P0)간의 접속 및 절단을 개별적으로 스위칭하는 구성과 비교하여 스위치로 선택되는 신호 경로가 감소하므로, 스위치의 손실 및 기생 용량에 의한 반사 손실을 저감할 수 있다.

또한, 접속점(22)에는 통과 대역이 인접하고 있는 필터(11, 12)를 접속하므로, 접속점(22)에서의 정합의 어긋남은 발생되기 어렵다.

필터(11∼13)를 접속점(21)에 접속한 경우에 발생하는 정합의 어긋남은 리액턴스 소자를 이용하여 저감된다.

(실시형태 2)

실시형태 2에 따른 멀티플렉서는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)에, 필터를 추가해서 구성된다. 실시형태 2에서 추가되는 필터는 스위치를 통해서 접속점(21)에 접속된다. 이하의 설명에서는 실시형태 1과 같은 구성 요소는 동일한 부호로 참조된다. 또한, 실시형태 1에서 설명한 사항에 관한 설명은 적당하게 생략한다.

도 5는 실시형태 2에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(2)는 도 1의 멀티플렉서(1)와 비교하여 필터(14), 스위치(34), 인덕터(53), 단자(P4)가 추가되는 점 및 커패시터(41)가 커패시턴스값을 가변 제어 가능한 커패시터(41a)로 변경되는 점에서 다르다. 스위치(31∼34)와 커패시터(41a)는 단일의 집적 회로 장치인 스위치 IC에 형성되어 있어도 된다.

필터(14)는 제 4 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 밴드패스 필터이다. 제 4 주파수 대역은 일례로서, 3GPP로 규정된 Band 40의 주파수 대역 2300MHz-2400MHz이다. 필터(14)는 탄성파 필터이어도 된다.

필터(14)의 일단은 스위치(34)의 일단에 접속되고, 타단은 단자(P4)에 접속되어 있다. 스위치(34)의 타단은 접속점(21)에 접속되어 있다. 스위치(34)는 필터(14)의 일단과 접속점(21)간의 접속 및 절단을 스위칭한다.

인덕터(53)는 필터(14)의 일단에서의 임피던스를 조정하는 위상 회로이다. 인덕터(53)의 일단은 필터(14)와 스위치(34)를 연결하는 신호 경로에 접속되고, 타단은 그라운드 전극에 접속되어 있다. 인덕터(53)는 생략되어도 된다.

여기서, 필터(14)는 제 4 필터의 일례이다. 스위치(34)는 제 4 스위치의 일례이다. 커패시터(41a)는 리액턴스값이 가변 제어 가능한 리액턴스 소자의 일례이다.

다음에, 멀티플렉서(2)의 사용예에 관하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, Band 66, Band 3, Band 7, Band 40은 캐리어 어그리게이션에 있어서 동시에 사용될 가능성이 있는 밴드 그룹의 일례이다.

멀티플렉서(2)의 사용예 1∼3은 스위치(34)를 절단 상태로 하는 것이고, 멀티플렉서(1)의 사용예 1∼3과 완전히 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

사용예 4에서는 Band 40을 단독으로 사용하는 통상의 통신이 행해진다.

사용예 5에서는 Band 66 및 Band 3 중 어느 일방 또는 양방과 Band 40을 동시에 사용하는 캐리어 어그리게이션에 의한 통신이 행해진다.

사용예 6에서는 Band 66 및 Band 3 중 어느 일방 또는 양방과 Band 7과 Band 40을 동시에 사용하는 캐리어 어그리게이션에 의한 통신이 행해진다.

도 6a는 멀티플렉서(2)의 사용예 4를 나타내는 회로도이다. 도 6a에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(2)의 사용예 4에서는 스위치(31∼33)가 절단 상태에 있고, 스위치(34)가 접속 상태에 있다. 도 6a에서는 멀티플렉서(2)의 사용예 4에 있어서 스위치로 접속되어 있는 회로 요소를 굵은 선으로 나타내고 있다.

도 6b는 멀티플렉서(2)의 사용예 4에 있어서, 점 E로부터 필터측을 본 임피던스 E의 일례를 나타내는 스미스 차트이다. 도 6b에 나타내는 바와 같이, 임피던스 E는 Band 40에 있어서 기준 임피던스 근방의 위치 E(B40)에 있고, Band 66, Band 3에 있어서 오픈측의 위치 E(B66, B3)에 있다.

멀티플렉서(2)의 사용예 4에서는 도 6b의 임피던스 E로부터, 단자(P0)에 있어서 Band 40에서의 정합이 이루어지고 있는 것이 확인된다.

도 7a는 멀티플렉서(2)의 사용예 5를 나타내는 회로도이다. 도 7a에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(2)의 사용예 5에서는 스위치(31, 33)가 절단 상태에 있고, 스위치(32, 34)가 접속 상태에 있다. 도 7a에서는 멀티플렉서(2)의 사용예 5에 있어서 스위치로 접속되어 있는 회로 요소를 굵은 선으로 나타내고 있다.

도 7b는 멀티플렉서(2)의 사용예 5에 있어서, 점 F로부터 필터측을 본 임피던스 F의 일례를 나타내는 스미스 차트이다. 임피던스 F는 점 C로부터 필터측을 본 임피던스(도시 생략)와 도 6b의 임피던스 E를 합성한 임피던스이다.

Band 66, Band 3, Band 40에 있어서의 임피던스 F의 위치 F(B66), F(B3), F(B40)는 기준 임피던스의 근방에 있다. 그 때문에 멀티플렉서(2)의 사용예 5에서는 단자(P0)에 있어서 Band 66, Band 3, Band 40에서의 정합이 대체로 이루어지고 있는 것이 확인된다.

멀티플렉서(2)에서는 커패시터(41a)의 커패시턴스값이 가변이므로, C점으로부터 필터측을 본 임피던스를, 동시 사용되는 필터의 임피던스에 따라서 최적화할 수 있다. 예를 들면, Band 66, Band 3과 Band 7이 동시 사용되는 사용예 3에서는 C점으로부터 필터측을 본 임피던스는 Band 7에 대응하는 임피던스 B와 합성될 때에 보다 정확한 정합이 이루어지도록 최적화된다. 또한, Band 66, Band 3과 Band 40이 동시 사용되는 사용예 5에서는 C점으로부터 필터측을 본 임피던스는 Band 40에 대응하는 임피던스 E와 합성될 때에 보다 정확한 정합이 이루어지도록 최적화된다. 이와 같이, 커패시터(41a)에 가변 커패시터를 사용함으로써, 캐리어 어그리게이션에 있어서 사용되는 밴드의 조합마다에, 보다 정확한 정합을 이룰 수 있다.

도 8a는 멀티플렉서(2)의 사용예 6을 나타내는 회로도이다. 도 8a에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(2)의 사용예 6에서는 스위치(31)가 절단 상태에 있고, 스위치(32∼34)가 접속 상태에 있다. 도 8a에서는 멀티플렉서(2)의 사용예 6에 있어서 스위치로 접속되어 있는 회로 요소가 굵은 선으로 나타내어져 있다.

도 8b는 멀티플렉서(2)의 사용예 6에 있어서, 점 G으로부터 필터측을 본 임피던스 G의 일례를 나타내는 스미스 차트이다. 임피던스 G는 점 C로부터 필터측을 본 임피던스(도시 생략)와, 도 3b의 임피던스 B와, 도 6b의 임피던스 E를 합성한 임피던스이다.

Band 66, Band 7, Band 40에 있어서의 임피던스 G의 위치 G(B66), G(B7), G(B40)는 기준 임피던스의 근방에 있지만, Band 3에 있어서의 임피던스 G의 위치 G (B3)는 기준 임피던스로부터 상당히 유도성에 치우친 위치에 있다.

멀티플렉서(2)의 사용예 6에서는 도 8b의 임피던스 G에 보이는 바와 같이, 단자(P0)에 있어서의 Band 3에서의 정합 어긋남이 Band 66, Band 7, Band 40에서의 정합 어긋남에 비해서 큰 것이 확인된다. 또한, 단자(P0)에 있어서의 Band 3에서의 정합 어긋남은 Band 3, Band 7, Band 40을 동시 사용하는 3밴드의 캐리어 어그리게이션에 있어서도 마찬가지로 발생한다.

(실시형태 3)

실시형태 2에서 설명한 바와 같이, 멀티플렉서(2)에 있어서, 접속점(22)에 접속되어 있는 필터와 다른 복수의 필터를 접속점(21)에 접속하면, 접속점(22)에 접속되어 있는 필터의 통과 대역에서의 정합 어긋남이 커지는 경우가 있다. 예를 들면, 멀티플렉서(2)의 사용예 6에서, 적어도 Band 3, Band 7, Band 40을 동시 사용하면, Band 3에서의 정합 어긋남이 커진다. 실시형태 3에서는 이러한 정합 어긋남을 저감한 멀티플렉서에 대해서 설명한다.

실시형태 3에 따른 멀티플렉서는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)에, 필터를 추가해서 구성된다. 실시형태 3에서 추가되는 필터는 접속점(22)에 접속된다. 이하의 설명에서는 실시형태 1과 같은 구성 요소는 동일한 부호로 참조된다. 또한, 실시형태 1에서 설명한 사항에 관한 설명은 적당하게 생략한다.

도 9a는 실시형태 3에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다. 도 9a에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(3)는 도 1의 멀티플렉서(1)와 비교하여 필터(15), 단자(P5)가 추가되는 점에서 다르다. 스위치(31∼33)와, 커패시터(41)는 단일의 집적 회로 장치인 스위치 IC에 형성되어 있어도 된다.

필터(15)는 제 5 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 밴드패스 필터이다. 제 5 주파수 대역은 일례로서, 3GPP로 규정된 Band 40의 주파수 대역 2300MHz-2400MHz이다. 필터(15)는 탄성파 필터이어도 된다.

필터(15)의 일단은 접속점(22)에 접속되고, 타단은 단자(P5)에 접속되어 있다. 여기서, 필터(15)는 제 5 필터의 일례이다.

멀티플렉서(3)의 사용예에서는 Band 66, Band 3 및 Band 40 중 1개 이상과 Band 7을 동시에 사용하는 캐리어 어그리게이션에 의한 통신이 행해진다. 도 9a에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(3)의 사용예에서는 스위치(31)가 절단 상태에 있고, 스위치(32, 33)가 접속 상태에 있다. 도 9a에서는 멀티플렉서(3)의 사용예에 있어서 스위치로 접속되어 있는 회로 요소를 굵은 선으로 나타내고 있다.

도 9b는 멀티플렉서(3)의 사용예에 있어서, 점 H로부터 필터측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다.

Band 66, Band 3, Band 40, Band 7에 있어서의 임피던스 H의 위치 H(B66), H(B3), H(B40), H(B7)는 기준 임피던스의 근방에 있다. 그 때문에 멀티플렉서(3)의 사용예에서는 단자(P0)에 있어서 Band 66, Band 3, Band 40, Band 7에서의 정합이 대체로 이루어지고 있는 것이 확인된다.

도 9c는 멀티플렉서(3)의 사용예에 있어서의 단자(P0-P2)간의 삽입 손실의 일례를, 실시예로서 나타내는 그래프이다. 도 9c에서는 비교를 위해, 도 8a의 멀티플렉서(2)의 사용예 6에 있어서의 단자(P0-P2)간의 삽입 손실의 일례를 참고예로서 나타내고 있다. 도 9c에 나타내는 바와 같이, Band 3에 있어서의 삽입 손실이 개선되는 것이 확인된다.

이와 같이, 특정한 밴드를 동시 사용하는 캐리어 어그리게이션에 있어서, 멀티플렉서(2)의 구성에서는 충분한 정합이 얻어지지 않는 경우, 멀티플렉서(3)의 구성을 채용함으로써 보다 정확한 정합이 얻어지는 것이 확인된다. 구체적으로, 멀티플렉서(3)에서는 멀티플렉서(2)와 비교하여 Band 66, Band 3, Band 7, Band 40의 4밴드 또는 Band 3, Band 7, Band 40의 3밴드를 동시 사용하는 캐리어 어그리게이션에 있어서, Band 3에 있어서의 보다 정확한 정합이 얻어진다.

(실시형태 4)

실시형태 4에 따른 멀티플렉서는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)에 스위치 및 인덕터를 추가해서 구성된다. 실시형태 4에서 추가되는 스위치 및 인덕터는 직렬로 접속되고, 접속점(21)과 그라운드 전극간에 접속된다. 이하의 설명에서는 실시형태 1과 같은 구성 요소는 동일한 부호로 참조된다. 또한, 실시형태 1에서 설명한 사항에 관한 설명은 적당하게 생략한다.

도 10은 실시형태 4에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(4)는 도 1의 멀티플렉서(1)와 비교하여 스위치(35) 및 인덕터(55)가 추가되는 점에서 다르다. 스위치(31∼33, 35)와 커패시터(41)는 단일의 집적 회로 장치인 스위치 IC에 형성되어 있어도 된다. 스위치 IC에는 인덕터(55)를 접속하기 위한 단자가 설치되어 있어도 된다.

인덕터(55)의 일단은 그라운드 전극에 접속되어 있다.

인덕터(55)의 타단은 스위치(35)의 일단에 접속되고, 스위치(35)의 타단은 접속점(21)에 접속되어 있다. 스위치(35)는 인덕터(55)의 타단과 접속점(21)간의 접속 및 절단을 스위칭한다.

여기서, 인덕터(55)는 제 1 인덕터의 일례이다. 스위치(35)는 제 5 스위치의 일례이다.

다음에 멀티플렉서(4)의 사용예에 관하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, Band 66, Band 3, Band 7은 캐리어 어그리게이션에 있어서 동시에 사용될 가능성이 있는 밴드 그룹의 일례이다.

멀티플렉서(4)의 사용예 1, 3은 스위치(35)를 절단 상태로 함으로써 멀티플렉서(1)의 사용예 1, 3과 완전히 같기 때문에 설명을 생략한다.

도 11a는 멀티플렉서(4)의 사용예 2를 나타내는 회로도이다. 도 11a에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(4)의 사용예 2에서는 스위치(31, 32)가 절단 상태에 있고, 스위치(33, 35)가 접속 상태에 있다. 도 11a에서는 멀티플렉서(4)의 사용예 2에 있어서 스위치로 접속되어 있는 회로 요소를 굵은 선으로 나타내고 있다.

도 11b는 멀티플렉서(4)의 사용예 2에 있어서, 점 I로부터 필터측을 본 임피던스 I의 일례를, 실시예로서 나타내는 스미스 차트이다. 도 11b에서는 비교를 위해, 인덕터(55)를 설치하지 않을 때, 즉 스위치(31, 32, 35)를 절단 상태로 하고, 스위치(33)를 접속 상태로 하여 점 I로부터 필터측을 보았을 때의 임피던스를, 참고예로서 나타내고 있다. 참고예는 도 3b의 임피던스 B와 같다.

참고예의 임피던스 B는 임피던스 C와 합성되었을 때에 정확한 정합이 얻어지도록, Band 7에 있어서 기준 임피던스로부터 약간 유도성에 치우친 위치 B(B7)에 있다. 즉, 임피던스 B에는 의도적인 정합 어긋남이 포함되어 있다. 따라서, 필터(13)를 단독으로 사용하면, 임피던스 B에 포함되는 정합 어긋남 때문에 최적인 정합은 얻어지지 않는다.

멀티플렉서(4)에서는 필터(13)를 단독으로 사용하는 경우, 임피던스 B에 포함되는 정합 어긋남을, 인덕터(55)로 저감할 수 있다.

도 11c는 멀티플렉서(4)의 사용예 2에 있어서의 단자(P0-P3)간의 삽입 손실의 일례를, 실시예로서 나타내는 그래프이다. 도 11c에서는 비교를 위해, 도 3a의 멀티플렉서(1)의 사용예 2에 있어서의 단자(P0-P3)간의 삽입 손실을, 참고예로서 나타내고 있다. 도 11c로부터 인덕터(55)를 설치함으로써, 필터(13)를 단독 사용할 때의 Band 7에 있어서의 삽입 손실이 개선되는 것이 확인된다.

(실시형태 5)

실시형태 5에 따른 멀티플렉서는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)에 인덕터(56)를 추가해서 구성된다. 이하의 설명에서는 실시형태 1과 같은 구성 요소는 동일한 부호로 참조된다. 또한, 실시형태 1에서 설명한 사항에 관한 설명은 적당하게 생략한다.

도 12는 실시형태 5에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(5)는 도 1의 멀티플렉서(1)와 비교하여 인덕터(56)가 추가되는 점에서 다르다. 스위치(31∼33)와 커패시터(41)는 단일의 집적 회로 장치인 스위치 IC에 형성되어 있어도 된다.

인덕터(56)의 일단은 접속점(21)에 접속되고, 타단은 단자(P0)에 접속되어 있다. 즉, 인덕터(56)는 접속점(21)과 단자(P0)간에 접속되어 있다. 여기서, 인덕터(56)는 제 2 인덕터의 일례이다.

다음에, 멀티플렉서(5)의 사용예에 관하여 설명한다. 멀티플렉서(5)의 사용예에서는 Band 66 및 Band 3 중 어느 일방 또는 양방과 Band 7을 동시에 사용하는 캐리어 어그리게이션에 의한 통신이 행해진다.

도 13a에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(5)의 사용예에서는 스위치(31)가 절단 상태에 있고, 스위치(32, 33)가 접속 상태에 있다. 도 13a에서는 멀티플렉서(5)의 사용예에 있어서 스위치로 접속되어 있는 회로 요소를 굵은 선으로 나타내고 있다.

도 13b는 멀티플렉서(5)의 사용예에 있어서, 점 J로부터 필터(13)측을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다. 도 13b에 나타내는 바와 같이, 임피던스 J는 Band 7에 있어서 기준 임피던스 근방의 위치 J(B7)에 있고, Band 66, Band 3에 있어서 오픈측의 위치 J(B66, B3)에 있다.

멀티플렉서(5)의 사용예에서는 도 13b의 임피던스 J로부터, 단자(P0)에 있어서 Band 7에서의 정합이 이루어지고 있는 것이 확인된다. 즉, 멀티플렉서(5)에서는 임피던스 J를 유도성으로 크게 조정하지 않고 있다. 그 때문에 Band 66, Band 3에 있어서의 임피던스 J의 위치 J(B66, B3)도 용량성측에 있다.

도 13c는 멀티플렉서(5)의 사용예에 있어서, 점 K로부터 접속점(21)측을 본 임피던스 K의 일례를 나타내는 스미스 차트이다. 임피던스 K는 점 C로부터 스위치(32)측을 본 임피던스와 도 13b의 임피던스 J를 합성한 임피던스이다. 점 C로부터 스위치(32)측을 본 임피던스는 예를 들면, 도 4b의 임피던스 C이다.

Band 66, Band 3, Band 7에 있어서의 임피던스 K의 위치 K(B66), K(B3), K(B7)는 임피던스 J와 임피던스 C의 합성에 의해 용량성의 위치에 모인다.

도 13d는 멀티플렉서(5)의 사용예에 있어서, 점 L로부터 인덕터(56)측을 본 임피던스 L의 일례를 나타내는 스미스 차트이다. 임피던스 L은 도 13c의 임피던스 K를 등저항원을 따라서, 인덕터(56)의 인덕턴스 값에 따른 양, 시계 방향으로 회전시킨 위치에 있다.

이것에 의해 Band 66, Band 3, Band 7에 있어서의 임피던스 L의 위치 L(B66), L(B3), L(B7)은 기준 임피던스의 근방에 배치된다.

임피던스 J, K, L을 상술한 바와 같이 배치함으로써 단자(P0)에 있어서의 Band 66, Band 3, Band 7에서의 정합을 이룰 수 있다. 또한, 임피던스 J의 조정량을 억제함으로써 조정에 의해 생기는 손실이 감소된다.

도 13e는 멀티플렉서(5)의 사용예에 있어서의 단자(P0-P1)간의 삽입 손실의 일례를, 실시예로서 나타내는 그래프이다. 도 13e에서는 비교를 위해, 도 4a의 멀티플렉서(1)의 사용예 3에 있어서의 단자(P0-P1)간의 삽입 손실을, 참고예로서 나타내고 있다.

도 13f는 멀티플렉서(5)의 사용예에 있어서의 단자(P0-P2)간의 삽입 손실의 일례를, 실시예로서 나타내는 그래프이다. 도 13f에서는 비교를 위해, 도 4a의 멀티플렉서(1)의 사용예 3에 있어서의 단자(P0-P2)간의 삽입 손실을, 참고예로서 나타내고 있다.

도 13g는 멀티플렉서(5)의 사용예에 있어서의 단자(P0-P3)간의 삽입 손실의 일례를, 실시예로서 나타내는 그래프이다. 도 13g에서는 비교를 위해, 도 4a의 멀티플렉서(1)의 사용예 3에 있어서의 단자(P0-P3)간의 삽입 손실을, 참고예로서 나타내고 있다.

도 13e, 도 13f, 도 13g의 삽입 손실의 그래프로부터, 멀티플렉서(5)에서는 멀티플렉서(1)와 비교하여 삽입 손실이 개선되는 것이 확인된다.

(실시형태 6)

실시형태 6에 따른 멀티플렉서는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)에 필터 및 대역 저지 필터를 추가해서 구성된다. 이하의 설명에서는 실시형태 1과 같은 구성 요소는 동일한 부호로 참조된다. 또한, 실시형태 1에서 설명한 사항에 관한 설명은 적당하게 생략한다.

도 14는 실시형태 6에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(6)는 도 1의 멀티플렉서(1)와 비교하여 필터(16), 스위치(36, 37), 커패시터(42a), 인덕터(57, 58) 및 단자(P6)가 추가되는 점에서 다르다. 스위치(31∼33, 36, 37)와, 커패시터(41a, 42a)는 단일의 집적 회로 장치인 스위치 IC에 형성되어 있어도 된다. 스위치 IC에는 인덕터(58)를 접속하기 위한 단자가 설치되어 있어도 된다.

필터(16)는 제 6 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 밴드패스 필터이다. 제 6 주파수 대역은 필터(11, 12, 13)의 통과 대역인 제 1, 제 2, 제 3 주파수 대역의 어느 것보다 저주파측에 위치한다. 제 6 주파수 대역은 일례로서, 3GPP로 규정된 Band 32의 주파수 대역 1452MHz-1496MHz이다. 필터(16)는 탄성파 필터이어도 된다.

필터(16)의 일단은 커패시터(42a)의 일단에 접속되고, 타단은 단자(P6)에 접속되어 있다.

커패시터(42a)는 커패시턴스값을 가변 제어 가능한 커패시터이고, 커패시터(42a)의 타단은 스위치(36)의 일단에 접속되고, 스위치(36)의 타단은 접속점(21)에 접속되어 있다. 스위치(36)는 필터(16)의 일단과 접속점(21)간의 접속 및 절단을 스위칭한다.

인덕터(57)의 일단은 필터(16)의 일단과 커패시터(42a)의 일단을 연결하는 신호 경로에 접속되고, 타단은 그라운드 전극에 접속되어 있다. 인덕터(58)의 일단은 필터(16)의 일단과 커패시터(42a)의 일단을 연결하는 신호 경로에 접속되고, 타단은 스위치(37)의 일단에 접속되어 있다. 스위치(37)의 타단은 접속점(21)에 접속되어 있다.

여기서, 필터(16)는 제 6 필터의 일례이다. 스위치(36)는 제 6 스위치의 일례이다. 스위치(37)는 제 7 스위치의 일례이다. 커패시터(42a)는 제 2 커패시터의 일례이다. 인덕터(58)는 제 3 인덕터의 일례이다.

다음에 멀티플렉서(6)의 사용예에 관하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, Band 66, Band 3, Band 7, Band 32는 캐리어 어그리게이션에 있어서 동시에 사용될 가능성이 있는 밴드 그룹의 일례이다.

사용예 1에서는 Band 66 및 Band 3 중 어느 일방 또는 양방과 Band 32를 동시에 사용하는 캐리어 어그리게이션에 의한 통신이 행해진다.

사용예 2에서는 Band 7과 Band 32를 동시에 사용하는 캐리어 어그리게이션에 의한 통신이 행해진다.

도 15a는 멀티플렉서(6)의 사용예 1을 나타내는 회로도이다. 도 15a에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(6)의 사용예 1에서는 스위치(31, 33)가 절단 상태에 있고, 스위치(32, 36, 37)가 접속 상태에 있다. 도 15a에서는 멀티플렉서(6)의 사용예 1에 있어서 스위치로 접속되어 있는 회로 요소를 굵은 선으로 나타내고 있다.

도 15b는 멀티플렉서(6)의 사용예 1에 있어서, 점 M으로부터 필터(16)측을 본 임피던스 M의 일례를 나타내는 스미스 차트이다. Band 66, Band 3, Band 7에 있어서의 임피던스 M의 위치 M(B66), M(B3), M(B7)은 쇼트측에 있다. 그 때문에 점 M을 접속점(21)에 직접 접속하면, 점 N으로부터 접속점(21)측을 본 Band 66, Band 3, Band 7에서의 반사 손실이 커진다.

그래서, 멀티플렉서(6)의 사용예 1에 있어서는 스위치(36, 37)를 접속 상태로 하고, 커패시터(42a)와 인덕터(58)로 병렬 공진 회로를 구성한다. 병렬 공진 회로의 공진 주파수를, 커패시터(42a)의 조정에 의해 Band 3 및 Band 66을 포함하는 주파수 대역 내에 설정함으로써 병렬 공진 회로를, Band 3 및 Band 66을 저지 대역으로 하는 대역 저지 필터로서 동작시킨다. 이것에 의해, 점 N으로부터 접속점(21)측을 본 Band 66, Band 3에서의 반사 손실이 저감된다.

도 15c는 멀티플렉서(6)의 사용예 1에 있어서, 점 N으로부터 접속점(21)을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다. Band 66, Band 3, Band 32에 있어서의 임피던스 N의 위치 N(B66), N(B3), N(B32)은 기준 임피던스의 근방에 모이고, 정합이 이루어지고 있는 것이 확인된다.

도 15d는 멀티플렉서(6)의 사용예 1에 있어서의 단자(P0-P1)간의 삽입 손실의 일례를, 실시예로서 나타내는 그래프이다. 도 15e에서는 비교를 위해, 점 M을 접속점(21)에 직접 접속한 가정적인 구성에 있어서의 단자(P0-P1)간의 삽입 손실을, 참고예로서 나타내고 있다.

도 15e는 멀티플렉서(6)의 사용예 1에 있어서의 단자(P0-P2)간의 삽입 손실의 일례를, 실시예로서 나타내는 그래프이다. 도 15d에서는 비교를 위해, 점 M을 접속점(21)에 직접 접속한 가정적인 구성에 있어서의 단자(P0-P2)간의 삽입 손실을, 참고예로서 나타내고 있다.

도 15d 및 도 15e에 나타내는 바와 같이, 단자(P0-P1)간 및 단자(P0-P2)간의 삽입 손실은 실시예에서는 비교적 양호한 반면, 참고예에서는 실용의 레벨에 달하지 않는다.

도 15f는 멀티플렉서(6)의 사용예 1에 있어서의 단자(P0-P6)간의 삽입 손실의 일례를 실시예로서 나타내는 그래프이다. 도 15f에서는 비교를 위해, 점 M을 접속점(21)에 직접 접속한 가정적인 구성에 있어서의 단자(P0-P6)간의 삽입 손실을, 참고예로서 나타내고 있다.

도 15f에 나타내는 바와 같이, 단자(P0-P6)간의 삽입 손실은 실시예에 있어서는 참고예와 비교해서 약간 증가하지만, 실용의 레벨이 나오고 있다.

도 16a는 멀티플렉서(6)의 사용예 2를 나타내는 회로도이다. 도 16a에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(6)의 사용예 2에서는 스위치(31, 32)가 절단 상태에 있고, 스위치(33, 36, 37)가 접속 상태에 있다. 도 16a에서는 멀티플렉서(6)의 사용예 2에 있어서 스위치로 접속되어 있는 회로 요소를 굵은 선으로 나타내고 있다.

멀티플렉서(6)의 사용예 2에 있어서 점 M으로부터 필터(16)측을 본 임피던스M은 도 15b의 스미스 차트와 동일하다. 그래서, 사용예 1과 같이, 스위치(36, 37)를 접속 상태로 하고 커패시터(42a)와 인덕터(58)의 병렬 공진 회로를 구성한다. 병렬 공진 회로의 공진 주파수를, 커패시터(42a)의 조정에 의해 Band 7을 포함하는 주파수 대역 내에 설정함으로써 병렬 공진 회로를, Band 7을 저지 대역으로 하는 대역 저지 필터로서 동작시킨다. 이것에 의해 점 O로부터 접속점(21)측을 본 Band 7에서의 반사 손실이 저감된다.

도 16b는 멀티플렉서(6)의 사용예 2에 있어서, 점 O으로부터 접속점(21)을 본 임피던스의 일례를 나타내는 스미스 차트이다. Band 7 및 Band 32에 있어서의 임피던스 O의 위치 O(B7), O(B32)은 기준 임피던스의 근방에 모이고, 정합이 이루어지고 있는 것이 확인된다.

도 16c는 멀티플렉서(6)의 사용예 2에 있어서의 단자(P0-P3)간의 삽입 손실의 일례를, 실시예로서 나타내는 그래프이다. 도 16c에서는 비교를 위해, 사용예 2의 점 M을 접속점(21)에 직접 접속한 가정적인 구성에 있어서의 단자(P0-P3)간의 삽입 손실을, 참고예로서 나타내고 있다.

도 16d는 멀티플렉서(6)의 사용예 2에 있어서의 단자(P0-P6)간의 삽입 손실의 일례를, 실시예로서 나타내는 그래프이다. 도 16d에서는 비교를 위해, 점 M을 접속점(21)에 직접 접속한 가정적인 구성에 있어서의 단자(P0-P6)간의 삽입 손실을, 참고예로서 나타내고 있다.

도 16d에 나타내는 바와 같이, 단자(P0-P6)간의 삽입 손실은 실시예에 있어서는 참고예와 비교해서 약간 증가하지만, 실용의 레벨이 나오고 있다.

이와 같이, 통과 대역이 저주파측에서 떨어진 필터를 추가하는 경우, 필터와 함께 병렬 공진 회로에 의한 대역 저지 필터를 추가함으로써 추가한 필터에 의해 생기는 반사 손실의 증대를 효과적으로 막을 수 있다.

(실시형태 7)

실시형태 7에서는 접속점(22)에서의 임피던스를 조정하는 것 외의 위상 회로 에 관하여 설명한다.

상술한 모든 실시형태에 있어서, 접속점(22)에서의 임피던스를 조정하는 위상 회로로서, 접속점(22)과 스위치(31)를 연결하는 신호 경로와 그라운드 전극간에 접속된 인덕터(51)(소위, 션트 인덕터)가 예시되어 있다.

예를 들면, 도 1의 멀티플렉서(1)에서는 접속점(22)에는 2개의 필터(11, 12)가 접속되어 있다. 접속점(22)에서의 임피던스는 접속점(21)에 있어서, 접속점(21)으로부터 필터(13)측을 본 임피던스와 합성되었을 때에 기준 임피던스가 되도록 인덕터(51)에 의해 조정된다. 인덕터(51)는 접속점(22)에 2개의 필터가 접속되는 경우에, 접속점(22)과 그라운드 전극간에 접속되는 제 4 인덕터의 일례이다.

션트 인덕터인 인덕터(51)에 의한 임피던스의 조정에서는 접속점(22)에 접속되는 필터가 증가할수록 접속점(22)에서의 임피던스는 용량성으로 크게 시프트하는 점으로부터 보다 큰 조정이 필요하게 되어 조정에 의해 발생하는 손실이 증대한다.

그래서, 실시형태 7에서는 예를 들면, 3개 이상의 필터가 접속점(22)에 접속되어 있는 경우, 접속점(22)에서의 임피던스의 조정을 션트 인덕터가 아닌, 시리즈 인덕터로 행한다. 시리즈 인덕터란 양단이 신호 경로에 접속된 인덕터를 말한다.

도 17은 실시형태 7에 따른 멀티플렉서(7)의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다. 도 17에 나타내어지는 멀티플렉서(7)는 도 9a의 멀티플렉서(3)와 비교하여 인덕터(51) 대신에 인덕터(54)를 구비하고 있다. 인덕터(54)는 제 5 인덕터의 일례이다.

인덕터(54)는 접속점(22)에 접속되어 있는 필터(11, 12, 15) 중에서 통과 대역이 가장 저주파측에 위치하는 필터(12)와 접속점(22)간에 접속된다. 이것에 의해 다른 필터의 통과 대역과 겹치는 고차의 불요파를 저지할 수 있다.

접속점(22)에서의 임피던스의 조정을, 션트 인덕터로 행한 경우, 접속점(22)에 접속되는 필터가 증가할수록 접속점(22)에서의 임피던스는 용량성으로 이동하는 점으로부터, 보다 큰 조정이 필요하게 되어 조정에 의해 발생하는 손실이 증대한다.

이에 대하여 시리즈 인덕터인 인덕터(54)에 의한 임피던스의 조정에서는 인덕터(51)에 의한 조정에 비하여, 다른 필터의 통과 대역의 손실이 증가한다. 그러나, 접속점(22)에 접속되는 필터의 1개의 임피던스가 유도성에 위치하기 때문에, 매칭 시의 임피던스의 용량성으로의 이동을 억제할 수 있어 보다 작은 조정으로 합성 임피던스를 기준 임피던스에 가깝게 할 수 있다.

그래서, 접속점(22)에 2개의 필터가 접속되는 구성(예를 들면, 도 1의 멀티플렉서(1))에서는 접속점(22)에서의 임피던스의 조정을, 션트 인덕터인 인덕터(51)로 행한다. 또한, 접속점(22)에 3개 이상의 필터가 접속되는 구성(예를 들면, 도 1 7의 멀티플렉서(7))에서는 접속점(22)에서의 임피던스의 조정을, 시리즈 인덕터인 인덕터(54)로 행한다.

이것에 의해, 임피던스의 조정에 의해 발생하는 손실이 최적화되므로, 특성 이 우수한 멀티플렉서가 얻어진다.

(실시형태 8)

실시형태 8에서는 실시형태 1에서 설명한 멀티플렉서(1)를 구비하는 고주파 프런트엔드 회로 및 상기 고주파 프런트엔드 회로를 구비하는 통신 장치에 관하여 설명한다.

도 18은 실시형태 8에 따른 통신 장치(100)의 구성도이다. 통신 장치(100)는 고주파 프런트엔드 회로(110)와, RF 신호 처리 회로(140)와, 베이스밴드 신호 처리 회로(150)를 구비한다. 또한, 도 18에는 통신 장치(100)와 접속되는 안테나(160)도 도시되어 있다.

고주파 프런트엔드 회로(110)는 스위치(111)와, 수신 회로(120)와, 송신 회로(130)를 갖는다.

수신 회로(120)는 멀티플렉서(121)와, 스위치(122)와, 저잡음 증폭기(123)를 갖는다.

멀티플렉서(121)는 예를 들면, 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)이다.

스위치(122)는 도시하지 않은 제어 신호를 따라서, 멀티플렉서(121)의 단자(P1, P2, P3) 중 1개 이상의 단자를 저잡음 증폭기(123)의 입력 단자에 선택적으로 접속한다. 이것에 의해 고주파 프런트엔드 회로(110)는 캐리어 어그리게이션에 대응할 수 있다.

저잡음 증폭기(123)는 안테나(160)로부터, 스위치(111), 멀티플렉서(121) 및 스위치(122)를 통해서 공급된 고주파 신호(여기에서는 고주파 수신 신호)를 증폭하고, RF 신호 처리 회로(140)로 출력한다.

송신 회로(130)는 전력 증폭기(131)를 갖는다.

전력 증폭기(131)는 RF 신호 처리 회로(140)로부터 공급된 고주파 신호(여기에서는 고주파 송신 신호)를 증폭하고, 스위치(111)를 통해서 안테나(160)에 출력한다.

송신 회로(130)에도, 수신 회로(120)와 같은 멀티플렉서를 형성해도 된다(도시하지 않음).

또한, 고주파 프런트엔드 회로(110)는 상술한 각 구성 요소 사이에, 다른 회로 소자를 구비하고 있어도 된다.

RF 신호 처리 회로(140)는 고주파 프런트엔드 회로(110)로부터 공급된 고주파 수신 신호를 수신 신호로 변환하고, 베이스밴드 신호 처리 회로(150)로 공급한다. 상기 변환은 신호의 복조 및 다운 컨버트를 포함해도 된다. RF 신호 처리 회로(140)는, 또한 베이스밴드 신호 처리 회로(150)로 생성된 송신 신호를 송신 RF 신호로 변환하고, 고주파 프런트엔드 회로(110)로 공급한다. 상기 변환은 신호의 변조 및 업 컨버트를 포함해도 된다. RF 신호 처리 회로(140)는 고주파 집적 회로(RFIC) 칩으로 구성되어도 된다.

베이스밴드 신호 처리 회로(150)는 음성 통화나 화상 표시 등을 행하는 응용 장치/응용 소프트웨어(도시하지 않음)로 생성된 송신 데이터를 송신 신호로 변환하고, RF 신호 처리 회로(140)로 공급한다. 상기 변환은 데이터의 압축, 다중화, 오류 정정 부호(ECC)의 부가를 포함해도 된다. 또한, RF 신호 처리 회로(140)로부터 수신한 수신 신호를 수신 데이터로 변환하고, 응용 장치/응용 소프트웨어로 공급한다. 상기 변환은 데이터의 신장, 다중 분리, 오류 정정을 포함해도 된다. 베이스밴드 신호 처리 회로(150)는 베이스밴드 집적 회로(BBIC)칩으로 구성되어도 된다.

이상과 같이 구성된 고주파 프런트엔드 회로(110) 및 통신 장치(100)에 의하면, 상술한 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)를 구비함으로써, 구성이 간소하고 또한 특성이 우수한 고주파 프런트엔드 회로(110) 및 통신 장치(100)를 얻을 수 있다.

또한, 고주파 프런트엔드 회로(110)의 멀티플렉서(121)에는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)에 한정되지 않고, 실시형태 2∼7에서 설명한 멀티플렉서(2∼7) 중 어느 것을 이용해도 상관없다.

또한, 통신 장치(100)는 고주파 신호의 처리 방식에 따라, 베이스밴드 신호처리 회로(150)를 구비하지 않아도 된다.

(그 밖의 변형예 등)

이상, 실시형태 1∼7에 따른 멀티플렉서(1∼7) 및 실시형태 8에 따른 고주파 프런트엔드 회로(110) 및 통신 장치(100)에 대해서, 실시형태를 들어서 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시형태에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 상술한 실시형태에 다음과 같은 변형을 실시한 형태도, 본 발명에 포함될 수 있다.

예를 들면, 본 발명에 따른 멀티플렉서는 복수의 수신용 필터만을 구비하는 구성에 한정되지 않고, 복수의 송신용 필터만, 또는 수신용 필터와 송신용 필터의 쌍방을 구비하는 구성이어도 된다.

산업상 이용 가능성

본 발명은 멀티밴드화 및 멀티모드화된 주파수 규격에 적응할 수 있는 저손실의 멀티플렉서, 고주파 프런트엔드 회로 또는 통신 장치 등으로서, 휴대 전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.

1∼7 멀티플렉서
11∼16 필터
21, 22 접속점
31∼37 스위치
41, 41a, 42a 커패시터
51∼58 인덕터
100 통신 장치
110 고주파 프런트엔드 회로
111, 122 스위치
120 수신 회로
121 멀티플렉서
123 저잡음 증폭기
130 송신 회로
131 전력 증폭기
140 RF 신호 처리 회로
150 신호 처리 회로
P0∼P6 단자

Claims

제 1 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제 1 필터와,
상기 제 1 주파수 대역과 다른 제 2 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제 2 필터와,
상기 제 1 주파수 대역 및 상기 제 2 주파수 대역의 어느 것과도 다른 제 3 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제 3 필터와,
공통 단자에 접속된 제 1 접속점과,
상기 제 1 필터의 일단 및 상기 제 2 필터의 일단이 공통 접속되어 있는 제 2 접속점과,
상기 제 1 접속점과 상기 제 2 접속점간의 접속 및 절단을 스위칭하는 제 1 스위치와,
일단이 상기 제 2 접속점과 상기 제 1 스위치를 연결하는 신호 경로에 접속된 리액턴스 소자와,
상기 리액턴스 소자의 타단과 상기 제 1 접속점간의 접속 및 절단을 스위칭하는 제 2 스위치와,
상기 제 3 필터의 일단과 상기 제 1 접속점간의 접속 및 절단을 스위칭하는 제 3 스위치를 구비하고,
상기 제 1 주파수 대역, 상기 제 2 주파수 대역 및 상기 제 3 주파수 대역 중에서 상기 제 1 주파수 대역과 상기 제 2 주파수 대역이 인접하고 있는 멀티플렉서.
제 1 항에 있어서,
상기 리액턴스 소자가 제 1 커패시터인 멀티플렉서.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 스위치, 상기 제 2 스위치, 상기 제 3 스위치 및 상기 리액턴스 소자가 단일의 집적 회로 장치에 형성되어 있는 멀티플렉서.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
통신에 있어서, 상기 제 1 주파수 대역, 제 2 주파수 대역 및 제 3 주파수 대역 중, 어느 1개의 주파수 대역이 단독으로 사용되거나 또는 2개 이상의 주파수 대역이 동시에 사용되고,
상기 멀티플렉서는,
상기 제 1 스위치가 접속 상태에 있고 또한 상기 제 2 스위치 및 상기 제 3 스위치가 절단 상태에 있는 제 1 상태와,
상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치가 절단 상태에 있고 또한 상기 제 3 스위치가 접속 상태에 있는 제 2 상태와,
상기 제 1 스위치가 절단 상태에 있고 또한 상기 제 2 스위치 및 상기 제 3 스위치가 접속 상태에 있는 제 3 상태를 갖는 멀티플렉서.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 주파수 대역, 상기 제 2 주파수 대역 및 상기 제 3 주파수 대역의 어느 것과도 다른 제 4 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제 4 필터와,
상기 제 4 필터의 일단과 상기 제 1 접속점간의 접속 및 절단을 스위칭하는 제 4 스위치를 더 구비하고,
상기 리액턴스 소자의 리액턴스값이 가변 제어 가능한 멀티플렉서.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 주파수 대역, 상기 제 2 주파수 대역 및 상기 제 3 주파수 대역의 어느 것과도 다른 제 5 주파수 대역을 통과 대역으로 하고, 일단이 상기 제 2 접속점에 접속되어 있는 제 5 필터를 더 구비하는 멀티플렉서.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
일단이 그라운드 전극에 접속된 제 1 인덕터와,
상기 제 1 인덕터의 타단과 상기 제 1 접속점간의 접속 및 절단을 스위칭하는 제 5 스위치를 더 구비하는 멀티플렉서.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 접속점과 상기 공통 단자간에 접속된 제 2 인덕터를 더 구비하는 멀티플렉서.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 주파수 대역, 상기 제 2 주파수 대역 및 상기 제 3 주파수 대역의 어느 것보다 저주파수측에 위치하는 제 6 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제 6 필터와,
일단이 상기 제 6 필터의 일단에 접속되고, 커패시턴스값이 가변 제어 가능한 제 2 커패시터와,
상기 제 2 커패시터의 타단과 상기 제 1 접속점간의 접속 및 절단을 스위칭하는 제 6 스위치와,
일단이 상기 제 6 필터의 상기 일단과 제 2 커패시터의 일단을 연결하는 신호 경로에 접속된 제 3 인덕터와,
상기 제 3 인덕터의 타단과 상기 공통 단자간의 접속 및 절단을 스위칭하는 제 7 스위치를 더 구비하는 멀티플렉서.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 접속점에는 상기 멀티플렉서가 구비하는 필터 중 소정 개수의 필터가 접속되어 있고,
상기 제 2 접속점에 2개의 필터가 접속되어 있는 경우,
상기 제 2 접속점과 그라운드 전극간에 접속된 제 4 인덕터를 더 구비하고,
상기 제 2 접속점에 3개 이상의 필터가 접속되어 있는 경우,
상기 제 2 접속점에 접속되어 있는 필터 중에서 통과 대역이 가장 저주파측에 위치하는 필터와 상기 제 2 접속점간에 접속된 제 5 인덕터를 더 구비하는 멀티플렉서.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 필터, 상기 제 2 필터 및 상기 제 3 필터가 탄성파 필터로 구성되어 있는 멀티플렉서.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 멀티플렉서와,
상기 멀티플렉서에 접속된 증폭 회로를 구비하는 고주파 프런트엔드 회로.
안테나로 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로와,
상기 안테나와 상기 RF 신호 처리 회로간에서 상기 고주파 신호를 전달하는 제 12 항에 기재된 고주파 프런트엔드 회로를 구비하는 통신 장치.