KR102638896B1

KR102638896B1 - 고주파 모듈 및 통신장치

Info

Publication number: KR102638896B1
Application number: KR1020210045597A
Authority: KR
Inventors: 슈이치 오노데라
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2020-06-15
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2024-02-22
Also published as: US11539385B2; CN215734260U; KR20210155345A; JP2021197644A; US20210391880A1

Abstract

(과제) 수신 필터의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션 열화가 억제된 소형의 고주파 모듈을 제공한다.
(해결 수단) 고주파 모듈(1)은 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, 수신 필터(41)와, 저잡음 증폭기(61)와, 안테나 스위치(20)와, 수신 필터(41)의 입력측에 배치된 정합 회로(31) 및 출력측에 배치된 정합 회로(51)와, 제어 회로(70)를 구비하고, 수신 필터(41), 정합 회로(31 및 51)는 주면(91a)에 배치되고, 저잡음 증폭기(61), 안테나 스위치(20) 및 제어 회로(70)는 주면(91b)에 배치되고, 모듈 기판(91)의 평면으로 본 경우에 있어서, 수신 필터(41)는 정합 회로(31 및 51)사이에 배치되고, 제어 회로(70)는 안테나 스위치(20) 및 저잡음 증폭기(61) 사이에 배치되고, 정합 회로(51)와 저잡음 증폭기(61)는 겹친다.

Description

고주파 모듈 및 통신장치{RADIO-FREQUENCY MODULE AND COMMUNICATION DEVICE}

본 발명은 고주파 모듈 및 통신장치에 관한 것이다.

휴대전화 등의 이동체 통신기기에는 고주파 수신 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기가 탑재된다. 특허문헌 1에는 송신 신호를 전송하는 PA 회로(송신 증폭 회로)와, 수신 신호를 전송하는 LNA 회로(수신 증폭 회로)를 구비하는 프런트엔드 회로(RF 모듈)가 개시되어 있다. 수신 증폭 회로에는 저잡음 증폭기의 입력 단자측에 접속된 수신 필터, 안테나 스위치 및 저잡음 증폭기를 제어하는 LNA 제어부가 배치되어 있다.

일본특허공개 2018-137522호 공보

그러나, 특허문헌 1의 수신 증폭 회로를, 소형의 프런트엔드 회로로서 1개의 고주파 모듈로 구성하는 경우, 수신 필터와 안테나 스위치를 접속하는 배선 및 수신 필터와 저잡음 증폭기를 접속하는 배선이 전자계 결합함으로써 수신 필터의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션이 열화되고, 수신 감도가 저하된다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 수신 필터의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화가 억제된 소형의 고주파 모듈 및 통신장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일형태에 따른 고주파 모듈은 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과, 안테나 접속 단자와, 수신 필터와, 저잡음 증폭기와, 상기 안테나 접속 단자와 상기 수신 필터의 접속 및 비접속을 스위칭하는 안테나 스위치와, 상기 수신 필터의 입력 단자와 상기 안테나 스위치 사이에 접속된 제 1 정합 회로와, 상기 수신 필터의 출력 단자와 상기 저잡음 증폭기 사이에 접속된 제 2 정합 회로와, 상기 저잡음 증폭기 및 상기 안테나 스위치 중 적어도 1개를 제어하는 제어 회로를 구비하고, 상기 수신 필터, 상기 제 1 정합 회로 및 상기 제 2 정합 회로는 상기 제 1 주면에 배치되어 있고, 상기 저잡음 증폭기, 상기 안테나 스위치 및 상기 제어 회로는 상기 제 2 주면에 배치된 반도체 IC에 포함되어 있고, 상기 모듈 기판을 평면으로 본 경우, 상기 수신 필터는 상기 제 1 정합 회로와 상기 제 2 정합 회로 사이에 배치되어 있고, 상기 제어 회로는 상기 안테나 스위치와 상기 저잡음 증폭기 사이에 배치되어 있고, 상기 제 2 정합 회로와 상기 저잡음 증폭기는 적어도 일부 겹쳐 있다.

본 발명에 의하면, 수신 필터의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화가 억제된 소형의 고주파 모듈 및 통신장치를 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은 실시형태에 따른 고주파 모듈 및 통신장치의 회로 구성도이다.
도 2a는 실시예에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 2b는 실시예에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시형태는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태에서 나타내는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이고, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다. 이하의 실시예 및 변형예에 있어서의 구성 요소 중, 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는 임의의 구성 요소로서 설명된다. 또한, 도면에 나타내는 구성 요소의 크기 또는 크기의 비는 반드시 엄밀하지는 않다. 각 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성에 관해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복하는 설명은 생략 또는 간략화하는 경우가 있다.

또한, 이하에 있어서, 평행 및 수직 등의 요소 사이의 관계성을 나타내는 용어 및 직사각형 형상 등의 요소의 형상을 나타내는 용어 및 수치 범위는 엄격한 의미만을 의미하는 것은 아니고, 실질적으로 동등한 범위, 예를 들면 몇 %정도의 차이도 포함하는 것을 의미한다.

또한, 이하에 있어서, 「기판(또는 기판의 주면)의 평면으로 본 경우에 있어서, A와 B 사이에 C가 배치되어 있다」란 기판의 평면으로 볼 때에 있어서 A의 영역 내의 임의의 점과 B의 영역 내의 임의의 점을 연결하는 복수의 선분 중 적어도 1개가 C의 영역을 통과하는 것을 의미한다. 또한, 기판의 평면으로 볼 때란 기판 및 기판에 실장된 회로 소자를 기판의 주면에 평행한 평면으로 정투영해서 보는 것을 의미한다.

또한, 이하에 있어서, 「송신 경로」란 고주파 송신 신호가 전파하는 배선, 상기 배선에 직접 접속된 전극 및 상기 배선 또는 상기 전극에 직접 접속된 단자 등으로 구성된 전송 선로인 것을 의미한다. 또한, 「수신 경로」란 고주파 수신 신호가 전파하는 배선, 상기 배선에 직접 접속된 전극 및 상기 배선 또는 상기 전극에 직접 접속된 단자 등으로 구성된 전송 선로인 것을 의미한다. 또한, 「송수신 경로」란 고주파 송신 신호 및 고주파 수신 신호가 전파하는 배선, 상기 배선에 직접 접속된 전극 및 상기 배선 또는 상기 전극에 직접 접속된 단자 등으로 구성된 전송 선로인 것을 의미한다.

(실시형태)

[1. 고주파 모듈(1) 및 통신장치(5)의 회로 구성]

도 1은 실시형태에 따른 고주파 모듈(1) 및 통신장치(5)의 회로 구성도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 통신장치(5)는 고주파 모듈(1)과, 안테나(2)와, RF 신호 처리 회로(RFIC)(3)를 구비한다.

RFIC(3)은 안테나(2)로 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로이다. 구체적으로는 RFIC(3)는 고주파 모듈(1)의 수신 경로를 통해서 입력된 수신 신호를, 다운 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리해서 생성된 수신 신호를 베이스밴드 신호 처리 회로(도면에는 나타내지 않는다)로 출력한다.

또한, RFIC(3)는 사용되는 통신 밴드(주파수 대역) 등의 정보에 기초하여 고주파 모듈(1)이 갖는 안테나 스위치(20)의 접속을 제어하는 제어부로서의 기능도 갖는다. 구체적으로는 RFIC(3)는 제어 신호에 의해 고주파 모듈(1)이 갖는 안테나 스위치(20)의 접속을 스위칭한다. 구체적으로는 RFIC(3)는 예를 들면, 안테나 스위치(20)를 제어하기 위한 MIPI 및 GPIO 등의 디지탈 제어 신호를, 제어 회로(70)로 출력한다. 제어 회로(70)는 예를 들면, RFIC(3)로부터 입력된 디지탈 제어 신호에 의해, 안테나 스위치(20)에 디지탈 제어 신호를 출력함으로써 안테나 스위치(20)의 접속 및 비접속을 제어한다. 또한, RFIC(3)가 출력하는 제어 신호는 아날로그 신호이어도 된다.

또한, RFIC(3)는 고주파 모듈(1)이 갖는 저잡음 증폭기(61, 62, 63, 65, 67, 68 및 69)(이후, 저잡음 증폭기(61∼69)라고 기재하는 경우가 있다)의 이득, 저잡음 증폭기(61∼69)에 공급되는 전원 전압(Vcc) 및 바이어스 전압(Vbias)을 제어하는 제어부로서의 기능도 갖는다. 구체적으로는 RFIC(3)는 MIPI 및 GPIO 등의 디지탈 제어 신호를 제어 회로(70)에 출력한다. 제어 회로(70)는 RFIC(3)로부터 입력된 디지탈 제어 신호에 의해, 저잡음 증폭기(61∼69)에 제어 신호, 전원 전압(Vcc) 또는 바이어스 전압(Vbias)을 출력함으로써 저잡음 증폭기(61∼69)의 이득을 조정한다. 또한, 제어부로서 기능하는 구성 요소는 RFIC(3)의 외부에 설치되어 있어도 된다.

안테나(2)는 고주파 모듈(1)의 안테나 접속 단자(100)에 접속되고, 외부로부터의 고주파 신호를 수신해서 고주파 모듈(1)로 출력한다.

또한, 본 실시형태에 따른 통신장치(5)에 있어서, 안테나(2)는 필수적인 구성 요소가 아니다.

다음에, 고주파 모듈(1)의 상세한 구성에 관하여 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 고주파 모듈(1)은 안테나 접속 단자(100)와, 수신 필터(41, 42, 43, 45, 47, 48 및 49)(이후, 수신 필터(41∼49)라고 기재하는 경우가 있다)와, 저잡음 증폭기(61∼69)와, 안테나 스위치(20)와, 정합 회로(10, 31, 33, 35, 37, 51, 52, 53, 55, 57, 58 및 59)와 제어 회로(70)를 구비한다.

안테나 접속 단자(100)는 안테나(2)에 접속된다.

수신 필터(41)는 안테나 접속 단자(100)와 수신 출력 단자(101)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 제 1 통신 밴드의 수신 대역(Downlink operating band)을 포함하는 주파수 대역을 통과 대역으로 한다. 제 1 통신 밴드는 예를 들면, LTE(Long Term Evolution)의 Band 1(수신 대역: 2110-2170MHz)이다. 수신 필터(41)의 입력 단자는 스위치(21)의 일방의 단자에 접속되어 있고, 수신 필터(41)의 출력 단자는 정합 회로(51)를 통해서 저잡음 증폭기(61)의 입력 단자에 접속되어 있다.

수신 필터(42)는 안테나 접속 단자(100)와 수신 출력 단자(102)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 제 2 통신 밴드의 수신 대역을 포함하는 주파수 대역을 통과 대역으로 한다. 제 2 통신 밴드는 예를 들면, LTE의 Band 3(수신 대역: 1805-1880MHz)이다. 수신 필터(42)의 입력 단자는 스위치(21)의 일방의 단자에 접속되어 있고, 수신 필터(42)의 출력 단자는 정합 회로(52)를 통해서 저잡음 증폭기(62)의 입력 단자에 접속되어 있다. 상기 접속 구성에 의해, 수신 필터(41 및 42)는 제 1 멀티플렉서를 구성하고 있다.

수신 필터(43)는 안테나 접속 단자(100)와 수신 출력 단자(103)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 제 3 통신 밴드의 수신 대역을 포함하는 주파수 대역을 통과 대역으로 한다. 제 3 통신 밴드는 예를 들면, LTE의 Band 40(수신 대역: 2300-2400MHz)이다. 수신 필터(43)의 입력 단자는 스위치(23)의 일방의 단자에 접속되어 있고, 수신 필터(43)의 출력 단자는 정합 회로(53)를 통해서 저잡음 증폭기(63)의 입력 단자에 접속되어 있다.

수신 필터(45)는 안테나 접속 단자(100)와 수신 출력 단자(105)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 제 4 통신 밴드의 수신 대역을 포함하는 주파수 대역을 통과 대역으로 한다. 제 4 통신 밴드는 예를 들면, LTE의 Band 7(수신 대역: 2620-2690MHz)이다. 수신 필터(45)의 입력 단자는 스위치(25)의 일방의 단자에 접속되어 있고, 수신 필터(45)의 출력 단자는 정합 회로(55)를 통해서 저잡음 증폭기(65)의 입력 단자에 접속되어 있다.

수신 필터(47)는 안테나 접속 단자(100)와 수신 출력 단자(107)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 제 5 통신 밴드의 수신 대역을 포함하는 주파수 대역을 통과 대역으로 한다. 제 5 통신 밴드는 예를 들면, LTE의 Band 25(수신 대역: 1930-1995MHz)이다. 수신 필터(47)의 입력 단자는 스위치(27)의 일방의 단자에 접속되어 있고, 수신 필터(47)의 출력 단자는 정합 회로(57)를 통해서 저잡음 증폭기(67)의 입력 단자에 접속되어 있다.

수신 필터(48)는 안테나 접속 단자(100)와 수신 출력 단자(108)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 제 6 통신 밴드의 수신 대역을 포함하는 주파수 대역을 통과 대역으로 한다. 제 6 통신 밴드는 예를 들면, LTE의 Band 66(수신 대역: 2110-2200MHz)이다. 수신 필터(48)의 입력 단자는 스위치(27)의 일방의 단자에 접속되어 있고, 수신 필터(48)의 출력 단자는 정합 회로(58)를 통해서 저잡음 증폭기(68)의 입력 단자에 접속되어 있다.

수신 필터(49)는 안테나 접속 단자(100)와 수신 출력 단자(109)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 안테나 접속 단자(100)로부터 입력된 수신 신호 중, 제 7 통신 밴드의 수신 대역을 포함하는 주파수 대역을 통과 대역으로 한다. 제 7 통신 밴드는 예를 들면, LTE의 Band 30(수신 대역: 2350-2360MHz)이다. 수신 필터(49)의 입력 단자는 스위치(27)의 일방의 단자에 접속되어 있고, 수신 필터(49)의 출력 단자는 정합 회로(59)를 통해서 저잡음 증폭기(69)의 입력 단자에 접속되어 있다. 상기 접속 구성에 의해, 수신 필터(47, 48 및 49)는 제 2 멀티플렉서를 구성하고 있다.

수신 필터(41∼49)의 각각은 송신 신호를 통과시키는 송신 필터와 함께, 송신 신호와 수신 신호를 주파수 분할 복신(FDD: Frequency Division Duplex) 방식으로 전송하는 듀플렉서를 구성하고 있어도 된다. 또한, 수신 필터(41∼49)의 각각은 송신 신호와 수신 신호를 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 방식으로 전송하는 경우의 수신 필터이어도 된다.

또한, 수신 필터(41∼49)의 각각은 예를 들면 SAW(Surface Acoustic Wave)를 사용한 탄성파 필터, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 사용한 탄성파 필터, LC 공진 필터 및 유전체 필터 중 어느 하나이어도 되고, 또한 이들에는 한정되지 않는다.

저잡음 증폭기(61)는 제 1 통신 밴드의 수신 신호를 저잡음으로 증폭 가능하고, 수신 출력 단자(101)로 출력하는 수신 증폭기이다. 저잡음 증폭기(62)는 제 2 통신 밴드의 수신 신호를 저잡음으로 증폭 가능하고, 수신 출력 단자(102)로 출력하는 수신 증폭기이다. 저잡음 증폭기(63)는 제 3 통신 밴드의 수신 신호를 저잡음으로 증폭 가능하고, 수신 출력 단자(103)로 출력하는 수신 증폭기이다. 저잡음 증폭기(65)는 제 4 통신 밴드의 수신 신호를 저잡음으로 증폭 가능하고, 수신 출력 단자(105)로 출력하는 수신 증폭기이다. 저잡음 증폭기(67)는 제 5 통신 밴드의 수신 신호를 저잡음으로 증폭 가능하고, 수신 출력 단자(107)로 출력하는 수신 증폭기이다. 저잡음 증폭기(68)는 제 6 통신 밴드의 수신 신호를 저잡음으로 증폭 가능하고, 수신 출력 단자(108)로 출력하는 수신 증폭기이다. 저잡음 증폭기(69)는 제 7 통신 밴드의 수신 신호를 저잡음으로 증폭 가능하고, 수신 출력 단자(109)로 출력하는 수신 증폭기이다. 이후에서는 수신 출력 단자(101, 102, 103, 105, 107, 108 및 109)를, 수신 출력 단자(101∼109)로 기재하는 경우가 있다.

저잡음 증폭기(61∼69)는 예를 들면, Si계의 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 또는 GaAs를 재료로 한 전계 효과형 트랜지스터(FET) 또는 헤테로 바이폴러 트랜지스터(HBT) 등으로 구성되어 있다.

안테나 스위치(20)는 SPST(Single Pole Single Throw)형의 스위치(21, 23, 25 및 27)를 갖는다. 스위치(21)의 타방의 단자, 스위치(23)의 타방의 단자, 스위치(25)의 타방의 단자 및 스위치(27)의 타방의 단자는 정합 회로(10)를 통해서 안테나 접속 단자(100)에 접속되어 있다. 스위치(21)는 안테나 접속 단자(100)와 제 1 멀티플렉서의 접속 및 비접속을 스위칭한다. 스위치(23)는 안테나 접속 단자(100)와 수신 필터(43)의 접속 및 비접속을 스위칭한다. 스위치(25)는 안테나 접속 단자(100)와 수신 필터(45)의 접속 및 비접속을 스위칭한다. 스위치(27)는 안테나 접속 단자(100)와 제 2 멀티플렉서의 접속 및 비접속을 스위칭한다. 상기 구성에 의하면, 안테나 스위치(20)는 (1) 제 1 멀티플렉서와 안테나 접속 단자(100)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, (2) 수신 필터(43)와 안테나 접속 단자(100)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, (3) 수신 필터(45)와 안테나 접속 단자(100)의 접속 및 비접속을 스위칭하고, (4) 제 2 멀티플렉서와 안테나 접속 단자(100)의 접속 및 비접속을 스위칭한다. 또한, 안테나 스위치(20)가 갖는 스위치의 수는 고주파 모듈(1)이 갖는 신호 경로의 수에 따라, 적당하게 설정된다.

정합 회로(10)는 임피던스 정합 회로의 일례이고, 안테나 접속 단자(100)와 안테나 스위치(20)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 안테나(2)와 안테나 스위치(20)의 임피던스 정합을 취한다.

정합 회로(31)는 제 1 정합 회로의 일례이고, 안테나 스위치(20)와 제 1 멀티플렉서의 입력 단자 사이에 접속되고, 안테나 스위치(20)와 제 1 멀티플렉서의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(33)는 제 1 정합 회로의 일례이고, 안테나 스위치(20)와 수신 필터(43)의 입력 단자 사이에 접속되고, 안테나 스위치(20)와 수신 필터(43)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(35)는 제 1 정합 회로의 일례이고, 안테나 스위치(20)와 수신 필터(45)의 입력 단자 사이에 접속되고, 안테나 스위치(20)와 수신 필터(45)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(37)는 제 1 정합 회로의 일례이고, 안테나 스위치(20)와 제 2 멀티플렉서의 입력 단자 사이에 접속되고, 안테나 스위치(20)와 제 2 멀티플렉서의 임피던스 정합을 취한다. 이후에서는 정합 회로(31, 33, 35 및 37)를, 정합 회로(31∼37)로 기재하는 경우가 있다.

정합 회로(51)는 제 2 정합 회로의 일례이고, 저잡음 증폭기(61)의 입력 단자와 수신 필터(41)의 출력 단자 사이에 접속되고, 저잡음 증폭기(61)와 수신 필터(41)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(52)는 제 2 정합 회로의 일례이고, 저잡음 증폭기(62)의 입력 단자와 수신 필터(42)의 출력 단자 사이에 접속되고, 저잡음 증폭기(62)와 수신 필터(42)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(53)는 제 2 정합 회로의 일례이고, 저잡음 증폭기(63)의 입력 단자와 수신 필터(43)의 출력 단자 사이에 접속되고, 저잡음 증폭기(63)와 수신 필터(43)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(55)는 제 2 정합 회로의 일례이고, 저잡음 증폭기(65)의 입력 단자와 수신 필터(45)의 출력 단자 사이에 접속되고, 저잡음 증폭기(65)와 수신 필터(45)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(57)는 제 2 정합 회로의 일례이고, 저잡음 증폭기(67)의 입력 단자와 수신 필터(47)의 출력 단자 사이에 접속되고, 저잡음 증폭기(67)와 수신 필터(47)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(58)는 제 2 정합 회로의 일례이고, 저잡음 증폭기(68)의 입력 단자와 수신 필터(48)의 출력 단자 사이에 접속되고, 저잡음 증폭기(68)와 수신 필터(48)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(59)는 제 2 정합 회로의 일례이고, 저잡음 증폭기(69)의 입력 단자와 수신 필터(49)의 출력 단자 사이에 접속되고, 저잡음 증폭기(69)와 수신 필터(49)의 임피던스 정합을 취한다. 이후에서는 정합 회로(51, 52, 53, 55, 57, 58 및 59)를, 정합 회로(51∼59)로 기재하는 경우가 있다.

또한, 정합 회로(10, 31∼37 및 51∼59)의 각각은 인덕터 및 커패시터의 적어도 일방으로 구성되어 있다.

또한, 정합 회로(10, 31∼37 및 51∼59)의 각각은 수신 경로와 그라운드 사이에 접속되어 있어도 되고, 또한 수신 경로 상에 직렬 배치되어 있어도 되고, 또한 수신 경로와 그라운드 사이 및 수신 경로 상의 쌍방에 배치되어 있어도 된다.

제어 회로(70)는 RFIC(3)로부터 입력된 디지탈 제어 신호 MIPI 및 GPIO 등에 의해, 안테나 스위치(20)의 접속 및 비접속을 제어하고, 또한 저잡음 증폭기(61∼69)의 이득을 조정한다.

안테나 스위치(20) 및 제어 회로(70)는 1칩화된 반도체 IC(Integrated Circuit)에 포함되어 있다. 반도체 IC는 예를 들면, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)로 구성되어 있다. 구체적으로는 SOI(Silicon On Insulator)프로세스에 의해 형성되어 있다. 이것에 의해 반도체 IC를 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 반도체 IC는 GaAs, SiGe 및 GaN 중 적어도 어느 하나로 구성되어 있어도 된다. 이것에 의해, 반도체 IC가 증폭기를 포함하는 경우에는 고품질의 증폭 성능 및 잡음 성능을 갖는 고주파 신호를 출력하는 것이 가능해진다.

또한, 반도체 IC는 저잡음 증폭기(61∼69) 중 적어도 1개를 포함하고 있어도 된다.

고주파 모듈(1)의 구성에 있어서, 스위치(21), 정합 회로(31), 수신 필터(41), 정합 회로(51) 및 저잡음 증폭기(61)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해서 제 1 통신 밴드의 수신 신호를 전송하는 제 1 수신 회로를 구성한다. 또한, 스위치(21), 정합 회로(31), 수신 필터(42), 정합 회로(52) 및 저잡음 증폭기(62)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해서 제 2 통신 밴드의 수신 신호를 전송하는 제 2 수신 회로를 구성한다. 또한, 스위치(23), 정합 회로(33), 수신 필터(43), 정합 회로(53) 및 저잡음 증폭기(63)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해서 제 3 통신 밴드의 수신 신호를 전송하는 제 3 수신 회로를 구성한다. 또한, 스위치(25), 정합 회로(35), 수신 필터(45), 정합 회로(55) 및 저잡음 증폭기(65)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해서 제 4 통신 밴드의 수신 신호를 전송하는 제 4 수신 회로를 구성한다. 또한, 스위치(27), 정합 회로(37), 수신 필터(47), 정합 회로(57) 및 저잡음 증폭기(67)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해서 제 5 통신 밴드의 수신 신호를 전송하는 제 5 수신 회로를 구성한다. 또한, 스위치(27), 정합 회로(37), 수신 필터(48), 정합 회로(58) 및 저잡음 증폭기(68)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해서 제 6 통신 밴드의 수신 신호를 전송하는 제 6 수신 회로를 구성한다. 또한, 스위치(27), 정합 회로(37), 수신 필터(49), 정합 회로(59) 및 저잡음 증폭기(69)는 안테나(2)로부터 안테나 접속 단자(100)를 통해서 제 7 통신 밴드의 수신 신호를 전송하는 제 7 수신 회로를 구성한다.

상기 회로 구성에 의하면, 고주파 모듈(1)은 제 1 통신 밴드∼제 7 통신 밴드 중 어느 하나의 고주파 신호를, 수신하는 것이 가능하다. 또한, 고주파 모듈(1)은 제 1 통신 밴드∼제 7 통신 밴드 중 2개 이상의 고주파 신호를, 동시 수신하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 고주파 모듈은 제 1 수신 회로∼제 7 수신 회로 중 적어도 1개, 안테나 스위치(20) 및 제어 회로(70)를 구비하고 있으면 된다.

또한, 본 발명에 따른 고주파 모듈은 제 1 수신 회로∼제 7 수신 회로의 각각에 대응한 송신 회로를 구비하고 있어도 된다. 상기 송신 회로는 예를 들면, 송신 신호를 증폭 가능한 전력 증폭기, 상기 송신 신호를 통과시키는 송신 필터 및 정합 회로 등으로 구성된다.

여기서, 고주파 모듈(1)을 소형의 프런트엔드 회로로 하는 경우, 수신 필터(41∼49)와 안테나 스위치(20)를 접속하는 배선 및 수신 필터(41∼49)와 저잡음 증폭기(61∼69)를 접속하는 배선이 전자계 결합함으로써 수신 필터(41∼49)의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션이 열화되어 수신 감도가 저하한다고 하는 문제가 발생한다. 이에 대하여 이하에서는 수신 필터(41∼49)의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화가 억제된 소형의 고주파 모듈(1)의 구성에 관하여 설명한다.

[2. 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)의 회로 소자 배치 구성]

도 2a는 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)의 평면 구성 개략도이다. 또한, 도 2b는 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)의 단면 구성 개략도이고, 구체적으로는 도 2a의 IIB-IIB선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 2a의 (a)에는 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중, 주면(91a)을 z축 정방향측에서 본 경우의 회로 소자의 배치도가 나타내어져 있다. 한편, 도 2a의 (b)에는 주면(91b)을 z축 정방향측에서 본 경우의 회로 소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.

실시예에 따른 고주파 모듈(1A)은 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)을 구성하는 각 회로 부품의 배치 구성을 구체적으로 나타낸 것이다.

도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)은 도 1에 나타낸 회로 구성에 더해서, 모듈 기판(91)과, 수지 부재(92)와, 외부 접속 단자(150)를 더 갖고 있다.

모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a)(제 1 주면) 및 주면(91b)(제 2 주면)을 갖고, 상기 수신 회로를 실장하는 기판이다. 모듈 기판(91)으로서는 예를 들면 복수의 유전체층의 적층 구조를 갖는 저온 동시 소성 세라믹스(Low Temp erature Co-fired Ceramics: LTCC) 기판, 고온 동시 소성 세라믹스(High Temperature Co-fired Ceramics: HTCC) 기판, 부품 내장 기판, 재배선층 (Redistribution Layer: RDL)을 갖는 기판 또는 프린트 기판 등이 사용된다.

수지 부재(92)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 배치되고, 상기 수신 회로의 일부 및 모듈 기판(91)의 주면(91a)을 덮고 있고, 상기 수신 회로를 구성하는 회로 소자의 기계 강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖고 있다. 또한, 수지 부재(92)는 본 발명에 따른 고주파 모듈에 필수의 구성 요소는 아니다.

도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 따른 고주파 모듈(1A)에서는 수신 필터(41∼49), 정합 회로(10), 정합 회로(31∼37) 및 정합 회로(51∼59)는 주면(91a)(제 1 주면)에 배치되어 있다. 한편, 안테나 스위치(20), 제어 회로(70) 및 저잡음 증폭기(61∼69)는 주면(91b)(제 2 주면)에 배치되어 있다.

또한, 안테나 스위치(20), 제어 회로(70) 및 저잡음 증폭기(61∼69)는 주면(91b)에 배치된 반도체 IC(80)에 포함되어 있다.

이것에 의하면, 고주파 모듈(1A)을 구성하는 복수의 회로 부품이, 모듈 기판(91)의 주면(91a 및 91b)에 나눠져서 배치되어 있으므로, 고주파 모듈(1A)을 소형화할 수 있다. 또한, 주면(91b)에 있어서, 안테나 스위치(20), 제어 회로(70) 및 저잡음 증폭기(61∼69)가 반도체 IC(80)에 의해 일체화되어 있으므로, 주면(91b)의 면적을 줄일 수 있고, 또한, 저배화할 수 있다.

또한, 도 2a에는 도시하지 않지만, 도 1에 나타낸 회로 부품 사이를 연결하는 수신 경로를 구성하는 배선은 모듈 기판(91)의 내부, 주면(91a 및 91b)에 형성되어 있다. 또한, 상기 배선은 양단이 주면(91a, 91b) 및 고주파 모듈(1A)을 구성하는 회로 소자 중 어느 하나에 접합된 본딩 와이어이어도 되고, 또한 고주파 모듈(1A)을 구성하는 회로 소자의 표면에 형성된 단자, 전극 또는 배선이어도 된다. 또한, 복수의 회로 소자가 반도체 IC에 포함되어 있다란, 상기 복수의 회로 소자가 1매의 반도체 기판 표면 또는 내부에 형성되어 있는 상태 또는 1개의 팩키지 내에 집적 배치되어 있는 상태로 정의된다. 또한, 상기 1매의 반도체 기판 및 상기 1개의 팩키지는 모듈 기판(91)과는 다른 것이고, 또한 고주파 모듈(1A)이 실장되는 외부 기판과는 다른 것이다.

여기서, 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우, 수신 필터(41)는 정합 회로(31)와 정합 회로(51) 사이에 배치되어 있고, 제어 회로(70)는 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(61) 사이에 배치되어 있다. 또한, 정합 회로(51)와 저잡음 증폭기(61)는 적어도 일부 겹쳐 있다.

상기 구성에 의하면, 주면(91a)에 있어서, 정합 회로(31), 수신 필터(41) 및 정합 회로(51)의 순서로 배치되어 있다. 또한, 정합 회로(51)와 저잡음 증폭기(61)가 모듈 기판(91)을 사이에 두고 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 정합 회로(31)와 정합 회로(51)가 수신 필터(41)에 의해 이간 배치되어 있으므로, 정합 회로(31)와 정합 회로(51)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 수신 필터(41)의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화가 억제되므로, 제 1 통신 밴드를 통과시키는 제 1 수신 회로의 수신 감도의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 주면(91b)에 있어서, 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(61)가 제어 회로(70)에 의해 이간 배치되어 있으므로, 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(61)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 이 때문에, 안테나 스위치(20)를 통과한 제 1 통신 밴드의 수신 신호가 수신 필터(41)를 경유하지 않고 저잡음 증폭기(61)에 입력되는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 제 1 통신 밴드를 통과시키는 제 1 수신 회로의 수신 감도의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 수신 필터(41)의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화가 억제된 소형의 고주파 모듈(1A)을 제공할 수 있다.

또한, 고주파 모듈(1A)에 있어서, 정합 회로(31)와 안테나 스위치(20)는 적어도 일부 겹쳐 있다. 즉, 정합 회로(31)와 안테나 스위치(20)가 모듈 기판(91)을 사이에 두고 대향하도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 안테나 스위치(20), 정합 회로(31), 수신 필터(41), 정합 회로(51) 및 저잡음 증폭기(61)를 연결하는 수신 경로를 짧게 할 수 있다. 따라서, 제 1 수신 회로에 있어서의 수신 신호의 전송 손실을 저감할 수 있다.

또한, 수신 필터(42)는 정합 회로(31)와 정합 회로(52) 사이에 배치되어 있고, 제어 회로(70)는 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(62) 사이에 배치되어 있다. 또한, 정합 회로(31)와 안테나 스위치(20)는 적어도 일부 겹쳐 있고, 정합 회로(52)와 저잡음 증폭기(62)는 적어도 일부 겹쳐 있다.

상기 구성에 의하면, 주면(91a)에 있어서, 정합 회로(31), 수신 필터(42) 및 정합 회로(52)의 순서로 배치되어 있다. 또한, 정합 회로(31)와 안테나 스위치(20)가, 모듈 기판(91)을 사이에 두고 대향하도록 배치되어 있고, 정합 회로(52)와 저잡음 증폭기(62)가, 모듈 기판(91)을 사이에 두고 대향하도록 배치되어 있다. 즉, 안테나 스위치(20), 정합 회로(31), 수신 필터(42), 정합 회로(52) 및 저잡음 증폭기(62)를 연결하는 수신 경로를 짧게 할 수 있다. 따라서, 제 2 수신 회로에 있어서의 수신 신호의 전송 손실을 저감할 수 있다. 또한, 정합 회로(31)와 정합 회로(52)가 수신 필터(42)에 의해 이간 배치되어 있으므로, 정합 회로(31)와 정합 회로(52)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 수신 필터(42)의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화가 억제되므로, 제 2 통신 밴드를 통과시키는 제 2 수신 회로의 수신 감도의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 주면(91b)에 있어서, 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(62)가 제어 회로(70)에 의해 이간 배치되어 있으므로, 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(62)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 이 때문에, 안테나 스위치(20)를 통과한 제 2 통신 밴드의 수신 신호가, 수신 필터(42)를 경유하지 않고 저잡음 증폭기(62)에 입력되는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 제 2 통신 밴드를 통과시키는 제 2 수신 회로의 수신 감도의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 수신 필터(42)의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화가 억제된 소형의 고주파 모듈(1A)을 제공할 수 있다.

또한, 수신 필터(43, 45, 47, 48 및 49)에 대해서도, 수신 필터(41 및 42)와 같은 배치 구성을 갖고 있어도 된다. 즉, 수신 필터(43)는 정합 회로(33)와 정합 회로(53) 사이에 배치되어 있고, 제어 회로(70)는 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(63) 사이에 배치되어 있고, 정합 회로(33)와 안테나 스위치(20)는 적어도 일부 겹쳐 있고, 정합 회로(53)와 저잡음 증폭기(63)는 적어도 일부 겹쳐 있어도 된다. 또한, 수신 필터(45)는 정합 회로(35)와 정합 회로(55) 사이에 배치되어 있고, 제어 회로(70)는 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(65) 사이에 배치되어 있고, 정합 회로(35)와 안테나 스위치(20)는 적어도 일부 겹쳐 있고, 정합 회로(55)와 저잡음 증폭기(65)는 적어도 일부 겹쳐 있어도 된다. 또한, 수신 필터(47)는 정합 회로(37)와 정합 회로(57) 사이에 배치되어 있고, 제어 회로(70)는 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(67) 사이에 배치되어 있고, 정합 회로(37)와 안테나 스위치(20)는 적어도 일부 겹쳐 있고, 정합 회로(57)와 저잡음 증폭기(67)는 적어도 일부 겹쳐 있어도 된다. 또한, 수신 필터(48)는 정합 회로(37)와 정합 회로(58) 사이에 배치되어 있고, 제어 회로(70)는 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(68) 사이에 배치되어 있고, 정합 회로(37)와 안테나 스위치(20)는 적어도 일부 겹쳐 있고, 정합 회로(58)와 저잡음 증폭기(68)는 적어도 일부 겹쳐 있어도 된다. 또한, 수신 필터(49)는 정합 회로(37)와 정합 회로(59) 사이에 배치되어 있고, 제어 회로(70)는 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(69) 사이에 배치되어 있고, 정합 회로(37)와 안테나 스위치(20)는 적어도 일부 겹쳐 있고, 정합 회로(59)와 저잡음 증폭기(69)는 적어도 일부 겹쳐 있어도 된다. 이들에 의하면, 수신 필터(43, 45, 47, 48 및 49) 중 어느 하나의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화가 억제된 소형의 고주파 모듈(1A)을 제공할 수 있다.

또한, 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우, 수신 필터(41∼49)는 정합 회로(31∼37)가 배치된 영역(X)과 정합 회로(51∼59)가 배치된 영역(Z) 사이에 끼워진 영역(Y)에 배치되어 있다. 또한, 제어 회로(70)는 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(61∼69) 사이에 배치되어 있다. 또한, 영역(X)과 안테나 스위치(20)는 적어도 일부 겹쳐 있고, 영역(Z)과 저잡음 증폭기(61∼69)는 적어도 일부 겹쳐 있다.

이것에 의하면, 주면(91a)에 있어서, 정합 회로(31∼37), 수신 필터(41∼49) 및 정합 회로(51∼59)의 순서로 배치되어 있다. 또한, 정합 회로(31∼37)와 안테나 스위치(20)가, 모듈 기판(91)을 사이에 두고 대향하도록 배치되어 있고, 정합 회로(51∼59)와 저잡음 증폭기(61∼69)가 모듈 기판(91)을 사이에 두고 대향하도록 배치되어 있다. 즉, 제 1 수신 회로의 수신 경로∼제 7 수신 회로의 수신 경로가 가산된 고주파 모듈(1A) 전체의 수신 경로를, 보다 짧게 할 수 있다. 따라서, 고주파 모듈(1A)에 있어서의 수신 신호의 전송 손실을 저감할 수 있다. 또한, 정합 회로(31∼37)와 정합 회로(51∼59)가 수신 필터(41∼49)에 의해 이간 배치되어 있으므로, 정합 회로(31∼37)와 정합 회로(51∼59)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 수신 필터(41∼49)의 각각의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화가 억제되므로, 제 1 수신 회로∼제 7 수신 회로의 수신 감도의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 주면(91b)에 있어서, 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(61∼69)가 제어 회로(70)에 의해 이간 배치되어 있으므로, 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(61∼69)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 이 때문에, 안테나 스위치(20)를 통과한 제 1∼제 7 통신 밴드의 수신 신호가, 수신 필터(41∼49) 중 어느 하나를 경유하지 않고 저잡음 증폭기(61∼69)에 입력되는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 제 1∼제 7 통신 밴드를 통과시키는 제 1∼ 제 7 수신 회로의 수신 감도의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 수신 필터(41∼49)의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화가 억제된 소형의 고주파 모듈(1A)을 제공할 수 있다.

또한, 정합 회로(31∼37)의 각각은 제 1 인덕터를 포함하고 있어도 되고, 또한 정합 회로(51∼59)의 각각은 제 2 인덕터를 포함하고 있어도 된다. 이 경우에는 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우, 상기 제 1 인덕터와 안테나 스위치(20)가 적어도 일부 겹쳐 있고, 제 2 인덕터와 저잡음 증폭기(61∼69)에 어느 하나가 적어도 일부 겹쳐 있는 것이 바람직하다.

정합 회로(31∼37)와 정합 회로(51∼59)의 전자계 결합 중, 인덕터끼리의 자계 결합이 가장 강하게 결합할 가능성이 높다. 상기 구성에 의하면, 제 1 인덕터와 제 2 인덕터가 수신 필터(41∼49)에 의해 이간 배치되어 있으므로, 제 1 인덕터와 제 2 인덕터의 자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 수신 필터(41∼49)의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 고주파 모듈(1A)은 고주파 모듈(1A)의 z축 부방향측에 배치되는 외부 기판과 외부 접속 단자(150)를 경유하여 전기 신호의 주고받기를 행한다. 도 2a의 (b)에 나타내는 바와 같이, 외부 접속 단자(150)에는 안테나 접속 단자(100), 수신 출력 단자(101∼109)(도 2a의 (b)에는 도시 생략)가 포함된다. 또한, 외부 접속 단자(150)의 몇몇은 외부 기판의 그라운드 전위에 설정되어 있다.

주면(91a 및 91b) 중, 외부 기판과 대향하는 주면(91b)에는 저배화가 곤란한 정합 회로(31∼37), 정합 회로(51∼59) 및 수신 필터(41∼49)가 배치되지 않고, 저배화가 용이한 제어 회로(70), 안테나 스위치(20) 및 저잡음 증폭기(61∼69)가 배치되어 있으므로, 고주파 모듈(1A) 전체를 저배화하는 것이 가능해진다. 또한, 제 1∼제 7 수신 회로의 수신 감도에 크게 영향을 주는 저잡음 증폭기(61∼69)의 주위에, 그라운드 전극으로서 적용되는 외부 접속 단자(150)가 복수 배치되므로, 제 1∼제 7 수신 회로의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.

또한, 모듈 기판(91)은 복수의 유전체층이 적층된 다층 구조를 갖고, 상기 복수의 유전체층의 적어도 1개에는 그라운드 전극 패턴이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 모듈 기판(91)의 전자계 차폐 기능이 향상된다.

또한, 고주파 모듈(1A)에 있어서, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 외부 접속 단자(150)는 범프 전극이어도 되고, 또한 주면(91b)으로부터 z축 부방향으로 이어설치된 주상 전극이어도 된다. 외부 접속 단자(150)가 주상 전극 및 범프 전극 중 어느 하나인 경우이어도 주면(91b)을 덮는 수지 부재가 배치되어도 된다.

[3. 효과 등]

이상, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖는 모듈 기판(91)과, 안테나 접속 단자(100)와, 수신 필터(41)와, 저잡음 증폭기(61)와, 안테나 접속 단자(100)와 수신 필터(41)의 접속 및 비접속을 스위칭하는 안테나 스위치(20)와, 수신 필터(41)의 입력 단자와 안테나 스위치(20) 사이에 접속된 정합 회로(31)와, 수신 필터(41)의 출력 단자와 저잡음 증폭기(61) 사이에 접속된 정합 회로(51)와, 저잡음 증폭기(61) 및 안테나 스위치(20) 중 적어도 1개를 제어하는 제어 회로(70)를 구비하고, 수신 필터(41), 정합 회로(31 및 51)는 주면(91a)에 배치되어 있고, 저잡음 증폭기(61), 안테나 스위치(20) 및 제어 회로(70)는 주면(91b)에 배치된 반도체 IC(80)에 포함되어 있고, 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우, 수신 필터(41)는 정합 회로(31)와 정합 회로(51) 사이에 배치되어 있고, 제어 회로(70)는 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(61) 사이에 배치되어 있고, 정합 회로(51)와 저잡음 증폭기(61)는 적어도 일부 겹쳐 있다.

상기 구성에 의하면, 정합 회로(31)와 정합 회로(51)가 수신 필터(41)에 의해 이간 배치되어 있으므로, 정합 회로(31)와 정합 회로(51)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 수신 필터(41)의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화가 억제되므로, 제 1 통신 밴드를 통과시키는 제 1 수신 회로의 수신 감도의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 주면(91b)에 있어서, 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(61)가 제어 회로(70)에 의해 이간 배치되어 있으므로, 안테나 스위치(20)와 저잡음 증폭기(61)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 이 때문에, 안테나 스위치(20)를 통과한 제 1 통신 밴드의 수신 신호가, 수신 필터(41)를 경유하지 않고 저잡음 증폭기(61)에 입력되는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해 제 1 통신 밴드를 통과시키는 제 1 수신 회로의 수신 감도의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 제 1 수신 회로를 구성하는 회로 부품을 주면(91a 및 91b)에 나눠서 배치되어 있으므로, 고주파 모듈(1A)을 소형화할 수 있다. 따라서, 수신 필터(41)의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화가 억제된 소형의 고주파 모듈(1A)을 제공할 수 있다.

또한, 정합 회로(31)와 안테나 스위치(20)는 적어도 일부 겹쳐 있어도 된다.

이것에 의하면, 안테나 스위치(20), 정합 회로(31), 수신 필터(41), 정합 회로(51) 및 저잡음 증폭기(61)를 연결하는 수신 경로를 짧게 할 수 있다. 따라서, 제 1 수신 회로에 있어서의 수신 신호의 전송 손실을 저감할 수 있다.

또한, 고주파 모듈(1)에 있어서, 정합 회로(31)는 제 1 인덕터를 포함하고, 정합 회로(51)는 제 2 인덕터를 포함하고, 모듈 기판(91)을 평면으로 본 경우, 제 1 인덕터와 안테나 스위치(20)는 적어도 일부 겹쳐 있고, 제 2 인덕터와 저잡음 증폭기(61)는 적어도 일부 겹쳐 있어도 된다.

정합 회로(31)와 정합 회로(51)의 전자계 결합 중, 인덕터끼리의 자계 결합이 가장 강하게 결합할 가능성이 높다. 상기 구성에 의하면, 제 1 인덕터와 제 2 인덕터가 수신 필터(41)에 의해 이간 배치되어 있으므로, 제 1 인덕터와 제 2 인덕터의 자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 수신 필터(41)의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 고주파 모듈(1)은 주면(91b)에 배치된 외부 접속 단자(150)를 더 구비해도 된다.

주면(91a 및 91b) 중, 외부 기판과 대향하는 주면(91b)에는 저배화가 곤란한 정합 회로(31), 정합 회로(51) 및 수신 필터(41)가 배치되지 않고, 저배화가 용이한 제어 회로(70), 안테나 스위치(20) 및 저잡음 증폭기(61)가 배치되어 있으므로, 고주파 모듈(1A) 전체를 저배화하는 것이 가능해진다.

또한, 고주파 모듈(1)에 있어서, 수신 필터(41)는 LTE의 Band 7, Band 66, Band 25 및 Band 30 중 어느 하나의 수신 대역을 통과 대역으로 해도 된다.

또한, 통신장치(5)는 안테나(2)와, 안테나(2)로 수신되는 고주파 신호를 처리하는 RFIC(3)와, 안테나(2)와 RFIC(3) 사이에서 고주파 신호를 전송하는 고주파 모듈(1)을 구비한다.

이것에 의해, 수신 필터(41)의 입력측 경로와 출력측 경로의 아이솔레이션의 열화가 억제된 소형의 통신장치(5)를 제공하는 것이 가능해진다.

(기타의 실시형태 등)

이상, 본 발명의 실시형태에 따른 고주파 모듈 및 통신장치에 대해서, 실시형태 및 실시예를 들어서 설명했지만, 본 발명에 따른 고주파 모듈 및 통신장치는 상기 실시형태 및 실시예에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태 및 실시예에 있어서의 임의의 구성 요소를 조합시켜서 실현되는 다른 실시형태나, 상기 실시형태 및 실시예에 대하여 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 고안한 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예나, 상기 고주파 모듈 및 통신장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.

예를 들면, 상기 실시형태 및 실시예에 따른 고주파 모듈 및 통신장치에 있어서, 도면에 개시된 각 회로 부품 및 신호 경로를 접속하는 경로 사이에, 다른 회로 소자 및 배선 등이 삽입되어 있어도 된다.

본 발명은 멀티밴드 대응의 프런트엔드부에 배치되는 고주파 모듈로서, 휴대전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.

1, 1A 고주파 모듈
2 안테나
3 RF 신호 처리 회로(RFIC)
5 통신장치
10, 31, 33, 35, 37, 51, 52, 53, 55, 57, 58, 59 정합 회로
20 안테나 스위치
21, 23, 25, 27 스위치
41, 42, 43, 45, 47, 48, 49 수신 필터
61, 62, 63, 65, 67, 68, 69 저잡음 증폭기
70 제어 회로
80 반도체 IC
91 모듈 기판
91a, 91b 주면
92 수지 부재
100 안테나 접속 단자
101, 102, 103, 105, 107, 108, 109 수신 출력 단자
150 외부 접속 단자

Claims

서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 모듈 기판과,
안테나 접속 단자와,
수신 필터와,
저잡음 증폭기와,
상기 안테나 접속 단자와 상기 수신 필터의 접속 및 비접속을 스위칭하는 안테나 스위치와,
상기 수신 필터의 입력 단자와 상기 안테나 스위치 사이에 접속된 제 1 정합 회로와,
상기 수신 필터의 출력 단자와 상기 저잡음 증폭기 사이에 접속된 제 2 정합 회로와,
상기 저잡음 증폭기 및 상기 안테나 스위치 중 적어도 1개를 제어하는 제어 회로를 구비하고,
상기 수신 필터, 상기 제 1 정합 회로 및 상기 제 2 정합 회로는 상기 제 1 주면에 배치되어 있고,
상기 저잡음 증폭기, 상기 안테나 스위치 및 상기 제어 회로는 상기 제 2 주면에 배치된 반도체 IC에 포함되어 있고,
상기 모듈 기판을 평면으로 본 경우,
상기 수신 필터는 상기 제 1 정합 회로와 상기 제 2 정합 회로 사이에 배치되어 있고,
상기 안테나 스위치와 상기 저잡음 증폭기 사이에 상기 제어 회로가 배치되어 있고,
상기 제 2 정합 회로와 상기 저잡음 증폭기는 적어도 일부 겹쳐 있는 고주파 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 정합 회로와 상기 안테나 스위치는 적어도 일부 겹쳐 있는 고주파 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 정합 회로는 제 1 인덕터를 포함하고,
상기 제 2 정합 회로는 제 2 인덕터를 포함하고,
상기 모듈 기판을 평면으로 본 경우,
상기 제 1 인덕터와 상기 안테나 스위치는 적어도 일부 겹쳐 있고,
상기 제 2 인덕터와 상기 저잡음 증폭기는 적어도 일부 겹쳐 있는 고주파 모듈.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 주면에 배치된 외부 접속 단자를 더 구비하는 고주파 모듈.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수신 필터는 LTE의 Band 7, Band 66, Band 25 및 Band 30 중 어느 하나의 수신 대역을 통과 대역으로 하는 고주파 모듈.
안테나와,
상기 안테나로 수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로와,
상기 안테나와 상기 RF 신호 처리 회로 사이에서 상기 고주파 신호를 전송하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 고주파 모듈을 구비하는 통신장치.