TWI420834B - 分頻電路、高頻電路及高頻模組 - Google Patents

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Description

分頻電路、高頻電路及高頻模組
本發明係關於用於行動電話等的移動體通信機器、電子機器、電氣機器等之間的無線通信裝置等的通信裝置的分頻電路、高頻電路以及使用其的高頻模組。
行動式無線系統中，具有採用例如主要在歐洲為主流的EGSM(Extended Global System for Mobile Communications)方式及DCS(Digital Cellular System)方式、在美國為主流的PCS(Personal Communication Service)方式、在日本為主流的PDC(Personal Digital Cellular)方式等之分時多工處理(TDMA)的各種系統。以往，作為與複數個系統對應的小型輕量之高頻電路零件，則提出了例如，在與EGSM與DCS的兩種系統對應之行動通訊機中所用的雙頻對應之高頻切換模組、或在與EGSM、DCS及PCS的三種系統對應之行動通訊機中所用的三頻對應之高頻切換模組。現在以IEEE802.11規格為代表之無線LAN的資料通訊正廣泛地普遍化，但在此無線LAN之規格方面還是有頻域等之相異的複數種規格。在使用無線LAN的多頻通訊裝置中亦使用各種高頻電路。
在複數個頻帶共用一台行動電話機的情況下，必須要有將以天線收發訊的複數頻帶之收發訊訊號進行分頻的電路、及納入有切換收發訊路徑之開關的高頻切換模組。在作為多頻無線通訊之關鍵構件的高頻切換模組方面強烈要求要小型化及高性能化，特別是必須除去不需要之頻域的雜訊。
為了因應這種要求，特開平11－27177號提出了一種高頻開關，其為了消除在來自功率放大器之送訊訊號中產生之諧波失真，利用在天線和接地之間產生的浮動電容，藉以減少濾波器之個數。在此高頻開關中，調整在天線用端子、送訊電路用端子及收訊電路端子與接地之間產生的浮動電容，同時將抗流圈(choke)元件之傳送線路長度調整至大約λ/6，藉以將衰減極設置在3倍諧波頻域。雖未明確記載具體的調整方式，但調整這些所有的浮動電容並同時將傳送線路調製至所需之長度是非常煩雜的。另外，在例如GSM系統中，必須減低到約7倍頻為止的諧波等級，但因為在此方法中僅利用3倍頻的衰減極，所以無法減低這種高階的諧波等級。
特開2003－69362號係為了有效除去2倍的諧波，而提出了雙工器，其在低通濾波器端子側設有將2倍頻之頻率作為共振頻率的並聯共振電路。在此雙工器中，在共同端子及低通濾波器端子設置並聯共振電路，藉以減低訊號損失，同時高效率地除去低頻側之第一頻率之2倍諧波。具體而言，雙工器之低通濾波器電路係具有由線圈和電容所構成之兩個並聯共振電路，於這些並聯共振電路之連接部與低通濾波器端子設置接地電容。不過，連接兩個並聯共振電路時，雙工器不僅會大型化，其電路構成也會複雜化。另外，因為在多段的低通濾波器中，插入損耗變大，所以會有特性惡化的缺陷。甚至，此雙工器之低通濾波器電路係因為設定成使第一頻率之2倍或第二頻率衰減，所以無法充分減低n倍諧波以外之不需要的頻帶。
雖然EGSM及DCS係使用分別與900MHz帶及1800MHz帶不同的頻帶，但兩者電路混合存在時，會有干涉且訊號洩漏，隔離特性會惡化。這種問題會隨著高頻零件之小型化而更加明顯。相對於此，特開2001－352202號係在處理通過頻域不同之複數個收發訊系統的高頻切換模組方面，提出了在層積體之平面方向上劃分區域，以形成一側之收發訊系統及另一側之收發訊系統的高頻切換模組。不過，因為是在層積體之平面方向上劃分不同區域而形成，所以會有無法充分取得一側之收發訊系統及另一側之收發訊系統的屏蔽(shield)。
關於用在高頻切換模組的低通濾波器，特開2004－328136號係提出一種低通濾波器，其係為了提昇信號頻(基頻)之2倍頻及3倍頻之衰減量特性而縱序連接串聯共振電路與並聯共振電路的低通濾波器，且接地電容連接於前述並聯共振電路之兩端，在前述串聯共振電路與並聯共振電路之間介入有調整相位用的傳送線路。不過，相對於多頻化等所伴隨之高性能化的要求，此低通濾波器之衰減量特性及插入損耗不一定會足夠。另外，將低通濾波器與陷波濾波器做成複合濾波器，進一步追加將此等連接的傳送線路時，會發生不少電路間、構成濾波器之傳送線路、電容間之電磁干擾或寄生電容所造成的特性惡化。甚至，複合濾波器為了提升特性而犧牲了小型化。如同這般，在發展層積模組之高積體化當中，要滿足小型化及高性能化之要求的同時，還要設計構成低通濾波器及使用其之層積模組的電感等之元件的配置是很困難的。
因此，本發明之第一目的係抑制電路的複雜化及大型化、以及插入損耗的增加，並且提供將不需要之頻域減低的分頻電路。
本發明之第二目的係提供具備這種分頻電路的高頻電路。
本發明之第三目的係提供在多層基板上構成這種高頻電路的高頻模組。
本發明之第四目的係提供抑制組裝面積之增加，並且抑制頻帶不同之收發訊電路彼此的相互干涉以及訊號洩漏的高頻模組。
本發明之第五目的係提供電感以及電容的設計容易，且具有濾波器性能優良之低通濾波器的高頻模組。
本發明之第一分頻電路係具備：共同端子；低頻端子；高頻端子；低頻側路徑，其具有設置在前述共同端子和前述低頻端子之間的低頻濾波器；以及高頻側路徑，其具有設置在前述共同端子和前述高頻端子之間的高頻濾波器，特徵為：前述低頻濾波器係具有：第一傳送線路，其串聯連接於前述低頻側路徑；以及電容，其並聯連接於前述第一傳送線路的一部分。在此分頻電路中，因為是使用低頻側路徑之第一傳送線路的一部分來構成抑制不需要之頻域的並聯共振電路，所以能使分頻電路小型化。
在上述分頻電路中，較佳為前述電容係並聯連接於前述第一傳送線路的低頻端子側之一部分，以構成並聯共振電路，前述第一傳送線路之前述一部分以外的部分係構成電感部。低頻濾波器的第一傳送線路當中，將構成電感部的部分配置在共同端子側，將構成前述並聯共振電路的部分配置在前述低頻端子側，藉以提升前述並聯共振電路之配置的自由度。亦可將電容之一端並聯連接於前述第一傳送線路的一部分，並將另一端連接於與低頻端子連接的其他電路元件。
本發明之第二分頻電路係具備：共同端子；低頻端子；高頻端子；低頻側路徑，其具有設置在前述共同端子和前述低頻端子之間的低頻濾波器；以及高頻側路徑，其具有設置在前述共同端子和前述高頻端子之間的高頻濾波器，特徵為：以形成在前述共同端子側的寄生電容來作為抑制不需要之頻率的電容。若將此分頻電路的共同端子連接於其他電路元件，上述寄生電容係作為電容元件而運作，設計之效率以及自由度提升。例如，若將上述共同端子連接於天線，因為能將上述寄生電容附加於天線端子，所以在諧波抑制方面會發揮效果。
在上述分頻電路中，前述高頻濾波器係亦可具備連接於前述共同端子的第一電容，前述寄生電容係形成於前述第一電容之前述共同端子側。
在上述分頻電路中，較佳為構成前述第一電容之對向電極當中，連接於前述共同端子的電極和接地電極係配置成相互面對，因而在兩電極之間形成前述寄生電容。在構成分頻電路的電容當中，藉由利用連接於共同端子的電容之連接端子側的電極，能以簡單的構造而有效地形成寄生電容，因而能避免電路的大型化。
在上述分頻電路中，較佳為前述高頻濾波器係具備：第一電容，其連接於前述共同端子；第二電容，其連接於前述第一電容和前述高頻端子之間；以及串聯共振電路，其由在前述第一電容和前述第二電容之間和接地之間連接的第三傳送線路及第三電容所組成，前述第三傳送線路、前述第一電容、前述第二電容及前述第三電容係構成在形成有電極圖案之介電體層所層積而成的層積體內，在前述層積體內構成前述第一電容的對向電極當中，連接於前述共同端子的電極係面對接地電極。在構成分頻電路的電容當中，因為使連接於共同端子的電極面對接地電極，所以不僅能夠有效率地產生寄生電容，藉由改變接地電極的面積、和構成前述第一電容之對向電極當中連接於前述共同端子的電極和接地電極間的距離，還可輕易地調整寄生電容。
本發明之第一高頻電路之特徵為具備前述第一分頻電路，具有連接於前述低頻端子的第二傳送線路，前述電容係與前述第一傳送線路之一部分和前述第二傳送線路之至少一部分並聯連接。因為使用第一傳送線路與連接於低頻端子之其他電路的傳送線路，以構成抑制不需要之頻域的並聯共振電路，所以能使分頻電路小型化。另外，因為電容係連接成跨於第一傳送線路和第二傳送線路，所以在多層基板上形成此高頻電路的情況下，前述電容的配置變得容易。
上述高頻電路係較佳為具有連接於前述低頻端子且進行前述低頻側路徑之發訊側路徑和收訊側路徑之切換的切換電路，前述第二傳送線路係設置在前述切換電路之收訊側路徑的傳送線路。藉由此構成，在分頻電路之後段具有切換電路，能獲得抑制不需要之頻域的小型高頻電路。
本發明之第一高頻模組之特徵為：前述分頻電路或者前述高頻電路係構成在形成有電極圖案之介電體層所層積而成的多層基板上。藉由此構成，能獲得抑制不需要之頻域的小型高頻電路。
在上述高頻模組中，較佳為構成前述第一傳送線路之一部分的電極圖案、構成前述第二傳送線路之至少一部分的電極圖案、以及前述電容的電極圖案係在層積體之層積方向上重疊。此構成係可使並聯共振電路縮小，有利於高頻模組的小型化。
本發明之第二高頻模組之特徵為：前述第二分頻電路係構成在形成有電極圖案之介電體層所層積而成的多層基板上。若將此分頻電路之共同端子連接於其他電路元件，前述寄生電容係作為電容元件而運作，提升高頻模組之設計效率以及自由度。
較佳為上述高頻模組係具備：第一切換電路，其切換由前述分頻電路所區分之第一頻域的發訊系統和收訊系統；以及第二切換電路，其切換由前述分頻電路所區分之第二頻域的發訊系統和收訊系統。當將這種構成的高頻天線切換模組之分頻電路連接於天線時，能將在前述分頻電路上發生的寄生電容附加於天線端子，以抑制諧波。
本發明之第三高頻模組係用於選擇性地使用至少第一頻域和比前述第一頻域高之第二頻域的多頻帶無線通信裝置，特徵為具有區分前述第一頻域之第一收發訊系統和前述第二頻域之第二收發訊系統的分頻電路、連接於前述分頻電路並切換前述第一收發訊系統之發訊系統和收訊系統的第一切換電路、以及連接於前述分頻電路並切換前述第二收發訊系統之發訊系統和收訊系統的第二切換電路，前述分頻電路、前述第一切換電路以及前述第二切換電路係構成在形成有電極圖案之介電體層所層積而成的層積體上，前述分頻電路、前述第一切換電路以及前述第二切換電路所具有的傳送線路中，前述第一頻域的訊號所通過之傳送線路係形成於在前述層積體內之介電體層上設置的接地電極在層積方向上之一側，前述第二頻域的訊號所通過之傳送線路係形成於在前述接地電極在層積方向上之另一側。
因為藉由接地電極而使前述分頻電路等所具有之第一頻域的訊號所通過之傳送線路和第二頻域的訊號所通過之傳送線路在層積方向上分離，所以能抑制在兩收發訊電路之間的相互干涉、訊號以及不需要之諧波的洩漏。因為使前述第一頻域的訊號所通過之傳送線路和前述第二頻域的訊號所通過之傳送線路在層積方向上分離，所以能避免為了使兩電路分離而造成平面尺寸增大。
除了第一以及第二頻域以外，亦可設置頻域不同的第三頻域等的收發訊電路。在此情況下，較佳為第三或者第四頻域的訊號所通過之傳送線路係形成為集中在前述接地電極的單一側。
在第三高頻模組中，較佳為前述第二頻域與前述第一頻帶之二倍頻的頻域係大略相同。當第二頻域和第一頻域的二倍頻之頻域相同時，因為第一頻域之不需要諧波的洩漏等對第二頻域之訊號造成的影響很大，所以確實進行第一頻域和第二頻域之屏蔽的第三高頻模組會特別有效。
較佳為第三高頻模組係為了達成諧波的抑制，具有具備形成電感之傳送線路和電容的低通濾波器，形成有構成前述傳送線路之電極圖案的介電體層和形成有構成前述電容之電極圖案的介電體層係藉由接地電極而在層積方向上分離，並且關於構成前述傳送線路的電極圖案，在前述接地電極之層積方向相反側上不具備對向的接地電極。在此情況下，前述接地電極的層積方向之一側會成為電感形成部，相反側會成為電容形成部。在此構成中，因為在傳送線路和電容之間配置接地電極，所以防止傳送線路以及電容的干涉，以提升濾波器性能，同時傳送線路以及電容的設計也會變得容易。
較佳為第三高頻模組，關於構成前述電容的電極圖案，係在前述接地電極之層積方向相反側上不具備對向的接地電極。藉由此構成，可將低通濾波器小型化。
較佳為上述高頻模組具有複數個前述電容。如同π型或梯子型的低通濾波器等，在具有複數個電容的情況下，當將電容配置成接近電感時，干涉就變得容易發生。相對於此，藉由將複數個前述電容形成為集中在接地電極的層積方向之單一側，能有效地抑制形成電感的傳送線路和電容之干涉。如同梯子型的低通濾波器，形成電感的傳送線路亦可為複數個。在此情況下，將前述傳送線路形成為集中在相對於接地電極的與電容相反之側。
在上述高頻模組中，前述電容之至少一個係亦可並聯連接於前述傳送線路。即使是此構成也能有效地抑制傳送線路和電容的干涉。
因為本發明的分頻電路所具備之構成具有：低頻濾波器具有串聯連接於低頻側路徑的第一傳送線路、以及和第一傳送線路之一部分並聯連接的電容，所以不但是小型以及低損耗，還能有效地抑制不需要之頻域。另外，本發明的高頻模組可維持小型，還可抑制頻帶不同之收發訊系統彼此的訊號洩漏以及干涉。
 [1]第一實施形態
(A)分頻電路第1圖係表示本發明之一實施形態的分頻電路之等效電路。分頻電路係具有以下功能：在發訊時使高頻側發訊電路或者低頻側發訊電路之發訊訊號通過，在收訊時對頻率不同的收訊訊號進行分頻，並分配至高頻側收訊電路或者低頻側收訊電路。第1圖所示之分頻電路係具有共同端子Pc、低頻端子Pl以及高頻端子Ph，具有低頻濾波器以及高頻濾波器，利用這些濾波器，來將與共同端子Pc連接的訊號路徑分成連接共同端子Pc和低頻端子Pl的低頻側路徑和連接共同端子Pc和高頻端子Ph的高頻側路徑。
低頻濾波器係由以下所組成：第一傳送線路LL1，其設置在共同端子Pc和低頻端子Pl之間；以及傳送線路LL2和第一電容CL1的串聯共振電路，其一端連接於第一傳送線路LL1和低頻端子Pl之間，而另一端被接地。藉由將傳送線路LL2和第一電容CL1之串聯共振電路的共振頻率設定為例如和高頻側之訊號頻率相同，能預防高頻側的訊號迴繞於低頻側。在本實施形態中，電容C與低頻濾波器之第一傳送線路LL1的一部分(低頻端子Pl側)並聯連接，以構成並聯共振電路。第一傳送線路LL1之剩餘部份(共同端子Pc側)係構成電感。因為第一傳送線路LL1之一部分係與電容C構成並聯共振電路，所以能迴避因附加並聯共振電路而造成低頻濾波器電路的大型化。在第1圖所示的範例中，電容C係與第一傳送線路LL1之一部分並聯連接，但不侷限於此構成，電容C亦可相對於包含與第一傳送線路LL1串聯連接之其他電路元件的部分而並聯連接。關於前述串聯共振電路、以及第一傳送線路LL1的一部分與電容C的並聯共振電路以外，並不侷限於第1圖所示的構成，也可以是其他構成。
高頻濾波器係具備：第二以及第三電容CH4、CH5，其連接在共同端子Pc和高頻端子Ph之間；以及串聯共振電路，其由連接在第二及第三電容CH4、CH5的連接點和接地之間的傳送線路LH4及第四電容CH6所組成。不過，高頻濾波器的電路構成並非侷限於此構成，可進行適當的變更。
具有並聯連接第一傳送線路LL1之一部分和電容C之構成的分頻電路係可在由具有電極圖案之介電體層所組成的多層基板中，構成為如同下述。例如，在鄰接的介電體層上形成電容C的電極圖案，使其面對在介電體層上形成的第一傳送線路LL1之電極圖案的一部分，將這些電極圖案的一端連接於低頻端子P1。也可以使第一傳送線路LL1之一部分的寬度比其他部分還要大。
(B)高頻電路第2圖係表示本發明之一實施形態的高頻電路之等效電路。此高頻電路在具備分頻電路的同時，還具有與分頻電路之低頻端子P1連接的後段電路上設置的第二傳送線路Lg2，第一傳送線路LL1之低頻端子P1側的一部分和第二傳送線路Lg2之低頻端子P1側的至少一部分係與電容C並聯連接。在第2圖所示的範例中，後段的電路係進行低頻側路徑的發訊側路徑和收訊側路徑之切換的切換電路(爾後描述電路構成)。第二傳送線路Lg2係設在切換電路的收訊側路徑。第2圖亦表示與低頻端子Pl連接的切換電路之二極體Dg1。
如同這般，因為藉由分頻電路之低頻濾波器的第一傳送線路LL1、在切換電路之收訊側路徑上設置的第二傳送線路Lg2、及與此等並聯連接的電容C，來構成並聯共振電路，所以電路不會大型化。藉由將此並聯共振電路的共振頻率調整到收訊訊號之頻率以外的頻域，能謀求不需要之頻域的大幅衰減。此外，因為高頻濾波器等、其他的電路構成係與第1圖所示者相同，所以省略其說明。另外，電容C係可和第二傳送線路Lg2的一部分並聯連接，亦可和第二傳送線路Lg2的整體並聯連接。
將第2圖所示之高頻電路構成在由形成有電極圖案之介電體層所組成的多層基板上，以作為高頻模組。作為高頻模組的範例，雖舉出了與天線連接之切換發訊系統和收訊系統之訊號路徑的天線切換模組、或使具有將發訊訊號放大之高頻放大器電路的高頻放大器模組及前述天線切換模組呈一體化的複合模組等，但並非侷限於此。
作為本發明之一實施形態的高頻模組，第3圖係表示使用低頻帶之GSM850頻域(發訊頻率：824~849MHz、收訊頻率869~894MHz)以及EGSM頻域(發訊頻率：880~915MHz、收訊頻率：925~960MHz)，以及高頻帶的DCS頻域(發訊頻率：1710~1785MHz、收訊頻率：1805~1880MHz)以及PCS頻域(發訊頻率1850~1910MHz、收訊頻率：1930~1990MHz)之四頻帶用天線切換電路的等效電路。此天線切換電路係具備：分頻電路Dip，其由低頻濾波器以及高頻濾波器所組成；第一切換電路SW1，其配置在分頻電路的低頻濾波器之後段，藉由從控制端子Vc供給之電壓來切換發訊端子Tx－LB和收訊端子Rx－LB；以及第二切換電路SW2，其配置在分頻電路的高頻濾波器之後段，藉由從控制端子Vc供給之電壓來切換發訊端子Tx－HB和收訊端子Rx－HB。在GSM以及EGSM中共同使用低頻側的發訊端子Tx－LB以及收訊端子Rx－LB，在DCS以及PCS中共同使用高頻側的發訊端子Tx－HB以及收訊端子Rx－HB。依照使用裝載有本模組之行動電話的地區來選擇性地使用低頻側之收訊端子Rx－LB以及高頻側之收訊端子Rx－HB，例如，在歐州時將Rx－LB分配給EGSM、將Rx－HB分配給DCS，在美國時則將Rx－LB分配給GSM、將Rx－HB分配給PCS。這時候，在各收發訊端子方面，需要在低頻帶之GSM850及EGSM的頻域、高頻帶之DCS及PCS的頻域中具有所需之特性的寬頻域設計。另外，低頻側的收訊端子Rx－LB以及高頻側的收訊端子Rx－HB之後段係亦可作為切換電路(未圖示)，設置4個收訊端子。
高頻模組並非侷限於四頻帶，亦可以是三頻帶或者雙頻帶的高頻切換模組。例如，亦可將低頻帶的GSM850及EGSM這一邊作為第一頻域，將高頻帶的DCS及PCS這一邊作為第二頻域。此外，高頻模組並非侷限用在行動電話的通信系統，亦可用在無線LAN等之其他通信系統。用於高頻電路以及高頻模組的濾波器電路、切換電路、檢波電路、平衡/不平衡電路等的電路元件數量及配置亦可依照需求而變更。
在第3圖所示的天線切換電路中，為了區分第一頻域之收發訊系統和第二頻域之收發訊系統而由低頻濾波器以及高頻濾波器所組成之分頻電路(雙工器)Dip係具備低通濾波器，來作為使GSM及EGSM之收發訊訊號通過的同時還使DCS及PCS之收發訊訊號衰減的低頻側(GSM/EGSM Side)濾波器，且具備高通濾波器來作為使DCS及PCS之收發訊訊號通過的同時還使GSM及EGSM之收發訊訊號衰減的高頻側(DCS/PCS Side)濾波器。雖然與作為共同端子之天線端子Ant連接的低頻濾波器以及高頻濾波器係分別由傳送線路和電容所構成，但也能由帶通濾波器或者陷波濾波器所構成。
在作為低頻側(GSM/EGSM Side)濾波器的低通濾波器中，傳送線路LL1係使低頻頻域(GSM以及EGSM)之訊號低損耗地通過，但對高頻頻域(DCS以及PCS)的訊號而言則是高阻抗，以防止DCS以及PCS頻域之訊號的迴繞。較佳為將傳送線路LL1設定成在DCS以及PCS頻域之訊號的頻率中為高阻抗的長度，以避免DCS以及PCS頻域的訊號在GSM系統之路徑上傳送。傳送線路LL2以及電容CL1係構成在DCS以及PCS頻域中具有共振頻率的串聯共振電路，使DCS以及PCS頻域的訊號接地，以防止迴繞。在作為高頻側(DCS/PCS Side)濾波器的高通濾波器中，電容CH4、CH5係使高頻頻域(DCS以及PCS)之訊號低損耗地通過，但對低頻頻域(GSM以及EGSM)的訊號而言則是高阻抗，以防止GSM以及EGSM頻域之訊號的迴繞。傳送線路LH4以及電容CH6係構成在GSM以及EGSM頻域中具有共振頻率的串聯共振電路，使GSM以及EGSM頻域的訊號接地，以防止迴繞。
第3圖所示的切換電路係具有：第一切換電路SW1，其連接於前述分頻電路，並切換第一收發訊系統的發訊系統(發訊端子Tx－LB)和收訊系統(收訊端子Rx－LB)；以及第二切換電路SW2，其連接於前述分頻電路，並切換第二收發訊系統的發訊系統(發訊端子Tx－HB)和收訊系統(收訊端子Rx－HB)。第一以及第二切換電路SW1、SW2皆以開關元件以及傳送線路作為主要元件。PIN二極體適合作為開關元件，但也能使用GaAs開關。採用PIN二極體的切換電路之成本比採用GaAs開關的切換電路還要低，但因為GaAs開關比採用PIN二極體的切換電路更能執行低耗電化，故以能有效利用這些特徵的方式來進行選擇。
切換GSM/EGSM的發訊端子Tx－LB和收訊端子Rx－LB的第一切換電路SW1(位於第3圖上段)係以2個二極體Dg1、Dg2以及2個傳送線路Lg1、Lg2作為主要元件。二極體Dg1係介入在分頻電路的低頻濾波器和發訊端子Tx－LB之間，二極體Dg1之陽極係連接於分頻電路的低頻濾波器，二極體Dg1的陰極係連接於由傳送線路LL3和電容CL2、CL3所構成的L型之低通濾波器LPF1。傳送線路Lg1係連接在構成低通濾波器LPF1之傳送線路LL3的另一端和接地之間。低通濾波器LPF1係較佳為具有以下特性：為了抑制從GSM/EGSM側之功率放大器(未圖示)輸入的發訊訊號所包含之高階的諧波失真，所以雖使GSM/EGSM發訊訊號通過，但充分地衰減GSM/EGSM發訊訊號之2倍以上的頻率。為了使從功率放大器輸入之GSM/EGSM發訊訊號所包含之諧波失真會充分衰減，形成電感的傳送線路LL3和電容CL3係構成具有GSM/EGSM之發訊頻率的2倍或者3倍之共振頻率的並聯共振電路。
電容Cg6、Cg2、Cg1係作用為除去直流成分且對含有二極體Dg1及Dg2之電路施加控制用之直流電壓的DC截止電容，同時亦作用為相位調整電路的一部分。傳送線路Lg2係被介入在二極體Dg1的陽極和收訊端子Rx－LB之間，二極體Dg2連接於傳送線路Lg2之一端和接地之間連接，電容Cg1連接在二極體Dg2的陽極和接地之間。另外，電阻Rg係串聯連接在二極體Dg2的陽極和控制端子Vc之間。在控制端子Vc和接地之間連接的電容Cvg係阻止雜訊混入至控制用的電源，以使控制穩定化。傳送線路Lg1以及傳送線路Lg2係較佳為λ/4線路，且任一皆具有使共振頻率處在GSM/EGSM之發訊訊號的頻域內的線路長度。例如，以各個共振頻率作為GSM之發訊訊號頻率的大致中間的頻率(869.5MHz)時，就能獲得在所需之頻域內良好的插入損耗特性。
第二切換電路SW2(位於第3圖下段)係切換DCS及PCS共同的收訊端子Rx－HB、和DCS及PCS共同的發訊端子Tx－HB。第二切換電路SW2係以2個二極體Dd1及Dd2、和2個傳送線路Ld1及Ld2作為主要元件。二極體Dd1係介入在分頻電路的高頻濾波器和發訊端子Tx－HB之間，二極體Dd1之陽極係連接於分頻電路的高頻濾波器，二極體Dd1的陰極係連接於由傳送線路LH5和電容CH7、CH8所構成的L型之低通濾波器LPF2。傳送線路Ld1係連接在構成低通濾波器LPF2之傳送線路LH5的另一端和接地之間。低通濾波器LPF2係較佳為具有以下特性：為了抑制從DCS及PCS側之功率放大器(未圖示)輸入的發訊訊號所包含之高階諧波失真，所以雖使DCS或PCS發訊訊號通過，但使DCS或PCS發訊訊號之2倍以上的頻率充分地衰減。為了確保二極體Dd1為OFF時，在發訊端子Tx－HB和天線端子Ant之間、以及發訊端子Tx－HB和收訊端子Rx－HB之間的隔離度，故電感Ls以及電容Cs之串聯電路係與二極體Dd1並聯連接，抵消OFF時之二極體的電容成分。
傳送線路Ld1以及Ld2係較佳為λ/4線路，且任一皆具有使共振頻率處在DCS和PCS的收發訊系統之發訊訊號的頻域內的線路長度，特別是較佳為具有成為前述頻域之中間頻率的線路長度。例如，將傳送線路Ld1以及Ld2的共振頻率設為DCS頻域以及PCS頻域之發訊訊號的大致中間的頻率(1810MHz)時，就能獲得在各個模式下良好的電氣特性，能以1個電路來處理2個發訊訊號。電容Cd2係作用為除去直流成分且對含有二極體Dd1及Dd2之電路施加控制用之直流電壓的DC截止電容，同時亦作用為相位調整電路的一部分。傳送線路Ld2之一端係連接於構成分頻電路之高頻濾波器的電容CH5，傳送線路Ld2之另一端係連接於接地的二極體Dd2以及電容Cd1。控制端子Vc係介由電阻Rd而連接於二極體Dd2之陽極。電容Cvd係阻止雜訊混入至控制用的電源，並使控制穩定化。電容Cd5係DC截止用的電容。
電感L1係在靜電、落雷等的過電流被施加於天線端子的時候，將其導至接地GND，以達到防止破壞模組的功能。電感L2和Cg2、以及電感L5和Cd2係分別作用為調整連續相位的高通型相位調整電路，抑制從高頻放大器電路HPA洩漏的諧波。將與天線開關側阻抗的關係調整為在基頻時為共軛匹配，在不需要之n倍頻時則是非共軛匹配。L3、C2、L4、C1係構成LC共振電路和LC高通電路，使250MHz附近造成共振點，並使靜電脈波衰減，防止靜電脈波朝向收訊端子後方洩漏，以防止破壞位於後方的帶通濾波器。C3係匹配調整用的電容。
(C)高頻模組第4圖係將第3圖所示之天線切換電路形成為11層之多層基板上而成的高頻模組。BOTTOM係表示多層基板的反面。在各層之右側大約1/3之區域1形成天線切換電路，在左側大約2/3之區域2形成高頻放大器電路(未圖示)。分頻電路係具有第2圖所示之構成。高頻放大器電路係連接於例如天線切換電路之GSM/EGSM的發訊端子Tx－LB，將已放大的發訊訊號送至天線切換電路。將高頻放大器和天線切換電路之連接設置在上層側，且為了避免相互干涉，故較佳為將高頻放大器之線路和天線切換電路之線路形成於不會在不同層之間上下重疊的位置。
在第4圖中，付加相同的符號於與第2圖以及第3圖所示之傳送線路及電容對應的電極圖案。分頻電路的高頻濾波器之第二電容CH4和第三電容CH5、以及低頻濾波器之第一電容CL1係設置在設有接地電極的第6介電體層下側。構成串聯共振電路的傳送線路LL2和第一電容CL1之電極圖案係形成為在層積方向上重疊。同樣地，構成串聯共振電路的傳送線路LH4和第四電容CH6之電極圖案係形成為在層積方向上重疊。低頻濾波器之第一傳送線路LL1的電極圖案係在第2層~第5層上形成為線圈狀。另外，第一切換電路SW1之第二傳送線路Lg2的電極圖案係在第5層、第7層~第11層上形成為線圈狀。
形成於第2層的第一傳送線路LL1之電極圖案的端部係介由通孔電極而連接於在第3層上形成的電容C之電極圖案。電容C的電極圖案係面對在第5層上形成的第二傳送線路Lg2之電極圖案的端部，而構成電容。另外，形成於第2層的第一傳送線路LL1之電極圖案的端部和形成於第7層的第二傳送線路Lg2之電極圖案的端部，係介由通孔電極而連接至裝載於最上層的電容Cg6。藉由這種電極圖案的配置，可獲得電容C並聯連接於第一傳送線路LL1之一部分和第二傳送線路Lg2之一部分的構成。如同上述，在第4圖所示之實施形態中，具有構成第一傳送線路LL1之一部分的電極圖案、構成第二傳送線路Lg2之一部分的電極圖案、以及電容C之電極圖案在層積方向上重疊的部分。
實施例1
利用由可在950℃以下低溫燒成的LTCC所組成的11層介電體生胚薄片(green sheet)來製作第4圖所示之高頻模組。生胚薄片之厚度係較佳為易於形成傳送線路及電容的40~200μm。電極圖案係較佳為藉由銀系的導電漿所形成。在各生胚薄片上形成傳送線路以及電容用的電極圖案，設置適當的通孔，層積之後進行壓接，以950℃進行燒成，以獲得約10mm×約8mm×約0.65mm的層積體。在層積體之上面裝載二極體、電晶體、晶片電感、晶片電容、電阻等，以獲得高頻模組。在高頻模組上通常覆蓋有高度大約1.6mm的金屬殼(未圖示)。欲代替金屬殼，亦可採用樹脂密封封裝，這種情況下的高度約為1.5mm。
第5圖係表示實施例1之高頻模組的通過特性，第6圖係表示具有習知電路構造之高頻模組的通過特性。習知的特性在3GHz附近的不需要之頻域會有大約－15dB之很大的凸起，由於製造上的參差不齊，有時候也會超過大約－10dB，在收訊特性方面會有發生缺陷之虞。另一方面，在實施例1的高頻模組中，3GHz附近能抑制在大約－25dB以下，以排除對收訊特性造成的不良影響。另外，實施例1之高頻模組的通過損失係大約－1.0dB，相同程度於與未設有用以抑制不需要之頻率的電容之習知高頻模組。
[2]第二實施形態
(A)分頻電路第7圖係表示本發明之第二實施形態的分頻電路之等效電路。分頻電路係具有以下功能：在發訊時使高頻側發訊電路或者低頻側發訊電路之發訊訊號通過，在收訊時對頻率不同的訊號進行分頻，並將收訊訊號分配至高頻側收訊電路或者低頻側收訊電路。由低頻濾波器以及高頻濾波器所組成之第7圖所示的分頻電路係具有共同端子Pc、低頻端子Pl以及高頻端子Ph。高頻濾波器係具備：第一電容CH4，其連接於共同端子Pc；第二電容CH5，其連接在第一電容CH4和高頻端子Ph之間；以及串聯共振電路，其由連接在第一電容CH4和第二電容CH5的連接點和接地之間的第一傳送線路LH4及第三電容CH6所組成。低頻濾波器係具備：第二傳送線路LL1，其設置在低頻端子Pl和共同端子Pc之間；以及由第三傳送線路LL2以及第四電容CL1所組成之串聯共振電路，其一端連接於第二傳送線路LL1和低頻端子Pl之間，而另一端被接地。此外，分頻電路所具有之低通濾波器等的電路構成並非侷限於前述者，可進行適當的變更。
分頻電路當中，第一傳送線路LH4、第一電容CH4、第二電容CH5以及第三電容CH6係藉由在構成層積體之介電體層上形成的電極圖案所構成。在層積介電體層7的層積體中，在構成第一電容CH4的對向電極當中連接於共同端子Pc的電極5，係如第9圖所示，面對接地電極。藉此，可使用作為分頻電路之一部分的電容之電極來產生寄生電容。在第9圖的構成中，在一層的介電體層兩側上，構成第一電容CH4的電極5和接地電極6係相互面對。藉由調整介電體層的厚度、接地電極6之面積及/或介電體層之介電率而可輕易控制寄生電容之大小。第一電容CH4之另一側的電極和第二電容CH5之電極(第一電容CH4側)係作為共同電極4而在層積體中形成於電極5上側。第二電容CH5之另一側的電極3(連接於高頻端子Ph)係形成在共同電極4上側。如同這般，以電極5和共同電極4來構成第一電容CH4，以共同電極4和電極3來構成第二電容CH5，同時在與接地電極6之間產生寄生電容。雖然在習知高通濾波器部中盡可能避免產生寄生電容(例如特開2002－26677號)，但在本發明中則從抑制諧波的觀點而積極將其利用。在將分頻電路使用於天線切換模組的情況下，如第8圖所示，寄生電容Cp附屬於天線，並抑制諧波。
(B)高頻電路具有上述分頻電路的高頻電路係具備：第一切換電路，其切換由分頻電路所區分之低頻側的第一頻域的發訊系統和收訊系統；以及第二切換電路，其切換由分頻電路所區分之高頻側的第二頻域的發訊系統和收訊系統。作為本實施形態之高頻電路的等效電路，第10圖係表示使用低頻帶之GSM850頻域(發訊頻率：824~849MHz、收訊頻率869~894MHz)以及EGSM頻域(發訊頻率：880~915MHz、收訊頻率：925~960MHz)、高頻帶的DCS頻域(發訊頻率：1710~1785MHz、收訊頻率：1805~1880MHz)以及PCS頻域(發訊頻率1850~1910MHz、收訊頻率：1930~1990MHz)之四頻帶用天線切換電路的等效電路，第11圖係表示其方塊圖。因為此等效電路係除了使用第二實施形態之分頻電路以外，與第一實施形態的等效電路相同，所以省略其說明。
(C)高頻模組第12圖係表示在多層基板上形成第10圖所示之天線切換電路的高頻切換模組。在第6層上，於形成有通孔電極之區域以外大致整面上形成有接地電極。分頻電路之高頻濾波器的第一及第二電容CH4、CH5係設置在設有接地電極的第6層之下側。具體而言，第二電容CH5之電極3(高頻端子Ph側)係形成於第9層，第一以及第二電容CH4、CH5之共同電極4係形成於第10層，第一電容CH4之電極5(共同端子Pc側)係形成於第11層，電極5係面對在層積體之反面上形成的接地電極。電極3、4及5彼此亦相互面對。在本實施例中，雖利用面對形成於反面之接地電極來產生寄生電容，但不侷限於此，亦可利用層積體內的接地電極。
在分頻電路上使用晶片電容、晶片電感等之個別零件的情況下，亦可在與天線端子(共同端子Pc)相同電位之裝載焊墊的正下方設置接地電極，或在裝載焊墊周邊配置接地電極，藉以產生寄生電容。另外，為了使寄生電容附加於天線端子，亦可製成分頻器不連接於天線端子的形態。在任一種情況下，當寄生電容太大時，因為插入損耗會惡化，所以較佳為調整電極間隔等來將寄生電容設為大約1pF以下。
實施例2
作為天線切換模組，製作具有第12圖所示之構造的層積模組。第12圖所示之層積模組亦一併形成有高頻放大器。層積模組係由第1層~第11層之介電體生胚薄片所構成，BOTTOM表示層積體的反面。在本實施例中使用的介電體生胚薄片係可在950℃以下低溫燒成的LTCC。層積體之尺寸以及製作方法係和實施例1相同。
實施例2之分頻電路，當和第一電容CH4之電極(連接於共同端子Pc)未面對接地電極的習知分頻電路相比較時，可得知插入損耗雖為大致同等，但衰減量係在低頻側(GSM以及EGSM)被大幅改善約1.5~7dB，在高頻側(DCS以及PCS)被大幅改善約1.5~3dB。
作為具有實施例2之分頻電路的高頻切換模組，製作第12圖所示之層積模組。將形成分頻電路之主要電容的介電體的厚度設為25μm，將第一電容CH4之對向電極和反面之接地電極的距離設為100μm，藉以將層積模組的寄生電容調整至大約0.5pF。比較實施例2之高頻切換模組與具有習知分頻電路的高頻切換模組時，可得知雖然插入損耗為同等，但衰減量係在低頻側被大幅改善約2~7dB，在高頻側(DCS以及PCS)被大幅改善約1.5~14dB。
[3]第三實施形態
第三實施形態的高頻模組係除了分頻電路Dip以及第一及第二切換電路所具有之傳送線路LL1、LL2、LH4、Lg1、Lg2、Ld2的配置以外，都和第一實施形態相同。Ld1係第二頻域之諧波通過的傳送線路。在傳送線路LL1、LH4以及Lg2上低頻側之第一頻域的訊號會通過，在傳送線路LL2、Lg1以及Ld2上高頻側之第二頻域的訊號會通過。傳送線路LL2、Lg1係低頻側的電路要件，但洩漏至低頻側電路的高頻側成分會通過，傳送線路LH4係高頻側的電路要件，但洩漏至高頻側電路的低頻成分會通過。
為了抑制在第一頻域(GSM850以及EGSM)和第二頻域(DCS以及PCS)的收發訊電路之間的相互干涉，將第一頻域的訊號所通過之傳送線路LL1、LH4、Lg2設於層積體內之接地電極在層積方向上之一側，第二頻域的訊號所通過之傳送線路LL2、Lg1、Ld2設於前述接地電極在層積方向上之另一側。亦即，以接地電極使前述傳送線路在層積方向上分離。因為第一頻域的GSM850及EGSM之二倍頻係和第二頻域的DCS及PCS的頻域大致相同，所以第一頻域之二倍頻對第二頻域造成大的影響。上述構成係在這種第一頻域和第二頻域之關係的情況下特別有效。以使第一頻域的訊號所通過之傳送線路和第二頻域的訊號所通過之傳送線路至少部分分離的方式，來將接地電極形成於介電體層上即可，但較佳為以完全分離的方式，更廣闊地在介電體層上形成兩個傳送線路。在第一頻域的訊號所通過之傳送線路的電極圖案之間、和在第二頻域的訊號所通過之傳送線路的電極圖案之間，亦可形成其他的接地電極。設在複數層上的接地電極係較佳為以通孔電極來進行連接，通孔電極的數量越多越好。
第13圖係表示在層積體上形成第10圖所示之天線切換電路的高頻切換模組。在各層之右側大約1/3之區域1形成天線切換電路，在左側大約2/3之區域2形成高頻放大器電路。高頻放大器電路係連接於第10圖之天線切換電路之例如GSM/EGSM的發訊端子Tx－LB，將已放大的發訊訊號送至天線切換電路。將高頻放大器和天線切換電路之連接設置在上層側，且為了避免相互干涉，故較佳為將高頻放大器之線路和天線切換電路之線路形成為不會在不同層之間上下重疊的位置。
第13圖從左上依照順序表示形成電極圖案的11層介電體層和層積體的反面BOTTOM。在第6層上，於形成有通孔電極之領域以外大致整面上形成有接地電極。第一頻域的訊號所通過之傳送線路LL1、LH4、Lg2的電極圖案係形成在設有接地電極的第6層之上側的第2層~第5層，但第二頻域的訊號所通過之傳送線路LL2、Ld2、Lg1的電極圖案係形成在設有接地電極的第6層之下側的第7層~第11層。構成第一及第二頻域之收發訊系統中所用的低通濾波器LPF1、LPF2之傳送線路及電容的電極圖案當中，傳送線路的前述電極圖案係設在接地電極之上側，電容的電極圖案係設在前述接地電極之下側。
實施例3
作為天線切換模組，製作第13圖所示之層積模組。以與第一實施形態相同的條件來層積由可在950℃以下低溫燒成的LTCC所組成之11層的介電體生胚薄片。在構成層積模組的所有層中，構成天線切換電路的電極圖案係形成於右側區域1，構成高頻放大器的電極圖案係形成於左側區域2。
比較實施例3之高頻模組、與第一頻域的訊號所通過之傳送線路和第二頻域的訊號所通過之傳送線路未在層積方向上分離的習知高頻模組時，可得知在發訊側中，插入損耗在低頻側(GSM以及EGSM)被大幅改善約0.1~0.2dB，在高頻側(DCS以及PCS)被大幅改善約0.05~0.2dB，另外，衰減量在低頻側被大幅改善約3~12dB，在高頻側(DCS以及PCS)被大幅改善約5~15dB。可得知在收訊側中，插入損耗在低頻側(GSM以及EGSM)被大幅改善約0.05~0.1dB，在高頻側(DCS以及PCS)被大幅改善約0.1~0.3dB。因為電波的洩漏係越高頻而越大，所以本發明之效果在越高頻側越大。
被認為是在由干涉引起之不需要之頻域造成的特性惡化亦被消除。可由收訊間之隔離度特性(低頻側收訊端子和高頻側收訊端子之間的通過特性)來明確地確認此效果。隔離度改善效果在低頻頻域時約為5dB，在高頻頻域時約為2dB，在各n倍頻頻域時約為3~20dB。這種插入損耗及衰減量的改善效果之獲得被認為是低頻側和高頻側的屏蔽效果。此外，在使用GaAs開關的情況下，以接地電極使低頻側線和高頻側線分離，藉以獲得相同效果。
[4]第四實施形態
以下詳細說明適用於本發明之高頻電路以及高頻模組的低通濾波器。第10圖係表示涵蓋低頻帶之GSM及EGSM和高頻帶之DCS及PCS的四頻帶用天線切換電路之等效電路的一例，第14圖係表示構成納入有低通濾波器之層積體的各介電體層上之電極圖案。因為天線切換電路低通濾波器以外的部分係和第一實施形態相同，所以省略此等的說明。
低通濾波器亦可係單體的層積低通濾波器。使用低通濾波器的層積模組之構成未被特別限定，但較佳為天線切換模組或作為天線切換電路和高頻放大器電路之複合模組。
第10圖以及第11圖所示之第一以及第二低通濾波器LPF1、LPF2為相同構成即可。第15圖係表示低通濾波器LPF(LPF1又是LPF2)的等效電路。第一低通濾波器LPF1係由形成電感的傳送線路LL3和電容CL2、CL3所組成的L型低通濾波器。電容CL3係並聯連接於傳送線路LL3，以構成並聯共振電路。低通濾波器的構成並非侷限於第15圖所示者，亦可以是例如第16圖所示之π型低通濾波器。
利用表示形成電極圖案之11層介電體層和層積體之反面BOTTOM的第14圖來說明層積體的第一低通濾波器LPF1。第14圖從左上依照順序表示第1層~第11層和反面。亦分別以LL3、CL2、CL3來表示構成低通濾波器LPF1的傳送線路LL3以及構成電容CL2、CL3的電極圖案。在第6層上形成有接地電極G1，傳送線路用電極圖案LL3係形成在比接地電極G1更上側的第2層~第5層。電容用電極圖案CL2、CL3係形成在比接地電極G1之下側的第9層~第11層。亦即，構成第一低通濾波器LPF1之複數個電容用電極圖案CL2、CL3和傳送線路用電極圖案LL3係藉由接地電極G1而在層積方向上分離。兩個電極圖案係較佳為藉由接地電極G1而被整面分離。亦與低通濾波器具有複數條傳送線路的情況相同，構成複數條傳送線路的電極圖案係形成為集中在接地電極之層積方向單一側。
為了層積體的小型化，在第14圖所示之構成中，傳送線路用電極圖案LL3和電容用電極圖案CL2、CL3係在層積方向上有重疊。因為在本發明之低通濾波器中，傳送線路和電容係以接地電極而分離，所以即使電感和電容在層積方向上有重疊也不會相互干涉。在比傳送線路LL3更外側之第1層等，因為未設置在層積方向上與傳送線路用電極圖案LL3重疊的接地電極，所以能避免在比傳送線路LL3更外側處配置對向之接地電極時所產生之寄生電容的形成和插入損耗的增加。
在第14圖所示之構成中，在電容用電極圖案CL2、CL3側設置接地電極G1和其他的接地電極(電容CL2的對向接地電極)。在此情況下，傳送線路用電極圖案LL3和電容用電極圖案CL2、CL3所包夾的接地電極G1，係作用或可不作用作為電容CL2、CL3之對向接地電極。亦能以單一的接地電極，來構成傳送線路用電極圖案LL3和電容用電極圖案CL2、CL3所包夾的接地電極G1、和電容CL2、CL3之對向接地電極。在此情況下，在電容用電極圖案CL2、CL3外側不具備接地電極G1和其他的接地電極。此構成對小型化有利。
在特開平11－27177號的低通濾波器中，因為在電感和電容之間部分地形成接地電極，電感用電極圖案和電容用電極圖案係並未完全分離，但在本實施形態的低通濾波器中，就電感用電極圖案和電容用電極圖案之間存在有接地電極的觀點而言，二者大大地不同。另外，因為在傳送線路用電極圖案之外側不具有其他的對向之接地電極，所以能抑制作為電感而作用之傳送線路的寄生電容之形成，有助於減低損耗。
在第17(a)圖所示之低通濾波器中，在層積方向上形成電感之傳送線路的電極圖案13和電容用電極圖案15之間設置接地電極14，在電容用電極圖案15之下側設置接地電極16。接地電極14在接地面積方面係比在其上下設置的傳送線路用電極圖案13和電容用電極圖案15還要大，在層積方向上傳送線路用電極圖案13與電容用電極圖案15相互面對的區域上係整面都存在有接地電極14，所以接地電極14係防止傳送線路和電容的干涉。
因為在傳送線路用電極圖案13之上側未設置接地電極，所以在傳送線路之上側不會形成寄生電容。在此情況下，在阻抗設計允許的範圍內，加寬形成電感之傳送線路和接地電極的距離，藉以抑制在傳送線路下側產生的寄生電容，因而可減低插入損耗。在不使用接地電極14來作為電容之對向電極之一的情況下，在傳送線路之電極圖案當中加寬接地電極14側之電極圖案和接地電極的距離，以抑制寄生電容的產生為較佳，但在使用接地電極14來作為電容之對向電極之一的情況下則不在此限。
在第17(b)圖所示之構成中，在層積方向上形成電感的傳送線路的電極圖案13和電容的電極圖案15之間設置接地電極14，但電容用電極圖案15之下側不設置其他的接地電極，使用接地電極14來作為電容的對向電極。在此構成中亦可獲得和第17(a)圖所示之構成相同的效果。在此構成中，因為使用接地電極14來作為對向電極的一個，所以電極圖案15和接地電極14之距離係設定在50μm以下為較佳。
第10圖所示之第二低通濾波器亦可構成為和第一低通濾波器相同。如同這般，在層積模組具備複數個低通濾波器的情況下，並非一定要在相同的介電體層上形成複數個低通濾波器的接地電極，但較佳為形成在相同介電體層上。這種構成在層積體的小型化以及抑制不需要之浮動電容方面很有效。
上述低通濾波器可用於第一~第三實施形態之任一個天線切換電路，另外，並不侷限於第一以及第二實施形態的高頻模組，亦能廣泛地應用於其他多頻帶高頻模組。
實施例4
作為天線切換模組，利用由可在950℃以下低溫燒成的LTCC所組成的11層介電體生胚薄片來製作第14圖所示之層積模組。此層積模組亦具有高頻放大器。層積體之尺寸以及製作方法係與第一實施形態相同。
比較實施例4之低通濾波器和在形成電感之傳送線路上側具有接地電極的習知低通濾波器時，可得知插入損耗在低頻側(GSM以及EGSM)被大幅改善約0.3~0.35dB，在高頻側(DCS以及PCS)被大幅改善約0.2~0.3dB，另外，衰減量在低頻側(GSM以及EGSM)被大幅改善約2~5dB，在高頻側(DCS以及PCS)被大幅改善約4~10dB。這是因為形成電感的傳送線路之寄生電容減少，所以傳送線路比習知設計還要短。在將低通濾波器納入高頻切換模組的情況下亦可獲得相同的改善效果。
因為傳送線路的寄生電容大時，插入損耗會惡化，所以較佳為儘可能將傳送線路之電極和接地電極的距離設定為寬，在試作的層積模組中則調整為100μm。另一方面，在試作的電路構成中，電容側之寄生電容大時，要將阻抗設計成50Ω會變得困難，低通濾波器和其他電路的匹配會變得困難，所以較佳為儘可能將電容之電極和接地電極的距離設定為寬，在試作的層積模組中則調整為225μm。
比較實施例4之低通濾波器和不具有中間之接地電極的習知低通濾波器時，可得知插入損耗在低頻側(GSM以及EGSM)被大幅改善約0.2~0.3dB，在高頻側(DCS以及PCS)被大幅改善約0.2~0.3dB，另外，衰減量在低頻側(GSM以及EGSM)被大幅改善約5~8dB，在高頻側(DCS以及PCS)被大幅改善約5~12dB。另外，在習知低通濾波器中，低頻側以及高頻側的衰減極並未明確地呈現，且不易設計，但在本發明的低通濾波器中所設計之衰減極會被明確地呈現，此外被認為是在由干涉引起之不需要之頻域造成的特性惡化亦被消除。如同這般用於獲得所需之特性的設計變得簡便，設計時間被縮短。此外，作成高頻切換模組的情況下，具有相同的改善性能。
在利用本發明之配置在低通濾波器中間的接地電極來作為低通濾波器之接地的對向電極的情況下，各種特性係如同上述地同樣獲得改善，可削減層積體之厚度大約100μm，變得可小型化。當然，亦可在作為層積模組的情況下獲得此效果。
除了以切換電路之傳送線路來作為必要構成的情況以外，在任一個實施形態中，作為第一以及第二切換電路SW1、SW2，亦可使用如同例如SPDT(單極雙投型)開關的GaAs開關。藉由GaAs開關的使用，用於開關的傳送線路減少。另外，在高頻電路之分頻電路的配置係並不侷限於圖示的位置，例如，將切換電路SW1、SW2的共同端子連接於天線ANT，將分頻電路連接於切換電路之發訊側端子以及收訊側端子亦可，另外，亦可將其他電路設置在天線ANT和分頻電路之間。此外，亦能以SPnT開關來置換分頻電路(n是2以上之自然數)，以進行頻帶和收發訊的切換。
本發明並不侷限於上述實施形態，可適用於各種多頻帶高頻模組。
能藉由陶瓷或者樹脂來形成用於本發明之高頻模組的介電體層。在使用樹脂來作為基板的情況下，電容等之無法以電極圖案在多層基板上形成的元件係亦可作為在基板上搭載的晶片元件。
Ant．．．天線端子
Pc．．．共同端子
Pl．．．低頻端子
Ph．．．高頻端子
C．．．電容
CL1．．．第一電容
CH4．．．第二電容
CH5．．．第三電容
CH6．．．第四電容
Dg1．．．二極體
LL1．．．第一傳送線路
LL2．．．傳送線路
LH4．．．傳送線路
Lg2．．．第二傳送線路
1．．．區域
2．．．區域
3．．．電極
4．．．共同電極
5．．．電極
6．．．接地電極
7．．．介電體層
13．．．傳送線路用電極圖案
14．．．接地電極
15．．．電容用電極圖案
16．．．接地電極
第1圖係表示本發明之一實施形態的分頻電路之等效電路之圖。
第2圖係表示本發明之其他實施形態的高頻電路之等效電路之圖。
第3圖係表示本發明的四頻帶用天線切換電路之等效電路之圖。
第4圖係表示構成本發明之一實施形態的高頻模組之帶有電極圖案之介電體層的部分展開圖。
第5圖係表示本發明之一實施形態的高頻模組之通過特性的曲線圖。
第6圖係表示比較例之高頻切換模組的通過特性的曲線圖。
第7圖係表示本發明之其他實施形態的分頻電路之等效電路之圖。
第8圖係表示本發明之其他實施形態的分頻電路之等效電路的寄生電容的圖。
第9圖係概略表示本發明之其他實施形態的高頻模組之層積體的一部分之截面圖。
第10圖係表示本發明之其他實施形態的四頻帶用天線切換電路之等效電路之圖。
第11圖係表示本發明之另一實施形態的高頻模組之方塊圖。
第12圖係表示構成本發明另一實施形態的高頻模組之帶有電極圖案之介電體層的部分展開圖。
第13圖係表示構成本發明另一高頻切換模組之帶有電極圖案之介電體層的部分展開圖。
第14圖係表示構成利用本發明之一實施形態的低通濾波器之層積高頻模組的帶有電極圖案之介電體層的部分展開圖。
第15圖係表示本發明之一實施形態的低通濾波器之等效電路之圖。
第16圖係表示本發明之其他實施形態的低通濾波器之等效電路之圖。
第17圖(第17(a)圖和第17(b)圖)係概略表示本發明之其他實施形態的低通濾波器之截面圖。
Ant．．．天線端子
Pc．．．共同端子
Pl．．．低頻端子
Ph．．．高頻端子
C．．．電容
CL1．．．第一電容
CH4．．．第二電容
CH5．．．第三電容
CH6．．．第四電容
LL1．．．第一傳送線路
LL2．．．傳送線路
LH4．．．傳送線路

Claims (19)

  1. 一種分頻電路，其具備：共同端子；低頻端子；高頻端子；低頻側路徑，其具有設置在前述共同端子和前述低頻端子之間的低頻濾波器；以及高頻側路徑，其具有設置在前述共同端子和前述高頻端子之間的高頻濾波器，該分頻電路之特徵為：前述低頻濾波器係具有：第一傳送線路，其串聯連接於前述低頻側路徑；用以抑制不需要之頻率的電容，其並聯連接於前述第一傳送線路的一部分；以及其他線路和其他電容的串聯共振電路，係一端連接於該第一傳送線路與該低頻端子之間，一端接地。
  2. 如申請專利範圍第1項之分頻電路，其中，前述電容係並聯連接於前述第一傳送線路的低頻端子側之一部分，以構成並聯共振電路，前述第一傳送線路之前述一部分以外的部分係構成電感部。
  3. 一種分頻電路，其具備：共同端子；低頻端子；高頻端子；低頻側路徑，其具有設置在前述共同端子和前述低頻端子之間的低頻濾波器；以及高頻側路徑，其具有設置在前述共同端子和前述高頻端子之間的高頻濾波器，該分頻電路之特徵為：使用形成於將前述共同端子接地之前述共同端子側的寄生電容來作為抑制諧波的電容。
  4. 如申請專利範圍第3項之分頻電路，其中，前述高頻濾波器係具備連接於前述共同端子的第一電容，前述寄生 電容係形成於前述第一電容之前述共同端子側。
  5. 如申請專利範圍第4項之分頻電路，其中，構成前述第一電容之對向電極當中，連接於前述共同端子的電極和接地電極係配置成相互面對，因而在兩電極之間形成前述寄生電容。
  6. 如申請專利範圍第4項之分頻電路，其中，前述高頻濾波器係具備：第一電容，其連接於前述共同端子；第二電容，其連接於前述第一電容和前述高頻端子之間；以及串聯共振電路，其由連接於在前述第一電容和前述第二電容之間和接地之間的第三傳送線路、及第三電容所組成，前述第三傳送線路、前述第一電容、前述第二電容及前述第三電容係構成於層積了形成有電極圖案之介電體層而成的層積體內，在前述層積體內構成前述第一電容的對向電極當中連接於前述共同端子的電極係面對接地電極。
  7. 一種高頻電路，其具備申請專利範圍第1項或第2項之分頻電路，該高頻電路之特徵為：具有連接於前述低頻端子與前述第一傳送線路的一端之間的第二傳送線路，前述電容係與前述第一傳送線路之一部分和前述第二傳送線路之至少一部分並聯連接，前述串聯共振電路係連接於前述第一傳送線路與前述第二前送線路之間。
  8. 如申請專利範圍第7項之高頻電路，其中，具有連接於 前述低頻端子且進行前述低頻側路徑之發訊側路徑和收訊側路徑之切換的切換電路，前述第二傳送線路係設置在前述切換電路之收訊側路徑的傳送線路。
  9. 一種高頻模組，其特徵為：申請專利範圍第1項或者第2項之分頻電路係構成於層積了形成有電極圖案之介電體層而成的多層基板上。
  10. 一種高頻模組，其特徵為：申請專利範圍第7項或者第8項之高頻電路係構成於層積了形成有電極圖案之介電體層而成的多層基板上。
  11. 如申請專利範圍第10項之高頻模組，其中，構成前述第一傳送線路之一部分的電極圖案、構成前述第二傳送線路之至少一部分的電極圖案、以及前述電容的電極圖案係在層積體之層積方向上重疊。
  12. 一種高頻模組，其特徵為：申請專利範圍第3項至第6項中任一項之分頻電路係構成於層積了形成有電極圖案之介電體層而成的多層基板上。
  13. 如申請專利範圍第12項之高頻模組，其中，具備：第一切換電路，其切換由前述分頻電路所區分之第一頻域的發訊系統和收訊系統；以及第二切換電路，其切換由前述分頻電路所區分之第二頻域的發訊系統和收訊系統。
  14. 一種高頻模組，其用於選擇性地使用至少第一頻域和比前述第一頻域高之第二頻域的多頻帶無線通信裝置，該高頻模組之特徵為： 具有：分頻電路，其區分前述第一頻域之第一收發訊系統和前述第二頻域之第二收發訊系統；第一切換電路，其連接於前述分頻電路，並切換前述第一收發訊系統之發訊系統和收訊系統；以及第二切換電路，其連接於前述分頻電路，並切換前述第二收發訊系統之發訊系統和收訊系統，前述分頻電路、前述第一切換電路以及前述第二切換電路係構成於層積了形成有電極圖案之介電體層而成的層積體上，前述分頻電路、前述第一切換電路以及前述第二切換電路所具有的傳送線路當中，在層積體的厚度方向上，前述第一頻域的訊號所通過之傳送線路係相對於前述層積體內之介電體層上所設置的接地電極而形成在層積方向上之一側，前述第二頻域的訊號所通過之傳送線路係相對於前述接地電極而形成在層積方向上之另一側。
  15. 如申請專利範圍第14項之高頻模組，其中，前述第二頻域與前述第一頻域之二倍頻的頻域係大略相同。
  16. 一種高頻模組，其用於選擇性地使用至少第一頻域和比前述第一頻域高之第二頻域的多頻帶無線通信裝置，該高頻模組之特徵為：具有：分頻電路，其區分前述第一頻域之第一收發訊系統和前述第二頻域之第二收發訊系統；第一切換電路，其連接於前述分頻電路，並切換前述第一收發訊系統之發訊系統和收訊系統；第二切換電路，其連接於前 述分頻電路，並切換前述第二收發訊系統之發訊系統和收訊系統；及低通濾波器，其具備形成電感之傳送線路和電容；前述分頻電路、前述第一切換電路以及前述第二切換電路係構成於層積了形成有電極圖案之介電體層而成的層積體上；在層積體的厚度方向上，形成有構成前述傳送線路之電極圖案的介電體層和形成有構成前述電容之電極圖案的介電體層，係藉由接地電極而在層積方向上分離，並且關於構成前述傳送線路的電極圖案，在前述接地電極之層積方向相反側上不具備對向的接地電極。
  17. 如申請專利範圍第16項之高頻模組，其中，關於構成前述電容的電極圖案，在前述接地電極之層積方向相反側上不具備對向的接地電極。
  18. 如申請專利範圍第17項之高頻模組，其中，具有複數個前述電容。
  19. 如申請專利範圍第17項之高頻模組，其中，前述電容之至少一個係並聯連接於前述傳送線路。
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