TWI643452B - 功率放大模組 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種功率放大模組。功率放大模組具備：輸出級放大器；驅動級放大器，串聯連接在輸出級放大器的前級；輸入開關，將複數個輸入訊號路徑中的任一個與驅動級放大器的輸入端子選擇性地進行連接；輸出開關，將複數個輸出訊號路徑中的任一個與輸出級放大器的輸出端子選擇性地進行連接；輸入匹配電路，將輸入開關與驅動級放大器進行連接；級間匹配電路，將驅動級放大器與輸出級放大器進行連接；輸出匹配電路，將輸出級放大器與輸出開關進行連接；以及控制電路，對輸入開關、輸出開關、驅動級放大器以及輸出級放大器的動作進行控制，輸入開關、輸出開關以及控制電路積體化在第一IC晶片，在輸入開關與輸出開關之間配置有控制電路。

Description

功率放大模組
本發明係關於一種功率放大模組。
以可擕式電話等移動通訊終端的高密度構裝為背景，正在發展在同一配線基板對天線開關、輸入開關、輸出開關、雙工器、功率放大器、低雜訊放大器、以及匹配電路等各種部件進行表面構裝。日本特開2014-207252號公報提及了一種功率放大模組，該功率放大模組構裝功率放大器、對功率放大器的動作進行控制的控制電路、以及將複數個輸出訊號路徑中的任一個與放大器的輸出端子選擇性地進行連接的輸出開關。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2014-207252號公報
但是，現有的功率放大模組由於對搭載在配線基板的各種部件單獨進行配線連接，所以具有配線連接變得繁雜這樣的問題。此外，若在配線基板對各種部件進行高密度構裝，則由於電磁耦合等而難以確保輸入輸出訊號間的隔離度。
因此，本發明鑒於這樣的問題，其課題在於，消除對各種部件單獨進行配線連接的繁雜性，並且確保輸入輸出訊號間的充分的隔離度。
為了解決上述的課題，本發明的功率放大模組具備：(i)輸出級放大器；(ii)驅動級放大器，串聯連接在輸出級放大器的前級；(iii)輸入開關，將複數個輸入訊號路徑中的任一個與驅動級放大器的輸入端子選擇性地進行連接；(iv)輸出開關，將複數個輸出訊號路徑中的任一個與輸出級放大器的輸出端子選擇性地進行連接；(v)輸入匹配電路，將輸入開關與驅動級放大器進行連接；(vi)級間匹配電路，將驅動級放大器與輸出級放大器進行連接；(vii)輸出匹配電路，將輸出級放大器與輸出開關進行連接；以及(viii)控制電路，對驅動級放大器以及輸出級放大器的動作進行控制。在此，輸入開關、輸出開關以及控制電路積體化在IC晶片，並在輸入開關與輸出開關之間配置有控制電路。
根據本發明的功率放大模組，能夠消除對各種部件單獨進行配線連接的繁雜性，並且能夠確保輸入輸出訊號間的充分的隔離度。
M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7‧‧‧功率放大模組
SW1‧‧‧輸入開關
SW2‧‧‧輸出開關
MN1‧‧‧輸入匹配電路
MN2‧‧‧級間匹配電路
MN3‧‧‧輸出匹配電路
PA1‧‧‧驅動級放大器
PA2‧‧‧輸出級放大器
CU‧‧‧控制電路
DPX1、DPX2、DPX3、DPX4‧‧‧雙工器
ANT-SW‧‧‧天線開關
圖1係表示本實施形態1的功率放大模組的構成的說明圖。
圖2係表示本實施形態1的功率放大模組的各構成部件的布局關係的說明圖。
圖3係表示本實施形態1的功率放大模組的接地面的位置關係的說明圖。
圖4係表示本實施形態2的功率放大模組的各構成部件的布局關係的說明 圖。
圖5係表示本實施形態2的功率放大模組的接地面的位置關係的說明圖。
圖6係表示本實施形態3的功率放大模組的各構成部件的布局關係的說明圖。
圖7係表示本實施形態4的功率放大模組的各構成部件的布局關係的說明圖。
圖8係表示本實施形態5的功率放大模組的各構成部件的布局關係的說明圖。
圖9係表示本實施形態6的功率放大模組的各構成部件的布局關係的說明圖。
圖10係表示本實施形態7的功率放大模組的構成的說明圖。
圖11係表示本實施形態7的功率放大模組的各構成部件的布局關係的說明圖。
以下，參照各圖對本發明的實施形態進行說明。在此，同一符號表示同一構件，並省略重複的說明。
圖1係表示本實施形態1的功率放大模組M1的構成的說明圖。功率放大模組M1是在可擕式電話等移動通訊終端中將輸入訊號的功率放大至發送到基站所需的水準的高頻模組。在此，輸入訊號例如是通過RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit，射頻積體電路)等根據給定的通訊方式而進行了調製的RF(Radio Frequency，射頻)訊號。
功率放大模組M1具備驅動級放大器PA1、輸出級放大器PA2、輸入開關SW1、輸出開關SW2、輸入匹配電路MN1、級間匹配電路MN2、輸出 匹配電路MN3以及控制電路CU。驅動級放大器PA1串聯連接在輸出級放大器PA2的前級。輸入開關SW1具備複數個輸入端子P11、P12和輸出端子P13，在複數個輸入端子P11、P12與輸出端子P13之間選擇性地建立訊號路徑。輸入端子P11、P12分別與輸入訊號路徑Sin1、Sin2連接。輸出端子P13與驅動級放大器PA1的輸入端子P21連接。輸入開關SW1將複數個輸入訊號路徑Sin1、Sin2中的任一個與驅動級放大器PA1的輸入端子P21選擇性地進行連接。驅動級放大器PA1將輸入到其輸入端子P21的RF訊號進行放大，並從其輸出端子P22輸出。從驅動級放大器PA1的輸出端子P22輸出的RF訊號輸入到輸出級放大器PA2的輸入端子31。輸出級放大器PA2將輸入到其輸入端子P31的RF訊號進一步放大，並從其輸出端子P32輸出。
輸出開關SW2具備輸入端子P41和複數個輸出端子P42、P43、P44、P45，在輸入端子P41與複數個輸出端子P42、P43、P44、P45之間選擇性地建立訊號路徑。輸入端子P41與輸出級放大器PA2的輸出端子P32連接。輸出端子P42、P43、P44、P45分別與輸出訊號路徑Tx1、Tx2、Tx3、Tx4連接。輸出開關SW2將複數個輸出訊號路徑Tx1、Tx2、Tx3、Tx4中的任一個與輸出級放大器PA2的輸出端子P32選擇性地進行連接。這樣，通過複數個輸入訊號路徑Sin1、Sin2中的任一個輸入到功率放大模組M1的RF訊號在被放大後通過複數個輸出訊號路徑Tx1、Tx2、Tx3、Tx4中的任一個輸出。
輸入匹配電路MN1將輸入開關SW1與驅動級放大器PA1進行連接，並使兩者間的阻抗匹配。級間匹配電路MN2將驅動級放大器PA1與輸出級放大器PA2進行連接，並使兩者間的阻抗匹配。輸出匹配電路MN3將輸出級放大器PA2與輸出開關SW2進行連接，並使兩者間的阻抗匹配。控制電路CU對輸入開關SW1、輸出開關SW2、驅動級放大器PA1以及輸出級放大器PA2的動作進行控制。例如，控制電路CU對驅動級放大器PA1以及輸出級放大器PA2的偏置 點進行控制，或者對輸入開關SW1以及輸出開關SW2的切換動作進行控制。
另外，需要注意的是，圖1只不過係表示構成功率放大模組M1的各部件的連接關係，並不是表示構裝上的布局關係。此外，為了便於說明，例示了放大器的連接級數為2的情況，但是連接級數也可以為3以上。
圖2係表示功率放大模組M1的各構成部件的布局關係的說明圖。功率放大模組M1的各構成部件配置在基板100。基板100也被稱為配線基板或構裝基板。輸入開關SW1、輸出開關SW2以及控制電路CU積體化在單個IC(Integrated Circuit，積體電路)晶片C1。在此，符號10、20、30分別示出配置輸入開關SW1、輸出開關SW2以及控制電路CU的區域。控制電路CU配置在輸入開關SW1與輸出開關SW2之間。驅動級放大器PA1以及輸出級放大器PA2積體化在單個IC晶片C2。符號40示出配置輸入匹配電路MN1以及級間匹配電路MN2的區域。此外，符號50示出配置輸出匹配電路MN3的區域。另外，在從與基板100的構裝面垂直的方向觀察時，IC晶片C1、C2構成具有四個邊的形狀(例如，長方形或正方形等矩形)。另外，為了便於說明，省略了分別對IC晶片C1、C2、輸入匹配電路MN1、級間匹配電路MN2以及輸出匹配電路MN3進行連接的配線的圖示。
IC晶片C2配置在輸入匹配電路MN1以及級間匹配電路MN2(區域40)與輸出匹配電路MN3(區域50)之間。為了便於說明，將輸入開關SW1(區域10)、控制電路CU(區域30)以及輸出開關SW2(區域20)的排列方向稱為排列方向D1。將IC晶片C2的四個邊中的與排列方向D1大致平行且與IC晶片C1最接近的邊稱為邊L1。此外，將IC晶片C2的四個邊中的與輸入匹配電路MN1以及級間匹配電路MN2(區域40)最接近的邊稱為邊L2。此外，將IC晶片C2的四個邊中的與輸出匹配電路MN3(區域50)最接近的邊稱為邊L3。此時，邊L2和邊L3於中間隔著邊L1而對向。即，輸入匹配電路MN1和級間匹配電路 MN2(區域40)、IC晶片C2以及輸出匹配電路MN3(區域50)的排列方向與排列方向D1平行。此外，將IC晶片C1的四個邊中的與排列方向D1大致垂直且與輸入開關SW1(區域10)最接近的邊稱為邊L4。將IC晶片C1的四個邊中的與排列方向D1大致垂直且與輸出開關SW2(區域20)最接近的邊稱為邊L5。此時，邊L2以及邊L4配置在功率放大模組M1的相同側(在圖2所示的例子中為左側)，邊L3以及邊L5配置在功率放大模組M1的相同側(在圖2所示的例子中為右側)。
圖3係表示功率放大模組M1的接地面的位置關係的說明圖。在IC晶片C1的兩個主面中的與基板100相接的主面(例如，背面)的輸入開關SW1(區域10)與輸出開關SW2(區域20)之間形成有接地面G1。此外，在IC晶片C2的兩個主面中的與基板100相接的主面(例如，背面)形成有接地面G2。在基板100中，埋設有接地層G3，接地面G1、G2與接地層G3通過過孔(未圖示)電連接。
根據實施形態1的功率放大模組M1，由於輸入開關SW1(區域10)、輸出開關SW2(區域20)以及控制電路CU(區域30)積體化在單個IC晶片C1，所以無需通過導線、設置在基板100上的配線對它們進行連接。由此，能夠削減搭載在基板100的部件的件數，能夠實現小型化以及低成本化。此外，通過在輸入開關SW1(區域10)與輸出開關SW2(區域20)之間形成控制電路CU(區域30)，從而控制電路CU(區域30)抑制輸入開關SW1(區域10)與輸出開關SW2(區域20)之間的電磁耦合，能夠確保兩者間的充分的隔離度。由此，能夠抑制功率放大模組M1的無用的振盪動作。特別是，通過在輸入匹配電路MN1以及級間匹配電路MN2(區域40)與輸出匹配電路MN3(區域50)之間配置IC晶片C2，從而能夠確保輸入匹配電路MN1以及級間匹配電路MN2與輸出匹配電路MN3之間的充分的隔離度。此外，通過將輸入開關SW1 (區域10)、輸入匹配電路MN1(區域40)以及級間匹配電路MN2(區域40)配置在功率放大模組M1的相同側，並將輸出開關SW2(區域20)以及輸出匹配電路MN3(區域50)配置在功率放大模組M1的相同側，從而能夠提高隔離效果。此外，通過在IC晶片C1的背面的輸入開關SW1(區域10)與輸出開關SW2(區域20)之間形成接地面G1，並在IC晶片C2的背面形成接地面G2，從而能夠提高隔離效果。與接地面G1、G2連接的接地層G3優選形成為，在從與基板100的構裝面垂直的方向觀察時，將功率放大模組M1的各構成部件彼此之間(特別是，輸入匹配電路MN1以及級間匹配電路MN2(區域40)與輸出匹配電路MN3(區域50)之間)隔開。由此，能够进一步提高隔高效果。另外，圖3的符號SL1示出RF訊號通過的訊號路徑。與離散地配置了功率放大模組M1的各構成部件的現有的構成相比較，根據實施形態1的功率放大模組M1，能夠將訊號路徑SL1的長度設為所需最小限度，因此具有能夠降低插入損耗這樣的優點。
圖4係表示實施形態2的功率放大模組M2的各構成部件的布局關係的說明圖。功率放大模組M2與實施形態1的不同點在於，代替實施形態1的IC晶片C1、C2而具備IC晶片C3。其中，功率放大模組M2的各構成部件的連接關係與圖1所示的連接關係相同。
在圖4中，符號60、70分別示出形成驅動級放大器PA1以及輸出級放大器PA2的區域。輸入開關SW1(區域10)、輸出開關SW2(區域20)、控制電路CU(區域30)、驅動級放大器PA1(區域60)以及輸出級放大器PA2(區域70)積體化在單個IC晶片C3。IC晶片C3在輸入匹配電路MN1以及級間匹配電路MN2(區域40)與輸出匹配電路MN3(區域50)之間，倒晶構裝在基板100。另外，為了便於說明，省略了分別對IC晶片C3、輸入匹配電路MN1、級間匹配電路MN2以及輸出匹配電路MN3進行連接的配線的圖示。
在輸入開關SW1(區域10)與輸出開關SW2(區域20)之間形成有控制電路CU(區域30)。在輸入開關SW1(區域10)與控制電路CU(區域30)之間，形成有驅動級放大器PA1(區域60)及/或輸出級放大器PA2(區域70)。在輸入開關SW1(區域10)、驅動級放大器PA1(區域60)以及輸出級放大器PA2(區域70)與輸出開關SW2(區域20)之間，形成有控制電路CU(區域30)。將IC晶片C3的四個邊中的與輸入開關SW1(區域10)以及驅動級放大器PA1(區域60)最接近的邊稱為邊L6，將與輸出級放大器PA2(區域70)最接近的邊稱為邊L7。此時，邊L6與邊L7對向。
圖5係表示功率放大模組M2的接地面的位置關係的說明圖。在IC晶片C3的兩個主面中的與基板100相接的主面(例如，背面)形成有接地面G4。在基板100中，埋設有接地層G5，接地面G4與接地層G5通過過孔(未圖示)電連接。
根據實施形態2的功率放大模組M2，由於輸入開關SW1(區域10)、輸出開關SW2(區域20)、控制電路CU(區域30)、驅動級放大器PA1(區域60)以及輸出級放大器PA2(區域70)積體化在單個IC晶片C3，所以無需通過導線、設置在基板100上的配線對它們進行連接。由此，能夠削減搭載在基板100的部件的件數，能夠實現小型化以及低成本化。特別是，在實施形態2中，與實施形態1相比，更能夠削減搭載在基板100的部件的件數，因此具有容易進行IC晶片C3向基板100的倒晶構裝的優點。此外，通過在IC晶片C3的背面形成接地面G4，從而能夠確保輸入輸出訊號間的充分的隔離度。與接地面G4連接的接地層G5優選形成為，在從與基板100的構裝面垂直的方向觀察時，將功率放大模組M2的各構成部件彼此之間(特別是，輸入匹配電路MN1以及級間匹配電路MN2與輸出匹配電路MN3之間)隔開。由此，能夠進一步提高隔離效果。另外，圖4的符號SL2示出RF訊號通過的訊號路徑。與離散地配置了功 率放大模組M2的各構成部件的現有的構成相比較，根據實施形態2的功率放大模組M2，能夠將訊號路徑SL2的長度設為所需最小限度，因此具有能夠降低插入損耗這樣的優點。
圖6係表示實施形態3的功率放大模組M3的各構成部件的構裝上的布局關係的說明圖。在功率放大模組M3中，區域10、60間的相對位置關係以及區域40、50間的相對位置關係與實施形態2的功率放大模組M2不同。其中，功率放大模組M3的各構成部件的連接關係與圖1所示的連接關係相同。此外，在實施形態3中，也與實施形態2同樣地，IC晶片C3具有接地面G4，在基板100中，埋設有接地層G5，接地面G4與接地層G5通過過孔(未圖示)電連接。此外，為了便於說明，省略了分別對IC晶片C3、輸入匹配電路MN1(區域40)、級間匹配電路MN2(區域40)以及輸出匹配電路MN3(區域50)進行連接的配線的圖示。在以下的說明中，以實施形態2、3的不同點為中心進行說明，並省略關於兩者的共同點的詳細說明。
在驅動級放大器PA1(區域60)及/或輸出級放大器PA2(區域70)與控制電路CU(區域30)之間配置有輸入開關SW1(區域10)。為了便於說明，將驅動級放大器PA1(區域60)、輸入開關SW1(區域10)、控制電路CU(區域30)以及輸出開關SW2(區域20)的排列方向稱為排列方向D2。將IC晶片C3的四個邊中的與排列方向D2大致平行且與輸出級放大器PA2最接近的邊稱為邊L8。此外，將IC晶片C3的四個邊中的與邊L8正交且與驅動級放大器PA1(區域60)最接近的邊稱為邊L9。此時，輸出匹配電路MN3(區域50)與邊L8平行地配置，且與IC晶片C3的四個邊中的邊L8最接近。此外，輸入匹配電路MN1以及級間匹配電路MN2(區域40)與邊L9平行地配置，且與IC晶片C3的四個邊中的邊L9最接近。
根據實施形態3的功率放大模組M3，能夠在相互正交的兩個方 向上形成輸入輸出訊號的配線，因此能夠確保輸入輸出訊號間的充分的隔離度。另外，圖6的符號SL3示出RF訊號通過的訊號路徑。與離散地配置了功率放大模組M3的各構成部件的現有的構成相比較，根據實施形態3的功率放大模組M3，能夠將訊號路徑SL3的長度設為所需最小限度，因此具有能夠降低插入損耗這樣的優點。
圖7係表示實施形態4的功率放大模組M4的各構成部件的構裝上的布局關係的說明圖。功率放大模組M4與實施形態1的功率放大模組M1的不同點在於，不具備輸入開關SW1。其中，功率放大模組M4的各構成部件的連接關係與圖1所示的連接關係相同。在以下的說明中，以實施形態1、4的不同點為中心進行說明，省略關於兩者的共同點的詳細說明。
輸出開關SW2(區域20)以及控制電路CU(區域30)積體化在單個IC晶片C4。驅動級放大器PA1以及輸出級放大器PA2積體化在單個IC晶片C5。其中，需要注意的是，省略了分別對IC晶片C4、C5、輸入匹配電路MN1(區域40)、級間匹配電路MN2(區域40)以及輸出匹配電路MN3(區域50)進行連接的配線的圖示。為了便於說明，將控制電路CU(區域30)以及輸出開關SW2(區域20)的排列方向稱為排列方向D3。將IC晶片C5的四個邊中的與排列方向D3大致平行且與IC晶片C4最接近的邊稱為邊L10。將IC晶片C5的四個邊中的與輸入匹配電路MN1(區域40)以及級間匹配電路MN2(區域40)最接近的邊稱為邊L11。將IC晶片C5的四個邊中的與輸出匹配電路MN3(區域50)最接近的邊稱為邊L12。此時，邊L11與邊L12於中間隔著邊L10而對向。此外，將IC晶片C4的四個邊中的與排列方向D3大致垂直且與控制電路CU(區域30)最接近的邊稱為邊L13。將IC晶片C4的四個邊中的與排列方向D3大致垂直且與輸出開關SW2(區域20)最接近的邊稱為邊L14。此時，邊L11以及邊L13配置在功率放大模組M4的相同側(在圖7所示的例子中為左側)，且邊L12以及邊L14 配置在功率放大模組M4的相同側(在圖7所示的例子中為右側)。
根據實施形態4的功率放大模組M4，由於輸出開關SW2(區域20)以及控制電路CU(區域30)積體化在單個IC晶片C4，所以無需通過導線、設置在基板100上的配線對它們進行連接。由此，能夠削減搭載在基板100的部件的件數，能夠實現小型化以及低成本化。此外，通過在輸入匹配電路MN1以及級間匹配電路MN2(區域40)與輸出匹配電路MN3(區域50)之間配置IC晶片C5，從而能夠確保輸入匹配電路MN1以及級間匹配電路MN2(區域40)與輸出匹配電路MN3(區域50)之間的充分的隔離度。此外，通過將輸入匹配電路MN1以及級間匹配電路MN2(區域40)配置在功率放大模組M4的相同側，並將輸出開關SW2(區域20)以及輸出匹配電路MN3(區域50)配置在功率放大模組M4的相同側，從而能夠確保輸入輸出訊號間的充分的隔離度。另外，圖7的符號SL4示出RF訊號通過的訊號路徑。與離散地配置了功率放大模組M4的各構成部件的現有的構成相比較，根據實施形態4的功率放大模組M4，能夠將訊號路徑SL4的長度設為所需最小限度，因此具有能夠降低插入損耗這樣的優點。
圖8係表示實施形態5的功率放大模組M5的各構成部件的構裝上的布局關係的說明圖。功率放大模組M5與實施形態4的不同點在於，代替實施形態4的IC晶片C4、C5而具備IC晶片C6。其中，功率放大模組M5的各構成部件的連接關係與圖1所示的連接關係相同。
驅動級放大器PA1(區域60)、輸出級放大器PA2(區域70)、控制電路CU(區域30)以及輸出開關SW2(區域20)積體化在單個IC晶片C6。其中，需要注意的是，省略了分別對IC晶片C6、輸入匹配電路MN1(區域40)、級間匹配電路MN2(區域40)以及輸出匹配電路MN3(區域50)進行連接的配線的圖示。IC晶片C6被倒晶安裝在基板100。在驅動級放大器PA1(區 域60)以及輸出級放大器PA2(區域70)與輸出開關SW2(區域20)之間形成有控制電路CU(區域30)。此外，將IC晶片C6的四個邊中的與輸出級放大器PA2(區域70)以及輸出匹配電路MN3(區域50)最接近的邊稱為邊L15，將與驅動級放大器PA1(區域60)、輸入匹配電路MN1(區域40)以及級間匹配電路MN2(區域40)最接近的邊稱為邊L16。此時，邊L15與邊L16對向。
根據實施形態5的功率放大模組M5，由於輸出開關SW2(區域20)，控制電路CU(區域30)、驅動級放大器PA1(區域60)以及輸出級放大器PA2(區域70)積體化在單個IC晶片C6，所以無需通過導線、設置在基板100上的配線對它們進行連接。由此，能夠削減搭載在基板100的部件的件數，能夠實現小型化以及低成本化。特別是，在實施形態5中，與實施形態4相比，更能夠削減搭載在基板100的部件的件數，因此具有容易進行IC晶片C6向基板100的倒晶構裝的優點。因為IC晶片C6配置在輸入匹配電路MN1以及級間匹配電路MN2(區域40)與輸出匹配電路MN3(區域50)之間，所以能夠確保輸入輸出訊號間的充分的隔離度。另外，圖8的符號SL5示出RF訊號通過的訊號路徑。與離散地配置了功率放大模組M5的各構成部件的現有的構成相比較，根據實施形態5的功率放大模組M5，能夠將訊號路徑SL5的長度設為所需最小限度，因此具有能夠降低插入損耗這樣的優點。
圖9係表示實施形態6的功率放大模組M6的各構成部件的構裝上的布局關係的說明圖。在功率放大模組M6中，區域40、50間的相對位置關係與實施形態5的功率放大模組M5不同。其中，功率放大模組M6的各構成部件的連接關係與圖1所示的連接關係相同。將IC晶片C6的四個邊中的與驅動級放大器PA1(區域60)、輸入匹配電路MN1(區域40)以及級間匹配電路MN2(區域40)最接近的邊稱為邊L17。此時，邊L15與邊L17大致正交。
根據實施形態6的功率放大模組M6，能夠在相互正交的兩個方 向上形成輸入輸出訊號的配線，因此能夠確保輸入輸出訊號間的充分的隔離度。另外，圖9的符號SL6示出RF訊號通過的訊號路徑。與離散地配置了功率放大模組M6的各構成部件的現有的構成相比較，根據實施形態6的功率放大模組M6，能夠將訊號路徑SL6的長度設為所需最小限度，因此具有能夠降低插入損耗這樣的優點。
圖10係表示本實施形態7的功率放大模組M7的構成的說明圖。功率放大模組M7與實施形態1的功率放大模組M1的不同點在於，具備複數個雙工器DPX1、DPX2、DPX3、DPX4和天線開關ANT-SW。天線開關ANT-SW具備與雙工器DPX1、DPX2、DPX3、DPX4分別連接的端子P51、P52、P53、P54和與天線ANT連接的天線端子P55。天線開關ANT-SW通過在複數個端子P51、P52、P53、P54與天線端子P55之間選擇性地建立訊號路徑，從而將複數個輸出訊號路徑Tx1、Tx2、Tx3、Tx4中的任一個與天線端子P55選擇性地進行連接。控制電路CU對天線開關ANT-SW的切換動作進行控制。
雙工器DPX1將通過輸出訊號路徑Tx1輸入到雙工器DPX1的RF訊號(發送訊號)和從天線開關ANT-SW的端子P51輸入到雙工器DPX1的RF訊號(接收訊號)進行分離。同樣地，雙工器DPX2、DPX3、DPX4將發送訊號和接收訊號進行分離。被雙工器DPX1、DPX2、DPX3、DPX4進行了濾波的接收訊號分別通過接收訊號路徑Rx1、Rx2、Rx3、Rx4。
圖11係表示功率放大模組M7的各構成部件的構裝上的布局關係的說明圖。在此，符號80、91、92、93、94分別示出配置天線開關ANT-SW、以及雙工器DPX1、DPX2、DPX3、DPX4的區域。驅動級放大器PA1(區域60)、輸出級放大器PA2(區域70)、輸入開關SW1(區域10)、輸出開關SW2(區域20)、控制電路CU(區域30)以及天線開關ANT-SW(區域80)積體化在單個IC晶片C7。其中，需要注意的是，省略了分別對IC晶片C7、雙工器 DPX1(區域91)、DPX2(區域92)、DPX3(區域93)、DPX4(區域94)、輸入匹配電路MN1(區域40)、級間匹配電路MN2(區域40)以及輸出匹配電路MN3(區域50)進行連接的配線的圖示。IC晶片C7被倒晶安裝在基板100。IC晶片C7配置在配置雙工器DPX1、DPX2的區域91、92與配置雙工器DPX3、DPX4的區域93、94之間。在輸入開關SW1(區域10)與輸出開關SW2(區域20)之間形成控制電路CU(區域30)。此外，在IC晶片C7的兩個主面中的與基板100相接的主面(例如，背面)的輸出開關SW2(區域20)與天線開關ANT-SW(區域80)之間形成有接地面G6。在基板100中，埋設有接地層G7，接地面G6與接地層G7通過過孔(未圖示)電連接。另外，輸入開關SW1(區域10)、輸出開關SW2(區域20)、控制電路CU(區域30)、驅動級放大器PA1(區域60)以及輸出級放大器PA2(區域70)的相對位置關係與實施形態3相同，因此省略其詳細說明。
根據實施形態7的功率放大模組M7，由於驅動級放大器PA1(區域60)、輸出級放大器PA2(區域70)、輸入開關SW1(區域10)、輸出開關SW2(區域20)、控制電路CU(區域30)以及天線開關ANT-SW(區域80)積體化在單個IC晶片C7，所以無需通過導線、設置在基板100上的配線對它們進行連接。由此，能夠削減搭載在基板100的部件的件數，能夠實現小型化以及低成本化。此外，通過在輸入開關SW1(區域10)與輸出開關SW2(區域20)之間配置控制電路CU(區域30)，從而控制電路CU(區域30)抑制輸入開關SW1(區域10)與輸出開關SW2(區域20)之間的電磁耦合，能夠確保兩者間的充分的隔離度。由此，能夠抑制功率放大模組M7的無用的振盪動作。特別是，通過在輸出開關SW2(區域20)與天線開關ANT-SW(區域80)之間形成接地面G6，從而能夠提高兩者間的隔離度。此外，通過將IC晶片C7的背面的接地面G6與基板100的接地層G7進行連接，從而能夠確保輸出開關SW2與天 線開關ANT-SW(區域80)之間的充分的隔離度。與接地面G6連接的接地層G7優選形成為，在從與基板100的構裝面垂直的方向觀察時，將功率放大模組M7的各構成部件彼此之間(特別是，區域40與區域91、92之間、以及區域50與區域93、94之間)隔開。由此，能夠進一步提高隔離效果。另外，圖11的符號SL7示出RF訊號通過的訊號路徑。與離散地配置了功率放大模組M7的各構成部件的現有的構成相比較，根據實施形態7的功率放大模組M7，能夠將訊號路徑SL7的長度設為所需最小限度，因此具有能夠降低插入損耗這樣的優點。
另外，為了對IC晶片C1至C7進行區分，有時將IC晶片Ci稱為第iIC晶片(其中，i為1至7的整數)。此外，為了對邊L1至邊L17進行區分，有時將邊Lj稱為第j邊(其中，j為1至17的整數)。此外，在對接地面G1、G2進行區分的情況下，有時將接地面G1稱為第一接地面，將接地面G2稱為第二接地面。
以上說明的實施形態用於使本發明容易理解，並非用於對本發明進行限定解釋。本發明能夠在不脫離其主旨的情況下進行變更或改良，並且本發明還包含其等價物。即，只要具備本發明的特徵，則本領域技術人員對實施形態施加了適當的設計變更的方式也包含於本發明的範圍。實施形態具備的元件及其配置等並不限定於例示的元件及其配置等，能夠適當地進行變更。

Claims (18)

  1. 一種功率放大模組，具備：輸出級放大器；驅動級放大器，串聯連接在所述輸出級放大器的前級；輸入開關，將複數個輸入訊號路徑中的任一個與所述驅動級放大器的輸入端子選擇性地進行連接；輸出開關，將複數個輸出訊號路徑中的任一個與所述輸出級放大器的輸出端子選擇性地進行連接；輸入匹配電路，將所述輸入開關與所述驅動級放大器進行連接；級間匹配電路，將所述驅動級放大器與所述輸出級放大器進行連接；輸出匹配電路，將所述輸出級放大器與所述輸出開關進行連接；以及控制電路，對所述輸入開關、所述輸出開關、所述驅動級放大器以及所述輸出級放大器的動作進行控制，所述輸入開關、所述輸出開關以及所述控制電路積體化在第一IC晶片，在所述輸入開關與所述輸出開關之間配置有所述控制電路。
  2. 如請求項1所述之功率放大模組，其中，所述驅動級放大器以及所述輸出級放大器積體化在第二IC晶片，在所述第二IC晶片的四個邊之中，將與所述輸入開關、所述控制電路以及所述輸出開關的排列方向大致平行且與所述第一IC晶片最接近的邊設為第一邊，將與所述輸入匹配電路以及所述級間匹配電路最接近的邊設為第二邊，將與所述輸出匹配電路最接近的邊設為第三邊，此時，所述第二邊與所述第三邊對向，在所述第一IC晶片的四個邊之中，將與所述排列方向大致垂直且與所述輸入開關最接近的邊設為第四邊，將與所述排列方向大致垂直且與所述輸出開關最接近的邊設為第五邊，此時，所述第二邊以及所述第四邊配置在所述功率放大模組的相同側，且所述第三邊以及所述第五邊配置在所述功率放大模組的相同側。
  3. 如請求項2所述之功率放大模組，其中，所述功率放大模組還具備：基板，配置所述第一IC晶片、所述第二IC晶片、所述輸入匹配電路、所述級間匹配電路以及所述輸出匹配電路，在所述第一IC晶片的兩個主面中的與所述基板相接的主面的所述輸入開關與所述輸出開關之間形成有第一接地面。
  4. 如請求項3所述之功率放大模組，其中，在所述第二IC晶片的兩個主面中的與所述基板相接的主面形成有第二接地面，所述第一接地面與所述第二接地面連接。
  5. 一種功率放大模組，具備：輸出級放大器；驅動級放大器，串聯連接在所述輸出級放大器的前級；輸入開關，將複數個輸入訊號路徑中的任一個與所述驅動級放大器的輸入端子選擇性地進行連接；輸出開關，將複數個輸出訊號路徑中的任一個與所述輸出級放大器的輸出端子選擇性地進行連接；輸入匹配電路，將所述輸入開關與所述驅動級放大器進行連接；級間匹配電路，將所述驅動級放大器與所述輸出級放大器進行連接；輸出匹配電路，將所述輸出級放大器與所述輸出開關進行連接；以及控制電路，對所述輸入開關、所述輸出開關、所述驅動級放大器以及所述輸出級放大器的動作進行控制，所述輸入開關、所述輸出開關、所述控制電路、所述驅動級放大器以及所述輸出級放大器積體化在第三IC晶片，在所述輸入開關、所述驅動級放大器以及所述輸出級放大器與所述輸出開關之間配置有所述控制電路。
  6. 如請求項5所述之功率放大模組，其中，在所述輸入開關與所述控制電路之間配置有所述驅動級放大器及/或所述輸出級放大器。
  7. 如請求項6所述之功率放大模組，其中，在所述第三IC晶片的四個邊之中，將與所述輸入開關以及所述驅動級放大器最接近的邊設為第六邊，將與所述輸出級放大器最接近的邊設為第七邊，此時，所述第六邊與所述第七邊對向。
  8. 如請求項7所述之功率放大模組，其中，所述功率放大模組還具備：基板，配置所述第三IC晶片、所述輸入匹配電路、所述級間匹配電路以及所述輸出匹配電路，在所述第三IC晶片的兩個主面中的與所述基板相接的主面形成有接地面。
  9. 如請求項8所述之功率放大模組，其中，所述第三IC晶片倒晶構裝在所述基板。
  10. 如請求項5所述之功率放大模組，其中，在所述驅動級放大器及/或所述輸出級放大器與所述控制電路之間配置有所述輸入開關。
  11. 如請求項10所述之功率放大模組，其中，在所述第三IC晶片的四個邊之中，將與所述驅動級放大器、所述輸入開關、所述控制電路以及所述輸出開關的排列方向大致平行且與所述輸出級放大器最接近的邊設為第八邊，將與所述第八邊正交且與所述驅動級放大器最接近的邊設為第九邊，此時，所述輸出匹配電路與所述第八邊平行地配置，且與所述第三IC晶片的四個邊中的所述第八邊最接近，所述輸入匹配電路以及所述級間匹配電路與所述第九邊平行地配置，且與所述第三IC晶片的四個邊中的所述第九邊最接近。
  12. 一種功率放大模組，具備：輸出級放大器；驅動級放大器，串聯連接在所述輸出級放大器的前級；輸出開關，將複數個輸出訊號路徑中的任一個與所述輸出級放大器的輸出端子選擇性地進行連接；輸入匹配電路，與所述驅動級放大器的輸入端子連接；級間匹配電路，將所述驅動級放大器與所述輸出級放大器進行連接；輸出匹配電路，將所述輸出級放大器與所述輸出開關進行連接；以及控制電路，對所述輸出開關、所述驅動級放大器以及所述輸出級放大器的動作進行控制，所述輸出開關以及所述控制電路積體化在第四IC晶片，所述驅動級放大器以及所述輸出級放大器積體化在第五IC晶片，在所述第五IC晶片的四個邊之中，將與所述控制電路以及所述輸出開關的排列方向大致平行且與所述第四IC晶片最接近的邊設為第十邊，將與所述輸入匹配電路以及所述級間匹配電路最接近的邊設為第十一邊，將與所述輸出匹配電路最接近的邊設為第十二邊，此時，所述第十一邊與所述第十二邊對向，在所述第四IC晶片的四個邊之中，將與所述排列方向大致垂直且與所述控制電路最接近的邊設為第十三邊，將與所述排列方向大致垂直且與所述輸出開關最接近的邊設為第十四邊，此時，所述第十一邊以及所述第十三邊配置在所述功率放大模組的相同側，且所述第十二邊以及所述第十四邊配置在所述功率放大模組的相同側。
  13. 一種功率放大模組，具備：輸出級放大器；驅動級放大器，串聯連接在所述輸出級放大器的前級；輸出開關，將複數個輸出訊號路徑中的任一個與所述輸出級放大器的輸出端子選擇性地進行連接；輸入匹配電路，與所述驅動級放大器的輸入端子連接；級間匹配電路，將所述驅動級放大器與所述輸出級放大器進行連接；輸出匹配電路，將所述輸出級放大器與所述輸出開關進行連接；以及控制電路，對所述輸出開關、所述驅動級放大器以及所述輸出級放大器的動作進行控制，所述驅動級放大器、所述輸出級放大器、所述控制電路以及所述輸出開關積體化在第六IC晶片，在所述驅動級放大器以及所述輸出級放大器與所述輸出開關之間配置有所述控制電路。
  14. 如請求項13所述之功率放大模組，其中，在所述第六IC晶片的四個邊之中，將與所述輸出級放大器以及所述輸出匹配電路最接近的邊設為第十五邊，將與所述驅動級放大器、所述輸入匹配電路以及所述級間匹配電路最接近的邊設為第十六邊，此時，所述第十五邊與所述第十六邊對向。
  15. 如請求項13所述之功率放大模組，其中，在所述第六IC晶片的四個邊之中，將與所述輸出級放大器以及所述輸出匹配電路最接近的邊設為第十五邊，將與所述驅動級放大器、所述輸入匹配電路以及所述級間匹配電路最接近的邊設為第十七邊，此時，所述第十五邊與所述第十七邊大致正交。
  16. 一種功率放大模組，具備：輸出級放大器；驅動級放大器，串聯連接在所述輸出級放大器的前級；輸入開關，將複數個輸入訊號路徑中的任一個與所述驅動級放大器的輸入端子選擇性地進行連接；輸出開關，將複數個輸出訊號路徑中的任一個與所述輸出級放大器的輸出端子選擇性地進行連接；輸入匹配電路，將所述輸入開關與所述驅動級放大器進行連接；級間匹配電路，將所述驅動級放大器與所述輸出級放大器進行連接；輸出匹配電路，將所述輸出級放大器與所述輸出開關進行連接；天線開關，將所述複數個輸出訊號路徑中的任一個與天線端子選擇性地進行連接；以及控制電路，對所述輸出開關、所述驅動級放大器以及所述輸出級放大器的動作進行控制，所述驅動級放大器、所述輸出級放大器、所述輸入開關、所述輸出開關、所述控制電路以及所述天線開關積體化在第七IC晶片，在所述輸入開關與所述輸出開關之間配置有所述控制電路。
  17. 如請求項16所述之功率放大模組，其中，所述功率放大模組還具備：基板，配置所述第七IC晶片、所述輸入匹配電路、所述級間匹配電路以及所述輸出匹配電路，在所述第七IC晶片的兩個主面中的與所述基板相接的主面的所述輸出開關與所述天線開關之間形成有接地面。
  18. 如請求項17所述之功率放大模組，其中，所述接地面與所述基板的接地層連接。
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