WO2001048935A1

WO2001048935A1 - Commutateur haute frequence, module de commutation haute frequence et dispositif de communications sans fil

Info

Publication number: WO2001048935A1
Application number: PCT/JP2000/009435
Authority: WO
Inventors: Shigeru Kemmochi; Mitsuhiro Watanabe; Tsuyoshi Taketa; Hiroyuki Tai
Original assignee: Hitachi Metals, Ltd.
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2001-07-05
Also published as: ATE488052T1; EP2239863A2; HK1043263A1; US20060030355A1; EP2239863A3; US20020183016A1; JP4458304B2; JP2009089412A; EP1168650A4; DE60045215D1; EP1168650B1; JP4324814B2; ATE545206T1; JP2009207168A; US7003312B2; HK1043263B; JP4336931B2; EP1168650A1; EP2239863B1; US7471962B2

Description

高周波スィッチ回路、及びこれを用いた

高周波スィツチモジュール並びに無線通信装置技術分野

本発明はマイクロ波帯等の高周波帯域で用いられる分波回路に関し、デイジタル携帯電話等の高周波回路において、複数の周波数帯の高周波信号を分波する分波回路と、それを用いた信号の伝送経路を切り変えるための高周波スィッチ回路、及びそれらをシート層内に内蔵あるいは搭載して一体型積層体とした高周波スィツチモジュール、更にこれらを用いた携帯電話等の無線通信装置に関する。

近年の無線通信装置、例えば携帯電話の普及には、目を見張るものがあり、携帯電話の機能、サービスの向上が益々図られている（以下、携帯電話を例にとって説明する）。携帯電話のシステムとしては、例えば主に欧州で盛んな GSM ( Global System for Mobile Communications ) 方式、 DCS 1800 (Digital Cellular System 1800) 方式、米国で盛んな PCS (Personal Communications Services)方式、日本で採用されている: PDC (Personal Digital CeUular)方式等の様々なシステムがあるが、昨今の携帯電話の急激な普及にともない、特に先進国の主要な大都市部においては各システムに割り当てられた周波数帯ではシステム利用者を賄い切れず、接続が困難であったり、通話途中で接続が切断する等の問題が生じている。そこで、前記利用者が複数のシステムを利用できるようにして、実質的に利用可能な周波数の増加を計り、さらにサービス区域の拡充ゃ各システムの通信インフラの有効活用することが提唱されている。そこで、この新たなシステムを持った携帯電話として、デュアルバンド携帯電話（特許第 2983016号参照)、トリプルバンド携帯電話等の提案がなされている。このデュアルバンド携帯電話は、通常の携帯電話が一つの送受信系のみを取り扱うのに対し、 2つの送受信系を取り扱うものであり、トリプルバンド携帯電話は、 3つの送受信系を取り扱うものである。これにより、複数のシステムの中から利用者は都合の良い送受信系を選択して利用することができるものである。

このような携帯電話では、それぞれのシステムの周波数帯に応じて低周波側と高周波側のいずれかのシステムに受信信号を振り分ける分波器 (Diplexer) と、受信経路と送信経路の信号経路の信号経路を切り換える高周波スィッチ回路とをモジュール化した高周波スィツチモジュールが用いられている。また受信と送信を分離する手段として経路を切り換える高周波スィツチに代えて受信周波数と送信周波数の周波数差を利用して帯域通過フィル夕からなる分波器 (Duplexer) を用いることもある。例えば特開平 8-321738号は、第 1の帯域通過フィル夕と第 1の位相器及び第 2の帯域通過フィル夕と第 2の位相器を組み合わせることによって高周波スィツチを用いないで周波数の異なる信号を分波する分波器を開示している。しかしながら、特開平 8-321738号はこのような分波器と高周波スィツチとを複合化して、より多くの周波数帯に応じた高周波スィツチ回路とすること、及び小型軽量の無線通信装置を得るためにその回路をモジュール化することに全く言及していない。

発明の目的

従って本発明の目的は、複数の周波数帯の信号を取り扱うマルチバンド用高周波スィッチモジュ一ルを小型化するのに好適な分波回路を提供することであ本発明のもう一つの目的は、かかる分波回路を用いて回路構成を簡単で安価にし、かつ電力消費を小さくした高周波スィツチ回路を提供することである。本発明のさらにもう一つの目的は、これらの高周波スィツチ回路を電極パ夕

―ンを有する複数の誘電体グリーンシートを積層一体化することにより形成した高周波スィツチモジュールを提供することである。

本発明のさらにもう一つの目的は、前記高周波スィッチモジュールを具備する小型の携帯電話等の無線通信装置を提供することである。

発明の開示

本発明者等は、複数の周波数帯の信号を取り扱うトリプルバンド用高周波スィツチモジュール等の高周波回路に用いる高周波スィツチ回路について鋭意研究した結果、図 15に示すトリプルバンド携帯電話用高周波スィツチモジュールに想到した。この高周波スイッチモジュールは、第 1の送受信系として DCS1800システム（送信 TX: 1710〜1785 MHz、受信 RX: 1805〜1880 MHz)、第 2の送受信系として PCSシステム（送信 X： 1850〜： 1910 MHz, 受信 RX： 1930〜1990 MHz)、第 3の送受信系として GSMシステム（送信 TX : 880〜915 MHz, 受信 RX： 925〜960 MHz) の 3つのシステムに対応し、トリブルノンド携帯電話のアンテナ ANTと、 GSM系、 DCS系、 PCS系のそれぞれの送受信回路とを振り分けて用いられる。

このトリプルバンド用高周波スィツチモジュールは、. ANTに接続される端子から高周波側の第 1及び第 2の送受信系（例えば DCS及び PCS)と低周波側の第 3の送受信系（例えば GSM) とを分波するために、ハイパスフィル夕 HPF と口一パスフィル夕 LPFとから構成された分波回路ブロック 103を有する。この分波回路ブロック 103 の口一パスフィル夕側の後段には、第 3の送受信系 GSMの送信回路 GSM T と分波回路プロックとを接続する経路と、第 3の送受信系の受信回路 GSM RXと分波回路プロックとを接続する経路を切り換える第 2のスイッチ回路ブロック 102とを有する。また分波回路ブロック 103のハィパスフィル夕側の後段には、第 1の送受信系の受信回路 DCS RXと分波回路ブロックとを接続する経路と、第 2の送受信系の受信回路 PCS RXと分波回路ブロックとを接続する経路と、第 1及び第 2の送受信系の送信回路 DCS/PCS TX と分波回路プロックとを接続する経路を切り換える第 1のスィッチ回路ブロック 101を有する。

第 1のスィツチ回路プロック 101は、端子 501と送信回路 DCS/PCS TXに接続される端子 504と受信回路 DCS RX及び PCS TXに接続される端子 505からなる SPDT (Single Pole Dual Throw) 型の高周波スィツチと、端子 505の後段に第 1の受信回路 GSM RXへの出力端子 502と第 2の受信回路（PCS RX) への出力端子 503を切り換える SPDT型の高周波スイッチとにより構成されている。上記スィツチ回路として例えば特閧平 6-197040号等に開示された複数のダイォードを用いたダイォ一ドスィツチ回路を用いると、図 15の一点鎖線で囲んだ第 1のスィヅチ回路ブロック 101は、図 16に示すように 4つのダイォ一ドからなる高周波スィツチとして構成される。

第 1のスィツチ回路ブロック 101において、端子 501と端子 503を接続するには、スィツチ回路を切り替えるための電圧コントロール回路 VC1から正の電圧を与え、電圧コントロール回路 VC2に 0の電圧を与えることにより、ダイォ —ド 201， 202を OFF状態とし、スィッチ回路を切り替えるための電圧コントロール回路 VC4から正の電圧を与え、電圧コントロール回路 VC3に 0の電圧を与えることにより、ダイオード 203，204を ON状態とすればよい。すなわち、端子 501に入力する高周波信号は、前記ダイォ一ド 202が OFF状態となっており、高インピ一ダンスであるために端子 504には現れず、ダイォード 201が OFF 状態となっており、高インピ一ダンスであるために端子 505と端子 501が伝送線路 401を介して接続され、端子 505に現れる。さらにダイオード 203が ON 状態となっており低インピーダンスとなるために、伝送線路 403が高周波的に接地され、端子 505から見た伝送線路 403のインピーダンスが高くなり、端子 502には前記高周波信号は現れず、ダイォ一ド 204が ON状態となっており低インピーダンスとなるために、端子 501に入力した高周波信号が端子 503に現れる。

ところが上記回路において端子 501と端子 503を接続するとき、換言すれば携帯電話の受信時に、前記電圧コントロール回路 VC3— VC4間に少なくとも 1 mA程度の電流を流すことが必要となり、その分バッテリーが消費される。よつて、携帯電話としては受信の待ち受け時間が短くなり、また低消費電流化が困難である。また上記各高周波スィツチは入力端子 1つに対して出力端子が 2 つある、いわゆる SPDT型のスィッチを 3つ用いているため、構造が複雑になる。さらに高周波スィツチモジュールを構成したとき回路も積層体自体も大きくなり、特にトリプルバンド以上の場合に問題があることが分かった。

従って、さらに携帯電話の小型化を可能にする高周波スィッチモジュールが望まれている。そこで本発明者等は、帯域通過フィル夕のインピ一ダンス特性に着目し、位相器と帯域通過フィル夕とを組み合わせた分波回路及び高周波スイッチを組合せることにより、揷入損失特性が良く、全体の回路構成が簡単で消費電力が低減した高周波スィツチ回路及びそのモジュールが得られることを発見し、本発明に想到した。

複数の周波数帯の高周波信号を共用する本発明の第 1の態様による高周波スィツチ回路は、

高周波信号が入出力する第 1の端子に接続され、第 1の周波数帯の送信信号又は第 2の周波数帯の送信信号を通過させるが、第 1の周波数帯の受信信号及び第 2の周波数帯の受信信号を遮断する第 1の高周波スィツチと、

前記第 1の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第 1の帯域通過フィル夕とからなる第 1の高周波回路と、前記第 1の端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィル夕とからなる第 2 の高周波回路とを有する分波回路とを備え、

前記第 1の位相器を構成する伝送線路を、前記第 2の帯域通過フィル夕の通過帯域周波数で前記第 1の高周波回路の入力側のィンピ一ダンスがほぼ開放となる線路長とするとともに、前記第 2の位相器を構成する伝送線路を、第 1の帯域通過フィル夕の通過帯域周波数で前記第 2の高周波回路の入力側のインピ —ダンスがほぼ開放となる線路長とし、もって第 1及び第 2の周波数帯の一方の受信信号を通過させるが他方を遮断することを特徴とする。

第 1及び第 2の周波数帯の送受信信号が一部重複する場合、第 2の送受信系 (例えば PCS)の送信信号が第 1の送受信系（例えば DCS)の受信回路（GSM RX) 側の第 1の高周波回路に流入するのを遮断する必要があり、第 1の端子と分波回路の間に第 1の周波数帯の受信信号又は第 2の周波数帯の受信信号を通過させ、第 1の周波数帯の送信信号及び第 2の周波数帯の送信信号を遮断する第 2の高周波スィツチを配置するのが効果的である。

複数の周波数帯の高周波信号を共用する本発明の第 2の態様による高周波スィツチ回路は、

アンテナ端子に接続され、互いに通過帯域が異なる第 1及び第 2のフィル夕回路と、

前記第 2のフィル夕回路に接続され、第 1の周波数帯の送信信号又は第 2の周波数帯の送信信号を通過させるが、第 1の周波数帯の受信信号及び第 2の周波数帯の受信信号を遮断する第 1の高周波スィツチと、前記第 2のフィル夕回路に接続され、第 1の周波数帯の受信信号又は第 2の周波数帯の受信信号を通過させるが、第 1の周波数帯の送信信号及び第 2の周波数帯の送信信号を遮断する第 2の高周波スィツチと、

前記第 2の高周波スィツチに接続され、前記第 1及び第 2の周波数帯のいずれか一方の受信信号を通過させるが他方を遮断する分波回路であって、前記第 2の高周波スィツチ側の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第 1の帯域通過フィル夕とからなる第 1の高周波回路と、前記端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィル夕とからなる第 2の高周波回路とを有する分波回路と、

前記第 1のフィル夕回路に接続され、第 3の送受信系の送信信号と受信信号とを切り換える高周波スィツチ回路と

を具備することを特徴とする。

複数の周波数帯の高周波信号を共用する本発明の第 3の態様による高周波スィツチ回路は、

前記第 2のフィル夕回路に接続され、第 1の周波数帯の送信信号及び第 2の周波数帯の送信信号を通過させる信号経路と、第 1の周波数帯の受信信号及び第 2の周波数帯の受信信号を通過させる信号経路とを切り替える第 1の高周波スィッチと、

前記第 1の高周波スィツチに接続され、前記第 1又は第 2の周波数帯のいずれか一方の受信信号を通過させるが他方を遮断する分波回路であって、前記第 1の高周波スィツチ側の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第 1の帯域通過フィル夕とからなる第 1の高周波回路と、前記端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィル夕とからなる第 2の高周波回路とを有する分波回路と、

前記第 1のフィル夕回路に接続され、第 3の送受信系の送信信号と受信信号とを切り換える高周波スィッチ回路と

を具備することを特徴とする。複数の周波数帯の高周波信号を共用する本発明の第 4の態様による高周波スィツチ回路は、

前記第 2のフィル夕回路に接続され、第 1の周波数帯の送信信号又は第 2の周波数帯の送信信号を通過させるが、第 1の周波数帯の受信信号及び第 2の周波数帯の受信信号を遮断する第 1の高周波スィヅチと、

前記第 2のフィル夕回路に接続され、第 1の周波数帯の受信信号又は第 2の周波数帯の受信信号を通過させるが、第 1の周波数帯の送信信号及び第 2の周波数帯の送信信号を遮断する第 2の高周波スィツチと、

前記第 2の高周波スィツチに接続され、第 1又は第 2の周波数帯のいずれか一方の受信信号を通過させるが他方を遮断する分波回路であって、前記第 2の高周波スィツチ側の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第

1の帯域通過フィル夕とからなる第 1の高周波回路と、前記端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィル夕とからなる第 2 の高周波回路とを有する分波回路と、

前記第 1のフィル夕回路に接続され、第 3の周波数帯の送信信号又は第 4の周波数帯の送信信号を通過させるが、第 3の周波数帯の受信信号及び第 4の周波数帯の受信信号を遮断する第 3の高周波スィツチと、

前記第 1のフィル夕回路に接続され、第 3の周波数帯の受信信号又は第 4の周波数帯の受信信号を通過させるが、第 3の周波数帯の送信信号及び第 4の周波数帯の送信信号を遮断する第 4の高周波スィツチと、

前記第 4の高周波スィツチに接続され、第 3又は第 4の周波数帯のいずれか一方の受信信号を通過させるが他方を遮断する分波回路であって、前記第 4の高周波スィツチ側の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第

1の帯域通過フィル夕とからなる第 1の高周波回路と、前記端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィル夕とからなる第 2 の高周波回路とを有する分波回路と

を具備することを特徴とする。複数の周波数帯の高周波信号を共用する本発明の第 5の態様による高周波スィツチ回路は、

前記第 1の高周波スィツチに接続され、第 1又は第 2の周波数帯のいずれか一方の受信信号を通過させるが他方を遮断する分波回路であって、前記第 1の高周波スィツチ側の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第 1の帯域通過フィル夕とからなる第 1の高周波回路と、前記端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィル夕とからなる第 2 の高周波回路とを有する分波回路と、

前記第 1のフィル夕回路に接続され、第 3の周波数帯の送信信号及び第 4の周波数帯の送信信号を通過させる信号経路と、第 3の周波数帯の受信信号及び第 4の周波数帯の受信信号を通過させる信号経路とを切り替える第 2の高周波スィツチと、

前記第 2の高周波スィツチに接続され、第 3又は第 4の周波数帯のいずれか —方の受信信号を通過させるが他方を遮断する分波回路であって、前記第 2の高周波スィツチ側の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第 1の帯域通過フィル夕とからなる第 1の高周波回路と、前記端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィル夕とからなる第 2 の高周波回路とを有する分波回路と

を具備することを特徴とする。

以上は順にデュアルバンド用、トリプルバンド用、クヮトロバンド用の高周波スィツチ回路の構成である。トリプルバンド用、クヮトロバンド用の高周波スィツチにおいては、前者は SPST型の高周波スィツチにより構成し、後者は SPDT型の高周波スイッチにより構成するのが好ましい。本発明の分波回路においては、一方の高周波回路における位相回路の位相の移動角度を、他方の高周波回路におけるフィル夕の通過帯域の入力インピーダンスが高くなるように適宜調整しているので、それぞれの通過帯域フィル夕に対応した双方の周波数成分の漏れがほとんどない。そのためフィル夕の伝送損失だけで出力を取り出せ、挿入損失が低い。なお位相回路は入力インピーダンスをほぼ開放とするために位相の移動角度を調整するもので、移相回路と言うこともできる。この分波回路を高周波スィッチの代わりとして用いるので、ダィオードの数が減り、低消費電力となる。また SPST型の高周波スィッチであればそれだけ回路構成が簡単になるし、 SPDT型を用いた場合でも図 15の回路に比べて高周波スィッチを 1つ削減することができるので、より安価な高周波スイッチモジュールを提供することができる。これはデュアルバンド用、トリプルバンド用、クヮトロバンド用と取り扱う周波数帯が多くなるほど効果的である。

本発明の特徴の 1つは、第 1、第 2、第 3及び第 4の送受信系の各送信回路を共用することであり、これにより高周波スィッチ回路全体の簡略化及び小型化が図られる。また第 1及び第 2の位相器は伝送線路とコンデンサ素子により構成しても良く、伝送線路の線路長は人/ 10~ λ/4であるのが好ましい。線路長はスパイラル状又はミアンダ状等にした線路の実際の長さである。

第 1及び第 2の帯域通過フィル夕は、弾性表面波フィル夕、積層型誘電体フィル夕、同軸型共振器フィル夕及びバルク波フィル夕であり、中でも弾性表面波フィル夕（平衡出力型弾性表面波フィル夕及び不平衡出力型弾性表面波フィル夕を含む）が好ましい。

本発明において、位相器を構成する伝送線路又はコンデンサ素子を、誘電体からなる複数のグリーンシート上に電極パターンにより形成し、このグリーンシートを積層、焼結して一体的な積層体に構成し、ワンチップ化した分波器とするのが好ましい。また帯域通過フィルタ（例えば面実装型の弾性表面波フィル夕）は一体型積層体上に搭載するのが好ましい。

各バンド用の高周波スィツチ回路において、分波回路の帯域通過フィル夕に不平衡出力型弾性表面波フィル夕を用いるとともに、この弾性表面波フィル夕の出力にバランを接続するのが好ましい。不平衡入力—不平衡出力型である弾性表面波フィル夕の出力に不平衡—平衡変換をするバラン回路を接続することにより、不平衡出力型弾性表面波フィル夕の後段の回路や電子部品が平衡入力型となっている場合には、別途変換回路を設ける必要がない。特にバラン回路を一体型積層体に内蔵した場合、部品点数を削減でき、実装面積も削減できる。もっとも不平衡入カー平衡出力型の弾性表面波フィル夕を用いた場合は、このような配慮はいらない。またこれらの高周波スィツチ回路に用いるスィツチ素子としてはダイォ一ドゃトランジス夕が好ましいが、ダイォードスィツチが最も効果的である。

通過帯域の異なる複数の送受信系を扱う本発明の分波器モジュールは、高周波信号が入出力する第 1の端子に接続された第 1の位相器と、その後段に配置された第 1の帯域通過フィル夕と、前記第 1の端子に接続された第 2の位相器と、その後段に配置された第 2の帯域通過フィル夕とからなり、前記第 1の位相器と前記第 2の位相器は、誘電体グリーンシートを積層し、焼結してなる積層体に内蔵されており、前記第 1の通過帯域フィル夕及び第 2の通過帯域フィル夕は前記積層体上に搭載されていることを特徴とする。

上記分波器モジュールにおいて、第 1の位相器は、第 2の帯域通過フィル夕の通過帯域周波数で入力側のインピーダンスがほぼ開放となる線路長の伝送線路により構成され、第 2の位相器は、第 1の帯域通過フィル夕の通過帯域周波数で入力側のインピーダンスがほぼ開放となる線路長の伝送線路により構成されているのが好ましい。

通過帯域の異なる複数の送受信系を扱う本発明の高周波スィツチモジュールは、上記高周波スィッチ回路の位相器、帯域通過フィル夕及び第 1及び第 2のフィル夕回路は伝送線路とコンデンサ素子により構成されていることを特徴とする。

上記高周波スイッチモジュールにおいて、位相器、帯域通過フィル夕及び第 1及び第 2のフィルタ回路の伝送線路及びコンデンサ素子の少なくと一部、及び前記第 1〜4の高周波スィッチの伝送線路の少なくとも一部は、誘電体からなる複数のグリーンシート上に電極パターンにより形成し、このグリーンシートを積層、焼結してなる一体型積層体に内蔵され、前記高周波スィッチを構成するダイオードは前記一体型積層体上に搭載されているのが好ましい。

位相器を伝送線路により構成することによつて帯域通過フィル夕を含む素子を積層体内に電極パターンで内蔵して高周波スィツチモジュールを一体型積層体にワンチップィ匕することにより、小型軽量化できるとともに設計の自由度の高い高周波部品となる。位相器の伝送線路の電極パターンは帯域通過フィル夕を構成する電極パターンの層よりも下層に設けるのが好ましい。位相器の伝送線路の電極パターンの配置を帯域通過フィル夕の下層に設けることにより、揷入損失特性及びアイソレーション特性を向上させることができる。

本発明の無線通信装置は、上記高周波スィッチモジュールを具備する。無線通信装置としては携帯電話機が好ましい。

本発明の好ましい態様においては、携帯電話機は上記高周波スィヅチ回路と、前記高周波スィツチ回路の動作モードを決めるための電圧を付与する電圧コントロール回路とを具備する。

本発明の携帯電話機は、挿入損失特性が良く低消費電力型の小型軽量の高周波スィツチモジュールを用いるので受信感度が高く、かつ受信の待ち受け時間が長い。図面の簡単な説明

図 1は本発明の分波回路を示すプロック図であり、

図 2は帯域通過フィル夕のインピーダンス特性を示すスミスチャートであり、図 3は帯域通過フィル夕のインピーダンス特性を示すスミスチャートであり、図 4は本発明の分波回路の他の例を示すプロック図であり、

図 5は本発明のデュアルバンド用高周スィツチ回路の一例を示すブロック図であり、

図 6は図 5のデュアルバンド用高周波スィツチ回路の等価回路を示す図であり、

図 7は本発明のデュアルバンド用高周波スィツチ回路の他の例を示すプロック図であり、図 8は本発明のデュアルバンド用高周波スィツチ回路のさらに他の例を示すプロック図であり、

図 9は図 8のデュアルバンド用高周波スィツチ回路の等価回路を示す図であり、

図 10は本発明のトリプルバンド用高周波スィツチ回路の一例を示すプロック図であり、

図 11は本発明のクヮトロバンド用高周波スィツチ回路の一例を示すブロック図であり、

図 12は本発明のトリプルバンド用高周波スィツチ回路の一例の等価回路を示す図であり、

図 13は本発明の一体型積層体を構成する電極パターンを有するグリーンシートを示す展開図であり、

図 14はトリプルバンド用高周波スィツチ回路を内蔵した一体型積層体の外観を示す斜視図であり、

図 15はトリプルバンド用高周波スィヅチモジュールの一例を示すプロック図であり、

図 16は図 15のトリプルバンド用高周波スィヅチモジュールの等価回路を示す図である。発明を実施するための最良の形態

本発明の実施形態を添付図面を参照して、以下詳細に説明する。説明の簡略ィ匕のため、第 1の信号周波数帯 flとして DCS (送信 TX： 1710〜1785 MHz, 受信 RX： 1805〜： 1880 MHz) システム、第 2の信号周波数帯 £2として PCS (送信 TX： 1850〜1910 MHz、受信: X： 1930〜： 1990 MHz) システム、第 3の信号周波数帯 f3として GSM (送信 TX:880〜915 ΜΗζ、受信 RX:925〜960 MHz) システム、第 4の信号周波数帯 f4として DAMPS (Digital Advanced Mobile Phone Service^ 送信 TX： 824〜849MHz、受信 KS： 869~894MHz) システムを例に取るが、勿論本発明を他の通信システムに適用することもできる。

[1]分波回路図 1は本発明の分波回路の一例を示すブロック図である。この分波回路は、 DCS (fl) と PCS (f2) の受信信号を分波するためのデュアルバンド対応の分波回路であり、（a)共用の端子 10に接続された第 1の位相器 3と、その後段に配置された第 1の帯域通過フィル夕 5とからなる DCS系の第 1の高周波回路と、 (b) 同じく端子 10に接続された第 2の位相器 4と、その後段に配置された第 2 の帯域通過フィル夕 6とからなる PCS系の第 2の高周波回路とからなる。

図 4は本発明の分波回路の別の例を示すプロック図である。この分波回路は、第 1の位相器 3の前後にコンデンサ 31、 32が接続されているとともに、第 2の位相器 4の前後にコンデンサ 41、 42が接続されているものである。この例の分波回路は伝送線路を短くできるという利点を有する。

位相器 3及び 4は伝送線路からなり、それぞれ周波数帯域 fl、 f2で実際の線路長がほぼ人/ 10〜人 /4となるように構成されている。第 1の帯域通過フィル夕 5は、図 2のスミスチャートで示すように、 DCS系の受信周波数帯でほぼ 50 Ωとなり、 PCS系の受信周波数帯でほぼショートするような入力インピーダンス特性を有する弾性表面波フィル夕（SAW) からなる。また第 2の帯域通過フィル夕 6は、図 3のスミスチャートで示すように、 PCS系の受信周波数帯でほぼ 50 Ωとなり、 DCS系の受信周波数帯でほぼショ一トするような入カインピーダンス特性を有する弾性表面波フィル夕（SAW) からなる。

以上のように第 1の帯域通過フィル夕 5は、 DCSの受信帯域を通過帯域 flとしてシステム上必要な減衰特性を有するとともに、第 1の帯域通過フィル夕 5 の入力側から見たィンピ一ダンス特性は: PCSの受信通過帯域 f2でほぼショートの状態となっている。一方、第 2の帯域通過フィル夕 6のインピーダンス特性は、 PCSの受信帯域を通過帯域 f2としてシステム上必要な減衰特性を有するとともに、第 2の帯域通過フィル夕 6側から見たィンピ一ダンス特性は DCSの受信通過帯域でほぼショ一トの状態となっている。

この分波回路は以下の条件を満たすように構成されている。すなわち、第 1 の帯域通過フィル夕 5の前段に位相器 3を設けることにより、 PCSの受信帯域 £2で、前記第 1の高周波回路の端子 10側からみたインピーダンス特性がほぼ開放の状態となる。また第 2の帯域通過フィル夕 6の前段に位相器 4を設けることにより、 DCSの受信帯域 flで、前記第 2の高周波回路の端子 10側からみたインピーダンス特性がほぼ開放の状態となる。従って、 DCSの受信帯域 flの信号を第 1の受信回路に送る場合、第 2の位相器 4がなければ、第 2の帯域通過フィル夕 6の DCSの受信帯域 flでの入カインピーダンスがほぼショ一トであるので、第 2の帯域通過フィル夕 6に信号は吸収されてしまう。しかしながら第 2の位相器 4を設けることにより、 DCSの受信帯域 flでの第 2の高周波回路の端子 10側から見たインピーダンスは位相反転されほぼ開放状態となるので、高周波信号は第 1の高周波回路を介して第 1の受信回路へ流れる。

PCSの受信帯域 f2の信号を第 2の受信回路に送る場合も同様であり、第 1の位相器 3を設けることにより、 PCSの受信帯域 f2での第 1の高周波回路の端子 10側から見たィンピ一ダンスは位相反転されほぼ開放状態となり、高周波信号は第 2の高周波回路を介して第 2の受信回路へ流れる。

「ほぼ開放状態」とは、インピーダンス Zを Z=R+jXで表すときの実数部 R を 150 Ω以上に調整した場合、及び虚数部 Xの絶対値を 100 Ω以上に調整した場合である。これをスミスチャート上で表すと、例えば図 2及び図 3の右端よりの斜線部分が「ほぼ開放状態」に該当する。従って、 DCSの受信帯域 flの信号を第 1の受信回路に送る場合、 DCSの受信帯域 flでの第 2の高周波回路の端子 10側からみたインピーダンスが図 3のスミスチャート上で斜線領域に入るように、第 2の伝送線路 4の線路長を調整する必要がある。また PCSの受信帯域 f2 の信号を第 2の受信回路に送る場合、 PCSの受信帯域 f2での第 1の高周波回路の端子 10側からみたィンピ一ダンスが図 2のスミスチャート上で斜線領域に入るように、第 1の伝送線路 3の線路長を調整する必要がある。

[2] 高周波スィツチ回路

図 5は DCSと GSMの両システムを共用するための本発明の第 1の態様によるデュアルバンド用高周波スィッチ回路を示すプロック図である。この高周波スィツチ回路は、 DCSと GSMの受信信号をそれぞれ分波する手段として前記分波回路を用い、 DCS系の送信系と GSM系の送信系を共用回路とし、共用端子を用いる。送信経路に設けた第 1の高周波スィツチ SW1は SPST(Single Pole Single Throw)型のスィツチで DCSと GSMの受信信号が送信回路に進入するのを防ぐ。

図 6は図 5の実施例のデュアルバンド用高周波スィツチ回路 SW1の等価回路を示す。共用端子 10はアンテナ ANTに接続されており、アンテナ ANTに対して DCS/GSMの送信 TXと DCS又は GSMの受信 RXを切り換える。第 1 のスィツチ回路 SW1はダイオード 202と伝送線路 402を主要素子とし、ダイォ一ド 202のカソ一ドは入出力端子 10に接続され、アノードは DCSと GSM 共用の送信系 TXにコンデンサ 303を介して接続され、またコンデンサ 304を介してアースに接続される伝送線路 402に接続されている。また伝送線路 402 とコンデンサ 304の間にダイオード制御用の電圧コントロール回路 VC2がある _c 共用端子 10と DCSと GSMの各受信系 KSとの間には図 1に示す分波回路が挿入されており、この分波回路は、ダイオードの電圧制御とは関係なく DCS と GSMのいずれか一方の受信信号を通過させるが、他方を遮断し、もって双方の受信信号の漏れがなくなるように作動する。従って、ダイオードを用いたスイッチ回路が不要になり、構造が簡略化される。

図 7は本発明の第 2の態様による高周波スィツチ回路を示す。この回路では、図 5の位相器 3、 4の前段に高周波スイッチ SW2が配置されている。このような構造にすれば、 DCSと PCSのように DCSの受信帯域と PCS 'の送信帯域の一部が重複する場合でも使用できる。本例では高周波スィッチ SW1、 SW2 は SPST型であるが、図 8に示すように SPDT型の高周波スイッチにしてもよい。図 9は、図 8の高周波スィツチ回路において高周波スィツチ 1及び高周波スィツチ 2をダイォ一ドスィツチにより構成した場合の等価回路を示す。図 6の回路と異なる点は、アンテナ側の共用端子 10と受信側の分波回路との間に伝送線路 401が接続され、受信側にアノードが接続されたダイォ一ド 201が接続され、ダイオードの 201のカソ一ドにはアースとの間にコンデンサ 302が接続され、ダイォ一ドの 201とコンデンサ 302の間にダイォード制御用の電圧コント口一ル回路 VC 1が接続されている点である。ダイオード 201のアノードと DCS と PCSの各受信 RXとの間に、図 1に示す分波回路が挿入されている。この例でも DCS RXと PCS RXを切り換えるスィッチ回路のダイォ一ドが省略されているので、高周波スイッチ回路の構成は簡単になる。図 10は本発明の第 3の態様による高周波スィッチ回路を示す。この回路は、 DCSと PCS及び GSMの 3システムを共用するためのトリブルノ ^ンド用高周波スィヅチ回路である。この高周波スィツチ回路でも DCSと PCSの受信信号をそれぞれ分波する手段として前記と同様の分波回路を用いる。アンテナ ANTには第 1及び第 2のフィル夕回路 Fl, F2 を接続している。第 1のフィル夕回路 F1は口一パスフィル夕 LPFであり、ここには GSMの受信回路 RXと送信回路 TXを切り換える高周波スィッチ S W 5 が接続している。第 2のフィル夕回路 F2はハイパスフィル夕 HPFであり、ここには DCSと PCS用の上記高周波スィツチ回路が接続している。なお SPDT型高周波スィヅチ SW4と DCS/PCS の送信 TXとの間には口一パスフィル夕 7が設けられており、また高周波スィヅチ S W 5と GSMの送信系 TXとの間には送信信号を送るための口一パスフィル夕 8が設けている。

図 12は、以下詳述するトリプルバンド用高周波スィツチモジュールの等価回路の一例を示す。

図 11は本発明の第 4の態様による高周波スイッチ回路を示す。この高周波スィツチ回路は、 DCS、 PCSs GSM及び DAMPSの 4システムを共用するためのクヮトロバンド用高周波スィツチ回路である。この高周波スィツチ回路も、 DCSと PCSの受信信号の分波、及び GSMと DAMPSの受信信号をそれぞれ分波する手段として、前記分波回路を用いる。また GSM/DAMPSの送信回路を共用とし、ここに口一パスフィル夕 8と高周波スイッチ SW6を付加している。その他の構成については、図 10に示すトリプルバンド用高周波スィツチ回路と同じであるので、説明は省略する。

上記各態様の高周波スィッチ回路において、弾性表面波（SAW) フィル夕の後段に不平衡ー平衡変換回路であるバラン回路（BAL) を接続しても良い。弾性表面波フィル夕は不平衡入力ー不平衡出力型であるので、ここに予めバラン回路を設けることにより、弾性表面波フィル夕の後段の回路や電子部品が平衡入力型となっている場合には、別途変換回路を設ける必要がなく、特にバラン回路を一体型積層体に内蔵した場合に部品点数を削減でき、かつ実装面積も削減できる。図 10に示すトリプルバンド用高周波スィツチ回路の等価回路を、図 12を参照して詳細に説明する。アンテナ ANTと接続する第 1及び第 2のフィル夕回路 Fl， 2は伝送線路とコンデンサ素子により構成されている。図 12に示す等価回路では、 GSMの送受信信号を通過させるが DCS及び PCSの送受信信号を減衰させる第 1のフィル夕 F1として口一パスフィル夕と、 DCS及び: PCSの送受信信号を通過させるが GSMの送受信信号を減衰させる第 2のフィル夕 F2としてハイパスフィル夕を備えている。第 1のフィル夕 ΡΊは、伝送線路 LF1 とコンデンサ CF1を並列接続し、さらにアースとの間にコンデンサ CF3を接続した構成を有する。また第 2のフィル夕 F2は、伝送線路 LF2とコンデンサ CF2を並列接続し、アースとの間に伝送線路 LF3を配置し、伝送線路 LF2とコンデンサ CF2にコンデンサ CF4を直列に接続した構成を有する。このような構成により、第 1の送受信系と第 2及び第 3の送受信系の受信信号を分波することができる。前記第 1及び第 2のフィル夕 Fl， F2としては、他に下記 a〜hの構成も採用できる。

a . 第 1のフィル夕回路が口一パスフィル夕からなり、第 2のフィル夕回路がノツチフィル夕からなる構成、

b . 第 1のフィル夕回路がノッチフィル夕からなり、第 2のフィル夕回路がバンドパスフィル夕からなる構成、

c 第 1のフィル夕回路がローパスフィル夕からなり、第 2のフィル夕回路がバンドパスフィル夕からなる構成、

d . 第 1のフィル夕回路がノッチフィル夕からなり、第 2のフィル夕回路がノツチフィル夕からなる構成、

e . 第 1のフィル夕回路がノッチフィル夕からなり、第 2のフィル夕回路がハィパスフィル夕からなる構成、

f . 第 1のフィル夕回路がバンドパスフィル夕からなり、第 2フィル夕回路がノンドパスフィル夕からなる構成、

g . 第 1のフィル夕回路がバンドパスフィル夕からなり、第 2のフィル夕回路がノツチフィル夕からなる構成、

h . 第 1のフィル夕回路がバンドパスフィル夕からなり、第 2のフィル夕回路がノヽィパスフィル夕からなる構成。

第 1及び第 2のフィル夕 Fl, F2の後段に配置され、 GSMの送信回路 TX、受信回路 RXを切り替える第 3の高周波スィヅチ回路 SW5と、 DCSZPCSの送信回路 ΤΧと DCSの受信回路 DCS RXと PCSの受信回路 PCS EXとを切り換える高周波スィツチ回路 SW4と、一方の受信信号を通過させるが他方を遮断して DCSの受信回路 DCS RXと PCSの受信回路 PCS RXとを選別する分波回路とは伝送線路を主構成とする。

第 3の高周波スィッチ回路 SW5は、図 12上で上側のスィヅチ回路であり、 GSMの送信回路 TXと受信回路を切り換える。スイッチ回路 SW5は、 2 つのダイオード DG1、 DG2と、 2つの伝送線路 LG1、 LG2を主構成とし、ダィォ一ド DG1は GSMの送受信信号の入出力端 IP1と GSM TX間に配置され、入出力端 IP1にアノードが接続し、力ソードとアース間に伝送線路 LG1が接続されている。入出力端 IP1と GSM RXとの間には伝送線路 LG2が接続し、伝送線路 LG2の GSM RX側端部にダイォード DG2の力ソードが接続され、ダイオード DG2のアノードとアースとの間にコンデンサ CG6が接続し、ダイォード DG2のアノードとコンデンサ CG6との間に、抵抗 RGと一端がアースしたコンデンサ CG5を介して電圧コントロール回路回路 Vgが接続している。

伝送線路 LG1と伝送線路 LG2は、その共振周波数が GSMの送信信号の周波数帯域内となるような線路長にしてあり、好ましくはそれぞれの共振周波数を GSMの送信信号周波数のほぼ中間周波数（897.5 MHz) とすれば、所望の周波数帯域内で優れた挿入損失特性を得ることができる。第 1のフィル夕 F1 から GSM TX間に挿入されるローパスフィル夕回路は、伝送線路とコンデンサにより構成されている。図 12に示す等価回路において、伝送線路 LG3及びコンデンサ CG3、 CG4、 CG7により構成された 7Γ型の口一パスフィル夕は、ダイォ一ド DG1と伝送線路 LG1の間に挿入されている。

高周波スイッチ回路 SW4は、図 12上で下側のスイッチ回路であり、 DCSの受信回路 DCS Xと、 PCSの受信回路 PCS RXと、 DCS及び PCSの送信回路 DCS/PCS TXとを切り換える。これらのスィヅチ回路は、 2つのダイォード DP1、 DP2と上記分波回路と、 2つの伝送線路 LP1、 LP2とを主構成とする。ダイォ ―ド DPIは DCS/PCSの送受信信号の入出力端 IP2と DCS/PCS TXとの間に配置され、入出力端 IP2にアノードが接続し、力ソードとアース間に伝送線路 LP1が接続されている。また入出力端 IP2と分波回路間に伝送線路 LP2が接続され、伝送線路 LP2の分波回路側一端とアースとの間に、力ソードが伝送線路 LP2と接続されたダイォ一ド DP2が配置され、ダイォ一ド DP2のアノードとアースとの間にコンデンサ CP6が接続されている。ダイォ一ド DP2のァノ一ドとコンデンサ CP6との間に、抵抗 RPと一端がアースしたコンデンサ CP5を介して電圧コントロール回路 Vdが接続している。伝送線路 LP5と帯域通過フィルタ（バンドバスフィル夕） DCS SAWを接続した DCS RX側の第 1の高周波回路と、伝送線路 LP6と帯域通過フィル夕 PCS SAWを接続した PCS RX側の第 2の高周波回路とは DP2の力ソードに並列に接続して、分波回路を構成している。

伝送線路 LP1及び LP2は、共振周波数がともに DCSと PCSの送信信号の下限周波数と上限周波数の周波数帯域内（1710 MHz〜 1910 MHz) にあるような線路長を有する。さらに好ましくは、伝送線路 LP1と LP2の共振周波数を DCS と： PCSの送信信号周波数のほぼ中間周波数（1810 MHz) とすれば、それぞれのモードにおいて優れた電気的特性を得ることができ、 2つの送信信号を 1つの回路で取り扱うことができる。

このように構成すれば、 DCSと PCSの送信系を別々に取り扱う場合に比べ、回路構成が簡略ィ匕できるとともに回路の構成部品を少なくすることができ、優れた電気的特性を得ながら高周波スィツチモジュールを小型化できる。また第 1及び第 2の送受信系の送信回路の部品の一部（例えばアンプ）を共用化することも可能であり、高周波スィツチモジュールを用いた携帯電話機を更に小型 ·軽量化し得る。

第 2のフィル夕 F2から DCS/PCS TX間に挿入される口一パスフィル夕回路は、伝送線路とコンデンサにより構成されている。図 12に示す等価回路において、伝送線路 LP3及びコンデンサ CP3、 CP4、 CP7により構成された 7Γ型の口 —パスフィル夕回路は、ダイォ一ド DPIと分布定数線路 LPlの間に挿入されている。この口一パスフィル夕回路においては、その分布定数線路 LP3の線路長を DCS、 PCSの送受信系の送信信号の中間周波数に対し、人 /8〜入/ 12とするのが好ましい。ここで送信信号の中間周波数とは、例えば第 1の送受信系を DCSとし、第 2の送受信系を PCSとすれば、 DCSの送信信号 1710〜1785 MHz, PCSの送信信号 1850〜1910 MHzの中間周波数、即ち 1810 MHzである。この中間周波数に対し、伝送線路 LP3の線路長が人 /8以上であれば、通過帯域特性が狭帯域となり、 DCSの送信信号の下限周波数及び PCSの送信信号近傍で所望の挿入損失特性が得られない。またえ 12未満では、 2倍波、 3倍波等の高周波数域における減衰量が劣化する。いずれの場合も、高周波スィッチモジユールとしての特性が劣化するため、好ましくない。

本発明の高周波スィッチ回路は、電圧コントロール回路から外部電圧を給電してダイオードスィッチの ON/OFFを制御することにより、第 1、第 2、第 3 の送受信系のいずれか一つを選択するものである。図 12に示す等価回路を有する高周波スィッチ回路の動作を、以下詳細に説明する。

(1) DCS/PCS TXモ一ド

第 1及び第 2の送信回路 DCS/PCS TXと第 2のフィル夕 F2とを接続する場合、電圧コントロール回路 Vdから正の電圧が与えられる。電圧コントロール回路 Vdから与えられた正の電圧は、 CB2、 CP3_S CP4、 CP5、 CP6、 CF4のコンデンサ及び DCS SAWs PCS SAWの帯域通過フィル夕によつて直流分が力ヅトされ、ダイオード DP1、 DP2 を含む回路に印加され、ダイオード DP1、 DP2 が ON状態となる。ダイオード DPIが ON状態となることにより、第 1及び第 2の送信回路 DCS^PCS TXと接続点 IP2との間のィンピ一ダンスが低くなる。また ON状態となったダイオード DP2及びコンデンサ CP6によって、伝送線路 LP2が高周波的に接地されることにより共振し、接続点 IP2から第 1及び第 2の受信回路 DCS RX、PCS RX側を見たィンピ一ダンスが非常に大きくなる。このため、第 1及び第 2の送信回路 DCS/PCS TXからの送信信号が第 1の受信回路 DCS RX及び第 2の受信回路 PCS RXに漏洩することなく、第 2のフィル夕に伝送される。

(2) GSM RXモード

第 1の受信回路 DCS RXと第 2のフィルタ F2を接続する場合、電圧コントロール回路 Vdから 0の電圧が与えられることにより、ダイオード DP1、 DP2、が OFF状態となる。ダイオード DPIが OFF状態となると、接続点 IP2と第 1 及び第 2の送信回路 DCS PCS TXの間のィンピ一ダンスが大きくなる。 OPT 状態となったダイォード DP2によつて、伝送線路 LP2を介して接続点 IP2と接続点 IP3が接続される。また伝送線路 LP6と帯域通過フィル夕 PCS SAWの組合せによる第 2の高周波回路は、 IP3から第 2の受信回路 PCS RX側をみた場合の第 1の周波数帯 DCSの受信帯域 flでのインビ一ダンスがほぼオープンとなるように調整されている。このため、第 2のフィル夕 F2からの第 1の周波数帯 DCSの受信帯域 f 1の受信信号は第 1及び第 2の送信回路 DCS/PCS TX及び第 2の受信回路 PCS RXに漏洩することなく、第 1の受信回路 DCS RXに伝送される。

(3) PCS RXモ一ド

GSM RXモードと同じであるので、説明を省略する。

(4) GSM TXモード

第 3の送信回路 GSM TXと第 1のフィル夕 F1とを接続する場合、電圧コントロール回路 Vgから正の電圧が与えられる。電圧コントロール回路 Vgから与えられた正の電圧は、 CB1、 CG6s CG5_N CG4、 CG3、 CGIのコンデンサ及び GSM SAWの帯域通過フィル夕によつて直流分が力ヅトされ、ダイォ一ド DG2、 DG1を含む回路に印加され、ダイオード DG2、 DG1が ON状態となる。ダイオード DG1が ON状態となることにより、第 3の送信回路 GSM TXと接続点 IP1の間のインピーダンスが低くなる。また ON状態となったダイオード DG2 及びコンデンサ CG6によって、伝送線路 LG2が高周波的に接地されることにより共振して、接続点 IP1から第 3の受信回路 GSM RX側を見たインピーダンスが非常に大きくなる。このため、第 3の送信回路 GSM TXからの送信信号は第 3の受信回路 GSM RXに漏洩することなく、第 1のフィル夕に伝送される。(5) GSM RXモード

第 3の受信回路 GSM RXと第 1のフィル夕 F1とを接続する場合、電圧コントロール回路 Vgに 0の電圧が与えられることにより、ダイオード DG1、 DG2 が OFF状態となる。OFF状態となったダイォード DG2によつて、伝送線路 LG2 を介して接続点 IP1と第 3の受信回路 GSM が接続される。またダイオード DG1が OFF状態となることにより接続点 IP1と第 3の送信回路 GSM TXの間のインピーダンスが大きくなる。このため、第 1のフィル夕 F1からの受信信号は第 3の送信回路 GSM TX1に漏洩することなく、第 3の受信回路 GSM R に伝送される。

[3]高周波スィッチモジュ一ル

本発明のもう一つの特徴は、前記各態様における位相器、帯域通過フィル夕及び第 1及び第 2のフィル夕回路、口一パスフィル夕等を構成する伝送線路及びコンデンサ素子の少なくと一部、及び各高周波スィッチの分布定数線路の少なくとも一部を誘電体からなる複数のグリーンシート上に電極パターンで形成し、電極パ夕一ン付きグリーンシートを積層、焼結して一体型積層体に形成し、これらの素子を積層体内に内蔵するとともに、前記高周波スィツチを耩成するダイォ一ドを前記一体型積層体上に搭載して、小型の高周波スィツチモジユールとすることである。

本発明の一実施例による積層体の外観を図 14の斜視図に示すとともに、前記積層体の内部構造を図 13に示す。この実施例は、第 1及び第 2のフィル夕回路、口一パスフィル夕回路、スィッチ回路の伝送線路を積層体内に構成し、ダイォ —ドと、帯域通過フィル夕及び積層体内に内蔵することのできない高容量値のコンデンサをチップコンデンサとして積層体上に搭載し、ワンチヅプィヒしたトリプルバンド用の高周波スィツチモジュールを提供する。

高周波スィツチモジュールの積層体は、低温焼成が可能なセラミヅク誘電体材料からなり、厚さが 50〃m〜200 /mのグリーンシートを用意し、そのグリ —ンシ一ト上に Agを主体とする導電ペーストを印刷して、所望の電極パターンを形成し、それを適宜積層し、一体的に焼成させて構成される。ライン電極は専らライン幅 100 /m〜400 〃mで形成する。

高周波スィツチモジュールの内部構造を積層順に説明する。まず下層のグリーンシート 20上には、グランド電極 41がほぼ全面に形成されている。そして、裏面に形成される端子電極に接続するためのスルーホールが 4辺の周辺部に設けられている。次に、電圧コントロール回路 Vg， Vdとダイォ一ド DG2, DP2の間にそれぞれ接続される 4つのコンデンサ（アースとの間の容量を構成する）を電極パ夕 —ン状に印刷したグリーンシート 21が積層される。その上にほぼ前面にグランド電極 42が形成されたグリーンシート 22が積層され、その上にローパスフィル夕等を構成する 5つのコンデンサ電極と 4つのライン電極が形成されたグリ —ンシート 23が積層され、さらにその上に 2つのコンデンサ電極と 5つのライン電極が形成されたグリーンシート 24が積層される。さらに 8つのライン電極が形成されており、その内の 2つが伝送線路 LP5と LP6を構成するグリーンシ —ト 25が積層され、続いて 7つのライン電極が形成され、その内の 2つが伝送線路 LP5と LP6を構成するグリーンシート 26が積層され、さらにその上に 4 つのライン電極を構成するグリーンシ一ト 27と 2つのライン電極を構成するグリーンシート 28が積層される。

これらのライン電極はスルーホールを介して適宜接続され、第 1、第 2及び第 3のスィッチ回路 SW1, SW2, SW5用の伝送線路や位相器 3 , 4用の伝送線路、第 1及び第 2のフィル夕回路及び口一パスフィル夕の伝送線路を形成している。ライン電極 43と 44はスルーホール電極で接続され、等価回路の伝送線路 LP5を構成し、ライン電極 45と 46はスル一ホール電極で接続され、等価回路の伝送線路 LP6を構成し、他のライン電極もスルーホール電極で接続され、等価回路の伝送線路 LG2、 LP2、 L G 3、 LP3を構成している。

グリーンシート 28の上に積層されるグリーンシート 29からは、面実装型の帯域通過フィル夕である SAW フィル夕が搭載されるように積層体に段差が設けられて、 DCS、 PCS, GSMの 3つの SAWフィル夕が搭載されている。またこのグリーンシ一ト 29の半分にはグランド電極が形成されている。その上に積層されるグリーンシート 30、 31、 32には適宜コンデンサ用の電極が形成されている。その上に積層されるグリーンシート 33にはスルーホールのみで、その上のグリーンシート 34には、第 1及び第 2のフィル夕回路 Fl， F2を構成する伝送線路 LF1、 LF2や LP1、 LG1を構成する各ライン電極がグリーンシート 35 の間で形成されている。その上のグリーンシート 36と最上部のグリーンシート 37には、搭載素子接続用のランドが形成されて、ダイォ一ド DG1、 DG2、 DPI, DP2及びコンデンサ CGIと抵抗 RG, RPが搭載される。

これらのグリ一ンシートを圧着し、一体焼成して外形寸法が 6.7 mm X 5.0 mm X 1.0 mmの積層体を得た。この積層体の上に、ダイオード DG1、 DG2、 DP1、 DP2、チヅプコンデンサ CF3、チップ抵抗 RP、 R G及び帯域通過フィル夕 GSM SAWs DCS SAW、 PCS SAWを搭載した。図 13はこの素子を搭載した状態を示す。

この実施例の高周波スィヅチモジュールの各電圧コントロール回路 Vg、 Vd の制御ロジックを表 1に示す。この制御ロジックにより、 GSM、 DCS, PCSの各モードを変更する。

この高周波モジュールをマルチバンド用携帯電話に用いたところ、ノヅテリ —の消費が少なく、また低消費電流の携帯電話が得られることが分かった。以上の説明において DCS, PCS, GSMシステムを用いたが、他のシステム (例えば GPS， D-AMPSs TD-SCDMA) と組み合わせても、同じ効果が得られる。

本発明によれば、回路構成が簡単で電力消費の小さな高周波スィツチ回路、及び複数の周波数帯の信号を取り扱うことができる軽量 ·小型で安価な高周波スイッチモジュール、及びかかる高周波スイッチモジュールを用いた携帯電話等の無線通信装置が得られる。

Claims

請求の範囲

1. 複数の周波数帯の高周波信号を共用する高周波スィツチ回路であって、高周波信号が入出力する第 1の端子に接続され、第 1の周波数帯の送信信号又は第 2の周波数帯の送信信号を通過させるが、第 1の周波数帯の受信信号及び第 2の周波数帯の受信信号を遮断する第 1の高周波スィツチと、

前記第 1の位相器を構成する伝送線路を、前記第 2の帯域通過フィル夕の通過帯域周波数で前記第 1の高周波回路の入力側のインピーダンスがほぼ開放となる線路長とするとともに、前記第 2の位相器を構成する伝送線路を、第 1の帯域通過フィル夕の通過帯域周波数で前記第 2の高周波回路の入力側のィンピ一ダンスがほぼ開放となる線路長とし、もって第 1及び第 2の周波数帯の一方の受信信号を通過させるが他方を遮断することを特徴とする高周波スィツチ回

Jt§o

2. 請求項 1に記載の高周波スィツチ回路において、前記第 1の端子と分波回路の間に第 1の周波数帯の受信信号又は第 2の周波数帯の受信信号を通過させるが、第 1の周波数帯の送信信号及び第 2の周波数帯の送信信号を遮断する第 2の高周波スィツチが配置されていることを特徴とする高周波スィツチ回路。

3. 複数の周波数帯の高周波信号を共用する高周波スィツチ回路であって、アンテナ端子に接続され、互いに通過帯域が異なる第 1及び第 2のフィル夕回路と、

前記第 2のフィルタ回路に接続され、第 1の周波数帯の送信信号又は第 2の周波数帯の送信信号を通過させる.が、第 1の周波数帯の受信信号及び第 2の周波数帯の受信信号を遮断する第 1の高周波スィツチと、

を具備することを特徴とする高周波スィツチ回路。

4. 複数の周波数帯の高周波信号を共用する高周波スィツチ回路であって、アンテナ端子に接続され、互いに通過帯域が異なる第 1及び第 2のフィル夕回路と、

前記第 2のフィル夕回路に接続され、第 1の周波数帯の送信信号及び第 2の周波数帯の送信信号を通過させる信号経路と、第 1の周波数帯の受信信号及び第 2の周波数帯の受信信号を通過させる信号経路とを切り替える第 1の高周波スィツチと、

前記第 1の高周波スィッチに接続され、前記第 1又は第 2の周波数帯のいずれか一方の受信信号を通過させるが他方を遮断する分波回路であって、前記第 1の高周波スィツチ側の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第 1の帯域通過フィル夕とからなる第 1の高周波回路と、前記端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィル夕とからなる第 2の高周波回路とを有する分波回路と、

前記第 1のフィルタ回路に接続され、第 3の送受信系の送信信号と受信信号とを切り換える高周波スィツチ回路と

を具備することを特徴とする高周波スィツチ回路。

5. 複数の周波数帯の高周波信号を共用する高周波スィツチ回路であって、アンテナ端子に接続され、互いに通過帯域が異なる第 1及び第 2のフィル夕回路と、前記第 2のフィル夕回路に接続され、第 1の周波数帯の送信信号又は第 2の周波数帯の送信信号を通過させるが、第 1の周波数帯の受信信号及び第 2の周波数帯の受信信号を遮断する第 1の高周波スィツチと、

前記第 2の高周波スィツチに接続され、第 1又は第 2の周波数帯のいずれか一方の受信信号を通過させるが他方を遮断する分波回路であって、前記第 2の高周波スィツチ側の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第 1の帯域通過フィル夕とからなる第 1の高周波回路と、前記端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィル夕とからなる第 2 の高周波回路とを有する分波回路と、

前記第 4の高周波スィツチに接続され、第 3又は第 4の周波数帯のいずれか一方の受信信号を通過させるが他方を遮断する分波回路であって、前記第 4の高周波スィツチ側の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第 1の帯域通過フィル夕とからなる第 1の高周波回路と、前記端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィル夕とからなる第 2 の高周波回路とを有する分波回路と

を具備することを特徴とする高周波スィツチ回路。

6. 複数の周波数帯の高周波信号を共用する高周波スィツチ回路であって、アンテナ端子に接続され、互いに通過帯域が異なる第 1及び第 2のフィル夕回路と、'

を具備することを特徴とする高周波スィツチ回路。

7. 請求項 1〜6のいずれかに記載の高周波スィツチ回路において、前記送受信系の送信回路における複数の周波数帯の送信回路を共用することを特徴とする高周波スィヅチ回路。

8. 請求項 1〜7のいずれかに記載の高周波スィッチ回路において、前記伝送線路の線路長が人/ ^10〜人 /4であることを特徴とする高周波スィツチ回路。

9. 請求項 1〜8のいずれかに記載の高周波スィツチ回路において、前記第 1 及び第 2の帯域通過フィル夕が、弾性表面波フィル夕、積層型誘電体フィル夕、同軸型共振器フィル夕、又はバルク波フィル夕であることを特徴とする高周波スィツチ回路。

10. 請求項 1〜8のいずれかに記載の高周波スィツチ回路において、前記分波回路の帯域通過フィル夕に不平衡出力型弾性表面波フィル夕を用いるとともに、前記不平衡出力型弾性表面波フィル夕の出力に不平衡—平衡変換機能を有するバランが接続されていることを特徴とする高周波スィツチ回路。

11. 請求項 1〜8のいずれかに記載の高周波スィヅチ回において、前記高周波スィヅチにダイオードを用いることを特徴とする高周波スィヅチ回路。

12. 高周波信号が入出力する第 1の端子に接続された第 1の位相器と、その後段に配置された第 1の帯域通過フィル夕と、前記第 1の端子に接続された第 2の位相器と、その後段に配置された第 2の帯域通過フィル夕とからなり、前記第 1の位相器と前記第 2の位相器は、誘電体グリーンシートを積層し、焼結してなる積層体に内蔵されており、前記第 1の通過帯域フィル夕及び第 2の通過帯域フィル夕は前記積層体上に搭載されていることを特徴とする分波器モジュ——レ。

13. 請求項 12 に記載の分波器モジュールにおいて、前記第 1の位相器は、前記第 2の帯域通過フィル夕の通過帯域周波数で入力側のィンピーダンスがほぼ開放となる線路長の伝送線路により構成され、前記第 2の位相器は、前記第 1の帯域通過フィル夕の通過帯域周波数で入力側のインピーダンスがほぼ開放となる線路長の伝送線路により構成されていることを特徴とする分波器モジュール。

14. 通過帯域の異なる複数の送受信系を扱う高周波スイッチモジュールであつて、請求項 1〜11のいずれかに記載の高周波スィッチ回路の位相器、帯域通過フィル夕及び第 1及び第 2のフィル夕回路は伝送線路とコンデンサ素子により構成されていることを特徴とする高周波スィヅチモジュール。

15. 請求項 14に記載の高周波スイッチモジュールにおいて、前記位相器、帯域通過フィル夕及び第 1及び第 2のフィル夕回路の伝送線路及びコンデンサ素子の少なくと一部、及び前記第 1〜4の高周波スィツチの伝送線路の少なくとも一部は、誘電体からなる複数のグリーンシート上に電極ノ夕一ンにより形成し、このグリーンシートを積層、焼結してなる一体型積層体に内蔵され、前記高周波スィツチを構成するダイォードは前記一体型積層体上に搭載されていることを特徴とする高周波スィツチモジュール。

16. 請求項 14又は 15に記載の高周波スィツチモジュールを具備することを特徴とする無線通信装置。

17. 請求項 14又は 15に記載の高周波スィツチモジュールを具備することを特徴とする携帯電話機。

18. 請求項 1〜： 11のいずれかに記載の高周波スィツチ回路と、前記高周波スィツチ回路の動作モ一ドを決めるための電圧を付与する電圧コント口一ル回路とを具備することを特徴とする携帯電話機。

J P 00/9435

補正書の請求の範囲

[2001年 5月 1 8日（1 8. 05. 97 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 3， 4 及び 1 1一 1 3は補正された；他の請求の範囲は変更なし。（ 5頁） ]

Statement

条約 1 9条に基づく説明書

補正書の請求の範囲

[ 2 0 0 1年 5月 1 8日（1 8 . 0 5 . 9 7 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 3， 4 及び 1 1一 1 3は補正された；他の請求の範囲は変更なし。（6頁） ]

前記第 1の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第 1の帯域通過フィルタとからなる第 1の高周波回路と、前記第 1の端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィルタとからなる第 2 の高周波回路とを有する分波回路とを備え、

前記第 1の位相器を構成する伝送線路を、前記第 2の帯域通過フィルタの通過帯域周波数で前記第 1の高周波回路の入力側のインピーダンスがほぼ開放となる線路長とするとともに、前記第 2の位相器を構成する伝送線路を、第 1の帯域通過フィルタの通過帯域周波数で前記第 2の高周波回路の入力側のインピ一ダンスがほぼ開放となる線路長とし、もって第 1及ぴ第 2の周波数帯の一方の受信信号を通過させるが他方を遮断することを特徴とする高周波スィ'ッチ回路。

3. (補正後）複数の周波数帯の高周波信号を共用する高周波スィッチ回路でめってヽ

アンテナ端子に接続され、互いに通過帯域が異なる第 1及び第 2のフィルタ回路と、

前記第 2のフィルタ回路に接続され、第 1の周波数帯の送信信号又は第 2の周波数帯の送信信号を通過させるが、第 1の周波数帯の受信信号及び第 2の周波数帯の受信信号を遮断する第 1の高周波スィッチと、

前記第 2のフィルタ回路に接続され、第 1の周波数帯の受信信号又は第 2の

31

補正された用紙 (条約第 19条）周波数帯の受信信号を通過させるが、第 1の周波数帯の送信信号及び第 2の周

32 正された用紙 (条約第 19条) 波数帯の送信信号を遮断する第 2の高周波スィツチと、

前記第 2の高周波スィツチに接続され、前記第 1及ぴ第 2の周波数帯のいずれか一方の受信信号を通過させるが他方を遮断する分波回路であって、前記第 2の高周波スィツチ側の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第 1の帯域通過フィルタとからなる第 1の高周波回路と、前記端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィルタとからなる第 2の高周波回路とを有する分波回路と、

前記第 1のフィルタ回路に接続され、第 3の送受信系の送信信号経路と受信信号経路とを切り換える高周波スィツチ回路と

を具備することを特 ¾とする高周波スィツチ回路。

4. (補正後）複数の周波数帯の高周波信号を共用する高周波スィッチ回路であって、

ァンテナ端子に接続され、互いに通過帯域が異なる第 1及び第 2のフィルタ回路と、

前記第 2のフィルタ回路に接続され、第 1の周波数帯の送信信号及ぴ第 2の周波数帯の送信信号を通過させる信号経路と、第 1の周波数帯の受信信号及び第 2の周波数帯の受信信号を通過させる信号経路とを切り替える第 1の高周波前記第 1の高周波スィツチに接続され、前記第 1又は第 2の周波数帯のいずれか一方の受信信号を通過させるが他方を遮断する分波回路であって、前記第 1の高周波スィツチ側の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第 1の帯域通過フィルタとからなる第 1の高周波回路と、前記端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィルタとからなる第 2の高周波回路とを有する分波回路と、

を具備することを特徴とする高周波スィツチ回路。

5. 複数の周波数帯の高周波信号を共用する高周波スィツチ回路であって、ァンテナ端子に接続され、互いに通過帯域が異なる第 1及ぴ第 2のフィルタ

33

捕正された用紙 (条約第 19条）回路と、

34 正された用紙 (条約第 19条)

10. 請求項 1〜8のいずれかに記載の高周波スィッチ回路において、前記分波回路の帯域通過フィルタに不平衡出力型弾性表面波フィルタを用いるとともに、前記不平衡出力型弾性表面波フィルタの出力に不平衡一平衡変換機能を有するパランが接続されていることを特徴とする高周波スィツチ回路。

11. (補正後）請求項 1〜8のいずれかに記載の高周波スィッチ回路において、前記高周波スィツチにダイオードを用いることを特徴とする高周波スィツチ回路。

12. (補正後）高周波信号が入出力する第 1の端子に接続された第 1の位相器とその後段に配置された第 1の帯域通過フィルタとからなる第 1の高周波回路と、前記第 1の端子に接続された第 2の位相器とその後段に配置された第 2の帯域通過フィルタからなる第 2の高周波回路と力らなり、前記第 1の位相器と前記第 2の位相器は、誘電体グリーンシートを積層し、焼結してなる積層体に内蔵されており、前記第 1の通過帯域フィルタ及び第 2の通過帯域フィルタは前記積層体上に搭載されていることを特徴とする分波器モジュール。

13. (補正後）請求項 12に記載の分波器モジュールにおいて、前記第 1の位相器は、前記第 2の帯域通過フィルタの通過帯域周波数で前記第 1の高周波回路の入力側のインピーダンスがほぼ開放となる線路長の伝送線路により構成され、前記第 2の位相器は、前記第 1の帯域通過フィルタの通過帯域周波数で前記第 2の高周波回路の入力側のインピーダンスがほぼ開放となる線路長の伝送線路により構成されていることを特徴とする分波器モジュール。

14. 通過帯域の異なる複数の送受信系を扱う高周波スィツチモジュールであつて、請求項 1〜11のいずれかに記載の高周波スィッチ回路の位相器、帯域通過フィルタ及ぴ第 1及ぴ第 2のフィルタ回路は伝送線路とコンデンサ素子により構成されていることを特徴とする高周波スィッチモジュール。

15. 請求項 14に記載の高周波スィッチモジュールにおいて、前記位相器、帯域通過フィルタ及ぴ第 1及ぴ第 2のフィルタ回路の伝送線路及ぴコンデンサ素子の少なくと一部、及ぴ前記第 1〜4の高周波スィッチの伝送線路の少なくとも一部は、誘電体からなる複数のグリーンシート上に電極パターンにより形成し、このグリーンシートを積層、焼結してなる一体型積層体に内蔵され、前記

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補正された用紙 (条約第 19条）高周波スィツチを構成するダイォードは前記一体型積層体上に搭載されている

36 き正された甩紙 (条約第二.条)

条約 1 9条に基づく説明書

請求の範囲第 3項は、本発明の高周波スィッチ回路が備える送受信信号の切り換える高周波スィッチ回路を明らかにしたものである。請求の範囲第 4項は、本発明の高周波スィツチ回路が備える送受信信号の切り換える高周波スィツチ回路を明らかにしたものである。請求の範囲第 1 1項は、誤記の訂正である。請求の範囲第 1 2項は、分波器モジュールを明らかにしたものである。請求の範囲第 1 3項は、分波器モジュールを明らかにしたものである。

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