WO2008075691A1

WO2008075691A1 - 高周波回路、高周波部品、及び通信装置

Info

Publication number: WO2008075691A1
Application number: PCT/JP2007/074336
Authority: WO
Inventors: Shigeru Kemmochi; Keisuke Fukamachi; Kazuhiro Hagiwara
Original assignee: Hitachi Metals, Ltd.
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2008-06-26
Also published as: US20100091752A1; JP5418516B2; JP4710977B2; EP2128996A1; EP2128996B1; US8582547B2; EP2128996A4; JP2011091862A; JPWO2008075691A1

Abstract

　本発明の高周波回路は、アンテナ端子(Ant1)に接続され、第１～３の送信端子(Tx1-1、Tx2-1、Tx3-1)又は第１～３の受信端子(Rx1-1、Rx2-1、Rx3-1)との接続を切り替える電界効果トランジスタを用いたスイッチ回路(SPDT1)と、このスイッチ回路に接続される送信経路を第１～３の周波数帯域の送信経路に分岐する送信側トリプレクサ(Trip1)と、上記スイッチ回路に接続される受信経路を、第１～３の周波数帯域の受信経路に分岐する受信側トリプレクサ(Trip2)とを備えている。このようなスイッチ回路はＩＣ化して小型化を図ることができる。例えば、高周波回路をセラミック積層基板などを用いた積層モジュールで構成する場合、特に、占有空間が大きいトリプレクサの数が多くなる場合には、スイッチ回路をＩＣ化して積層体上に搭載することで全体の小型化を図ることができる。

Description

明細書

高周波回路、高周波部品、及び通信装置

技術分野

[0001] 本発明は、電子電気機器間における無線伝送を行う無線通信装置に関し、少なくとも三つの異なる周波数帯域に対応可能な高周波回路、かかる高周波回路を有する高周波部品、およびこれを用いた通信装置に関する。

背景技術

[0002] 現在、 IEEE802. 11規格に代表される無線 LANによるデータ通信が広く一般化している。無線 LANによるデータ通信は、例えば、パーソナルコンピュータ（PC)、プリンタゃハードディスク、ブロードバンドルータなどの PCの周辺機器、 FAX、冷蔵庫、標準テレビ（SDTV)、高品位テレビ（HDTV)、カメラ、ビデオ、携帯電話等々の電子機器、自動車内や航空機内での有線通信に代わる信号伝達手段として採用され、それぞれの電子電器機器間にお!/、て無線データ伝送が行われて!/、る。

[0003] 無線 LANの規格として、 ΙΕΕΕ802· 11aは、 OFDM (Orthogonal Frequency Di vision Multiples :直交周波数多重分害 ij)変調方式を用いて、最大 54Mbpsの高速データ通信をサポートするものであり、その周波数帯域は 5GHz帯が利用される。また、 IEEE802. l ibは、 DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum :ダイレクト'シーケンス.スペクトル拡散）方式で、 5· 5Mbps, 11Mbpsの高速通信をサポートするものであり、無線免許なしに自由に利用可能な、 2· 4GHzの ISM (Industrial Scienti fic and Medical :産業、科学及び医療）帯域が利用される。また、 IEEE802. l lgは、 OFDM変調方式を用いて、最大 54Mbpsの高速データ通信をサポートするものであり、 IEEE802. l ibと同様に 2. 4GHz帯域カ禾 IJ用される。

[0004] このような無線 LANを用いたマルチバンド通信装置に用いられる高周波回路は、通信周波数帯が異なる二つの通信システム（IEEE802. 11aと IEEE802. l ibおよび/または IEEE802. l lg)で送受信が可能な 1個のアンテナと、送信側回路、受信側回路との接続を切り替える高周波スィッチを備える。かかる高周波スィッチによつて、二つの通信システムの送信側回路、受信側回路の切り替えを行う。

[0005] 近年、数 km程度の通信距離をカバーする高速無線通信規格として WiMAX (IEE E802. 16— 2004や ΙΕΕΕ802· 16e— 2005など）力 S提案されており、例えば、光通信の!/、わゆるラストワンマイルを補う技術として期待されて!/、る。 WiMAXは周波数帯域として 2.5GHz帯、 3.5GHz帯および 5. 8GHz帯の三つの周波数帯域を用いる。 WiMAXの三つの周波数帯域全てをカバーする高周波部品を構成する場合、あるいは WiMAXと無線 LANを組み合わせて三つの周波数帯域をカバーする高周波部品を構成する場合、三つの周波数帯域の送受信信号の経路を分岐する必要がある

〇

[0006] 三つの異なる周波数の信号を分波する技術としては、例えば、複合型 LCフィルタ回路が特開 2003— 8385号公報（特許文献 1)に開示されている。また、三つの異なる周波数の信号を分波する分波器（トリプレクサ）としては、特開 2005— 57342号公報 (特許文献 2)に開示された分波器がある。特許文献 1には、分波器を構成する各フィルタと入出力端子との間に分波器線路を設け、分波器性能を調整する構成が開示されている。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 特開 2003— 8385号公報（特許文献 1)は、三つの異なる周波数の信号を分波する LCフィルタ回路（トリプレクサ）は開示しているものの、該 LCフィルタ回路の前後の回路構成は明らかにされていない。使用する周波数帯域が多くなると、その送受信および切り替えに必要な回路が大型化してしまうため、通信装置用のフロントエンドモジュールとして用いるためには、低コストであることに加えて、特にトリプレクサを含めた送受信の切り替え構造の小型化は必須である。

[0008] しかし、特許文献 1に記載された発明のように、従来の技術では、携帯電話の送受信に GPS信号の受信を含めた三つの異なる周波数の信号を分波する構成を前提としているため、三つの異なる周波数帯域全てにおいて送受信を行う構成は十分に検討されるにいたっていなかった。このため、上記フロントエンドモジュールの小型化、低コスト化は十分なものではなかった。

[0009] また、分波器としては、通過させようとする周波数帯域の信号は低損失で通過させる一方、他の周波数帯域の信号は十分に阻止する必要があり、使用する周波数帯域が近いほどそれは困難になる。したがって、 2.5GHz帯、 3.5GHz帯および 5.8G Hz帯を用いる WiMAXのように使用する周波数帯域が近い場合、使用する分波器には高い分波特性が必要とされる。また、表面弾性波（SAW)フィルタが適用可能な周波数は、一般的に 2GHz以下に限定されるため、 SAWフィルタを用いて 2. 5GHz 帯、 3. 5GHz帯や 5. 8GHz帯の 3つの周波数に対応したトリプレクサを構成する事は困難である。

[0010] かかる要請に対して、特許文献 1に示す構成では、分波器として十分な特性を提供することは困難であった。すなわち、位相調整回路を配置しただけでは、通過させる周波数帯域以外の二つの周波数帯域の信号を十分に阻止することができない。

[0011] 本発明は上述の問題点に鑑み、少なくとも三つ以上の周波数帯域を使用可能な無線装置に用いられる高周波回路および高周波部品において、低コストで、小型化が可能な構成を提供し、併せてこれらを用いた通信装置の低コスト化、小型化を図ることを目的とする。

[0012] また、本発明は、通信信号を周波数の異なる三つの周波数帯域に分波する分波器において、高い分波特性が実現可能な構成を提供し、併せて、これを用いた高周波回路、高周波部品および通信装置を提供することを第二の目的とする。

課題を解決するための手段

[0013] このような課題を解決するために、第 1の発明にかかる高周波回路は、少なくとも第

1の周波数帯域と、該第 1の周波数帯域より高い周波数帯域の第 2の周波数帯域と、該第 2の周波数帯域より高い周波数帯域の第 3の周波数帯域とを用いて無線通信を行う通信装置に用いられる高周波回路であって、アンテナに接続されるアンテナ端子と、上記第 1の周波数帯域の送信信号が入力される第 1の送信端子と、上記第 2の周波数帯域の送信信号が入力される第 2の送信端子と、上記第 3の周波数帯域の送信信号が入力される第 3の送信端子と、上記第 1の周波数帯域の受信信号が出力される第 1の受信端子と、上記第 2の周波数帯域の受信信号が出力される第 2の受信端子と、上記第 3の周波数帯域の受信信号が出力される第 3の受信端子と、上記ァンテナ端子に接続され、上記第 1、第 2および第 3の送信端子又は上記第 1、第 2および第 3の受信端子との接続を切り替える、電界効果トランジスタを用いたスィッチ回路と、上記スィッチ回路に接続される送信経路を、上記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の送信経路に分岐する送信側トリプレクサと、上記スィッチ回路に接続される受信経路を、上記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の受信経路に分岐する第 1の受信側トリプレクサを備えてレ、る。

[0014] 力、かる構成により、一つのスィッチ回路で送受信の切り替えが可能であり、少なくとも三つの周波数帯域の周波数帯の分離や送受信の切り替えを行う高周波回路において、送信経路および受信経路を各周波数帯域に分岐する機能をトリプレクサによつて発揮させることにより、該分岐用のスィッチを不要とし、低コストで、小型の高周波回路を提供することができる。例えば、 2.5GHz帯、 3.5GHz帯および 5. 8GHz帯を使用する WiMAXを採用した通信装置のフロントエンドモジュールや WiMAXと無線 LANを組み合わせた通信装置のフロントエンドモジュールに好適な高周波回路を提供すること力 Sでさる。

[0015] また、上記高周波回路において、上記送信側トリプレクサおよび/または受信側トリプレクサは、上記第 1の周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路と、上記第 2の周波数帯域の信号を通過させるバンドパスフィルタ回路と、上記第 3の周波数帯域の信号を通過させるハイパスフィルタ回路とを用いて構成されていることが好ましい。これにより、トリプレクサを構成するフィルタ数を極力減らすことができる。

[0016] あるいは、上記高周波回路にお!/、て、上記送信側トリプレクサおよび/または受信側トリプレクサは、上記第 1および第 2の周波数帯域の信号と上記第 3の周波数帯域の信号を分岐する第 1のダイプレクサと、上記第 1のダイプレクサに接続され、上記第 1の周波数帯域の信号と上記第 2の周波数帯域の信号を分岐する第 2のダイプレクサとを用いて構成されてレ、てもよ!/、。ダイプレクサはトリプレクサに比較して回路規模が小さ!/、ので、所望の特性を得ることが容易になる。

[0017] また、上記高周波回路にお!/、て、上記トリプレクサの分波機能は、インダクタンス素子と容量素子で構成されていることが好ましい。該構成によれば、構造が複雑な SA Wフィルタなどを用いる場合に比べて構造を簡略化することができる。また、インダクタンス素子や容量素子は多層基板中の電極パターンによって構成することができるため、上記構成は、多層基板に高周波回路を構成して小型化を図る場合に好適な構成といえる。

[0018] さらに、上記高周波回路において、上記第 1の送信端子には第 1の増幅回路が接続され、上記第 2の送信端子には第 2の増幅回路が接続され、上記第 3の送信端子には第 3の増幅回路が接続されていることが好ましい。該構成によれば、増幅回路とトリプレクサを一体で設計できるので、増幅回路とトリプレクサの間の整合回路を設計することが容易になる。

[0019] さらに、上記高周波回路において、上記第 1の増幅回路の入力端子側に第 1のバンドパスフィルタ回路、上記第 2の増幅回路の入力端子側に第 2のバンドパスフィルタ回路、上記第 3の増幅回路の入力端子側に第 3のバンドパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、入力端子側からの不要なノイズ信号が増幅回路に入力することを防ぐことができる。

[0020] さらに、上記高周波回路において、上記第 1の増幅回路の出力端子側に第 4のバンドパスフィルタ回路、上記第 2の増幅回路の出力端子側に第 1のローパスフィルタ回路、上記第 3の増幅回路の出力端子側に第 2のローパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、トリプレクサと組み合わせることにより、送信経路の揷入損失の増加を抑えつつ、使用する周波数帯域より低い周波数および高 V、周波数のノイズを低減することができる。

[0021] さらに、上記高周波回路において、上記送信側トリプレクサと上記スィッチ回路との間に検波回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、検波回路の出力をフィードバックすることにより、増幅回路からの出力電力の制御を行うことができる。また、一つの検波回路で複数の周波数帯域に対応しているため、高周波回路のコスト低減、小型化を図る上で好適な構成となる。

[0022] さらに、上記高周波回路において、上記第 1の受信側トリプレクサと上記スィッチ回路との間に、第 1の低雑音増幅器回路が設けられていることが好ましい。さらに、上記第 1の低雑音増幅器回路と上記スィッチ回路との間に、第 1のハイパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、一つの低雑音増幅回路で複数の周波数帯域の受信信号の増幅を行うことができるため、高周波回路のコスト低減、小型化を図る上で好適な構成となる。また、第 1の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けることによって、揷入損失の増加を抑えつつ、第 1の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減すること力 Sでさる。

[0023] さらに、上記高周波回路において、上記第 1の受信側トリプレクサと上記第 1の受信端子の間に第 2の低雑音増幅器回路が、上記第 1の受信側トリプレクサと上記第 2の受信端子の間に第 3の低雑音増幅器回路が、上記第 1の受信側トリプレクサと上記第 3の受信端子の間に第 4の低雑音増幅器回路が設けられていても良い。さらに、上記第 1の受信側トリプレクサと上記第 2の低雑音増幅器との間に、第 2のハイパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、第 1の周波数帯域の受信信号を増幅する第 2の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けているので、第 2、第 3の周波数帯域の損失の増加を回避しつつ、第 1の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減すること力 Sでさる。

[0024] さらに、上記高周波回路を第 1の副高周波回路として、他のアンテナと接続する他のアンテナ端子と、上記第 1の周波数帯域の受信信号が出力される第 4の受信端子と、上記第 2の周波数帯域の受信信号が出力される第 5の受信端子と、上記第 3の周波数帯域の受信信号が出力される第 6の受信端子と、上記他のアンテナ端子に接続される受信経路を上記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の受信経路に分岐する第 2 の受信側トリプレクサを備える高周波回路を第 2の副高周波回路として備える高周波回路を構成してもよい。該構成によれば、同じ周波数帯域に対して複数の受信経路を具備することになり、 SIMO (シングルインプット 'マルチアウトプット）型、さらには M IMO (マルチインプット 'マルチアウトプット)型の高周波回路に適用することができる

[0025] さらに、上記第 2の副高周波回路において、上記第 2の受信側トリプレクサと上記他のアンテナ端子の間に、第 5の低雑音増幅器回路が、該第 5の低雑音増幅器回路と上記他のアンテナ端子の間に第 3のハイパスフィルタが配置されていることが好ましい。該構成によれば、上記第 2の副高周波回路において、一つの低雑音増幅回路で複数の周波数帯域の受信信号の増幅を行うことができるため、高周波回路のコスト低減、小型化を図る上で好適な構成となる。また、第 5の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けることによって、揷入損失の増加を抑えつつ、第 1の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減すること力 Sでさる。

[0026] さらに、上記第 2の副高周波回路において、上記第 2の受信側トリプレクサと上記第 4の受信端子との間に形成された上記第 1の周波数帯域の受信経路には、第 6の低雑音増幅器回路と、該第 6の低雑音増幅器回路と上記第 2の受信側トリプレクサとの間に配置された第 4のハイパスフィルタ回路が設けられ、上記第 2の受信側トリプレクサと上記第 5の受信端子との間に形成された上記第 2の周波数帯域の受信経路には、第 7の低雑音増幅器回路が設けられ、上記第 2の受信側トリプレクサと上記第 6の受信端子との間に形成された上記第 3の周波数帯域の受信経路には、第 8の低雑音増幅器回路が設けられていることも好ましい。該構成によれば、上記第 2の副高周波回路において、第 1の周波数帯域の受信信号を増幅する第 6の低雑音増幅器回路の前段にバンドパスフィルタを設けているので、第 2、第 3の周波数帯域の損失の増加を回避しつつ、第 1の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減することができる。

[0027] さらに、上記高周波回路であって、上記他のアンテナ端子と、上記第 2の受信側トリプレクサとは、接続状態と非接続状態とを切り替える他のスィッチ回路を介して接続されていることが好ましい。該構成によれば、上記他のスィッチ回路を非接続状態とすることにより、上記他のアンテナ端子と上記第 2の受信側トリプレクサの間のアイソレーシヨンを確保できる。

[0028] さらに、上記高周波回路であって、上記第 1の周波数帯域、第 2の周波数帯域および第 3の周波数帯域を用いる通信システム以外の他の通信システムの入出力端子を備え、上記スィッチ回路は、上記アンテナ端子と、上記第 1、第 2および第 3の送信端子、上記第 1、第 2および第 3の受信端子又は上記他の通信システムの入出力端子との接続を切り替える高周波回路を構成してもよい。かかる構成では、上記スィッチ回路に、第 1〜第 3の周波数帯域の送信側端子および受信側端子に加えて、さらに分岐用の端子を付与することによって、他の通信システムの入出力の機能も発揮される。また、上記高周波回路において、上記他の通信システムは Bluetoothであることが好ましい。

[0029] さらに、上記高周波回路において、上記第 1、第 2および第 3の送信端子のうち少なくとも一つには、後段のスィッチ回路を介してさらに複数の副送信端子が接続され、上記第 1、第 2および第 3の送信端子のうち少なくとも一つに対応する上記第 1、第 2 および第 3の受信端子のうち少なくとも一つには、他の後段のスィッチ回路を介してさらに複数の副受信端子が接続され、上記後段のスィッチ回路は上記第 1、第 2および第 3の送信端子のうち少なくとも一つと、上記複数の副送信端子との接続を切り替え、上記他の後段のスィッチ回路は上記第 1、第 2および第 3の受信端子のうち少なくとも一つと、上記複数の副受信端子との接続を切り替える構成を具備することも好ましい。該構成によれば、周波数帯が重なる複数の通信システムに共用可能な高周波回路が実現される。すなわち、上記後段のスィッチ回路の切替によって、通信システムに応じて、送受信回路を切り替えることができる。

[0030] さらに、上記高周波回路において、上記第 1の周波数帯域を使用する通信システムは無線 LANまたは WiMAX、上記第 2の周波数帯域を使用する通信システムは W iMAX、上記第 3の周波数帯域を使用する通信システムは無線 LANまたは WiMA Xであることが好ましい。

[0031] さらに、上記高周波回路において、上記送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサのうち少なくとも一方は、共通端子と第 1の分岐端子との間の第 1の経路に配置され、上記第 1の周波数帯域の信号を通過させる第 1のバンドパスフィルタ部と、上記共通端子と第 2の分岐端子との間の第 2の経路に配置され、上記第 2の周波数帯域の信号を通過させる第 2のバンドパスフィルタ部と、上記共通端子と第 3の分岐端子との間の第 3の経路に配置され、上記第 3の周波数帯域の信号を通過させる第 3のバンドパスフィルタ部とを備え、上記第 1、第 2および第 3のバンドパスフィルタ部と上記共通端子の間にはそれぞれ第 1、第 2および第 3の並列共振回路が設けられ、上記第 1、第 2および第 3の経路のうち少なくとも二つの経路には、上記バンドパスフィルタ部と上記並列共振回路の間に位相調整回路が設けられていることが好ましい。

[0032] トリプレクサでは通過させようとする周波数帯域に対して、阻止すべき周波数帯域が二つある。共通端子に接続される各経路に並列共振回路を設けることによって、通過させようとする周波数帯域以外の他の周波数帯域の信号を阻止することができる。さらに、位相調整回路を設けることによって、共振回路では阻止しきれない他の周波数帯域の信号を阻止することができる。かかる構成によって分波特性に優れた分波器を提供すること力できる。

[0033] 周波数帯域として端に位置する第 1、第 3の周波数帯域の場合や、周波数帯域が離れて!/、る場合、後段に接続されるバンドパスフィルタのインピーダンスの関係などにより、一つの経路に関しては位相調整回路を設ける必要が無い場合がある。した力 Sつて位相調整回路は少なくとも二つの経路に設ける事が好ましぐ更に高い分波特性を得るためには、第 1、第 2および第 3の経路すべてに位相調整回路を設けることがより好ましい。

[0034] 特に、上記分波器において、上記位相調整回路は、第 1および第 2の経路に設けられて!/、ることが好まし!/、。第 3の経路は最も周波数の高!/、周波数帯域の経路であり、後段に接続されるバンドパスフィルタのインピーダンスはオープンに近い位相にあるため、位相調整回路を設けなくても十分な分波特性を得る事が可能な場合がある。したがって、位相調整回路を第 1および第 2の経路に設けるようにすると分波器の小型化を図ることができる。

[0035] さらに、上記高周波回路において、上記第 1および第 2の経路には上記位相調整回路として伝送線路が設けられ、上記第 3の経路には上記バンドパスフィルタ部と上記並列共振回路の間に位相調整回路としてハイパスフィルタが設けられていることが好ましい。位相調整回路として、構成が簡易な伝送線路を用いることによって、分波器の揷入損失を低減することができる。

[0036] この場合、伝送線路の長さにより電気長を調整し、バンドパスフィルタと一体として見た場合のインピーダンスをオープンに近い位相に調整する事により分波特性を向上する事が可能である。また伝送線路の線幅を変更することにより、通過帯域における整合回路の一部を兼ねる事も可能である。また、ハイパスフィルタを用いる事により、第 3の周波数を通過帯域とし、第 1および第 2の周波数において十分な減衰量を持ち、なおかつ第 1および第 2の周波数において共通端子からみたインピーダンスがォ一プンに近い位相になる様に分波回路を構成できる。

[0037] また、本発明の高周波部品は、上記高周波回路を有する高周波部品であって、上記高周波回路は、複数の層に電極パターンを形成し積層一体化してなる積層体と、上記積層体の表面に搭載された素子によって構成されている。上記高周波回路を積層体に一体化することによって、高周波部品の小型化を図ることができる。高周波部品を小型化することによって、配線抵抗による揷入損失の低減に寄与する。

[0038] さらに、上記高周波部品において、上記送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサは上記積層体内に構成され、それぞれ上記第 1の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部と、上記第 2の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部と、上記第 3の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部とを有し、上記各フィルタ部は積層体の積層方向から見て互いに重ならなレ、ように配置されて!/、ることが好まし!/、。このフィルタ配置により、各フィルタ間のアイソレーションを確保することができ、他のフィルタへの信号の漏洩を極力減らすことができ、揷入損失の低減に寄与する。

[0039] また、 WiMAXと無線 LANを用いた上記高周波回路を有する高周波部品において、上記高周波回路は、複数の層に電極パターンを形成し積層一体化してなる積層体と、上記積層体の表面に搭載された素子によって構成され、上記送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサは上記積層体内に構成され、それぞれ上記第 1の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部と、上記第 2の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部と、上記第 3の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部とを有し、積層体の積層方向から見た上記フィルタ部の位置関係において、送信側トリプレクサの無線 LANのフィルタ部と受信側トリプレクサの WiMAXのフィルタ部同士、および送信側トリプレクサの WiMAXのフィルタ部と受信側トリプレクサの無線 LANのフィルタ部同士が最近接しないように配置されていることが好ましい。この配置により、無線 LANの送信信号が、 WiMAXの受信経路に漏洩し妨害波となることを防ぐことができる。また、 WiMAXの送信信号が、無線 LANの受信経路に漏洩し妨害波となることを防ぐことができる。

[0040] 第 2の発明にかかる高周波回路は、少なくとも第 1の周波数帯域と、上記第 1の周波数帯域より高い周波数帯域の第 2の周波数帯域と、上記第 2の周波数帯域より高い周波数帯域の第 3の周波数帯域とを用いて無線通信を行う通信装置に用いられる高周波回路であって、アンテナに接続されるアンテナ端子と、上記第 1の周波数帯域の送信信号が入力される第 1の送信端子と、上記第 2の周波数帯域の送信信号が入力される第 2の送信端子と、上記第 3の周波数帯域の送信信号が入力される第 3の送信端子と、上記第 1の周波数帯域の受信信号が出力される第 1の受信端子と、上記第 2の周波数帯域の受信信号が出力される第 2の受信端子と、上記第 3の周波数帯域の受信信号が出力される第 3の受信端子と、上記アンテナ端子に接続され、上記アンテナ端子に接続される送受信経路を、上記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の送受信経路に分岐する第 1のトリプレクサと上記第 1の周波数帯域の送受信経路と上記第 1の送信端子または上記第 1の受信端子との接続を切り替える、電界効果トランジスタを用いた第 1のスィッチ回路と、上記第 2の周波数帯域の送受信経路と上記第 2の送信端子または上記第 2の受信端子との接続を切り替える、電界効果トランジスタを用いた第 2のスィッチ回路と、上記第 3の周波数帯域の送受信経路と上記第 3 の送信端子または上記第 3の受信端子との接続を切り替える、電界効果トランジスタを用いた第 3のスィッチ回路とを備えて!/、る。

[0041] 力、かる構成によって、少なくとも三つの周波数帯域の周波数帯の分離や送受信の切り替えを行う高周波回路が実現できる。周波数帯の分離を一つのトリプレクサで行うため、少なくとも三つ以上の周波数帯の分離に伴う回路の大型化を回避し、低コストで、小型の高周波回路を提供することができる。例えば、 2.5GHz帯、 3.5GHz帯および 5. 8GHz帯を使用する WiMAXを採用した通信装置のフロントエンドモジュールゃ WiMAXと無線 LANを組み合わせた通信装置のフロントエンドモジュールに好適な高周波回路を提供することができる。上記高周波回路によれば、特にトリプレクサを積層基板に形成されたインダクタンス素子と容量素子で構成する場合、積層基板の小型化を図ることができる。

[0042] また、上記高周波回路において、上記第 1のトリプレクサは、上記第 1の周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路と、上記第 2の周波数帯域の信号を通過させるバンドパスフィルタ回路と、上記第 3の周波数帯域の信号を通過させるハイパスフィルタ回路とを用いて構成されていることが好ましい。これにより、トリプレクサを構成するフィルタ数を極力減らすことができる。

[0043] あるいは、上記高周波回路において、上記第 1のトリプレクサは、上記第 1および第 2の周波数帯域の信号と上記第 3の周波数帯域の信号を分岐する第 1のダイプレクサと、上記第 1のダイプレクサに接続され、上記第 1の周波数帯域の信号と上記第 2 の周波数帯域の信号を分岐する第 2のダイプレクサとを用いて構成されて!/、てもよレ、。ダイプレクサはトリプレクサに比較して回路規模が小さいので、所望の特性を得ることが容易になる。

[0044] また、上記高周波回路にお!/、て、上記トリプレクサの分波機能は、インダクタンス素子と容量素子で構成されていることが好ましい。該構成によれば、構造が複雑な SA Wフィルタなどを用いる場合に比べて構造を簡略化することができる。また、インダクタンス素子や容量素子は積層基板中の電極パターンによって構成することができるため、上記構成は、積層基板に高周波回路を構成して小型化を図る場合に好適な構成といえる。

[0045] さらに、上記高周波回路において、上記第 1の送信端子には第 1の増幅回路が接続され、上記第 2の送信端子には第 2の増幅回路が接続され、上記第 3の送信端子には第 3の増幅回路が接続されていることが好ましい。該構成によれば、増幅回路と第 1〜第 3のスィッチ回路とトリプレクサを一体で設計できるので、増幅回路とスィッチ回路の間の整合回路、およびスィッチ回路とトリプレクサの間の整合回路を設計することが容易になる。

[0046] さらに、上記高周波回路において、上記第 1の増幅回路の入力端子側に第 1のバンドパスフィルタ回路、上記第 2の増幅回路の入力端子側に第 2のバンドパスフィルタ回路、上記第 3の増幅回路の入力端子側に第 3のバンドパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、入力端子側からの不要なノイズ信号が増幅回路に入力することを防ぐことができる。

[0047] さらに、上記高周波回路において、上記第 1のスィッチ回路と上記第 1の受信端子の間に第 1の低雑音増幅器回路が、上記第 2のスィッチ回路と上記第 2の受信端子の間に第 2の低雑音増幅器回路が、上記第 3のスィッチ回路と上記第 3の受信端子の間に第 3の低雑音増幅器回路が設けられていることが好ましい。さらに、上記第 1のスィッチ回路と上記第 1の低雑音増幅器との間に、第 1のハイパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、第 1の周波数帯域の受信信号を増幅する第 1の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けているので、第 2、第 3 の周波数帯域の損失の増加を回避しつつ、第 1の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減することができる。

[0048] さらに、上記高周波回路において、上記第 1の増幅回路の出力端子側に第 4のバンドパスフィルタ回路、上記第 2の増幅回路の出力端子側に第 1のローパスフィルタ回路、上記第 3の増幅回路の出力端子側に第 2のローパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、トリプレクサと組み合わせることにより、送信経路の揷入損失の増加を抑えつつ、使用する周波数帯域より低い周波数および高い周波数のノイズを低減することができる。トリプレクサの第 1の周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路の特性により、第 4のバンドパスフィルタは、ハイパスフイノレタで置き換えることもできる。

[0049] また、上記高周波回路において、上記第 1のスィッチ回路と上記第 1の受信端子の間に第 1の低雑音増幅器回路が、上記第 2のスィッチ回路と上記第 2の受信端子の間に第 2の低雑音増幅器回路が、上記第 3のスィッチ回路と上記第 3の受信端子の間に第 3の低雑音増幅器回路が設けられ、上記第 1の送信端子には第 1の増幅回路が接続され、上記第 2の送信端子には第 2の増幅回路が接続され、上記第 3の送信端子には第 3の増幅回路が接続されており、上記第 2の増幅回路の出力端子側に第 1のローパスフィルタ回路、上記第 3の増幅回路の出力端子側に第 2のローパスフィルタ回路が設けられ、上記第 1のトリプレクサと上記第 1のスィッチ回路の間には第 4 のバンドパスフィルタ回路または第 1のハイパスフィルタ回路が設けられている構成としてもよい。

[0050] 該構成によっても、第 1の周波数帯域の受信信号を増幅する第 1の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けることになるので、第 2、第 3の周波数帯域の損失の増加を回避しつつ、第 1の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減することができる。さらに上記構成は、第 1のスィッチ回路と第 1のトリプレクサとの間にハイパスフィルタ回路またはバンドパスフィルタ回路を設けることにより、第 1の周波数帯域の信号経路に必要とされるフィルタの数を減らし、小型化にも寄与する。

[0051] さらに、上記高周波回路において、上記第 1のトリプレクサと上記アンテナ端子との間に検波回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、検波回路の出力をフィードバックすることにより、増幅回路からの出力電力の制御を行うことができる。また、一つの検波回路で複数の周波数帯域に対応しているため、高周波回路のコスト低減、小型化を図る上で好適な構成となる。

[0052] さらに、上記いずれかの高周波回路を第 1の副高周波回路として、他のアンテナと接続する他のアンテナ端子と、上記第 1の周波数帯域の受信信号が出力される第 4 の受信端子と、上記第 2の周波数帯域の受信信号が出力される第 5の受信端子と、上記第 3の周波数帯域の受信信号が出力される第 6の受信端子と、上記他のアンテナ端子に接続される受信経路を上記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の受信経路に分岐する第 2のトリプレクサを備える高周波回路を第 2の副高周波回路として備える高周波回路を構成してもよい。該構成によれば、同じ周波数帯域に対して複数の受信経路を具備することになり、 SIMO (シングルインプット 'マルチアウトプット）型、さらには MIMO (マルチインプット 'マルチアウトプット）型の高周波回路に適用すること力 Sできる。

[0053] さらに、上記高周波回路において、上記第 2のトリプレクサと上記他のアンテナ端子の間に、第 4の低雑音増幅器回路が、該第 4の低雑音増幅器回路と上記他のアンテナ端子の間に第 2のハイパスフィルタ回路が配置されていることが好ましい。該構成によれば、一つの低雑音増幅回路で複数の周波数帯域の受信信号の増幅を行うことができるため、高周波回路のコスト低減、小型化を図る上で好適な構成となる。また、第 4の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けることによって、揷入損失の増加を抑えつつ、第 1の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減することができる。

[0054] また、上記高周波回路において、上記第 2のトリプレクサと上記第 4の受信端子との間に形成された上記第 1の周波数帯域の受信経路には、第 5の低雑音増幅器回路と、該第 5の低雑音増幅器回路と上記第 2のトリプレクサとの間に配置された第 3のハィパスフィルタ回路が設けられ、上記第 2のトリプレクサと上記第 5の受信端子との間に形成された上記第 2の周波数帯域の受信経路には、第 6の低雑音増幅器回路が設けられ、上記第 2のトリプレクサと上記第 6の受信端子との間に形成された上記第 3 の周波数帯域の受信経路には、第 7の低雑音増幅器回路が設けられて!/、る構成としてもよい。該構成によれば、上記第 2の副高周波回路において、第 1の周波数帯域の受信信号を増幅する第 5の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けているので、第 2、第 3の周波数帯域の受信経路の損失の増加を回避しつつ、第 1の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減することができる。

[0055] さらに、上記高周波回路において、上記他のアンテナ端子と、上記第 2のトリプレクサとは、接続状態と非接続状態とを切り替える他のスィッチ回路を介して接続されていることが好ましい。該構成によれば、上記他のスィッチ回路を非接続状態とすることにより、上記他のアンテナ端子と上記第 2のトリプレクサの間のアイソレーションを確保できる。

[0056] さらに、上記高周波回路であって、上記第 1の周波数帯域、第 2の周波数帯域および第 3の周波数帯域を用いる通信システム以外の他の通信システムの入出力端子を備え、上記第 1のスィッチ回路は、上記アンテナ端子と、上記第 1の送信端子、上記第 1の受信端子又は上記他の通信システムの入出力端子との接続を切り替える高周波回路を構成してもよい。かかる構成では、上記第 1のスィッチ回路に、第 1の周波数帯域の送信側端子および受信側端子に加えて、さらに分岐用の端子を付与することによって、他の通信システムの入出力の機能も発揮される。また、上記高周波回路において、上記他の通信システムは Bluetoothであることが好ましい。

[0057] さらに、上記高周波回路において、上記第 1、第 2および第 3の送信端子のうち少なくとも一つには、後段のスィッチ回路を介してさらに複数の副送信端子が接続され、上記第 1、第 2および第 3の送信端子のうち少なくとも一つに対応する上記第 1、第 2 および第 3の受信端子のうち少なくとも一つには、他の後段のスィッチ回路を介してさらに複数の副受信端子が接続され、上記後段のスィッチ回路は上記第 1、第 2および第 3の送信端子のうち少なくとも一つと、上記複数の副送信端子との接続を切り替え、上記他の後段のスィッチ回路は上記第 1、第 2および第 3の受信端子のうち少なくとも一つと、上記複数の副受信端子との接続を切り替える構成を具備することも好ましい。該構成によれば、周波数帯が重なる複数の通信システムに共用可能な高周波回路が実現される。すなわち、上記後段のスィッチ回路の切り替えによって、通信システムに応じて、送受信回路を切り替えることができる。

[0058] さらに、上記高周波回路において、上記第 1の周波数帯域を使用する通信システムは無線 LANまたは WiMAX、上記第 2の周波数帯域を使用する通信システムは W iMAX、上記第 3の周波数帯域を使用する通信システムは無線 LANまたは WiMA Xであることが好ましい。

[0059] さらに、上記第 1のトリプレクサおよび第 2のトリプレクサのうち少なくとも一方は、共通端子と第 1の分岐端子との間の第 1の経路に配置され、上記第 1の周波数帯域の信号を通過させる第 1のバンドパスフィルタ部と、上記共通端子と第 2の分岐端子との間の第 2の経路に配置され、上記第 2の周波数帯域の信号を通過させる第 2のバンドパスフィルタ部と、上記共通端子と第 3の分岐端子との間の第 3の経路に配置され、上記第 3の周波数帯域の信号を通過させる第 3のバンドパスフィルタ部とを備え、上記第 1、第 2および第 3のバンドパスフィルタ部と上記共通端子の間にはそれぞれ第 1 、第 2および第 3の並列共振回路が設けられ、上記第 1、第 2および第 3の経路のうち少なくとも二つの経路には、上記バンドパスフィルタ部と上記並列共振回路の間に位相調整回路が設けられて!/、ることが好ましレ、。

[0060] トリプレクサでは通過させようとする周波数帯域に対して、阻止すべき周波数帯域が二つある。共通端子に接続される各経路に並列共振回路を設けることによって、通過させようとする周波数帯域以外の他の周波数帯域の信号を阻止することができる。さらに、位相調整回路を設けることによって、共振回路では阻止しきれない他の周波数帯域の信号を阻止することができる。かかる構成によって分波特性に優れた分波器を提供すること力できる。

[0061] 周波数帯域として端に位置する第 1、第 3の周波数帯域の場合や、周波数帯域が離れて!/、る場合、後段に接続されるバンドパスフィルタのインピーダンスの関係などにより、一つの経路に関しては位相調整回路を設ける必要が無い場合がある。した力 Sつて位相調整回路は少なくとも二つの経路に設けることが好ましぐ更に高い分波特性を得るためには、第 1、第 2および第 3の経路すべてに位相調整回路を設けることがより好ましい。

[0062] 特に、上記分波器において、上記位相調整回路は、第 1および第 2の経路に設けられて!/、ることが好まし!/、。第 3の経路は最も周波数の高!/、周波数帯域の経路であり、後段に接続されるバンドパスフィルタのインピーダンスはオープンに近い位相にあるため、位相調整回路を設けなくても十分な分波特性を得る事が可能な場合がある。したがって、位相調整回路を第 1および第 2の経路に設けるようにすると分波器の小型化を図ることができる。

[0063] また、本発明の高周波部品は、上記高周波回路を有する高周波部品であって、上記高周波回路は、複数の層に電極パターンを形成し積層一体化してなる積層体と、上記積層基板の表面に搭載された素子によって構成されていることを特徴とする。上記高周波回路を積層体に一体化することによって、高周波部品の小型化を図ること力できる。高周波部品を小型化することによって、配線抵抗による揷入損失の低減に寄与する。

[0064] また、本発明の通信装置は、上述の本発明の高周波部品を用いて構成されている。本発明の高周波部品を採用することによって、通信装置、特に、軽量、小型化が要求される携帯通信機器やパーソナルコンピュータなどの小型化に寄与する。

発明の効果

[0065] 本発明によれば、少なくとも三つ以上の周波数帯域を使用する無線装置に用いられる高周波回路、高周波部品において、低コストで、小型化が可能な構成が提供され、併せてこれらを用いた通信装置の低コスト化、小型化を図ることが可能となる。

[0066] また、本発明によれば、通信信号を周波数の異なる三つの周波数帯域に分波する分波器において、高い分波特性が実現可能な構成が提供され、併せてこれを用いた高周波回路、高周波部品および通信装置を提供することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0067] [図 1]本発明の高周波回路の第 1の実施形態の回路ブロック図である。

[図 2]トリプレクサの構成の一例を示す図である。園 3]本発明の高周波回路に用いる一例のトリプレクサの等価回路図である。

[図 4]トリプレクサの構成の他の例を示す図である。

園 5]トリプレクサの一実施形態を示す回路ブロック図である。

[図 6]トリプレクサに用いるバンドパスフィルタ部の等価回路の一例を示す図である。

[図 7]図 5に示した構成のトリプレクサの各周波数帯域のフィルタ特性を示す図である園 8]従来のトリプレクサを示す回路ブロック図である。

園 9]従来のトリプレクサの各周波数帯域のフィルタ特性を示す図である。

[図 10]トリプレクサの他の実施形態を示す回路ブロック図である。

[図 11]トリプレクサの他の実施形態を示す回路ブロック図である。

[図 12]トリプレクサの他の実施形態を示す回路ブロック図である。

[図 13]ハイパスフィルタの一例を示す等価回路図である。

園 14]図 12に示す構成を有するトリプレクサの各周波数帯域のフィルタ特性を示す図である。

[図 15]本発明の高周波回路の第 2の実施形態の回路ブロックである。

園 16]本発明の高周波回路の第 3の実施形態の回路ブロックである。

[図 17]本発明の高周波回路の第 4の実施形態の回路ブロックである。

園 18]本発明の高周波回路の第 5の実施形態の回路ブロックである。

園 19]本発明の高周波回路の第 6の実施形態の回路ブロックである。

[図 20]本発明の高周波回路の第 7の実施形態の回路ブロックである。

[図 21]本発明の高周波回路の第 8の実施形態の回路ブロックである。

園 22]本発明の高周波回路の第 8の実施形態の回路ブロックの他の構成例である。

[図 23]本発明の高周波回路の第 9の実施形態の回路ブロックである。

園 24]本発明の高周波回路の第 10の実施形態の回路ブロックである。

園 25]セラミック積層基板を用いて構成した本発明に係る一実施例の高周波部品の斜視図である。

園 26]セラミック積層基板を用いて構成した本発明に係る他の実施例の高周波部品の斜視図である。 [図 27]セラミック積層基板を用いて構成した高周波部品内における回路配置を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

[0068] 以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。本発明は、少なくとも第 1 の周波数帯域と、当該第 1の周波数帯域より高い周波数帯域の第 2の周波数帯域と

、当該第 2の周波数帯域より高い周波数帯域の第 3の周波数帯域とを用いて無線通信を行う通信装置に用いられる高周波回路である。

[0069] 以下において、少なくとも 3つの周波数帯域の無線通信を行う通信装置に用いられるフロンドエンドモジュールの高周波回路を本発明の一実施形態として説明するが、第 1の周波数帯域を使用する通信システムとしては 2. 4GHz帯の無線 LANあるいは 2. 5GHz帯の WiMAXを例として、また、第 2の周波数帯域を使用する通信システムとしては 3. 5GHz帯の WiMAXを例として、さらに、第 3の周波数帯域を使用する通信システムとしては 5GHz帯の無線 LANあるいは 5. 8GHz帯の WiMAXを例として説明する。

[0070] また、以下では、第 1の周波数帯域は 2.5GHz帯、当該第 1の周波数帯域より高い周波数帯域の第 2の周波数帯域は 3.5GHz帯、当該第 2の周波数帯域より高い周波数帯域の第 3の周波数帯域は 5. 8GHz帯として説明する。

[0071] (高周波回路の第 1の実施形態）：図 1は、高周波回路の第 1の実施形態の回路ブロック図である。図 1に示す回路ブロックの高周波回路は、マルチバンドアンテナに接続されるアンテナ端子 Antlと、第 1の周波数帯域である 2.5GHz帯の送信信号が入力される第 1の送信端子 Txl— 1と、第 2の周波数帯域である 3.5GHz帯の送信信号が入力される第 2の送信端子 Tx2— 1と、第 3の周波数帯域である 5. 8GHz帯の送信信号が入力される第 3の送信端子 Tx3— 1を備える。

[0072] また、この高周波回路は、第 1の周波数帯域である 2.5GHz帯の受信信号が出力される第 1の受信端子 Rxl— 1と、第 2の周波数帯域である 3.5GHz帯の受信信号が出力される第 2の受信端子 Rx2— 1と、第 3の周波数帯域である 5. 8GHz帯の受信信号が出力される第 3の受信端子 Rx3— 1を備える。

[0073] 上記のアンテナ端子 Antlには、単極双投型のスィッチ回路 SPDT1の共用端子が接続され、スィッチ回路 SPDT1の送信側端子には検波回路 DET1を介して送信側トリプレクサ Triplが接続されている。一方、スィッチ回路 SPDT1の受信側端子には第 1の受信側トリプレクサ Trip2が接続されている。スィッチ回路 SPDT1によって、ァンテナ端子と、第 1、第 2および第 3の送信端子または第 1、第 2および第 3の受信端子との接続が切り替えられる。高周波回路として、さらに以下の構成を備えることが好ましい。

[0074] 図 1の構成では、スィッチ回路 SPDT1と第 1の受信側トリプレクサ Trip2との間の受信経路には、第 1の低雑音増幅器回路 LNA1が設けられている。さらに、該第 1の低雑音増幅器回路 LNA1とスィッチ回路 SPDT1との間には、ノ、ィパスフィルタ回路 H PF1が設けられている。

[0075] 第 1の周波数帯域の送信経路である送信側トリプレクサ Triplと第 1の送信端子 Tx 1 1との間には、第 1の増幅回路 PA1が接続され、該第 1の増幅回路 PA1の入力端子側には第 1のバンドパスフィルタ回路 BPF1が、出力端子側には第 4のバンドパスフィルタ回路 BPF4が設けられて!/、る。

[0076] また、第 2の周波数帯域の送信経路である送信側トリプレクサ Triplと第 2の送信端子 Tx2 1との間には、第 2の増幅回路 ΡΑ2が接続され、該第 2の増幅回路 ΡΑ2の入力端子側には第 2のバンドパスフィルタ回路 BPF2が、出力端子側には第 1のローパスフィルタ回路 LPF2が設けられて!/、る。

[0077] さらに、第 3の周波数帯域の送信経路である送信側トリプレクサ Triplと第 3の送信端子 Tx3 1との間には、第 3の増幅回路 ΡΑ3が接続され、該第 3の増幅回路 ΡΑ3 の入力端子側には第 3のバンドパスフィルタ回路 BPF3が、出力端子側には第 2の口一パスフィルタ回路 LPF3が設けられて!/、る。

[0078] 一方、第 1の受信側トリプレクサ Trip2には、第 1の送信端子 Rxl— 1、第 2の送信端子 Rx2— 1、および第 3の送信端子 Rx3— 1が接続され、それぞれ第 1の周波数帯域、第 2の周波数帯域、および第 3の周波数帯域の受信経路を形成している。

[0079] すなわち、送信側トリプレクサ Triplと第 1の受信側トリプレクサ Trip2は、アンテナ端子 Antlに接続される送受信経路を上記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の送受信経路に分岐する。図 1に示す例では、送信側トリプレクサ Triplは送信経路の分岐に用いられ、第 1の受信側トリプレクサ Trip2は受信経路の分岐に用いられている

〇

[0080] 図 1の構成では、スィッチ回路 SPDT1は、アンテナ端子 Antlと、送信側トリプレクサ Triplまたは第 1の受信側トリプレクサ Trip2との接続を切り替える。上述のように、送信側トリプレクサ Triplには、第 1の送信端子 Txl— 1、第 2の送信端子 Tx2— 1および第 3の送信端子 Τχ3— 1が、第 1の受信側トリプレクサ Trip2には、第 1の受信端子 Rxl— 1、第 2の受信端子 Rx2— 1および第 3の受信端子 Rx3— 1が接続されてレヽる。したがって、スィッチ回路 SPDT1によって、アンテナ端子 Antlと、第 1、第 2および第 3の送信端子又は第 1、第 2および第 3の受信端子との接続が切り替えられる。

[0081] 図 1に示す例では、スィッチ回路として電界効果トランジスタを用いた単極双投型のスィッチ回路（SPDT)を使用して!/、る。電界効果トランジスタを用いたスィッチ回路は、 IC化して小型化を図ることができる。本発明に係る高周波回路をセラミック積層基板などを用いた積層モジュールで構成する場合、特に、占有空間が大きいトリプレクサの数が多くなる場合には、スィッチ回路を IC化して積層体上に搭載することで全体の小型化を図ることができる。

[0082] 図 1に示す高周波回路において、第 1〜第 3の各増幅回路 (PA；!〜 PA3)と第 1〜第 3の送信端子との間に接続されている第 1、第 2および第 3のバンドパスフィルタ回路 (BPF1〜3)は、送信端子から入力される送信信号に含まれる帯域外の不要なノィズを除去する。一方、第 1、第 2および第 3の各増幅回路 (PA；!〜 PA3)と送信側トリプレクサ Triplとの間に接続されている、第 4のバンドパスフィルタ回路、第 2のローパスフィルタ回路 LPF2および第 3のローパスフィルタ回路 LPF3は、各増幅器回路から発生する高調波信号を減衰させる。

[0083] また、携帯電話システムへの妨害を防ぐためには、各増幅器回路から発生する携帯電話システムの受信周波数帯域の信号を抑圧する必要がある。特に、周波数帯域の低い第 1の周波数帯域を、 WiMAXの 2.5GHz帯とする場合、 WCDMA(Wide B and CDMA)方式の携帯端末の受信周波数は 2. 11力、ら 2. 17GHzであり、 WiMA Xの帯域と近接しているので、バンドパスフィルタ回路を用いることによって、第 1の周波数帯域よりも低周波側の信号を効率よく減衰させることができる。第 2の周波数帯域の経路および第 3の周波数帯域の経路では、送信側トリプレクサを構成するフィルタにて、それぞれの周波数帯域よりも低い周波数側の信号を減衰させることが可能である。なお、携帯電話システムへの影響が少ない使用用途の場合は、上記第 4のバンドパスフィルタ回路 BPF4の代わりにローパスフィルタ回路を用いることもできる。

[0084] スィッチ回路 SPDT1と第 1の受信側トリプレクサ Trip2との間に接続された第 1の低雑音増幅器回路 LNA1は、第 1の受信側トリプレクサ Trip2に入る受信信号を増幅する。図 1における第 1の低雑音増幅器回路 LNA1は、一つの低雑音増幅器回路で三つの周波数帯域の受信信号を増幅する構成となっているため、使用する低雑音増幅器回路の数が少なぐ高周波回路の小型化に寄与している。

[0085] 第 1の低雑音増幅器回路 LNA1とスィッチ回路 SPDT1との間に設けられた第 1のハイパスフィルタ回路 HPF1は、携帯電話等の携帯機器など力も発生する第 1の周波数帯域よりも周波数の低い妨害波による低雑音増幅器回路の飽和を回避することを可能とする。第 1の周波数帯域を 2.5GHzとする WiMAXの場合、 2.5GHz未満の信号が減衰するようにフィルタ特性を調整しておけばよい。ハイパスフィルタ回路の代わりにバンドパスフィルタ回路を用いることも可能である力 S、ハイパスフィルタ回路はバンドパスフィルタ回路に比べて揷入損失が小さくなるため、バンドパスフィルタ回路を用いる場合に比べて受信感度の向上に寄与するので好ましい。

[0086] 以上の構成により、アンテナで受信された WiMAXの受信信号は、アンテナ端子 A ntl、スィッチ回路 SPDT1を経由して、第 1の低雑音増幅器回路 LNA1で増幅され、第 1の受信側トリプレクサ Trip2で分岐され、第 1の受信端子 Rxl— 1、第 2の受信端子 Rx2— 1または第 3の受信端子 Rx3— 1に出力される。一方、第 1の送信端子 T xl— 1、第 2の送信端子 Tx2— 1または第 3の送信端子 Tx3— 1に入力された送信信号は、増幅器回路で増幅された後、送信側トリプレクサ Tripl、スィッチ回路 SPD Tl、アンテナ端子 Antlを経由してアンテナから送信される。

[0087] このとき、増幅器回路で増幅された送信信号力 Sスィッチ回路 SPDT1で歪んでしまい、スィッチ回路 SPDT1が高調波を発生させてしまうことがある。スィッチ回路 SPD T1とアンテナ端子 Antlの間に、通過帯域および阻止帯域の周波数を可変できる周波数可変フィルタを配置すれば、この問題を解決できる。例えば、周波数可変フィルタは、電圧により特性が変わる可変容量ダイオードとインダクタンス素子、容量素子、抵抗素子などの受動素子を組み合わせて構成することができる。電圧可変素子としては、 PINダイオード、電解効果トランジスタ、 MEMSスィッチなども使用することができる。

[0088] また、図 1の構成では送信側トリプレクサ Triplとアンテナ端子 Antlとの間の送信経路に検波回路 DET1を設けてある。この検波回路 DET1としては、例えば、主線路と副線路が結合して!/、るカップラ回路を有し、該副線路の一端が抵抗を介して接地され、他端が整合用伝送線路に繋がり、抵抗を介してショットキーダイオード及び抵抗素子とキャパシタンス素子から構成される電圧平滑回路に繋がり、検波出力端子に接続される構成を用いればよい。

[0089] この検波出力端子からは、増幅回路 PA1、 PA2または PA3の出力電力に応じた D C電圧が出力される。該検波回路は各増幅回路の出力側にそれぞれ設けてよいが、検波回路の数の増加を抑えるためには、送信側トリプレクサ Triplとアンテナ端子 An tlの間の経路に設けることが好ましい。図 1では、検波回路 DET1は送信側トリプレクサ Triplとスィッチ回路 SPDT1との間に設けてある。なお、検波回路は、増幅回路に集積化されている場合もあり、この場合などは図 1に示す位置に検波回路を設ける必要はない。

[0090] (トリプレクサ）：トリプレクサは、例えば図 2に示すブロック図で表される構成を用いればよい。図 2に示すトリプレクサは、第 1の周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路 (LPF)と、第 2の周波数帯域の信号を通過させるバンドパスフィルタ回路 (BPF)と、第 3の周波数帯域の信号を通過させるハイパスフィルタ回路 (HPF)とを用いて構成されている。図 2に示すトリプレクサの構成により、トリプレクサを構成するフィルタ数を極力減らすことができ、小型化に有利である。

[0091] 図 3は、上述のトリプレクサの等価回路の例を説明するための図である。トリプレクサを構成するローパスフィルタ回路、バンドパスフィルタ回路およびハイパスフィルタ回路は、伝送線路などのインダクタンス素子と容量素子を用いた LC回路で構成されている。すなわち、トリプレクサの分波機能は、インダクタンス素子と容量素子で構成されている。 [0092] 第 1の周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路は、伝送線路 ltl3と、 1 tl 3の一端とグランド間に接続される第 3の周波数帯である 5. 8GHz付近に共振周波数をもつ ltl2と ctl lの直列共振回路と、 ltl3の別の一端とグランド間に接続される第 2の周波数帯である 3. 5GHz付近に共振周波数をもつ ltl4と ctl 2の直列共振回路と、位相調整用の伝送線路 It 11で構成されて!/、る。

[0093] 第 2の周波数帯域の信号を通過させるバンドパスフィルタ回路は、その一端がダランドに接続され、それぞれ磁気結合する 3本の伝送線路 lt21、 lt22、 lt23を基本構成としている。 lt21と ct22の並歹 IJ共振回路、 lt22と ct23の並歹 IJ共振回路、 lt23と ct2 4の並列共振回路の共振周波数は、第 2の周波数帯域である 3. 5GHz付近に設定されている。

[0094] ct21は入力容量、 ct26、 ct27、 ct28は、伝送線路 lt21、 lt22、 lt23の間の結合度を調整する結合補助容量、 ct25は出力容量であり、 lt24は位相調整用の伝送線路である。第 1の周波数帯域である 2. 5GHz付近と第 3の周波数帯域である 5. 8G Hz付近に減衰極周波数が設定されて!/、ることが好まし!/、。

[0095] 第 3の周波数帯域の信号を通過させるハイパスフィルタ回路は、経路に直列に接続される容量 ct31、 ct33、 ct35と、 ct31と ct33の接続点とグランド間に接続される第 2 の周波数帯である 3. 5GHz付近に共振周波数をもつ lt31と ct32の直列共振回路と、 ct33と ct35の接続点とグランド間に接続される第 1の周波数帯である 2. 5GHz付近に共振周波数をもつ lt32と ct34の直列共振回路と、位相調整用の伝送線路 lt33 で構成されている。

[0096] かかる素子は、多層基板中の電極パターンによって構成することができるため、設計自由度が高い。したがって、かかる素子で構成されたトリプレクサは多層基板に高周波回路を構成して小型化を図る場合に好適な構成となる。各フィルタ回路の通過帯域は、使用する周波数帯域に合わせて調整される。 WiMAXの場合、それぞれ 2. 5GHz帯、 3.5GHz帯、 5. 8GHz帯に調整する。

[0097] また、トリプレクサとして、図 4に示すブロック図で表される構成を採用してもよい。図

4に示すトリプレクサは、上記第 1および第 2の周波数帯域の信号と上記第 3の周波数帯域の信号に分岐する第 1のダイプレクサ（Dipl)と、当該第 1のダイプレクサに接続され、上記第 1の周波数帯域の信号と上記第 2の周波数帯域の信号を分岐する第 2のダイプレクサ（Dip2)とを用いて構成されて!/、る。

[0098] 図 4に示す構成のトリプレクサもインダクタンス素子と容量素子を用いて構成すること力できる。図 4に示すトリプレクサの構成では、ダイプレクサはトリプレクサに比較して回路規模が小さいので、所望の特性を得ることが容易になる。なお、上述のスイツチ回路、トリプレクサ、バンドパスフィルタ回路、ローパスフィルタ回路、低雑音増幅器回路等の回路構成は、以下の実施形態においても同様に用いることができる。

[0099] また、トリプレクサとして、図 5に示すブロック図で表される構成を採用してもよい。共通端子 Pcと第 1の分岐端子 P1との間の第 1の経路には第 1の周波数帯域（2.5GHz 帯）の信号を通過させる第 1のバンドパスフィルタ部 bpflが配置され、共通端子 Pcと第 2の分岐端子 P2との間の第 2の経路には第 1の周波数帯域よりも高周波側の第 2 の周波数帯域（3.5GHz帯）の信号を通過させる第 2のバンドパスフィルタ部 bpf 2が配置され、共通端子 Pcと第 3の分岐端子 P3との間の第 3の経路には第 2の周波数帯域よりも高周波側の第 3の周波数帯域（5. 8GHz帯）の信号を通過させる第 3のバンドバスフィルタ部 bpf 3が配置され、分波器（トリプレクサ）が構成されて!/、る。

[0100] 第 1〜第 3のバンドパスフィルタ部の構成は特に限定するものではないが、例えば図 6に示すような構成のものを用いればよい。ここで示したバンドパスフィルタは、互いに結合した 2本の共振線路 lbl、 lb2と、キャパシタ cb；!〜 cb5で構成され、共振線路 lbl、 lb2間の結合度や、 lb；!〜 Ib2の長さや太さや、キャパシタ cb；!〜 cb5の容量値を適宜調整することにより、所望の周波数に通過帯域、阻止帯域を有するバンドパスフィルタが形成したものである。

[0101] WiMAXや無線 LANが使用する 2.4〜2.5GHz帯の低周波側には携帯電話の使用周波数帯域が広がっているなど、第 1〜第 3の周波数帯域の周辺には他のシステムの使用帯域が近接している。そのため、第 1〜第 3の周波数帯域以外の周波数帯域の信号を阻止するためには、分波器の骨格を構成する各フィルタ部はバンドパスフィルタを用いることが好ましレ、。

[0102] 並列共振回路 (X；!〜 X3)の共振周波数は、通過帯以外の阻止すべき他の 2つの帯域に調整することが望ましぐ更にこの 2つの阻止帯域のうち低周波数側の帯域に共振周波数を調整することが望ましい。これにより位相調整回路で調整すべき周波数帯域は高周波数側の信号になるため、調整する位相角度が同じと仮定すると、周波数が高い分位相調整回路を構成する物理的な形状を小型化でき、結果として回路全体としての形状を小型化できる可能性がある。

[0103] 図 5に示す構成では、分波特性を向上させるために、第 1、第 2および第 3のバンドパスフィルタ部 (bpf；!〜 bpf3)と共通端子 Pcの間にはそれぞれ第 1、第 2および第 3 の並列共振回路 (X；!〜 X3)を設け、さらに第 1、第 2および第 3の経路のうち第 1の経路と第 2の経路には、上記バンドパスフィルタ部と上記並列共振回路の間に位相調整回路 (Yl、 Υ2)として伝送線路を設けている。第 1、第 2および第 3の並列共振回路 (X；!〜 Χ3)には、インダクタンス素子 Lとキャパシタンス素子 Cで構成された並列共振回路を用いている。

[0104] インダクタンス素子 Lとしては、チップインダクタを用いてもよいし、伝送線路を用いてもよい。また、位相調整回路は、位相調整できるものであればよぐ伝送線路の他、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、整合回路等を用いることができる。但し、揷入損失を抑えるためには、伝送線路を用いることが好まし!/、。

[0105] 第 1のバンドパスフィルタ部 bpflと共通端子 Pcとの間に設けられた並列共振回路 X 1の共振周波数は、第 2の周波数帯域である 3.5GHz帯に設定されており、 3.5GHz 帯の信号の通過を阻止する。さらに、第 1のバンドパスフィルタ部 bpflと第 1の並列共振回路 XIの間に設けられた位相調整回路 Y1によって、共通端子 Pc側から見たインピーダンスが第 3の周波数帯域である 5.8GHz帯でオープンになるように位相調整されている。

[0106] ここで、位相調整回路 Y1は 5.8GHz帯でほぼオープンに調整することが望ましい

1S 共通端子 Pc側から見たインピーダンスが第 3の周波数帯域である 5.8GHz帯において 0° ± 60° の位相に調整されていれば、通過帯域のロス劣化は許容範囲内である。力、かる構成によって、通過帯域以外の二つの周波数帯域である 3.5GHz、 5. 8GHzの信号を十分に阻止することができる。

[0107] 同様に、第 2のバンドパスフィルタ部 bpf2と共通端子 Pcとの間に設けられた並列共振回路 X2の共振周波数は、第 1の周波数帯域である 2.5GHz帯に設定されており、 2.5GHz帯の信号の通過を阻止する。さらに、第 2のバンドパスフィルタ部 bpf 2と第 2 の並列共振回路 X2の間に設けられた位相調整回路 Y2によって、共通端子 Pc側から見たインピーダンスが第 3の周波数帯域である 5.8GHz帯でオープンになるように位相調整されている。

[0108] ここで、位相調整回路 Y2は 5.8GHz帯でほぼオープンに調整することが望ましい

1S 共通端子 Pc側から見たインピーダンスが第 3の周波数帯域である 5.8GHz帯において 0° ± 60° の位相に調整されていれば通過帯域のロス劣化は許容範囲内である。力、かる構成によって、通過帯域以外の二つの周波数帯域である 2.5GHz、 5.8 GHzの信号を十分に阻止することができる。

[0109] さらに、第 3のバンドパスフィルタ部 bpf 3と共通端子 Pcとの間に設けられた並列共振回路 X3の共振周波数は、第 1の周波数帯域である 2.5GHz帯に設定されており、 2.5GHz帯の信号の通過を阻止する。

[0110] 図 5の構成では、周波数が最も高い第 3の周波数帯域に係る経路、すなわち第 3のバンドパスフィルタ部 bpf3と第 3の並列共振回路 X3の間には、位相調整回路は設けられていない。これは、後段に接続されるバンドパスフィルタのインピーダンスがォープンに近い位相にあるため、位相調整回路を設けなくても十分な分波特性を得ることができるためである。力、かる構成によって、通過帯域以外の二つの周波数帯域である 2.5GHz、 3.5GHzの信号を十分に阻止することができる。

[0111] なお、本実施形態では、 2.5GHzを通過させる場合、並列共振回路で阻止する周波数帯域を 3.5GHz帯、位相調整回路で阻止する周波数帯域を 5.8GHz帯としているが、並列共振回路で阻止する周波数帯域を 5.8GHz帯、位相調整回路で阻止する周波数帯域を 3.5GHz帯としてもよい。すなわち、並列共振回路で阻止する周波数帯域と位相調整回路で阻止する周波数帯域は入れ替えても良い。

[0112] 図 7に、図 5に示す構成を有するトリプレクサの各周波数帯域のフィルタ特性を示す。また、比較のために、図 8に示す回路ブロックで構成されたトリプレクサのフィルタ特性を図 9に示す。なお、図 8に示す分波器は、共通端子 Pcと各バンドパスフィルタ部との間に位相調整のための伝送線路 (Y1〜Y3)だけを配置した、従来のトリプレクサである。 [0113] 従来のトリプレクサでは、 2.5GHz帯と 3.5GHz帯の間に減衰量の低下を示すピークがある他、通過帯域の両側の傾きも緩やかである。また、通過帯域での揷入損失も大きい。これに対して、図 5に示した実施形態のトリプレクサの特性は、図 7に示すように、 2.5GHz帯と 3.5GHz帯の間に減衰量の低下はなぐまたフィルタ特性も急峻である。また、各通過帯域の揷入損失も小さぐ通過帯域も広い。したがって、従来のトリプレクサに比べて、極めて優れたトリプレクサが得られていることがわかる。

[0114] 上述のように、図 5に示す実施形態に係る構成は、通過させる帯域以外の二つの帯域を阻止するために、並列共振回路と位相調整回路の二種類の手段を有するので、異なる三つの周波数帯域の分波に用いられる分波器（トリプレクサ）に好適な構成である。各経路の並列共振回路の共振周波数を通過させようとする帯域以外の他の周波数帯域のうちの一つに設定するとともに、同経路に設けられた位相調整回路によって、共通端子 Pc側から見たインピーダンスが通過させようとする帯域以外の他の周波数帯域のうちの残りの一つでオープンになるように位相調整することで優れたトリプレクサが得られる。

[0115] 図 5に示す実施形態では、第 2の周波数帯域 (3.5GHz帯）と第 3の周波数帯域（5.

8GHz帯）との間隔は、第 1の周波数帯域（2.5GHz帯）と第 2の周波数帯域（3.5GH z帯）との間隔よりも大きい。このように使用する周波数帯域のうちの一つが他の周波数帯域と離れて!/、る場合、該使用する周波数帯域のうちの一つの経路に位相調整回路設けることを省略すること力 Sできる。

[0116] 2GHz以上の周波数間隔のある周波数帯域を用いる WiMAXまたは無線 LANと WiMAXを組み合わせた場合、各周波数帯域の中心周波数は 1GHz以上離れている力通信システムとして使用する周波数帯域全体の幅は 4GHzより小さぐ第 3の周波数帯域の中心周波数は第 1の周波数帯域の 3倍よりも小さい。本実施形態に係るトリプレクサは、かかる第 1〜第 3までの周波数範囲が狭い場合に好適である。

[0117] 図 10には、トリプレクサの他の実施形態の回路ブロック図を示す。図 10に示す構成では、図 5に示す構成に対してさらに、 5.8GHz帯の経路の第 3のバンドパスフィルタ部 bpf3と第 3の並列共振回路 X3の間に位相調整回路 Y3として伝送線路を設けてある。その他の構成に関しては図 5に示す実施形態と同様であるので説明を省略する。位相調整回路 Y3によって、共通端子 Pc側から見たインピーダンスが第 2の周波数帯域である 3.5GHz帯でオープンになるように位相調整されている。かかる構成によって、分波特性を更に向上させることができる。

[0118] 図 11には、トリプレクサの他の実施形態の回路ブロック図を示す。図 11に示す構成では、図 5に示す構成に対してさらに、 2. 4GHz帯の経路の第 1の並列共振回路 XI と第 1のバンドパスフィルタの間に並列共振回路 Xlaを追加したものである。その他の構成に関しては図 5に示す実施形態と同様であるので説明を省略する。並列共振回路 XIおよび Xlaの共振周波数をほぼ同じ周波数に設定する、あるいは少しずらして設定する事により、阻止帯域の減衰特性 (分波特性)を向上や、阻止帯域の広帯域化が可能となる。

[0119] 図 12には、トリプレクサの他の実施形態の回路ブロック図を示す。図 12に示す構成では、図 5に示す構成に対してさらに、 5.8GHz帯の経路の第 3のバンドパスフィルタ部 bpf 3と第 3の並列共振回路 X3の間に位相調整回路としてハイパスフィルタ HPF を設けてある。ハイパスフィルタとしては、図 13に示す等価回路を有するものを用いている。

[0120] 図 13に示すハイパスフィルタは、入出力端子間に接続されたキャパシタ C41、 C42 、 C43と、インダクタンス素子 L41とキャパシタ C44とで構成された直列共振回路、およびインダクタンス素子 L42とキャパシタ C45とで構成された直列共振回路を備える。但し、ハイパスフィルタの構成は図 13に示す構成に限定されるものではない。その他の構成に関しては図 5に示す実施形態と同様であるので説明を省略する。ハイパスフィルタ HPFによって、共通端子 Pc側から見たインピーダンスが第 2の周波数帯域である 3.5GHz帯でほぼオープンになるように位相調整されている。かかる構成によつて、分波特性を更に向上させることができる。

[0121] 図 14には、図 12に示す構成を有するトリプレクサの各周波数帯域のフィルタ特性を示す。図 14に示した結果から明らかなように、図 12に示すトリプレクサによっても、図 8に示す従来のトリプレクサに比べて優れた分波特性が得られていることがわかる。また、図 7のフィルタ特性において 2. 1GHzにみられたリップルも低減されており、フィルタ特性が改善して!/、ること力 S判る。 [0122] なお、上述したトリプレクサは単独の部品として構成してもよいし、以下に示すように高周波回路の一部として使用し、高周波部品を構成してもよい。

[0123] (高周波回路の第 2の実施形態）：次に、本発明の他の実施形態を、図 15を参照して説明する。図 15に示す高周波回路は、図 1に示す高周波回路のうち受信側の構成を変えたものである。アンテナ端子 Antl力、らスィッチ回路 SPDT1を経由して第 1 の送信端子 Txl— 1、第 2の送信端子 Tx2— 1および第 3の送信端子 Tx3— 1に至る部分は図 1の構成と同じであるので説明を省略する。

[0124] 図 15に示す高周波回路の受信側の構成は以下のようになつている。第 1の受信側トリプレクサ Trip2と第 1の受信端子 Rxl— 1との間に形成された第 1の周波数帯域の受信経路には、第 2の低雑音増幅器回路 LNA2と、該第 2の低雑音増幅器回路 LN A2と第 1の受信側トリプレクサ Trip2との間に配置された第 2のハイパスフィルタ回路 HPF2が設けられている。また、第 1の受信側トリプレクサ Trip2と第 2の受信端子 Rx 2—1との間に形成された上記第 2の周波数帯域の受信経路には、第 3の低雑音増幅器回路 LNA3が設けられている。さらに、第 1の受信側トリプレクサ Trip2と第 3の受信端子 Rx3— 1との間に形成された第 3の周波数帯域の受信経路には、第 4の低雑音増幅器回路 LNA4が設けられて!/、る。

[0125] 上記第 2のハイパスフィルタ回路 HPF2は、第 1の周波数帯域（WiMAXの 2.5GH z)の信号が通過するように調整されており、携帯電話等の携帯機器などから発生する、第 1の周波数帯域よりも周波数の低い妨害波を減衰させ、該妨害波による低雑音増幅器回路の飽和を回避することを可能とする。第 1の周波数帯域よりも低い周波数の信号を急峻に減衰させた!/、場合には、第 2のハイパスフィルタをバンドパスフィルタとしても良い。

[0126] また、図 15の構成では、第 3の低雑音増幅器回路 LNA3の入力側には、第 2の周波数帯域よりも低い周波数の信号を減衰させることができる第 1の受信側トリプレクサが接続されているので、上記第 2のハイパスフィルタ回路 HPF2に相当するフィルタ回路は設けなくても良いため、第 2の周波数帯域の経路の信号損失を抑えることができる。また、第 4の低雑音増幅器回路 LNA4の入力側にも、第 3の周波数帯域よりも低い周波数の信号を減衰させることができる第 1の受信側トリプレクサが接続されているので、上記第 2のハイパスフィルタ回路 HPF2に相当するフィルタ回路を設けなくてもよいため、第 3の周波数帯域の経路の信号損失を抑えることができる。

[0127] (高周波回路の第 3の実施形態）：次に、本発明の他の実施形態を図 16を参照して説明する。図 16に示す高周波回路は、図 15に示す高周波回路にさらに受信経路として副高周波回路（以下、第 2の副高周波回路とする）を付加した構成である。付加する副高周波回路以外の部分（以下、第 1の副高周波回路とする）は、図 15の構成と同じであるので説明を省略する。なお、第 1の副高周波回路の構成は、図 15に示す構成に限るものではなく、例えば図 1に示す構成を用いてもょレ、。

[0128] 図 16に示す高周波回路の構成は以下のようになつている。第 2の副高周波回路は、第 1の副高周波回路に係るアンテナとは別の他のアンテナと接続する他のアンテナ端子 Ant2と、上記第 1の周波数帯域の受信信号が出力される第 4の受信端子 Rxl 2と、上記第 2の周波数帯域の受信信号が出力される第 5の受信端子 Rx2— 2と、上記第 3の周波数帯域の受信信号が出力される第 6の受信端子 Rx3— 2を備える。さらに、第 2の副高周波回路は、第 2の受信側トリプレクサ Trip3を備え、該トリプレクサ Trip3は他のアンテナ端子に接続される受信経路を上記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の受信経路に分岐する。

[0129] 図 16に示す構成では、第 2のスィッチ回路として単極双投型のスィッチを用い、その切り替え端子の一方は抵抗を接続して接地して!/、る力単極単投型（SPST)のスイッチを用いてもよいし、スィッチを配置しなくても良い。図 16に示す高周波回路は二つのアンテナ端子を有し、第 2の副高周波回路の受信端子は、第 1の副高周波回路の受信端子と同一の通信システムの信号を受信する。すなわち、図 16に示す高周波回路は、一つの通信システムまたは一つの周波数帯域当たり、一つの送信端子および二つの受信端子を備える構成となる（以下、 1T2Rともレ、う）。

[0130] かかる構成は、ダイバーシティ受信や、 1T2R、さらには一つの送信端子および一つの受信端子を備える構成（以下 1T1R)と合わせて 2T3Rとした MIMO型フロントエンドモジュール用の高周波回路として用いることができる。副高周波回路を追加するなどして、アンテナ端子の数、受信端子の数、送信端子の数を増やすことによって、複数のアンテナ端子を有し、一つの通信システムまたは一つの周波数帯域当たり複数の受信端子を有する構成を拡張することもできる。

[0131] (高周波回路の第 4の実施形態）：次に、本発明の他の実施形態を図 17を参照して説明する。図 17に示す高周波回路は、図 1に示す高周波回路にさらに他の通信システムの入出力端子を備える構成である。図 17に示す高周波回路では、上記第 1〜第 3の周波数帯域を用いる通信システムが WiMAX、他の通信システムが Bluetooth ( 登録商標）に対応している。他の通信システムに係る部分以外の部分は、図 1の構成と同じであるので説明を省略する。なお、他の通信システムに係る部分以外の部分は、図 1に示す構成に限るものではなぐ例えば図 2に示す構成を用いてもよい。

[0132] 図 17に示す高周波回路は、第 1の周波数帯域、第 2の周波数帯域および第 3の周波数帯域を用いる通信システム以外の他の通信システムの入出力端子 BTを備える。また、この高周波回路は、スィッチ回路として単極 3投型のスィッチ回路 SP3Tを有し、該スィッチ回路 SP3Tの共用端子はアンテナ端子 Antlに接続され、三つの切り替え端子はそれぞれ送信側トリプレクサ Tripl、第 1の受信側トリプレクサ Trip2および他の通信システムの入出力端子 BTに接続されている。

[0133] 上記スィッチ回路 SP3Tによって、アンテナ端子 Antlと、第 1、第 2および第 3の送信端子 (Txl— 1、 Tx2— 1、 Tx3— 1)、第 1、第 2および第 3の受信端子 (Rxl— 1、 Rx2— 1、 Rx3— 1)又は他の通信システムの入出力端子 BTとの接続を切り替える。

[0134] (高周波回路の第 5の実施形態）：また、さらに別の実施形態として図 18に示す高周波回路を構成してもよい。図 18に示す高周波回路は、図 17に示す高周波回路の送信端子および受信端子にさらにスィッチ回路を接続して送信経路および受信経路を分岐する構成であり、 2. 5GHz帯、 3. 5GHz帯および 5· 8GHz帯の WiMAXと 2 . 4GHz帯および 5GHz帯の無線 LANと Bluetoothを共用する場合の例である。ァンテナ端子 Antlから、第 1〜第 3の送信端子 (Txl— 1、 Tx2— 1、 Tx3— 1)、第 1 〜第 3の受信端子（Rxl— 1、 Rx2- 1、 Rx3- 1)および他の通信システムの入出力端子 BTまでの回路は図 17に示す構成と同じであるので説明を省略する。

[0135] 上記回路の部分は、図 17に示す構成に限るものではなぐ例えば図 1または図 15 に示す構成を用いてもよい。 2.5GHz帯の第 1の送信端子 Txl— 1および 5. 8GHz 帯の第 3の送信端子 Tx3— 1には、それぞれ後段のスィッチ回路 SPDT3または SP DT4を介してさらに複数の副送信端子が接続されている。第 1の送信端子 Txl— 1 に接続された複数の副送信端子は、無線 LANの 2.4GHz帯の副送信端子 WLAN — 2.4Tと、 WiMAXの 2.5GHz帯の副送信端子 WiMAX—2.5Tである。一方、第 3 の送信端子 Tx3 1に接続された複数の副送信端子は、無線 LANの 5GHz帯の副送信端子 WLAN— 5Tと、 WiMAXの 5. 8GHz帯の副送信端子 WiMAX— 5. 8T である。

[0136] また、上記第 1の送信端子 Txl— 1および第 3の送信端子 Tx3— 1に対応する 2.5 GHz帯の第 1の受信端子 Rxl— 1および 5. 8GHz帯の第 3の受信端子 Rx3 1には、それぞれ他の後段のスィッチ回路 SPDT5または SPDT6を介してさらに複数の副受信端子が接続されている。なお、ここで「対応する」とは周波数帯域が同じであることをいう。

[0137] 第 1の受信端子 Rxl— 1に接続された複数の副受信端子は、無線 LANの 2.4GHz 帯の副受信端子 WLAN 2.4Rと、 WiMAXの 2.5GHz帯の副受信端子 WiMAX 2.5Rである。一方、第 3の受信端子 Rx3 1に接続された複数の副受信端子は、無線 LANの 5GHz帯の副受信端子 WLAN— 5Rと、 WiMAXの 5. 8GHz帯の副受信端子 WiMAX— 5. 8Rである。

[0138] 後段のスィッチ回路 SPDT3は、第 1の送信端子と、副送信端子 WLAN— 2.4Tまたは副送信端子 WiMAX— 2.5Tとの接続を切り替え、後段のスィッチ回路 SPDT4 は、第 3の送信端子と、副送信端子 WLAN— 5Tまたは副送信端子 WiMAX— 5. 8 Tとの接続を切り替える。一方、他の後段のスィッチ回路 SPDT5は、第 1の受信端子と、副受信端子 WLAN— 2.4Rまたは副受信端子 WiMAX— 2.5Rとの接続を切り替え、他の後段のスィッチ回路 SPDT6は、第 3の受信端子と、副受信端子 WLAN— 5 Rまたは副受信端子 WiMAX— 5. 8Rとの接続を切り替える。

[0139] WiMAXの 3.5GHzの周波数帯域は、現在サービスされている無線 LANの周波数帯域と重ならないため、図 18に示す構成では、 3.5GHzの周波数帯域の第 2の送信端子 Tx2 1および第 2の受信端子 Rx2 1には分岐するための構成は設けていないが、もちろん 2つの経路に分岐するためのスィッチ回路を設けても良い。

[0140] また、図 18には、 Bluetoothの端子 BTを設けて、 Bluetooth、 WiMAXおよび無線 LANで共用する高周波回路の例を示してあるが、 Bluetoothの端子 BTを設けずに、 WiMAXおよび無線 LANで共用する高周波回路としてもよ!/、。

[0141] 上記各副送信端子および副受信端子が、高周波回路の送信端子および受信端子として用いられ、副送信端子または副受信端子が接続されない 3.5GHz帯の第 2の送信端子 Tx2— 1、第 2の受信端子 Rx2— 1および Bluetoothの端子 BTはそのまま、それぞれ送信端子 WiMAX— 3.5T、 WiMAX— 3.5Rおよび BTとして用いる。

[0142] 上記の構成によれば、周波数帯域が重なる WiMAXと無線 LANを一つの高周波回路で共用することができる。また、上述のように第 1および第 3の送信端子および受信端子に限らず、上記第 1、第 2および第 3の周波数帯域のうちの少なくとも一つに係る送信端子あるいは受信端子に複数の副送信端子または副受信端子を接続すればよい。

[0143] (高周波回路の第 6の実施形態）：次に、トリプレクサと送受信を切り替えるスィッチ回路の位置関係が上記実施形態と異なる他の実施形態を図面を参照して説明する。図 19に示す回路ブロックの高周波回路は、図 1に示す実施形態と同様に、アンテナ端子 Antlと、第 1の周波数帯域である 2.5GHz帯の送信信号が入力される第 1の送信端子 Txl— 1と、第 2の周波数帯域である 3.5GHz帯の送信信号が入力される第 2の送信端子 Tx2— 1と、第 3の周波数帯域である 5. 8GHz帯の送信信号が入力される第 3の送信端子 Tx3— 1を備える。

[0144] また、この高周波回路は、第 1の周波数帯域である 2.5GHz帯の受信信号が出力される第 1の受信端子 Rxl— 1と、第 2の周波数帯域である 3.5GHz帯の受信信号が出力される第 2の受信端子 Rx2— 1と、第 3の周波数帯域である 5. 8GHz帯の受信信号が出力される第 3の受信端子 Rx3— 1を備える。上記アンテナ端子 Antlには第 1のトリプレクサ Tripl lが接続され、上記アンテナ端子に接続される送受信経路を、上記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の送受信経路に分岐する。

[0145] さらに、上記第 1の周波数帯域の送受信経路と上記第 1の送信端子 Txl— 1または上記第 1の受信端子 Rxl— 1との接続を切り替える第 1のスィッチ回路 SPDT11と、上記第 2の周波数帯域の送受信経路と上記第 2の送信端子 Tx2— 1または上記第 2 の受信端子 Rx2— 1との接続を切り替える第 2のスィッチ回路 SPDT12と、上記第 3 の周波数帯域の送受信経路と上記第 3の送信端子 Tx3— 1または上記第 3の受信端子と Rx3— 1の接続を切り替える第 3のスィッチ回路 SPDT13とを備える。

[0146] 力、かる構成によって、上記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の 3つの周波数帯域を用いる無線通信の送受信の切り替えを行う。必要な分波回路としては、一つのトリプレクサでまかなうことができる。高周波回路として、さらに以下の構成を備えることが好ましい。

[0147] 第 1の周波数帯域の送信経路である第 1のスィッチ回路 SPDT11と第 1の送信端子 Txl— 1との間には、第 1の増幅回路 PA11が接続され、該第 1の増幅回路 PA11 の入力端子側には第 1のバンドパスフィルタ回路 BPF11が、出力端子側には第 4のバンドパスフィルタ回路 BPF14が設けられている。

[0148] また、第 2の周波数帯域の送信経路である第 2のスィッチ回路 SPDT12と第 2の送信端子 Tx2— 1との間には、第 2の増幅回路 PA12が接続され、該第 2の増幅回路 Ρ A12の入力端子側には第 2のバンドパスフィルタ回路 BPF12が、出力端子側には第 1のローパスフィルタ回路 LPF12が設けられている。

[0149] さらに、第 3の周波数帯域の送信経路である第 3のスィッチ回路 SPDT13と第 3の送信端子 Τχ3— 1との間には、第 3の増幅回路 PA13が接続され、該第 3の増幅回路 PA13の入力端子側には第 3のバンドパスフィルタ回路 BPF13が、出力端子側には第 2のローパスフィルタ回路 LPF13が設けられている。

[0150] 一方、第 1のスィッチ回路 SPDT11、第 2のスィッチ回路 SPDT12および第 3のスィツチ回路 SPDT13の受信端子側には、それぞれ第 1の受信端子 Rxl— 1、第 2の受信端子 Rx2— 1および第 3の受信端子 Rx3— 1が接続され、それぞれ第 1の周波数帯域、第 2の周波数帯域および第 3の周波数帯域の受信経路を形成している。第 1 〜第 3の各増幅回路（PA1；!〜 PA13)の前後に配置されているバンドパスフィルタ回路ゃローパスフィルタ回路の機能等は図 1に示す実施形態の場合と同様であるので説明を省略する。

[0151] 図 19に示した構成では、第 1の Tripl lによって分岐された周波数の異なる送受信経路を、それぞれ第 1のスィッチ回路 SPDT11、第 2のスィッチ回路 SPDT12および第 3のスィッチ回路 SPDT13によって、送信経路と受信経路に分岐している。 [0152] また、図 19に示す例では、スィッチ回路として電界効果トランジスタを用いた単極双投型のスィッチ回路（SPDT)を使用して!/、る。

[0153] 図 19に示す高周波回路の受信側の構成は以下のようになつている。第 1のスィッチ回路 SPDT11と第 1の受信端子 Rxl— 1との間に形成された第 1の周波数帯域の受信経路には、第 1の低雑音増幅器回路 LNA11と、該第 1の低雑音増幅器回路 LNA

11と第 1のスィッチ回路 SPDT11との間に配置された第 1のハイパスフィルタ回路 H

PF11が設けられている。

[0154] また、第 2のスィッチ回路 SPDT12と第 2の受信端子 Rx2— 1との間に形成された上記第 2の周波数帯域の受信経路には、第 2の低雑音増幅器回路 LNA12が設けられている。

[0155] さらに、第 3のスィッチ回路 SPDT13と第 3の受信端子 Rx3— 1との間に形成された第 3の周波数帯域の受信経路には、第 3の低雑音増幅器回路 LNA13が設けられている。

[0156] 上記第 1のハイパスフィルタ回路 HPF11は、第 1の周波数帯域（WiMAXの 2.5G

Hz)の信号が通過するように調整されており、携帯電話等の携帯機器などから発生する、第 1の周波数帯域よりも周波数の低い妨害波を減衰させ、該妨害波による低雑音増幅器回路の飽和を回避することを可能とする。第 1の周波数帯域よりも低い周波数の信号を急峻に減衰させたい場合には、第 1のハイパスフィルタをバンドパスフィルタとしても良い。

[0157] また、図 19の構成では、第 2の低雑音増幅器回路 LNA12の入力側には、第 2の周波数帯域よりも低い周波数の信号を減衰させることができる第 1のトリプレクサが接続されて!/、るので、上記第 1のハイパスフィルタ回路 HPF11に相当するフィルタ回路は設けなくても良いため、第 2の周波数帯域の経路の信号損失を抑えることができる

[0158] また、第 3の低雑音増幅器回路 LNA13の入力側にも、第 3の周波数帯域よりも低い周波数の信号を減衰させることができる第 1のトリプレクサが接続されているので、上記第 1のハイパスフィルタ回路 HPF11に相当するフィルタ回路を設けなくてもよ!/ヽため、第 3の周波数帯域の経路の信号損失を抑えることができる。 [0159] 以上の構成により、アンテナで受信された WiMAXの受信信号は、アンテナ端子 A ntlを経由して、第 1のトリプレクサ Tripl lで分岐され、スィッチ回路 SPDT11〜； 13 を経由して、第 1〜第 3の低雑音増幅器回路 LNA11〜； 13で増幅され、第 1の受信端子 Rxl— 1、第 2の受信端子 Rx2— 1または第 3の受信端子 Rx3— 1に出力される。一方、第 1の送信端子 Txl— 1、第 2の送信端子 Tx2— 1または第 3の送信端子 Tx 3—1に入力された送信信号は、増幅回路 PA1；!〜 PA13で増幅された後、スィッチ回路 SPDT11〜； 13、第 1のトリプレクサ Tripl l、アンテナ端子 Antlを経由してアンテナから送信される。

[0160] また、図 19の構成では、第 1のトリプレクサ Tripl lとアンテナ端子 Antlとの間に検波回路 DET11を設けてある。検波回路の数の増加を抑えるためには、図 19のように第 1のトリプレクサ Tripl lとアンテナ端子 Antlの間の経路に設けることが好ましい。

[0161] また、検波回路から高調波が発生する場合には、上記第 1の増幅回路 PA11と第 4 のバンドパスフィルタ回路 BPF14の間、上記第 2の増幅回路 PA12と第 1のローパスフィルタ回路 LPF12の間、上記第 3の増幅回路 PA13と第 2のローパスフィルタ回路 LPF13の間に、それぞれ検波回路を配置することもできる。なお、かかる検波回路、トリプレクサ等は、図 1に示す実施形態と同様の構成を用いることができる。

[0162] (高周波回路の第 7の実施形態）：次に、本発明の他の実施形態を図 20を参照して説明する。図 20に示す高周波回路は、図 19に示す高周波回路のうち第 1の周波数帯の送信経路および受信経路に配置されるフィルタの構成を変えたものである。アンテナ端子 Antlから第 1のトリプレクサ Tripl l、第 2のスィッチ回路 SPDT12および第 3のスィッチ回路 SPDT13を経て、第 2の受信端子 Rx2— 1、第 2の送信端子 Tx2 1、第 3の受信端子 Rx3— 1、第 3の送信端子 Tx3— 1に至る第 2の周波数帯域と第 3の周波数帯域の部分は図 19の構成と同じであるので説明を省略する。

[0163] 図 19の構成において、第 1の増幅回路 PA11と第 1のスィッチ回路 SPDT11の間に設けた第 4のバンドパスフィルタ回路 BPF14と、第 1の低雑音増幅器回路 LNA11 と第 1のスィッチ回路 SPDT11の間に設けた第 1のハイパスフィルタ回路 HPF11の代わりに、図 20に示す構成では、第 1のトリプレクサ Tripl lと第 1のスィッチ回路 SP DT11の間に第 4のバンドパスフィルタ回路 BPF14または第 1のハイパスフィルタ回路 HPFl lを設ける。すなわち、この場合は第 1の周波数帯の送信側と受信側のフィルタを共用とすることにより、フィルタの数を一つ減らすことができる。

[0164] 第 1のトリプレクサ Tripl lとスィッチ回路 SPDT11との間に設けられた第 1のハイパスフィルタ回路 HPF11またはバンドパスフィルタ回路 BPF14は、携帯電話等の携帯機器など力発生する第 1の周波数帯域よりも低い周波数の妨害波による低雑音増幅器回路 LNA11の飽和を回避することを可能とする。また、増幅回路 PA11から発生される第 1の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を抑圧することができ、携帯電話システムへの妨害を防ぐことができる。

[0165] 第 1の周波数帯域を 2.5GHzとする WiMAXの場合、 2.5GHz未満の信号が減衰するようにフィルタ特性を調整しておけばよい。ハイパスフィルタ回路はバンドパスフィルタ回路に比べて揷入損失が小さくでき、バンドパスフィルタ回路はハイパスフィルタ回路に比べて通過帯域近傍の減衰量を大きくできるため、所望の特性によりハイパスフィルタ回路 HPF11あるいはバンドパスフィルタ BPF14を選択する。

[0166] (高周波回路の第 8の実施形態）：次に、図 16と同様に副高周波回路を付加した他の実施形態を、図 21を参照して説明する。副高周波回路の目的、機能は図 16に示した実施形態と同様である。なお、副高周波回路以外の部分の回路は図 21に示した構成に限らず上記実施形態を適用することができる。

[0167] 第 2のトリプレクサ Tripl2と他のアンテナ端子 Ant2との間には、第 4の低雑音増幅器回路 LNA14と、該第 4の低雑音増幅器回路 LNA14の入力側に接続した第 2のハイパスフィルタ回路 HPF12を設けてある。ワイドバンドの低雑音増幅器回路を用いた、力、かる構成によれば、追加した第 2の副高周波回路において使用する低雑音増幅器回路の数を減らし、小型化を図ることが可能である。

[0168] 図 21に示す構成では、他のアンテナ端子 Ant2と第 2のハイパスフィルタ回路 HPF 12との間において、第 4のスィッチ回路として単極双投型のスィッチを用い、その切り替え端子の一方は抵抗を接続して接地している。該第 4のスィッチ回路は、単極単投型（SPST)のスィッチを用いてもよいし、スィッチを配置しなくても良い。また、図 22 に示すように、副高周波回路として図 16に示したものと同じ構成を用いてもよい。

[0169] (高周波回路の第 9の実施形態）：次に、本発明の他の実施形態を図 23を参照して説明する。図 23に示す高周波回路は、図 19に示す高周波回路にさらに他の通信システムの入出力端子を備える構成である。図 23に示す高周波回路では、上記第 1〜第 3の周波数帯域を用いる通信システムが WiMAX、他の通信システムが Bluetoot h (登録商標）に対応している。他の通信システムに係る部分以外の部分は、図 19の構成と同じであるので説明を省略する。なお、他の通信システムに係る部分以外の部分は、図 19に示す構成に限るものではなぐ例えば図 20に示す構成を用いてもよい。

[0170] 図 23に示す高周波回路は、第 1の周波数帯域、第 2の周波数帯域および第 3の周波数帯域を用いる通信システム以外の他の通信システムの入出力端子 BTを備える。また、上記高周波回路は、第 1のスィッチ回路として単極 3投型のスィッチ回路 SP3 Tl 1を有し、該スィッチ回路 SP3T11の共用端子は第 1のトリプレクサ Tripl 1に接続され、三つの切り替え端子はそれぞれ、他の通信システムの入出力端子 BT、第 1の送信端子 Txl— 1および第 1の受信端子 Rxl— 1に接続されて!/、る。上記スィッチ回路 SP3T11によって、アンテナ端子 Antlと、第 1の送信端子 Txl— 1、第 1の受信端子 Rxl— 1又は他の通信システムの入出力端子 BTとの接続を切り替える。

[0171] (高周波回路の第 10の実施形態）：また、さらに別の実施形態として図 24に示す高周波回路を構成してもよい。図 24に示す高周波回路は、図 18に示す高周波回路と同様に、図 23に示す高周波回路の送信端子および受信端子にさらにスィッチ回路を接続して送信経路および受信経路を分岐する構成である。

[0172] 上述のように、本発明は、第 1の周波数帯域を使用する通信システムとしては 2. 4 GHz帯の無線 LANまたは 2. 5GHz帯の WiMAX、第 2の周波数帯域を使用する通信システムとしては 3. 5GHz帯の WiMAX、第 3の周波数帯域を使用する通信システムとしては 5GHz帯の無線 LANまたは 5. 8GHz帯の WiMAXのように三つの周波数帯域を使用するフロンドエンドモジュールに好適な高周波回路を提供するが、本発明の高周波回路はこれに限定されるものではなぐ三つ以上の周波数帯域を用いる通信システムに広く適用できるものである。

[0173] WiMAXまたは無線 LANと WiMAXを組み合わせた場合、通信システムとして使用する周波数帯域全体の幅は 4GHzより小さぐ第 3の周波数帯域の中心周波数は第 1の周波数帯域の 3倍よりも小さい。また、各周波数帯域の中心周波数は 1GHz以上離れている。三つの周波数帯域全てを WiMAXで使用する構成、 2.4GHz帯と 5 GHz帯を無線 LANで使用し 3.5GHz帯を WiMAXで使用するという構成、 2. 5GH z帯と 3. 5GHz帯を WiMAXで使用し 5GHz帯を無線 LANで使用するという構成、 2 . 4GHz帯を無線 LANで使用し 3. 5GHz帯と 5. 8GHz帯を WiMAXで使用すると V、うことあ採用すること力 Sでさる。

[0174] 上述の本発明に係る高周波回路を有する WiMAX用または無線 LANと WiMAX の共用フロントエンドモジュールを構成すれば、該フロントエンドモジュールの小型化、低コスト化を図ることができる。

[0175] 本発明に係る高周波部品は、 WiMAX用または無線 LANと WiMAXの共用のフロントエンドモジュールに限らず、三つ以上の周波数帯域を用いて送受信を行う通信装置のフロントエンドモジュールなど、広く適用可能である。本発明に係る高周波部品では、上記高周波回路は、複数の層に電極パターンを形成し積層一体化してなる積層体と、この積層体の表面に搭載された素子によって構成されている。

[0176] 積層体としては、例えばセラミックスなどの絶縁層に電極パターンを形成し、一体化したものを用いればよい。インダクタンス素子や容量素子を積層体内に電極パターンで形成することによって、小型化を図ること力 Sできる。トリプレクサは比較的多くのインダクタンス素子と容量素子で構成されるため、積層体内に形成したインダクタンス素子と容量素子でトリプレクサ構成すれば、特に小型化への寄与が大きくなる。

[0177] (高周波部品）：次に、本発明に係る高周波回路を有する高周波部品を積層体部品（セラミック積層基板を用いた部品）として構成する例を説明する。図 25および図 2 6は、セラミック積層基板を用いて積層体部品を構成した、本発明の一実施態様の高周波部品の斜視図である。セラミック積層基板は、例えば 1000°C以下で低温焼結が可能なセラミック誘電体材料 LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics)からなり、厚さが10 111〜200 111のグリーンシートに、低抵抗率の Agや Cu等の導電ぺーストを印刷して所定の電極パターンを形成し、複数のグリーンシートを適宜一体的に積層し、焼結することにより製造すること力でさる。

[0178] 上記の誘電体材料としては、例えば、 Al、 Si、 Srを主成分として、 Ti、 Bi、 Cu、 Mn 、 Na、 Kを副成分とする材料や、 Al、 Si、 Srを主成分として Ca、 Pb、 Na、 Kを複成分とする材料や、 Al、 Mg、 Si、 Gdを含む材料や、 Al、 Si、 Zr、 Mgを含む材料が用いられ、誘電率は 5〜； 15程度の材料を用いる。なお、セラミック誘電体材料の他に、樹脂積層基板や樹脂とセラミック誘電体粉末を混合してなる複合材料を用いてなる積層基板を用いることも可能である。また、上記セラミック基板を、 HTCC (高温同時焼成セラミック）技術を用いて、誘電体材料を Al Oを主体とするものとし、伝送線路等を

2 3

タングステンやモリブデン等の高温で焼結可能な金属導体として構成しても良い。

[0179] このセラミック積層基板の各層には、インダクタンス素子用、容量素子用、配線ライン用、及びグランド電極用のパターン電極が適宜構成されて、層間にはビアホーノレ電極が形成されて、所望の回路が構成される。主に、 LC回路で構成可能な回路部分が構成される。ここでは、トリプレクサ、バンドパスフィルタ回路、ローパスフィルタ回路、ノ、ィパスフィルタ回路を主にセラミック多層基板の内部に構成する。又、各回路の一部の素子は、セラミック多層基板の上面に搭載したチップ素子を用いてもよい。

[0180] また、図 25に示すセラミック積層基板は、スィッチ回路 SPDT、三つの増幅回路 PA 1〜PA3、低雑音増幅器回路 LNA用の半導体素子を搭載する。一方、図 26に示すセラミック積層基板は、 3つのスィッチ回路 SPDT1；!〜 SPDT13、 3つの増幅回路 P Al 1〜PA13、 3つの低雑音増幅器回路 LNA11〜LNA13用の半導体素子を搭載する。そして、ワイヤボンド、 LGA、 BGA等でセラミック積層基板に接続し、本発明の高周波回路を小型の高周波部品として構成することができる。

[0181] もちろん、セラミック積層基板の搭載部品及びセラミック積層基板の内蔵素子とは所定回路になるように接続され、高周波回路が構成される。なお、セラミック積層基板上には、上記した半導体素子以外に、チップコンデンサ、チップ抵抗、チップインダクタ等の素子を適宜搭載する。これらの搭載素子は、セラミック積層基板に内蔵する素子との関係から適宜選択することができる。

[0182] 図 27は、図 15に示す高周波回路をセラミック積層基板に構成する場合の、積層基板内の基板面内方向の回路配置の例を示す模式図である。送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサは積層体内に構成されており、送信側トリプレクサは Ft；!〜 Ft3 、受信側トリプレクサは Fr；!〜 Fr3で構成されている。送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサは、それぞれ第 1の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部（Ftl、 F rl)と、上記第 2の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部（Ft2、 Fr2)と、上記第 3の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部（Ft3、 Fr3)とを有し、それらは積層体の積層方向から見て互いに重ならないように配置されている。なお、トリプレクサ以外の回路は図示を省略してある。

[0183] また、図 27の構成では、フィルタ部が直線的に並設された送信側トリプレクサと、同様にフィルタ部が直線的に並設された受信側トリプレクサは、並設方向が互いに直交して L字状をなすように配置されている。ここでは、第 1の周波数帯域は 2.4GHz帯の無線 LAN、上記第 1の周波数帯域より高い周波数帯域の第 2の周波数帯域は 3.5G Hz帯の WiMAX、上記第 2の周波数帯域より高い周波数帯域の第 3の周波数帯域は 5. 8GHz帯の WiMAXを想定している。送信側トリプレクサの 2. 4GHz帯の無線 LANのフィルタ部 Ftlと、受信側トリプレクサの 2. 4GHz帯の無線 LANのフィルタ部 Frlが最近接している。

[0184] すなわち、積層体の積層方向から見たフィルタ部の位置関係において、送信側トリプレクサのうち無線 LANで使用するフィルタ部力受信側トリプレクサのうち WiMAX で使用するフィルタ部とが最近接しないように配置されている。これは、無線 LANの送信信号が、 WiMAXの受信経路に漏洩し妨害波となることを防ぐことができる。また、 WiMAXの送信信号が、無線 LANの受信経路に漏洩し妨害波となることを防ぐように、送信側トリプレクサのうち WiMAXで使用するフィルタ部力受信側トリプレクサのうち無線 LANで使用するフィルタ部に最近接しないように配置することも好ましい。

[0185] 送信側トリプレクサと受信側トリプレクサの配置は図 27のような L字状に限らず、並設方向が互いに平行になるように配置してもよい。力、かる場合も、送信側トリプレクサのうち無線 LANで使用するフィルタ部と受信側トリプレクサのうち WiMAXで使用するフィルタ部、ある!/、は送信側トリプレクサのうち WiMAXで使用するフィルタ部と受信側トリプレクサのうち無線 LANで使用するフィルタとが最近接しないように配置することが好ましい。

[0186] また、高周波部品の裏面等に配置される第 1〜第 3の受信端子を、積層方向から見て矩形をなす高周波部品の 1辺側にまとめて配置することが好ましい。このことにより、該高周波部品と変復調器との接続を、効率よく小面積で行なうことが可能となる。また、上述の高周波部品を用いることにより、少なくとも三つの異なる周波数帯域に対応可能な通信装置が構成可能となり、該通信装置の低コスト化、小型化にも寄与する。また、該高周波部品は、広く無線通信機能を備えた携帯機器やパーソナルコンピュータ等に適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 少なくとも第 1の周波数帯域と、前記第 1の周波数帯域より高い周波数帯域の第 2 の周波数帯域と、前記第 2の周波数帯域より高い周波数帯域の第 3の周波数帯域とを用いて無線通信を行う通信装置に用いられる高周波回路であって、

アンテナに接続されるアンテナ端子と、前記第 1の周波数帯域の送信信号が入力される第 1の送信端子と、前記第 2の周波数帯域の送信信号が入力される第 2の送信端子と、前記第 3の周波数帯域の送信信号が入力される第 3の送信端子と、前記第 1の周波数帯域の受信信号が出力される第 1の受信端子と、前記第 2の周波数帯域の受信信号が出力される第 2の受信端子と、前記第 3の周波数帯域の受信信号が出力される第 3の受信端子と、

前記アンテナ端子に接続され、前記第 1、第 2および第 3の送信端子又は前記第 1 、第 2および第 3の受信端子との接続を切り替える、電界効果トランジスタを用いたスイッチ回路と、

前記スィッチ回路に接続される送信経路を、前記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の送信経路に分岐する送信側トリプレクサと、

前記スィッチ回路に接続される受信経路を、前記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の受信経路に分岐する第 1の受信側トリプレクサと、を備えている高周波回路。

[2] 前記第 1の送信端子には第 1の増幅回路が接続され、前記第 2の送信端子には第

2の増幅回路が接続され、前記第 3の送信端子には第 3の増幅回路が接続されている請求項 1に記載の高周波回路。

[3] 前記送信側トリプレクサと前記スィッチ回路との間に検波回路が設けられている請求項 1又は 2に記載の高周波回路。

[4] 前記第 1の受信側トリプレクサと前記スィッチ回路との間に、第 1の低雑音増幅器回路が設けられている請求項 1〜3の何れかに記載の高周波回路。

[5] 前記第 1の受信側トリプレクサと前記第 1の受信端子の間に第 2の低雑音増幅器回路カ S、前記第 1の受信側トリプレクサと前記第 2の受信端子の間に第 3の低雑音増幅器回路力、前記第 1の受信側トリプレクサと前記第 3の受信端子の間に第 4の低雑音増幅器回路が設けられている請求 1〜3の何れかに記載の高周波回路。

[6] 請求項 1〜5の何れかに記載の高周波回路を第 1の副高周波回路として備え、更に、

他のアンテナと接続する他のアンテナ端子と、前記第 1の周波数帯域の受信信号が出力される第 4の受信端子と、前記第 2の周波数帯域の受信信号が出力される第 5の受信端子と、前記第 3の周波数帯域の受信信号が出力される第 6の受信端子と、前記他のアンテナ端子に接続される受信経路を前記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の受信経路に分岐する第 2の受信側トリプレクサを備える高周波回路を第 2の副高周波回路として備えてレ、る高周波回路。

[7] 前記第 1の周波数帯域、第 2の周波数帯域および第 3の周波数帯域を用いる通信システム以外の他の通信システムの入出力端子を備え、

前記スィッチ回路は、前記アンテナ端子と、前記第 1、第 2および第 3の送信端子、前記第 1、第 2および第 3の受信端子又は前記他の通信システムの入出力端子との接続を切り替えることを特徴とする請求項;!〜 6の何れかに記載の高周波回路。

[8] 前記第 1、第 2および第 3の送信端子のうち少なくとも一つには、後段のスィッチ回路を介してさらに複数の副送信端子が接続され、

前記第 1、第 2および第 3の送信端子のうち少なくとも一つに対応する前記第 1、第 2および第 3の受信端子のうち少なくとも一つには、他の後段のスィッチ回路を介してさらに複数の副受信端子が接続され、

前記後段のスィッチ回路は、前記第 1、第 2および第 3の送信端子のうち少なくとも一つと前記複数の副送信端子との接続を切り替え、

前記他の後段のスィッチ回路は、前記第 1、第 2および第 3の受信端子のうち少なくとも一つと前記複数の副受信端子との接続を切り替えることを特徴とする請求項 1〜 7の何れかに記載の高周波回路。

[9] 前記第 1の周波数帯域を使用する通信システムは無線 LANまたは WiMAXであり、前記第 2の周波数帯域を使用する通信システムは WiMAXであり、前記第 3の周波数帯域を使用する通信システムは無線 LANまたは WiMAXである請求項 1〜 8の何れかに記載の高周波回路。

[10] 前記送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサのうち少なくとも一方は、共通端子と第 1の分岐端子との間の第 1の経路に配置され、前記第 1の周波数帯域の信号を通過させる第 1のバンドパスフィルタ部と、前記共通端子と第 2の分岐端子との間の第 2の経路に配置され、前記第 2の周波数帯域の信号を通過させる第 2のバンドパスフィルタ部と、前記共通端子と第 3の分岐端子との間の第 3の経路に配置され、前記第 3の周波数帯域の信号を通過させる第 3のバンドパスフィルタ部とを備え、前記第 1、第 2および第 3のバンドパスフィルタ部と前記共通端子の間にはそれぞれ第 1、第 2および第 3の並列共振回路が設けられ、

前記第 1、第 2および第 3の経路のうち少なくとも二つの経路には、前記バンドパスフィルタ部と前記並列共振回路の間に位相調整回路が設けられている請求項 1〜9 の何れかに記載の高周波回路。

[11] 前記第 1および第 2の経路には前記位相調整回路として伝送線路が設けられ、前記第 3の経路には前記バンドパスフィルタ部と前記並列共振回路の間に位相調整回路としてハイパスフィルタが設けられている請求項 10に記載の高周波回路。

[12] 請求項;!〜 11の何れかに記載の高周波回路を有する高周波部品であって、前記高周波回路は、複数の層に電極パターンを形成し積層一体化してなる積層体と、前記積層体の表面に搭載された素子によって構成されている高周波部品。

[13] 前記送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサは前記積層体内に構成され、該送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサはそれぞれ、前記第 1の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部と、前記第 2の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部と、前記第 3の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部とを有し、

前記各フィルタ部は積層体の積層方向から見て互いに重ならないように配置されている請求項 12に記載の高周波部品。

[14] 請求項 9に記載の高周波回路を有する高周波部品であって、

前記高周波回路は、複数の層に電極パターンを形成し積層一体化してなる積層体と、前記積層体の表面に搭載された素子によって構成され、

前記送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサは前記積層体内に構成され、該送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサはそれぞれ、前記第 1の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部と、前記第 2の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部と、前記第 3の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部とを有し、積層体の積層方向から見た前記フィルタ部の位置関係において、送信側トリプレクサの無線 LANのフィルタ部と受信側トリプレクサの WiMAXのフィルタ部同士、および送信側トリプレクサの WiMAXのフィルタ部と受信側トリプレクサの無線 LANのフィルタ部同士が最近接しないように配置されている高周波部品。

[15] 少なくとも第 1の周波数帯域と、前記第 1の周波数帯域より高い周波数帯域の第 2 の周波数帯域と、前記第 2の周波数帯域より高い周波数帯域の第 3の周波数帯域とを用いて無線通信を行う通信装置に用いられる高周波回路であって、

前記アンテナ端子に接続され、前記アンテナ端子に接続される送受信経路を、前記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の送受信経路に分岐する第 1のトリプレクサと、前記第 1の周波数帯域の送受信経路と前記第 1の送信端子または前記第 1の受信端子との接続を切り替える、電界効果トランジスタを用いた第 1のスィッチ回路と、前記第 2の周波数帯域の送受信経路と前記第 2の送信端子または前記第 2の受信端子との接続を切り替える、電界効果トランジスタを用いた第 2のスィッチ回路と、前記第 3の周波数帯域の送受信経路と前記第 3の送信端子または前記第 3の受信端子との接続を切り替える、電界効果トランジスタを用いた第 3のスィッチ回路とを備えている高周波回路。

[16] 前記第 1の送信端子には第 1の増幅回路が接続され、前記第 2の送信端子には第

2の増幅回路が接続され、前記第 3の送信端子には第 3の増幅回路が接続されている請求項 15に記載の高周波回路。

[17] 前記第 1のスィッチ回路と前記第 1の受信端子の間に第 1の低雑音増幅器回路が、前記第 2のスィッチ回路と前記第 2の受信端子の間に第 2の低雑音増幅器回路が、前記第 3のスィッチ回路と前記第 3の受信端子の間に第 3の低雑音増幅器回路が設けられている請求項 15または 16に記載の高周波回路。

[18] 前記第 1のスィッチ回路と前記第 1の受信端子の間に第 1の低雑音増幅器回路が、前記第 2のスィッチ回路と前記第 2の受信端子の間に第 2の低雑音増幅器回路が、前記第 3のスィッチ回路と前記第 3の受信端子の間に第 3の低雑音増幅器回路が設けられ、

前記第 1の送信端子には第 1の増幅回路が接続され、前記第 2の送信端子には第 2の増幅回路が接続され、前記第 3の送信端子には第 3の増幅回路が接続されており、

前記第 2の増幅回路の出力端子側に第 1のローパスフィルタ回路、前記第 3の増幅回路の出力端子側に第 2のローパスフィルタ回路が設けられ、

前記第 1のトリプレクサと前記第 1のスィッチ回路の間には第 4のバンドパスフィルタ回路または第 1のハイパスフィルタ回路が設けられている請求項 15に記載の高周波回路。

[19] 前記第 1のトリプレクサと前記アンテナ端子との間に検波回路が設けられている請求項 15〜； 18の何れかに記載の高周波回路。

[20] 請求項 15〜； 19の何れかに記載の高周波回路を第 1の副高周波回路として備え、更に、

他のアンテナと接続する他のアンテナ端子と、前記第 1の周波数帯域の受信信号が出力される第 4の受信端子と、前記第 2の周波数帯域の受信信号が出力される第 5の受信端子と、前記第 3の周波数帯域の受信信号が出力される第 6の受信端子と、前記他のアンテナ端子に接続される受信経路を前記第 1、第 2および第 3の周波数帯域の受信経路に分岐する第 2のトリプレクサを備える高周波回路を第 2の副高周波回路として備えて!/、る高周波回路。

[21] 前記第 1の周波数帯域、第 2の周波数帯域および第 3の周波数帯域を用いる通信システム以外の他の通信システムの入出力端子を備え、

前記第 1のスィッチ回路は、前記アンテナ端子と、前記第 1の送信端子、前記第 1の受信端子又は前記他の通信システムの入出力端子との接続を切り替えることを特徴とする請求項 15〜20の何れかに記載の高周波回路。

[22] 前記第 1、第 2および第 3の送信端子のうち少なくとも一つには、後段のスィッチ回路を介してさらに複数の副送信端子が接続され、

前記他の後段のスィッチ回路は、前記第 1、第 2および第 3の受信端子のうち少なくとも一つと前記複数の副受信端子との接続を切り替えることを特徴とする請求項 15 〜21の何れかに記載の高周波回路。

[23] 前記第 1の周波数帯域を使用する通信システムは無線 LANまたは WiMAXであり、前記第 2の周波数帯域を使用する通信システムは WiMAXであり、前記第 3の周波数帯域を使用する通信システムは無線 LANまたは WiMAXである請求項 15〜 22 の何れかに記載の高周波回路。

[24] 前記第 1のトリプレクサおよび第 2のトリプレクサのうち少なくとも一方は、

共通端子と第 1の分岐端子との間の第 1の経路に配置され、前記第 1の周波数帯域の信号を通過させる第 1のバンドパスフィルタ部と、

前記共通端子と第 2の分岐端子との間の第 2の経路に配置され、前記第 2の周波数帯域の信号を通過させる第 2のバンドパスフィルタ部と、

前記共通端子と第 3の分岐端子との間の第 3の経路に配置され、前記第 3の周波数帯域の信号を通過させる第 3のバンドパスフィルタ部とを備え、

前記第 1、第 2および第 3のバンドパスフィルタ部と前記共通端子の間にはそれぞれ第 1、第 2および第 3の並列共振回路が設けられ、

前記第 1、第 2および第 3の経路のうち少なくとも二つの経路には、前記バンドパスフィルタ部と前記並列共振回路の間に位相調整回路が設けられている請求項 15〜 23の何れかに記載の高周波回路。

[25] 前記第 1および第 2の経路には前記位相調整回路として伝送線路が設けられ、前記第 3の経路には前記バンドパスフィルタ部と前記並列共振回路の間に位相調整回路としてハイパスフィルタが設けられている請求項 24に記載の高周波回路。

[26] 請求項 15〜25の何れかに記載の高周波回路を有する高周波部品であって、前記高周波回路は、複数の層に電極パターンを形成し積層一体化してなる積層体と、前記積層体の表面に搭載された素子によって構成されている高周波部品。

[27] 請求項 12〜； 14および請求項 26の何れかに記載の高周波部品が用いられている通 1S装置。