WO2016129401A1

WO2016129401A1 - 送受信モジュール

Info

Publication number: WO2016129401A1
Application number: PCT/JP2016/052546
Authority: WO
Inventors: 尾仲　健吾; 秀典帯屋
Original assignee: 株式会社村田製作所
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2016-08-18
Also published as: US20170353287A1; US10623171B2

Abstract

　送信経路ＴＰ０１～ＴＰ０４は、周波数バンドＦＢ０１～ＦＢ０４にそれぞれ対応し、４バンドの送信信号をそれぞれ伝送する。受信経路ＲＰ０１～ＲＰ０４は、周波数バンドＦＢ０１～ＦＢ０４にそれぞれ対応し、４バンドの受信信号をそれぞれ伝送する。Ｔｘスイッチ６は、周波数バンドＦＢ０１～ＦＢ０４のうちの１つの周波数バンドに対応する送信信号をアンテナ２から放射するべく、当該周波数バンドに対応する送信経路を選択する。Ｒｘスイッチ８は、アンテナ２によって捉えられた当該周波数バンドの受信信号を抽出するべく、当該周波数バンドに対応する受信経路を選択する。チューナブルフィルタ７は、当該周波数バンドの受信帯域ノイズを減衰させるべく周波数帯域が可変的に調整されるフィルタであり、アンテナ２およびＲｘスイッチ８の各々とＴｘスイッチ７との間に設けられる。

Description

送受信モジュール

　この発明は、送受信モジュールに関し、特に、移動通信端末に適用され、複数の周波数バンドで送受信を行う、送受信モジュールに関する。

　この種の送受信モジュールの一例が、特許文献１に開示されている。この文献によれば、ダイプレクサは、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを備えてアンテナに接続される。低周波数側の複数の周波数バンドにそれぞれ対応する複数のデュプレクサは、低周波数側のスイッチを介して、ダイプレクサのローパスフィルタに接続される。また、高周波数側の複数の周波数バンドにそれぞれ対応する複数のデュプレクサは、高周波数側のスイッチを介して、ダイプレクサのハイパスフィルタに接続される。

　低周波数側のいずれかの周波数バンドで通信を行う場合、当該周波数バンドに対応するデュプレクサが低周波数側のスイッチによって選択される。同様に、高周波数側のいずれかの周波数バンドで通信を行う場合、当該周波数バンドに対応するデュプレクサが高周波数側のスイッチによって選択される。

特開２０１４－１４０１１５号公報

　３ＧＰＰ(Third Generation Partnership Project)の仕様書によれば、ＦＤＤ(Frequency Division Duplex)方式に対応する周波数バンドの多くが７００ＭＨｚ帯～２１００ＭＨｚ帯に分布する。これらの周波数バンドの中には送信帯域と受信帯域との間隔（ギャップ）が広い広間隔バンドや、当該間隔が狭い狭間隔バンドが存在する。たとえば、周波数バンド１については、送信帯域と受信帯域との間隔が１３０ＭＨｚと広いが、周波数バンド８については、送信帯域と受信帯域との間隔が１０ＭＨｚと狭い。

　また、特許文献１でも述べられているように、複数の周波数バンドの中から送受信のために選択された周波数バンドの送信信号はパワーアンプで増幅される。

　しかし、選択された周波数バンドが狭帯域バンドであれば、当該周波数バンドの送信帯域で発生したノイズが当該周波数バンドの受信帯域に漏れ込む。受信帯域に漏れ込んだノイズつまり受信帯域ノイズは、送信帯域で発生したノイズとともにパワーアンプで増幅される。このため、デュプレクサのアイソレーション特性が不十分な場合、狭間隔バンドでは、パワーアンプで増幅された受信帯域ノイズが送信側から受信側に回り込み、受信信号のＳ／Ｎ比が劣化しやすい。

　しかも、送受信のために選択する周波数バンドを事前に決めることはできないため、受信信号のＳ／Ｎ比が劣化する懸念を軽減しようとする場合、その対策は複数の周波数バンドのいずれについても講じる必要がある。

　なお、周波数バンドの送信信号を増幅するパワーアンプの電力付加効率をエンベロープトラッキングによって最適化する場合、トラッキング動作に起因して、当該周波数バンドの受信帯域に相当する周波数帯域のノイズがＤＣ－ＤＣコンバータから発生する。こうして発生した受信帯域ノイズもまたパワーアンプで増幅されるため、受信信号のＳ／Ｎ比は、エンベロープトラッキングを行う場合にさらに劣化しやすい。

　それゆえに、この発明の主たる目的は、使用する複数の周波数バンドのいずれにおいても、送信側から受信側への受信帯域ノイズの回り込みに起因して受信信号のＳ／Ｎ比が劣化する懸念を軽減することができる、送受信モジュールを提供することである。

　この発明に係る送受信モジュールは、異なる周波数バンドを複数含む第１周波数バンド内の各周波数バンドにそれぞれ対応し、複数の第１送信信号をそれぞれアンテナへ伝送する複数の第１送信経路と、第１周波数バンド内の各周波数バンドにそれぞれ対応し、アンテナから受信した複数の第１受信信号をそれぞれ伝送する複数の第１受信経路と、複数の第１送信経路の中から導通する第１送信経路を選択する第１送信用スイッチと、複数の第１受信経路の中から導通する第１受信経路を選択する第１受信用スイッチと、アンテナと第１送信用スイッチとの間に設けられている、送信用可変フィルタと、を備える送受信モジュールであって、送信用可変フィルタは、周波数帯域を可変させて、複数の第１周波数バンドの受信帯域ノイズを減衰させる。

　好ましくは、アンテナと第１受信用スイッチとの間に設けられており、複数の第１周波数バンドの送信帯域ノイズを減衰させる受信用可変フィルタがさらに備えられる。

　好ましくは、第１周波数バンドを通過させる第１フィルタ要素と、異なる周波数バンドを複数含む第２周波数バンドを通過させる第２フィルタ要素とを有し、アンテナに接続されたダイプレクサと、ダイプレクサと第１送信用スイッチとの間に設けられ、周波数帯域を可変させて、第１周波数バンド内の各周波数バンドの高調波を減衰させる高調波可変フィルタと、がさらに備えられる。

　さらに好ましくは、第２周波数バンド内の各周波数バンドにそれぞれ対応し、複数の第２送信信号をそれぞれアンテナへ伝送する複数の第２送信経路と、第２周波数バンド内の各周波数バンドにそれぞれ対応し、複数の第２受信信号をそれぞれ伝送する複数の第２受信経路と、複数の第２送信経路の中から導通する第２送信経路を選択する第２送信用スイッチと、複数の第２受信経路の中から導通する第２受信経路を選択する第２受信用スイッチと、がさらに備えられる。

　好ましくは、送信用可変フィルタは、伝送線路に接続された一方端子を有し、かつ第１周波数バンドに対応する容量値に調整される可変容量、可変容量の他方端子と基準電位面との間に設けられた圧電共振器、および圧電共振器と並列接続されたインダクタを含む。

　好ましくは、送信用可変フィルタをオン／オフするフィルタ用スイッチがさらに備えられる。

　好ましくは、複数の第１送信経路にそれぞれ設けられて複数の第１送信信号をそれぞれ増幅する複数のパワーアンプがさらに備えられる。

　この発明に係る通信装置は、上述の送受信モジュールと、これに接続された高周波集積回路と、を備える。好ましくは、高周波集積回路に接続されたベースバンド集積回路がさらに備えられる。

　第１周波数バンドの第１送信信号を出力する際に発生した受信帯域ノイズは、受信用スイッチによって選択された受信経路に回り込む。ただし、この受信帯域ノイズは、送信用可変フィルタによって減衰される。これによって、送信側から受信側への受信帯域ノイズの回り込みに起因して受信信号のＳ／Ｎ比が劣化する懸念を軽減することができる。

　この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この実施例の通信装置の構成を示すブロック図である。他の実施例の通信装置の構成を示すブロック図である。その他の実施例の通信装置の構成を示すブロック図である。図２Ａまたは図２Ｂに示す通信装置に適用されるチューナブルフィルタの構成の一例を示す回路図である。図３に示すチューナブルフィルタの周波数特性の一例を示すグラフである。チューナブルフィルタと信号線との間にスイッチを設けた構成の一例を示す回路図である。チューナブルフィルタを迂回する信号線およびスイッチを設けた構成の一例を示すブロック図である。さらにその他の実施例の通信装置の構成を示すブロック図である。他の実施例の通信装置の構成を示すブロック図である。可変ＬＰＦの構成の一例を示す回路図である。図８に示す可変ＬＰＦの周波数特性の一例を示すグラフである。チューナブルフィルタの代わりに設けられる可変ＢＰＦの構成の一例を示す回路図である。図１０に示す可変ＢＰＦの周波数特性の一例を示す回路図である。

　図１を参照して、この実施例の通信装置は、アンテナ２とＲＦＩＣ(Radio Frequency Integrated Circuit)３ａとの間に設けられた送受信モジュール１を含む。送信経路ＴＰ０１～ＴＰ０４は４つの周波数バンドＦＢ０１～ＦＢ０４にそれぞれ対応し、受信経路ＲＰ０１～ＲＰ０４もまた４つの周波数バンドＦＢ０１～ＦＢ０４にそれぞれ対応する。

　ＲＦＩＣ３ａは、ＢＢＩＣ(Base Band Integrated Circuit)３ｂから出力された送信信号の基本周波数を周波数バンドＦＢ０１～ＦＢ０４のいずれか１つの周波数に変調し、受信経路ＲＰ０１～ＲＰ０４のいずれか１つを伝送された受信信号の周波数を基本周波数に復調する。

　周波数バンドＦＢ０１の送信信号は送信経路ＴＰ０１を伝送され、周波数バンドＦＢ０２の送信信号は送信経路ＴＰ０２を伝送される。また、周波数バンドＦＢ０３の送信信号は送信経路ＴＰ０３を伝送され、周波数バンドＦＢ０４の送信信号は送信経路ＴＰ０４を伝送される。いずれの送信信号についても、伝送方向はＲＦＩＣ３からアンテナ２に向かう方向である。

　詳しくは、周波数バンドＦＢ０１の送信信号は、パワーアンプ４ａで増幅され、周波数バンドＦＢ０１の送信帯域を通過帯域とするＢＰＦ５ａを通過する。周波数バンドＦＢ０２の送信信号は、パワーアンプ４ｂで増幅され、周波数バンドＦＢ０２の送信帯域を通過帯域とするＢＰＦ５ｂを通過する。

　周波数バンドＦＢ０３の送信信号は、パワーアンプ４ｃで増幅され、周波数バンドＦＢ０３の送信帯域を通過帯域とするＢＰＦ５ｃを通過する。周波数バンドＦＢ０４の送信信号は、パワーアンプ４ｄで増幅され、周波数バンドＦＢ０４の送信帯域を通過帯域とするＢＰＦ５ｄを通過する。

　一方、周波数バンドＦＢ０１の受信信号はＢＰＦ９ａが設けられた受信経路ＲＰ０１を伝送され、周波数バンドＦＢ０２の受信信号はＢＰＦ９ｂが設けられた受信経路ＲＰ０２を伝送される。また、周波数バンドＦＢ０３の受信信号はＢＰＦ９ｃが設けられた受信経路ＲＰ０３を伝送され、周波数バンドＦＢ０４の受信信号はＢＰＦ９ｄが設けられた受信経路ＲＰ０４を伝送される。

　なお、ＢＰＦ９ａは周波数バンドＦＢ０１の受信帯域を通過帯域とし、ＢＰＦ９ｂは周波数バンドＦＢ０２の受信帯域を通過帯域とする。また、ＢＰＦ９ｃは周波数バンドＦＢ０３の受信帯域を通過帯域とし、ＢＰＦ９ｄは周波数バンドＦＢ０４の受信帯域を通過帯域とする。さらに、いずれの受信信号についても、伝送方向はアンテナ２からＲＦＩＣ３に向かう方向である。

　Ｔｘスイッチ（送信用スイッチ）６は、送受信のための周波数バンドつまり所望の周波数バンドに対応する送信経路を送信経路ＴＰ０１～ＴＰ０４の中から選択する。また、Ｒｘスイッチ（受信用スイッチ）８は、所望の周波数バンドに対応する受信経路を受信経路ＲＰ０１～ＲＰ０４の中から選択する。

　アンテナ２およびＲｘスイッチ８の各々とＴｘスイッチ６との間には、所望の周波数バンド（周波数バンドＦＢ０１～ＦＢ０４のいずれか１つ）の受信帯域を阻止帯域とするべく周波数帯域が可変されるチューナブルフィルタ（送信用可変フィルタ）７が設けられる。このチューナブルフィルタ７は、所望の周波数バンドに合わせて、当該周波数バンドの送信帯域信号を通過させ、受信帯域信号を減衰させる特性を有するように調整される。したがって、所望の周波数バンドの受信帯域で発生しかつ対応するパワーアンプで増幅された受信帯域ノイズは、チューナブルフィルタ７によって減衰される。

　こうして構成された結果、ＲＦＩＣ３から出力された所望の周波数バンドの送信信号は、所望の周波数バンドに対応する送信経路と、Ｔｘスイッチ６と、チューナブルフィルタ７とを経て、アンテナ２から放射される。一方、アンテナ２で受信した所望の周波数バンドの受信信号は、Ｒｘスイッチ８と、所望の周波数バンドに対応する受信経路とを経て、ＲＦＩＣ３に与えられる。

　所望の周波数バンドに対応するパワーアンプで増幅された受信帯域ノイズは、チューナブルフィルタ７によって減衰される。この結果、送信側から受信側への受信帯域ノイズの回り込みに起因して受信信号のＳ／Ｎ比が劣化する懸念を軽減することができる。

　図２Ａを参照して、他の実施例の通信装置は、ＬＴＥ(Long Term Evolution)規格に適合する移動通信端末に適用され、キャリアアグリゲーション方式の送受信に対応する。より詳しくは、送受信モジュール１０は、アンテナ１２とＲＦＩＣ１４ａとの間に設けられる。また、ＢＢＩＣ１４ｂは、ＲＦＩＣ１４ａによって変調される前の送信信号を出力し、ＲＦＩＣ１４ａによって復調された後の受信信号を入力する。

　３ＧＰＰの仕様書によれば、ＦＤＤ方式に対応する２０以上のバンドが７００ＭＨｚ帯～２１００ＭＨｚ帯に分布するが、特段の説明をする場合を除き、９００ＭＨｚ帯以下の帯域に周波数バンド（第１周波数バンド；ローバンド）ＦＢ１１～ＦＢ１４が割り当てられ、１５００ＭＨｚ帯以上の帯域に周波数バンド（第２周波数バンド；ハイバンド）ＦＢ１５～ＦＢ１８が割り当てられること前提として、この実施例を説明する。

　ダイプレクサ１６は、９００ＭＨｚ帯以下の周波数信号を通過させるＬＰＦ（第１フィルタ要素）１６ａと、１４００ＭＨｚ帯以上の周波数信号を通過させるＨＰＦ（第２フィルタ要素）１６ｂとを有する。ＬＰＦ１６ａおよびＨＰＦ１６ｂの一方端子は、アンテナ１２に共通的に接続される。

　これに対して、ＬＰＦ１６ａの他方端子は、チューナブルフィルタ（送信用可変フィルタ）２４を介してＴｘスイッチ（第１送信用スイッチ）２２の共通端子に接続されるとともに、チューナブルフィルタ２６を介してＲｘスイッチ（第１受信用スイッチ）２８の共通端子に接続される。また、ＨＰＦ１６ｂの他方端子は、チューナブルフィルタ３８を介してＴｘスイッチ（第２送信用スイッチ）３６の共通端子に接続されるとともに、チューナブルフィルタ４０を介してＲｘスイッチ（第２受信用スイッチ）４２の共通端子に接続される。

　Ｔｘスイッチ２２，Ｒｘスイッチ２８，Ｔｘスイッチ３６およびＲｘスイッチ４２の各々は、４つの個別端子を有する。Ｔｘスイッチ２２が有する４つの個別端子は送信経路（第１送信経路）ＴＰ１１～ＴＰ１４にそれぞれ接続され、Ｒｘスイッチ２８が有する４つの個別端子は受信経路（第１受信経路）ＲＰ１１～ＲＰ１４にそれぞれ接続される。また、Ｔｘスイッチ３６が有する４つの個別端子は送信経路（第２送信経路）ＴＰ１５～ＴＰ１８にそれぞれ接続され、Ｒｘスイッチ４２が有する４つの個別端子は受信経路（第２受信経路）ＲＰ１５～ＲＰ１８にそれぞれ接続される。

　送信経路ＴＰ１１には、ＲＦＩＣ１４ａからＴｘスイッチ２２に向かって並ぶようにパワーアンプ１８ａおよびＢＰＦ２０ａが設けられ、送信経路ＴＰ１２には、ＲＦＩＣ１４ａからＴｘスイッチ２２に向かって並ぶようにパワーアンプ１８ｂおよびＢＰＦ２０ｂが設けられる。送信経路ＴＰ１３には、ＲＦＩＣ１４ａからＴｘスイッチ２２に向かって並ぶようにパワーアンプ１８ｃおよびＢＰＦ２０ｃが設けられ、送信経路ＴＰ１４には、ＲＦＩＣ１４ａからＴｘスイッチ２２に向かって並ぶようにパワーアンプ１８ｄおよびＢＰＦ２０ｄが設けられる。

　送信経路ＴＰ１５には、ＲＦＩＣ１４ａからＴｘスイッチ３６に向かって並ぶようにパワーアンプ３２ａおよびＢＰＦ３４ａが設けられ、送信経路ＴＰ１６には、ＲＦＩＣ１４ａからＴｘスイッチ３６に向かって並ぶようにパワーアンプ３２ｂおよびＢＰＦ３４ｂが設けられる。送信経路ＴＰ１７には、ＲＦＩＣ１４ａからＴｘスイッチ３６に向かって並ぶようにパワーアンプ３２ｃおよびＢＰＦ３４ｃが設けられ、送信経路ＴＰ１８には、ＲＦＩＣ１４ａからＴｘスイッチ３６に向かって並ぶようにパワーアンプ３２ｄおよびＢＰＦ３４ｄが設けられる。

　一方、受信経路ＲＰ１１～ＲＰ１４にはＢＰＦ３０ａ～３０ｄがそれぞれ設けられ、受信経路ＲＰ１５～ＲＰ１８にはＢＰＦ４４ａ～４４ｄがそれぞれ設けられる。

　なお、パワーアンプ１８ａ～１８ｄ，３２ａ～３２ｄの各々の電力付加効率は、エンベロープトラッキング方式で最適化してもよい。また、ＢＰＦ２０ａ～２０ｄ，３０ａ～３０ｄ，３４ａ～３４ｄ，４４ａ～４４ｄとしては、ＳＡＷフィルタ，ＢＡＷフィルタなどの圧電フィルタが採用される。

　ＢＰＦ２０ａの通過帯域は周波数バンドＦＢ１１の送信帯域に合わせられ、ＢＰＦ２０ｂの通過帯域は周波数バンドＦＢ１２の送信帯域に合わせられ、ＢＰＦ２０ｃの通過帯域は周波数バンドＦＢ１３の送信帯域に合わせられ、ＢＰＦ２０ｄの通過帯域は周波数バンドＦＢ１４の送信帯域に合わせられる。また、ＢＰＦ３０ａの通過帯域は周波数バンドＦＢ１１の受信帯域に合わせられ、ＢＰＦ３０ｂの通過帯域は周波数バンドＦＢ１２の受信帯域に合わせられ、ＢＰＦ３０ｃの通過帯域は周波数バンドＦＢ１３の受信帯域に合わせられ、ＢＰＦ３０ｄの通過帯域は周波数バンドＦＢ１４の受信帯域に合わせられる。

　同様に、ＢＰＦ３４ａの通過帯域は周波数バンドＦＢ１５の送信帯域に合わせられ、ＢＰＦ３４ｂの通過帯域は周波数バンドＦＢ１６の送信帯域に合わせられ、ＢＰＦ３４ｃの通過帯域は周波数バンドＦＢ１７の送信帯域に合わせられ、ＢＰＦ３４ｄの通過帯域は周波数バンドＦＢ１８の送信帯域に合わせられる。また、ＢＰＦ４４ａの通過帯域は周波数バンドＦＢ１５の受信帯域に合わせられ、ＢＰＦ４４ｂの通過帯域は周波数バンドＦＢ１６の受信帯域に合わせられ、ＢＰＦ４４ｃの通過帯域は周波数バンドＦＢ１７の受信帯域に合わせられ、ＢＰＦ４４ｄの通過帯域は周波数バンドＦＢ１８の受信帯域に合わせられる。

　したがって、周波数バンドＦＢ１１～ＦＢ１８の送信信号（当該周波数バンドの送信帯域に属する周波数信号）は、送信経路ＴＰ１１～ＴＰ１８を伝送される。また、周波数バンドＦＢ１１～ＦＢ１８の受信信号（当該周波数バンドの受信帯域に属する周波数信号）は、受信経路ＲＰ１１～ＲＰ１８をそれぞれ伝送される。

　周波数バンドＦＢ１１～ＦＢ１４のうち送受信に使用する周波数バンドを“所望の第１周波数バンド”と定義し、周波数バンドＦＢ１５～ＦＢ１８のうち送受信に使用する周波数バンドを“所望の第２周波数バンド”と定義すると、Ｔｘスイッチ２２およびＲｘスイッチ２８の各々は所望の第１周波数バンドに対応するＢＰＦを選択し、Ｔｘスイッチ３６およびＲｘスイッチ４２の各々は所望の第２周波数バンドに対応するＢＰＦを選択する。

　チューナブルフィルタ２４の特性は、所望の第１周波数バンドの送信信号を通過させ、所望の第１周波数バンドの受信帯域の周波数信号を減衰させるように調整される。また、チューナブルフィルタ２６の特性は、所望の第１周波数バンドの受信信号を通過させ、所望の第１周波数バンドの送信帯域の周波数信号を減衰させるように調整される。同様に、チューナブルフィルタ３８の特性は、所望の第２周波数バンドの送信信号を通過させ、所望の第２周波数バンドの受信帯域の周波数信号を減衰させるように調整される。また、チューナブルフィルタ４０の特性は、所望の第２周波数バンドの受信信号を通過させ、所望の第２周波数バンドの送信帯域の周波数信号を減衰させるように調整される。

　ＲＦＩＣ１４ａは、所望の第１周波数バンドの送信信号（所望の第１周波数バンドの送信帯域に属する周波数信号）をパワーアンプ１８ａ～１８ｄのうち所望の第１周波数バンドに対応するパワーアンプに入力し、所望の第２周波数バンドの送信信号（所望の第２周波数バンドの送信帯域に属する周波数信号）をパワーアンプ３２ａ～３２ｄのうち所望の第２周波数バンドに対応するパワーアンプに入力する。

　所望の第１周波数バンドの送信信号は、入力先のパワーアンプによって増幅された後、所望の第１周波数バンドに対応するＢＰＦ，Ｔｘスイッチ２２，チューナブルフィルタ２４およびダイプレクサ１６を経て、アンテナ１２から放射される。同様に、所望の第２周波数バンドの送信信号は、入力先のパワーアンプによって増幅された後、所望の第２周波数バンドに対応するＢＰＦ，Ｔｘスイッチ３６，チューナブルフィルタ３８およびダイプレクサ１６を経て、アンテナ１２から放射される。

　アンテナ１２によって捉えられた所望の第１周波数バンドの受信信号（所望の第１周波数バンドの受信帯域に属する周波数信号）は、ダイプレクサ１６，チューナブルフィルタ２６およびＲｘスイッチ２８を通過し、さらにＢＰＦ３０ａ～３０ｄのうち所望の第１周波数バンドに対応するＢＰＦを経てＲＦＩＣ１４ａに入力される。

　また、アンテナ１２によって捉えられた所望の第２周波数バンドの受信信号（所望の第２周波数バンドの受信帯域に属する周波数信号）は、ダイプレクサ１６，チューナブルフィルタ４０およびＲｘスイッチ４２を通過し、さらにＢＰＦ４４ａ～４４ｄのうち所望の第２周波数バンドに対応するＢＰＦを経てＲＦＩＣ１４ａに入力される。

　なお、図２Ｂに示すように、第１周波数バンド用の第１アンテナ１２ａと第２周波数バンド用の第２アンテナ１２ｂとがアンテナ１２の代わりに設けられる場合、ダイプレクサ１６は不要となる。この場合、第１アンテナ１２ａはチューナブルフィルタ２４および２６の各々に直接的に接続され、第２アンテナ１２ｂはチューナブルフィルタ３８および４０の各々に直接的に接続される。

　チューナブルフィルタ２４，２６，３８および４０はいずれもノッチフィルタであり、具体的には図３に示すように構成される。図３によれば、可変容量ＶＣ１の一方端子は信号線ＬＮ１に接続され、可変容量ＶＣ１の他方端子は圧電共振器ＰＲ１を介して基準電位面に接続される。インダクタＬ１は、圧電共振器ＰＲ１と並列接続される。

　こうして構成されたチューナブルフィルタ２４，２６，３８および４０の各々の周波数特性を図４に示す。図４から分かるように、挿入損失は、減衰極の近傍つまり阻止帯域において－方向に急激に増大する。この結果、信号線ＬＮ１を伝送される周波数信号のうち阻止帯域に属する周波数成分の信号が、チューナブルフィルタ２４，２６，３８または４０を経て基準電位面に流れ込む。

　阻止帯域の周波数は、可変容量ＶＣ１の容量値に依存する。チューナブルフィルタ２４では、阻止帯域は所望の第１周波数バンドの受信帯域に合わせられ、チューナブルフィルタ２６では、阻止帯域は所望の第１周波数バンドの送信帯域に合わせられる。また、チューナブルフィルタ３８では、阻止帯域は所望の第２周波数バンドの受信帯域に合わせられ、チューナブルフィルタ４０では、阻止帯域は所望の第２周波数バンドの送信帯域に合わせられる。

　なお、この実施例では、チューナブルフィルタ２４の減衰極の周波数が所望の第１周波数バンドの受信帯域の中心周波数に合わせられ、チューナブルフィルタ２６の減衰極の周波数が所望の第１周波数バンドの送信帯域の中心周波数に合わせられる。また、チューナブルフィルタ３８の減衰極の周波数が所望の第２周波数バンドの受信帯域の中心周波数に合わせられ、チューナブルフィルタ４０の減衰極の周波数が所望の第２周波数バンドの送信帯域の中心周波数に合わせられる。

　さらに、チューナブルフィルタ２４または２６の端子Ｔ１はダイプレクサ１６のＬＰＦ１６ａに接続され、チューナブルフィルタ３８または４０の端子Ｔ１はダイプレクサ１６のＨＰＦ１６ｂに接続される。また、チューナブルフィルタ２４の端子Ｔ２はＴｘスイッチ２２に接続され、チューナブルフィルタ２６の端子Ｔ２はＲｘスイッチ２８に接続される。さらに、チューナブルフィルタ３８の端子Ｔ２はＴｘスイッチ３６に接続され、チューナブルフィルタ４０の端子Ｔ２はＲｘスイッチ４２に接続される。

　３ＧＰＰの仕様書によれば、ＦＤＤ方式に対応する周波数バンドの中には、送信帯域と受信帯域との間隔が広い広間隔バンドや、当該間隔が狭い狭間隔バンドも存在する。たとえば、周波数バンド１については、送信帯域と受信帯域との間隔が１３０ＭＨｚと広いが、周波数バンド８については、送信帯域と受信帯域との間隔が１０ＭＨｚと狭い。

　したがって、所望の第１周波数バンドが狭間隔バンドであれば、当該周波数バンドの受信帯域に漏れ込んだノイズつまり受信帯域ノイズまでもが、所望の第１周波数バンドに対応するパワーアンプで増幅される。同様に、所望の第２周波数バンドが狭間隔バンドであれば、当該周波数バンドの受信帯域に漏れ込んだノイズつまり受信帯域ノイズまでもが、所望の第２周波数バンドに対応するパワーアンプで増幅される。

　また、パワーアンプの電力付加効率はエンベロープトラッキングによって最適化されるため、トラッキング動作に起因して、所望の第１周波数バンドおよび所望の第２周波数バンドの各々の受信帯域に相当する周波数帯域のノイズがＤＣ－ＤＣコンバータから発生する。こうして発生した受信帯域ノイズもまた、所望の第１周波数バンドに対応するパワーアンプおよび所望の第２周波数バンドに対応するパワーアンプで増幅される。

　このような受信帯域ノイズが送信側から受信側に回り込むと、受信信号のＳ／Ｎ比が劣化する。そこで、この実施例では、チューナブルフィルタ２４の阻止帯域を所望の第１周波数バンドの受信帯域に合わせ、チューナブルフィルタ３８の阻止帯域を所望の第２周波数バンドの受信帯域に合わせるようにしている。

　所望の第１周波数バンドの受信帯域ノイズはチューナブルフィルタ２４によって減衰され、所望の第２周波数バンドの受信帯域ノイズはチューナブルフィルタ３８によって減衰される。この結果、送信側から受信側への受信帯域ノイズの回り込みに起因して受信信号のＳ／Ｎ比が劣化する懸念を軽減することができる。

　この実施例ではさらに、チューナブルフィルタ２６の阻止帯域が所望の第１周波数バンドの送信帯域に合わせられ、チューナブルフィルタ４０の阻止帯域が所望の第２周波数バンドの送信帯域に合わせられる。所望の第１周波数バンドの受信帯域に影響を与える送信帯域の周波数信号はチューナブルフィルタ２６によって減衰され、所望の第２周波数バンドの受信帯域に影響を与える送信帯域の周波数信号はチューナブルフィルタ４０によって減衰される。この結果、受信信号のＳ／Ｎ比がさらに改善される。

　また、この実施例では、Ｔｘスイッチ２２の前段およびＲｘスイッチ２８の前段にチューナブルフィルタ２４および２６をそれぞれ設け、Ｔｘスイッチ３６の前段およびＲｘスイッチ４２の前段にチューナブルフィルタ３８および４０をそれぞれ設けるようにしている。しかし、上述のように、チューナブルフィルタ２６および４０は補助的に設けられているに過ぎないため、チューナブルフィルタ２６および４０は省くようにしてもよい。

　さらに、図３によれば、チューナブルフィルタ２４，２６，３８および４０はいずれも、信号線ＬＮ１に固定的に接続される。しかし、上述のように、ＦＤＤ方式に対応する周波数バンドの中には、送信帯域と受信帯域との間隔が狭い狭間隔バンドや、当該間隔が広い広間隔バンドが存在し、受信帯域にノイズが漏れ込む可能性ないし漏れ込みの程度は、周波数バンドによって異なる。また、チューナブルフィルタ２４，２６，３８および４０は少なからず伝送損失（挿入損失）を引き起こすため、信号線ＬＮ１に固定的に接続するようにすると、周波数バンドによっては送受信性能が低下するおそれがある。

　このような懸念は、図５に示すようにスイッチ（フィルタ用スイッチ）ＳＷ１を信号線ＬＮ１とチューナブルフィルタ２４，２６，３８または４０との間に追加し、周波数バンドに応じてスイッチＳＷ１をオン／オフすることで解消できる。

　なお、チューナブルフィルタ２４，２６，３８，４０を信号線ＬＮ１に直列的に設ける場合は、図６に示すように、チューナブルフィルタ２４，２６，３８，４０を迂回する信号線ＬＮ２を追加し、スイッチＳＷ１を信号線ＬＮ２に設けてもよい。

　送受信モジュール１０がキャリアアグリゲーション方式で送受信を行う場合、周波数バンドＦＢ１１～ＦＢ１４のうち、少なくともいずれか１つの周波数バンドと、周波数バンドＦＢ１４～ＦＢ１８のうち、少なくともいずれか１つの周波数バンドとが、送受信のために同時使用されることがある。

　キャリアアグリゲーション方式では、パワーアンプ１８ａ～１８ｄで増幅されるノイズには所望の第１周波数バンドの送信信号の高調波も含まれる。この高調波は所望の第２周波数バンドに割り当てられた受信帯域と重なる場合がある。

　たとえば、３ＧＰＰの仕様書に規定されている周波数バンド８および周波数バンド３が所望の第１周波数バンドおよび所望の第２周波数バンドとしてそれぞれ指定された場合、周波数バンド８の送信帯域は８８０～９１５ＭＨｚであり、周波数バンド３の受信帯域は１８０５～１８８０ＭＨｚであることから、周波数バンド８の送信信号の第２高調波が周波数バンド３の受信帯域と重なってしまう。

　同様に、周波数バンド１２の送信帯域は６９９～７１６ＭＨｚであり、周波数バンド４の受信帯域は２１１０～２１５５ＭＨｚであるため、周波数バンド１２が所望の第１周波数バンドとして指定され、周波数バンド４が所望の第２周波数バンドとして指定されると、周波数バンド１２の送信信号の第３高調波が周波数バンド４の受信帯域と重なってしまう。

　すると、所望の第１周波数バンドおよび所望の第２周波数バンドの組み合わせ次第では、キャリアアグリゲーションを行う場合に、所望の第２周波数バンドの受信信号のＳ／Ｎ比が所望の第１周波数バンドの送信信号の高調波によって劣化する。このような懸念は、所望の第１周波数バンドの送信信号の高調波を低減する可変ＬＰＦ（高調波用可変フィルタ）４６を図７Ａまたは図７Ｂに示すようにチューナブルフィルタ２４の前段に追加することで軽減することができる。

　なお、可変ＬＰＦ４６は、チューナブルフィルタ２４の後段に追加するようにしてもよい。ただし、チューナブルフィルタ２４は送信波の受信帯域ノイズを抑制するために必須である反面、可変ＬＰＦ４６は必要に応じて追加するものであるため、チューナブルフィルタ２４および可変ＬＰＦ４６の両方を設けるか、或いはチューナブルフィルタ２４だけを設けるかのいずれか一方となる。

　こうして追加された可変ＬＰＦ４６は、図８に示すように構成される。図８によれば、インダクタＬ２は信号線ＬＮ２に設けられる。可変容量ＶＣ２の一方端子はインダクタＬ２の一方端子側で信号線ＬＮ２と接続され、可変容量ＶＣ２の他方端子は圧電共振器ＰＲ２を介して基準電位面に接続される。可変容量ＶＣ３の一方端子はインダクタＬ２の他方端子側で信号線ＬＮ２と接続され、可変容量ＶＣ３の他方端子は圧電共振器ＰＲ３を介して基準電位面に接続される。

　こうして構成された可変ＬＰＦ４６の周波数特性を図９に示す。図９から分かるように、挿入損失は、減衰極の近傍つまり阻止帯域において急激に－方向に増大する。挿入損失はまた、減衰極よりも低域側においてほぼゼロを示し、減衰極よりも高域側で所定の減衰値を示す。減衰極の周波数は可変容量ＶＣ２およびＶＣ３の容量値に依存する。各容量値は、所望の第１周波数バンドの送信信号の周波数に応じて調整される。

　なお、可変ＬＰＦ４６をチューナブルフィルタ２４の前段に設ける場合、端子Ｔ３はダイプレクサ１６のＬＰＦ１６ａに接続され、端子Ｔ４はチューナブルフィルタ２４に接続される。これに対して、可変ＬＰＦ４６をチューナブルフィルタ２４の後段に設ける場合、端子Ｔ３はチューナブルフィルタ２４に接続され、端子Ｔ４はＴｘスイッチ２２に接続される。

　チューナブルフィルタ２４とその前段または後段に設けられる可変ＬＰＦ４６は、所望の第１周波数バンドの送信帯域を通過帯域とするべく図１０に示すように構成された可変ＢＰＦ（送信用可変フィルタ）４８に代替させてもよい。

　また、使用する送信信号の周波数に応じて、可変ＬＰＦ４６の代わりに周波数が可変でないフィルタを使用してもよい。

　図１０によれば、圧電共振器ＰＲ４，インダクタＬ４および可変容量ＶＣ５は、直列的に信号線ＬＮ３に設けられる。具体的には、圧電共振器ＰＲ４の一方端子は端子Ｔ５と接続され、圧電共振器ＰＲ４の他方端子はインダクタＬ４の一方端子と接続される。また、インダクタＬ４の他方端子は可変容量ＶＣ５の一方端子と接続され、可変容量ＶＣ５の他方端子は端子Ｔ６と接続される。端子Ｔ５はダイプレクサ１６のＬＰＦ１６ａに接続され、端子Ｔ６はＴｘスイッチ２２に接続される。

　インダクタＬ３の一方端子および他方端子は圧電共振器ＰＲ４の一方端子および他方端子とそれぞれ接続され、可変容量ＶＣ４の一方端子および他方端子は圧電共振器ＰＲ４の一方端子およびインダクタＬ４の他方端子とそれぞれ接続される。

　可変容量ＶＣ７の一方端子は可変容量ＶＣ５の他方端子と接続され、可変容量ＶＣ７の他方端子はインダクタＬ６の一方端子と接続される。インダクタＬ６の他方端子は圧電共振器ＰＲ５の一方端子と接続され、圧電共振器ＰＲ５の他方端子は基準電位面と接続される。インダクタＬ５の一方端子および他方端子は圧電共振器ＰＲ５の一方端子および他方端子とそれぞれ接続され、可変容量ＶＣ６の一方端子および他方端子はインダクタＬ６の一方端子および圧電共振器ＰＲ５の他方端子とそれぞれ接続される。

　こうして構成された可変ＢＰＦ４８の周波数特性を図１１に示す。図１１によれば、２つの減衰極が出現する。挿入損失は、２つの減衰極によって挟まれる帯域において０ｄＢに近い値を示す。挿入損失はまた、低域側の減衰極よりも低域側の帯域および高域側の減衰極よりも高域側の帯域において、これらの減衰極における値よりもやや０ｄＢに近い値を示す。したがって、２つの減衰極によって挟まれる帯域が通過帯域となり、通過帯域よりも低域側および高域側の帯域が阻止帯域となる。

　減衰極の周波数および挿入損失は可変容量ＶＣ４～ＶＣ７の容量値に依存するところ、各容量値は、通過帯域が所望の第１周波数バンドの送信帯域と重なるとともに、いずれか一方の減衰極が所望の第１周波数バンドの受信帯域と重なり、阻止帯域において所望の減衰量が得られるように調整される。

　１　…送受信モジュール
　ＴＰ０１～ＴＰ０４　…送信経路
　ＲＰ０１～ＲＰ０４　…受信経路
　６　…Ｔｘスイッチ（送信用スイッチ）
　７　…チューナブルフィルタ（送信用可変フィルタ）
　８　…Ｒｘスイッチ（受信用スイッチ）
　１０　…送受信モジュール
　ＴＰ１１～ＴＰ１４　…第１送信経路
　ＲＰ１１～ＲＰ１４　…第１受信経路
　ＴＰ１５～ＴＰ１８　…第２送信経路
　ＲＰ１５～ＲＰ１８　…第２受信経路
　１４ａ　…ＲＦＩＣ（高周波集積回路）
　１４ｂ　…ＢＢＩＣ（ベースバンド集積回路）
　１６　…ダイプレクサ
　１６ａ　…ＬＰＦ（第１フィルタ要素）
　１６ｂ　…ＨＰＦ（第２フィルタ要素）
　１８ａ～１８ｄ　…パワーアンプ
　２２　…Ｔｘスイッチ（第１送信用スイッチ）
　２４　…チューナブルフィルタ（送信用可変フィルタ）
　２６　…チューナブルフィルタ（受信用可変フィルタ）
　２８　…Ｒｘスイッチ（第１受信用スイッチ）
　３６　…Ｔｘスイッチ（第２送信用スイッチ）
　４２　…Ｒｘスイッチ（第２受信用スイッチ）
　４６　…可変ＬＰＦ（高調波用可変フィルタ）
　４８　…可変ＢＰＦ（送信用可変フィルタ）
　ＶＣ１　…可変容量
　ＰＲ１　…圧電共振器
　Ｌ１　…インダクタ
　ＳＷ１　…スイッチ（フィルタ用スイッチ）

Claims

　異なる周波数バンドを複数含む第１周波数バンド内の各周波数バンドにそれぞれ対応し、複数の第１送信信号をそれぞれアンテナへ伝送する複数の第１送信経路と、
　前記第１周波数バンド内の各周波数バンドにそれぞれ対応し、前記アンテナから受信した複数の第１受信信号をそれぞれ伝送する複数の第１受信経路と、
　前記複数の第１送信経路の中から導通する第１送信経路を選択する第１送信用スイッチと、
　前記複数の第１受信経路の中から導通する第１受信経路を選択する第１受信用スイッチと、
　前記アンテナと前記第１送信用スイッチとの間に設けられている、送信用可変フィルタと、
を備える送受信モジュールであって、
　前記送信用可変フィルタは、周波数帯域を可変させて、前記複数の第１周波数バンドの受信帯域ノイズを減衰させる、送受信モジュール。
　前記アンテナと前記第１受信用スイッチとの間に設けられており、前記複数の第１周波数バンドの送信帯域ノイズを減衰させる受信用可変フィルタをさらに備える、請求項１記載の送受信モジュール。
　前記第１周波数バンドを通過させる第１フィルタ要素と、異なる周波数バンドを複数含む第２周波数バンドを通過させる第２フィルタ要素とを有し、前記アンテナに接続されたダイプレクサと、
　前記ダイプレクサと前記第１送信用スイッチとの間に設けられ、周波数帯域を可変させて、前記第１周波数バンド内の各周波数バンドの高調波を減衰させる高調波可変フィルタと、
をさらに備える、請求項１または２記載の送受信モジュール。
　前記第２周波数バンド内の各周波数バンドにそれぞれ対応し、複数の第２送信信号をそれぞれアンテナへ伝送する複数の第２送信経路と、
　前記第２周波数バンド内の各周波数バンドにそれぞれ対応し、複数の第２受信信号をそれぞれ伝送する複数の第２受信経路と、
　前記複数の第２送信経路の中から導通する第２送信経路を選択する第２送信用スイッチと、
　前記複数の第２受信経路の中から導通する第２受信経路を選択する第２受信用スイッチと、
をさらに備える、請求項３記載の送受信モジュール。
　前記送信用可変フィルタは、伝送線路に接続された一方端子を有し、かつ前記第１周波数バンドに対応する容量値に調整される可変容量、前記可変容量の他方端子と基準電位面との間に設けられた圧電共振器、および前記圧電共振器と並列接続されたインダクタを含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の送受信モジュール。
　前記送信用可変フィルタをオン／オフするフィルタ用スイッチをさらに備える、請求項１ないし５のいずれかに記載の送受信モジュール。
　前記複数の第１送信経路にそれぞれ設けられて前記複数の第１送信信号をそれぞれ増幅する複数のパワーアンプをさらに備える、請求項１ないし６のいずれかに記載の送受信モジュール。
　請求項１ないし７のいずれかに記載の送受信モジュールと、
　前記送受信モジュールに接続された高周波集積回路と、
を備える、通信装置。
　前記高周波集積回路に接続されたベースバンド集積回路をさらに備える、請求項８記載の通信装置。