WO2016136413A1 - 高周波モジュール - Google Patents

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行晃 菅谷
真也 溝口
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a high-frequency module having a function of demultiplexing a transmission signal and a reception signal.
  • a high-frequency module including a filter circuit has been provided.
  • a filter circuit 500 shown in FIG. 12 is mounted on the high-frequency module (see, for example, Patent Document 1).
  • the filter circuit 500 includes a filter unit 503 connected between the input terminal 501 and the output terminal 502, and a path 504 connected in parallel to the filter unit 503. Therefore, a signal path through which an RF (Radio Frequency) signal input to the input terminal 501 passes is branched into a path of the filter unit 503 and a path 504, and therefore, when an RF signal is input to the input terminal 501.
  • the first signal 505 passes through the filter unit 503, and the second signal 506 passes through the path 504.
  • An RF signal obtained by combining the first signal 505 that has passed through the filter unit 503 and the second signal 506 that has passed through the path 504 is output from the output terminal 502.
  • the filter unit 503 is configured by a bandpass filter in which a predetermined passband is set, and passes the RF signal in the passband and attenuates the RF signal outside the passband.
  • the RF signal outside the pass band may not be attenuated to a desired value with the filter unit 503 alone. Therefore, the path 504 is provided with a correction circuit constituted by an inductor and a capacitor.
  • the phase of the second signal 506 passing through the path 504 and the phase of the first signal 505 passing through the filter unit 503 and further attenuated are in opposite phases in the frequency band outside the pass band of the filter unit 503,
  • the impedance of the path 504 is set so that the amplitude of the first signal 505 and the amplitude of the second signal 506 are the same.
  • the first signal 505 that has passed through the filter unit 503 and the second signal 506 that has passed through the path 504 at the connection point between the signal path on the output side of the filter unit 503 and the signal path on the output side of the path 504 are filtered. Since cancellation is performed in a frequency band outside the pass band of the unit 503, the RF signal in the frequency band output from the output terminal 502 is attenuated. Therefore, the attenuation characteristic of the RF signal outside the pass band in the filter circuit 500 is improved. Further, when another filter circuit constituted by a bandpass filter in which a pass band different from the pass band of the filter circuit 500 is set is adjacent to the filter circuit 500, an RF signal outside the pass band of the filter circuit 500 is obtained. Is output from the output terminal 502, and the wraparound to other filter circuits is suppressed. Therefore, it is possible to improve the isolation characteristics between the filter circuit 500 and the other filter circuit arranged adjacent to each other.
  • the filter circuit 500 described above in order to improve the attenuation characteristic of the RF signal outside the predetermined pass band, the correction for generating the RF signal having the opposite phase to the RF signal outside the pass band passing through the filter unit 503 is performed.
  • a path 504 provided with a circuit must be provided separately from the filter unit 503. Accordingly, there is a problem that the filter circuit 500 is enlarged and the high-frequency module including the filter circuit 500 is enlarged.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and improves the attenuation characteristics of an RF signal outside the frequency band of a transmission signal input to a transmission terminal without increasing the size of a high-frequency module, and a transmission filter. It is an object of the present invention to provide a technique capable of improving the isolation characteristics with respect to a reception filter.
  • the high-frequency module of the present invention includes a transmission terminal to which a transmission signal is input, a transmission filter connected to the transmission terminal and having a ground terminal through which the transmission signal passes, and the transmission
  • the transmission signal that has passed through the filter is output and the reception signal is input to the common terminal
  • the reception filter that is connected to the common terminal and through which the reception signal passes
  • the reception signal that outputs the reception signal that has passed through the reception filter A terminal
  • a branch section to which the common terminal, the transmission filter and the reception filter are connected a transmission path for connecting the transmission terminal and the branch section, and a reception path for connecting the reception terminal and the branch section A common path connecting the common terminal and the branching section, a matching circuit connected to the common path, one end connected to the ground terminal, and the other end
  • an inductor circuit for adjusting the characteristics of the transmission filter connected to a node, and the inductor circuit is electromagnetically coupled to at least one of the transmission path, the common path, the matching circuit, and the reception path
  • the first inductor of the inductor circuit for adjusting the characteristics of the transmission filter and at least one of the transmission path, the common path, the matching circuit, and the reception path are electromagnetically coupled (hereinafter, referred to as electromagnetic coupling).
  • the propagation path is formed by performing electromagnetic coupling (sometimes referred to as “electromagnetic coupling” or “high frequency coupling”). Since the phase characteristic outside the frequency band of the transmission signal passing through the propagation path is different from the phase characteristic outside the frequency band of the transmission signal input to the transmission terminal, the RF outside the frequency band of the transmission signal passing through the transmission path The signal and the RF signal outside the frequency band of the signal passing through the propagation path cancel each other and attenuate when they are combined in the high-frequency module.
  • a propagation path for improving the filter characteristics can be formed with a simple configuration.
  • the attenuation characteristic of the RF signal outside the frequency band of the transmission signal can be improved without increasing the size.
  • an RF signal that is outside the frequency band of the transmission signal and has substantially the same frequency band as the reception signal is circulated from the signal path on the output terminal side of the transmission filter to the reception filter side and output from the reception terminal. Therefore, the isolation characteristic between the transmission filter and the reception filter can be improved.
  • the inductor circuit is electromagnetically coupled to at least one of the transmission path, the common path, the matching circuit, and the reception path, the inductance of the first inductor for adjusting the attenuation characteristic of the transmission filter may fluctuate.
  • the inductor circuit of the present invention includes a second inductor disposed so as not to be electromagnetically coupled to the transmission path, the common path, the matching circuit, and the reception path, and this second inductor is used as the first inductor.
  • the attenuation characteristics of the transmission filter can be improved by designing independently. Therefore, it is possible to improve the isolation characteristic between the transmission filter and the reception filter without deteriorating the attenuation characteristic of the transmission filter.
  • a mounting electrode to which the transmission terminal, the reception terminal, the common terminal, and the ground terminal are connected, the matching circuit, the inductor circuit, and a ground electrode that is electrically connected to the ground are provided.
  • a module substrate on which the transmission filter and the reception filter are mounted may be provided, and the ground electrode may be disposed between the first inductor and the second inductor.
  • the module substrate may include a multilayer substrate formed by laminating a plurality of insulator layers, and the first inductor and the second inductor may be disposed so as to sandwich the ground electrode in the multilayer substrate. Good.
  • Either one of the first inductor and the second inductor is formed by a chip-type surface-mount component and mounted on the module substrate, and the other is formed by a wiring electrode provided on the module substrate. Good.
  • first inductor and the second inductor may be arranged so as not to overlap in a plan view.
  • the first and second inductors can be prevented from being magnetically coupled to each other, the characteristics of the transmission filter can be further improved.
  • the transmission filter and the reception filter may be integrally formed to constitute a duplexer, and the second inductor may be disposed in the duplexer.
  • the first and second inductors can be arranged apart from each other, so that the magnetic coupling of the first and second inductors can be effectively suppressed.
  • the present invention it is possible to form a propagation path for further improving the filter characteristics without degrading the attenuation characteristics outside the pass band of the transmission filter with a simple configuration, and thus without increasing the size of the high-frequency module.
  • the attenuation characteristics of the RF signal outside the frequency band of the transmission signal can be improved.
  • an RF signal that is outside the frequency band of the transmission signal and has substantially the same frequency band as the reception signal wraps around from the signal path on the output terminal side of the transmission filter to the reception filter side and is output from the reception terminal. Therefore, the isolation characteristic between the transmission filter and the reception filter can be improved.
  • FIG. 2 is a circuit block diagram illustrating an electrical configuration of the high frequency module of FIG. 1. It is a figure which shows the isolation characteristic between a transmission filter and a reception filter. It is a figure which shows the passage characteristic of a transmission filter. It is sectional drawing which shows the high frequency module concerning 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 6 is a circuit block diagram showing an electrical configuration of the high frequency module of FIG. 5. It is a top view which shows the arrangement
  • FIGS. 1 and 2 show only main components according to the present invention, and other components are not shown for the sake of simplicity. Also, in each drawing referred to in the following description, only main components are shown in the same manner as in FIGS. 1 and 2, but the description thereof will be omitted in the following description.
  • the high-frequency module 1 shown in FIGS. 1 and 2 is mounted on a mother board provided in a communication portable terminal such as a mobile phone or a portable information terminal.
  • a transmission filter 14 and a reception filter 15 are provided.
  • 1 includes a duplexer 10, a module substrate 2, a matching circuit 3, an inductor circuit 20, and various electronic components (not shown) such as a switch IC, a filter, a resistor, a capacitor, and a coil. It is formed as an antenna switch module.
  • the duplexer 10, the chip-type surface-mounted component 3 a for forming the matching circuit 3, and other various electronic components are component mounting electrodes provided on the mounting surface 2 a that is the surface of the module substrate 2. 2b.
  • Each electronic component such as the duplexer 10 and the matching circuit 3 is connected to a plurality of mounting electrodes 5 and other electronic components formed on the back surface of the module substrate 2 via the wiring electrodes 4 provided on the module substrate 2. Electrically connected.
  • the transmission terminal Txa to which the transmission signal is input, the transmission signal is output, the common terminal ANTa to which the reception signal is input, and the reception signal to which the reception signal input to the common terminal ANTa is output The terminal Rxa and the ground terminal GNDa of the module substrate connected to the substrate-side ground path 6 d are connected to the mounting electrode 5.
  • the ground terminal GNDa of the module substrate is grounded.
  • the high frequency module 1 is mounted on the mother board provided in the communication portable terminal via the mounting electrode 5, and transmission / reception signals are input / output between the mother board and the high frequency module 1.
  • the module substrate 2 is formed by a multilayer substrate formed as a ceramic laminate by laminating a plurality of insulator layers formed of ceramic green sheets and firing them integrally.
  • the ceramic green sheet forming each insulator layer is a sheet in which a slurry in which a mixed powder such as alumina and glass is mixed with an organic binder and a solvent is formed into a sheet by a molding machine. So that it can be fired at a low temperature.
  • via holes are formed in the ceramic green sheets divided into predetermined shapes by laser processing or the like, and the formed via holes are filled with a conductive paste containing Ag, Cu, or the like, or via fill plating is applied to the interlayer.
  • a via conductor for connection is formed.
  • Various in-plane conductor patterns are formed by printing the conductive paste on the main surface of the ceramic green sheet.
  • via conductors and in-plane conductor patterns are appropriately formed in each insulator layer, so that wiring electrodes 4 and component mounting for connecting various electronic components such as the duplexer 10 and the surface mount component 3a to the module substrate 2 are mounted.
  • the electrode 2b for mounting, the electrode 5 for mounting, etc. are formed.
  • These in-plane conductor patterns and via conductors form circuit elements such as capacitors and inductors constituting the filter circuit and matching circuit 3.
  • the module substrate 2 can be formed of a printed substrate using resin, ceramic, polymer material, etc., an alumina substrate, a glass substrate, a single layer substrate using a composite material substrate, or a multilayer substrate.
  • the module substrate 2 may be formed by appropriately selecting an optimal material according to the purpose of use.
  • the matching circuit 3 is an inductor constituted by a chip-type surface-mounted component 3a mounted on the mounting surface 2a of the module substrate 2. Specifically, one end of the matching circuit 3 is connected to the board-side common path 6c that connects the branching section DIV of the duplexer 10 and the common terminal ANTa of the module board 2, and the other end of the matching circuit 3 is the module. It is connected to the ground terminal GNDa of the module substrate via a substrate-side ground path 6 d provided on the substrate 2.
  • the matching circuit 3 is not limited to the configuration shown in FIG. 2, and the inductor may be replaced with a capacitor, or the inductor or the capacitor may be connected in series to the substrate side common path 6c.
  • the matching circuit 3 may be formed by combining an inductor and a capacitor.
  • the circuit configuration of the matching circuit 3 is any circuit configuration generally used for matching the impedance between the circuit element such as an antenna connected to the substrate side common terminal ANTa and the duplexer 10. There may be.
  • each end of the module substrate 2 is connected to the transmission filter 14, and each other end is connected to the ground terminal GNDa of the module substrate.
  • An inductor circuit 20 and inductors L2 and L3 are provided. The connection state between the inductor circuit 20, the inductors L2 and L3, and the transmission filter 14 will be described in detail later.
  • the duplexer 10 has a wafer level package (WLP) structure, and includes an element substrate 11 having a rectangular shape in plan view, a support layer 12, and a cover layer 13.
  • WLP wafer level package
  • the transmission filter 14 and the reception filter 15 having different RF signal pass bands are disposed in the region surrounded by the support layer 12 and the cover layer 13, whereby the transmission filter 14 and the reception filter 15 are integrally formed.
  • a duplexer 10 is configured.
  • the element substrate 11 is formed of a piezoelectric body such as lithium niobate, lithium tantalate, or quartz.
  • a SAW (surface acoustic wave) filter is configured by providing comb electrodes (IDT electrodes) and reflectors formed of Al, Cu, or the like in a predetermined region of one main surface 11a of the element substrate 11, In the present embodiment, both the transmission filter 14 and the reception filter 15 are formed on the main surface 11a.
  • a terminal electrode 16 connected to a comb electrode or a reflector is provided on one main surface 11a of the element substrate 11.
  • Each terminal electrode 16 is connected to an electrode 17 formed through the support layer 12 and the cover layer 13, and the electrode 17 is connected to the transmission terminal Txb in the duplexer of the duplexer 10, in the duplexer.
  • a receiving terminal Rxb, a duplexer common terminal ANTb, and a plurality of duplexer ground terminals GNDb are connected.
  • the input terminal 14a of the transmission filter 14 and the transmission terminal Txb in the duplexer are formed of wiring electrodes formed on one main surface 11a of the element substrate 11 or electrodes penetrating the support layer 12 and the cover layer 13. Are connected by a transmission path 16a.
  • the output terminal 15b of the reception filter 15 and the intra-demultiplexer reception terminal Rxb are connected by an intra-demultiplexer reception path 16b having the same structure as the intra-demultiplexer transmission path 16a. Further, the output terminal 14b of the transmission filter 14 and the branching section DIV are connected by the intra-demultiplexer transmission path 16a, and the input terminal 15a of the receiving filter 15 and the branching section DIV are connected by the intra-demultiplexer reception path 16b. Yes.
  • a resonator composed of comb-tooth electrodes (IDT electrodes) and reflectors that form the transmission filters 14 and the reception filters 15 (SAW filter elements), respectively, and the intra-demultiplexer ground terminal GNDb are included in the demultiplexer. They are connected by a ground path 16d.
  • the intra-demultiplexer transmission path 16 a, the intra-demultiplexer reception path 16 b, the intra-demultiplexer common path 16 c, and the intra-demultiplexer ground path 16 d are wiring electrodes formed on one main surface 11 a of the element substrate 11. (Not shown) and formed by the terminal electrode 16.
  • the support layer 12 is disposed so as to surround a predetermined region in which the comb electrode and the reflector on one main surface 11a of the element substrate 11 are provided.
  • the support layer 12 is formed of a resin layer made of photosensitive epoxy resin or polyimide resin on one main surface 11a of the element substrate 11 on which the comb electrodes, the reflectors, and the terminal electrodes 16 are provided. After that, through a photolithography process, the resin layer is removed from the predetermined region where the comb electrode and the reflector are provided and the region of the terminal electrode 16.
  • the cover layer 13 is disposed on the support layer 12 to form a space surrounded by the support layer 12 with the element substrate 11, and the transmission filter 14 and the reception filter 15 are disposed in the formed space.
  • the cover layer 13 is filled with a paste of Cu or Al in a connection hole of a resin layer laminated through a photolithography process with a photosensitive epoxy resin or polyimide resin on the support layer 12, for example. It forms by forming the electrode 17 connected to the terminal electrode 16 by performing via fill plating.
  • a solder ball for mounting on the electrode 17 connected to the terminal electrode 16 and exposed from the main surface of the cover layer 13 on the side opposite to the space where each of the transmission filter 14 and the reception filter 15 (SAW filter element) is arranged. 18 is formed to form the duplexer 10.
  • the duplexer 10 is mounted on the mounting surface 2a so that the cover layer 13 faces the mounting surface 2a of the module substrate 2, so that the transmission terminal Txa on the substrate side and the input terminal 14a of the transmission filter 14 are separated. It is connected via the intra-wave transmitter terminal Txb. Further, the board-side receiving terminal Rxa and the output terminal 15b of the receiving filter 15 are connected via the intra-demultiplexer receiving terminal Rxb. Further, the common terminal ANTa on the board side of the module board 2 and the common terminal ANTb in the duplexer 10 are connected by the board side common path 6c, so that the common terminal ANTb in the duplexer and the branching portion DIV are connected. They are connected via the common path 16c in the duplexer.
  • the board-side ground terminal GNDa of the module board 2 and each branching terminal ground terminal GNDb of the duplexer 10 are connected by the board-side ground path 6d, and the ground terminals GNDb of the filters 14 and 15 are connected to the module board. Is grounded through the ground terminal GNDa.
  • the board-side transmission path 6a, the board-side reception path 6b, the board-side common path 6c, and the board-side ground path 6d are each formed by the wiring electrodes 4 provided on the module board 2. Further, the board-side transmission path 6a and the intra-demultiplexer transmission path 16a connect the path connecting the transmission terminal Txa and the input terminal 14a of the transmission filter 14, and the branching section DIV and the output terminal 14b of the transmission filter 14. And a “transmission route” of the present invention is configured. Further, the board-side reception path 6b and the intra-demultiplexer reception path 16b connect the path connecting the reception terminal Rxa and the output terminal 15b of the reception filter 15 to the branching section DIV and the input terminal 15a of the reception filter 15. The “reception route” of the present invention is configured. Further, the “common path” of the present invention for connecting the common terminal ANTa and the branching portion DIV is configured by the substrate side common path 6c and the intra-branch path common path 16c.
  • the configuration of the transmission filter 14 and the reception filter 15 will be described.
  • the frequency band of the transmission signal is set as a pass band
  • the reception filter 15 the frequency band of the reception signal different from the frequency band of the transmission signal is set as the pass band.
  • the transmission filter 14 outputs the transmission signal in the first frequency band input from the intra-demultiplexer transmission terminal Txb to the intra-demultiplexer common terminal ANTb.
  • a resonator having a comb electrode and a reflector is formed in one region of one main surface 11a perpendicular to a pair of opposite sides of the element substrate 11 and divided by a virtual line passing through the common terminal ANTb in the duplexer.
  • a transmission filter 14 is formed by being connected to a ladder type. Specifically, the transmission filter 14 includes a plurality (four in this embodiment) arranged in series in a transmission path (transmission path in the duplexer) 16a that connects the input terminal 14a and the output terminal 14b of the transmission filter 14.
  • Resonators P1 to P4 and a plurality (three in this embodiment) of resonators P5 to P7 connected between the connecting portions of the resonators P1 to P4 and the ground terminal GNDb in the duplexer. ing.
  • the resonators P1 to P4 are series arm resonators, and the resonators P5 to P7 are parallel arm resonators.
  • one end of the parallel arm resonator P5 is connected to the transmission path between the series arm resonator P1 and the input terminal 14a, and the other end is connected to the intra-demultiplexer ground terminal GNDb via the intra-demultiplexer ground path 16d. It is connected to the.
  • the duplexer ground terminal GNDb to which the other end of the parallel arm resonator P5 is connected includes an inductor circuit 20 configured by a series circuit of a first inductor L1a and a second inductor L1b, and a substrate-side ground. It is connected to the ground terminal GNDa of the module substrate via the path 6d.
  • the parallel arm resonator P6 has one end connected to the transmission path between the series arm resonators P1 and P2, and the other end connected to the intra-demultiplexer ground terminal GNDb via the intra-demultiplexer ground path 16d. Yes.
  • the duplexer ground terminal GNDb to which the other end of the parallel arm resonator P6 is connected is connected to the ground via the inductor L2 and the ground terminal GNDa of the module substrate.
  • the parallel arm resonator P7 has one end connected to the transmission path between the series arm resonators P3 and P4, and the other end connected to the intra-demultiplexer ground terminal GNDb via the intra-demultiplexer ground path 16d. Yes.
  • the duplexer ground terminal GNDb to which the parallel arm resonator P7 is connected is connected to the ground via the inductor L3 and the ground terminal GNDa of the module substrate.
  • the attenuation characteristics of the transmission filter 14 can be adjusted by appropriately adjusting the inductances of the inductors L1a, L1b, L2, and L3. Specifically, by adjusting the inductance of each of the inductors L1a, L1b, L2, and L3, an attenuation pole can be formed at an arbitrary frequency position on the low band side or the high band side of the pass band of the transmission filter 14. it can. Further, each of the resonators P1 to P7 is formed by arranging reflectors on both sides in the traveling direction of the surface acoustic wave of the comb electrode.
  • each of the resonators P1 to P7 is connected to the intra-demultiplexer ground terminal GNDb via the intra-demultiplexer ground path 16d and is connected to the ground of the module board via the substrate-side ground path 6d. It is connected to the terminal GNDa.
  • the reception filter 15 outputs the reception signal of the second frequency band input to the intra-demultiplexer common terminal ANTb to the intra-demultiplexer reception terminal Rxb.
  • the reception filter 15 has a comb electrode and a reflector in the other region of the one main surface 11a that is orthogonal to a pair of opposite sides of the element substrate 11 and is divided by a virtual line passing through the common terminal ANTb in the duplexer. It is formed by connecting a plurality of resonators.
  • the reception filter 15 is formed, for example, by connecting a resonator forming a phase shifter and a longitudinally coupled resonator forming a bandpass filter in series, but detailed description thereof is omitted.
  • each resonator forming the reception filter 15 is connected to the intra-demultiplexer ground terminal GNDb via the intra-demultiplexer ground path 16d. It is connected to the ground terminal GNDa of the module substrate via the substrate side ground path 6d.
  • reception filter 15 may be formed in a balanced type that is provided with two intra-demultiplexer reception terminals Rxb and outputs a reception signal in a balanced state.
  • each of the inductors L1a, L1b, L2, and L3 for adjusting the characteristics of the transmission filter 14 of the duplexer 10 is formed by the wiring electrode 4 formed on the module substrate 2.
  • the inductor circuit 20 is formed by first and second inductors L1a and L1b connected in series. Further, as shown in FIG. 1, the wiring electrode 4 forming the first inductor L1a is arranged directly below the surface mount component (inductor 3b), and the wiring electrode 4 forming the inductor L1a and the duplexer 10 are arranged.
  • a shielding ground electrode formed by the wiring electrode 4 connected to the ground terminal GNDa of the module substrate is not disposed.
  • the wiring electrode 4 forming the second inductor L1b is arranged so as not to overlap the first inductor L1a in plan view.
  • the second inductor L1b includes the board side transmission path 6a, the intra-demultiplexer transmission path 16a, the board side reception path 6b, the intra-demultiplexer reception path 16b, the board side common path 6c, and the intra-demultiplexer common path 16c.
  • the matching circuit 3 and the reception filter 15 are arranged so as not to be electromagnetically coupled.
  • the transmission signal output from the mother board such as a mobile phone to the transmission terminal Txb in the duplexer 10 via the mounting electrode 5 and the wiring electrode 4 is The signal is input to the transmission filter 14, subjected to a predetermined filter process, output from the common terminal ANTb in the duplexer to the module substrate 2, and is connected to the mobile phone via the wiring electrode 4 (matching circuit 3) and the mounting electrode 5. Is output to the mother board.
  • a reception signal input from the antenna of the mobile phone or the like to the common terminal ANTb in the duplexer 10 via the mounting electrode 5 and the wiring electrode 4 (matching circuit 3) is input to the reception filter 15.
  • a predetermined filtering process is performed, and the signal is output from the receiving terminal Rxb in the duplexer to the module substrate 2 side, and then output to the mother substrate side through the wiring electrode 4 and the mounting electrode 5.
  • the isolation characteristic shown in FIG. 3 indicates the magnitude of the RF signal observed at the reception terminal Rxa when an RF signal having an arbitrary frequency including the frequency band of the reception signal is input to the transmission terminal Txa.
  • . 3 indicates the frequency (GHz) of the RF signal input to the transmission terminal Txa, and the vertical axis indicates the signal level (dB) of the RF signal observed at the reception terminal Rxb.
  • a solid line A in FIG. 3 indicates the high-frequency module 1 including the propagation path WP formed by electromagnetic coupling as described above and the inductor L1b arranged so as not to be electromagnetically coupled to other elements.
  • the isolation characteristic when a predetermined RF signal is input is shown.
  • a broken line B in the figure shows an isolation characteristic when the propagation path WP is formed as a comparative example but the second inductor L1b is not provided.
  • a dotted line C in the figure shows an isolation characteristic when a predetermined RF signal is input to a high-frequency module that does not include the propagation path WP as a comparative example.
  • the pass characteristics shown in FIG. 4 indicate the magnitude of the RF signal observed at the common terminal ANTa when an RF signal having an arbitrary frequency including the harmonic component of the transmission signal is input to the transmission terminal Txa.
  • . 4 indicates the frequency (GHz) of the RF signal input to the transmission terminal Txa, and the vertical axis indicates the signal level (dB) of the RF signal observed at the common terminal ANTb.
  • a solid line A in FIG. 4 indicates the high-frequency module 1 including the propagation path WP formed by electromagnetic coupling as described above and the inductor L1b arranged so as not to be electromagnetically coupled to other elements.
  • the pass characteristic when a predetermined RF signal is input is shown.
  • a broken line B in the figure shows the pass characteristic when the propagation path WP is formed as a comparative example but the second inductor L1b is not provided.
  • a dotted line C in the figure shows a pass characteristic when a predetermined RF signal is input to a high-frequency module that does not include the propagation path WP as a comparative example.
  • the second inductor L1b As shown in the area surrounded by the dotted line in FIG. 4, when the propagation path WP is formed but is formed but the second inductor L1b is not provided (broken line B), the second harmonic wave The attenuation characteristic is degraded in the frequency band. On the other hand, when the second inductor L1b is provided (solid line A), the attenuation characteristic is substantially the same as when the propagation path WP is not provided (dotted line C) in the frequency band of the second harmonic.
  • the matching circuit 3 is connected to the substrate-side common path 6c that connects the common terminal ANTa and the intra-demultiplexer common terminal ANTb of the duplexer 10 to adjust the characteristics of the transmission filter 14.
  • One end of each of the inductor circuit 20 and the inductors L2 and L3 is connected to the transmission filter 14, and the other end is connected to the ground terminal GNDa of the module substrate.
  • the first inductor L1a of the inductor circuit 20 connected to the transmission filter 14 and the matching circuit 3 are connected by electromagnetic coupling, so that the propagation connected to the signal path on the output terminal side of the transmission filter 14 is achieved.
  • the first inductor L1a is arranged so as to form the path WP.
  • the RF signal including the transmission signal input to the transmission terminal Txa passes through each of the transmission filter 14 and the propagation path WP, and then is synthesized in the signal path on the output terminal side of the transmission filter 14 to which the propagation path WP is connected. Is done.
  • the degree of electromagnetic coupling that forms the propagation path WP branched from the transmission filter 14 is determined by the phase characteristics of the second harmonic and the third harmonic that are RF signals outside the frequency band of the signal passing through the propagation path WP. Is adjusted to be different from the second harmonic, the third harmonic and the like of the transmission signal passing through the transmission filter 14. Therefore, the matching circuit 3 and the inductor L1a are set so that the phase difference between the RF signal including the harmonics of the transmission signal passing through the transmission filter 14 and the RF signal including the harmonics of the signal passing through the propagation path WP becomes 180 °.
  • the electromagnetic field coupling to when the two RF signals are combined, they cancel each other and attenuate.
  • the propagation path for improving the filter characteristics with a simple configuration using the existing components included in the filter circuit Since the WP can be formed, the attenuation characteristic of the RF signal outside the frequency band of the transmission signal can be improved without increasing the size of the high-frequency module 1.
  • an RF signal outside the frequency band of the transmission signal and having an almost same frequency band as the reception signal wraps around from the signal path on the output terminal side of the transmission filter 14 to the reception filter 15 side and from the reception terminal Rxa. Since output is suppressed, the isolation characteristic between the transmission filter 14 and the reception filter 15 can be improved.
  • the RF signal in the frequency band of the reception signal flows through the transmission filter 14, as described above, the RF signal in the frequency band of the reception signal that is a signal outside the frequency band of the transmission signal is canceled.
  • the attenuation characteristic of the RF signal in the frequency band of the received signal at is improved. Accordingly, it is possible to suppress the RF signal in the frequency band of the reception signal from passing through the transmission filter 14 and entering the signal path on the reception filter 15 side, and the isolation characteristic between the transmission filter 14 and the reception filter 15 is reduced. improves.
  • the degree of electromagnetic coupling that forms the propagation path WP is such that the distance between the first inductor L1a and the signal path that is electromagnetically coupled to the first inductor L1a is changed. It can be adjusted by moving the arrangement position. Further, the electric field coupling (capacitance) that forms the propagation path WP mainly according to the frequency band to be attenuated, such as the harmonic component included in the RF signal input to the transmission terminal Txa or the RF signal in the same frequency band as the reception signal. Sex coupling) and magnetic field coupling (inductive coupling).
  • the attenuation characteristic of the transmission filter 14 is improved by designing the second inductor L1b arranged so as not to be electromagnetically coupled to other elements and signal paths in the high-frequency module 1 so as to obtain a desired attenuation characteristic. Therefore, the isolation characteristic between the transmission filter 14 and the reception filter 15 can be improved without deteriorating the attenuation characteristic of the transmission filter 14 particularly in the frequency band outside the pass band.
  • a shield connected to the ground terminal GNDa of the module substrate is provided between the wiring electrode 4 forming the first inductor L1a disposed immediately below the surface mount component 3a forming the matching circuit 3 and the duplexer 10. Therefore, the inductor as the matching circuit 3 and the first inductor L1a provided on the module substrate 2 can be more reliably electromagnetically coupled to each other.
  • the attenuation characteristics of the ladder-type transmission filter 14 using elastic waves are applied to the parallel arm resonators P5 to P7 connected between the connection portions of the resonators P1 to P4 and the ground terminal GNDa of the module substrate. It can be effectively adjusted by the connected inductor circuit 20 and the inductors L2 and L3.
  • the support layer 12 is disposed so as to surround the predetermined region, and the cover layer 13 is laminated on the support layer 12 so as to form a space surrounded by the support layer 12 with the element substrate 11.
  • the practical high frequency module 1 in which the duplexer 10 configured in the wafer level package (WLP) structure is mounted on the module substrate 2 can be provided.
  • the first inductor L1a and the second inductor L1b are arranged so as not to overlap in plan view, the first and second inductors L1a and L1b are electromagnetically coupled to each other. And the characteristics of the transmission filter 14 can be further improved.
  • This embodiment differs from the first embodiment described above in that, as shown in FIGS. 5 and 6, the wiring electrode 4 forming the first inductor L1a is disposed immediately below the duplexer 10, and the first The propagation path WP is formed by connecting the inductor L1a and the intra-demultiplexer transmission path 16a or the intra-demultiplexer reception path 16b at high frequency by electromagnetic coupling. Further, between the first inductor L1a and the second inductor L1b, a shielding ground electrode 30 formed by the wiring electrode 4 connected to the ground terminal GNDa of the module substrate is connected to the first inductor L1a.
  • the first and second inductors L1a and L1b can be prevented from being electromagnetically coupled to each other by the ground electrode 30 for shielding.
  • the second inductor L1b can suppress the electromagnetic coupling with the first inductor L1a that forms another propagation path WP by the shield ground electrode 30, so that the second inductor L1b Since the attenuation characteristic of the transmission filter 14 can be designed independently, the characteristic of the transmission filter 14 can be further improved. Even if the first inductor L1a and the intra-demultiplexer common path 16c are connected in high frequency by electromagnetic field coupling to form the propagation path WP, the same effect can be obtained.
  • FIG. 7 is a view of a part (main part) of the module substrate 2 of the high-frequency module 1 when viewed from the mounting surface 2a side.
  • This embodiment differs from the first embodiment described above in that, as shown in FIG. 7, a chip-type surface-mount component 7 that forms the first inductor L1a and a chip-type surface-mount that forms the matching circuit 3
  • the component 3a (with an inductor) is mounted on the mounting surface 2a of the module substrate 2, and the surface mounting component 7 and the surface mounting component 3a are arranged adjacent to each other. Further, as shown in the figure, the surface mount component 7 and the region where the wiring electrode 4 forming the second inductor L1b is arranged are arranged so as not to overlap in a plan view. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description of the configurations is omitted by citing the same reference numerals.
  • the matching circuit 3 and the first inductor L1a are electromagnetically coupled. Can be combined in a boundary. Further, since the first inductor L1a and the second inductor L1b are arranged at positions separated from each other, it is possible to suppress the first and second inductors L1a and L1b from being electromagnetically coupled to each other. it can.
  • the first inductor L1a is formed by the chip-type surface-mounted component 7, a desired inductance is obtained as compared with the case where the first inductor L1a is formed by the wiring electrode 4 provided on the module substrate 2.
  • a chip type inductor surface mount component 7 having a value, the inductance of the first inductor L1a can be easily adjusted.
  • the matching circuit 3 is formed by the chip-type surface-mounted component 3a, compared with the case where the matching circuit 3 is formed by the wiring electrodes 4 provided on the module substrate 2, two chip-type inductors (surface By selecting the interval and arrangement position of the mounting components 3a, 7), the amount of electromagnetic coupling between the two inductors (surface mounting components 3a, 7) can be easily adjusted.
  • the second inductor L1b may be formed by a surface mount component so as not to electromagnetically couple other circuits, or both the first and second inductors L1b are formed by a plurality of surface mount components 7. It may be formed.
  • This embodiment differs from the first embodiment described above in that, as shown in FIG. 8, inductors L4 and L5 for adjusting the characteristics of the reception filter 15 are shunt-connected to the reception filter 15, and of which The inductor L5 and the first inductor L1a are connected by electromagnetic coupling to form a propagation path WP. Even in this case, the isolation characteristic and the attenuation characteristic of the high-frequency module 1 can be effectively improved. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description of the configurations is omitted by citing the same reference numerals.
  • This embodiment differs from the first embodiment described above in that, as shown in FIG. 9, the matching circuit 31 inserted in the substrate-side transmission path 6a and the first inductor L1a are electromagnetically coupled to each other.
  • the propagation path WP is formed between the side transmission path 6a and the first inductor L1a. Even in this case, the isolation characteristic and the attenuation characteristic of the high-frequency module 1 can be effectively improved. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description of the configurations is omitted by citing the same reference numerals.
  • this embodiment differs from the first embodiment described above in that the matching circuit 32 inserted in the board-side receiving path 6b and the first inductor L1a are electromagnetically coupled to each other.
  • a propagation path is formed between the side reception path 6b and the first inductor L1a. Even in this case, the isolation characteristic and the attenuation characteristic of the high-frequency module 1 can be effectively improved. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description of the configurations is omitted by citing the same reference numerals.
  • This embodiment is different from the first embodiment described above in that the second inductor L1b is formed by the wiring electrode 4 provided in the cover layer 13 of the duplexer 10, as shown in FIG. It is.
  • the first and second inductors L1a and L1b can be arranged at a distance from each other, so that the first and second inductors L1a and L1b are effectively suppressed from being magnetically coupled.
  • the isolation characteristic and the attenuation characteristic of the high frequency module 1 can be effectively improved.
  • the space for arranging the second inductor L1b of the module substrate 2 can be reduced by arranging the second inductor L1b in the duplexer 10, the high-frequency module 1 can be reduced in size. be able to.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • the electromagnetic wave that forms the propagation path WP so that at least the phase characteristics of the RF signal outside the frequency band of the transmission signal passing through the propagation path WP is different from the RF signal outside the frequency band of the transmission signal passing through the transmission filter 14. It is only necessary that the degree of global coupling is adjusted.
  • the configuration of the ladder-type filter included in the transmission filter 14 is not limited to the above example, and any transmission filter may be used as long as the configuration includes a shunt-connected resonator for adjusting the filter characteristics. 14 may be formed.
  • the configuration of the reception filter 15 may be a configuration including a resonator using an elastic wave, or the reception filter 15 may be formed by a general LC filter.
  • the filter using the elastic wave is not limited to the SAW filter, and may be formed of a BAW filter using a bulk elastic wave.
  • the configuration of the duplexer 10 is not limited to the above-described WLP structure, but may be a so-called CSP structure having a package substrate, or the duplexer 10 having the bare chip structure may be directly provided without providing the cover layer 13 described above.
  • substrate 2 may be sufficient.
  • the second inductor L1b may be formed by the wiring electrode of the package substrate.
  • the high-frequency module 1 in which one duplexer 10 is mounted on the module substrate 2 has been described as an example. However, two or more duplexers 10 are mounted on the module substrate 2. A high frequency module may be formed.
  • the transmission filter 14 and the reception filter 15 are arranged in the same space, but two spaces surrounded by the support layer 12 are formed between the element substrate 11 and the cover layer 13.
  • the transmission filter 14 and the reception filter 15 may be arranged in each space.
  • the transmission filter 14 and the reception filter 15 are separated from each other in structure. For example, heat generated by applying power to the transmission filter 14 affects the characteristics of the reception filter 15. This can be suppressed, and the isolation characteristics between the transmission filter 14 and the reception filter 15 can be further improved.
  • the inductor circuit 20 may further include an inductor, and the first and second inductors L1a and L1b may be connected to the transmission filter 14 in any order.
  • the inductor circuit 20 may be connected to any of the parallel arm resonators P5 to P7.
  • the inductor circuit 20 is connected to the parallel arm resonator P6.
  • the inductor circuit 20 is connected to the parallel arm resonator P5.
  • the inductor L3 may be connected to the parallel arm resonator P5.
  • the inductor circuit 20 may be individually connected to the plurality of parallel arm resonators.
  • the inductances of the inductors L1a, L1b, L2, and L3 may be set to optimum values according to characteristics such as the resonance / antiresonance frequency and capacitance of the connected resonator.
  • each inductor L1a, L1b, L2, L3 is not particularly limited, and a spiral type or meander type, or a helical type formed in a spiral direction in the layer direction of the module substrate 2 is used.
  • An optimum shape such as a line type may be formed by the wiring electrode 4 as appropriate.
  • the first and second inductors L1a and L1b formed by the wiring electrode 4 may be arranged close to each other so as not to be electromagnetically coupled to each other by considering the direction of the magnetic flux in each type described above. . Further, when both the first and second inductors L1a and L1b are formed of the surface mount component 7, the first and second inductors L1a are arranged by considering the mutual magnetic flux directions.
  • L1b may be arranged close to each other so as not to be electromagnetically coupled to each other.
  • the first and second inductors L1a and L1b may be arranged so that the magnetic fluxes are orthogonal to each other.
  • an inductor formed in a helical type and an inductor formed in a line type by via conductors Can be arranged in the stacking direction in the module substrate 2 so that they are not electromagnetically coupled to each other.
  • the present invention can be widely applied to a high-frequency module having a function of demultiplexing a transmission signal and a reception signal.

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Abstract

　高周波モジュールを大型化することなく、送信端子に入力される送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号の減衰特性を向上し、送信フィルタと受信フィルタとの間のアイソレーション特性の向上を図ることができる技術を提供する。　簡素な構成で送信フィルタ１４の通過帯域外の減衰特性を劣化させることなくフィルタ特性をさらに改善するための伝搬経路ＷＰを形成することができるので、高周波モジュール１を大型化することなく、送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号の減衰特性を向上することができる。また、送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号であって受信信号とほぼ同一の周波数帯域のＲＦ信号が、送信フィルタ１４の出力端子１４ｂ側の信号経路から受信フィルタ１５側に回り込んで受信端子Ｒｘａから出力されることが抑制されるので、送信フィルタ１４と受信フィルタ１５との間のアイソレーション特性の向上を図ることができる。

Description

高周波モジュール
　本発明は、送信信号と受信信号とを分波する機能を備える高周波モジュールに関する。
　従来、フィルタ回路を備える高周波モジュールが提供され、例えば、図１２に示すフィルタ回路５００が高周波モジュールに搭載されている（例えば特許文献１参照）。フィルタ回路５００は、入力端子５０１と出力端子５０２との間に接続されたフィルタ部５０３と、フィルタ部５０３に並列に接続された経路５０４とを備えている。そのため、入力端子５０１に入力されたＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、高周波）信号が通過する信号経路がフィルタ部５０３の経路と経路５０４とに分岐しているので、入力端子５０１にＲＦ信号が入力されると、第１信号５０５がフィルタ部５０３を通過し、第２信号５０６が経路５０４を通過する。そして、フィルタ部５０３を通過した第１信号５０５と経路５０４を通過した第２信号５０６とが合成されたＲＦ信号が出力端子５０２から出力される。
　フィルタ部５０３は、所定の通過帯域が設定されたバンドパスフィルタにより構成され、通過帯域のＲＦ信号を通過させ、通過帯域外のＲＦ信号を減衰させる。しかし、フィルタ部５０３だけでは通過帯域外のＲＦ信号が所望の値まで減衰できないことがある。そのため、経路５０４には、インダクタやキャパシタにより構成された補正回路が設けられている。そして、経路５０４を通過する第２信号５０６の位相と、フィルタ部５０３を通過し、さらに減衰させたい第１信号５０５の位相とが、フィルタ部５０３の通過帯域外の周波数帯域において逆位相となり、かつ、この周波数帯域において、第１信号５０５の振幅と第２信号５０６の信号の振幅とが同一となるように、経路５０４のインピーダンスが設定されている。
　そのため、フィルタ部５０３の出力側の信号経路と経路５０４の出力側の信号経路との接続点において、フィルタ部５０３を通過した第１信号５０５と経路５０４を通過した第２信号５０６とが、フィルタ部５０３の通過帯域外の周波数帯域において相殺するので、出力端子５０２から出力される当該周波数帯域のＲＦ信号が減衰される。したがって、フィルタ回路５００における通過帯域外のＲＦ信号の減衰特性が向上する。また、フィルタ回路５００の通過帯域と異なる通過帯域が設定されたバンドパスフィルタにより構成された他のフィルタ回路がフィルタ回路５００に隣接配置されている場合に、フィルタ回路５００の通過帯域外のＲＦ信号が出力端子５０２から出力されることによる他のフィルタ回路への回り込みが抑制される。したがって、隣接配置されたフィルタ回路５００と他のフィルタ回路との間のアイソレーション特性を向上させることができる。
特開２０１２－１０９８１８号公報（段落００１９～００２３、図１、要約書など）
　上記した従来のフィルタ回路５００では、所定の通過帯域外のＲＦ信号の減衰特性を改善するために、フィルタ部５０３を通過する通過帯域外のＲＦ信号と逆位相のＲＦ信号を生成するための補正回路が設けられた経路５０４をフィルタ部５０３とは別に設けなければならない。したがって、フィルタ回路５００が大型化し、フィルタ回路５００を備える高周波モジュールが大型化するという問題があった。
　この発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、高周波モジュールを大型化することなく、送信端子に入力される送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号の減衰特性を向上し、送信フィルタと受信フィルタとの間のアイソレーション特性の向上を図ることができる技術を提供することを目的とする。
　上記した目的を達成するために、本発明の高周波モジュールは、送信信号が入力される送信端子と、前記送信端子に接続され、前記送信信号が通過するグランド端子を備えた送信フィルタと、前記送信フィルタを通過した前記送信信号を出力し、受信信号が入力される共通端子と、前記共通端子に接続され、受信信号が通過する受信フィルタと、前記受信フィルタを通過した前記受信信号を出力する受信端子と、前記共通端子、前記送信フィルタおよび前記受信フィルタが接続される分岐部と、前記送信端子と前記分岐部とを接続する送信経路と、前記受信端子と前記分岐部とを接続する受信経路と、前記共通端子と前記分岐部とを接続する共通経路と、前記共通経路に接続された整合回路と、一端が前記グランド端子に接続され他端がグランドに接続された、前記送信フィルタの特性調整用のインダクタ回路とを備え、前記インダクタ回路は、前記送信経路、前記共通経路、前記整合回路、および前記受信経路のうちの少なくとも１つと電磁界結合して伝搬経路を形成するよう配置された第１のインダクタと、前記送信経路、前記共通経路、前記整合回路、および前記受信経路と電磁界結合しないように配置された第２のインダクタとを有することを特徴としている。
　このように構成された発明では、送信フィルタの特性調整用のインダクタ回路の第１のインダクタと、送信経路、共通経路、整合回路、および受信経路のうちの少なくとも１つとが、電磁界結合（以下、電磁界結合することを「電磁界的に結合する」や「高周波的に接続する」と称する場合もある）することにより伝搬経路が形成される。そして、伝搬経路を通過する送信信号の周波数帯域外における位相特性が、送信端子に入力された送信信号の周波数帯域外における位相特性と異なるので、送信経路を通過する送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号と、伝搬経路を通過する信号の周波数帯域外のＲＦ信号とは、高周波モジュール内において合成される際に互いに打ち消し合って減衰する。
　したがって、インダクタやキャパシタなどの回路素子を追加して補正回路が構成された従来の構成と比較すると、簡素な構成でフィルタ特性を改善するための伝搬経路を形成することができるので、高周波モジュールを大型化することなく、送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号の減衰特性を向上することができる。また、送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号であり受信信号と周波数帯域がほぼ同一のＲＦ信号が、送信フィルタの出力端子側の信号経路から受信フィルタ側に回り込んで受信端子から出力されるのが抑制されるので、送信フィルタと受信フィルタとの間のアイソレーション特性の向上を図ることができる。
　ところで、送信経路、共通経路、整合回路、および受信経路のうちの少なくとも１つとインダクタ回路とが電磁界結合するため、送信フィルタの減衰特性を調整するための第１のインダクタのインダクタンスが変動するおそれがある。しかしながら、本願発明のインダクタ回路においては送信経路、共通経路、整合回路、および受信経路と電磁界結合しないように配置された第２のインダクタを備えており、この第２のインダクタを第１のインダクタとは別に独立して設計することにより送信フィルタの減衰特性を改善することができる。したがって、送信フィルタの減衰特性を劣化させることなく、送信フィルタと受信フィルタとの間のアイソレーション特性の向上を図ることができる。
　また、前記送信端子、前記受信端子、前記共通端子および前記グランド端子が接続される実装用電極と、前記整合回路と、前記インダクタ回路と、グランドに電気的に接続されるグランド電極とが設けられ、前記送信フィルタおよび前記受信フィルタが実装されたモジュール基板を備え、前記グランド電極は前記第１のインダクタと前記第２のインダクタとの間に配置されているとよい。
　また、前記モジュール基板が絶縁体層を複数積層して形成した多層基板を備え、前記多層基板内において前記第１のインダクタと前記第２のインダクタが前記グランド電極を挟み込むように配置されていてもよい。
　このようにすると、第１、第２のインダクタで発生する磁界による結合をグランド電極で防ぐことができるので、第１、第２のインダクタ間の磁界結合を効果的に抑制することができる。
　前記第１のインダクタおよび前記第２のインダクタのいずれか一方がチップ型の表面実装部品により形成されて前記モジュール基板に実装され、他方が前記モジュール基板に設けられた配線電極により形成されていてもよい。
　このようにすれば、第１のインダクタと第２のインダクタとの距離を遠くして、第１、第２のインダクタが互いに磁界結合するのを抑制することができるので、送信フィルタの特性をさらに良好に改善することができる。
　また、前記第１のインダクタと前記第２のインダクタとが平面視において重ならないように配置されていてもよい。
　このようにすれば、第１、第２のインダクタが互いに磁界結合するのを抑制することができるので、送信フィルタの特性をさらに良好に改善することができる。
　また、前記送信フィルタと前記受信フィルタとが一体に形成されて分波器を構成し、前記第２のインダクタが前記分波器内に配置されていてもよい。
　このようにすると、第１、第２のインダクタを互いに離して配置することができるので、第１、第２のインダクタが磁界結合するのを効果的に抑制することができる。
　本発明によれば、簡素な構成で送信フィルタの通過帯域外の減衰特性を劣化させることなくフィルタ特性をさらに改善するための伝搬経路を形成することができるので、高周波モジュールを大型化することなく、送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号の減衰特性を向上することができる。また、送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号であり受信信号とほぼ同一の周波数帯域を有するＲＦ信号が、送信フィルタの出力端子側の信号経路から受信フィルタ側に回り込んで受信端子から出力されることが抑制されるので、送信フィルタと受信フィルタとの間のアイソレーション特性の向上を図ることができる。
本発明の第１実施形態にかかる高周波モジュールを示す断面図である。 図１の高周波モジュールの電気的構成を示す回路ブロック図である。 送信フィルタと受信フィルタとの間のアイソレーション特性を示す図である。 送信フィルタの通過特性を示す図である。 本発明の第２実施形態にかかる高周波モジュールを示す断面図である。 図５の高周波モジュールの電気的構成を示す回路ブロック図である。 本発明の第３実施形態にかかる高周波モジュールの分波器の周囲に配置されたインダクタと整合回路との配置関係を示す平面図である。 本発明の第４実施形態にかかる高周波モジュールの電気的構成を示す回路ブロック図である。 本発明の第５実施形態にかかる高周波モジュールの電気的構成を示す回路ブロック図である。 本発明の第６実施形態にかかる高周波モジュールの電気的構成を示す回路ブロック図である。 本発明の高周波モジュールの第７実施形態を示す断面図である。 従来の高周波モジュールが備えるフィルタ回路を示す図である。
　＜第１実施形態＞
　本発明にかかる高周波モジュールの第１実施形態について、図１～図４を参照して説明する。なお、図１および図２では、本発明にかかる主要な構成のみが図示されており、説明を簡易なものとするために、その他の構成は図示省略されている。また、後の説明で参照する各図面についても、図１および図２と同様に主要な構成のみが図示されているが、以下の説明においてはその説明は省略する。
　（高周波モジュール）
　図１および図２に示す高周波モジュール１は、携帯電話や携帯情報端末などの通信携帯端末が備えるマザー基板に搭載されるものであり、この実施形態では、送信フィルタ１４および受信フィルタ１５が設けられた分波器１０（デュプレクサ）と、モジュール基板２と、整合回路３と、インダクタ回路２０と、スイッチＩＣやフィルタ、抵抗、コンデンサ、コイルなどの各種の電子部品（図示省略）とを備え、高周波アンテナスイッチモジュールとして形成されている。
　また、分波器１０、整合回路３を形成するためのチップ型の表面実装部品３ａ、その他の各種の電子部品は、モジュール基板２の表面である実装面２ａ上に設けられた部品実装用電極２ｂに実装される。そして、分波器１０、整合回路３などの各電子部品はモジュール基板２に設けられた配線電極４を介してモジュール基板２の裏面に形成された複数の実装用電極５や他の電子部品に電気的に接続される。また、高周波モジュール１において、送信信号が入力される送信端子Ｔｘａと、その送信信号を出力するとともに、受信信号が入力される共通端子ＡＮＴａと、共通端子ＡＮＴａに入力された受信信号を出力する受信端子Ｒｘａと、基板側グランド経路６ｄに接続されるモジュール基板のグランド端子ＧＮＤａとが実装用電極５に接続されている。モジュール基板のグランド端子ＧＮＤａは、接地されている。
　なお、通信携帯端末が備えるマザー基板上に実装用電極５を介して高周波モジュール１が搭載され、マザー基板と高周波モジュール１との間で送受信信号の入出力が行われる。
　モジュール基板２は、この実施形態では、セラミックグリーンシートにより形成された複数の絶縁体層が積層されて一体的に焼成されることでセラミック積層体として形成された多層基板により形成されている。すなわち、各絶縁体層を形成するセラミックグリーンシートは、アルミナおよびガラスなどの混合粉末が有機バインダおよび溶剤などと一緒に混合されたスラリーが成型器によりシート化されたものであり、約１０００℃前後の低い温度で、所謂、低温焼成できるように形成されている。そして、所定形状に分割されたセラミックグリーンシートに、レーザー加工などによりビアホールが形成され、形成されたビアホールにＡｇやＣｕなどを含む導電性ペーストが充填されたり、ビアフィルめっきが施されることにより層間接続用のビア導体が形成される。また、導電性ペーストをセラミックグリーンシートの主面上に印刷することにより種々の面内導体パターンが形成される。
　また、各絶縁体層にビア導体および面内導体パターンが適宜形成されることで、モジュール基板２に分波器１０や表面実装部品３ａなどの各種の電子部品を接続する配線電極４や部品実装用電極２ｂ、実装用電極５などが形成される。これらの面内導体パターンおよびビア導体によりフィルタ回路や整合回路３を構成するキャパシタやインダクタなどの回路素子が形成される。
　なお、モジュール基板２は、樹脂やセラミック、ポリマー材料などを用いたプリント基板、アルミナ系基板、ガラス基板、複合材料基板などを用いた単層基板、多層基板で形成することができ、高周波モジュール１の使用目的に応じて、適宜最適な材質を選択してモジュール基板２を形成すればよい。
　整合回路３は、この実施形態では、モジュール基板２の実装面２ａに実装されたチップ型の表面実装部品３ａにより構成されたインダクタである。具体的には、分波器１０の分岐部ＤＩＶと、モジュール基板２の共通端子ＡＮＴａとを接続する基板側共通経路６ｃに、整合回路３の一端が接続され、整合回路３の他端がモジュール基板２に設けられた基板側グランド経路６ｄを介してモジュール基板のグランド端子ＧＮＤａに接続されている。
　なお、基板側送信経路６ａ、基板側受信経路６ｂおよび基板側共通経路６ｃの一部は、モジュール基板２に設けられた配線電極４により形成される。また、整合回路３は図２に示す構成に限定されるものではなく、インダクタをキャパシタに置き換えてもよいし、基板側共通経路６ｃに、インダクタやキャパシタが直列接続されていてもよい。また、インダクタおよびキャパシタが組み合わされて整合回路３が形成されていてもよい。すなわち、整合回路３の回路構成は、基板側共通端子ＡＮＴａに接続されるアンテナなどの回路素子と、分波器１０とのインピーダンスを整合させるために一般的に使用されるどのような回路構成であってもよい。
　また、モジュール基板２には、送信フィルタ１４の通過帯域外の減衰特性を調整するために、それぞれの一端が送信フィルタ１４に接続され、それぞれの他端がモジュール基板のグランド端子ＧＮＤａに接続された、インダクタ回路２０、インダクタＬ２，Ｌ３が設けられている。なお、インダクタ回路２０およびインダクタＬ２，Ｌ３と、送信フィルタ１４との接続状態については後で詳細に説明する。
　（分波器）
　分波器１０は、ウェハレベルパッケージ（ＷＬＰ）構造を有し、平面視矩形状の素子基板１１と、支持層１２と、カバー層１３とを備えている。そして、支持層１２とカバー層１３で囲まれた領域にＲＦ信号の通過帯域が異なる送信フィルタ１４および受信フィルタ１５とが配置されることにより、送信フィルタ１４と受信フィルタ１５とが一体に形成された分波器１０が構成されている。
　素子基板１１は、この実施形態では、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、水晶などの圧電体により形成されている。また、素子基板１１の一方の主面１１ａの所定領域に、ＡｌやＣｕなどにより形成されたくし歯電極（ＩＤＴ電極）や反射器が設けられてＳＡＷ（表面弾性波）フィルタが構成されており、本実施形態においては送信フィルタ１４および受信フィルタ１５がともに主面１１ａ上に形成されている。
　また、素子基板１１の一方の主面１１ａには、くし歯電極や反射器に接続される端子電極１６が設けられている。そして、各端子電極１６それぞれに支持層１２およびカバー層１３を貫通して形成された電極１７が接続され、その電極１７には分波器１０の分波器内送信端子Ｔｘｂ、分波器内受信端子Ｒｘｂ、分波器内共通端子ＡＮＴｂ、複数の分波器内グランド端子ＧＮＤｂが接続されている。なお、送信フィルタ１４の入力端子１４ａと分波器内送信端子Ｔｘｂとが、素子基板１１の一方の主面１１ａに形成した配線電極や支持層１２およびカバー層１３を貫通する電極などで形成される分波器内送信経路１６ａにより接続されている。また、受信フィルタ１５の出力端子１５ｂと分波器内受信端子Ｒｘｂとが、分波器内送信経路１６ａと同様な構造を備えた分波器内受信経路１６ｂにより接続されている。また、送信フィルタ１４の出力端子１４ｂと分岐部ＤＩＶとが分波器内送信経路１６ａにより接続され、受信フィルタ１５の入力端子１５ａと分岐部ＤＩＶとが分波器内受信経路１６ｂにより接続されている。また、各送信フィルタ１４および受信フィルタ１５（ＳＡＷフィルタ素子）それぞれを形成するくし歯電極（ＩＤＴ電極）や反射器により構成される共振子と、分波器内グランド端子ＧＮＤｂとが分波器内グランド経路１６ｄにより接続されている。
　なお、分波器内送信経路１６ａ、分波器内受信経路１６ｂ、分波器内共通経路１６ｃ、分波器内グランド経路１６ｄは、素子基板１１の一方の主面１１ａに形成された配線電極（図示省略）、端子電極１６により形成されている。
　支持層１２は、素子基板１１の一方の主面１１ａのくし歯電極および反射器が設けられた所定領域を囲繞して配置される。具体的には、支持層１２は、くし歯電極、反射器および端子電極１６が設けられた素子基板１１の一方の主面１１ａに、感光性のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂により樹脂層を形成した後に、フォトリソグラフィの工程を経て、くし歯電極および反射器が設けられた所定領域および端子電極１６の領域の樹脂層を取り除くことにより形成される。
　カバー層１３は、支持層１２上に配置されて素子基板１１との間に支持層１２とともに囲繞された空間を形成し、当該形成された空間内に、送信フィルタ１４および受信フィルタ１５が配置される。具体的には、カバー層１３は、例えば、支持層１２に感光性のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂によりフォトリソグラフィの工程を経て積層された樹脂層の接続孔に、ＣｕやＡｌのペーストを充填したりビアフィルめっきを施したりして端子電極１６に接続される電極１７を形成することで形成される。そして、端子電極１６に接続されて、各送信フィルタ１４および受信フィルタ１５（ＳＡＷフィルタ素子）それぞれが配置される空間と反対側のカバー層１３の主面から露出する電極１７に実装用のはんだボール１８が形成されて分波器１０が形成される。
　また、カバー層１３がモジュール基板２の実装面２ａに対向するように分波器１０が実装面２ａに実装されることにより、基板側の送信端子Ｔｘａと送信フィルタ１４の入力端子１４ａとが分波器内送信端子Ｔｘｂを介して接続される。また、基板側の受信端子Ｒｘａと受信フィルタ１５の出力端子１５ｂとが分波器内受信端子Ｒｘｂを介して接続される。また、モジュール基板２の基板側の共通端子ＡＮＴａと分波器１０の分波器内共通端子ＡＮＴｂとが基板側共通経路６ｃにより接続されて、分波器内共通端子ＡＮＴｂと分岐部ＤＩＶとが分波器内共通経路１６ｃを介して接続される。また、モジュール基板２の基板側のグランド端子ＧＮＤａと分波器１０の各分波器内グランド端子ＧＮＤｂとが基板側グランド経路６ｄにより接続されて、各フィルタ１４，１５のグランド端子ＧＮＤｂはモジュール基板のグランド端子ＧＮＤａを介して接地される。
　なお、基板側送信経路６ａ、基板側受信経路６ｂ、基板側共通経路６ｃ、基板側グランド経路６ｄそれぞれは、モジュール基板２に設けられた配線電極４により形成されている。また、基板側送信経路６ａおよび分波器内送信経路１６ａにより、送信端子Ｔｘａと送信フィルタ１４の入力端子１４ａとを接続する経路と、分岐部ＤＩＶと送信フィルタ１４の出力端子１４ｂとを接続する経路とが形成され、本発明の「送信経路」が構成されている。また、基板側受信経路６ｂおよび分波器内受信経路１６ｂにより、受信端子Ｒｘａと受信フィルタ１５の出力端子１５ｂとを接続する経路と、分岐部ＤＩＶと受信フィルタ１５の入力端子１５ａとを接続する経路とが形成され、本発明の「受信経路」が構成されている。また、基板側共通経路６ｃおよび分波器内共通経路１６ｃにより、共通端子ＡＮＴａと、分岐部ＤＩＶとを接続する本発明の「共通経路」が構成されている。
　次に、送信フィルタ１４および受信フィルタ１５の構成について説明する。なお、送信フィルタ１４には、送信信号の周波数帯域が通過帯域として設定され、受信フィルタ１５には、送信信号の周波数帯域と異なる受信信号の周波数帯域が通過帯域として設定されている。
　送信フィルタ１４は、分波器内送信端子Ｔｘｂから入力された第１の周波数帯域の送信信号を分波器内共通端子ＡＮＴｂに出力するものである。そして、素子基板１１の一組の対辺に直交し、分波器内共通端子ＡＮＴｂを通る仮想線により区分される一方の主面１１ａの一方領域に、くし歯電極および反射器を有する共振子がラダー型に接続されることにより送信フィルタ１４が形成されている。具体的には、送信フィルタ１４は、送信フィルタ１４の入力端子１４ａおよび出力端子１４ｂを接続する送信経路（分波器内送信経路）１６ａに直列に配置される複数（本実施形態では４個）の共振子Ｐ１～Ｐ４と、共振子Ｐ１～Ｐ４の各接続部と分波器内グランド端子ＧＮＤｂとの間に接続された複数（本実施形態では３個）の共振子Ｐ５～Ｐ７とを備えている。なお、共振子Ｐ１～Ｐ４を直列腕共振子、共振子Ｐ５～Ｐ７を並列腕共振子とする。
　また、並列腕共振子Ｐ５は、一端が直列腕共振子Ｐ１と入力端子１４ａとの間の送信経路に接続され、他端が分波器内グランド経路１６ｄを介して分波器内グランド端子ＧＮＤｂに接続されている。そして、並列腕共振子Ｐ５の他端が接続されている分波器内グランド端子ＧＮＤｂは、第１のインダクタＬ１ａと第２のインダクタＬ１ｂとの直列回路で構成されたインダクタ回路２０、基板側グランド経路６ｄを介してモジュール基板のグランド端子ＧＮＤａに接続されている。
　また、並列腕共振子Ｐ６は、一端が直列腕共振子Ｐ１，Ｐ２間の送信経路に接続され、他端が分波器内グランド経路１６ｄを介して分波器内グランド端子ＧＮＤｂに接続されている。並列腕共振子Ｐ６の他端が接続されている分波器内グランド端子ＧＮＤｂは、インダクタＬ２及びモジュール基板のグランド端子ＧＮＤａを介してグランドに接続されている。また、並列腕共振子Ｐ７は、一端が直列腕共振子Ｐ３，Ｐ４間の送信経路に接続され、他端が分波器内グランド経路１６ｄを介して分波器内グランド端子ＧＮＤｂに接続されている。並列腕共振子Ｐ７が接続されている分波器内グランド端子ＧＮＤｂは、インダクタＬ３及びモジュール基板のグランド端子ＧＮＤａを介してグランドに接続されている。
　また、各インダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２，Ｌ３のインダクタンスが適宜調整されることにより、送信フィルタ１４の減衰特性を調整することができる。具体的には、各インダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２，Ｌ３のインダクタンスを調整することにより、送信フィルタ１４の通過帯域の低域側もしくは高域側の任意の周波数の位置に減衰極を形成することができる。また、各共振子Ｐ１～Ｐ７は、くし歯電極の表面弾性波の進行方向における両側に反射器が配置されて形成されている。また、図示省略されているが、各共振子Ｐ１～Ｐ７は、分波器内グランド経路１６ｄを介して分波器内グランド端子ＧＮＤｂに接続され、基板側グランド経路６ｄを介してモジュール基板のグランド端子ＧＮＤａに接続されている。
　受信フィルタ１５は、分波器内共通端子ＡＮＴｂに入力された第２の周波数帯域の受信信号を分波器内受信端子Ｒｘｂに出力するものである。また、受信フィルタ１５は、素子基板１１の一組の対辺に直交し分波器内共通端子ＡＮＴｂを通る仮想線により区分される一方の主面１１ａの他方領域にくし歯電極および反射器を有する複数の共振子が接続されることにより形成されている。また、受信フィルタ１５は、例えば、移相器を形成する共振子とバンドパスフィルタを形成する縦結合型の共振子が直列接続されることにより形成されるが、その詳細な説明は省略する。また、上記した送信フィルタ１４と同様に図示省略されているが、受信フィルタ１５を形成する各共振子は、分波器内グランド経路１６ｄを介して分波器内グランド端子ＧＮＤｂに接続され、さらに基板側グランド経路６ｄを介してモジュール基板のグランド端子ＧＮＤａに接続されている。
　なお、受信フィルタ１５は、２個の分波器内受信端子Ｒｘｂが設けられて受信信号を平衡な状態で出力するバランス型に形成されていてもよい。
　（分波器１０、インダクタ回路２０の配置関係について）
　この実施形態では、分波器１０の送信フィルタ１４の特性調整用の各インダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２，Ｌ３は、それぞれ、モジュール基板２に形成された配線電極４により形成されている。そして、インダクタ回路２０は、直列接続された第１、第２のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂにより形成されている。また、図１に示すように、第１のインダクタＬ１ａを形成する配線電極４が表面実装部品（インダクタ３ｂ）の直下に配置されて、インダクタＬ１ａを形成する配線電極４と分波器１０との間には、例えばモジュール基板のグランド端子ＧＮＤａに接続された配線電極４により形成されたシールド用のグランド電極が配置されていない。また、第２のインダクタＬ１ｂを形成する配線電極４は、第１のインダクタＬ１ａと平面視において重ならないように配置されている。
　したがって、この実施形態では、高周波モジュール１の信号経路をＲＦ信号が流れると、図２および図２中の一点鎖線で囲まれた領域に示すように、第１のインダクタＬ１ａと、整合回路３であるインダクタとが、電磁界結合により高周波的に接続されて、分波器内共通端子ＡＮＴｂと送信フィルタ１４の出力端側の信号経路とを接続される伝搬経路ＷＰが形成される。なお、伝搬経路ＷＰを通過する送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号の位相が、送信フィルタ１４を通過する送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号と逆位相になり、かつ、当該ＲＦ信号の振幅がほぼ同一となるように、伝搬経路ＷＰを形成する電磁界的な結合の度合いが調整されている。また、第２のインダクタＬ１ｂは、基板側送信経路６ａ，分波器内送信経路１６ａ、基板側受信経路６ｂ，分波器内受信経路１６ｂ、基板側共通経路６ｃ，分波器内共通経路１６ｃ、整合回路３、受信フィルタ１５と電磁界結合しないように配置されている。
　このように形成された高周波モジュール１では、携帯電話などのマザー基板から、実装用電極５および配線電極４を介して分波器１０の分波器内送信端子Ｔｘｂに出力された送信信号は、送信フィルタ１４に入力されて所定のフィルタ処理が施されて、分波器内共通端子ＡＮＴｂからモジュール基板２側に出力され、配線電極４（整合回路３）および実装用電極５を介して携帯電話のマザー基板に出力される。また、携帯電話のアンテナ等から、実装用電極５および配線電極４（整合回路３）を介して分波器１０の分波器内共通端子ＡＮＴｂに入力された受信信号は、受信フィルタ１５に入力されて所定のフィルタ処理が施されて、分波器内受信端子Ｒｘｂからモジュール基板２側に出力され、配線電極４および実装用電極５を介してマザー基板側に出力される。
　（アイソレーション特性、通過特性）
　次に、図３を参照して高周波モジュール１のアイソレーション特性について説明し、図４を参照して高周波モジュール１の通過特性について説明する。
　図３に示すアイソレーション特性は、受信信号の周波数帯域を含む任意の周波数のＲＦ信号が送信端子Ｔｘａに入力されたときに受信端子Ｒｘａにおいて観測されるＲＦ信号の大きさを示したものである。なお、図３の横軸は、送信端子Ｔｘａに入力されたＲＦ信号の周波数（ＧＨｚ）を示し、縦軸は、受信端子Ｒｘｂで観測されたＲＦ信号の信号レベル（ｄＢ）を示す。
　また、図３中の実線Ａは、上記したように電磁界的な結合により形成される伝搬経路ＷＰを備え、かつ他の素子と電磁界結合しないように配置したインダクタＬ１ｂを備える高周波モジュール１に所定のＲＦ信号が入力されたときのアイソレーション特性を示している。また、同図中の破線Ｂは、比較例として伝搬経路ＷＰは形成されているが第２のインダクタＬ１ｂが設けられていないときのアイソレーション特性を示している。また、同図中の点線Ｃは、比較例として伝搬経路ＷＰを備えていない高周波モジュールに所定のＲＦ信号が入力されたときのアイソレーション特性を示す。
　図３の点線で囲まれた領域に示すように、伝搬経路ＷＰが形成されている場合（実線Ａ、破線Ｂ）は、伝搬経路ＷＰが形成されていない場合（点線Ｃ）と比較すると、受信信号の周波数帯域（本実施例においては１．８ＧＨｚ～１．９ＧＨｚ）におけるアイソレーション特性が約１０ｄＢ程度改善されている。
　図４に示す通過特性は、送信信号の高調波成分を含む任意の周波数のＲＦ信号が送信端子Ｔｘａに入力されたときに共通端子ＡＮＴａにおいて観測されるＲＦ信号の大きさを示したものである。なお、図４の横軸は、送信端子Ｔｘａに入力されたＲＦ信号の周波数（ＧＨｚ）を示し、縦軸は、共通端子ＡＮＴｂで観測されたＲＦ信号の信号レベル（ｄＢ）を示す。
　また、図４中の実線Ａは、上記したように電磁界的な結合により形成される伝搬経路ＷＰを備え、かつ他の素子と電磁界結合しないように配置したインダクタＬ１ｂを備える高周波モジュール１に所定のＲＦ信号が入力されたときの通過特性を示している。また、同図中の破線Ｂは、比較例として伝搬経路ＷＰは形成されているが第２のインダクタＬ１ｂが設けられていないときの通過特性を示している。また、同図中の点線Ｃは、比較例として伝搬経路ＷＰを備えていない高周波モジュールに所定のＲＦ信号が入力されたときの通過特性を示す。
　図４の点線で囲まれた領域に示すように、伝搬経路ＷＰが形成されているが形成されているが第２のインダクタＬ１ｂが設けられていない場合（破線Ｂ）は、第２高調波の周波数帯域において減衰特性が劣化している。一方、第２のインダクタＬ１ｂが設けられている場合（実線Ａ）は、第２高調波の周波数帯域において、伝搬経路ＷＰが設けられていない場合（点線Ｃ）とほぼ同様の減衰特性である。
　以上のように、この実施形態では、共通端子ＡＮＴａと分波器１０の分波器内共通端子ＡＮＴｂとを接続する基板側共通経路６ｃに整合回路３が接続され、送信フィルタ１４の特性調整用のインダクタ回路２０およびインダクタＬ２，Ｌ３それぞれの一端が送信フィルタ１４に接続され他端がモジュール基板のグランド端子ＧＮＤａに接続されている。また、送信フィルタ１４に接続されたインダクタ回路２０の第１のインダクタＬ１ａと、整合回路３とが電磁界結合により接続されることで、送信フィルタ１４の出力端子側の信号経路に接続される伝搬経路ＷＰを形成するように第１のインダクタＬ１ａが配置されている。そのため、送信端子Ｔｘａに入力された送信信号を含むＲＦ信号は、送信フィルタ１４および伝搬経路ＷＰのそれぞれを通過した後、伝搬経路ＷＰが接続される送信フィルタ１４の出力端子側の信号経路において合成される。
　ところで、送信フィルタ１４から分岐する伝搬経路ＷＰを形成する電磁界結合の度合いは、伝搬経路ＷＰを通過する信号の周波数帯域外のＲＦ信号である２次高調波や３次高調波などの位相特性が、送信フィルタ１４を通過する送信信号の２次高調波や３次高調波などと異なるように調整されている。そのため、送信フィルタ１４を通過する送信信号の高調波を含むＲＦ信号と、伝搬経路ＷＰを通過する信号の高調波を含むＲＦ信号との位相差が１８０°になるように整合回路３とインダクタＬ１ａとの電磁界結合が調整されていると、２つのＲＦ信号が合成される際に互いに打ち消し合って減衰する。
　したがって、インダクタやキャパシタなどの回路素子を追加して補正回路が構成された従来の構成と比較すると、フィルタ回路が備える既存の構成要素を用いた簡素な構成でフィルタ特性を改善するための伝搬経路ＷＰを形成することができるので、高周波モジュール１を大型化することなく、送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号の減衰特性を向上することができる。また、送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号であって受信信号とほぼ同一の周波数帯域のＲＦ信号が、送信フィルタ１４の出力端子側の信号経路から受信フィルタ１５側に回り込んで受信端子Ｒｘａから出力されることが抑制されるため、送信フィルタ１４と受信フィルタ１５との間のアイソレーション特性の向上を図ることができる。
　また、送信フィルタ１４を受信信号の周波数帯域のＲＦ信号が流れると、上記したように、送信信号の周波数帯域外の信号である当該受信信号の周波数帯域のＲＦ信号が打ち消されるので、送信フィルタ１４における受信信号の周波数帯域のＲＦ信号の減衰特性が向上する。したがって、受信信号の周波数帯域のＲＦ信号が送信フィルタ１４を通過して受信フィルタ１５側の信号経路に回り込むのを抑制することができ、送信フィルタ１４と受信フィルタ１５との間のアイソレーション特性が向上する。
　なお、伝搬経路ＷＰを形成する電磁界結合の度合いは、第１のインダクタＬ１ａと電磁界的に結合させたい信号経路と、第１のインダクタＬ１ａとの距離を変化させるように第１のインダクタＬ１ａの配置位置を移動させることにより調整することができる。また、送信端子Ｔｘａに入力されるＲＦ信号に含まれる高調波成分や受信信号と同一の周波数帯域のＲＦ信号など、主として減衰させたい周波数帯域に応じて、伝搬経路ＷＰを形成する電界結合（容量性結合）および磁界結合（誘導性結合）それぞれの度合いを設定するとよい。
　また、整合回路３と電磁界的に結合することにより、第１のインダクタＬ１ａのインダクタ特性が変動するおそれがある。しかしながら、高周波モジュール１内の他の素子や信号経路と電磁界結合しないように配置された第２のインダクタＬ１ｂを所望の減衰特性が得られるように設計することにより送信フィルタ１４の減衰特性を改善することができため、送信フィルタ１４の特に通過帯域外の周波数帯域における減衰特性を劣化させることなく、送信フィルタ１４と受信フィルタ１５との間のアイソレーション特性の向上を図ることができる。
　また、整合回路３を形成する表面実装部品３ａの直下に配置された第１のインダクタＬ１ａを形成する配線電極４と分波器１０との間にはモジュール基板のグランド端子ＧＮＤａに接続されたシールド用の電極が配置されていないので、整合回路３であるインダクタと、モジュール基板２に設けられた第１のインダクタＬ１ａとをより確実に電磁界的に結合させることができる。
　また、弾性波を利用したラダー型の送信フィルタ１４の減衰特性を、各共振子Ｐ１～Ｐ４の接続部とモジュール基板のグランド端子ＧＮＤａとの間に接続された各並列腕共振子Ｐ５～Ｐ７に接続されたインダクタ回路２０およびインダクタＬ２，Ｌ３により効果的に調整することができる。
　また、送信フィルタ１４を形成する各直列腕共振子Ｐ１～Ｐ４および各並列腕共振子Ｐ５～Ｐ７と、受信フィルタ１５を形成する各共振子とが形成された素子基板１１の一方の主面１１ａの所定領域を囲繞するように支持層１２が配置され、素子基板１１との間に支持層１２により囲繞された空間が形成されるようにカバー層１３が支持層１２に積層配置されることにより、ウェハレベルパッケージ（ＷＬＰ）構造に構成された分波器１０がモジュール基板２に実装された実用的な構成の高周波モジュール１を提供することができる。
　この実施形態では、第１のインダクタＬ１ａと第２のインダクタＬ１ｂとが平面視において重ならないように配置されているため、第１、第２のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂが互いに電磁界的に結合するのを抑制することができ、送信フィルタ１４の特性をさらに良好に改善することができる。
　＜第２実施形態＞
　本発明にかかる高周波モジュールの第１実施形態について図５および図６を参照して説明する。
　この実施形態が上記した第１実施形態と異なるのは、図５および図６に示すように、第１のインダクタＬ１ａを形成する配線電極４が分波器１０の直下に配置され、第１のインダクタＬ１ａと分波器内送信経路１６ａあるいは分波器内受信経路１６ｂとが、電磁界結合により高周波的に接続されることにより伝搬経路ＷＰが形成されている点である。また、第１のインダクタＬ１ａと第２のインダクタＬ１ｂとの間には、モジュール基板のグランド端子ＧＮＤａに接続された配線電極４により形成されたシールド用のグランド電極３０が、第１のインダクタＬ１ａと第２のインダクタＬ１ｂとの電磁界結合を抑制するように、第１のインダクタＬ１ａと第２のインダクタＬ１ｂとの間に配置されている。その他の構成は上記した第１実施形態と同様の構成であるため、同一符号を引用することによりその構成の説明は省略する。
　この実施形態では、第１、第２のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂが互いに電磁界的に結合するのをシールド用のグランド電極３０により抑制することができる。このような構成にすることにより、第１のインダクタＬ１ａで送信信号の一部を通過させる別の伝搬経路ＷＰを形成してアイソレーション特性を向上できる。また、第２のインダクタＬ１ｂが別の伝搬経路ＷＰを形成する第１のインダクタＬ１ａと電磁界的に結合することをシールド用のグランド電極３０で抑制することができるので、第２のインダクタＬ１ｂにより送信フィルタ１４の減衰特性を独立して設計することができるので、送信フィルタ１４の特性をさらに良好に改善することができる。なお、第１のインダクタＬ１ａと分波器内共通経路１６ｃとが、電磁界結合により高周波的に接続されることにより伝搬経路ＷＰが形成されていても、同様の効果を奏することができる。
　＜第３実施形態＞
　本発明にかかる高周波モジュールの第３実施形態について図７を参照して説明する。図７は、高周波モジュール１のモジュール基板２の一部（要部）を実装面２ａ側から平面視したときの図である。
　この実施形態が上記した第１実施形態と異なるのは、図７に示すように、第１のインダクタＬ１ａを形成するチップ型の表面実装部品７と、整合回路３を形成するチップ型の表面実装部品３ａ（インダクタと）が、モジュール基板２の実装面２ａに実装され、表面実装部品７と表面実装部品３ａとが隣接配置されている点である。また、同図中に示すように、表面実装部品７と、第２のインダクタＬ１ｂを形成する配線電極４を配置した領域とは、平面視において重ならないように配置されている。その他の構成は上記した第１実施形態と同様の構成であるため、同一符号を引用することによりその構成の説明は省略する。
　この実施形態では、第１のインダクタＬ１ａを形成する表面実装部品７と、整合回路３を形成する表面実装部品３ａとが隣接配置されているので、整合回路３と第１のインダクタＬ１ａとを電磁界的に結合させることができる。また、第１のインダクタＬ１ａと第２のインダクタＬ１ｂとが互いに離れた位置に配置されているので、第１、第２のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂが互いに電磁界的に結合するのを抑制することができる。
　また、第１のインダクタＬ１ａがチップ型の表面実装部品７により形成されているので、モジュール基板２に設けられた配線電極４により第１のインダクタＬ１ａが形成された場合と比較すると、所望のインダクタンス値を持つチップ型のインダクタ（表面実装部品７）を選択することで第１のインダクタＬ１ａのインダクタンスを容易に調整することができる。また、整合回路３がチップ型の表面実装部品３ａにより形成されているので、モジュール基板２に設けられた配線電極４により整合回路３が形成された場合と比較すると、２つのチップ型インダクタ（表面実装部品３ａ，７）の間隔や配置位置を選択することにより、２つのインダクタ（表面実装部品３ａ，７）の電磁界結合量の調整を容易に行うことができる。
　なお、第２のインダクタＬ１ｂが他の回路を電磁界的に結合しないように表面実装部品により形成されていてもよいし、第１、第２のインダクタＬ１ｂの両方が複数の表面実装部品７により形成されていてもよい。
　＜第４実施形態＞
　本発明にかかる高周波モジュールの第４実施形態について図８を参照して説明する。
　この実施形態が上記した第１実施形態と異なるのは、図８に示すように、受信フィルタ１５に受信フィルタ１５の特性を調整するためのインダクタＬ４，Ｌ５がシャント接続されている点およびそのうちのインダクタＬ５と第１のインダクタＬ１ａとが電磁界結合することにより接続されて、伝搬経路ＷＰが形成されている点である。このようにしても、高周波モジュール１のアイソレーション特性と減衰特性とを効果的に改善することができる。その他の構成は上記した第１実施形態と同様の構成であるため、同一符号を引用することによりその構成の説明は省略する。
　＜第５実施形態＞
　本発明にかかる高周波モジュールの第５実施形態について図９を参照して説明する。
　この実施形態が上記した第１実施形態と異なるのは、図９に示すように、基板側送信経路６ａに挿入された整合回路３１と第１のインダクタＬ１ａとが電磁界結合することにより、基板側送信経路６ａと第１のインダクタＬ１ａとの間に伝搬経路ＷＰが形成されている点である。このようにしても、高周波モジュール１のアイソレーション特性と減衰特性とを効果的に改善することができる。その他の構成は上記した第１実施形態と同様の構成であるため、同一符号を引用することによりその構成の説明は省略する。
　＜第６実施形態＞
　本発明にかかる高周波モジュールの第６実施形態について図１０を参照して説明する。
　この実施形態が上記した第１実施形態と異なるのは、図１０に示すように、基板側受信経路６ｂに挿入された整合回路３２と第１のインダクタＬ１ａとが電磁界結合することにより、基板側受信経路６ｂと第１のインダクタＬ１ａとの間に伝搬経路が形成されている点である。このようにしても、高周波モジュール１のアイソレーション特性と減衰特性とを効果的に改善することができる。その他の構成は上記した第１実施形態と同様の構成であるため、同一符号を引用することによりその構成の説明は省略する。
　＜第７実施形態＞
　本発明にかかる高周波モジュールの第１実施形態について図１１を参照して説明する。
　この実施形態が上記した第１実施形態と異なるのは、図１１に示すように、第２のインダクタＬ１ｂが、分波器１０のカバー層１３に設けられた配線電極４により形成されている点である。このようにすると、第１、第２のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂを互いに距離を離して配置することができるので、第１、第２のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂが磁界結合するのを効果的に抑制して、高周波モジュール１のアイソレーション特性と減衰特性とを効果的に改善することができる。また、分波器１０内に第２のインダクタＬ１ｂを配置することにより、モジュール基板２の第２のインダクタＬ１ｂを配置するためのスペースを削減することができるので、高周波モジュール１の小型化を図ることができる。
　なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、上記した実施形態が備える構成をどのように組み合わせてもよい。例えば、伝搬経路ＷＰを通過する送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号の少なくとも位相特性が、送信フィルタ１４を通過する送信信号の周波数帯域外のＲＦ信号と異なるように、伝搬経路ＷＰを形成する電磁界的な結合の度合いが調整されていればよい。
　また、送信フィルタ１４が備えるラダー型のフィルタの構成は上記した例に限定されるものではなく、フィルタ特性を調整するためにシャント接続された共振子を備える構成であれば、どのように送信フィルタ１４を形成してもよい。また、受信フィルタ１５の構成は、弾性波を利用した共振子を備える構成としてもよいし、一般的なＬＣフィルタにより受信フィルタ１５が形成されていてもよい。また、弾性波を利用したフィルタとしては、ＳＡＷフィルタに限らず、バルク弾性波を利用したＢＡＷフィルタにより形成されていてもよい。
　また、分波器１０の構成は上記したＷＬＰ構造に限らず、所謂、パッケージ基板を有するＣＳＰ構造にしてもよいし、上記したカバー層１３を設けずに、ベアチップ構造の分波器１０が直接モジュール基板２の実装面２ａに実装される構成でもよい。また、パッケージ基板を有するＣＳＰ構造に分波器１０が形成されている場合には、パッケージ基板の配線電極により第２のインダクタＬ１ｂが形成されていてもよい。
　また、上記した実施形態では、モジュール基板２に１個の分波器１０が搭載された高周波モジュール１を例に挙げて説明したが、モジュール基板２に２個以上の分波器１０を搭載して高周波モジュールを形成してもよい。
　また、上記した実施形態では、送信フィルタ１４および受信フィルタ１５は同一の空間に配置されているが、素子基板１１とカバー層１３との間に支持層１２により囲まれる空間を２個形成し、各空間に送信フィルタ１４および受信フィルタ１５をそれぞれ配置してもよい。このように構成すると、送信フィルタ１４および受信フィルタ１５が構造上分離して配置されることにより、例えば送信フィルタ１４に電力が印加されることにより発生した熱が、受信フィルタ１５の特性に影響を与えるのを抑制することができると共に、送信フィルタ１４および受信フィルタ１５間のアイソレーション特性の向上をさらに図ることができる。
　また、インダクタ回路２０がさらにインダクタを備えていてもよいし、第１、第２のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂがどのような順序で送信フィルタ１４に接続されていてもよい。また、インダクタ回路２０の接続先は、並列腕共振子Ｐ５～Ｐ７のうちのいずれであってもよく、例えば、並列腕共振子Ｐ６にインダクタ回路２０を接続する場合には並列腕共振子Ｐ５にインダクタＬ２を接続し、例えば、並列腕共振子Ｐ７にインダクタ回路２０を接続する場合には並列腕共振子Ｐ５にインダクタＬ３を接続すればよい。また、複数の並列腕共振子にインダクタ回路２０が個別に接続されていてもよい。なお、各インダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２，Ｌ３のインダクタンスは、接続先の共振子の共振・反共振周波数や容量などの特性に応じて最適な値に設定すればよい。
　また、各インダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２，Ｌ３を形成する配線電極４の形状に関しては特に限定されるものではなく、渦巻き型やミアンダ型、モジュール基板２の層方向に螺旋状に形成されたヘリカル型、ライン型など、適宜、最適な形状を配線電極４により形成すればよい。また、上記した各型における磁束の方向を考慮することにより、配線電極４により形成された第１、第２のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂを互いに電磁界的に結合しないようにして近接配置してもよい。また、第１、第２のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂの両方が表面実装部品７で形成されている場合には、互いの磁束の方向を考慮して配置することにより、第１、第２のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂを互いに電磁界的に結合しないように近接配置してもよい。例えば、互いの磁束が直交するように第１、第２のインダクタＬ１ａ，Ｌ１ｂが配置されていればよく、例えば、ヘリカル型に形成されたインダクタと、ビア導体によりライン型に形成されたインダクタとを、互いに電磁界的に結合しないようにモジュール基板２内において積層方向に重ねて配置することができる。
　本発明は、送信信号と受信信号とを分波する機能を備える高周波モジュールに広く適用することができる。
　１　　高周波モジュール
　２　　モジュール基板
　３　　整合回路
　５　　実装用電極
　６ａ　　基板側送信経路（送信経路）
　６ｂ　　基板側受信経路（受信経路）
　６ｃ　　基板側共通経路（共通経路）
　７　　表面実装部品
　１０　　分波器
　１４　　送信フィルタ
　１５　　受信フィルタ
　１６ａ　　分波器内送信経路（送信経路）
　１６ｂ　　分波器内受信経路（受信経路）
　１６ｃ　　分波器内共通経路（共通経路）
　２０　　インダクタ回路
　３０　　グランド電極
　ＡＮＴａ　　基板側共通端子（共通端子）
　ＤＩＶ　　分岐部
　ＧＮＤａ　　モジュール基板のグランド端子
　ＧＮＤｂ　　グランド端子
　Ｌ１ａ　　第１のインダクタ
　Ｌ１ｂ　　第２のインダクタ
　Ｐ１～Ｐ４　　直列腕共振子
　Ｐ５～Ｐ７　　並列腕共振子
　Ｒｘａ　　受信端子
　Ｔｘａ　　送信端子
　ＷＰ　　伝搬経路

Claims (6)

  1. 　送信信号が入力される送信端子と、
    　前記送信端子に接続され、前記送信信号が通過するグランド端子を備えた送信フィルタと、
    　前記送信フィルタを通過した前記送信信号を出力し、受信信号が入力される共通端子と、
    　前記共通端子に接続され、受信信号が通過する受信フィルタと、
    　前記受信フィルタを通過した前記受信信号を出力する受信端子と、
    　前記共通端子、前記送信フィルタおよび前記受信フィルタが接続される分岐部と、
    　前記送信端子と前記分岐部とを接続する送信経路と、
    　前記受信端子と前記分岐部とを接続する受信経路と、
    　前記共通端子と前記分岐部とを接続する共通経路と、
    　前記共通経路に接続された整合回路と、
    　一端が前記グランド端子に接続され他端がグランドに接続された、前記送信フィルタの特性調整用のインダクタ回路とを備え、
    　前記インダクタ回路は、
    　前記送信経路、前記共通経路、前記整合回路、および前記受信経路のうちの少なくとも１つと電磁界結合して伝搬経路を形成するよう配置された第１のインダクタと、
    　前記送信経路、前記共通経路、前記整合回路、および前記受信経路と電磁界結合しないように配置された第２のインダクタとを有する
    　ことを特徴とする高周波モジュール。
  2. 　前記送信端子、前記受信端子、前記共通端子および前記グランド端子が接続される実装用電極と、前記整合回路と、前記インダクタ回路と、グランドに電気的に接続されるグランド電極とが設けられ、前記送信フィルタおよび前記受信フィルタが実装されたモジュール基板を備え、
    　前記グランド電極は前記第１のインダクタと前記第２のインダクタとの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波モジュール。
  3. 　前記モジュール基板が絶縁体層を複数積層して形成した多層基板を備え、前記多層基板内において前記第１のインダクタと前記第２のインダクタが前記グランド電極を挟み込むように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の高周波モジュール。
  4. 　前記第１のインダクタおよび前記第２のインダクタのいずれか一方がチップ型の表面実装部品により形成されて前記モジュール基板に実装され、他方が前記モジュール基板に設けられた配線電極により形成されていることを特徴とする請求項２に記載の高周波モジュール。
  5. 　前記第１のインダクタと前記第２のインダクタとが平面視において重ならないように配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の高周波モジュール。
  6. 　前記送信フィルタと前記受信フィルタとが一体に形成されて分波器を構成し、前記第２のインダクタが前記分波器内に配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の高周波モジュール。
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