WO2018180761A1 - 高周波モジュール - Google Patents

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WO2018180761A1
WO2018180761A1 PCT/JP2018/011016 JP2018011016W WO2018180761A1 WO 2018180761 A1 WO2018180761 A1 WO 2018180761A1 JP 2018011016 W JP2018011016 W JP 2018011016W WO 2018180761 A1 WO2018180761 A1 WO 2018180761A1
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transmission path
communication
communication band
circuit
band
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曜一 澤田
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株式会社村田製作所
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    • H04B1/0057—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using diplexing or multiplexing filters for selecting the desired band
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    • H04B1/0053—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/006—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using switches for selecting the desired band
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex

Definitions

  • the present invention relates to a high frequency module.
  • CA Carrier-Aggregation
  • the electronic circuit of Patent Document 1 includes a switch, a first duplexer, a second duplexer, and a reception filter.
  • the switch includes a plurality of ports and selects a port connected to the antenna from the plurality of ports.
  • the first duplexer is connected between the first port and the first terminal among the plurality of ports and has a first passband.
  • the second duplexer is connected between the second port and the second terminal among the plurality of ports, and has a second pass band in which the interval between the reception band and the transmission band is smaller than the first pass band.
  • the reception filter is connected between the third port and the third terminal among the plurality of ports, and has a reception band that overlaps with the reception band of the second pass band.
  • the filter is opened when viewed from the switch at the frequency included in the transmission band and the reception band of the first pass band and included in the reception band of the second pass band.
  • the first duplexer is opened when viewed from the switch.
  • a matching circuit is provided between the duplexer and the antenna in order to suppress the influence of different communication bands.
  • This matching circuit has different optimum impedance values when only a single communication band is used and when multiple communication bands are shared. Therefore, when one of the matching circuits is optimized, the characteristics deteriorate in the other case. There was a problem of doing.
  • the object of the present invention is to reduce the loss of communication signals in any case where one communication band is used among a plurality of communication bands or when two or more communication bands are shared. It is in providing the high frequency module which can be suppressed.
  • the high-frequency module includes a first transmission path, a second transmission path, a third transmission path, an antenna terminal, a matching circuit, and a switch circuit.
  • the first transmission path corresponds to a first communication band.
  • the third transmission path corresponds to a second communication band having a frequency band different from that of the first communication band.
  • the antenna terminal is electrically connected to the antenna.
  • the matching circuit is provided in each of the first transmission path, the second transmission path, and the third transmission path.
  • the switch circuit has a common terminal, and one or more of the first transmission path, the second transmission path, and the third transmission path are selectively electrically connected to the common terminal.
  • the common terminal is electrically connected to the antenna terminal.
  • the communication signal in any case where one communication band is used among a plurality of communication bands or two or more communication bands are shared, the communication signal There is an effect that the loss can be suppressed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a high-frequency module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a simplified circuit diagram showing the state of the switch circuit in the first single mode of the high frequency module same as above.
  • FIG. 3A is a Smith chart showing the impedance on the transmission path side in the first single mode of the high frequency module same as above.
  • FIG. 3B is a frequency characteristic diagram of a received signal in the first single mode of the high frequency module same as above.
  • FIG. 4 is a simplified circuit diagram showing the state of the switch circuit in the second single mode of the high frequency module same as above.
  • FIG. 5 is a simplified circuit diagram showing a state of the switch circuit in the CA mode of the high frequency module same as above.
  • FIG. 6A is a Smith chart showing the impedance on the transmission path side in the CA mode of the high frequency module same as above.
  • FIG. 6B is a frequency characteristic diagram of a received signal in the CA mode of the high frequency module same as above.
  • FIG. 7A is a simplified circuit diagram showing a first example of a matching circuit of the high-frequency module of the above.
  • FIG. 7B is a simplified circuit diagram showing a second example of the matching circuit of the high-frequency module of the above.
  • FIG. 8 is a simplified circuit diagram showing a third example of the matching circuit of the high frequency module of the above.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing a part of the configuration of the first modified example of the high-frequency module.
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing a part of the configuration of the second modification of the high-frequency module.
  • FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of component mounting of the high frequency module same as above.
  • FIG. 12 is an A1-A2 cross-sectional view of component mounting of the high frequency module same as above.
  • the following embodiment relates to a high-frequency module. More specifically, the following embodiments relate to a high-frequency module that can use two or more communication bands having different frequency bands.
  • FIG. 1 shows a circuit configuration of the high-frequency module 1 of the present embodiment.
  • the high-frequency module 1 includes two transmission paths 111 and 112, a first switch circuit 12, an antenna terminal 131, and three matching circuits 141 to 143 as main components.
  • the high-frequency module 1 preferably further includes duplexers 151 and 152.
  • the high frequency module 1 further includes a power amplifier 16 and a second switch circuit 17.
  • the high frequency module 1 further includes low noise amplifiers 181 and 182.
  • the high frequency module 1 further includes a switch control circuit 19.
  • the high frequency module 1 further includes an input terminal 132, output terminals 133 and 134, and a control terminal 135.
  • the transmission paths 111 and 112 are formed of a conductor that transmits an electrical signal.
  • the transmission paths 111 and 112 are made of silver or copper.
  • the transmission path 111 is further branched into two transmission paths 1111 and 1112.
  • the transmission path 1111 is referred to as a first transmission path 1111
  • the transmission path 1112 is referred to as a second transmission path 1112
  • the transmission path 112 is referred to as a third transmission path 112.
  • the first transmission path 1111 and the second transmission path 1112 correspond to the first communication band, respectively, the third transmission path 112 corresponds to the second communication band, the first communication band, the second communication band,
  • the communication bands have different frequency bands.
  • the electric signal transmitted through the first transmission path 1111 and the second transmission path 1112 is a communication signal of the first communication band, and the electric signal transmitted through the third transmission path 112 is the second communication band.
  • the communication signal includes a transmission signal and a reception signal.
  • the first switch circuit 12 is a semiconductor switch circuit.
  • the first switch circuit 12 includes switches 121-123.
  • the switches 121 to 123 are configured by field effect transistors (FETs), MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) switches, bipolar transistors, or the like.
  • FETs field effect transistors
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • bipolar transistors bipolar transistors
  • One end of each of the switches 121-123 is electrically connected to the common terminal 120.
  • the common terminal 120 is further electrically connected to the antenna terminal 131.
  • the other ends of the switches 121 to 123 are electrically connected to the first transmission path 1111, the second transmission path 1112, and the third transmission path 112, respectively.
  • the first switch circuit 12 is configured so that each of the switches 121 to 123 is turned on and off, so that the first transmission path 1111, the second transmission path 1112, the third transmission path 112, the antenna terminal 131, The electrical connection between can be switched to a conductive state or a cut-off state.
  • the antenna terminal 131 is electrically connected to the communication antenna 2 for transmitting and receiving radio waves.
  • the matching circuits 141-143 are provided for adjusting the impedance on the transmission path side as viewed from the antenna terminal 131, and are configured by impedance elements such as wiring, capacitors, and inductors.
  • the matching circuit 141 is provided for the first transmission path 1111 and includes an inductor L1 and a capacitor C11.
  • the inductor L1 is electrically shunt-connected between the transmission path 111 and the ground.
  • the capacitor C11 is electrically connected in series to the first transmission path 1111.
  • the matching circuit 142 is provided for the second transmission path 1112 and includes an inductor L1 and a capacitor C12.
  • the capacitor C12 is electrically connected in series to the second transmission path 1112.
  • the matching circuits 141 and 142 share the inductor L1, but the matching circuits 141 and 142 may be configured using only different impedance elements. In FIG. 1, the matching circuits 141 and 142 reduce the number of required impedance elements by using the inductor L1 as a common impedance element.
  • the matching circuit 143 is provided for the third transmission path 112 and includes an inductor L2 and a capacitor C2.
  • the inductor L2 is electrically shunt-connected between the third transmission path 112 and the ground.
  • the capacitor C2 is electrically connected in series to the third transmission path 112.
  • the first transmission path 1111 is electrically connected to the antenna terminal 131 via the switch 121 in the on state.
  • the second transmission path 1112 is electrically connected to the antenna terminal 131 through the switch 122 in the on state.
  • the third transmission path 112 is electrically connected to the antenna terminal 131 via the switch 123 in the on state.
  • the duplexers 151 and 152 have a function of filtering a communication signal (transmission signal) at a transmission frequency and a communication signal (reception signal) at a reception frequency, and include a transmission side filter and a reception side filter, respectively. That is, the duplexer 151 corresponds to a first filter circuit, and the duplexer 152 corresponds to a second filter circuit.
  • the transmission-side filter of the duplexer 151 passes a transmission signal having a transmission frequency in the first communication band and attenuates a signal other than the transmission frequency.
  • the reception-side filter of the duplexer 151 passes the reception signal having the reception frequency in the first communication band and attenuates signals other than the reception frequency.
  • the transmission-side filter of the duplexer 152 passes a transmission signal having a transmission frequency in the second communication band and attenuates signals other than the transmission frequency.
  • the reception-side filter of the duplexer 152 passes the reception signal having the reception frequency in the second communication band and attenuates signals other than the reception frequency.
  • the power amplifier 16 is a multiband power amplifier, and the input terminal of the power amplifier 16 is electrically connected to the communication control circuit 3 via the input terminal 132. And the power amplifier 16 amplifies each transmission signal of the 1st communication band and 2nd communication band input from the communication control circuit 3, and outputs the amplified transmission signal from an output terminal.
  • the power amplifier 16 corresponds to a transmission amplifier circuit.
  • the second switch circuit 17 is a semiconductor switch circuit provided between the output terminal of the power amplifier 16 and the duplexers 151 and 152.
  • the second switch circuit 17 can selectively connect the output of the power amplifier 16 to any one of the transmission side filters of the duplexers 151 and 152. Further, the second switch circuit 17 can be in a state where the output of the power amplifier 16 is not connected to any of the duplexers 151 and 152.
  • the low noise amplifier 181 is electrically connected to the reception side filter of the duplexer 151. Then, the low noise amplifier 181 amplifies the reception signal of the first communication band output from the reception side filter of the duplexer 151. The low noise amplifier 181 outputs the amplified received signal to the communication control circuit 3 via the output terminal 133. The low noise amplifier 181 corresponds to a reception amplifier circuit.
  • the low noise amplifier 182 is electrically connected to the reception side filter of the duplexer 152. Then, the low noise amplifier 182 amplifies the reception signal of the second communication band output from the reception side filter of the duplexer 152. The low noise amplifier 182 outputs the amplified received signal from the output terminal to the communication control circuit 3 via the output terminal 134. The low noise amplifier 182 corresponds to a reception amplifier circuit.
  • the switch control circuit 19 includes a first control unit 191 and a second control unit 192.
  • the switch control circuit 19 receives a control signal from the communication control circuit 3 via the control terminal 135, and controls each of the first switch circuit 12 and the second switch circuit 17 based on the control signal.
  • the first control unit 191 individually controls on / off of each of the switches 121 to 123 of the first switch circuit 12.
  • the second control unit 192 controls the second switch circuit 17 to switch the connection destination of the output end of the power amplifier 16.
  • the high-frequency module 1 includes the power amplifier 16 and the low noise amplifiers 181 and 182 as described above, thereby constituting a front end circuit for wireless communication.
  • the communication control circuit 3 has a computer.
  • the computer is mainly composed of a device having a processor for executing a program, an interface device for transmitting and receiving signals to and from other apparatuses, and a storage device for storing programs and data.
  • a device equipped with a processor may be a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro Processing Unit) that is separate from a storage device, or a microcomputer integrated with a storage device.
  • a storage device such as a semiconductor memory that has a short access time is mainly used as a storage device.
  • a program providing form a computer-readable ROM (Read Only Memory), a form stored in advance in a recording medium such as an optical disc, a form supplied to a recording medium via a wide area communication network including the Internet, etc. There is.
  • ROM Read Only Memory
  • the computer executes a program to perform transmission signal modulation processing, reception signal demodulation processing, and switching processing of the first switch circuit 12 and the second switch circuit 17.
  • the communication control circuit 3 may be configured by combining discrete components.
  • the operation of the high-frequency module 1 will be described assuming that the first communication band is the 900 MHz band and the second communication band is the 800 MHz band.
  • the capacitance of the capacitor C11 is 20 pF
  • the capacitance of the capacitor C12 is 7 pF
  • the capacitance of the capacitor C2 is 22 pF.
  • the inductance of the inductor L1 is 8.2 nH
  • the inductance of the inductor L2 is 7.5 nH.
  • the communication band is defined by 3GPP (Third Generation Partnership Project) technical specifications: TS36.101.
  • the first communication band is the band 8 of the 900 MHz band
  • the transmission frequency is 880-915 MHz and the reception frequency is 925-960 MHz.
  • the second communication band is the band 20 of the 800 MHz band
  • the transmission frequency is 832-862 MHz and the reception frequency is 791-821 MHz.
  • the communication band which the above-mentioned high frequency module 1 makes is an example, and is not limited to a specific communication band.
  • a communication band used for communication out of the first communication band and the second communication band is referred to as a use band.
  • the high-frequency module 1 when a single mode using only the first communication band (900 MHz band) is designated as a communication mode by a control signal from the communication control circuit 3, the high-frequency module 1 operates as follows.
  • the single mode in which the first communication band is used is referred to as a first single mode.
  • the first control unit 191 controls the switch 121 to be on and controls the switches 122 and 123 to be off. As a result, the electrical connection between the first transmission path 1111 and the antenna terminal 131 becomes conductive, and the electrical connection between the second transmission path 1112 and the third transmission path 112 and the antenna terminal 131 is established. Connection is broken.
  • the second control unit 192 is notified of the transmission timing of the transmission signal of the first communication band by the control signal from the communication control circuit 3. Therefore, the second control unit 192 controls the second switch circuit 17 to electrically connect the output terminal of the power amplifier 16 to the duplexer 151 when there is a transmission signal of the first communication band. .
  • the transmission signal of the first communication band output from the transmission side filter of the duplexer 151 and the reception signal of the first communication band input to the reception side filter of the duplexer 151 are transmitted to the transmission path 111. .
  • the matching circuit 141 is used for impedance matching on the transmission path 111 side during communication in the first single mode. That is, impedance matching is performed by the matching circuit 141 so that the impedance on the transmission path 111 side approaches the antenna side impedance in the frequency band of the first communication band (ideally matches).
  • the impedance on the transmission path 111 side is an impedance viewed from the antenna terminal 131 through the switch (121, 122, or 121 and 122) in the ON state and the first transmission path 1111.
  • the impedance on the transmission path 111 side is determined by the matching circuit 141, the transmission-side filter and the reception-side filter of the duplexer 151, the power amplifier 16, the low-noise amplifier 181, and the wiring connecting them.
  • the antenna side impedance is an impedance when the antenna 2 side is viewed from the antenna terminal 131.
  • FIG. 2 shows the state of the first switch circuit 12 in the first single mode.
  • the impedance on the transmission path 111 side is represented by a locus X1 of the Smith chart of FIG. 3A in the reception frequency range 925 to 960 MHz of the first communication band.
  • the locus X1 exists in a region relatively close to the antenna side impedance Z1.
  • the frequency characteristic of the received signal in the first communication band input to the antenna terminal 131 has a small insertion loss and is substantially constant in the frequency range of 925 to 960 MHz, as shown by the characteristic Y1 in FIG. 3B. Yes, the frequency characteristics of the received signal are good.
  • the antenna side impedance Z1 is set to 50 ⁇ , for example, but is not limited to a specific value.
  • the locus X2 of the Smith chart of FIG. 3A is a comparative example.
  • the locus X2 represents the impedance on the transmission path 111 side at the reception frequency of the first communication band when only the matching circuit 142 is electrically connected to the antenna terminal 131 instead of the matching circuit 141 in the first single mode.
  • the locus X2 is present in a region farther from the antenna side impedance Z1 than the locus X1.
  • the frequency characteristic of the received signal in the first communication band input to the antenna terminal 131 is a band in which insertion loss is locally increased in the frequency range of 930 to 950 MHz, as indicated by characteristic Y2 in FIG. 3B. Has occurred. That is, the frequency characteristic of the received signal is deteriorated in the characteristic Y2 as compared with the characteristic Y1.
  • 3A and 3B show impedance characteristics and frequency characteristics at the reception frequency of the first communication band.
  • the matching circuit 141 is electrically connected to the antenna terminal 131 (see FIG. 2), so that good frequency characteristics can be obtained for the transmission signal of the first communication band as well.
  • the matching circuit 141 is electrically connected to the antenna terminal 131, so that a favorable frequency characteristic can be obtained for the communication signal of the first communication band.
  • the high frequency module 1 when a single mode using the second communication band (800 MHz band) as a use band is instructed as a communication mode by a control signal from the communication control circuit 3, the high frequency module 1 operates as follows.
  • the single mode in which the second communication band is used is referred to as a second single mode.
  • the first control unit 191 controls the switch 123 to be on and controls the switches 121 and 122 to be off. As a result, the electrical connection between the third transmission path 112 and the antenna terminal 131 becomes conductive, and the electrical connection between the first transmission path 1111 and the second transmission path 1112 and the antenna terminal 131 is established. Connection is broken.
  • the second control unit 192 is notified of the transmission timing of the transmission signal of the second communication band by the control signal from the communication control circuit 3. Therefore, the second control unit 192 controls the second switch circuit 17 to electrically connect the output terminal of the power amplifier 16 to the duplexer 152 when there is a transmission signal of the second communication band. .
  • the transmission signal of the second communication band output from the transmission filter of the duplexer 152 and the reception signal of the second communication band input to the reception filter of the duplexer 152 are transmitted to the third transmission path 112. Is transmitted.
  • the matching circuit 143 is used for impedance matching during communication in the second single mode. In other words, impedance matching is performed by the matching circuit 143 so that the impedance on the third transmission path 112 side approaches the antenna side impedance (ideally matches) in the frequency band of the second communication band. Note that the impedance on the third transmission path 112 side is the impedance when the third transmission path 112 side is viewed from the antenna terminal 131 through the switch 123 in the on state.
  • the impedance on the third transmission path 112 side is determined by the matching circuit 143, the transmission-side filter and the reception-side filter of the duplexer 152, the power amplifier 16, the low-noise amplifier 182 and the wiring connecting them.
  • FIG. 4 shows the state of the first switch circuit 12 in the second single mode.
  • the impedance on the third transmission path 112 side is impedance-matched by the matching circuit 143, and the frequency characteristics of the reception signal and transmission signal of the second communication band are good. Therefore, in the second single mode, only the matching circuit 143 is electrically connected to the antenna terminal 131, whereby a favorable frequency characteristic can be obtained for the communication signal of the second communication band.
  • a CA mode Carrier ⁇ ⁇ Aggregation Mode
  • both the first communication band and the second communication band are used bands.
  • the first control unit 191 controls the switches 122 and 123 to be on and controls the switch 121 to be off. As a result, the electrical connection between the second transmission path 1112 and the third transmission path 112 and the antenna terminal 131 becomes conductive, and the electrical connection between the first transmission path 1111 and the antenna terminal 131 is established. Connection is broken.
  • the second control unit 192 controls the second switch circuit 17 to electrically connect the output terminal of the power amplifier 16 to the duplexer 151 when there is a transmission signal of the first communication band.
  • the second control unit 192 controls the second switch circuit 17 to electrically connect the output terminal of the power amplifier 16 to the duplexer 152 when there is a transmission signal of the second communication band. .
  • the transmission signal of the first communication band output from the transmission side filter of the duplexer 151 and the reception signal of the first communication band input to the reception side filter of the duplexer 151 are transmitted to the transmission path 111.
  • the transmission signal of the second communication band output from the transmission-side filter of the duplexer 152 and the reception signal of the second communication band input to the reception-side filter of the duplexer 152 are transmitted to the third transmission path 112. Is transmitted.
  • the matching circuits 142 and 143 of the matching circuits 141 to 143 are electrically connected to the antenna terminal 131. Conducted.
  • the impedance on the transmission path 111 side includes not only the matching circuit 142, the transmission side filter and the reception side filter of the duplexer 151, the power amplifier 16, the low noise amplifier 181, and the wiring connecting them, but also the matching circuit 143 and the duplexer 152.
  • the transmission side filter and the reception side filter, the low noise amplifier 182, and the wiring connecting them are also determined.
  • the matching circuit 143 that is electrically connected to the antenna terminal 131, the transmission-side filter and the reception-side filter of the duplexer 152, the low-noise amplifier 182 and the wiring that connects them are connected to the transmission path 111 side.
  • the impedance is affected. In other words, the impedance on the transmission path 111 side changes depending on whether the switch 123 is on or off.
  • the high-frequency module 1 uses the matching circuit 141 in the first single mode and the matching circuit 142 in the CA mode for impedance matching on the transmission path 111 side.
  • the matching circuit 141 is set to an impedance value that can match the impedance on the transmission path 111 side in the first single mode.
  • the matching circuit 142 is set to an impedance value that can match the impedance on the transmission path 111 side in the CA mode.
  • the matching circuit 142 is used for impedance matching on the transmission path 111 side during communication in the CA mode.
  • the matching circuit 142 performs impedance matching so that the impedance on the transmission path 111 side approaches the antenna side impedance in the frequency band of the first communication band (ideally matches).
  • FIG. 5 shows the state of the first switch circuit 12 in the CA mode.
  • the impedance on the transmission path 111 side is represented by the locus X3 of the Smith chart of FIG. 6A in the reception frequency range 925 to 960 MHz of the first communication band.
  • the locus X3 exists in a region relatively close to the antenna side impedance Z1.
  • the frequency characteristic of the received signal of the first communication band input to the antenna terminal 131 has a small insertion loss and is substantially constant in the frequency range of 925 to 960 MHz, as shown by the characteristic Y3 in FIG. 6B. Yes, the frequency characteristics of the received signal are good.
  • the locus X4 of the Smith chart of FIG. 6A is a comparative example.
  • the locus X4 represents the impedance on the transmission path 111 side at the reception frequency of the first communication band when the matching circuit 141 is electrically connected to the transmission path 111 instead of the matching circuit 142 in the CA mode.
  • This locus X4 exists in a region farther from the antenna side impedance Z1 than the locus X3.
  • the frequency characteristic of the reception signal of the first communication band input to the antenna terminal 131 is higher than the center frequency of the reception frequency of the first communication band, as shown by characteristic Y4 in FIG. 6B. Insertion loss increases on both the low frequency side and the low frequency side. In other words, the frequency characteristic of the received signal in the characteristic Y4 is worse than that in the characteristic Y3.
  • 6A and 6B show impedance characteristics and frequency characteristics at the reception frequency of the first communication band.
  • the matching circuits 142 and 143 are electrically connected to the antenna terminal 131 (see FIG. 5), so that good frequency characteristics can be obtained for the transmission signal of the first communication band as well.
  • the matching circuits 142 and 143 are electrically connected to the antenna terminal 131, so that a favorable frequency characteristic can be obtained for the communication signal of the first communication band.
  • Each state (ON or OFF) of the switch 121-123 in each of the first single mode, the second single mode, and the CA mode described above is expressed as a table in [Table 1].
  • the states of the switches 121-123 in each of the first single mode, the second single mode, and the CA mode are determined so that impedance matching in each communication mode becomes better.
  • the second control unit 192 stores the table data of [Table 1] in advance, and controls each state of the switches 121-123 corresponding to the instructed communication mode. That is, the high-frequency module 1 collectively selects the transmission path corresponding to the communication mode (number and combination of bands used) and the matching circuit according to the communication mode by the switching operation of the first switch circuit 12. Can be done. Therefore, even when the number of communication bands increases and the number of communication modes increases, the high-frequency module 1 can set the switch states in each of all communication modes in the table data in advance.
  • the transmission path and the matching circuit can be selected with a simple configuration.
  • the high-frequency module 1 uses one matching circuit 143 in both the second single mode and the CA mode for impedance matching on the third transmission path 112 side. This is because, in the frequency band of the second communication band, the impedance on the third transmission path 112 side has a small change due to on / off of the switch 122. Therefore, the common matching circuit 143 is used in each of the second single mode and the CA mode. This is because can be used. That is, the matching circuit 143 is set to an impedance value that can match the impedance on the third transmission path 112 side in both the second single mode and the CA mode.
  • the impedance elements of the matching circuits 141 to 143 are connected in a so-called high-pass type in which a capacitor is inserted in the transmission path and an inductor is shunt-connected to the transmission path.
  • the matching circuits 141 to 143 have the same connection form of impedance elements to the transmission paths 111 and 112, respectively.
  • the matching circuits 141 to 143 have a simplified configuration by using the same impedance element connection form (in this case, a high-pass type).
  • the first communication band is the 900 MHz band
  • the second communication band is the 800 MHz band.
  • the frequency band of the communication band used is not limited to these values.
  • the antenna-side inductance varies depending on the type of antenna 2 to be used. Therefore, it is necessary to appropriately set each impedance of the plurality of matching circuits according to the frequency band of the communication band to be used and the antenna side impedance.
  • the high frequency module 1 includes a matching circuit suitable for the frequency band of the communication band to be used and the antenna side impedance.
  • the connection form of the impedance elements of the matching circuits 141 and 142 is a so-called low-pass type.
  • the matching circuit 141 includes an inductor L31 and a capacitor C3.
  • the capacitor C3 is electrically shunt-connected between the transmission path 111 and the ground.
  • the inductor L31 is electrically connected in series to the first transmission path 1111.
  • the matching circuit 142 includes an inductor L32 and a capacitor C3.
  • the inductor L32 is electrically connected in series to the second transmission path 1112.
  • the matching circuit 142 includes only the inductor L1.
  • both the switches 121 and 122 of the first switch circuit 12 may be controlled to be on.
  • the matching circuit 141 includes an inductor L41 and a capacitor C4, and the matching circuit 142 includes inductors L41 and L42 and a capacitor C4.
  • the inductor L41 is electrically shunt-connected between the transmission path 111 and the ground.
  • the capacitor C4 is electrically connected in series to the first transmission path 1111.
  • the inductor L42 is electrically connected in series to the second transmission path 1112.
  • the matching circuit 141 is configured as a high-pass type.
  • the matching circuits 141 and 142 are electrically connected to the antenna terminal 131.
  • the matching circuit 142 functions in the same manner as the notch filter by the resonance action of the capacitor C4 and the inductor L42.
  • the high-frequency module 1 includes two transmission paths 1121 and 1122 branched from the transmission path 112.
  • the transmission path 1121 is called a third transmission path 1121 and the transmission path 1122 is called a fourth transmission path 1122.
  • the third transmission path 1121 and the fourth transmission path 1122 correspond to the second communication band, respectively.
  • the first switch circuit 12 further includes a switch 124.
  • the high-frequency module 1 further includes a matching circuit 144 that is electrically connected to the antenna terminal 131 via the switch 124.
  • the third transmission path 1121 includes an inductor L2 and a capacitor C21.
  • the inductor L2 is electrically shunt-connected between the transmission path 112 and the ground.
  • the capacitor C21 is electrically connected in series to the third transmission path 1121.
  • the matching circuit 144 is provided for the fourth transmission path 1122 and includes an inductor L2 and a capacitor C22.
  • the capacitor C22 is electrically connected in series to the fourth transmission path 1122.
  • the third transmission path 1121 is electrically connected to the antenna terminal 131 via the switch 123 in the on state.
  • the fourth transmission path 1122 is electrically connected to the antenna terminal 131 via the switch 124 in the on state.
  • the high-frequency module 1 can perform impedance matching on the transmission path 111 side using the matching circuits 141 and 142 by individually turning on and off the switches 121 and 122 of the first switch circuit 12.
  • the high frequency module 1 can perform impedance matching on the transmission path 112 side using the matching circuits 143 and 144 by individually turning on and off the switches 123 and 124 of the first switch circuit 12.
  • the high-frequency module 1 includes four transmission paths (a first transmission path 1111, a second transmission path 1112, a third transmission path 1121, and a fourth transmission path 1122), and four transmission paths. Each is provided with a matching circuit. Therefore, the high-frequency module 1 has a wide adjustment range for impedance matching, and can cope with various types of communication bands and antennas 2.
  • the first control unit 191 controls the switch 121 to be on and controls the switches 122 to 124 to be off.
  • the electrical connection between the first transmission path 1111 and the antenna terminal 131 becomes conductive, and the second transmission path 1112, the third transmission path 1121, the fourth transmission path 1122, and the antenna The electrical connection with the terminal 131 is cut off.
  • the first control unit 191 controls the switch 124 to be on and controls the switches 121 to 123 to be off.
  • the electrical connection between the fourth transmission path 1122 and the antenna terminal 131 becomes conductive, and the first transmission path 1111, the second transmission path 1112, the third transmission path 1121, and the antenna The electrical connection with the terminal 131 is cut off.
  • the first control unit 191 controls the switches 122 and 123 to be on, and controls the switches 121 and 124 to be off.
  • the electrical connection between the second transmission path 1112 and the third transmission path 1121 and the antenna terminal 131 becomes conductive, and the first transmission path 1111 and the fourth transmission path 1122 and the antenna terminal are connected.
  • the electrical connection with 131 is cut off.
  • the high-frequency module 1 of the second modified example further includes a transmission path 1113 branched from the transmission path 111.
  • the transmission path 1113 is referred to as a fifth transmission path 1113.
  • the first switch circuit 12 further includes a switch 124A.
  • the high-frequency module 1 further includes a matching circuit 144A that is electrically connected to the fifth transmission path 1113 via the switch 124A.
  • the 10 is provided for the fifth transmission path 1113, and includes an inductor L1 and a capacitor C13.
  • the inductor L1 is electrically shunt-connected between the transmission path 111 and the ground.
  • the capacitor C13 is electrically connected in series to the fifth transmission path 1113.
  • the fifth transmission path 1113 is electrically connected to the antenna terminal 131 through the switch 124A in the on state.
  • the high-frequency module 1 can perform impedance matching on the transmission path 111 side using the matching circuits 141, 142, and 144A by individually turning on and off the switches 121, 122, and 124A of the first switch circuit 12. it can. In addition, the high frequency module 1 can perform impedance matching on the transmission path 112 side using the matching circuit 143 by performing on / off control of the switch 123 of the first switch circuit 12.
  • the high-frequency module 1 is provided with a plurality of (in this case, three) matching circuits only for one transmission path 111. Therefore, the high-frequency module 1 has a wide adjustment range of impedance matching in the CA mode including the first communication band, and can cope with various combinations of communication bands including the first communication band.
  • the number of switches of the first switch circuit 12, the on / off control of the first switch circuit 12, the connection form of the impedance elements of the matching circuit, the frequency band of the communication band, the combination of the communication bands in the CA mode, etc. The configuration is not limited to the above-described configuration.
  • the number of switches of the first switch circuit 12, the on / off control of the first switch circuit 12, the connection form of the impedance elements of the matching circuit, the frequency band of the communication band, the combination of the communication bands in the CA mode, etc. are used. It is set appropriately according to the frequency band of the communication band, the combination of communication bands in the CA mode, and the like.
  • the high-frequency module 1 may include three transmission paths, and the three transmission paths may correspond to a 700 MHz band communication band, an 800 MH band communication band, and a 900 MHz band communication band, respectively.
  • the high-frequency module 1 can support a maximum of six single CA modes combining a maximum of three single modes and two communication bands. In the CA mode, three or more communication bands may be combined.
  • the total number of usable communication bands (transmission paths) is two or more, and the number of matching circuits is larger than the total number of usable communication bands.
  • the high frequency module 1 includes the transmission paths 111 and 112, the first switch circuit 12, the antenna terminal 131, the matching circuits 141 to 143, the duplexers 151 and 152, the power amplifier 16, the second switch circuit 17, and the low noise amplifier 181 shown in FIG. , 182 and the switch control circuit 19 are mounted on the multilayer substrate 10.
  • a resin 100 such as epoxy is molded on the surface of the multilayer substrate 10 to improve waterproofness, moistureproofness, and vibration resistance, and to suppress the adhesion of dust.
  • the resin 100 is omitted for explanation.
  • the multilayer substrate 10 is preferably a low-temperature fired ceramic (Low-Temperature-Co-fired-Ceramics) substrate using silver or copper as a conductor.
  • the transmission paths 111 and 112 are formed of silver or copper on the surface layer or the inner layer of the multilayer substrate 10.
  • the first switch circuit 12, the duplexers 151 and 152, the power amplifier 16, the second switch circuit 17, the low noise amplifiers 181 and 182, and the switch control circuit 19 are formed of integrated passive elements, semiconductor elements, and the like.
  • An IC (IntegratedIntegrCircuit) chip which is mounted on the surface layer of the multilayer substrate 10 by solder 4. The mounting process on the multilayer substrate 10 is performed using solder bumps.
  • impedance elements such as capacitors and inductors constituting the matching circuits 141 to 143 are mounted on the surface layer of the multilayer substrate 10 as chip parts.
  • the impedance element may be either formed in the inner layer of the multilayer substrate 10 or formed in the surface layer of the multilayer substrate 10.
  • a transmission-side filter or a reception-side filter is electrically connected to a communication path corresponding to this communication band instead of a duplexer. Keep connected.
  • the transmission side filter and the reception side filter correspond to a filter circuit.
  • the high-frequency module 1 of the first aspect includes the first transmission path 1111 and the second transmission path 1112, the third transmission path 112 (or 1121), the antenna terminal 131, and the like. , Matching circuits 141, 142, and 143, and a first switch circuit 12 (switch circuit).
  • the first transmission path 1111 and the second transmission path 1112 correspond to the first communication band.
  • the second transmission path 1112 corresponds to a second communication band having a frequency band different from that of the first communication band.
  • the antenna terminal 131 is electrically connected to the antenna 2.
  • Matching circuits 141, 142, and 143 are provided in each of the first transmission path 1111, the second transmission path 1112, and the third transmission path 112 (or 1121).
  • the first switch circuit 12 has a common terminal 120, and one or more of the first transmission path 1111, the second transmission path 1112, and the third transmission path 112 are selectively connected to the common terminal 120. Connected.
  • the common terminal 120 is electrically connected to the antenna terminal 131.
  • the first switch circuit 12 selects the first transmission path 1111 and communicates by sharing the first communication band and the second communication band.
  • the second transmission path 1112 and the third transmission path 112 are selected.
  • the above-described high-frequency module 1 performs impedance matching by switching a transmission path and a matching circuit according to a communication band used for communication among a plurality of communication bands (first communication band and second communication band). Therefore, the high-frequency module 1 suppresses the loss of communication signals in any case where one communication band among a plurality of communication bands is used or in which two or more communication bands are shared. be able to.
  • the high-frequency module 1 selects a transmission path corresponding to a communication band used for communication and selects a matching circuit according to the number and combination of communication bands used for communication by a switching operation of the first switch circuit 12. Do.
  • the first switch circuit 12 has a function of selecting a communication band and a function of selecting a matching circuit for impedance matching.
  • a configuration for selecting a communication band and a configuration for impedance matching are realized by one first switch circuit 12. Therefore, the configuration of the high-frequency module 1 can be simplified rather than separately including a configuration for selecting a communication band and a configuration for impedance matching.
  • the high-frequency module 1 suppresses the loss of communication signals in any case where one communication band is used among a plurality of communication bands or when two or more communication bands are shared. There is an effect that can be done. Further, the high-frequency module 1 realizes a configuration for selecting a communication band and a configuration for impedance matching with a simple configuration.
  • the high-frequency module 1 of the second aspect may further include a first filter circuit (duplexer 151) and a second filter circuit (duplexer 152) in the first aspect.
  • the first filter circuit is electrically connected to the first transmission path 1111 and the second transmission path 1112.
  • the second filter circuit is electrically connected to the third transmission path 112.
  • the high-frequency module 1 can suppress loss of communication signals even when the impedance on the transmission path side fluctuates due to the filter circuits (duplexers 151 and 152).
  • the first transmission path 1111, the second transmission path 1112, and the third transmission path 112 may be the same.
  • the configuration of the high-frequency module 1 can be further simplified by setting the plurality of matching circuits to the same configuration.
  • the 4th transmission path 1122 corresponding to a 2nd communication band, and 4th transmission A matching circuit 144 provided in the path 1122 may be further provided.
  • the first switch circuit 12 selects the fourth transmission path 1122 when performing communication using only the second communication band.
  • the high frequency module 1 has a wide adjustment range for impedance matching, and can correspond to various types of communication bands and antennas 2.
  • the high-frequency module 1 of the fifth aspect may further include a transmission amplifier circuit (power amplifier 16) in any one of the first to fourth aspects.
  • the transmission amplifier circuit amplifies the transmission signals of the first communication band and the second communication band.
  • the high-frequency module 1 can configure a wireless communication front-end circuit operable in the CA mode.
  • a reception amplifier circuit (low noise amplifiers 181 and 182) may be further provided.
  • the reception amplifier circuit amplifies the reception signals of the first communication band and the second communication band.
  • the high-frequency module 1 can configure a wireless communication front-end circuit operable in the CA mode.

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Abstract

複数の通信バンドのうち１つの通信バンドが使用される場合、または２つ以上の通信バンドが共用される場合の、いずれの場合においても、通信信号の損失を抑制することができる高周波モジュールを提供する。高周波モジュール（１）は、第１のスイッチ回路（１２）、及び整合回路（１４１，１４２，１４３）を備える。整合回路（１４１，１４２，１４３）は、第１の伝送経路（１１１１）、第２の伝送経路（１１１２）及び第３の伝送経路（１１２）のそれぞれに設けられる。そして、第１のスイッチ回路（１２）は、第１の通信バンドのみを用いて通信するとき、第１の伝送経路（１１１１）を選択し、第１の通信バンドおよび第２の通信バンドを共用して通信するとき、第２の伝送経路（１１１２）及び第３の伝送経路（１１２）を選択する。

Description

高周波モジュール
　本発明は、高周波モジュールに関する。
　近年、無線通信分野において、互いに周波数帯域が異なる複数の通信バンドを組み合わせて利用する技術が広く用いられている。この技術は、ＣＡ（Carrier Aggregation）と呼ばれており、複数の通信バンドを共用することで高速化及び通信の安定化（通信の質、信頼性の向上）を図っている。ＣＡを用いた通信では、複数の通信バンドを共用する場合でも、アンテナ側から通信回路側を見たインピーダンスを最適化（インピーダンス整合）して、通信信号の減衰を抑える必要がある。
　例えば、特許文献１の電子回路は、スイッチと、第１デュプレクサと、第２デュプレクサと、受信フィルタとを備えている。スイッチは、複数のポートを備えて、複数のポートからアンテナと接続されるポートを選択する。第１デュプレクサは、複数のポートのうち第１ポートと第１端子との間に接続され、第１通過帯域を有する。第２デュプレクサは、複数のポートのうち第２ポートと第２端子との間に接続され、第１通過帯域より受信帯域と送信帯域との間隔が小さい第２通過帯域を有する。受信フィルタは、複数のポートのうち第３ポートと第３端子との間に接続され、第２通過帯域の受信帯域と重なる受信帯域を有する。そして、第１通過帯域に含まれる信号の送信および受信、並びに第２通過帯域に含まれる信号の受信を同時に行う場合、スイッチは第１ポートおよび第３ポートを選択し、第２ポートは選択しない。
　すなわち、スイッチが第１ポートおよび第３ポートを選択した場合、第１通過帯域の送信帯域および受信帯域に含まれる周波数では、スイッチから見てフィルタは開放され、第２通過帯域の受信帯域に含まれる周波数では、スイッチから見て第１デュプレクサは開放される。この結果、ＣＡを用いた通信において、通信信号の漏洩が抑制されるため、通信信号の損失が少なくなる。
特開２０１５－２９２３３号公報
　ＣＡを用いた通信では、異なる通信バンドによる影響を抑えるため、デュプレクサとアンテナの間に整合回路を設けている。この整合回路は、単一の通信バンドのみを使用する場合と、複数の通信バンドを共用する場合とで、インピーダンスの最適値が異なるため、一方の場合に最適化すると他方の場合で特性が劣化してしまうという問題があった。
　本発明の目的とするところは、複数の通信バンドのうち１つの通信バンドが使用される場合、または２つ以上の通信バンドが共用される場合の、いずれの場合においても、通信信号の損失を抑制することができる高周波モジュールを提供することにある。
　本発明の一態様に係る高周波モジュールは、第１の伝送経路及び第２の伝送経路と、第３の伝送経路と、アンテナ端子と、整合回路と、スイッチ回路と、を備える。前記第１の伝送経路は、第１の通信バンドに対応する。前記第３の伝送経路は、前記第１の通信バンドと周波数帯が異なる第２の通信バンドに対応する。前記アンテナ端子は、アンテナに電気的に接続される。前記整合回路は、前記第１の伝送経路、前記第２の伝送経路及び前記第３の伝送経路のそれぞれに設けられる。前記スイッチ回路は、共通端子を有し、前記第１の伝送経路、前記第２の伝送経路及び前記第３の伝送経路のうち、１つ以上が選択的に前記共通端子に電気的に接続される。前記共通端子は前記アンテナ端子に電気的に接続される。そして、前記スイッチ回路は、前記第１の通信バンドのみを用いて通信するとき、前記第１の伝送経路を選択し、前記第１の通信バンド及び前記第２の通信バンドを共用して通信するとき、前記第２の伝送経路及び前記第３の伝送経路を選択する。
　本発明の上記態様に係る高周波モジュールでは、複数の通信バンドのうち１つの通信バンドが使用される場合、または２つ以上の通信バンドが共用される場合の、いずれの場合においても、通信信号の損失を抑制することができるという効果がある。
図１は、本発明の実施形態に係る高周波モジュールを示すブロック図である。 図２は、同上の高周波モジュールの第１シングルモードにおけるスイッチ回路の状態を示す簡略化した回路図である。 図３Ａは、同上の高周波モジュールの第１シングルモードにおける伝送経路側のインピーダンスを示すスミスチャートである。図３Ｂは、同上の高周波モジュールの第１シングルモードにおける受信信号の周波数特性図である。 図４は、同上の高周波モジュールの第２シングルモードにおけるスイッチ回路の状態を示す簡略化した回路図である。 図５は、同上の高周波モジュールのＣＡモードにおけるスイッチ回路の状態を示す簡略化した回路図である。 図６Ａは、同上の高周波モジュールのＣＡモードにおける伝送経路側のインピーダンスを示すスミスチャートである。図６Ｂは、同上の高周波モジュールのＣＡモードにおける受信信号の周波数特性図である。 図７Ａは、同上の高周波モジュールの整合回路の第１例を示す簡略化した回路図である。図７Ｂは、同上の高周波モジュールの整合回路の第２例を示す簡略化した回路図である。 図８は、同上の高周波モジュールの整合回路の第３例を示す簡略化した回路図である。 図９は、同上の高周波モジュールの第１変形例の構成の一部を示す回路図である。 図１０は、同上の高周波モジュールの第２変形例の構成の一部を示す回路図である。 図１１は、同上の高周波モジュールの部品実装の概略構成を示す平面図である。 図１２は、同上の高周波モジュールの部品実装のＡ１－Ａ２断面図である。
　以下の実施形態は、高周波モジュールに関する。より詳細には、以下の実施形態は、周波数帯域が互いに異なる２つ以上の通信バンドを利用することができる高周波モジュールに関する。
　以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、本実施形態の高周波モジュール１の回路構成を示す。
　高周波モジュール１は、主構成として、２つの伝送経路１１１，１１２と、第１のスイッチ回路１２と、アンテナ端子１３１と、３つの整合回路１４１－１４３とを備える。また、高周波モジュール１は、デュプレクサ１５１，１５２をさらに備えることが好ましい。また、高周波モジュール１は、パワーアンプ１６と、第２のスイッチ回路１７とをさらに備える。また、高周波モジュール１は、ローノイズアンプ１８１，１８２をさらに備える。また、高周波モジュール１は、スイッチ制御回路１９をさらに備える。また、高周波モジュール１は、入力端子１３２、出力端子１３３，１３４、制御端子１３５をさらに備える。
　伝送経路１１１，１１２は、電気信号を伝送する導体で形成されている。例えば、伝送経路１１１，１１２は、銀または銅で形成される。そして、伝送経路１１１は、さらに２つの伝送経路１１１１，１１１２に分岐している。以降、伝送経路１１１１を第１の伝送経路１１１１と呼び、伝送経路１１１２を第２の伝送経路１１１２と呼び、伝送経路１１２を第３の伝送経路１１２と呼ぶ。
　第１の伝送経路１１１１及び第２の伝送経路１１１２は第１の通信バンドにそれぞれ対応し、第３の伝送経路１１２は第２の通信バンドに対応しており、第１の通信バンド、第２の通信バンドは、周波数帯域が互いに異なる。第１の伝送経路１１１１及び第２の伝送経路１１１２をそれぞれ伝送する電気信号は、第１の通信バンドの通信信号であり、第３の伝送経路１１２を伝送する電気信号は、第２の通信バンドの通信信号である。なお、通信信号には、送信信号及び受信信号が含まれる。
　第１のスイッチ回路１２は、半導体スイッチ回路である。そして、第１のスイッチ回路１２は、スイッチ１２１－１２３を有している。スイッチ１２１－１２３は、電界効果トランジスタ（FET：Field effect transistor）、またはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）スイッチ、またはバイポーラトランジスタなどで構成されている。スイッチ１２１－１２３のそれぞれの一端は共通端子１２０に電気的に接続している。共通端子１２０は、さらにアンテナ端子１３１に電気的に接続している。また、スイッチ１２１－１２３の他端は、第１の伝送経路１１１１、第２の伝送経路１１１２、及び第３の伝送経路１１２にそれぞれ電気的に接続している。そして、第１のスイッチ回路１２は、スイッチ１２１－１２３のそれぞれがオンオフすることで、第１の伝送経路１１１１、第２の伝送経路１１１２、及び第３の伝送経路１１２のそれぞれとアンテナ端子１３１との間の電気的な接続を導通状態または遮断状態に切り替えることができる。
　アンテナ端子１３１は、電波を授受する通信用のアンテナ２が電気的に接続される。
　整合回路１４１－１４３は、アンテナ端子１３１からみた伝送経路側のインピーダンスを調整するために設けられており、配線、コンデンサ及びインダクタなどのインピーダンス素子でそれぞれ構成されている。
　整合回路１４１は、第１の伝送経路１１１１に対して設けられており、インダクタＬ１とコンデンサＣ１１とで構成される。インダクタＬ１は、伝送経路１１１とグランドとの間に電気的にシャント接続している。コンデンサＣ１１は、第１の伝送経路１１１１に電気的に直列接続している。整合回路１４２は、第２の伝送経路１１１２に対して設けられており、インダクタＬ１とコンデンサＣ１２とで構成される。コンデンサＣ１２は、第２の伝送経路１１１２に電気的に直列接続している。
　なお、整合回路１４１，１４２は、インダクタＬ１を共用しているが、整合回路１４１，１４２は、互いに別のインピーダンス素子のみを用いてそれぞれ構成されてもよい。図１では、整合回路１４１，１４２が、インダクタＬ１を共通のインピーダンス素子にすることで、必要なインピーダンス素子の数を低減させている。
　整合回路１４３は、第３の伝送経路１１２に対して設けられており、インダクタＬ２とコンデンサＣ２とで構成される。インダクタＬ２は、第３の伝送経路１１２とグランドとの間に電気的にシャント接続している。コンデンサＣ２は、第３の伝送経路１１２に電気的に直列接続している。
　そして、第１の伝送経路１１１１は、オン状態のスイッチ１２１を介してアンテナ端子１３１に電気的に導通する。第２の伝送経路１１１２は、オン状態のスイッチ１２２を介してアンテナ端子１３１に電気的に導通する。第３の伝送経路１１２は、オン状態のスイッチ１２３を介してアンテナ端子１３１に電気的に導通する。
　デュプレクサ１５１，１５２は、送信周波数の通信信号（送信信号）と受信周波数の通信信号（受信信号）のフィルタリングを行う機能を有しており、送信側フィルタと受信側フィルタとをそれぞれ備える。すなわち、デュプレクサ１５１は、第１のフィルタ回路に相当し、デュプレクサ１５２は、第２のフィルタ回路に相当する。
　デュプレクサ１５１の送信側フィルタは、第１の通信バンドにおける送信周波数の送信信号を通過させ、送信周波数以外の信号を減衰させる。デュプレクサ１５１の受信側フィルタは、第１の通信バンドにおける受信周波数の受信信号を通過させ、受信周波数以外の信号を減衰させる。
　デュプレクサ１５２の送信側フィルタは、第２の通信バンドにおける送信周波数の送信信号を通過させ、送信周波数以外の信号を減衰させる。デュプレクサ１５２の受信側フィルタは、第２の通信バンドにおける受信周波数の受信信号を通過させ、受信周波数以外の信号を減衰させる。
　パワーアンプ１６は、マルチバンドパワーアンプであり、パワーアンプ１６の入力端は、入力端子１３２を介して通信制御回路３に電気的に接続している。そして、パワーアンプ１６は、通信制御回路３から入力された第１の通信バンド及び第２の通信バンドの各送信信号を増幅し、増幅した送信信号を出力端から出力する。なお、パワーアンプ１６が、送信用増幅回路に相当する。
　第２のスイッチ回路１７は、パワーアンプ１６の出力端とデュプレクサ１５１，１５２との間に設けられた半導体スイッチ回路である。第２のスイッチ回路１７は、パワーアンプ１６の出力を、デュプレクサ１５１，１５２の各送信側フィルタのいずれかに選択的に接続することができる。また、第２のスイッチ回路１７は、パワーアンプ１６の出力がデュプレクサ１５１，１５２のいずれにも接続していない状態にすることもできる。
　ローノイズアンプ１８１は、デュプレクサ１５１の受信側フィルタに電気的に接続している。そして、ローノイズアンプ１８１は、デュプレクサ１５１の受信側フィルタから出力される第１の通信バンドの受信信号を増幅する。ローノイズアンプ１８１は、増幅した受信信号を出力端子１３３を介して通信制御回路３へ出力する。なお、ローノイズアンプ１８１が、受信用増幅回路に相当する。
　ローノイズアンプ１８２は、デュプレクサ１５２の受信側フィルタに電気的に接続している。そして、ローノイズアンプ１８２は、デュプレクサ１５２の受信側フィルタから出力される第２の通信バンドの受信信号を増幅する。ローノイズアンプ１８２は、増幅した受信信号を出力端子１３４を介して出力端から通信制御回路３へ出力する。なお、ローノイズアンプ１８２が、受信用増幅回路に相当する。
　スイッチ制御回路１９は、第１の制御部１９１と、第２の制御部１９２とを備えている。そして、スイッチ制御回路１９は、制御端子１３５を介して通信制御回路３から制御信号を受け取り、制御信号に基づいて第１のスイッチ回路１２，第２のスイッチ回路１７のそれぞれを制御する。第１の制御部１９１は、第１のスイッチ回路１２のスイッチ１２１－１２３のそれぞれを個別にオンオフ制御する。第２の制御部１９２は、第２のスイッチ回路１７を制御して、パワーアンプ１６の出力端の接続先を切り替える。
　また、高周波モジュール１は、上述のようにパワーアンプ１６、ローノイズアンプ１８１，１８２を備えることで、無線通信のフロントエンド回路を構成している。
　通信制御回路３は、コンピュータを有する。コンピュータは、プログラムを実行するプロセッサを備えたデバイスと、他の装置との間で信号を授受するためのインターフェイス用のデバイスと、プログラムやデータなどを記憶する記憶用のデバイスとを主な構成要素として備える。プロセッサを備えたデバイスは、記憶用のデバイスと別体であるＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）のほか、記憶用のデバイスを一体に備えるマイコン（Microcomputer）のいずれであってもよい。記憶用のデバイスには、半導体メモリのようにアクセス時間が短い記憶装置が主に用いられる。
　プログラムの提供形態としては、コンピュータに読み取り可能なＲＯＭ（Read Only Memory）、光ディスク等の記録媒体に予め格納されている形態、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給される形態等がある。
　そして、通信制御回路３では、コンピュータがプログラムを実行することで、送信信号の変調処理、受信信号の復調処理、第１のスイッチ回路１２，第２のスイッチ回路１７のそれぞれの切替処理を行う。なお、通信制御回路３は、ディスクリート部品を組み合わせて構成されてもよい。
　以下、第１の通信バンドが９００ＭＨｚ帯であり、第２の通信バンドが８００ＭＨｚ帯であるとして、高周波モジュール１の動作について説明する。一例として、コンデンサＣ１１の静電容量は２０ｐＦ、コンデンサＣ１２の静電容量は７ｐＦ、コンデンサＣ２の静電容量は２２ｐＦである。また、インダクタＬ１のインダクタンスは８．２ｎＨ、インダクタＬ２のインダクタンスは７．５ｎＨである。
　なお、通信バンドは、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）の技術仕様：ＴＳ３６．１０１によって定められている。第１の通信バンドが９００ＭＨｚ帯のバンド８である場合、送信周波数は８８０－９１５ＭＨｚであり、受信周波数は９２５－９６０ＭＨｚである。また、第２の通信バンドが８００ＭＨｚ帯のバンド２０である場合、送信周波数は８３２－８６２ＭＨｚであり、受信周波数は７９１－８２１ＭＨｚである。また、上述の高周波モジュール１が対象とする通信バンドは一例であり、特定の通信バンドに限定されるものではない。
　また、以下の説明では、第１の通信バンド及び第２の通信バンドの内、通信に用いられる通信バンドを使用バンドと呼ぶ。
　まず、通信制御回路３からの制御信号によって、第１の通信バンド（９００ＭＨｚ帯）のみを使用バンドとするシングルモードが通信モードとして指示されると、高周波モジュール１は以下のように動作する。なお、以降の説明では、第１の通信バンドを使用バンドとするシングルモードを、第１シングルモードと呼ぶ。
　第１の制御部１９１は、スイッチ１２１をオン制御し、スイッチ１２２，１２３をそれぞれオフ制御する。この結果、第１の伝送経路１１１１とアンテナ端子１３１との間の電気的な接続が導通状態になり、第２の伝送経路１１１２及び第３の伝送経路１１２とアンテナ端子１３１との間の電気的な接続が遮断状態になる。
　また、第２の制御部１９２は、通信制御回路３からの制御信号によって、第１の通信バンドの送信信号の送信タイミングが通知される。そこで、第２の制御部１９２は、第２のスイッチ回路１７を制御して、第１の通信バンドの送信信号がある場合には、パワーアンプ１６の出力端をデュプレクサ１５１に電気的に接続する。
　したがって、伝送経路１１１には、デュプレクサ１５１の送信側フィルタから出力される第１の通信バンドの送信信号、及びデュプレクサ１５１の受信側フィルタに入力される第１の通信バンドの受信信号が伝送される。
　このとき、第１の伝送経路１１１１のみがアンテナ端子１３１に電気的に導通しているので、整合回路１４１－１４３のうち整合回路１４１のみがアンテナ端子１３１と電気的に導通している。整合回路１４１は、第１シングルモードでの通信時に伝送経路１１１側のインピーダンス整合をとるために用いられる。すなわち、第１の通信バンドの周波数帯域において伝送経路１１１側のインピーダンスがアンテナ側インピーダンスに近付くように（理想的には一致するように）、整合回路１４１によってインピーダンス整合がなされている。なお、伝送経路１１１側のインピーダンスは、アンテナ端子１３１からオン状態のスイッチ（１２１、または１２２、または１２１及び１２２）及び第１の伝送経路１１１１を介して伝送経路１１１側をみたインピーダンスである。伝送経路１１１側のインピーダンスは、第１シングルモードにおいて、整合回路１４１、デュプレクサ１５１の送信側フィルタ及び受信側フィルタ、パワーアンプ１６、ローノイズアンプ１８１、及びこれらを接続する配線等によって決まる。アンテナ側インピーダンスは、アンテナ端子１３１からアンテナ２側をみたインピーダンスである。
　図２は、第１シングルモードにおける第１のスイッチ回路１２の状態を示す。このとき、伝送経路１１１側のインピーダンスは、第１の通信バンドの受信周波数の範囲９２５－９６０ＭＨｚにおいて、図３Ａのスミスチャートの軌跡Ｘ１で表される。軌跡Ｘ１は、アンテナ側インピーダンスＺ１に比較的近い領域に存在する。この結果、アンテナ端子１３１に入力される第１の通信バンドの受信信号の周波数特性は、図３Ｂの特性Ｙ１に示されるように、９２５－９６０ＭＨｚの周波数範囲において挿入損失が小さく、かつほぼ一定であり、受信信号の周波数特性は良好である。なお、アンテナ側インピーダンスＺ１は、例えば５０Ωに設定されるが、特定の値に限定されない。
　一方、図３Ａのスミスチャートの軌跡Ｘ２は比較例である。軌跡Ｘ２は、第１シングルモードにおいて、整合回路１４１の代わりに整合回路１４２のみがアンテナ端子１３１と電気的に導通した場合に、第１の通信バンドの受信周波数における伝送経路１１１側のインピーダンスを表す。この軌跡Ｘ２は、軌跡Ｘ１に比べて、アンテナ側インピーダンスＺ１から離れた領域に存在する。この結果、アンテナ端子１３１に入力される第１の通信バンドの受信信号の周波数特性は、図３Ｂの特性Ｙ２に示されるように、９３０－９５０ＭＨｚの周波数範囲において局所的に挿入損失が大きくなる帯域が発生している。すなわち、特性Ｙ２は、特性Ｙ１に比べて受信信号の周波数特性が悪化している。
　なお、図３Ａ、図３Ｂでは、第１の通信バンドの受信周波数におけるインピーダンス特性及び周波数特性を示している。しかし、第１シングルモードでは、整合回路１４１のみがアンテナ端子１３１と電気的に導通することによって（図２参照）、第１の通信バンドの送信信号についても同様に良好な周波数特性が得られる。
　したがって、第１シングルモードでは、整合回路１４１のみがアンテナ端子１３１と電気的に導通することによって、第１の通信バンドの通信信号について良好な周波数特性を得ることができる。
　次に、通信制御回路３からの制御信号によって、第２の通信バンド（８００ＭＨｚ帯）を使用バンドとするシングルモードが通信モードとして指示されると、高周波モジュール１は以下のように動作する。なお、以降の説明では、第２の通信バンドを使用バンドとするシングルモードを、第２シングルモードと呼ぶ。
　第１の制御部１９１は、スイッチ１２３をオン制御し、スイッチ１２１，１２２をそれぞれオフ制御する。この結果、第３の伝送経路１１２とアンテナ端子１３１との間の電気的な接続が導通状態になり、第１の伝送経路１１１１及び第２の伝送経路１１１２とアンテナ端子１３１との間の電気的な接続が遮断状態になる。
　また、第２の制御部１９２は、通信制御回路３からの制御信号によって、第２の通信バンドの送信信号の送信タイミングが通知される。そこで、第２の制御部１９２は、第２のスイッチ回路１７を制御して、第２の通信バンドの送信信号がある場合には、パワーアンプ１６の出力端をデュプレクサ１５２に電気的に接続する。
　したがって、第３の伝送経路１１２には、デュプレクサ１５２の送信側フィルタから出力される第２の通信バンドの送信信号、及びデュプレクサ１５２の受信側フィルタに入力される第２の通信バンドの受信信号が伝送される。
　このとき、第３の伝送経路１１２のみがアンテナ端子１３１に電気的に導通しているので、整合回路１４１－１４３のうち整合回路１４３のみがアンテナ端子１３１と電気的に導通している。整合回路１４３は、第２シングルモードでの通信時にインピーダンス整合をとるために用いられる。すなわち、第２の通信バンドの周波数帯域において第３の伝送経路１１２側のインピーダンスがアンテナ側インピーダンスに近付くように（理想的には一致するように）、整合回路１４３によってインピーダンス整合がなされている。なお、第３の伝送経路１１２側のインピーダンスは、アンテナ端子１３１からオン状態のスイッチ１２３を介して第３の伝送経路１１２側をみたインピーダンスである。第３の伝送経路１１２側のインピーダンスは、第２シングルモードにおいて、整合回路１４３、デュプレクサ１５２の送信側フィルタ及び受信側フィルタ、パワーアンプ１６、ローノイズアンプ１８２、及びこれらを接続する配線等によって決まる。
　図４は、第２シングルモードにおける第１のスイッチ回路１２の状態を示す。このとき、第３の伝送経路１１２側のインピーダンスは、整合回路１４３によってインピーダンス整合がとられており、第２の通信バンドの受信信号及び送信信号の各周波数特性は良好である。したがって、第２シングルモードでは、整合回路１４３のみがアンテナ端子１３１と電気的に導通することによって、第２の通信バンドの通信信号について良好な周波数特性を得ることができる。
　次に、通信制御回路３からの制御信号によって、第１の通信バンド（９００ＭＨｚ帯）及び第２の通信バンド（８００ＭＨｚ帯）の両方を用いたＣＡモード（Carrier Aggregation Mode）が通信モードとして指示されると、高周波モジュール１は以下のように動作する。ＣＡモードでは、第１の通信バンド及び第２の通信バンドの両方がそれぞれ使用バンドとなる。
　第１の制御部１９１は、スイッチ１２２，１２３をそれぞれオン制御し、スイッチ１２１をオフ制御する。この結果、第２の伝送経路１１１２及び第３の伝送経路１１２とアンテナ端子１３１との間の電気的な接続が導通状態になり、第１の伝送経路１１１１とアンテナ端子１３１との間の電気的な接続が遮断状態になる。
　第２の制御部１９２は、第２のスイッチ回路１７を制御して、第１の通信バンドの送信信号がある場合には、パワーアンプ１６の出力端をデュプレクサ１５１に電気的に接続する。また、第２の制御部１９２は、第２のスイッチ回路１７を制御して、第２の通信バンドの送信信号がある場合には、パワーアンプ１６の出力端をデュプレクサ１５２に電気的に接続する。
　したがって、伝送経路１１１には、デュプレクサ１５１の送信側フィルタから出力される第１の通信バンドの送信信号、及びデュプレクサ１５１の受信側フィルタに入力される第１の通信バンドの受信信号が伝送される。また、第３の伝送経路１１２には、デュプレクサ１５２の送信側フィルタから出力される第２の通信バンドの送信信号、及びデュプレクサ１５２の受信側フィルタに入力される第２の通信バンドの受信信号が伝送される。
　このとき、第２の伝送経路１１１２及び第３の伝送経路１１２がアンテナ端子１３１に電気的に導通しているので、整合回路１４１－１４３のうち整合回路１４２，１４３がアンテナ端子１３１と電気的に導通している。そして、伝送経路１１１側のインピーダンスは、整合回路１４２、デュプレクサ１５１の送信側フィルタ及び受信側フィルタ、パワーアンプ１６、ローノイズアンプ１８１、及びこれらを接続する配線等だけでなく、整合回路１４３、デュプレクサ１５２の送信側フィルタ及び受信側フィルタ、ローノイズアンプ１８２、及びこれらを接続する配線等によっても決まる。すなわち、ＣＡモードでは、アンテナ端子１３１と電気的に導通している整合回路１４３、デュプレクサ１５２の送信側フィルタ及び受信側フィルタ、ローノイズアンプ１８２、及びこれらを接続する配線等が、伝送経路１１１側のインピーダンスに影響を与えている。言い換えると、伝送経路１１１側のインピーダンスは、スイッチ１２３のオンオフによって変化する。
　そこで、高周波モジュール１は、伝送経路１１１側のインピーダンス整合のために、第１シングルモードでは整合回路１４１を用い、ＣＡモードでは整合回路１４２を用いる。整合回路１４１は、第１シングルモードで伝送経路１１１側のインピーダンスを整合させることができるインピーダンス値に設定されている。また、整合回路１４２は、ＣＡモードで伝送経路１１１側のインピーダンスを整合させることができるインピーダンス値に設定されている。
　このように、整合回路１４２は、ＣＡモードでの通信時に、伝送経路１１１側のインピーダンス整合をとるために用いられる。そして、第１の通信バンドの周波数帯域において伝送経路１１１側のインピーダンスがアンテナ側インピーダンスに近付くように（理想的には一致するように）、整合回路１４２によってインピーダンス整合がなされている。
　図５は、ＣＡモードにおける第１のスイッチ回路１２の状態を示す。このとき、伝送経路１１１側のインピーダンスは、第１の通信バンドの受信周波数の範囲９２５－９６０ＭＨｚにおいて、図６Ａのスミスチャートの軌跡Ｘ３で表される。軌跡Ｘ３は、アンテナ側インピーダンスＺ１に比較的近い領域に存在する。この結果、アンテナ端子１３１に入力される第１の通信バンドの受信信号の周波数特性は、図６Ｂの特性Ｙ３に示されるように、９２５－９６０ＭＨｚの周波数範囲において挿入損失が小さく、かつほぼ一定であり、受信信号の周波数特性は良好である。
　一方、図６Ａのスミスチャートの軌跡Ｘ４は比較例である。軌跡Ｘ４は、ＣＡモードにおいて、整合回路１４２の代わりに整合回路１４１が伝送経路１１１に電気的に接続した場合に、第１の通信バンドの受信周波数における伝送経路１１１側のインピーダンスを表す。この軌跡Ｘ４は、軌跡Ｘ３に比べて、アンテナ側インピーダンスＺ１から離れた領域に存在する。この結果、アンテナ端子１３１に入力される第１の通信バンドの受信信号の周波数特性は、図６Ｂの特性Ｙ４に示されるように、第１の通信バンドの受信周波数の中心周波数に対して高周波数側及び低周波数側のそれぞれにおいて挿入損失が大きくなる。すなわち、特性Ｙ４は、特性Ｙ３に比べて受信信号の周波数特性が悪化している。
　なお、図６Ａ、図６Ｂでは、第１の通信バンドの受信周波数におけるインピーダンス特性及び周波数特性を示している。しかし、ＣＡモードでは、整合回路１４２，１４３がアンテナ端子１３１と電気的に導通することによって（図５参照）、第１の通信バンドの送信信号についても同様に良好な周波数特性が得られる。
　したがって、ＣＡモード時には、整合回路１４２，１４３がアンテナ端子１３１と電気的に導通することによって、第１の通信バンドの通信信号について良好な周波数特性を得ることができる。
　上述の第１シングルモード、第２シングルモード、ＣＡモードのそれぞれにおけるスイッチ１２１－１２３の各状態（オンまたはオフ）は、［表１］のテーブルのように表される。そして、第１シングルモード、第２シングルモード、ＣＡモードのそれぞれにおけるスイッチ１２１－１２３の各状態は、各通信モードにおけるインピーダンス整合がより良好になるように決定されている。
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　第２の制御部１９２は、［表１］のテーブルデータを予め記憶しており、指示された通信モードに対応してスイッチ１２１－１２３の各状態を制御する。つまり、高周波モジュール１は、通信モード（使用バンドの数及び組み合わせ）に対応する伝送経路の選択と、通信モードに応じた整合回路の選択とを、第１のスイッチ回路１２の切替動作によって一括して行うことができる。したがって、高周波モジュール１は、通信バンドの数が増えて通信モードの数が増えた場合であっても、上述のテーブルデータに全ての通信モードのそれぞれにおけるスイッチの状態を予め設定しておくことで、伝送経路の選択及び整合回路の選択を簡易な構成で行うことができる。
　また、高周波モジュール１は、第３の伝送経路１１２側のインピーダンス整合のために、第２シングルモード及びＣＡモードの両方において、１つの整合回路１４３を用いている。これは、第２の通信バンドの周波数帯域において、第３の伝送経路１１２側のインピーダンスは、スイッチ１２２のオンオフによる変化が小さいので、第２シングルモード及びＣＡモードのそれぞれにおいて、共通の整合回路１４３を用いることができるためである。すなわち、整合回路１４３は、第２シングルモード及びＣＡモードの両方において、第３の伝送経路１１２側のインピーダンスを整合させることができるインピーダンス値に設定されている。
　図１では、整合回路１４１－１４３のインピーダンス素子の接続形態は、コンデンサを伝送経路に挿入し、インダクタを伝送経路に対してシャント接続した、所謂ハイパス型である。すなわち、整合回路１４１－１４３は、伝送経路１１１，１１２のそれぞれに対するインピーダンス素子の接続形態が同一になっている。整合回路１４１－１４３は、インピーダンス素子の接続形態を同一（この場合はハイパス型）にすることで、構成の簡略化を図っている。
　そして、上述では、第１の通信バンドを９００ＭＨｚ帯とし、第２の通信バンドを８００ＭＨｚ帯としているが、使用される通信バンドの周波数帯域は、これらの値に限定されない。また、アンテナ側インダクタンスは、使用するアンテナ２の種類によって変化する。したがって、使用する通信バンドの周波数帯域、アンテナ側インピーダンスに応じて、複数の整合回路の各インピーダンスは適宜設定される必要がある。
　以下、整合回路の変形例について説明する。高周波モジュール１は、使用する通信バンドの周波数帯域、アンテナ側インピーダンスに適した整合回路を備える。
　図７Ａでは、整合回路１４１，１４２のインピーダンス素子の接続形態を、所謂ローパス型としている。具体的に、整合回路１４１は、インダクタＬ３１とコンデンサＣ３とで構成される。コンデンサＣ３は、伝送経路１１１とグランドとの間に電気的にシャント接続している。インダクタＬ３１は、第１の伝送経路１１１１に電気的に直列接続している。整合回路１４２は、インダクタＬ３２とコンデンサＣ３とで構成される。インダクタＬ３２は、第２の伝送経路１１１２に電気的に直列接続している。
　図７Ｂでは、整合回路１４２がインダクタＬ１のみで構成されている。
　また、第１のスイッチ回路１２のスイッチ１２１，１２２の両方がオン制御されてもよい。
　例えば、図８では、整合回路１４１は、インダクタＬ４１とコンデンサＣ４とで構成され、整合回路１４２は、インダクタＬ４１，Ｌ４２とコンデンサＣ４とで構成される。インダクタＬ４１は、伝送経路１１１とグランドとの間に電気的にシャント接続している。コンデンサＣ４は、第１の伝送経路１１１１に電気的に直列接続している。インダクタＬ４２は、第２の伝送経路１１１２に電気的に直列接続している。
　そして、スイッチ１２１のみがオン制御されると、整合回路１４１のみがアンテナ端子１３１と電気的に導通する。整合回路１４１は、ハイパス型に構成されている。
　また、スイッチ１２１，１２２の両方がオン制御されると、整合回路１４１，１４２がアンテナ端子１３１と電気的に導通する。この場合、整合回路１４２は、コンデンサＣ４とインダクタＬ４２との共振作用によって、ノッチフィルタと同様に機能する。
　次に、高周波モジュール１の第１変形例を、図９に示す。
　第１変形例の高周波モジュール１は、伝送経路１１２から分岐した２つの伝送経路１１２１，１１２２を備える。第１変形例では、伝送経路１１２１を第３の伝送経路１１２１と呼び、伝送経路１１２２を第４の伝送経路１１２２と呼ぶ。第３の伝送経路１１２１及び第４の伝送経路１１２２は、第２の通信バンドにそれぞれ対応している。
　また、第１のスイッチ回路１２がスイッチ１２４をさらに備えている。そして、高周波モジュール１は、スイッチ１２４を介してアンテナ端子１３１に電気的に導通する整合回路１４４をさらに備えている。
　図９の整合回路１４３は、第３の伝送経路１１２１に対して設けられており、インダクタＬ２とコンデンサＣ２１とで構成される。インダクタＬ２は、伝送経路１１２とグランドとの間に電気的にシャント接続している。コンデンサＣ２１は、第３の伝送経路１１２１に電気的に直列接続している。整合回路１４４は、第４の伝送経路１１２２に対して設けられており、インダクタＬ２とコンデンサＣ２２とで構成される。コンデンサＣ２２は、第４の伝送経路１１２２に電気的に直列接続している。
　第３の伝送経路１１２１は、オン状態のスイッチ１２３を介してアンテナ端子１３１に電気的に導通する。第４の伝送経路１１２２は、オン状態のスイッチ１２４を介してアンテナ端子１３１に電気的に導通する。
　そして、高周波モジュール１は、第１のスイッチ回路１２のスイッチ１２１，１２２を個別にオンオフ制御することで、整合回路１４１，１４２を用いて伝送経路１１１側のインピーダンス整合をとることができる。また、高周波モジュール１は、第１のスイッチ回路１２のスイッチ１２３，１２４を個別にオンオフ制御することで、整合回路１４３，１４４を用いて伝送経路１１２側のインピーダンス整合をとることができる。
　図９では、高周波モジュール１が、４つの伝送経路（第１の伝送経路１１１１、第２の伝送経路１１１２、第３の伝送経路１１２１、第４の伝送経路１１２２）を備えて、４つの伝送経路に整合回路をそれぞれ設けている。したがって、高周波モジュール１は、インピーダンス整合の調整幅が広がり、様々な通信バンド、アンテナ２の様々な種類に対応できる。
　例えば、第１シングルモードの通信時に、第１の制御部１９１は、スイッチ１２１をオン制御し、スイッチ１２２－１２４をそれぞれオフ制御する。この結果、第１の伝送経路１１１１とアンテナ端子１３１との間の電気的な接続が導通状態になり、第２の伝送経路１１１２、第３の伝送経路１１２１、及び第４の伝送経路１１２２とアンテナ端子１３１との間の電気的な接続が遮断状態になる。
　また、第２シングルモードの通信時に、第１の制御部１９１は、スイッチ１２４をオン制御し、スイッチ１２１－１２３をそれぞれオフ制御する。この結果、第４の伝送経路１１２２とアンテナ端子１３１との間の電気的な接続が導通状態になり、第１の伝送経路１１１１、第２の伝送経路１１１２、及び第３の伝送経路１１２１とアンテナ端子１３１との間の電気的な接続が遮断状態になる。
　また、ＣＡモードの通信時に、第１の制御部１９１は、スイッチ１２２，１２３をそれぞれオン制御し、スイッチ１２１，１２４をそれぞれオフ制御する。この結果、第２の伝送経路１１１２及び第３の伝送経路１１２１とアンテナ端子１３１との間の電気的な接続が導通状態になり、第１の伝送経路１１１１及び第４の伝送経路１１２２とアンテナ端子１３１との間の電気的な接続が遮断状態になる。
　次に、高周波モジュール１の第２変形例を、図１０に示す。
　第２変形例の高周波モジュール１は、伝送経路１１１から分岐した伝送経路１１１３をさらに備える。第２変形例では、伝送経路１１１３を第５の伝送経路１１１３と呼ぶ。
　また、第１のスイッチ回路１２がスイッチ１２４Ａをさらに備えている。そして、高周波モジュール１は、スイッチ１２４Ａを介して第５の伝送経路１１１３に電気的に接続される整合回路１４４Ａをさらに備えている。
　図１０の整合回路１４４Ａは、第５の伝送経路１１１３に対して設けられており、インダクタＬ１とコンデンサＣ１３とで構成される。インダクタＬ１は、伝送経路１１１とグランドとの間に電気的にシャント接続している。コンデンサＣ１３は、第５の伝送経路１１１３に電気的に直列接続している。第５の伝送経路１１１３は、オン状態のスイッチ１２４Ａを介してアンテナ端子１３１に電気的に導通する。
　そして、高周波モジュール１は、第１のスイッチ回路１２のスイッチ１２１，１２２，１２４Ａを個別にオンオフ制御することで、整合回路１４１，１４２，１４４Ａを用いて伝送経路１１１側のインピーダンス整合をとることができる。また、高周波モジュール１は、第１のスイッチ回路１２のスイッチ１２３をオンオフ制御することで、整合回路１４３を用いて伝送経路１１２側のインピーダンス整合をとることができる。
　図１０では、高周波モジュール１が、１つの伝送経路１１１に対してのみ、複数（この場合は３つ）の整合回路を設けている。したがって、高周波モジュール１は、第１の通信バンドを含むＣＡモード時に、インピーダンス整合の調整幅が広がり、第１の通信バンドを含む様々な通信バンドの組み合わせに対応できる。
　なお、第１のスイッチ回路１２が有するスイッチの数、第１のスイッチ回路１２のオンオフ制御、整合回路のインピーダンス素子の接続形態、通信バンドの周波数帯域、ＣＡモード時の通信バンドの組み合わせなどは、上述の構成に限定されない。第１のスイッチ回路１２が有するスイッチの数、第１のスイッチ回路１２のオンオフ制御、整合回路のインピーダンス素子の接続形態、通信バンドの周波数帯域、ＣＡモード時の通信バンドの組み合わせなどは、使用する通信バンドの周波数帯域、ＣＡモード時の通信バンドの組み合わせなどに応じて適宜設定される。
　例えば、高周波モジュール１は、３つの伝送経路を備えて、３つの伝送経路が、７００ＭＨｚ帯の通信バンド、８００ＭＨ帯の通信バンド、９００ＭＨｚ帯の通信バンドにそれぞれ対応してもよい。この場合、高周波モジュール１は、最大３つのシングルモード、２つの通信バンドを組み合わせた最大６つのＣＡモードに対応できる。また、ＣＡモードは、３つ以上の通信バンドを組み合わせてもよい。
　また、高周波モジュール１では、利用可能な通信バンド（伝送経路）の総数が２つ以上であり、整合回路の数は、利用可能な通信バンドの総数より多くなる。
　図１１、図１２は、高周波モジュール１の部品実装の概略構成を示す。高周波モジュール１は、図１の伝送経路１１１，１１２、第１のスイッチ回路１２、アンテナ端子１３１、整合回路１４１－１４３、デュプレクサ１５１，１５２、パワーアンプ１６、第２のスイッチ回路１７、ローノイズアンプ１８１，１８２、スイッチ制御回路１９を多層基板１０に実装している。
　そして、多層基板１０の表層面にはエポキシなどの樹脂１００がモールドされており、防水性、防湿性、耐震動性の向上を図り、ほこりの付着を抑制している。なお、図１１では、説明のために樹脂１００を省略している。
　多層基板１０は、銀または銅を導電体として使用した低温焼成セラミックス（Low Temperature Co-fired Ceramics）基板であることが好ましい。伝送経路１１１，１１２は、多層基板１０の表層または内層に、銀または銅によって形成される。第１のスイッチ回路１２、デュプレクサ１５１，１５２、パワーアンプ１６、第２のスイッチ回路１７、ローノイズアンプ１８１，１８２、スイッチ制御回路１９は、集積化された受動素子、及び半導体素子などで形成されたＩＣ（Integrated Circuit）チップであり、多層基板１０の表層に半田４によって実装される。多層基板１０への実装工程は、半田バンプを用いて行われる。また、整合回路１４１－１４３を構成するコンデンサ、インダクタなどのインピーダンス素子は、チップ部品として多層基板１０の表層に実装されている。なお、インピーダンス素子は、多層基板１０の内層に形成される形態、または多層基板１０の表層に形成される形態のいずれであってもよい。
　高周波モジュール１は、複数の通信バンドのうちいずれかの通信バンドで送信または受信のみを行う場合、この通信バンドに対応する通信経路には、デュプレクサの代わりに送信側フィルタまたは受信側フィルタを電気的に接続しておく。この場合、送信側フィルタ、及び受信側フィルタが、フィルタ回路に相当する。
　以上のように、実施形態に係る第１の態様の高周波モジュール１は、第１の伝送経路１１１１及び第２の伝送経路１１１２と、第３の伝送経路１１２（または１１２１）と、アンテナ端子１３１と、整合回路１４１，１４２，１４３と、第１のスイッチ回路１２（スイッチ回路）と、を備える。第１の伝送経路１１１１及び第２の伝送経路１１１２は、第１の通信バンドに対応する。第２の伝送経路１１１２は、前記第１の通信バンドと周波数帯が異なる第２の通信バンドに対応する。アンテナ端子１３１は、アンテナ２に電気的に接続される。整合回路１４１，１４２，１４３は、第１の伝送経路１１１１、第２の伝送経路１１１２及び第３の伝送経路１１２（または１１２１）のそれぞれに設けられる。第１のスイッチ回路１２は、共通端子１２０を有し、第１の伝送経路１１１１、第２の伝送経路１１１２及び第３の伝送経路１１２のうち、１つ以上が選択的に共通端子１２０に電気的に接続される。共通端子１２０はアンテナ端子１３１に電気的に接続される。そして、第１のスイッチ回路１２は、第１の通信バンドのみを用いて通信するとき、第１の伝送経路１１１１を選択し、第１の通信バンドおよび第２の通信バンドを共用して通信するとき、第２の伝送経路１１１２及び第３の伝送経路１１２を選択する。
　上述の高周波モジュール１は、複数の通信バンド（第１の通信バンド及び第２の通信バンド）のうち通信に用いる通信バンドに応じて、伝送経路及び整合回路を切り替えて、インピーダンス整合をとる。したがって、高周波モジュール１は、複数の通信バンドのうち１つの通信バンドが使用される場合、または２つ以上の通信バンドが共用される場合の、いずれの場合においても、通信信号の損失を抑制することができる。
　さらに、高周波モジュール１は、通信に用いる通信バンドに対応する伝送経路の選択と、通信に用いる通信バンドの数及び組み合わせに応じた整合回路の選択とを、第１のスイッチ回路１２の切替動作によって行う。
　つまり、高周波モジュール１では、第１のスイッチ回路１２が、通信バンドを選択する機能と、インピーダンス整合のために整合回路を選択する機能とを有している。言い換えると、通信バンドを選択するための構成と、インピーダンス整合のための構成とが、１つの第１のスイッチ回路１２によって実現されている。したがって、通信バンドを選択するための構成と、インピーダンス整合のための構成とを別々に備えるよりも、高周波モジュール１は、構成の簡略化を図ることができる。
　この結果、高周波モジュール１は、複数の通信バンドのうち１つの通信バンドが使用される場合、または２つ以上の通信バンドが共用される場合の、いずれの場合においても、通信信号の損失を抑制することができるという効果を奏する。さらに、高周波モジュール１は、通信バンドを選択するための構成と、インピーダンス整合のための構成とを、簡易な構成で実現している。
　また、実施形態に係る第２の態様の高周波モジュール１では、第１の態様において、第１のフィルタ回路（デュプレクサ１５１）と、第２のフィルタ回路（デュプレクサ１５２）と、をさらに備えてもよい。第１のフィルタ回路は、第１の伝送経路１１１１及び第２の伝送経路１１１２に電気的に接続される。第２のフィルタ回路は、第３の伝送経路１１２に電気的に接続される。
　したがって、高周波モジュール１は、フィルタ回路（デュプレクサ１５１，１５２）によって伝送経路側のインピーダンスが変動する場合でも、通信信号の損失を抑制することができる。
　また、実施形態に係る第３の態様の高周波モジュール１では、第１または第２の態様において、第１の伝送経路１１１１、第２の伝送経路１１１２及び第３の伝送経路１１２（または１１２１）のそれぞれに設けられる整合回路１４１，１４２，１４３を構成するインピーダンス素子の接続形態は同一であってもよい。
　したがって、高周波モジュール１は、複数の整合回路を同一構成とすることで、構成のさらなる簡略化を図ることができる。
　また、実施形態に係る第４の態様の高周波モジュール１では、第１乃至第３の態様のいずれか一つにおいて、第２の通信バンドに対応する第４の伝送経路１１２２と、第４の伝送経路１１２２に設けられる整合回路１４４とをさらに備えてもよい。第１のスイッチ回路１２は、第２の通信バンドのみを用いて通信するとき、第４の伝送経路１１２２を選択する。
　したがって、高周波モジュール１は、インピーダンス整合の調整幅が広がり、様々な通信バンド、アンテナ２の様々な種類に対応できる。
　また、実施形態に係る第５の態様の高周波モジュール１では、第１乃至第４の態様のいずれか一つにおいて、送信用増幅回路（パワーアンプ１６）をさらに備えてもよい。前記送信用増幅回路は、第１の通信バンド及び第２の通信バンドの各送信信号を増幅する。
　したがって、高周波モジュール１は、ＣＡモードで動作可能な無線通信のフロントエンド回路を構成することができる。
　また、実施形態に係る第６の態様の高周波モジュール１では、第１乃至第５の態様のいずれか一つにおいて、受信用増幅回路（ローノイズアンプ１８１，１８２）をさらに備えてもよい。前記受信用増幅回路は、第１の通信バンド及び前記第２の通信バンドの各受信信号を増幅する。
　したがって、高周波モジュール１は、ＣＡモードで動作可能な無線通信のフロントエンド回路を構成することができる。
　また、上述の実施形態および変形例は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態および変形例に限定されることはなく、この実施形態および変形例以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
　１　高周波モジュール
　１１１１　第１の伝送経路
　１１１２　第２の伝送経路
　１１２　第３の伝送経路
　１１２１　第３の伝送経路
　１１２２　第４の伝送経路
　１２　第１のスイッチ回路（スイッチ回路）
　１３１　アンテナ端子
　１４１，１４２，１４３，１４４，１４４Ａ　整合回路
　１５１　デュプレクサ（第１のフィルタ回路）
　１５２　デュプレクサ（第２のフィルタ回路）
　１６　パワーアンプ（送信用増幅回路）
　１７　第２のスイッチ回路
　１８１，１８２　ローノイズアンプ（受信用増幅回路）
　１９　スイッチ制御回路
　Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ２１，Ｃ２２　コンデンサ（インピーダンス素子）
　Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ４１，Ｌ４２　インダクタ（インピーダンス素子）
　２　アンテナ
　３　通信制御回路

Claims (6)

  1. 　第１の通信バンドに対応する第１の伝送経路及び第２の伝送経路と、
    　前記第１の通信バンドと周波数帯が異なる第２の通信バンドに対応する第３の伝送経路と、
    　アンテナに電気的に接続されるアンテナ端子と、
    　前記第１の伝送経路、前記第２の伝送経路及び前記第３の伝送経路のそれぞれに設けられる整合回路と、
    　共通端子を有し、前記第１の伝送経路、前記第２の伝送経路及び前記第３の伝送経路のうち、１つ以上が選択的に前記共通端子に電気的に接続されるスイッチ回路と、を備え、
    　前記共通端子は前記アンテナ端子に電気的に接続され、
    　前記スイッチ回路は、
    　前記第１の通信バンドのみを用いて通信するとき、前記第１の伝送経路を選択し、
    　前記第１の通信バンド及び前記第２の通信バンドを共用して通信するとき、前記第２の伝送経路及び前記第３の伝送経路を選択する
    　高周波モジュール。
  2. 　前記第１の伝送経路及び前記第２の伝送経路に電気的に接続される第１のフィルタ回路と、
    　前記第３の伝送経路に電気的に接続される第２のフィルタ回路と、をさらに備える
    　請求項１記載の高周波モジュール。
  3. 　前記第１の伝送経路、前記第２の伝送経路及び前記第３の伝送経路のそれぞれに設けられる前記整合回路を構成するインピーダンス素子の接続形態は同一である、請求項１または２記載の高周波モジュール。
  4. 　前記第２の通信バンドに対応する第４の伝送経路と、
    　前記第４の伝送経路に設けられる整合回路とをさらに備え、
    　前記スイッチ回路は、前記第２の通信バンドのみを用いて通信するとき、前記第４の伝送経路を選択する
    　請求項１乃至３のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
  5. 　前記第１の通信バンド及び前記第２の通信バンドの各送信信号を増幅する送信用増幅回路をさらに備える、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
  6. 　前記第１の通信バンド及び前記第２の通信バンドの各受信信号を増幅する受信用増幅回路をさらに備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
     
     
     
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