WO2019049545A1 - マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置 - Google Patents

マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2019049545A1
WO2019049545A1 PCT/JP2018/028010 JP2018028010W WO2019049545A1 WO 2019049545 A1 WO2019049545 A1 WO 2019049545A1 JP 2018028010 W JP2018028010 W JP 2018028010W WO 2019049545 A1 WO2019049545 A1 WO 2019049545A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit
impedance
band
terminal
path
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/028010
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
弘嗣 森
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to CN201880058196.6A priority Critical patent/CN111095793B/zh
Priority to JP2019540818A priority patent/JP6791392B2/ja
Publication of WO2019049545A1 publication Critical patent/WO2019049545A1/ja
Priority to US16/809,819 priority patent/US10873351B2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details 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
    • H04B1/005Details 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
    • H04B1/0067Details 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 one or more circuit blocks in common for different bands
    • H04B1/0075Details 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 one or more circuit blocks in common for different bands using different intermediate frequencied for the different bands
    • H04B1/0078Details 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 one or more circuit blocks in common for different bands using different intermediate frequencied for the different bands with a common intermediate frequency amplifier for the different intermediate frequencies, e.g. when using switched intermediate frequency filters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details 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
    • H04B1/005Details 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
    • H04B1/0053Details 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
    • H04B1/0057Details 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
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/46Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details 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
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/04Circuits
    • H04B1/0458Arrangements for matching and coupling between power amplifier and antenna or between amplifying stages
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details 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
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/04Circuits
    • H04B1/0483Transmitters with multiple parallel paths

Definitions

  • the present invention relates to a multiplexer, and a high frequency front end circuit and a communication device provided with the same.
  • a high frequency module including a switch and a plurality of filters corresponding to a plurality of bands is disclosed as a high frequency front end circuit corresponding to a plurality of frequency bands (hereinafter sometimes referred to as a "band") (for example, patent documents 1).
  • a band a high frequency front end circuit corresponding to a plurality of frequency bands
  • the switch provided on the main path for transmitting the high frequency signal between the input terminal and the output terminal is switched, whereby the filter for passing the high frequency signal is switched.
  • the circuit configuration including the conventional switch and the plurality of filters can be applied to a multiplexer used for a high frequency front end circuit.
  • a multiplexer is required to reduce the loss in the passband.
  • an object of the present invention is to reduce loss in a pass band while securing isolation of a multiplexer, and a high frequency front end circuit and a communication device including the same.
  • a multiplexer is connected to a branching circuit having a first common terminal, a first individual terminal and a second individual terminal, and the first individual terminal, A first filter for passing high frequency signals in a frequency band, and a second filter connected to the second individual terminal for passing high frequency signals in a second frequency band that at least partially overlaps the first frequency band.
  • the branching circuit further includes a first impedance circuit provided in series on a first path connecting the first common terminal and the first individual terminal, the first common terminal, and the second individual circuit.
  • a second impedance circuit provided in series on a second path connecting the terminals, and a third impedance circuit and a switch circuit, wherein the switch circuit is connected to the first impedance circuit Only one of the first node on the first path between the first individual terminal and the second node on the second path between the second impedance circuit and the second individual terminal, It is connected to ground through the third impedance circuit.
  • the branching circuit outputs the high frequency signal output to the first individual terminal to the second individual terminal. It is possible to reduce the loss in the pass band while securing the isolation with the high frequency signal to be transmitted.
  • the switch circuit connects the second node to the ground via the third impedance circuit
  • the branching circuit outputs the high frequency signal output to the first individual terminal for the high frequency signal output to the second individual terminal. It is possible to reduce the loss in the pass band while securing the isolation with the signal. Therefore, it is possible to realize a multiplexer capable of achieving low loss in the pass band while securing isolation.
  • first path and the second path are commonly used from the first common terminal to the branch point, and the first impedance circuit is configured to connect the first path between the branch point and the first individual terminal.
  • the second impedance circuit may be provided on one path, and the second impedance circuit may be provided on the second path between the branch point and the second individual terminal.
  • the impedance of the branching circuit at the first individual terminal is a scaled impedance in the first frequency band.
  • the impedance of the branching circuit at the second individual terminal may be substantially equal to 0 ⁇ or infinity in the second frequency band.
  • the impedance of the branching circuit at the first individual terminal is approximately equal to the scaled impedance in the first frequency band. This makes it possible to suppress reflection loss due to impedance mismatch (hereinafter simply referred to as “mismatch”) at the first individual terminal for high frequency signals in the first frequency band.
  • the impedance of the branching circuit at the second individual terminal is approximately equal to 0 ⁇ or infinity in the second frequency band. Thereby, the passage of the second individual terminal can be prevented for the high frequency signal of the second frequency band. That is, it is possible to attenuate the high frequency signal of the second frequency band which can pass through the second individual terminal. Therefore, when using the first frequency band, that is, when passing the high frequency signal of the first frequency band, it is possible to reduce the loss within the first frequency band and to increase the attenuation of the second frequency band.
  • the impedance of the branching circuit at the second individual terminal is a scaled impedance in the second frequency band.
  • the impedance of the branching circuit at the first individual terminal may be substantially equal to 0 ⁇ or infinity in the first frequency band.
  • the impedance of the branching circuit at the second individual terminal is approximately equal to the scaled impedance in the second frequency band. This makes it possible to suppress reflection loss due to mismatching at the second individual terminal with respect to the high frequency signal in the second frequency band. Also, in the above case, the impedance of the branching circuit at the first individual terminal is approximately equal to 0 ⁇ or infinity in the first frequency band. Thus, the high frequency signal of the first frequency band can be prevented from passing through the first individual terminal. That is, it is possible to attenuate the high frequency signal of the first frequency band which can pass through the first individual terminal.
  • the loss in the passband can be reduced while securing isolation.
  • the first impedance circuit may be a first capacitor provided in series on the first path.
  • the inductor often has a Q value worse than that of the capacitor. For this reason, since the first impedance circuit is the first capacitor, it is possible to reduce the loss in the pass band when using the first frequency band.
  • the second impedance circuit may be a second capacitor provided in series on the second path.
  • the inductor often has a Q value worse than that of the capacitor. For this reason, since the second impedance circuit is the second capacitor, it is possible to reduce the loss in the pass band when using the second frequency band.
  • the third impedance circuit is an LC series resonant circuit in which a first inductor and a third capacitor are connected in series, and the third impedance circuit is in or near a frequency band where the first frequency band and the second frequency band overlap. It may have a resonance frequency at which the impedance is minimized.
  • the second frequency band can be further attenuated when the first frequency band is used, and the first frequency band can be further increased when the second frequency band is used. It can be attenuated. Therefore, the isolation can be improved in any use of the first frequency band and the second frequency band.
  • first path and the second path are shared from the first common terminal to the branch point, and the branching circuit is further configured to share the first path and the second path. You may decide to provide the 4th impedance circuit provided in the common connection part.
  • the impedance of the branching circuit at the first common terminal can be adjusted to a desired impedance. Therefore, it is possible to suppress the reflection loss due to the mismatch at the first common terminal, so it is possible to further reduce the loss in the pass band.
  • the fourth impedance circuit may be a fourth capacitor provided in series in the common connection portion.
  • the inductor often has a Q value worse than that of the capacitor. Therefore, since the fourth impedance circuit is the fourth capacitor, it is possible to reduce the loss in the pass band at any time of using the first frequency band and the second frequency band.
  • the fourth impedance circuit may be a second inductor which connects the node of the common connection portion and the ground.
  • the impedance of the first common terminal indicates the capacitive property when the fourth impedance circuit is not provided
  • the impedance of the first common terminal is standardized impedance by providing the fourth impedance circuit which is the second inductor.
  • the reflection loss due to the mismatch can be suppressed, so that the loss in the pass band can be reduced. This is particularly useful when, as the first filter and the second filter, an elastic wave filter or the like in which the impedance is often capacitive is used.
  • the fourth impedance circuit may include a fourth capacitor serially connected to the common connection portion and a second inductor connecting a node of the common connection portion and the ground.
  • the adjustment range of the impedance of the branching circuit at the first common terminal can be expanded. Therefore, the reflection loss due to the mismatch can be further suppressed by more accurately matching the first common terminal, so that it is possible to further reduce the loss in the pass band.
  • one terminal is connected to the first node, and the other terminal is connected to the ground via the third impedance circuit, and one terminal is connected to the second node A second switch element connected to the other, and the other terminal connected to the ground via the third impedance circuit, wherein conduction and non-conduction of the first switch element and the second switch element are exclusive.
  • only one of the first node and the second node may be connected to the ground via the third impedance circuit.
  • the branching circuit can be miniaturized.
  • the overall size of the multiplexer can be reduced.
  • the multiplexer further includes a third filter for passing a high frequency signal of a third frequency band that at least partially overlaps the first frequency band and the second frequency band, and the branching circuit further includes the third filter.
  • the switch circuit includes: a third individual terminal connected to a third filter; and a fifth impedance circuit provided in series on a third path connecting the first common terminal and the third individual terminal.
  • the third node other than any one of the first node, the second node, and a third node on the third path between the fifth impedance circuit and the third individual terminal; It may be connected to the ground via an impedance circuit.
  • the frequency band including the frequency band is higher in frequency than the frequency band including the first frequency band and the second frequency band in the second set among the plurality of sets
  • the matching circuit includes the first set A second common terminal connected in common to the first common terminal having the first common terminal and the first common terminal having the second set; and the first common terminal having the second common terminal and the first set including the first common terminal.
  • a third inductor provided in series on a fifth path connecting the second common terminal and the first common terminal of the second set, and the third inductor and the second set A fourth switch element connected between the node on the fifth path to the first common terminal and the ground may be provided.
  • CA Carrier-Aggregation: carrier aggregation
  • a high frequency front end circuit includes any one of the above multiplexers and an amplifier circuit connected to the multiplexer.
  • communication quality can be improved by providing a multiplexer whose loss in the passband is reduced.
  • a communication device may be a signal of at least one of the high frequency front end circuit described above, a high frequency signal output to the high frequency front end circuit, and a high frequency signal input from the high frequency front end circuit. And an RF signal processing circuit to process, the RF signal processing circuit further switching connection by the switch circuit.
  • the communication quality can be improved by providing the multiplexer with low loss in the pass band.
  • the present invention it is possible to reduce the loss in the pass band while securing isolation of the multiplexer and the high-frequency front end circuit and the communication device including the multiplexer.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a multiplexer according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the branching circuit according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing two states in which on and off of the switch are different in the branching circuit according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a Smith chart showing impedance characteristics of the branching circuit when one switch is off and the other is on in the embodiment.
  • FIG. 5 is a graph showing the pass characteristics of the diplexer circuit when one switch is off and the other is on in the embodiment.
  • FIG. 6 is a Smith chart showing the impedance characteristics of the branching circuit in the case where one switch is on and the other switch is off in the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a multiplexer according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the branching circuit according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing two states in which on and off of the switch are different in the branching
  • FIG. 7 is a graph showing the pass characteristics of the diplexer circuit when one switch is on and the other switch is off in the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a multiplexer according to a comparative example.
  • FIG. 9 is a graph showing the pass characteristics of the multiplexer when the filter for Band 38 is used in comparison with the example and the comparative example.
  • FIG. 10 is a graph showing the pass characteristics of the multiplexer when the filter for Band 41 is used in comparison with the example and the comparative example.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a multiplexer according to the first modification of the first embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a multiplexer according to the second modification of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a Smith chart showing impedance characteristics of the branching circuit in the case where one switch is off and the other switch is on in the second modification of the first embodiment.
  • FIG. 14 is a graph showing the pass characteristic of the branching circuit in the case where one switch is off and the other is on in the second modification of the first embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a multiplexer according to the third modification of the first embodiment.
  • FIG. 16 is a graph showing the pass characteristic of the multiplexer according to the third modification of the first embodiment.
  • FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the communication apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram showing the configuration of a communication apparatus according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 19 is a Smith chart showing the impedance characteristic of the branching circuit for HB2 under a certain condition in the modification of the second embodiment.
  • FIG. 20 is a graph showing the pass characteristic of the multiplexer according to the modification of the second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the multiplexer 1 according to the first embodiment.
  • the antenna element 2 connected to the multiplexer 1 is also shown in FIG.
  • the multiplexer 1 corresponds to a plurality of bands in which frequency bands at least partially overlap, and any one of the plurality of bands according to a control signal from a control unit (not shown) such as an RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit). Transmit high frequency signals of two bands.
  • a control unit such as an RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit).
  • the multiplexer 1 is a multiplexer for reception corresponding to two bands of BandA and BandB.
  • BandA and BandB are bands including at least one of 699-960 MHz, 1.2-2.7 GHz, and 3.3-5 GHz in the pass band, respectively.
  • the multiplexer 1 is not limited to the reception multiplexer, but may be a transmission multiplexer. Therefore, depending on the usage of the multiplexer 1, an input terminal described later may be an output terminal, and an output terminal described later may be an input terminal. Further, the multiplexer 1 may be used as a combiner that multiplexes high frequency signals amplified by an amplifier circuit or the like and outputs the combined signal to an RFIC or the like.
  • the multiplexer 1 has an input terminal 100c connected to the antenna element 2, an output terminal 101 for Band A, and an output terminal 102 for Band B.
  • the multiplexer 1 further includes a branching circuit 11, a filter 21 for Band A, and a filter 22 for Band B.
  • the branching circuit 11 includes a common terminal 110 c which is an example of a first common terminal, an individual terminal 111 which is an example of a first individual terminal, and an individual terminal 112 which is an example of a second individual terminal.
  • the branching circuit 11 is a selection circuit that selectively outputs the high frequency signal input to the common terminal 110 c from one of the individual terminals 111 and 112 in accordance with a control signal from a control unit (not shown). . That is, the branching circuit 11 functions as a switching circuit in which the terminal that outputs the high frequency signal is switched according to the control signal. The details of the branching circuit 11 will be described later.
  • the filter 21 is an example of a first filter that passes high frequency signals in a first frequency band, and in the present embodiment, passes high frequency signals of Band A.
  • the filter 22 is an example of a second filter that passes high frequency signals in the second frequency band, and in the present embodiment, passes high frequency signals of Band B.
  • the configuration of each of the filters 21 and 22 is not particularly limited. For example, an elastic wave filter, an LC filter, a dielectric filter, or the like is used.
  • Band A and Band B frequency bands partially overlap, and in the present embodiment, one frequency band includes the other frequency band.
  • the frequency relationship between BandA and BandB is not limited to this, and for example, the high frequency portion of one frequency band and the low frequency portion of the other frequency band may overlap.
  • the high frequency signal that can be input to the branching circuit 11 and the high frequency signal that can be output from the branching circuit 11 are wide band high frequency signals including Band A and Band B. Therefore, the multiplexer 1 outputs the high frequency signal of Band A from the output terminal 101 by filtering the high frequency signal output from the individual terminal 111 of the diplexer circuit 11 with the filter 21. On the other hand, the multiplexer 1 outputs the high frequency signal of Band B from the output terminal 102 by filtering the high frequency signal outputted from the individual terminal 112 of the branching circuit 11 by the filter 22. That is, the multiplexer 1 can switch between the first state in which the high frequency signal of Band A is output from the output terminal 101 and the second state in which the high frequency signal of Band B is output from the output terminal 102 according to the control signal.
  • the branching circuit 11 further includes impedance circuits Z1 to Z3 and a switch circuit 12. Further, in the present embodiment, the branching circuit 11 further includes an impedance circuit Z4.
  • the impedance circuit Z1 is a first impedance circuit provided in series on the path r1, which is a first path connecting the common terminal 110c and the individual terminal 111. Specifically, the impedance circuit Z1 is provided on a path r1 between a branch point n described later and the individual terminal 111.
  • the impedance circuit Z2 is a second impedance circuit provided in series on the path r2, which is a second path connecting the common terminal 110c and the individual terminal 112. Specifically, the impedance circuit Z2 is provided on the path r2 between the branch point n and the individual terminal 112.
  • the impedance circuit Z3 is a third impedance circuit provided in series on the path connecting the path r1 and the ground and on the path connecting the path r2 and the ground.
  • the paths r1 and r2 are shared from the common terminal 110c to the branch point n.
  • the impedance circuit Z4 is a fourth impedance circuit provided at the common connection portion where the path r1 and the path r2 are made common. That is, the impedance circuit Z4 is provided between the branch point n of the paths r1 and r2 and the common terminal 110c.
  • the switch circuit 12 is connected to the impedance circuit Z3 and switches a node connected to the ground via the impedance circuit Z3. Specifically, the switch circuit 12 connects any one of the node N1 on the path r1 and the node N2 on the path r2 to the ground via the impedance circuit Z3.
  • the node N1 is a first node on the path r1 between the impedance circuit Z1 and the individual terminal 111.
  • the node N2 is a second node on the path r2 between the impedance circuit Z2 and the individual terminal 112.
  • the switch circuit 12 is connected between the impedance circuit Z3 and the nodes N1 and N2.
  • switch circuit 12 is a single-pole single-throw (SPST) type switch SW1 which is an example of a first switch element for switching conduction and non-conduction between impedance circuit Z3 and node N1, and impedance circuit Z3.
  • SPST single-pole single-throw
  • SW2 which is an example of a second switch element that switches between conduction and non-conduction with the node N2.
  • the switches SW1 and SW2 are switched exclusively between conduction (on) and non-conduction (off), thereby connecting one of the nodes N1 and N2 to the ground via the impedance circuit Z3.
  • the switch circuit 12 is not limited to the above configuration.
  • an SPDT Single-Pole
  • a common terminal is connected to ground via the impedance circuit Z3 and two individual terminals are individually connected to the nodes N1 and N2 It may be configured by a double-throw type switch.
  • the route r1 and the route r2 are connected to each other at the branch point n and connected to the common terminal 110c.
  • the paths r1 and r2 are not limited to this, and may be individually connected to the common terminal 110c. That is, the common terminal 110c and the branch point n may be coincident with each other.
  • the impedance circuit Z4 is formed of circuit elements disposed on a path connecting the common terminal 110c and the ground.
  • a circuit element for example, an inductor or the like in which one terminal is connected to the common connection point and the other terminal is connected to the ground can be used.
  • the impedances of the common terminal 110c and the individual terminals 111 and 112 of the branching circuit 11 thus configured are adjusted by the impedance circuits Z1 to Z4 to satisfy the following.
  • the impedance of the branching circuit 11 at the individual terminal 111 is approximately equal to the standardized impedance such as 50 ⁇ in Band A. Also, in this case, the impedance of the branching circuit 11 at the individual terminal 112 is approximately equal to 0 ⁇ or infinity at Band B.
  • the impedance of the branching circuit 11 at the individual terminal 112 is approximately equal to the scaled impedance in BandB. Also, in this case, the impedance of the branching circuit 11 at the individual terminal 111 is approximately equal to 0 ⁇ or infinity at Band A.
  • the impedance circuits Z1 to Z4 perform the following functions.
  • the impedance circuit Z1 brings the impedance of the branching circuit 11 at the individual terminal 111 closer to the standardized impedance in Band A.
  • the impedance circuit Z2 brings the impedance of the diplexer circuit 11 at the individual terminal 112 closer to the standardized impedance in BandB.
  • the impedance circuit Z3 brings the impedance of the branching circuit 11 at the individual terminal 112 closer to 0 ⁇ or infinity at Band A.
  • the impedance circuit Z3 brings the impedance of the branching circuit 11 at the individual terminal 111 closer to 0 ⁇ or infinity at BandB.
  • the impedance circuit Z4 brings the impedance of the branching circuit at the common terminal 110c closer to the reference impedance at BandA and BandB.
  • the impedances are substantially equal” includes not only completely equal but also approximately equal. Further, “the impedance is substantially equal in one frequency band” includes not only the impedance being substantially equal throughout the one frequency band but also the fact that the impedance is substantially equal in at least a part of the frequency band.
  • the “referenced impedance” is not limited to 50 ⁇ , and may be approximately equal to the impedance of the transmission system of the multiplexer 1. That is, the characteristic impedance of the transmission line constituting the multiplexer 1 and the characteristic impedance of the transmission line connected to the multiplexer 1 are not limited to 50 ⁇ .
  • the “referenced impedance” is not limited to the impedance substantially equal to the impedance of the transmission system, and may be “the impedance matched with the circuits connected before and after the branching circuit 11”.
  • the standardized impedance at the individual terminal 111 is an impedance such that the band A has a complex conjugate relationship with the input impedance. It does not matter.
  • the standardized impedance in the individual terminal 112 may be an impedance in the band B in a complex conjugate relationship with the input impedance.
  • the complex conjugate relationship may be any relationship in which the complex component is canceled.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the branching circuit 11 according to the embodiment. Note that the filters 21 and 22 and the like around the branching circuit 11 are also shown in FIG.
  • the branching circuit 11 outputs the high frequency signal of the HB2 band (2496-2690 MHz) input to the common terminal 110 c from one of the individual terminals 111 and 112.
  • the filter 21 according to the present embodiment passes a high frequency signal of Band 38 (2570 to 2620 MHz) included in the HB2 band.
  • the filter 22 according to the present embodiment passes a high frequency signal of Band 41 (2496-2690 MHz) included in the HB2 band.
  • the individual terminal 111 of the branching circuit 11 is an individual terminal for Band 38 connected to the filter 21 for Band 38.
  • the individual terminals 112 of the branching circuit 11 are individual terminals for the Band 41 connected to the filter 22 for the Band 41.
  • Band 38 is represented by B and a number following “B 38”. The same applies to the following figures.
  • the impedance circuit Z1 is a capacitor C11 which is an example of a first capacitor provided in series on the path r1.
  • the impedance circuit Z2 is a capacitor C21 which is an example of a second capacitor provided in series on the path r2.
  • the impedance circuit Z3 is an LC series resonant circuit in which an inductor L31, which is an example of a first inductor, and a capacitor C31, which is an example of a third capacitor, are connected in series.
  • the impedance circuit Z3 has a resonance frequency in which the impedance is minimized in or near a frequency band where the Band 38 and the Band 41 overlap.
  • the impedance circuit Z4 is connected between the node of the common connection portion and the ground, a capacitor C41 which is an example of a fourth capacitor provided in series in the common connection portion of the route r1 and the route r2. And an inductor L41 which is an example of a two-inductor.
  • FIG. 3 is a diagram showing two states in which the switch SW1 and the switch SW2 are different in on and off states of the branching circuit 11 according to the embodiment.
  • the upper part of the figure shows a circuit diagram in the case where the switch SW1 is off and the switch SW2 is on.
  • the lower part of the figure shows a circuit diagram in the case where the switch SW1 is on and the switch SW2 is off.
  • the switch SW1 is off and the switch SW2 is on
  • the Band 21 filter 21 is used.
  • the filter 22 for the Band 41 is used.
  • the high frequency signal flowing through the branching circuit 11 is also schematically shown in FIG.
  • the impedance circuit Z1 and the impedance circuit Z4 are located on the path r1 connecting the common terminal 110c and the individual terminal 111 for the Band 38.
  • the impedance circuit Z2 and the impedance circuit Z3 are located on the path connecting the path r1 and the ground. That is, the combined characteristic of the impedance circuits Z1 and Z4 is given to the series arm which is the main path for transmitting the high frequency signal to the individual terminal 111.
  • the combined characteristic of impedance circuits Z2 and Z3 is given to the parallel arm connecting the series arm to the ground.
  • the impedance circuit Z2 and the impedance circuit Z4 are located on the path r2 connecting the common terminal 110c and the individual terminal 112 for the Band 41.
  • the impedance circuit Z3 is located on the path connecting the path r2 and the ground. That is, the combined characteristic of the impedance circuits Z2 and Z4 is given to the series arm which is the main path for transmitting the high frequency signal to the individual terminal 112.
  • the characteristic of the impedance circuit Z3 is given to the parallel arm connecting the series arm and the ground.
  • the impedance circuit Z2 and the impedance circuit Z4 are located on the path r2 connecting the common terminal 110c and the individual terminal 112 for the Band 41.
  • the impedance circuit Z1 and the impedance circuit Z3 are located on the path connecting the path r2 and the ground. That is, the combined characteristic of the impedance circuits Z2 and Z4 is given to the series arm which is the main path for transmitting the high frequency signal to the individual terminal 112.
  • the combined characteristic of impedance circuits Z1 and Z3 is given to the parallel arm connecting the series arm and the ground.
  • the impedance circuit Z1 and the impedance circuit Z4 are located on the path r1 connecting the common terminal 110c and the individual terminal 111 for the Band 38.
  • the impedance circuit Z3 is located on the path connecting the path r1 and the ground. That is, the combined characteristic of the impedance circuits Z1 and Z4 is given to the series arm which is the main path for transmitting the high frequency signal to the individual terminal 111.
  • the characteristic of the impedance circuit Z3 is given to the parallel arm connecting the series arm and the ground.
  • the branching circuit 11 has the characteristics shown in FIGS. 4 and 5 when the switch SW1 is off and the switch SW2 is on, and FIGS. 6 and 7 when the switch SW1 is on and the switch SW2 is off. Have the characteristics shown in FIG. These characteristics will be specifically described below.
  • a marker is added to the vicinity of the low band end and the vicinity of the high band end of the HB2 band in the Smith chart showing the impedance characteristic described below and the graph showing the pass characteristic. Also, on the right of the Smith chart showing impedance characteristics, the frequency at the marker m * (where * is a numerical value following m in the graph), the magnitude ⁇ and the phase ⁇ of the reflection coefficient ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , and the impedance (The coefficient Z0 is 50 ⁇ , for example) is shown. Further, below the graph showing the passage characteristic, the frequency and insertion loss (IL) at the marker m * in the graph are shown. The same applies to the subsequent Smith chart showing impedance characteristics and the markers of graphs showing pass characteristics.
  • FIG. 4 is a Smith chart showing the impedance characteristic of the branching circuit 11 when the switch SW1 is off and the switch SW2 is on in this embodiment.
  • FIG. 5 is a graph showing the pass characteristics of the branching circuit 11 when the switch SW1 is off and the switch SW2 is on in this embodiment. Specifically, in the drawing, the insertion loss between the common terminal 110c and the individual terminal 111 for the Band 38 and the insertion loss between the common terminal 110c and the individual terminal 112 for the Band 41 are shown. The same applies to the subsequent graphs showing the pass characteristics of the branching circuit.
  • the impedance in the HB2 band of the common terminal 110c and the impedance in the HB2 band of the individual terminal 111 for Band 38 approach 50 ⁇ .
  • the impedance in the HB2 band of the individual terminal 112 for the Band 41 approaches 0 ⁇ .
  • the high frequency signal in the HB2 band input to the common terminal 110c is output with low loss from the individual terminal 111 for Band 38, and almost all output from the individual terminal 112 for Band 41 It will not be done.
  • the insertion loss between the common terminal 110c and the individual terminal 111 for the Band 38 has the following value in the HB2 band. That is, when the Band 38 is used, loss reduction is achieved for the high frequency signal of the HB2 band output to the individual terminal 111 for the Band 38.
  • the high frequency signal output to the individual terminal 111 for the Band 38 is attenuated in the lower band side than the HB2 band due to the influence of the attenuation characteristic of the composite circuit of the impedance circuits Z1 and Z4. That is, the high frequency signal is attenuated in the lower band side than the HB2 band by the high pass filter circuit formed of the capacitor C11 of the impedance circuit Z1, the capacitor C41 of the impedance circuit Z4 and the inductor L41.
  • the high frequency signal is attenuated at a higher frequency side than the HB2 band due to the influence of attenuation characteristics of the combining circuit of the impedance circuits Z2 and Z3. That is, the high frequency signal is attenuated on the higher side than the HB2 band by the LC series resonant circuit configured of the capacitor C21 of the impedance circuit Z2, the capacitor C31 of the impedance circuit Z3 and the inductor L31.
  • the insertion loss between the common terminal 110c and the individual terminal 112 for Band 41 has the following value in the HB2 band. That is, when the Band 38 is used, the high frequency signal of the HB2 band is not substantially output to the individual terminal 112 for the Band 41.
  • the high frequency signal output to the individual terminal 112 for the Band 41 is attenuated in the lower band side than the HB2 band due to the influence of the attenuation characteristic of the composite circuit of the impedance circuits Z2 and Z4. That is, the high frequency signal is attenuated in the lower band side than the HB2 band by the high pass filter circuit configured of the capacitor C21 of the impedance circuit Z2, the capacitor C41 of the impedance circuit Z4 and the inductor L41.
  • the impedance circuit Z1 and the impedance circuit Z2 have the same circuit configuration using circuit elements having the same element value. That is, the capacitance value of the capacitor C11 and the capacitance value of the capacitor C21 are equal. For this reason, comparing the case where the switch SW1 is off and the switch SW2 is on with the case where the switch SW1 is on and the switch SW2 is off, the characteristics of the individual terminals 111 and 112 and the matters related thereto are different. Therefore, in the following, the characteristics will be described in a simplified manner.
  • FIG. 6 is a Smith chart showing the impedance characteristic of the branching circuit 11 when the switch SW1 is on and the switch SW2 is off in this embodiment.
  • FIG. 7 is a graph showing the pass characteristic of the branching circuit 11 when the switch SW1 is on and the switch SW2 is off in this embodiment. Specifically, in the drawing, the insertion loss between the common terminal 110c and the individual terminal 111 for the Band 38 and the insertion loss between the common terminal 110c and the individual terminal 112 for the Band 41 are shown.
  • the impedance at the individual terminal 111 and the impedance at the individual terminal 112 are interchanged as compared with the impedance characteristic shown in FIG. There is.
  • the high frequency signal in the HB2 band input to the common terminal 110c is output with low loss from the individual terminal 112 for Band 41, and almost all output from the individual terminal 111 for Band 38. It will not be done. That is, the passage characteristic shown in FIG. 7 shows the characteristic in which the passage characteristic shown in FIG. 5 is replaced.
  • loss reduction is achieved for the high frequency signal of the HB2 band output to the individual terminal 112 for the Band 41 when the Band 41 is used.
  • the high frequency signal output to the individual terminal 112 for the Band 41 is attenuated in the lower band side than the HB2 band due to the influence of the attenuation characteristic of the composite circuit of the impedance circuits Z2 and Z4. Further, the high frequency signal is attenuated on the higher side than the HB2 band due to the influence of the attenuation characteristic of the combining circuit of the impedance circuits Z1 and Z3.
  • the Band 41 when the Band 41 is used, the high frequency signal of the HB2 band is not substantially output to the individual terminal 111 for the Band 38. This is due to the influence of the attenuation characteristic of the impedance circuit Z3 which gives characteristics to the parallel arms of the individual terminals 111 for the Band 38.
  • the high frequency signal output to the individual terminal 111 for the Band 38 is attenuated in the lower band side than the HB2 band due to the influence of the attenuation characteristic of the composite circuit of the impedance circuits Z1 and Z4.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the multiplexer 9 according to the comparative example.
  • the multiplexer 9 shown in this figure is different from the multiplexer 1 according to the embodiment in that a multiplexer circuit 91 having a switch SW9 is provided instead of the demultiplexer circuit 11.
  • the switch SW9 is a SPDT type switch element, and the common terminal a0 is connected to the common terminal 110c of the branching circuit 91, one selection terminal a1 is connected to the individual terminal 111 of the branching circuit 91, and the other selection terminal a2 is connected to the individual terminal 112 of the diplexer circuit 91.
  • the diplexer circuit 91 outputs the high frequency signal of the HB2 band input to the common terminal 110 c from the individual terminal 111 or 112 by switching the switch SW 9 according to the control signal. That is, the multiplexer 9 according to the comparative example switches between the first state in which the high frequency signal of Band 38 is output from the output terminal 101 and the second state in which the high frequency signal of Band 41 is output from the output terminal 102 according to the control signal. Can. Here, in the first state, the filter 21 for Band 38 is used, while in the second state, the filter 22 for Band 41 is used.
  • FIG. 9 is a graph showing the pass characteristics of the multiplexer when the filter 21 for Band 38 is used in comparison with the example and the comparative example.
  • FIG. 10 is a graph showing the pass characteristics of the multiplexer when the filter 22 for Band 41 is used in comparison with the example and the comparative example.
  • the pass characteristic of the multiplexer 1 according to the embodiment is shown, and in the right column of these figures, the pass characteristic of the multiplexer 9 according to the comparative example is shown .
  • the entire pass characteristic is shown, and in the lower part of these figures, among the pass characteristics shown in the upper part, the pass band and the periphery thereof are shown enlarged.
  • the multiplexer 1 uses the filter 21 for the Band 38 (see FIG. 9) and the filter 22 for the Band 41 (see FIG. 9) as compared to the multiplexer 9 according to the comparative example. Insertion loss (ie, loss) in the passband is reduced in any of FIG.
  • the terminal to which the high frequency signal is output is switched by the switch SW9 provided on the main path connecting the input terminal 100c and the output terminals 101 and 102. For this reason, since the output high frequency signal is affected by the on resistance of the switch SW9, low loss in the pass band is prevented.
  • the individual terminals 111 and 112 to which the high frequency signal is output are switched by the switch circuit 12 provided in the path connecting the main path and the ground.
  • the output high frequency signal is less likely to be affected by the on resistance of the switch element constituting the switch circuit 12, so that loss can be reduced in the pass band both when using Band 38 and when using Band 41. .
  • the influence of the attenuation characteristic of the composite circuit of the impedance circuits Z1 and Z4 and the influence of the attenuation characteristic of the composite circuit of the impedance circuits Z2 and Z4 make the HB2 compared to the comparative example.
  • a large amount of attenuation can be secured on the lower side of the band.
  • the influence of the attenuation characteristic of the composite circuit of the impedance circuits Z1 and Z3 and the influence of the attenuation characteristic of the composite circuit of the impedance circuits Z2 and Z3 make the HB2 compared to the comparative example.
  • a large amount of attenuation can be secured on the high band side of the band. That is, according to the multiplexer 1 of the embodiment, as compared with the comparative example, the attenuation outside the pass band can be improved both when using the Band 38 and when using the Band 41.
  • the impedance circuit Z1 is provided in series on the path r1 connecting the common terminal 110c and the individual terminal 111 with the diplexer circuit 11.
  • An impedance circuit Z2 provided in series on a path r2 connecting the common terminal 110c and the individual terminal 112, and an impedance circuit Z3 and a switch circuit 12.
  • the switch circuit 12 selects only one of the node N1 on the path r1 between the impedance circuit Z1 and the individual terminal 111 and the node N2 on the path r2 between the impedance circuit Z2 and the individual terminal 112. Connect to ground through Z3.
  • the impedance circuit Z1, the impedance circuit Z2, and the impedance circuit Z3, it is possible to achieve low loss in the pass band while securing isolation.
  • the switch circuit 12 connects the node N1 to the ground via the impedance circuit Z3, the branching circuit 11 outputs the high frequency signal output to the individual terminal 111 to the individual terminal 112. It is possible to reduce the loss in the pass band while securing the isolation with the high frequency signal.
  • the switch circuit 12 connects the node N2 to the ground via the impedance circuit Z3, the branching circuit 11 mixes the high frequency signal output to the individual terminal 112 with the high frequency signal output to the individual terminal 111. In the pass band, it is possible to reduce the loss while securing the isolation. Therefore, it is possible to realize a multiplexer capable of achieving low loss in the pass band while securing isolation.
  • the impedance of the diplexer circuit 11 at the individual terminal 111 has the first frequency. It is approximately equal to the scaled impedance in the band (Band A, in the example Band 38). As a result, it is possible to suppress the reflection loss due to the mismatch at the individual terminal 111 for the high frequency signal of the first frequency band. Further, in the above case, the impedance of the branching circuit 11 at the individual terminal 112 is approximately equal to 0 ⁇ or infinity in the second frequency band (Band B, Band 41 in the embodiment). Thus, the high frequency signal in the second frequency band can be prevented from passing through the individual terminal 112.
  • high frequency signals in the second frequency band that can pass through the individual terminals 112 can be attenuated. Therefore, when using the first frequency band, that is, when passing the high frequency signal of the first frequency band, it is possible to reduce the loss within the first frequency band and to increase the attenuation of the second frequency band.
  • the impedance of the diplexer circuit 11 at the individual terminal 112 has the second frequency. It is approximately equal to the scaled impedance in the band. As a result, it is possible to suppress the reflection loss due to the mismatch at the individual terminal 112 for the high frequency signal of the second frequency band. Further, in the above case, the impedance of the branching circuit 11 at the individual terminal 111 is substantially equal to 0 ⁇ or infinity in the first frequency band. Thus, the high frequency signal in the first frequency band can be prevented from passing through the individual terminal 111.
  • the high frequency signal of the first frequency band that can pass through the individual terminal 111 can be attenuated. Therefore, when using the second frequency band, that is, when passing the high frequency signal of the second frequency band, it is possible to reduce the loss in the second frequency band and to increase the attenuation of the first frequency band. Therefore, in view of the effect exhibited when using the second frequency band and the effect exhibited when using the first frequency band described above, when using either the first frequency band or the second frequency band Also, the loss in the passband can be reduced while securing isolation.
  • the impedance circuit Z1 is the capacitor C11 provided in series on the path r1.
  • the inductor often has a Q value worse than that of the capacitor. Therefore, since the impedance circuit Z1 is the capacitor C11, it is possible to reduce the loss in the pass band when using the first frequency band.
  • the impedance circuit Z2 is the capacitor C21 provided in series on the path r2.
  • the inductor often has a Q value worse than that of the capacitor. Therefore, since the impedance circuit Z2 is the capacitor C21, it is possible to reduce the loss in the pass band when the second frequency band is used.
  • the impedance circuit Z3 is an LC series resonant circuit in which the inductor L31 and the capacitor C31 are connected in series, and the first frequency band The resonance frequency at which the impedance is minimized is in or near a frequency band overlapping the second frequency band.
  • the second frequency band can be further attenuated when the first frequency band is used, and the first frequency band can be further attenuated when the second frequency band is used. Therefore, the isolation can be improved in any use of the first frequency band and the second frequency band.
  • the impedance of the diplexer circuit 11 at the common terminal 110c can be adjusted to a desired impedance. Therefore, it is possible to suppress the reflection loss due to the mismatch at the common terminal 110c, so it is possible to further reduce the loss in the pass band.
  • the impedance circuit Z4 and the capacitor C41 provided in series in the common connection portion between the route r1 and the route r2 And an inductor L41 for connecting the node of the node and the ground.
  • the adjustment range of the impedance of the diplexer circuit 11 in the common terminal 110c can be expanded. Therefore, in the common terminal 110c, the reflection loss due to the mismatch can be further suppressed by achieving the matching with higher accuracy, and therefore, it is possible to further reduce the loss in the pass band.
  • the switch circuit 12 has one terminal connected to the node N1 and the other terminal connected to the ground via the impedance circuit Z3; And a switch SW2 having a terminal connected to the node N2 and the other terminal connected to ground via the impedance circuit Z3.
  • the number of the impedance circuits Z3 can be reduced by sharing the impedance circuits Z3 with the switches SW1 and SW2, so that the size of the branching circuit 11 can be reduced. Therefore, the size reduction of the entire multiplexer 1 can be achieved.
  • the multiplexer according to the present embodiment is not limited to the above configuration. Therefore, hereinafter, modifications 1 to 3 of the above-described embodiment will be described as one example of various modifications.
  • the impedance circuit Z3 is provided commonly to the paths r1 and r2. That is, the switch circuit 12 connects the nodes N1 and N2 to the ground via the same impedance circuit Z3.
  • the impedance circuit Z3 may be separately provided in the paths r1 and r2.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of the multiplexer 1A according to the first modification of the first embodiment.
  • the branching circuit 11A included in the multiplexer 1A shown in this figure is different from the branching circuit 11 shown in FIG. 2 in that the impedance circuit Z3 is individually provided in the paths r1 and r2.
  • the diplexer circuit 11A includes a series circuit of the switch SW1 and one impedance circuit Z3, and a series circuit of the switch SW2 and another impedance circuit Z3.
  • a series circuit of the switch SW1 and one impedance circuit Z3 is provided on a path connecting the node N1 and the ground.
  • a series circuit of the switch SW2 and the other impedance circuit Z3 is provided on a path connecting the node N2 to the ground.
  • the switches SW1 and SW2 connect only one of the nodes N1 and N2 to the ground via the impedance circuit Z3, so the same effect as the multiplexer 1 described above is obtained. be able to.
  • connection order of the switch SW1 and the impedance circuit Z3 connected in series to the switch SW1 is not particularly limited, and the switch SW1 may be on the node N1 side, and the impedance circuit Z3 is a node It may be on the N1 side. Further, the switch SW1 may be connected between the capacitor C31 and the inductor L31 which constitute the impedance circuit Z3. These matters also apply to the connection order of the switch SW2 and the impedance circuit Z3 connected in series therewith.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of the multiplexer 1B according to the second modification of the first embodiment.
  • the branching circuit 11B included in the multiplexer 1B shown in the figure is different from the branching circuit 11 shown in FIG. 2 in that the impedance circuit Z4 is not provided.
  • FIG. 13 is a Smith chart showing the impedance characteristic of the branching circuit 11B when the switch SW1 is off and the switch SW2 is on in this modification.
  • FIG. 14 is a graph showing the pass characteristic of the branching circuit 11B when the switch SW1 is off and the switch SW2 is on in this modification.
  • the impedance in the HB2 band of the common terminal 110c and the impedance in the HB2 band of the individual terminal 111 for the Band 38 are lower than in the embodiment shown in FIG. It deviates from 50 ⁇ . That is, at the common terminal 110c and the individual terminal 111, the impedance is mismatched (mismatched) in the HB2 band.
  • the impedance circuit Z4 is not provided. For this reason, the high frequency signal output to the individual terminal 111 for the Band 38 is not easily attenuated on the lower side than the HB2 band by not being affected by the attenuation characteristic of the combination circuit of the impedance circuits Z1 and Z4. Similarly, the high frequency signal output to the individual terminal 112 for the Band 41 is less susceptible to attenuation on the lower band side than the HB2 band by not being affected by the attenuation characteristic of the combination circuit of the impedance circuits Z2 and Z4.
  • the provision of the impedance circuits Z1 to Z3 and the switch circuit 12 can achieve the same effect as the multiplexer 1 described above. That is, since the individual terminals 111 and 112 to which the high frequency signal is output can be switched without providing a switch on the main path connecting the input terminal 100c and the individual terminals 111 and 112, loss reduction in the pass band can be achieved. Is taken.
  • the impedance circuit Z4 is not provided, so that the impedance of the branching circuit 11B at the common terminal 110c deviates from 50 ⁇ in the HB2 band. That is, when the standardized impedance on the common terminal 110c side of the branching circuit 11B is 50 ⁇ , mismatching occurs in the common terminal 110c in the HB2 band. Therefore, in this case, although it is possible to suppress the loss due to the on-resistance of the switch provided on the main path in the present modification as in the example, the example due to the influence of the loss (reflection loss) due to the mismatching. The loss is greater than that.
  • FIG. 15 is a diagram showing a configuration of the multiplexer 1C according to the third modification of the first embodiment.
  • the multiplexer 1C shown in the figure further corresponds to Band 7 Rx (reception band of Band 7: 2620-2690 MHz) included in the HB 2 band, as compared with the multiplexer 1 according to the embodiment.
  • the multiplexer 1C further includes a Band 38, which is an example of a first frequency band, and a Band 43, which is an example of a second frequency band, in a third frequency band at least partially overlapping with the multiplexer 1 according to the embodiment.
  • a filter 23 is provided to pass high frequency signals of Band 7 Rx, which is an example.
  • the filter 23 is an example of a third filter.
  • the high frequency signal that has passed through the filter 23 is output from the output terminal 103 of the multiplexer 1C.
  • the multiplexer 1C includes a branching circuit 11C having three individual terminals 111 to 113 instead of the branching circuit 11 having two individual terminals 111 and 112 as compared with the multiplexer 1 according to the embodiment.
  • the branching circuit 11C further connects the individual terminal 113, which is an example of the third individual terminal connected to the filter 23, the common terminal 110c, and the individual terminal 113, as compared with the branching circuit 11.
  • an impedance circuit Z5 which is a fifth impedance circuit provided in series on a path r3 which is a third path.
  • the impedance circuit Z5 is provided on the path r3 between the branch point n and the individual terminal 113.
  • the impedance circuit Z5 is a capacitor C51 provided in series on the path r3.
  • the configuration of the impedance circuit Z5 is not limited to this.
  • the branching circuit 11C is a switching circuit 12C that is configured by three SPST type switches SW1 to SW3 instead of the switching circuit 12 that is configured by two SPST type switches SW1 and SW2 compared to the branching circuit 11. Have.
  • the switch SW3 switches between conduction and non-conduction between the impedance circuit Z3 and the node N3.
  • the node N3 is a third node on the path r3 between the impedance circuit Z5 and the individual terminal 113.
  • the switch circuit 12C connects any one of the nodes N1 to N3 to the ground via the impedance circuit Z3. That is, according to the control signal, only one of the switches SW1 to SW3 is nonconductive (off), and the other is conductive (on).
  • the impedances of the common terminals 110c and the individual terminals 111 to 113 of the branching circuit 11C configured as described above are adjusted by the impedance circuits Z1 to Z5 so as to satisfy the following.
  • the impedance of the branching circuit 11C at the individual terminal 111 is approximately equal to the scaled impedance such as 50 ⁇ in the HB2 band. That is, in this case, the impedance is approximately equal to the scaled impedance in Band 38 included in the HB2 band. Also, in this case, the impedance of the branching circuit 11C at each of the individual terminals 112 and 113 is approximately equal to 0 ⁇ or infinity in the HB2 band.
  • the impedance of the branching circuit 11C at the individual terminal 112 is substantially equal to 0 ⁇ or infinity at Band 41 included in the HB2 band.
  • the impedance of the branching circuit 11C at the individual terminal 113 is approximately equal to 0 ⁇ or infinity at Band 7 Rx included in the HB2 band.
  • the impedance of the branching circuit 11C at the individual terminal 112 is approximately equal to the standardized impedance such as 50 ⁇ in the HB2 band. That is, in this case, the impedance is approximately equal to the scaled impedance in Band 41 included in the HB2 band. Also, in this case, the impedance of the branching circuit 11C at each of the individual terminals 111 and 113 is approximately equal to 0 ⁇ or infinity in the HB2 band.
  • the impedance of the branching circuit 11C at the individual terminal 111 is approximately equal to 0 ⁇ or infinity at Band 38 included in the HB2 band.
  • the impedance of the branching circuit 11C at the individual terminal 113 is approximately equal to 0 ⁇ or infinity at Band 7 Rx included in the HB2 band.
  • the impedance of the branching circuit 11C at the individual terminal 111 is approximately equal to the standardized impedance such as 50 ⁇ in the HB2 band. That is, in this case, the impedance is approximately equal to the scaled impedance in Band7Rx included in the HB2 band. Further, in this case, the impedance of the branching circuit 11C at each of the individual terminals 111 and 112 is approximately equal to 0 ⁇ or infinity in the HB2 band.
  • the impedance of the branching circuit 11C at the individual terminal 111 is approximately equal to 0 ⁇ or infinity at Band 38 included in the HB2 band.
  • the impedance of the branching circuit 11C at the individual terminal 112 is approximately equal to 0 ⁇ or infinity at Band 41 included in the HB2 band.
  • the multiplexer 1C configured as described above outputs a first state in which the high frequency signal of the Band 38 is output from the output terminal 101, a second state in which the high frequency signal of the Band 41 is output from the output terminal 102, and Band7Rx according to the control signal. And the third state in which the high frequency signal is output from the output terminal 103 can be switched.
  • FIG. 16 is a graph showing the pass characteristic of the multiplexer 1C according to the third modification of the first embodiment. Specifically, in the upper part of the figure, the passage characteristic when the switch SW1 is off and the switches SW2 and SW3 are on is shown. The middle part of the figure shows the pass characteristic when the switches SW1 and SW3 are on and the switch SW2 is off. The lower part of the figure shows the pass characteristics when the switches SW1 and SW2 are on and the switch SW3 is off.
  • the Band 21 filter 21 is used.
  • the filter 22 for the Band 41 is used.
  • the filter 23 for Band 7 Rx is used.
  • any of the impedance circuits Z1, Z2 and Z5 provided in series on the paths r1 to r3 and any of the nodes N1 to N3 on the paths r1 to r3 are provided.
  • the multiplexers described in the first embodiment and the respective variations thereof can be applied to the high frequency front end circuit and the communication apparatus including the same. Therefore, in the second embodiment, such a high frequency front end circuit and communication apparatus will be described by taking a configuration including the multiplexer 1 according to the first embodiment as an example.
  • the high frequency front end circuit and the communication apparatus according to the present embodiment may be configured to include any of the above-described modified examples.
  • FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the communication apparatus 5 according to the second embodiment.
  • the communication device 5 shown in the figure corresponds to Band A and Band B, and includes an antenna element 2, a high frequency front end circuit 4, and an RFIC 3.
  • the communication device 5 may not have the antenna element 2.
  • the high frequency front end circuit 4 is provided at the front end of the communication device 5 and transmits a high frequency signal between the antenna element 2 and the RFIC 3. Specifically, the high frequency front end circuit 4 includes the multiplexer 1 described above and the amplifier circuits 41 and 42 connected to the multiplexer 1.
  • the amplifier circuits 41 and 42 are low noise amplifiers (low noise amplifiers) corresponding to BandA and BandB, respectively, and amplify the high frequency signal output from the multiplexer 1 and output it to the RFIC 3.
  • the RFIC 3 configures an RF signal processing circuit that processes at least one of the high frequency signal output to the high frequency front end circuit 4 and the high frequency signal input from the high frequency front end circuit 4. In the present embodiment, the RFIC 3 processes the high frequency signal input from the high frequency front end circuit 4.
  • the RFIC 3 also functions as a control unit that controls the switch circuit 12 (see FIG. 1) of the multiplexer 1. Specifically, the RFIC 3 switches the output terminals 101 and 102 to which the high frequency signal is output according to the switching of the band to be used by outputting a control signal according to the band to be used to the switch circuit 12.
  • the control unit that controls the switch circuit 12 is not limited to the RFIC 3, and may be, for example, a control IC provided in a BBIC (Baseband Integrated Circuit) or the high frequency front end circuit 4.
  • BBIC Baseband Integrated Circuit
  • the communication quality can be improved by providing the multiplexer 1 whose loss is reduced in the frequency band of the band to be used.
  • Modification of Embodiment 2 The configuration of the multiplexer described in the first embodiment and each of the modifications can be applied to a high frequency front end circuit corresponding to CA using a plurality of bands simultaneously and a communication apparatus including the same. Therefore, in a modification of the second embodiment, such a high-frequency front end circuit and communication apparatus will be described taking a configuration including the multiplexer 1 according to the example of the first embodiment as an example.
  • the high frequency front end circuit and the communication apparatus according to the present modification may be configured to include any of the above described modifications.
  • FIG. 18 is a diagram showing the configuration of a communication apparatus 5D according to a modification of the second embodiment.
  • the communication device 5D shown in the figure is included in Band 40 (2300-2400 MHz) and Band 30 Rx (reception band of Band 30: 2350-2360 MHz) included in the HB1 band (2300-2400 MHz) and in the HB2 band (2496-2690 MHz).
  • Band 41 2496-2690 MHz
  • the Band 38 (2570-2620 MHz)
  • the communication device 5D may not have the antenna element 2.
  • the high-frequency front end circuit 4D and the RFIC 3D are mainly different from the high-frequency front end circuit 4 and the RFIC 3 in the second embodiment in the point corresponding to CA and the matters related thereto. Therefore, in the following, the high frequency front end circuit 4D and the RFIC 3D will be respectively described focusing on differences from the high frequency front end circuit 4 and the RFIC 3, and the other points will be simplified and described.
  • the high frequency front end circuit 4D includes a multiplexer 1D and amplification circuits 41a, 42a, 41b and 42b connected to the multiplexer 1D.
  • the amplifier circuits 41a, 42a, 41b and 42b are low noise amplifiers corresponding to the Band 41, Band 38, Band 40 and Band 30 Rx, respectively, and amplify the high frequency signal outputted from the multiplexer 1D and output it to the RFIC 3D.
  • the multiplexer 1D includes branching circuits 11Da and 11Db, filters 21a, 22a, 21b and 22b, and a matching circuit 30.
  • Each of the branching circuits 11Da and 11Db corresponds to the branching circuit 11 in the above-described embodiment.
  • the branching circuit 11Da is a branching circuit for HB2 having a common terminal 110ca corresponding to the common terminal 110c and individual terminals 111a and 112a respectively corresponding to the individual terminals 111 and 112.
  • the branching circuit 11Da further includes impedance circuits Z1a to Z4a corresponding to the impedance circuits Z1 to Z4, and switches SW1a and SW2a corresponding to the switches SW1 and SW2, respectively.
  • the branching circuit 11Db is a branching circuit for HB1 having a common terminal 110cb corresponding to the common terminal 110c and individual terminals 111b and 112b respectively corresponding to the individual terminals 111 and 112.
  • the branching circuit 11Db further includes impedance circuits Z1b to Z4b corresponding to the impedance circuits Z1 to Z4, and switches SW1b and SW2b corresponding to the switches SW1 and SW2, respectively.
  • Each of the branching circuits 11Da and 11Db has impedance characteristics different from those of the branching circuit 11 in the above-described embodiment. This will be described using the branching circuit 11Da.
  • the branching circuit 11Db can be said to be the same as the branching circuit 11Da, so the detailed description thereof will be omitted.
  • the impedance characteristic of the branching circuit 11Da and the impedance characteristic of the branching circuit 11Db are not limited to the same but may be different.
  • at least one of the branching circuits 11Da and 11Db may have the same impedance characteristics as the branching circuit 11 in the embodiment.
  • FIG. 19 is a Smith chart showing the impedance characteristic of the branching circuit 11Da for HB2 under a certain condition in the present modification. Specifically, the figure shows the impedance characteristics when the switch SW1a is off and the switch SW2a is on, that is, when the Band 41 is used.
  • the impedances of the terminals 111a in the HB2 band are both deviated from 50 ⁇ . These impedances are approximately equal to the scaled impedance of the common terminal 110c in the present modification and the scaled impedance of the individual terminal 111a in the present modification, respectively.
  • the impedance in the HB2 band of the individual terminal 112 a for Band 38 shown by “individual terminal for B 38” in the drawing is close to 0 ⁇ .
  • the high frequency signal in the HB2 band input to the common terminal 110 ca is output with low loss from the individual terminal 111 a for Band 41, and is hardly output from the individual terminal 112 a for Band 38. That is, in this case, the branching circuit 11Da in the present modification exhibits the same passing characteristic as the branching circuit 11 in the embodiment.
  • the switch SW1a When the switch SW1a is on and the switch SW2a is off, that is, the detailed description of when using Band 38 is omitted, in this case, the high frequency signal of the HB2 band input to the common terminal 110 ca is an individual terminal for Band 38 The signal is output with low loss from 112a and is hardly output from the individual terminal 111a for Band 41. That is, also in this case, the branching circuit 11Da in the present modification exhibits the same passing characteristics as the branching circuit 11 in the embodiment.
  • the filter 21a is an example of the first filter in the present modification, is connected to the individual terminal 111a, and passes a high frequency signal of Band 41, which is an example of the first frequency band in the present modification.
  • the filter 21b is an example of the second filter in the present modification, is connected to the individual terminal 112a, and passes the high frequency signal of the Band 38, which is an example of the second frequency band in the present modification.
  • the filter 21 b is another example of the first filter in this modification, and is connected to the individual terminal 111 b to pass the high frequency signal of Band 40 which is another example of the first frequency band in this modification.
  • the filter 21b is an example of the second filter in the present modification, is connected to the individual terminal 112b, and passes the high frequency signal of the Band 30 Rx, which is an example of the second frequency band in the present modification.
  • the multiplexer 1D includes a plurality of sets of the branching circuit, the first filter, and the second filter. Specifically, the multiplexer 1D includes a first set of branching circuits 11Da and filters 21a and 22a, and a second set of branching circuits 11Db and filters 21b and 22b.
  • the combination of the branching circuit, the first filter, and the second filter is not limited to two, and three or more may be provided.
  • the HB2 band including Band 41 which is the first frequency band in the first set and Band 38 which is the second frequency band includes Band 40 which is the first frequency band in the second set and Band 30 Rx which is the second frequency band.
  • the frequency is higher than that of the HB1 band.
  • the matching circuit 30 includes a common terminal 300 c, a capacitor Ca and a switch SWa, and an inductor Lb and a switch SWb.
  • the common terminal 300c is a second common terminal to which the common terminal 110ca which is the first common terminal of the first set and the common terminal 110cb which is the first common terminal of the second set are connected in common.
  • the common terminal 300 c is an input terminal of the multiplexer 1 D connected to the antenna element 2.
  • the capacitor Ca is a fifth capacitor provided in series on the path r4, which is a fourth path connecting the common terminal 300c and the common terminal 110ca.
  • the switch SWa is a third switch element connected between the node on the path r4 between the capacitor Ca and the common terminal 110ca and the ground.
  • the inductor Lb is a third inductor provided in series on a path r5 which is a fifth path connecting the common terminal 300c and the common terminal 110cb.
  • the switch SWa is a fourth switch element connected between the node on the path r5 between the inductor Lb and the common terminal 110cb and the ground.
  • the switch SWa when the multiplexer 1D transmits only the high frequency signal in the HB2 band, that is, at the time of non-CA (Non-CA) operation of the Band 41 or 38, the switch SWa is turned off and the switch SWb is turned on.
  • the switch SWa when the multiplexer 1D transmits only the high frequency signal in the HB1 band, that is, in the non-CA operation of the Band 40 or 30 Rx, the switch SWa is turned on and the switch SWa is turned off.
  • the multiplexer 1D simultaneously transmits high frequency signals in the HB2 band and the HB1 band, that is, when the CA operation is performed between one of the Bands 41 and 38 and one of the Bands 40 and 30Rx, the switch SWa is off and the switch SWa is off. Be done.
  • the impedance seen from the common terminal 300c to the path r4 is located in the third quadrant lower left than the center on the Smith chart in the HB2 band when the switch SWa is off, and It is set to exhibit capacitive in the HB1 band.
  • the impedance seen from the common terminal 300c to the path r5 is located in the second quadrant above the center on the Smith chart in the HB1 band, and exhibits an inductive property in the HB2 band. It is set to.
  • the setting of the impedance is to appropriately adjust the impedance of the branching circuit 11Da at the common terminal 110ca, the impedance of the branching circuit 11Db at the common terminal 110cb, and the element values of the capacitor Ca and the inductor Lb constituting the matching circuit 30. Is realized by For this reason, the impedance of the branching circuit 11Da at the common terminal 110ca and the impedance of the branching circuit 11Db at the common terminal 110cb are not limited to 50 ⁇ , respectively, and impedance circuits Z4a and Z4b satisfy the above impedances. Adjusted as appropriate.
  • the impedance being located in a specific quadrant means not only that the entire specific frequency band is located in a specific quadrant, but also substantially the entire specific frequency band (for example, 50). It also includes that% or more, specifically 80% or more) is located in a specific quadrant.
  • Such a multiplexer 1D can be matched in the pass band both during CA operation and during non-CA operation.
  • Table 1 shows the states (on or off) of the switches SW1a, SW2a, SW1b, SW2b, SWa and SWb at this time.
  • " ⁇ " indicates that the corresponding switch is off
  • "-" indicates that the corresponding switch is on.
  • FIG. 20 is a graph showing the pass characteristic of the multiplexer 1D according to the present modification. Specifically, in the upper left column of the figure, the pass characteristics at the time of CA operation (2CA (B40 / B41)) of Band 40 and Band 41 are shown. In the lower left column of the figure, the pass characteristics at the time of CA operation (2CA (B30Rx / B38)) of Band30Rx and Band38 are shown. In the upper middle column of the same drawing, the pass characteristic at the time of non-CA operation (Non-CA (B30Rx)) of Band30Rx is shown. In the lower center column of the figure, the pass characteristic at the time of non-CA operation (Non-CA (B40)) of Band 40 is shown.
  • the multiplexer 1D achieves low loss in the pass band in both the CA operation and the non-CA operation.
  • a plurality of sets of the demultiplexing circuits (demultiplexing circuits 11Da and 11Db), the first filters (filters 21a and 21b), and the second filters (filters 22a and 22b) are provided.
  • a matching circuit 30 is provided.
  • Loss reduction can be achieved in the pass band.
  • one of the filters 21a and 22a may not be provided. In this case, the matching circuit 30 and the other of the filters 21a and 21b may be connected without passing through the branching circuit 11Da. Further, one of the filters 21b and 22b may not be provided, and in this case, the matching circuit 30 and the other of the filters 21b and 22b may be connected without passing through the branching circuit 11Db.
  • the second frequency band at least partially overlaps the first frequency band, but at least partially overlapping means that the band end of the first frequency band and the band end of the second frequency band slightly overlap. It also includes the case where the band edge of the first frequency band and the band edge of the second frequency band are in contact with each other. Specifically, when the first frequency band is 3.3-3.6 GHz and the second frequency band is 3.6-4.2 GHz, the first frequency band and the second frequency band are each band edge Are in contact, that is, the frequency bands at least partially overlap.
  • each of the impedance circuits Z1 to Z3 is not limited to the above configuration, and may be configured by any of a capacitor, an inductor, a parallel circuit of a capacitor and an inductor, or a series circuit of a capacitor and an inductor. I don't care. The same applies to the impedance circuit Z5.
  • the impedance circuit Z4 may be configured by an inductor provided in series on a path which is a common connection portion between the path r1 and the path r2, and a capacitor connected between the path and the ground. . Further, the impedance circuit Z4 is not limited to a plurality of circuit elements, and may be configured by one circuit element.
  • the inductor often has a Q value worse than that of the capacitor. For this reason, since the impedance circuit Z4 is the capacitor C41, it is possible to reduce the loss in the pass band at any time of using the Band 38 and the Band 41.
  • the impedance of the common terminal 110c when the impedance of the common terminal 110c exhibits the capacitive property when the impedance circuit Z4 is not provided, the impedance of the common terminal 110c can be made close to 50 ⁇ by providing the impedance circuit Z4 which is the inductor L41. Therefore, when the standardized impedance in the pass band of the common terminal 110 c is 50 ⁇ , the reflection loss due to the mismatch can be suppressed, so that the loss in the pass band can be reduced. This is particularly useful when, as the filters 21 and 22, an elastic wave filter or the like whose impedance often exhibits capacitive characteristics is used.
  • an inductor or a capacitor may be further connected, or a circuit element other than the inductor and the capacitor such as a resistance element may be connected.
  • the present invention can be widely used in communication devices such as mobile phones as low-loss multiplexers used in high-frequency front end circuits and communication devices corresponding to a plurality of frequency bands.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Abstract

マルチプレクサ(1)は、共通端子(110c)、個別端子(111及び112)を有する分波回路(11)と、個別端子(111)に接続されたフィルタ(21)と個別端子(112)に接続されたフィルタ(22)とを備える。分波回路(11)は、さらに、共通端子(110c)と個別端子(111)とを接続する経路(r1)上に直列に設けられたインピーダンス回路(Z1)と、共通端子(110c)と個別端子(112)とを接続する経路(r2)上に直列に設けられたインピーダンス回路(Z2)と、インピーダンス回路(Z3)及びスイッチ回路(12)と、を備える。スイッチ回路(12)は、インピーダンス回路(Z1)と個別端子(111)との間の経路(r1)上のノード(N1)、及び、インピーダンス回路(Z2)と個別端子(112)との間の経路(r2)上のノード(N2)のうち一方のみを、インピーダンス回路(Z3)を介してグランドに接続する。

Description

マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置
 本発明は、マルチプレクサ、ならびに、これを備える高周波フロントエンド回路及び通信装置に関する。
 複数の周波数帯域(以降、「バンド」と称する場合あり)に対応する高周波フロントエンド回路として、スイッチと複数のバンドに対応する複数のフィルタとを備える高周波モジュールが開示されている(例えば、特許文献1参照)。この高周波モジュールによれば、入力端子と出力端子との間で高周波信号を伝達する主経路上に設けられたスイッチが切り替えられることにより、高周波信号を通過させるフィルタが切り替えられる。
米国特許出願公開第2016/0127015号明細書
 上記従来のスイッチと複数のフィルタとを備える回路構成は、高周波フロントエンド回路に用いられるマルチプレクサに適用することができる。このようなマルチプレクサには、通過帯域内の低損失化が求められる。
 しかしながら、上記従来の構成を用いたマルチプレクサでは、入力端子と出力端子との間で高周波信号を伝達する主経路上にスイッチが設けられているため、アイソレーションは確保されるものの、当該スイッチのオン抵抗により生じる損失によって通過帯域内の低損失化が妨げられる、という問題がある。
 そこで、本発明は、マルチプレクサ、ならびに、これを備える高周波フロントエンド回路及び通信装置について、アイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るマルチプレクサは、第1共通端子、第1個別端子及び第2個別端子を有する分波回路と、前記第1個別端子に接続され、第1周波数帯域の高周波信号を通過させる第1フィルタと、前記第2個別端子に接続され、前記第1周波数帯域に少なくとも一部重複する第2周波数帯域の高周波信号を通過させる第2フィルタと、を備え、前記分波回路は、さらに、前記第1共通端子と前記第1個別端子とを接続する第1経路上に直列に設けられた第1インピーダンス回路と、前記第1共通端子と前記第2個別端子とを接続する第2経路上に直列に設けられた第2インピーダンス回路と、第3インピーダンス回路及びスイッチ回路と、を備え、前記スイッチ回路は、前記第1インピーダンス回路と前記第1個別端子との間の前記第1経路上の第1ノード、及び、前記第2インピーダンス回路と前記第2個別端子との間の前記第2経路上の第2ノードのうち一方のみを、前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続する。
 このような構成により、第1インピーダンス回路、第2インピーダンス回路及び第3インピーダンス回路を適宜設計することにより、アイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることができる。具体的には、分波回路は、スイッチ回路によって第1ノードが第3インピーダンス回路を介してグランドに接続されている場合、第1個別端子に出力される高周波信号について、第2個別端子に出力される高周波信号とのアイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることができる。一方、分波回路は、スイッチ回路によって第2ノードが第3インピーダンス回路を介してグランドに接続されている場合、第2個別端子に出力される高周波信号について、第1個別端子に出力される高周波信号とのアイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることができる。したがって、アイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることができるマルチプレクサを実現できる。
 また、前記第1経路及び前記第2経路は、前記第1共通端子から分岐点まで共通化されており、前記第1インピーダンス回路は、前記分岐点と前記第1個別端子との間の前記第1経路上に設けられ、前記第2インピーダンス回路は、前記分岐点と前記第2個別端子との間の前記第2経路上に設けられていることにしてもよい。
 また、前記スイッチ回路によって前記第2ノードが前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続されている場合、前記第1個別端子における前記分波回路のインピーダンスは、前記第1周波数帯域において基準化インピーダンスに略等しく、前記第2個別端子における前記分波回路のインピーダンスは、前記第2周波数帯域において0Ωまたは無限大に略等しいことにしてもよい。
 このように、上記の場合、第1個別端子における分波回路のインピーダンスは、第1周波数帯域において基準化インピーダンスに略等しい。これにより、第1周波数帯域の高周波信号について、第1個別端子におけるインピーダンス不整合(以降、単に「不整合」と称する)による反射損を抑制することが可能となる。また、上記の場合、第2個別端子における分波回路のインピーダンスは、第2周波数帯域において0Ωまたは無限大に略等しい。これにより、第2周波数帯域の高周波信号について、第2個別端子の通過を妨げることができる。つまり、第2個別端子を通過し得る第2周波数帯域の高周波信号を減衰させることができる。したがって、第1周波数帯域の使用時、すなわち第1周波数帯域の高周波信号を通過させる場合に、第1周波数帯域内の低損失化かつ第2周波数帯域の高減衰化が可能となる。
 また、前記スイッチ回路によって前記第1ノードが前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続されている場合、前記第2個別端子における前記分波回路のインピーダンスは、前記第2周波数帯域において基準化インピーダンスに略等しく、前記第1個別端子における前記分波回路のインピーダンスは、前記第1周波数帯域において0Ωまたは無限大に略等しいことにしてもよい。
 このように、上記の場合、第2個別端子における分波回路のインピーダンスは、第2周波数帯域において基準化インピーダンスに略等しい。これにより、第2周波数帯域の高周波信号について、第2個別端子における不整合による反射損を抑制することが可能となる。また、上記の場合、第1個別端子における分波回路のインピーダンスは、第1周波数帯域において0Ωまたは無限大に略等しい。これにより、第1周波数帯域の高周波信号について、第1個別端子の通過を妨げることができる。つまり、第1個別端子を通過し得る第1周波数帯域の高周波信号を減衰させることができる。したがって、第2周波数帯域の使用時、すなわち第2周波数帯域の高周波信号を通過させる場合に、第2周波数帯域内の低損失化かつ第1周波数帯域の高減衰化が可能となる。よって、このような第2周波数帯域の使用時に奏される効果、及び、上述した第1周波数帯域の使用時に奏される効果を鑑みると、第1周波数帯域及び第2周波数帯域のいずれの使用時についても、アイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることができる。
 また、前記第1インピーダンス回路は、前記第1経路上に直列に設けられた第1キャパシタであることにしてもよい。
 ここで、インダクタはキャパシタに比べてQ値が悪いことが多い。このため、第1インピーダンス回路が第1キャパシタであることにより、第1周波数帯域の使用時に通過帯域内の低損失化を図ることができる。
 また、前記第2インピーダンス回路は、前記第2経路上に直列に設けられた第2キャパシタであることにしてもよい。
 上述したように、インダクタはキャパシタに比べてQ値が悪いことが多い。このため、第2インピーダンス回路が第2キャパシタであることにより、第2周波数帯域の使用時に通過帯域内の低損失化を図ることができる。
 また、前記第3インピーダンス回路は、第1インダクタと第3キャパシタとが直列接続されたLC直列共振回路であり、前記第1周波数帯域と前記第2周波数帯域とが重複する周波数帯域内または近傍にインピーダンスが極小となる共振周波数を有することにしてもよい。
 このような共振周波数を第3インピーダンス回路が有することにより、第1周波数帯域の使用時に第2周波数帯域をさらに高減衰化することができ、第2周波数帯域の使用時に第1周波数帯域をさらに高減衰化することができる。よって、第1周波数帯域及び第2周波数帯域のいずれの使用時についても、アイソレーションを向上することができる。
 また、前記第1経路及び前記第2経路は、前記第1共通端子から分岐点まで共通化されており、前記分波回路は、さらに、前記第1経路及び前記第2経路が共通化された共通接続部分に設けられた第4インピーダンス回路を備えることにしてもよい。
 このような第4インピーダンス回路を備えることにより、第1共通端子における分波回路のインピーダンスを所望のインピーダンスに調整することができる。よって、第1共通端子における不整合による反射損を抑制することが可能となるので、通過帯域内のさらなる低損失化を図ることができる。
 また、前記第4インピーダンス回路は、前記共通接続部分に直列に設けられた第4キャパシタであることにしてもよい。
 上述したように、インダクタはキャパシタに比べてQ値が悪いことが多い。このため、第4インピーダンス回路が第4キャパシタであることにより、第1周波数帯域及び第2周波数帯域のいずれの使用時についても、通過帯域内の低損失化を図ることができる。
 また、前記第4インピーダンス回路は、前記共通接続部分のノードとグランドとを接続する第2インダクタであることにしてもよい。
 これにより、第4インピーダンス回路を設けない場合に第1共通端子のインピーダンスが容量性を示す場合に、第2インダクタである第4インピーダンス回路を設けることで、第1共通端子のインピーダンスを基準化インピーダンスに近づけることができる。よって、第1共通端子において、不整合による反射損を抑制することができるので、通過帯域内の低損失化を図ることができる。このことは、第1フィルタ及び第2フィルタとしてインピーダンスが容量性を示すことが多い弾性波フィルタ等を用いた場合に、特に有用である。
 また、前記第4インピーダンス回路は、前記共通接続部分に直列に設けられた第4キャパシタと、前記共通接続部分のノードとグランドとを接続する第2インダクタと、を有することにしてもよい。
 これにより、第1共通端子における分波回路のインピーダンスの調整範囲を広げることができる。よって、第1共通端子において、より高精度に整合をとることで不整合による反射損をさらに抑制することができるので、通過帯域内のさらなる低損失化を図ることができる。
 また、前記スイッチ回路は、一方の端子が前記第1ノードに接続され、他方の端子が前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続された第1スイッチ素子と、一方の端子が前記第2ノードに接続され、他方の端子が前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続された第2スイッチ素子と、を有し、前記第1スイッチ素子及び前記第2スイッチ素子の導通及び非導通が排他的に切り替えられることにより、前記第1ノード及び前記第2ノードの一方のみを、前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続することにしてもよい。
 これにより、第3インピーダンス回路を第1スイッチ素子及び第2スイッチ素子で共有することで個数を削減できるため、分波回路の小型化が図られる。よって、マルチプレクサ全体についても小型化が図られる。
 また、前記マルチプレクサは、さらに、前記第1周波数帯域及び前記第2周波数帯域に少なくとも一部重複する第3周波数帯域の高周波信号を通過させる第3フィルタを備え、前記分波回路は、さらに、前記第3フィルタに接続された第3個別端子と、前記第1共通端子と前記第3個別端子とを接続する第3経路上に直列に設けられた第5インピーダンス回路と、を備え、前記スイッチ回路は、前記第1ノード、前記第2ノード、及び、前記第5インピーダンス回路と前記第3個別端子との間の前記第3経路上の第3ノードのうちいずれか1つ以外を、前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続することにしてもよい。
 これにより、3つの周波数帯域に対応するマルチプレクサについても、アイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることができる。
 また、前記分波回路、前記第1フィルタ及び前記第2フィルタからなる組を複数組と、さらに整合回路と、を備え、前記複数組のうち第1組における前記第1周波数帯域及び前記第2周波数帯域を包含する周波数帯域は、前記複数組のうち第2組における前記第1周波数帯域及び前記第2周波数帯域を包含する周波数帯域よりも周波数が高く、前記整合回路は、前記第1組が有する前記第1共通端子と前記第2組が有する前記第1共通端子とが共通に接続される第2共通端子と、前記第2共通端子と前記第1組が有する前記第1共通端子とを接続する第4経路上に直列に設けられた第5キャパシタと、前記第5キャパシタと前記第1組が有する前記第1共通端子との間の前記第4経路上のノードとグランドとの間に接続された第3スイッチ素子と、前記第2共通端子と前記第2組が有する前記第1共通端子とを接続する第5経路上に直列に設けられた第3インダクタと、前記第3インダクタと前記第2組が有する前記第1共通端子との間の前記第5経路上のノードとグランドとの間に接続された第4スイッチ素子と、を有することにしてもよい。
 このように分波回路、第1フィルタ及び第2フィルタからなる組を複数組備え、さらに、上記整合回路を備える。これにより、第3スイッチ素子がオフの場合に第2共通端子から見たインピーダンス、及び、第3スイッチ素子がオフの場合に第2共通端子から見たインピーダンスを適宜調整することにより、次のような効果が奏される。すなわち、第1組における第1周波数帯域または第2周波数帯域と第2組における第1周波数帯域または第2周波数帯域とのCA(Carrier-Aggregation:キャリアアグリゲーション)動作時、及び、第1組における第1周波数帯域または第2周波数帯域あるいは第2組における第1周波数帯域または第2周波数帯域の非CA動作時のいずれにおいても、アイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることができる。
 また、本発明の一態様に係る高周波フロントエンド回路は、上記いずれかのマルチプレクサと、前記マルチプレクサに接続された増幅回路と、を備える。
 このような高周波フロントエンド回路によれば、通過帯域内が低損失化されたマルチプレクサを備えることにより、通信品質の向上を図ることができる。
 また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記の高周波フロントエンド回路と、前記高周波フロントエンド回路に出力する高周波信号、及び、前記高周波フロントエンド回路から入力された高周波信号の少なくとも一方を信号処理するRF信号処理回路と、を備え、前記RF信号処理回路は、さらに、前記スイッチ回路による接続を切り替える。
 このような通信装置によれば、通過帯域内が低損失化されたマルチプレクサを備えることにより、通信品質の向上を図ることができる。
 本発明によれば、マルチプレクサ、ならびに、これを備える高周波フロントエンド回路及び通信装置について、アイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることができる。
図1は、実施の形態1に係るマルチプレクサの構成を示す図である。 図2は、実施例に係る分波回路の構成を示す図である。 図3は、実施例に係る分波回路について、スイッチのオン及びオフが異なる2つの状態を示す図である。 図4は、実施例において、一方のスイッチがオフかつ他方のスイッチがオンの場合における分波回路のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 図5は、実施例において、一方のスイッチがオフかつ他方のスイッチがオンの場合における分波回路の通過特性を示すグラフである。 図6は、実施例において、一方のスイッチがオンかつ他方のスイッチがオフの場合における分波回路のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 図7は、実施例において、一方のスイッチがオンかつ他方のスイッチがオフの場合における分波回路の通過特性を示すグラフである。 図8は、比較例に係るマルチプレクサの構成を示す図である。 図9は、Band38用のフィルタの使用時におけるマルチプレクサの通過特性を、実施例及び比較例で比較して示すグラフである。 図10は、Band41用のフィルタの使用時におけるマルチプレクサの通過特性を、実施例及び比較例で比較して示すグラフである。 図11は、実施の形態1の変形例1に係るマルチプレクサの構成を示す図である。 図12は、実施の形態1の変形例2に係るマルチプレクサの構成を示す図である。 図13は、実施の形態1の変形例2において、一方のスイッチがオフかつ他方のスイッチがオンの場合における分波回路のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 図14は、実施の形態1の変形例2において、一方のスイッチがオフかつ他方のスイッチがオンの場合における分波回路の通過特性を示すグラフである。 図15は、実施の形態1の変形例3に係るマルチプレクサの構成を示す図である。 図16は、実施の形態1の変形例3に係るマルチプレクサの通過特性を示すグラフである。 図17は、実施の形態2に係る通信装置の構成を示すブロック図である。 図18は、実施の形態2の変形例に係る通信装置の構成を示す図である。 図19は、実施の形態2の変形例において、ある条件の場合におけるHB2用の分波回路のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 図20は、実施の形態2の変形例に係るマルチプレクサの通過特性を示すグラフである。
 以下、本発明の実施の形態に係るマルチプレクサ等について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさ、または大きさの比は、必ずしも厳密ではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する場合がある。また、キャパシタ及びインダクタ等の回路素子の素子値は、要求仕様に応じて適宜調整され得る。
 (実施の形態1)
 [1. マルチプレクサの全体構成]
 図1は、実施の形態1に係るマルチプレクサ1の構成を示す図である。なお、同図には、マルチプレクサ1に接続されるアンテナ素子2も示されている。
 マルチプレクサ1は、周波数帯域が少なくとも一部重複する複数のバンドに対応し、RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)等の制御部(図示せず)からの制御信号にしたがって、複数のバンドのうちいずれか1つのバンドの高周波信号を伝達する。本実施の形態では、マルチプレクサ1は、BandA及びBandBの2つのバンドに対応する受信用のマルチプレクサである。
 例えば、BandA及びBandBは、それぞれ、699-960MHz、1.2-2.7GHz及び3.3-5GHzのうちの少なくとも1つを通過帯域に含むバンドである。
 なお、マルチプレクサ1は、受信用のマルチプレクサに限らず、送信用のマルチプレクサであってもかまわない。このため、マルチプレクサ1の使用態様によっては、後述する入力端子が出力端子となり、後述する出力端子が入力端子となることがある。また、マルチプレクサ1は、増幅回路等で増幅された高周波信号を合波してRFIC等に出力するコンバイナとして用いられてもかまわない。
 具体的には、マルチプレクサ1は、アンテナ素子2に接続された入力端子100cと、BandA用の出力端子101と、BandB用の出力端子102と、を有する。また、マルチプレクサ1は、さらに、分波回路11と、BandA用のフィルタ21と、BandB用のフィルタ22と、を備える。
 分波回路11は、第1共通端子の一例である共通端子110c、第1個別端子の一例である個別端子111、及び、第2個別端子の一例である個別端子112、を有する。この分波回路11は、制御部(図示せず)からの制御信号にしたがって、共通端子110cに入力された高周波信号を個別端子111及び112のいずれか一方から選択的に出力する選択回路である。つまり、分波回路11は、制御信号にしたがって、高周波信号を出力する端子が切り替えられる切替回路としての機能を果たす。なお、分波回路11の詳細については、後述する。
 フィルタ21は、第1周波数帯域の高周波信号を通過させる第1フィルタの一例であり、本実施の形態ではBandAの高周波信号を通過させる。フィルタ22は、第2周波数帯域の高周波信号を通過させる第2フィルタの一例であり、本実施の形態ではBandBの高周波信号を通過させる。これらフィルタ21及び22それぞれの構成は特に限定されないが、例えば、弾性波フィルタ、LCフィルタ及び誘電体フィルタ等が用いられる。
 ここで、BandA及びBandBは、周波数帯域が一部重複しており、本実施の形態では、一方の周波数帯域が他方の周波数帯域を包含する。なお、BandA及びBandBの周波数関係は、これに限らず、例えば、一方の周波数帯域の高域部分と他方の周波数帯の低域部分とが重複していてもかまわない。
 また、分波回路11に入力され得る高周波信号、及び、分波回路11から出力され得る高周波信号は、BandA及びBandBを包含する広帯域の高周波信号である。よって、マルチプレクサ1は、分波回路11の個別端子111から出力された高周波信号をフィルタ21によってフィルタリングすることにより、BandAの高周波信号を出力端子101から出力する。一方、マルチプレクサ1は、分波回路11の個別端子112から出力された高周波信号をフィルタ22によってフィルタリングすることにより、BandBの高周波信号を出力端子102から出力する。つまり、マルチプレクサ1は、制御信号に応じて、BandAの高周波信号を出力端子101から出力する第1状態と、BandBの高周波信号を出力端子102から出力する第2状態とを切り替えることができる。
 [2. 分波回路の詳細]
 次いで、分波回路11の詳細について、説明する。
 分波回路11は、さらに、インピーダンス回路Z1~Z3と、スイッチ回路12と、を備える。また、本実施の形態では、分波回路11は、さらに、インピーダンス回路Z4を備える。
 インピーダンス回路Z1は、共通端子110cと個別端子111とを接続する第1経路である経路r1上に直列に設けられた第1インピーダンス回路である。具体的には、インピーダンス回路Z1は、後述する分岐点nと個別端子111との間の経路r1上に設けられている。インピーダンス回路Z2は、共通端子110cと個別端子112とを接続する第2経路である経路r2上に直列に設けられた第2インピーダンス回路である。具体的には、インピーダンス回路Z2は、分岐点nと個別端子112との間の経路r2上に設けられている。インピーダンス回路Z3は、経路r1とグランドとを結ぶ経路上、及び、経路r2とグランドとを結ぶ経路上、に直列に設けられた第3インピーダンス回路である。ここで、経路r1及びr2は、共通端子110cから分岐点nまで共通化されている。インピーダンス回路Z4は、経路r1及び経路r2が共通化された共通接続部分に設けられた第4インピーダンス回路である。つまり、インピーダンス回路Z4は、経路r1及びr2の分岐点nと共通端子110cとの間に設けられている。
 スイッチ回路12は、インピーダンス回路Z3に接続され、当該インピーダンス回路Z3を介してグランドに接続されるノードを切り替える。具体的には、スイッチ回路12は、経路r1上のノードN1及び経路r2上のノードN2のうちいずれか1つを、インピーダンス回路Z3を介してグランドに接続する。ここで、ノードN1は、インピーダンス回路Z1と個別端子111との間の経路r1上の第1ノードである。ノードN2は、インピーダンス回路Z2と個別端子112との間の経路r2上の第2ノードである。
 本実施の形態では、スイッチ回路12は、インピーダンス回路Z3とノードN1及びN2との間に接続されている。具体的には、スイッチ回路12は、インピーダンス回路Z3とノードN1との導通及び非導通を切り替える第1スイッチ素子の一例であるSPST(Single-Pole Single -Throw)型のスイッチSW1と、インピーダンス回路Z3とノードN2との導通及び非導通を切り替える第2スイッチ素子の一例であるSPST型のスイッチSW2と、を有する。これらスイッチSW1及びSW2は、導通(オン)及び非導通(オフ)が排他的に切り替えられることにより、ノードN1及びN2のいずれか一方を、インピーダンス回路Z3を介してグランドに接続する。
 なお、スイッチ回路12は、上記の構成に限らず、例えば、共通端子がインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続され、2つの個別端子がノードN1及びN2に個別に接続されたSPDT(Single-Pole Double-Throw)型のスイッチで構成されてもかまわない。
 本実施の形態では、経路r1及び経路r2は、分岐点nで互いに接続されて共通端子110cに接続されている。なお、経路r1及び経路r2は、これに限らず、個別に共通端子110cに接続されていてもかまわない。つまり、共通端子110cと分岐点nとは、一致していてもかまわない。この場合、インピーダンス回路Z4は、共通端子110cとグランドとを結ぶ経路上に配置された回路素子によって構成される。このような回路素子としては、例えば、一方の端子が共通接続点に接続され、他方の端子がグランドに接続されたインダクタ等を用いることができる。
 このように構成された分波回路11の共通端子110c、個別端子111及び112のインピーダンスは、インピーダンス回路Z1~Z4によって以下を満たすように調整されている。
 スイッチ回路12によってノードN2がインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続されている場合、個別端子111における分波回路11のインピーダンスは、BandAにおいて50Ω等の基準化インピーダンスに略等しい。また、この場合、個別端子112における分波回路11のインピーダンスは、BandBにおいて0Ωまたは無限大に略等しい。一方、スイッチ回路12によってノードN1がインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続されている場合、個別端子112における分波回路11のインピーダンスは、BandBにおいて基準化インピーダンスに略等しい。また、この場合、個別端子111における分波回路11のインピーダンスは、BandAにおいて0Ωまたは無限大に略等しい。
 言い換えると、インピーダンス回路Z1~Z4は次の機能を果たす。
 インピーダンス回路Z1は、分波回路11が個別端子111から高周波信号を出力する場合に、個別端子111における分波回路11のインピーダンスを、BandAにおいて基準化インピーダンスに近づける。インピーダンス回路Z2は、分波回路11が個別端子112から高周波信号を出力する場合に、個別端子112における分波回路11のインピーダンスを、BandBにおいて基準化インピーダンスに近づける。インピーダンス回路Z3は、分波回路11が個別端子111から高周波信号を出力する場合に、個別端子112における分波回路11のインピーダンスを、BandAにおいて0Ωまたは無限大に近づける。一方、インピーダンス回路Z3は、分波回路11が個別端子112から高周波信号を出力する場合に、個別端子111における分波回路11のインピーダンスを、BandBにおいて0Ωまたは無限大に近づける。インピーダンス回路Z4は、共通端子110cにおける分波回路のインピーダンスを、BandA及びBandBにおいて基準化インピーダンスに近づける。
 これら分波回路11のインピーダンスに関する事項については、インピーダンス回路Z1~Z4の詳細な構成と合わせて、実施例を用いて後述する。
 なお、「インピーダンスが略等しい」とは、完全に等しいことだけでなく、概ね等しいことも含む。また、「一の周波数帯域においてインピーダンスが略等しい」とは、当該一の周波数帯域全体にわたってインピーダンスが略等しいことだけでなく、当該周波数帯域の少なくとも一部においてインピーダンスが略等しいことも含む。
 また、「基準化インピーダンス」は、50Ωに限らず、マルチプレクサ1の伝送系のインピーダンスと略等しければよい。つまり、マルチプレクサ1を構成する伝送線路の特性インピーダンス、及び、マルチプレクサ1に接続される伝送線路の特性インピーダンスは、50Ωに限られない。
 さらに、「基準化インピーダンス」は、伝送系のインピーダンスと略等しいインピーダンスに限らず、「分波回路11の前後に接続される回路と整合のとれたインピーダンス」であればよい。例えば、フィルタ21の入力インピーダンス(すなわち、分波回路11側端子におけるインピーダンス)がBandAにおいて50Ωと異なる場合、個別端子111における基準化インピーダンスは、BandAにおいて当該入力インピーダンスと複素共役関係となるようなインピーダンスであってもかまわない。また、例えば、フィルタ22の入力インピーダンスがBandBにおいて50Ωと異なる場合、個別端子112における基準化インピーダンスは、BandBにおいて当該入力インピーダンスと複素共役関係となるようなインピーダンスであってもかまわない。なお、複素共役関係とは、複素成分がキャンセルされるような関係であればよい。
 [3. 実施例]
 以下、分波回路11の詳細な構成及び特性について、本実施の形態の一例である実施例を用いて説明する。
 [3-1. 構成]
 図2は、実施例に係る分波回路11の構成を示す図である。なお、同図には、分波回路11の周囲のフィルタ21及び22等も示されている。
 本実施例に係る分波回路11は、共通端子110cに入力されたHB2帯(2496-2690MHz)の高周波信号を、個別端子111及び112のいずれか一方から出力する。また、本実施例に係るフィルタ21は、HB2帯に包含されるBand38(2570-2620MHz)の高周波信号を通過させる。また、本実施例に係るフィルタ22は、HB2帯に包含されるBand41(2496-2690MHz)の高周波信号を通過させる。
 つまり、本実施例において、分波回路11の個別端子111は、Band38用のフィルタ21に接続されるBand38用の個別端子である。また、分波回路11の個別端子112は、Band41用のフィルタ22に接続されるBand41用の個別端子である。
 なお、図中では、例えば「Band38」を「B38」のようにBとこれに続く数字とで表す。このことは、以降の図においても同様である。
 また、実施例に係る分波回路11において、インピーダンス回路Z1は、経路r1上に直列に設けられた第1キャパシタの一例であるキャパシタC11である。また、インピーダンス回路Z2は、経路r2上に直列に設けられた第2キャパシタの一例であるキャパシタC21である。また、インピーダンス回路Z3は、第1インダクタの一例であるインダクタL31と第3キャパシタの一例であるキャパシタC31とが直列接続されたLC直列共振回路である。このインピーダンス回路Z3は、Band38とBand41とが重複する周波数帯域内または近傍にインピーダンスが極小となる共振周波数を有する。また、インピーダンス回路Z4は、経路r1と経路r2との共通接続部分に直列に設けられた第4キャパシタの一例であるキャパシタC41と、当該共通接続部分のノードとグランドとの間に接続された第2インダクタの一例であるインダクタL41と、を有する。
 図3は、実施例に係る分波回路11について、スイッチSW1及びスイッチSW2のオン及びオフが異なる2つの状態を示す図である。具体的には、同図の上段には、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2がオンとなっている場合の回路図が示されている。同図の下段には、スイッチSW1がオンかつスイッチSW2がオフとなっている場合の回路図が示されている。ここで、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2がオンの場合には、Band38用のフィルタ21が使用される。一方、スイッチSW1がオンかつスイッチSW2がオフの場合には、Band41用のフィルタ22が使用される。なお、同図には、分波回路11を流れる高周波信号についても模式的に示されている。
 まず、同図の上段を参照して、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2がオンの場合について説明する。
 この場合、共通端子110cとBand38用の個別端子111とを結ぶ経路r1上には、インピーダンス回路Z1及びインピーダンス回路Z4が位置する。一方、経路r1とグランドとを接続する経路上には、インピーダンス回路Z2及びインピーダンス回路Z3が位置する。つまり、個別端子111に対して高周波信号を伝達する主経路である直列腕について、インピーダンス回路Z1及びZ4の合成特性が付与される。一方、当該直列腕とグランドとを接続する並列腕について、インピーダンス回路Z2及びZ3の合成特性が付与される。
 また、この場合、共通端子110cとBand41用の個別端子112とを結ぶ経路r2上には、インピーダンス回路Z2及びインピーダンス回路Z4が位置する。一方、経路r2とグランドとを接続する経路上には、インピーダンス回路Z3が位置する。つまり、個別端子112に対して高周波信号を伝達する主経路である直列腕について、インピーダンス回路Z2及びZ4の合成特性が付与される。一方、当該直列腕とグランドとを接続する並列腕について、インピーダンス回路Z3の特性が付与される。
 次いで、同図の下段を参照して、スイッチSW1がオンかつスイッチSW2がオフの場合について説明する。
 この場合、共通端子110cとBand41用の個別端子112とを結ぶ経路r2上には、インピーダンス回路Z2及びインピーダンス回路Z4が位置する。一方、経路r2とグランドとを接続する経路上には、インピーダンス回路Z1及びインピーダンス回路Z3が位置する。つまり、個別端子112に対して高周波信号を伝達する主経路である直列腕について、インピーダンス回路Z2及びZ4の合成特性が付与される。一方、当該直列腕とグランドとを接続する並列腕について、インピーダンス回路Z1及びZ3の合成特性が付与される。
 また、この場合、共通端子110cとBand38用の個別端子111とを結ぶ経路r1上には、インピーダンス回路Z1及びインピーダンス回路Z4が位置する。一方、当該経路r1とグランドとを接続する経路上には、インピーダンス回路Z3が位置する。つまり、個別端子111に対して高周波信号を伝達する主経路である直列腕について、インピーダンス回路Z1及びZ4の合成特性が付与される。一方、当該直列腕とグランドとを接続する並列腕について、インピーダンス回路Z3の特性が付与される。
 これにより、分波回路11は、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2がオンの場合に図4及び図5に示す特性を有し、スイッチSW1がオンかつスイッチSW2がオフの場合に図6及び図7に示す特性を有する。以下、これら特性について具体的に説明する。
 なお、以下で説明するインピーダンス特性を示すスミスチャート及び通過特性を示すグラフには、HB2帯の低域端近傍及び高域端近傍にマーカーを付加している。また、インピーダンス特性を示すスミスチャートの右には、グラフ中のマーカーm*(ここで、*はグラフ中のmに続く数値)における周波数、反射係数Γの大きさρ及び位相θ、ならびに、インピーダンス(係数のZ0は例えば50Ω)が示されている。また、通過特性を示すグラフの下には、グラフ中のマーカーm*における周波数及び挿入損失(Insertion Loss:I.L.)が示されている。このことは、以降のインピーダンス特性を示すスミスチャート及び通過特性を示すグラフのマーカーについても同様である。
 [3-2. 特性]
 [3-2-1. スイッチSW1がオフかつスイッチSW2がオンの場合]
 まず、図4及び図5を参照して、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2がオンの場合について説明する。
 図4は、本実施例において、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2がオンの場合における分波回路11のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。図5は、本実施例において、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2がオンの場合における分波回路11の通過特性を示すグラフである。具体的には、同図には、共通端子110cとBand38用の個別端子111の間の挿入損失、及び、共通端子110cとBand41用の個別端子112の間の挿入損失が示されている。このことは、以降の分波回路の通過特性を示すグラフについても、同様である。
 図4から明らかなように、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2がオンの場合、共通端子110cのHB2帯におけるインピーダンス、及び、Band38用の個別端子111のHB2帯におけるインピーダンスは、50Ωに近づいている。これに対し、Band41用の個別端子112のHB2帯におけるインピーダンスは、0Ωに近づいている。
 これにより、この場合、図5に示すように、共通端子110cに入力されたHB2帯の高周波信号は、Band38用の個別端子111から低損失で出力され、Band41用の個別端子112からはほとんど出力されないこととなる。
 具体的には、共通端子110cとBand38用の個別端子111の間の挿入損失は、HB2帯において次の値となる。つまり、Band38使用時において、Band38用の個別端子111に出力されるHB2帯の高周波信号について、低損失化が図られている。
  HB2帯低域端近傍:0.533dB
  HB2帯高域端近傍:0.569dB
 また、Band38用の個別端子111に出力される高周波信号は、インピーダンス回路Z1及びZ4の合成回路による減衰特性の影響により、HB2帯より低域側において減衰される。つまり、当該高周波信号は、インピーダンス回路Z1が有するキャパシタC11とインピーダンス回路Z4が有するキャパシタC41及びインダクタL41とで構成されるハイパスフィルタ回路により、HB2帯より低域側において減衰される。
 また、当該高周波信号は、インピーダンス回路Z2及びZ3の合成回路による減衰特性の影響により、HB2帯より高域側において減衰される。つまり、当該高周波信号は、インピーダンス回路Z2が有するキャパシタC21とインピーダンス回路Z3が有するキャパシタC31及びインダクタL31とで構成されるLC直列共振回路により、HB2帯より高域側において減衰される。
 これに対して、共通端子110cとBand41用の個別端子112の間の挿入損失は、HB2帯において次の値となる。つまり、Band38使用時において、Band41用の個別端子112には、HB2帯の高周波信号がほぼ出力されない。
  HB2帯低域端近傍:19.053dB
  HB2帯高域端近傍:23.268dB
 このことは、Band41用の個別端子112の並列腕について特性を付与するインピーダンス回路Z3の減衰特性の影響による。
 また、Band41用の個別端子112に出力される高周波信号は、インピーダンス回路Z2及びZ4の合成回路による減衰特性の影響により、HB2帯より低域側において減衰される。つまり、当該高周波信号は、インピーダンス回路Z2が有するキャパシタC21とインピーダンス回路Z4が有するキャパシタC41及びインダクタL41とで構成されるハイパスフィルタ回路により、HB2帯より低域側において減衰される。
 [3-2-2. スイッチSW1がオンかつスイッチSW2がオフの場合]
 次いで、図6及び図7を参照して、スイッチSW1がオンかつスイッチSW2がオフの場合について説明する。
 ここで、本実施例では、インピーダンス回路Z1とインピーダンス回路Z2とは、同一の素子値を有する回路素子による同一の回路構成を有する。つまり、キャパシタC11のキャパシタンス値とキャパシタC21のキャパシタンス値とは、等しい。このため、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2がオンの場合とスイッチSW1がオンかつスイッチSW2がオフの場合とを比べると、個別端子111及び112とこれに関する事項について特性が入れ替わる点が異なる。よって、以下では、特性について簡略化して説明する。
 図6は、本実施例において、スイッチSW1がオンかつスイッチSW2がオフの場合における分波回路11のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。図7は、本実施例において、スイッチSW1がオンかつスイッチSW2がオフの場合における分波回路11の通過特性を示すグラフである。具体的には、同図には、共通端子110cとBand38用の個別端子111の間の挿入損失、及び、共通端子110cとBand41用の個別端子112の間の挿入損失が示されている。
 図6から明らかなように、スイッチSW1がオンかつスイッチSW2がオフの場合におけるインピーダンス特性は、図4に示したインピーダンス特性に比べて、個別端子111におけるインピーダンスと個別端子112におけるインピーダンスとが入れ替わっている。
 これにより、この場合、図7に示すように、共通端子110cに入力されたHB2帯の高周波信号は、Band41用の個別端子112から低損失で出力され、Band38用の個別端子111からはほとんど出力されないこととなる。つまり、図7に示す通過特性は、図5に示した通過特性が入れ替わった特性を示す。
 具体的には、Band41使用時において、Band41用の個別端子112に出力されるHB2帯の高周波信号について、低損失化が図られている。
 ここで、Band41用の個別端子112に出力される高周波信号は、インピーダンス回路Z2及びZ4の合成回路による減衰特性の影響により、HB2帯より低域側において減衰される。また、当該高周波信号は、インピーダンス回路Z1及びZ3の合成回路による減衰特性の影響により、HB2帯より高域側において減衰される。
 これに対して、Band41使用時において、Band38用の個別端子111には、HB2帯の高周波信号がほぼ出力されない。このことは、Band38用の個別端子111の並列腕について特性を付与するインピーダンス回路Z3の減衰特性の影響による。
 また、Band38用の個別端子111に出力される高周波信号は、インピーダンス回路Z1及びZ4の合成回路による減衰特性の影響により、HB2帯より低域側において減衰される。
 [4. 効果等]
 以上実施例を用いて説明した本実施の形態に係るマルチプレクサ1によって奏される効果について、比較例と対比して説明する。
 まず、比較例に係るマルチプレクサについて説明する。図8は、比較例に係るマルチプレクサ9の構成を示す図である。
 同図に示すマルチプレクサ9は、実施例に係るマルチプレクサ1に比べて、分波回路11に代わり、スイッチSW9を有する分波回路91を備える点が異なる。
 スイッチSW9は、SPDT型のスイッチ素子であり、共通端子a0が分波回路91の共通端子110cに接続され、一方の選択端子a1が分波回路91の個別端子111に接続され、他方の選択端子a2が分波回路91の個別端子112に接続されている。
 このような分波回路91は、制御信号に応じてスイッチSW9が切り替えられることにより、共通端子110cに入力されたHB2帯の高周波信号を、個別端子111または112から出力する。つまり、比較例に係るマルチプレクサ9は、制御信号に応じて、Band38の高周波信号を出力端子101から出力する第1状態と、Band41の高周波信号を出力端子102から出力する第2状態とを切り替えることができる。ここで、第1状態では、Band38用のフィルタ21が使用されており、一方、第2状態では、Band41用のフィルタ22が使用されている。
 図9は、Band38用のフィルタ21の使用時におけるマルチプレクサの通過特性を、実施例及び比較例で比較して示すグラフである。図10は、Band41用のフィルタ22の使用時におけるマルチプレクサの通過特性を、実施例及び比較例で比較して示すグラフである。具体的には、これらの図の左列には実施例に係るマルチプレクサ1の通過特性が示されており、これらの図の右列には比較例に係るマルチプレクサ9の通過特性が示されている。また、これらの図の上段には通過特性全体が示されており、これらの図の下段には上段に示す通過特性のうち通過帯域及びその周辺が拡大して示されている。
 これらの図から明らかなように、実施例に係るマルチプレクサ1は、比較例に係るマルチプレクサ9に比べて、Band38用のフィルタ21の使用時(図9参照)及びBand41用のフィルタ22の使用時(図10参照)のいずれにおいても、通過帯域内における挿入損失(すなわちロス)が低減されている。
 つまり、比較例に係るマルチプレクサ9では、入力端子100cと出力端子101及び102とを接続する主経路上に設けられたスイッチSW9によって、高周波信号が出力される端子を切り替えている。このため、出力される高周波信号がスイッチSW9のオン抵抗の影響を受けてしまうので、通過帯域内の低損失が妨げられる。
 これに対して、実施例に係るマルチプレクサ1によれば、主経路とグランドとを接続する経路に設けられたスイッチ回路12によって、高周波信号が出力される個別端子111及び112を切り替えている。このため、出力される高周波信号がスイッチ回路12を構成するスイッチ素子のオン抵抗の影響を受けにくくなるので、Band38使用時及びBand41使用時のいずれにおいても、通過帯域内の低損失化が図られる。
 また、実施例に係るマルチプレクサ1によれば、インピーダンス回路Z1及びZ4の合成回路による減衰特性の影響、ならびに、インピーダンス回路Z2及びZ4の合成回路による減衰特性の影響により、比較例に比べて、HB2帯より低域側において減衰量を大きく確保することができる。また、実施例に係るマルチプレクサ1によれば、インピーダンス回路Z1及びZ3の合成回路による減衰特性の影響、ならびに、インピーダンス回路Z2及びZ3の合成回路による減衰特性の影響により、比較例に比べて、HB2帯より高域側において減衰量を大きく確保することができる。つまり、実施例に係るマルチプレクサ1によれば、比較例に比べて、Band38使用時及びBand41使用時のいずれにおいても、通過帯域外の減衰の向上が図られる。
 以上、実施例を用いて説明した本実施の形態に係るマルチプレクサ1によれば、分波回路11が、共通端子110cと個別端子111とを接続する経路r1上に直列に設けられたインピーダンス回路Z1と、共通端子110cと個別端子112とを接続する経路r2上に直列に設けられたインピーダンス回路Z2と、インピーダンス回路Z3及びスイッチ回路12と、を備える。スイッチ回路12は、インピーダンス回路Z1と個別端子111との間の経路r1上のノードN1、及び、インピーダンス回路Z2と個別端子112との間の経路r2上のノードN2のうち一方のみを、インピーダンス回路Z3を介してグランドに接続する。
 このような構成により、インピーダンス回路Z1、インピーダンス回路Z2及びインピーダンス回路Z3を適宜設計することにより、アイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることができる。具体的には、分波回路11は、スイッチ回路12によってノードN1がインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続されている場合、個別端子111に出力される高周波信号について、個別端子112に出力される高周波信号とのアイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることができる。一方、分波回路11は、スイッチ回路12によってノードN2がインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続されている場合、個別端子112に出力される高周波信号について、個別端子111に出力される高周波信号とのアイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることができる。したがって、アイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることができるマルチプレクサを実現できる。
 また、本実施の形態に係るマルチプレクサ1によれば、スイッチ回路12によってノードN2がインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続されている場合、個別端子111における分波回路11のインピーダンスは、第1周波数帯域(BandA、実施例ではBand38)において基準化インピーダンスに略等しい。これにより、第1周波数帯域の高周波信号について、個別端子111における不整合による反射損を抑制することが可能となる。また、上記の場合、個別端子112における分波回路11のインピーダンスは、第2周波数帯域(BandB、実施例ではBand41)において0Ωまたは無限大に略等しい。これにより、第2周波数帯域の高周波信号について、個別端子112の通過を妨げることができる。つまり、個別端子112を通過し得る第2周波数帯域の高周波信号を減衰させることができる。したがって、第1周波数帯域の使用時、すなわち第1周波数帯域の高周波信号を通過させる場合に、第1周波数帯域内の低損失化かつ第2周波数帯域の高減衰化が可能となる。
 また、本実施の形態に係るマルチプレクサ1によれば、スイッチ回路12によってノードN1がインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続されている場合、個別端子112における分波回路11のインピーダンスは、第2周波数帯域において基準化インピーダンスに略等しい。これにより、第2周波数帯域の高周波信号について、個別端子112における不整合による反射損を抑制することが可能となる。また、上記の場合、個別端子111における分波回路11のインピーダンスは、第1周波数帯域において0Ωまたは無限大に略等しい。これにより、第1周波数帯域の高周波信号について、個別端子111の通過を妨げることができる。つまり、個別端子111を通過し得る第1周波数帯域の高周波信号を減衰させることができる。したがって、第2周波数帯域の使用時、すなわち第2周波数帯域の高周波信号を通過させる場合に、第2周波数帯域内の低損失化かつ第1周波数帯域の高減衰化が可能となる。よって、このような第2周波数帯域の使用時に奏される効果、及び、上述した第1周波数帯域の使用時に奏される効果を鑑みると、第1周波数帯域及び第2周波数帯域のいずれの使用時についても、アイソレーションを確保しつつ、通過帯域内の低損失化を図ることができる。
 また、具体的には、本実施の形態の実施例に係るマルチプレクサ1によれば、インピーダンス回路Z1は、経路r1上に直列に設けられたキャパシタC11である。ここで、インダクタはキャパシタに比べてQ値が悪いことが多い。このため、インピーダンス回路Z1がキャパシタC11であることにより、第1周波数帯域の使用時に通過帯域内の低損失化を図ることができる。
 また、具体的には、本実施の形態の実施例に係るマルチプレクサ1によれば、インピーダンス回路Z2は、経路r2上に直列に設けられたキャパシタC21である。上述したように、インダクタはキャパシタに比べてQ値が悪いことが多い。このため、インピーダンス回路Z2がキャパシタC21であることにより、第2周波数帯域の使用時に通過帯域内の低損失化を図ることができる。
 また、具体的には、本実施の形態の実施例に係るマルチプレクサ1によれば、インピーダンス回路Z3は、インダクタL31とキャパシタC31とが直列接続されたLC直列共振回路であり、第1周波数帯域と第2周波数帯域とが重複する周波数帯域内または近傍にインピーダンスが極小となる共振周波数を有する。これにより、第1周波数帯域の使用時に第2周波数帯域をさらに高減衰化することができ、第2周波数帯域の使用時に第1周波数帯域をさらに高減衰化することができる。よって、第1周波数帯域及び第2周波数帯域のいずれの使用時についても、アイソレーションを向上することができる。
 また、本実施の形態に係るマルチプレクサ1によれば、インピーダンス回路Z4を備えることにより、共通端子110cにおける分波回路11のインピーダンスを所望のインピーダンスに調整することができる。よって、共通端子110cにおける不整合による反射損を抑制することが可能となるので、通過帯域内のさらなる低損失化を図ることができる。
 また、具体的には、本実施の形態の実施例に係るマルチプレクサ1によれば、インピーダンス回路Z4は、経路r1と経路r2との共通接続部分に直列に設けられたキャパシタC41と、共通接続部分のノードとグランドとを接続するインダクタL41と、を有する。これにより、共通端子110cにおける分波回路11のインピーダンスの調整範囲を広げることができる。よって、共通端子110cにおいて、より高精度に整合をとることで不整合による反射損をさらに抑制することができるので、通過帯域内のさらなる低損失化を図ることができる。
 また、本実施の形態に係るマルチプレクサ1によれば、スイッチ回路12は、一方の端子がノードN1に接続され、他方の端子がインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続されたスイッチSW1と、一方の端子がノードN2に接続され、他方の端子がインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続されたスイッチSW2と、を有する。これにより、インピーダンス回路Z3をスイッチSW1及びSW2で共有することで個数を削減できるため、分波回路11の小型化が図られる。よって、マルチプレクサ1全体についても小型化が図られる。
 なお、本実施の形態に係るマルチプレクサは、上述の構成に限られない。そこで、以下、各種変形例の一例として、上述した実施例の変形例1~3を用いて説明する。
 (実施の形態1の変形例1)
 上記実施の形態では、インピーダンス回路Z3は経路r1及びr2に共通に設けられていた。つまり、スイッチ回路12は、同一のインピーダンス回路Z3を介して、ノードN1及びN2をグランドに接続した。しかし、インピーダンス回路Z3は経路r1及びr2に個別に設けられていてもかまわない。
 図11は、実施の形態1の変形例1に係るマルチプレクサ1Aの構成を示す図である。
 同図に示すマルチプレクサ1Aが備える分波回路11Aは、図2に示した分波回路11に比べ、インピーダンス回路Z3が経路r1及びr2に個別に設けられている点が異なる。
 つまり、分波回路11Aは、スイッチSW1と一のインピーダンス回路Z3との直列回路と、スイッチSW2と他の一のインピーダンス回路Z3との直列回路と、を有する。スイッチSW1と一のインピーダンス回路Z3との直列回路は、ノードN1とグランドとを接続する経路上に設けられている。スイッチSW2と他の一のインピーダンス回路Z3との直列回路は、ノードN2とグランドとを接続する経路上に設けられている。
 このように構成されたマルチプレクサ1Aであっても、スイッチSW1及びSW2が、ノードN1及びN2のうち一方のみをインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続するため、上述したマルチプレクサ1と同様の効果を奏することができる。
 なお、このような構成において、スイッチSW1とこれに直列に接続されるインピーダンス回路Z3との接続順序は、特に限定されず、スイッチSW1がノードN1側であってもかまわないし、インピーダンス回路Z3がノードN1側であってもかまわない。また、スイッチSW1は、インピーダンス回路Z3を構成するキャパシタC31とインダクタL31との間に接続されていてもかまわない。これらの事項は、スイッチSW2とこれに直列に接続されるインピーダンス回路Z3との接続順序についても、同様である。
 (実施の形態1の変形例2)
 上記実施の形態及びその変形例1では、分波回路は、インピーダンス回路Z4を有したが、これを有さなくてもかまわない。
 図12は、実施の形態1の変形例2に係るマルチプレクサ1Bの構成を示す図である。
 同図に示すマルチプレクサ1Bが備える分波回路11Bは、図2に示した分波回路11に比べ、インピーダンス回路Z4が設けられていない点が異なる。
 図13は、本変形例において、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2がオンの場合における分波回路11Bのインピーダンス特性を示すスミスチャートである。図14は、本変形例において、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2がオンの場合における分波回路11Bの通過特性を示すグラフである。
 図13から明らかなように、この場合、本変形例では、図4に示した実施例に比べて、共通端子110cのHB2帯におけるインピーダンス、及び、Band38用の個別端子111のHB2帯におけるインピーダンスは、50Ωからずれている。つまり、共通端子110c及び個別端子111では、インピーダンスがHB2帯においてミスマッチング(不整合)となっている。
 このミスマッチングの影響によって、図14に示す本変形例では、図5に示した実施例に比べて、共通端子110cとBand38用の個別端子111の間の挿入損失がHB2帯において大きくなり、具体的には次の値となる。
  HB2帯低域端近傍:3.560dB
  HB2帯高域端近傍:3.584dB
 また、本変形例では、インピーダンス回路Z4が設けられていない。このため、Band38用の個別端子111に出力される高周波信号は、インピーダンス回路Z1及びZ4の合成回路による減衰特性の影響を受けないことにより、HB2帯より低域側において減衰しにくくなる。同様に、Band41用の個別端子112に出力される高周波信号は、インピーダンス回路Z2及びZ4の合成回路による減衰特性の影響を受けないことにより、HB2帯より低域側において減衰しにくくなる。
 なお、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2がオンの場合とスイッチSW1がオンかつスイッチSW2がオフの場合とを比べると、個別端子111及び112とこれに関する事項について特性が入れ替わる点が異なる。よって、スイッチSW1がオンかつスイッチSW2がオフの場合の特性については説明を省略する。
 以上のように構成されたマルチプレクサ1Bであっても、インピーダンス回路Z1~Z3及びスイッチ回路12を備えることにより、上述したマルチプレクサ1と同様の効果を奏することができる。すなわち、入力端子100cと個別端子111及び112とを接続する主経路上にスイッチを設けることなく、高周波信号が出力される個別端子111及び112を切り替えることができるので、通過帯域内の低損失化が図られる。
 これに関し、本変形例では、実施例に比べて、インピーダンス回路Z4が設けられていないことにより、共通端子110cにおける分波回路11BのインピーダンスがHB2帯において50Ωからずれている。つまり、分波回路11Bの共通端子110c側の基準化インピーダンスが50Ωの場合、HB2帯では、共通端子110cにおいてミスマッチングとなる。よって、この場合、本変形例では、実施例と同様に主経路上に設けられたスイッチのオン抵抗による損失を抑制することはできるものの、当該ミスマッチングによる損失(反射損)の影響によって実施例よりも損失が大きくなる。
 しかし、本変形例の構成であっても、共通端子110cにおける分波回路11Bのインピーダンスが共通端子110cに接続される回路とHB2帯においてマッチングがとれている場合には、上記ミスマッチングによる損失することができる。つまり、分波回路11Bの共通端子110c側の基準化インピーダンスが50Ωからずれており、かつ、共通端子110cにおける分波回路11BのインピーダンスがHB2帯において当該基準化インピーダンスと略等しい場合、HB2帯では、共通端子110cにおいてマッチングをとることができる。よって、この場合、本変形例であっても、実施例と同程度に通過帯域内の低損失化を図ることができる。
 (実施の形態1の変形例3)
 ここまで、2つのバンドに対応するマルチプレクサについて説明したが、上記の構成は3以上のバンドに対応するマルチプレクサに適用することもできる。そこで、本変形例では、3つのバンドに対応するマルチプレクサについて説明する。
 図15は、実施の形態1の変形例3に係るマルチプレクサ1Cの構成を示す図である。
 同図に示すマルチプレクサ1Cは、実施例に係るマルチプレクサ1に比べ、さらに、HB2帯に包含されるBand7Rx(Band7の受信帯域:2620-2690MHz)に対応する。
 具体的には、マルチプレクサ1Cは、実施例に係るマルチプレクサ1に比べ、さらに、第1周波数帯域の一例であるBand38及び第2周波数帯域の一例であるBand41に少なくとも一部重複する第3周波数帯域の一例であるBand7Rxの高周波信号を通過させるフィルタ23を備える。ここで、フィルタ23は、第3フィルタの一例である。フィルタ23を通過した高周波信号は、マルチプレクサ1Cの出力端子103から出力される。
 また、マルチプレクサ1Cは、実施例に係るマルチプレクサ1に比べ、2つの個別端子111及び112を有する分波回路11に代わり、3つの個別端子111~113を有する分波回路11Cを備える。
 具体的には、分波回路11Cは、分波回路11に比べ、さらに、フィルタ23に接続された第3個別端子の一例である個別端子113と、共通端子110cと個別端子113とを接続する第3経路である経路r3上に直列に設けられた第5インピーダンス回路であるインピーダンス回路Z5と、を備える。具体的には、インピーダンス回路Z5は、分岐点nと個別端子113との間の経路r3上に設けられている。本変形例では、インピーダンス回路Z5は、経路r3上に直列に設けられたキャパシタC51である。なお、インピーダンス回路Z5の構成は、これに限られない。
 また、分波回路11Cは、分波回路11に比べ、SPST型の2つのスイッチSW1及びSW2で構成されたスイッチ回路12に代わり、SPST型の3つのスイッチSW1~SW3で構成されたスイッチ回路12Cを有する。スイッチSW3は、インピーダンス回路Z3とノードN3との導通及び非導通を切り替える。ここで、ノードN3は、インピーダンス回路Z5と個別端子113との間の経路r3上の第3ノードである。このスイッチ回路12Cは、ノードN1~N3のうちいずれか1つ以外を、インピーダンス回路Z3を介してグランドに接続する。つまり、スイッチSW1~SW3は、制御信号に応じて、いずれか1つのみが非導通(オフ)となり、他が導通(オン)となる。
 このように構成された分波回路11Cの共通端子110c、個別端子111~113のインピーダンスは、インピーダンス回路Z1~Z5によって以下を満たすように調整されている。
 スイッチ回路12CによってノードN2及びN3がインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続されている場合、個別端子111における分波回路11Cのインピーダンスは、HB2帯において50Ω等の基準化インピーダンスに略等しい。つまり、この場合、当該インピーダンスは、HB2帯に包含されるBand38において基準化インピーダンスに略等しい。また、この場合、個別端子112及び113それぞれにおける分波回路11Cのインピーダンスは、HB2帯において0Ωまたは無限大に略等しい。つまり、この場合、個別端子112における分波回路11Cのインピーダンスは、HB2帯に包含されるBand41において0Ωまたは無限大に略等しい。同様に、個別端子113における分波回路11Cのインピーダンスは、HB2帯に包含されるBand7Rxにおいて0Ωまたは無限大に略等しい。
 一方、スイッチ回路12CによってノードN1及びN3がインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続されている場合、個別端子112における分波回路11Cのインピーダンスは、HB2帯において50Ω等の基準化インピーダンスに略等しい。つまり、この場合、当該インピーダンスは、HB2帯に包含されるBand41において基準化インピーダンスに略等しい。また、この場合、個別端子111及び113それぞれにおける分波回路11Cのインピーダンスは、HB2帯において0Ωまたは無限大に略等しい。つまり、この場合、個別端子111における分波回路11Cのインピーダンスは、HB2帯に包含されるBand38において0Ωまたは無限大に略等しい。同様に、個別端子113における分波回路11Cのインピーダンスは、HB2帯に包含されるBand7Rxにおいて0Ωまたは無限大に略等しい。
 さらに、スイッチ回路12CによってノードN1及びN2がインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続されている場合、個別端子111における分波回路11Cのインピーダンスは、HB2帯において50Ω等の基準化インピーダンスに略等しい。つまり、この場合、当該インピーダンスは、HB2帯に包含されるBand7Rxにおいて基準化インピーダンスに略等しい。また、この場合、個別端子111及び112それぞれにおける分波回路11Cのインピーダンスは、HB2帯において0Ωまたは無限大に略等しい。つまり、この場合、個別端子111における分波回路11Cのインピーダンスは、HB2帯に包含されるBand38において0Ωまたは無限大に略等しい。同様に、個別端子112における分波回路11Cのインピーダンスは、HB2帯に包含されるBand41において0Ωまたは無限大に略等しい。
 以上のように構成されたマルチプレクサ1Cは、制御信号に応じて、Band38の高周波信号を出力端子101から出力する第1状態と、Band41の高周波信号を出力端子102から出力する第2状態と、Band7Rxの高周波信号を出力端子103から出力する第3状態と、を切り替えることができる。
 図16は、実施の形態1の変形例3に係るマルチプレクサ1Cの通過特性を示すグラフである。具体的には、同図の上段には、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2及びSW3がオンとなっている場合の通過特性が示されている。同図の中段には、スイッチSW1及びSW3がオンかつスイッチSW2がオフとなっている場合の通過特性が示されている。同図の下段には、スイッチSW1及びSW2がオンかつスイッチSW3がオフとなっている場合の通過特性が示されている。ここで、スイッチSW1がオフかつスイッチSW2及びSW3がオンの場合には、Band38用のフィルタ21が使用されている。スイッチSW1及びSW3がオンかつスイッチSW2がオフの場合には、Band41用のフィルタ22が使用されている。スイッチSW1及びSW2がオンかつスイッチSW3がオフの場合には、Band7Rx用のフィルタ23が使用されている。
 同図から明らかなように、3バンドに対応するマルチプレクサ1Cであっても、使用されるフィルタの通過帯域内について低損失化が図られている。つまり、使用されるバンドの周波数帯域内において低損失化が図られている。また、使用されるバンドと他のバンドとのアイソレーションが確保されている。
 このように、本変形例に係るマルチプレクサ1Cによれば、各経路r1~r3上に直列に設けられたインピーダンス回路Z1、Z2及びZ5と、各経路r1~r3上のノードN1~N3のうちいずれか1つ以外をインピーダンス回路Z3を介してグランドに接続するスイッチ回路12Cと、を有する分波回路11Cを備える。これにより、インピーダンス回路Z1~Z3及びZ5を適宜設計することにより、3バンドに対応するマルチプレクサ1Cについて、使用されるフィルタの通過帯域内について低損失化を図り、かつ、使用されるバンドと他のバンドとのアイソレーションを確保することができる。
 (実施の形態2)
 実施の形態1及びその各変形例で説明したマルチプレクサは、高周波フロントエンド回路及びこれを備える通信装置に適用することができる。そこで、実施の形態2では、このような高周波フロントエンド回路及び通信装置について、実施の形態1に係るマルチプレクサ1を備える構成を例に説明する。なお、本実施の形態に係る高周波フロントエンド回路及び通信装置は、上記説明したいずれかの変形例を備える構成であってもかまわない。
 図17は、実施の形態2に係る通信装置5の構成を示すブロック図である。
 同図に示す通信装置5は、BandA及びBandBに対応し、アンテナ素子2と、高周波フロントエンド回路4と、RFIC3と、を備える。なお、通信装置5は、アンテナ素子2を備えなくてもかまわない。
 高周波フロントエンド回路4は、通信装置5のフロントエンドに設けられ、アンテナ素子2とRFIC3との間で高周波信号を伝達する。具体的には、高周波フロントエンド回路4は、上記説明したマルチプレクサ1と、マルチプレクサ1に接続された増幅回路41及び42と、を備える。
 本実施の形態では、増幅回路41及び42は、それぞれ、BandA及びBandBに対応するローノイズアンプ(低雑音増幅器)であり、マルチプレクサ1から出力された高周波信号を増幅してRFIC3に出力する。
 RFIC3は、高周波フロントエンド回路4に出力する高周波信号、及び、高周波フロントエンド回路4から入力された高周波信号の少なくとも一方を信号処理するRF信号処理回路を構成する。本実施の形態では、RFIC3は、高周波フロントエンド回路4から入力された高周波信号を信号処理する。
 また、RFIC3は、マルチプレクサ1が有するスイッチ回路12(図1参照)を制御する制御部としての機能を果たす。具体的には、RFIC3は、使用するバンドに応じた制御信号をスイッチ回路12に出力することにより、使用するバンドの切り替えに応じて高周波信号が出力される出力端子101及び102を切り替える。
 なお、スイッチ回路12を制御する制御部は、RFIC3に限らず、例えばBBIC(Baseband Integrated Circuit)または高周波フロントエンド回路4内に設けられた制御IC等であってもかまわない。
 このように構成された通信装置5及び高周波フロントエンド回路4によれば、使用されるバンドの周波数帯域内において低損失化が図られたマルチプレクサ1を備えることにより、通信品質の向上が図られる。
 (実施の形態2の変形例)
 なお、実施の形態1及びその各変形例で説明したマルチプレクサの構成は、複数のバンドを同時に使用するCAに対応する高周波フロントエンド回路及びこれを備える通信装置に適用することができる。そこで、実施の形態2の変形例では、このような高周波フロントエンド回路及び通信装置について、実施の形態1の実施例に係るマルチプレクサ1を備える構成を例に説明する。なお、本変形例に係る高周波フロントエンド回路及び通信装置は、上記説明したいずれかの変形例を備える構成であってもかまわない。
 図18は、実施の形態2の変形例に係る通信装置5Dの構成を示す図である。
 同図に示す通信装置5Dは、HB1帯(2300-2400MHz)に包含されるBand40(2300-2400MHz)及びBand30Rx(Band30の受信帯域:2350-2360MHz)と、HB2帯(2496-2690MHz)に包含されるBand41(2496-2690MHz)及びBand38(2570-2620MHz)に対応し、アンテナ素子2と、高周波フロントエンド回路4Dと、RFIC3Dと、を備える。なお、通信装置5Dは、アンテナ素子2を備えなくてもかまわない。
 高周波フロントエンド回路4D及びRFIC3Dは、上記実施の形態2の高周波フロントエンド回路4及びRFIC3に比べて、CAに対応する点及びこれに関する事項が主に異なる。このため、以下では、高周波フロントエンド回路4D及びRFIC3Dについて、それぞれ、高周波フロントエンド回路4及びRFIC3と異なる点を中心に説明し、他の点については簡略化して説明する。
 高周波フロントエンド回路4Dは、マルチプレクサ1Dと、マルチプレクサ1Dに接続された増幅回路41a、42a、41b及び42bと、を備える。増幅回路41a、42a、41b及び42bは、それぞれ、Band41、Band38、Band40及びBand30Rxに対応するローノイズアンプであり、マルチプレクサ1Dから出力された高周波信号を増幅してRFIC3Dに出力する。
 以下、マルチプレクサ1Dの詳細について説明する。
 マルチプレクサ1Dは、分波回路11Da及び11Dbと、フィルタ21a、22a、21b及び22bと、整合回路30と、を備える。
 分波回路11Da及び11Dbのそれぞれは、上述した実施例における分波回路11に相当する。
 具体的には、分波回路11Daは、共通端子110cに相当する共通端子110caと、個別端子111及び112にそれぞれ相当する個別端子111a及び112aと、を有する、HB2用の分波回路である。また、分波回路11Daは、さらに、インピーダンス回路Z1~Z4にそれぞれ相当するインピーダンス回路Z1a~Z4aと、スイッチSW1及びSW2にそれぞれ相当するスイッチSW1a及びSW2aと、を有する。
 分波回路11Dbは、共通端子110cに相当する共通端子110cbと、個別端子111及び112にそれぞれ相当する個別端子111b及び112bと、を有する、HB1用の分波回路である。また、分波回路11Dbは、さらに、インピーダンス回路Z1~Z4にそれぞれ相当するインピーダンス回路Z1b~Z4bと、スイッチSW1及びSW2にそれぞれ相当するスイッチSW1b及びSW2bと、を有する。
 なお、分波回路11Da及び11Dbのそれぞれは、上述した実施例における分波回路11と異なるインピーダンス特性を有する。このことについて、分波回路11Daを用いて説明する。分波回路11Dbについては、分波回路11Daと同様のことが言えるため、その詳細な説明は省略する。
 また、分波回路11Daのインピーダンス特性と分波回路11Dbのインピーダンス特性とは、同一には限られず、異なっていてもかまわない。また、分波回路11Da及び11Dbの少なくとも一方は、実施例における分波回路11と同様のインピーダンス特性を有してもかまわない。
 図19は、本変形例において、ある条件の場合におけるHB2用の分波回路11Daのインピーダンス特性を示すスミスチャートである。具体的には、同図には、スイッチSW1aがオフかつスイッチSW2aがオンの場合、すなわちBand41使用時における当該インピーダンス特性が示されている。
 同図に示すように、この場合、図中の「HB2共通端子」で示された共通端子110caのHB2帯におけるインピーダンス、及び、図中の「B41用個別端子」で示されたBand41用の個別端子111aのHB2帯におけるインピーダンスは、いずれも50Ωからずれている。これらのインピーダンスは、それぞれ、本変形例における共通端子110cの基準化インピーダンス、及び、本変形例における個別端子111aの基準化インピーダンスと略等しい。これに対し、図中の「B38用個別端子」で示されたBand38用の個別端子112aのHB2帯におけるインピーダンスは、0Ωに近づいている。
 これにより、この場合、共通端子110caに入力されたHB2帯の高周波信号は、Band41用の個別端子111aから低損失で出力され、Band38用の個別端子112aからはほとんど出力されないこととなる。つまり、この場合、本変形例における分波回路11Daは、実施例における分波回路11と同様の通過特性を示す。
 なお、スイッチSW1aがオンかつスイッチSW2aがオフの場合、すなわちBand38使用時についての詳細な説明は省略するが、この場合、共通端子110caに入力されたHB2帯の高周波信号は、Band38用の個別端子112aから低損失で出力され、Band41用の個別端子111aからはほとんど出力されないこととなる。つまり、この場合についても、本変形例における分波回路11Daは、実施例における分波回路11と同様の通過特性を示す。
 フィルタ21aは、本変形例における第1フィルタの一例であり、個別端子111aに接続され、本変形例における第1周波数帯域の一例であるBand41の高周波信号を通過させる。フィルタ21bは、本変形例における第2フィルタの一例であり、個別端子112aに接続され、本変形例における第2周波数帯域の一例であるBand38の高周波信号を通過させる。フィルタ21bは、本変形例における第1フィルタの他の一例であり、個別端子111bに接続され、本変形例における第1周波数帯域の他の一例であるBand40の高周波信号を通過させる。フィルタ21bは、本変形例における第2フィルタの一例であり、個別端子112bに接続され、本変形例における第2周波数帯域の一例であるBand30Rxの高周波信号を通過させる。
 このように、マルチプレクサ1Dは、分波回路、第1フィルタ及び第2フィルタからなる組を複数組備える。具体的には、マルチプレクサ1Dは、分波回路11Daとフィルタ21a及び22aからなる第1組と、分波回路11Dbとフィルタ21b及び22bからなる第2組と、を備える。なお、分波回路、第1フィルタ及び第2フィルタからなる組は、2組に限らず、3組以上設けられていてもかまわない。
 ここで、第1組における第1周波数帯域であるBand41及び第2周波数帯域であるBand38を包含するHB2帯は、第2組における第1周波数帯域であるBand40及び第2周波数帯域であるBand30Rxを包含するHB1帯よりも周波数が高い。
 整合回路30は、共通端子300cと、キャパシタCa及びスイッチSWaと、インダクタLb及びスイッチSWbと、を有する。
 共通端子300cは、第1組が有する第1共通端子である共通端子110caと第2組が有する第1共通端子である共通端子110cbとが共通に接続される第2共通端子である。本変形例では、共通端子300cは、アンテナ素子2に接続された、マルチプレクサ1Dの入力端子である。
 キャパシタCaは、共通端子300cと共通端子110caとを接続する第4経路である経路r4上に直列に設けられた第5キャパシタである。スイッチSWaは、キャパシタCaと共通端子110caとの間の経路r4上のノードとグランドとの間に接続された第3スイッチ素子である。
 インダクタLbは、共通端子300cと共通端子110cbとを接続する第5経路である経路r5上に直列に設けられた第3インダクタである。スイッチSWaは、インダクタLbと共通端子110cbとの間の経路r5上のノードとグランドとの間に接続された第4スイッチ素子である。
 ここで、スイッチSWa及びSWbのオン及びオフは、制御部からの制御信号に応じて次のように切り替えられる。
 具体的には、マルチプレクサ1DがHB2帯の高周波信号のみを伝達する場合、すなわちBand41または38の非CA(Non-CA)動作時には、スイッチSWaがオフかつスイッチSWbがオンとされる。一方、マルチプレクサ1DがHB1帯の高周波信号のみを伝達する場合、すなわちBand40または30Rxの非CA動作時には、スイッチSWaがオンかつスイッチSWaがオフとされる。これに対して、マルチプレクサ1DがHB2帯及びHB1帯の高周波信号を同時に伝達する場合、すなわちBand41及び38のいずれかとBand40及び30RxのいずれかとのCA動作時には、スイッチSWaがオフかつスイッチSWaがオフとされる。
 このように構成されたマルチプレクサ1Dにおいて、共通端子300cから経路r4を見たインピーダンスは、スイッチSWaがオフの場合に、HB2帯においてスミスチャート上で中心より左下の第三象限に位置し、かつ、HB1帯において容量性を示すように設定されている。一方、共通端子300cから経路r5を見たインピーダンスは、スイッチSWbがオフの場合に、HB1帯においてスミスチャート上で中心より左上の第二象限に位置し、かつ、HB2帯において誘導性を示すように設定されている。
 このインピーダンスの設定は、共通端子110caにおける分波回路11Daのインピーダンス、共通端子110cbにおける分波回路11Dbのインピーダンス、ならびに、整合回路30を構成するキャパシタCa及びインダクタLbの素子値、を適宜調整することにより実現される。このため、共通端子110caにおける分波回路11Daのインピーダンス、及び、共通端子110cbにおける分波回路11Dbのインピーダンスは、それぞれ、50Ωに限らず、インピーダンス回路Z4a及びZ4bによって上記のインピーダンスを満たすようなインピーダンスに適宜調整される。
 ここで、特定の周波数帯域において、インピーダンスが特定の象限に位置するとは、特定の周波数帯域の全体が特定の象限に位置していることだけでなく、特定の周波数帯域の概ね全体(例えば、50%以上、特定的には80%以上)が特定の象限に位置していることも含む。
 このようなマルチプレクサ1Dは、CA動作時及び非CA動作時のいずれにおいても、通過帯域において整合をとることができる。
 表1に、このときのスイッチSW1a、SW2a、SW1b、SW2b、SWa及びSWbの状態(オンまたはオフ)を示す。表中において、「●」は対応するスイッチがオフであることを示し、「-」は対応するスイッチがオンであることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 図20は、本変形例に係るマルチプレクサ1Dの通過特性を示すグラフである。具体的には、同図の上段左列には、Band40とBand41のCA動作時(2CA(B40/B41))の通過特性が示されている。同図の下段左列には、Band30RxとBand38のCA動作時(2CA(B30Rx/B38))の通過特性が示されている。同図の上段中央列には、Band30Rxの非CA動作時(Non-CA(B30Rx))の通過特性が示されている。同図の下段中央列には、Band40の非CA動作時(Non-CA(B40))の通過特性が示されている。同図の上段右列には、Band38の非CA動作時(Non-CA(B38))の通過特性が示されている。同図の下段右列には、Band41の非CA動作時(Non-CA(B41))の通過特性が示されている。
 同図から明らかなように、マルチプレクサ1Dは、CA動作時及び非CA動作時のいずれにおいても、通過帯域において低損失化が図られる。
 つまり、マルチプレクサ1Dによれば、分波回路(分波回路11Da及び11Db)、第1フィルタ(フィルタ21a及び21b)及び第2フィルタ(フィルタ22a及び22b)からなる組を複数組備え、さらに、上記整合回路30を備える。これにより、スイッチSWaがオフの場合に共通端子300cから見たインピーダンス、及び、スイッチSWbがオフの場合に共通端子300cから見たインピーダンスを適宜調整することにより、次のような効果が奏される。すなわち、HB2帯に包含されるバンドとHB1帯に包含されるバンドとのCA動作時、及び、HB2帯に包含されるバンドまたはHB1帯に包含されるバンドの非CA動作時のいずれにおいても、通過帯域において低損失化が図られる。
 したがって、本変形例に係る高周波フロントエンド回路4D及び通信装置5Dによれば、上記マルチプレクサ1Dを備えることにより、上記CA動作時及び上記非CA動作時のいずれにおいても、通信品質の向上が図られる。
 なお、フィルタ21a及び22aの一方は設けられていなくてもよく、この場合、整合回路30とフィルタ21a及び21bの他方とは分波回路11Daを介さずに接続されていてもかまわない。また、フィルタ21b及び22bの一方は設けられていなくてもよく、この場合、整合回路30とフィルタ21b及び22bの他方とは分波回路11Dbを介さずに接続されていてもかまわない。
 (その他の実施の形態)
 以上、本発明の実施の形態に係るマルチプレクサ、ならびに、これを備える高周波フロントエンド回路及び通信装置について説明したが、本発明は、個々の実施の形態ならびにその実施例及び変形例には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態ならびにその実施例及び変形例に施したものや、異なる実施の形態ならびにその実施例及び変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
 例えば、第2周波数帯域は、第1周波数帯域に少なくとも一部重複するが、少なくとも一部重複するとは、第1周波数帯域の帯域端と第2周波数帯域の帯域端とが僅かに重複する場合も含み、第1周波数帯域の帯域端と第2周波数帯域の帯域端とが接する場合も含む。具体的には、第1周波数帯域が3.3-3.6GHzであり、第2周波数帯域が3.6-4.2GHzである場合、第1周波数帯域及び第2周波数帯域はそれぞれの帯域端が接しており、つまり、周波数帯域が少なくとも一部重複している。
 例えば、インピーダンス回路Z1~Z3のそれぞれは、上記の構成に限らず、例えば、キャパシタ単体、インダクタ単体、キャパシタとインダクタとの並列回路、あるいは、キャパシタとインダクタとの直列回路、のいずれによって構成されてもかまわない。このことは、インピーダンス回路Z5についても、同様である。
 また、インピーダンス回路Z4は、経路r1と経路r2との共通接続部分である経路上に直列に設けられたインダクタ、及び、当該経路とグランドとの間に接続されたキャパシタで構成されてもかまわない。また、インピーダンス回路Z4は、複数の回路素子に限らず、1つの回路素子で構成されていてもかまわない。
 ここで、インダクタはキャパシタに比べてQ値が悪いことが多い。このため、インピーダンス回路Z4がキャパシタC41であることにより、Band38及びBand41のいずれの使用時についても、通過帯域内の低損失化を図ることができる。
 また、インピーダンス回路Z4を設けない場合に共通端子110cのインピーダンスが容量性を示す場合に、インダクタL41であるインピーダンス回路Z4を設けることで、共通端子110cのインピーダンスを50Ωに近づけることができる。よって、共通端子110cの通過帯域における基準化インピーダンスが50Ωの場合に、不整合による反射損を抑制することができるので、通過帯域内の低損失化を図ることができる。このことは、フィルタ21及び22としてインピーダンスが容量性を示すことが多い弾性波フィルタ等を用いた場合に、特に有用である。
 また、例えば、マルチプレクサにおいて、さらに、インダクタやキャパシタが接続されていてもよいし、抵抗素子などのインダクタおよびキャパシタ以外の回路素子が接続されていてもかまわない。
 本発明は、複数の周波数帯域に対応する高周波フロントエンド回路および通信装置に用いられる低損失のマルチプレクサとして、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
 1、1A、1B、1C、1D、9  マルチプレクサ
 2  アンテナ素子
 3、3D  RFIC
 4、4D  高周波フロントエンド回路
 5、5D  通信装置
 11、11A、11B、11C、11Da、11Db、91  分波回路
 12、12C  スイッチ回路
 21、21a、21b、22、22a、22b、23  フィルタ
 41、41a、41b、42、42a、42b  増幅回路
 100c  入力端子
 101、102、103  出力端子
 110c、110ca、110cb、300c  共通端子
 111、111a、111b、112、112a、112b、113  個別端子
 C11、C21、C31、C41、C51  キャパシタ
 L31、L41  インダクタ
 n  分岐点
 N1~N3  ノード
 r1~r5  経路
 SW1、SW1a、SW1b、SW2、SW2a、SW2b、SW3、SW9、SWa、SWb  スイッチ
 Z1、Z1a、Z1b、Z2、Z2a、Z2b、Z3、Z3a、Z3b、Z4、Z4a、Z4b  インピーダンス回路

Claims (16)

  1.  第1共通端子、第1個別端子及び第2個別端子を有する分波回路と、
     前記第1個別端子に接続され、第1周波数帯域の高周波信号を通過させる第1フィルタと、
     前記第2個別端子に接続され、前記第1周波数帯域に少なくとも一部重複する第2周波数帯域の高周波信号を通過させる第2フィルタと、を備え、
     前記分波回路は、さらに、
      前記第1共通端子と前記第1個別端子とを接続する第1経路上に直列に設けられた第1インピーダンス回路と、
      前記第1共通端子と前記第2個別端子とを接続する第2経路上に直列に設けられた第2インピーダンス回路と、
     第3インピーダンス回路及びスイッチ回路と、を備え、
     前記スイッチ回路は、前記第1インピーダンス回路と前記第1個別端子との間の前記第1経路上の第1ノード、及び、前記第2インピーダンス回路と前記第2個別端子との間の前記第2経路上の第2ノードのうち一方のみを、前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続する、
     マルチプレクサ。
  2.  前記第1経路及び前記第2経路は、前記第1共通端子から分岐点まで共通化されており、
     前記第1インピーダンス回路は、前記分岐点と前記第1個別端子との間の前記第1経路上に設けられ、
     前記第2インピーダンス回路は、前記分岐点と前記第2個別端子との間の前記第2経路上に設けられている、
     請求項1に記載のマルチプレクサ。
  3.  前記スイッチ回路によって前記第2ノードが前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続されている場合、
      前記第1個別端子における前記分波回路のインピーダンスは、前記第1周波数帯域において基準化インピーダンスに略等しく、
      前記第2個別端子における前記分波回路のインピーダンスは、前記第2周波数帯域において0Ωまたは無限大に略等しい、
     請求項1または2に記載のマルチプレクサ。
  4.  前記スイッチ回路によって前記第1ノードが前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続されている場合、
      前記第2個別端子における前記分波回路のインピーダンスは、前記第2周波数帯域において基準化インピーダンスに略等しく、
      前記第1個別端子における前記分波回路のインピーダンスは、前記第1周波数帯域において0Ωまたは無限大に略等しい、
     請求項3に記載のマルチプレクサ。
  5.  前記第1インピーダンス回路は、前記第1経路上に直列に設けられた第1キャパシタである、
     請求項1~4のいずれか1項に記載のマルチプレクサ。
  6.  前記第2インピーダンス回路は、前記第2経路上に直列に設けられた第2キャパシタである、
     請求項1~5のいずれか1項に記載のマルチプレクサ。
  7.  前記第3インピーダンス回路は、第1インダクタと第3キャパシタとが直列接続されたLC直列共振回路であり、前記第1周波数帯域と前記第2周波数帯域とが重複する周波数帯域内または近傍にインピーダンスが極小となる共振周波数を有する、
     請求項1~6のいずれか1項に記載のマルチプレクサ。
  8.  前記第1経路及び前記第2経路は、前記第1共通端子から分岐点まで共通化されており、
     前記分波回路は、さらに、前記第1経路及び前記第2経路が共通化された共通接続部分に設けられた第4インピーダンス回路を備える、
     請求項1~7のいずれか1項に記載のマルチプレクサ。
  9.  前記第4インピーダンス回路は、前記共通接続部分に直列に設けられた第4キャパシタである、
     請求項8に記載のマルチプレクサ。
  10.  前記第4インピーダンス回路は、前記共通接続部分のノードとグランドとを接続する第2インダクタである、
     請求項8に記載のマルチプレクサ。
  11.  前記第4インピーダンス回路は、
      前記共通接続部分に直列に設けられた第4キャパシタと、
      前記共通接続部分のノードとグランドとを接続する第2インダクタと、を有する、
     請求項8に記載のマルチプレクサ。
  12.  前記スイッチ回路は、
      一方の端子が前記第1ノードに接続され、他方の端子が前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続された第1スイッチ素子と、
      一方の端子が前記第2ノードに接続され、他方の端子が前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続された第2スイッチ素子と、を有し、
      前記第1スイッチ素子及び前記第2スイッチ素子の導通及び非導通が排他的に切り替えられることにより、前記第1ノード及び前記第2ノードの一方のみを、前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続する、
     請求項1~11のいずれか1項に記載のマルチプレクサ。
  13.  前記マルチプレクサは、さらに、前記第1周波数帯域及び前記第2周波数帯域に少なくとも一部重複する第3周波数帯域の高周波信号を通過させる第3フィルタを備え、
     前記分波回路は、さらに、
      前記第3フィルタに接続された第3個別端子と、
      前記第1共通端子と前記第3個別端子とを接続する第3経路上に直列に設けられた第5インピーダンス回路と、を備え、
     前記スイッチ回路は、
      前記第1ノード、前記第2ノード、及び、前記第5インピーダンス回路と前記第3個別端子との間の前記第3経路上の第3ノードのうちいずれか1つ以外を、前記第3インピーダンス回路を介してグランドに接続する、
     請求項1~12のいずれか1項に記載のマルチプレクサ。
  14.  前記分波回路、前記第1フィルタ及び前記第2フィルタからなる組を複数組と、
     さらに整合回路と、を備え、
     前記複数組のうち第1組における前記第1周波数帯域及び前記第2周波数帯域を包含する周波数帯域は、前記複数組のうち第2組における前記第1周波数帯域及び前記第2周波数帯域を包含する周波数帯域よりも周波数が高く、
     前記整合回路は、
      前記第1組が有する前記第1共通端子と前記第2組が有する前記第1共通端子とが共通に接続される第2共通端子と、
      前記第2共通端子と前記第1組が有する前記第1共通端子とを接続する第4経路上に直列に設けられた第5キャパシタと、
      前記第5キャパシタと前記第1組が有する前記第1共通端子との間の前記第4経路上のノードとグランドとの間に接続された第3スイッチ素子と、
      前記第2共通端子と前記第2組が有する前記第1共通端子とを接続する第5経路上に直列に設けられた第3インダクタと、
      前記第3インダクタと前記第2組が有する前記第1共通端子との間の前記第5経路上のノードとグランドとの間に接続された第4スイッチ素子と、を有する、
     請求項1~13のいずれか1項に記載のマルチプレクサ。
  15.  請求項1~14のいずれか1項に記載のマルチプレクサと、
     前記マルチプレクサに接続された増幅回路と、を備える、
     高周波フロントエンド回路。
  16.  請求項15に記載の高周波フロントエンド回路と、
     前記高周波フロントエンド回路に出力する高周波信号、及び、前記高周波フロントエンド回路から入力された高周波信号の少なくとも一方を信号処理するRF信号処理回路と、を備え、
     前記RF信号処理回路は、さらに、前記スイッチ回路による接続を切り替える、
     通信装置。
PCT/JP2018/028010 2017-09-08 2018-07-26 マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置 WO2019049545A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880058196.6A CN111095793B (zh) 2017-09-08 2018-07-26 多工器、高频前端电路以及通信装置
JP2019540818A JP6791392B2 (ja) 2017-09-08 2018-07-26 マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置
US16/809,819 US10873351B2 (en) 2017-09-08 2020-03-05 Multiplexer, radio frequency front-end circuit, and communication device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-172700 2017-09-08
JP2017172700 2017-09-08

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/809,819 Continuation US10873351B2 (en) 2017-09-08 2020-03-05 Multiplexer, radio frequency front-end circuit, and communication device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019049545A1 true WO2019049545A1 (ja) 2019-03-14

Family

ID=65633889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/028010 WO2019049545A1 (ja) 2017-09-08 2018-07-26 マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10873351B2 (ja)
JP (1) JP6791392B2 (ja)
CN (1) CN111095793B (ja)
WO (1) WO2019049545A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10951248B1 (en) * 2019-12-23 2021-03-16 Intel Corporation Radio frequency (RF) module with shared inductor
US11695436B2 (en) * 2020-04-05 2023-07-04 Skyworks Solutions, Inc. Circuits, devices and methods related to half-bridge combiners
CN116938429A (zh) * 2022-04-11 2023-10-24 中兴通讯股份有限公司 多工器、射频设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004228666A (ja) * 2003-01-20 2004-08-12 Sanyo Electric Co Ltd アンテナ共用器
JP2005253019A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Maspro Denkoh Corp 信号混合器
WO2017138539A1 (ja) * 2016-02-08 2017-08-17 株式会社村田製作所 高周波フロントエンド回路および通信装置
WO2017138540A1 (ja) * 2016-02-08 2017-08-17 株式会社村田製作所 高周波フィルタ回路、デュプレクサ、高周波フロントエンド回路、および通信装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3866989B2 (ja) 2001-02-27 2007-01-10 松下電器産業株式会社 アンテナ共用器、及びそれを用いた移動体通信機器
JP2005124126A (ja) * 2003-09-24 2005-05-12 Seiko Epson Corp インピーダンス回路網、これを用いたフィルタ回路、増幅回路、半導体集積回路、電子機器及び無線通信装置
WO2007129716A1 (ja) * 2006-05-08 2007-11-15 Hitachi Metals, Ltd. 高周波回路、高周波部品及び通信装置
WO2010053131A1 (ja) * 2008-11-05 2010-05-14 日立金属株式会社 高周波回路、高周波部品、及びマルチバンド通信装置
TWI501568B (zh) * 2013-03-29 2015-09-21 Accton Technology Corp 收發器、阻抗調整裝置,以及阻抗調整方法
US9231552B2 (en) * 2013-07-09 2016-01-05 Sony Corporation RF front-end module and mobile wireless terminal
DE112014006059B4 (de) * 2013-12-27 2023-05-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. Abzweigvorrichtung
WO2015191880A1 (en) * 2014-06-11 2015-12-17 Skyworks Solutions, Inc. Systems and methods related to time-division and frequency-division duplex protocols for wireless applications
US9813137B2 (en) 2014-10-31 2017-11-07 Skyworks Solutions, Inc. Diversity receiver front end system with flexible routing
KR102273799B1 (ko) * 2014-12-05 2021-07-06 삼성전자주식회사 통신 기능을 지원하는 통신 회로 및 이를 포함하는 전자 장치
US9941582B2 (en) * 2015-08-10 2018-04-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Switch module, front-end module, and driving method for switch module
CN106160756B (zh) * 2016-06-25 2019-12-10 唯捷创芯(天津)电子技术股份有限公司 射频前端发射方法及发射模块、芯片和通信终端
WO2018051864A1 (ja) * 2016-09-16 2018-03-22 株式会社村田製作所 高周波フロントエンド回路及び通信装置
US9941849B1 (en) * 2017-02-10 2018-04-10 Psemi Corporation Programmable optimized band switching LNA for operation in multiple narrow-band frequency ranges
CN110431744B (zh) * 2017-03-15 2023-07-21 株式会社村田制作所 多工器、高频前端电路以及通信装置
WO2018212048A1 (ja) 2017-05-19 2018-11-22 株式会社村田製作所 マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置
WO2019031307A1 (ja) * 2017-08-10 2019-02-14 株式会社村田製作所 フロントエンドモジュールおよび通信装置
WO2019082673A1 (ja) * 2017-10-24 2019-05-02 株式会社村田製作所 マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置
WO2019102848A1 (ja) * 2017-11-24 2019-05-31 株式会社村田製作所 高周波回路、高周波フロントエンド回路および通信装置
US10979021B2 (en) * 2017-12-07 2021-04-13 Infineon Technologies Ag System and method for a radio frequency filter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004228666A (ja) * 2003-01-20 2004-08-12 Sanyo Electric Co Ltd アンテナ共用器
JP2005253019A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Maspro Denkoh Corp 信号混合器
WO2017138539A1 (ja) * 2016-02-08 2017-08-17 株式会社村田製作所 高周波フロントエンド回路および通信装置
WO2017138540A1 (ja) * 2016-02-08 2017-08-17 株式会社村田製作所 高周波フィルタ回路、デュプレクサ、高周波フロントエンド回路、および通信装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6791392B2 (ja) 2020-11-25
CN111095793A (zh) 2020-05-01
US20200204201A1 (en) 2020-06-25
JPWO2019049545A1 (ja) 2020-09-17
US10873351B2 (en) 2020-12-22
CN111095793B (zh) 2023-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102566216B1 (ko) 조합가능한 필터들에 대한 적응형 튜닝 네트워크
US11043934B2 (en) Multiplexer, radio-frequency front-end circuit, and communication device
KR102274153B1 (ko) 스위치 모듈
CN107113010B (zh) 用于载波聚合的多米诺电路及相关架构和方法
WO2018061782A1 (ja) 高周波フロントエンド回路及び通信装置
US10873351B2 (en) Multiplexer, radio frequency front-end circuit, and communication device
US10340959B2 (en) Front-end module and communication device
US10110194B2 (en) Variable filter circuit, RF front end circuit and communication device
JP2018026795A (ja) 高周波モジュール及び通信装置
WO2019102848A1 (ja) 高周波回路、高周波フロントエンド回路および通信装置
CN111756386B (zh) 前端电路以及通信装置
WO2018211864A1 (ja) マルチプレクサ、高周波回路および通信装置
JP2017063316A (ja) モジュール
WO2018105193A1 (ja) フィルタ装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置
JP2020205477A (ja) マルチプレクサおよび通信装置
US10164665B2 (en) HF circuit and HF module
CN113396542B (zh) 高频模块以及通信装置
WO2018061783A1 (ja) 弾性波フィルタ装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置
US11146305B2 (en) Radio frequency module and communication device
US20200382146A1 (en) Multiplexer, radio frequency front-end circuit, and communication device
US11909382B2 (en) Multiplexer, front-end module, and communication device
WO2018159205A1 (ja) フィルタ装置、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置
US20210006221A1 (en) Filter circuit and communication device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18853784

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019540818

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18853784

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1