WO2021039067A1

WO2021039067A1 - 高周波モジュールおよび通信装置

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Publication number: WO2021039067A1
Application number: PCT/JP2020/024593
Authority: WO
Inventors: 幸哉山口; 輝明大下
Original assignee: 株式会社村田製作所
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2021-03-04
Also published as: US20220393706A1

Abstract

高周波モジュール（１）は、モジュール基板（９１）と、ミドルバンド群の送信信号を増幅する電力増幅器（１１）と、ミドルバンド群の受信信号を増幅する低雑音増幅器（２１）と、ハイバンド群の高周波信号を伝送する導電部品と、を備え、電力増幅器（１１）はモジュール基板（９１）の主面（９１ａ）に実装され、低雑音増幅器（２１）はモジュール基板（９１）の主面（９１ｂ）に実装され、上記導電部品は、モジュール基板（９１）を平面視した場合に、主面（９１ａまたは９１ｂ）上であって、電力増幅器（１１）と低雑音増幅器（２１）との間に実装されている。

Description

高周波モジュールおよび通信装置

　本発明は、高周波モジュールおよび通信装置に関する。

　携帯電話などの移動体通信機器では、マルチバンド化の進展に伴い、４Ｇ（第４世代移動通信システム）および５Ｇ（第５世代移動通信システム）に対応した周波数帯域であるローバンド群、ミドルバンド群、およびハイバンド群のうちの２以上のバンド群に対応した高周波フロントエンド回路のモジュール化および小型化が要求される。

　特許文献１には、両面実装可能な配線基板の上面にフィルタが実装され、下面に送信電力増幅器および受信低雑音増幅器が実装された構成を有する半導体モジュールが開示されている。

特開２０１１－４０６０２号公報

　しかしながら、特許文献１に開示された半導体モジュールでは、配線基板の同一面（下面）に送信電力増幅器と受信低雑音増幅器とが実装配置されるため、下面の面積が大型化してしまい、半導体モジュールを小型化できない。また、同一面（下面）に実装された送信電力増幅器と受信低雑音増幅器とが同じバンド群の高周波信号を増幅するものである場合、当該バンド群の送信信号と受信信号とが干渉してしまい、送受信間のアイソレーションが劣化してしまうという問題がある。

　本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、同じバンド群における高周波信号の送受信間のアイソレーションが向上した小型の高周波モジュールおよび通信装置を提供す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高周波モジュールは、互いに対向する第１主面および第２主面を有する実装基板と、第１バンド群の送信信号を増幅する第１送信電力増幅器と、前記第１バンド群の受信信号を増幅する第１受信低雑音増幅器と、前記第１バンド群と周波数が重複しない第２バンド群の高周波信号を伝送する伝送経路上に配置された導電部品と、を備え、前記第１送信電力増幅器は、前記第１主面に実装され、前記第１受信低雑音増幅器は、前記第２主面に実装され、前記実装基板を平面視した場合に、前記導電部品は、前記第１主面上または前記第２主面上であって、前記第１送信電力増幅器と前記第１受信低雑音増幅器との間に実装されている。

　本発明によれば、同じバンド群における高周波信号の送受信間のアイソレーションが向上した小型の高周波モジュールおよび通信装置を提供することが可能となる。

図１は、実施の形態に係る高周波モジュールおよび通信装置の回路構成図である。図２Ａは、実施例に係る高周波モジュールの平面構成概略図である。図２Ｂは、実施例に係る高周波モジュールの断面構成概略図である。図２Ｃは、実施例に係る電力増幅器の回路構成図である。図３Ａは、変形例に係る高周波モジュールの平面構成概略図である。図３Ｂは、変形例に係る高周波モジュールの断面構成概略図である。

　以下、本発明の実施の形態について、実施例および変形例を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施例および変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施例および変形例で示される数値、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。以下の実施例および変形例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。

　なお、以下の実施の形態において、基板上に実装されたＡ、ＢおよびＣにおいて、「当該基板（または当該基板の主面）を平面視した場合に、ＡとＢとの間にＣが配置されている」とは、当該基板を平面視した場合に投影されるＡの領域内の任意の点と、当該基板を平面視した場合（当該基板を当該基板の法線方向から見た場合）に投影されるＢの領域内の任意の点とを結ぶ線に、当該基板を平面視した場合に投影されるＣの領域の少なくとも一部が重複していることを指すものと定義される。

　（実施の形態）
　［１．高周波モジュール１および通信装置５の回路構成］
　図１は、実施の形態１に係る高周波モジュール１および通信装置５の回路構成図である。同図に示すように、通信装置５は、高周波モジュール１と、アンテナ２Ｈ、２Ｌおよび２Ｍと、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３と、ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）４と、を備える。

　ＲＦＩＣ３は、アンテナ２Ｈ、２Ｌおよび２Ｍで送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路である。具体的には、ＲＦＩＣ３は、高周波モジュール１の受信信号経路を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をＢＢＩＣ４へ出力する。また、ＲＦＩＣ３は、ＢＢＩＣ４から入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波送信信号を、高周波モジュール１の送信信号経路に出力する。

　ＢＢＩＣ４は、高周波モジュール１を伝搬する高周波信号よりも低周波の中間周波数帯域を用いて信号処理する回路である。ＢＢＩＣ４で処理された信号は、例えば、画像表示のための画像信号として使用され、または、スピーカを介した通話のために音声信号として使用される。

　また、ＲＦＩＣ３は、使用される通信バンドに基づいて、高周波モジュール１が有するスイッチ回路５１、５３および５５の接続を制御する制御部としての機能も有する。具体的には、制御部は、高周波モジュール１が有するスイッチ回路５１、５３および５５の接続を切り替えるための制御信号を、高周波モジュール１の制御回路９０に伝達する。また、制御部は、高周波モジュール１の電力増幅器１１、１２および１３ならびに低雑音増幅器２１、２２および２３の利得等を調整するための制御信号を、制御回路９０に伝達する。これらの制御信号を受けて、制御回路９０は、スイッチ回路５１、５３および５５、電力増幅器１１、１２および１３、ならびに低雑音増幅器２１、２２および２３に向けて制御信号を出力する。なお、制御回路９０は、スイッチ回路５１、５３および５５、電力増幅器１１、１２および１３、ならびに低雑音増幅器２１、２２および２３のうちの少なくとも１つを制御する回路であってもよい。また、制御部は、ＲＦＩＣ３の外部に設けられていてもよく、例えば、ＢＢＩＣ４に設けられていてもよい。

　アンテナ２Ｍは、高周波モジュール１のアンテナ接続端子１０１に接続され、高周波モジュール１のミドルバンド回路１Ｍから出力された送信信号を放射し、また、外部からの受信信号を受信してミドルバンド回路１Ｍへ出力する。

　アンテナ２Ｈは、高周波モジュール１のアンテナ接続端子１０２に接続され、高周波モジュール１のハイバンド回路１Ｈから出力された送信信号を放射し、また、外部からの受信信号を受信してハイバンド回路１Ｈへ出力する。

　アンテナ２Ｌは、高周波モジュール１のアンテナ接続端子１０３に接続され、高周波モジュール１のローバンド回路１Ｌから出力された送信信号を放射し、また、外部からの受信信号を受信してローバンド回路１Ｌへ出力する。

　なお、本実施の形態に係る通信装置５において、アンテナ２Ｈ、２Ｌおよび２Ｍ、ならびにＢＢＩＣ４は、必須の構成要素ではない。

　次に、高周波モジュール１の詳細な構成について説明する。

　図１に示すように、高周波モジュール１は、アンテナ接続端子１０１、１０２および１０３と、ミドルバンド回路１Ｍと、ハイバンド回路１Ｈと、ローバンド回路１Ｌと、制御回路９０と、送信入力端子１１１、１１２および１１３と、受信出力端子１２１、１２２および１２３と、を備える。

　アンテナ接続端子１０１はアンテナ２Ｍに接続され、アンテナ接続端子１０２はアンテナ２Ｈに接続され、アンテナ接続端子１０３はアンテナ２Ｌに接続される。

　ローバンド回路１Ｌはローバンド群に属する通信バンドの送信信号および受信信号を伝送する回路である。ミドルバンド回路１Ｍはミドルバンド群に属する通信バンドの送信信号および受信信号を伝送する回路である。ハイバンド回路１Ｈはハイバンド群に属する通信バンドの送信信号および受信信号を伝送する回路である。

　ローバンド群は、４Ｇおよび５Ｇに対応した複数の通信バンドで構成された周波数帯域群であり、例えば、１ＧＨｚ以下の周波数範囲を有している。ローバンド群は、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のＢａｎｄ５（送信帯域：８２４－８４９ＭＨｚ、受信帯域：８６９－８９４ＭＨｚ）、Ｂａｎｄ８（送信帯域：８８０－９１５ＭＨｚ、受信帯域：９２５－９６０ＭＨｚ）、およびＢａｎｄ２８（送信帯域：７０３－７４８ＭＨｚ、受信帯域：７５３－８０３ＭＨｚ）などの通信バンドで構成される。

　ミドルバンド群は、４Ｇおよび５Ｇに対応した複数の通信バンドで構成された周波数帯域群であり、ローバンド群よりも高周波数側に位置しており、例えば、１．５－２．２ＧＨｚの周波数範囲を有している。ミドルバンド群は、例えば、ＬＴＥのＢａｎｄ１（送信帯域：１９２０－１９８０ＭＨｚ、受信帯域：２１１０－２１７０ＭＨｚ）、Ｂａｎｄ３９（送受信帯域：１８８０－１９２０ＭＨｚ）、およびＢａｎｄ６６（送信帯域：１７１０－１７８０ＭＨｚ、受信帯域：２１１０－２２００ＭＨｚ）などの通信バンドで構成される。

　ハイバンド群は、４Ｇおよび５Ｇに対応した複数の通信バンドで構成された周波数帯域群であり、ミドルバンド群よりも高周波数側に位置しており、例えば、２．４－２．８ＧＨｚの周波数範囲を有している。ハイバンド群は、例えば、ＬＴＥのＢａｎｄ７（送信帯域：２５００－２５７０ＭＨｚ、受信帯域：２６２０－２６９０ＭＨｚ）、およびＢａｎｄ４１（送受信帯域：２４９６－２６９０ＭＨｚ）などの通信バンドで構成される。

　ミドルバンド回路１Ｍは、電力増幅器１１と、低雑音増幅器２１と、バンドパスフィルタ８１と、デュプレクサ６１および６２と、整合回路３１、４１、７１および７２と、スイッチ５１ａ、５３ａおよび５５ａと、を備える。

　電力増幅器１１は、ミドルバンド群に属する通信バンドの送信信号を増幅する送信電力増幅器である。低雑音増幅器２１は、ミドルバンド群に属する通信バンドの受信信号を低雑音で増幅する受信低雑音増幅器である。

　バンドパスフィルタ８１は、アンテナ接続端子１０１とスイッチ５５ａとの間に接続され、ミドルバンド群の周波数範囲を通過帯域としており、ミドルバンド群の送信信号および受信信号の双方を通過させる。

　デュプレクサ６１は、ミドルバンド群の通信バンドＡの高周波信号を通過させ、送信フィルタ６１Ｔおよび受信フィルタ６１Ｒで構成されている。送信フィルタ６１Ｔは、電力増幅器１１とアンテナ接続端子１０１とを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器１１で増幅された送信信号のうち、通信バンドＡの送信帯域の送信信号を通過させる。また、受信フィルタ６１Ｒは、低雑音増幅器２１とアンテナ接続端子１０１とを結ぶ受信経路に配置され、アンテナ接続端子１０１から入力された受信信号のうち、通信バンドＡの受信帯域の受信信号を通過させる。

　デュプレクサ６２は、ミドルバンド群の通信バンドＢの高周波信号を通過させ、送信フィルタ６２Ｔおよび受信フィルタ６２Ｒで構成されている。送信フィルタ６２Ｔは、電力増幅器１１とアンテナ接続端子１０１とを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器１１で増幅された送信信号のうち、通信バンドＢの送信帯域の送信信号を通過させる。また、受信フィルタ６２Ｒは、低雑音増幅器２１とアンテナ接続端子１０１とを結ぶ受信経路に配置され、アンテナ接続端子１０１から入力された受信信号のうち、通信バンドＢの受信帯域の受信信号を通過させる。

　整合回路３１は、電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器１１とスイッチ５１ａ、送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔとのインピーダンス整合をとる。整合回路４１は、低雑音増幅器２１と受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、低雑音増幅器２１とスイッチ５３ａ、受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒとのインピーダンス整合をとる。整合回路７１は、スイッチ５５ａとデュプレクサ６１とを結ぶ経路に配置され、バンドパスフィルタ８１およびスイッチ５５ａと、デュプレクサ６１とのインピーダンス整合をとる。整合回路７２は、スイッチ５５ａとデュプレクサ６２とを結ぶ経路に配置され、バンドパスフィルタ８１およびスイッチ５５ａと、デュプレクサ６２とのインピーダンス整合をとる。

　スイッチ５１ａは、整合回路３１と送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器１１と送信フィルタ６１Ｔとの接続、および、電力増幅器１１と送信フィルタ６２Ｔとの接続、を切り替える。スイッチ５１ａは、例えば、共通端子が整合回路３１に接続され、一方の選択端子が送信フィルタ６１Ｔに接続され、他方の選択端子が送信フィルタ６２Ｔに接続された、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｐｏｌｅ　Ｄｏｕｂｌｅ　Ｔｈｒｏｗ）型のスイッチ回路で構成される。

　スイッチ５３ａは、整合回路４１と受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、低雑音増幅器２１と受信フィルタ６１Ｒとの接続、および、低雑音増幅器２１と受信フィルタ６２Ｒとの接続、を切り替える。スイッチ５３ａは、例えば、共通端子が整合回路４１に接続され、一方の選択端子が受信フィルタ６１Ｒに接続され、他方の選択端子が受信フィルタ６２Ｒに接続された、ＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。

　スイッチ５５ａは、バンドパスフィルタ８１と整合回路７１との接続、および、バンドパスフィルタ８１と整合回路７２との接続、を切り替える。スイッチ５５ａは、例えば、共通端子がバンドパスフィルタ８１に接続され、一方の選択端子が整合回路７１に接続され、他方の選択端子が整合回路７２に接続されたＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。また、スイッチ５５ａは、共通端子を、いずれの選択端子とも接続しない状態とすることで、ミドルバンド群の高周波信号を、ミドルバンド回路１Ｍで伝送させなくすることが可能である。つまり、スイッチ５５ａは、ミドルバンド回路１Ｍとアンテナ２Ｍとの接続および非接続を切り替えるアンテナスイッチである。

　なお、ミドルバンド回路１Ｍにおいて、伝送する通信バンドは２つに限定されず１つまたは３以上であってもよい。通信バンド数に応じて、バンドパスフィルタ８１の要否、デュプレクサの数、整合回路の数、および各スイッチの要否が決定される。

　ハイバンド回路１Ｈは、電力増幅器１２と、低雑音増幅器２２と、ハイパスフィルタ８２と、デュプレクサ６３および６４と、整合回路３２、４２、７３および７４と、スイッチ５１ｂ、５３ｂおよび５５ｂと、を備える。

　電力増幅器１２は、ハイバンド群に属する通信バンドの送信信号を増幅する送信電力増幅器である。低雑音増幅器２２は、ハイバンド群に属する通信バンドの受信信号を低雑音で増幅する受信低雑音増幅器である。

　ハイパスフィルタ８２は、アンテナ接続端子１０２とスイッチ５５ｂとの間に接続され、ハイバンド群の周波数範囲を通過帯域としており、ハイバンド群の送信信号および受信信号の双方を通過させる。なお、ハイパスフィルタ８２は、ハイバンド群の周波数範囲を通過帯域とするバンドパスフィルタであってもよい。

　デュプレクサ６３は、ハイバンド群の通信バンドＣの高周波信号を通過させ、送信フィルタ６３Ｔおよび受信フィルタ６３Ｒで構成されている。送信フィルタ６３Ｔは、電力増幅器１２とアンテナ接続端子１０２とを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器１２で増幅された送信信号のうち、通信バンドＣの送信帯域の送信信号を通過させる。また、受信フィルタ６３Ｒは、低雑音増幅器２２とアンテナ接続端子１０２とを結ぶ受信経路に配置され、アンテナ接続端子１０２から入力された受信信号のうち、通信バンドＣの受信帯域の受信信号を通過させる。

　デュプレクサ６４は、ハイバンド群の通信バンドＤの高周波信号を通過させ、送信フィルタ６４Ｔおよび受信フィルタ６４Ｒで構成されている。送信フィルタ６４Ｔは、電力増幅器１２とアンテナ接続端子１０２とを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器１２で増幅された送信信号のうち、通信バンドＤの送信帯域の送信信号を通過させる。また、受信フィルタ６４Ｒは、低雑音増幅器２２とアンテナ接続端子１０２とを結ぶ受信経路に配置され、アンテナ接続端子１０２から入力された受信信号のうち、通信バンドＤの受信帯域の受信信号を通過させる。

　整合回路３２は、電力増幅器１２と送信フィルタ６３Ｔおよび６４Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器１２とスイッチ５１ｂ、送信フィルタ６３Ｔおよび６４Ｔとのインピーダンス整合をとる。整合回路４２は、低雑音増幅器２２と受信フィルタ６３Ｒおよび６４Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、低雑音増幅器２２とスイッチ５３ｂ、受信フィルタ６３Ｒおよび６４Ｒとのインピーダンス整合をとる。整合回路７３は、スイッチ５５ｂとデュプレクサ６３とを結ぶ経路に配置され、ハイパスフィルタ８２およびスイッチ５５ｂと、デュプレクサ６３とのインピーダンス整合をとる。整合回路７４は、スイッチ５５ｂとデュプレクサ６４とを結ぶ経路に配置され、ハイパスフィルタ８２およびスイッチ５５ｂと、デュプレクサ６４とのインピーダンス整合をとる。

　スイッチ５１ｂは、整合回路３２と送信フィルタ６３Ｔおよび６４Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器１２と送信フィルタ６３Ｔとの接続、および、電力増幅器１２と送信フィルタ６４Ｔとの接続、を切り替える。スイッチ５１ｂは、例えば、共通端子が整合回路３２に接続され、一方の選択端子が送信フィルタ６３Ｔに接続され、他方の選択端子が送信フィルタ６４Ｔに接続された、ＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。

　スイッチ５３ｂは、整合回路４２と受信フィルタ６３Ｒおよび６４Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、低雑音増幅器２２と受信フィルタ６３Ｒとの接続、および、低雑音増幅器２２と受信フィルタ６４Ｒとの接続、を切り替える。スイッチ５３ｂは、例えば、共通端子が整合回路４２に接続され、一方の選択端子が受信フィルタ６３Ｒに接続され、他方の選択端子が受信フィルタ６４Ｒに接続された、ＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。

　スイッチ５５ｂは、ハイパスフィルタ８２と整合回路７３との接続、および、ハイパスフィルタ８２と整合回路７４との接続、を切り替える。スイッチ５５ｂは、例えば、共通端子がハイパスフィルタ８２に接続され、一方の選択端子が整合回路７３に接続され、他方の選択端子が整合回路７４に接続されたＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。また、スイッチ５５ｂは、共通端子を、いずれの選択端子とも接続しない状態とすることで、ハイバンド群の高周波信号を、ハイバンド回路１Ｈで伝送させなくすることが可能である。つまり、スイッチ５５ｂは、ハイバンド回路１Ｈとアンテナ２Ｈとの接続および非接続を切り替えるアンテナスイッチである。

　なお、ハイバンド回路１Ｈにおいて、伝送する通信バンドは２つに限定されず１つまたは３以上であってもよい。通信バンド数に応じて、ハイパスフィルタ８２の要否、デュプレクサの数、整合回路の数、および各スイッチの要否が決定される。

　ローバンド回路１Ｌは、電力増幅器１３と、低雑音増幅器２３と、ローパスフィルタ８３と、デュプレクサ６５および６６と、整合回路３３、４３、７５および７６と、スイッチ５１ｃ、５３ｃおよび５５ｃと、を備える。

　電力増幅器１３は、ローバンド群に属する通信バンドの送信信号を増幅する送信電力増幅器である。低雑音増幅器２３は、ローバンド群に属する通信バンドの受信信号を低雑音で増幅する受信低雑音増幅器である。

　ローパスフィルタ８３は、アンテナ接続端子１０３とスイッチ５５ｃとの間に接続され、ローバンド群の周波数範囲を通過帯域としており、ローバンド群の送信信号および受信信号の双方を通過させる。ローパスフィルタ８３の配置により、ローバンド群の送信信号の高調波が、ミドルバンド群およびハイバンド群に漏洩することを回避できる。なお、ローパスフィルタ８３は、ローバンド群の周波数範囲を通過帯域とするバンドパスフィルタであってもよい。

　デュプレクサ６５は、ローバンド群の通信バンドＥの高周波信号を通過させ、送信フィルタ６５Ｔおよび受信フィルタ６５Ｒで構成されている。送信フィルタ６５Ｔは、電力増幅器１３とアンテナ接続端子１０３とを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器１３で増幅された送信信号のうち、通信バンドＥの送信帯域の送信信号を通過させる。また、受信フィルタ６５Ｒは、低雑音増幅器２３とアンテナ接続端子１０３とを結ぶ受信経路に配置され、アンテナ接続端子１０３から入力された受信信号のうち、通信バンドＥの受信帯域の受信信号を通過させる。

　デュプレクサ６６は、ローバンド群の通信バンドＦの高周波信号を通過させ、送信フィルタ６６Ｔおよび受信フィルタ６６Ｒで構成されている。送信フィルタ６６Ｔは、電力増幅器１３とアンテナ接続端子１０３とを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器１３で増幅された送信信号のうち、通信バンドＦの送信帯域の送信信号を通過させる。また、受信フィルタ６６Ｒは、低雑音増幅器２３とアンテナ接続端子１０３とを結ぶ受信経路に配置され、アンテナ接続端子１０３から入力された受信信号のうち、通信バンドＦの受信帯域の受信信号を通過させる。

　整合回路３３は、電力増幅器１３と送信フィルタ６５Ｔおよび６６Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器１３とスイッチ５１ｃ、送信フィルタ６５Ｔおよび６６Ｔとのインピーダンス整合をとる。整合回路４３は、低雑音増幅器２３と受信フィルタ６５Ｒおよび６６Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、低雑音増幅器２３とスイッチ５３ｃ、受信フィルタ６５Ｒおよび６６Ｒとのインピーダンス整合をとる。整合回路７５は、スイッチ５５ｃとデュプレクサ６５とを結ぶ経路に配置され、ローパスフィルタ８３およびスイッチ５５ｃと、デュプレクサ６５とのインピーダンス整合をとる。整合回路７６は、スイッチ５５ｃとデュプレクサ６６とを結ぶ経路に配置され、ローパスフィルタ８３およびスイッチ５５ｃと、デュプレクサ６６とのインピーダンス整合をとる。

　スイッチ５１ｃは、整合回路３３と送信フィルタ６５Ｔおよび６６Ｔとを結ぶ送信経路に配置され、電力増幅器１３と送信フィルタ６５Ｔとの接続、および、電力増幅器１３と送信フィルタ６６Ｔとの接続、を切り替える。スイッチ５１ｃは、例えば、共通端子が整合回路３３に接続され、一方の選択端子が送信フィルタ６５Ｔに接続され、他方の選択端子が送信フィルタ６６Ｔに接続された、ＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。

　スイッチ５３ｃは、整合回路４３と受信フィルタ６５Ｒおよび６６Ｒとを結ぶ受信経路に配置され、低雑音増幅器２３と受信フィルタ６５Ｒとの接続、および、低雑音増幅器２３と受信フィルタ６６Ｒとの接続、を切り替える。スイッチ５３ｃは、例えば、共通端子が整合回路４３に接続され、一方の選択端子が受信フィルタ６５Ｒに接続され、他方の選択端子が受信フィルタ６６Ｒに接続された、ＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。

　スイッチ５５ｃは、ローパスフィルタ８３と整合回路７５との接続、および、ローパスフィルタ８３と整合回路７６との接続、を切り替える。スイッチ５５ｃは、例えば、共通端子がローパスフィルタ８３に接続され、一方の選択端子が整合回路７５に接続され、他方の選択端子が整合回路７６に接続されたＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。また、スイッチ５５ｃは、共通端子を、いずれの選択端子とも接続しない状態とすることで、ローバンド群の高周波信号を、ローバンド回路１Ｌで伝送させなくすることが可能である。つまり、スイッチ５５ｃは、ローバンド回路１Ｌとアンテナ２Ｌとの接続および非接続を切り替えるアンテナスイッチである。

　なお、ローバンド回路１Ｌにおいて、伝送する通信バンドは２つに限定されず１つまたは３以上であってもよい。通信バンド数に応じて、ローパスフィルタ８３の要否、デュプレクサの数、整合回路の数、および各スイッチの要否が決定される。

　また、スイッチ５５ａ、５５ｂおよび５５ｃは、１つのスイッチ回路５５で構成されていてもよい。この場合、スイッチ回路５５は、ミドルバンド回路１Ｍ、ハイバンド回路１Ｈ、およびローバンド回路１Ｌのうちの１以上と、アンテナとの接続を同時に行うことが可能なマルチ接続型のスイッチ回路となる。

　また、バンドパスフィルタ８１、ハイパスフィルタ８２、およびローパスフィルタ８３、送信フィルタ６１Ｔ～６６Ｔ、および受信フィルタ６１Ｒ～６６Ｒは、例えば、弾性表面波フィルタ、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）を用いた弾性波フィルタ、ＬＣ共振フィルタ、および誘電体フィルタのいずれかであってもよく、さらには、これらには限定されない。

　また、高周波モジュール１に接続されるアンテナは、１つであってもよい。この場合、上記１つのアンテナは、ローバンド群、ミドルバンド群、およびハイバンド群の高周波信号を放射（送信）および受信できるアンテナ特性を有している。また、この場合、バンドパスフィルタ８１、ハイパスフィルタ８２、およびローパスフィルタ８３は、上記１つのアンテナに共通接続されたトリプレクサを構成する。

　また、電力増幅器１１～１３、および、低雑音増幅器２１～２３は、例えば、Ｓｉ系のＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）またはＧａＡｓを材料とした、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）またはヘテロバイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）などで構成されている。

　また、低雑音増幅器２１～２３、スイッチ回路５１、５３および５５は、１つの半導体ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）に形成されていてもよい。さらに、上記半導体ＩＣは、さらに、電力増幅器１１～１３を含んでいてもよい。半導体ＩＣは、例えば、ＣＭＯＳで構成されている。具体的には、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｏｎ　Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）プロセスにより構成されている。これにより、半導体ＩＣを安価に製造することが可能となる。なお、半導体ＩＣは、ＧａＡｓ、ＳｉＧｅおよびＧａＮの少なくともいずれかで構成されていてもよい。これにより、高品質な増幅性能および雑音性能を有する高周波信号を出力することが可能となる。

　上記回路構成によれば、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、通信バンドＡ～Ｆのいずれかの通信バンドの高周波信号を、当該通信バンド単独で、送信、受信、および送受信の少なくともいずれかを実行することが可能である。また、通信バンドＡ～Ｆのうちの２以上の通信バンドの高周波信号を、同時送信、同時受信、および同時送受信の少なくともいずれかを実行することが可能である。

　また、上記回路構成では、高周波モジュール１は、ローバンド回路１Ｌ、ミドルバンド回路１Ｍ、およびハイバンド回路１Ｈの３回路を有するものとして説明したが、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、ローバンド回路１Ｌ、ミドルバンド回路１Ｍ、およびハイバンド回路１Ｈのうちの少なくとも２つを有していればよい。

　また、デュプレクサ６１～６６のそれぞれは、送受信兼用のフィルタと送受切り換えスイッチとで構成された、いわゆる時分割複信方式に対応した構成であってもよい。この場合であっても、同一バンド群における異なる通信バンドの送信と受信とが同時に実行され得る。例えば、ミドルバンド群の通信バンドＡの送信信号と通信バンドＢの受信信号とが同時伝送される場合などが想定される。

　ここで、上記高周波モジュール１を構成する各回路素子を、小型のフロントエンド回路として１つのモジュールで構成する場合、同一バンド群の電力増幅器と低雑音増幅器とが干渉してしまい、送受信間のアイソレーションが劣化してしまうという問題がある。

　これに対して、本実施の形態に係る高周波モジュール１では、同一バンド群の電力増幅器と低雑音増幅器との干渉を抑制する構成を有している。以下では、本実施の形態に係る高周波モジュール１の上記干渉を抑制する構成について説明する。

　［２．実施例に係る高周波モジュール１Ａの回路素子配置構成］
　図２Ａは、実施例に係る高周波モジュール１Ａの平面構成概略図である。また、図２Ｂは、実施例に係る高周波モジュール１Ａの断面構成概略図であり、具体的には、図２ＡのＩＩＢ－ＩＩＢ線における断面図である。なお、図２Ａの（ａ）には、モジュール基板９１の互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂのうち、主面９１ａをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置図が示されている。一方、図２Ａの（ｂ）には、主面９１ｂをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置を透視した図が示されている。

　実施例に係る高周波モジュール１Ａは、実施の形態に係る高周波モジュール１を構成する各回路素子の配置構成を具体的に示したものである。

　図２Ａおよび図２Ｂに示すように、本実施例に係る高周波モジュール１Ａは、図１に示された回路構成のうち、ミドルバンド回路１Ｍおよびハイバンド回路１Ｈが実装されたモジュールである。また、高周波モジュール１Ａは、図１に示された回路構成に加えて、さらに、モジュール基板９１と、樹脂部材９２および９３と、を有している。

　モジュール基板９１は、互いに対向する主面９１ａ（第１主面）および主面９１ｂ（第２主面）を有し、ミドルバンド回路１Ｍおよびハイバンド回路１Ｈを実装する実装基板である。モジュール基板９１としては、例えば、複数の誘電体層の積層構造を有する低温同時焼成セラミックス（Ｌｏｗ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏ－ｆｉｒｅｄ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ：ＬＴＣＣ）基板、または、プリント基板等が用いられる。

　樹脂部材９２は、モジュール基板９１の主面９１ａに配置され、ミドルバンド回路１Ｍの一部、ハイバンド回路１Ｈの一部、およびモジュール基板９１の主面９１ａを覆っており、ミドルバンド回路１Ｍおよびハイバンド回路１Ｈを構成する回路素子の機械強度および耐湿性などの信頼性を確保する機能を有している。

　樹脂部材９３は、モジュール基板９１の主面９１ｂに配置され、ミドルバンド回路１Ｍの一部、ハイバンド回路１Ｈの一部、およびモジュール基板９１の主面９１ｂを覆っており、ミドルバンド回路１Ｍおよびハイバンド回路１Ｈを構成する回路素子の機械強度および耐湿性などの信頼性を確保する機能を有している。

　なお、樹脂部材９２および９３は、本発明に係る高周波モジュールに必須の構成要素ではない。

　図２Ａおよび図２Ｂに示すように、本実施例に係る高周波モジュール１Ａでは、電力増幅器１１および１２、バンドパスフィルタ８１およびハイパスフィルタ８２、デュプレクサ６１～６４、ならびに、整合回路３１、３２、４１および４２は、モジュール基板９１の主面９１ａに表面実装されている。一方、低雑音増幅器２１および２２、スイッチ回路５１、５３および５５、ならびに制御回路９０は、モジュール基板９１の主面９１ｂに表面実装されている。なお、整合回路７１～７４は、図２Ａおよび図２Ｂには図示されていないが、モジュール基板９１の主面９１ａおよび９１ｂのいずれに表面実装されていてもよいし、またモジュール基板９１に内蔵されていてもよい。

　電力増幅器１１は、ミドルバンド群の送信信号を増幅する第１送信電力増幅器の一例であり、モジュール基板９１の主面９１ａに実装されている。低雑音増幅器２１は、ミドルバンド群の受信信号を増幅する第１低雑音増幅器の一例であり、モジュール基板９１の主面９１ｂに実装されている。つまり、電力増幅器１１および低雑音増幅器２１は、同一のバンド群の高周波信号を増幅する増幅回路である。

　整合回路３１および４１は、モジュール基板９１の主面９１ａに実装され、ミドルバンド群の高周波信号を伝送する導電部品である。整合回路３１はインダクタ３１Ｌおよびキャパシタ３１Ｃを含み、整合回路４１はインダクタ４１Ｌおよびキャパシタ４１Ｃを含む。

　整合回路３２および４２は、モジュール基板９１の主面９１ａに実装され、ハイバンド群の高周波信号を伝送する導電部品である。整合回路３２はインダクタ３２Ｌおよびキャパシタ３２Ｃを含み、整合回路４２はインダクタ４２Ｌおよびキャパシタ４２Ｃを含む。

　インダクタ３１Ｌ、３２Ｌ、４１Ｌおよび４２Ｌは、それぞれ、例えば、チップインダクタである。なお、整合回路３１はキャパシタ３１Ｃを含んでいなくてもよく、整合回路３２はキャパシタ３２Ｃを含んでいなくてもよく、整合回路４１はキャパシタ４１Ｃを含んでいなくてもよく、整合回路４２はキャパシタ４２Ｃを含んでいなくてもよい。

　なお、本明細書において、導電部品とは、信号取り出し電極などの導電部材を有している電子部品であり、例えば、チップ抵抗、チップコンデンサ、チップインダクタ、フィルタ、スイッチ、ならびに、増幅器および制御回路などの能動素子、の少なくともいずれかである。

　ここで、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、整合回路３２および４２は、モジュール基板９１を平面視した場合に、電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間となるよう、主面９１ａに実装されている。

　電力増幅器１１、低雑音増幅器２１、整合回路３２および４２の上記配置構成によれば、同じバンド群であるミドルバンド群（第１バンド群）の電力増幅器１１と低雑音増幅器２１とが、モジュール基板９１を挟んで対向する主面に振り分けて実装されている。このため、実装面積が大きい電力増幅器１１および低雑音増幅器２１を、同一の実装面に実装配置する場合と比較して、高周波モジュール１Ａを小型化できる。また、電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との信号干渉が、モジュール基板９１が介在することで抑制される。さらに、電力増幅器１１および低雑音増幅器２１が対応するミドルバンド群と異なるハイバンド群（第２バンド群）の整合回路３２および４２が、電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間に配置されている。このため、上記平面視において、電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との距離を、整合回路３２および４２の分だけ大きく確保でき、かつ、電力増幅器１１および低雑音増幅器２１が対応する周波数（ミドルバンド）と近接していない他のバンド群の周波数（ハイバンド）に対応する導電部品を介在させるため、当該導電部品を、電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間のシールド材として利用できる。よって、ミドルバンド群の電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との信号干渉を抑制することが可能となる。

　また、ミドルバンド群の電力増幅器１１から発生する高調波の周波数は、ハイバンド群よりも高周波数側に位置する。このため、ミドルバンド群の電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間にハイバンド群の導電部品を配置しても、ハイバンド群の導電部品を介して上記高調波成分がハイバンド回路１Ｈに流入することが抑制される。

　なお、整合回路３２および４２は、上記平面視において、電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間となるよう、主面９１ｂに実装されていてもよい。

　また、上記平面視において電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間に実装される導電部品としては、整合回路３２および４２のいずれか１つのみであってもよい。

　また、上記平面視において電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間に実装される導電部品としては、整合回路３２および４２に代わり、ハイバンド群の高周波信号を伝送するハイパスフィルタ８２、デュプレクサ６３および６４、整合回路７３および７４、ならびに、スイッチ５１ｂ、５３ｂおよび５５ｂの少なくとも１つであってもよい。つまり、上記平面視において電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間に実装される導電部品は、ミドルバンド群と異なる他のバンド群の高周波信号を伝送する導電部品であればよい。このうち、ハイパスフィルタ８２、デュプレクサ６３および６４、整合回路７３および７４は、低背化が困難な部品であることから、同じく低背化が困難な電力増幅器１１が実装された主面９１ａに実装されることが望ましい。これにより、主面９１ａに実装される部品の高さを揃え、主面９１ｂに実装される部品の高さを揃えることが可能となり、結果的に高周波モジュール１Ａの低背化を実現できる。

　また、ミドルバンド群を構成する通信バンドＡおよびＢの高周波信号と、上記導電部品が配置された伝送経路を伝送する通信バンドの高周波信号とは、同時伝送されないことが望ましい。例えば、導電部品が整合回路７３、送信フィルタ６３Ｔおよび受信フィルタ６３Ｒのいずれかである場合には、ミドルバンド群を構成する通信バンドＡおよびＢの高周波信号と、上記導電部品が配置された伝送経路を伝送する通信バンドＣの高周波信号とは、同時伝送されないことが望ましい。これにより、ミドルバンド群の高周波信号が、通信バンドＣの高周波信号の非伝送時に上記導電部品を介して通信バンドＣの伝送回路に流入しても、通信バンドＣの高周波信号の伝送時には関係ないので、通信バンドＣの受信感度が低下することを回避できる。

　また、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、整合回路３１および４１は、モジュール基板９１を平面視した場合に、電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との間となるよう、主面９１ａに実装されている。

　電力増幅器１２、低雑音増幅器２２、整合回路３１および４１の上記配置構成によれば、同じバンド群であるハイバンド群（第１バンド群）の電力増幅器１２と低雑音増幅器２２とが、モジュール基板９１を挟んで対向する主面に振り分けて実装されている。このため、実装面積が大きい電力増幅器１２および低雑音増幅器２２を、同一の実装面に実装配置する場合と比較して、高周波モジュール１Ａを小型化できる。また、電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との信号干渉が、モジュール基板９１が介在することで抑制される。さらに、電力増幅器１２および低雑音増幅器２２が対応するハイバンド群と異なるミドルバンド群（第２バンド群）の整合回路３１および４１が、電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との間に配置されている。このため、上記平面視において、電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との距離を、整合回路３１および４１の分だけ大きく確保でき、かつ、電力増幅器１２および低雑音増幅器２２が対応する周波数（ハイバンド）と近接していない他のバンド群の周波数（ミドルバンド）に対応する導電部品を介在させるため、当該導電部品を電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との間のシールド材として利用できる。よって、ハイバンド群の電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との信号干渉を抑制することが可能となる。

　なお、整合回路３１および４１は、上記平面視において、電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との間となるよう、主面９１ｂに実装されていてもよい。

　また、上記平面視において電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との間に実装される導電部品としては、整合回路３１および４１のいずれか１つのみであってもよい。

　また、上記平面視において電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との間に実装される導電部品としては、整合回路３１および４１に代わり、ミドルバンド群の高周波信号を伝送するバンドパスフィルタ８１、デュプレクサ６１および６２、整合回路７１および７２、ならびに、スイッチ５１ａ、５３ａおよび５５ａの少なくとも１つであってもよい。つまり、上記平面視において電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との間に実装される導電部品は、ハイバンド群と異なる他のバンド群の高周波信号を伝送する導電部品であればよい。このうち、バンドパスフィルタ８１、デュプレクサ６１および６２、整合回路７１および７２は、低背化が困難な部品であることから、同じく低背化が困難な電力増幅器１２が実装された主面９１ａに実装されることが望ましい。これにより、主面９１ａに実装される部品の高さを揃え、主面９１ｂに実装される部品の高さを揃えることが可能となり、結果的に高周波モジュール１Ａの低背化を実現できる。

　また、本実施例に係る高周波モジュール１Ａでは、モジュール基板９１の主面９１ｂ側に、複数の外部接続端子１５０が配置されている。高周波モジュール１Ａは、高周波モジュール１Ａのｚ軸負方向側に配置される外部基板と、複数の外部接続端子１５０を経由して、電気信号のやりとりを行う。また、複数の外部接続端子１５０のいくつかは、外部基板のグランド電位に設定される。主面９１ａおよび９１ｂのうち、外部基板と対向する主面９１ｂには、低背化が困難な電力増幅器１１および１２が配置されず、低背化が容易な低雑音増幅器２１および２２、スイッチ回路５１、５３および５５、ならびに制御回路９０が配置されているので、高周波モジュール１Ａ全体を低背化することが可能となる。また、受信回路の受信感度に大きく影響する低雑音増幅器２１および２２の周囲に、グランド電極として適用される外部接続端子１５０が複数配置されるので、受信回路の受信感度の劣化を抑制できる。

　また、本実施例に係る高周波モジュール１Ａでは、モジュール基板９１内またはその表面に、グランドパターンが配置されている。これによれば、電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間に上記グランドパターンが介在するので、ミドルバンド群における送信信号と受信信号とのアイソレーションをより一層改善することが可能となる。また、電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との間に上記グランドパターンが介在するので、ハイバンド群における送信信号と受信信号とのアイソレーションをより一層改善することが可能となる。つまり、同一バンド群の電力増幅器と低雑音増幅器とが、グランドパターンを有するモジュール基板９１の逆面に配置されるので、同一バンド群における高周波信号の送受信間アイソレーションをより一層改善することが可能となる。

　なお、外部接続端子１５０は、樹脂部材９３をｚ軸方向に貫通する柱状電極であってもよく、また、主面９１ｂに形成された電極上に配置されたバンプ電極であってもよい。外部接続端子１５０がバンプ電極である場合には、樹脂部材９３はなくてもよい。

　また、図２Ａの（ｂ）に示すように、低雑音増幅器２１および２２、スイッチ回路５１、５３および５５、ならびに制御回路９０のうちの少なくとも２つは、同一の半導体ＩＣに内蔵されていてもよい。これらの低背化が可能な部品および回路が内蔵された半導体ＩＣを主面９１ｂに配置することにより、製造プロセスにおいて、主面９１ｂ側を研磨して薄型化することが可能となる。よって、高周波モジュール１Ａの低背化を実現できる。

　ここで、電力増幅器１１の回路構成について説明する。

　図２Ｃは、実施例に係る高周波モジュール１Ａが有する電力増幅器１１の回路構成図である。同図に示すように、電力増幅器１１は、トランジスタ１４０と、キャパシタ１４１および１４２と、バイアス回路１４３と、コレクタ端子１４４と、エミッタ端子と、入力端子１４５と、出力端子１４６と、を備える。

　トランジスタ１４０は、例えば、コレクタ、エミッタおよびベースを有し、エミッタ接地型のバイポーラトランジスタであり、ベースに入力された高周波電流を増幅してコレクタから出力する。なお、トランジスタ１４０は、ドレイン、ソースおよびゲートを有する電界効果型のトランジスタであってもよい。

　キャパシタ１４１は、ＤＣカット用の容量素子であり、バイアス回路１４３からベースに印加される直流バイアス電圧により、入力端子１４５に直流電流が漏洩するのを防止する機能を有する。

　キャパシタ１４２は、ＤＣカット用の容量素子であり、直流バイアス電圧が重畳された高周波増幅信号の直流成分を除去する機能を有し、当該直流成分が除去された高周波増幅信号が出力端子１４６から出力される。

　バイアス回路１４３は、トランジスタ１４０のベースに接続され、当該ベースにバイアス電圧を印加することで、トランジスタ１４０の動作点を最適化する機能を有する。

　電力増幅器１１の上記回路構成によれば、入力端子１４５から入力された高周波信号ＲＦｉｎは、トランジスタ１４０のベースからエミッタに流れるベース電流Ｉｂとなる。トランジスタ１４０によりベース電流Ｉｂが増幅されてコレクタ電流Ｉｃとなり、当該コレクタ電流Ｉｃに対応した高周波信号ＲＦｏｕｔが出力端子１４６から出力される。このとき、エミッタ端子からグランドには、ベース電流Ｉｂおよびコレクタ電流Ｉｃが合算された大電流が流れる。

　ベース端子、コレクタ端子、およびエミッタ端子（グランド端子）は、主面９１ａに配置されており、金属電極層または金属バンプ部材などで構成される。

　図２Ｂに示すように、貫通電極９４は、電力増幅器１１のグランド端子と接続され、主面９１ａと主面９１ｂとの間を貫通する貫通電極である。貫通電極９４は、主面９１ｂで外部接続端子１５０と接続されている。

　電力増幅器１１の上記回路構成により、モジュール基板９１内の配線のうち熱抵抗の大きいｘｙ平面方向に沿う平面配線パターンのみを経由した放熱経路を排除できる。よって、電力増幅器１１からの外部基板への放熱性が向上した小型の高周波モジュール１Ａを提供することが可能となる。

　ここで、貫通電極９４は、モジュール基板９１内において、主面９１ａから主面９１ｂに到る一本の円筒状ビア導体で構成されていることに限られない。貫通電極９４は、複数の円筒状ビア導体が直列に接続された構造を有していてもよい。なお、直列に接続された複数の円筒状ビア導体の間には、各層に沿ったビア受け電極が形成されているが、主面９１ａから主面９１ｂを平面視した場合、ｚ軸方向に隣り合う円筒状ビア導体同士は、少なくとも一部が重複している。つまり、貫通電極９４には、平面配線パターンのみを経由するｘｙ平面方向の経路はなく、必ずｚ軸方向の経路が存在する。

　また、図２Ｂに示すように、上記平面視において、電力増幅器１２の出力端子に接続されたインダクタ３２Ｌと重複する領域には、配線が配置されていないことが望ましい。また、上記平面視において、電力増幅器１１の出力端子に接続されたインダクタ３１Ｌと重複する領域には、配線が配置されていないことが望ましい。

　さらには、上記平面視において、電力増幅器１２の出力端子に接続されたインダクタ３２Ｌと重複する領域には、高周波部品が配置されていないことが望ましい。また、上記平面視において、電力増幅器１１の出力端子に接続されたインダクタ３１Ｌと重複する領域には、高周波部品が配置されていないことが望ましい。

　これにより、高周波モジュール１Ａ内の回路素子が、電力増幅器１１または１２で増幅された大電力の送信信号が流れるインダクタと磁界結合することを抑制できる。よって、送受信間のアイソレーションの劣化を抑制でき、また、受信感度の劣化を抑制できる。

　また、電力増幅器１１がモジュール基板９１の主面９１ｂに実装され、低雑音増幅器２１がモジュール基板９１の主面９１ａに実装されていてもよい。

　［３．変形例に係る高周波モジュール１Ｂの回路素子配置構成］
　図３Ａは、変形例に係る高周波モジュール１Ｂの平面構成概略図である。また、図３Ｂは、変形例に係る高周波モジュール１Ｂの断面構成概略図であり、具体的には、図３ＡのＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線における断面図である。なお、図３Ａの（ａ）には、モジュール基板９１の互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂのうち、主面９１ａをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置図が示されている。一方、図３Ａの（ｂ）には、主面９１ｂをｚ軸正方向側から見た場合の回路素子の配置を透視した図が示されている。

　変形例に係る高周波モジュール１Ｂは、実施の形態に係る高周波モジュール１を構成する各回路素子の配置構成を具体的に示したものである。本変形例に係る高周波モジュール１Ｂは、実施例に係る高周波モジュール１Ａと比較して、高周波モジュール１Ｂを構成する回路素子の配置構成のみが異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ｂについて、実施例に係る高周波モジュール１Ａと同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

　図３Ａおよび図３Ｂに示すように、本変形例に係る高周波モジュール１Ｂは、図１に示された回路構成のうち、ミドルバンド回路１Ｍおよびハイバンド回路１Ｈが実装されたモジュールである。また、高周波モジュール１Ｂは、図１に示された回路構成に加えて、さらに、モジュール基板９１と、樹脂部材９２および９３と、を有している。

　図３Ａおよび図３Ｂに示すように、本変形例に係る高周波モジュール１Ｂでは、電力増幅器１１および１２、バンドパスフィルタ８１およびハイパスフィルタ８２、デュプレクサ６１～６４、ならびに、整合回路３１、３２、４１および４２は、モジュール基板９１の主面９１ａに表面実装されている。一方、低雑音増幅器２１および２２、スイッチ回路５１、５３および５５、ならびに制御回路９０は、モジュール基板９１の主面９１ｂに表面実装されている。なお、整合回路７１～７４は、図３Ａおよび図３Ｂには図示されていないが、モジュール基板９１の主面９１ａおよび９１ｂのいずれに表面実装されていてもよいし、またモジュール基板９１に内蔵されていてもよい。

　電力増幅器１１は、ミドルバンド群の送信信号を増幅する第１送信電力増幅器の一例であり、モジュール基板９１の主面９１ａに実装されている。低雑音増幅器２１は、ミドルバンド群の受信信号を増幅する第１低雑音増幅器の一例であり、モジュール基板９１の主面９１ｂに実装されている。

　電力増幅器１２は、ハイバンド群の送信信号を増幅する第１送信電力増幅器の一例であり、モジュール基板９１の主面９１ａに実装されている。低雑音増幅器２２は、ハイバンド群の受信信号を増幅する第１低雑音増幅器の一例であり、モジュール基板９１の主面９１ｂに実装されている。

　デュプレクサ６１および６２は、モジュール基板９１の主面９１ａに実装され、ミドルバンド群の高周波信号を伝送する導電部品である。デュプレクサ６１は送信フィルタ６１Ｔおよび受信フィルタ６１Ｒを含む。デュプレクサ６２は送信フィルタ６２Ｔおよび受信フィルタ６２Ｒを含む。

　デュプレクサ６３および６４は、モジュール基板９１の主面９１ａに実装され、ハイバンド群の高周波信号を伝送する導電部品である。デュプレクサ６３は送信フィルタ６３Ｔおよび受信フィルタ６３Ｒを含む。デュプレクサ６４は送信フィルタ６４Ｔおよび受信フィルタ６４Ｒを含む。

　ここで、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、デュプレクサ６３および６４は、モジュール基板９１を平面視した場合に、電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間となるよう、主面９１ａに実装されている。

　電力増幅器１１、低雑音増幅器２１、デュプレクサ６３および６４の上記配置構成によれば、同じバンド群であるミドルバンド群（第１バンド群）の電力増幅器１１と低雑音増幅器２１とが、モジュール基板９１を挟んで対向する主面に振り分けて実装されている。このため、実装面積が大きい電力増幅器１１および低雑音増幅器２１を、同一の実装面に実装配置する場合と比較して、高周波モジュール１Ｂを小型化できる。また、電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との信号干渉が、モジュール基板９１が介在することで抑制される。さらに、電力増幅器１１および低雑音増幅器２１が対応するミドルバンド群と異なるハイバンド群（第２バンド群）のデュプレクサ６３および６４が、電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間に配置されている。このため、上記平面視において、電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との距離を、デュプレクサ６３および６４の分だけ大きく確保でき、かつ、電力増幅器１１および低雑音増幅器２１が対応する周波数（ミドルバンド）と近接していない他のバンド群の周波数（ハイバンド）に対応する導電部品を介在させるため、当該導電部品を電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間のシールド材として利用できる。よって、ミドルバンド群の電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との信号干渉を抑制することが可能となる。

　なお、デュプレクサ６３および６４は、上記平面視において、電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間となるよう、主面９１ｂに実装されていてもよい。

　また、上記平面視において電力増幅器１１と低雑音増幅器２１との間に実装される導電部品としては、デュプレクサ６３および６４のいずれか１つのみであってもよく、さらには、送信フィルタ６３Ｔおよび６４Ｔ、ならびに、受信フィルタ６３Ｒおよび６４Ｒのうちのいずれか１つであってもよい。

　また、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、デュプレクサ６１および６２は、モジュール基板９１を平面視した場合に、電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との間となるよう、主面９１ａに実装されている。

　電力増幅器１２、低雑音増幅器２２、デュプレクサ６１および６２の上記配置構成によれば、同じバンド群であるハイバンド群（第１バンド群）の電力増幅器１２と低雑音増幅器２２とが、モジュール基板９１を挟んで対向する主面に振り分けて実装されている。このため、実装面積が大きい電力増幅器１２および低雑音増幅器２２を、同一の実装面に実装配置する場合と比較して、高周波モジュール１Ｂを小型化できる。また、電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との信号干渉が、モジュール基板９１が介在することで抑制される。さらに、電力増幅器１２および低雑音増幅器２２が対応するハイバンド群と異なるミドルバンド群（第２バンド群）のデュプレクサ６１および６２が、電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との間に配置されている。このため、上記平面視において、電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との距離を、デュプレクサ６１および６２の分だけ大きく確保でき、かつ、電力増幅器１２および低雑音増幅器２２が対応する周波数（ハイバンド）と近接していない他のバンド群の周波数（ミドルバンド）に対応する導電部品を介在させるため、当該導電部品を電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との間のシールド材として利用できる。よって、ハイバンド群の電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との信号干渉を抑制することが可能となる。

　なお、デュプレクサ６１および６２は、上記平面視において、電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との間となるよう、主面９１ｂに実装されていてもよい。

　また、上記平面視において電力増幅器１２と低雑音増幅器２２との間に実装される導電部品としては、デュプレクサ６１および６２のいずれか１つのみであってもよく、さらには、送信フィルタ６１Ｔおよび６２Ｔ、ならびに、受信フィルタ６１Ｒおよび６２Ｒのうちのいずれか１つであってもよい。

　［４．効果など］
　以上、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、互いに対向する主面９１ａおよび９１ｂを有するモジュール基板９１と、第１バンド群の送信信号を増幅する第１送信電力増幅器と、第１バンド群の受信信号を増幅する第１低雑音増幅器と、第１バンド群と周波数が重複しない第２バンド群の高周波信号を伝送する伝送経路上に配置された導電部品と、を備え、第１送信電力増幅器は主面９１ａに実装され、第１低雑音増幅器は主面９１ｂに実装され、上記導電部品は、モジュール基板９１を平面視した場合に、主面９１ａまたは９１ｂ上であって、第１送信電力増幅器と第１低雑音増幅器との間に実装されている。

　上記構成によれば、実装面積が大きい第１送信電力増幅器および第１受信低雑音増幅器を、同一の実装面に実装配置する場合と比較して、高周波モジュール１を小型化できる。また、第１送信電力増幅器と第１受信低雑音増幅器との信号干渉が、モジュール基板９１が介在することで抑制される。さらに、上記第１バンド群と異なる第２バンド群の導電部品が、第１送信電力増幅器と第１受信低雑音増幅器との間に配置されている。第１送信電力増幅器と第１受信低雑音増幅器との距離を、上記導電部品の分だけ大きく確保でき、かつ、上記第１バンド群と異なる第２バンド群の導電部品を介在させるため、当該導電部品を、第１送信電力増幅器と第１受信低雑音増幅器との間のシールド材として利用できる。よって、上記第１バンド群の第１送信電力増幅器と第１受信低雑音増幅器との信号干渉を抑制することが可能となる。

　また、主面９１ｂには、外部基板と接続される外部接続端子１５０が配置されていてもよい。

　これにより、主面９１ｂに実装された第１受信低雑音増幅器を含む受信回路の受信感度の劣化を抑制できる。

　また、さらに、第１送信電力増幅器のグランド端子と接続され、モジュール基板９１の主面９１ａと主面９１ｂとの間を貫通する貫通電極９４を備え、貫通電極９４は、主面９１ｂで外部接続端子１５０と接続されていてもよい。

　これにより、モジュール基板９１内の配線のうち熱抵抗の大きい主面方向に沿う平面配線パターンのみを経由した放熱経路を排除できる。よって、第１送信電力増幅器からの外部基板への放熱性が向上した小型の高周波モジュール１を提供することが可能となる。

　また、上記導電部品は、上記第２バンド群の高周波信号を伝送する伝送経路とアンテナ接続端子との導通および非導通を切り替えるアンテナスイッチであり、上記導電部品は、主面９１ｂに実装されていてもよい。

　これにより、低背化が容易なアンテナスイッチが、低背化が容易な第１受信低雑音増幅器ともに主面９１ｂに実装されるので、高周波モジュール１の低背化が可能となる。さらに、アンテナスイッチと第１受信低雑音増幅器とが同じ主面９１ｂに実装されるので、同一の半導体ＩＣに内蔵することが可能となり、高周波モジュール１の小型化が加速される。

　さらに、主面９１ｂに実装され、上記第２バンド群の受信信号を増幅する第２受信低雑音増幅器を備え、上記導電部品と第２受信低雑音増幅器とは、同一の半導体ＩＣに内蔵されていてもよい。

　これにより、高周波モジュール１の小型化がさらに加速される。

　また、上記導電部品は、上記第２バンド群の高周波信号を伝送する伝送経路に配置されたフィルタ、デュプレクサ、チップコンデンサ、または、チップインダクタであり、上記導電部品は、主面９１ａに実装されていてもよい。

　これによれば、フィルタ、デュプレクサ、チップコンデンサ、および、チップインダクタは、低背化が困難な部品であることから、同じく低背化が困難な第１送信電力増幅器が実装された主面９１ａに実装されることが望ましい。これにより、主面９１ａに実装される部品の高さを揃え、また、主面９１ｂに実装される低背可能な部品の高さを揃えることが可能となり、結果的に高周波モジュール１の低背化を実現できる。

　また、さらに、第１送信電力増幅器の出力端子に接続されたインダクタを備え、上記平面視において、上記インダクタと重複する領域には、配線が配置されていないことが望ましい。

　また、上記平面視において、上記インダクタと重複する領域には、高周波部品が配置されていないことが望ましい。

　これらにより、高周波モジュール１内の回路素子が、第１送信電力増幅器で増幅された大電力の送信信号が流れるインダクタと磁界結合することを抑制できる。よって、送受信間のアイソレーションの劣化を抑制でき、また、受信感度の劣化を抑制できる。

　また、上記第１バンド群を構成する通信バンドの高周波信号と、上記導電部品が配置された伝送経路を伝送する通信バンドの高周波信号とは、同時伝送されないことが望ましい。

　これにより、上記第１バンド群の高周波信号が、上記第２バンド群に属する通信バンドの高周波信号の非伝送時に上記導電部品を介して当該通信バンドの伝送回路に流入しても、当該通信バンドの高周波信号の伝送時には関係ないので、当該通信バンドの受信感度が低下することを回避できる。

　また、第１バンド群は、互いに周波数が重複しないローバンド群、ミドルバンド群およびハイバンド群のうちの一のバンド群であり、第２バンド群は、ローバンド群、ミドルバンド群およびハイバンド群のうちの、上記一のバンド群と異なる他のバンド群であってもよい。

　また、第１バンド群は、ミドルバンド群およびハイバンド群の一方であり、第２バンド群は、ミドルバンド群およびハイバンド群の他方であってもよい。

　ミドルバンド群の送信電力増幅器から発生する高調波の周波数は、ハイバンド群よりも高周波数側に位置する。このため、ミドルバンド群の送信電力増幅器と受信低雑音増幅器との間にハイバンド群の導電部品を配置しても、上記高調波成分がハイバンド群の導電部品を介してハイバンド回路に流入することが抑制される。

　また、本実施の形態に係る通信装置５は、アンテナで送受信される高周波信号を処理するＲＦＩＣ３と、アンテナとＲＦＩＣ３との間で高周波信号を伝送する高周波モジュール１と、を備える。

　これにより、送受信間のアイソレーションが向上した小型の通信装置５を提供することが可能となる。

　（その他の実施の形態など）
　以上、本発明の実施の形態に係る高周波モジュールおよび通信装置について、実施例および変形例を挙げて説明したが、本発明に係る高周波モジュールおよび通信装置は、上記実施例および変形例に限定されるものではない。上記実施例および変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施例および変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記高周波モジュールおよび通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。

　例えば、上記実施例および変形例に係る高周波モジュールおよび通信装置において、図面に開示された各回路素子および信号経路を接続する経路の間に、別の回路素子および配線などが挿入されていてもよい。

　また、所定のバンド群の送信信号を増幅する送信電力増幅器とは、当該送信電力増幅器の周波数－利得特性を測定した場合、所定値以上の利得を有する周波数範囲が上記所定のバンド群に属する一の通信バンドの周波数範囲を含むことである。上記所定値としては、例えば、上記送信電力増幅器が有する最大利得から３ｄＢ低下した利得が挙げられる。

　また、所定のバンド群の受信信号を増幅する受信低雑音増幅器とは、当該受信低雑音増幅器の周波数－利得特性を測定した場合、所定値以上の利得を有する周波数範囲が上記所定のバンド群に属する一の通信バンドの周波数範囲を含むことである。上記所定値としては、例えば、受信低雑音増幅器が有する最大利得から３ｄＢ低下した利得が挙げられる。

　また、所定のバンド群の高周波信号を伝送する伝送経路とは、当該伝送経路に配置されたフィルタの通過帯域が上記所定のバンド群に属する一の通信バンドの周波数範囲を含むことである。または、所定のバンド群の高周波信号を伝送する伝送経路とは、当該伝送経路に配置された増幅器の周波数－利得特性を測定した場合、所定値以上の利得を有する周波数範囲が上記所定のバンド群に属する一の通信バンドの周波数範囲を含むことである。または、所定のバンド群の高周波信号を伝送する伝送経路とは、ＲＦＩＣから上記伝送経路に出力される送信信号が、上記所定のバンド群に属する一の通信バンドの周波数範囲に含まれることである。なお、上記所定値としては、例えば、上記増幅器が有する最大利得から３ｄＢ低下した利得が挙げられる。

　本発明は、マルチバンド対応のフロントエンド部に配置される高周波モジュールとして、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。

　１、１Ａ、１Ｂ　　高周波モジュール
　１Ｈ　　ハイバンド回路
　１Ｌ　　ローバンド回路
　１Ｍ　　ミドルバンド回路
　２Ｈ、２Ｌ、２Ｍ　　アンテナ
　３　　ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）
　４　　ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）
　５　　通信装置
　１１、１２、１３　　電力増幅器
　２１、２２、２３　　低雑音増幅器
　３１、３２、３３、４１、４２、４３、７１、７２、７３、７４、７５、７６　　整合回路
　３１Ｃ、３２Ｃ、４１Ｃ、４２Ｃ　　キャパシタ
　３１Ｌ、３２Ｌ、４１Ｌ、４２Ｌ　　インダクタ
　５１、５３、５５　　スイッチ回路
　５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ　　スイッチ
　６１、６２、６３、６４、６５、６６　　デュプレクサ
　６１Ｒ、６２Ｒ、６３Ｒ、６４Ｒ、６５Ｒ、６６Ｒ　　受信フィルタ
　６１Ｔ、６２Ｔ、６３Ｔ、６４Ｔ、６５Ｔ、６６Ｔ　　送信フィルタ
　８１　　バンドパスフィルタ
　８２　　ハイパスフィルタ
　８３　　ローパスフィルタ
　９０　　制御回路
　９１　　モジュール基板
　９１ａ、９１ｂ　　主面
　９２、９３　　樹脂部材
　９４　　貫通電極
　１０１、１０２、１０３　　アンテナ接続端子
　１１１、１１２、１１３　　送信入力端子
　１２１、１２２、１２３　　受信出力端子
　１４０　　トランジスタ
　１４１、１４２　　キャパシタ
　１４３　　バイアス回路
　１４４　　コレクタ端子
　１４５　　入力端子
　１４６　　出力端子
　１５０　　外部接続端子

Claims

　互いに対向する第１主面および第２主面を有する実装基板と、
　第１バンド群の送信信号を増幅する第１送信電力増幅器と、
　前記第１バンド群の受信信号を増幅する第１受信低雑音増幅器と、
　前記第１バンド群と周波数が重複しない第２バンド群の高周波信号を伝送する伝送経路上に配置された導電部品と、を備え、
　前記第１送信電力増幅器は、前記第１主面に実装され、
　前記第１受信低雑音増幅器は、前記第２主面に実装され、
　前記実装基板を平面視した場合に、前記導電部品は、前記第１主面上または前記第２主面上であって、前記第１送信電力増幅器と前記第１受信低雑音増幅器との間に実装されている、
　高周波モジュール。
　前記第２主面には、外部基板と接続される外部接続端子が配置されている、
　請求項１に記載の高周波モジュール。
　さらに、
　前記第１送信電力増幅器のグランド端子と接続され、前記実装基板の前記第１主面と前記第２主面との間を貫通する貫通電極を備え、
　前記貫通電極は、前記第２主面で前記外部接続端子と接続されている、
　請求項２に記載の高周波モジュール。
　前記導電部品は、前記第２バンド群の高周波信号を伝送する伝送経路とアンテナ接続端子との導通および非導通を切り替えるアンテナスイッチであり、
　前記導電部品は、前記第２主面に実装されている、
　請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
　さらに、前記第２主面に実装され、前記第２バンド群の受信信号を増幅する第２受信低雑音増幅器を備え、
　前記導電部品と前記第２受信低雑音増幅器とは、同一の半導体ＩＣに内蔵されている、
　請求項４に記載の高周波モジュール。
　前記導電部品は、前記第２バンド群の高周波信号を伝送する伝送経路に配置されたフィルタ、デュプレクサ、チップコンデンサ、または、チップインダクタであり、
　前記導電部品は、前記第１主面に実装されている、
　請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
　さらに、
　前記第１送信電力増幅器の出力端子に接続されたインダクタを備え、
　前記平面視において、前記インダクタと重複する領域には、配線が配置されていない、
　請求項１～６のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
　前記平面視において、前記インダクタと重複する領域には、高周波部品が配置されていない、
　請求項７に記載の高周波モジュール。
　前記第１バンド群を構成する通信バンドの高周波信号と、前記導電部品が配置された伝送経路を伝送する通信バンドの高周波信号とは、同時伝送されない、
　請求項１～８のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
　前記第１バンド群は、互いに周波数が重複しないローバンド群、ミドルバンド群およびハイバンド群のうちの一のバンド群であり、
　前記第２バンド群は、前記ローバンド群、前記ミドルバンド群および前記ハイバンド群のうちの、前記一のバンド群と異なる他のバンド群である、
　請求項１～９のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
　前記第１バンド群は、前記ミドルバンド群および前記ハイバンド群の一方であり、
　前記第２バンド群は、前記ミドルバンド群および前記ハイバンド群の他方である、
　請求項１０に記載の高周波モジュール。
　アンテナで送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、
　前記アンテナと前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝送する請求項１～１１のいずれか１項に記載の高周波モジュールと、を備える、
　通信装置。