WO2022074942A1 - 高周波回路 - Google Patents

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WO2022074942A1
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high frequency
filter
switch
frequency circuit
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弘嗣 森
秀典 帯屋
壮央 竹内
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a high frequency circuit.
  • Patent Document 1 discloses a front-end module in which a power amplifier, a switch, a filter, and the like are packaged.
  • the present invention provides a high-frequency circuit that can support both cellular communication systems and satellite systems and can contribute to the miniaturization of communication devices.
  • the high frequency circuit is a second band for a first satellite system located between a first band for a cellular communication system and a third band for a first band and a second satellite system. It comprises a first filter having a passband including a band and an amplifier connected to the first filter.
  • the high frequency circuit it is possible to support both a cellular communication system and a satellite system, and it is possible to contribute to the miniaturization of a communication device.
  • FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a high frequency circuit and a communication device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a specific example of the band.
  • FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the high frequency circuit and the communication device according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the high frequency circuit and the communication device according to the third embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing a signal flow in the communication device according to the third embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a signal flow in the communication device according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a circuit configuration diagram of the high frequency circuit and the communication device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8 is a circuit configuration diagram of the high frequency circuit and the communication device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing a signal flow in the communication device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 10A is a diagram showing a signal flow in the communication device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 10B is a diagram showing a signal flow in the communication device according to the fifth embodiment.
  • each figure is a schematic diagram in which emphasis, omission, or ratio is adjusted as appropriate to show the present invention, and is not necessarily exactly illustrated. What is the actual shape, positional relationship, and ratio? May be different. In each figure, substantially the same configuration is designated by the same reference numeral, and duplicate description may be omitted or simplified.
  • connection includes not only the case of being directly connected by a connection terminal and / or a wiring conductor, but also the case of being electrically connected via another circuit element. .. Further, “connected between A and B” means that both A and B are connected between A and B.
  • FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a high frequency circuit 1 and a communication device 5 according to the first embodiment.
  • the communication device 5 includes a high frequency circuit 1, an antenna 2, an RFIC 3, and a BBIC 4.
  • the high frequency circuit 1 transmits a high frequency signal between the antenna 2 and the RFIC 3.
  • the detailed circuit configuration of the high frequency circuit 1 will be described later.
  • the antenna 2 is connected to the antenna connection terminal 100 of the high frequency circuit 1, transmits a high frequency signal output from the high frequency circuit 1, and also receives a high frequency signal from the outside and outputs the high frequency signal to the high frequency circuit 1.
  • RFIC3 is an example of a signal processing circuit that processes high frequency signals. Specifically, the RFIC 3 processes the high frequency reception signal input via the reception path of the high frequency circuit 1 by down-conversion or the like, and outputs the reception signal generated by the signal processing to the BBIC 4. Further, the RFIC 3 processes the transmission signal input from the BBIC 4 by up-conversion or the like, and outputs the high frequency transmission signal generated by the signal processing to the transmission path of the high frequency circuit 1. Further, the RFIC 3 has a control unit for controlling a switch, an amplifier and the like included in the high frequency circuit 1. A part or all of the function of the RFIC3 as a control unit may be mounted outside the RFIC3, or may be mounted on, for example, the BBIC4 or the high frequency circuit 1.
  • the BBIC 4 is a baseband signal processing circuit that processes signals using an intermediate frequency band having a lower frequency than the high frequency signal transmitted by the high frequency circuit 1.
  • the signal processed by the BBIC 4 for example, an image signal for displaying an image and / or an audio signal for a call via a speaker are used.
  • the high frequency circuit 1 includes a power amplifier 11, a low noise amplifier 21, a switch 51, filters 61 and 62, an antenna connection terminal 100, high frequency input terminals 111 and 112, and a high frequency output terminal. 121 and.
  • the high frequency input terminal 111 is an example of the first high frequency input terminal, and is a terminal for receiving a transmission signal of band A2 from the outside of the high frequency circuit 1.
  • the high frequency input terminal 111 is connected to the RFIC 3 outside the high frequency circuit 1.
  • the high frequency output terminal 121 is a terminal for supplying the received signal of the band A1 to the outside of the high frequency circuit 1.
  • the high frequency output terminal 121 is connected to the RFIC 3 outside the high frequency circuit 1.
  • the power amplifier 11 has a first amplification mode and a second amplification mode.
  • the first amplification mode is applied to the power amplifier 11. That is, when the high frequency input terminal 111 is connected to the input end of the power amplifier 11 by the switch 51, the first amplification mode is applied to the power amplifier 11.
  • the second amplification mode is applied to the power amplifier 11. That is, when the high frequency input terminal 112 is connected to the input end of the power amplifier 11 by the switch 51, the second amplification mode is applied to the power amplifier 11.
  • first amplification mode and the second amplification mode different methods are used as a method for adjusting at least one of the power supply voltage and the bias signal supplied to the power amplifier 11.
  • one of the first amplification mode and the second amplification mode can use the envelope tracking (ET) method
  • the other of the first amplification mode and the second amplification mode can use the average power tracking (APT) method. Can be done.
  • ET envelope tracking
  • APT average power tracking
  • the power supply voltage is applied according to the power of the input signal so that the power amplifier operates in the compression region. Therefore, the amplification mode using the APT method is used.
  • the power consumption of the power amplifier can be reduced as compared with (hereinafter referred to as APT mode), but the signal distortion is increased.
  • the reduction in power consumption is inferior to that in the ET mode, but the signal distortion can be suppressed as compared with the ET mode.
  • the low noise amplifier 21 is an example of the first low noise amplifier, and can amplify the high frequency received signal received by the antenna connection terminal 100.
  • the low noise amplifier 21 can amplify the received signal of the band A1 input from the antenna connection terminal 100 via the filter 62.
  • the high frequency signal amplified by the low noise amplifier 21 is output to the high frequency output terminal 121.
  • the internal configuration of the low noise amplifier 21 is not particularly limited.
  • the switch 51 is an example of a fourth switch, and is connected between the high frequency input terminals 111 and 112 and the power amplifier 11. Specifically, the switch 51 has terminals 511 to 513. The terminal 511 is connected to the input end of the power amplifier 11. The terminals 512 and 513 are connected to the high frequency input terminals 111 and 112, respectively.
  • the filter 61 (AB-Tx) is an example of the first filter, and is connected between the power amplifier 11 and the antenna connection terminal 100.
  • the filter 61 passes the transmission signals of bands A2 and B among the high frequency signals amplified by the power amplifier 11. That is, the filter 61 has a pass band including bands A2 and B.
  • the filter 62 (A-Rx) is connected between the low noise amplifier 21 and the antenna connection terminal 100.
  • the filter 62 passes the received signal of band A1 among the high frequency signals input from the antenna connection terminal 100. That is, the filter 62 has a pass band including the band A1.
  • the high frequency circuit 1 may include at least a power amplifier 11 and a filter 61, and may not include a low noise amplifier 21, a switch 51, a filter 62, and the like.
  • the wireless system for example, a cellular communication system and a satellite system are used.
  • the wireless system is not limited to these.
  • a wireless local network (WLAN: Wireless Local Area Network) system may be used as the wireless system.
  • the LTE (Long-Term Evolution) communication system and / or the 5GNR (5th Generation New Radio) communication system is used as the cellular communication system.
  • the cellular communication system is not limited to these.
  • the satellite system includes a satellite positioning system (Satellite navigation system) and a satellite communication system (Satellite communication system).
  • the satellite positioning system and the satellite communication system are examples of the first satellite system and the second satellite system, respectively.
  • satellite positioning system for example, GPS (Global Positioning System) and GLONASS (Global Navigation Satellite System) can be used.
  • GLONASS Global Navigation Satellite System
  • satellite communication system for example, a Globalstar satellite system and an Iridium satellite system can be used. The satellite positioning system and the satellite communication system are not limited to these.
  • FIG. 2 is a diagram showing a specific example of the band.
  • Band A is a frequency division duplex (FDD) band for a communication system.
  • Band A includes bands A1 and A2 that do not overlap each other.
  • the bands A1 and A2 are examples of the fourth band and the first band, respectively.
  • the bands A1 and A2 may be bands for time division duplex (TDD). That is, the bands A1 and A2 may be different TDD bands.
  • TDD time division duplex
  • band A is Band24 for LTE or n24 for 5G NR.
  • Band A1 is a downlink operation band (1525-1559 MHz) of band A.
  • Band A2 is an uplink operation band (1626.5-1660.5 MHz) of band A.
  • band B1 is a frequency band (1610-1621.35 MHz) for the Global Star satellite system.
  • Band B2 is a frequency band (1621.35-1626.5 MHz) for the Iridium satellite system.
  • Band C is a frequency band for satellite positioning systems.
  • Band C includes bands C1 and C2 that do not overlap each other and is located between bands A1 and A2.
  • band C1 is an example of a third band.
  • the band shown in FIG. 2 is merely an example, and the band that can be used in the present embodiment is not limited to these.
  • the high frequency circuit 1 is the band B1 for the satellite communication system located between the band A2 for the cellular communication system and the band A2 and the band C1 for the satellite positioning system. It comprises a filter 61 having a passband including and / or B2, and a power amplifier 11 connected to the filter 61.
  • the high frequency circuit 1 can include a filter 61 having a pass band including a band A2 for a cellular communication system and bands B1 and / or B2 for a satellite communication system. Therefore, the high frequency circuit 1 can reduce the number of filters as compared with the case where the filters are individually provided for the band A2 and the bands B1 and / or B2. Further, the high frequency circuit 1 can include a power amplifier 11 connected to such a filter 61. Therefore, the high frequency circuit 1 can also reduce the number of power amplifiers as compared to the case where the power amplifiers are separately provided for the band A2 and the bands B1 and / or B2. As a result, the high frequency circuit 1 can reduce the number of parts of the high frequency module corresponding to both the cellular communication system and the satellite communication system, and can contribute to the miniaturization of the communication device 5.
  • the band A2 and the bands B1 and / or B2 may be a frequency band that can be used for transmission.
  • the high frequency circuit 1 can transmit a high frequency signal in both the cellular communication system and the satellite communication system.
  • the power amplifier 11 has a first amplification mode and a second amplification mode in which the methods for adjusting at least one of the power supply voltage and the bias signal supplied to the power amplifier 11 are different from each other. It may have an amplification mode, and when the transmission signal of the band A2 is amplified, the first amplification mode is applied to the power amplifier 11, and when the transmission signal of the bands B1 and / or B2 is amplified, the first amplification mode is provided. 2 Amplification modes may be applied to the power amplifier 11.
  • the envelope tracking method is used in one of the first amplification mode and the second amplification mode, and the average power tracking in the other of the first amplification mode and the second amplification mode.
  • the method may be used.
  • the envelope tracking method and the average power tracking method can be switched between the cellular communication system and the satellite communication system. Therefore, the high frequency circuit 1 can realize reduction of power consumption and / or reduction of signal distortion of the power amplifier 11 according to the communication system.
  • the ET mode can be used as the power amplification mode for the cellular communication system
  • the APT mode can be used as the power amplification mode for the satellite communication system.
  • satellite communication it is assumed that an old communication system one generation ago will be used. Therefore, by controlling the power amplifier 11 by the APT method, it becomes possible to control the power amplifier 11 more appropriately.
  • the latest communication system is assumed to be used in the cellular communication system, it is possible to control the power amplifier 11 more appropriately by controlling the ET system power amplifier 11.
  • the high frequency circuit 1 further includes a filter 62 having a pass band including a band A1 that can be used for reception for a cellular communication system, and a low noise amplifier 21 connected to the filter 62. , May be provided.
  • the bands A1 and A2 are downlink operation bands and uplink operation bands included in the same FDD band, and the bands B1 and / or B2 and the band C1 are used. May be located between the bands A1 and the band A2.
  • the band A2 and the bands B1 and / or B2 are located relatively close to each other. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the electrical characteristics (for example, noise figure (NF), gain characteristics, etc.) of the high frequency circuit 1 due to the sharing of the filter 61 and the power amplifier 11 between the band A2 and the bands B1 and / or B2. can.
  • the electrical characteristics for example, noise figure (NF), gain characteristics, etc.
  • the high frequency circuit 1 further receives an input terminal of the power amplifier 11, a high frequency input terminal 111 for receiving a transmission signal of the band A2 from the outside, and a transmission signal of the bands B1 and / or B2.
  • a switch 51 connected to the high frequency input terminal 112 for receiving from the outside may be provided.
  • the high frequency circuit 1 can receive the transmission signal of the band A2 and the transmission signals of the bands B1 and B2 from the RFIC3 at separate high frequency input terminals.
  • the switch 51 may be able to switch between the connection of the power amplifier 11 and the high frequency input terminal 111 and the connection of the power amplifier 11 and the high frequency input terminal 112. ..
  • the high frequency circuit 1 can switch between the high frequency input terminals 111 and 112 between the cellular communication system and the satellite communication system.
  • the band A1 may be a Band 24 for LTE or an n24 downlink operation band for 5 GNR.
  • band A2 may be Band24 for LTE or n24 uplink operating band for 5G NR.
  • the band B1 may be a frequency band of 1610 MHz or more and 1621.35 MHz or less.
  • the band C1 may be a frequency band of 1563 MHz or more and 1587 MHz or less.
  • the high frequency circuit 1 can use the above frequency bands as the bands A1, A2, B1 and C1.
  • the communication device 5 includes an RFIC 3 for processing a high frequency signal and a high frequency circuit 1 for transmitting a high frequency signal between the antenna 2 and the RFIC 3.
  • the high frequency circuit 1A includes a power amplifier 11, low noise amplifiers 21 and 22, switches 51 to 53, filters 611, 612, 62, 631 and 632, an antenna connection terminal 100, and a high frequency. It includes input terminals 111 and 112, and high frequency output terminals 121 and 122.
  • the high frequency output terminal 122 is a terminal for supplying the received signal of the band C1 to the outside of the high frequency circuit 1A.
  • the high frequency output terminal 122 is connected to the RFIC 3 outside the high frequency circuit 1A.
  • the switch 52 is connected between the antenna connection terminal 100 and the filters 611 and 612. Specifically, the switch 52 has terminals 521 to 523. The terminal 521 is connected to the antenna connection terminal 100. Terminals 522 and 523 are connected to filters 611 and 612, respectively.
  • the switch 52 can connect any of the terminals 522 and 523 to the terminal 521, for example, based on the control signal from the RFIC 3. That is, the switch 52 can switch between the connection of the antenna connection terminal 100 and the filter 611 and the connection of the antenna connection terminal 100 and the filter 612.
  • the switch 52 is composed of, for example, a SPDT type switch circuit.
  • the switch 53 is an example of the first switch, and is connected between the filters 611 and 612 and the power amplifier 11. Specifically, the switch 53 has terminals 531 to 533. Terminals 531 and 532 are connected to filters 611 and 612, respectively. Terminal 533 is connected to the output end of the power amplifier 11.
  • the switch 53 can connect any of the terminals 531 and 532 to the terminal 533, for example, based on the control signal from the RFIC3. That is, the switch 53 can switch between the connection of the power amplifier 11 and the filter 611 and the connection of the power amplifier 11 and the filter 612. As a result, the power amplifier 11 is connected to the filters 611 and 612 via the switch 53.
  • the switch 53 is composed of, for example, a SPDT type switch circuit.
  • the filter 611 (A-Tx) is an example of the second filter, and is connected between the switches 52 and 53.
  • the filter 611 passes the band A2 signal among the high frequency signals amplified by the power amplifier 11. That is, the filter 611 has a pass band including the band A2.
  • the filter 612 (B-Tx) is an example of the third filter, and is connected between the switches 52 and 53.
  • the filter 612 passes the band B signal among the high frequency signals amplified by the power amplifier 11. That is, the filter 612 has a pass band including the band B.
  • the filters 631 and 632 are examples of the fifth filter and the sixth filter, respectively, and have a pass band including the band C1.
  • One end of the filter 631 is connected to the antenna connection terminal 100, and the other end of the filter 631 is connected to the input end of the low noise amplifier 21.
  • One end of the filter 632 is connected to the output end of the low noise amplifier 21, and the other end of the filter 632 is connected to the high frequency output terminal 122.
  • the high frequency circuit 1A is located between the filter 611 having a pass band including the band A2 for the cellular communication system and the band A2 and the band C1 for the satellite positioning system.
  • the high frequency circuit 1A switches between a filter 611 having a passband including a band A2 for a cellular communication system and a filter 612 having a passband including bands B1 and / or B2 for a satellite communication system.
  • a power amplifier 11 connected via 53 can be provided. Therefore, the high frequency circuit 1A can reduce the number of power amplifiers as compared with the case where the power amplifiers are separately provided for the band A2 and the bands B1 and / or B2. As a result, the high frequency circuit 1A can reduce the number of parts of the high frequency module corresponding to both the cellular communication system and the satellite communication system, and can contribute to the miniaturization of the communication device 5A.
  • the high frequency circuit 1A may further include filters 631 and 632 having a pass band including the band C1 and a low noise amplifier 22, and the input end of the low noise amplifier 22 may be further provided.
  • the output end of the low noise amplifier 22 may be connected to the filter 632, connected to the filter 631.
  • FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the high frequency circuit 1B and the communication device 5B according to the third embodiment.
  • the communication device 5B according to the present embodiment includes a high frequency circuit 1B, an antenna 2, an RFIC 3, and a BBIC 4.
  • the circuit configuration of the communication device 5B according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment except for the high frequency circuit 1B, and thus the description thereof will be omitted.
  • the high frequency circuit 1B includes a power amplifier 11, low noise amplifiers 21 and 22, switches 51 to 57, filters 611, 612, 62 and 631 to 634, an antenna connection terminal 100, and a high frequency. It includes input terminals 111 and 112, and high frequency output terminals 121 and 122.
  • the switch 54 can connect any of the terminals 542 and 543 to the terminal 541, for example, based on a control signal from RFIC3. That is, the switch 54 can switch between the connection of the antenna connection terminal 100 and the filter 631 and the connection of the antenna connection terminal 100 and the filter 633.
  • the switch 54 is composed of, for example, a SPDT type switch circuit.
  • the switch 55 is an example of the second switch, and is connected between the filters 631 and 633 and the low noise amplifier 22. Specifically, the switch 55 has terminals 551 to 553. Terminals 551 and 552 are connected to filters 631 and 633, respectively. The terminal 553 is connected to the input end of the low noise amplifier 22.
  • the switch 56 is an example of the third switch, and is connected between the low noise amplifier 22 and the filters 632 and 634. Specifically, the switch 56 has terminals 561 to 563. The terminal 561 is connected to the output end of the low noise amplifier 22. Terminals 562 and 563 are connected to filters 632 and 634, respectively.
  • the switch 56 can connect any of the terminals 562 and 563 to the terminal 561, for example, based on a control signal from RFIC3. That is, the switch 56 can switch between the connection of the low noise amplifier 22 and the filter 632 and the connection of the low noise amplifier 22 and the filter 634. As a result, the output end of the low noise amplifier 22 is connected to the filters 632 and 634 via the switch 56.
  • the switch 56 is composed of, for example, a SPDT type switch circuit.
  • the switch 57 is connected between the filters 632 and 634 and the high frequency output terminal 122. Specifically, the switch 57 has terminals 571 to 573. Terminals 571 and 572 are connected to filters 632 and 634, respectively. The terminal 573 is connected to the high frequency output terminal 122.
  • the switch 57 can connect any of the terminals 571 and 572 to the terminal 573, for example, based on a control signal from RFIC3. That is, the switch 57 can switch between the connection of the high frequency output terminal 122 and the filter 632 and the connection of the high frequency output terminal 122 and the filter 634.
  • the switch 57 is composed of, for example, a SPDT type switch circuit.
  • the filter 631 (C1-Rx) is an example of the fifth filter and has a pass band including the band C1.
  • One end of the filter 631 is connected to the antenna connection terminal 100 via the switch 54, and the other end of the filter 631 is connected to the input end of the low noise amplifier 22 via the switch 55.
  • the filter 632 (C1-Rx) is an example of the sixth filter and has a pass band including the band C1.
  • One end of the filter 632 is connected to the output end of the low noise amplifier 22 via the switch 56, and the other end of the filter 632 is connected to the high frequency output terminal 122 via the switch 57.
  • the filter 634 (C-Rx) is an example of the eighth filter, one end of the filter 634 is connected to the output end of the low noise amplifier 22 via the switch 56, and the other end of the filter 634 is connected via the switch 57. Is connected to the high frequency output terminal 122.
  • Each of the filters 631 to 634 may be, for example, any of a surface acoustic wave filter, a surface acoustic wave filter using BAW (Bulk Acoustic Wave), an LC resonance filter, and a dielectric filter, and further, these may be used. Not limited.
  • the high frequency circuit 1B does not have to include switches 54 and 57 and the like.
  • FIGS. 5 and 6 are diagram showing a signal flow in the communication device 5B according to the third embodiment.
  • the dashed arrow represents the signal flow.
  • the RFIC 3 When the band B is used for communication in the high frequency circuit 1B, for example, the RFIC 3 causes the switch 51 to connect the terminal 511 to the terminal 513 as shown in FIG. Further, the RFIC 3 has the switch 53 connect the terminal 533 to the terminal 532, and the switch 52 connects the terminal 521 to the terminal 523. As a result, the band B transmission signal is transmitted from the RFIC 3 to the antenna 2 via the high frequency input terminal 112, the switch 51, the power amplifier 11, the switch 53, the filter 612, the switch 52, and the antenna connection terminal 100.
  • the switch 54 connects the terminal 541 to the terminal 542, and the switch 55 connects the terminal 553 to the terminal 551.
  • the RFIC 3 has the switch 56 connect the terminal 561 to the terminal 562, and the switch 57 connects the terminal 573 to the terminal 571.
  • the received signal of the band C1 is transmitted from the antenna 2 to the RFIC 3 via the switch 54, the filter 631, the switch 55, the low noise amplifier 22, the switch 56, the filter 632, the switch 57, and the high frequency output terminal 122. .. That is, in the communication device 5B, the use of the band C1 is permitted, and the use of the band C2 is not permitted.
  • the RFIC 3 has the switch 51 connect the terminal 511 to the terminal 512 as shown in FIG. Further, the RFIC 3 has the switch 53 connect the terminal 533 to the terminal 531 and the switch 52 to connect the terminal 521 to the terminal 522.
  • the transmission signal of the band A is transmitted from the RFIC 3 to the antenna 2 via the high frequency input terminal 111, the switch 51, the power amplifier 11, the switch 53, the filter 611, the switch 52, and the antenna connection terminal 100.
  • the switch 54 connects the terminal 541 to the terminal 543, and the switch 55 connects the terminal 553 to the terminal 552.
  • the RFIC 3 has the switch 56 connect the terminal 561 to the terminal 563, and the switch 57 connects the terminal 573 to the terminal 572.
  • the received signals of the bands C1 and C2 are transmitted from the antenna 2 to the RFIC 3 via the switch 54, the filter 633, the switch 55, the low noise amplifier 22, the switch 56, the filter 634, the switch 57, and the high frequency output terminal 122. Will be done. That is, in the communication device 5B, the use of the bands C1 and C2 is permitted.
  • the high frequency circuit 1B includes filters 633 and 634 having a pass band including bands C1 and C2 for the satellite positioning system, switches 55 connected to the filters 631 and 633, and the switches 55.
  • a switch 56 connected to the filters 632 and 634 may be provided, the input end of the low noise amplifier 22 is connected to the filters 631 and 633 via the switch 55, and the output end of the low noise amplifier 22 is a switch. It is connected to the filters 632 and 634 via 56.
  • the switch 55 when the bands B1 and / or B2 are used for communication, the switch 55 connects the input end of the low noise amplifier 22 to the filter 631 and The switch 56 connects the output end of the low noise amplifier 22 to the filter 632, and the switch 55 connects the input end of the low noise amplifier 22 to the filter 633 when the bands B1 and / or B2 are not used for communication.
  • the switch 56 may connect the output end of the low noise amplifier 22 to the filter 634.
  • the high frequency circuit 1B stops using the band C2 when the bands B1 and / or B2 are used for communication, and the band C2 when the bands B1 and / or B2 are not used for communication. Can be tolerated. Therefore, it is possible to suppress the interference between the band B1 and / or B2 signal and the band C2 signal, and to suppress the deterioration of the signal quality between the band B1 and / or B2 signal and the band C2 signal.
  • the band C2 may be a frequency band of 1593 MHz or more and 1610 MHz or less.
  • the band sharing the amplifier is mainly different from each of the above-described embodiments.
  • the power amplifier 11 is shared by the band A2 and the bands B1 and / or B2, but in the present embodiment, the band A1 and the band C1 and / or A low noise amplifier is shared by C2. That is, in the present embodiment, the band A1 corresponds to the first band, the band C1 corresponds to the second band, and the bands B1 and / or B2 correspond to the third band.
  • the present embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
  • the communication device 5C according to the present embodiment includes a high frequency circuit 1C, an antenna 2, an RFIC 3, and a BBIC 4. Since the circuit configuration of the communication device 5C according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment except for the high frequency circuit 1C, the description thereof will be omitted.
  • the high frequency circuit 1C includes a power amplifier 11C, a low noise amplifier 21C, a switch 51C, filters 61C and 62C, an antenna connection terminal 100, a high frequency input terminal 111, a high frequency output terminal 121, and the like. 122 and.
  • the power amplifier 11C can amplify the high frequency transmission signal received from the RFIC3.
  • the power amplifier 11C is connected to the high frequency input terminal 111, and can amplify the transmission signal of the band A received from the RFIC 3 at the high frequency input terminal 111.
  • the low noise amplifier 21C can amplify the high frequency received signal received by the antenna connection terminal 100.
  • the low noise amplifier 21C can amplify the received signals of the bands A and C input from the antenna connection terminal 100 via the filter 62C.
  • the high frequency signal amplified by the low noise amplifier 21C is output to the high frequency output terminals 121 and 122 via the switch 51C.
  • the switch 51C is an example of the fifth switch, and is connected between the high frequency output terminals 121 and 122 and the low noise amplifier 21C. Specifically, the switch 51C has terminals 511C to 513C. The terminal 511C is connected to the output end of the low noise amplifier 21C. The terminals 512C and 513C are connected to the high frequency output terminals 121 and 122, respectively.
  • the switch 51C can connect any of the terminals 512C and 513C to the terminal 511C based on, for example, a control signal from RFIC3. That is, the switch 51C can switch between the connection of the low noise amplifier 21C and the high frequency output terminal 121 and the connection of the low noise amplifier 21C and the high frequency output terminal 122.
  • the switch 51C is composed of, for example, a SPDT type switch circuit.
  • the filter 61C (A-Tx) is connected between the power amplifier 11C and the antenna connection terminal 100.
  • the filter 61C passes the signal of band A2 among the high frequency signals amplified by the power amplifier 11C. That is, the filter 61C has a pass band including the band A2.
  • the filter 62C (AC-Rx) is an example of the first filter, and is connected between the antenna connection terminal 100 and the low noise amplifier 21C.
  • the filter 61C passes the band A1 signal and the band C1 signal among the high frequency signals received by the antenna 2. That is, the filter 61C has a pass band including the bands A1 and C1.
  • Each of the filters 61C and 62C may be, for example, a surface acoustic wave filter, a surface acoustic wave filter using BAW (Bulk Acoustic Wave), an LC resonance filter, and a dielectric filter, and further, these may be used. Not limited.
  • the high frequency circuit 1C does not have to include the power amplifier 11C, the filter 61C, and the like.
  • the high frequency circuit 1C is a satellite positioning system located between the band A1 for the cellular communication system and the bands B1 and / or B2 for the band A1 and the satellite communication system.
  • a filter 62C having a pass band including a band C1 for the purpose, and a low noise amplifier 21C connected to the filter 62C.
  • the bands A1 and C1 are frequency bands that can be used for reception.
  • the high frequency circuit 1C can include a filter 62C having a pass band including a band A1 for a cellular communication system and a band C1 for a satellite positioning system. Therefore, the high frequency circuit 1C can reduce the number of filters as compared with the case where the filters are individually provided for the bands A1 and C1. Further, the high frequency circuit 1C may include a low noise amplifier 21C connected to such a filter 62C. Therefore, the high frequency circuit 1C can also reduce the number of low noise amplifiers as compared with the case where the low noise amplifiers are separately provided for the bands A1 and C1. As a result, the high frequency circuit 1C can reduce the number of parts of the high frequency module corresponding to reception of both the cellular communication system and the satellite positioning system, and can contribute to the miniaturization of the communication device 5C.
  • the output terminal of the low noise amplifier 21C, the high frequency output terminal 121 for supplying the received signal of the band A1 to the outside, and the received signal of the band C1 are further sent to the outside.
  • a switch 51C connected to the high frequency output terminal 122 for supplying may be provided.
  • the high frequency circuit 1C can provide the received signal of the band A1 and the received signal of the band C1 to the RFIC 3 from separate high frequency output terminals.
  • the switch 51C can switch between the connection of the low noise amplifier 21C and the high frequency output terminal 121 and the connection of the low noise amplifier 21C and the high frequency output terminal 122. May be good.
  • the high frequency circuit 1C can switch between the high frequency output terminals 121 and 122 between the cellular communication system and the satellite positioning system.
  • the band A1 is a Band 24 for LTE or an n24 downlink operation band for 5 GNR
  • the band C1 is a frequency band of 1563 MHz or more and 1587 MHz or less.
  • Band B1 may be a frequency band of 1610 MHz or more and 1621.35 MHz or less.
  • the high frequency circuit 1C can correspond to the specific bands A1, B1 and C1 described above.
  • Band53 for LTE or n53 for 5G NR (band A3: 2483.5-2495 MHz) is used as the first band for the communication system.
  • a second band for the satellite communication system another frequency band for the Globalstar satellite system (band B3: 2483.5-2495 MHz) is used. In this case, the second band overlaps with the first band.
  • FIG. 8 is a circuit configuration diagram of the high frequency circuit 1D and the communication device 5D according to the fifth embodiment.
  • the communication device 5D according to the present embodiment includes a high frequency circuit 1D, an antenna 2, an RFIC 3, and a BBIC 4. Since the circuit configuration of the communication device 5D according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment except for the high frequency circuit 1D, the description thereof will be omitted.
  • the high frequency circuit 1D includes a power amplifier 11D, a low noise amplifier 21D, switches 51D to 53D, filters 61D and 62D, an antenna connection terminal 100, a high frequency input terminal 111, and a high frequency output terminal. 121 and 122 are provided.
  • the power amplifier 11D can amplify the high frequency transmission signal received from the RFIC3.
  • the power amplifier 11D is connected to the high frequency input terminal 111, and can amplify the transmission signals of the bands A3 and B1 received from the RFIC 3 via the high frequency input terminal 111.
  • the low noise amplifier 21D can amplify the high frequency received signal received by the antenna connection terminal 100.
  • the low noise amplifier 21D can amplify the received signals of the bands A3 and B3 input from the antenna connection terminal 100 via the filter 62D.
  • the high frequency signal amplified by the low noise amplifier 21D is output to the high frequency output terminals 121 and 122 via the switch 51D.
  • the switch 51D is an example of the fifth switch, and is connected between the high frequency output terminals 121 and 122 and the low noise amplifier 21D. Specifically, the switch 51D has terminals 511D to 513D. Terminal 511D is connected to the output end of the low noise amplifier 21D. The terminals 512D and 513D are connected to the high frequency output terminals 121 and 122, respectively.
  • the switch 51D can connect any of the terminals 512D and 513D to the terminal 511D, for example, based on the control signal from the RFIC3. That is, the switch 51D can switch between the connection of the low noise amplifier 21D and the high frequency output terminal 121 and the connection of the low noise amplifier 21D and the high frequency output terminal 122.
  • the switch 51D is composed of, for example, a SPDT type switch circuit.
  • the switch 52D is connected between the filter 62D and the power amplifier 11D and the low noise amplifier 21D. Specifically, the switch 52D has terminals 521D to 523D. The terminal 521D is connected to the filter 62D. The terminal 522D is connected to the switch 53D. Terminal 523D is connected to the input end of the low noise amplifier 21D.
  • the switch 52D can connect any of the terminals 522D and 523D to the terminal 521D, for example, based on the control signal from the RFIC3. That is, the switch 52D can switch the connection of the filter 62D between the power amplifier 11D and the low noise amplifier 21D.
  • the switch 52D is composed of, for example, a SPDT type switch circuit.
  • the switch 53D is connected between the power amplifier 11D and the filters 61D and 62D. Specifically, the switch 53D has terminals 531D to 533D. Terminal 531D is connected to the output end of the power amplifier 11D. The terminal 532D is connected to the filter 61D. The terminal 533D is connected to the terminal 522D of the switch 52D.
  • the switch 53D can connect any of terminals 532D and 533D to terminal 531D, for example, based on a control signal from RFIC3. That is, the switch 53D can switch the connection of the power amplifier 11D between the filters 61D and 62D.
  • the switch 53D is composed of, for example, a SPDT type switch circuit.
  • the filter 62D (A3-TRx, B3-Rx) is an example of the first filter, and is connected between the antenna connection terminal 100 and the low noise amplifier 21D.
  • the filter 61D passes the band A3 signal and the band B3 signal among the high frequency signals received by the antenna 2. That is, the filter 61D has a pass band including the bands A3 and B3.
  • Each of the filters 61D and 62D may be, for example, a surface acoustic wave filter, a surface acoustic wave filter using BAW (Bulk Acoustic Wave), an LC resonance filter, and a dielectric filter, and further, these may be used. Not limited.
  • the high frequency circuit 1D may not include the power amplifier 11D, the filter 61D, and the like.
  • FIGS. 9, 10A and 10B are diagrams showing the flow of signals in the communication device 5D according to the fifth embodiment.
  • the dashed arrow represents the signal flow.
  • the RFIC 3 When the satellite communication system is used in the high frequency circuit 1D, for example, the RFIC 3 has the switch 51D connect the terminal 511D to the terminal 513D as shown in FIG. Further, the RFIC 3 has the switch 52D connect the terminal 521D to the terminal 523D, and the switch 53D connects the terminal 531D to the terminal 532D.
  • the transmission signal of the band B1 is transmitted from the RFIC 3 to the antenna 2 via the high frequency input terminal 111, the power amplifier 11D, the switch 53D, the filter 61D, and the antenna connection terminal 100. Further, the received signal of the band B3 is transmitted from the antenna 2 to the RFIC 3 via the antenna connection terminal 100, the filter 62D, the switch 52D, the low noise amplifier 21D, the switch 51D, and the high frequency output terminal 122.
  • the RFIC 3 connects the switch 52D to the terminal 521D to the terminal 522D and the switch 53D to connect the terminal 531D to the terminal 533D, as shown in FIG. 10A.
  • the transmission signal of the band A3 is transmitted from the RFIC 3 to the antenna 2 via the high frequency input terminal 111, the power amplifier 11D, the switch 53D, the switch 52D, the filter 62D, and the antenna connection terminal 100.
  • the RFIC 3 connects the switch 51D to the terminal 511D to the terminal 512D and the switch 52D to connect the terminal 521D to the terminal 523D, as shown in FIG. 10B.
  • the received signal of the band A3 is transmitted from the antenna 2 to the RFIC 3 via the antenna connection terminal 100, the filter 62D, the switch 52D, the low noise amplifier 21D, the switch 51D, and the high frequency output terminal 121.
  • the high frequency circuit 1D is connected to the filter 62D having a pass band including the band A3 for the cellular communication system and the band B3 for the satellite communication system, and the filter 62D.
  • the low noise amplifier 21D is provided. At this time, the bands A3 and B3 overlap each other.
  • the high frequency circuit 1D can include a filter 62D having a pass band including a band A3 for a cellular communication system and a band B3 for a satellite communication system. Therefore, the high frequency circuit 1D can reduce the number of filters as compared with the case where the filters are separately provided for the bands A3 and B3. Further, the high frequency circuit 1D may include a low noise amplifier 21D connected to such a filter 62D. Therefore, the high frequency circuit 1D can also reduce the number of low noise amplifiers as compared with the case where the low noise amplifiers are separately provided for receiving the signals of the bands A3 and B3. As a result, the high frequency circuit 1D can reduce the number of parts of the high frequency module corresponding to both the cellular communication system and the satellite communication system, and can contribute to the miniaturization of the communication device 5D.
  • the high frequency circuit 1D can correspond to the above-mentioned specific bands A3 and B3.
  • the high frequency circuit and the communication device according to the present invention have been described above based on the embodiment, the high frequency circuit and the communication device according to the present invention are not limited to the above embodiment. Another embodiment realized by combining arbitrary components in the above embodiment, or modifications obtained by applying various modifications to the above embodiments that can be conceived by those skilled in the art within the range not deviating from the gist of the present invention. Examples and various devices incorporating the high frequency circuit and the communication device are also included in the present invention.
  • the present invention can be widely used in communication devices such as mobile phones as a high frequency circuit arranged in the front end portion.

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Abstract

高周波回路(1)は、セルラー通信システムのための第1バンドと、衛星通信システムのための第2バンドと、を含む通過帯域を有するフィルタ(61)と、フィルタ(61)に接続される電力増幅器(11)と、を備え、第2バンドは、第1バンド及び衛星測位システムのための第3バンドの間に位置する、又は、第1バンドと重なる。

Description

高周波回路
 本発明は、高周波回路に関する。
 携帯電話などの移動体通信機器では、特に、マルチバンド化の進展に伴い、高周波フロントエンドモジュールを構成する回路部品の数が増大している。例えば、特許文献1には、電力増幅器、スイッチ及びフィルタ等がパッケージ化されたフロントエンドモジュールが開示されている。
米国特許出願公開第2015/0133067号明細書
 移動体通信機器では、セルラー通信システムに加えて、複数の衛星システムに対応することが要求されることもある。しかしながら、複数の衛星システムのためのモジュールを個別に移動体通信機器に搭載すれば、移動体通信機器のサイズが増大してしまう。
 そこで、本発明は、セルラー通信システム及び衛星システムの両方に対応することができ、通信装置の小型化に貢献することができる高周波回路を提供する。
 本発明の一態様に係る高周波回路は、セルラー通信システムのための第1バンドと、第1バンド及び第2衛星システムのための第3バンドの間に位置する第1衛星システムのための第2バンドと、を含む通過帯域を有する第1フィルタと、第1フィルタに接続される増幅器と、を備える。
 本発明の一態様に係る高周波回路によれば、セルラー通信システム及び衛星システムの両方に対応することができ、通信装置の小型化に貢献することができる。
図1は、実施の形態1に係る高周波回路及び通信装置の回路構成図である。 図2は、バンドの具体例を示す図である。 図3は、実施の形態2に係る高周波回路及び通信装置の回路構成図である。 図4は、実施の形態3に係る高周波回路及び通信装置の回路構成図である。 図5は、実施の形態3に係る通信装置における信号の流れを示す図である。 図6は、実施の形態3に係る通信装置における信号の流れを示す図である。 図7は、実施の形態4に係る高周波回路及び通信装置の回路構成図である。 図8は、実施の形態5に係る高周波回路及び通信装置の回路構成図である。 図9は、実施の形態5に係る通信装置における信号の流れを示す図である。 図10Aは、実施の形態5に係る通信装置における信号の流れを示す図である。 図10Bは、実施の形態5に係る通信装置における信号の流れを示す図である。
 以下、本発明の実施の形態について、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、いずれも包括的又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、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。
 なお、各図は、本発明を示すために適宜強調、省略、又は比率の調整を行った模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではなく、実際の形状、位置関係、及び比率とは異なる場合がある。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又は簡素化される場合がある。
 また、本発明の回路構成において、「接続される」とは、接続端子及び/又は配線導体で直接接続される場合だけでなく、他の回路素子を介して電気的に接続される場合も含む。また、「A及びBの間に接続される」とは、A及びBの間でA及びBの両方に接続されることを意味する。
 (実施の形態1)
 [1.1 高周波回路1及び通信装置5の回路構成]
 本実施の形態に係る高周波回路1及び通信装置5の回路構成について、図1を参照しながら説明する。図1は、実施の形態1に係る高周波回路1及び通信装置5の回路構成図である。
 [1.1.1 通信装置5の回路構成]
 まず、通信装置5の回路構成について説明する。図1に示すように、本実施の形態に係る通信装置5は、高周波回路1と、アンテナ2と、RFIC3と、BBIC4と、を備える。
 高周波回路1は、アンテナ2とRFIC3との間で高周波信号を伝送する。高周波回路1の詳細な回路構成については後述する。
 アンテナ2は、高周波回路1のアンテナ接続端子100に接続され、高周波回路1から出力された高周波信号を送信し、また、外部から高周波信号を受信して高周波回路1へ出力する。
 RFIC3は、高周波信号を処理する信号処理回路の一例である。具体的には、RFIC3は、高周波回路1の受信経路を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバート等により信号処理し、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等により信号処理し、当該信号処理して生成された高周波送信信号を、高周波回路1の送信経路に出力する。また、RFIC3は、高周波回路1が有するスイッチ及び増幅器等を制御する制御部を有する。なお、RFIC3の制御部としての機能の一部又は全部は、RFIC3の外部に実装されてもよく、例えば、BBIC4又は高周波回路1に実装されてもよい。
 BBIC4は、高周波回路1が伝送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ベースバンド信号処理回路である。BBIC4で処理される信号としては、例えば、画像表示のための画像信号、及び/又は、スピーカを介した通話のために音声信号が用いられる。
 なお、本実施の形態に係る通信装置5において、アンテナ2及びBBIC4は、必須の構成要素ではない。
 [1.1.2 高周波回路1の回路構成]
 次に、高周波回路1の回路構成について説明する。図1に示すように、高周波回路1は、電力増幅器11と、低雑音増幅器21と、スイッチ51と、フィルタ61及び62と、アンテナ接続端子100と、高周波入力端子111及び112と、高周波出力端子121と、を備える。
 アンテナ接続端子100は、高周波回路1の外部でアンテナ2に接続されている。
 高周波入力端子111は、第1高周波入力端子の一例であり、高周波回路1の外部からバンドA2の送信信号を受けるための端子である。高周波入力端子111は、高周波回路1の外部でRFIC3に接続されている。
 高周波入力端子112は、第2高周波入力端子の一例であり、高周波回路1の外部からバンドBの送信信号を受けるための端子である。高周波入力端子112は、高周波回路1の外部でRFIC3に接続されている。
 高周波出力端子121は、高周波回路1の外部にバンドA1の受信信号を供給するための端子である。高周波出力端子121は、高周波回路1の外部でRFIC3に接続されている。
 なお、バンドの詳細については、図2を用いて後述する。
 電力増幅器11は、RFIC3から受けた高周波送信信号を増幅することができる。ここでは、電力増幅器11は、スイッチ51を介して高周波入力端子111及び112に接続され、高周波入力端子111及び112でRFIC3から受けたバンドA2及びBの送信信号を増幅することができる。電力増幅器11の内部構成は、特に限定されない。例えば、電力増幅器11は、多段増幅器であってもよく、差動信号に変換して増幅する差動増幅型の増幅器であってもよい。
 電力増幅器11は、第1増幅モード及び第2増幅モードを有する。バンドA2の送信信号が増幅される場合に、第1増幅モードが電力増幅器11に適用される。つまり、スイッチ51により高周波入力端子111が電力増幅器11の入力端に接続されている場合に、第1増幅モードが電力増幅器11に適用される。一方、バンドBの送信信号が増幅される場合に、第2増幅モードが電力増幅器11に適用される。つまり、スイッチ51により高周波入力端子112が電力増幅器11の入力端に接続されている場合に、第2増幅モードが電力増幅器11に適用される。
 第1増幅モード及び第2増幅モードでは、電力増幅器11に供給される電源電圧及びバイアス信号の少なくとも一方を調整するための方式として互いに異なる方式が用いられる。例えば、第1増幅モード及び第2増幅モードの一方では、エンベロープトラッキング(ET)方式を用いることができ、第1増幅モード及び第2増幅モードの他方では、平均電力トラッキング(APT)方式を用いることができる。
 一般的に、ET方式を用いる増幅モード(以下、ETモードという)では、圧縮領域で電力増幅器が動作するように入力信号の電力に応じて電源電圧が印加されるので、APT方式を用いる増幅モード(以下、APTモードという)よりも電力増幅器の消費電力を低減できるが信号歪を増加させる。これに対してAPTモードの場合、消費電力の低減についてはETモードに劣るが、信号歪についてはETモードに比べて抑制できる。
 低雑音増幅器21は、第1低雑音増幅器の一例であり、アンテナ接続端子100で受けた高周波受信信号を増幅することができる。ここでは、低雑音増幅器21は、アンテナ接続端子100から、フィルタ62を介して入力されたバンドA1の受信信号を増幅することができる。低雑音増幅器21で増幅された高周波信号は、高周波出力端子121に出力される。低雑音増幅器21の内部構成は、特に限定されない。
 スイッチ51は、第4スイッチの一例であり、高周波入力端子111及び112と電力増幅器11との間に接続されている。具体的には、スイッチ51は、端子511~513を有する。端子511は、電力増幅器11の入力端に接続されている。端子512及び513は、高周波入力端子111及び112にそれぞれ接続されている。
 この接続構成において、スイッチ51は、例えばRFIC3からの制御信号に基づいて、端子512及び513のいずれかを端子511に接続することができる。つまり、スイッチ51は、電力増幅器11及び高周波入力端子111の接続と、電力増幅器11及び高周波入力端子112の接続と、を切り替えることができる。スイッチ51は、例えばSPDT(Single Pole Double Throw)型のスイッチ回路で構成される。
 フィルタ61(AB-Tx)は、第1フィルタの一例であり、電力増幅器11とアンテナ接続端子100との間に接続される。フィルタ61は、電力増幅器11で増幅された高周波信号のうち、バンドA2及びBの送信信号を通過させる。つまり、フィルタ61は、バンドA2及びBを含む通過帯域を有する。
 フィルタ62(A-Rx)は、低雑音増幅器21とアンテナ接続端子100との間に接続される。フィルタ62は、アンテナ接続端子100から入力された高周波信号のうち、バンドA1の受信信号を通過させる。つまり、フィルタ62は、バンドA1を含む通過帯域を有する。
 フィルタ61及び62の各々は、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、及び誘電体フィルタのいずれであってもよく、さらには、これらには限定されない。
 なお、図1に表された回路素子のいくつかは、高周波回路1に含まれなくてもよい。例えば、高周波回路1は、少なくとも電力増幅器11及びフィルタ61を備えればよく、低雑音増幅器21、スイッチ51及びフィルタ62などを備えなくてもよい。
 [1.2 バンドの具体例]
 次に、高周波回路1で用いられるバンドについて説明する。バンドとは、無線アクセス技術(RAT:Radio Access Technology)を用いて構築される無線システムための周波数バンドを意味する。バンドは、標準化団体など(例えば3GPP(3rd Generation Partnership Project)及びIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)等)によって予め定義され得る。
 無線システムとしては、例えばセルラー通信システム(Cellular communication system)及び衛星システム(Satellite system)が用いられる。なお、無線システムは、これらに限定されない。例えば、無線システムとして、無線ローカルネットワーク(WLAN:Wireless Local Area Network)システムが用いられてもよい。
 本実施の形態では、セルラー通信システムとして、LTE(Long-Term Evolution)通信システム及び/又は5GNR(5th Generation New Radio)通信システムが用いられる。なお、セルラー通信システムは、これらに限定されない。
 衛星システムには、衛星測位システム(Satellite navigation system)及び衛星通信システム(Satellite communication system)が含まれる。本実施の形態では、衛星測位システム及び衛星通信システムは、それぞれ、第1衛星システム及び第2衛星システムの一例である。
 衛星測位システムとしては、例えば、GPS(Global Positioning System)及びGLONASS(Global Navigation Satellite System)を用いることができる。衛星通信システムとしては、例えば、グローバルスター衛星システム(Globalstar satellite system)及びイリジウム衛星システム(Iridium satellite system)を用いることができる。なお、衛星測位システム及び衛星通信システムは、これらに限定されない。
 ここで、本実施の形態におけるバンドの具体例について図2を参照しながら説明する。図2は、バンドの具体例を示す図である。
 バンドAは、通信システムのための周波数分割複信(FDD)用バンドである。バンドAは、互いに重複しないバンドA1及びA2を含む。本実施の形態において、バンドA1及びA2は、それぞれ第4バンド及び第1バンドの一例である。
 なお、バンドA1及びA2は、時分割複信(TDD)用バンドであってもよい。つまり、バンドA1及びA2は、互いに異なるTDD用バンドであってもよい。
 図2では、バンドAは、LTEのためのBand24又は5GNRのためのn24である。バンドA1は、バンドAのダウンリンク動作バンド(1525-1559MHz)である。バンドA2は、バンドAのアップリンク動作バンド(1626.5-1660.5MHz)である。
 バンドBは、衛星通信システムのための周波数バンドである。バンドBは、互いに重複しないバンドB1及びB2を含み、バンドC及びA2の間、かつ、バンドA1及びA2の間に位置する。本実施の形態において、バンドB1及び/又はB2は、第2バンドの一例である。
 図2では、バンドB1は、グローバルスター衛星システムのための周波数バンド(1610-1621.35MHz)である。バンドB2は、イリジウム衛星システムのための周波数バンド(1621.35-1626.5MHz)である。
 バンドCは、衛星測位システムのための周波数バンドである。バンドCは、互いに重複しないバンドC1及びC2を含み、バンドA1及びA2の間に位置する。本実施の形態において、バンドC1は、第3バンドの一例である。
 図2では、バンドC1は、GPSのL1信号のための周波数バンド(1563-1587MHz)である。バンドC2は、GLONASSのL1信号のための周波数バンド(1593-1610MHz)である。
 なお、図2に示すバンドは、あくまでも例示であり、本実施の形態で使用可能なバンドは、これらに限定されない。
 [1.3 効果など]
 以上のように、本実施の形態に係る高周波回路1は、セルラー通信システムのためのバンドA2と、バンドA2及び衛星測位システムのためのバンドC1の間に位置する衛星通信システムのためのバンドB1及び/又はB2と、を含む通過帯域を有するフィルタ61と、フィルタ61に接続される電力増幅器11と、を備える。
 これによれば、高周波回路1は、セルラー通信システムのためのバンドA2と衛星通信システムのためのバンドB1及び/又はB2とを含む通過帯域を有するフィルタ61を備えることができる。したがって、高周波回路1は、バンドA2とバンドB1及び/又はB2とのために個別にフィルタを備える場合よりもフィルタの数を削減することができる。さらに、高周波回路1は、そのようなフィルタ61に接続される電力増幅器11を備えることができる。したがって、高周波回路1は、バンドA2とバンドB1及び/又はB2とのために個別に電力増幅器を備える場合よりも電力増幅器の数を削減することもできる。これらにより、高周波回路1は、セルラー通信システム及び衛星通信システムの両方に対応する高周波モジュールの部品数を削減することができ、通信装置5の小型化に貢献することができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1において、バンドA2とバンドB1及び/又はB2とは、送信で利用可能な周波数バンドであってもよい。
 これによれば、高周波回路1は、セルラー通信システム及び衛星通信システムの両方で高周波信号を送信することができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1において、電力増幅器11は、電力増幅器11に供給される電源電圧及びバイアス信号の少なくとも一方を調整するための方式が互いに異なる第1増幅モード及び第2増幅モードを有してもよく、バンドA2の送信信号が増幅される場合に、第1増幅モードが電力増幅器11に適用され、バンドB1及び/又はB2の送信信号が増幅される場合に、第2増幅モードが電力増幅器11に適用されてもよい。
 これによれば、セルラー通信システム及び衛星通信システムで電力増幅器11の増幅モードを切り替えることができる。したがって、セルラー通信システム及び衛星通信システムに適した増幅モードを利用することができ、電力増幅器11の消費電力の低減及び/又は信号歪の低減を実現することができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1において、第1増幅モード及び第2増幅モードの一方では、エンベロープトラッキング方式が用いられ、第1増幅モード及び第2増幅モードの他方では、平均電力トラッキング方式が用いられてもよい。
 これによれば、セルラー通信システム及び衛星通信システムでエンベロープトラッキング方式及び平均電力トラッキング方式を切り替えることできる。したがって、高周波回路1は、通信システムに応じて電力増幅器11の消費電力の低減及び/又は信号歪の低減を実現することができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1において、第1増幅モードでは、エンベロープトラッキング方式が用いられ、第2増幅モードでは、平均電力トラッキング方式が用いられてもよい。
 これによれば、セルラー通信システムのために電力増幅モードとしてETモードを用いることができ、衛星通信システムために電力増幅モードとしてAPTモードを用いることができる。衛星通信については、一世代前の古い通信システムの使用が想定されるため、APT方式により電力増幅器11を制御することで、より適切に電力増幅器11を制御することが可能となる。一方、セルラー通信システムでは最新の通信システムの使用が想定されるため、ET方式電力増幅器11を制御することで、より適切に電力増幅器11を制御することが可能となる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1は、さらに、セルラー通信システムのための受信で利用可能なバンドA1を含む通過帯域を有するフィルタ62と、フィルタ62に接続される低雑音増幅器21と、を備えてもよい。
 これによれば、高周波回路1は、さらに、セルラー通信システムのためのバンドA1の信号を受信することができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1において、バンドA1及びA2は、同一のFDD用バンドに含まれるダウンリンク動作バンド及びアップリンク動作バンドであり、バンドB1及び/又はB2とバンドC1とは、バンドA1とバンドA2との間に位置してもよい。
 これによれば、同一のFDD用バンドに含まれるダウンリンク動作バンドとアップリンク動作バンドとの間に位置するので、バンドA2とバンドB1及び/又はB2とは比較的近くに位置する。したがって、バンドA2とバンドB1及び/又はB2とでフィルタ61及び電力増幅器11を共用することによる高周波回路1の電気特性(例えば、雑音指数(NF)、ゲイン特性等)の劣化を抑制することができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1は、さらに、電力増幅器11の入力端と、バンドA2の送信信号を外部から受けるための高周波入力端子111及びバンドB1及び/又はB2の送信信号を外部から受けるための高周波入力端子112との間に接続されるスイッチ51を備えてもよい。
 これによれば、高周波回路1は、RFIC3から、バンドA2の送信信号とバンドB1及びB2の送信信号とを別々の高周波入力端子で受けることができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1において、スイッチ51は、電力増幅器11及び高周波入力端子111の接続と、電力増幅器11及び高周波入力端子112の接続と、を切り替え可能であってもよい。
 これによれば、高周波回路1は、セルラー通信システムと衛星通信システムとで高周波入力端子111及び112を切り替えることができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1において、バンドA1は、LTEのためのBand24又は5GNRのためのn24のダウンリンク動作バンドであってもよい。また、バンドA2は、LTEのためのBand24又は5GNRのためのn24のアップリンク動作バンドであってもよい。また、バンドB1は、1610MHz以上1621.35MHz以下の周波数バンドであってもよい。また、バンドC1は、1563MHz以上1587MHz以下の周波数バンドであってもよい。
 これによれば、高周波回路1は、バンドA1、A2、B1及びC1として上記周波数バンドを用いることができる。
 また、本実施の形態に係る通信装置5は、高周波信号を処理するRFIC3と、アンテナ2とRFIC3との間で高周波信号を伝送する高周波回路1と、を備える。
 これによれば、上記高周波回路1と同様の効果を奏することができる。
 (実施の形態2)
 次に、実施の形態2について説明する。本実施の形態では、バンドA2のためのフィルタとバンドBのためのフィルタとが別々のフィルタとして構成される点と、バンドC1のための受信経路を有する点とが、上記実施の形態1と主として異なる。以下に、本実施の形態について上記実施の形態1と異なる点を中心に図面を参照しながら説明する。
 [2.1 高周波回路1A及び通信装置5Aの回路構成]
 本実施の形態に係る高周波回路1A及び通信装置5Aの回路構成について、図3を参照しながら説明する。図3は、実施の形態2に係る高周波回路1A及び通信装置5Aの回路構成図である。
 [2.1.1 通信装置5Aの回路構成]
 本実施の形態に係る通信装置5Aは、図3に示すように、高周波回路1Aと、アンテナ2と、RFIC3と、BBIC4と、を備える。本実施の形態に係る通信装置5Aの回路構成は、高周波回路1Aを除いて、上記実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
 [2.1.2 高周波回路1Aの回路構成]
 次に、高周波回路1Aの回路構成について説明する。図3に示すように、高周波回路1Aは、電力増幅器11と、低雑音増幅器21及び22と、スイッチ51~53と、フィルタ611、612、62、631及び632と、アンテナ接続端子100と、高周波入力端子111及び112と、高周波出力端子121及び122と、を備える。
 高周波出力端子122は、高周波回路1Aの外部にバンドC1の受信信号を供給するための端子である。高周波出力端子122は、高周波回路1Aの外部でRFIC3に接続されている。
 低雑音増幅器22は、第2低雑音増幅器の一例であり、アンテナ接続端子100で受けた高周波受信信号を増幅することができる。ここでは、低雑音増幅器22は、アンテナ接続端子100から、フィルタ631を介して入力されたバンドC1の受信信号を増幅することができる。低雑音増幅器22で増幅された高周波信号は、高周波出力端子122に出力される。低雑音増幅器22の内部構成は、特に限定されない。
 スイッチ52は、アンテナ接続端子100とフィルタ611及び612との間に接続されている。具体的には、スイッチ52は、端子521~523を有する。端子521は、アンテナ接続端子100に接続されている。端子522及び523は、フィルタ611及び612にそれぞれ接続されている。
 この接続構成において、スイッチ52は、例えばRFIC3からの制御信号に基づいて、端子522及び523のいずれかを端子521に接続することができる。つまり、スイッチ52は、アンテナ接続端子100及びフィルタ611の接続と、アンテナ接続端子100及びフィルタ612の接続と、を切り替えることができる。スイッチ52は、例えばSPDT型のスイッチ回路で構成される。
 スイッチ53は、第1スイッチの一例であり、フィルタ611及び612と電力増幅器11との間に接続されている。具体的には、スイッチ53は、端子531~533を有する。端子531及び532は、フィルタ611及び612にそれぞれ接続されている。端子533は、電力増幅器11の出力端に接続されている。
 この接続構成において、スイッチ53は、例えばRFIC3からの制御信号に基づいて、端子531及び532のいずれかを端子533に接続することができる。つまり、スイッチ53は、電力増幅器11及びフィルタ611の接続と、電力増幅器11及びフィルタ612の接続と、を切り替えることができる。これにより、電力増幅器11は、スイッチ53を介してフィルタ611及び612に接続される。スイッチ53は、例えばSPDT型のスイッチ回路で構成される。
 フィルタ611(A-Tx)は、第2フィルタの一例であり、スイッチ52及び53の間に接続されている。フィルタ611は、電力増幅器11で増幅された高周波信号のうち、バンドA2の信号を通過させる。つまり、フィルタ611は、バンドA2を含む通過帯域を有する。
 フィルタ612(B-Tx)は、第3フィルタの一例であり、スイッチ52及び53の間に接続されている。フィルタ612は、電力増幅器11で増幅された高周波信号のうち、バンドBの信号を通過させる。つまり、フィルタ612は、バンドBを含む通過帯域を有する。
 フィルタ631及び632(C1-Rx)は、それぞれ第5フィルタ及び第6フィルタの一例であり、バンドC1を含む通過帯域を有する。フィルタ631の一端は、アンテナ接続端子100に接続され、フィルタ631の他端は、低雑音増幅器21の入力端に接続されている。フィルタ632の一端は、低雑音増幅器21の出力端に接続され、フィルタ632の他端は、高周波出力端子122に接続されている。
 フィルタ611、612、631及び632の各々は、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、及び誘電体フィルタのいずれであってもよく、さらには、これらには限定されない。
 なお、図3に表された回路素子のいくつかは、高周波回路1Aに含まれなくてもよい。例えば、高周波回路1Aは、少なくとも電力増幅器11と、スイッチ53と、フィルタ611及び622と、を備えればよく、低雑音増幅器21及び22と、スイッチ51及び52と、フィルタ62及び631と、を備えなくてもよい。
 [2.2 効果など]
 以上のように、本実施の形態に係る高周波回路1Aは、セルラー通信システムのためのバンドA2を含む通過帯域を有するフィルタ611と、バンドA2及び衛星測位システムのためのバンドC1の間に位置する衛星通信システムのためのバンドB1及び/又はB2を含む通過帯域を有するフィルタ612と、フィルタ611及び612に接続されるスイッチ53と、スイッチ53を介してフィルタ611及び612に接続される電力増幅器11と、を備える。
 これによれば、高周波回路1Aは、セルラー通信システムのためのバンドA2を含む通過帯域を有するフィルタ611と衛星通信システムのためのバンドB1及び/又はB2を含む通過帯域を有するフィルタ612とにスイッチ53を介して接続される電力増幅器11を備えることができる。したがって、高周波回路1Aは、バンドA2とバンドB1及び/又はB2とのために個別に電力増幅器を備える場合よりも電力増幅器の数を削減することができる。これにより、高周波回路1Aは、セルラー通信システム及び衛星通信システムの両方に対応する高周波モジュールの部品数を削減することができ、通信装置5Aの小型化に貢献することができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1Aは、さらに、バンドC1を含む通過帯域を有するフィルタ631及び632と、低雑音増幅器22と、を備えてもよく、低雑音増幅器22の入力端は、フィルタ631に接続され、低雑音増幅器22の出力端は、フィルタ632に接続されてもよい。
 これによれば、高周波回路1Aは、さらに、衛星測位システムのためのバンドC1の信号を受信することができる。
 (実施の形態3)
 次に、実施の形態3について説明する。本実施の形態では、バンドCのための受信経路が上記実施の形態2と主として異なる。以下に、本実施の形態について上記実施の形態2と異なる点を中心に図面を参照しながら説明する。
 [3.1 高周波回路1B及び通信装置5Bの回路構成]
 本実施の形態に係る高周波回路1B及び通信装置5Bの回路構成について、図4を参照しながら説明する。図4は、実施の形態3に係る高周波回路1B及び通信装置5Bの回路構成図である。
 [3.1.1 通信装置5Bの回路構成]
 本実施の形態に係る通信装置5Bは、図4に示すように、高周波回路1Bと、アンテナ2と、RFIC3と、BBIC4と、を備える。本実施の形態に係る通信装置5Bの回路構成は、高周波回路1Bを除いて、上記実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
 [3.1.2 高周波回路1Bの回路構成]
 次に、高周波回路1Bの回路構成について説明する。図4に示すように、高周波回路1Bは、電力増幅器11と、低雑音増幅器21及び22と、スイッチ51~57と、フィルタ611、612、62及び631~634と、アンテナ接続端子100と、高周波入力端子111及び112と、高周波出力端子121及び122と、を備える。
 スイッチ54は、アンテナ接続端子100とフィルタ631及び633との間に接続されている。具体的には、スイッチ54は、端子541~543を有する。端子541は、アンテナ接続端子100に接続されている。端子542及び543は、フィルタ631及び633にそれぞれ接続されている。
 この接続構成において、スイッチ54は、例えばRFIC3からの制御信号に基づいて、端子542及び543のいずれかを端子541に接続することができる。つまり、スイッチ54は、アンテナ接続端子100及びフィルタ631の接続と、アンテナ接続端子100及びフィルタ633の接続と、を切り替えることができる。スイッチ54は、例えばSPDT型のスイッチ回路で構成される。
 スイッチ55は、第2スイッチの一例であり、フィルタ631及び633と低雑音増幅器22との間に接続されている。具体的には、スイッチ55は、端子551~553を有する。端子551及び552は、フィルタ631及び633にそれぞれ接続されている。端子553は、低雑音増幅器22の入力端に接続されている。
 この接続構成において、スイッチ55は、例えばRFIC3からの制御信号に基づいて、端子551及び552のいずれかを端子553に接続することができる。つまり、スイッチ55は、低雑音増幅器22及びフィルタ631の接続と、低雑音増幅器22及びフィルタ633の接続と、を切り替えることができる。これにより、低雑音増幅器22の入力端は、スイッチ55を介してフィルタ631及び633に接続される。スイッチ55は、例えばSPDT型のスイッチ回路で構成される。
 スイッチ56は、第3スイッチの一例であり、低雑音増幅器22とフィルタ632及び634との間に接続されている。具体的には、スイッチ56は、端子561~563を有する。端子561は、低雑音増幅器22の出力端に接続されている。端子562及び563は、フィルタ632及び634にそれぞれ接続されている。
 この接続構成において、スイッチ56は、例えばRFIC3からの制御信号に基づいて、端子562及び563のいずれかを端子561に接続することができる。つまり、スイッチ56は、低雑音増幅器22及びフィルタ632の接続と、低雑音増幅器22及びフィルタ634の接続と、を切り替えることができる。これにより、低雑音増幅器22の出力端は、スイッチ56を介してフィルタ632及び634に接続される。スイッチ56は、例えばSPDT型のスイッチ回路で構成される。
 スイッチ57は、フィルタ632及び634と高周波出力端子122との間に接続されている。具体的には、スイッチ57は、端子571~573を有する。端子571及び572は、フィルタ632及び634にそれぞれ接続されている。端子573は、高周波出力端子122に接続されている。
 この接続構成において、スイッチ57は、例えばRFIC3からの制御信号に基づいて、端子571及び572のいずれかを端子573に接続することができる。つまり、スイッチ57は、高周波出力端子122及びフィルタ632の接続と、高周波出力端子122及びフィルタ634の接続と、を切り替えることができる。スイッチ57は、例えばSPDT型のスイッチ回路で構成される。
 フィルタ631(C1-Rx)は、第5フィルタの一例であり、バンドC1を含む通過帯域を有する。フィルタ631の一端は、スイッチ54を介してアンテナ接続端子100に接続され、フィルタ631の他端は、スイッチ55を介して低雑音増幅器22の入力端に接続される。
 フィルタ632(C1-Rx)は、第6フィルタの一例であり、バンドC1を含む通過帯域を有する。フィルタ632の一端は、スイッチ56を介して低雑音増幅器22の出力端に接続され、フィルタ632の他端は、スイッチ57を介して高周波出力端子122に接続される。
 フィルタ633(C-Rx)は、第7フィルタの一例であり、バンドC1及びC2を含む通過帯域を有する。本実施の形態において、バンドC2は、第5バンドの一例である。フィルタ633の一端は、スイッチ54を介してアンテナ接続端子100に接続され、フィルタ633の他端は、スイッチ55を介して低雑音増幅器22の入力端に接続される。
 フィルタ634(C-Rx)は、第8フィルタの一例であり、フィルタ634の一端は、スイッチ56を介して低雑音増幅器22の出力端に接続され、フィルタ634の他端は、スイッチ57を介して高周波出力端子122に接続される。
 フィルタ631~634の各々は、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、及び誘電体フィルタのいずれであってもよく、さらには、これらには限定されない。
 なお、図4に表された回路素子のいくつかは、高周波回路1Bに含まれなくてもよい。例えば、高周波回路1Bは、スイッチ54及び57などを備えなくてもよい。
 [3.2 通信装置5B及び高周波回路1Bにおける信号の流れ]
 次に、通信装置5B及び高周波回路1Bにおける信号の流れについて図5及び図6を参照しながら説明する。図5及び図6の各々は、実施の形態3に係る通信装置5Bにおける信号の流れを示す図である。図5及び図6において破線矢印は信号の流れを表す。
 高周波回路1BにおいてバンドBが通信に利用されているときに、例えば、RFIC3は、図5に示すように、スイッチ51に端子511を端子513に接続させる。さらに、RFIC3は、スイッチ53に端子533を端子532に接続させ、かつ、スイッチ52に端子521を端子523に接続させる。これにより、RFIC3から、高周波入力端子112、スイッチ51、電力増幅器11、スイッチ53、フィルタ612、スイッチ52及びアンテナ接続端子100を介して、アンテナ2に、バンドBの送信信号が伝送される。
 このとき、例えば、RFIC3は、図5に示すように、スイッチ54に端子541を端子542に接続させ、かつ、スイッチ55に端子553を端子551に接続させる。さらに、RFIC3は、スイッチ56に端子561を端子562に接続させ、かつ、スイッチ57に端子573を端子571に接続させる。これにより、アンテナ2から、スイッチ54、フィルタ631、スイッチ55、低雑音増幅器22、スイッチ56、フィルタ632、スイッチ57及び高周波出力端子122を介して、RFIC3に、バンドC1の受信信号が伝送される。つまり、通信装置5Bにおいて、バンドC1の利用が許容され、バンドC2の利用が許容されない。
 一方、高周波回路1BにおいてバンドBが通信に利用されていないときには、例えば、RFIC3は、図6に示すように、スイッチ51に端子511を端子512に接続させる。さらに、RFIC3は、スイッチ53に端子533を端子531に接続させ、かつ、スイッチ52に端子521を端子522に接続させる。これにより、RFIC3から、高周波入力端子111、スイッチ51、電力増幅器11、スイッチ53、フィルタ611、スイッチ52及びアンテナ接続端子100を介して、アンテナ2に、バンドAの送信信号が伝送される。
 このとき、例えば、RFIC3は、図6に示すように、スイッチ54に端子541を端子543に接続させ、かつ、スイッチ55に端子553を端子552に接続させる。さらに、RFIC3は、スイッチ56に端子561を端子563に接続させ、かつ、スイッチ57に端子573を端子572に接続させる。これにより、アンテナ2から、スイッチ54、フィルタ633、スイッチ55、低雑音増幅器22、スイッチ56、フィルタ634、スイッチ57及び高周波出力端子122を介して、RFIC3に、バンドC1及びC2の受信信号が伝送される。つまり、通信装置5Bにおいて、バンドC1及びC2の利用が許容される。
 [3.3 効果など]
 以上のように、本実施の形態に係る高周波回路1Bは、衛星測位システムのためのバンドC1及びC2を含む通過帯域を有するフィルタ633及び634と、フィルタ631及び633に接続されるスイッチ55と、フィルタ632及び634に接続されるスイッチ56と、を備えてもよく、低雑音増幅器22の入力端は、スイッチ55を介してフィルタ631及び633に接続され、低雑音増幅器22の出力端は、スイッチ56を介してフィルタ632及び634に接続される。
 これによれば、高周波回路1Bは、さらに、衛星測位システムのためのバンドC2の信号を受信することができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1Bにおいて、バンドB1及び/又はB2が通信に利用されているときに、スイッチ55は、低雑音増幅器22の入力端をフィルタ631に接続し、かつ、スイッチ56は、低雑音増幅器22の出力端をフィルタ632に接続し、バンドB1及び/又はB2が通信に利用されていないときに、スイッチ55は、低雑音増幅器22の入力端をフィルタ633に接続し、かつ、スイッチ56は、低雑音増幅器22の出力端をフィルタ634に接続してもよい。
 これによれば、高周波回路1Bは、バンドB1及び/又はB2が通信に利用されているときにバンドC2の利用を停止し、バンドB1及び/又はB2が通信に利用されていないときにバンドC2の利用を許容することができる。したがって、バンドB1及び/又はB2の信号とバンドC2の信号とが干渉することを抑制し、バンドB1及び/又はB2の信号とバンドC2の信号との信号品質の低下を抑制することができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1Bにおいて、バンドC2は、1593MHz以上1610MHz以下の周波数バンドであってもよい。
 これによれば、高周波回路1Bは、バンドC2として上記周波数バンドを用いることができる。
 (実施の形態4)
 次に、実施の形態4について説明する。本実施の形態では、増幅器を共用するバンドが上記各実施の形態と主として異なる。具体的には、上記各実施の形態では、バンドA2、及び、バンドB1及び/又はB2で電力増幅器11が共用されていたが、本実施の形態では、バンドA1、及び、バンドC1及び/又はC2で低雑音増幅器が共用される。つまり、本実施の形態では、バンドA1が第1バンドに相当し、バンドC1が第2バンドに相当し、バンドB1及び/又はB2が、第3バンドに相当する。以下に、本実施の形態について上記実施の形態1と異なる点を中心に図面を参照しながら説明する。
 [4.1 高周波回路1C及び通信装置5Cの回路構成]
 本実施の形態に係る高周波回路1C及び通信装置5Cの回路構成について、図7を参照しながら説明する。図7は、実施の形態4に係る高周波回路1C及び通信装置5Cの回路構成図である。
 [4.1.1 通信装置5Cの回路構成]
 本実施の形態に係る通信装置5Cは、図7に示すように、高周波回路1Cと、アンテナ2と、RFIC3と、BBIC4と、を備える。本実施の形態に係る通信装置5Cの回路構成は、高周波回路1Cを除いて、上記実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
 [4.1.2 高周波回路1Cの回路構成]
 次に、高周波回路1Cの回路構成について説明する。図7に示すように、高周波回路1Cは、電力増幅器11Cと、低雑音増幅器21Cと、スイッチ51Cと、フィルタ61C及び62Cと、アンテナ接続端子100と、高周波入力端子111と、高周波出力端子121及び122と、を備える。
 電力増幅器11Cは、RFIC3から受けた高周波送信信号を増幅することができる。ここでは、電力増幅器11Cは、高周波入力端子111に接続され、高周波入力端子111でRFIC3から受けたバンドAの送信信号を増幅することができる。
 低雑音増幅器21Cは、アンテナ接続端子100で受けた高周波受信信号を増幅することができる。ここでは、低雑音増幅器21Cは、アンテナ接続端子100から、フィルタ62Cを介して入力されたバンドA及びCの受信信号を増幅することができる。低雑音増幅器21Cで増幅された高周波信号は、スイッチ51Cを介して高周波出力端子121及び122に出力される。
 スイッチ51Cは、第5スイッチの一例であり、高周波出力端子121及び122と低雑音増幅器21Cとの間に接続されている。具体的には、スイッチ51Cは、端子511C~513Cを有する。端子511Cは、低雑音増幅器21Cの出力端に接続されている。端子512C及び513Cは、高周波出力端子121及び122にそれぞれ接続されている。
 この接続構成において、スイッチ51Cは、例えばRFIC3からの制御信号に基づいて、端子512C及び513Cのいずれかを端子511Cに接続することができる。つまり、スイッチ51Cは、低雑音増幅器21C及び高周波出力端子121の接続と、低雑音増幅器21C及び高周波出力端子122の接続と、を切り替えることができる。スイッチ51Cは、例えばSPDT型のスイッチ回路で構成される。
 フィルタ61C(A-Tx)は、電力増幅器11Cとアンテナ接続端子100との間に接続される。フィルタ61Cは、電力増幅器11Cで増幅された高周波信号のうち、バンドA2の信号を通過させる。つまり、フィルタ61Cは、バンドA2を含む通過帯域を有する。
 フィルタ62C(AC-Rx)は、第1フィルタの一例であり、アンテナ接続端子100と低雑音増幅器21Cとの間に接続される。フィルタ61Cは、アンテナ2で受信した高周波信号のうち、バンドA1の信号及びバンドC1の信号を通過させる。つまり、フィルタ61Cは、バンドA1及びC1を含む通過帯域を有する。
 フィルタ61C及び62Cの各々は、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、及び誘電体フィルタのいずれであってもよく、さらには、これらには限定されない。
 なお、図7に表された回路素子のいくつかは、高周波回路1Cに含まれなくてもよい。例えば、高周波回路1Cは、電力増幅器11C及びフィルタ61Cなどを備えなくてもよい。
 [4.2 効果など]
 以上のように、本実施の形態に係る高周波回路1Cは、セルラー通信システムのためのバンドA1と、バンドA1及び衛星通信システムのためのバンドB1及び/又はB2の間に位置する衛星測位システムのためのバンドC1と、を含む通過帯域を有するフィルタ62Cと、フィルタ62Cに接続される低雑音増幅器21Cと、を備える。このとき、バンドA1及びC1は、受信で利用可能な周波数バンドである。
 これによれば、高周波回路1Cは、セルラー通信システムのためのバンドA1と衛星測位システムのためのバンドC1とを含む通過帯域を有するフィルタ62Cを備えることができる。したがって、高周波回路1Cは、バンドA1及びC1のために個別にフィルタを備える場合よりもフィルタの数を削減することができる。さらに、高周波回路1Cは、そのようなフィルタ62Cに接続される低雑音増幅器21Cを備えることができる。したがって、高周波回路1Cは、バンドA1及びC1のために個別に低雑音増幅器を備える場合よりも低雑音増幅器の数を削減することもできる。これらにより、高周波回路1Cは、セルラー通信システム及び衛星測位システムの両方の受信に対応する高周波モジュールの部品数を削減することができ、通信装置5Cの小型化に貢献することができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1Cは、さらに、低雑音増幅器21Cの出力端と、バンドA1の受信信号を外部に供給するための高周波出力端子121及びバンドC1の受信信号を外部に供給するための高周波出力端子122との間に接続されるスイッチ51Cを備えてもよい。
 これによれば、高周波回路1Cは、バンドA1の受信信号とバンドC1の受信信号とを別々の高周波出力端子からRFIC3に提供することができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1Cにおいて、スイッチ51Cは、低雑音増幅器21C及び高周波出力端子121の接続と、低雑音増幅器21C及び高周波出力端子122の接続と、を切り替え可能であってもよい。
 これによれば、高周波回路1Cは、セルラー通信システムと衛星測位システムとで高周波出力端子121及び122を切り替えることができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1Cにおいて、バンドA1は、LTEのためのBand24又は5GNRのためのn24のダウンリンク動作バンドであり、バンドC1は、1563MHz以上1587MHz以下の周波数バンドであり、バンドB1は、1610MHz以上1621.35MHz以下の周波数バンドであってもよい。
 これによれば、高周波回路1Cは、上述した具体的なバンドA1、B1、C1に対応することができる。
 (実施の形態5)
 次に、実施の形態5について説明する。本実施の形態では、上記各実施の形態と第1バンド及び第2バンドとして用いるバンドが主として異なる。以下に、本実施の形態について上記実施の形態1と異なる点を中心に図面を参照しながら説明する。
 具体的には、本実施の形態では、通信システムのための第1バンドとして、LTEのためのBand53又は5GNRのためのn53(バンドA3:2483.5-2495MHz)が用いられる。さらに、衛星通信システムのための第2バンドとして、グローバルスター衛星システムのための他の周波数バンド(バンドB3:2483.5-2495MHz)が用いられる。この場合、第2バンドは、第1バンドと重なる。
 [5.1 高周波回路1D及び通信装置5Dの回路構成]
 本実施の形態に係る高周波回路1D及び通信装置5Dの回路構成について、図8を参照しながら説明する。図8は、実施の形態5に係る高周波回路1D及び通信装置5Dの回路構成図である。
 [5.1.1 通信装置5Dの回路構成]
 本実施の形態に係る通信装置5Dは、図8に示すように、高周波回路1Dと、アンテナ2と、RFIC3と、BBIC4と、を備える。本実施の形態に係る通信装置5Dの回路構成は、高周波回路1Dを除いて、上記実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
 [5.1.2 高周波回路1Dの回路構成]
 次に、高周波回路1Dの回路構成について説明する。図8に示すように、高周波回路1Dは、電力増幅器11Dと、低雑音増幅器21Dと、スイッチ51D~53Dと、フィルタ61D及び62Dと、アンテナ接続端子100と、高周波入力端子111と、高周波出力端子121及び122と、を備える。
 電力増幅器11Dは、RFIC3から受けた高周波送信信号を増幅することができる。ここでは、電力増幅器11Dは、高周波入力端子111に接続され、高周波入力端子111を介してRFIC3から受けたバンドA3及びB1の送信信号を増幅することができる。
 低雑音増幅器21Dは、アンテナ接続端子100で受けた高周波受信信号を増幅することができる。ここでは、低雑音増幅器21Dは、アンテナ接続端子100から、フィルタ62Dを介して入力されたバンドA3及びB3の受信信号を増幅することができる。低雑音増幅器21Dで増幅された高周波信号は、スイッチ51Dを介して高周波出力端子121及び122に出力される。
 スイッチ51Dは、第5スイッチの一例であり、高周波出力端子121及び122と低雑音増幅器21Dとの間に接続されている。具体的には、スイッチ51Dは、端子511D~513Dを有する。端子511Dは、低雑音増幅器21Dの出力端に接続されている。端子512D及び513Dは、高周波出力端子121及び122にそれぞれ接続されている。
 この接続構成において、スイッチ51Dは、例えばRFIC3からの制御信号に基づいて、端子512D及び513Dのいずれかを端子511Dに接続することができる。つまり、スイッチ51Dは、低雑音増幅器21D及び高周波出力端子121の接続と、低雑音増幅器21D及び高周波出力端子122の接続と、を切り替えることができる。スイッチ51Dは、例えばSPDT型のスイッチ回路で構成される。
 スイッチ52Dは、フィルタ62Dと電力増幅器11D及び低雑音増幅器21Dとの間に接続されている。具体的には、スイッチ52Dは、端子521D~523Dを有する。端子521Dは、フィルタ62Dに接続されている。端子522Dは、スイッチ53Dに接続されている。端子523Dは、低雑音増幅器21Dの入力端に接続されている。
 この接続構成において、スイッチ52Dは、例えばRFIC3からの制御信号に基づいて、端子522D及び523Dのいずれかを端子521Dに接続することができる。つまり、スイッチ52Dは、フィルタ62Dの接続を電力増幅器11D及び低雑音増幅器21D間で切り替えることができる。スイッチ52Dは、例えばSPDT型のスイッチ回路で構成される。
 スイッチ53Dは、電力増幅器11Dと、フィルタ61D及び62Dとの間に接続されている。具体的には、スイッチ53Dは、端子531D~533Dを有する。端子531Dは、電力増幅器11Dの出力端に接続されている。端子532Dは、フィルタ61Dに接続されている。端子533Dは、スイッチ52Dの端子522Dに接続されている。
 この接続構成において、スイッチ53Dは、例えばRFIC3からの制御信号に基づいて、端子532D及び533Dのいずれかを端子531Dに接続することができる。つまり、スイッチ53Dは、電力増幅器11Dの接続をフィルタ61D及び62Dの間で切り替えることができる。スイッチ53Dは、例えばSPDT型のスイッチ回路で構成される。
 フィルタ61D(B1-Tx)は、電力増幅器11Dとアンテナ接続端子100との間に接続される。フィルタ61Dは、電力増幅器11Dで増幅された高周波信号のうち、バンドB1の信号を通過させる。つまり、フィルタ61Dは、バンドB1を含む通過帯域を有する。
 フィルタ62D(A3-TRx、B3-Rx)は、第1フィルタの一例であり、アンテナ接続端子100と低雑音増幅器21Dとの間に接続される。フィルタ61Dは、アンテナ2で受信した高周波信号のうち、バンドA3の信号及びバンドB3の信号を通過させる。つまり、フィルタ61Dは、バンドA3及びB3を含む通過帯域を有する。
 フィルタ61D及び62Dの各々は、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、及び誘電体フィルタのいずれであってもよく、さらには、これらには限定されない。
 なお、図8に表された回路素子のいくつかは、高周波回路1Dに含まれなくてもよい。例えば、高周波回路1Dは、電力増幅器11D及びフィルタ61Dなどを備えなくてもよい。
 [5.2 通信装置5D及び高周波回路1Dにおける信号の流れ]
 次に、通信装置5D及び高周波回路1Dにおける信号の流れについて図9、図10A及び図10Bを参照しながら説明する。図9、図10A及び図10Bの各々は、実施の形態5に係る通信装置5Dにおける信号の流れを示す図である。図9、図10A及び図10Bにおいて破線矢印は信号の流れを表す。
 高周波回路1Dにおいて衛星通信システムが利用されるときに、例えば、RFIC3は、図9に示すように、スイッチ51Dに端子511Dを端子513Dに接続させる。さらに、RFIC3は、スイッチ52Dに端子521Dを端子523Dに接続させ、かつ、スイッチ53Dに端子531Dを端子532Dに接続させる。これにより、RFIC3から、高周波入力端子111、電力増幅器11D、スイッチ53D、フィルタ61D及びアンテナ接続端子100を介して、アンテナ2に、バンドB1の送信信号が伝送される。さらに、アンテナ2から、アンテナ接続端子100、フィルタ62D、スイッチ52D、低雑音増幅器21D、スイッチ51D及び高周波出力端子122を介して、RFIC3に、バンドB3の受信信号が伝送される。
 高周波回路1Dにおいてセルラー通信システムが送信に利用されるときに、例えば、RFIC3は、図10Aに示すように、スイッチ52Dに端子521Dを端子522Dに接続させ、スイッチ53Dに端子531Dを端子533Dに接続させる。これにより、RFIC3から、高周波入力端子111、電力増幅器11D、スイッチ53D、スイッチ52D、フィルタ62D及びアンテナ接続端子100を介して、アンテナ2に、バンドA3の送信信号が伝送される。
 高周波回路1Dにおいてセルラー通信システムが受信に利用されるときに、例えば、RFIC3は、図10Bに示すように、スイッチ51Dに端子511Dを端子512Dに接続させ、スイッチ52Dに端子521Dを端子523Dに接続させる。これにより、アンテナ2から、アンテナ接続端子100、フィルタ62D、スイッチ52D、低雑音増幅器21D、スイッチ51D及び高周波出力端子121を介して、RFIC3に、バンドA3の受信信号が伝送される。
 [5.3 効果など]
 以上のように、本実施の形態に係る高周波回路1Dは、セルラー通信システムのためのバンドA3と、衛星通信システムのためのバンドB3と、を含む通過帯域を有するフィルタ62Dと、フィルタ62Dに接続される低雑音増幅器21Dと、を備える。このとき、バンドA3及びB3は、互いに重なっている。
 これによれば、高周波回路1Dは、セルラー通信システムのためのバンドA3と衛星通信システムのためのバンドB3とを含む通過帯域を有するフィルタ62Dを備えることができる。したがって、高周波回路1Dは、バンドA3とバンドB3とのために個別にフィルタを備える場合よりもフィルタの数を削減することができる。さらに、高周波回路1Dは、そのようなフィルタ62Dに接続される低雑音増幅器21Dを備えることができる。したがって、高周波回路1Dは、バンドA3及びB3の信号の受信のために個別に低雑音増幅器を備える場合よりも低雑音増幅器の数を削減することもできる。これらにより、高周波回路1Dは、セルラー通信システム及び衛星通信システムの両方に対応する高周波モジュールの部品数を削減することができ、通信装置5Dの小型化に貢献することができる。
 また例えば、本実施の形態に係る高周波回路1Dにおいて、バンドA3は、LTEのためのBand53又は5GNRのためのn53であってもよく、バンドB3は、2483.5MHz以上2500MHz以下の周波数バンドであってもよい。
 これによれば、高周波回路1Dは、上述した具体的なバンドA3及びB3に対応することができる。
 (他の実施の形態)
 以上、本発明に係る高周波回路及び通信装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明に係る高周波回路及び通信装置は、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態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、上記実施の形態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、上記高周波回路及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、上記各実施の形態に係る高周波回路及び通信装置の回路構成において、図面に開示された各回路素子及び信号経路を接続する経路の間に、別の回路素子及び配線などが挿入されてもよい。例えば、実施の形態1において、電力増幅器11及びフィルタ61の間、低雑音増幅器21及びフィルタ62の間、アンテナ接続端子100とフィルタ61及び62の間、又は、それらの任意の組み合わせに、インピーダンス整合回路が挿入されてもよい。
 本発明は、フロントエンド部に配置される高周波回路として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
 1、1A、1B、1C 高周波回路
 2 アンテナ
 3 RFIC
 4 BBIC
 5、5A、5B、5C 通信装置
 11、11C 電力増幅器
 21、21C、22 低雑音増幅器
 51、51C、52、53、54、55、56、57 スイッチ
 61、61C、62、62C、611、612、631、632、633、634 フィルタ
 100 アンテナ接続端子
 111、112 高周波入力端子
 121、122 高周波出力端子
 511、511C、512、512C、513、513C、521、522、523、531、532、533、541、542、543、551、552、553、561、562、563、571、572、573 端子

Claims (20)

  1.  セルラー通信システムのための第1バンドと、第1衛星システムのための第2バンドと、を含む通過帯域を有する第1フィルタと、
     前記第1フィルタに接続される増幅器と、を備え、
     前記第2バンドは、前記第1バンド及び第2衛星システムのための第3バンドの間に位置する、又は、前記第1バンドと重なる、
     高周波回路。
  2.  セルラー通信システムのための第1バンドを含む通過帯域を有する第2フィルタと、
     第1衛星システムのための第2バンドを含む通過帯域を有する第3フィルタと、
     前記第2フィルタ及び前記第3フィルタに接続される第1スイッチと、
     前記第1スイッチを介して前記第2フィルタ及び前記第3フィルタに接続される増幅器と、を備え、
     前記第2バンドは、前記第1バンド及び第2衛星システムのための第3バンドの間に位置する、又は、前記第1バンドと重なる、
     高周波回路。
  3.  前記第1バンド及び前記第2バンドは、送信で利用可能な周波数バンドであり、
     前記増幅器は、電力増幅器である、
     請求項1又は2に記載の高周波回路。
  4.  前記電力増幅器は、前記電力増幅器に供給される電源電圧及びバイアス信号の少なくとも一方を調整するための方式が互いに異なる第1増幅モード及び第2増幅モードを有し、
     前記第1バンドの送信信号が増幅される場合に、前記第1増幅モードが前記電力増幅器に適用され、
     前記第2バンドの送信信号が増幅される場合に、前記第2増幅モードが前記電力増幅器に適用される、
     請求項3に記載の高周波回路。
  5.  前記第1増幅モード及び前記第2増幅モードの一方では、エンベロープトラッキング方式が用いられ、
     前記第1増幅モード及び前記第2増幅モードの他方では、平均電力トラッキング方式が用いられる、
     請求項4に記載の高周波回路。
  6.  前記第1増幅モードでは、エンベロープトラッキング方式が用いられ、
     前記第2増幅モードでは、平均電力トラッキング方式が用いられる、
     請求項4に記載の高周波回路。
  7.  前記高周波回路は、さらに、
     セルラー通信システムのための受信で利用可能な第4バンドを含む通過帯域を有する第4フィルタと、
     前記第4フィルタに接続される第1低雑音増幅器と、を備え、
     請求項3~6のいずれか1項に記載の高周波回路。
  8.  前記第1バンド及び前記第4バンドは、同一の周波数分割複信(FDD)用バンドに含まれるアップリンク動作バンド及びダウンリンク動作バンドであり、
     前記第2バンド及び前記第3バンドは、前記第1バンドと前記第4バンドとの間に位置する、
     請求項7に記載の高周波回路。
  9.  前記高周波回路は、さらに、
     前記第3バンドを含む通過帯域を有する第5フィルタ及び第6フィルタと、
     第2低雑音増幅器と、を備え、
     前記第2低雑音増幅器の入力端は、前記第5フィルタに接続され、
     前記第2低雑音増幅器の出力端は、前記第6フィルタに接続される、
     請求項3~8のいずれか1項に記載の高周波回路。
  10.  前記高周波回路は、さらに、
     前記第3バンド及び第3衛星システムのための第5バンドを含む通過帯域を有する第7フィルタ及び第8フィルタと、
     前記第5フィルタ及び前記第7フィルタに接続される第2スイッチと、
     前記第6フィルタ及び前記第8フィルタに接続される第3スイッチと、を備え、
     前記第2低雑音増幅器の入力端は、前記第2スイッチを介して前記第5フィルタ及び前記第7フィルタに接続され、
     前記第2低雑音増幅器の出力端は、前記第3スイッチを介して前記第6フィルタ及び前記第8フィルタに接続される、
     請求項9に記載の高周波回路。
  11.  前記第2バンドが通信に利用されているときに、前記第2スイッチは、前記第2低雑音増幅器の入力端を前記第5フィルタに接続し、かつ、前記第3スイッチは、前記第2低雑音増幅器の出力端を前記第6フィルタに接続し、
     前記第2バンドが通信に利用されていないときに、前記第2スイッチは、前記第2低雑音増幅器の入力端を前記第7フィルタに接続し、かつ、前記第3スイッチは、前記第2低雑音増幅器の出力端を前記第8フィルタに接続する、
     請求項10に記載の高周波回路。
  12.  前記高周波回路は、さらに、前記電力増幅器の入力端と、前記第1バンドの送信信号を外部から受けるための第1高周波入力端子及び前記第2バンドの送信信号を外部から受けるための第2高周波入力端子との間に接続される第4スイッチを備える、
     請求項3~11のいずれか1項に記載の高周波回路。
  13.  前記第4スイッチは、前記電力増幅器及び前記第1高周波入力端子の接続と、前記電力増幅器及び前記第2高周波入力端子の接続と、を切り替え可能である、
     請求項12に記載の高周波回路。
  14.  前記第1バンドは、LTE(Long-Term Evolution)のためのBand24又は5GNR(5th Generation New Radio)のためのn24のアップリンク動作バンドであり、
     前記第2バンドは、1610MHz以上1621.35MHz以下の周波数バンドであり、
     前記第3バンドは、1563MHz以上1587MHz以下の周波数バンドである、
     請求項1~13のいずれか1項に記載の高周波回路。
  15.  前記第4バンドは、LTEのためのBand24又は5GNRのためのn24のダウンリンク動作バンドである、
     請求項7又は8に記載の高周波回路。
  16.  前記第1バンド及び前記第2バンドは、受信で利用可能な周波数バンドであり、
     前記増幅器は、低雑音増幅器である、
     請求項1又は2に記載の高周波回路。
  17.  前記高周波回路は、さらに、前記低雑音増幅器の出力端と、前記第1バンドの受信信号を外部に供給するための第1高周波出力端子及び前記第2バンドの受信信号を外部に供給するための第2高周波出力端子との間に接続される第5スイッチを備える、
     請求項16に記載の高周波回路。
  18.  前記第5スイッチは、前記低雑音増幅器及び前記第1高周波出力端子の接続と、前記低雑音増幅器及び前記第2高周波出力端子の接続と、を切り替え可能である、
     請求項17に記載の高周波回路。
  19.  前記第1バンドは、LTEのためのBand24又は5GNRのためのn24のダウンリンク動作バンドであり、
     前記第2バンドは、1563MHz以上1587MHz以下の周波数バンドであり、
     前記第3バンドは、1610MHz以上1621.35MHz以下の周波数バンドである、
     請求項16~18のいずれか1項に記載の高周波回路。
  20.  前記第1バンドは、LTEのためのBand53又は5GNRのためのn53であり、
     前記第2バンドは、2483.5MHz以上2500MHz以下の周波数バンドである、
     請求項16~18のいずれか1項に記載の高周波回路。
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