WO2022118706A1 - 高周波モジュール及び通信装置 - Google Patents

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WO2022118706A1
WO2022118706A1 PCT/JP2021/042965 JP2021042965W WO2022118706A1 WO 2022118706 A1 WO2022118706 A1 WO 2022118706A1 JP 2021042965 W JP2021042965 W JP 2021042965W WO 2022118706 A1 WO2022118706 A1 WO 2022118706A1
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inductor
high frequency
switch
frequency module
main surface
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PCT/JP2021/042965
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English (en)
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Inventor
穣 岩永
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38Impedance-matching networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits

Definitions

  • the present invention generally relates to a high frequency module and a communication device, and more particularly to a high frequency module and a communication device including a plurality of filters.
  • Patent Document 1 a technique for adjusting the impedance so as to obtain the optimum impedance in the frequency band used for communication and the simultaneous communication in a plurality of frequency bands is known (see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a plurality of filters, a switch provided between each of the plurality of filters and a signal port, a first inductor connected between the switch and the signal port, and a first inductor connected to the switch.
  • a system comprising two inductors is described. One end of the first inductor is connected between the switch and the signal port, and the other end of the first inductor is connected to ground. One end of the second inductor is connected to the switch and the other end of the second inductor is connected to ground.
  • Patent Document 1 by switching the presence / absence of the connection of the second inductor, the optimum impedance is adjusted according to each of the case of communication in one frequency band and the case of simultaneous communication in a plurality of frequency bands. ..
  • the frequency of LC resonance (LC resonance frequency) due to the off capacitance of the switch and the inductance value of the second inductor may be included in the frequency band used for communication. In this case, signal loss occurs in communication, and stable communication cannot be performed.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a high frequency module and a communication device capable of performing more stable communication.
  • the high frequency module includes an antenna terminal, a switch, a plurality of filters, a first inductor, and a second inductor.
  • the switch is connected to the antenna terminal.
  • the plurality of filters are connected to the switch.
  • the switch is configured so that at least two of the plurality of filters can be connected to the antenna terminal at the same time.
  • One end of the second inductor is connected to the switch, and the other end of the second inductor is connected to ground.
  • the switch switches the connection target connected to the antenna terminal from the plurality of filters and the second inductor.
  • One end of the first inductor is connected to the path between the antenna terminal and the plurality of filters, and the other end of the first inductor is connected to the path between the second inductor and the switch. Has been done.
  • the communication device includes the high frequency module and a signal processing circuit for processing a signal passing through the high frequency module.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing a high frequency module according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of the same high frequency module.
  • FIG. 3A is a graph showing the relationship between the LC resonance frequency in the same high frequency module and the pass band of the filter.
  • FIG. 3B is a graph showing the relationship between the LC resonance frequency in the high frequency module of the comparative example and the pass band of the filter.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a part of the high frequency module according to the first modification of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic circuit diagram showing a high frequency module according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic circuit diagram showing a high frequency module according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic circuit diagram showing a high frequency module according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic view showing the inside of the same high frequency module.
  • FIGS. 2, 4 and 8 referred to in the following embodiments and the like are schematic views, and the ratio of the size and the thickness of each component in the figure does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. Not always.
  • the high-frequency module 1 has an antenna terminal 10, a switch 20, a plurality of (three in the illustrated example) filters 30, and a plurality of (three in the illustrated example) matching. It includes a circuit 40, a plurality of (three in the illustrated example) low noise amplifiers 50, a first inductor L1 and a second inductor L2.
  • the plurality of filters 30 are reception filters that pass a reception signal (high frequency signal) in a predetermined frequency band.
  • the high frequency module 1 further includes a mounting board 100 (see FIG. 2).
  • the mounting board 100 has a first main surface 101 and a second main surface 102 facing each other with respect to the thickness direction D1.
  • first filter 31 When it is necessary to distinguish between a plurality of filters 30, they are described as the first filter 31, the second filter 32, and the third filter 33.
  • matching circuits 40 When it is necessary to distinguish a plurality of matching circuits 40, it is described as a first matching circuit 41, a second matching circuit 42, and a third matching circuit 43.
  • low noise amplifiers 50 When it is necessary to distinguish between a plurality of low noise amplifiers 50, they are referred to as a first low noise amplifier 51, a second low noise amplifier 52, and a third low noise amplifier 53.
  • the antenna terminal 10 is connected to the antenna 510 (see FIG. 1).
  • the switch 20 is configured so that a plurality of filters 30 and a second inductor L2 can be connected to the antenna 510.
  • the switch 20 is configured so that at least two of the plurality of filters 30 and the second inductor L2 can be simultaneously connected to the antenna 510.
  • the switch 20 is configured so that at least two of the plurality of filters 30 can be connected to the antenna terminal 10. For example, by connecting the first filter 31 and the second filter 32 at the same time, simultaneous communication between the first filter 31 and the second filter 32 becomes possible.
  • Simultaneous communication is possible means that simultaneous communication is possible in the frequency band specified by the 3GPP (Third Generation Partnership Project) LTE standard (LTE: Long Term Evolution). There is.
  • the plurality of filters 30 are connected to the switch 20.
  • One end of the second inductor L2 is connected to the switch 20.
  • the other end of the second inductor L2 is connected to the ground.
  • the switch 20 switches the connection target connected to the antenna terminal 10 from the plurality of filters 30 and the second inductor L2.
  • One end of the first inductor L1 is connected to the path between the antenna terminal 10 and the plurality of filters 30, and the other end of the first inductor L1 is connected to the path between the second inductor L2 and the switch 20. Has been done.
  • the high frequency module 1 is used for, for example, the communication device 500.
  • the communication device 500 is, for example, a mobile phone (for example, a smartphone), but is not limited to this, and may be, for example, a wearable terminal (for example, a smart watch).
  • the high frequency module 1 is a module capable of supporting, for example, a 4G (4th generation mobile communication) standard and a 5G (5th generation mobile communication) standard.
  • the 4G standard is, for example, the 3GPP LTE standard.
  • the 5G standard is, for example, 5G NR (New Radio).
  • the high frequency module 1 is a module capable of supporting carrier aggregation and dual connectivity, for example.
  • carrier aggregation and dual connectivity refer to communication using radio waves in a plurality of frequency bands at the same time.
  • the switch 20 can simultaneously connect to at least two of the plurality of filters 30. That is, in the high frequency module 1 according to the first embodiment, for example, the first received signal in the first frequency band passing through the first filter 31 and the second received signal in the second frequency band passing through the second filter 32 are simultaneously used. Communication to receive is possible.
  • the high frequency module 1 is configured so that, for example, the received signal (high frequency signal) input from the antenna 510 can be amplified and output to the signal processing circuit 501.
  • the signal processing circuit 501 is not a component of the high frequency module 1, but a component of the communication device 500 including the high frequency module 1.
  • the high frequency module 1 is controlled by, for example, the signal processing circuit 501 included in the communication device 500.
  • the communication device 500 includes a high frequency module 1 and a signal processing circuit 501.
  • the communication device 500 further includes an antenna 510.
  • the communication device 500 further includes a circuit board on which the high frequency module 1 is mounted.
  • the circuit board is, for example, a printed wiring board.
  • the circuit board has a ground electrode to which a ground potential is applied.
  • the signal processing circuit 501 processes a signal (for example, a received signal and a transmitted signal) that passes through the high frequency module.
  • the signal processing circuit 501 includes, for example, an RF signal processing circuit 502 and a baseband signal processing circuit 503.
  • the RF signal processing circuit 502 is, for example, an RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit), and performs signal processing on a high frequency signal.
  • the RF signal processing circuit 502 performs signal processing such as up-conversion on the high frequency signal (transmission signal) output from the baseband signal processing circuit 503, and outputs the signal processed high frequency signal. Further, the RF signal processing circuit 502 performs signal processing such as down-conversion on the high frequency signal (received signal) output from the high frequency module 1, and uses the processed high frequency signal as a baseband signal processing circuit. Output to 503.
  • the baseband signal processing circuit 503 is, for example, a BBIC (Baseband Integrated Circuit).
  • the baseband signal processing circuit 503 generates an I-phase signal and a Q-phase signal from the baseband signal.
  • the baseband signal is, for example, an audio signal, an image signal, or the like input from the outside.
  • the baseband signal processing circuit 503 performs IQ modulation processing by synthesizing an I-phase signal and a Q-phase signal, and outputs a transmission signal.
  • the transmission signal is generated as a modulation signal (IQ signal) in which a carrier signal having a predetermined frequency is amplitude-modulated with a period longer than the period of the carrier signal.
  • IQ signal modulation signal
  • the received signal processed by the baseband signal processing circuit 503 is used, for example, for displaying an image as an image signal or for a call as an audio signal.
  • the high frequency module 1 according to the first embodiment transmits a high frequency signal (received signal) between the antenna 510 and the RF signal processing circuit 502 of the signal processing circuit 501.
  • the high-frequency module 1 includes an antenna terminal 10, a switch 20, a plurality of (three in the illustrated example) filters 30, and a plurality of (three in the illustrated example) matching circuits 40.
  • a plurality of (three in the illustrated example) low noise amplifiers 50, a first inductor L1 and a second inductor L2 are provided.
  • the high frequency module 1 further includes a plurality of (three in the illustrated example) signal output terminals 61, 62, 63.
  • the antenna terminal 10 is connected to the antenna 510.
  • the switch 20 is connected to the antenna terminal 10.
  • the switch 20 is configured so that at least two of the plurality of filters 30 can be connected at the same time as the antenna terminal 10.
  • the switch 20 is connected to a plurality of filters 30 and a second inductor L2.
  • the switch 20 has a common terminal 21 and a plurality of (four in the illustrated example) FETs (Field Effect Transistors) 22, 23, 24, 25.
  • the plurality of FETs 22, 23, 24, 25 are integrated into one chip.
  • the common terminal 21 is connected to the antenna terminal 10.
  • the plurality of FETs 22, 23, 24, 25 are connected one-to-one with the plurality of filters 30 and the second inductor L2.
  • One end of the FET 22 is connected to the first filter 31, and the other end of the FET 22 is connected to the common terminal 21.
  • One end of the FET 23 is connected to the second filter 32, and the other end of the FET 23 is connected to the common terminal 21.
  • One end of the FET 24 is connected to the third filter 33, and the other end of the FET 24 is connected to the common terminal 21.
  • One end of the FET 25 is connected to the second inductor L2, and the other end of the FET 25 is connected to the common terminal 21.
  • the switch 20 switches the connection target connected to the antenna terminal 10 from the plurality of filters 30 and the second inductor L2.
  • Each of the plurality of filters 30 is a reception filter that passes a reception signal in a predetermined frequency band received by the antenna 510.
  • Each of the plurality of filters 30 is, for example, a ladder type filter and has a plurality of (for example, four) series arm resonators and a plurality of (for example, three) parallel arm resonators.
  • Each of the plurality of filters 30 is, for example, an elastic wave filter.
  • each of the plurality of series arm resonators and the plurality of parallel arm resonators is composed of elastic wave resonators.
  • the surface acoustic wave filter is, for example, a surface acoustic wave filter that utilizes a surface acoustic wave.
  • each of the plurality of series arm resonators and the plurality of parallel arm resonators is, for example, a SAW (Surface Acoustic Wave) resonator.
  • Each of the plurality of filters 30 is not limited to the SAW filter.
  • Each of the plurality of filters 30 may be, for example, a BAW (Bulk Acoustic Wave) filter other than the SAW filter.
  • the resonator in the BAW filter is, for example, FBAR (Film Bulk Acoustic Resonator) or SMR (Solidly Mounted Resonator).
  • the BAW filter has a substrate.
  • the substrate of the BAW filter is, for example, a silicon substrate.
  • the plurality of filters 30 are connected to the switch 20.
  • the plurality of filters 30 are connected one-to-one to the plurality of matching circuits 40.
  • the input terminal of the first filter 31 is connected to the FET 22 included in the switch 20, and the output terminal of the first filter 31 is connected to the first matching circuit 41 among the plurality of matching circuits 40.
  • the input terminal of the second filter 32 is connected to the FET 23 included in the switch 20, and the output terminal of the second filter 32 is connected to the second matching circuit 42 of the plurality of matching circuits 40.
  • the input terminal of the third filter 33 is connected to the FET 24 included in the switch 20, and the output terminal of the third filter 33 is connected to the third matching circuit 43 among the plurality of matching circuits 40.
  • the first filter 31 is mounted on the first main surface 101 of the mounting board 100 and passes the first high frequency signal in the first frequency band.
  • the first high frequency signal is a received signal (first received signal).
  • the first frequency band includes, for example, the frequency band of n77 of the 5G standard.
  • the frequency band of n77 is 3300 MHz to 4200 MHz.
  • the second filter 32 is mounted on the first main surface 101 of the mounting board 100 and passes the second high frequency signal in the second frequency band.
  • the second high frequency signal is a received signal (second received signal).
  • the second frequency band includes, for example, the frequency band of n1 of the 5G standard.
  • the frequency band of n1 is 2110 MHz to 2170 MHz.
  • the third filter 33 is mounted on the first main surface 101 of the mounting board 100 and passes the third high frequency signal in the third frequency band.
  • the third high frequency signal is a received signal (third received signal).
  • the third frequency band includes, for example, the frequency band of n3 of the 5G standard.
  • the frequency band of n3 is 1805 MHz to 1880 MHz.
  • the plurality of matching circuits 40 are connected to the plurality of filters 30 on a one-to-one basis.
  • the plurality of matching circuits 40 are connected to the plurality of low noise amplifiers 50 on a one-to-one basis.
  • the input terminal of the first matching circuit 41 is connected to the first filter 31, and the output terminal of the first matching circuit 41 is connected to the first low noise amplifier 51 among the plurality of low noise amplifiers 50.
  • the first matching circuit 41 performs impedance matching between the first low noise amplifier 51 and the first filter 31.
  • the input terminal of the second matching circuit 42 is connected to the second filter 32, and the output terminal of the second matching circuit 42 is connected to the second low noise amplifier 52 among the plurality of low noise amplifiers 50.
  • the second matching circuit 42 performs impedance matching between the second low noise amplifier 52 and the second filter 32.
  • the input terminal of the third matching circuit 43 is connected to the third filter 33, and the output terminal of the third matching circuit 43 is connected to the third low noise amplifier 53 among the plurality of low noise amplifiers 50.
  • the third matching circuit 43 performs impedance matching between the third low noise amplifier 53 and the third filter 33.
  • the plurality of low noise amplifiers 50 amplify the received signal.
  • the first low noise amplifier 51 amplifies the first received signal.
  • the second low noise amplifier 52 amplifies the second received signal.
  • the third low noise amplifier 53 amplifies the third received signal.
  • the input terminal of the first low noise amplifier 51 is connected to the first matching circuit 41, and the output terminal of the first low noise amplifier 51 is connected to the signal output terminal 61.
  • the input terminal of the second low noise amplifier 52 is connected to the second matching circuit 42, and the output terminal of the second low noise amplifier 52 is connected to the signal output terminal 62.
  • the input terminal of the third low noise amplifier 53 is connected to the third matching circuit 43, and the output terminal of the third low noise amplifier 53 is connected to the signal output terminal 63.
  • the plurality of signal output terminals 61, 62, 63 are connected to the RF signal processing circuit 502. That is, the first low noise amplifier 51 goes through the signal output terminal 61, the second low noise amplifier 52 goes through the signal output terminal 62, and the third low noise amplifier 53 goes through the signal output terminal 63 to the RF signal processing circuit 502. Each is connected.
  • the second inductor L2 is, for example, a chip inductor.
  • the inductance value of the second inductor L2 is, for example, 5 nH.
  • One end of the second inductor L2 is connected to the FET 25 of the switch 20, and the other end of the second inductor L2 is connected to the ground.
  • the first inductor L1 is, for example, a chip inductor.
  • the inductance value of the first inductor L1 is equal to or less than the inductance value of the second inductor.
  • the inductance value of the first inductor L1 is, for example, 5 nH.
  • One end of the first inductor L1 is connected to a path between the antenna terminal 10 and the plurality of filters 30. Specifically, the one end of the first inductor L1 is connected between the antenna terminal 10 and the common terminal 21. The other end of the first inductor L1 is connected to the path between the second inductor L2 and the switch 20 (FET 25).
  • one end of the second inductor L2 is connected to the switch 20 (FET25), and the other end of the second inductor L2 is connected to the ground.
  • One end of the first inductor L1 is connected to the path between the antenna terminal 10 and the plurality of filters 30, and the other end of the first inductor L1 is connected to the path between the second inductor L2 and the switch 20. Has been done.
  • the switch 20 (FET 25) when the switch 20 (FET 25) is off, that is, when the second inductor L2 and the antenna terminal 10 are not connected, the first inductor L1 and the second inductor L2 are connected in series. Since the inductance value of the first inductor L1 and the inductance value of the second inductor L2 are each 5 nH, the combined inductance value is 10 nH. Further, when the switch 20 (FET 25) is off, an off capacitance is generated in the switch 20 (FET 25).
  • the LC resonance frequency (resonance frequency) based on the off capacitance of the switch 20 (FET 25) and the combined inductance value and at least one filter 30 (for example, the first filter 31) among the plurality of filters 30 pass through.
  • the relationship with the frequency band of the signal is shown in FIG. 3A.
  • the switch 20 when the switch 20 (FET 25) is on, that is, when the second inductor L2 and the antenna terminal 10 are connected, an off capacitance is generated in the switch 20 (FET 25), and the inductance of the second inductor L2.
  • the frequency based on the value is the LC resonance frequency.
  • the LC resonance frequency based on the off capacitance of the switch 20 (FET 25) and the inductance value of the second inductor L2, and the filter 30 (for example, the first filter 31) of at least one of the plurality of filters 30.
  • the relationship with the frequency band of the passing signal is shown in FIG. 3A.
  • the one-dot chain line curve G1 shown in FIG. 3A represents the frequency band of the signal passing by the first filter 31.
  • the frequency band of the signal passed by the first filter 31 includes the frequency band of n77 of the 5G standard (3.3 GHz to 4.2 GHz).
  • the solid curve G10 is an LC resonance frequency based on the off capacitance of the switch 20 (FET 25) and the combined inductance value when the second inductor L2 and the antenna terminal 10 are not connected (FET 25 is off). show.
  • the broken line curve G11 is an LC based on the off capacitance of the switch 20 (FET25) and the inductance value of the second inductor L2 when the second inductor L2 and the antenna terminal 10 are in the connected state (FET25 is on). Represents the resonance frequency.
  • the LC resonance frequency based on the off capacitance of the switch 20 (FET25) and the combined inductance value is 6.9 GHz or more. It is 7.4 GHz. That is, when the second inductor L2 and the switch 20 are not connected, the LC resonance frequency based on the off capacitance of the switch 20 and the combined inductance value is the frequency band of the signal passed by the first filter 31. It is on the high frequency side.
  • the LC resonance frequency based on the off capacitance of the switch 20 and the combined inductance value is set to two or more filters out of the plurality of filters 30.
  • the LC resonance frequency based on the off capacitance of the switch 20 and the combined inductance value is the filter 30 of at least one of the plurality of filters 30. It suffices if it is on the high frequency side of the frequency band of the signal passed by.
  • the LC resonance frequency based on the off capacitance of the switch 20 (FET 25) and the inductance value of the second inductor L2 is , Is not included in the frequency band of the signal passed by the first filter 31.
  • the LC resonance frequency based on the off capacitance of the switch 20 (FET 25) and the inductance value of the second inductor L2 is the other filter 30 (third filter 30). It may not be included in the frequency band of the signal passed by the 2 filter 32 and the 3rd filter 33).
  • the LC resonance frequency passes through the first filter 31 in both cases where the second inductor L2 and the antenna terminal 10 are in the non-connected state and the second inductor L2 and the antenna terminal 10 are in the connected state. Not included in the frequency band of the signal. Therefore, stable communication can be performed.
  • the high frequency module 1 further includes a mounting board 100 (see FIG. 2).
  • the mounting board 100 has a first main surface 101 and a second main surface 102 facing each other in the thickness direction D1 of the mounting board 100.
  • the mounting board 100 is, for example, a printed wiring board, an LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) board, an HTCC (High Temperature Co-fired Ceramics) board, and a resin multilayer board.
  • the mounting substrate 100 is, for example, a multilayer substrate including a plurality of dielectric layers and a plurality of conductive layers. The plurality of dielectric layers and the plurality of conductive layers are laminated in the thickness direction D1 of the mounting substrate 100. The plurality of conductive layers are formed in a predetermined pattern defined for each layer.
  • Each of the plurality of conductive layers includes one or a plurality of conductor portions in one plane orthogonal to the thickness direction D1 of the mounting substrate 100.
  • the material of each conductive layer is, for example, copper.
  • the plurality of conductive layers include a ground layer.
  • one or more ground terminals included in the plurality of external connection terminals 130 (see FIG. 2) and a ground layer are connected via a via conductor or the like included in the mounting substrate 100.
  • the mounting board 100 is not limited to the printed wiring board and the LTCC board, but may be a wiring structure.
  • the wiring structure is, for example, a multi-layer structure.
  • the multilayer structure includes at least one insulating layer and at least one conductive layer.
  • the insulating layer is formed in a predetermined pattern. When there are a plurality of insulating layers, the plurality of insulating layers are formed in a predetermined pattern determined for each layer.
  • the conductive layer is formed in a predetermined pattern different from the predetermined pattern of the insulating layer. When there are a plurality of conductive layers, the plurality of conductive layers are formed in a predetermined pattern determined for each layer.
  • the conductive layer may include one or more rewiring portions.
  • the first surface is the first main surface 101 of the mounting board 100
  • the second surface is the second main surface 102 of the mounting board 100.
  • the wiring structure may be, for example, an interposer.
  • the interposer may be an interposer using a silicon substrate or a substrate composed of multiple layers.
  • the first main surface 101 and the second main surface 102 of the mounting board 100 are separated from each other in the thickness direction D1 of the mounting board 100, and intersect with the thickness direction D1 of the mounting board 100.
  • the first main surface 101 of the mounting board 100 is, for example, orthogonal to the thickness direction D1 of the mounting board 100, but may include, for example, the side surface of the conductor portion as a surface not orthogonal to the thickness direction D1.
  • the second main surface 102 of the mounting board 100 is, for example, orthogonal to the thickness direction D1 of the mounting board 100, but includes, for example, the side surface of the conductor portion as a surface not orthogonal to the thickness direction D1. You may.
  • the first main surface 101 and the second main surface 102 of the mounting substrate 100 may be formed with fine irregularities, concave portions or convex portions.
  • the mounting board 100 has a rectangular shape in a plan view from the thickness direction D1 of the mounting board 100, but the mounting board 100 is not limited to this, and may be, for example, a square shape.
  • the high-frequency module 1 has a switch 20, a plurality of (three in the illustrated example) filters 30, a plurality of (three in the illustrated example) matching circuits 40, and a plurality of (three in the illustrated example) as a plurality of circuit components.
  • the low noise amplifier 50 of 3), the first inductor L1 and the second inductor L2 are provided.
  • Each of the plurality of circuit components of the high frequency module 1 is mounted on the first main surface 101 or the second main surface 102 of the mounting board 100.
  • the circuit component is mounted on the first main surface 101 (or the second main surface 102) of the mounting board 100" means that the circuit component is arranged on the mounting board 100 (mechanically connected).
  • the circuit board is connected to the mounting board 100 (appropriate conductor portion). Therefore, in the high frequency module 1, each of the plurality of circuit components is arranged on the first main surface 101 or the second main surface 102 of the mounting board 100.
  • the plurality of circuit components are not limited to the electronic components mounted on the mounting board 100, and may include circuit elements provided in the mounting board 100. In FIG. 2, the illustration of a plurality of wirings composed of the conductor portion, the via conductor, and the like of the mounting board 100 is omitted.
  • the first inductor L1 and the second inductor L2 are mounted on the first main surface 101 of the mounting board 100 (see FIG. 2). Therefore, the first inductor L1 and the second inductor L2 are arranged on the first main surface 101 of the mounting board 100.
  • a plurality of (three in the illustrated example) filters 30 (filters) and a plurality of (three in the illustrated example) matching circuits 40 are mounted on the first main surface 101 of the mounting board 100. Has been done.
  • the switch 20 is mounted on the second main surface 102 (see FIG. 2). Therefore, in the high frequency module 1, the switch 20 is arranged on the second main surface 102 of the mounting board 100.
  • a plurality of low noise amplifiers 50 are mounted on the second main surface 102. Therefore, in the high frequency module 1, the plurality of low noise amplifiers 50 are arranged on the second main surface 102 of the mounting board 100.
  • the switch 20 and the low noise amplifier 50 may be integrated into one chip.
  • the high frequency module 1 includes a plurality of external connection terminals 130 (only one is shown in FIG. 2).
  • the plurality of external connection terminals 130 are arranged on the second main surface 102 of the mounting board 100.
  • the material of the plurality of external connection terminals 130 is, for example, a metal (for example, copper, a copper alloy).
  • Each of the plurality of external connection terminals 130 is a columnar electrode.
  • the columnar electrode is, for example, a columnar electrode.
  • the plurality of external connection terminals 130 have the same shape, but may have different shapes.
  • the plurality of external connection terminals 130 include an antenna terminal 10, one or more ground terminals, and signal output terminals 61, 62, 63 (see FIG. 1). One or more ground terminals are connected to the ground layer of the mounting board 100 as described above.
  • the ground layer is the circuit ground of the high frequency module 1, and the plurality of circuit components of the high frequency module 1 include circuit components connected to the ground layer.
  • the high frequency module 1 further includes a resin layer 110 (hereinafter, also referred to as a first resin layer 110).
  • the first resin layer 110 covers a plurality of circuit components arranged on the first main surface 101 of the mounting board 100 on the first main surface 101 side of the mounting board 100.
  • the first resin layer 110 seals a plurality of circuit components arranged on the first main surface 101 of the mounting substrate 100.
  • the first resin layer 110 contains a resin.
  • the first resin layer 110 may contain a filler in addition to the resin.
  • the high frequency module 1 further includes a resin layer 120 (hereinafter, also referred to as a second resin layer 120).
  • the second resin layer 120 is arranged on the second main surface 102 of the mounting substrate 100.
  • the second resin layer 120 covers a plurality of circuit components mounted on the second main surface 102 of the mounting board 100 and a part of each of the plurality of external connection terminals 130 on the second main surface 102 side of the mounting board 100. ing.
  • the second resin layer 120 is formed so as to expose the tip surface of each of the plurality of external connection terminals 130.
  • the second resin layer 120 contains a resin.
  • the second resin layer 120 may contain a filler in addition to the resin.
  • the material of the second resin layer 120 may be the same material as the material of the first resin layer 110, or may be a different material.
  • the high frequency module 1 includes an antenna terminal 10, a switch 20, a plurality of filters 30, a first inductor L1 and a second inductor L2.
  • the switch 20 is connected to the antenna terminal 10.
  • the plurality of filters 30 are connected to the switch 20.
  • the switch 20 is configured so that at least two of the plurality of filters 30 can be connected at the same time as the antenna terminal 10.
  • One end of the second inductor L2 is connected to the switch 20, and the other end of the second inductor L2 is connected to the ground.
  • the switch 20 switches the connection target connected to the antenna terminal 10 from the plurality of filters 30 and the second inductor L2.
  • One end of the first inductor L1 is connected to the path between the antenna terminal 10 and the plurality of filters 30, and the other end of the first inductor L1 is connected to the path between the second inductor L2 and the switch 20. Has been done.
  • the high frequency module of the comparative example includes a plurality of filters, a switch provided between each of the plurality of filters and the signal port, a first inductor connected between the switch and the signal port, and a switch. It includes a connected second inductor. One end of the first inductor is connected between the switch and the signal port (antenna terminal), and the other end of the first inductor is connected to the ground. One end of the second inductor is connected to the switch and the other end of the second inductor is connected to ground.
  • the frequency based on the off capacitance of the switch and the second inductor is the LC resonance frequency.
  • the frequency based on the off capacitance of the switch and the combined inductor of the first inductor and the second inductor becomes the LC resonance frequency.
  • FIG. 3B shows the LC resonance frequency in the high frequency module of the comparative example and the frequency band of the signal passing through at least one of the plurality of filters (hereinafter referred to as “filter of the comparative example”) (for example, n77 of the 5G standard). The relationship with the frequency band) is shown in FIG. 3B.
  • filter of the comparative example for example, n77 of the 5G standard.
  • the one-dot chain line curve G1 shown in FIG. 3B represents the frequency band (frequency band of n77 of the 5G standard) of the signal passed by the filter of the comparative example.
  • the frequency band of the signal passed by the filter of the comparative example includes the frequency band of n77 of the 5G standard (3.3 GHz to 4.2 GHz).
  • the solid line curve G20 represents the LC resonance frequency based on the off capacitance of the switch and the inductance value of the second inductor when the second inductor of the high frequency module of the comparative example and the communication port are not connected.
  • the broken line curve G21 is an LC based on the off capacitance of the switch and the inductance value of the combined inductance of the first inductor and the second inductor when the second inductor of the high frequency module of the comparative example and the communication port are in the connected state. Represents the resonance frequency.
  • the LC resonance frequency is 3.3 GHz to 4.0 GHz when the second inductor of the high frequency module of the comparative example and the communication port are not connected. That is, the LC resonance frequency when the second inductor of the high frequency module of the comparative example and the communication port are not connected is included in the frequency band of the signal passed by the filter of the comparative example.
  • the LC resonance frequency when the second inductor of the high frequency module of the comparative example and the communication port are in the connected state is not included in the frequency band of the signal passed by the filter of the comparative example. ..
  • the LC resonance frequency is included in the frequency band of the signal passed by the filter of the comparative example. Therefore, signal loss occurs and stable communication cannot be performed.
  • LC is used regardless of whether the second inductor L2 and the antenna terminal 10 are in the non-connected state or the second inductor L2 and the antenna terminal 10 are in the connected state.
  • the resonance frequency is not included in the frequency band of the signal passed by the first filter 31. Therefore, stable communication can be performed.
  • the first inductor and the second inductor of the conventional example are respectively. It is necessary to set the inductance value of 10 nH.
  • the inductance value is higher than before.
  • the values of the first inductor and the second inductor can be reduced.
  • the inductance value of the LC resonance frequency is 10 nH in the off state of the switch of the conventional example, and the inductance value of the LC resonance frequency is 5 nH in the on state of the switch of the conventional example.
  • the inductance values of the first inductor L1 and the second inductor L2 are 5 nH, which are smaller than the inductance values of the first inductor and the second inductor of the conventional example.
  • the switch 20 (FET 25) is in the off state
  • the inductance value of the LC resonance frequency is the combined inductor value “10 nH” of the first inductor L1 and the second inductor L2.
  • the switch 20 (FET 25) is in the ON state
  • the inductance value of the LC resonance frequency is the inductance value “5nH” of the second inductor L2.
  • the off capacitance of the LC resonance frequency is constant, but the inductance value can be reduced.
  • the resonance point of the LC resonance frequency exists on the high frequency side of the frequency band of the signal passing by the first filter 31.
  • the high frequency module 1 can perform stable communication.
  • the high frequency module 1A according to the first modification is different from the high frequency module 1 according to the first embodiment in that a plurality of external connection terminals 130 are ball bumps 131. Further, the high frequency module 1A according to the first modification is different from the high frequency module 1 according to the first embodiment in that the second resin layer 120 of the high frequency module 1 according to the first embodiment is not provided.
  • the high frequency module 1A according to the first modification may include an underfill portion provided in a gap between the switch 20 and the second main surface 102 of the mounting board 100.
  • the material of the ball bump 131 constituting each of the plurality of external connection terminals 130 is, for example, gold, copper, solder, or the like.
  • the plurality of external connection terminals 130 may include an external connection terminal 130 composed of ball bumps 131 and an external connection terminal 130 composed of columnar electrodes.
  • the high frequency module 1A according to the modification 1 can perform stable communication in the same manner as the high frequency module 1.
  • circuit components are configured to be mounted on the first main surface 101 or the second main surface 102 of the mounting board 100, but are not limited to this configuration.
  • the circuit component may be mounted only on the first main surface 101 of the mounting board 100.
  • both the first inductor L1 and the second inductor L2 are configured to be chip inductors, but the configuration is not limited to this.
  • the first inductor L1 includes a first conductor pattern layer as a conductor pattern, and may be arranged on the main surface on which the first inductor L1 is mounted among the first main surface 101 and the second main surface. Alternatively, the first pattern layer of the first inductor L1 may be arranged inside the mounting board 100.
  • the second inductor L2 includes a second conductor pattern layer as a conductor pattern, and may be arranged on the main surface of the first main surface 101 and the second main surface on which the second inductor L2 is mounted. Alternatively, the second pattern layer of the second inductor L2 may be arranged inside the mounting board 100.
  • the first inductor L1 has a first conductor pattern layer
  • the second inductor L2 has a second conductor pattern layer.
  • the first conductor pattern layer and the second conductor pattern layer are arranged on any of the first main surface 101, the second main surface 102, and the inside of the mounting board 100 of the mounting board 100.
  • the first inductor L1 may include both the first conductor pattern layer and the chip inductor.
  • the second inductor L2 may include both a second conductor pattern layer and a chip inductor.
  • the high frequency module according to the present invention may also be applied to a high frequency module of a transmission system that inputs a high frequency transmission signal output from the RF signal processing circuit 502 and outputs it to an antenna 510 or the like.
  • the high frequency module of the transmission system includes, for example, a plurality of power amplifiers for amplifying the transmission signal instead of the plurality of low noise amplifiers 50.
  • the plurality of filters 30 are transmission filters that pass the transmission signal of the predetermined frequency band output from the signal processing circuit 501 and output to the antenna terminal 10.
  • the plurality of matching circuits 40 are connected one-to-one to the plurality of filters 30 (transmission filters).
  • the plurality of matching circuits 40 are connected one-to-one to a plurality of power amplifiers.
  • Each of the plurality of matching circuits 40 performs impedance matching between the connected filter 30 and the power amplifier.
  • the transmission signal flows in the order of the power amplifier, the matching circuit 40, the filter 30, the switch 20, and the antenna terminal 10.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the high frequency module 1B includes a third inductor L3 connected in series with the second inductor L2.
  • the points different from those of the first embodiment will be mainly described.
  • the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the high-frequency module 1B includes an antenna terminal 10, a switch 20B, a plurality of (three in the illustrated example) filters 30, and a plurality of (three in the illustrated example) matching circuits 40.
  • a plurality of (three in the illustrated example) low noise amplifiers 50, a first inductor L1, a second inductor L2, and a third inductor L3 are provided.
  • the switch 20B is configured so that at least two of the plurality of filters 30 can be connected at the same time as the antenna terminal 10.
  • the switch 20B further includes an FET 26 in addition to the components of the switch 20. One end of the FET 26 is connected to the first inductor L1 and the third inductor L3, and the other end of the FET 26 is connected to the common terminal 21.
  • the switch 20B (FET 26) switches between connection and non-connection between the third inductor L3 and the antenna terminal 10.
  • One end of the first inductor L1 of the second embodiment is connected to a path between the antenna terminal 10 and the plurality of filters 30. Specifically, the one end of the first inductor L1 is connected between the antenna terminal 10 and the common terminal 21. The other end of the first inductor L1 is connected to the third inductor L3 and the switch 20B (FET 26).
  • the third inductor L3 is, for example, a chip inductor.
  • the inductance value of the third inductor L3 is, for example, 5 nH.
  • the third inductor L3 is connected in series with the second inductor L2.
  • One end of the third inductor L3 is connected to the other end of the first inductor L1 and the switch 20B (FET 26).
  • the other end of the third inductor L3 is connected to the ground via the second inductor L2 by being connected to one end of the second inductor L2.
  • the combined inductance value used as the LC resonance frequency characteristic is all of the first inductor L1, the second inductor L2, and the third inductor L3. It is the value of the composite inductor.
  • the first inductor L1, the second inductor L2, and the third inductor L3 are connected in series, so that the combined inductance value is 15 nH.
  • the combined inductance value used as the LC resonance frequency characteristic is the value of the combined inductor of the second inductor L2 and the third inductor L3.
  • the second inductor L2 and the third inductor L3 are connected in series, so that the combined inductance value is 10 nH.
  • the combined inductance value used as the LC resonance frequency characteristic is the value of the second inductor L2, for example, 5 nH.
  • the high frequency module 1B of the second embodiment can perform stable communication as in the high frequency module 1.
  • the arrangement position of the first inductor L1 is different from that of the first embodiment.
  • the points different from those of the first embodiment will be mainly described.
  • the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the high-frequency module 1C includes an antenna terminal 10, a switch 20C, a plurality of (three in the illustrated example) filters 30, and a plurality of (three in the illustrated example) matching circuits 40.
  • a plurality of (three in the illustrated example) low noise amplifiers 50, a first inductor L1 and a second inductor L2 are provided.
  • the switch 20C is configured so that at least two of the plurality of filters 30 can be connected at the same time as the antenna terminal 10.
  • the switch 20C further includes an FET 27 in addition to the components of the switch 20. One end of the FET 27 is connected to the first inductor L1, and the other end of the FET 27 is connected to the common terminal 21.
  • the switch 20C (FET 27) switches between connection and non-connection between the first inductor L1 and the antenna terminal 10.
  • One end of the first inductor L1 can be connected to the path between the antenna terminal 10 and the plurality of filters 30 via the switch 20C (FET 27).
  • the other end of the first inductor L1 is connected to the second inductor L2 and is connected to the ground via the second inductor L2.
  • the switch 20C (FET27) switches between connection and non-connection between the first inductor L1 and the antenna terminal 10.
  • the combined inductance value used as the LC resonance frequency characteristic is the value of the combined inductor of the first inductor L1 and the second inductor L2. .
  • the first inductor L1 and the second inductor L2 are connected in series, so that the combined inductance value is 10 nH.
  • the combined inductance value used as the LC resonance frequency characteristic is the value of the second inductor L2, for example, 5 nH.
  • the high frequency module 1C of the third embodiment can perform stable communication as in the high frequency module 1.
  • the configurations of the first inductor L1 and the second inductor L2 are different from those of the first embodiment.
  • the points different from those of the first embodiment will be mainly described.
  • the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the high frequency module 1D includes an antenna terminal 10, a switch 20, a plurality of (three in the illustrated example) filters 30, and a plurality of (three in the illustrated example) matching circuits. 40, a plurality of low noise amplifiers 50 (three in the illustrated example), a fourth inductor L4, a fifth inductor L11, and a mounting board 100 are provided.
  • the mounting substrate 100 of the fourth embodiment is, for example, a multilayer board including a plurality of dielectric layers and a plurality of conductive layers, as in the first embodiment.
  • the fifth inductor L11 is, for example, a chip inductor (see FIG. 8). One end of the fifth inductor L11 is connected to a path between the antenna terminal 10 and the plurality of filters 30. Specifically, the one end of the fifth inductor L11 is connected between the antenna terminal 10 and the common terminal 21. The other end of the fifth inductor L11 is connected to the fourth inductor L4.
  • the fourth inductor L4 includes a sixth inductor L12 and a second inductor L2.
  • One end of the sixth inductor L12 is connected to the other end of the fifth inductor L11.
  • the other end of the sixth inductor L12 is connected to one end of the second inductor L2.
  • the other end of the second inductor L2 is connected to the ground.
  • One end of the FET 25 is connected to a connection point P1 between the second inductor L2 and the sixth inductor L12, that is, a connection point P1 at a certain point of the fourth inductor L4.
  • the other end of the FET 25 is connected to the common terminal 21.
  • the fifth inductor L11 and the sixth inductor L12 constitute the first inductor L1. That is, the first inductor L1 includes the fifth inductor L11 and the sixth inductor L12.
  • the fourth inductor L4 includes a plurality of conductor pattern layers which are conductor patterns. That is, each of the sixth inductor L12 and the second inductor L2 includes a conductor pattern layer.
  • the conductor pattern layer (first conductor pattern layer 150) included in the sixth inductor L12 and the conductor pattern layer (second conductor pattern layer 160) included in the second inductor L2 are a plurality of mounting boards 100 which are multilayer boards. It is arranged in two or more continuous dielectric layers among the dielectric layers (see FIG. 8). In FIG. 8, the dielectric layer and the via conductor connecting the conductor patterns of two or more continuous dielectric layers are omitted.
  • the inductance value of the first inductor L1 is equal to or less than the inductance value of the second inductor, as in the first embodiment.
  • the inductance value of the inductor is proportional to the square of the number of turns. Therefore, in the fourth embodiment, the total value of the number of turns of the fifth inductor L11 and the number of turns of the sixth inductor L12 is equal to or less than the number of turns of the second inductor L2. As a result, the inductance value of the first inductor L1 becomes equal to or less than the inductance value of the second inductor L2.
  • the high frequency module 1D of the fourth embodiment can perform stable communication as in the high frequency module 1.
  • the high frequency module (1; 1A; 1B; 1C; 1D) of the first aspect includes an antenna terminal (10), a switch (20; 20B; 20C), and a plurality of filters (30).
  • the switch (20; 20B; 20C) is connected to the antenna terminal (10).
  • the plurality of filters (30) are connected to switches (20; 20B; 20C).
  • the switch (20; 20B; 20C) is configured so that at least two filters (30) out of a plurality of filters (30) can be connected at the same time as the antenna terminal (10).
  • One end of the second inductor (L2) is connected to the switch (20; 20B; 20C), and the other end of the second inductor (L2) is connected to the ground.
  • the switch (20; 20B; 20C) switches the connection target connected to the antenna terminal (10) from the plurality of filters (30) and the second inductor (L2).
  • One end of the first inductor (L1) is connected to the path between the antenna terminal (10) and the plurality of filters (30), and the other end of the first inductor (L1) is the second inductor (L2). Is connected to the path between the switch (20; 20B; 20C) and the switch (20; 20B; 20C).
  • the LC resonance frequency can be adjusted so as not to be included in the frequency band of the signal passed by the first filter (31). Therefore, stable communication can be performed.
  • the switch (20; 20B) has a common terminal (21) connected to the antenna terminal (10). ing. The one end of the first inductor (L1) is connected between the antenna terminal (10) and the common terminal (21).
  • the high frequency module (1B) of the third aspect further includes a third inductor (L3) in the first or second aspect.
  • the third inductor (L3) is connected in series with the second inductor (L2).
  • One end of the third inductor (L3) is connected to the other end of the first inductor (L1) and the switch (20B), and the other end of the third inductor (L3) is grounded via the second inductor (L2). It is connected to the.
  • the switch (20B) switches between connection and non-connection between the third inductor (L3) and the antenna terminal (10).
  • the one end of the first inductor (L1) is between the antenna terminal (10) and the plurality of filters (30). It is possible to connect to the path of (20C) via a switch (20C).
  • the switch (20C) switches between connection and non-connection between the first inductor (L1) and the antenna terminal (10).
  • the high frequency module (1; 1A; 1B; 1C; 1D) of the fifth aspect further includes a mounting substrate (100) in any one of the first to fourth aspects.
  • the mounting substrate (100) has a first main surface (101) and a second main surface (102) facing each other.
  • the first inductor (L1) and the second inductor (L2) are mounted on the first main surface (101) of the mounting board (100).
  • the high frequency module (1; 1A; 1B; 1C; 1D) of the sixth aspect further includes a mounting substrate (100) in any one of the first to fourth aspects.
  • the mounting substrate (100) has a first main surface (101) and a second main surface (102) facing each other.
  • One of the first inductor (L1) and the second inductor (L2) is mounted on the first main surface (101) of the mounting board (100).
  • the other of the first inductor (L1) and the second inductor (L2) is mounted on the second main surface (102) of the mounting board (100).
  • the high frequency module (1; 1A; 1B; 1C; 1D) of the seventh aspect further includes a mounting substrate (100) in any one of the first to fourth aspects.
  • the mounting substrate (100) has a first main surface (101) and a second main surface (102) facing each other.
  • the first inductor (L1) has a first conductor pattern layer (for example, a first conductor pattern layer 150).
  • the second inductor (L2) has a second conductor pattern layer (for example, a second conductor pattern layer 160).
  • the first conductor pattern layer and the second conductor pattern layer are arranged on any of the first main surface (101), the second main surface (102), and the inside of the mounting substrate (100) of the mounting substrate (100). There is.
  • the mounting substrate (100) is a multilayer substrate including a plurality of dielectric layers and a plurality of conductive layers.
  • the first conductor pattern layer and the second conductor pattern layer are arranged on two or more continuous dielectric layers among the plurality of dielectric layers of the multilayer substrate.
  • the height of the high frequency module (1) can be reduced.
  • the high frequency module (1; 1A; 1B; 1C; 1D) of the ninth aspect in any one of the first to eighth aspects, between the second inductor (L2) and the switch (20; 20B; 20C). Resonance based on the off capacitance of the switch (20; 20B; 20C) generated in the non-connected state and the combined inductance of the first inductor (L1) and the second inductor (L2) when is in the non-connected state.
  • the frequency is on the high frequency side of the frequency band of the signal passed by at least one of the plurality of filters (30) (for example, the first filter 31).
  • the resonance frequency is surely not included in the frequency band of the signal passed by the first filter (31). Can be adjusted to. Therefore, stable communication can be performed.
  • the switch (20; 20B; 20C) has a FET (for example, FET 25). ing.
  • the FET can be used to switch between connection and non-connection of the second inductor (L2).
  • the inductance value of the first inductor (L1) is the same as that of the second inductor (L2). It is less than or equal to the inductance value.
  • the communication device (500) of the twelfth aspect includes the high frequency module (1) of any one of the first to eleventh aspects and a signal processing circuit (501) for processing a signal passing through the high frequency module (1). Be prepared.

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Abstract

より安定した通信を行う。高周波モジュール(1)は、アンテナ端子(10)と、アンテナ端子(10)に接続されたスイッチ(20)と、スイッチ(20)に接続された複数のフィルタ(30)と、第1インダクタ(L1)と、第2インダクタ(L2)と、を備える。第2インダクタ(L2)の一端はスイッチ(20)に接続され、第2インダクタ(L2)の他端はグランドに接続されている。スイッチ(20)は、複数のフィルタ(30)及び第2インダクタ(L2)の中からアンテナ端子(10)に接続される接続対象を切り替える。第1インダクタ(L1)の一端はアンテナ端子(10)と複数のフィルタ(30)との間の経路に接続され、第1インダクタ(L1)の他端は第2インダクタ(L2)とスイッチ(20)との間の経路に接続されている。

Description

高周波モジュール及び通信装置
 本発明は、一般に高周波モジュール及び通信装置に関し、より詳細には複数のフィルタを備える高周波モジュール及び通信装置に関する。
 従来、通信に用いる周波数帯域、複数の周波数帯域での同時通信時において、最適なインピーダンスとなるようにインピーダンスを調整する技術が知られている(特許文献1参照)。
 特許文献1では、複数のフィルタと、複数のフィルタのそれぞれと信号ポートとの間に設けられたスイッチと、スイッチと信号ポートとの間に接続された第1インダクタと、スイッチに接続された第2インダクタと、を備えるシステムが記載されている。第1インダクタの一端は、スイッチと信号ポートとの間に接続され、第1インダクタの他端はグランドに接続されている。第2インダクタの一端は、スイッチに接続され、第2インダクタの他端はグランドに接続されている。
 特許文献1では、第2インダクタの接続の有無を切り替えることで、1つの周波数帯域で通信を行う場合、及び複数の周波数帯域で同時通信を行う場合のそれぞれに応じた、最適なインピーダンスを調整する。
米国特許出願公開第2018/0076834号明細書
 第2インダクタが接続されていない状態では、スイッチのオフ容量と第2インダクタのインダクタンス値とによるLC共振の周波数(LC共振周波数)が、通信に使用する周波数帯域に含まれる可能性がある。この場合、通信において信号のロスが生じ、安定した通信ができなくなる。
 本発明は上記課題に鑑みてなされ、より安定した通信を行うことができる高周波モジュール及び通信装置を提供することを目的とする。
 本発明の一態様に係る高周波モジュールは、アンテナ端子と、スイッチと、複数のフィルタと、第1インダクタと、第2インダクタと、を備える。前記スイッチは、前記アンテナ端子に接続されている。前記複数のフィルタは、前記スイッチに接続されている。前記スイッチは、前記複数のフィルタのうち少なくとも2つのフィルタを前記アンテナ端子に同時に接続可能に構成されている。前記第2インダクタの一端は、前記スイッチに接続されており、前記第2インダクタの他端は、グランドに接続されている。前記スイッチは、前記複数のフィルタ及び前記第2インダクタの中から前記アンテナ端子に接続される接続対象を切り替える。前記第1インダクタの一端は、前記アンテナ端子と前記複数のフィルタとの間の経路に接続されており、前記第1インダクタの他端は、前記第2インダクタと前記スイッチとの間の経路に接続されている。
 本発明の一態様に係る通信装置は、前記高周波モジュールと、前記高周波モジュールを通る信号を処理する信号処理回路と、を備える。
 本発明によると、より安定した通信を行うことができる。
図1は、実施形態1に係る高周波モジュールを示す模式的な回路図である。 図2は、同上の高周波モジュールの一部の断面図である。 図3Aは、同上の高周波モジュールにおけるLC共振周波数と、フィルタの通過帯域との関係を表すグラフである。図3Bは、比較例の高周波モジュールにおけるLC共振周波数と、フィルタの通過帯域との関係を表すグラフである。 図4は、実施形態1の変形例1に係る高周波モジュールの一部の断面図である。 図5は、実施形態2に係る高周波モジュールを示す模式的な回路図である。 図6は、実施形態3に係る高周波モジュールを示す模式的な回路図である。 図7は、実施形態4に係る高周波モジュールを示す模式的な回路図である。 図8は、同上の高周波モジュールの内部を示す概略図である。
 以下の実施形態等において参照する図2、図4及び図8は、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
 (実施形態1)
 以下、実施形態1に係る高周波モジュール1及び通信装置500について、図1~図3を用いて説明する。
 (1)概要
 高周波モジュール1は、図1に示すように、アンテナ端子10と、スイッチ20と、複数(図示例では、3つ)のフィルタ30と、複数(図示例では、3つ)の整合回路40と、複数(図示例では、3つ)のローノイズアンプ50と、第1インダクタL1と、第2インダクタL2と、を備える。複数のフィルタ30は、所定の周波数帯域の受信信号(高周波信号)を通過させる受信フィルタである。高周波モジュール1は、実装基板100を、更に備える(図2参照)。実装基板100は、厚さ方向D1に対して互いに対向する第1主面101及び第2主面102を有している。
 以下、複数のフィルタ30を区別する必要がある場合には、第1フィルタ31、第2フィルタ32及び第3フィルタ33と記載する。複数の整合回路40を区別する必要がある場合には、第1整合回路41、第2整合回路42及び第3整合回路43と記載する。複数のローノイズアンプ50を区別する必要がある場合には、第1ローノイズアンプ51、第2ローノイズアンプ52及び第3ローノイズアンプ53と記載する。
 アンテナ端子10は、アンテナ510(図1参照)と接続されている。スイッチ20は、アンテナ510に対して、複数のフィルタ30及び第2インダクタL2を接続可能に構成されている。スイッチ20は、アンテナ510に対して、複数のフィルタ30及び第2インダクタL2のうち少なくとも2つを同時に接続可能に構成されている。同時通信を行う場合には、スイッチ20は、複数のフィルタ30のうち少なくとも2つのフィルタ30をアンテナ端子10と接続可能に構成されている。例えば、第1フィルタ31及び第2フィルタ32を同時接続することで、第1フィルタ31と第2フィルタ32とで同時通信が可能になる。「同時通信が可能である」とは、3GPP(Third Generation Partnership Project) LTE規格(LTE:Long Term Evolution)で同時通信が可能であると定められている周波数帯域であれば、同時通信が可能であることとする。
 複数のフィルタ30は、スイッチ20に接続されている。第2インダクタL2の一端は、スイッチ20に接続されている。第2インダクタL2の他端は、グランドに接続されている。スイッチ20は、複数のフィルタ30及び第2インダクタL2の中からアンテナ端子10に接続される接続対象を切り替える。第1インダクタL1の一端は、アンテナ端子10と複数のフィルタ30との間の経路に接続されており、第1インダクタL1の他端は、第2インダクタL2とスイッチ20との間の経路に接続されている。
 (2)構成
 以下、実施形態1に係る高周波モジュール1及び通信装置500の構成について、図1及び図2を参照して説明する。
 (2.1)高周波モジュール及び通信装置の構成
 実施形態1に係る高周波モジュール1は、例えば、通信装置500に用いられる。通信装置500は、例えば、携帯電話(例えば、スマートフォン)であるが、これに限らず、例えば、ウェアラブル端末(例えば、スマートウォッチ)であってもよい。高周波モジュール1は、例えば、4G(第4世代移動通信)規格、5G(第5世代移動通信)規格に対応可能なモジュールである。4G規格は、例えば、3GPP LTE規格である。5G規格は、例えば、5G NR(New Radio)である。高周波モジュール1は、例えば、キャリアアグリゲーション及びデュアルコネクティビティに対応可能なモジュールである。ここで、キャリアアグリゲーション及びデュアルコネクティビティとは、複数の周波数帯域の電波を同時に使用する通信をいう。実施形態1に係る高周波モジュール1では、スイッチ20により複数のフィルタ30のうち少なくとも2のフィルタ30に同時に接続可能である。すなわち、実施形態1に係る高周波モジュール1では、例えば、第1フィルタ31を通過する第1周波数帯域の第1受信信号と第2フィルタ32を通過する第2周波数帯域の第2受信信号とを同時に受信する通信が可能である。
 高周波モジュール1は、例えば、アンテナ510から入力された受信信号(高周波信号)を増幅して信号処理回路501に出力できるように構成されている。信号処理回路501は、高周波モジュール1の構成要素ではなく、高周波モジュール1を備える通信装置500の構成要素である。高周波モジュール1は、例えば、通信装置500の備える信号処理回路501によって制御される。通信装置500は、高周波モジュール1と、信号処理回路501と、を備える。通信装置500は、アンテナ510を更に備える。通信装置500は、高周波モジュール1が実装された回路基板を更に備える。回路基板は、例えば、プリント配線板である。回路基板は、グランド電位が与えられるグランド電極を有する。
 信号処理回路501は、高周波モジュールを通る信号(例えば、受信信号、送信信号)を処理する。信号処理回路501は、例えば、RF信号処理回路502と、ベースバンド信号処理回路503と、を含む。RF信号処理回路502は、例えば、RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)であり、高周波信号に対する信号処理を行う。RF信号処理回路502は、例えば、ベースバンド信号処理回路503から出力された高周波信号(送信信号)に対してアップコンバート等の信号処理を行い、信号処理が行われた高周波信号を出力する。また、RF信号処理回路502は、例えば、高周波モジュール1から出力された高周波信号(受信信号)に対してダウンコンバート等の信号処理を行い、信号処理が行われた高周波信号をベースバンド信号処理回路503へ出力する。
 ベースバンド信号処理回路503は、例えば、BBIC(Baseband Integrated Circuit)である。ベースバンド信号処理回路503は、ベースバンド信号からI相信号及びQ相信号を生成する。ベースバンド信号は、例えば、外部から入力される音声信号、画像信号等である。ベースバンド信号処理回路503は、I相信号とQ相信号とを合成することでIQ変調処理を行って、送信信号を出力する。この際、送信信号は、所定周波数の搬送波信号を、当該搬送波信号の周期よりも長い周期で振幅変調した変調信号(IQ信号)として生成される。ベースバンド信号処理回路503で処理された受信信号は、例えば、画像信号として画像表示のために、又は、音声信号として通話のために使用される。実施形態1に係る高周波モジュール1は、アンテナ510と信号処理回路501のRF信号処理回路502との間で高周波信号(受信信号)を伝達する。
 高周波モジュール1は、図1に示すように、アンテナ端子10と、スイッチ20と、複数(図示例では、3つ)のフィルタ30と、複数(図示例では、3つ)の整合回路40と、複数(図示例では、3つ)のローノイズアンプ50と、第1インダクタL1と、第2インダクタL2と、を備える。高周波モジュール1は、図1に示すように、複数(図示例では、3つ)の信号出力端子61,62,63を、更に備える。
 アンテナ端子10は、アンテナ510に接続される。
 スイッチ20は、アンテナ端子10に接続されている。スイッチ20は、複数のフィルタ30のうち少なくとも2つのフィルタ30をアンテナ端子10と同時に接続可能に構成されている。スイッチ20は、複数のフィルタ30及び第2インダクタL2と接続されている。具体的には、スイッチ20は、共通端子21と、複数(図示例では、4つ)のFET(Field Effect Transistor)22,23,24,25を有している。複数のFET22,23,24,25は、1チップ化されている。共通端子21は、アンテナ端子10と接続されている。複数のFET22,23,24,25は、複数のフィルタ30及び第2インダクタL2と一対一に接続されている。FET22の一端は第1フィルタ31に、FET22の他端は共通端子21に、それぞれ接続されている。FET23の一端は第2フィルタ32に、FET23の他端は共通端子21に、それぞれ接続されている。FET24の一端は第3フィルタ33に、FET24の他端は共通端子21に、それぞれ接続されている。FET25の一端は第2インダクタL2に、FET25の他端は共通端子21に、それぞれ接続されている。スイッチ20は、複数のフィルタ30及び第2インダクタL2の中からアンテナ端子10に接続される接続対象を切り替える。
 複数のフィルタ30のそれぞれは、アンテナ510が受信した所定の周波数帯域の受信信号を通過させる受信フィルタである。複数のフィルタ30のそれぞれは、例えば、ラダー型フィルタであり、複数(例えば、4つ)の直列腕共振子と、複数(例えば、3つ)の並列腕共振子と、を有する。複数のフィルタ30のそれぞれは、例えば、弾性波フィルタである。弾性波フィルタは、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子の各々が弾性波共振子により構成されている。弾性波フィルタは、例えば、弾性表面波を利用する表面弾性波フィルタである。表面弾性波フィルタでは、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子の各々は、例えば、SAW(Surface Acoustic Wave)共振子である。なお、複数のフィルタ30のそれぞれは、SAWフィルタに限定されない。複数のフィルタ30のそれぞれはSAWフィルタ以外、例えばBAW(Bulk Acoustic Wave)フィルタであってもよい。BAWフィルタにおける共振子は、例えば、FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator)又はSMR(Solidly Mounted Resonator)である。BAWフィルタは、基板を有している。BAWフィルタが有する基板は、例えば、シリコン基板である。
 複数のフィルタ30は、スイッチ20に接続されている。複数のフィルタ30は、複数の整合回路40に一対一に接続されている。具体的には、第1フィルタ31の入力端子は、スイッチ20が有するFET22に接続され、第1フィルタ31の出力端子は、複数の整合回路40のうち第1整合回路41に接続されている。第2フィルタ32の入力端子は、スイッチ20が有するFET23に接続され、第2フィルタ32の出力端子は、複数の整合回路40のうち第2整合回路42に接続されている。第3フィルタ33の入力端子は、スイッチ20が有するFET24に接続され、第3フィルタ33の出力端子は、複数の整合回路40のうち第3整合回路43に接続されている。
 第1フィルタ31は、実装基板100の第1主面101に実装され、第1周波数帯域の第1高周波信号を通過させる。実施形態1では一例として、第1高周波信号は受信信号(第1受信信号)である。第1周波数帯域は、例えば、5G規格のn77の周波数帯域を含む。n77の周波数帯域は、3300MHz~4200MHzである。
 第2フィルタ32は、実装基板100の第1主面101に実装され、第2周波数帯域の第2高周波信号を通過させる。実施形態1では一例として、第2高周波信号は受信信号(第2受信信号)である。第2周波数帯域は、例えば、5G規格のn1の周波数帯域を含む。n1の周波数帯域は、2110MHz~2170MHzである。
 第3フィルタ33は、実装基板100の第1主面101に実装され、第3周波数帯域の第3高周波信号を通過させる。実施形態1では一例として、第3高周波信号は受信信号(第3受信信号)である。第3周波数帯域は、例えば、5G規格のn3の周波数帯域を含む。n3の周波数帯域は、1805MHz~1880MHzである。
 複数の整合回路40は、複数のフィルタ30に一対一に接続されている。複数の整合回路40は、複数のローノイズアンプ50に一対一に接続されている。第1整合回路41の入力端子は、第1フィルタ31に接続され、第1整合回路41の出力端子は、複数のローノイズアンプ50のうち第1ローノイズアンプ51に接続されている。第1整合回路41は、第1ローノイズアンプ51と、第1フィルタ31とのインピーダンス整合をとる。第2整合回路42の入力端子は、第2フィルタ32に接続され、第2整合回路42の出力端子は、複数のローノイズアンプ50のうち第2ローノイズアンプ52に接続されている。第2整合回路42は、第2ローノイズアンプ52と、第2フィルタ32とのインピーダンス整合をとる。第3整合回路43の入力端子は、第3フィルタ33に接続され、第3整合回路43の出力端子は、複数のローノイズアンプ50のうち第3ローノイズアンプ53に接続されている。第3整合回路43は、第3ローノイズアンプ53と、第3フィルタ33とのインピーダンス整合をとる。
 複数のローノイズアンプ50は、受信信号を増幅する。第1ローノイズアンプ51は、第1受信信号を増幅する。第2ローノイズアンプ52は、第2受信信号を増幅する。第3ローノイズアンプ53は、第3受信信号を増幅する。第1ローノイズアンプ51の入力端子は、第1整合回路41に接続され、第1ローノイズアンプ51の出力端子は、信号出力端子61に接続されている。第2ローノイズアンプ52の入力端子は、第2整合回路42に接続され、第2ローノイズアンプ52の出力端子は、信号出力端子62に接続されている。第3ローノイズアンプ53の入力端子は、第3整合回路43に接続され、第3ローノイズアンプ53の出力端子は、信号出力端子63に接続されている。
 複数の信号出力端子61,62,63は、RF信号処理回路502に接続される。すなわち、第1ローノイズアンプ51は信号出力端子61を介して、第2ローノイズアンプ52は信号出力端子62を介して、第3ローノイズアンプ53は信号出力端子63を介して、RF信号処理回路502にそれぞれ接続される。
 第2インダクタL2は、例えばチップインダクタである。第2インダクタL2のインダクタンス値は、例えば5nHである。第2インダクタL2の一端は、スイッチ20のFET25に接続されており、第2インダクタL2の他端は、グランドに接続されている。
 第1インダクタL1は、例えばチップインダクタである。第1インダクタL1のインダクタンス値は、第2インダクタのインダクタンス値以下である。第1インダクタL1のインダクタンス値は、例えば5nHである。第1インダクタL1の一端は、アンテナ端子10と複数のフィルタ30との間の経路に接続されている。具体的には、第1インダクタL1の当該一端は、アンテナ端子10と共通端子21との間に接続されている。第1インダクタL1の他端は、第2インダクタL2とスイッチ20(のFET25)との間の経路に接続されている。
 上述したように、第2インダクタL2の一端は、スイッチ20(のFET25)に接続されており、第2インダクタL2の他端は、グランドに接続されている。第1インダクタL1の一端は、アンテナ端子10と複数のフィルタ30との間の経路に接続されており、第1インダクタL1の他端は、第2インダクタL2とスイッチ20との間の経路に接続されている。
 すなわち、スイッチ20(のFET25)がオフ状態、つまり第2インダクタL2とアンテナ端子10とが非接続状態である場合には、第1インダクタL1と第2インダクタL2とは直列に接続されている。第1インダクタL1のインダクタンス値と第2インダクタL2のインダクタンス値とそれぞれは5nHであるので、その合成インダクタンス値は、10nHとなる。また、スイッチ20(のFET25)がオフ状態では、スイッチ20(のFET25)においてオフ容量が発生する。この場合、スイッチ20(のFET25)のオフ容量と合成インダクタンス値とに基づくLC共振周波数(共振周波数)と、複数のフィルタ30のうち少なくとも1つのフィルタ30(例えば、第1フィルタ31)で通過する信号の周波数帯域との関係を図3Aに示す。
 また、スイッチ20(のFET25)がオン状態、つまり第2インダクタL2とアンテナ端子10とが接続状態である場合には、スイッチ20(のFET25)においてオフ容量が発生し、第2インダクタL2のインダクタンス値とに基づく周波数がLC共振周波数となる。この場合での、スイッチ20(のFET25)のオフ容量と第2インダクタL2のインダクタンス値とに基づくLC共振周波数と、複数のフィルタ30のうち少なくとも1つのフィルタ30(例えば、第1フィルタ31)で通過する信号の周波数帯域との関係を図3Aに示す。
 図3Aに示す一点鎖線の曲線G1は、第1フィルタ31で通過する信号の周波数帯域を表す。第1フィルタ31で通過する信号の周波数帯域は、5G規格のn77の周波数帯域(3.3GHz~4.2GHz)を含んでいる。実線の曲線G10は、第2インダクタL2とアンテナ端子10とが非接続状態である場合(FET25がオフ状態)における、スイッチ20(のFET25)のオフ容量と合成インダクタンス値とに基づくLC共振周波数を表す。破線の曲線G11は、第2インダクタL2とアンテナ端子10とが接続状態である場合(FET25がオン状態)における、スイッチ20(のFET25)のオフ容量と第2インダクタL2のインダクタンス値とに基づくLC共振周波数を表す。
 図3Aから分かるように、第2インダクタL2とアンテナ端子10とが非接続状態である場合における、スイッチ20(のFET25)のオフ容量と合成インダクタンス値とに基づくLC共振周波数は、6.9GHz~7.4GHzである。すなわち、第2インダクタL2とスイッチ20との間が非接続状態である場合において、スイッチ20のオフ容量と、合成インダクタンス値とに基づくLC共振周波数は、第1フィルタ31で通過する信号の周波数帯域よりも、高周波側にある。なお、第2インダクタL2とスイッチ20との間が非接続状態である場合において、スイッチ20のオフ容量と、合成インダクタンス値とに基づくLC共振周波数は、複数のフィルタ30のうち2つ以上のフィルタ30のそれぞれで通過する信号の周波数帯域よりも、高周波側にあってもよい。すなわち、第2インダクタL2とスイッチ20との間が非接続状態である場合において、スイッチ20のオフ容量と、合成インダクタンス値とに基づくLC共振周波数は、複数のフィルタ30のうち少なくとも1つのフィルタ30で通過する信号の周波数帯域よりも、高周波側にあればよい。
 また、図3Aから分かるように、第2インダクタL2とアンテナ端子10とが接続状態である場合において、スイッチ20(のFET25)のオフ容量と第2インダクタL2のインダクタンス値とに基づくLC共振周波数は、第1フィルタ31で通過する信号の周波数帯域に含まれていない。なお、第2インダクタL2とアンテナ端子10とが接続状態である場合において、スイッチ20(のFET25)のオフ容量と第2インダクタL2のインダクタンス値とに基づくLC共振周波数は、他のフィルタ30(第2フィルタ32、第3フィルタ33)で通過する信号の周波数帯域に含まれていないとしてもよい。
 つまり、第2インダクタL2とアンテナ端子10とが非接続状態である場合、第2インダクタL2とアンテナ端子10とが接続状態である場合のいずれにおいても、LC共振周波数が第1フィルタ31で通過する信号の周波数帯域に含まれていない。そのため、安定した通信を行うことができる。
 高周波モジュール1は、実装基板100を、更に備える(図2参照)。
 実装基板100は、実装基板100の厚さ方向D1において互いに対向する第1主面101及び第2主面102を有する。実装基板100は、例えば、プリント配線板、LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)基板、HTCC(High Temperature Co-fired Ceramics)基板、樹脂多層基板である。ここにおいて、実装基板100は、例えば、複数の誘電体層及び複数の導電層を含む多層基板である。複数の誘電体層及び複数の導電層は、実装基板100の厚さ方向D1において積層されている。複数の導電層は、層ごとに定められた所定パターンに形成されている。複数の導電層の各々は、実装基板100の厚さ方向D1に直交する一平面内において1つ又は複数の導体部を含む。各導電層の材料は、例えば、銅である。複数の導電層は、グランド層を含む。高周波モジュール1では、複数の外部接続端子130(図2参照)に含まれる1つ以上のグランド端子とグランド層とが、実装基板100の有するビア導体等を介して接続されている。
 実装基板100は、プリント配線板、LTCC基板に限らず、配線構造体であってもよい。配線構造体は、例えば、多層構造体である。多層構造体は、少なくとも1つの絶縁層と、少なくとも1つの導電層とを含む。絶縁層は、所定パターンに形成されている。絶縁層が複数の場合は、複数の絶縁層は、層ごとに定められた所定パターンに形成されている。導電層は、絶縁層の所定パターンとは異なる所定パターンに形成されている。導電層が複数の場合は、複数の導電層は、層ごとに定められた所定パターンに形成されている。導電層は、1つ又は複数の再配線部を含んでもよい。配線構造体では、多層構造体の厚さ方向において互いに対向する2つの面のうち第1面が実装基板100の第1主面101であり、第2面が実装基板100の第2主面102である。配線構造体は、例えば、インタポーザであってもよい。インタポーザは、シリコン基板を用いたインタポーザであってもよいし、多層で構成された基板であってもよい。
 実装基板100の第1主面101及び第2主面102は、実装基板100の厚さ方向D1において離れており、実装基板100の厚さ方向D1に交差する。実装基板100における第1主面101は、例えば、実装基板100の厚さ方向D1に直交しているが、例えば、厚さ方向D1に直交しない面として導体部の側面等を含んでいてもよい。また、実装基板100における第2主面102は、例えば、実装基板100の厚さ方向D1に直交しているが、例えば、厚さ方向D1に直交しない面として、導体部の側面等を含んでいてもよい。また、実装基板100の第1主面101及び第2主面102は、微細な凹凸又は凹部又は凸部が形成されていてもよい。実装基板100の厚さ方向D1からの平面視で、実装基板100は、長方形状であるが、これに限らず、例えば、正方形状であってもよい。
 高周波モジュール1は、複数の回路部品として、スイッチ20と、複数(図示例では、3つ)のフィルタ30と、複数(図示例では、3つ)の整合回路40と、複数(図示例では、3つ)のローノイズアンプ50と、第1インダクタL1と、第2インダクタL2と、を備える。
 高周波モジュール1の複数の回路部品の各々は、実装基板100の第1主面101又は第2主面102に実装されている。ここにおいて、「回路部品が実装基板100の第1主面101(又は第2主面102)に実装されている」とは、回路部品が実装基板100に配置されていること(機械的に接続されていること)と、回路部品が実装基板100(の適宜の導体部)と接続されていることと、を含む。したがって、高周波モジュール1では、複数の回路部品の各々は、実装基板100の第1主面101又は第2主面102に配置されている。複数の回路部品は、実装基板100に実装される電子部品だけに限らず、実装基板100内に設けられる回路素子を含んでもよい。図2では、上述の実装基板100の導体部、ビア導体等により構成される複数の配線の図示を省略している。
 高周波モジュール1では、第1インダクタL1と、第2インダクタL2は、実装基板100の第1主面101に実装されている(図2参照)。したがって、第1インダクタL1と、第2インダクタL2は、実装基板100の第1主面101に配置されている。
 また、高周波モジュール1では、複数(図示例では、3つ)のフィルタ30(フィルタ)と複数(図示例では、3つ)の整合回路40とは、実装基板100の第1主面101に実装されている。
 また、高周波モジュール1では、スイッチ20が、第2主面102に実装されている(図2参照)。したがって、高周波モジュール1では、スイッチ20は、実装基板100の第2主面102に配置されている。
 高周波モジュール1では、複数のローノイズアンプ50は、第2主面102に実装されている。したがって、高周波モジュール1では、複数のローノイズアンプ50は、実装基板100の第2主面102に配置されている。なお、スイッチ20及びローノイズアンプ50は1チップ化されてもよい。
 高周波モジュール1は、図2に示すように、複数(図2では1つのみ図示)の外部接続端子130を備える。複数の外部接続端子130は、実装基板100の第2主面102に配置されている。複数の外部接続端子130の材料は、例えば、金属(例えば、銅、銅合金)である。複数の外部接続端子130の各々は、柱状電極である。ここにおいて、柱状電極は、例えば、円柱状の電極である。複数の外部接続端子130は、同じ形状であるが、異なる形状であってもよい。
 複数の外部接続端子130は、アンテナ端子10、1つ以上のグランド端子、信号出力端子61,62,63(図1参照)を含んでいる。1つ以上のグランド端子は、上述のように実装基板100のグランド層と接続されている。グランド層は高周波モジュール1の回路グランドであり、高周波モジュール1の複数の回路部品は、グランド層と接続されている回路部品を含む。
 高周波モジュール1は、樹脂層110(以下、第1樹脂層110ともいう)を更に備える。第1樹脂層110は、実装基板100の第1主面101側において実装基板100の第1主面101に配置されている複数の回路部品を覆っている。ここにおいて、第1樹脂層110は、実装基板100の第1主面101に配置されている複数の回路部品を封止している。第1樹脂層110は、樹脂を含む。第1樹脂層110は、樹脂の他にフィラーを含んでいてもよい。
 実施形態1に係る高周波モジュール1は、樹脂層120(以下、第2樹脂層120ともいう)を更に備える。第2樹脂層120は、実装基板100の第2主面102に配置されている。第2樹脂層120は、実装基板100の第2主面102側において実装基板100の第2主面102に実装されている複数の回路部品と複数の外部接続端子130それぞれの一部とを覆っている。第2樹脂層120は、複数の外部接続端子130の各々における先端面を露出させるように形成されている。第2樹脂層120は、樹脂を含む。第2樹脂層120は、樹脂の他にフィラーを含んでいてもよい。第2樹脂層120の材料は、第1樹脂層110の材料と同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。
 (3)効果
 以上説明したように、高周波モジュール1は、アンテナ端子10と、スイッチ20と、複数のフィルタ30と、第1インダクタL1と、第2インダクタL2と、を備える。スイッチ20は、アンテナ端子10に接続されている。複数のフィルタ30は、スイッチ20に接続されている。スイッチ20は、複数のフィルタ30のうち少なくとも2つのフィルタ30をアンテナ端子10と同時に接続可能に構成されている。第2インダクタL2の一端は、スイッチ20に接続されており、第2インダクタL2の他端は、グランドに接続されている。スイッチ20は、複数のフィルタ30及び第2インダクタL2の中からアンテナ端子10に接続される接続対象を切り替える。第1インダクタL1の一端は、アンテナ端子10と複数のフィルタ30との間の経路に接続されており、第1インダクタL1の他端は、第2インダクタL2とスイッチ20との間の経路に接続されている。
 一方、比較例の高周波モジュールは、複数のフィルタと、複数のフィルタのそれぞれと信号ポートとの間に設けられたスイッチと、スイッチと信号ポートとの間に接続された第1インダクタと、スイッチに接続された第2インダクタと、を備える。第1インダクタの一端は、スイッチと信号ポート(アンテナ端子)との間に接続され、第1インダクタの他端はグランドに接続されている。第2インダクタの一端は、スイッチに接続され、第2インダクタの他端はグランドに接続されている。
 比較例の高周波モジュールでは、第2インダクタと信号ポートとが非接続状態である場合では、スイッチのオフ容量と第2インダクタとに基づく周波数がLC共振周波数となる。比較例の高周波モジュールでは、第2インダクタと信号ポートとが接続状態である場合では、スイッチのオフ容量と、第1インダクタ及び第2インダクタの合成インダクタとに基づく周波数がLC共振周波数となる。
 図3Bは、比較例の高周波モジュールにおける、LC共振周波数と、複数のフィルタのうち少なくとも1つのフィルタ(以下、「比較例のフィルタ」という)で通過する信号の周波数帯域(例えば5G規格のn77の周波数帯域)との関係を図3Bに示す。
 図3Bに示す一点鎖線の曲線G1は、比較例のフィルタで通過する信号の周波数帯域(5G規格のn77の周波数帯域)を表す。比較例のフィルタで通過する信号の周波数帯域は、5G規格のn77の周波数帯域(3.3GHz~4.2GHz)を含んでいる。実線の曲線G20は、比較例の高周波モジュールの第2インダクタと通信ポートとが非接続状態である場合における、スイッチのオフ容量と第2インダクタのインダクタンス値とに基づくLC共振周波数を表す。破線の曲線G21は、比較例の高周波モジュールの第2インダクタと通信ポートとが接続状態である場合における、スイッチのオフ容量と、第1インダクタ及び第2インダクタの合成インダクタンスのインダクタンス値とに基づくLC共振周波数を表す。
 図3Bから分かるように、比較例の高周波モジュールの第2インダクタと通信ポートとが非接続状態である場合における、LC共振周波数は、3.3GHz~4.0GHzである。すなわち、比較例の高周波モジュールの第2インダクタと通信ポートとの間が非接続状態である場合のLC共振周波数は、比較例のフィルタで通過する信号の周波数帯域に含まれる。
 また、図3Bから分かるように、比較例の高周波モジュールの第2インダクタと通信ポートとが接続状態である場合のLC共振周波数は、比較例のフィルタで通過する信号の周波数帯域に含まれていない。
 つまり、比較例の高周波モジュールの第2インダクタと通信ポートとが非接続状態である場合、LC共振周波数が、比較例のフィルタで通過する信号の周波数帯域に含まれる。そのため、信号のロスが生じ、安定した通信を行うことができない。
 一方、高周波モジュール1では、上述したように、第2インダクタL2とアンテナ端子10とが非接続状態である場合、第2インダクタL2とアンテナ端子10とが接続状態である場合のいずれにおいても、LC共振周波数が第1フィルタ31で通過する信号の周波数帯域に含まれていない。そのため、安定した通信を行うことができる。
 また、従来例の高周波モジュールにおいて、従来例のスイッチのオン状態及びオフ状態にかかわらず、LC共振周波数のインダクタンス値の最大値を10nHとする場合、従来例の第1インダクタ及び第2インダクタのそれぞれのインダクタンス値を10nHとする必要がある。
 すなわち、従来例と実施形態1とでスイッチがオフ状態でのLC共振周波数のインダクタンス値、及びオン状態でのLC共振周波数のインダクタンス値を同じにするためには、本実施形態では、従来よりも第1インダクタと第2インダクタとの値を小さくすることができる。
 例えば、従来例の高周波モジュールにおいて、従来例のスイッチのオフ状態ではLC共振周波数のインダクタンス値は10nHとなり、従来例のスイッチのオン状態ではLC共振周波数のインダクタンス値は5nHとなる。実施形態1の高周波モジュール1では、第1インダクタL1及び第2インダクタL2のそれぞれのインダクタンス値は、5nHであり、従来例の第1インダクタ及び第2インダクタのそれぞれのインダクタンス値よりも小さい。しかしながら、スイッチ20(のFET25)がオフ状態である場合には、LC共振周波数のインダクタンス値は第1インダクタL1及び第2インダクタL2の合成インダクタス値“10nH”となる。スイッチ20(のFET25)がオン状態である場合には、LC共振周波数のインダクタンス値は第2インダクタL2のインダクタンス値“5nH”となる。
 したがって、LC共振周波数のオフ容量は一定であるが、インダクタンス値を小さくすることができる。その結果、LC共振周波数の共振点が、上述したように、第1フィルタ31で通過する信号の周波数帯域よりも高周波側に存在する。これにより、高周波モジュール1は、安定した通信を行うことができる。
 (4)変形例
 以下、実施形態1の変形例について説明する。
 (4.1)変形例1
 実施形態1の変形例1に係る高周波モジュール1Aについて、図4を参照して説明する。変形例1に係る高周波モジュール1Aに関し、実施形態1に係る高周波モジュール1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
 変形例1に係る高周波モジュール1Aは、複数の外部接続端子130がボールバンプ131である点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。また、変形例1に係る高周波モジュール1Aは、実施形態1に係る高周波モジュール1の第2樹脂層120を備えていない点で、実施形態1に係る高周波モジュール1と相違する。変形例1に係る高周波モジュール1Aは、スイッチ20と実装基板100の第2主面102との間の隙間に設けられたアンダーフィル部を備えていてもよい。
 複数の外部接続端子130の各々を構成するボールバンプ131の材料は、例えば、金、銅、はんだ等である。
 複数の外部接続端子130は、ボールバンプ131により構成された外部接続端子130と、柱状電極により構成された外部接続端子130と、が混在してもよい。
 変形例1に係る高周波モジュール1Aでは、高周波モジュール1と同様に、安定した通信を行うことができる。
 (4.2)変形例2
 第1インダクタL1及び第2インダクタL2のうち一方は、実装基板100の第1主面101に実装され、第1インダクタL1及び第2インダクタL2のうち他方は、実装基板100の第2主面102に実装されてもよい。
 (4.3)変形例3
 回路部品は、実装基板100の第1主面101又は第2主面102に実装される構成としているが、この構成に限定されない。
 回路部品は、実装基板100の第1主面101のみに実装されてもよい。
 (4.4)変形例4
 実施形態1では、第1インダクタL1及び第2インダクタL2の双方は、チップインダクタとする構成としているが、この構成に限定されない。
 第1インダクタL1は、導体パターンとしての第1導体パターン層を含み、第1主面101及び第2主面のうち当該第1インダクタL1が実装された主面に配置されてもよい。または、第1インダクタL1の第1パターン層は、実装基板100の内部に配置されてもよい。
 第2インダクタL2は、導体パターンとしての第2導体パターン層を含み、第1主面101及び第2主面のうち当該第2インダクタL2が実装された主面に配置されてもよい。または、第2インダクタL2の第2パターン層は、実装基板100の内部に配置されてもよい。
 すなわち、変形例3では、第1インダクタL1は、第1導体パターン層を有し、第2インダクタL2は、第2導体パターン層を有する。第1導体パターン層及び第2導体パターン層は、実装基板100の第1主面101、第2主面102及び実装基板100の内部のいずれかに配置されている。
 または、第1インダクタL1は、第1導体パターン層及びチップインダクタの双方を含んでもよい。第2インダクタL2は、第2導体パターン層及びチップインダクタの双方を含んでもよい。
 (4.5)変形例5
 本発明に係る高周波モジュールは、RF信号処理回路502から出力される高周波の送信信号を入力し、アンテナ510などへ出力する送信系の高周波モジュールにも適用してもよい。この場合には、送信系の高周波モジュールでは、複数のローノイズアンプ50の代わりに、例えば、送信信号を増幅する複数のパワーアンプを含む。
 さらに、送信系の高周波モジュールでは、複数のフィルタ30は、信号処理回路501から出力された所定の周波数帯域の送信信号を通過させて、アンテナ端子10に出力する送信フィルタである。
 送信系の高周波モジュールでは、複数の整合回路40は、複数のフィルタ30(送信フィルタ)に一対一に接続されている。複数の整合回路40は、複数のパワーアンプに一対一に接続されている。複数の整合回路40のそれぞれは、接続されたフィルタ30とパワーアンプとのインピーダンス整合をとる。
 送信信号は、パワーアンプ、整合回路40、フィルタ30、スイッチ20及びアンテナ端子10の順序で流れる。
 (実施形態2)
 ここでは、実施形態2に係る高周波モジュール1Bについて、図5を用いて説明する。
 実施形態2では、高周波モジュール1Bが第2インダクタL2と直列に接続されている第3インダクタL3を備える点が、実施形態1とは異なる。以下、実施形態1と異なる点を中心に説明する。なお、実施形態1と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
 高周波モジュール1Bは、図5に示すように、アンテナ端子10と、スイッチ20Bと、複数(図示例では、3つ)のフィルタ30と、複数(図示例では、3つ)の整合回路40と、複数(図示例では、3つ)のローノイズアンプ50と、第1インダクタL1と、第2インダクタL2と、第3インダクタL3と、を備える。
 スイッチ20Bは、複数のフィルタ30のうち少なくとも2つのフィルタ30をアンテナ端子10と同時に接続可能に構成されている。スイッチ20Bは、スイッチ20の構成要素に加えて、FET26を、更に有する。FET26の一端は第1インダクタL1及び第3インダクタL3に、FET26の他端は共通端子21に、それぞれ接続されている。スイッチ20B(のFET26)は、第3インダクタL3とアンテナ端子10との接続及び非接続を切り替える。
 実施形態2の第1インダクタL1の一端は、アンテナ端子10と複数のフィルタ30との間の経路に接続されている。具体的には、第1インダクタL1の当該一端は、アンテナ端子10と共通端子21との間に接続されている。第1インダクタL1の他端は、第3インダクタL3とスイッチ20B(のFET26)とに接続されている。
 第3インダクタL3は、例えばチップインダクタである。第3インダクタL3のインダクタンス値は、例えば5nHである。第3インダクタL3は、第2インダクタL2と直列に接続されている。第3インダクタL3の一端は、第1インダクタL1の他端及びスイッチ20B(のFET26)と接続されている。第3インダクタL3の他端は、第2インダクタL2の一端と接続されることで、第2インダクタL2を介してグランドに接続されている。
 実施形態2では、FET25及びFET26の双方が非接続状態となっている場合には、LC共振周波数特性として用いる合成インダクタンス値は、第1インダクタL1、第2インダクタL2及び第3インダクタL3のすべての合成インダクタの値となる。FET25及びFET26の双方が非接続状態となっている場合には、第1インダクタL1、第2インダクタL2及び第3インダクタL3は直列に接続されているので、合成インダクタンス値は、15nHとなる。
 FET25が非接続状態、FET26が接続状態となっている場合には、LC共振周波数特性として用いる合成インダクタンス値は、第2インダクタL2及び第3インダクタL3の合成インダクタの値となる。FET25が非接続状態、FET26が接続状態となっている場合には、第2インダクタL2及び第3インダクタL3は直列に接続されているので、合成インダクタンス値は、10nHとなる。
 FET25が接続状態、FET26が非接続状態となっている場合には、LC共振周波数特性として用いる合成インダクタンス値は、第2インダクタL2の値、例えば5nHとなる。
 実施形態2の高周波モジュール1Bでは、高周波モジュール1と同様に、安定した通信を行うことができる。
 なお、実施形態2の高周波モジュール1Bに、上述した各変形例を適用してもよい。
 (実施形態3)
 ここでは、実施形態3に係る高周波モジュール1Cについて、図6を用いて説明する。
 実施形態3では、第1インダクタL1の配置位置が、実施形態1とは異なる。以下、実施形態1と異なる点を中心に説明する。なお、実施形態1と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
 高周波モジュール1Cは、図6に示すように、アンテナ端子10と、スイッチ20Cと、複数(図示例では、3つ)のフィルタ30と、複数(図示例では、3つ)の整合回路40と、複数(図示例では、3つ)のローノイズアンプ50と、第1インダクタL1と、第2インダクタL2と、を備える。
 スイッチ20Cは、複数のフィルタ30のうち少なくとも2つのフィルタ30をアンテナ端子10と同時に接続可能に構成されている。スイッチ20Cは、スイッチ20の構成要素に加えて、FET27を、更に有する。FET27の一端は第1インダクタL1に、FET27の他端は共通端子21に、それぞれ接続されている。スイッチ20C(のFET27)は、第1インダクタL1とアンテナ端子10との接続と非接続とを切り替える。
 第1インダクタL1の一端は、アンテナ端子10と複数のフィルタ30との間の経路にスイッチ20C(のFET27)を介して接続可能である。第1インダクタL1の他端は、第2インダクタL2と接続されており、第2インダクタL2を介してグランドに接続されている。
 スイッチ20C(のFET27)は、第1インダクタL1とアンテナ端子10との接続と非接続とを切り替える。
 実施形態3において、FET25が非接続状態、FET27が接続状態となっている場合には、LC共振周波数特性として用いる合成インダクタンス値は、第1インダクタL1及び第2インダクタL2の合成インダクタの値となる。FET25が非接続状態、FET27が接続状態となっている場合には、第1インダクタL1及び第2インダクタL2は直列に接続されているので、合成インダクタンス値は、10nHとなる。
 FET25が接続状態、FET27が非接続状態となっている場合には、LC共振周波数特性として用いる合成インダクタンス値は、第2インダクタL2の値、例えば5nHとなる。
 実施形態3の高周波モジュール1Cでは、高周波モジュール1と同様に、安定した通信を行うことができる。
 なお、実施形態3の高周波モジュール1Cに、上述した各変形例を適用してもよい。
 (実施形態4)
 ここでは、実施形態4に係る高周波モジュール1Dについて、図7、図8を用いて説明する。
 実施形態4では、第1インダクタL1と第2インダクタL2の構成が、実施形態1とは異なる。以下、実施形態1と異なる点を中心に説明する。なお、実施形態1と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
 高周波モジュール1Dは、図7及び図8に示すように、アンテナ端子10と、スイッチ20と、複数(図示例では、3つ)のフィルタ30と、複数(図示例では、3つ)の整合回路40と、複数(図示例では、3つ)のローノイズアンプ50と、第4インダクタL4と、第5インダクタL11と、実装基板100と、を備える。
 実施形態4の実装基板100は、実施形態1と同様に、例えば、複数の誘電体層及び複数の導電層を含む多層基板である。
 第5インダクタL11は、例えばチップインダクタである(図8参照)。第5インダクタL11の一端は、アンテナ端子10と複数のフィルタ30との間の経路に接続されている。具体的には、第5インダクタL11の当該一端は、アンテナ端子10と共通端子21との間に接続されている。第5インダクタL11の他端は、第4インダクタL4に接続されている。
 第4インダクタL4は、第6インダクタL12と、第2インダクタL2と、を含んでいる。第6インダクタL12の一端は、第5インダクタL11の他端に接続されている。第6インダクタL12の他端は、第2インダクタL2の一端に接続されている。第2インダクタL2の他端は、グランドに接続されている。
 FET25の一端は、第2インダクタL2と第6インダクタL12との接続点P1、すなわち第4インダクタL4のある点である接続点P1に接続されている。FET25の他端は、共通端子21に接続されている。
 実施形態4では、第5インダクタL11と第6インダクタL12とが第1インダクタL1を構成している。すなわち、第1インダクタL1は、第5インダクタL11と第6インダクタL12とを含んでいる。
 第4インダクタL4は、導体パターンである複数の導体パターン層を含んでいる。すなわち、第6インダクタL12及び第2インダクタL2のそれぞれは、導体パターン層を含んでいる。第6インダクタL12に含まれる導体パターン層(第1導体パターン層150)、及び第2インダクタL2に含まれる導体パターン層(第2導体パターン層160)は、多層基板である実装基板100の複数の誘電体層のうち連続する2以上の誘電体層に配置されている(図8参照)。なお、図8では、誘電体層、及び連続する2以上の誘電体層の導体パターンを接続するビア導体を省略している。
 実施形態4では、実施形態1と同様に、第1インダクタL1のインダクタンス値は、第2インダクタのインダクタンス値以下である。ここで、インダクタのインダクタンス値は、巻き数の2乗に比例する。そのため、実施形態4では、第5インダクタL11の巻き数と第6インダクタL12の巻き数との合計値が、第2インダクタL2の巻き数以下である。これにより、第1インダクタL1のインダクタンス値は、第2インダクタL2のインダクタンス値以下となる。
 実施形態4の高周波モジュール1Dでは、高周波モジュール1と同様に、安定した通信を行うことができる。
 なお、実施形態4の高周波モジュール1Dに、上述した各変形例を適用してもよい。
 (まとめ)
 以上説明したように、第1の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)は、アンテナ端子(10)と、スイッチ(20;20B;20C)と、複数のフィルタ(30)と、第1インダクタ(L1)と、第2インダクタ(L2)と、を備える。スイッチ(20;20B;20C)は、アンテナ端子(10)に接続されている。複数のフィルタ(30)は、スイッチ(20;20B;20C)に接続されている。スイッチ(20;20B;20C)は、複数のフィルタ(30)のうち少なくとも2つのフィルタ(30)をアンテナ端子(10)と同時に接続可能に構成されている。第2インダクタ(L2)の一端は、スイッチ(20;20B;20C)に接続されており、第2インダクタ(L2)の他端は、グランドに接続されている。スイッチ(20;20B;20C)は、複数のフィルタ(30)及び第2インダクタ(L2)の中からアンテナ端子(10)に接続される接続対象を切り替える。第1インダクタ(L1)の一端は、アンテナ端子(10)と複数のフィルタ(30)との間の経路に接続されており、第1インダクタ(L1)の他端は、第2インダクタ(L2)とスイッチ(20;20B;20C)との間の経路に接続されている。
 この構成によると、第2インダクタ(L2)とアンテナ端子(10)とが非接続状態である場合、第2インダクタ(L2)とアンテナ端子(10)とが接続状態である場合のいずれにおいても、LC共振周波数が第1フィルタ(31)で通過する信号の周波数帯域に含まれないように調整可能である。そのため、安定した通信を行うことができる。
 第2の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1D)では、第1の態様において、スイッチ(20;20B)は、アンテナ端子(10)と接続している共通端子(21)を有している。第1インダクタ(L1)の上記一端は、アンテナ端子(10)と共通端子(21)との間に接続されている。
 この構成によると、安定した通信を行うことができる。
 第3の態様の高周波モジュール(1B)は、第1又は第2の態様において、第3インダクタ(L3)を、更に備える。第3インダクタ(L3)は、第2インダクタ(L2)と直列に接続されている。第3インダクタ(L3)の一端は、第1インダクタ(L1)の上記他端及びスイッチ(20B)と接続され、第3インダクタ(L3)の他端は、第2インダクタ(L2)を介してグランドに接続されている。スイッチ(20B)は、第3インダクタ(L3)とアンテナ端子(10)との接続及び非接続を切り替える。
 この構成によると、安定した通信を行うことができる。
 第4の態様の高周波モジュール(1C)では、第1~第3のいずれかの態様において、第1インダクタ(L1)の上記一端は、アンテナ端子(10)と複数のフィルタ(30)との間の経路にスイッチ(20C)を介して接続可能である。スイッチ(20C)は、第1インダクタ(L1)とアンテナ端子(10)との接続及び非接続を切り替える。
 この構成によると、安定した通信を行うことができる。
 第5の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)は、第1~第4のいずれかの態様において、実装基板(100)を、更に備える。実装基板(100)は、互いに対向する第1主面(101)及び第2主面(102)を有する。第1インダクタ(L1)及び第2インダクタ(L2)は、実装基板(100)の第1主面(101)に実装されている。
 この構成によると、安定した通信を行うことができる。
 第6の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)は、第1~第4のいずれかの態様において、実装基板(100)を、更に備える。実装基板(100)は、互いに対向する第1主面(101)及び第2主面(102)を有する。第1インダクタ(L1)及び第2インダクタ(L2)のうち一方は、実装基板(100)の第1主面(101)に実装されている。第1インダクタ(L1)及び第2インダクタ(L2)のうち他方は、実装基板(100)の第2主面(102)に実装されている。
 この構成によると、安定した通信を行うことができる。
 第7の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)は、第1~第4のいずれかの態様において、実装基板(100)を、更に備える。実装基板(100)は、互いに対向する第1主面(101)及び第2主面(102)を有する。第1インダクタ(L1)は、第1導体パターン層(例えば、第1導体パターン層150)を有する。第2インダクタ(L2)は、第2導体パターン層(例えば、第2導体パターン層160)を有する。第1導体パターン層及び前記第2導体パターン層は、実装基板(100)の第1主面(101)、第2主面(102)及び実装基板(100)の内部のいずれかに配置されている。
 この構成によると、安定した通信を行うことができる。
 第8の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)では、第7の態様において、実装基板(100)は、複数の誘電体層及び複数の導電層を含む多層基板である。第1導体パターン層及び第2導体パターン層は、多層基板の複数の誘電体層のうち連続する2以上の誘電体層に配置されている。
 この構成によると、安定した通信を行うことができる。また、第1導体パターン層及び第2導体パターン層を連続する2以上の誘電体層に配置することで、高周波モジュール(1)の低背化を図ることができる。
 第9の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)では、第1~第8のいずれかの態様において、第2インダクタ(L2)とスイッチ(20;20B;20C)との間が非接続状態である場合に、非接続状態の場合に発生するスイッチ(20;20B;20C)のオフ容量と、第1インダクタ(L1)及び第2インダクタ(L2)の合成インダクタンスとに基づく共振周波数は、複数のフィルタ(30)のうち少なくとも1つのフィルタ(例えば、第1フィルタ31)で通過する信号の周波数帯域よりも、高周波側にある。
 この構成によると、第2インダクタ(L2)とアンテナ端子(10)とが非接続状態である場合において、共振周波数が第1フィルタ(31)で通過する信号の周波数帯域に確実に含まれないように調整することができる。したがって、安定した通信を行うことができる。
 第10の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)では、第1~第9のいずれかの態様において、スイッチ(20;20B;20C)は、FET(例えばFET25)を有している。
 この構成によると、FETを用いて、第2インダクタ(L2)の接続、非接続を切り替えることができる。
 第11の態様の高周波モジュール(1;1A;1B;1C;1D)では、第1~第10のいずれかの態様において、第1インダクタ(L1)のインダクタンス値は、第2インダクタ(L2)のインダクタンス値以下である。
 この構成によると、第1インダクタ(L1)のインダクタンス値を大きくすることなく、安定した通信を行うことができる。
 第12の態様の通信装置(500)は、第1~第11のいずれかの態様の高周波モジュール(1)と、高周波モジュール(1)を通る信号を処理する信号処理回路(501)と、を備える。
 この構成によると、安定した通信を行うことができる。
  1,1A,1B,1C,1D 高周波モジュール
  10 アンテナ端子
  20,20B,20C スイッチ
  21 共通端子
  30 フィルタ
  31 第1フィルタ
  32 第2フィルタ
  33 第3フィルタ
  40 整合回路
  41 第1整合回路
  42 第2整合回路
  43 第3整合回路
  50 ローノイズアンプ
  51 第1ローノイズアンプ
  52 第2ローノイズアンプ
  53 第3ローノイズアンプ
  61,62,63 信号出力端子
  100 実装基板
  101 第1主面
  102 第2主面
  110 第1樹脂層(樹脂層)
  120 第2樹脂層(樹脂層)
  130 外部接続端子
  131 ボールバンプ
  150 第1導体パターン層
  160 第2導体パターン層
  500 通信装置
  501 信号処理回路
  502 RF信号処理回路
  503 ベースバンド信号処理回路
  510 アンテナ
  D1 厚さ方向
  G1,G10,G11,G20,G21 曲線
  L1 第1インダクタ
  L2 第2インダクタ
  L3 第3インダクタ
  L4 第4インダクタ
  L11 第5インダクタ
  L12 第6インダクタ
  P1 接続点

Claims (12)

  1.  アンテナ端子と、
     前記アンテナ端子に接続されているスイッチと、
     前記スイッチに接続されている複数のフィルタと、
     第1インダクタと、
     第2インダクタと、を備え、
     前記スイッチは、前記複数のフィルタのうち少なくとも2つのフィルタを前記アンテナ端子と同時に接続可能に構成されており、
     前記第2インダクタの一端は、前記スイッチに接続されており、前記第2インダクタの他端は、グランドに接続されており、
     前記スイッチは、前記複数のフィルタ及び前記第2インダクタの中から前記アンテナ端子に接続される接続対象を切り替え、
     前記第1インダクタの一端は、前記アンテナ端子と前記複数のフィルタとの間の経路に接続されており、前記第1インダクタの他端は、前記第2インダクタと前記スイッチとの間の経路に接続されている、
     高周波モジュール。
  2.  前記スイッチは、前記アンテナ端子と接続している共通端子を有しており、
     前記第1インダクタの前記一端は、前記アンテナ端子と前記共通端子との間に接続されている、
     請求項1に記載の高周波モジュール。
  3.  前記第2インダクタと直列に接続されている第3インダクタを、更に備え、
     前記第3インダクタの一端は、前記第1インダクタの他端及び前記スイッチと接続され、前記第3インダクタの他端は、前記第2インダクタを介してグランドに接続されており、
     前記スイッチは、前記第3インダクタと前記アンテナ端子との接続及び非接続を切り替える、
     請求項1又は2に記載の高周波モジュール。
  4.  前記第1インダクタの前記一端は、前記アンテナ端子と前記複数のフィルタとの間の経路に前記スイッチを介して接続可能であり、
     前記スイッチは、前記第1インダクタと前記アンテナ端子との接続及び非接続を切り替える、
     請求項1~3のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
  5.  互いに対向する第1主面及び第2主面を有する実装基板を、更に備え、
     前記第1インダクタ及び前記第2インダクタは、前記実装基板の前記第1主面に実装されている、
     請求項1~4のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
  6.  互いに対向する第1主面及び第2主面を有する実装基板を、更に備え、
     前記第1インダクタ及び前記第2インダクタのうち一方は、前記実装基板の前記第1主面に実装されており、
     前記第1インダクタ及び前記第2インダクタのうち他方は、前記実装基板の前記第2主面に実装されている、
     請求項1~4のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
  7.  互いに対向する第1主面及び第2主面を有する実装基板を、更に備え、
     前記第1インダクタは、第1導体パターン層を有し、
     前記第2インダクタは、第2導体パターン層を有し、
     前記第1導体パターン層及び前記第2導体パターン層は、前記実装基板の前記第1主面、前記第2主面及び前記実装基板の内部のいずれかに配置されている、
     請求項1~4のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
  8.  前記実装基板は、複数の誘電体層及び複数の導電層を含む多層基板であり、
     前記第1導体パターン層及び前記第2導体パターン層は、前記多層基板の前記複数の誘電体層のうち連続する2以上の誘電体層に配置されている、
     請求項7に記載の高周波モジュール。
  9.  前記第2インダクタと前記スイッチとの間が非接続状態である場合において、前記非接続状態の場合に発生する前記スイッチのオフ容量と、前記第1インダクタ及び前記第2インダクタの合成インダクタンスとに基づく共振周波数は、前記複数のフィルタのうち少なくとも1つのフィルタで通過する信号の周波数帯域よりも、高周波側にある、
     請求項1~8のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
  10.  前記スイッチは、FETを有している、
     請求項1~9のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
  11.  前記第1インダクタのインダクタンス値は、前記第2インダクタのインダクタンス値以下である、
     請求項1~10のいずれか一項に記載の高周波モジュール。
  12.  請求項1~11のいずれか一項に記載の高周波モジュールと、
     前記高周波モジュールを通る信号を処理する信号処理回路と、を備える、
     通信装置。
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JP2015084469A (ja) * 2013-10-25 2015-04-30 株式会社村田製作所 高周波回路モジュール
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