高頻前端模塊的製作方法

2023-05-30 02:19:41 2

高頻前端模塊的製作方法
【專利摘要】高頻前端模塊（10）包括可變循環器（20）、發送側濾波器（30）、以及接收側濾波器（40）。在可變循環器（20）的循環器（21）的天線側埠（CPc）與發送側埠（CPt）之間具有利用開關（221）而選擇性地連接的電容器（231、232）。在循環器（21）的天線側埠（CPc）與接收側埠（CPr）之間具有利用開關（222）而選擇性地連接的電容器（233、234）。在循環器（21）的發送側埠（CPt）與接收側埠（CPr）之間具有利用開關（223）而選擇性地連接的電容器（235、236）。通過電容器的選擇，將埠間的相位特性調整為與傳輸的發送信號以及接收信號相對應的特性。
【專利說明】局頻則端模塊
【技術領域】
[0001]本發明涉及利用共用的天線對多個通信信號進行收發的高頻前端模塊，該多個通信信號的通信頻帶不同。
【背景技術】
[0002]一直以來，對通信頻帶不同的多個通信信號進行收發的高頻前端模塊已在各種領域被投入實用。其中，對於多個通信信號，具有利用共用的天線對該多個通信信號進行收發的聞頻如端1旲塊。
[0003]在使用這樣的共用天線的情況下，如專利文獻I和圖1所示，一般而言利用開關元件來切換地連接各個通信信號的收發電路與共用天線。圖1是包含現有的高頻前端模塊IOP的收發模塊900P的電路結構圖。
[0004]在現有的收發模塊900P中所使用的高頻前端模塊IOP包括:開關(SW) 90,SAff雙工器91、92、共用器93、SAff濾波器94、低通濾波器95、96。高頻前端模塊IOP包括天線側外部連接端子PcO、發送信號外部輸入端子Ptxl、Ptx2.Ptx3.Ptx4,以及接收信號外部輸出端子 Prxl、Prx2> Prx3A> Prx3B> Prx4。
[0005]開關90是SP6T (Single Pole6Throw:單刀六投)的開關,包括一個共用端子和六個獨立端子。開關90利用經由控制信號外部輸入端子Psw從SW控制部903P輸入的切換控制，使一個共用端子與六個獨立端子中的某一個相連接。
[0006]開關90的共用端子連接到天線側外部連接端子PcO。第一獨立端子經由SAW雙工器91連接到發送信號外部輸入端子Ptxl和接收信號外部輸出端子Prxl。第二獨立端子經由SAW雙工器92連接到發送信號外部輸入端子Ptx2和接收信號外部輸出端子Prx2。第三獨立端子經由共用器93連接到接收信號外部輸出端子Prx3A、Prx3B0第四獨立端子經由SAW濾波器94連接到接收信號外部輸出端子Prx4。第五獨立端子經由低通濾波器95連接到發送信號外部輸入端子Ptx3。第六獨立端子經由低通濾波器96連接到發送信號外部輸入端子Ptx4。
[0007]發送信號外部輸入端子Ptxl、Ptx2、Ptx3、Ptx4分別經由功率放大器971、972、973,974連接到通信控制部901的發送控制部911。接收信號外部輸出端子Prxl、Prx2、Prx3A、Prx3B、Prx4連接到通信控制部901的接收側控制部912。
[0008]通過該結構，在圖1所示的高頻前端模塊IOP中，由單一的天線902對利用了不同的、且獨立的頻帶的發送信號以及接收信號進行收發。
現有技術文獻 專利文獻
[0009]專利文獻1:日本專利特表2010-52498號公報

【發明內容】

發明所要解決的技術問題[0010]然而，在圖1所示的現有的高頻前端模塊IOP中，根據發送信號以及接收信號的個數，開關的獨立端子個數會增加。這種高頻前端模塊中所使用的開關通常是使用了 FET等的半導體開關，隨著獨立端子個數的增加，其形狀會變大，且成本也會大幅增加。
[0011]因而，本發明的目的在於，不使用現有的獨立端子個數(切換連接端子個數)較多的開關，來實現比現有的高頻前端模塊更為小型、且收發特性優異的高頻前端模塊。
解決技術問題所採用的技術方案
[0012]本發明的高頻前端模塊對於多種通信信號，利用共用的天線發送多種通信信號的發送信號，接收多種通信信號的接收信號。該高頻前端模塊包括循環器、發送側濾波器、以及接收側濾波器。循環器包括與共用天線相連的天線側埠，輸出接收信號的接收信號側埠，以及輸入發送信號的發送側埠。循環器將發送信號從發送側埠傳輸至天線側埠，將接收信號從所述天線側埠傳輸至接收側埠。發送側濾波器與循環器的發送側埠相連接。接收側濾波器與循環器的接收側側埠相連接。
[0013]在具有這種結構的基礎上，循環器還包括根據通信信號，對從發送側埠到天線側埠的傳輸特性、從天線側埠到接收側埠的傳輸特性、以及從發送側埠到接收側埠的截斷特性進行調整的調整電路。發送側濾波器以及接收側濾波器包括能根據通信信號的頻帶來調整通頻帶以及衰減頻帶的可變型濾波器。
[0014]在該結構中，能按每個通信信號來調整循環器中發送側、接收側與天線側之間的傳輸特性、收發之間的截斷特性。由此，能利用單一的循環器來收發多種通信信號。並且，發送側濾波器以及接收側濾波器也能根據通信信號來調整通過特性以及衰減特性，因此作為高頻前端模塊，對於多個發送信號具備共用的發送信號外部輸入端子，對於多個接收信號具備共用的接收信號外部輸出端子即可。因而，使高頻前端模塊的整體結構簡單化、小型化。此時，循環器、發送側濾波器以及接收側濾波器能根據通信信號進行特性調整，因此維持與各個通信信號相對應的傳輸特性。
[0015]此外，作為一個示例，本發明的高頻前端模塊的調整電路由以下結構來實現。調整電路包括連接在發送側埠與天線側埠之間的第一可變阻抗電路，連接在天線側埠與接收側埠之間的第二可變阻抗電路，以及連接在發送側埠與接收側埠之間的第三可變阻抗電路中的至少一個。
[0016]該結構示出了調整電路的具體結構例，可變阻抗電路與循環器的各埠之間的任一個相連接。此時，優選為在所有埠之間均連接可變阻抗電路。
[0017]利用具有這種可變阻抗電路，能調整從發送側埠觀察天線側埠時得到的阻抗、從天線側埠觀察接收側埠時得到的阻抗、以及從發送側埠觀察接收側埠時得到的阻抗。由此，能按每個通信信號，以低損耗將發送信號從發送側埠傳輸至天線側埠，並截斷髮送信號、以使其不從發送側埠傳輸至接收側埠，從而以低損耗將接收信號從天線側埠傳輸至接收側埠。
[0018]此外，本發明的高頻前端模塊中，優選第一可變阻抗電路、第二可變阻抗電路、第三可變阻抗電路是可變電容電路。
[0019]在該結構中，能簡單地構成各可變阻抗電路，阻抗調整也較為容易。
[0020]本發明的高頻前端模塊中，可變電容電路優選為包括:循環器用開關元件；以及利用該循環器用開關元件選擇性地連接的多個電容固定型電容器。[0021 ] 該結構中，能利用常用的電容器與常用的開關簡單地構成可變電容電路。
[0022]此外，作為一個示例，本發明的高頻前端模塊的可變型濾波器由以下結構來實現。可變型濾波器包括多個SAW濾波器，該多個SAW濾波器按多種通信信號的每一種所利用的頻帶來設定通頻帶；以及濾波器用開關元件，該濾波器用開關元件選擇性地連接該多個SAW濾波器。
[0023]該結構中，能簡單地根據通信信號實現通過特性以及衰減特性，並且能從傳輸系統中分離出不利用的SAW濾波器。
[0024]此外，作為一個示例，本發明的高頻前端模塊的可變型濾波器由以下結構來實現。可變型濾波器包括多個SAW濾波器，該多個SAW濾波器按多種通信信號的每一種所利用的頻帶來設定通頻帶；以及阻抗調整電路，該阻抗調整電路對阻抗進行調整，以使得通信信號僅輸入輸出到與要傳輸的通信信號相對應的SAW濾波器。
[0025]該結構中，由於不使用開關，因此能以簡單的結構實現可變型濾波器。與此相應地，也能以簡單的結構實現高頻前端模塊。
[0026]此外，本發明的高頻前端模塊中，優選為在與多個SAW濾波器的循環器相連接的埠側連接有阻抗調整電路，在與多個SAW濾波器的循環器相連接的埠側的相反側連接有濾波器用開關元件。
[0027]該結構中，阻抗調整電路對各個SAW濾波器與循環器之間進行阻抗匹配，因此無需另外配置匹配電路。由此，能實現進一步小型化的高頻前端模塊。
[0028]此外，本發明的高頻前端模塊的阻抗調整電路優選為由與多個SAW濾波器相連接且電長度經調整後的傳輸線路構成。
[0029]該結構中，能使阻抗調整電路簡單化。由此，能進一步使高頻前端模塊的形狀簡單化。
發明效果
[0030]根據本發明，能實現一種具有優異的收發特性的小型高頻前端模塊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031 ] 圖1是包含現有的高頻前端模塊IOP的收發模塊900P的電路結構圖。
圖2是包含實施方式I所涉及的高頻前端模塊10的收發模塊900的電路圖。
圖3是用於說明可變循環器20的傳輸特性以及截斷特性的概念的衰減量的頻率特性。 圖4是包含實施方式2所涉及的高頻前端模塊IOA的收發模塊900A的電路圖。
圖5是包含實施方式3所涉及的高頻前端模塊IOB的收發模塊900B的電路圖。
圖6是包含實施方式4所涉及的高頻前端模塊IOC的收發模塊900C的電路圖。
圖7是包含實施方式5所涉及的高頻前端模塊IOD的收發模塊900D的電路圖。
【具體實施方式】
[0032]參照附圖對本發明的實施方式I所涉及的高頻前端模塊10進行說明。本實施方式中，對 GSM (Global System for Mobile Communications:全球移動通信系統)850 通信信號的發送信號(以下稱為GSM850發送信號)、GSM850通信信號的接收信號(以下稱為GSM850接收信號)、GSM900通信信號的發送信號(以下稱為GSM900發送信號)、GSM900通信信號的接收信號(以下稱為GSM900接收信號)。另外，本實施方式中示出了利用共用的天線900來收發GSM850通信信號與GSM900通信信號這兩種通信信號時的結構，但也能應用於利用共用的天線902來收發GSM850通信信號、GSM900通信信號、GSM1800通信信號、GSM1900通信信號、以及 W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access:寬帶碼分多址)的各頻帶的通信信號內的多個通信信號。即，在以下情況下能應用本結構:利用共用的天線對多種通信信號進行收發，且以構成一種通信信號的發送頻帶與接收頻帶不重疊的方式來設定該多個通信信號。
[0033]本實施方式的高頻前端模塊10中，後述的各電路結構要素由層疊體與安裝於該層疊體上的貼片型電路元件來實現，該層疊體通過對形成有電極圖案的電介質層進行層疊--? 。 [0034]圖2是包含本實施方式所涉及的高頻前端模塊10的收發模塊900的電路圖。高頻前端模塊10包括可變循環器20、發送側濾波器30、以及接收側濾波器40。高頻前端模塊10具備天線側外部連接端子PcO、發送信號外部輸入端子Ptx、接收信號外部輸出端子Prx、以及控制信號外部輸入端子Psw。
[0035]高頻前端模塊10簡要地包括以下結構來作為內部連接結構。天線側外部連接端子PcO與可變循環器20的天線側埠(後述的循環器21的天線側埠 CPc)相連接。可變循環器20的發送側埠(後述的循環器21的發送側埠 CPt)與發送側濾波器30相連接。發送側濾波器30與發送信號外部輸入端子Ptx相連接。可變循環器20的接收側埠(後述的循環器21的接收側埠 CPr)與接收側濾波器40相連接。接收側濾波器40與接收信號外部輸出端子Prx相連接。
[0036]高頻前端模塊10包括以下結構來作為外部連接結構。發送信號外部輸入端子Ptx與通信控制部901的發送控制部911相連接。接收信號外部輸出端子Prx與通信控制部901的接收控制部912相連接。天線側外部連接端子PcO與天線902相連接。控制信號外部輸出端子Psw與開關控制部903相連接。
[0037]接著，對可變循環器20的具體結構進行說明。圖3是用於說明可變循環器20的傳輸特性以及截斷特性的概念的衰減量的頻率特性。圖3 (A)示出了對於GSM850發送信號的特性，圖3 (B)示出了對於GSM900發送信號的特性，圖3 (C)示出了對於GSM850接收信號的特性，圖3 (D)示出了對於GSM900接收信號的特性。另外，圖中「僅Cir」是表示僅使用循環器21的情況，而不是使用本發明的結構的情況。
[0038]可變循環器20包括循環器21、開關221、222、223、電容器231、232、233、234、235、236。
[0039]循環器21包括天線側埠 CPc、發送側埠 CPt、以及接收側埠 CPr。
[0040]天線側埠 CPc與開關221的共用端子相連接。開關221根據來自開關控制部903的開關控制信號，將共用端子與兩個獨立端子中的某一個相連接。開關221的一個獨立端子經由電容器231與發送側埠 CPt相連接。開關221的另一個獨立端子經由電容器232與發送側埠 CPt相連接。電容器231的電容值C231與電容器232的電容值C232不同。由這樣的開關221、電容器231、232所構成的電路相當於本發明的「調整電路」。通過採用這樣的結構，能根據開關控制信號來選擇連接在天線側埠 CPc和發送側埠 CPt之間、且由不同的電容值構成的電容231、232中的某一個。[0041 ] 天線側埠 CPc與開關222的共用端子相連接。開關222根據來自開關控制部903的開關控制信號，將共用端子與兩個獨立端子中的某一個相連接。開關222的一個獨立端子經由電容器233與接收側埠 CPr相連接。開關222的另一個獨立端子經由電容器234與接收側埠 CPr相連接。電容器233的電容值C233與電容器234的電容值C234不同。由這樣的開關222、電容器233、234所構成的電路相當於本發明的「調整電路」。通過採用這樣的結構，能根據開關控制信號來選擇連接在天線側埠 CPc和接收側埠 CPr之間、且由不同的電容值構成的電容233、234中的某一個。
[0042]接收側埠 CPr與開關223的共用端子相連接。開關223根據來自開關控制部903的開關控制信號，將共用端子與兩個獨立端子中的某一個相連接。開關223的一個獨立端子經由電容器235與發送側埠 CPt相連接。開關223的另一個獨立端子經由電容器236與發送側埠 CPt相連接。電容器235的電容值C235與電容器236的電容值C236不同。由這樣的開關223、電容器235、236所構成的電路相當於本發明的「調整電路」。通過採用這樣的結構，能根據開關控制信號來選擇連接在發送側埠 CPt和接收側埠 CPr之間、且由不同的電容值構成的電容235、236中的某一個。
[0043]循環器21以已知的循環器的結構為基礎，將從發送側埠 CPt輸入的發送信號輸出至天線側埠 CPc。此外，循環器21將從天線側埠 CPc輸入的接收信號傳輸至接收側埠 CPr。並且，循環器21截斷從發送側埠 CPt輸入的發送信號，以使得該發送信號不會傳輸至接收側埠 CPr。
[0044]然而，循環器21單體在結構上僅能實現一種傳輸特性和截斷特性。因此，本實施方式的循環器21為了將GSM850發送信號以及GSM900發送信號兩者從發送側埠 CPt傳輸至天線側埠 CPc，如圖3 (A)、圖3 (B)的點劃線所示那樣，對於連接發送側埠 CPt與天線側埠 CPc的傳輸路徑，將GSM850發送信號以及GSM900發送信號的頻帶構成為通頻帶。其中，該結構中，如圖3 (A)、圖3 (B)的點劃線所示那樣，會產生一定程度的對於GSM850發送信號以及GSM900發送信號的插入損耗。
[0045]此外，本實施方式的循環器21為了截斷GSM850發送信號以及GSM900發送信號雙方，使其不從發送側埠 CPt傳輸至接收側埠 CPr，如圖3 (A)、圖3 (B)的雙點劃線所示那樣，對於連接發送側埠 CPt與接收側埠 CPr的傳輸路徑，以GSM850發送信號以及GSM900發送信號的頻帶為衰減頻帶的結構來構成。其中，該結構中，如圖3 (A)、圖3 (B)的點劃線所示那樣，不能獲得對於GSM850發送信號以及GSM900發送信號的充分的衰減量。
[0046]同樣，本實施方式的循環器21為了將GSM850發送信號以及GSM900發送信號雙方從天線側埠 CPc傳輸至接收側埠 CPr，如圖3 (C)、圖3 (D)的點劃線所示那樣，對於連接天線側埠 CPc與接收側埠 CPr的傳輸路徑，將GSM850接收信號以及GSM900接收信號的頻帶構成為通頻帶。其中，該結構如圖3 (C)、圖3 (D)的點劃線所示那樣，會產生一定程度的對於GSM850接收信號以及GSM900接收信號的插入損耗。
[0047]此外，本實施方式的循環器21為了截斷GSM850接收信號以及GSM900接收信號雙方，以使其不從天線側埠 CPc傳輸至發送側埠 CPt，如圖3 (C)、圖3 (D)的雙點劃線所示那樣，對於連接天線側埠 CPc與發送側埠 CPt的傳輸路徑，以GSM850接收信號以及GSM900接收信號的頻帶為衰減頻帶的結構來構成。其中，該結構中，如圖3 (C)、圖3 (D)的雙點劃線所示那樣，不能獲得對於GSM850接收信號以及GSM900接收信號的充足的衰減量。
[0048]因此，如本實施方式所示，控制開關221、222、223，從而切換分別連接在循環器21的天線側埠 CPc、發送側埠 CPt、接收側埠 CPr之間、由規定的電容值構成的電容器。
[0049]具體而言，例如在發送GSM850發送信號時以及接收GSM850接收信號時，連接在天線側埠 CPc與發送側埠 CPt之間、且由電容值C231構成的電容器231。此外，連接在天線側埠 CPc與接收側埠 CPr之間、且由電容值C233構成的電容器233。並且，連接在發送側埠 CPt與接收側埠 CPr之間、且由電容值C235構成的電容器235。
[0050]這些電容器231、233、235的電容值C231、C233、C235設定為能獲得以下特性。
[0051 ] 對GSM850發送信號旋轉相位，以使得從發送側埠 CPt觀察天線側埠 CPc時得到的阻抗、以及從天線側埠 CPc觀察接收側埠 CPr時得到的阻抗為50 Ω左右。同時，旋轉相位，以使得從發送側埠 CPt觀察接收側埠 CPr時得到的阻抗和從天線側埠 CPc觀察發送側埠 CPt時得到的阻抗接近無限大。
[0052]通過連接由這樣的電容值C231、C233、C235構成的電容器231、233、235，如圖3 (A)的實線所示，在GSM850發送信號的頻帶中，能降低從發送側埠 CPt傳輸至天線側埠 CPc的信號的插入損耗，從而得到改善。同時，如圖3 (A)的虛線所示，在GSM850發送信號的頻帶中，能增加對從發送側埠 CPt傳輸至接收側埠 CPr的信號的衰減量。
[0053]由此，可變循環器20在發送GSM850時，能以低損耗將GSM850發送信號從發送側埠 CPt傳輸至天線側埠 CPc。並且，可變循環器20能充分地抑制GSM850發送信號從發送側埠 CPt繞回到接收側埠 CPr的情況，因此能充分地確保收發之間的隔離性。
[0054]此外，通過連接由這樣的電容值C231、C233、C235構成的電容器231、233、235，如圖3
(C)的實線所示，在GSM850接收信號的頻帶中，能降低從天線側埠 CPc傳輸至接收側埠CPr的信號的插入損耗降低，從而得到改善。同時，如圖3 (C)的虛線所示，在GSM850接收信號的頻帶中，能增加對從天線側埠 CPc傳輸至發送側埠 CPt的信號的衰減量。
[0055]與GSM850的情況相反，例如在發送GSM900發送信號時以及接收GSM900接收信號時，由電容值C232構成的電容器232連接在天線側埠 CPc與發送側埠 CPt之間。此外，由電容值C234構成的電容器234連接在天線側埠 CPc與接收側埠 CPr之間。並且，由電容值C236構成的電容器236連接在發送側埠 CPt與接收側埠 CPr之間。
[0056]將這些電容器232、234、236的電容值C232、C234> C236設定為能獲得以下特性。
[0057]對GSM900發送信號旋轉相位，以使得從發送側埠 CPt觀察天線側埠 CPc時得到的阻抗、以及從天線側埠 CPc觀察接收側埠 CPr時得到的阻抗為50 Ω左右。同時，旋轉相位，以使得從發送側埠 CPt觀察接收側埠 CPr時得到的阻抗和從天線側埠 CPc觀察發送側埠 CPt時得到的阻抗接近無限大。
[0058]通過連接由這樣的電容值C232、C234、C236構成的電容器232、234、236，如圖3 (B)的實線所示，在GSM900發送信號的頻帶中，能降低從發送側埠 CPt傳輸至天線側埠 CPc的信號的插入損耗，從而得到改善。同時，如圖3 (B)的虛線所示，在GSM900發送信號的頻帶中，能增加對從發送側埠 CPt傳輸至接收側埠 CPr的信號的衰減量。
[0059]由此，可變循環器20在發送GSM900發送信號時，能以低損耗將GSM900發送信號從發送側埠 CPt傳輸至天線側埠 CPc。並且，可變循環器20能充分地抑制GSM900發送信號從發送側埠 CPt繞回到接收側埠 CPr的情況，因此能充分地確保收發之間的隔離性。
[0060]此外，通過連接由這樣的電容值C232、C234、C236構成的電容器232、234、236，如圖3
(D)的實線所示，在GSM900接收信號的頻帶中，能降低從天線側埠 CPc傳輸至接收側埠CPr的信號的插入損耗降低，從而得到改善。同時，如圖3 (D)的虛線所示，在GSM900接收信號的頻帶中，能增加對從天線側埠 CPc傳輸至發送側埠 CPt的信號的衰減量。
[0061]如上所述，若使用本實施方式的可變循環器，則能以低損耗分別收發頻帶不同的多個發送信號以及接收信號，並且對於任意一個通信信號均能確保發送電路與接收電路之間的隔離性。
[0062]接著，對發送側濾波器30的具體結構進行說明。如圖2所示，發送側濾波器30包括 SAW 濾波器 311、312、開關 321、322。
[0063]SAff濾波器311是將GSM850發送信號的頻帶設為通頻帶、且將其他頻帶設為衰減頻帶的濾波器。SAW濾波器312是將GSM9000發送信號的頻帶設為通頻帶、且將其他頻帶設為衰減頻帶的濾波器。
[0064]開關321的共用端子連接至高頻前端模塊10的發送信號外部輸入端子Ptx。開關321根據來自開關控制部903的開關控制信號，將共用端子與兩個獨立端子中的某一個相連接。開關321的一個獨立端子連接至濾波器SAW濾波器311，開關321的另一個獨立端子連接至濾波器SAW濾波器312。
[0065]開關322的共用端子連接至循環器21的發送側埠 CPt。開關322根據來自開關控制部903的開關控制信號，將共用端子與兩個獨立端子中的某一個相連接。開關322的一個獨立端子連接至濾波器SAW濾波器311，開關322的另一個獨立端子連接至濾波器SAW濾波器312。
[0066]在這樣的結構中，在發送GSM850發送信號時,控制開關321、322以將信號傳輸至SAW濾波器311。另一方面，在發送GSM900發送信號時，控制開關321、322以將信號傳輸至SAff濾波器312。由此，發送側濾波器30在發送GSM850發送信號時，抑制與GSM850發送信號同時輸入的高頻信號等噪聲，並將GSM850發送信號輸出至可變循環器20的循環器21。此外，發送側濾波器30在發送GSM900發送信號時，抑制與GSM900發送信號同時輸入的高頻信號等噪聲，並將GSM900發送信號輸出至可變循環器20的循環器21。
[0067]接著，對接收側濾波器40的具體結構進行說明。如圖2所示，接收側濾波器40包括 SAff 濾波器 411、412、開關 421,422ο
[0068]SAW濾波器411是將GSM850接收信號的頻帶設為通頻帶、且將其他頻帶設為衰減頻帶的濾波器。SAW濾波器412是將GSM900接收信號的頻帶設為通頻帶、且將其他頻帶設為衰減頻帶的濾波器。
[0069]開關421的共用端子連接至循環器21的接收側埠 Cpr。開關421根據來自開關控制部903的開關控制信號，將共用端子與兩個獨立端子中的某一個相連接。開關421的一個獨立端子連接至濾波器SAW濾波器411，開關421的另一個獨立端子連接至濾波器SAW濾波器412。
[0070]開關422的共用端子連接至高頻前端模塊10的接收信號外部輸出端子Prx。開關422根據來自開關控制部903的開關控制信號，將共用端子與兩個獨立端子中的某一個相連接。開關422的一個獨立端子連接至濾波器SAW濾波器411，開關422的另一個獨立端子連接至濾波器SAW濾波器412。
[0071]在這樣的結構中，在接收GSM850接收信號時，控制開關421、422以將信號傳輸至SAW濾波器411。另一方面，在接收GSM900接收信號時，控制開關421、422以將信號傳輸至SAW濾波器412。由此，接收側濾波器40在接收GSM850接收信號時，抑制由GSM850接收信號以外的頻率分量構成的噪聲，並將GSM850接收信號輸出至接收信號外部輸出端子Prx。此外，接收側濾波器30在接收GSM900接收信號時，抑制由GSM900接收信號以外的頻率分量構成的噪聲，並將GSM900接收信號輸出至接收信號外部輸出端子Prx。
[0072]通過如此構成接收濾波器40，即使是從共用的發送信號外部輸入端子Ptx輸入多個發送信號、並從共用的接收信號外部輸出端子Prx輸出多個接收信號的結構，也能利用與上述可變循環器20的效果產生的複合效果，對任意一個發送信號以及接收信號均能確保發送信號外部輸入端子Ptx與接收信號外部輸出端子Prx之間的隔離性，換言之，通信控制部901的發送控制部911與接收控制部912之間的隔離性處於非常高的狀態。
[0073]此外，在利用現有的SPnT的開關來實現本實施方式這樣的特性的情況下，需要GSM850發送用、GSM850接收用、GSM900發送用、GSM900接收用的獨立端子，因此需採用SP4T開關，但在本實施方式的結構中，無需這樣的多分支型的開關，因此易於進一步小型化。並且，隨著進行收發的通信信號個數的增加，SPnT型開關也增大，因此顯著地體現出了本實施方式的結構的優異性。即，能夠實現在具有充分的傳輸特性的同時、能進一步小型化的高頻前端模塊。
[0074]接下來，參照附圖，對實施方式2所涉及的高頻前端模塊進行說明。圖4是包含本實施方式所涉及的高頻前端模塊IOA的收發模塊900A的電路圖。本實施方式的高頻前端模塊IOA僅發送側濾波器30A、接收側濾波器40A的內部結構有所不同，其他的結構與實施方式I所示的高頻前端模塊10相同。因而，僅對不同之處進行說明。
[0075]發送側濾波器30A包括SAW濾波器311、312。這些SAW濾波器311、312與實施方式I相同。
[0076]SAff濾波器311的一端經由相位調整線路331A與發送信號外部輸入端子Ptx相連接。SAW濾波器311的另一端經由相位調整線路331B與循環器21的發送側埠 CPt相連接。相位調整線路331A、331B的某一個或者兩者以旋轉相位的電長度來形成，以使得在GSM900發送信號的頻帶中，從發送信號外部輸入端子Ptx觀察SAW濾波器311側時得到的阻抗接近無限大。
[0077]SAff濾波器312的一端經由相位調整線路332A與發送信號外部輸入端子Ptx相連接。SAW濾波器312的另一端經由相位調整線路332B與循環器21的發送側埠 CPt相連接。相位調整線路332A、333B的某一個或者兩者以旋轉相位的電長度來形成，以使得在GSM850發送信號的頻帶中，從發送信號外部輸入端子Ptx觀察SAW濾波器312側時得到的阻抗接近無限大。
[0078]利用這樣的結構，GSM850發送信號經由SAW濾波器311被傳輸至循環器21。此時，對於GSM850發送信號，相位調整線路331A也起到發送信號外部輸入端子Ptx和SAW濾波器311之間的匹配電路的功能。此外，對於GSM850發送信號，相位調整線路331B也起到SAW濾波器311和循環器21之間的匹配電路的功能。由此，在發送GSM850發送信號時，能以低損耗將GSM850發送信號從發送信號外部輸入端子Ptx傳輸至循環器21。[0079]此外，GSM900發送信號經由SAW濾波器312被傳輸至循環器21。此時，對於GSM900發送信號，相位調整線路332A也起到發送信號外部輸入端子Ptx和SAW濾波器312之間的匹配電路的功能。此外，對於GSM900發送信號，相位調整線路332B也起到SAW濾波器312和循環器21之間的匹配電路的功能。由此，在發送GSM900發送信號時，能以低損耗將GSM900發送信號從發送信號外部輸入端子Ptx傳輸至循環器21。
[0080]接收側濾波器40A包括SAW濾波器411、412。這些SAW濾波器411、412與實施方式I相同。
[0081]SAW濾波器411的一端經由相位調整線路431A與循環器21的接收側埠 Cpr相連接。SAW濾波器411的另一端經由相位調整線路431B與接收信號外部輸出端子Prx相連接。相位調整線路431A、431B的某一個或者兩者以旋轉相位的電長度來形成，以使得在GSM900接收信號的頻帶中，從循環器21的接收側埠 Cpr觀察SAW濾波器411側時得到的阻抗接近無限大。
[0082]SAff濾波器412的一端經由相位調整線路432A與循環器21的接收側埠 Cpr相連接。SAW濾波器412的另一端經由相位調整線路432B與接收信號外部輸出端子Prx相連接。相位調整線路432A、432B的某一個或者兩者以旋轉相位的電長度來形成，以使得在GSM850接收信號的頻帶中，從循環器21的接收側埠 Cpr觀察SAW濾波器412側時得到的阻抗接近無限大。
[0083]利用這樣的結構，GSM850接收信號經由SAW濾波器411被傳輸至接收信號外部輸出端子Prx。此時，對於GSM850接收信號，相位調整線路43IA也起到循環器21和SAW濾波器411之間的匹配電路的功能。此外，對於GSM850接收信號，相位調整線路43IB也起到SAW濾波器411和接收信號外部輸出端子Prx之間的匹配電路的功能。由此，在接收GSM850接收信號時，能以低損耗將GSM850接收信號從循環器21傳輸至接收信號外部輸出端子Prx。
[0084]此外，GSM900接收信號經由SAW濾波器412被傳輸至接收信號外部輸出端子Prx。此時，對於GSM900接收信號，相位調整線路432A也起到循環器21和SAW濾波器412之間的匹配電路的功能。此外，對於GSM900接收信號，相位調整線路432B也起到SAW濾波器412和接收信號外部輸出端子Prx之間的匹配電路的功能。由此，在接收GSM900接收信號時，能以低損耗將GSM900接收信號從循環器21傳輸至接收信號外部輸出端子Prx。
[0085]根據以上的結構，能獲得與實施方式I相同的作用效果。並且，在本實施方式的結構中，由於發送側濾波器30A、接收側濾波器40A中未使用開關，因此能以更為簡單的結構來實現高頻前端模塊10A。此外，相位調整線路也能起到匹配電路的功能，因此無需另外設置匹配用電路元件，從而能進一步實現簡單的結構。並且，由於開關控制部903A僅執行可變循環器20的開關控制，因此能使控制簡單化。
[0086]接下來，參照附圖，對實施方式3所涉及的高頻前端模塊進行說明。圖5是包含本實施方式所涉及的高頻前端模塊IOB的收發模塊900B的電路圖。本實施方式的高頻前端模塊IOB僅發送側濾波器30B、接收側濾波器40B的內部結構有所不同，其他的結構與實施方式1、實施方式2的高頻前端模塊10、10A相同。因而，僅對不同之處進行說明。
[0087]發送側濾波器30B包括SAW濾波器311、312。這些SAW濾波器311、312與實施方式I相同。
[0088]SAff濾波器311的一端與實施方式I同樣地經由開關321與發送信號外部輸入端子Ptx相連接。SAW濾波器311的另一端與實施方式2同樣地經由相位調整線路331B與循環器21的發送側埠 CPt相連接。SAW濾波器312的一端與實施方式I同樣地經由開關321與發送信號外部輸入端子Ptx相連接。SAW濾波器312的另一端與實施方式2同樣地經由相位調整線路332B與循環器21的發送側埠 CPt相連接。
[0089]在這種結構中，利用開關控制部903B進行與實施方式I相同的開關控制，由此GSM850發送信號經由SAW濾波器311被傳輸至循環器21，GSM900發送信號經由SAW濾波器312被傳輸至循環器21。此時，相位調整線路331B、332B起到SAW濾波器311、312和循環器21之間匹配電路的功能。由此，能降低GSM850發送信號、GSM900發送信號的傳輸損耗。
[0090]接收側濾波器40B包括SAW濾波器411、412。這些SAW濾波器411、412與實施方式I相同。
[0091]SAW濾波器411的一端與實施方式2同樣地經由相位調整線路431A與循環器21的發送側埠 CPt相連接。SAW濾波器411的另一端與實施方式I同樣地經由開關422與接收信號外部輸出端子Prx相連接。SAW濾波器412的一端與實施方式2同樣地經由相位調整線路432A與循環器21的發送側埠 CPt相連接。SAW濾波器412的另一端與實施方式I同樣地經由開關422與接收信號外部輸出端子Prx相連接。
[0092]在這種結構中，利用開關控制部903B進行與實施方式I相同的開關控制，由此GSM850接收信號經由SAW濾波器411從循環器21被傳輸至接收信號外部輸出端子Prx，GSM900發送信號經由SAW濾波器312從循環器21被傳輸至接收信號外部輸出端子Prx。此時，相位調整線路43ΙΑ、432A起到循環器21和SAW濾波器411、412之間的匹配電路的功能。由此，能降低GSM850接收信號、GSM900接收信號的傳輸損耗。
[0093]根據以上的結構，也能獲得與實施方式I相同的作用效果。並且，在本實施方式的結構中，由於發送側濾波器30B、接收側濾波器40B中所使用的開關數量減半，因此能以簡單的結構來實現高頻前端模塊10B。此外，相位調整線路也起到匹配電路的功能，因此無需另外設置匹配用電路元件，從而能進一步實現簡單的結構。並且，開關控制部903B的控制也比實施方式I的開關控制部903更為簡單。
[0094]接下來，參照附圖，對實施方式4所涉及的高頻前端模塊進行說明。圖6是包含本實施方式所涉及的高頻前端模塊IOC的收發模塊900C的電路圖。本實施方式的高頻前端模塊IOC僅可變循環器20C的內部結構有所不同，其他的結構與實施方式I的高頻前端模塊IOA相同。因而，僅對不同之處進行說明。
[0095]可變循環器20C包括循環器21、可變電容元件241、242、243。循環器21與實施方式I所示的循環器相同。循環器21的天線側埠 CPc與發送側埠 CPr之間連接有可變電容元件241。天線側埠 CPc與接收側埠 CPr之間連接有可變電容元件242。發送側埠 CPt與接收側埠 CPr之間連接有可變電容元件243。這些可變電容元件241、242、243相當於「調整電路」。
[0096]可變電容元件241、242、243根據傳輸的信號來控制電容值。可變電容元件241、242、243例如由能根據施加電壓來調整靜電電容的MEMS (Micro Electro MechanicalSystems:微電子機械系統)元件、可變電容二極體等實現。
[0097]根據以上的結構，也能獲得與實施方式I相同的作用效果。並且，在本實施方式的結構中，能詳細地調整連接在循環器21的各埠之間的電容器的電容值，因此對於GSM850通信信號(發送信號以及接收信號)、GSM900通信信號(發送信號以及接收信號)，能更詳細地分別調整阻抗。由此，能夠進一步抑制傳輸損耗。
[0098]接下來，參照附圖，對實施方式5所涉及的高頻前端模塊進行說明。圖7是包含本實施方式所涉及的高頻前端模塊IOD的收發模塊900D的電路圖。本實施方式的高頻前端模塊IOD僅發送側濾波器30D、40D的內部結構有所不同，其他的結構與實施方式4的高頻前端模塊IOC相同。因而，僅對不同之處進行說明。
[0099]發送側濾波器30D由能利用控制信號來調整通頻帶與衰減頻帶的可變濾波器341構成。可變濾波器341具有以下結構:即，能進行調整，從而使得在發送GSM850發送信號時以GSM850發送信號的頻帶為通頻帶，且以其他頻帶為衰減頻帶。可變濾波器341具有以下結構:即，能進行調整，從而使得在發送GSM900發送信號時以GSM900發送信號的頻帶為通頻帶，且以其他頻帶為衰減頻帶。
[0100]接收側濾波器40D由能利用控制信號來調整通頻帶與衰減頻帶的可變濾波器441構成。可變濾波器441具有以下結構:即，能進行調整，從而使得在接收GSM850接收信號時以GSM850接收信號的頻帶為通頻帶，且以其他頻帶為衰減頻帶。可變濾波器441具有以下結構:即，能進行調整，從而使得在接收GSM900接收信號時以GSM900接收信號的頻帶為通頻帶，且以其他頻帶為衰減頻帶。
[0101]通過具有這種結構，能進一步減少高頻前端模塊IOD的電路結構要素。
[0102]另外，在上述的說明中示出了在天線側埠 CPc、發送側埠 CPt以及接收側埠CPr各自之間均連接有電容器的示例，但只要能實現上述的阻抗調整功能，也可在它們之間連接至少一個電容器。上述說明中示出了利用電容器來旋轉相位的結構，但也可利用電感等其他的能由電路結構實現阻抗調整的電路元件來旋轉相位，從而實現所期望的阻抗調難
iF.0
[0103]另外，在上述說明中，對利用SAW濾波器作為發送側濾波器或者接收側濾波器的示例進行了說明，但也可使用BAW濾波器等彈性波濾波器來代替SAW濾波器。尤其優選為通頻帶較窄、且通頻帶兩端的衰減特性較為急劇的濾波器。
標號說明
[0104]10、10A、10B、10C、10DU0P 高頻前端模塊 20可變循環器
21循環器 221、222、223 開關 231、232、233、234、235、236 電容器 241、242、243 可變電容元件 30.30A發送側濾波器 311,312 SAW 濾波器 321,322 開關
331A、331B、332A、332B 相位調整線路 341可變濾波器 40、40A發送側濾波器411,412 SAW 濾波器421,422 開關
431A、431B、432A、432B 相位調整線路441可變濾波器90開關
91,92 SAW雙工器93共用器94 SAff濾波器95、96低通濾波器
900、900A、900B、900C、900D、900P 收發模塊
901通信控制部911發送控制部912接收控制部902天線
903、903A、903B、903C、903D、903P Sff 控制部971、972、973、974功率放大器
【權利要求】
1.一種高頻前端模塊，該高頻前端模塊對於多種通信信號，利用共用的天線發送所述多種通信信號的發送信號，接收所述多種通信信號的接收信號，其特徵在於，包括: 循環器，該循環器包括與所述共用天線相連的天線側埠，輸出所述接收信號的接收信號側埠，以及輸入所述發送信號的發送側埠，且將所述發送信號從所述發送側埠傳輸至所述天線側埠，將所述接收信號從所述天線側埠傳輸至所述接收側埠 ； 發送側濾波器，該發送側濾波器與所述循環器的所述發送側埠相連接；以及 接收側濾波器，該接收側濾波器與所述循環器的所述接收側側埠相連接， 所述循環器包括調整電路，該調整電路根據所述通信信號，對從所述發送側埠到所述天線側埠的傳輸特性，從所述天線側埠到所述接收側埠的傳輸特性，以及從所述發送側埠到所述接收側埠的截斷特性進行調整， 所述發送側濾波器以及所述接收側濾波器包括能根據所述通信信號的頻帶來調整通頻帶以及衰減頻帶的可變型濾波器。
2.如權利要求1所述的高頻前端模塊，其特徵在於， 所述調整電路包括: 連接在所述發送側埠與所述天線側埠之間的第一可變阻抗電路，連接在所述天線側埠與所述接收側埠之間的第二可變阻抗電路，以及連接在所述發送側埠與所述接收側埠之間的第三可變阻抗電路中的至少一個。
3.如權利要求2所述的高頻前端模塊，其特徵在於， 所述第一可變阻抗電路、所述第二可變阻抗電路、所述第三可變阻抗電路是可變電容電路。
4.如權利要求3所述的高頻前端模塊，其特徵在於， 所述可變電容電路包括: 循環器用開關元件；以及 利用該循環器用開關元件選擇性地連接的多個電容固定型電容器。
5.如權利要求1至4中任一項所述的高頻前端模塊，其特徵在於， 所述可變型濾波器包括: 多個SAW濾波器，該多個SAW濾波器按所述多種通信信號的每一種所利用的頻帶來設定通頻帶；以及 濾波器用開關元件，該濾波器用開關元件選擇性地連接該多個SAW濾波器。
6.如權利要求1至5中任一項所述的高頻前端模塊，其特徵在於， 所述可變型濾波器包括: 多個SAW濾波器，該多個SAW濾波器按所述多種通信信號的每一種所利用的頻帶來設定通頻帶；以及 阻抗調整電路，該阻抗調整電路對阻抗進行調整，以使得通信信號僅輸入輸出到與要傳輸的通信信號相對應的SAW濾波器。
7.如權利要求6所述的高頻前端模塊，其特徵在於， 在與多個所述SAW濾波器的所述循環器相連接的埠側，連接有所述阻抗調整電路，在與多個所述SAW濾波器的所述循環器相連接的埠側的相反側，連接有所述濾波器用開關元件。
8.如權利要求6或7所述的高頻前端模塊，其特徵在於， 所述阻抗調整電路由與多個所述SAW濾波器相連接且電長度經調整後的傳輸線路來構 成。
【文檔編號】H03H7/38GK103748795SQ201280040867
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年8月8日 優先權日:2011年8月24日
【發明者】早藤久夫, 降谷孝治 申請人:株式會社村田製作所