高頻電路裝置、天線共享裝置和通信設備的製作方法
2023-12-02 03:25:11 2
專利名稱：高頻電路裝置、天線共享裝置和通信設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於諸如天線共享裝置的微波頻帶的高頻電路裝置和通信設備。
具有多個形成在電路基片上的高頻電路的高頻電路裝置是已知的。一個例子是天線共享裝置，其中高頻電路的發送濾波器和接收濾波器安裝在一個電路基片上。在這種情況下，一個接地電極大致上設置在電路基片除用於傳輸終端、天線終端和接收終端的區域外的整個安裝表面(後側)。該接地電極是發送濾波器和接收濾波器公用的。
對於可攜式電話系統，舉例的系統中，同時進行發送和接受，諸如模擬系統、CDMA系統等等。用於這些系統中的天線共享裝置具有如此的頻率特性(下面稱為隔離特性)，從而由接收濾波器將發送信號衰減，使得通過接收濾波器，防止發送信號強烈影響接受系統電路的低噪聲放大器等等。
但是，在上述天線共享裝置中，接地電極是發送濾波器和接收濾波器公用的。因此，有時候發送濾波器的地電流和接收濾波器的地電流在接地電極中相互電磁幹擾，並耦合。當發生電磁耦合時，隔離特性惡化。為了克服上述問題，本發明的較佳實施例獨立提供了一種高頻電路裝置、天線共享裝置和通信設備，其中可以抑制高頻電路的地電流之間的電磁耦合。
本發明的一個較佳實施例提供了一種高頻電路裝置，它包含多個設置在單片電路基片上的高頻電路，所述多個高頻電路的每一個的接地電極，所述接地電極在電路基片上相互不連接。更具體地說，為多個高頻電路的每一個高頻電路在電路基片上設置接地電極。為接地電極提供一個縫隙使之相互隔離。至少可以使用多個高頻電路中的一個，例如包含同軸介質諧振器的濾波器、集成型介質濾波器，或具有電壓控制電抗元件的可變頻帶型濾波器。
通過上述配置，防止了各個高頻電路的地電流在接地電極中電磁幹擾，由此可以防止高頻電路的地電流之間的電磁耦合。
較好地，將構成高頻電路的電子元件安裝到電路基片上，在相鄰的高頻電路之間設置縫隙，並且設置在接地電極之間的縫隙的位置重疊於設置在高頻電路之間的縫隙的位置。由此，可以防止當構成高頻電路的電子元件相互接觸時引起的地電流的電磁耦合，另外，可以防止高頻電路中的地電流在接地電極中電磁耦合。
還有，較好地，設置屏蔽蓋相應於多個高頻電路的每一個，並且將屏蔽蓋連接到相互獨立的接地電極，由此，可以更為有效地防止高頻電路的地電流之間在接地電極中電磁耦合。
較好地，在本發明的高頻電路裝置中，高頻電路中的至少兩個具有公共輸入輸出終端，並且兩個高頻電路的各個接地電極的各個輸入輸出終端附近的部分通過電氣連接部分相互電氣連接。
當在實踐中將高頻電路裝置安裝在諸如行動電話等電子裝置中時，在多個高頻電路的每一個的接地電極相互不連接的情況下，根據高頻電路裝置將要安裝到的印刷電路基片的接地電極的形狀和尺寸，接地在某些情況下是不充分的。在這種情況下，可以通過電氣連接部分使多個接地電極的預定部分連接而達到充分接地。由於僅僅在每一個接地電極的一部分中進行傳導，故高頻電路的地電流之間的電磁耦合是可以忽略的。
另外，在根據本發明的天線共享裝置和通信設備中，每一個得設置有具有上述特徵的高頻電路裝置。相應地，可以抑制高頻電路的地電流之間的電磁耦合，並可以得到極好的隔離特性。
下面，參照附圖，描述根據本發明的高頻電路裝置、天線共享裝置和通信設備。
圖1是一個透視圖，示出根據本發明的第一實施例的天線共享裝置的安裝結構；圖2是圖1所示的天線共享裝置的電路圖；圖3是一個截面圖示出用於圖1所示的天線共享裝置中的諧振器的一個例子；圖4是圖1所示的天線共享裝置的平面圖；圖5是用於圖1所示的天線共享裝置中的電路基片的平面圖(從其安裝表面側看)；圖6是曲線圖，示出圖1所示的天線共享裝置的隔離特性；圖7示出了用於圖1中的天線共享裝置的電路基片的底部的修改例子；圖8是根據本發明的第二實施例的天線共享裝置的透視圖9是圖8所示的天線共享裝置的電路圖；圖10是用於圖8所示的天線共享裝置中的電路基片的平面圖(從諧振器安裝表面側看)；圖11是用於圖8所示的天線共享裝置中的電路基片的平面圖(從安裝表面側看)；圖12是根據本發明的第三實施例的天線共享裝置的透視圖；圖13是根據本發明的第四實施例的天線共享裝置的透視圖；圖14是根據本發明的另一個實施例的高頻電路裝置的平面圖；圖15是根據本發明的另一個實施例的通信設備的方框圖；圖16是根據本發明的再一個實施例的高頻電路裝置的平面圖；圖17是用於圖16所示的高頻電路裝置中的電路基片的平面圖(從安裝表面看)；圖18是圖16所示的高頻電路裝置的電路圖。
圖1是透視圖，示出一個天線共享裝置1，它具有安裝在電路基片30上的元件。在天線共享裝置1中，將發送濾波器9電氣連接在發射終端Tx和天線終端ANT之間，而將接收濾波器10電氣連接在接收終端Rx和天線終端ANT之間。天線終端ANT是在發送濾波器9和接收濾波器10之間公用的。發送濾波器9包含諧振器2、3和4、電容器C1、C2和C3、線圈L1、L2和L3，以及電容器陣列基片15。另一方面，接收濾波器10包含諧振器5、6、7和8，電容器C8和C13、電容器陣列基片16。四個電容器C9到C12設置在電容器陣列基片16上。
圖2是天線共享裝置1的電路圖。發送濾波器9是帶阻濾波器，它包含連接成三級的諧振電路。諧振器2通過諧振電容器C1電氣連接到傳輸終端Tx。包含諧振器2和諧振電容器C1的串聯諧振電路、包含諧振器3和諧振電容器C2的串聯諧振電路以及包含諧振器4和諧振電容器C3的串聯諧振電路通過耦合線圈L1和L2相互電氣連接。電容器C4、C5和C6並聯地電氣連接到這三個分開的串聯諧振電路。通過L形狀的LC電路，將天線終端ANT電氣連接到包含諧振器4和諧振電容器C3的串聯諧振電路，其中LC電路包含耦合線圈L3和電容器C7。諧振電容器C1到C3確定了阻帶衰減。
接收濾波器10是一個帶通濾波器，它包含連接成四級的諧振電路。通過耦合電容器C8將諧振器5電氣連接到天線終端ANT。通過耦合電容器C9；C11和C13，將包含諧振器5的串聯諧振電路、諧振器6和諧振電容器C10電氣連接到包含諧振器7、諧振器8和諧振電容器C12的串聯諧振電路。
於是，作為諧振器2到8，使用λ/4的同軸介質諧振器，例如，如圖3所示。在圖3中，諧振器2示為一個典型的諧振器。介質諧振器2到8中的每一個都包含圓柱狀介質17，它由具有高介電常數的材料製成(諸如TiO2型的陶瓷等等)，還有設置在圓柱狀介質17的外部周圍的表面上的外部導體18，還有設置在圓柱狀介質17的內壁上的內部導體19。外部導體18與內部導體19在介質17的一側上的開口的端面17a(以後稱為開口側端面17a)處電氣開路(分開)，並在另外一側上的開口端面17b(下面稱為短路側端面17b)處電氣短路(連接到)內部導體19。介質諧振器2通過開口側底表面17a處的導體20電氣連接到電容器C1。各個介質諧振器2到4的外部導體18電氣連接到發送濾波器接地電極21(下面將描述)。各個介質諧振器5到8的外部導體18電氣連接到接收濾波器接地電極22。這些介質諧振器2到8在外部導體18處相互焊接，由此形成整體。
如圖1所示，電路基片30設置有發射終端Tx、天線終端ANT和接收終端Rx，它們設置在電路基片的邊緣部分。如圖4所示，在電路基片30的諧振器安裝表面30a側(圖1中的上表面)形成信號圖案和接地電極24。接地電極24大致上佔領了諧振器安裝表面30a的一半面積。諧振器2到8整體地焊接到接地電極24。另一方面，在電路基片30的安裝表面30b上(圖1的下側)，如圖5所示，形成有發送濾波器接地電極21和接收濾波器接地電極22(由斜線表示)。即，形成在電路基片30的諧振器安裝表面30a上的接地電極24是發送濾波器9和接收濾波器10公用的。另一方面，形成在安裝表面30b上的接地電極21和22分別是發送濾波器9和接收濾波器10專用的。通孔如圖5所示地設置。
形成在電路基片30的安裝表面30b上的發送濾波器接地電極21和接收濾波器接地電極22通過縫隙23相互隔離，它們相互不連接。縫隙23的寬度設置在例如0.2到1.0mm範圍內。縫隙23的縱向設置得平行於介質諧振器2到8的內部導體19的縱向。縫隙23覆蓋發送濾波器9和接收濾波器10相鄰的部分(更具體地說，在諧振器4和5相鄰的位置。)通過使用通孔或使端部21a到21d彎曲到電路基片30的端面上，發送濾波器接地電極21電氣連接到形成在諧振器安裝表面30a上的接地電極24。還有，通過使用通孔26或通過使端部22a到22e彎曲到電路基片30的端面上，將接收濾波器接地電極22電氣連接到接地電極24。
在具有上述配置的天線共享裝置中，從發送系統電路進入發射終端Tx的發送信號通過發送濾波器9輸出到天線終端ANT，而通過天線終端ANT接受到的接收信號通過接收濾波器10從接收終端Rx輸出到接收系統電路。
發送濾波器接地電極21和接收濾波器接地電極22相互不連接。相應地，發送濾波器9的地電流與接收濾波器10的地電流在電路基片30的安裝表面30b上相互電氣獨立。由此，濾波器9和10的地電流不會在電路基片30的安裝表面30b上的接地電極21和22上相互電磁幹，並且可以抑制濾波器9和10的地電流之間的電磁耦合。結果，可以得到一種天線共享裝置1，它在發射終端Tx和接收終端Rx之間具有極好的絕緣特性。圖6示出了天線共享裝置1的絕緣特性(見實線32)。為了比較，還示出了傳統的天線共享裝置的隔離特性(見虛線33)，由此可以發現，天線共享裝置的接收濾波器中發送信號的衰減被破壞。
另外，在發送濾波器接地電極21和接收濾波器接地電極22相互不連接的情況下，當將天線共享裝置1在實際中用於行動電話等裝置時(這依賴天線共享裝置1所要安裝的印刷電路板的接地電極的形狀和大小)時，接地有時變得不充分。如圖7所示，通過導體35，電氣連接接地電極21和22的天線終端附加的部分，可以得到充分的接地。由於接地電極21和22之間的傳導僅通過它們的一小部分達到，故濾波器9和10之間通過導體35產生的不理想的電磁耦合是可以忽略的。
第二實施例(圖8到11)圖8是一個天線共享裝置39的透視圖，它的電路基片40上安裝了元件。在天線共享裝置39中，發送側電路55(見圖9)電氣連接在發射終端Tx和天線終端ANT之間，而接收側電路56電氣連接在接收終端Rx和天線終端ANT之間。
圖9是天線共享裝置39的電路圖。發送側電路55包含變頻帶阻濾波器電路57和相位電路59。變頻帶阻濾波器電路57包含連接成二級的諧振電路，還包含諧振器2，它通過諧振電容器C1電氣連接到發射終端Tx，以及諧振器3，它通過諧振電容器C2電氣連接到相位電路59。諧振電容器C1和C2確定阻帶衰減。串聯諧振電路(包含諧振器2和諧振電容器C1)通過耦合線圈L1，電氣連接到包含諧振器3和諧振電容器C2的串聯諧振電路。另外，電容器C5和C6電氣並聯到這兩個串聯諧振電路。
對於諧振器2和諧振電容器C1之間的中間節點，電抗元件PIN二極體D1通過可變頻帶電容器C3電氣並聯到諧振器2，其陰極連接到發送電路接地電極44(下面描述)。另一方面，對於諧振器3和諧振電容器C2之間的中間節點兩個PIN二極體D2和D3的串聯組合通過可變頻帶電容器C4電氣並聯到諧振器3。PIN二極體D2的陰極和陽極分別電氣連接到可變頻帶電容器C4和PIN二極體D3的陽極。將PIN二極體D3的陰極連接到發送電路接地電極44。可變頻帶電容器C3和C4用於改變可變頻帶帶阻濾波器電路57的衰減特性的兩個衰減極點頻率。另外，將扼流線圈L4連接在PIN二極體D2的陰極和發送電路接地電極44之間，從而當PIN二極體D1和D2接通時直流電流流過。
電壓控制終端CONT1通過控制電壓供應電阻器R1、電容器C22和扼流線圈L2電氣連接到PIN二極體D1的陽極和可變頻帶電容器C3之間的中間節點，另外，還通過控制電壓供應電阻器R1、電容器C22和扼流線圈L3電氣連接到PIN二極體D2和D3之間的節點。
相位電路59是T形狀的，並包含電氣連接在帶阻濾波器電路57和天線終端ANT之間的線圈L20、電氣連接在接收電路接地電極45(下面描述)和天線終端ANT之間的電容器C15，電氣連接在接收側電路56的帶通濾波器電路58(下面描述)和天線終端ANT之間的線圈L21。
另一方面，接收側電路56包含變頻帶通濾波器電路58和相位電路59。在第二實施例中，接收側電路56具有和發送側電路55公用的相位電路59。不用說，發送側電路55和接收側電路56可以具有相互獨立的相位電路。
帶通濾波器電路58包含連接成三級的諧振電路，並包含通過諧振線圈L9電氣連接到相位電路59的諧振器4，通過諧振線圈L10電氣連接到接收終端Rx的諧振器6，和通過耦合電容器C11、C12、C13和C14電氣連接在諧振器4和6之間的諧振器5。
對於諧振器4和諧振線圈L9之間的中間節點，包含可變頻帶電容器C7和PIN二極體D4的串聯電路電氣並聯到諧振器4，PIN二極體D4的陰極連接到接收電路接地電極42(下面將描述)。對於諧振器5和耦合電容器C12和C13之間的中間節點，包含可變頻帶電容器C8和PIN二極體D5的串聯電路電氣並聯到諧振器5，PIN二極體D5的陰極連接到接收電路接地電極45。對於諧振器6和諧振線圈L10之間的中間節點，包含可變頻帶電容器C9和PIN二極體D6的串聯電路電氣並聯到諧振器6，PIN二極體D6的陰極電氣連接到接收電路接地電極42。
電壓控制終端CONT2通過控制電壓供應電阻器R2、電容器C23和扼流線圈L6電氣連接到PIN二極體D4和可變頻帶電容器C7之間的中間節點，並通過控制電壓供應電阻器R2、電容器C23和扼流線圈L8電氣連接到PIN二極體D6的陽極和可變頻帶電容器C9之間的中間節點。
另外可以使用λ/4同軸介質諧振器作為諧振器2到6。介質諧振器2和3的外部導體電氣連接到發送電路接地電極41(下面描述)。介質諧振器4到6的外部導體電氣連接到接收電路接地電極42。
電路基片40的邊緣部分設置有發射終端Tx、天線終端ANT和接收終端Rx，如圖8所示。如圖10所示，在電路基片40的諧振器安裝表面40a(圖8中的上側)上形成信號圖案、發送電路接地電極41和接收電路接地電極42。如圖11所示，發送電路接地電極44和接收電路接地電極45形成在電路基片40的安裝表面40b(圖8的下側)上。在圖10和11中，接地電極41、42、44和45由斜線表示，並示出通孔47。
形成在電路基片40的諧振器安裝表面40a上的發送電路接地電極41和接收電路接地電極42通過縫隙43相互絕緣。形成在電路基片40的安裝表面40b上的發送電路接地電極44和接收電路接地電極45由縫隙46相互絕緣，其中縫隙46的一部分是曲折的。縫隙43和46的縱向設置得平行於介質諧振器2到6的內部導體的縱向。縫隙43和46在發送電路55和接收側電路56相鄰的部分(即諧振器3和4相鄰的部分)重疊。通過使用通孔47，使端部彎曲到電路基片40的端面上或類似的方法，將發送電路接地電極41電氣連接到發送電路接地電極44。使用通孔47，使其端部彎曲到電路基片40的端面上，或類似的方法，將接收電路接地電極42電氣連接到接收電路接地電極45。
下面將描述具有上述配置的天線共享裝置39的操作。
發送側電路55中可變頻帶帶阻濾波器電路57的陷波頻率由包含可變頻帶電容器C3、諧振電容器C1和諧振器2的諧振系統，以及包含可變頻帶電容器C4、諧振電容器C2和諧振器3的諧振系統的各個諧振頻率確定。當將正電壓作為控制電壓施加給電壓控制終端CONT1時，PIN二極體D1、D2和D3接通。相應地，可變頻帶電容器C3和C4通過PIN二極體D1、D2和D3接地，從而兩個衰減極點頻率都降低，發送側電路5的通帶降低。
相反，當施加負電壓作為控制電壓時，PIN二極體D1，D2和D3斷路。通過在用於將控制電壓施加給電壓控制終端CONT1的控制電路中提供至少100kg的高阻抗，從而沒有電壓施加給電壓控制終端CONT1，也會使PIN二極體D1、D2和D3斷路。因此，可變頻帶電容器C3和C4變成了開路，從而兩個衰減極點頻率增加，發送側電路55的通帶增強。由此，通過用電壓控制可變頻帶電容器C3和C4接地或開路，發送電路55可以給出兩個不同的通帶特性。
另一方面，接收側電路56中的可變頻帶帶通濾波器電路58的通帶頻率由包含可變頻帶電容器C7、諧振電感L9和諧振器4的諧振系統，包含可變頻帶電容器C8和諧振器5的諧振系統、以及包含可變頻帶電容器C9、諧振電感L10和諧振器6的諧振系統的各個諧振頻率確定。當作為正電壓作為控制電壓加到電壓控制終端CONT2，PIN二極體D4，D5和D5導通。相應地，可變頻帶電容器C7、C8和C9分別通過PIN二極體D4、D5和D6接地，並且通帶頻率降低。相反，當施加負電壓作為控制電壓時，PIN二極體D4、D5和D6斷開，由此可變頻帶電容器C7、C8和C9變成開路，通帶頻率增加。由此，通過以電壓控制可變頻帶電容器C7到C9接地或開路，接收側電路56可以給出兩種不同通帶特性。
這種可變頻率帶通電路58是電壓控制的，當將低頻通帶選作發送頻帶時，通帶頻率減小，而當將高頻通帶選作發送頻帶時，通帶頻率增加從而符合兩個通帶的切換(即發送側電路55的高頻通帶和低頻通帶)。由此，可以理想地實現與發送側電路55的相位的匹配。
另外，在天線共享裝置39中，兩個PIN二極體D2和D3的串聯組合僅僅和諧振器3串聯，諧振器3電氣連接到天線終端ANT，並位於接近發送側電路55的天線終端ANT，另外，電壓控制終端CONT1連接到PIN二極體D2和D3的各個陽極，從而可以對高頻電壓分壓。由此，可以有效抑制來自天線終端ANT的發送波F1和發送波F2的互調失真波。
發送電路接地電極41和44相互不連接，並且接收電路接地電極42和45相互不連接。因此，濾波器電路57的地電流和濾波器電路58的地電流相互電氣獨立。相應地在諧振器安裝表面40a和電路基片40的安裝表面40b上形成的接地電極中，濾波器電路57和58的地電流不相互電磁幹擾。由此，可以抑制濾波器電路57和58的地電流之間的電磁耦合。結果，可以得到一種天線共享裝置39，其發射終端Tx和接收終端Rx之間的絕緣特性極好。
在天線共享裝置中，濾波器的地電流之間的電磁耦合可以根據電路基片上的接地電極的安排和尺寸變化。相應地，在某些情況下，濾波器的地電流之間的電磁耦合不能僅僅由給電路基片的接地電極設置縫隙來充分抑制，從而接地電極相互不連接(如在第一和第二實施例中所述)。在將介質諧振器相互焊接的情況下，濾波器的地電流相互電磁耦合，發送濾波器的諧振器和接收濾波器的諧振器通過設置縫隙來互相隔離，從而可以防止濾波器在接地電極中的地電流的電磁耦合，另外，可以防止由濾波器的相互接觸引起的地電流的電磁耦合。
具體地說，例如，在第一實施例中，可以將縫隙61設置在發送濾波器9的諧振器2到4、以及接收濾波器10的諧振器5到8之間，如圖12所示。縫隙61的位置重疊於設置在發送濾波器接地電極21和接收濾波器接地電極22之間的縫隙23的位置，其中所述接地電極21和22形成在電路基片30的安裝表面30b上，如圖4和5所示。
另外，發送濾波器屏蔽蓋62安排得和發送濾波器9的介質諧振器2到4的開口側端面相對，接收濾波器屏蔽蓋63安排得與接收濾波器10的介質諧振器5到8的開口側端面相對。其原因如下。介質諧振器2到8通過屏蔽蓋62和63充分接地，從而保證了天線共享裝置的通帶外面的衰減，並可以進行高質量的通信。對於屏蔽蓋62和63，分別將端部62a和63a焊接到介質諧振器2到4以及5到8的外部導體，並且分別將另外的端部62b和63b焊接到電路基片30的接地電極的端部24a和24b。在屏蔽蓋62和63之間設置縫隙。由此，可以通過使屏蔽蓋62和63相互獨立地電氣連接到相應的濾波器，更為有效地抑制濾波器9和10的地電流之間的電磁耦合。
第四實施例(圖13)在第四實施例中，將描述包含集成的介質濾波器的天線諧振器。如圖13所示，天線共享裝置70包含電路基片71和安裝在電路基片71上的集成型介質濾波器81和82。
集成型濾波器81和82都含有單個的介質塊83，它是長方體形狀的。形成有穿孔84和85，以便從圖13看時，從前部端表面穿透到後部端表面。在介質塊83的外壁上形成外部導體86(從圖13看時的前部端表面除外)。在穿孔84和85的每一個內壁上形成內部導體。穿孔84和85以及它們的內部導體，與外部導體86和介質塊83構成兩個介質諧振器。在每一個介質塊83的相對的側表面上提供外部終端87和88。將介質濾波器81用作發送濾波器，而將介質濾波器82用作接收濾波器。
在電路基片71上設置具有上述配置的介質濾波器81和82，從而每一個穿孔84和85的軸向平行於電路基片71的表面。在電路基片71的邊緣部分形成發射終端Tx、天線終端ANT和接收終端Rx。發送濾波器接地電極72和接收濾波器接地電極73形成在電路基片71的介質濾波器安裝表面71a(圖13中的上側)上。將縫隙74設置在發送濾波器接地電極72和接收濾波器接地電極73之間，從而接地電極72和73都相互隔離。即，兩個電極相互不連接。分別將介質濾波器81和82的外部導體86焊接到接地電極72和73。在介質濾波器81和82之間設置縫隙，並且縫隙的位置重疊於接地電極72和73之間的縫隙74的位置。另外，雖然在圖13中沒有說明，在電路基片71的安裝表面71b(圖13的下側)上形成的另一個發送濾波器接地電極和接收濾波器接地電極，它們通過縫隙相互隔離。
在具有上述配置的天線共享裝置70中，可以防止介質濾波器81和82的地電流之間的電磁耦合。
第五實施例(圖14)在第五實施例中，將描述一種濾波器裝置，它具有對偶系統，該系統包含四個作為高頻電路裝置的濾波器。圖14是示出濾波器裝置90的平面圖，其中每一個元件都安裝在電路基片91的諧振器安裝表面上。在濾波器裝置90中，第一個系統的發送濾波器101和接收濾波器102電氣連接在發射終端Tx1和接收終端Rx1之間。第二個系統的發送濾波器103和接收濾波器104電氣連接在發射終端Tx2和接收終端Rx2之間。
發送濾波器101包含同軸介質諧振器21、31和41、電容器C1、C1和C1、線圈L11、L21和L31，和電容器陣列基片106。接收濾波器102包含同軸介質諧振器51、61和71，電容器陣列基片161。發送濾波器103包含同軸介質諧振器22、32和42、電容器C12、C22和C32，以及線圈L12、L22和L32。接收濾波器104包含同軸介質諧振器52、62和72，以及電容器陣列基片162。另外，在圖4中，示出片狀電容器110、線圈111和通孔112。
雖然沒有加以說明，在電路基片91的安裝表面91b上形成第一個系統的發送濾波器接地電極和接收濾波器接地電極，以及第二個系統的發送濾波器接地電極和接收濾波器接地電極。各個接地電極通過十字形縫隙93相互隔離，並相互不連接。
在具有如上所述的配置的濾波器裝置90中，可以防止濾波器101到104的地電流之間的電磁耦合。
第六實施例(圖15)在第六實施例中，描述根據本發明的通信設備的例子。在本實施例中，以可攜式電話作為例子。圖15是一個電路方框圖，示出可攜式電話120的RF部分。圖15中示出天線元件122、雙工器123、發送側隔離器131、發送側放大器132、發送側級間帶通濾波器133、發送側混合器134、接收側放大器135、接收側級間帶通濾波器136、接收側混合器137、電壓控制振蕩器(VCO)138和本地帶通濾波器139。
作為雙工器123，可以使用上述第一、第二、第四實施例中的各個天線共享裝置1、39和70，以及第五實施例中的濾波器裝置90。可以通過安裝這些天線共享裝置1、39和70以及濾波器裝置90，實現具有極好的隔離特性的可攜式電話。
第七實施例(圖16到18)在第七實施例中，描述相應於天線分集的RF二極體開關，作為高頻電路裝置的例子。圖16是天線開關141的平面圖，示出在電路基片142上安裝包含發送終端電路155和接收終端電路156的複合電路元件145的情況。圖17是從天線開關141的安裝表面側看天線開關141的說明圖。通常，天線開關141用於從發送電路轉換到接收電路，並且在數字行動電話等中反之亦然。
圖18是天線開關141的電路圖。發送終端電路155和接收終端電路156連接在發射終端Tx和接收終端Rx之間。開關元件二極體D31的陽極通過三級低通濾波器150和耦合電容器C34來到發射終端Tx。三級低通濾波器150包含線圈L31和電容器C31到C33。二極體D31的陽極通過包含線圈L32和電容器C35的串聯電路接地。電壓控制終端CONT1通過電阻器R31連接到線圈L32和電容器C35的中點。控制電路連接到電壓控制終端CONT1，用於切換天線開關141的傳輸路徑。另外，二極體D31的陰極通過電容器C36連接到天線終端ANT1。
開關元件二極體D32的陰極通過電容器C36、線圈L33連接到天線終端ANT1，並通過電容器C37、38接地。二極體D32的陰極通過線圈L34和電容C39的並聯電路接地。二極體D32的陽極通過線圈L35連接到接收濾波器145和開關元件二極體D33的陰極。作為接收濾波器145，使用圖13所示的集成型介質濾波器82相同的濾波器。電容器149是靜電電容，形成在外部終端88和外部導體86之間。諧振器146和147是由穿孔84和85、它們的內部導體、外部導體86和介質塊83構成的介質諧振器。
將二極體的陽極通過電容器C41連接到天線終端ANT2。將電壓控制終端CONT2通過電阻器R32連接到二極體D33和電容器C41之間的中點。將用於切換天線開關141的傳輸路徑的控制電路連接到電壓控制終端CONT2。另外，將電阻器R33連接在二極體D33的陽極和地之間，將電容器C40連接在二極體D33的陰極和地之間，將電容器C42連接在二極體陽極和地之間。
如圖16和17所示，在電路基片142中形成發射終端Tx、天線終端ANT1和ANT2，接收終端Rx、電壓控制終端CONT1和CONT2。如圖16所示，在電路基片142的元件安裝表面142a上形成信號圖案和接地電極。另一方面，如圖17所示，在電路基片142的安裝表面142b上形成發送終端電路接地電極161和接收終端電路接地電極162(由斜線示出)。另外，通過設置縫隙163，使發送終端電路接地電極161和接收終端電路接地電極162相互隔離。即，形成在電路基片142的元件安裝表面142a上的接地電極是發送終端電路155和接收終端電路156公用的，而形成在安裝表面142b上的接地電極161和162是發送終端電路155和接收終端電路156各自專用的。另外，圖17中示出通孔167。
在具有上述配置的天線開關141中，可以接通或斷開二極體D31到D33，從而可以通過將正電或者地電位(或負電位)提供給電壓控制終端CONT1和CONT2來切換傳輸路徑。發送終端電路接地電極161和接收終端電路接地電極162相互不連接。因此，發送終端電路155的地電流和接收終端電路156的地電流在電路基片142的安裝表面142b中電氣上相互獨立。相應地，發送終端電路155的地電流和接收終端電路156的地電流在電路基片142的安裝表面142b上不相互電磁幹擾。因此，可以抑制發送終端電路155和接收終端電路156的地電流之間的電磁幹擾。結果，可以得到一種天線開關141，它在發射終端Tx和接收終端Rx之間具有極好的隔離特性。
其它實施例本發明的高頻電路裝置、天線共享裝置和通信設備不限於上述實施例，在不背離本發明的條件下可以有修改。除了上述天線共享裝置、濾波器裝置和天線開關外，高頻裝置可以是功率放大器、低噪聲放大器、電壓控制振蕩器等等。除了介質諧振器外，諧振器可以是微帶線諧振器、其中組合有電感元件和電容元件的LC諧振電路等等。
在所述實施例中，通過使用設置得平行於電路基片的表面的縫隙，實現了接地電極的相互隔離。但是，可以通過在接地電極的表面上形成絕緣薄膜，並在絕緣薄膜上形成另一個接地電極，使接地電極沿垂直方向相互隔離。
如在上述描述中看到，根據本發明，形成在一個電路基片上的多個高頻電路的接地電極相互不連接。因此，防止各個高頻電路的地電流在接地電極中相互電磁幹擾，並且可以抑制高頻電路的地電流之間的電磁耦合。結果，可以得到具有極好的隔離特性的高頻電路裝置和天線共享裝置。
極好地，在相鄰的高頻電路之間設置縫隙，將構成高頻電路的電子元件安裝到電路基片上，並且接地電極之間設置的縫隙的位置重疊於高頻電路之間設置的縫隙的位置。因此，可以防止高頻電路的地電流在接地電極上電磁耦合(這種耦合是在構成高頻電路的電子元件相互接觸時引起的)，另外，防止高頻電路的地電流在接地電極中發生電磁耦合。
還有，較好地，相應於多個高頻電路設置屏蔽蓋，並且將屏蔽蓋電氣連接到相應的相互獨立的接地電極。由此，可以更為有效地防止高頻電路的地電流在接地電極中的電磁耦合。
當實踐中在諸如行動電話等電子裝置中安裝高頻電路裝置時，根據高頻電路要安裝到的印刷電路板的接地電極的形狀和尺寸，有時接地不充分。在這種情況下，通過使多個接地電極的預定部分由電氣連接部分電氣連接，可以達到充分接地。
雖然已經參照本發明的較佳實施例獨立，具體示出和描述了本發明，熟悉本領域的技術人員應該知道，在不背離本發明的主旨的條件下可以有其它形式和細節上的變化。
權利要求
1.一種高頻電路裝置，其特徵在於包含多個設置在單片電路基片上的高頻電路；及所述多個高頻電路中每一個高頻電路的接地電極，所述接地電極在所述電路基片上相互不連接。
2.一種高頻電路裝置，其特徵在於包含單片電路基片；設置在所述電路基片上的多個高頻電路；和所述電路基片上的所述多個高頻電路中的每一個高頻電路的接地電極；其中所述接地電極通過所提供的縫隙相互隔離。
3.如權利要求2所述的高頻電路裝置，其特徵在於接地電極設置在電路基片的安裝表面上。
4.如權利要求2或3所述的高頻電路裝置，其特徵在於所述多個高頻電路中的至少兩個具有公共輸入輸出終端，並且至少兩個高頻電路接近於所述公共輸入輸出終端的各個接地電極的部分通過電氣連接裝置相互電氣連接。
5.如權利要求2到4中任意一條所述的高頻電路裝置，其特徵在於在電路基片上安裝構成多個高頻電路的電子元件，所述相鄰的高頻電路之間設置有縫隙，並且設置在接地電極之間的縫隙的位置重疊於設置在高頻電路之間的縫隙的位置。
6.如權利要求2到5中的任意一條所述的高頻電路裝置，其特徵在於還包含相應於所述多個高頻電路的每一個設置的屏蔽蓋，其中所述屏蔽蓋連接到相互獨立的接地電極。
7.如權利要求1到6的任意一條所述的高頻電路裝置，其特徵在於所述多個高頻電路包含多個濾波器。
8.如權利要求7所述的高頻電路裝置，其特徵在於所述多個濾波器包含同軸介質諧振器。
9.如權利要求7所述的高頻電路裝置，其特徵在於所述多個濾波器中的至少一個是集成型介質濾波器。
10.如權利要求7所述的高頻電路裝置，其特徵在於所述多個濾波器中的至少一個具有電壓控制電抗元件。
11.一種天線共享裝置，其特徵在於包含如權利要求7到10中的任意一條所述的高頻電路裝置。
12.如權利要求11所述的天線共享裝置，其特徵在於所述多個濾波器包含發送濾波器和接收濾波器，其中所述發送濾波器和帶阻濾波器，所述接收濾波器是低通濾波器。
13.一種通信設備，其特徵在於至少包含如權利要求1到10之一的任意一個所述的高頻電路和如權利要求11和12之一所述的任意一個天線共享裝置。
全文摘要
在一種天線共享裝置中,發送濾波器電氣連接在傳輸終端和天線終端之間,接收濾波器電氣連接在接收終端和天線終端之間。在電路基片的諧振器安裝表面上形成信號圖案和接地電極。在接地電極上,將構成發送濾波器的諧振器焊接在一起,將構成接收濾波器的諧振器焊接在一起。在電路基片的安裝表面上,形成發送濾波器接地電極和接收濾波器接地電極。接地電極通過縫隙相互隔離,並相互不連接。
文檔編號H05K1/02GK1264930SQ00103608
公開日2000年8月30日 申請日期2000年2月23日 優先權日1999年2月23日
發明者後川祐之, 本田修祥, 末政肇 申請人:株式會社村田製作所