专利名称：高频复合器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及高频复合器件，尤其涉及用在多个不同的移动通信系统中的高频复合器件。
(2)背景技术目前，在欧洲，作为移动通信设备，已经提出了能够以多个频带工作的双频带便携式电话，例如，以使用1.8GHz的DCS系统和使用900MHz的GSM系统工作的双频带便携式电话。
图18示出了一种普通的双频带便携式电话结构的一部分，它包括天线1、天线共用器2、以及DCS系统3(1.8GHz)和GSM系统4(900MHz)的两个信号通道。
天线共用器2在发射时从DCS系统3或GSM系统4选择发射信号，并且在接收时选择到DCS系统3或GSM系统4的接收信号。DCS系统3包括用于分离发射部分Txd和接收部分Rxd的高频开关3a以及用于允许DCS系统的基频通过和衰减掉第二和第三次谐波的滤波器3b。以同样的方式，GSM系统4也包括用于分离发射部分Txg和接收部分Rxg的高频开关4a以及用于允许GSM系统的基频通过和衰减掉第三次谐波的滤波器4b。
近年来，已经提出了在接收部分具有两个信号端均衡型(均衡输出型)高频复合器件，在这样的均衡型器件中，要求与低噪声放大器LNA相匹配的阻抗。
如图19中所示，在第2003-142981(专利文件1)号未审查的日本专利申请说明书中，在由均衡输出型声表面波滤波器定义的带通滤波器的均衡输出端Rx之间并联地设置了电感器6。但是，难以设定所需的阻抗(特别是复数阻抗)。据本发明人所知，为降低该阻抗，必须将电容器串联地插入到每个均衡输出端，而为了增加该阻抗，除了插入上述的电容器之外，还必须在均衡输出端之间并联地插入一个电感器。但是，当作为分立元件的电容器和电感器加入到这样的高频复合器件和LNA之间时，元件和装配区域的数量会增加，这就增加了设备的尺寸，并且在带通滤波器5和LNA之间的匹配变得更加复杂。
(3)发明内容为了克服上述问题，本发明的较佳实施例提供了一种高频复合器件，其中在高频复合器件自身中可容易地调节所需的阻抗，不需要对LNA的匹配调节，减少了器件的数量并减小了整个尺寸。
此外，本发明的较佳实施例提供了高频复合器件，其中防止了元件之间的干扰，并且获得了良好的特性。
根据本发明较佳实施例的高频复合器件包括有选择地将天线端与发射侧输入端之间的信号通道和天线端与接收侧均衡输出端之间的信号通道进行切换用的开关、设置在天线端与发射侧输入端之间、具有电感器和电容器的LC滤波器、设置在所示开关与接收侧均衡输出端之间的声表面波滤波器、设置在所述声表面波滤波器与接收侧均衡输出端之间、具有电感器和电容器的匹配元件。在该高频复合器件中，所述开关、LC滤波器、声表面波滤波器及匹配元件集成在具有多个层叠电介质层的集成模块中。
在根据本发明的较佳实施例的高频复合器件中，由于具有电感器和电容器的匹配元件设置在声表面波滤波器和接收侧均衡输出端之间，通过适当地组合电容器和电感器，有可能自由地设定接收侧均衡输出端的阻抗。此外，与电感器和电容器分立地排列在印刷电路板上相比较，由于电感器和电容器与其它电路器件集成在层叠模块上，减小了印刷电路板的装配区域，使声表面波滤波器和匹配元件之间的距离最小化，且抑制了滤波器和匹配元件之间的损耗以改善高频特性。
当所述开关、LC滤波器、声表面波滤波器及匹配元件集成在具有多个层叠的电介质层的层叠模块中时重点要考虑的是排列器件，以使可防止匹配元件和LC滤波器之间的干扰。特别是，关于匹配元件的电感，要求具有高Q值和高稳定性。
在根据本发明的较佳实施例的高频复合器件中，理想的是，当从上部看时，匹配元件的电感器设置在所述层叠模块的第1区域，所述LC滤波器的电感器和电容器设置在不同于所述第1区域的第2区域。
用同样的方式，理想的是，匹配元件的电感器放置在层叠模块的表面，所述LC滤波器的电感器和电容器设置在层叠模块的内部。此外，理想的是，在匹配元件的电感器与所述LC滤波器的电感器及电容器之间设置接地电极。或者，理想的是，LC滤波器的电容器中旁路电容器设置在层叠模块的最低层附近。
匹配元件的电感器及电容器设置在层叠模块的表面，而匹配元件的电感器可设置成与匹配元件的电容器直接相邻设置，而在它们之间没有设置其它元件。
此外，声表面波滤波器可以是具有均衡输出端口的均衡型声表面波滤波器，或者，该声表面波滤波器也可以是具有不均衡输出端口的不均衡型声表面波滤波器。当声表面波滤波器是均衡型滤波器时，匹配元件的电感器并联地连接在所述均衡输出端口之间，而匹配元件的电容器与所述均衡输出口串联连接。此外，当声表面波滤波器是不均衡型滤波器时，匹配元件的电感器和电容器起到平衡-不平衡转换器的作用。
此外，根据本发明较佳实施例的高频复合器件是双频带型高频复合器件，其中可处理具有两个不同频带的信号。在这样的双频型高频复合器件中，在天线端的后级设有分路第一频带的信号通道与不同于第一频带的第二频带的信号通道的天线共用器。在第一频带的信号通道中，提供了有选择地将天线端与第一发射侧输入端之间的信号通道和天线端与第一接收侧均衡输出端之间的信号通道进行切换用的第一开关、设置在第一开关与第一发射侧输入端之间并具有电感器和电容器的第一LC滤波器、设置在第一开关与第一接收侧均衡输出端之间的第一声表面波滤波器、设置在第一声表面波滤波器与第一接收侧均衡输出端之间、并具有电感器和电容器的第一匹配元件。在所述第二频带的信号通道中，提供了有选择地将所述天线端与第二发射侧输入端之间的信号通道和所述天线端与第二接收侧均衡输出端之间的信号通道进行切换用的第二开关、设置在第二开关与第二发射侧输入端之间、并具有电感器和电容器的第二LC滤波器、设置在第二开关与第二接收侧均衡输出端之间的第二声表面波滤波器、以及设置在第二声表面波滤波器与第二接收侧均衡输出端之间、并具有电感器和电容器的第二匹配元件，所述天线共用器、第一及第二开关、第一及第二LC滤波器、第一及第二声表面波滤波器、和第一及第二匹配元件集成在具有多层层叠电介质层的层叠模块中。
根据本发明另一较佳实施例的高频复合器件是其中能够处理三个不同频带信号的高频复合器件。在这样的三频带型高频复合器件中，在天线端的后级设有分路第一频带的信号通道与不同于第一频带的第二频带的信号通道的天线共用器。在第一频带的信号通道中，提供了有选择地将天线端与第一发射侧输入端之间的信号通道和天线端与第一接收侧均衡输出端之间的信号通道进行切换用的第一开关、设置在第一开关与第一发射侧输入端之间、并具有电感器和电容器的第一LC滤波器、设置在第一开关与第一接收侧均衡输出端之间的第一声表面波滤波器、设置在第一声表面波滤波器与第一接收侧均衡输出端之间、并具有电感器和电容器的第一匹配元件。在所述第二频带的信号通道中，具有有选择地将所述天线端与第二发射侧输入端之间的信号通道和所述天线端与第二及第三接收侧均衡输出端之间的信号通道进行切换用的第二开关、设置在第二开关与第二发射侧输入端之间、并包含电感器和电容器的第二LC滤波器、将设置在第二开关与第二接收侧均衡输出端之间的信号通道和设置在第二开关与第三接收侧均衡输出端之间的信号通道分路的双工器、设置在双工器与第二接收侧均衡输出端之间的第二声表面波滤波器、设置在第二声表面波滤波器与第二接收侧均衡输出端之间、并包含电感器和电容器的第二匹配元件、设置在双工器与第三接收侧均衡输出端之间的第三声表面波滤波器、以及设置在第三声表面波滤波器与第三接收侧均衡输出端之间、并包含电感器和电容器的第三匹配元件。所述天线共用器、第一及第二开关、第一及第二LC滤波器、第一及第二及第三声表面波滤波器、和第一及第二及第三匹配元件集成在具有多层层叠电介质层的层叠模块中参照附图，本发明的其它特征、要素、步骤、特性和优点将从本发明较佳实施例的下面的详细描述中变得更加明显。
(4)
图1是示出根据本发明的高频复合器件的第一较佳实施例的主要构造的框图。
图2是第一较佳实施例的等效电路图。
图3是示出根据本发明的高频复合器件的第二较佳实施例的主要构造的框图。
图4是第二较佳实施例的等效电路图。
图5是示出设置在第二较佳实施例的陶瓷多层基底的每一层(从底部开始第一到第八层)上的电极形状的示意图。
图6是示出设置在第二较佳实施例的陶瓷多层基底的每一层(从底部开始第九到第十五层)上的电极形状的示意图。
图7是示出设置在第二较佳实施例的陶瓷多层基底的每一层(从底部开始第十六和十七层)上的电极形状的示意图。
图8是示出第二较佳实施例的陶瓷多层基底表面上每一电路元件的装配状态的俯视图。
图9是示出根据本发明的高频复合器件的第三较佳实施例的主要构造的框图。
图10是第三较佳实施例的等效电路图。
图11是示出根据本发明的高频复合器件的第四较佳实施例的等效电路图。
图12是示出设置在第四较佳实施例的陶瓷多层基底的每一层(从底部开始第一到第八层)上的电极形状的示意图。
图13是示出设置在第四较佳实施例的陶瓷多层基底的每一层(从底部开始第九到第十五层)上的电极形状的示意图。
图14是示出设置在第四较佳实施例的陶瓷多层基底的每一层(从底部开始第十六和十七层)上的电极形状的示意图。
图15是示出第四较佳实施例的陶瓷多层基底表面上每一电路元件的装配状态的俯视图。
图16是示出根据本发明的高频复合器件的第五较佳实施例的等效电路图。
图17是示出根据本发明的高频复合器件的第六较佳实施例的等效电路图。
图18是示出有关双频带便携式电话的开关电路的方框图。
图19是示出有关带通滤波器结构的概要的方框图。
(5)具体实施方式
以下将参照附图来描述根据本发明的高频复合器件的较佳实施例。
第一较佳实施例(图1和2)在根据本发明第一较佳实施例的单频带型高频复合器件中，如图1的方框图所示，电感器L并联地连接在均衡型表面波滤波器SAW的均衡输出部分和接收侧均衡输出端Rx之间，而电容器C1和C2分别被串联连接。
其细节如图2的等效电路图所示，高频复合器件包括高频开关11、LC滤波器12、均衡型声表面波滤波器SAW以及匹配元件13。
高频开关11用于有选择地切换在天线端ANT和发射侧输入端Tx之间的信号通道和在天线端ANT和接收侧均衡输出端Rx之间的信号通道。LC滤波器12设置在高频开关11和发射侧输入端Tx之间，并且是包括电感器GLt1和电容器的低通滤波器。低通滤波器的电容器包括与电感器GLt1并联连接的电容器GC和两个与地连接的接地电容(旁路电容)GCu1和GCu2。
在匹配元件13中，如上所述，在声表面波滤波器SAW的均衡输出部分和接收侧均衡输出端Rx之间，电感器L并联连接，而电容器C1和C2串联连接。
此外，在第一较佳实施例中，上述高频开关11、LC滤波器12、声表面波滤波器SAW、匹配元件13集成在其中层叠了多层电介质层的层叠模块中。
根据第一较佳实施例的高频复合器件，其作为单频带型，包括在双频带型的第二和第三较佳实施例的高频复合器件中以及三频带型的第四较佳实施例的高频复合器件中。因此，参照下面描述的第二、第三、第四、第五和第六较佳实施例，揭示了第一较佳实施例更详细的结构和操作。
第二较佳实施例(图3到8)如图3中的方框图所示，根据第二较佳实施例的高频复合器件是具有GSM和DCS系统的双频带型高频复合器件(前端模块)。电感器Lg和Ld并联连接在均衡型声表面波滤波器SAWg和SAWd的均衡输出部分和接收侧均衡输出端Rxg和Rxd之间，且电容器C1g和C2g、C1d和C2d被分别串联连接。
如图4所示的等效电路图示出了细节，该高频复合器件包括在天线端ANT的后级用于分路GSM系统信号通道和DCS系统信号通道的天线共用器20。此外，GSM系统包括第一高频开关11G、第一LC滤波器12G、第一均衡型声表面波滤波器SAWg以及第一匹配元件13G。以同样的方式，CS系统包括第二高频开关11D、第二LC滤波器12D、第二均衡型声表面波滤波器SAWg以及第二匹配元件13D。
第一高频开关11G在天线端ANT和第一发射侧输入端Txg之间的信号通道和天线端ANT和第一接收侧均衡输出端Rxg之间的信号通路进行选择性地切换。第一LC滤波器12G设置在第一高频开关11G和第一发射侧输入端Txg之间。第一声表面波滤波器SAWg设置在第一高频开关11G和第一接收侧均衡输出端Rxg之间。
在第一匹配元件13G中，电感器Lg并联连接在第一声表面波滤波器SAW侧，而电容器C1g和C2g分别串联连接在电感器Lg和接收侧均衡输出端Rxg之间。
第二高频开关11D在天线端ANT和第二发射侧输入端Txd之间的信号通道和天线端ANT和第二接收侧均衡输出端Rxd之间的信号通路进行选择性地切换。第二LC滤波器12D设置在第二高频开关11D和第二发射侧输入端Txd之间。第二声表面波滤波器SAWd设置在第二高频开关11D和第二接收侧均衡输出端Rxd之间。
在第二匹配元件13D中，电感器Ld并联连接在第二声表面波滤波器SAWd侧，而电容器C1d和C2d分别串联连接在电感器Ld和接收侧均衡输出端Rxd之间。
天线共用器20在发射期间从DCS系统或GSM系统选择发射信号，在接收期间选择到DCS系统或GSM系统的接收信号。天线端ANT与天线共用器20的第一端口P11相连接，第一高频开关11G的第一端口P31g与第二端口P12相连接，第二高频开关11D的第一端口P31d与第三端口P13相连接。
在GSM系统中，第一LC滤波器12G的第一端口P21g与第一高频开关11G的第二端口P32g相连接，而第一声表面波滤波器SAWg与第三端口P33g相连接。第一发射侧输入端Txg与第一LC滤波器12G的第二端口P22g相连接。
在DCS系统中，第二LC滤波器12D的第一端口P21d与第二高频开关11D的第二端口P32d相连接，而第二声表面波滤波器SAWd与第三端口P33d相连接。第二发射侧输入端Txd与第二LC滤波器12D的第二端口P22d相连接。
天线共用器20包括电感器Lt1和Lt2、电容器Cc1、Cc2、Ct1、Ct2和Cu1。由电感器Lt1和电容器Ct1确定的并联电路连接在第一端口P11和第二端口P12之间，并且并联电路的第二端口P12侧通过电容器Cu1接地。此外，电容器Cc1和Cc2在第一端口P11和第三端口P13之间串联连接，且它们之间的连接点通过电感器Lt2和电容器Ct2接地。
第一高频开关11G包括作为开关元件的二极管GD1和GD2、电感器GSL1和GSL2、电容器GC5和GC6、以及电阻器RG。二极管GD1连接在第一端口P31g和第二端口P32g之间，以使阳极在第一端口P31g侧，而阴极通过电感器GSL1接地。二极管GD2的阴极通过电感器GSL2与第一端口P31g相连接，而阳极通过电容器GC5接地。控制端Vc1通过电阻器RG与二极管GD2和电容器GC5之间的连接点相连接。此外，二极管GD2的阴极和第三端口P33g之间的连接点通过电容器GC6接地。
第二高频开关11D包括作为开关元件的二极管DD1和DD2、电感器DSL1和DSL2和DSLt、电容器DC6和DC7和DCt1、以及电阻器RD。二极管DD1连接在第一端口P31d和第二端口P32d之间，以使阳极在第一端口P31d侧，而阴极通过电感器DSL1接地。此外，电容器DCt1和电感器DSLt的串联电路与第一端口P31d和第二端口P32d之间的二极管DD1并联连接。二极管DD2的阴极通过电感器DSL2与第一端口P31d相连接，而阳极通过电容器DC5接地。控制端Vc2通过电阻器RD与二极管DD2和电容器DC5之间的连接点相连接。此外，二极管DD2的阴极通过电容器DC6与第三端口P33d相连接，而该阴极和电容器DC6之间的连接点通过电容器DC7接地。
在第一LC滤波器12G中，电感器GLt1和电容器GCc1的并联电路连接在第一端口P21g和第二端口P22g之间。电感器GLt1的两端分别通过电容器GCu1和GCu2接地。
在第二LC滤波器12D中，电感器DLt1和电容器DCc1的并联电路与电感器DLt2和电容器DCc2的并联电路在第一端口P21d和第二端口P22d之间串联连接。电感器DLt1的两端分别通过电容器DCu1和DCc2接地。
图5到图7示出了采用丝网印刷法或其它适合的方法在确定根据第二较佳实施例的高频复合器件的陶瓷多层基底的每一层上形成的电容器电极和带状线电极。形成陶瓷多层基底，以使由氧化钡、氧化铝和硅作为主要成份的陶瓷制成的第一到第十七层61a到61q按照从底部开始的顺序和在大约1000℃或更低的温度进行烧结来进行层叠。
用于外部连接的各种端电极设置在第一层61a上。接地电极G1设置在第二层61b上，用于电容器GCu1、GCu2、Ct2和GC5的电极设置在第三层61c上以与接地电极G1一起来确定电容。接地电极G2设置在第四层61d上，而用于电容器DCu1和DCu2的电极设置在第五层61e上以与接地电极G2一起来确定电容。
电感器Lt1、Lt2、DLt1、DLt2、GLt1、DSL1和DSL2由第七层和第九层61g和61i上的带状线电极来确定，并且经由孔来连接。此外，电感器Lt1、Lt2、DLt1、DLt2、GLt1和DSL2由第十一层61k上的带状线电极来确定，并且经由孔来连接到低层上的同一电极。
电容器Ct1和DCc1的电极设置在第十二层611上，并设置电容器Ct1、Cc1、DCt1和GCc1的电极和接地电极G3。电容器Cc1、DCt1、GCc1和DC5的电极设置在第十四层61n上。电容器Cc2和DCt1的电极及接地电极Gr设置在第十五层61o上。
如图8所示，各种连接端电极设置在确定陶瓷多层基底50表面的第十七层61q的表面上。然后，在该表面上，安装了第一和第二声表面波滤波器SAWg和SAWd和二极管GD1、GD2、DD1和DD2，也安装了确定第一匹配元件13G的电感器Lg与电容器C1g和C2g，以及确定第二匹配元件13D的电感器Ld和电容器C1d及C2d。此外，电阻器RG和RD以及电感器DSL1、DSLt和GSL1安装在陶瓷多层基底50的表面上。
这里，描述了具有图4所示电路结构的高频复合器件的工作情况。首先，在第二高频开关11D中在传送DCS系统(1.8MHz频带)的发射信号时，DCS系统的发射信号通过第二LC滤波器12D、第二高频开关11D和天线共用器20，并且从连接到天线共用器20的第一端口P11的天线端ANT发射，以使，例如，约3V的电压施加到控制端Vc2以导通二极管DD1和DD2。
此时，在GSM系统的第一高频开关11G中，不发射GSM系统的发射信号，以使，例如，0V施加到控制端Vc1以使二极管GD1截止。此外，由于连接了天线共用器20，DCS系统的发射信号不进入GSM系统的第一发射侧输入端Txg和第一接收侧均衡输出端Rxg。此外，DCS系统的第二和第三次谐波在DCS系统的第二LC滤波器12D中衰减。
接下来，在第一高频开关11G中在传送GSM系统(900MHz频带)的发射信号时，GSM系统的发射信号通过第一LC滤波器12G、第一高频开关11G和天线共用器20，并且从连接到天线共用器20的第一端口P11的天线端ANT发射，以使，例如，约3V的电压施加到控制端Vc1以导通二极管GD1和GD2。
此时，在DCS系统的第二高频开关11D中，不发射发射信号以使，例如，0V施加到控制端Vc2以使二极管DD1截止。此外，由于连接了天线共用器20，GSM系统的发射信号不进入DCS系统的第二发射侧输入端Txd和第二接收侧均衡输出端Rxd。
此外，GSM系统的第二次谐波在由天线共用器20的电容器Ct1、电感器Lt1和旁路电容器Cu1组成的低通滤波器中衰减，而GSM系统的第三次谐波在GSM系统的第一LC滤波器12G中衰减。
接下来，在接收DCS系统和GSM系统的接收信号时，在DCS系统的第二高频开关11D中，DCS系统的接收信号不进入第二发射侧输入端Txd，以使，例如，0V施加到控制端Vc2以让二极管DD1和DD2截止，而在GSM系统的第一高频开关11G中，GSM系统的接收信号不进入GSM系统的第一发射侧输入端Txg，以使，0V施加到控制端Vc1以让二极管GD1和GD2截止。然后，从天线端ANT输入的信号分别被输出到DCS系统的接收侧均衡输出端Rxd和GSM系统的接收侧均衡输出端Rxg。
此外，由于连接了天线共用器20，DCS系统的接收信号不进入GSM系统，而GSM系统的接收信号不进入DCS系统。
在根据第二较佳实施例的高频复合器件中，由于包括电感器Lg和Ld以及电容器C1g、C2g、C1d和C2d的匹配元件13G和13D设置在声表面波滤波器SAWg和SAWd与接收侧均衡输出端Rxg和Rxd之间，通过适当地组合电感器和电容器，有可能自由地设定接收侧均衡输出端Rxg和Rxd的阻抗。
此外，与这样的电感器和电容器分立地设置在印刷电路板时相比较，由于电感器Lg和Ld以及电容器C1g、C2g、C1d和C2d与其它电路元件一起集成在陶瓷层叠基板上，减小了印刷基板的安装表面，同时使声表面波滤波器SAWg和SAWd与匹配元件13G和13D之间的距离最小化以使得声表面波滤波器SAWg和SAWd与匹配元件13G和13D之间的损耗被抑制并改善了高频特性。
此外，由于当从上端看时，匹配元件13G和13D的电感器Lg和Ld被设置成在陶瓷层叠基底中而不与LC滤波器12G和12D的电感器和电容器重叠，保证了发射和接收线之间的隔离并防止的信号的混和。由于匹配元件13G和13D的电感器Lg和Ld安装在陶瓷层叠基底的表面上，通过将LC滤波器12G和12D的电感器和电容器设置在陶瓷层叠基底内可获得相同的效果。
此外，在本较佳实施例中，当从上端看时，匹配元件13G和13D的电容器C1g、C2g、C1d和C2d被设置成与LC滤波器12G和12D的电感器和电容器不重叠。用这种方式，可更有效地防止发射和接收线之间信号的混和。
此外，由于接地电极G4设置在匹配元件13G和13D的电感器Lg和Ld与LC滤波器12G和12D的电感器和电容器之间，可有效地防止这些器件间的干扰。此外，由于LC滤波器12G和12D的电容器，即特别是旁路电容GCu1、GCu2、DCu1和DCu2设置在陶瓷层叠基板的下层附近，也可获得系统的效果。由于匹配元件13G和13D的电感器Lg和Ld以及电容器C1g、Cg2、C1d和C2d设置在陶瓷层叠基底的表面上，且由于匹配元件13G和13D的电感器Lg和Ld与匹配元件13G和13D的电容器C1g、C2g、C1d和C2d相邻设置，没有其它元件设置在它们之间，这可以有效地防止相互干扰。
此外，在本较佳实施例中，在电容器C1g、C2g、C1d和C2d和LC滤波器12G和12D的电感器电容器之间设置了接地电极G4。因而，可有效防止这些器件之间的干扰。
此外，如图8所示，在陶瓷多层基底的表面上，设置了安装确定匹配元件13G和13D的表面装配器件以使其通过声表面波滤波器SAWg和SAWd与确定高频开关11G和11D的表面装配器件及天线共用器20相邻。采用这样的排列，可更有效地抑制匹配元件13G和13D与其它匹配元件之间的干扰。
第三较佳实施例(图9和10)根据第三较佳实施例的高频复合器件是具有类似于第二较佳实施例的GSM和DCS系统的双频带型高频复合器件。如图9的方框图中所示，电容器C1g和C2g及Cd和C2d与均衡型声表面波滤波器SAWg和SAWd均衡输出部分串联连接，而电感器Lg和Ld与接收侧均衡输出端Rxg和Rxd并联连接。
因而，能够自由地设定第一和第二接收侧均衡输出端Rxg和Rxd的阻抗，特别是能够增加该阻抗，以使电容器C1g和C2g以及电容器C1d和C2d与第一和第二声表面波滤波器SAWg和SAWd侧串联连接，而电感器Lg和Ld分别与第一和第二接收侧均衡输出端Rxg和Rxd侧并联连接。
而且，在第三较佳实施例中，除第一和第二匹配元件13G和13D之外，电路结构和工作与第二较佳实施例相同，因而省略了重合的描述。
第四较佳实施例(图11到15)如图11的等效电路图中所示，根据第四较佳实施例的高频复合器件是具有GSM系统和分路成两个接收侧均衡输出端Rxd1和Rxd2的DCS系统的三频带型高频复合器件。
即，该GSM系统包括第一高频开关11G、第一LC滤波器12G、均衡型第一声表面波滤波器SAWg和第一匹配元件13G。该GSM系统的结构和工作与上述第二和第三较佳实施例相同，重合的描述在此省略。
天线共用器20也包括与第二和第三较佳实施例基本相同的结构，此外，在第一端口P11和天线端ANT之间连接有电容器Cant，连接点通过电感器Lant接地。
DCS系统包括第二高频开关11D’、第二LC滤波器12D、第二发射侧输入端Txd。该部分的电路结构与第二和第三较佳实施例相同，其重合的描述在此省略。
在DCS系统中，第二高频开关11D’的第三端口P33d与双工器14D连接，而双工器14D将接收信号的通道分成第二接收侧均衡输出端Rxd1和第三接收侧均衡输出端Rxd2。
第二高频开关11D’对天线端ANT和第二发射侧输入端Txd之间的信号通道和天线端ANT和第二及第三接收侧均衡输出端Rxd1和Rxd2之间的信号通道进行选择性切换。
第二高频开关11D’包括作为开关元件的二极管DD1和DD2、电感器DPSL1、DSL2和DPSLt、电容器DC5、DC6、DPCt以及电阻器DR1。二极管DD1连接在第一端口P31d和第二端口P32d之间，以使得阳极在第二端口P32d的一侧，且阳极通过电感器DPSL1和电容器DC6接地。控制端Vc2与电感器DPSL1和电容器DC6之间的连接点相连接。此外，在第一端口P31d和第二端口P32d之间连接有电容器DPCt和电感器DPSLt的串联电路，以使其与二极管DD并联。二极管DD2的阳极通过电感器DSL2与第一端口P31d连接，而阴极通过电容器DC5接地。在二极管DD2和电容器DC5之间的连接点通过DR1接地。
在双工器14D中，在第一端口P41d和第二端口P42d之间连接有电感器PSL2，并且在电感器PSL2和第二端口P42d之间的连接点通过电容器PC7接地。第二端口P42d与第二声表面波滤波器SAWd1相连接。此外，在双工器14D的第一端口P41d和第三端口P43d之间连接了电容器DC7。在电容器DC7和第一端口P41d之间的连接点通过电容器Cj接地，而同时，在电容器DC7和第三端口P43d之间的连接点通过电感器DSL1接地。
第二匹配元件13D1与第二声表面波滤波器SAWd1的均衡输出部分相连接，而第三匹配元件13D2与第三声表面波滤波器SAWd2的均衡输出部分相连接。在第二和第三匹配元件13D1和13D2中，如同与第二较佳实施例相同的方式，在声表面波滤波器SAWd1和SAWd2一侧并联地连接了电感器Ld，而在电感器Ld和接收侧均衡输出端Rxd1和Rxd2之间分别串联地连接了C2d和C2d。该工作效果与第二较佳实施例相同。此外，第二和第三匹配元件13D1和13D2可具有与第三较佳实施例相同的电路结构，并且在这种情况下，可获得与第三较佳实施例相同的工作效果。
图12到14示出了用丝网印刷或其它适合的方法在确定根据第四较佳实施例的高频复合器件的陶瓷多层基底的每一层上形成的电容器电极和带状线电极。
各种外部连接端电极设置在第一层62a上。接地电极G11设置在第二层62b上，电容器Cu1、Ct2和DC6的电极设置在第三层62c上以与接地电极G11一起来确定电容。接地电极G12设置在第四层62d上，而电容器DCu1、DCu2、Cj、GCu1和GCu2的电极设置在第五层62e上以与接地电极G12一起来确定电容。
电感器Lt1、Lt2、DLt1、DLt2、GLt1、GSL2、DSL2和PSL2设置在使用带状线电极的第八层62h上。电感器GSL2和Lt1设置在使用带状线电极并经由通孔与低层上的电极相连接的第九层62i上。
电感器Lt1、Lt2、DLt1、DLt2、GLt1、GSL2、DSL2和DSL2设置在使用带状线电极和经由通孔与低层上的同类电极相连接的第十层62j上。电感器Lt1和GSL2设置在使用带状线电极并经由通孔与低层上的同类电极相连接的第十一层62k上。
电感器Lt2、DLt1、DLt2、GLt1、GSL2和DSL2设置在使用带状线电极和经由通孔与低层上的同类电极相连接的第十二层621上。电容器Ct1和DCc2的电极设置在第十三层62m上，而电容器Ct1和Cc1的电极和接地电极G13设置在第十四层62n上。电容器DC5、Ct1、Cc1、GCc1、GC5、DCu1和DCc2的电极设置在十五层62o上。电容器Cc2和CCc1的电极和接地电极G14设置在第十六层62p上。电容器DCc1的电极设置在第十七层62q上。
如图15所示，第十九层62s的表面是陶瓷多层基底50的表面，设置了各种连接端电极，并且在其上面安装了第一到第三声表面波滤波器SAWg、SAWd1和SAWd2以及二极管GD1、GD2、DD1和DD2。此外，确定第一匹配元件13G的电感器Lg和电容器C1g和C2g以及确定第二和第三匹配元件13D1和13D2的电感器Ld和电容器C1d和C2d也安装在其上面。
此外，在陶瓷多层基底50的表面上，安装了电阻器GR和DR1、电感器Lant、DPCt、DPSLt、DSL1和DPSL1以及电容器Cant、DC7和PC7。
在根据第四较佳实施例的高频复合中，通过接通和截止第二高频开关11D’的二极管，可将接收信号切换到第二接收侧均衡输出端Rxd1和第三接收侧均衡输出端Rxd2。其它的基本工作与第二较佳实施例相同，且其工作效果也与第二较佳实施例相同。
尤其是，如图15中所示，在陶瓷多层基板的表面上，设置了确定匹配元件13G、13D1和13D2的表面装配器件，以使其通过声表面波滤波器SAWg、SAWd1和SAWd2与确定高频开关11G和11D’的表面装配器件、天线共用器20及双工器14D相对。采用这样的排列，可更有效地抑制匹配元件13G、13D1、13D2与其它元件之间的干扰。
第五较佳实施例(图16)如图16的等效电路图所示，根据第五较佳实施例的高频复合器件是三频带型。该结构基本上与第四较佳实施例(见图11)相同，并且其工作效果也与第四较佳实施例相同。第五较佳实施例和第四较佳实施例的不同之处在于，接收侧均衡输出端Rxd1和Rxd2由二极管开关15D而不是双工器14D来分离。
二极管开关15D包括作为开关元件的二极管SDD1和SDD2、电感器SID1和SID2、电容器SC1、SC2和SC3以及电阻器SR。第一端口P51d与第二高频开关11D’的第三端口P33d相连接，电容器SC3的一端与第一端口P51d相连接，而另一端通过二极管SDD1的阴极和电感器SID2与二极管SDD2的阳极相连接。
二极管SDD1的阳极通过电感器SID1和电容器SC1接地，而控制端Vc3与电感器SID1和电容器SC1之间的连接点相连接。二极管SDD2的阴极通过电容器SC2接地，而其阴极和电容器SC2之间的连接点通过电阻器SR接地。与二极管SDD1的阳极连接的第二端口P52d与第二声表面波滤波器SAWd1相连接。此外，与二极管SDD2的阳极连接的第三端口P53d与第二声表面波滤波器SAWd2相连接。
第六较佳实施例(图17)如图17所示，根据第六较佳实施例的高频复合器件是三频带型高频复合器件。其结构与第四较佳实施例(见图11)基本相同，且其工作效果也与第四较佳实施例相同。不同之处在于，具有不均衡输出端口的声表面波滤波器SAWd1和SAWd2为不均衡型，且与不均衡输出端口相连接的匹配元件13D1和13D2被定义为平衡-不平衡转换器。
其它实施例此外，根据本发明的高频复合器件不限于上述实施例，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可做出各种修改。
例如，在上述较佳实施例中，描述了单频型、双频型和三频型高频复合器件，但是本发明也可应用于多频型高频复合器件，诸如四频型。
此外，在上述较佳实施例中，尽管用于衰减高次谐波的LC滤波器12、12G、和12D设置在高频开关11、11G、11D和11D’和发射侧输入端Tx、Txg和Tsd之间，它们也可设置在天线端ANT(天线共用器20)和高频开关之间。
如上所述，本发明对于可应用于多个不同移动通信系统中的高频复合器件是有益的，并且，由于可容易地设定所需阻抗且不需要针对LNA的匹配调节，这尤为有利。
虽然上面已经描述了本发明的较佳实施例，应理解的是，对本领域技术人员而言，不背离本发明的范围和精神的变化和修改也是显而易见的。因此，本发明的范围仅由下面的权利要求来限定。
权利要求
1.一种高频复合器件，其特征在于，具有(A)有选择地对天线端与发送侧输入端之间的信号通道和所述天线端与接收侧平衡输出端之间的信号通道进行切换用的开关；(B)设置在所述天线端与所述发送侧输入端之间并包含电感器和电容器的LC滤波器；(C)设置在所述开关与所述接收侧平衡输出端之间的声表面波滤波器；以及(D)设置在所述声表面波滤波器与所述接收侧平衡输出端之间并包含电感器与电容器的匹配元件，将所述开关、LC滤波器、声表面波滤波器及匹配元件集成在叠积多层电介质层而成的叠层件中。
2.如权利要求1所述的高频复合器件，其特征在于，当从上部看时，所述匹配元件的电感器设置在所述叠层件的第一区域，所述LC滤波器的电感器和电容器设置在不同于所述第一区域的第二区域。
3.如权利要求1或2所述的高频复合器件，其特征在于，所述匹配元件的电感器设置在所述叠层件的表面，所述LC滤波器的电感器和电容器设置在所述叠层件的内部。
4.如权利要求1至3的任一项所述的高频复合器件，其特征在于，在所述匹配元件的电感器与所述LC滤波器的电感器和电容器之间设置接地电极。
5.如权利要求1至4所述的高频复合器件，其特征在于，所述LC滤波器的电容器中的并联电容器设置在所述叠层件的最低层附近。
6.如权利要求1至5所述的高频复合器件，其特征在于，所述匹配元件的电感器和电容器设置在所述叠层件的表面，将所述匹配元件的电感器与所述匹配元件的电容器相邻设置，不以其它元件为中介。
7.如权利要求1至6所述的高频复合器件，其特征在于，所述声表面波滤波器是具有平衡输出端口的平衡型声表面波滤波器，将所述匹配元件的电感器并联地连接在所述平衡输出端口之间，所述匹配元件的电容器与所述平衡输出端口串联连接。
8.如权利要求1至6所述的高频复合器件，其特征在于，所述声表面波滤波器是具有不平衡输出端口的不平衡型声表面波滤波器，所述匹配元件的电感器和电容器兼作为平衡-不平衡转换器。
9.如权利要求1至8所述的高频复合器件，其特征在于，在所述天线端的后级设有对第一频带的信号通道与不同于第一频带的第二频带的信号通道进行分路的天线共用器，而且在所述第一频带的信号通道中，具有(A)有选择地对所述天线端与第一发送侧输入端之间的信号通道和所述天线端与第一接收侧平衡输出端之间的信号通道进行切换用的第一开关；(B)设置在所述第一开关与所述第一发送侧输入端之间并包含电感器和电容器的第一LC滤波器；(C)设置在所述第一开关与所述第一接收侧平衡输出端之间的第一声表面波滤波器；以及(D)设置在所述第一声表面波滤波器与所述第一接收侧平衡输出端之间并包含电感器和电容器的第一匹配元件，在所述第二频带的信号通道中，具有(E)有选择地对所述天线端与第二发送侧输入端之间的信号通道和所述天线端与第二接收侧平衡输出端之间的信号通道进行切换用的第二开关；(F)设置在所述第二开关与所述第二发送侧输入端之间并包含电感器和电容器的第二LC滤波器；(G)设置在所述第二开关与所述第二接收侧平衡输出端之间的第二声表面波滤波器；以及(H)设置在所述第二声表面波滤波器与所述第二接收侧平衡输出端之间并包含电感器和电容器的第二匹配元件，将所述天线共用器、第一及第二开关、第一及第二LC滤波器、第一及第二声表面波滤波器、和第一及第二匹配元件集成在叠积多层电介质层而成的叠层件中。
10.如权利要求1至8所述的高频复合器件，其特征在于，在所述天线端的后级设有对第一频带的信号通道与不同于第一频带的第二频带及第三频带的信号通道进行分路的天线共用器，而且在所述第一频带的信号通道中，具有(A)有选择地对所述天线端与第一发送侧输入端之间的信号通道和所述天线端与第一接收侧平衡输出端之间的信号通道进行切换用的第一开关；(B)设置在所述第一开关与所述第一发送侧输入端之间并包含电感器和电容器的第一LC滤波器；(C)设置在所述第一开关与所述第一接收侧平衡输出端之间的第一声表面波滤波器；(D)设置在所述第一声表面波滤波器与所述第一接收侧平衡输出端之间并包含电感器和电容器的第一匹配元件，在所述第二频带的信号通道中，具有(E)有选择地对所述天线端与第二发送侧输入端之间的信号通道和所述天线端与第二及第三接收侧平衡侧之间的信号通道进行切换用的第二开关；(F)设置在所述第二开关与所述第二发送侧输入端之间并包含电感器和电容器的第二LC滤波器；(G)对设置在所述第二开关与所述第二接收侧平衡输出端之间的信号通道和设置在所述第二开关与所述第三接收侧平衡输出端之间的信号通道进行分路的双工器；(H)设置在所述双工器与所述第二接收侧平衡输出端之间的第二声表面波滤波器；(I)设置在所述第二声表面波滤波器与所述第二接收侧平衡输出端之间并包含电感器和电容器的第二匹配元件；(J)设置在所述双工器与所述第三接收侧平衡输出端之间的第三声表面波滤波器；以及(K)设置在所述第三声表面波滤波器与所述第三接收侧平衡输出端之间并包含电感器和电容器的第三匹配元件，将所述天线共用器、第一及第二开关、第一及第二LC滤波器、双工器、第一及第二及第三声表面波滤波器、和第一及第二及第三匹配元件集成在叠积多层电介质层而成的叠层件中。
全文摘要
一种高频复合器件，其中天线共用器(20)用来选择性地切换信号，该信号在GSM系统信号通道和DCS系统信号通道之间经由天线端(ANT)被接收和发射。GSM和DCS系统包括由高频开关(11G，11D)进行切换的发射侧输入端(Txg，Txd)和接收侧均衡输出端(Rxg，Rxd)。包括电感器(Lg，Ld)和电容器(C1g，C2g，C1d，C2d)的匹配元件插入在接收侧均衡输出端(Rxg，Rxd)和声表面波滤波器(SAWg，SAWd)的输出侧之间。
文档编号H03H9/72GK1898879SQ20058000131
公开日2007年1月17日 申请日期2005年7月26日 优先权日2004年8月6日
发明者上岛孝纪, 中山尚树, 原田哲郎, 小山训裕 申请人:株式会社村田制作所