前置模块以及通信装置的制作方法

文档序号:17354766发布日期:2019-04-09 21:32阅读:213来源:国知局
前置模块以及通信装置的制作方法

本发明涉及前置模块以及通信装置。



背景技术:

近年的移动体通信终端要求利用一个终端与多个频带对应的所谓的多频段化。随之,例如,配置在天线元件与放大器之间的前置电路也要求多频段化。

专利文献1公开了由配置在共用天线与两个发送放大电路以及两个接收放大电路之间的开关以及四个滤波器构成的多频段对应的前置电路。在连接开关与各滤波器的各信号路径设有由电感器构成的阻抗匹配电路。

专利文献1:日本特开2015-61198号公报

然而,若如专利文献1所记载的前置电路那样,对每个信号路径设置独立的阻抗匹配电路,则随着多频段化的进展(对应频段数的增加),构成阻抗匹配电路的电路元件数增加,而前置电路大型化。另外,每个信号路径的信号传输损耗增大。



技术实现要素:

因此,本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供降低了信号传输损耗以及电路元件数的前置模块以及通信装置。

为了实现上述目的,本发明的一方式所涉及的前置模块具备:第一开关,其具有第一共用端子以及多个选择端子;第一滤波器,其将第一频带作为通过频带,具有第一输入输出端子以及第二输入输出端子,且上述第一输入输出端子与上述多个选择端子中的第一选择端子连接;第二滤波器,其将与第一频带不同的第二频带作为通过频带,具有第三输入输出端子以及第四输入输出端子,且上述第三输入输出端子与上述多个选择端子中的第二选择端子连接;以及第一阻抗匹配电路,其与上述多个选择端子中的与上述第一选择端子以及上述第二选择端子不同的一个以上的选择端子连接,在上述第一共用端子仅与上述多个选择端子中的上述第一选择端子连接的状态下,从上述第一共用端子观察上述第一滤波器侧的情况下的上述第一频带下的阻抗与在上述第一共用端子仅与上述多个选择端子中的上述第二选择端子连接的状态下,从上述第一共用端子观察上述第二滤波器侧的情况下的上述第二频带下的阻抗不同,在上述第一共用端子与上述第一选择端子为连接状态并且上述第一共用端子与上述第二选择端子为非连接状态的情况下,上述第一共用端子与上述一个以上的选择端子中的一个选择端子为连接状态,在上述第一共用端子与上述第二选择端子为连接状态并且上述第一共用端子与上述第一选择端子为非连接状态的情况下,上述第一共用端子与上述一个选择端子为非连接状态。

根据上述构成,在连接第一开关与第一滤波器的情况下,在连接第一开关与第一滤波器的路径上经由上述一个选择端子连接第一阻抗匹配电路,所以能够将从第一共用端子观察第一滤波器侧的阻抗调整为规定的阻抗。另一方面,在连接第一开关与第二滤波器的情况下,在连接第一开关与第一滤波器的路径上不经由上述一个选择端子连接第一阻抗匹配电路。该情况下,上述路径上的第一阻抗匹配电路的连接状态不同,但由于在连接第一共用端子与第一选择端子的状态下从第一共用端子观察第一滤波器侧的情况下的第一频带下的阻抗与在连接第一共用端子与第二选择端子的状态下从第一共用端子观察第二滤波器侧的情况下的第二频带下的阻抗不同,所以能够将从第一共用端子观察第二滤波器侧的阻抗调整为上述规定的阻抗。

由此,与按照第一开关与滤波器之间的信号路径配置阻抗匹配电路的以往的前置模块相比较,能够实现信号传输的低损耗化以及电路元件数的降低。

另外,也可以还具备与上述第一共用端子连接的第二阻抗匹配电路。

虽然在选择了第一滤波器的情况、以及在选择了第二滤波器的情况双方,从第一共用端子观察各滤波器侧的阻抗均能够成为上述规定的阻抗,但通过第二阻抗匹配电路的连接,能够使从该连接点观察各滤波器侧的各阻抗与前置模块的基准化阻抗一致。

另外,也可以连接上述第一滤波器与上述第一选择端子的第一布线比连接上述第二滤波器与上述第二选择端子的第二布线长,从上述第一输入输出端子观察上述第一滤波器单体的情况下的上述第一频带下的阻抗、以及从上述第三输入输出端子观察上述第二滤波器单体的情况下的上述第二频带下的阻抗比上述前置模块的基准化阻抗高,上述第一阻抗匹配电路具备连接在上述一个以上的选择端子与地线之间的电感器。

由此,在连接了第一共用端子与第二滤波器的状态下,从第一共用端子观察第二滤波器侧的阻抗由于第二布线以及第一开关的寄生电容,而成为与第二滤波器单体的阻抗相比向电容性位移的阻抗。

与此相对,在连接了第一共用端子与第一滤波器的状态下,从第一共用端子观察第一滤波器侧的阻抗由于比第二布线长的第一布线以及第一开关的寄生电容,而成为与连接了第一共用端子与第二滤波器的状态下的阻抗相比进一步向电容性位移的阻抗。但是,通过连接构成第一阻抗匹配电路的并联型的电感器,从第一共用端子观察第一滤波器侧的阻抗在导抗圆图上使等电导圆逆时针位移,所以能够使其与连接了第一共用端子与第二滤波器的状态下的从第一共用端子观察第二滤波器侧的阻抗同等。

另外,也可以上述第一阻抗匹配电路具有连接在上述多个选择端子中的第三选择端子与地线之间的第一并联匹配电路,通过上述第一开关,(1)排他性地切换上述第一选择端子与上述第一共用端子的导通、以及上述第二选择端子与上述第一共用端子的导通,并且,(2)切换上述第三选择端子与上述第一共用端子的导通以及非导通。

由此,能够在连接第一共用端子与第一滤波器或者第二滤波器的路径上并联连接第一并联匹配电路。由此,能够使从第一共用端子观察滤波器侧的阻抗与上述规定的阻抗匹配。

另外,也可以上述第一阻抗匹配电路还具有连接在上述多个选择端子中的第四选择端子与地线之间的第二并联匹配电路,通过上述第一开关,(1)排他性地切换上述第一选择端子与上述第一共用端子的导通、以及上述第二选择端子与上述第一共用端子的导通,并且,(2)切换上述第三选择端子与上述第一共用端子的导通以及非导通,并且,(3)切换上述第四选择端子与上述第一共用端子的导通以及非导通。

由此,能够在连接第一共用端子与第一滤波器或者第二滤波器的路径上并联连接第一并联匹配电路以及/或者第二并联匹配电路。由此,能够在宽带并且高精度地对从第一共用端子观察滤波器侧的阻抗进行匹配。

另外,也可以上述第一阻抗匹配电路具有连接在上述多个选择端子中的第五选择端子与第六选择端子之间的第一串联匹配电路,通过上述第一开关,排他性地切换(1)上述第一选择端子与上述第一共用端子的连接、以及(2)经由了上述第六选择端子、上述第一串联匹配电路以及上述第五选择端子的上述第一选择端子与上述第一共用端子的导通的任意一方、和(3)上述第二选择端子与上述第一共用端子的连接、以及(4)经由了上述第六选择端子、上述第一串联匹配电路以及上述第五选择端子的上述第二选择端子与上述第一共用端子的导通的任意一方。

由此,能够在连接第一共用端子与第一滤波器或者第二滤波器的路径上串联插入第一串联匹配电路。由此,能够高精度地对从第一共用端子观察滤波器侧的阻抗进行匹配。

另外,也可以上述第一阻抗匹配电路还具有连接在上述多个选择端子中的第七选择端子与第八选择端子之间的第二串联匹配电路,上述第六选择端子与上述第七选择端子连接,通过上述第一开关,排他性地切换(1)上述第一选择端子与上述第一共用端子的连接、(2)经由了上述第六选择端子、上述第一串联匹配电路以及上述第五选择端子的上述第一选择端子与上述第一共用端子的导通、(3)经由了上述第八选择端子、上述第二串联匹配电路以及上述第七选择端子的上述第一选择端子与上述第一共用端子的导通、以及(4)经由了上述第五选择端子、上述第一串联匹配电路、上述第六选择端子、上述第七选择端子、上述第二串联匹配电路、以及上述第八选择端子的上述第一选择端子与上述第一共用端子的导通的任意一个、和(5)上述第二选择端子与上述第一共用端子的连接、(6)经由了上述第六选择端子、上述第一串联匹配电路以及上述第五选择端子的上述第二选择端子与上述第一共用端子的导通、(7)经由了上述第八选择端子、上述第二串联匹配电路以及上述第七选择端子的上述第二选择端子与上述第一共用端子的导通、以及(8)经由了上述第五选择端子、上述第一串联匹配电路、上述第六选择端子、上述第七选择端子、上述第二串联匹配电路、以及上述第八选择端子的上述第二选择端子与上述第一共用端子的导通的任意一个。

由此,能够在连接第一共用端子与第一滤波器或者第二滤波器的路径上串联插入第一串联匹配电路以及/或者第二串联匹配电路。由此,能够在宽带并且高精度地对第一放大器以及第二放大器的输出阻抗进行匹配。

另外,也可以还具备:第二开关,其具有第二共用端子、第九选择端子以及第十选择端子;以及放大器,其与上述第二共用端子连接,上述第二输入输出端子与上述第九选择端子连接,上述第四输入输出端子与上述第十选择端子连接,通过上述第二开关,(1)切换上述放大器与上述第一滤波器的连接以及非连接,并且,(2)切换上述放大器与上述第二滤波器的连接以及非连接。

由此,能够提供实现了信号传输的低损耗化以及电路元件数的降低的前置模块。

另外,本发明的一方式所涉及的通信装置具备:rf信号处理电路,其对由天线元件接收的高频信号进行处理;以及上述任意一项所述的前置模块,其在上述天线元件与上述rf信号处理电路之间传递上述高频信号。

由此,能够提供实现了信号传输的低损耗化以及电路元件数的降低的通信装置。

根据本发明,能够提供降低了信号传输损耗以及电路元件数的前置模块以及通信装置。

附图说明

图1a是实施方式所涉及的、连接方式1中的通信装置以及天线元件的电路构成图。

图1b是实施方式所涉及的、连接方式2中的通信装置以及天线元件的电路构成图。

图2是比较例所涉及的前置模块的电路构成图。

图3a是实施例1所涉及的、连接方式1中的前置模块以及天线元件的电路构成图。

图3b是表示实施例1所涉及的前置模块的各节点上的阻抗的变化的图。

图4是实施方式的变形例1所涉及的前置模块以及天线元件的电路构成图。

图5a是实施方式的变形例2所涉及的、连接方式1中的前置模块以及天线元件的电路构成图。

图5b是实施方式的变形例2所涉及的、连接方式2中的前置模块以及天线元件的电路构成图。

图5c是实施方式的变形例2所涉及的、连接方式3中的前置模块以及天线元件的电路构成图。

图6a是实施方式的变形例3所涉及的、连接方式1中的前置模块以及天线元件的电路构成图。

图6b是实施方式的变形例3所涉及的、连接方式2中的前置模块以及天线元件的电路构成图。

图6c是实施方式的变形例3所涉及的、连接方式3中的前置模块以及天线元件的电路构成图。

图7a是实施方式的变形例4所涉及的、连接方式1中的前置模块以及天线元件的电路构成图。

图7b是实施方式的变形例4所涉及的、连接方式2中的前置模块以及天线元件的电路构成图。

图7c是实施方式的变形例4所涉及的、连接方式3中的前置模块以及天线元件的电路构成图。

附图标记说明

1…通信装置,2…天线元件,3…rf信号处理电路(rfic),4…基带信号处理电路(bbic),10、10a、10b、10c、10d、10e、510…前置模块,11、11c、11d、11e、12、511…开关,21a、21b、21c…滤波器,31、32、32a、32b、33a、33b、33c、531、532a、532b、532c…阻抗匹配电路,41…接收放大电路,110、120…共用端子,111、112、113、114、115、116、117、118、119、121、122、123…选择端子,211、212、213、214、215、216…输入输出端子,la、lb、lc…布线。

具体实施方式

以下,使用实施例、变形例、比较例以及附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外,以下说明的实施例以及变形例均示出概括或者具体的例子。以下的实施例以及变形例所示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等是一个例子,并不是对本发明进行限定的主旨。

(实施方式)

[1.1前置模块以及通信装置的构成]

图1a是实施方式所涉及的连接方式1中的通信装置1以及天线元件2的电路构成图。另外,图1b是实施方式所涉及的连接方式2中的通信装置1以及天线元件2的电路构成图。如图1a以及图1b所示,通信装置1具备前置模块10、rf信号处理电路(rfic)3、基带信号处理电路(bbic)4。

rfic3是对由天线元件2发送接收的高频信号进行处理的rf信号处理电路。具体而言,rfic3通过下变频等对从天线元件2经由前置模块10输入的高频信号(这里是高频接收信号)进行信号处理,并将进行该信号处理生成的接收信号输出给bbic4。另外,rfic3也能够通过上变频等对从bbic4输入的发送信号进行信号处理,并将进行该信号处理生成的高频信号(这里是高频发送信号)输出给发送侧信号路径。

另外,在本实施方式中,rfic3也具有作为基于使用的频带(频段),控制前置模块10具有的开关11以及12(后述)的连接的控制部的功能。具体而言,rfic3通过控制信号(未图示),对开关11以及12切换与共用端子连接的选择端子。此外,控制部也可以设在rfic3的外部,例如也可以设在前置模块10或者bbic4。

接下来,对前置模块10的详细的构成进行说明。

如图1a以及图1b所示,前置模块10是接收系统前置电路,具备开关11以及12、滤波器21a、21b以及21c、接收放大电路41、阻抗匹配电路31以及32。

开关11是配置在阻抗匹配电路31与滤波器21a~21c之间,且具有共用端子110(第一共用端子)、选择端子111(第一选择端子)、112(第二选择端子)、113、以及114的第一开关。开关11排他性地切换选择端子111与共用端子110的导通、选择端子112与共用端子110的导通、以及选择端子113与共用端子110的导通。另外,开关11切换共用端子110与选择端子114的导通以及非导通。

换句话说,开关11是能够(1)同时进行共用端子110与选择端子111的连接、以及共用端子110与选择端子114的连接,(2)同时进行共用端子110与选择端子112的连接、以及共用端子110与选择端子114的连接,或者(3)同时进行共用端子110与选择端子113的连接、以及共用端子110与选择端子114的连接的所谓的多端口接通开关。

滤波器21a是具有输入输出端子211(第一输入输出端子)以及212(第二输入输出端子),且输入输出端子211与选择端子111连接的第一滤波器,将banda(第一频带)作为通过频带。

滤波器21b是具有输入输出端子213(第三输入输出端子)以及214(第四输入输出端子),且输入输出端子213与选择端子112连接的第二滤波器,将bandb(第二频带)作为通过频带。

滤波器21c是具有输入输出端子215以及216,且输入输出端子215与选择端子113连接的滤波器,将bandc作为通过频带。

开关12是具有共用端子120(第二共用端子)以及选择端子121(第九选择端子),122(第十选择端子)、以及123的第二开关。共用端子120与接收放大电路41的输入端子连接,选择端子121与滤波器21a的输入输出端子212连接,选择端子122与滤波器21b的输入输出端子214连接,选择端子123与滤波器21c的输入输出端子216连接。开关12是能够进行共用端子120与选择端子121~123中的一个的连接的sp3t(singlepole3throw:单极三投)型开关电路。

接收放大电路41是输出端子与rfic3连接,并对从滤波器21a~21c经由开关12输入的高频信号进行放大的放大器,例如是由晶体管等构成的低噪声放大电路。

在上述构成中,前置模块10通过开关11以及12的切换,成为滤波器21a~21c中的一个与天线元件2以及接收放大电路41连接的状态。

阻抗匹配电路32是与开关11具有的多个选择端子中的与选择端子111、112以及113不同的选择端子114所连接的第一阻抗匹配电路。此外,在图1a以及图1b中,阻抗匹配电路32成为连接在选择端子114与地线之间的第一并联匹配电路,成为所谓的与开关11并联连接的构成,但阻抗匹配电路32只要一端与选择端子114连接即可,另一端的连接目的地也可以不是地线。

阻抗匹配电路31是配置在天线元件2与开关11之间,并与共用端子110连接的第二阻抗匹配电路。此外,在图1a以及图1b中,阻抗匹配电路31成为串联插入到连接天线元件2与开关11的路径上的电路构成,但阻抗匹配电路31只要一端与上述路径连接即可,另一端的连接目的地也可以是地线。

阻抗匹配电路31以及32例如分别为串联或者并联连接了电感器以及电容器等电路元件的电路构成。

这里,在共用端子110仅与选择端子111~114中的选择端子111连接的状态下,从共用端子110观察滤波器21a侧的情况下的banda下的阻抗与在共用端子110仅与选择端子111~114中的选择端子112连接的状态下,从共用端子110观察滤波器21b侧的情况下的bandb下的阻抗不同。

如图1a所示,在共用端子110与选择端子111为连接状态,并且共用端子110与选择端子112为非连接状态的情况下,共用端子110与选择端子114成为连接状态(连接状态1)。另一方面,如图1b所示,在共用端子110与选择端子112为连接状态,并且,共用端子110与选择端子111为非连接状态的情况下,共用端子110与选择端子114为非连接状态(连接状态2)。

如图1a所示,在开关11与滤波器21a连接的情况下,在连接开关11与滤波器21a的路径上经由选择端子114连接阻抗匹配电路32(连接状态1),所以能够将从共用端子110观察滤波器21a侧的阻抗调整为规定的阻抗。另一方面,如图1b所示,在开关11与滤波器21b连接的情况下,在连接开关11与滤波器21a的路径上不经由选择端子114连接阻抗匹配电路32(连接状态2)。该情况下,虽然成为在上述路径上不连接阻抗匹配电路32的状态,但在仅连接共用端子110与选择端子111的状态下从共用端子110观察滤波器21a侧的情况下的banda下的阻抗与在仅连接共用端子110与选择端子112的状态下从共用端子110观察滤波器21b侧的情况下的bandb下的阻抗不同,所以能够将从共用端子110观察滤波器21b侧的阻抗调整为上述规定的阻抗。

此外,在本实施方式中,“banda下的阻抗与bandb下的阻抗不同”定义为对banda下的阻抗进行平均后的阻抗与对bandb下的阻抗进行平均后的阻抗在5%以上不同。由此,例如,即使在banda内的规定的频率下的阻抗与bandb内的规定的频率下的阻抗相等的情况下,也假设“banda下的阻抗与bandb下的阻抗不同”的情况。

此外,也可以没有阻抗匹配电路31。通过阻抗匹配电路32的导通以及非导通,将从共用端子110观察各滤波器侧的阻抗调整为上述规定的阻抗,但阻抗匹配电路31是用于使该规定的阻抗与前置模块10的基准化阻抗匹配的电路。由此,在上述规定的阻抗已经成为上述基准化阻抗的情况下,不需要阻抗匹配电路31。

此外,“基准化阻抗”并不限定于50ω,只要与前置模块10的传输系统的阻抗大致相等即可。换句话说,构成前置模块10的传输线路的特性阻抗、以及与前置模块10连接的传输线路的特性阻抗并不限定于50ω。

并且,“基准化阻抗”并不限定于与传输系统的阻抗大致相等的阻抗,只要是与和前置模块10的输入端连接的电路(在本实施方式中是天线元件2)取得匹配的阻抗即可。例如,应该使它们匹配的两个阻抗也可以是成为复共轭关系那样的阻抗。

另外,虽然上述实施方式所涉及的前置模块10构成为具有滤波器21a~21c,但滤波器的数目,也就是使用的频段数也可以是两个,另外也可以是四个以上。

另外,虽然接收放大电路41构成为通过开关12的切换,而被banda、bandb以及bandc的高频信号共用,但也可以按照频段配置接收放大电路。此时,不需要开关12。

另外,虽然上述实施方式所涉及的前置模块10例示了与天线元件2连接的构成,但也可以不与天线元件2直接连接。例如,也可以经由与天线元件2连接的分波器、开关、环形器等电路元件配置。

图2是比较例所涉及的前置模块510的电路构成图。该图所示的前置模块510具备开关511以及12、滤波器21a、21b以及21c、接收放大电路41、阻抗匹配电路531、532a、532b以及532c。比较例所涉及的前置模块510与实施方式所涉及的前置模块10相比较,开关511的构成、以及按照信号路径配置阻抗匹配电路这一点不同。以下,对于前置模块510的具体的构成,对与实施方式所涉及的前置模块10相同的构成省略说明,并以不同的构成为中心进行说明。

开关511是配置在阻抗匹配电路531与滤波器21a~21c之间,且具有共用端子110、选择端子111、112以及113的开关电路。开关511排他性地切换选择端子111与共用端子110的导通、选择端子112与共用端子110的导通、以及选择端子113与共用端子110的导通。

阻抗匹配电路532a连接在选择端子111与滤波器21a之间。阻抗匹配电路532b连接在选择端子112与滤波器21b之间。阻抗匹配电路532c连接在选择端子113与滤波器21c之间。此外,在图2中,虽然阻抗匹配电路532a~532c的各个成为串联插入到连接开关511的各选择端子与各滤波器的路径上的电路构成,但只要一端与上述路径连接即可,另一端的连接目的地也可以是地线。

在比较例所涉及的前置模块510中,通过与信号路径对应地配置阻抗匹配电路532a、532b以及532c,使在仅连接共用端子110与选择端子111的状态下从共用端子110观察滤波器21a侧的情况下的banda下的阻抗、在仅连接共用端子110与选择端子112的状态下从共用端子110观察滤波器21b侧的情况下的bandb下的阻抗、以及在仅连接共用端子110与选择端子113的状态下从共用端子110观察滤波器21c侧的情况下的bandc下的阻抗大致相等,并调整为规定的阻抗。然而,在比较例所涉及的前置模块510中,由于对每个信号路径配置独立的阻抗匹配电路,所以构成阻抗匹配电路的电路元件数目增加,而前置模块510大型化。另外,由于对每个信号路径配置的阻抗匹配电路,而各信号路径上的信号传输损耗增大。

与此相对,在本实施方式所涉及的前置模块10中,不对每个信号路径独立地设置阻抗匹配电路,而通过开关11切换将选择端子114所连接的阻抗匹配电路32与信号路径连接/非连接,所以与比较例所涉及的前置模块510相比较,能够实现信号传输的低损耗化以及电路元件数的降低。

[1.2实施例1所涉及的前置模块]

图3a是实施例1所涉及的连接方式1中的前置模块10a以及天线元件2的电路构成图。如该图所示的前置模块10a是实施方式所涉及的前置模块10的具体的实施例。前置模块10a具备开关11以及12、滤波器21a、21b以及21c、接收放大电路41、阻抗匹配电路31以及32。实施例1所涉及的前置模块10a与实施方式所涉及的前置模块10相比较,在明示阻抗匹配电路31以及32的具体电路构成、以及连接开关11与各滤波器的布线这一点不同。以下,对于实施例1所涉及的前置模块10a,对与实施方式所涉及的前置模块10相同的构成省略说明,并以不同的构成为中心进行说明。

构成前置模块10a的开关11以及12、滤波器21a、21b以及21c、接收放大电路41、及阻抗匹配电路31以及32形成在安装基板(未图示)上或者该安装基板内。

阻抗匹配电路32是与开关11的选择端子114连接的第一阻抗匹配电路。更具体而言,阻抗匹配电路32例如具备连接在选择端子114与地线之间的电感器。

阻抗匹配电路31是配置在天线元件2与开关11之间,且与共用端子110连接的第二阻抗匹配电路。更具体而言,阻抗匹配电路31例如具备串联插入到连接天线元件2与开关11的路径上的电感器。

滤波器21a与选择端子111利用形成在上述安装基板的布线la(第一布线)连接。滤波器21b与选择端子112利用形成在上述安装基板的布线lb(第二布线)连接。滤波器21c与选择端子113利用形成在上述安装基板的布线lc连接。

这里,布线la(第一布线)比布线lb(第二布线)长。另外,布线lc比布线lb(第二布线)长。此外,在本实施例中,布线la、布线lb以及布线lc为相同的线宽。

这里,从输入输出端子211观察滤波器21a单体的情况下的banda下的阻抗、从输入输出端子213观察滤波器21b单体的情况下的bandb下的阻抗、以及从输入输出端子215观察滤波器21c单体的情况下的bandc下的阻抗设定为比前置模块10a的基准化阻抗高。

图3b是表示实施例1所涉及的前置模块10a的各节点上的阻抗的变化的图。在图3b的(a)示出连接状态2(在开关11中仅连接了共用端子110与选择端子112的状态)下的各节点的bandb下的阻抗。另外,在图3b的(b)示出连接状态1(在开关11中连接共用端子110与选择端子111,并且,连接共用端子110与选择端子114的状态)下的各节点的banda下的阻抗。

如图3b的(a)所示,如下段的导抗圆图所示,从连接节点w2(输入输出端子213)观察滤波器21b单体的bandb下的阻抗与基准化阻抗(例如50ω)相比设定为高阻抗。接下来,从布线lb与选择端子114的连接节点x2观察滤波器21b侧的阻抗由于布线lb的寄生电容,而使等电导圆顺时针位移成为电容性。并且,从共用端子110与阻抗匹配电路31的连接节点y2观察滤波器21b侧的阻抗由于开关11的寄生电容,而进一步使等电导圆顺时针位移。最后,从阻抗匹配电路31的输入侧的节点z2观察滤波器21b侧的阻抗由于构成阻抗匹配电路31的串联电感器,而使等电抗圆逆时针位移,使其与前置模块10a的基准化阻抗一致。这样一来,在连接状态2下,通过考虑布线lb以及开关11所引起的向电容性的位移,预先将观察滤波器21b单体的bandb下的阻抗设定为比上述基准化阻抗高,从而使前置模块10a的输入端上的bandb的阻抗与基准化阻抗匹配。

另一方面,如图3b的(b)所示,如下段的导抗圆图所示,从连接节点w1(输入输出端子211)观察滤波器21a单体的banda下的阻抗与基准化阻抗(例如50ω)相比设定为高阻抗。接下来,从布线la与选择端子112的连接节点x1观察滤波器21a侧的阻抗由于布线la的寄生电容,而使等电导圆顺时针位移成为电容性。此时,由于布线la比布线lb长,所以起因于布线la的阻抗的电容性位移量(图3b的(b)的导抗圆图上的w1-x1的距离)比起因于布线lb的阻抗的电容性位移量(图3b的(a)的导抗圆图上的w2-x2的距离)大。并且,从共用端子110与阻抗匹配电路31的连接节点y1观察滤波器21a侧的阻抗由于开关11的寄生电容,而进一步使等电导圆顺时针位移。换句话说,连接状态1下的起因于布线la以及开关11的阻抗的电容性位移量(图3b的(b)的导抗圆图上的w1-y0的距离)比连接状态2下的起因于布线lb以及开关11的阻抗的电容性位移量(图3b的(a)的导抗圆图上的w2-y2的距离)大。在该状态下,接下来,即使由于构成阻抗匹配电路31的串联电感器,而使等电抗圆逆时针位移,从阻抗匹配电路31的输入侧的节点z1观察滤波器21a侧的阻抗也不与前置模块10a的基准化阻抗一致。因此,在使用具有布线la相对较长这样的特性的banda的信号路径的连接状态1下,使阻抗匹配电路32与共用端子110连接。由此,从连接节点y1观察滤波器21a侧的阻抗从图3b的(b)的导抗圆图上的y0的位置成为使等电导圆逆时针位移后的y1,能够成为与连接状态2下的y2大致同等的阻抗。而且最后,从阻抗匹配电路31的输入侧的节点z1观察滤波器21a侧的阻抗由于构成阻抗匹配电路31的串联电感器,而使等电抗圆逆时针位移,与前置模块10a的基准化阻抗一致。这样一来,在连接状态1中,通过考虑布线la以及开关11所引起的向电容性的位移,而预先将观察滤波器21a单体的banda下的阻抗设定为比上述基准化阻抗高,并将阻抗匹配电路32与共用端子110连接,使前置模块10a的输入端上的banda的阻抗与基准化阻抗匹配。

以上,根据实施例1所涉及的前置模块10a,在连接状态2下,从共用端子110观察滤波器21b侧的阻抗由于布线lb以及开关11的寄生电容,而成为与滤波器21b单体的阻抗相比向电容性位移的阻抗。

与此相对,在连接状态1下,从共用端子110观察滤波器21a侧的阻抗由于比布线lb长的布线la以及开关11的寄生电容,成为与连接状态2下的阻抗相比进一步向电容性位移的阻抗。但是,通过连接构成阻抗匹配电路32的并联型的电感器,从共用端子110观察滤波器21a侧的阻抗在导抗圆图上使等电导圆逆时针位移,所以能够使其与连接状态2下的从共用端子110观察滤波器21b侧的阻抗同等。

[1.3变形例1所涉及的前置模块]

图4是表示实施方式的变形例1所涉及的前置模块10b以及天线元件2的电路构成图。如该图所示的前置模块10b具备开关11以及12、滤波器21a、21b以及21c、接收放大电路41、阻抗匹配电路31、32以及33c、。变形例1所涉及的前置模块10b与实施方式所涉及的前置模块10相比较,在附加阻抗匹配电路33c这一点不同。以下,对于变形例1所涉及的前置模块10b,对与实施方式所涉及的前置模块10相同的构成省略说明,并以不同的构成为中心进行说明。

阻抗匹配电路33c连接在选择端子113与滤波器21c之间。此外,虽然在图4中,阻抗匹配电路33c成为串联插入到连接选择端子113与滤波器21c的路径上的电路构成,但只要一端与上述路径连接即可,另一端的连接目的地也可以是地线。

此外,在图4示出共用端子110与选择端子连接,并且,共用端子110与选择端子114连接的状态(连接状态1)。

通过阻抗匹配电路33c,在使bandc的高频信号传输的情况下,能够通过仅连接共用端子110与选择端子113,修正由于连接选择端子113与滤波器21c的布线lc以及开关11的寄生电容所引起的阻抗的电容性位移。

此外,虽然在本变形例中,在使banda、bandb以及bandc的高频信号传输的三个信号路径中,在使bandc的高频信号传输的信号路径设置阻抗匹配电路33c,但除此之外,也可以在使banda的高频信号传输的信号路径,或者,使bandb的高频信号传输的信号路径设置阻抗匹配电路。换句话说,本发明所涉及的前置模块只要是在该前置模块具有的多个信号路径中至少一个信号路径(连接开关11的选择端子与滤波器的路径)不配置阻抗匹配电路,且能够与任何的信号路径连接的阻抗匹配电路32与开关11的选择端子连接的构成即可。

[1.4变形例2所涉及的前置模块]

图5a是实施方式的变形例2所涉及的、连接方式1中的前置模块10c以及天线元件2的电路构成图。另外,图5b是实施方式的变形例2所涉及的、连接方式2中的前置模块10c以及天线元件2的电路构成图。另外,图5c是实施方式的变形例2所涉及的、连接方式3中的前置模块10c以及天线元件2的电路构成图。如图5a~图5c所示,前置模块10c具备开关11c以及12、滤波器21a、21b以及21c、接收放大电路41、阻抗匹配电路31、32a以及32b。本变形例所涉及的前置模块10c与实施方式所涉及的前置模块10相比较,开关11c以及与其连接的阻抗匹配电路的构成不同。以下,对于本变形例所涉及的前置模块10c,对与实施方式所涉及的前置模块10相同的点省略说明,并以不同的点为中心进行说明。

开关11c是配置在阻抗匹配电路31与滤波器21a~21c之间,且具有共用端子110(第一共用端子)、选择端子111(第一选择端子)、112(第二选择端子)、113、114(第三选择端子)、115(第五选择端子)、以及116(第六选择端子)的第一开关。共用端子110与选择端子115连接。

开关11c排他性地切换(1)选择端子111与共用端子110的导通、(2)选择端子112与共用端子110的导通、以及(3)选择端子113与共用端子110的导通。更具体而言,(1)选择(i)选择端子111与共用端子110的连接、以及(ii)经由了选择端子116、阻抗匹配电路32b、选择端子115的选择端子111与共用端子110的导通的任意一方,作为选择端子111与共用端子110的导通方式。(2)选择(i)选择端子112与共用端子110的连接、以及(ii)经由了选择端子116、阻抗匹配电路32b、选择端子115的选择端子112与共用端子110的导通的任意一方,作为选择端子112与共用端子110的导通方式。(3)选择(i)选择端子113与共用端子110的连接、以及(ii)经由了选择端子116、阻抗匹配电路32b、选择端子115的选择端子113与共用端子110的导通的任意一方,作为选择端子113与共用端子110的导通方式。另外,开关11c切换选择端子114与共用端子110的导通以及非导通。换句话说,开关11c是在实现上述导通方式时,能够同时进行共用端子与多个选择端子的连接、以及选择端子彼此的连接的所谓的多端口接通开关。

阻抗匹配电路32a是连接在多个选择端子中的选择端子114与地线之间的第一并联匹配电路。通过选择端子114与共用端子110的导通,能够在连接共用端子110与各滤波器的路径上并联连接阻抗匹配电路32a。由此,能够将从共用端子110观察滤波器侧的阻抗变更为规定的阻抗。

另外,阻抗匹配电路32b是连接在多个选择端子中的选择端子115与选择端子116之间的第一串联匹配电路。通过将选择端子111与选择端子116连接,在选择端子111与共用端子110之间串联插入阻抗匹配电路32b,另外,通过将选择端子112与选择端子116连接,在选择端子112与共用端子110之间串联插入阻抗匹配电路32b,另外,通过将选择端子113与选择端子116连接,在选择端子113与共用端子110之间串联插入阻抗匹配电路32b。

此外,阻抗匹配电路32a以及32b的各个例如成为串联或者并联连接了电感器以及电容器等电路元件的电路构成。

例如,如图5a所示,在使banda的高频信号传输的情况下,连接共用端子110与选择端子111,连接共用端子110与选择端子114,并连接共用端子120与选择端子121(连接方式1)。由此,形成连接天线元件2、阻抗匹配电路31、开关11c、滤波器21a、开关12、以及接收放大电路41的路径,且在该路径并联连接阻抗匹配电路32a。

另外,例如,如图5b所示,在使bandb的高频信号传输的情况下,连接选择端子112与选择端子116,并连接共用端子120与选择端子122(连接方式2)。由此,形成连接天线元件2、阻抗匹配电路31、阻抗匹配电路32b(开关11c)、滤波器21b、开关12、以及接收放大电路41的路径,且在该路径上串联插入阻抗匹配电路32b。

另外,例如,如图5c所示,在使bandc的高频信号传输的情况下,连接选择端子113与选择端子116,连接共用端子110与选择端子114,并连接共用端子120与选择端子123(连接方式3)。由此,形成连接天线元件2、阻抗匹配电路31、阻抗匹配电路32b(开关11c)、滤波器21c、开关12、以及接收放大电路41的路径,且在该路径上串联插入阻抗匹配电路32b,并且,在该路径并联连接阻抗匹配电路32a。

在上述连接构成中,前置模块10c通过开关11c以及12的切换,成为滤波器21a~21c中的一个与天线元件2以及接收放大电路41连接的状态。另外,由于在开关11c的选择端子115以及116连接阻抗匹配电路32b,在选择端子114连接阻抗匹配电路32a,所以即使不对配置了滤波器21a~21c的每个信号路径附加阻抗匹配电路,也能够对选择的信号路径有选择地附加阻抗匹配电路32a以及32b,能够在宽带并且高精度地对从共用端子110观察滤波器侧的阻抗进行匹配。

由此,例如,能够根据滤波器21a~21c的任意一个的选择那样的三个信号传输方式,适当地选择包含上述连接方式1~3的多种阻抗匹配电路的连接方式。

此外,在本变形例中,构成为在开关11c连接两个阻抗匹配电路32a以及32b,但也可以是在开关11c仅连接阻抗匹配电路32b的构成。

[1.5变形例3所涉及的前置模块]

图6a是实施方式的变形例3所涉及的、连接方式1中的前置模块10d以及天线元件2的电路构成图。另外,图6b是实施方式的变形例3所涉及的、连接方式2中的前置模块10d以及天线元件2的电路构成图。另外,图6c是实施方式的变形例3所涉及的、连接方式3中的前置模块10d以及天线元件2的电路构成图。如图6a~图6c所示,前置模块10d具备开关11d以及12、滤波器21a、21b以及21c、接收放大电路41、阻抗匹配电路31、32a以及33a。本变形例所涉及的前置模块10d与实施方式所涉及的前置模块10相比较,开关11d以及与其连接的阻抗匹配电路的构成不同。以下,对于本变形例所涉及的前置模块10d,对与实施方式所涉及的前置模块10相同的点省略说明,而以不同的点为中心进行说明。

开关11d是配置在阻抗匹配电路31与滤波器21a~21c之间,且具有共用端子110(第一共用端子)、选择端子111(第一选择端子)、112(第二选择端子)、113、114(第三选择端子)、以及117(第四选择端子)的第一开关。

开关11d是能够排他性地切换(1)选择端子111与共用端子110的导通、(2)选择端子112与共用端子110的导通、以及(3)选择端子113与共用端子110的导通,并且,切换(4)选择端子114与共用端子110的导通以及非导通,并且,切换(5)选择端子117与共用端子110的导通以及非导通的所谓的多端口接通开关。

阻抗匹配电路32a是连接在多个选择端子中的选择端子114与地线之间的第一并联匹配电路。通过选择端子114与共用端子110的导通,能够在连接共用端子110与各滤波器的路径上并联连接阻抗匹配电路32a。由此,能够使从共用端子110观察滤波器侧的阻抗变更为规定的阻抗。

阻抗匹配电路33a是连接在多个选择端子中的选择端子117与地线之间的第二并联匹配电路。通过选择端子117与共用端子110的导通,能够在连接共用端子110与各滤波器的路径上并联连接阻抗匹配电路33a。由此,能够将从共用端子110观察滤波器侧的阻抗变更为规定的阻抗。

此外,阻抗匹配电路32a以及33a的各个例如成为串联或者并联连接了电感器以及电容器等电路元件的电路构成。

例如,如图6a所示,在使banda的高频信号传输的情况下,连接共用端子110与选择端子111,连接共用端子110与选择端子114,并连接共用端子120与选择端子121(连接方式1)。由此,形成连接天线元件2、阻抗匹配电路31、开关11d、滤波器21a、开关12、以及接收放大电路41的路径,且在该路径并联连接阻抗匹配电路32a。

另外,例如,如图6b所示,在使bandb的高频信号传输的情况下,连接共用端子110与选择端子112,连接共用端子110与选择端子114,连接共用端子110与选择端子117,并连接共用端子120与选择端子122(连接方式2)。由此,形成连接天线元件2、阻抗匹配电路31、开关11d、滤波器21b、开关12、以及接收放大电路41的路径,且在该路径并联连接阻抗匹配电路32a以及33a。

另外,例如,如图6c所示,在使bandc的高频信号传输的情况下,连接共用端子110与选择端子113,连接共用端子110与选择端子117,并连接共用端子120与选择端子123(连接方式3)。由此,形成连接天线元件2、阻抗匹配电路31、开关11d、滤波器21c、开关12、以及接收放大电路41的路径,且在该路径并联连接阻抗匹配电路33a。

在上述连接构成中,前置模块10d通过开关11d以及12的切换,成为滤波器21a~21c中的一个与天线元件2以及接收放大电路41连接的状态。另外,由于在开关11d的选择端子114连接阻抗匹配电路32a,在选择端子117连接阻抗匹配电路33a,所以即使不对配置了滤波器21a~21c的每个信号路径附加阻抗匹配电路,也能够对选择的信号路径有选择地附加阻抗匹配电路32a以及33a,能够在宽带并且高精度地对从共用端子110观察滤波器侧的阻抗进行匹配。

由此,例如,能够根据滤波器21a~21c的任意一个的选择那样的三个信号传输方式,适当地选择包含上述连接方式1~3的多种阻抗匹配电路的连接方式。

此外,虽然在本变形例中,构成为在开关11d连接两个阻抗匹配电路32a以及33a,但也可以是与三个以上的选择端子对应地,连接三个以上的并联连接型的阻抗匹配电路的构成。并联连接型的阻抗匹配电路的连接数目越多,越能够更高精度地对从共用端子110观察滤波器侧的阻抗进行输出匹配。

[1.6变形例4所涉及的前置模块]

图7a是实施方式的变形例4所涉及的、连接方式1中的前置模块10e以及天线元件2的电路构成图。另外,图7b是实施方式的变形例4所涉及的、连接方式2中的前置模块10e以及天线元件2的电路构成图。另外,图7c是实施方式的变形例4所涉及的、连接方式3中的前置模块10e以及天线元件2的电路构成图。如图7a~图7c所示,前置模块10e具备开关11e以及12、滤波器21a、21b以及21c、接收放大电路41、阻抗匹配电路31、32b以及33b。本变形例所涉及的前置模块10e与实施方式所涉及的前置模块10相比较,开关11e以及与其连接的阻抗匹配电路的构成不同。以下,对于本变形例所涉及的前置模块10e,对与实施方式所涉及的前置模块10相同的点省略说明,而以不同的点为中心进行说明。

开关11e是配置在阻抗匹配电路31与滤波器21a~21c之间,且具有共用端子110(第一共用端子)、选择端子111(第一选择端子)、112(第二选择端子)、113、115(第五选择端子)、116(第六选择端子)、118(第八选择端子)、以及119(第七选择端子)的第一开关。选择端子116与选择端子119连接。

开关11e排他性地切换(1)选择端子111与共用端子110的导通、(2)选择端子112与共用端子110的导通、以及(3)选择端子113与共用端子110的导通。更具体而言,(1)选择(i)选择端子111与共用端子110的连接、(ii)经由了选择端子116、阻抗匹配电路32b、选择端子115的选择端子111与共用端子110的导通、(iii)经由了选择端子116、选择端子119、阻抗匹配电路33b、选择端子118的选择端子111与共用端子110的导通、以及(iv)经由了选择端子118、阻抗匹配电路33b、选择端子119、选择端子116、阻抗匹配电路32b、选择端子115的选择端子111与共用端子110的导通的任意一方,作为选择端子111与共用端子110的导通方式。(2)选择(i)选择端子112与共用端子110的连接、(ii)经由了选择端子116、阻抗匹配电路32b、选择端子115的选择端子112与共用端子110的导通、(iii)经由了选择端子119、阻抗匹配电路33b、选择端子118的选择端子112与共用端子110的导通、以及(iv)经由了选择端子118、阻抗匹配电路33b、选择端子119、选择端子116、阻抗匹配电路32b、选择端子115的选择端子112与共用端子110的导通的任意一方,作为选择端子112与共用端子110的导通方式。(3)选择(i)选择端子113与共用端子110的连接、(ii)经由了选择端子116、阻抗匹配电路32b、选择端子115的选择端子113与共用端子110的导通、(iii)经由了选择端子116、选择端子119、阻抗匹配电路33b、选择端子118的选择端子113与共用端子110的导通、以及(iv)经由了选择端子118、阻抗匹配电路33b、选择端子119、选择端子116、阻抗匹配电路32b、选择端子115的选择端子113与共用端子110的导通的任意一方,作为选择端子113与共用端子110的导通方式。换句话说,开关11e是在实现上述导通方式时,能够同时进行共用端子与多个选择端子的连接、以及选择端子彼此的连接的所谓的多端口接通开关。

阻抗匹配电路32b是连接在多个选择端子中的选择端子115与选择端子116之间的第一串联匹配电路。通过连接共用端子110与选择端子115,并且,连接选择端子111与选择端子116,能够在选择端子111与共用端子110之间串联插入阻抗匹配电路32b。另外,通过连接共用端子110与选择端子115,并且,连接选择端子112与选择端子116,能够在选择端子112与共用端子110之间串联插入阻抗匹配电路32b。另外,通过连接共用端子110与选择端子115,并且,连接选择端子113与选择端子116,能够在选择端子113与共用端子110之间串联插入阻抗匹配电路32b。

阻抗匹配电路33b是连接在多个选择端子中的选择端子118与选择端子119之间的第二串联匹配电路。通过连接共用端子110与选择端子118,并且,连接选择端子111与选择端子116,能够在选择端子111与共用端子110之间串联插入阻抗匹配电路33b。另外,通过连接共用端子110与选择端子118,并且,连接选择端子112与选择端子116,能够在选择端子112与共用端子110之间串联插入阻抗匹配电路33b。另外,通过连接共用端子110与选择端子118,并且,连接选择端子113与选择端子116,能够在选择端子113与共用端子110之间串联插入阻抗匹配电路33b。另外,通过连接共用端子110与选择端子118,并且,连接选择端子111与选择端子115,能够在选择端子111与共用端子110之间串联插入阻抗匹配电路32b以及33b的串联连接电路。另外,通过连接共用端子110与选择端子118,并且,连接选择端子112与选择端子115,能够在选择端子112与共用端子110之间串联插入阻抗匹配电路32b以及33b的串联连接电路。另外,通过连接共用端子110与选择端子118,并且,连接选择端子113与选择端子115,能够在选择端子113与共用端子110之间串联插入阻抗匹配电路32b以及33b的串联连接电路。

此外,阻抗匹配电路32b以及33b的各个例如成为串联或者并联连接了电感器以及电容器等电路元件的电路构成。

例如,如图7a所示,在使banda的高频信号传输的情况下,连接共用端子110与选择端子115,连接选择端子116与选择端子111,并连接共用端子120与选择端子121(连接方式1)。由此,形成连接天线元件2、阻抗匹配电路31、阻抗匹配电路32b(开关11e)、滤波器21a、开关12、以及接收放大电路41的路径,且在该路径上串联插入阻抗匹配电路32b。

另外,例如,如图7b所示,在使bandb的高频信号传输的情况下,连接共用端子110与选择端子118,连接选择端子119与选择端子112,并连接共用端子120与选择端子122(连接方式2)。由此,形成连接天线元件2、阻抗匹配电路31、阻抗匹配电路33b(开关11e)、滤波器21b、开关12、以及接收放大电路41的路径,且在该路径上串联插入阻抗匹配电路33b。

另外,例如,如图7c所示,在使bandc的高频信号传输的情况下,连接共用端子110与选择端子118,连接选择端子115与选择端子113,并连接共用端子120与选择端子123(连接方式3)。由此,形成连接天线元件2、阻抗匹配电路31、阻抗匹配电路33b以及32b(开关11e)、滤波器21c、开关12、以及接收放大电路41的路径,且在该路径上串联插入阻抗匹配电路33b以及32b的串联连接电路。

在上述连接构成中,前置模块10e通过开关11e以及12的切换,成为滤波器21a~21c中的一个与天线元件2以及接收放大电路41连接的状态。另外,由于在开关11e的选择端子115以及116连接阻抗匹配电路32b,在选择端子118以及119连接阻抗匹配电路33b,所以即使不对配置了滤波器21a~21c的每个信号路径附加阻抗匹配电路,也能够对选择的信号路径有选择地附加阻抗匹配电路32b以及33b,能够在宽带并且高精度地对从共用端子110观察滤波器侧的阻抗进行匹配。

由此,例如,能够根据滤波器21a~21c的任意一个的选择那样的三个信号传输方式,适当地选择包含上述连接方式1~3的多种阻抗匹配电路的连接方式。

此外,在本变形例中,构成为在开关11e连接两个阻抗匹配电路32b以及33b,但也可以是连接三个以上的串联插入型的阻抗匹配电路的构成。串联插入型的阻抗匹配电路的连接数目越多,越能够更高精度地对从共用端子110观察滤波器侧的阻抗进行输出匹配。

(其它的实施方式)

以上,列举实施方式、实施例以及变形例对本发明所涉及的前置模块以及通信装置进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式、实施例以及变形例。组合上述实施方式、实施例以及变形例中的任意的构成要素实现的其它的实施方式、对上述实施方式施加本领域技术人员在不脱离本发明的主旨的范围内能够想到的各种变形得到的变形例、内置了本发明所涉及的前置模块以及通信装置的各种设备也包含于本发明。

另外,例如,在实施方式所涉及的前置模块10以及通信装置1中,也可以在各构成要素之间连接电感器、电容器。此外,也可以电感器包含基于连接各构成要素间的布线的布线电感器。

另外,上述实施方式所涉及的前置模块10例示了接收系统的前置电路,但也可以是发送系统的前置电路。该情况下,代替接收放大电路,而配置功率放大器等发送放大电路。此外,也可以是具备了接收用的信号路径和发送用的信号路径双方的前置电路。

本发明作为能够应用于多频段系统的取得阻抗匹配的小型的前置模块以及通信装置,能够广泛地利用于移动电话等通信设备。

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