高频前端模块及天线双工器的制作方法

专利名称：高频前端模块及天线双工器的制作方法
技术领域：
本发明涉及高频前端模块及天线双工器，特别涉及处理不同频带的多个高 频收发信号的高频前端模块、以及将不同频带的多个接收信号进行分波用的天 线双工器。
背景技术：
一般，在手机等移动通信装置的高频前端模块中，浪涌(ESD:静电放电，频率300MHz左右)从天线进入。为此，防浪涌元件一般配置在天线端与接地之 间，在专利文献1中提出了配置电感元件，在专利文献2中提出了配置非线性 电阻。但是，与天线端直接设置的防浪涌元件具有基本的问题是，使发送或接 收信号的损耗增大。然而， 一般在具有将1.5GHz以上的比较高的通过频带的信号(以下，称为 HIGH侧高频信号)与l.OGHz以下的比较低的通过频带的信号(以下，称为LOW 侧高频信号)进行分波用的天线双工器的高频前端模块中，由于在HIGH侧的信 号路径中，用天线双工器的高通滤波器将浪涌衰减，因此不太成问题，但是有 时浪涌进入LOW侧的信号路径。特别是，在LOW侧的接收信号输出端，由于通常配置弹性波滤波器等防浪 涌性能差的元件，因此希望采取对它进行保护用的防浪涌措施。专利文献l:特开2003-18040号公报专利文献2:特开2003-101434号公报发明内容因此，本发明的目的在于提供一种在天线端不配置防浪涌元件，而能够防 止浪涌进入LOW侧的接收信号输出端一侧的高频前端模块及天线双工器。为了达到前述目的，第l发明的高频前端模块，是处理不同频带的第l及第2高频收发信号的、第1高频收发信号的频带低于第2高频收发信号的频带 的高频前端模块，具有将天线端与第1高频收发信号处理部之间的第1信号路径、和天线端与第 2高频收发信号处理部之间的第2信号路径进行分波用的天线双工器；设置在前述第1信号路径并将前述第1高频收发信号的接收信号与发送信 号的信号路径进行切换的第1高频开关；设置在是前述第1信号路径的接收信号路径上的前述第1高频开关的后级、将前述第1高频接收信号作为通过频带的弹性波滤波器；以及设置在前述弹性波滤波器与前述第1高频开关之间并具有使该弹性波滤波 器与该第1高频开关之间的相位匹配的功能，同时还具有去除浪涌功能的带防 浪涌功能的相位匹配元件。在第1发明有关的高频前端模块中，由于在弹性波滤波器与第1高频开关 之间设置还具有去除浪涌的功能的带防浪涌功能的相位匹配元件，因此在浪涌从天线进入第1信号路径的接收信号路径(L0W侧高频收发信号的接收信号路径) 时，用带防浪涌功能的相位匹配元件去除该浪涌，从而不另外附加防浪涌元件， 而能够保护弹性波滤波器，防止浪涌。在第l发明有关的高频前端模块中，最好前述带防浪涌功能的相位匹配元 件具有包含电容器及电感器而构成的高通滤波器功能。带防浪涌功能的相位匹 配元件若是将第1高频收发信号作为通过频带，将浪涌的频带作为衰减频带， 则也可以是带通滤波器，但通过作为高通滤波器来构成，则传输损耗少。另外，最好前述高通滤波器的截止频率为200 600MHz。 一般，浪涌的频 率为200 600MHz (特别是300MHz左右)，最好高通滤波器将该频带作为截止(切 断)频率。前述高通滤波器通过用插入在第1信号路径的接收信号路径与接地之间的 LC串联谐振电路构成，从而对带防浪涌功能的相位匹配元件附加利用串联谐振 而产生的陷波功能，能够对浪涌的频带生成衰减极点，能够更提高浪涌切断效 果。或者，前述高通滤波器通过用插入在前述第l信号路径的接收信号路径上 的LC并联谐振电路构成，从而对带防浪涌功能的相位匹配元件附加利用并联谐振而产生的陷波功能，能够对浪涌的频带生成衰减极点，能够更提高浪涌切断效果。再有，前述高通滤波器也可以包含设置在第1高频开关一侧的电容器及设 置在弹性波滤波器一侧的分路电感器而构成。设置在第1高频开关一侧的电容 器具有作为第1高频开关的直流分量的隔离电容器的功能。也可以前述第1高频收发信号的接收信号还包含不同频带的第1A及第1B 接收信号，前述弹性波滤波器构成作为包含将第1A及第1B接收信号分别作为 通过频带的第1及第2弹性波滤波器的弹性波天线双工器，前述带防浪涌功能 的相位匹配元件由对前述第1及第2弹性波滤波器分别附加的第1及第2带防 浪涌功能的相位匹配元件构成，前述第1带防浪涌功能的相位匹配元件在从前 述第1高频开关与前述第2带防浪涌功能的相位匹配元件的分叉点来看第1弹 性波滤波器一侧时，对于前述第1B接收信号设定成为开路，前述第2带防浪 涌功能的相位匹配元件在从前述第1高频开关与前述第1带防浪涌功能的相位 匹配元件的分叉点来看第2弹性波滤波器一侧时，对于前述第1A接收信号设定成为开路。即，弹性波滤波器也可以并排设置具有互相不同的通过频带的两 个弹性波滤波器、作为天线双工器来构成。在这种情况下，对各弹性波滤波器 的前级分别附加带防浪涌功能的相位匹配元件。前述弹性波滤波器可以使用SAW(表面弹性波)滤波器或BAW(体积弹性波) 滤波器。这些弹性波滤波器的衰减特性好，通常是单件的片型。因而，在将它 与高频开关一起形成模块化时，为了使得与高频开关之间的相位匹配需要相位 匹配元件。最好前述天线双工器、前述第1高频开关、前述弹性波滤波器及前述带防 浪涌功能的相位匹配元件，用层叠多个介质层而构成的层叠体形成一体化。该 层叠体可以是将多个陶瓷层层叠而成的陶瓷多层基板或将多个树脂层层叠而 成的树脂多层基板。通过用层叠体将这些功能元件形成一体化，能够达到模块 小型化，再在一体化时通过实现各功能元件间的阻抗匹配，能够省略附加新的 阻抗匹配元件。最好前述弹性波滤波器通常是具有两个平衡输出端的平衡型弹性波滤波 器，在该两个平衡输出端之间配置对各输出端间的阻抗进行匹配用的阻抗匹配元件，将前述弹性波滤波器、前述阻抗匹配元件及前述带防浪涌功能的相位匹 配元件，作为片状元器件安装在前述层叠体的同一面上，前述带防浪涌功能的 相位匹配元件对于前述阻抗匹配元件，将前述弹性波滤波器介于其间进行配 置。阻抗匹配元件及相位匹配元件那样的匹配元件，若受到来自其它元器件的 电磁影响，则阻抗及相位将偏移，不能充分发挥规定的功能。因此，通过将尺 寸比较大的弹性波滤波器介于其间来配置这些功能元件，能够将各匹配元件间 的干扰抑制到最低限度。最好在前述第l信号路径的发送信号路径上，配置由电容器电感器构成的 LC滤波器，构成前述LC滤波器的电容器及电感器的至少一方置于前述层叠体 内，而且，将该电容器及电感器配置成沿层叠体的层叠方向在俯视图中不与前 述带防浪涌功能的相位匹配元件重合。若在第l信号路径中发送信号跳到接收 路径，则不仅不能适当处理接收信号，而且有的情况下弹性波滤波器有可能损 坏。不管将功能元件对多层基板是内置或者外附，通过将构成LC滤波器的元件配置成在俯视图中不与带防浪涌功能的相位匹配元件重合，能够抑制信号的 串扰。前述高通滤波器也可以构成作为由设置在前述第l信号路径的接收信号路径上的两个电容器、以及在该两个电容器之间进行旁路连接的电感器构成的T型高通滤波器。通常，在相同系统的收发信号中，将接收信号频带比发送信号 频带设定在高频侧。因此，利用设置在高频开关的后级(接收侧)的高通滤波器， 即使发送信号绕回来，某种程度也能够使绕回信号的电平降低。特别是，由于T型高通滤波器的衰减陡峭，因此信号电平的降低显著。第2发明的天线双工器是将不同频带的第1A及第1B接收信号分波用的天 线双工器，包含分别将前述第1A及第1B接收信号作为通过频带的第l及第2弹性波 滤波器，在前述第1及第2弹性波滤波器的各自的接收信号的输入侧，分别附加第 1及第2高通滤波器，前述第1高通滤波器在从前述第1A及第1B接收信号的分波点来看第1弹 性波滤波器一侧时，对于前述第1B接收信号设定成为开路，前述第2高通滤波器在从前述分波点来看第2弹性波滤波器一侧时，对于前述第1A接收信号 设定成为开路。在第2发明有关的天线双工器中，由于并排设置具有互相不同的通过频带 的第l及第2弹性波滤波器，因此能够将接收信号有效地进行分波，同时将设置在接收信号的输入侧的第1及第2高通滤波器作为带防浪涌功能的相位匹配 元件而构成，通过这样能够除去从天线进入的浪涌，能够保护第1及第2弹性波滤波器，防止浪涌。根据本发明，能够防止浪涌进入第1高频收发信号处理部的接收信号输出 端一侧，能够保护弹性波滤波器，防止浪涌，而且，能够省略从天线端的防浪 涌元件，能够消除信号损耗。另外，能够不增加新的元件，发挥相位匹配功能 及防浪涌功能。


图l所示为第1实施例的高频前端模块的等效电路图。图2所示为形成在第1实施例的陶瓷多层基板的各片层(从下面起的第l 第8层)的电极形状的说明图。图3所示为形成在第l实施例的陶瓷多层基板的各片层(从下面起的第9 第16层)的电极形状的说明图。图4所示为第1实施例的陶瓷多层基板的表面的各电路元件的安装状态的 平面图。图5所示为第2实施例的高频前端模块的等效电路图。图6所示为形成在第2实施例的陶瓷多层基板的各片层(从下面起的第l 第8层)的电极形状的说明图。图7所示为形成在第2实施例的陶瓷多层基板的各片层(从下面起的第9 第15层)的电极形状的说明图。图8所示为形成在第2实施例的陶瓷多层基板的各片层(从下面起的第 16 第18层)的电极形状的说明图。图9所示为第2实施例的陶瓷多层基板的表面的各电路元件的安装状态的 平面图。图IO所示为第3实施例的高频前端模块的主要部分的等效电路图。 图ll所示为第4实施例的高频前端模块的主要部分的等效电路图。 图12(A)所示为前述第1实施例的带防浪涌功能的相位匹配元件的等效电路图，(B)所示为其衰减特性的曲线图。图13(A)所示为前述第1实施例的带防浪涌功能的相位匹配元件的变形例的等效电路图，(B)所示为其衰减特性的曲线图。
具体实施方式
以下，参照

本发明有关的高频前端模块及天线双工器的实施例。 (第1实施例，参照图1 图4)第1实施例的高频前端模块，如图l的等效电路所示，作为与4个频带不 同的通信系统(GSM850系统、GSM900系统、DCS1800系统、PCS1900系统)相对应的四频段对应型的高频复合元器件(高频前端模块)而构成。艮P，该高频前端模块在天线端ANT的后级，具有将GSM850Z900系统的第1 信号路径、与DCS1800/PCS1900系统的第2信号路径进行分支的天线双工器20。 再有，GSM850/900系统具有第1高频开关IIG及第1LC滤波器12G及SAW天线 双工器13G。另外，DCS1800/PCS1900系统也同样，具有第2高频开关11D及 第2LC滤波器12D及SAW天线双工器13D。第1高频开关11G有选择地切换天线端ANT与第1发送侧输入端 GSM850/900Tx之间的信号路径、以及天线端ANT与第1接收侧平衡输出端 GSM850Rx、 GSM900Rx之间的信号路径。第1LC滤波器12G配置在第1高频开关 IIG与第1发送侧输入端GSM850/900Tx之间。第1SAW天线双工器13G配置在 第1高频开关IIG与第1接收侧平衡输出端GSM850Rx、 GSM900Rx之间。另外，第2高频开关11D有选择地切换天线端ANT与第2发送侧输入端 DCS1800/PCS1900之间的信号路径、以及天线端ANT与第2接收侧平衡输出端 DCS1800Rx、 PCS1900Rx之间的信号路径。第2LC滤波器12D配置在第2高频开 关11D与第2发送侧输入端DCS1800/PCS1900Tx之间。第2SAW天线双工器13D 配置在第2高频开关11D与第2接收侧平衡输出端DCS1800Rx、 PCS1900Rx之 间。天线双工器20在发送时选择来自GSM系统或DCS/PCS系统的发送信号， 向天线端ANT传送，在接收时将用天线端ANT接收的接收信号向GSM系统或 DCS/PCS系统有选择地传送。在该天线双工器20中，由电感器Ltl及电容器Ctl构成的并联电路(低通 滤波器)连接在天线端ANT与第1高频开关IIG之间，该并联电路的第1高频 幵关llG—侧通过电容器Cul接地。另外，在天线端ANT与第2高频开关11D 之间，电容器Ccl与Cc2串联连接，它们的连接点通过电感器Lt2及电容器Ct2 接地，即，用电感器U2及电容器Ccl与Cc2形成高通滤波器。在第1高频开关11G中，二极管GD1的阳极与天线双工器20连接，阴极 与第1LC滤波器12G连接，而且通过电感器GSL1接地。另外，由电容器AGCt 及电感器AGS构成的串联电路与二极管GDI并联连接。再有，二极管GD2的阴极通过电感器GSL2与天线双工器20连接，同时与 第1SAW天线双工器13G连接，阳极通过电容器GC5接地。二极管GD2的阳极 与电容器GC5的连接点通过电阻器GR与控制端Vcl连接。另外，控制端Vcl 与电阻器GR的连接点通过电容器Cl接地。第1LC滤波器12G是在第1高频开关IIG与第1发送侧输入端GSM850/900Tx 之间，连接电感器GLU与电容器GCcl的并联电路(低通滤波器)而成的。电感 器GLtl的两端分别通过电容器GCul及GCu2接地。另外，在第1LC滤波器12G 与第1发送侧输入端GSM850/900Tx之间，连接隔断直流分量用的电容器C2。第1SAW天线双工器13G用弹性表面波滤波器850SAW及900SAW、电感器 La及Lg、和电容器Ca及Cg构成。弹性表面波滤波器850SAW的输入侧通过电 容器Ca与第1高频开关11G的电感器GSL2连接，而且通过电感器La接地。 另外，弹性表面波滤波器900SAW的输入侧通过电容器Cg与第1高频开关11G 的电感器GSL2连接，而且通过电感器Lg接地。电感器Ll及L2分别介于弹性表面波滤波器850SAW及900SAW的输出侧之 间，与第1接收侧平衡输出端GSM850Rx、 GSM900Rx连接。电感器Ll及L2是 调整第1接收侧平衡输出端GSM850Rx、 GSM900Rx的相位用的元件另外，在第2高频开关11D中，二极管DD1的阳极与天线双工器20连接， 阴极与第2LC滤波器12D连接，而且通过电感器DSL1接地。另外，由电容器DPCt及电感器DPSL构成的串联电路与二极管DDI并联连接。
再有，二极管DD2的阴极通过电感器DSL2与天线双工器20连接，同时与 通过电容器Cc与第2SAW天线双工器13D连接，阳极通过电容器DC5接地。二 极管DD2的阳极与电容器DC5的连接点通过电阻器DR与控制端Vc2连接。另 外，控制端Vc2与电阻器DR的连接点通过电容器C5接地。第2LC滤波器12D是在第2高频开关11D与第2发送侧输入端 DCS1800/PCS1900Tx之间、将低通滤波器的电感器DU1与电容器DCcl的并联 电路及电感器DLt2与电容器DCc2的并联电路串联连接而成的。电感器DLtl 及DLt2的一端分别通过电容器DCul及DCu2接地。另外，在第2LC滤波器12D 与第2发送侧输入端DCS1800/PCS1900Tx之间连接隔断直流分量用的电容器 C6。
第2SAW天线双工器13D用弹性表面波滤波器1800SAW及1900SAW、电感器 Ld及Lp、和电容器Cd及Cp构成。弹性表面波滤波器1800SAW的输入侧通过 电容器Cd及Cc与第2高频开关11D的电感器DSL2连接，而且通过电感器Ld 接地。另外，弹性表面波滤波器1900SAW的输入侧通过电感器Lp及电容器Cc 与第2高频开关11D的电感器DSL2连接，而且通过电容器Cp接地。
电感器L5及L6分别介于弹性表面波滤波器1800SAW及1900SAW的输出侧 之间，与第2接收侧平衡输出端DCS1800Rx、 PCS1900Rx连接。电感器L5及L6 是调整第2接收侧平衡输出端DCS1800Rx、 PCS1900Rx的相位用的元件。图2及图3所示为利用丝网印刷等形成在构成本第1实施例的高频前端模 块的陶瓷多层基板50的各片层上的电容器电极、以及带状线电极等。图4所 示为安装在陶瓷多层基板50上的各元件。陶瓷多层基板50是将以氧化钡、氧 化铝、二氧化硅为主要成分的陶瓷构成的第1 第16片层61a 61p从下面起 依次层叠、以IOO(TC以下的温度进行烧成而形成。
在第l片层61a上，形成各种外部连接用端子电极。在第2片层61b上， 形成接地电极Gl，在第3片层61c上，形成电容器DC5、 GC5、 Ct2、 Cul、 GCu2、 DCu2的电极，在与接地电极G1之间形成电容。在第4片层61d上，形成接地 电极G2，在第5片层61e上，形成电容器GCul、 DCu2的电极，在与接地电极 G2之间形成电容。在第7片层61g上，利用带状线电极形成电感器Ltl、 Lt2、 DLtl、 DLt2、 GLtl、 DSL2，在第8片层61h上，利用带状线电极形成电感器Ltl、 GSL2，在 第9片层61i上，利用带状线电极形成电感器Ltl、 Lt2、 DLtl、 DU2、 GLtl、 DSL2、 GSL2。另外，在第10片层61 j上，利用带状线电极形成电感器Ltl、 GSL2， 在第11片层61k上，利用带状线电极形成电感器U2、 DLtl、 DLt2、 GLtl、 DSL2。 形成在这些片层61g 61k上的各种电感器的同一元件分别通过通孔导体连接。在第12片层611上，形成电容器Ctl、 DCc2的电极，在第13片层61m上， 形成电容器Ctl、 Ccl、 DCcl的电极及接地电极G3。在第14片层61n上，形成 电容器Ctl、 Cc2、 GCcl、 DCc2的电极。在第15片层61o上，形成电容器Cc2、 DCcl、 GCcl的电极及接地电极G4。在第16片层61p的表面如图4所示，是陶瓷多层基板50的表面，形成各 种连接用端子电极。然后，在该表面上，安装弹性表面波滤波器1800SAW、 1900SAW、 900SAW、 850SAW、以及二极管GD1、 GD2、 DD1、 DD2。再安装电感器 AGS、 GSL1、 Lg、 La、 Ld、 Lp、 DPSL、 DSL1、电容器AGCt、 Ca、 Cg、 GC5、 DPCt、 Cc、 Cd、 Cp、以及电阻器GR、 DR。这里，说明本第l实施例的高频前端模块的动作。首先，在发送DCS/PCS 系统的发送信号时，在第2高频开关11D中，对控制端Vc2例如施加3V，使二 极管DD1及DD2导通，通过这样，DCS/PCS系统的发送信号通过第2LC滤波器 12D及第2高频开关11D向天线双工器20输入，从天线端ANT发送。这时，在GSM系统的第1高频开关11G中，对控制端Vcl例如施加OV，使 二极管GD1截止，通过这样，不发送GSM系统的发送信号。另外，通过连接天 线双工器20， DCS/PCS系统的发送信号不绕回到GSM系统。另外，用DCS/PCS 系统的第2LC滤波器12D，使DCS/PCS系统的二次谐波及三次谐波衰减。接着，在发送GSM系统的发送信号时，在第1高频开关11G中，对控制端 Vcl例如施加3V，使二极管GD1及GD2导通，通过这样，GSM系统的发送信号 通过第1LC滤波器12G及第1高频开关11G向天线双工器20输入，从天线端 ANT发送。这时，在DCS/PCS系统的第2高频开关11D中，对控制端Vc2例如施加0V， 使二极管DD1截止，通过这样，不发送DCS/PCS系统的发送信号。另外，通过连接天线双工器20， GSM系统的发送信号不绕回到DCS/PCS系统。再有，用天线双工器20的由电容器Ctl、电感器Ltl及旁路电容器Cul构 成的低通滤波器使GSM系统的二次谐波衰减，用GSM系统的第1LC滤波器12G 使GSM系统的三次谐波衰减。接着，在接收DCS/PCS系统及GSM系统的接收信号时，在DCS/PCS系统的 第2高频开关11D中，对控制端Vc2例如施加0V，使二极管DD1及DD2截止， 在GSM系统的第1高频开关11G中，对控制端Vcl例如施加OV，使二极管GD1 及GD2截止，通过这样，DCS/PCS系统的接收信号不会绕回到第2发送侧输入 端DCS1800/PCS1900Tx， GSM系统的接收信号不会绕回到第1发送侧输入端 GSM850/900Tx，而将从天线端ANT输入的信号分别向DCS/PCS系统的第2接收 侧平衡输出端DCS1800Rx、 PCS1900Rx以及GSM系统的第1接收恻平衡输出端 GSM850Rx、 GSM900Rx。通过连接天线双工器20， DCS/PCS系统的接收信号不会 绕回到GSM系统，GSM系统的接收信号不会绕回到DCS/PCS系统。在以上说明的第1实施例的高频前端模块中，由于分别将由电容器Ca与 电感器La及电容器Cg与电感器Lg构成的高通滤波器作为还具有去除浪涌的 功能的带防浪涌功能的相位匹配元件，并且设置在弹性表面波滤波器850SAW 及900SAW与第1高频开关IIG之间，因此在浪涌从天线端ANT进入GSM系统 的接收信号路径时，利用该高通滤波器去除该浪涌，通过这样能够保护弹性表 面波滤波器850SAW及900SAW，防止浪涌。在这种情况下，能够省略对天线端 認T的防浪涌元件，不会产生信号损耗。另外，能够不增加新的元件，发挥相 位匹配功能及防浪涌功能。最好前述带防浪涌功能的相位匹配元件(高通滤波器)的截止频率为200 600MHz。 一般，浪涌的频率为200 600MHz(特别是300MHz左右)，最好高通滤 波器将该频带作为截止(切断)频率。另外，前述带防浪涌功能的相位匹配元件(高通滤波器)由于包含设置在第 1高频开关llG—侧的电容器Ca和Cg、以及设置在弹性表面波滤波器850SAW 和900SAW—侧的分路电感器La和Lg，因此电容器Ca和Cg起到作为第1高频 开关11G的直流分量的隔离电容器的功能。另外，由于天线双工器20的高频开关IIG、 IID、 LC滤波器12G、 12D、 SAW天线双工器13G、 13D，是用将多个介质层层叠而成的多层基板50形成为一体 化，因此能够达成模块的小型化，再有，通过在一体化时预先实现各功能元件 间的阻抗匹配，从而能够省去附加新的阻抗匹配元件。
再有，在GSM系统的发送信号路径上，配置由电容器GCcl及电感器GLtl 构成的LC滤波器12G，将该电容器GCcl及电感器GLtl置于多层基板50内， 而且，配置成沿多层基板50的层叠方向在俯视图中不与带防浪涌功能的相位 匹配元件(电容器Ca和Cg以及电感器La和Lg)重合。若在GSM系统中发送信 号跳到接收路径，则不仅不能适当处理接收信号，而且有的情况下弹性表面波 滤波器850SAW及900SAW有可能损坏。不管将功能元件对多层基板是内置或者 外附，通过将构成LC滤波器12G的元件配置成在俯视图中不与带防浪涌功能 的相位匹配元件重合，能够抑制信号的串扰。
(第2实施例，参照图5 图9)
第2实施例的高频前端模块如图5的等效电路所示，作为与前述第1实施 例同样的四频段对应型的高频复合元器件(高频前端模块)而构成。因而，第2 实施例的构成基本上与前述第1实施例相同，在图5中对于与图1相同的元件 附加相同的标号，并省略重复的说明。
在本第2实施例中，与前述第1实施例的不同是第1及第2高频开关11G 和11D、以及第1及第2SAW天线双工器13G和13D。
在第1高频开关11G中，省略由电容器AGCt及电感器AGS构成的串联电路。
在第2高频开关11D中，二极管DD1的阴极与天线双工器20连接，阳极 与第2LC滤波器12D连接，同时通过电感器DPSL1及电容器DC4接地。然后， 电感器DPSL1与电容器DC4的连接点与控制端Vc2连接。再有，由电容器DPCtl 及电感器DPSLt构成的串联电路与二极管DDl并联连接。另外，二极管DD1的 阳极通过电感器DSL2与天线双工器20连接，阴极通过电容器DC5接地，同时 通过电阻器DR1接地。
在第1SAW天线双工器13G中，电感器Ll及L2分别介于弹性表面波滤波 器850SAW及900SAW的输出侧之间，同时电感器L11 L14与第1接收侧平衡输出端GSM850Rx、 GSM900Rx串联连接。
在第2SAW天线双工器13D中，弹性表面波滤波器1900SAW的输入侧通过 电感器PSL2、以及弹性表面波滤波器1800SAW的输入侧通过电容器DC7分别与 第2高频开关11D的电感器DSL2连接，同时通过电容器Cj接地。另外，弹性 表面波滤波器1900SAW的输入侧通过电容器PC7接地，弹性表面波滤波器 1800SAW的输入侧通过电感器DSL1接地。
再有，电容器C11及C12分别介于弹性表面波滤波器1900SAW及1800SAW 的输出侧之间，同时电感器L15 L18与第2接收侧平衡输出端PCS1900Rx、 DCS1800Rx串联连接。
图6 图8所示为利用丝网印刷等形成在构成本第2实施例的高频前端模 块的陶瓷多层基板51的各片层上的电容器电极、及带状线电极等。图9所示 为安装在陶瓷多层基板51上的各元件。陶瓷多层基板51是将以氧化钡、氧化 铝、二氧化硅为主要成分的陶瓷构成的第1 第18片层71a 71r从下面起依 次层叠、以IOO(TC以下的温度进行烧成而形成。
在第l片层71a上，形成各种外部连接用端子电极。在第2片层71b上， 形成接地电极Gll，在第3片层71c上，形成电容器GC5、 DC4、 Cul、 DCu2、 Ct2的电极，在与接地电极G11之间形成电容。在第4片层71d上，形成接地 电极G12，在第5片层71e上，形成电容器GCul、 GCu2、 Cj、 DCul的电极，在 与接地电极G12之间形成电容。
在第8片层71h上，利用带状线电极形成电感器Lg、 DSL2、 Ltl、 Lt2，在 第9片层71i上，利用带状线电极形成电感器Lg、 GSL2、 GU1、 PSL2、 DSL2、 DLt2、 Ltl、 U2，在第10片层71j上，利用带状线电极形成电感器Lg、 GSL2、 GLtl、 PSL2、 DSL2、 DU2、 Ltl、 Lt2。另外，在第ll片层71k上，利用带状 线电极形成电感器GSL2、 PSL2、 DSL2、 DLt2、 Ltl、 Lt2，在第12片层711上， 利用带状线电极形成电感器Lg、 GU1、 DLtl。形成在这些片层71h 711上的
各种电感器的同一元件分别通过通孔导体连接。
在第13片层71m上，形成电容器Ca、 Ctl的电极，在第14片层71n上， 形成电容器Ca、 Ctl、 Ccl、 DCc2的电极。在第15片层71o上，形成电容器Ca、 Cll、 C12、 Ccl、 Cc2的电极及接地电极G13。在第16片层71p上，形成电容器Ca、 Cll、 C12、 DC5、 PC7、 DC7、 GCcl、 DCcl、 DCc2、 Cc2的电极。在第17 片层71q上，形成电容器Ca、 Cll、 C12、 DC7、 GCcl、 DCcl的电极及接地电极 G14。
在第18片层71r的表面如图9所示，是陶瓷多层基板51的表面，形成各 种连接用端子电极。然后，在该表面上，安装弹性表面波滤波器1800SAW、 1900SAW、 900SAW、 850SAW、以及二极管GD1、 GD2、 DD1、 DD2。再安装电感器 L13、 L14、 Lll、 L12、 Ll、 L2、 L15、 L16、 L17、 L18、 La、 GSL1、 DPCtl、 DPSL1、 DSL1、 DPSLt、电容器Cg、以及电阻器GR、 DR1。
另外，本第2实施例的动作与前述第1实施例基本上相同，省略重复的说 明。另外，其作用效果也与第1实施例基本上相同，特别是。第1SAW天线双 工器13G中的两个高通滤波器分别具有除去从天线端ANT进入的浪涌的功能及
相位匹配功能这一点上，与前述第l实施例相同。
再有，弹性表面波滤波器900SAW及850SAW是具有两个平衡输出端的平衡 型弹性表面波滤波器，在该两个平衡输出端之间配置对各输出端间的阻抗进行 匹配用的阻抗匹配元件(L1、L2、L11 L14)，弹性表面波滤波器900SAW、850SAW、 1800SAW、 1900SAW、阻抗匹配元件Ll、 L2、 L11 L18以及带防浪涌功能的相 位匹配元件La、 Cg，作为片状元器件安装在多层基板51的同一面上。然后， 带防浪涌功能的相位匹配元件La、 Cg相对于阻抗匹配元件Ll、 L2、 L11 L18， 将弹性表面波滤波器900SAW、 850SAW、 1800SAW、 1900SAW介于其间进行配置。 阻抗匹配元件L1、 L2、 Lll L18及相位匹配元件La、 Cg那样的匹配元件，若 受到来自其它元器件的电磁影响，则阻抗及相位将偏移，不能充分发挥规定的 功能。因此，通过将尺寸比较大的弹性波滤波器介于其间来配置这些功能元件， 能够将各匹配元件间的干扰抑制到最低限度。
(第3实施例，参照图10)
第3实施例的高频前端模块如图10的其主要部分的等效电路所示，在前 述第2实施例的第1SAW天线双工器13G中，用插入弹性表面波滤波器850SAW 及900SAW的输入侧与接地之间的LC串联谐振电路(电感器La与电容器C21、 电感器Lg与电容器C22)构成高通滤波器。通过这样设置LC串联谐振电路，对带防浪涌功能的相位匹配元件附加利用串联谐振而产生的陷波功能，能够对浪 涌的频带生成衰减极点，能够更提高浪涌切断效果。另外，当然该构成也能够 适用于前述第1实施例。
(第4实施例，参照图11)
第4实施例的高频前端模块如图11的其主要部分的等效电路所示，在前
述第2实施例的第1SAW天线双工器13G中，用插入弹性表面波滤波器850SAW 及900SAW的输入侧的LC并联谐振电路(电感器L31与电容器C31、电感器L32 与电容器C32)构成高通滤波器。通过这样设置LC并联谐振电路，对带防浪涌 功能的相位匹配元件附加利用并联谐振而产生的陷波功能，能够对浪涌的频带 生成衰减极点，能够更提高浪涌切断效果。另外，当然该构成也能够适用于前 述第1实施例。
(高通滤波器的变形例，参照图12及图13)
起到作为带防浪涌功能的相位匹配元件的功能的高通滤波器，作为图12(A) 所示的等效电路来构成，具有图12(B)所示的衰减特性(对于850MHz的接收信 号，使200 400MHz的浪涌衰减)。但是，在发送信号绕回的情况下，难以一 定充分将该发送信号截止。
因此，如图13(A)所示，最好附加设置在GSM850系统的接收信号路径上的 电容器C35，构成作为由两个电容器Ca和C35、以及在该两个电容器之间进行 旁路连接的电感器La形成的T型高通滤波器。通过这样，具有图13(B)所示的 衰减特性，不仅能够大大地衰减200 400MHz的浪涌，而且能够将绕回到接收 信号路径的送信号截止。
通常，在相同系统的收发信号中，接收信号频带(Rx频带)与发送信号频带 (Tx频带)相比，设定在高频侧。因此，利用设置在高频开关IIG的后级(接收 侧)的高通滤波器，即使发送信号绕回来，某种程度也能够使绕回信号的电平 降低。特别是，由于T型高通滤波器的衰减陡峭，因此发送信号的信号电平的 降低显著。(其它实施例)
另外，本发明有关的高频前端模块及天线双工器不限定于前述实施例，当 然在其要点的范围内能够进行各种变更。
特别是，前述带防浪涌功能的相位匹配元件(高通滤波器)，如果是作为GSM 系统的信号通过频带，并将浪涌的频带作为衰减频带，则也可以是带通滤波器，
另外，除了弹性表面波滤波器SAW以外，也可以是BAW滤波器。再有，内置高
频前端模块的各元件的多层基板，除了层叠多层介质层而形成以外，也可以是 层叠多层树脂层而形成。
工业上的实用性
如上所述，本发明对于处理不同频带的多个高频收发信号的高频前端模 块、以及将不同频带的多个接收信号进行分波用的天线双工器是有用的，特别
是，在对天线端不配置防浪涌元件并能够防止浪涌进入LOW侧的接收信号输出 端一侧这一点上是很好的。
权利要求
1.一种高频前端模块，是处理频带互不相同的第1及第2高频收发信号的、第1高频收发信号的频带低于第2高频收发信号的频带的高频前端模块，其特征在于，具有将天线端与第1高频收发信号处理部之间的第1信号路径、和天线端与第2高频收发信号处理部之间的第2信号路径进行分波用的天线双工器；设置在所述第1信号路径中并将所述第1高频收发信号的接收信号与发送信号的信号路径进行切换的第1高频开关；设置在是所述第1信号路径的接收信号路径上的所述第1高频开关的后级、将所述第1高频接收信号作为通过频带的弹性波滤波器；以及相位匹配元件，该相位匹配元件设置在所述弹性波滤波器与所述第1高频开关之间并具有使该弹性波滤波器与该第1高频开关之间的相位匹配的功能，同时还带有能去除浪涌的防浪涌功能。
2. 如权利要求1所述的高频前端模块，其特征在于， 带防浪涌功能的所述相位匹配元件具有包含电容器及电感器而构成的高通滤波器的功能。
3. 如权利要求2所述的高频前端模块，其特征在于， 所述高通滤波器的截止频率为200 600MHz。
4. 如权利要求2或3所述的高频前端模块，其特征在于， 所述高通滤波器用插入在所述第1信号路径的接收信号路径与接地之间的LC串联谐振电路构成。
5. 如权利要求2或3所述的高频前端模块，其特征在于， 所述高通滤波器用插入在所述第1信号路径的接收信号路径上的LC并联谐振电路构成。
6. 如权利要求2至5的任一项所述的高频前端模块，其特征在于， 所述高通滤波器包含设置在所述第1高频开关一侧的电容器及设置在所述弹性波滤波器一侧的分路电感器而构成。
7. 如权利要求1至6的任一项所述的高频前端模块，其特征在于，所述第1高频收发信号的接收信号还包含不同频带的第1A及第1B接收信号，所述弹性波滤波器作为包含将所述第1A及第1B接收信号分别作为通过频带的第1及第2弹性波滤波器的弹性波天线双工器而构成，带防浪涌功能的所述相位匹配元件由对所述第1及第2弹性波滤波器分别 附加的第1及第2带防浪涌功能的相位匹配元件构成，所述第1带防浪涌功能的相位匹配元件在从所述第1高频开关与所述第2 带防浪涌功能的相位匹配元件的分叉点来看第l弹性波滤波器一侧时，对于所 述第IB接收信号设定成为开路，所述第2带防浪涌功能的相位匹配元件在从 所述第1高频开关与所述第1带防浪涌功能的相位匹配元件的分叉点来看第2 弹性波滤波器一侧时，对于所述第1A接收信号设定成为开路。
8. 如权利要求1至7的任一项所述的高频前端模块，其特征在于， 所述弹性波滤波器是SAW滤波器或BAW滤波器。
9. 如权利要求1至8的任一项所述的高频前端模块，其特征在于， 所述天线双工器、所述第l高频开关、所述弹性波滤波器及带防浪涌功能的所述相位匹配元件，用层叠多个介质层而构成的层叠体形成一体化。
10. 如权利要求9所述的高频前端模块，其特征在于， 所述弹性波滤波器是具有两个平衡输出端的平衡型弹性波滤波器，在该两个平衡输出端之间配置对各输出端间的阻抗进行匹配用的阻抗匹配元件，将所述弹性波滤波器、所述阻抗匹配元件及所述带防浪涌功能的相位匹配元件，作为片状元器件安装在所述层叠体的同一面上，带防浪涌功能的所述相位匹配元件对于所述阻抗匹配元件，将所述弹性波滤波器介于其间进行配置。
11. 如权利要求9或IO所述的高频前端模块，其特征在于，在所述第l信号路径的发送信号路径上，配置由电容器电感器构成的LC 滤波器，构成所述LC滤波器的电容器及电感器的至少一方置于所述层叠体内，而 且，将该电容器及电感器配置成沿层叠体的层叠方向在俯视图中不与带防浪涌 功能的所述相位匹配元件重合。
12. 如权利要求2至11的任一项所述的高频前端模块，其特征在于， 所述高通滤波器是由设置在所述第1信号路径的接收信号路径上的两个电容器、以及在该两个电容器之间进行旁路连接的电感器构成的T型高通滤波器。
13. —种天线双工器，是将不同频带的第1A及第1B接收信号分波用的天线双工器，其特征在于，包含分别将所述第1A及第1B接收信号作为通过频带的第l及第2弹性波 滤波器，在所述第1及第2弹性波滤波器的各自的接收信号的输入侧，分别附加第 1及第2高通滤波器，所述第1高通滤波器在从所述第1A及第1B接收信号的分波点来看第1弹 性波滤波器一侧时，对于所述第1B接收信号设定成为开路，所述第2高通滤 波器在从所述分波点来看第2弹性波滤波器一侧时，对于所述第1A接收信号 设定成为开路。
全文摘要
本发明得到在天线端不配置防浪涌元件、而能够防止浪涌进入LOW侧的接收信号输出端一侧的高频前端模块。高频前端模块具有天线端ANT、天线双工器20、高频开关11G和11D、LC滤波器12G和12D、SAW天线双工器13G和13D。SAW天线双工器13G用弹性表面波滤波器850SAW和900SAW、以及配置在其输入侧的高通滤波器(电容器Ca及电感器La、电容器Cg及电感器Lg)构成，该高通滤波器起到作为防止从天线端ANT进入的浪涌的带防浪涌功能的相位匹配元件的作用。
文档编号H03H9/72GK101268621SQ20068003414
公开日2008年9月17日 申请日期2006年4月11日 优先权日2005年9月26日
发明者原田哲郎, 木村正树 申请人:株式会社村田制作所