分路滤波器、半导体集成电路器件和通信移动终端的制作方法

专利名称：分路滤波器、半导体集成电路器件和通信移动终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于增强通信移动终端等中所用高频功率放 大器模块的性能的技术并且具体地涉及一种有效地适用于高频功率 放大器模块的分路滤波器中的抗ESD (静电放电)特性增强和谐波
抑制的技术。
背景技术：
近年来已经目睹广泛普遍使用移动电话作为用于移动电信的 终端单元，并且目前对在移动电话中实施更多样的功能有越来越多 的需求。例如关于移动电话中包含的高频功率放大器模块，希望减 少其尺寸而又针对更宽带宽的通信来提供谐波抑制的改进和抗ESD
特性的增强。
在普遍实践中，高频功率放大器模块设置有分路滤波器，比如 双工器，该双工器是用于分离经过天线发送的发送信号和经过天线 接收的接收信号的滤波器。
因此，例如防止GSM (全J求移动通信系统)的^J贞频带电^各 的发送和接收信号杂散到DCS (数字蜂窝系统)或者PCS (个人通 信服务)的高频频带电路中。
对于上述种类的高频功率放大器模块，已经提出以下布置例 如在下文所示专利文献1中公开了一种布置，在该布置中针对匹配电路和低通滤波器参照其耦合点在18 0 。 ± 9 0 。的范围内设置二倍高次 谐波(two-fold higher harmonics )的阻抗相位关系，由此发送l氐损l毛 的基波而又将二倍高次谐波减少至所需水平或者以下。例如在下文 所示专利文献2中公开了一种布置，在该布置中在低频频带电路的 低通滤波器与天线开关之间提供E S D滤波器，由此实现有利的接收 灵敏度而又去除静电。 专利文献1:
曰本待审专利公开号2004-032482 专利文献2:
曰本待审专利/>开号2003-04645
发明内容
然而，在用于改进高频功率放大器模块的抗ESD特性的比如 上述常规技术中，发明人已经发现以下弊端。
在具有天线开关的高频功率放大器模块中提供诸如pHEMT (假形高电子迁移率晶体管)开关等晶体管。然而，由于pHEMT开 关易受静电击穿影响，所以要求特别是在ESD信号的通过可能出现 的低频频带电路中改进抗ESD特性。
ESD信号可能通过低频频带电路这一条件的原因如下。尽管在 数百MHz数量级或者更低的频率频带中形成ESD信号的主要成分， 但是在低频频带电路中仅提供允许相对较高频率的信号通过的低通 滤波器，例如在用于GSM/DCS双频带移动电话的双工器中仅提供允 许频率约为900MHz或者更低的信号通过的低通滤波器。因此允许 ESD信号几乎完整地通过低频频带电路。
另一方面，在高频频带电路中、例如在用于GSM/DCS双频带 移动电话的双工器中提供允许频率约为1700MHz或者更高的信号通 过的高通滤波器。因此在多数情况下几乎不允许ESD信号通过高频 频带电路。
然而，在一种如专利文献1中公开的那样在低通滤波器与天线开关之间提供EDS滤波器的布置中，必须增加元件器件的数目从而 造成模块尺寸减少而低频频带信号传送损耗增加的弊端，这导致发 送效率降级的问题。
另外，在一种比如专利文献2中7>开的布置中，当pHEMT开 关产生谐波时，低通滤波器可以在某种程度上去除这样产生的谐波。 然而出现的问题在于一些谐波可能通过高通滤波器电路从而造成这 些谐波从天线辐射。
因此，本发明的一个目的在于提供一种用于实现模块尺寸减少 而又增强低频频带电路的抗ESD特性却无需添加比如ESD滤波器这 样的元件的技术。
本发明的上述和其它目的、特征及优点将根据参照附图的下文 具体描述变得更清楚。
本发明有代表性的方面简述如下。
在实现本发明时并且根据本发明的 一个方面，提供一种分路滤 波器，该分路滤波器包括第一储能电路，布置为储能电路电感器 和储能电路静电电容器元件的并联耦合配置，该第一储能电路的一 个耦合部分耦合到第一发送/接收信号端子；第一低通滤波器，该第 一低通滤波器的一个耦合部分耦合到第一储能电路的另 一耦合部 分；第一电感器，该第一电感器的一个耦合部分耦合到第一低通滤 波器的另 一耦合部分，而该第一电感器的另 一耦合部分耦合到参考 电势；第一静电电容器元件，该第一静电电容器元件的一个耦合部 分耦合到第 一低通滤波器的另 一耦合部分，而该第 一静电电容器元 件的另 一耦合部分耦合到第二发送/接收信号端子；第二低通滤波器， 该第二低通滤波器的 一 个耦合部分耦合到第 一 发送/接收信号端子； 以及第二静电电容器元件，该第二静电电容器元件的 一个耦合部分 耦合到第二低通滤波器的另 一 耦合部分，而该第二静电电容器元件 的另 一 耦合部分耦合到第三发送/接收信号端子。
另外，根据本发明的另一方面，提供一种分路滤波器，其中第 一低通滤波器包括第一滤波器电路电感器，该第一滤波器电路电感器的一个耦合部分耦合到第一储能电路的另 一耦合部分；以及第 一滤波器电路静电电容器元件，该第一滤波器电路静电电容器元件 的 一个耦合部分耦合到第 一滤波器电路电感器的另 一耦合部分，而 该第 一滤波器电路静电电容器元件的另 一耦合部分耦合到参考电势。
另外，根据本发明的另一方面，提供一种分路滤波器，其中第 一低通滤波器包括第一滤波器电路电感器，该第一滤波器电路电 感器的 一个耦合部分耦合到第 一储能电路的另 一耦合部分；第 一滤 波器电路静电电容器元件，该第一滤波器电路静电电容器元件的一 个耦合部分耦合到第 一滤波器电路电感器的另 一耦合部分；以及第 二滤波器电路电感器，该第二滤波器电路电感器的一个耦合部分耦 合到第 一 滤波器电路静电电容器元件的另 一 耦合部分，而该第二滤 波器电路电感器的另 一耦合部分耦合到参考电势。
另外，根据本发明的另一方面，提供一种分路滤波器，其中第 二低通滤波器包括第二储能电路，布置为储能电路电感器和储能 电路静电电容器元件的并联耦合配置，该第二储能电路的 一个耦合 部分耦合到第一发送/接收信号端子；第三滤波器电路电感器，该第 三滤波器电路电感器的 一个耦合部分耦合到第二储能电路的另 一耦 合部分，而该第三滤波器电路电感器的另 一耦合部分耦合到第 一静 电电容器元件的一个耦合部分；第二滤波器电路静电电容器元件， 该第二滤波器电路静电电容器元件的 一个耦合部分耦合到第二储能 电路的另一耦合部分；以及第四滤波器电路电感器，该第四滤波器 电路电感器的一个耦合部分耦合到第二滤波器电路静电电容器元件 的另 一耦合部分，而该第四滤波器电路电感器的另 一耦合部分耦合 到参考电势。
另外，根据本发明的另一方面，提供一种分路滤波器，其中第 二低通滤波器包括第二储能电路，布置为储能电路电感器和储能 电路静电电容器元件的并联耦合配置，该第二储能电路的 一个耦合 部分耦合到第一发送/接收信号端子；第三滤波器电路电感器，该第三滤波器电路电感器的 一 个耦合部分耦合到第二静电电容器元件的 另 一耦合部分，而该第三滤波器电路电感器的另 一耦合部分耦合到
第三发送/接收信号端子；第二滤波器电路静电电容器元件，该第二 滤波器电路静电电容器元件的 一个耦合部分耦合到第二储能电路的 另一耦合部分；以及第四滤波器电路电感器，该第四滤波器电路电 感器的 一 个耦合部分耦合到第二滤波器电路静电电容器元件的另一 耦合部分，而该第四滤波器电路电感器的另 一耦合部分耦合到参考 电势。
另外，根据本发明的另一方面，提供一种用于分离至少三个频 率频带的分路滤波器，该分路滤波器包括第一储能电路，布置为 储能电路电感器和储能电路静电电容器元件的并联耦合配置，该第 一储能电路的一个耦合部分耦合到第一发送/接收信号端子；第一低 通滤波器，该第 一低通滤波器的 一个耦合部分耦合到第 一储能电路 的另一耦合部分；第一电感器，该第一电感器的一个耦合部分耦合 到第一低通滤波器的另 一耦合部分，而该第一电感器的另 一耦合部 分耦合到参考电势；第一静电电容器元件，该第一静电电容器元件 的 一个耦合部分耦合到第 一低通滤波器的另 一耦合部分，而该第一 静电电容器元件的另 一耦合部分耦合到第二发送/接收信号端子；第 二低通滤波器，该第二低通滤波器的 一个耦合部分耦合到第 一发送/ 接收信号端子；第二静电电容器元件，该第二静电电容器元件的一 个耦合部分耦合到第二低通滤波器的另 一耦合部分，而该第二静电 电容器元件的另 一耦合部分耦合到第三发送/接收信号端子；以及至 少一个带通滤波器，该至少一个带通滤波器的一个耦合部分耦合到 第一发送/接收信号端子，而该至少一个带通滤波器的另一耦合部分 耦合到第四发送/接收信号端子，用于允许频率比被允许通过第二低 通滤波器的频率频带更高的信号通过。
此外，下文简洁地描述本发明的其它有代表性的方面D
根据本发明的又一方面，提供一种包括分路滤波器的半导体集 成电路器件，该分路滤波器包括天线开关电路，用于转接针对不同频率分配的信号路径；第一储能电路，布置为储能电路电感器和
储能电路静电电容器元件的并联耦合配置，该第一储能电路的一个 耦合部分耦合到作为耦合到天线的天线端子来工作的第一发送/接收
信号端子；第一低通滤波器，该第一低通滤波器的一个耦合部分耦 合到第一储能电路的另一耦合部分；第一电感器，该第一电感器的 一个耦合部分耦合到第 一低通滤波器的另 一耦合部分，而该第 一 电 感器的另一耦合部分耦合到参考电势；第一静电电容器元件，该第 一静电电容器元件的 一 个耦合部分耦合到第 一 低通滤波器的另 一 耦 合部分，而该第 一静电电容器元件的另 一耦合部分耦合到第二发送/ 接收信号端子，该第二发送/接收信号端子耦合到天线开关电路；第 二低通滤波器，该第二低通滤波器的一个耦合部分耦合到第一发送/ 接收信号端子；以及第二静电电容器元件，该第二静电电容器元件 的 一 个耦合部分耦合到第二低通滤波器的另 一 耦合部分，而该第二 静电电容器元件的另 一 耦合部分耦合到第三发送/接收信号端子，该 第三发送/接收信号端子耦合到天线开关电路。
另外，根据本发明的另外又一方面，提供一种通信移动终端， 该通信移动终端包括用于进行通信系统中的信号发送所需的功率放 大的高频功率放大器模块，该高频功率放大器模块被布置成具有分 路滤波器，该分路滤波器包括天线开关电路，用于转接针对不同 频率分配的信号路径；第一储能电路，布置为储能电路电感器和储 能电路静电电容器元件的并联耦合配置，该第 一储能电路的 一个耦 合部分耦合到作为耦合到天线的天线端子来工作的第 一 发送/接收信 号端子；第一低通滤波器，该第一低通滤波器的一个耦合部分耦合 到第一储能电路的另一耦合部分；第一电感器，该第一电感器的一 个耦合部分耦合到第 一低通滤波器的另 一耦合部分，而该第 一 电感 器的另一耦合部分耦合到参考电势；第一静电电容器元件，该第一 静电电容器元件的 一 个耦合部分耦合到第 一 低通滤波器的另 一 耦合 部分，而该第 一静电电容器元件的另 一耦合部分耦合到第二发送/接 收信号端子，该第二发送/接收信号端子耦合到天线开关电路；第二低通滤波器，该第二低通滤波器的 一 个耦合部分耦合到第 一发送/接
收信号端子；以及第二静电电容器元件，该第二静电电容器元件的
一个耦合部分耦合到第二低通滤波器的另一耦合部分，而该第二静 电电容器元件的另 一耦合部分耦合到第三发送/接收信号端子，该第 三发送/接收信号端子耦合到天线开关电路。
下文列举将根据本发明有代表性的方面提供的有利效果
(1) 在分路滤波器中，可以增强其抗ESD特性和谐波衰减特性而 又减少其尺寸。
(2) 基于上述有利效果(1),可以减少高频功率放大器模块的尺 寸并且增加其性能能力而又实现成本减少。
(3) 基于上述有利效果(1)和(2),可以用更低成本提供功能性
能更高的通信移动终端。


图1是示出了根据本发明优选实施例1的高频功率放大器模块 的示例配置的框图2是示出了图1中所示高频功率放大器模块中包括的双工器 的示例配置的说明图3是示出了根据本发明优选实施例2的双工器的示例配置的 说明图4是示出了根据本发明优选实施例3的双工器的示例配置的 说明图5是示出了图4中所示双工器的示例频率特性的说明图； 图6是示出了根据本发明优选实施例4的双工器的示例配置的 说明图7是示出了图6中所示双工器的示例频率特性的说明图； 图8是示出了根据本发明优选实施例4的双工器的另一示例配
置的说明图9 ( a)和9 (b)是示出了图8中所示双工器的示例模块衬底布局的说明图10是示出了根据本发明优选实施例5的双工器的示例配置 的说明图11是示出了图10中所示双工器的频率特性的说明图； 图12是示出了根据本发明优选实施例6的多工器(multiplexer) 的示例配置的说明图；并且
图13是示出了图12中所示多工器的频率特性的说明图。
具体实施例方式
现在将参照示出了本发明优选实施例的附图通过例子具体地 描述本发明。在所有附图中，相似的参考标号表示相似或者对应部 分以避免其重复描述。
优选实施例1:
图1示出了根据本发明优选实施例1的高频功率放大器模块的 示例配置的框图，而图2示出了图1中所示高频功率放大器模块中 包括的双工器的示例配置的说明图。
在本优选实施例1中，高频功率放大器模块1例如是将在通信 系统中使用的移动电话(通信移动终端)中包含的发送功率放大器 模块。以半导体集成电路器件的形式提供的高频功率放大器模块1 包括输出功率放大器2和3、匹配电路4和5、天线开关电路6和7、 双工器8等。
输出功率放大器2用来在高频频带(例如DCS/PCS (1.8GHz 频带/1.9GHz频带))中放大发送信号。输出功率放大器3用来在低 频频带(例如GSM800/GSM900 ( 800MHz频带/900MHz频带))中
放大发送信号。
匹配电if各4和5用来优^匕阻抗匹配。将注意虽然在图1中^义示 出匹配电路4和5,但是也在天线开关电路6和7的各接收端子提供
匹配电^各。天线开关电路6用于在高频频带中转接发送/接收信号，而天 线开关电路7用于在低频频带中转接发送/接收信号。
这些天线开关电路6和7中的各天线开关电路是根据输入控制 信号来转接发送/接收信号的SP3T开关。双工器8作为用于在双频 带通信中分离两个频率频带的分路滤波器来工作。
在高频频带电路中，发送信号由输出功率放大器2放大、然后 经过匹配电路4输入到天线开关电路6。从天线开关电路6输出的发 送信号输入到双工器8的高频频带端子HB。随后，经由双工器8的 天线端子ANT从天线输出发送信号。天线端子ANT作为第一发送/ 接收信号端子来工作，而高频频带端子HB作为第二发送/接收信号 端子来工作。
在低频频带电路中，发送信号由输出功率放大器3放大、然后 经过匹配电路5输入到天线开关电路7。从天线开关电路7输出的发 送信号输入到双工器8的低频频带端子LB。随后，经由双工器8的 天线端子ANT从天线输出发送信号。低频频带端子LB作为第三发 送/接收信号端子来工作。
在天线接收信号时，接收信号输入到双工器8。在双工器8中， 接收信号根据其频率频带以分路方式馈给到特定路径。然后，接收 信号经过天线开关电路6和7中的任一天线开关电路以分路方式馈 给到特定接收电路。
参照图2，示出了双工器8的示例配置的说明图。
如图2中所示，双工器8包括电感器9和10、静电电容器元 件11至13以及低通滤波器14和15。天线端子ANT耦合到三个耦 合部分中的各耦合部分，这三个耦合部分包括作为储能电路电感器 来工作的电感器9的一个耦合部分、作为储能电路静电电容器元件 来工作的静电电容器元件11的一个耦合部分以及低通滤波器15的 一个耦合部分。
电感器9的另一耦合部分和静电电容器元件11的另一耦合部 分耦合到低通滤波器14的一个耦合部分。在这一布置中，第一储能电路由电感器9和静电电容器元件11形成。
低通滤波器14的另一耦合部分耦合到两个耦合部分中的各耦 合部分，这两个耦合部分包括作为第一电感器来工作的电感器10的
一个耦合部分和作为第一静电电容器元件来工作的静电电容器元件
12的一个耦合部分。在这一布置中，高通滤波器由电感器10以及静 电电容器元件11和12形成。电感器10的另一耦合部分耦合到参考 电势GND，而静电电容器元件12的另一耦合部分经由作为第二发 送/接收信号端子来工作的高频频带端子HB耦合到天线开关电路6。 作为第二低通滤波器来工作的低通滤波器15的另一耦合部分
耦合到作为第二静电电容器元件来工作的静电电容器元件13的一个 耦合部分。静电电容器元件13的另一耦合部分经由作为第三发送/ 接收信号端子来工作的低频频带端子LB耦合到天线开关电路7。低 通滤波器14和15中的各低通滤波器例如具有以串联电感器和接地 电容器的组合为基础的共同的滤波器配置。
然后，现在将描述根据本优选实施例1的双工器8的特性。 在双工器8中，低通滤波器14被配置成让其输入/输出端耦合 到至少一个串联电感器。在这一布置中，参照天线端子ANT的复合 接地电感器由电感器9、在低通滤波器14中包括的串联电感器以及 电感器10形成。
由于ESD (静电放电)信号包含它的如下主要成分，这些主要 成分属于数百MHz数量级或者更低的频率频带，所以允许ESD信 号几乎完整地通过低通滤波器15。在这一条件之下，通过使用上文 提到的复合接地电感器以及静电电容器元件13来提供用于从天线端 子ANT到天线开关电路7的ESD滤波的功能，由此使得可以抑制 ESD信号通过到达天线开关电路7。
如上文所言，无需在低频频带电路中添加比如ESD滤波器这 样的元件，可以仅通过在高频频带电路中提供低通滤波器14来实现 高频频带中的谐波的抑制和低频频带中的抗E S D特性的增强。因此， 可以减少电路尺寸而又使部件数目的增加最少。另外，由于双工器8在高频频带中提供低通滤波特性，所以双
工器8可以去除在高频频带电路(输出功率放大器2、天线开关电路 6)中产生的谐波。因此，可以消除例如对在高频频带电路中的输出 功率放大器2与天线开关电路6之间提供低通滤波器的需要。
另外，由于可以衰减在高频频带电路中的切换操作中产生的谐 波，所以允许利用针对关于谐波抑制的适度规范而设计的较低成本 的天线开关电路。
因此，根据本优选实施例l,可以实现在低频频带中具有增强 的抗ESD特性的高频功率放大器模块1而又减少其电路尺寸。
另外，由于在低频频带中抗ESD特性的增强，所以可以例如 在移动电话组装的生产工艺中减少低频频带开关的静电击穿率。
另外，由于可以利用针对关于谐波抑制的适度规范而设计的更 低成本的天线开关单元，所以可以大量减少高频功率放大器模块1 的成本。
优选实施例2:
参照图3,示出了根据本发明优选实施例2的双工器的示例配置。
在优选实施例2中，高频功率放大器模块1以与上文示范的优 选实施例中的方式相似的方式包括输出功率》文大器2和3、匹配电路 4和5、天线开关电路6和7、双工器8a等。
如图3中所示，双工器8a包括电感器9和10、静电电容元件 11至13以及低通滤波器14和15。低通滤波器14包括作为第一滤 波器电路电感器来工作的电感器14a和作为第一滤波器电路静电电 容器元件来工作的静电电容器元件14b,而低通滤波器15包括电感 器15a以及静电电容器元件15b和15c。另外，第二储能电路由电感 器15a和静电电容器元件15b形成。
电感器14a的 一个耦合部分耦合到电感器9和静电电容器元件 11的各耦合部分，电感器14a的另一耦合部分耦合到三个耦合部分容器元件14b的一个耦合部分、电感器10的一个耦合部分和静电电容器元件12的一个 耦合部分。静电电容器元件14b的另一耦合部分耦合到参考电势 GND。天线端子ANT耦合到两个耦合部分中的各耦合部分，这两个 耦合部分包括电感器15a的一个耦合部分和静电电容器元件15b的 一个耦合部分。电感器15a的另一耦合部分和静电电容器元件15b 的另 一耦合部分中的各耦合部分耦合到作为第二滤波器电路静电电 容器元件来工作的静电电容器元件15c的一个耦合部分和静电电容 器元件13的一个耦合部分。静电电容器元件15c的另一耦合部分耦 合到参考电势GND。本优选实施例2中的其它耦合布置类似于上文示范的优选实 施例1 (图2)中的其它耦合布置，并且这里没有给出其重复描述。在双工器8a中，与天线端子ANT关联的第一陷波电^^由用于 高通滤波的静电电容器元件11和电感器10以及在低通滤波器14中 包括的电感器14a形成。此外，与天线端子ANT关联的第二陷波电 路由用于高通滤波的静电电容器元件11以及在低通滤波器14中包 括的电感器14a和静电电容器元件14b形成。在第一陷波电路和第二陷波电路中，将各陷波频率设置于低通 频率频带电路的谐波频率(例如二倍高次谐波、三倍高次谐波等) 附近的水平。以这一方式，可以更有效地衰减^v耦合到双工器8a的 低频频带电路输出的谐波。因此，根据本优选实施例2，也可以实现在低频频带中具有增 强的抗ESD特性的高频功率放大器模块1而又减少其电路尺寸。另外，由于在低频频带中抗ESD特性的增强，所以可以例如 在移动电话组装的生产工艺中减少低频频带开关的静电击穿率。另外，由于可以利用针对关于谐波抑制的适度规范而设计的更 低成本的天线开关单元，所以可以大量减少高频功率放大器模块1的n。2优选实施例3:图4示出了根据本发明优选实施例3的双工器的示例配置的说 明图，而图5示出了图4中所示双工器的示例频率特征的说明图。在本优选实施例3中，高频功率放大器模块1以与前述优选实 施例1 (图l)中的方式相似的方式包括输出功率放大器2和3、匹 配电路4和5、天线开关电路6和7、双工器8b等。如图4中所示，双工器8b包括电感器9和10、静电电容器元 件11至13以及低通滤波器14和15。与低通滤波器14包括电感器 14a和静电电容器元件14b的上述优选实施例2 (图3)比较，本优 选实施例3中的低通滤波器14还包括作为第二滤波器电路电感器来 工作的电感器14c。本优选实施例3中的低通滤波器15如上文提到的优选实施例 2 (图3)中那样包括电感器15a以及静电电容器元件15b和15c。电感器14c的一个耦合部分耦合到静电电容器元件14b的一个 耦合部分，而电感器14c的另一耦合部分耦合到参考电势GND。本 优选实施例3中的其它耦合布置类似与上文示范的优选实施例2(图 3)中的其它耦合布置，并且这里没有给出其重复描述。参照图5,示出了双工器8b的示例频率特性。在双工器8b中，陷波电路由静电电容器元件14b和电感器14c 形成。因此，使陷波在如图5所示高频带通特性中出现于约3.6GHz 的频率。通过将这一陷波频率与来自耦合到双工器8b的高频频带电路 的输出信号的谐波频率匹配，可以更有效地衰减从高频频带电路输出的谐波。在双工器8b如图1中所示使用于针对包括GSM800/GSM900 和DCS/PCS的四频带通信而设计的移动电话中的情况下，低频频带 端子LB对应于GSM800/GSM900,而高频频带端子HB对应于 DCS/PCS。在这一布置中，通过将由静电电容器元件11以及电感器14a和10形成的陷波电路的陷波频率设置于1600MHz附近的水平， 使陷波出现于低频带通特性中。因此，变得可以在GSM800/GSM900中加宽二倍谐波衰减频带的下限侧。另外，通过将由静电电容器元件14b和电感器14c形成的陷波 电路的陷波频率设置于3600MHz附近的水平，可以参照高频带通特 性在DCS/PCS中提高二倍谐波衰减量。在上述情况下，由静电电容器元件14b和电感器14c形成的陷 波电路经由静电电容器元件11和电感器14a耦合到天线端子ANT。 由于静电电容器元件11充当对于DCS/PCS频率或者更高频率基本 上通过的元件，所以其复合电路基本上等效于通过将电感器14a与 由静电电容器元件14b和电感器14c形成的陷波电路串联耦合来配 置的LC陷波电路。因此，随着电感器14a的电感增加，可以独立于由静电电容器 元件14b和电感器14c形成的陷波电路的陷波频率来减少复合电路 的陷波频率。例如，通过将复合电路的陷波频率设置于2700MHz附近的水 平，可以参照低频带通特性在GSM800/GSM900中提高三倍谐波衰优选实施例4:图6示出了根据本发明优选实施例4的双工器的示例配置的说 明图，图7示出了图6中所示双工器的示例频率特性的说明图，图8 示出了根据本优选实施例4的双工器的另一示例配置的示例图，而 图9 ( a)和图9 (b)示出了图8中所示双工器的示例模块衬底布局的说明图。在本优选实施例4中，高频功率放大器模块1以与前述优选实 施例1 (图1 )中的方式相似的方式包括输出功率放大器2和3、匹 配电路4和5、天线开关电路6和7、双工器8c等。如图6中所示，双工器8c包括电感器9和10、静电电容器元200910139805.3说明书第15/20页 3 (图4)中 那样包括电感器14a、静电电容器元件14b和电感器14c。与低通滤 波器15包括电感器15a以及静电电容器元件15b和15c的前述优选 实施例2 (图3)比较，本优选实施例4中的低通滤波器15还包括 作为附加电感器提供的电感器15d和15e。作为第三滤波器电路电感器来工作的电感器15d的一个耦合 部分耦合到电感器15a、静电电容器元件15b和静电电容器元件15c 的各耦合部分。静电电容器元件15c的另一耦合部分耦合到作为第四滤波器 电路电感器来工作的电感器15e的一个耦合部分，而电感器15e的 另一耦合部分耦合到参考电势GND。本优选实施例4中的其它耦合 布置类似于上文示范的优选实施例3 (图4)中的其它耦合布置。在本优选实施例4中，储能电路由电感器15a和静电电容器元 件15b形成，而LC陷波电路由静电电容器元件15c和电感器15e形 成。由于提供电感器15d,可以提供对在天线端子ANT与低频频 带端子L B之间的高频衰减量的改进。也可以减少用于与低频频带端 子LB匹配的静电电容器元件13的静电电容。因此，通过减少静电电容器元件13的静电电容，可以增加由 静电电容器元件13和复合接地电感器(由电感器9、 IO和14a形成) 形成的ESD滤波器以高频频带端子HB为参照的低频衰减量以求增 强抗ESD特性。参照图7，示出了双工器8c的说明图。在双工器8c中，设置由静电电容器元件15c和电感器15e形 成的陷波电路以便参照低频带通特性在GSM800/GSM900中衰减三 倍谐波。在与用于GSM800/GSM900中的三倍谐波的陷波电路(如 上述优选实施例3中示范的那样由静电电容器元件11和14b以及电 感器14a和14c形成)的陷波频率的频移组合中，可以加宽三倍谐另夕卜，鉴于以超过GSM800/GSM900中的二倍谐波频率水平的 更高频率频带(即由静电电容器元件15b和电感器15a形成的储能 电路的共振频率)为参照的来自天线端子ANT的双工器8c的低通 滤波器15，由静电电容器元件15b和15c以及电感器15e形成的复 合陷波电路表现为耦合到天线端子ANT。这一复合陷波电路提供比由静电电容器元件15c和电感器15e 的组合确定的陷波频率更高的陷波频率，并且可以通过调整静电电 容器元件15b的静电电容来调节复合陷波电路的陷波频率。在图7中，参照高频带通特性将复合陷波电路的陷波频率设置 于3600MHz的附近的水平，其与DCS/PCS中的二倍谐波频率水平 近似相等。将由静电电容器元件14b和电感器14c确定的陷波频率 设置于3400MHz的附近的水平，其接近DCS频带二倍频率的下限。 在上文提到的这些陷波频率的组合中，扩展衰减频带以使得可以在 DCS/PCS中提供二倍谐波的更宽频带衰减。另外，尽管在本优选实施例4中电感器15d耦合于储能电路(由 并联耦合的电感器15a和静电电容器元件15b形成)与静电电容器 元件13之间，但是可以例如提供这样的布置使得电感器15d设置于 静电电容器元件13与低频频带端子LB之间。另外，也可以提供双工器8c,其中电感器15d耦合于静电电 容器元件13与低频频带端子LB之间，并且其中在低通滤波器15 中还提供作为接地电容器来工作的静电电容器元件15f。在上述情况下，静电电容器元件15f的一个耦合部分耦合到静 电电容器元件13和电感器15d的各耦合部分，而静电电容器元件15f 的另一耦合部分耦合到参考电势GND。提供如上文提到的这样的配置可以改进低频频带电路的匹配条件。参照图9 (a)和图9 (b),示出了在模块衬底P之上形成的 双工器8c的示例布局的说明图。将模块衬底P提供为包含多层(例如四层)的印刷布线板形式。图9 (a)示出了模块衬底P的表面层的布局，而图9(b)示出了模 块衬底P的第二层的布局。如图9 (a)中所示，在模块衬底P的左上区域中提供布局区 Ll，而在其右下区域中提供布局区L2。布局区Ll包括除了耦合到 天线开关电路6和7的匹配电路4和5之外的信号接收匹配电路部 分，而布局区L2包^"天线开关电^各6和7。在布局区Ll和L2的右侧提供匹配电路4形成于其中的布局 区L3。在布局区L3的下侧提供输出功率放大器2和3形成于其中 的布局区L4，而在布局区L3的下侧提供匹配电^各5形成于其中的 布局区L5。另外，在布局区L2的左侧设置作为具有形成于模块衬底P之 上的布线图案的螺旋电感器来提供的电感器10。在电感器10的下侧 在上到下方向上分别提供静电电容器元件12、静电电容器元件14b、 电感器9、静电电容器元件11和静电电容器元件15b。在电感器9的右侧设置电感器15d，而在电感器15d的下侧设 置静电电容器元件13。例如将静电电容器元件12、静电电容器元件 14b、电感器9、静电电容器元件ll、静电电容器元件15b、电感器 15d和静电电容器元件13提供为表面装配部分。在静电电容器元件15b的下侧设置形成为螺旋电感器的电感 器15a,而在电感器15a的下侧设置例如形成为表面装配部分的静电 电容器元件15c。如图9 (b)中所示，形成为螺旋电感器的电感器IO设置于模 块衬底P的左上区域中。在电感器10的下侧设置形成为螺旋电感器 的电感器14a。在电感器10和14a的右侧设置形成为螺旋电感器的电感器 14c。在电感器14a的下侧设置形成为螺旋电感器的电感器15e，而 在电感器15e的下侧设置形成为螺旋电感器的电感器10。静电电容 器元件15f设置于模块衬底P的第三层(未示出)中。通过以如上文提到的螺旋电感器形式提供电感器14a和其它 串联电感器中的各电感器，可以通过其电容部件的自共振来产生更
多衰减极。
因此，可以减少部件数目以求减少布局面积和减少成本而又提
供谐波衰减特性的增强。
优选实施例5:
图10示出了根据本发明优选实施例5的双工器的示例配置的 说明图，而图11示出了图10中所示双工器的频率特性的说明图。
在本优选实施例5中，高频功率放大器模块1以与前述优选实 施例1 (图1)中的方式相似的方式包括输出功率放大器2和3、匹 配电路4和5、天线开关电路6和7、双工器8d等。
如图10中所示，双工器8d包括电感器9和10、静电电容器 元件11和12以及低通滤波器14和15。
与上文示范的优选实施例4 (图6)比较，低通滤波器14还包 括如图10中所示作为附加元件提供的静电电容器元件14d和静电电 容器元件15f。在低通滤波器14中包括的静电电容器元件14d与作 为串联电感器来工作的电感器14a并联耦合，而在低通滤波器15中 包括的静电电容器元件15f与作为串联电感器来工作的电感器15d 并联耦合。
在图10中所示配置中在天线端子ANT与高频频带端子HB之 间，如图U中所示在由电感器14a和静电电容器14d形成的储能电 路的共振频率处出现信号截止。因此，参照高频带通特性在DCS/PCS 中的三倍谐波附近的频率水平产生衰减极。类似地，在天线端子ANT 与低频频带端子LB之间，在由电感器15d和静电电感器元件15f形 成的储能电路的共振频率处出现信号截止。因此，参照低频带通特
为了如上文提到的那样在相对高的频率水平产生衰减极，只需 通过使用静电电容器元件14d和静电电容器元件15f中的各静电电容器元件来提供极小程度的静电电容。在将比如电感器15d和14a 这样的串联电感器形成为螺旋电感器的情况下，可以通过其寄生电 容来令人满意地提供上述极小程度的静电电容。
优选实施例6:
图12示出了根据本发明优选实施例6的多工器的示例配置的 说明图，而图13示出了图12中所示多工器的频率特性的说明图。
尽管已经描述与双工器的例子有关的前述优选实施例1至5, 但是也可以例如提供如下多工器16，该多工器是针对分离三个或者 更多不同频率频带而设计的分路滤波器。如图12中所示，多工器16 除了图2中所示双工器8的配置之外还包括带通滤波器17和18。
将带通滤波器17和18提供为用于允许频率比被允许通过低通 滤波器15的信号频率更高的信号通过的滤波器电路。这些带通滤波 器17和18中的各带通滤波器的一个耦合部分耦合到天线端子ANT。 带通滤波器17和18的另一耦合部分分别耦合到中频频带端子MB1 和MB2。
在上文提到的配置中，尽管通过低通滤波器14在高频频带中 衰减谐波信号，但是可以通过使用静电电容器元件13以及由电感器 9、在低通滤波器14中包括的串联电感器和电感器IO形成的复合接 地电感器如图13中所示提供能够针对耦合到低频频带端子LB的电 路衰减E S D信号的低频频带衰减特性。
尽管已经参照本发明的具体实施例具体地描述了本发明，但是
改变和修改而不脱离本发明的精神实质和范围。
例如，尽管在各前述优选实施例1至5中示范的高频功率放大 器模块是针对四频带通信而设计的类型，但是根据本发明的双工器 也适用于针对双频带通信而设计的高频功率放大器模块。因此，在 制造用于双频带通信的高频功率放大器模块时，可以减少衬底生产 中的变化所致的谐波特性变化的程度，由此有助于增强产出。关于本发明的工业适用性，本领域技术人员将清楚本发明在用 于通信移动终端等的分路滤波器中适用于抗ESD特性的增强和谐波
的抑制。
权利要求
1.一种分路滤波器，包括第一储能电路，布置为储能电路电感器和储能电路静电电容器元件的并联耦合配置，所述第一储能电路的一个耦合部分耦合到第一发送/接收信号端子；第一低通滤波器，所述第一低通滤波器的一个耦合部分耦合到所述第一储能电路的另一耦合部分；第一电感器，所述第一电感器的一个耦合部分耦合到所述第一低通滤波器的另一耦合部分，而所述第一电感器的另一耦合部分耦合到参考电势；第一静电电容器元件，所述第一静电电容器元件的一个耦合部分耦合到所述第一低通滤波器的另一耦合部分，而所述第一静电电容器元件的另一耦合部分耦合到第二发送/接收信号端子；第二低通滤波器，所述第二低通滤波器的一个耦合部分耦合到所述第一发送/接收信号端子；以及第二静电电容器元件，所述第二静电电容器元件的一个耦合部分耦合到所述第二低通滤波器的另一耦合部分，而所述第二静电电容器元件的另一耦合部分耦合到第三发送/接收信号端子。
2. 根据权利要求1所述的分路滤波器，其中所述第一低通滤波 器包括第一滤波器电路电感器，所述第一滤波器电路电感器的一个耦 合部分耦合到所述第 一 储能电路的另 一 耦合部分；以及第一滤波器电路静电电容器元件，所述第一滤波器电路静电电 容器元件的 一个耦合部分耦合到所述第 一滤波器电路电感器的另一 耦合部分，而所述第 一滤波器电路静电电容器元件的另 一耦合部分 耦合到参考电势。
3. 根据权利要求1所述的分路滤波器，其中所述第一低通滤波 器包括第一滤波器电路电感器，所述第一滤波器电路电感器的一个耦合部分耦合到所述第一储能电路的另一耦合部分；第一滤波器电路静电电容器元件，所述第一滤波器电路静电电 容器元件的 一个耦合部分耦合到所述第 一滤波器电路电感器的另一 耦合部分；以及第二滤波器电路电感器，所述第二滤波器电路电感器的一个耦 合部分耦合到所述第 一 滤波器电路静电电容器元件的另 一 耦合部 分，而所述第二滤波器电路电感器的另 一耦合部分耦合到参考电势。
4. 根据权利要求1至3中的任一权利要求所述的分路滤波器， 其中所述第二低通滤波器包括第二储能电路，布置为储能电路电感器和储能电路静电电容器 元件的耦合配置，所述第二储能电路的 一个耦合部分耦合到所述第 一发送/接收信号端子；第三滤波器电路电感器，所述第三滤波器电路电感器的一个耦 合部分耦合到所述第二储能电路的另 一耦合部分，而所述第三滤波 器电路电感器的另 一耦合部分耦合到所述第 一静电电容器元件的一 个耦合部分；第二滤波器电路静电电容器元件，所述第二滤波器电路静电电 容器元件的一个耦合部分耦合到所述第二储能电路的另 一耦合部 分；以及第四滤波器电路电感器，所述第四滤波器电路电感器的一个耦 合部分耦合到所述第二滤波器电路静电电容器元件的另 一耦合部 分，而所述第四滤波器电路电感器的另 一耦合部分耦合到参考电势。
5. 根据权利要求1至3中的任一权利要求所述的分路滤波器， 其中所述第二低通滤波器包括第二储能电路，布置为储能电路电感器和储能电路静电电容器 元件的并联耦合配置，所述第二储能电路的一个耦合部分耦合到所 述第一发送/接收信号端子；第三滤波器电路电感器，所述第三滤波器电路电感器的一个耦合部分耦合到所述第二静电电容器元件的另 一耦合部分，而所述第 三滤波器电路电感器的另 一耦合部分耦合到所述第三发送/接收信号端子；第二滤波器电路静电电容器元件，所述第二滤波器电路静电电 容器元件的一个耦合部分耦合到所述第二储能电路的另一耦合部 分；以及第四滤波器电路电感器，所述第四滤波器电路电感器的一个耦 合部分耦合到所述第二滤波器电路静电电容器元件的另 一耦合部 分，而所述第四滤波器电路电感器的另 一耦合部分耦合到参考电势。
6. —种用于分离至少三个频率频带的分路滤波器，所述分路滤 波器包括第一储能电路，布置为储能电路电感器和储能电路静电电容器 元件的并联耦合配置，所述第一储能电路的一个耦合部分耦合到第 一发送/接收信号端子；第 一 低通滤波器，所述第 一 低通滤波器的 一 个耦合部分耦合到 所述第 一储能电路的另 一耦合部分；第一电感器，所述第一电感器的一个耦合部分耦合到所述第一 低通滤波器的另 一耦合部分，而所述第 一 电感器的另 一耦合部分耦 合到参考电势；第一静电电容器元件，所述第一静电电容器元件的一个耦合部 分耦合到所述第 一 低通滤波器的另 一 耦合部分，而所述第 一 静电电 容器元件的另 一 耦合部分耦合到第二发送/接收信号端子；第二低通滤波器，所述第二低通滤波器的一个耦合部分耦合到 所述第一发送/接收信号端子；第二静电电容器元件，所述第二静电电容器元件的一个耦合部 分耦合到所述第二低通滤波器的另 一 耦合部分，而所述第二静电电 容器元件的另 一 耦合部分耦合到第三发送/接收信号端子；以及至少一个带通滤波器，所述至少一个带通滤波器的一个耦合部 分耦合到所述第一发送/接收信号端子，而所述至少一个带通滤波器的另一耦合部分耦合到第四发送/接收信号端子，用于允许频率比被 允许通过所述第二低通滤波器的频率频带更高的信号通过。
7. —种包括分路滤波器的半导体集成电路器件，所述分路滤波 器包括天线开关电路，用于转接针对不同频率分配的信号路径；第一储能电路，布置为储能电路电感器和储能电路静电电容器 元件的并联耦合配置，所述第一储能电路的一个耦合部分耦合到第 一发送/接收信号端子，所述第一发送/接收信号端子作为耦合到天线 的天线端子来工作；第 一 低通滤波器，所述第 一 低通滤波器的 一 个耦合部分耦合到 所述第一储能电路的另一耦合部分；第一电感器，所述第一电感器的一个耦合部分耦合到所述第一 低通滤波器的另 一耦合部分，而所述第 一 电感器的另 一耦合部分耦 合到参考电势；第一静电电容器元件，所述第一静电电容器元件的一个耦合部 分耦合到所述第一低通滤波器的另一耦合部分，而所述第一静电电 容器元件的另 一耦合部分耦合到第二发送/接收信号端子，所述第二 发送/接收信号端子耦合到所述天线开关电路；第二低通滤波器，所述第二低通滤波器的一个耦合部分耦合到 所述第一发送/接收信号端子；以及第二静电电容器元件，所述第二静电电容器元件的一个耦合部 分耦合到所述第二低通滤波器的另 一耦合部分，而所述第二静电电 容器元件的另一耦合部分耦合到第三发送/接收信号端子，所述第三 发送/接收信号端子耦合到所述天线开关电路。
8. 根据权利要求7所述的半导体集成电路，其中所述第一低通 滤波器包括第一滤波器电路电感器，所述第一滤波器电路电感器的一个耦 合部分耦合到所述第 一 储能电路的另 一 耦合部分；以及第一滤波器电路静电电容器元件，所述第一滤波器电路静电电容器元件的一个耦合部分耦合到所述第一滤波器电路电感器的另一耦合部分，而所述第一滤波器电路静电电容器元件的另一耦合部分耦合到参考电势。
9. 根据权利要求7所述的半导体集成电路，其中所述第一低通滤波器包括第一滤波器电路电感器，所迷第一滤波器电路电感器的一个耦合部分耦合到所述第 一 储能电路的另 一 耦合部分；第一滤波器电路静电电容器元件，所述第一滤波器电路静电电容器元件的 一个耦合部分耦合到所述第 一滤波器电路电感器的另一耦合部分；以及第二滤波器电路电感器，所迷第二滤波器电路电感器的一个耦合部分耦合到所述第 一 滤波器电路静电电容器元件的另 一 耦合部分，而所述第二滤波器电路电感器的另一耦合部分耦合到参考电势。
10. 根据权利要求7至9中的任一权利要求所述的半导体集成电路，其中所述第二低通滤波器包括第二储能电路，布置为储能电路电感器和储能电路静电电容器元件的并联耦合配置，所述第二储能电路的 一 个耦合部分耦合到所述第 一发送/接收信号端子；第三滤波器电路电感器，所述第三滤波器电路电感器的一个耦合部分耦合到所述第二储能电路的另 一耦合部分，而所述第三滤波器电路电感器的另 一耦合部分耦合到所述第 一静电电容器元件的一个耦合部分；第二滤波器电路静电电容器元件，所述第二滤波器电路静电电容器元件的一个耦合部分耦合到所述第二储能电路的另 一耦合部分；以及第四滤波器电路电感器，所述第四滤波器电路电感器的一个耦合部分耦合到所述第二滤波器电路静电电容器元件的另 一耦合部分，而所述第四滤波器电路电感器的另 一耦合部分耦合到参考电势。
11. 根据权利要求7至9中的任一权利要求所述的半导体集成电路，其中所述第二低通滤波器包括第二储能电路，布置为储能电路电感器和储能电路静电电容器元件的并联耦合配置，所述第二储能电路的一个耦合部分耦合到所述第一发送/接收信号端子；第三滤波器电路电感器，所述第三滤波器电路电感器的一个耦合部分耦合到所述第二静电电容器元件的另一耦合部分，而所述第三滤波器电路电感器的另 一耦合部分耦合到所述第三发送/接收信号端子；第二滤波器电路静电电容器元件，所述第二滤波器电路静电电容器元件的 一 个耦合部分耦合到所述第二储能电路的另 一 耦合部分；以及第四滤波器电路电感器，所述第四滤波器电路电感器的一个耦合部分耦合到所述第二滤波器电路静电电容器元件的另 一 耦合部分，而所述第四滤波器电路电感器的另一耦合部分耦合到参考电势。
12. 根据权利要求7至11中的任一权利要求所述的半导体集成电路，其中所述第一至第三滤波器电路电感器中的至少一个滤波器电路电感器形成为螺旋电感器。
13. —种通信移动终端，包括用于进行通信系统中的信号发送所需的功率放大的高频功率放大器模块，所述高频功率放大器模块被布置成具有分路滤波器，所述分路滤波器包括天线开关电路，用于转接针对不同频率分配的信号路径；第一储能电路，布置为储能电路电感器和储能电路静电电容器元件的并联耦合配置，所述第一储能电路的一个耦合部分耦合到第一发送/接收信号端子，所述第 一 发送/接收信号端子作为耦合到天线的天线端子来工作；第 一 低通滤波器，所述第 一 低通滤波器的 一 个耦合部分耦合到所述第 一储能电路的另 一耦合部分；第一电感器，所述第一电感器的一个耦合部分耦合到所述第一低通滤波器，而所述第 一 电感器的另 一耦合部分耦合到参考电势；第一静电电容器元件，所述第一静电电容器元件的一个耦合部分耦合到所述第一低通滤波器的另一耦合部分，而所述第一静电电容器元件的另一耦合部分耦合到第二发送/接收信号端子，所述第二发送/接收信号端子耦合到所述天线开关电路；第二低通滤波器，所述第二低通滤波器的一个耦合部分耦合到所述第一发送/接收信号端子；以及第二静电电容器元件，所述第二静电电容器元件的一个耦合部分耦合到所述第二低通滤波器的另 一耦合部分，而所述第二静电电容器元件的另一耦合部分耦合到第三发送/接收信号端子，所述第三发送/接收信号端子耦合到所述天线开关电路。
14. 根据权利要求13所述的通信移动终端，其中所述第一低通滤波器包括第 一滤波器电路电感器，所述第 一滤波器电路电感器的 一个耦合部分耦合到所述第 一 储能电路的另 一 耦合部分；以及第一滤波器电路静电电容器元件，所述第一滤波器电路静电电容器元件的一个耦合部分耦合到所述第一滤波器电路电感器的另一耦合部分，而所述第 一滤波器电路静电电容器元件的另 一耦合部分耦合到参考电势。
15. 根据权利要求13或者14所述的通信移动终端，其中所述第二低通滤波器包括第二储能电路，布置为储能电路电感器和储能电路静电电容器元件的并联配置，所述第二储能电路的 一个耦合部分耦合到所述第一发送/接收信号端子；第三滤波器电路电感器，所述第三滤波器电路电感器的一个耦合部分耦合到所述第二储能电路的另 一耦合部分，而所述第三滤波器电路电感器的另 一耦合部分耦合到所述第 一静电电容器元件的一个耦合部分；第二滤波器电路静电电容器元件，所述第二滤波器电路静电电容器元件的一个耦合部分耦合到所述第二储能电路的另 一耦合部分；以及第四滤波器电路电感器，所述第四滤波器电路电感器的一个耦合部分耦合到所述第二滤波器电路静电电容器元件的另 一耦合部分，而所述第四滤波器电路电感器的另一耦合部分耦合到参考电势。
全文摘要
一种用于实现模块尺寸减少而又增强低频频带电路的抗ESD特性却无需添加比如ESD滤波器这样的元件的技术。在高频功率放大器模块中包括的双工器中，参照天线端子的复合接地电感器由包括低通滤波器中所含串联电感器的三个电感器形成。由于ESD信号包含如下主要成分，这些主要成分属于数百MHz数量级或者更低的频率频带，所以允许ESD信号几乎完整地通过低通滤波器。在这一条件之下，通过使用上文提到的复合接地电感器以及静电电容器元件来提供用于从天线端子到天线开关电路的ESD滤波的功能，由此抑制ESD信号通过到达天线开关电路。
文档编号H03H9/00GK101662267SQ20091013980
公开日2010年3月3日 申请日期2009年6月30日 优先权日2008年8月27日
发明者冈部宽 申请人:株式会社瑞萨科技