高频前端模块的制作方法

高频前端模块的制作方法
【专利摘要】高频前端模块（10）包括可变循环器（20）、发送侧滤波器（30）、以及接收侧滤波器（40）。在可变循环器（20）的循环器（21）的天线侧端口（CPc）与发送侧端口（CPt）之间具有利用开关（221）而选择性地连接的电容器（231、232）。在循环器（21）的天线侧端口（CPc）与接收侧端口（CPr）之间具有利用开关（222）而选择性地连接的电容器（233、234）。在循环器（21）的发送侧端口（CPt）与接收侧端口（CPr）之间具有利用开关（223）而选择性地连接的电容器（235、236）。通过电容器的选择，将端口间的相位特性调整为与传输的发送信号以及接收信号相对应的特性。
【专利说明】局频則端模块
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用共用的天线对多个通信信号进行收发的高频前端模块，该多个通信信号的通信频带不同。
【背景技术】
[0002]一直以来，对通信频带不同的多个通信信号进行收发的高频前端模块已在各种领域被投入实用。其中，对于多个通信信号，具有利用共用的天线对该多个通信信号进行收发的闻频如端1旲块。
[0003]在使用这样的共用天线的情况下，如专利文献I和图1所示，一般而言利用开关元件来切换地连接各个通信信号的收发电路与共用天线。图1是包含现有的高频前端模块IOP的收发模块900P的电路结构图。
[0004]在现有的收发模块900P中所使用的高频前端模块IOP包括:开关(SW) 90,SAff双工器91、92、共用器93、SAff滤波器94、低通滤波器95、96。高频前端模块IOP包括天线侧外部连接端子PcO、发送信号外部输入端子Ptxl、Ptx2.Ptx3.Ptx4,以及接收信号外部输出端子 Prxl、Prx2> Prx3A> Prx3B> Prx4。
[0005]开关90是SP6T (Single Pole6Throw:单刀六投)的开关,包括一个共用端子和六个独立端子。开关90利用经由控制信号外部输入端子Psw从SW控制部903P输入的切换控制，使一个共用端子与六个独立端子中的某一个相连接。
[0006]开关90的共用端子连接到天线侧外部连接端子PcO。第一独立端子经由SAW双工器91连接到发送信号外部输入端子Ptxl和接收信号外部输出端子Prxl。第二独立端子经由SAW双工器92连接到发送信号外部输入端子Ptx2和接收信号外部输出端子Prx2。第三独立端子经由共用器93连接到接收信号外部输出端子Prx3A、Prx3B0第四独立端子经由SAW滤波器94连接到接收信号外部输出端子Prx4。第五独立端子经由低通滤波器95连接到发送信号外部输入端子Ptx3。第六独立端子经由低通滤波器96连接到发送信号外部输入端子Ptx4。
[0007]发送信号外部输入端子Ptxl、Ptx2、Ptx3、Ptx4分别经由功率放大器971、972、973,974连接到通信控制部901的发送控制部911。接收信号外部输出端子Prxl、Prx2、Prx3A、Prx3B、Prx4连接到通信控制部901的接收侧控制部912。
[0008]通过该结构，在图1所示的高频前端模块IOP中，由单一的天线902对利用了不同的、且独立的频带的发送信号以及接收信号进行收发。
现有技术文献 专利文献
[0009]专利文献1:日本专利特表2010-52498号公报

【发明内容】

发明所要解决的技术问题[0010]然而，在图1所示的现有的高频前端模块IOP中，根据发送信号以及接收信号的个数，开关的独立端子个数会增加。这种高频前端模块中所使用的开关通常是使用了 FET等的半导体开关，随着独立端子个数的增加，其形状会变大，且成本也会大幅增加。
[0011]因而，本发明的目的在于，不使用现有的独立端子个数(切换连接端子个数)较多的开关，来实现比现有的高频前端模块更为小型、且收发特性优异的高频前端模块。
解决技术问题所采用的技术方案
[0012]本发明的高频前端模块对于多种通信信号，利用共用的天线发送多种通信信号的发送信号，接收多种通信信号的接收信号。该高频前端模块包括循环器、发送侧滤波器、以及接收侧滤波器。循环器包括与共用天线相连的天线侧端口，输出接收信号的接收信号侧端口，以及输入发送信号的发送侧端口。循环器将发送信号从发送侧端口传输至天线侧端口，将接收信号从所述天线侧端口传输至接收侧端口。发送侧滤波器与循环器的发送侧端口相连接。接收侧滤波器与循环器的接收侧侧端口相连接。
[0013]在具有这种结构的基础上，循环器还包括根据通信信号，对从发送侧端口到天线侧端口的传输特性、从天线侧端口到接收侧端口的传输特性、以及从发送侧端口到接收侧端口的截断特性进行调整的调整电路。发送侧滤波器以及接收侧滤波器包括能根据通信信号的频带来调整通频带以及衰减频带的可变型滤波器。
[0014]在该结构中，能按每个通信信号来调整循环器中发送侧、接收侧与天线侧之间的传输特性、收发之间的截断特性。由此，能利用单一的循环器来收发多种通信信号。并且，发送侧滤波器以及接收侧滤波器也能根据通信信号来调整通过特性以及衰减特性，因此作为高频前端模块，对于多个发送信号具备共用的发送信号外部输入端子，对于多个接收信号具备共用的接收信号外部输出端子即可。因而，使高频前端模块的整体结构简单化、小型化。此时，循环器、发送侧滤波器以及接收侧滤波器能根据通信信号进行特性调整，因此维持与各个通信信号相对应的传输特性。
[0015]此外，作为一个示例，本发明的高频前端模块的调整电路由以下结构来实现。调整电路包括连接在发送侧端口与天线侧端口之间的第一可变阻抗电路，连接在天线侧端口与接收侧端口之间的第二可变阻抗电路，以及连接在发送侧端口与接收侧端口之间的第三可变阻抗电路中的至少一个。
[0016]该结构示出了调整电路的具体结构例，可变阻抗电路与循环器的各端口之间的任一个相连接。此时，优选为在所有端口之间均连接可变阻抗电路。
[0017]利用具有这种可变阻抗电路，能调整从发送侧端口观察天线侧端口时得到的阻抗、从天线侧端口观察接收侧端口时得到的阻抗、以及从发送侧端口观察接收侧端口时得到的阻抗。由此，能按每个通信信号，以低损耗将发送信号从发送侧端口传输至天线侧端口，并截断发送信号、以使其不从发送侧端口传输至接收侧端口，从而以低损耗将接收信号从天线侧端口传输至接收侧端口。
[0018]此外，本发明的高频前端模块中，优选第一可变阻抗电路、第二可变阻抗电路、第三可变阻抗电路是可变电容电路。
[0019]在该结构中，能简单地构成各可变阻抗电路，阻抗调整也较为容易。
[0020]本发明的高频前端模块中，可变电容电路优选为包括:循环器用开关元件；以及利用该循环器用开关元件选择性地连接的多个电容固定型电容器。[0021 ] 该结构中，能利用常用的电容器与常用的开关简单地构成可变电容电路。
[0022]此外，作为一个示例，本发明的高频前端模块的可变型滤波器由以下结构来实现。可变型滤波器包括多个SAW滤波器，该多个SAW滤波器按多种通信信号的每一种所利用的频带来设定通频带；以及滤波器用开关元件，该滤波器用开关元件选择性地连接该多个SAW滤波器。
[0023]该结构中，能简单地根据通信信号实现通过特性以及衰减特性，并且能从传输系统中分离出不利用的SAW滤波器。
[0024]此外，作为一个示例，本发明的高频前端模块的可变型滤波器由以下结构来实现。可变型滤波器包括多个SAW滤波器，该多个SAW滤波器按多种通信信号的每一种所利用的频带来设定通频带；以及阻抗调整电路，该阻抗调整电路对阻抗进行调整，以使得通信信号仅输入输出到与要传输的通信信号相对应的SAW滤波器。
[0025]该结构中，由于不使用开关，因此能以简单的结构实现可变型滤波器。与此相应地，也能以简单的结构实现高频前端模块。
[0026]此外，本发明的高频前端模块中，优选为在与多个SAW滤波器的循环器相连接的端口侧连接有阻抗调整电路，在与多个SAW滤波器的循环器相连接的端口侧的相反侧连接有滤波器用开关元件。
[0027]该结构中，阻抗调整电路对各个SAW滤波器与循环器之间进行阻抗匹配，因此无需另外配置匹配电路。由此，能实现进一步小型化的高频前端模块。
[0028]此外，本发明的高频前端模块的阻抗调整电路优选为由与多个SAW滤波器相连接且电长度经调整后的传输线路构成。
[0029]该结构中，能使阻抗调整电路简单化。由此，能进一步使高频前端模块的形状简单化。
发明效果
[0030]根据本发明，能实现一种具有优异的收发特性的小型高频前端模块。
【专利附图】

【附图说明】
[0031 ] 图1是包含现有的高频前端模块IOP的收发模块900P的电路结构图。
图2是包含实施方式I所涉及的高频前端模块10的收发模块900的电路图。
图3是用于说明可变循环器20的传输特性以及截断特性的概念的衰减量的频率特性。 图4是包含实施方式2所涉及的高频前端模块IOA的收发模块900A的电路图。
图5是包含实施方式3所涉及的高频前端模块IOB的收发模块900B的电路图。
图6是包含实施方式4所涉及的高频前端模块IOC的收发模块900C的电路图。
图7是包含实施方式5所涉及的高频前端模块IOD的收发模块900D的电路图。
【具体实施方式】
[0032]参照附图对本发明的实施方式I所涉及的高频前端模块10进行说明。本实施方式中，对 GSM (Global System for Mobile Communications:全球移动通信系统)850 通信信号的发送信号(以下称为GSM850发送信号)、GSM850通信信号的接收信号(以下称为GSM850接收信号)、GSM900通信信号的发送信号(以下称为GSM900发送信号)、GSM900通信信号的接收信号(以下称为GSM900接收信号)。另外，本实施方式中示出了利用共用的天线900来收发GSM850通信信号与GSM900通信信号这两种通信信号时的结构，但也能应用于利用共用的天线902来收发GSM850通信信号、GSM900通信信号、GSM1800通信信号、GSM1900通信信号、以及 W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access:宽带码分多址)的各频带的通信信号内的多个通信信号。即，在以下情况下能应用本结构:利用共用的天线对多种通信信号进行收发，且以构成一种通信信号的发送频带与接收频带不重叠的方式来设定该多个通信信号。
[0033]本实施方式的高频前端模块10中，后述的各电路结构要素由层叠体与安装于该层叠体上的贴片型电路元件来实现，该层叠体通过对形成有电极图案的电介质层进行层叠--? 。 [0034]图2是包含本实施方式所涉及的高频前端模块10的收发模块900的电路图。高频前端模块10包括可变循环器20、发送侧滤波器30、以及接收侧滤波器40。高频前端模块10具备天线侧外部连接端子PcO、发送信号外部输入端子Ptx、接收信号外部输出端子Prx、以及控制信号外部输入端子Psw。
[0035]高频前端模块10简要地包括以下结构来作为内部连接结构。天线侧外部连接端子PcO与可变循环器20的天线侧端口(后述的循环器21的天线侧端口 CPc)相连接。可变循环器20的发送侧端口(后述的循环器21的发送侧端口 CPt)与发送侧滤波器30相连接。发送侧滤波器30与发送信号外部输入端子Ptx相连接。可变循环器20的接收侧端口(后述的循环器21的接收侧端口 CPr)与接收侧滤波器40相连接。接收侧滤波器40与接收信号外部输出端子Prx相连接。
[0036]高频前端模块10包括以下结构来作为外部连接结构。发送信号外部输入端子Ptx与通信控制部901的发送控制部911相连接。接收信号外部输出端子Prx与通信控制部901的接收控制部912相连接。天线侧外部连接端子PcO与天线902相连接。控制信号外部输出端子Psw与开关控制部903相连接。
[0037]接着，对可变循环器20的具体结构进行说明。图3是用于说明可变循环器20的传输特性以及截断特性的概念的衰减量的频率特性。图3 (A)示出了对于GSM850发送信号的特性，图3 (B)示出了对于GSM900发送信号的特性，图3 (C)示出了对于GSM850接收信号的特性，图3 (D)示出了对于GSM900接收信号的特性。另外，图中“仅Cir”是表示仅使用循环器21的情况，而不是使用本发明的结构的情况。
[0038]可变循环器20包括循环器21、开关221、222、223、电容器231、232、233、234、235、236。
[0039]循环器21包括天线侧端口 CPc、发送侧端口 CPt、以及接收侧端口 CPr。
[0040]天线侧端口 CPc与开关221的共用端子相连接。开关221根据来自开关控制部903的开关控制信号，将共用端子与两个独立端子中的某一个相连接。开关221的一个独立端子经由电容器231与发送侧端口 CPt相连接。开关221的另一个独立端子经由电容器232与发送侧端口 CPt相连接。电容器231的电容值C231与电容器232的电容值C232不同。由这样的开关221、电容器231、232所构成的电路相当于本发明的“调整电路”。通过采用这样的结构，能根据开关控制信号来选择连接在天线侧端口 CPc和发送侧端口 CPt之间、且由不同的电容值构成的电容231、232中的某一个。[0041 ] 天线侧端口 CPc与开关222的共用端子相连接。开关222根据来自开关控制部903的开关控制信号，将共用端子与两个独立端子中的某一个相连接。开关222的一个独立端子经由电容器233与接收侧端口 CPr相连接。开关222的另一个独立端子经由电容器234与接收侧端口 CPr相连接。电容器233的电容值C233与电容器234的电容值C234不同。由这样的开关222、电容器233、234所构成的电路相当于本发明的“调整电路”。通过采用这样的结构，能根据开关控制信号来选择连接在天线侧端口 CPc和接收侧端口 CPr之间、且由不同的电容值构成的电容233、234中的某一个。
[0042]接收侧端口 CPr与开关223的共用端子相连接。开关223根据来自开关控制部903的开关控制信号，将共用端子与两个独立端子中的某一个相连接。开关223的一个独立端子经由电容器235与发送侧端口 CPt相连接。开关223的另一个独立端子经由电容器236与发送侧端口 CPt相连接。电容器235的电容值C235与电容器236的电容值C236不同。由这样的开关223、电容器235、236所构成的电路相当于本发明的“调整电路”。通过采用这样的结构，能根据开关控制信号来选择连接在发送侧端口 CPt和接收侧端口 CPr之间、且由不同的电容值构成的电容235、236中的某一个。
[0043]循环器21以已知的循环器的结构为基础，将从发送侧端口 CPt输入的发送信号输出至天线侧端口 CPc。此外，循环器21将从天线侧端口 CPc输入的接收信号传输至接收侧端口 CPr。并且，循环器21截断从发送侧端口 CPt输入的发送信号，以使得该发送信号不会传输至接收侧端口 CPr。
[0044]然而，循环器21单体在结构上仅能实现一种传输特性和截断特性。因此，本实施方式的循环器21为了将GSM850发送信号以及GSM900发送信号两者从发送侧端口 CPt传输至天线侧端口 CPc，如图3 (A)、图3 (B)的点划线所示那样，对于连接发送侧端口 CPt与天线侧端口 CPc的传输路径，将GSM850发送信号以及GSM900发送信号的频带构成为通频带。其中，该结构中，如图3 (A)、图3 (B)的点划线所示那样，会产生一定程度的对于GSM850发送信号以及GSM900发送信号的插入损耗。
[0045]此外，本实施方式的循环器21为了截断GSM850发送信号以及GSM900发送信号双方，使其不从发送侧端口 CPt传输至接收侧端口 CPr，如图3 (A)、图3 (B)的双点划线所示那样，对于连接发送侧端口 CPt与接收侧端口 CPr的传输路径，以GSM850发送信号以及GSM900发送信号的频带为衰减频带的结构来构成。其中，该结构中，如图3 (A)、图3 (B)的点划线所示那样，不能获得对于GSM850发送信号以及GSM900发送信号的充分的衰减量。
[0046]同样，本实施方式的循环器21为了将GSM850发送信号以及GSM900发送信号双方从天线侧端口 CPc传输至接收侧端口 CPr，如图3 (C)、图3 (D)的点划线所示那样，对于连接天线侧端口 CPc与接收侧端口 CPr的传输路径，将GSM850接收信号以及GSM900接收信号的频带构成为通频带。其中，该结构如图3 (C)、图3 (D)的点划线所示那样，会产生一定程度的对于GSM850接收信号以及GSM900接收信号的插入损耗。
[0047]此外，本实施方式的循环器21为了截断GSM850接收信号以及GSM900接收信号双方，以使其不从天线侧端口 CPc传输至发送侧端口 CPt，如图3 (C)、图3 (D)的双点划线所示那样，对于连接天线侧端口 CPc与发送侧端口 CPt的传输路径，以GSM850接收信号以及GSM900接收信号的频带为衰减频带的结构来构成。其中，该结构中，如图3 (C)、图3 (D)的双点划线所示那样，不能获得对于GSM850接收信号以及GSM900接收信号的充足的衰减量。
[0048]因此，如本实施方式所示，控制开关221、222、223，从而切换分别连接在循环器21的天线侧端口 CPc、发送侧端口 CPt、接收侧端口 CPr之间、由规定的电容值构成的电容器。
[0049]具体而言，例如在发送GSM850发送信号时以及接收GSM850接收信号时，连接在天线侧端口 CPc与发送侧端口 CPt之间、且由电容值C231构成的电容器231。此外，连接在天线侧端口 CPc与接收侧端口 CPr之间、且由电容值C233构成的电容器233。并且，连接在发送侧端口 CPt与接收侧端口 CPr之间、且由电容值C235构成的电容器235。
[0050]这些电容器231、233、235的电容值C231、C233、C235设定为能获得以下特性。
[0051 ] 对GSM850发送信号旋转相位，以使得从发送侧端口 CPt观察天线侧端口 CPc时得到的阻抗、以及从天线侧端口 CPc观察接收侧端口 CPr时得到的阻抗为50 Ω左右。同时，旋转相位，以使得从发送侧端口 CPt观察接收侧端口 CPr时得到的阻抗和从天线侧端口 CPc观察发送侧端口 CPt时得到的阻抗接近无限大。
[0052]通过连接由这样的电容值C231、C233、C235构成的电容器231、233、235，如图3 (A)的实线所示，在GSM850发送信号的频带中，能降低从发送侧端口 CPt传输至天线侧端口 CPc的信号的插入损耗，从而得到改善。同时，如图3 (A)的虚线所示，在GSM850发送信号的频带中，能增加对从发送侧端口 CPt传输至接收侧端口 CPr的信号的衰减量。
[0053]由此，可变循环器20在发送GSM850时，能以低损耗将GSM850发送信号从发送侧端口 CPt传输至天线侧端口 CPc。并且，可变循环器20能充分地抑制GSM850发送信号从发送侧端口 CPt绕回到接收侧端口 CPr的情况，因此能充分地确保收发之间的隔离性。
[0054]此外，通过连接由这样的电容值C231、C233、C235构成的电容器231、233、235，如图3
(C)的实线所示，在GSM850接收信号的频带中，能降低从天线侧端口 CPc传输至接收侧端口CPr的信号的插入损耗降低，从而得到改善。同时，如图3 (C)的虚线所示，在GSM850接收信号的频带中，能增加对从天线侧端口 CPc传输至发送侧端口 CPt的信号的衰减量。
[0055]与GSM850的情况相反，例如在发送GSM900发送信号时以及接收GSM900接收信号时，由电容值C232构成的电容器232连接在天线侧端口 CPc与发送侧端口 CPt之间。此外，由电容值C234构成的电容器234连接在天线侧端口 CPc与接收侧端口 CPr之间。并且，由电容值C236构成的电容器236连接在发送侧端口 CPt与接收侧端口 CPr之间。
[0056]将这些电容器232、234、236的电容值C232、C234> C236设定为能获得以下特性。
[0057]对GSM900发送信号旋转相位，以使得从发送侧端口 CPt观察天线侧端口 CPc时得到的阻抗、以及从天线侧端口 CPc观察接收侧端口 CPr时得到的阻抗为50 Ω左右。同时，旋转相位，以使得从发送侧端口 CPt观察接收侧端口 CPr时得到的阻抗和从天线侧端口 CPc观察发送侧端口 CPt时得到的阻抗接近无限大。
[0058]通过连接由这样的电容值C232、C234、C236构成的电容器232、234、236，如图3 (B)的实线所示，在GSM900发送信号的频带中，能降低从发送侧端口 CPt传输至天线侧端口 CPc的信号的插入损耗，从而得到改善。同时，如图3 (B)的虚线所示，在GSM900发送信号的频带中，能增加对从发送侧端口 CPt传输至接收侧端口 CPr的信号的衰减量。
[0059]由此，可变循环器20在发送GSM900发送信号时，能以低损耗将GSM900发送信号从发送侧端口 CPt传输至天线侧端口 CPc。并且，可变循环器20能充分地抑制GSM900发送信号从发送侧端口 CPt绕回到接收侧端口 CPr的情况，因此能充分地确保收发之间的隔离性。
[0060]此外，通过连接由这样的电容值C232、C234、C236构成的电容器232、234、236，如图3
(D)的实线所示，在GSM900接收信号的频带中，能降低从天线侧端口 CPc传输至接收侧端口CPr的信号的插入损耗降低，从而得到改善。同时，如图3 (D)的虚线所示，在GSM900接收信号的频带中，能增加对从天线侧端口 CPc传输至发送侧端口 CPt的信号的衰减量。
[0061]如上所述，若使用本实施方式的可变循环器，则能以低损耗分别收发频带不同的多个发送信号以及接收信号，并且对于任意一个通信信号均能确保发送电路与接收电路之间的隔离性。
[0062]接着，对发送侧滤波器30的具体结构进行说明。如图2所示，发送侧滤波器30包括 SAW 滤波器 311、312、开关 321、322。
[0063]SAff滤波器311是将GSM850发送信号的频带设为通频带、且将其他频带设为衰减频带的滤波器。SAW滤波器312是将GSM9000发送信号的频带设为通频带、且将其他频带设为衰减频带的滤波器。
[0064]开关321的共用端子连接至高频前端模块10的发送信号外部输入端子Ptx。开关321根据来自开关控制部903的开关控制信号，将共用端子与两个独立端子中的某一个相连接。开关321的一个独立端子连接至滤波器SAW滤波器311，开关321的另一个独立端子连接至滤波器SAW滤波器312。
[0065]开关322的共用端子连接至循环器21的发送侧端口 CPt。开关322根据来自开关控制部903的开关控制信号，将共用端子与两个独立端子中的某一个相连接。开关322的一个独立端子连接至滤波器SAW滤波器311，开关322的另一个独立端子连接至滤波器SAW滤波器312。
[0066]在这样的结构中，在发送GSM850发送信号时,控制开关321、322以将信号传输至SAW滤波器311。另一方面，在发送GSM900发送信号时，控制开关321、322以将信号传输至SAff滤波器312。由此，发送侧滤波器30在发送GSM850发送信号时，抑制与GSM850发送信号同时输入的高频信号等噪声，并将GSM850发送信号输出至可变循环器20的循环器21。此外，发送侧滤波器30在发送GSM900发送信号时，抑制与GSM900发送信号同时输入的高频信号等噪声，并将GSM900发送信号输出至可变循环器20的循环器21。
[0067]接着，对接收侧滤波器40的具体结构进行说明。如图2所示，接收侧滤波器40包括 SAff 滤波器 411、412、开关 421,422ο
[0068]SAW滤波器411是将GSM850接收信号的频带设为通频带、且将其他频带设为衰减频带的滤波器。SAW滤波器412是将GSM900接收信号的频带设为通频带、且将其他频带设为衰减频带的滤波器。
[0069]开关421的共用端子连接至循环器21的接收侧端口 Cpr。开关421根据来自开关控制部903的开关控制信号，将共用端子与两个独立端子中的某一个相连接。开关421的一个独立端子连接至滤波器SAW滤波器411，开关421的另一个独立端子连接至滤波器SAW滤波器412。
[0070]开关422的共用端子连接至高频前端模块10的接收信号外部输出端子Prx。开关422根据来自开关控制部903的开关控制信号，将共用端子与两个独立端子中的某一个相连接。开关422的一个独立端子连接至滤波器SAW滤波器411，开关422的另一个独立端子连接至滤波器SAW滤波器412。
[0071]在这样的结构中，在接收GSM850接收信号时，控制开关421、422以将信号传输至SAW滤波器411。另一方面，在接收GSM900接收信号时，控制开关421、422以将信号传输至SAW滤波器412。由此，接收侧滤波器40在接收GSM850接收信号时，抑制由GSM850接收信号以外的频率分量构成的噪声，并将GSM850接收信号输出至接收信号外部输出端子Prx。此外，接收侧滤波器30在接收GSM900接收信号时，抑制由GSM900接收信号以外的频率分量构成的噪声，并将GSM900接收信号输出至接收信号外部输出端子Prx。
[0072]通过如此构成接收滤波器40，即使是从共用的发送信号外部输入端子Ptx输入多个发送信号、并从共用的接收信号外部输出端子Prx输出多个接收信号的结构，也能利用与上述可变循环器20的效果产生的复合效果，对任意一个发送信号以及接收信号均能确保发送信号外部输入端子Ptx与接收信号外部输出端子Prx之间的隔离性，换言之，通信控制部901的发送控制部911与接收控制部912之间的隔离性处于非常高的状态。
[0073]此外，在利用现有的SPnT的开关来实现本实施方式这样的特性的情况下，需要GSM850发送用、GSM850接收用、GSM900发送用、GSM900接收用的独立端子，因此需采用SP4T开关，但在本实施方式的结构中，无需这样的多分支型的开关，因此易于进一步小型化。并且，随着进行收发的通信信号个数的增加，SPnT型开关也增大，因此显著地体现出了本实施方式的结构的优异性。即，能够实现在具有充分的传输特性的同时、能进一步小型化的高频前端模块。
[0074]接下来，参照附图，对实施方式2所涉及的高频前端模块进行说明。图4是包含本实施方式所涉及的高频前端模块IOA的收发模块900A的电路图。本实施方式的高频前端模块IOA仅发送侧滤波器30A、接收侧滤波器40A的内部结构有所不同，其他的结构与实施方式I所示的高频前端模块10相同。因而，仅对不同之处进行说明。
[0075]发送侧滤波器30A包括SAW滤波器311、312。这些SAW滤波器311、312与实施方式I相同。
[0076]SAff滤波器311的一端经由相位调整线路331A与发送信号外部输入端子Ptx相连接。SAW滤波器311的另一端经由相位调整线路331B与循环器21的发送侧端口 CPt相连接。相位调整线路331A、331B的某一个或者两者以旋转相位的电长度来形成，以使得在GSM900发送信号的频带中，从发送信号外部输入端子Ptx观察SAW滤波器311侧时得到的阻抗接近无限大。
[0077]SAff滤波器312的一端经由相位调整线路332A与发送信号外部输入端子Ptx相连接。SAW滤波器312的另一端经由相位调整线路332B与循环器21的发送侧端口 CPt相连接。相位调整线路332A、333B的某一个或者两者以旋转相位的电长度来形成，以使得在GSM850发送信号的频带中，从发送信号外部输入端子Ptx观察SAW滤波器312侧时得到的阻抗接近无限大。
[0078]利用这样的结构，GSM850发送信号经由SAW滤波器311被传输至循环器21。此时，对于GSM850发送信号，相位调整线路331A也起到发送信号外部输入端子Ptx和SAW滤波器311之间的匹配电路的功能。此外，对于GSM850发送信号，相位调整线路331B也起到SAW滤波器311和循环器21之间的匹配电路的功能。由此，在发送GSM850发送信号时，能以低损耗将GSM850发送信号从发送信号外部输入端子Ptx传输至循环器21。[0079]此外，GSM900发送信号经由SAW滤波器312被传输至循环器21。此时，对于GSM900发送信号，相位调整线路332A也起到发送信号外部输入端子Ptx和SAW滤波器312之间的匹配电路的功能。此外，对于GSM900发送信号，相位调整线路332B也起到SAW滤波器312和循环器21之间的匹配电路的功能。由此，在发送GSM900发送信号时，能以低损耗将GSM900发送信号从发送信号外部输入端子Ptx传输至循环器21。
[0080]接收侧滤波器40A包括SAW滤波器411、412。这些SAW滤波器411、412与实施方式I相同。
[0081]SAW滤波器411的一端经由相位调整线路431A与循环器21的接收侧端口 Cpr相连接。SAW滤波器411的另一端经由相位调整线路431B与接收信号外部输出端子Prx相连接。相位调整线路431A、431B的某一个或者两者以旋转相位的电长度来形成，以使得在GSM900接收信号的频带中，从循环器21的接收侧端口 Cpr观察SAW滤波器411侧时得到的阻抗接近无限大。
[0082]SAff滤波器412的一端经由相位调整线路432A与循环器21的接收侧端口 Cpr相连接。SAW滤波器412的另一端经由相位调整线路432B与接收信号外部输出端子Prx相连接。相位调整线路432A、432B的某一个或者两者以旋转相位的电长度来形成，以使得在GSM850接收信号的频带中，从循环器21的接收侧端口 Cpr观察SAW滤波器412侧时得到的阻抗接近无限大。
[0083]利用这样的结构，GSM850接收信号经由SAW滤波器411被传输至接收信号外部输出端子Prx。此时，对于GSM850接收信号，相位调整线路43IA也起到循环器21和SAW滤波器411之间的匹配电路的功能。此外，对于GSM850接收信号，相位调整线路43IB也起到SAW滤波器411和接收信号外部输出端子Prx之间的匹配电路的功能。由此，在接收GSM850接收信号时，能以低损耗将GSM850接收信号从循环器21传输至接收信号外部输出端子Prx。
[0084]此外，GSM900接收信号经由SAW滤波器412被传输至接收信号外部输出端子Prx。此时，对于GSM900接收信号，相位调整线路432A也起到循环器21和SAW滤波器412之间的匹配电路的功能。此外，对于GSM900接收信号，相位调整线路432B也起到SAW滤波器412和接收信号外部输出端子Prx之间的匹配电路的功能。由此，在接收GSM900接收信号时，能以低损耗将GSM900接收信号从循环器21传输至接收信号外部输出端子Prx。
[0085]根据以上的结构，能获得与实施方式I相同的作用效果。并且，在本实施方式的结构中，由于发送侧滤波器30A、接收侧滤波器40A中未使用开关，因此能以更为简单的结构来实现高频前端模块10A。此外，相位调整线路也能起到匹配电路的功能，因此无需另外设置匹配用电路元件，从而能进一步实现简单的结构。并且，由于开关控制部903A仅执行可变循环器20的开关控制，因此能使控制简单化。
[0086]接下来，参照附图，对实施方式3所涉及的高频前端模块进行说明。图5是包含本实施方式所涉及的高频前端模块IOB的收发模块900B的电路图。本实施方式的高频前端模块IOB仅发送侧滤波器30B、接收侧滤波器40B的内部结构有所不同，其他的结构与实施方式1、实施方式2的高频前端模块10、10A相同。因而，仅对不同之处进行说明。
[0087]发送侧滤波器30B包括SAW滤波器311、312。这些SAW滤波器311、312与实施方式I相同。
[0088]SAff滤波器311的一端与实施方式I同样地经由开关321与发送信号外部输入端子Ptx相连接。SAW滤波器311的另一端与实施方式2同样地经由相位调整线路331B与循环器21的发送侧端口 CPt相连接。SAW滤波器312的一端与实施方式I同样地经由开关321与发送信号外部输入端子Ptx相连接。SAW滤波器312的另一端与实施方式2同样地经由相位调整线路332B与循环器21的发送侧端口 CPt相连接。
[0089]在这种结构中，利用开关控制部903B进行与实施方式I相同的开关控制，由此GSM850发送信号经由SAW滤波器311被传输至循环器21，GSM900发送信号经由SAW滤波器312被传输至循环器21。此时，相位调整线路331B、332B起到SAW滤波器311、312和循环器21之间匹配电路的功能。由此，能降低GSM850发送信号、GSM900发送信号的传输损耗。
[0090]接收侧滤波器40B包括SAW滤波器411、412。这些SAW滤波器411、412与实施方式I相同。
[0091]SAW滤波器411的一端与实施方式2同样地经由相位调整线路431A与循环器21的发送侧端口 CPt相连接。SAW滤波器411的另一端与实施方式I同样地经由开关422与接收信号外部输出端子Prx相连接。SAW滤波器412的一端与实施方式2同样地经由相位调整线路432A与循环器21的发送侧端口 CPt相连接。SAW滤波器412的另一端与实施方式I同样地经由开关422与接收信号外部输出端子Prx相连接。
[0092]在这种结构中，利用开关控制部903B进行与实施方式I相同的开关控制，由此GSM850接收信号经由SAW滤波器411从循环器21被传输至接收信号外部输出端子Prx，GSM900发送信号经由SAW滤波器312从循环器21被传输至接收信号外部输出端子Prx。此时，相位调整线路43ΙΑ、432A起到循环器21和SAW滤波器411、412之间的匹配电路的功能。由此，能降低GSM850接收信号、GSM900接收信号的传输损耗。
[0093]根据以上的结构，也能获得与实施方式I相同的作用效果。并且，在本实施方式的结构中，由于发送侧滤波器30B、接收侧滤波器40B中所使用的开关数量减半，因此能以简单的结构来实现高频前端模块10B。此外，相位调整线路也起到匹配电路的功能，因此无需另外设置匹配用电路元件，从而能进一步实现简单的结构。并且，开关控制部903B的控制也比实施方式I的开关控制部903更为简单。
[0094]接下来，参照附图，对实施方式4所涉及的高频前端模块进行说明。图6是包含本实施方式所涉及的高频前端模块IOC的收发模块900C的电路图。本实施方式的高频前端模块IOC仅可变循环器20C的内部结构有所不同，其他的结构与实施方式I的高频前端模块IOA相同。因而，仅对不同之处进行说明。
[0095]可变循环器20C包括循环器21、可变电容元件241、242、243。循环器21与实施方式I所示的循环器相同。循环器21的天线侧端口 CPc与发送侧端口 CPr之间连接有可变电容元件241。天线侧端口 CPc与接收侧端口 CPr之间连接有可变电容元件242。发送侧端口 CPt与接收侧端口 CPr之间连接有可变电容元件243。这些可变电容元件241、242、243相当于“调整电路”。
[0096]可变电容元件241、242、243根据传输的信号来控制电容值。可变电容元件241、242、243例如由能根据施加电压来调整静电电容的MEMS (Micro Electro MechanicalSystems:微电子机械系统)元件、可变电容二极管等实现。
[0097]根据以上的结构，也能获得与实施方式I相同的作用效果。并且，在本实施方式的结构中，能详细地调整连接在循环器21的各端口之间的电容器的电容值，因此对于GSM850通信信号(发送信号以及接收信号)、GSM900通信信号(发送信号以及接收信号)，能更详细地分别调整阻抗。由此，能够进一步抑制传输损耗。
[0098]接下来，参照附图，对实施方式5所涉及的高频前端模块进行说明。图7是包含本实施方式所涉及的高频前端模块IOD的收发模块900D的电路图。本实施方式的高频前端模块IOD仅发送侧滤波器30D、40D的内部结构有所不同，其他的结构与实施方式4的高频前端模块IOC相同。因而，仅对不同之处进行说明。
[0099]发送侧滤波器30D由能利用控制信号来调整通频带与衰减频带的可变滤波器341构成。可变滤波器341具有以下结构:即，能进行调整，从而使得在发送GSM850发送信号时以GSM850发送信号的频带为通频带，且以其他频带为衰减频带。可变滤波器341具有以下结构:即，能进行调整，从而使得在发送GSM900发送信号时以GSM900发送信号的频带为通频带，且以其他频带为衰减频带。
[0100]接收侧滤波器40D由能利用控制信号来调整通频带与衰减频带的可变滤波器441构成。可变滤波器441具有以下结构:即，能进行调整，从而使得在接收GSM850接收信号时以GSM850接收信号的频带为通频带，且以其他频带为衰减频带。可变滤波器441具有以下结构:即，能进行调整，从而使得在接收GSM900接收信号时以GSM900接收信号的频带为通频带，且以其他频带为衰减频带。
[0101]通过具有这种结构，能进一步减少高频前端模块IOD的电路结构要素。
[0102]另外，在上述的说明中示出了在天线侧端口 CPc、发送侧端口 CPt以及接收侧端口CPr各自之间均连接有电容器的示例，但只要能实现上述的阻抗调整功能，也可在它们之间连接至少一个电容器。上述说明中示出了利用电容器来旋转相位的结构，但也可利用电感等其他的能由电路结构实现阻抗调整的电路元件来旋转相位，从而实现所期望的阻抗调難
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[0103]另外，在上述说明中，对利用SAW滤波器作为发送侧滤波器或者接收侧滤波器的示例进行了说明，但也可使用BAW滤波器等弹性波滤波器来代替SAW滤波器。尤其优选为通频带较窄、且通频带两端的衰减特性较为急剧的滤波器。
标号说明
[0104]10、10A、10B、10C、10DU0P 高频前端模块 20可变循环器
21循环器 221、222、223 开关 231、232、233、234、235、236 电容器 241、242、243 可变电容元件 30.30A发送侧滤波器 311,312 SAW 滤波器 321,322 开关
331A、331B、332A、332B 相位调整线路 341可变滤波器 40、40A发送侧滤波器411,412 SAW 滤波器421,422 开关
431A、431B、432A、432B 相位调整线路441可变滤波器90开关
91,92 SAW双工器93共用器94 SAff滤波器95、96低通滤波器
900、900A、900B、900C、900D、900P 收发模块
901通信控制部911发送控制部912接收控制部902天线
903、903A、903B、903C、903D、903P Sff 控制部971、972、973、974功率放大器
【权利要求】
1.一种高频前端模块，该高频前端模块对于多种通信信号，利用共用的天线发送所述多种通信信号的发送信号，接收所述多种通信信号的接收信号，其特征在于，包括: 循环器，该循环器包括与所述共用天线相连的天线侧端口，输出所述接收信号的接收信号侧端口，以及输入所述发送信号的发送侧端口，且将所述发送信号从所述发送侧端口传输至所述天线侧端口，将所述接收信号从所述天线侧端口传输至所述接收侧端口 ； 发送侧滤波器，该发送侧滤波器与所述循环器的所述发送侧端口相连接；以及 接收侧滤波器，该接收侧滤波器与所述循环器的所述接收侧侧端口相连接， 所述循环器包括调整电路，该调整电路根据所述通信信号，对从所述发送侧端口到所述天线侧端口的传输特性，从所述天线侧端口到所述接收侧端口的传输特性，以及从所述发送侧端口到所述接收侧端口的截断特性进行调整， 所述发送侧滤波器以及所述接收侧滤波器包括能根据所述通信信号的频带来调整通频带以及衰减频带的可变型滤波器。
2.如权利要求1所述的高频前端模块，其特征在于， 所述调整电路包括: 连接在所述发送侧端口与所述天线侧端口之间的第一可变阻抗电路，连接在所述天线侧端口与所述接收侧端口之间的第二可变阻抗电路，以及连接在所述发送侧端口与所述接收侧端口之间的第三可变阻抗电路中的至少一个。
3.如权利要求2所述的高频前端模块，其特征在于， 所述第一可变阻抗电路、所述第二可变阻抗电路、所述第三可变阻抗电路是可变电容电路。
4.如权利要求3所述的高频前端模块，其特征在于， 所述可变电容电路包括: 循环器用开关元件；以及 利用该循环器用开关元件选择性地连接的多个电容固定型电容器。
5.如权利要求1至4中任一项所述的高频前端模块，其特征在于， 所述可变型滤波器包括: 多个SAW滤波器，该多个SAW滤波器按所述多种通信信号的每一种所利用的频带来设定通频带；以及 滤波器用开关元件，该滤波器用开关元件选择性地连接该多个SAW滤波器。
6.如权利要求1至5中任一项所述的高频前端模块，其特征在于， 所述可变型滤波器包括: 多个SAW滤波器，该多个SAW滤波器按所述多种通信信号的每一种所利用的频带来设定通频带；以及 阻抗调整电路，该阻抗调整电路对阻抗进行调整，以使得通信信号仅输入输出到与要传输的通信信号相对应的SAW滤波器。
7.如权利要求6所述的高频前端模块，其特征在于， 在与多个所述SAW滤波器的所述循环器相连接的端口侧，连接有所述阻抗调整电路，在与多个所述SAW滤波器的所述循环器相连接的端口侧的相反侧，连接有所述滤波器用开关元件。
8.如权利要求6或7所述的高频前端模块，其特征在于， 所述阻抗调整电路由与多个所述SAW滤波器相连接且电长度经调整后的传输线路来构 成。
【文档编号】H03H7/38GK103748795SQ201280040867
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年8月8日 优先权日:2011年8月24日
【发明者】早藤久夫, 降谷孝治 申请人:株式会社村田制作所