滤波器电路、前端电路及模块的制作方法

本发明的确定方面涉及滤波器电路、前端电路及模块。

背景技术：

诸如移动电话终端的无线通信装置可以发送和接收多个频带的信号。例如，长期演进(lte)等使用等于或小于1ghz的低频带(lb)、大约2ghz的中间频带(mb)、大约2.5ghz的高频带(hb)以及大约3.5ghz的甚高频带(vhb)。低频带、中间频带、高频带及甚高频带中的每一个频带都包括多个频带，所述多个频带中的每一个都包括发送频带和接收频带。

国际公报no.2011/004525描述了可调谐双工器，提供该可调谐双工器以支持多个频带。美国专利申请公报no.2013/0273861描述了利用开关切换要连接到天线的滤波器。国际公报no.2015/128007和美国专利申请公报no.2014/0038531描述了可调谐滤波器被用作发送滤波器和接收滤波器。国际公报no.2015/112673描述了阻抗调节电路位于滤波器与天线之间。

为支持多个频带，使用许多滤波器。使用可变滤波器可以减少滤波器的数量。然而，在上述文献中，不能有效地减少滤波器的数量。

技术实现要素：

根据本发明第一方面，提供了一种滤波器电路，该滤波器电路包括：可变滤波器，该可变滤波器连接在公共端子与节点之间，并且被设置成通带可变；接收开关，该接收开关连接在输出第一频带的接收信号的接收端子与所述节点之间；以及发送开关，该发送开关连接在被输入与所述第一频带不同的第二频带的发送信号的发送端子与所述节点之间。

根据本发明第二方面，提供了一种滤波器电路，该滤波器电路包括：声波谐振器；第一电容器，该第一电容器与所述声波谐振器并联连接；路径，该路径与所述声波谐振器串联连接并且与所述第一电容器并联连接，并且在所述路径中，第二电容器与第一开关串联连接；以及第三电容器与第二开关中的至少一方，所述第三电容器与所述第二开关中的所述至少一方与所述声波谐振器串联连接并且与所述路径并联连接。

根据本发明第三方面，提供了一种滤波器电路，该滤波器电路包括：可变滤波器，该可变滤波器连接在公共端子与节点之间，并且被设置成改变其通带；以及开关，该开关选择输出接收信号的接收端子、被输入发送信号的发送端子以及终端电阻器的第一端中的一方并且并将所述接收端子、所述发送端子以及所述终端电阻器的所述第一端中的所述一方连接至所述节点，所述终端电阻器的第二端耦接至地。

根据本发明第四方面，提供了一种前端电路，该前端电路包括：第一滤波器电路和第二滤波器电路，所述第一滤波器电路与所述第二滤波器电路是公共端子连接至天线端子的上述滤波器电路。

根据本发明第五方面，提供了一种模块，该模块包括：基板；以及安装在所述基板上的所述滤波器电路的所述可变滤波器、所述接收开关及所述发送开关。

附图说明

图1列出了lte中规定的各个频带的工作频带、发送频率、接收频率以及双工模式；

图2例示了主频带的接收频率和发送频率；

图3是根据第一实施方式的滤波器电路的框图；

图4是由第一实施方式中的控制器执行的控制的流程图；

图5是例示第一实施方式中的一示例性可变滤波器的框图；

图6a和图6b是例示第一实施方式中的调节电路的电路图；

图7是例示第一实施方式中的另一示例性调节电路的电路图；

图8是例示利用图6b的调节电路的滤波器电路的电路图；

图9是例示利用图7的调节电路的滤波器电路的电路图；

图10是根据第二实施方式的前端电路的电路图；

图11例示了第二实施方式中的用于低频带的滤波器的频带；

图12例示了第二实施方式中的用于中间频带的滤波器的频带；

图13是根据第二实施方式的第一变型例的前端电路的电路图；

图14例示了第二实施方式的第一变型例中的用于低频带的滤波器的频带；

图15例示了通过利用第二实施方式的第一变型例的前端电路，用中间频带的两个频带执行ca的示例；

图16例示了通过利用第二实施方式的第一变型例的前端电路，用低频带和中间频带的两个频带执行ca的示例；

图17例示了通过利用第二实施方式的第一变型例的前端电路，用低频带和中间频带的四个频带执行ca的示例；

图18是根据第二实施方式的第二变型例的前端电路的电路图；

图19例示了通过利用第二实施方式的第二变型例，用中间频带和高频带的两个频带执行ca的示例；

图20例示了通过利用第二实施方式的第二变型例的前端电路，用低频带和高频带的两个频带执行ca的示例；

图21例示了通过利用第二实施方式的第二变型例的前端电路，用中间频带和高频带的两个频带执行ca的另一示例；

图22例示了通过利用第二实施方式的第二变型例的前端电路，用中间频带和高频带的三个频带执行ca的示例；

图23是根据第二实施方式的第三变型例的前端电路的电路图；

图24列出了能够执行ca或dc的两个频带的示例性组合；

图25a和图25b分别列出了能够执行ca或dc的三个和四个频带的示例性组合；

图26是根据第三实施方式的模块的电路图；

图27是根据第三实施方式的第一变型例的模块的电路图；

图28是根据第四实施方式的滤波器电路的框图；

图29是由第四实施方式中的控制器执行的控制的流程图；

图30是第四实施方式的第一变型例中的切换的定时图；

图31是采用第四实施方式的第一变型例的前端电路的电路图；以及

图32例示了第四实施方式的第一变型例中用于中间频带的滤波器的频带。

具体实施方式

下面，参照附图对实施方式进行描述。

第一实施方式

图1列出了lte中规定的各个频带的工作频带、发送频率、接收频率以及双工模式。下面描述的频带是遵循lte标准的频带(e-utra工作频带)。该工作频带指示低频带lb、中间频带mb、高频带hb或者甚高频带vhb。双工模式是指频分双工(fdd)或时分双工(tdd)。因为发送和接收在fdd系统中按照频率划分，所以发送频率和接收频率在fdd系统的频带中不交叠。因为发送和接收在tdd系统中按照时间划分，所以发送频率和接收频率在tdd系统的频带中交叠。

如图1所示，lte频带b5、b8、b12、b13、b17、b20以及b26到b29是低频带。lte频带b1到b4、b25、b34到b36，以及b39是中间频带。lte频带b7、b30、b38、b40以及b41是高频带。lte频带b22到b42是甚高频带。下面，将省略lte频带的字符“lte”。频带b34到b36以及b38到b42属于tdd系统，而其它频带属于fdd系统。在fdd系统中，接收频率通常高于发送频率。但在频带b13和b20中，发送频率高于接收频率。频带b29是仅具有接收频率的频带。

图2例示了主频带的接收频率和发送频率。如图2所示，存在一个频带的接收频率和/或发送频率与另一频带的接收频率和/或发送频率交叠的情况。另外，如果未交叠，则存在一个频带的接收频率和/或发送频率接近另一频带的接收频率和/或发送频率的情况。第一实施方式使用单一可变滤波器作为用于不同频带的接收滤波器和发送滤波器。

图3是根据第一实施方式的滤波器电路的框图。滤波器电路30包括可变滤波器10以及开关12a和12b。可变滤波器10连接在端子t0与节点n1之间。端子t0是连接至天线的端子。开关12a连接在节点n1与接收端子rx之间。接收端子rx是输出第一频带的接收信号的端子。开关12b连接在节点n1与发送端子tx之间。发送端子tx是被输入与第一频带不同的第二频带的发送信号的端子。可变滤波器10是带通滤波器，并且基于控制信号cs1改变通带。开关12a和12b基于控制信号cs2接通或断开。控制器25基于信道信息ch输出控制信号cs1和cs2。控制器25例如是用于处理信号的处理电路，并且可以被包括在滤波器电路30中或者可以不必包括在滤波器电路30中。

图4是由第一实施方式中的控制器执行的控制的流程图。如图4所示，控制器25获取信道信息ch(步骤s10)。该信道信息是指示哪个频带要被用于通信的信息。控制器25基于信道信息ch来确定可变滤波器10要被用作用于第一频带的接收滤波器和用于第二频带的发送滤波器中的哪一个(步骤s12)。例如，如果信道信息指示使用第一频带，则控制器25确定“接收”。如果信道信息指示使用第二频带，则控制器25确定“发送”。如果信道信息指示第一频带和第二频带都被不使用，则控制器25确定“其它”。

如果在步骤s12确定“接收”，则控制器25断开开关12b(步骤s13)。例如，控制器输出断开开关12b的控制信号cs2。控制器25设置可变滤波器10的通带，使得可变滤波器10的通带包括第一频带的接收频率(步骤s14)。例如，控制器25输出控制信号cs1，控制信号cs1指示可变滤波器10将其通带改变成第一频带的接收频率。控制器25接通开关12a(步骤s16)。例如，控制器25输出接通开关12a的控制信号cs2。此后，处理结束。这些处理使输入至端子t0的高频信号的第一频带的接收信号被输出至接收端子rx。可变滤波器10中抑制除了第一频带的接收信号以外的其它高频信号。输入至发送端子tx的信号不输出至端子t0。

如果在步骤s12确定“发送”，则控制器25断开开关12a(步骤s17)。例如，控制器25输出断开开关12a的控制信号cs2。控制器25设置可变滤波器10的通带，使得可变滤波器10的通带包括第二频带的发送频率(步骤s18)。例如，控制器25输出控制信号cs1，控制信号cs1指示可变滤波器10将其通带改变成第二频带的发送频率。控制器25接通开关12b(步骤s20)。例如，控制器25输出接通开关12b的控制信号cs2。接着，处理结束。这些处理使从发送端子tx输入的高频信号的第二频带的发送信号被输出至端子t0。可变滤波器10中抑制除了第二频带的发送信号以外的其它高频信号。输入至端子t0的信号不输出至接收端子rx。

如果在步骤s12确定“其它”，则控制器25断开开关12a和12b(步骤s22)。例如，控制器25输出断开开关12a和12b的控制信号cs2。控制器25设置可变滤波器10的通带，使得可变滤波器10的通带不与正在被用于通信的其它通信频带(例如，正在被用于通信的频带的发送频率和接收频率)交叠(步骤s24)。可以省略步骤s22。接着，处理结束。这些处理使输入至端子t0的高频信号不被输出至接收端子rx，并且使得输入至发送端子tx的高频信号不被输出至发送端子tx。

图3的开关12a和12b可以是单刀双掷开关(spdt)。在这种情况下，spdt将接收端子rx和发送端子tx中的一个连接至节点n1。如果在图4的步骤s12确定“其它”，则spdt将接收端子rx和发送端子tx中的一个连接至节点n1。然而，在s24，因为可变滤波器10的通带不与正在被用于通信的频带交叠，所以可以禁止可变滤波器10允许不必要的信号经由那里通过。

图5是第一实施方式中的示例性可变滤波器的框图。如图5所示，在可变滤波器10中，串联谐振器s1到s3串联连接在端子t10与t12之间。并联谐振器p1和p2并联连接在端子t10与t12之间。端子t10和t12例如分别耦接至图3中的端子t0和节点n1。串联谐振器s1到s3以及并联谐振器p1和p2例如是声波谐振器，诸如表面声波谐振器或压电薄膜谐振器。调节电路20与串联谐振器s1到s3以及并联谐振器p1和p2中的每一个串联连接，并且调节电路22与串联谐振器s1到s3以及并联谐振器p1和p2中的每一个并联连接。控制器25分别向调节电路20和22输出控制信号cs20和cs22作为控制信号cs1。调节电路20和22分别基于控制信号cs20和cs22来改变阻抗。

图6a和图6b是例示第一实施方式中的调节电路的电路图。如图6a所示，声波谐振器r连接在节点n01与n03之间。作为调节电路20，开关sw10到sw12并联连接在节点n03与节点n02之间。在节点n03与n02之间，电容器c11与开关sw11串联连接，并且电容器c12与开关sw12串联连接。在节点n01与n02之间，电容器c20与声波谐振器r、电容器c11和c12以及开关sw10和sw11并联连接。控制信号cs20从控制器25输入至调节电路20。基于控制信号cs20，开关sw10到sw12单个地接通或断开。

当控制信号cs20接通开关sw10并且断开开关sw11和sw12时，调节电路20充任发送线路。这时，没有电容器与谐振器r串联连接。当控制信号cs20接通开关sw11并且断开开关sw10和sw12时，电容器c11与谐振器r串联连接。当控制信号cs20接通开关sw12并且断开开关sw10和sw11时，电容器c12与谐振器r串联连接。当控制信号cs20接通开关sw11和sw12并且断开开关sw10时，电容器c11和c12与谐振器r串联连接。如上所述，与谐振器r串联连接的电容可以利用控制信号cs20来调节。与谐振器r串联连接的电容可以利用开关sw10到sw12来从四个不同电容中选择。

而且，与谐振器r并联连接的电容是电容器c20与调节电路20的电容的组合电容。由此，通过改变调节电路20的电容，与谐振器r并联连接的电容可以被调节成四个不同电容中的一个。

如图6b所示，调节电路21不包括电容器c12并且不包括开关sw10。开关sw20与电容器c20串联连接。控制信号cs21从控制器25输入至调节电路21和开关sw20。基于控制信号cs20，开关sw11、sw12以及sw20单个地接通或断开。其它结构与图6a所示结构相同，并且省略了描述。

当控制信号cs21接通开关sw12时，调节电路21充当发送线路，而与开关sw11的状态无关。这时，没有电容器与谐振器r串联连接。当控制信号cs21接通开关sw11并且断开开关sw12时，电容器c11和c10与谐振器r串联连接。当控制信号cs21断开开关sw11和sw12时，电容器c10与谐振器r串联连接。如上所述，与谐振器r串联连接的电容可以从三个不同电容选择。

当控制信号cs21接通开关sw20时，与谐振器r并联连接的电容是电容器c20和调节电路21的电容的组合电容。当控制信号cs21断开开关sw20时，没有电容器与谐振器r并联连接。如上所述，与谐振器r并联连接的电容可以从四个不同电容选择。

图7是例示第一实施方式中的另一示例性调节电路的电路图。如图7所示，调节电路20与谐振器r串联连接，而调节电路22与谐振器r并联连接。谐振器r对应于图5中的串联谐振器s1到s3以及并联谐振器p1和p2中的每一个。在调节电路20中，并联连接多个路径。开关sw10与第一路径串联连接，电容器c11和开关sw11与第二路径串联连接，而电容器c12和开关sw12与第三路径串联连接。

当控制信号cs20接通开关sw10并且断开开关sw11和sw12时，调节电路20充任发送线路。这时，没有电容器与谐振器r串联连接。当控制信号cs20接通开关sw11并且断开开关sw10和sw12时，电容器c11与谐振器r串联连接。当控制信号cs20接通开关sw12并且断开开关sw10和sw11时，电容器c12与谐振器r串联连接。当控制信号cs20接通开关sw11和sw12并且断开开关sw10时，电容器c11和c12与谐振器r串联连接。如上所述，与谐振器r串联连接的电容可以根据控制信号cs20来调节。

在调节电路22中，多个路径与谐振器r并联连接。电容器c21和开关sw21与第一路径串联连接，而电容器c22和开关sw22与第二路径串联连接。当控制信号cs22接通开关sw21并且断开开关sw22时，电容器c21与谐振器r并联连接。当控制信号cs22接通开关sw22并且断开开关sw21时，电容器c22与谐振器r并联连接。当控制信号cs22接通开关sw21和sw22时，电容器c21和c2与谐振器r并联连接。如上所述，与谐振器r并联连接的电容可以根据控制信号cs22来调节。

如图7所述地调节图5中的串联连接和/或并联连接至串联谐振器s1到s3以及并联谐振器p1和p2的电容。因此，可以调节串联谐振器s1到s3以及并联谐振器p1和p2中的谐振特性。因此，可以调节可变滤波器10的通过特性。

例如，该谐振频率可以通过调节图6a到图7中的串联连接至谐振器r的电容来调节。反谐振频率可以通过调节并联连接至谐振器r的电容来调节。

图8是例示利用图6b的调节电路的滤波器电路的电路图。图6b的调节电路21连接至串联谐振器s1到s3以及并联谐振器p1和p2。控制器25将控制信号cs21输出至调节电路21。其它结构与图5所示结构相同，并且省略了描述。

梯型滤波器的通带的高频端的特性主要由串联谐振器s1到s3的谐振频率确定。为改变串联谐振器s1到s3的谐振频率，恰当地设计连接至串联谐振器s1到s3中的每一个的对应调节电路21的电容。通带的高频侧裙边特性主要由串联谐振器s1到s3的反谐振频率确定。为改变串联谐振器s1到s3的反谐振频率，改变与串联谐振器s1到s3并联连接的电容。在图8中，与串联谐振器s1到s3中的每一个并联连接的电容是调节电路21的电容器和电容器c20的组合电容。由此，当改变调节电路21的电容时，可以同时改变串联谐振器s1到s3的高频端的特性和高频侧裙边特性。

通带的低频侧裙边特性主要由并联谐振器p1和p2的谐振频率确定。由此，当恰当地设计连接至并联谐振器p1和p2中的每一个的对应调节电路21的电容时，可以改变通带的低频侧裙边特性。通带的低频端的特性主要由并联谐振器p1和p2的反谐振频率确定。与并联谐振器p1和p2中的每一个并联连接的电容是对应调节电路21和电容器c20的电容的组合电容。由此，当改变调节电路21的电容时，可以同时改变低频侧裙边特性和并联谐振器p1和p2的低频端的特性。梯型滤波器的通带的频率可以通过上述方法来改变。

将对改变通带的高频端的特性进行描述。当连接至串联谐振器s1到s3的调节电路21的开关sw12接通时，电容器c10和c11被短路，由此串联谐振器s1到s3的谐振频率保持无变化。当调节电路21的开关sw12断开而开关s11接通时，因为电容器c10和c11串联添加至串联谐振器s1到s3，所以谐振频率增加。因此，通带的高频端移位至更高频率。这时，调节电路21和电容器c20的电容的组合电容减小。因此，反谐振频率增加，并且高频侧裙边特性也移位至更高频率。

当连接至串联谐振器s1到s3的调节电路21的开关sw11和sw12断开时，仅电容器c10串联添加至串联谐振器s1到s3中的每一个。因此，谐振频率进一步增加，并且该通带的高频端移位至更高的频率。这时，调节电路21和电容器c20的电容的组合电容减小。因此，反谐振频率也移位至更高的频率。

将对改变通带的低频端的特性进行描述。当连接至并联谐振器p1和p2中的每一个的调节电路21的开关sw12接通时，电容器c10和c11被短路。因此，并联谐振器p1和p2的谐振频率按与对应电容器c20的添加的并联电容相对应的频率移位至更低频率。

当连接至并联谐振器p1和p2中的每一个的调节电路21的开关sw12断开而开关sw11接通时，电容器c10和c11串联添加至并联谐振器p1和p2中的每一个。因此，谐振频率增加，并且通带的低频侧裙边特性移位至更高频率。这时，调节电路21的电容器和电容器c20的组合电容减小。因此，反谐振频率也增加，并且低频端也移位至更高频率。

当连接至并联谐振器p1和p2中的每一个的调节电路21的开关sw11和sw12断开时，仅电容器c10串联添加至并联谐振器p1和p2中的每一个。因此，谐振频率进一步增加，并且通带的低频侧裙边特性移位至更高的频率。这时，调节电路21的电容器和电容器c20的组合电容进一步减小。由此，反谐振频率进一步增加，并且低频端也移位至更高的频率。

如上所述，图8所示的滤波器电路可以将通带的低频端和高频端中的每一个改变成三个不同频率中的一个。当开关sw10添加至调节电路21时(如图6a所示)，可以将高频端和低频端中的每一个改变成四个不同频率中的一个。另外，当开关sw20与电容器c20串联连接至时(如图6b所示)，可以分离地改变高频端的特性和裙边特性。另外，可以分离地改变低频频端的特性和裙边特性。

图9是利用图7所示调节电路的滤波器电路的电路图。如图9所示，在滤波器电路30中，调节电路22与串联谐振器s1到s3中的每一个并联连接。调节电路20与并联谐振器p1和p2中的每一个串联连接。在梯型滤波器中，通带的高频侧裙边特性主要由串联谐振器的反谐振频率确定。通带的低频侧裙边特性主要由并联谐振器的谐振频率确定。由此，为改变通带的频率，仅需要将调节电路22并联连接至串联谐振器s1到s3中的每一个，并且将调节电路20串联连接至并联谐振器p1和p2中的每一个。

在调节电路22中，电容器c21和开关sw21串联连接。由此，当开关sw21断开时，电容器c21不被添加至串联谐振器s1到s3中的每一个。因此，串联谐振器s1到s3的反谐振频率不改变。当开关sw21接通时，电容器c21与串联谐振器s1到s3中的每一个并联连接。由此，串联谐振器s1到s3的反谐振频率移位至更低频率。因此，通带的高频端移位至更低频率。

在调节电路20中，电容器c11和开关sw10并联连接。由此，当开关sw10接通时，电容器c11的两端被短路，并且电容器c11未被添加到并联谐振器p1和p2。因此，并联谐振器p1和p2的谐振频率不改变。当开关sw10断开时，电容器c10串联连接至并联谐振器p1和p2中的每一个。因此，并联谐振器p1和p2的谐振频率移位至更高频率。因此，通带的低频端移位至更高频率。梯型滤波器的通带的频率可以按上述方式改变。

具有串联谐振器s1到s3的最低反谐振频率的串联谐振器主要影响通带的高频端。由此，调节电路22可以仅并联连接至具有最低反谐振频率的串联谐振器。并联谐振器p1和p2的具有最高反谐振频率的并联谐振器主要影响通带的低频端。由此，调节电路20可以仅串联连接至具有最高谐振频率的并联谐振器。

已经将示例性梯型滤波器描述为可变滤波器10，但可变滤波器10可以是其它滤波器。可以恰当地设计梯型滤波器的串联谐振器s1到s3和并联谐振器p1和p2的数量。调节电路20和22可以调节电感而不是电容。另选的是，调节电路20和22可以调节电容和电感两者。

在第一实施方式中，如图3所示，可变滤波器10连接在端子t0(公共端子)与节点n1之间。开关12a(接收开关)连接在输出第一频带的接收信号的接收端子rx与节点n1之间。开关12b(发送开关)连接在发送第二频带的发送信号的发送端子tx与节点n1之间。因为可变滤波器10充任用于第一频带的接收滤波器和用于第二频带的发送滤波器，所以可以减少滤波器的数量。

如图4中的步骤s14和s16所述，控制器25使可变滤波器10将通带改变成第一频带的接收频率，并且当接收到第一频带的接收信号时接通开关12a并断开开关12b。如步骤s18和s20所述，控制器25使可变滤波器10将通带改变成第二频带的发送频率，并且当发送第二频带的发送信号时断开开关12a并接通开关12b。这些处理允许将可变滤波器10切换成并用作用于第一频带的接收滤波器或用于第二频带的发送滤波器。控制器25可以被包括在滤波器电路30中，或者可以不必包括。控制器25优选地在改变可变滤波器10的通带之后切换开关12a和12b。当频带切换时，该处理抑制不必要的信号经过可变滤波器10。

而且，当接收到第一频带的接收信号时，控制器25断开开关12b，并且将可变滤波器10的通带改变成第一频带的接收频率，并接着如步骤s13到s16所述那样接通开关12a。当发送第二频带的发送信号时，控制器25断开开关12a，并且将可变滤波器10的通带改变成第二频带的发送频率，并接着如步骤s17到s20所述那样接通开关12b。这些处理保护滤波器电路。

而且，如图6a到图8所示，电容器c20(第一电容器)并联连接至声波谐振器r。在与声波谐振器r串联连接并且与电容器c20并联连接的路径中，电容器c11(第二电容器)和开关sw11(第一开关)串联连接。电容器c12(第三电容器)和开关sw10(第二开关)中的至少一个串联连接至谐振器r，并且并联连接至该路径。该结构允许通过接通或断开开关sw11和sw12来同时改变声波谐振器r的谐振频率和反谐振频率。因此，例如与图7相比，可以减小滤波器电路的尺寸。

第一频带的接收频率和第二频带的发送频率优选地在频率上部分交叠。这种配置使得可变滤波器10的通带的切换更容易。

在fdd系统中，发送频率和接收频率不交叠。另外，同时执行接收和发送。由此，单个可变滤波器难以充任发送滤波器和接收滤波器两者。由此，当第一频带和第二频带中的至少一个属于fdd系统时，单一可变滤波器被设置成充任用于一个频带的接收滤波器和用于另一频带的发送滤波器。这种配置可以减少滤波器的数量。

第二实施方式

第二实施方式是被用于移动通信用的终端的示例性前端电路。图10是根据第二实施方式的前端电路的电路图。如图10所示，前端电路103包括：双工器(diplexer)16、低频带电路40以及中间频带电路42。双工器16包括低通滤波器(lpf)16a和高通滤波器(hpf)16b。lpf16a连接在连接至天线18的天线端子ant与节点n2之间。hpf16b连接在天线端子ant和节点n3之间。

低频带电路40包括连接至节点n2的多个路径l1'到l7'。中间频带电路42包括连接至节点n3的多个路径l6到l9。滤波器f1'到f7'以及f6-f9(皆是可变滤波器10或滤波器11)分别串联连接至路径l1'至l7'以及l6至l9。滤波器11是具有固定频率的带通滤波器。开关14连接在滤波器f1'到f7'以及f6到f9与节点n2或n3之间。开关12a连接在滤波器f1'到f7'以及f6到f9与低噪声放大器(lna)32之间。lna32放大接收信号。开关12b连接在滤波器f1'到f7'以及f6至f9与功率放大器(pa)34之间。pa34放大发送信号。

在前端电路103中，低频带电路40包括连接至节点n2的路径l1'到l7'。路径l2'、l3'以及l6'中的滤波器f2'、f3'以及f6'和开关12a与12b是第一实施方式的滤波器电路30。

路径l1'是用于频带b12或b17中的发送信号的路径。路径l2'是用于频带b12、b13、b17或b29中的接收信号和频带b28中的发送信号的路径。路径l3'是用于频带b28中的接收信号和频带b13中的发送信号的路径。路径l4'是用于频带b20中的接收信号的路径。路径l5'是用于频带b5、b20或b26或者全球移动通信系统(gsm，注册商标)850的发送信号的路径。路径l6'是用于频带b5或b26中的接收信号和频带b8或gsm900的发送信号的路径。路径l7'是用于频带b8或gsm900的接收信号的路径。

路径l6是用于频带b3或b4或者gsm1800的发送信号的路径。路径l7是用于频带b3的接收信号和频带b2或b25或者gsm1900的发送信号的路径。路径l8是用于频带b2或b25中的接收信号和频带b1的发送信号的路径。路径l9是用于频带b1或b4的接收信号的路径。

控制器25将控制信号cs1输出至可变滤波器10，将控制信号cs2输出至开关12a和12b，并且将控制信号cs3输出至开关14。

图11例示了在第二实施方式中用于低频带的滤波器的频带。滤波器f1'支持699mhz至716mhz，并且其通带对应于频带b12的发送频率。滤波器f2'支持703mhz至756mhz，并且将其通带改变成频带b28的发送频率和频带b12、b29及b13的接收频率之一。滤波器f3'支持758mhz至803mhz，并且将其通带改变成频带b13的发送频率和频带b28的接收频率之一。滤波器f4'支持791mhz至821mhz，并且其通带对应于频带b20的接收频率。滤波器f5'支持814mhz至862mhz，并且将其通带改变成频带b20、b26及b5的发送频率之一。滤波器f6'支持859mhz至915mhz，并且将其通带改变成频带b26和b5的接收频率和频带b8的发送频率之一。滤波器f7'支持925mhz至960mhz，并且其通带对应于频带b8的接收频率。

图12例示了在第二实施方式中用于中间频带的滤波器的频带。在图12中，例示了每个频带的接收频率和发送频率。滤波器f6支持1710mhz至1785mhz，并且将其通带改变成频带b3和b4的发送频率之一。滤波器f7支持1805mhz至1915mhz，并且将其通带改变成频带b2和b25的发送频率和频带b3的接收频率之一。滤波器f8支持1920mhz至1995mhz，并且将其通带改变成频带b1的发送频率和频带b2和b25的接收频率之一。滤波器f9支持2110mhz至2170mhz，并且将其通带改变成频带b4和b1的接收频率之一。

图13是根据第二实施方式的第一变型例的前端电路的电路图。如图13所示，在前端电路100中，低频带电路40包括连接至节点n2的多个路径l1到l5。路径l1、l3及l4中的滤波器f1、f3及f4和开关12a与12b是第一实施方式的滤波器电路30。

路径l1是用于频带b29中的接收信号和频带b12、b17或b28中的发送信号的路径。路径l2是用于频带b12、b13、b17或b28中的接收信号的路径。路径l3是用于频带b20中的接收信号和频带b5、b13或b26或者gsm850的发送信号的路径。路径l4是用于频带b5或b26或gsm850的接收信号和频带b8或b20或gsm900的发送信号的路径。路径l5是用于频带b8或gsm900的接收信号的路径。

图14例示了第二实施方式中的用于低频带的滤波器的频带。在图14中，呈现了每个频带的接收频率和发送频率。滤波器f1支持699mhz至748mhz，并且将其通带改变成频带b12和b28的发送频率和频带b29的接收频率之一。滤波器f2支持729mhz至803mhz，并且将其通带改变成频带b12、b13及b28的接收频率之一。滤波器f3支持746mhz至894mhz，并且将其通带改变成频带b13、b26及b5的发送频率和频带b20的接收频率之一。滤波器f4支持832mhz至915mhz，并且将其通带改变成频带b20和b8的发送频率和频带b26和b5的接收频率之一。滤波器f5支持925mhz至960mhz，并且其通带对应于频带b8的接收频率。

中间频带电路42和第二实施方式相同，并且省略了描述。如在第二实施方式和第二实施方式的第一变型例中，可以自由地设计路径的数量以及滤波器是可变滤波器10还是滤波器11。

将对利用根据第二实施方式的第一变型例的前端电路100来执行载波聚合(ca)或双连接(dc)的示例进行描述。ca是通过同时利用多个频带来执行向基站发送和和从基站接收从而实现高速传输的技术。通信的基站的数量是一个或多个。dc是同时执行向多个基站发送和从多个基站接收的技术。

图15例示了通过利用第二实施方式的第一变型例的前端电路，用中间频带的两个频带执行ca的示例。在图15中，实线指示正在执行发送和接收的路径，而虚线指示未正在执行发送或接收的路径。这同样适用于后面的图。如图15所示，路径l6中的开关14和12b、路径l7中的开关14和12a、路径l8中的开关14和12b以及路径l9中的开关14被接通，而其它开关14、12a及12b被断开。滤波器f7的通带被设置成频带b3的接收频率。滤波器f8的通带被设置成频带b1的发送频率。该设置允许同时利用频带b1和b3进行发送和接收。

图16例示了通过利用第二实施方式的第一变型例的前端电路，用低频带和中间频带的两个频带执行ca的示例。如图16所示，路径l3中的开关14和12a、路径l4中的开关14和12b、路径l6中的开关14和12b以及路径l7中的开关14和12a被接通，而其它开关14、12a及12b被断开。滤波器f3的通带被设置成频带b20的接收频率。滤波器f4的通带被设置成频带b20的发送频率。滤波器f7的通带被设置成频带b3的接收频率。该设置允许同时利用频带b3和b20进行发送和接收。

图17例示了通过利用第二实施方式的第一变型例的前端电路，用低频带和中间频带的四个频带执行ca的示例。如图17所示，路径l1中的开关14和12a、路径l3中的开关14和12b、路径l4中的开关14和12a、路径l6中的开关14和12b、路径l7中的开关14和12b、路径l8中的开关14和12a以及路径l9中的开关14被接通，而其它开关14、12a及12b被断开。滤波器f1的通带被设置成频带b29的接收频率。滤波器f3的通带被设置成频带b5的发送频率。滤波器f4的通带被设置成频带b5的接收频率。滤波器f7的通带被设置成频带b2的发送频率。滤波器f8的通带被设置成频带b2的接收频率。该设置允许同时利用频带b2、b4、b5及b29进行发送和接收。

图18是根据第二实施方式的第二变型例的前端电路的电路图。如图18所示，前端电路102包括高频带电路44。三工器16d包括lpf16a、hpf16b以及带通滤波器(bpf)16c。lpf16a连接在天线端子ant与节点n2之间。hpf16b连接在天线端子ant与节点n4之间。bpf16c连接在天线端子ant与节点n3之间。

高频带电路44包括连接至节点n4的多个路径l10到l12。路径l10中的滤波器f10是可变滤波器10。路径l11中的滤波器f11是具有固定频率的双工器。路径l12中的滤波器f12是具有固定通带的滤波器。路径l10是用于频带b38、b40和b41的接收信号和发送信号的路径。因为频带b38、b40及b41属于tdd系统，所以可变滤波器10的通带被设置成频带b38、b40或b41的通带，并且通过开关12a和12b切换发送信号和接收信号。路径l11是用于频带b7的接收信号和发送信号的路径。路径l12是用于频带b42的接收信号和发送信号的路径，并且通过开关12a和12b切换发送信号和接收信号。其它结构和第二实施方式的第一变型例相同，并且省略了描述。

图19例示了通过利用第二实施方式的第二变型例的前端电路，用中间频带和高频带的两个频带执行ca的示例。如图19所示，路径l6中的开关14和12b、路径l7中的开关14和12a以及路径l11中的开关14被接通，而其它开关14、12a及12b被断开。滤波器f7的通带被设置成频带b3的接收频率。该设置允许同时利用频带b3和b7进行发送和接收。

图20例示了通过利用第二实施方式的第二变型例的前端电路，用低频带和高频带的两个频带执行ca的示例。如图20所示，路径l3中的开关14和12a、路径l4中的开关14和12b以及路径l11中的开关14被接通，而其它开关14、12a及12b被断开。滤波器f3的通带被设置成频带b20的接收频率。滤波器f4的通带被设置成频带b20的发送频率。该设置允许同时利用频带b20和b7进行发送和接收。

图21例示了通过利用第二实施方式的第二变型例的前端电路，用中间频带和高频带的两个频带执行ca的另一示例。如图21所示，路径l6中的开关14和12b、路径l7中的开关14和12a以及路径l10中的开关14被接通。路径l10中的开关12a和12b根据频带b40的发送和接收而切换。其它开关14、12a及12b被断开。滤波器f7的通带被设置成频带b3的接收频率。该设置允许同时利用fdd系统的频带b3和tdd系统的频带b40进行发送和接收。

图22例示了通过利用第二实施方式的第二变型例的前端电路，中间频带和高频带的三个频带执行ca的示例。如图22所示，路径l6中的开关14和12b、路径l7中的开关14和12a、路径l8中的开关14和12b、路径l9中的开关14以及路径l12中的开关14被接通。路径l12中的开关12a和12b根据频带b40的发送和接收而切换。其它开关14、12a及12b被断开。滤波器f7的通带被设置成频带b3的接收频率。滤波器f8的通带被设置成频带b1的发送频率。该设置允许同时利用频带b1、b3及b42进行发送和接收。

图23是根据第二实施方式的第三变型例的前端电路的电路图。如图23所示，在前端电路105中，没有开关14位于路径l2'、l3'、l5'及l6'中。滤波器f2'、f3'、f5'及f6'的开关12b侧的节点n1通过开关12c连接至终端电阻器(terminalresistor)19。其它结构和第二实施方式相同，并且省略了描述。

当使用滤波器f2'、f3'、f5'及f6'时，开关12c断开，并且滤波器电路如图4所述被控制。当不使用滤波器f2'、f3'、f5'以及f6'时(即，当第一频带和第二频带中的任一个都不被用于通信时)，控制器25设置滤波器f2'、f3'、f5'及f6'的通带，使得该通带不与其它滤波器的通带交叠。另外，控制器25断开开关12a和12b，而接通开关12c。该设置使节点n1通过终端电阻器19接地。因此，未使用的滤波器几乎不影响其它滤波器的通过特性。另外，改进了其它滤波器(尤其是可变滤波器)的通带外的抑制特性。而且，可以省略开关14，并由此减小了插入损耗。中间频带电路42和高频带电路44的滤波器电路的节点n1可以通过开关12c和终端电阻器19而接地。

第二实施方式及其变型例使能ca或dc。ca和dc的频带不限于上述频带。

图24列出了能够执行ca或dc的两个频带的示例性组合。图25a和图25b分别列出了能够执行ca或dc的三个和四个频带的示例性组合。在图24到图25b中，在“lte频带”列中描述的频带是能够执行ca或dc的频带的名称。地区表示可以执行ca或dc的地区。“全部”意指ca或dc可以在所有区域执行。“apac(亚太)”是指ca或dc可以在亚洲地区和太平洋地区执行。“emea(欧洲中东和非洲)”意指ca或dc可以在欧洲、中东地区及非洲执行。“nar(北美地区)”意指ca或dc可以在北美地区执行。“中国”表示ca或dc可以在中国执行。

使用图24中呈现的频带的组合允许利用两个频带执行ca或dc。使用图25a中呈现的频带的组合允许利用三个频带执行ca或dc。使用图25b中呈现的频带的组合允许利用四个频带执行ca或dc。图24到图25b中呈现的频带和地区的组合仅仅是示例，并且可以根据标准的修订而改变。

在第二实施方式及其变型例中，如图10、图13及图18所示，在路径l2'、l3'、l6'、l3、l4、l7及l8中，滤波器电路30连接到天线端子ant。这种结构可以减少前端电路100和102中的滤波器的数量。

开关14连接在天线端子ant与各滤波器电路30之间。这种结构允许滤波器电路30根据用于发送和接收的频带而连接至天线端子ant。

例如，当执行频带b5的发送和接收时，路径l3中的开关14(第一开关)和开关12b以及路径l4中的开关14(第二开关)和开关12a被接通，而路径l3中的开关12a和路径l4中的开关12b被断开，如图17所示。该设置允许频带b5的发送和接收。当执行频带b2的发送和接收时，路径l7中的开关14(第一开关)和开关12b以及路径l8中的开关14(第二开关)和开关12a被接通，而路径l7中的开关12a和路径l8中的开关12b被断开。该设置允许频带b2的发送和接收。

第三实施方式

第三实施方式是示例性模块。图26是根据第三实施方式的模块的电路图。如图26所示，在模块104中，第二实施方式及其变型例的中间频带电路42的一部分安装在诸如布线基板的基板50上。基板50包括端子t00、tx及rx。端子t00对应于图13中的节点n3。发送信号被输入至端子tx。经历lna32的接收信号被输出至端子rx。安装在基板50上的是路径l6到l9中的开关12a、12b及14、可变滤波器10、滤波器11以及lna32。路径l6和l9中的每个滤波器11都包括串联谐振器s1到s4和并联谐振器p1到p3。路径l7和l8中的可变滤波器是图9的可变滤波器。控制器25是诸如cpu的通用处理器或专用处理器。控制器25将控制信号cs1输出至可变滤波器10、将控制信号cs2输出至开关12a和12b，而将控制信号cs3输出至开关14。

图27是根据第三实施方式的第一变型例的模块的电路图。如图27所示，在模块106中，可变阻抗电路39连接在开关14与可变滤波器10或滤波器11之间。可变阻抗电路39根据要使用的频带来改变相位和/或阻抗。这种结构可以改善频带之间的隔离。其它结构与第三实施方式相同，并由此省略了描述。

如在第三实施方式中所述，第一实施方式及其变型例的滤波器电路30的可变滤波器10以及开关12a和12b安装在基板50上。这种结构可以减少模块中的滤波器数量。第三实施方式及其变型例描述了将第二实施方式的中间频带电路42的一部分安装在基板50上的示例性情况，但第二实施方式的低频带电路40的一部分或者第二实施方式的第一变型例的高频带电路44的一部分可以安装在基板50上。可以恰当地选择要安装至模块的组件。

第四实施方式

图28是根据第四实施方式的滤波器电路的框图。如图28所示，设置了可变滤波器10和开关12。开关12是单刀三掷(sp3t)型开关。开关12选择接收端子rx、发送端子tx以及终端电阻器13中的一个并将其连接至节点n1。终端电阻器13包括耦接至地的第一端和耦接至开关12的第二端。终端电阻器13的阻抗是诸如50ω的基准阻抗。接收端子rx和发射端子tx支持不同的lte频带。其它结构和第一实施方式相同，并且省略了描述。

图29是由第四实施方式中的控制器执行的控制的流程图。如图29所示，如果步骤s12中的确定是“接收”，则控制器25从三个端口中选择开关12要连接至的接收端子rx(步骤s30)。如果步骤s12中的确定是“发送”，则控制器25从三个端口中选择开关12要连接至的发送端子tx(步骤s32)。如果步骤s12中的确定是“其它”，则控制器25从三个端口中选择开关12要连接至的、连接至终端电阻器13的端子(步骤s34)。例如，控制器25输出用于切换开关12的控制信号cs2。其它控制和第一实施方式相同，并且省略了描述。

例如，在步骤s24，控制器25输出控制信号cs1，使得位于频率上的可变滤波器10的通带远离正在被用于通信的频带。例如，在图11中，如果不是滤波器f3'而是滤波器f4'被用作频带b20的接收滤波器，则控制器25设置滤波器f3'的通带，使得滤波器f3'的通带不与频带b20的接收频率交叠。而且，滤波器f3'的通带被设置成远离频带b20的接收频率。例如，滤波器f3'的通带被设置成大约775mhz。

在第四实施方式中，开关12选择接收端子rx、发送端子tx以及终端电阻器13中的一个并将其连接至节点n1。当开关12选择终端电阻器13时，经过可变滤波器10的不必要的高频信号在终端电阻器13中被消耗。因此，可以抑制高频信号干扰其它频带(例如，与可变滤波器10的通带相邻的频带)。

另外，如图29的步骤s34所示，当接收信号和发送信号中的任一个都不被用于通信时，开关12选择终端电阻器13并将其连接至节点n1。如步骤s24所述，可变滤波器10的通带被设置成除了接收信号的接收频率和发送信号的发送频率之外的其它频带。因此，当接收信号和发送信号中的任一个都未被用于通信时，可以抑制经过可变滤波器10的不必要的高频信号干扰相邻频带。

在第四实施方式的第一变型例中，假设从接收端子rx输出的接收信号和输入至发送端子tx的发送信号是tdd系统的同一lte频带中的信号。其它结构与第三实施方式相同，并且省略了描述。

图30是第四实施方式的第一变型例中的切换的定时图。在图30中，发送端子tx的“on”表示开关12选择发送端子tx，接收端子rx的“on”表示开关12选择接收端子rx，终端电阻器13的“on”表示开关12选择终端电阻器13，而“off”表示开关12未选择发送端子tx、接收端子rx或终端电阻器13。如图30所示，在用于发送信号(上行链路)的时间帧(timeframe)中，控制器25选择发送端子tx作为开关12所连接至的端口。该选择使得输入至发送端子tx的发送信号从端子t0输出。在发送信号与接收信号之间的时间帧中，控制器25选择终端电阻器13作为开关12所连接至的端口。在这个时间期间，形成用于下行链路的时间帧。在用于接收信号(下行链路)的时间帧中，控制器25选择接收端子rx作为开关12所连接至的端口。该选择使得输入至端子t0的接收信号从接收端子rx输出。在接收信号与发送信号之间的时间帧中，控制器25选择终端电阻器13作为开关12所连接至的端口。

在第四实施方式的第一变型例中，接收信号和发送信号是tdd系统的同一频带中的信号。如图30所示，开关12按照发送端子tx、终端电阻器13、接收端子rx及终端电阻器13的次序将发送端子tx、终端电阻器13、接收端子rx以及终端电阻器13连接至节点n1。因此，可以减少可变滤波器10在发送与接收之间切换时的负载变化的影响，并且可以使可变滤波器10的频率稳定。

即使在通信装置在间歇地接收信号的同时不执行通信的非操作时间期间，开关12也可以选择终端电阻器13。由此，可以减少可变滤波器10的负载变化。

图31是根据第四实施方式的第一变型例的前端电路的电路图。如图31所示，在前端电路107中，在路径l7和l8中使用第三实施方式的第一变型例的滤波器电路。路径l7是用于频带b3或b39的接收信号和频带b2或b39或者gsm1900的发送信号的路径。路径l8是用于频带b2或b34的接收信号和频带b1或b34的发送信号的路径。其它结构和第二实施方式的第一变型例在图13中所示结构相同，并且省略了描述。

图32例示了在第四实施方式的第一变型例中用于中间频带的滤波器的频带。如图32所示，频带b34和b39属于tdd系统，并且发送频率和接收频率是同一发送接-收频带。频带b39的发送-接收频带从1880mhz至1920mhz。滤波器f7支持1805mhz至1920mhz。频带b34的发送-接收频带从2010mhz到2025mhz。滤波器f8支持1920mhz至2025mhz。其它结构和第二实施方式在图12中所示结构相同，并且省略了描述。

当滤波器f7充任用于频带b39的发送-接收滤波器时，并且当滤波器f8充任用于频带b34的发送-接收滤波器时，开关12如图30所描述那样进行切换。由滤波器f7处理的tdd系统的频带可以是频带b35而不是频带b39。由滤波器f8处理的tdd系统的频带可以是频带b36而不是频带b34。

第四实施方式及其变型例的滤波器电路30的可变滤波器10和开关12b可以安装在第三实施方式的基板50上。

尽管已经对本发明的实施方式进行了详细描述，但但要明白的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变、置换及修改。