专利名称：复合型分波电路、用其的芯片零件、高频模块及无线通信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及可对多个不同频带的高频信号进行分波的复合型分波电路以及使用其的芯片零件、高频模块以及无线通信设备。
背景技术：
近年来，移动电话机的普及正在进行。试图提高移动电话机的功能、服务。
作为新的移动电话机，提出多频带移动电话机。多频带移动电话机与通常的移动电话机仅处理一个发送接收系统不同，其可处理多个发送接收系统。因此，用户可根据地域、使用目的等选择利用任意的发送接收系统。
此外，也可向移动电话机附加用于位置检测的GPS(全球定位系统Global Positioning System)等的新的频带(1500MHz带)的接收系统。
作为一个例子，简单说明蜂窝(800MHz带)/GPS方式的移动电话机和PCS(个人通信服务Personal Communication Services；1900MHz带)/GPS方式的移动电话机的结构。
此外，简单说明可切换3个发送接收系统蜂窝/GPS/PCS的蜂窝/GPS/PCS方式的移动电话机的结构。
首先，蜂窝/GPS方式的移动电话机中，备有由使规定频带的高频信号通过的各分波电路分波通过频带不同的2个发送接收系统蜂窝/GPS，并且在蜂窝的发送接收系统中分别进行发送系统Tx和接收系统Rx的切换的天线共用器。此外，包括蜂窝的发送接收系统Tx的功率放大器、构成接收系统Rx的低噪放大器、构成GPS的接收系统Rx的低噪放大器等。
此外，PCS/GPS方式的移动电话机中，备有由使规定频带的高频信号通过的各分波电路分波通过频带不同的2个发送接收系统PCS/GPS，并且在PCS的发送接收系统中分别进行发送系统Tx和接收系统Rx的切换的天线共用器。此外，包括PCS窝的发送接收系统Tx的功率放大器、构成接收系统Rx的低噪放大器、构成GPS的接收系统Rx的低噪放大器等。
此外，蜂窝/GPS/PCS方式的移动电话机中，备有由使规定频带的高频信号通过的各分波电路分波通过频带不同的3个发送接收系统蜂窝/PCS/GPS，并且在蜂窝的发送接收系统中分别进行发送系统Tx和接收系统Rx的切换的天线共用器、在PCS的发送接收系统中分别进行发送系统Tx和接收系统Rx的切换的天线共用器。此外，备有蜂窝的发送接收系统Tx的功率放大器、构成接收系统Rx的低噪放大器、构成PCS的发送接收系统Tx的功率放大器、构成接收系统Rx的低噪放大器、构成GPS的接收系统Rx的低噪放大器等。
由上述复合型分波电路分波的GPS的接收系统Rx中，使用具有尖锐的通过特性的SAW(表面声波Surface Acoustic Wave)滤波器，仅使GPS频率的接收高频信号通过。
此时，蜂窝和PVS等的其他频带中，从复合型分波电路的天线侧端子观察GPS接收系统Rx的分波电路的输入阻抗可以为无限大，但实际上，其为较低的阻抗。
图34是阻抗图，圆中心C表示特性阻抗50Ω。作为其他低频带的蜂窝频带800MHz的SAW滤波器单体的输入阻抗以黑点R表示。点R的坐标的阻抗的实数部大致为0，但虚数部的值约为-0.5，阻抗的绝对值为50欧姆的一半，即25Ω。该值25Ω过小，不管是否阻止高频信号流入GPS接收系统Rx的分波电路中都可对高频信号进行分波。因此，流入蜂窝的分波电路中的高频信号的功率降低了。
以上的阻抗绝对值不足的问题是由其他高频带，例如PCS频带1900MHz引起的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种通过并联连接多个分波电路可分波多个频带的复合型分波电路，充分防止在1个分波电路中流入其他频带的信号，各频带中传输损失不会恶化。
此外，本发明的目的是使用上述复合型分波电路提供一种传输损失小并且可靠性高的芯片零件、高频模块和无线通信设备。
本发明的复合型分波电路是通过并联连接多个分波电路可对多个频带进行分波的复合型分波电路，取出至少一个频带的分波电路由包括电感器与电容器的相位调整用电路(匹配网络Matching Network)、和串联连接该相位调整用电路的表面弹性波滤波器构成。
根据该构成，上述取出一个频带的分波电路包括上述相位调整用电路和串联连接该相位调整用电路的表面弹性波滤波器，通过选择该相位调整用电路的常数，可将该分波电路的其他频带的阻抗设定成几乎无限大。从而，可以阻止与取出其他频带的高频信号的分波电路的干涉，抑制功率泄漏。
该复合型分波电路在各个频带中，从连接天线端子的分支点看去，优选全部分波电路的以特性许可(admittance)规格化的许可的实数部总和为1、虚数部总和为0的关系成立。如果满足该关系，可提供能对应多个频带、任一频带中都没有传输损耗的复合型分波电路。
上述频带数例如是2个(叫第一、第二频带)。此时，任一频带的分波电路为由上述相位调整用电路和上述表面弹性波滤波器构成的电路。
另外，上述频带束例如可以是3个(按依次叫第一、第二、第三频带)。此时，第二频带的分波电路为由上述相位调整用电路和上述表面弹性波滤波器构成的电路。其理由是第二频带的分波电路中适用带通滤波器，可利用表面弹性波滤波器的急剧的衰减特性。
作为上述相位调整用电路，具体说，采用从输入侧开始按串联电容器、并联电容器、串联电感器、并联电容器的依次构成的电路。
希望上述相位调整用电路中的串联电感器的L值小于等于15nH，并且在800MHz下测定时的Q值大于等于15。通过L值和Q值为上述范围，在将其他频带的该分波电路的阻抗保持无限大的情况下，可降低该通过频带的该分波电路的传输损失。
上述SAW滤波器可以是平衡(Balance)输出型或非平衡输出型(Unbalance)之任一种，可适用于后级上连接的IC为平衡输入型(平衡输入有利于噪声)的情况。
另外，本发明另一侧面的复合型分波电路，通过包括多个分波电路可对多个频带进行分波，取出至少一个频带的分波电路由包括电感器和电容器的高通滤波器和频带截止滤波器构成。
根据该构成，可提供能够对应多个频带、可一直连接的复合型分波电路。该复合型分波电路不使用二极管等的开关元件就可构成，并且传输损失也不恶化。后级上连接SAW滤波器时，可抑制该SAW滤波器上的静电，也抑制高频波形失真的产生，还不增加构成元件数。
各个频带中，希望从连接天线端子的分支点看去，全部分波电路的以特性许可(admittance)规格化的许可的实数部总和为1、虚数部总和为0的关系成立。如果满足该关系，可提供能对应多个频带、任一频带中都没有传输损耗的复合型分波电路。
上述频带数例如是3个(叫第一、第二、第三频带)。
上述第一频带的分波电路由至少一个低通滤波器构成，也可以第二频带的分波电路由高通滤波器和频带阻止滤波器构成，第三频带的分波电路由高通滤波器构成。
或者第一频带的分波电路由至少一个低通滤波器构成，也可以第二频带的分波电路由高通滤波器和频带阻止滤波器构成，第三频带的分波电路由高通滤波器构成。
另外，本发明的芯片零件，在介电体多层基板上安装搭载上述复合型分波电路中的各构成电路而构成。由此，能够得到小型低矮的复合型分波电路。
根据本发明，通过在介电体多层基板表面和/或内部包括上述复合型分波电路，并且搭载双工器、功率放大器之任一种或全部，可构成小型且电输送特性优越的高频模块。
通过包括上述高频模块可提供能够对应多个频带来适用的无线通信设备。
本发明的复合型分波电路可形成在多层基板内，也可在复合高频模块的多层电路基板内与芯片零件一体形成。从而可得到小型且低矮的复合型分波电路。
通过使用该复合型分波电路可应用于能够适用于多个频带的复合移动终端、移动通信设备等的无线通信设备。
图1是表示本发明的复合型分波电路的框图。
图2是该复合型分波电路的电路图。
图3是表示从分支点P观察复合型分波电路的蜂窝发送接收系统的分波电路时的许可的许可流线图。
图4是表示从分支点P观察复合型分波电路的GPS接收系统的分波电路时的许可的许可流线图。
图5是原样维持复合型分波电路的分波功能，并且将高频波成分抑制功能加强一级的复合型分波电路的等效电路。
图6是表示本发明的其他电路构成的复合型分波电路的框图。
图7是该复合型分波电路的电路图。
图8是从分支点P观察复合型分波电路的GPS接收系统的分波电路时的许可的许可流线图。
图9是从分支点P观察复合型分波电路的PCS发送接收系统的分波电路时的许可的许可流线图。
图10是表示相位调整用电路6的串联电感器的电感值和第二频带的插入损失的关系的曲线。
图11是表示相位调整用电路6的串联电感器L的Q值和第二频带的插入损失的关系的曲线。
图12是原样维持复合型分波电路的分波功能，并且将高频波成分抑制功能加强一级的复合型分波电路的等效电路。
图13是表示本发明的复合型分波电路的又一例子的框图。
图14是复合型分波电路的等效电路图。
图15是表示从分支点P观察复合型分波电路的蜂窝发送接收系统的分波电路时的许可的许可流线图。
图16是表示从分支点P观察复合型分波电路的GPS接收系统的分波电路时的许可的许可流线图。
图17是从分支点P观察复合型分波电路的PCS发送接收系统的分波电路时的许可的许可流线图。
图18是表示相位调整用电路6的串联电感器的电感值和第二频带的插入损失的关系的曲线。
图19是表示相位调整用电路6的串联电感器L的Q值和第二频带的插入损失的关系的曲线。
图20是原样维持复合型分波电路的分波功能，并且将高频波成分抑制功能加强一级的复合型分波电路的等效电路。
图21是表示本发明的再一电路构成的复合型分波电路的结构框图。
图22是上述复合型分波电路的等效电路图。
图23是表示从分支点P观察复合型分波电路的电路A时的许可的许可流线图。
图24是表示从分支点P观察复合型分波电路的电路B时的许可的许可流线图。
图25是表示从分支点P观察复合型分波电路的电路C时的许可的许可流线图。
图26是表示本发明的另一电路构成的复合型分波电路的结构框图。
图27是复合型分波电路的等效电路图。
图28是表示从分支点P观察复合型分波电路的电路D时的许可的许可流线图。
图29是表示从分支点P观察复合型分波电路的电路E时的许可的许可流线图。
图30是表示从分支点P观察复合型分波电路的电路F时的许可的许可流线图。
图31是表示原样维持复合型分波电路30的分波功能，并且将高频波成分抑制功能加强一级的复合型分波电路的构成的框图。
图32是表示包含本发明的复合型分波电路的复合型芯片零件的外观立体图。
图33是内置本发明的复合型分波电路的复合高频模块的外观立体图；图34是表示SAW滤波器单体的输入阻抗的阻抗图。
具体实施例方式
下面参考附图详细说明本发明的实施例。
图1是表示本发明的复合型分波电路的框图。图2是该复合型分波电路的电路图。
该复合型分波电路由对应2个通信系统，例如蜂窝通信系统(第一频带800MHz)和GPS通信系统(第二频带1500MHz)的双带构成。
上述复合型分波电路具有连接天线的ANT端子、输入输出第一频带的高频信号的第一端子1和输入第二频带的高频信号的第二端子2。
该ANT端子和第一端子1之间连接低通滤波器电路(下面叫LPF)5。LPF5如图2所示，为并联连接电感器和电容器的LC滤波器。
LPF5如后所述在多层基板内的各层上形成带状线(stripline)和电容器来构成。
该LPF5中，成为衰减第二频带的设计。该蜂窝通信系统的第一频带中包含2倍波、3倍波等高谐波，但这些高谐波也能被衰减。
此外ANT端子和第二端子2之间彼此串联连接电感器和电容器构成的相位调整用电路6与SAW(表面声波)滤波器7。如图2所示，相位调整用电路6由串联插入的电感器L和电容器C1以及连结电感器L的两端与接地之间的各电容器C2，C3构成。
该相位调整用电路6由利用在多层基板内各层上形成的带状线和层间电容的电容器构成。但是，除上述多层基板内形成的带状线和电容器外，也可使用芯片零件的电感器和电容器。
上述SAW滤波器7的结构不限定，但最好是由在36°Y截断-X传输的LiTaO3结晶、64°Y截断-X传输的LiNbO3结晶、45 °Y截断-Z传输的LiB4O7结晶等构成的基板上形成锯齿状的IDT(内部数字传感器Inter Digital Transducer)电极。
上述SAW滤波器7可以是对于非平衡高频信号的输入进行平衡高频信号输出的SAW滤波器，也可以是于非平衡高频信号的输入进行非平衡高频信号输出的SAW滤波器。
上述相位调整用电路6是为了在蜂窝通信系统的第一频带中使ANT端子与第二端子2之间的阻抗提高、从ANT端子向第一端子1流过几乎全部的高频信号而必要的电路。
相位调整用电路6单体的阻抗在图2中用“Z”表示。如在相关技术的叙述中所说明的那样，上述蜂窝通信系统的第一高频信号中，由于SAW滤波器7单体中输入阻抗低，所以蜂窝通信系统的高频信号流入了ANT端子和第二端子2之间。因此，通过追加该相位调整用电路6可仍保持GPS的第二频带的匹配状态的情况下，随着频率降低，阻抗的相位旋转(后面说明)。由此，可提高第一频带的ANT端子和第二端子2之间的阻抗，防止蜂窝通信系统的高频信号泄漏到第二端子2中。
这样，通过由电感器和电容器构成的相位调整用电路6和SAW滤波器7，成为衰减蜂窝通信系统的频带的高频信号的设计。
从进行复合型分波电路的二分波的分支点P观察蜂窝发送接收系统的分波电路时，第一频带(800MHz带)、第二频带(1500MHz带)下的许可分别用下式表示Y1a＝G1a+jB1a，Y2a＝G2a+jB2a其位置关系在图3的许可流线图中图示。
此外，从分支点P观察GPS接收系统的分波电路时，第一频带(800MHz带)、第二频带(1500MHz带)下的许可分别用下式表示Y1b＝G1b+jB1b，Y2b＝G2b+jB2b其位置关系在图4的许可流线图中图示。
上述复合型分波电路中，将匹配条件设定成满足下式(1)，则可得到分离性、匹配性良好的复合型分波电路。n是表示频带的数字，n＝1表示第一频带(800MHz)、n＝2表示第二频带(1500MHz)。
Gna+Gnb＝1Bna+Bnb＝0(n＝1，2) (1)其中，上述(Gna+Gnb)的值“1”是由特性许可Yo(Yo设定为例如0.02S)标准化的值。
接着，边原样维持使用图1到图4说明的复合型分波电路的分波功能，边在图5中表示出将高频波成分抑制功能加强一级的复合型分波电路的电路构成例。
该图5的复合型分波电路与图2的复合型分波电路的取出蜂窝发送接收系统的高频信号的分波电路LPF5串联地再附加上LPF10。
这样，通过附加LPF10可以二级构成低通滤波器，能够实现蜂窝发送接收系统的第一频带的2倍波、3倍波的高谐波的更加抑制。
图6是表示本发明的其他复合型分波电路的框图。图7是该复合型分波电路的电路图。
该复合型分波电路对应2个通信系统，例如GPS通信系统(第二频带1500MHz带)和PCS通信系统(第三频带1900MHz带)。
该复合型分波电路具有连接天线的ANT端子、输出第二频带的接收高频信号的第二端子2和输入输出第三频带的发送接收高频信号的第三端子3。
该ANT端子和第二端子2之间插入包含电感器和电容器的相位调整用电路6和SAW滤波器7。该相位调整用电路6如图7所示，为从ANT端子开始依次连结串联电容器、并联电容器、串联电感器、并联电感器的构成。
另外，PCS通信系统的ANT端子和第三端子3之间连接有高通滤波器8(下面叫HPF)。
通过该HPF8，为衰减GPS通信系统的第二频带的设计。此外，也包含该PCS通信系统的频带的2倍波、3倍波等的高谐波，但也能衰减这些高谐波。
相位调整用电路6，由利用在多层基板内各层上形成的带状线和层间电容的电容器构成。但是，除上述多层基板内形成的带状线和电容器外，也可以使用芯片零件的电感器和电容器。
HPF8也可以由利用在多层基板内形成的带状线和层间电容的电容器形成，但可替代上述多层基板内形成的带状线和电容器，使用芯片零件的电感器和电容器。
相位调整用电路6单体的阻抗在图7中用“Z”表示。上述PCS通信系统的第三频带中，SAW滤波器7单体中，如“相关技术说明”中所述，输入阻抗低，因此PCS通信系统的高频信号泄漏到ANT端子和第二端子2之间了。因此，通过追加该相位调整用电路6可仍保持GPS通信系统的第二频带的匹配状态的情况下，随着频率增高，阻抗的相位旋转。由此，可以提高第三频带的ANT端子和第二端子2之间的阻抗。
从进行复合型分波电路的二分波的分支点P观察GPS接收系统的分波电路时，第二频带(1500MHz带)、第三频带(1900MHz带)下的许可分别用下式表示Y2c＝G2c+jB2c，Y3c＝G3c+jB3c其位置关系在图8的许可流线图中图示。
此外，从分支点P观察PCS发送接收系统的分波电路时，第二频带(1500MHz带)、第三频带(1900MHz带)下的许可分别用下式表示Y2d＝G2d+jB2d，Y3d＝G3d+jB3d其位置关系在图9的许可流线图中图示。
将匹配条件设定成满足下式(2)，则可得到分离性、匹配性良好的复合型分波电路。n是表示频带的数字，n＝2表示第二频带(1500MHz带)，n＝3表示第三频带(1900MHz带)。
Gnc+Gnd＝1Bnc+Bnd＝0(n＝2，3) (2)其中，Gnc+Gnd的值“1”是由特性许可Yo(Yo设定为例如0.02S)标准化的值。
下面说明相位调整用电路6的各元件的数值例子。
构成相位调整用电路6的串联电感器L希望使用电感小于等于15nH，并且在800MHz下测定时串联电感器L的Q值大于等于15的电感器。但是，串联电容器C1的值为1.0pF、并联电容器C2的值为0.25pF、并联电容器C3的值为2.4pF。
图10表示该串联电感器L的电感与1.5GHz的ANT端子与第二端子2之间的插入损失的关系。
图11表示上述Q值和GPS接收系统的1.5GHz的ANT端子与第二端子2之间的插入损失的关系。
图10中，横轴表示串联电感器L的电感，纵轴表示1.5GHz的插入损失，判定为处于如果电感增大则插入损失恶化的关系。该图10中以将插入损失抑制到2.0dB以下为前提，可以判断出最好串联电感器L的电感设定在小于等于15nH。
另外，图11中，横轴表示串联电感器L的Q值，纵轴表示1.5GHz的插入损失，判断出处于Q值越是增大插入损失被改善的关系。该图11中，以将1.5GHz的插入损失抑制到小于等于2.0dB为前提，可判断出最好串联电感器的Q值设定在大于等于15。
如以上说明，通过这些相位调整用的电感器和电容器以及SAW滤波器7，成为ANT端子和第二端子2之间GPS接收系统的通过损失减少，并且衰减PCS通信系统的频带的高频信号的设计。
边原样维持至此说明的复合型分波电路的分波功能，边在图12中表示出将高频波成分抑制功能加强一级的复合型分波电路的电路构成例。
该图12的复合型分波电路在图6的复合型分波电路的取出PCS发送接收系统的高频信号的电路HPF8中还附加上带消除滤波器(下面叫BEF)10。
这样，通过附加BEF10，能够实现PCS发送接收系统的第三频带的2倍波、3倍波的高谐波的抑制。
图13是表示本发明的再一电路构成的复合型分波电路的框图。图14是该复合型分波电路的电路图。
该复合型分波电路对应3个带，3个通信系统是蜂窝通信系统(第一频带800MHz带)、GPS通信系统(第二频带1500MHz带)和PCS通信系统(第三频带1900MHz带)。
复合型分波电路具有连接天线的ANT端子、输入输出第一频带的发送接收高频信号的第一端子1、输入第二频带的接收高频信号的第二端子2和输入输出第三频带的发送接收高频信号的第三端子3。
该ANT端子和第一端子1之间连接图1和图2所示的低通滤波器(下面叫LPF)5和SAW滤波器7。
如图14所示，LPF5是在多层基板内的各层形成带状线5L和电容器5C的LC滤波器。该LPF5中，为衰减GPS通信系统和PCS通信系统的频带的设计。该蜂窝通信系统的频带中包含2倍波、3倍波等的高谐波，但这些高谐波也能被衰减。
ANT端子和第二端子2之间，由包含电感器6L和电容器6C1，6C2，6C3构成的相位调整用电路6与SAW滤波器7构成。该相位调整用电路6从ANT端子开始依次由串联电容器6C1、接地的并联电容器6C2、串联电感器6L、并联电容器6C3构成，这些也可以由多层基板内形成的带状线和电容器构成，或使用电感器和电容器的芯片零件。
该相位调整用电路6是为了提高在ANT端子与第二端子2之间的第一频带和第三频带的各自的阻抗而必要的电路，仍保持第二频带的阻抗匹配状态，通过旋转相位可增大SAW滤波器7单体的第一频带和第三频带的各自的低阻抗。
从进行该复合型分波电路的三分波的分支点P观察蜂窝发送接收系统时，第一频带(800MHz带)、第二频带(1500MHz带)、第三频带(1900MHz带)下的许可分别用下式表示Y1a＝G1a+jB1a，Y2a＝G2a+jB2a，Y3a＝G3a+jB3a其位置关系在图15的许可流线图中图示。
此外，从分支点P观察GPS接收系统时，第一频带(800MHz带)、第二频带(1500MHz带)、第三频带(1900MHz带)下的许可分别用下式表示Y1b＝G1b+jB1b，Y2b＝G2b+jB2b，Y3b＝G3b+jB3b其位置关系在图16的许可流线图中图示。
此外，从分支点P观察PCS发送接收系统时，第一频带(800MHz带)、第二频带(1500MHz带)、第三频带(1900MHz带)下的许可分别用下式表示Y1c＝G1c+jB1c，Y2c＝G2c+jB2c，Y3c＝G3c+jB3c其位置关系在图17的许可流线图中图示。
上述复合型分波电路中，将匹配条件设定成满足下式(3)，则可得到匹配性良好的复合型分波电路。n是表示频带的数字，需要对于n＝1，2，3全部成立。
Gna+Gnb+Gnc＝1Bna+Bnb+Bnc＝0(n＝1，2，3) (3)其中，值“1”是由特性许可Yo(Yo设定为例如0.02S)标准化的值。
下面说明相位调整用电路6的数值例子。
构成该相位调整用电路6的串联电感器6L中，通过使用电感小于等于15nH，并且在800MHz频率下Q值大于等于15的电感器，成为1.5GHz的ANT端子和第二端子2之间的插入损失减低的电路构成。但是，串联电容器C1的值为1.0pF、并联电容器C2的值为0.25pF、并联电容器C3的值为2.4pF。
图18表示该电感与ANT端子和第二端子2之间的插入损失的关系，图19表示Q值和ANT端子与第二端子2之间的插入损失的关系。
图18中，横轴表示串联电感器6L的电感，纵轴表示1.5GHz的插入损失，判定为处于如果电感增大则插入损失恶化的关系。该图18中以将插入损失抑制到小于等于2.0dB为前提，可判断出最好串联电感器6L的电感设定在小于等于15nH。
图19中，横轴表示串联电感器6L的Q值，纵轴表示1.5GHz的插入损失，判断出处于Q值越是增大插入损失被改善的关系。该图19中，以将1.5GHz的插入损失抑制到小于等于2.0dB为前提，可以判断出最好串联电感器6L的上述Q值设定在大于等于15。
此外，该ANT端子和第二端子2之间使用的SAW滤波器7中希望使用对于非平衡高频信号输出平衡高频信号的SAW滤波器。该平衡输出具有抵抗高频噪声强的特征，因此可从该SAW滤波器的输出高频信号中很好地取出信息数据。
通过上述相位调整用电路6以及SAW滤波器7，可以衰减蜂窝通信系统和PCS通信系统的频带。
另外，ANT端子和第三端子3之间构成高通滤波器(下面叫HPF)8。该HPF8也可由在多层基板内形成的带状线和电容器构成。
通过该HPF8，成为衰减蜂窝通信系统和GPS通信系统的频带的设计。另外，包含该PCS通信系统的频带的2倍波、3倍波等的高谐波，但这些高谐波也能被衰减。
边原样维持至此说明的复合型分波电路的分波功能，边在图20中表示出将高频波成分抑制功能加强一级的复合型分波电路的电路构成例。
该图20的复合型分波电路，在图14的复合型分波电路的取出第一频带的高频信号的电路LPF5中还附加上LPF11，在取出第三频带的高频信号的电路的HPF8上还附加上带消除滤波器(下面叫BEF)12。
这样，通过附加LPF11、BEF12，能够实现第一频带的2倍波、3倍波的高谐波的抑制，并且实现第三频带的2倍波、3倍波的高谐波的抑制。
接着，参考附图详细说明使用LC元件构成的滤波器替代SAW滤波器的本发明的实施例。
图21是表示本发明的又一电路构成的复合型分波电路的框图，图22是复合型分波电路的等效电路。
该复合型分波电路对应三带，3个通信系统是蜂窝通信系统(第一频带800MHz带)、GPS通信系统(第二频带1500MHz带)和PCS通信系统(第三频带1900MHz带)。
另外，第一、第二、第三频带是由GSM、GPS、DCS、蜂窝、PCS、W-CDMA等构成的频带也可适用。
复合型分波电路具有连接天线的ANT端子、输入输出第一频带的发送接收信号的第一端子1、输入第二频带的接收信号的第二端子2和输入输出第三频带的发送接收信号的第三端子3。
该ANT端子和第一端子1之间连接有图21和图22所示的低通滤波器(下面叫LPF)5。由LPF5构成的电路记作A。
LPF5是在多层基板内的各层形成带状线5L和电容器5L的LC滤波器。该LPF5中，为衰减GPS通信系统和PCS通信系统的频带的设计。该蜂窝通信系统的频带中包含2倍波、3倍波等的高谐波，但这些高谐波也能被衰减。
另外，ANT端子和第二端子2之间连接有高通滤波器电路(下面叫HPF)7a、和频带截止滤波器电路(下面叫BEF)7b。这些HPF7a，BEF7b由在多层基板的各层上形成的带状线和电容器构成。由HPF7a，BEF7b构成的电路记作B。
在HPF7a中成为衰减蜂窝通信系统的频带，而BEF7b中成为衰减PCS通信系统频带的设计。
此外，该HPF7a中，由于衰减低频侧，第二端子2的后级连接SAW滤波器的情况下，可以衰减该SAW滤波器的静电(～300MHz)。因此，可以承担后级连接的SAW滤波器的保护责任。
该HPF7a后级插入的BEF7b中，设置第二端子2的后级连接的SAW滤波器的输入端子到ANT端子，使得其成为PCS通信系统频带下的λ(2n-1)/4(λ是波长，n是自然数)的长度，从而可起到PCS通信系统的高谐波抑制作用。
此外，ANT端子和第三端子3之间构成了HPF8。该HPF8也由在多层基板内形成的带状线和电容器构成。由该HPF8构成的电路记作C。
通过该HPF8，成为衰减蜂窝通信系统和GPS通信系统的频带的设计。也能衰减该PCS通信系统的频带的2倍波、3倍波等高谐波。
接着，从进行复合型分波电路的三分波的分支点P观察电路A时，电路A的第一频带(800MHz带)、第二频带(1500MHz带)、第三频带(1900MHz带)下的许可分别用下式表示Y1a＝G1a+jB1a，Y2a＝G2a+jB2a，Y3a＝G3a+jB3a其位置关系在图23的许可流线图中图示。
此外，从分支点P观察电路B时，电路B的第一频带(800MHz带)、第二频带(1500MHz带)、第三频带(1900MHz带)下的许可分别用下式表示Y1b＝G1b+jB1b，Y2b＝G2b+jB2b，Y3b＝G3b+jB3b其位置关系在图24的许可流线图中图示。
此外，从分支点P观察电路C时，电路C的第一频带(800MHz带)、第二频带(1500MHz带)、第三频带(1900MHz带)下的许可分别用下式表示Y1c＝G1c+jB1c，
Y2c＝G2c+jB2c，Y3c＝G3c+jB3c其位置关系在图25的许可流线图中图示。
上述电路A、电路B和电路C中，将匹配条件设定成满足下式(4)，则可得到匹配性良好的复合型分波电路。n是表示频带的数字，需要对于n＝1，2，3全部成立。
Gna+Gnb+Gnc＝1Bna+Bnb+Bnc＝0(n＝1，2，3)(4)其中，值“1”是由特性许可Yo(Yo设定为例如0.02S)标准化的值。
图26是表示本发明的另一电路构成的复合型分波电路的框图，图27是复合型分波电路的等效电路。
该复合型分波电路对应三带，3个通信系统是蜂窝通信系统(第一频带800MHz带)、GPS通信系统(第二频带1500MHz带)和PCS通信系统(第三频带1900MHz带)。
复合型分波电路具有连接天线的ANT端子、输入输出第一频带的发送接收信号的第一端子1、输入第二频带的接收信号的第二端子2和输入输出第三频带的发送接收信号的第三端子3。
该ANT端子和第一端子1之间连接在图26和图27所示的LPF5。由LPF5构成的电路记作D。
LPF5是在多层基板内的各层形成带状线和电容器的LC滤波器。该LPF5中，成为衰减GPS通信系统和PCS通信系统的频带的设计。该蜂窝通信系统的频带中包含2倍波、3倍波等的高谐波，但这些高谐波也能被衰减。
ANT端子和第二端子2之间连接有HPF7a、和BEF7b。这些HPF7a，BEF7b由在多层基板的各层上形成的带状线和电容器构成。由HPF7a，BEF7b构成的电路记作E。
该HPF7a中为衰减蜂窝通信系统的频带，而BEF7b中成为衰减PCS通信系统频带的设计。
此外，该HPF7a中，由于衰减低频侧，所以第二端子2的后级连接SAW滤波器的情况下，也可以衰减该SAW滤波器的静电(～300MHz)。因此，可承担后级连接的SAW滤波器的保护作用。
该HPF7a后级插入的BEF7b中，设置第二端子2的后级连接的SAW滤波器的输入端子到ANT端子，使得其成为PCS通信系统频带下的λ(2n-1)/4(λ是波长，n是自然数)的长度，从而能够起到PCS通信系统的高谐波抑制作用。
此外，ANT端子和第三端子3之间连接有HPF8。该HPF8也由在多层基板内形成的带状线(stripline)和电容器构成。HPF8构成的电路记作F。
通过该HPF8，成为衰减蜂窝通信系统和GPS通信系统的频带的设计。也可衰减该PCS通信系统的频带的2倍波、3倍波等高谐波。
接着，从进行复合型分波电路的三分波的分支点P观察电路D时，电路D的第一频带(800MHz)、第二频带(1500MHz)、第三频带(1900MHz)下的许可分别用下式表示Y1g＝G1g+jB1g，Y2g＝G2g+jB2g，Y3g＝G3g+jB3g其位置关系在图28的许可流线图中图示。
此外，从分支点P观察电路E时，电路E的第一频带(800MHz带)、第二频带(1500MHz带)、第三频带(1900MHz带)下的许可分别用下式表示Y1h＝G1h+jB1h，Y2h＝G2h+jB2h，Y3h＝G3h+jB3h其位置关系在图29的许可流线图中图示。
此外，从分支点P观察电路F时，电路F的第一频带(800MHz带)、第二频带(1500MHz带)、第三频带(1900MHz带)下的许可分别用下式表示Y1i＝G1i+jB1i，Y2i＝G2i+jB2i，Y3i＝G3i+jB3i其位置关系在图30的许可流线图中图示。
上述电路D、电路E和电路F中，将匹配条件设定成满足下式(5)，则可得到匹配性良好的复合型分波电路。n是表示频带的数字，需要对于n＝1，2，3全部成立。
Gng+Gnh+Gni＝1Bng+Bnh+Bni＝0(n＝1，2，3)(5)边原样维持至此说明的复合型分波电路的分波功能，边在图31中表示出将高频波成分抑制功能加强一级的复合型分波电路的电路构成例。
该图31的复合型分波电路，在图22的复合型分波电路的取出第一频带的高频信号的电路A的LPF5中附加上LPF51，在取出第三频带的高频信号的电路C中附加上BEF52。
这样，通过附加LPF51、BEF52，能够实现第一频带的2倍波、3倍波的高谐波的抑制，并且实现第三频带的2倍波、3倍波的高谐波的抑制。
图32表示以上电路构成的本发明的复合型分波芯片零件30的外观立体图。
如该图所示，复合型分波芯片零件30由介电体多层基板31、和在该基板上安装的SAW滤波器32以及相位调整用电路6构成。其中，相位调整用电路6由芯片LC零件33、以及重叠多各介电体层构成的介电体多层基板31内形成的带状线、电感器和电容器构成。
各个介电体层例如使用对玻璃环氧树脂等的有机系介电体多层基板由铜箔等的导体形成导体图案，进行层叠并固化的产物，或者使用在陶瓷材料等的无机系介电体层上形成种种导体图案，将其层叠后同时进行烧成的产物。
尤其是，如果使用陶瓷材料，则陶瓷介电体的相对介电常数通常为9到25，与树脂基板相比更高，因此可使介电体层变薄，可减小介电体层中内置的电路元件大小，也可将元件间距离变窄。
尤其，使用玻璃陶瓷等在低温下可烧制的陶瓷材料时，可由低阻抗的材质，例如铜、银等形成导体图案，这是所希望的。
此外，各介电体层上跨多个层在纵向上形成用于纵向连接电路而必要的通路孔导体。通路孔导体通过在介电体层中形成的贯通孔中进行电镀处理或填充导体膏来形成。
如图32所示，在如上所述形成的介电体多层基板31的端面或背面上设置用于将导体图案与外部连接的电极34。这样，制作包含复合型分波电路的复合型分波芯片零件30。
此外，图33是内置本发明的复合型分波电路的复合高频模块90的外观立体图。
该多层电路基板95上安装有形成复合型分波电路的SAW滤波器96和芯片LC零件97、以及SAW双工器91、功率放大器92、SAW带通滤波器93等的无源和有源元件。构成各个零件间的匹配电路等的电感器和电容器的一部分或全部集成形成在多层电路基板95内。
图33中，多层电路基板95的背面上形成有多个端子电极94。该端子电极94包含了复合型分波电路和具有复合高频模块的输入输出端子功能的元件。
这种高频模块90可用于多带用移动通信终端等的无线通信装置中。
以上说明了本发明的实施例，但本发明的实施不限定于上述形式。例如，也可以在图6、图7、图12、图13、图14、图20、图21、图22、图26、图27、或者图31中，在天线端子ANT和接地之间插入相位调整用的并联阻抗。但是，如果插入并列阻抗，则有可能发生对有SAW滤波器的电路的传送特性不要的低频缺口之弊病。因此，发生不要的低频缺口的情况下，最好不插入并列阻抗。
另外，作为各发送接收系统的通信方式，举出了蜂窝、PCS、GPS，但这些仅是通信方式、频带的一个例子，本发明也可适用于GSM、GPS、DCS(数字蜂窝系统Digital Cellular System)、蜂窝、PCS、W-CDMA等构成的频带中。
权利要求
1.一种复合型分波电路，通过并联连接多个分波电路可对多个频带进行分波，其特征在于其中，取出至少一个频带的分波电路，由包括电感器与电容器的相位调整用电路、和串联连接该相位调整用电路的表面弹性波滤波器构成。
2.根据权利要求1所述的复合型分波电路，其中，在各个频带中，从连接天线端子的分支点看去，全部分波电路的以特性许可(admittance)规格化的许可的实数部总和为1、虚数部总和为0的关系成立。
3.根据权利要求1或2所述的复合型分波电路，其中，上述多个频带是第一频带和高于第一频带的第二频带，上述分波电路由取出第一频带的分波电路和取出第二频带的分波电路构成。
4.根据权利要求3所述的复合型分波电路，其中，上述第一频带的分波电路的第一频带、第二频带下的许可分别用下式表示Y1a＝G1a+jB1a，Y2a＝G2a+jB2a上述第二频带的分波电路的第一频带、第二频带下的许可分别用下式表示Y1b＝G1b+jB1b，Y2b＝G2b+jB2b并按满足下式来设计的Gna+Gnb＝1Bna+Bnb＝0j是虚数单位，n是表示频带的数字，n＝1，2。
5.根据权利要求3或4所述的复合型分波电路，其中，上述第一频带的分波电路是包含低通滤波器的电路，上述第二频带的分波电路由上述相位调整用电路和上述表面弹性波滤波器构成。
6.根据权利要求3或4所述的复合型分波电路，其中，上述第一频带的分波电路由上述相位调整用电路和上述表面弹性波滤波器构成，上述第二频带的分波电路是包含高通滤波器的电路。
7.根据权利要求1或2所述的复合型分波电路，其中，上述多个频带是第一频带、高于第一频带的第二频带和高于第二频带的第三频带，上述分波电路由取出第一频带的分波电路、取出第二频带的分波电路和取出第三频带的分波电路构成。
8.根据权利要求6或7所述的复合型分波电路，其中，上述第一频带的分波电路的第一频带、第二频带、第三频带下的许可分别用下式表示Y1a＝G1a+jB1a，Y2a＝G2a+jB2a，Y3a＝G3a+jB3a第二频带的分波电路的第一频带、第二频带、第三频带下的许可分别用下式表示Y1b＝G1b+jB1b，Y2b＝G2b+jB2b，Y3b＝G3b+jB3b第三频带的分波电路的第一频带、第二频带、第三频带下的许可分别用下式表示Y1c＝G1c+jB1c，Y2c＝G2c+jB2c，Y3c＝G3c+jB3c并按满足下式来设计的Gna+Gnb+Gnc＝1Bna+Bnb+Bnc＝0j是虚数单位，n是表示频带的数字，n＝1，2，3。
9.根据权利要求7或8所述的复合型分波电路，其中，上述第二频带的分波电路由上述相位调整用电路和上述表面弹性波滤波器构成。
10.根据权利要求9所述的复合型分波电路，其中，上述第一频带的分波电路是包含低通滤波器的电路，上述第三频带的分波电路是包含高通滤波器的电路。
11.根据权利要求1到10之一所述的复合型分波电路，其中，上述相位调整用电路从输入侧开始按串联电容器、并联电容器、串联电感器、并联电容器的顺序构成。
12.根据权利要求11所述的复合型分波电路，其中，上述相位调整用电路中的串联电感器的L值小于等于15nH，并且在800MHz下测定时的Q值大于等于15。
13.根据权利要求1到12之任1项所述的复合型分波电路，其中，上述SAW滤波器是平衡输出型或非平衡输出型。
14.一种复合型分波电路，通过并联连接多个分波电路可对多个频带进行分波，其中，取出至少一个频带的分波电路由包括电感器和电容器的高通滤波器和频带截止滤波器构成。
15.根据权利要求14所述的复合型分波电路，其中，各个频带中，从连接天线端子的分支点看去，全部分波电路的以特性许可(admittance)规格化的许可的实数部总和为1、虚数部总和为0的关系成立。
16.根据权利要求14或15所述的复合型分波电路，其中，上述多个频带是第一频带、高于第一频带的第二频带和高于第二频带的第三频带，上述分波电路由取出第一频带的分波电路、取出第二频带的分波电路和取出第三频带的分波电路构成。
17.根据权利要求16所述的复合型分波电路，其中，第一频带的分波电路至少由1个低通滤波器构成，第二频带的分波电路由高通滤波器和频带截止滤波器构成，第三频带的分波电路由高通滤波器构成。
18.根据权利要求16或17所述的复合型分波电路，其中，上述第一频带的分波电路的第一频带、第二频带、第三频带下的许可分别用下式表示Y1d＝G1d+jB1d，Y2d＝G2d+jB2d，Y3d＝G3d+jB3d第二频带的分波电路的第一频带、第二频带、第三频带下的许可分别用下式表示Y1e＝G1e+jB1e，Y2e＝G2e+jB2e，Y3e＝G3e+jB3e第三频带的分波电路的第一频带、第二频带、第三频带下的许可分别用下式表示Y1f＝G1f+jB1f，Y2f＝G2f+jB2f，Y3f＝G3f+jB3f按满足下式来设计Gnd+Gne+Gnf＝1Bnd+Bne+Bnf＝0(n＝1，2，3)。
19.根据权利要求16所述的复合型分波电路，其中，上述第一频带的分波电路由至少一个低通滤波器构成，第二频带的分波电路由高通滤波器、频带截止滤波器构成，第三频带的分波电路由高通滤波器构成。
20.根据权利要求16或19所述的复合型分波电路，其中，上述第一频带的分波电路的第一频带、第二频带、第三频带下的许可分别用下式表示Y1g＝G1g+jB1g，Y2g＝G2g+jB2g，Y3g＝G3g+jB3g第二频带的分波电路的第一频带、第二频带、第三频带下的许可分别用下式表示Y1h＝G1h+jB1h，Y2h＝G2h+jB2h，Y3h＝G3h+jB3h第三频带的分波电路的第一频带、第二频带、第三频带下的许可分别用下式表示Y1i＝G1i+jB1i，Y2i＝G2i+jB2i，Y3i＝G3i+jB3i并按满足下式来设计的Gng+Gnh+Gni＝1Bng+Bnh+Bni＝0j是虚数单位，n是表示频带的数字，n＝1，2，3。
21.一种芯片零件，在介电体多层基板上搭载上述权利要求1到权利要求20之任1项所述的复合型分波电路中包含的各个分波电路而构成。
22.一种高频模块，在介电体多层基板表面和/或内部包括权利要求1到权利要求20之任1项所述的复合型分波电路，并且搭载有双工器、功率放大器之任一种或全部。
23.一种无线通信设备，备有上述权利要求22所述的高频模块。
全文摘要
一种通过并联连接多个分波电路对多个频带进行分波的复合型分波电路，取出GPS接收系统的频带的分波电路由包括电感器与电容器的相位调整用电路(6)和串联连接该相位调整用电路(6)的表面弹性波滤波器(7)构成。可设定成该GPS接收系统的分波电路的其他频带的阻抗基本为无限大。由此，可以防止GPS接收系统的分波电路中其他频带的信号泄漏。
文档编号H04B1/40GK1612474SQ200410085038
公开日2005年5月4日 申请日期2004年10月13日 优先权日2003年10月16日
发明者牧野丰 申请人:京瓷株式会社