(57)【要約】【課題】周波数帯が近接または重複するような２種類の高周波信号のそれぞれに対して、高精度にインピーダンス整合をとることが可能な小型の高周波回路を提供する。【解決手段】高周波回路１は、送信端子１１０および送受信端子１４１と、送信端子１１０から入力された高周波信号を増幅して送受信端子１４１に向けて出力する電力増幅器１１と、電力増幅器１１と送受信端子１４１とを結ぶ信号経路に配置され、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを最適化するための出力整合回路とを備え、出力整合回路は、電力増幅器１１の出力端子に接続された整合回路２１と、整合回路２２と、整合回路２１と整合回路２２との接続を切り替えるスイッチ１３とを有し、電力増幅器１１とスイッチ１３とは、１つの半導体ＩＣ１０に形成されており、整合回路２１および２２は半導体ＩＣ１０の外部に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端子および第２端子と、
前記第１端子から入力された高周波信号を増幅して前記第２端子に向けて出力する第１増幅器と、
前記第１増幅器と前記第２端子とを結ぶ信号経路に配置され、前記第１増幅器の出力負荷インピーダンスを最適化するための出力整合回路と、を備え、
前記出力整合回路は、
前記第１増幅器の出力端子に接続され、第１受動素子を有する第１共通整合回路と、
第２受動素子を有する選択整合回路と、
前記第１共通整合回路と前記選択整合回路との接続および非接続を切り替える第１スイッチ回路と、を有し、
前記第１増幅器と前記第１スイッチ回路とは、１つの半導体ＩＣに形成されており、
前記第１受動素子および前記第２受動素子は、前記半導体ＩＣの外部に形成されている、
高周波回路。
【請求項２】
前記第１スイッチ回路は、
第１通信モードの高周波信号を前記第２端子から送信する場合、前記第１共通整合回路と前記選択整合回路とを接続し、
第２通信モードの高周波信号を前記第２端子から送信する場合、前記第１共通整合回路と前記選択整合回路とを非接続とする、
請求項１に記載の高周波回路。
【請求項３】
さらに、
前記第２端子と前記第１共通整合回路との接続、および、前記第２端子と前記選択整合回路との接続、を切り替える第２スイッチ回路を備え、
前記第２スイッチ回路は、前記半導体ＩＣに形成されている、
請求項１または２に記載の高周波回路。
【請求項４】
前記第２スイッチ回路は、
第１通信モードの高周波信号を前記第２端子から送信する場合、前記選択整合回路と前記第２端子とを接続し、
第２通信モードの高周波信号を前記第２端子から送信する場合、前記第１共通整合回路と前記第２端子とを接続する、
請求項３に記載の高周波回路。
【請求項５】
前記第１通信モードは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＷｉＦｉ（登録商標）の一方であり、
前記第２通信モードは、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈおよびＷｉＦｉの他方である、
請求項２または４に記載の高周波回路。
【請求項６】
さらに、
第３端子と、
前記第３端子に接続され、前記第２端子から入力された高周波信号を増幅して前記第３端子に出力する第２増幅器と、
前記第２端子と前記第２増幅器との接続および非接続を切り替える第３スイッチ回路と、を備え、
前記第２増幅器および前記第３スイッチ回路は、前記半導体ＩＣに形成されている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の高周波回路。
【請求項７】
さらに、
第３端子と、
前記第３端子に接続され、前記第２端子から入力された高周波信号を増幅して前記第３端子に出力する第２増幅器と、
共通端子、第１選択端子、第２選択端子および第３選択端子を有する単極多投型の第４スイッチ回路と、を備え、
前記共通端子は、前記第２端子に接続され、
前記第１選択端子は、前記第１共通整合回路に接続され、
前記第２選択端子は、前記選択整合回路に接続され、
前記第３選択端子は、前記第２増幅器の入力端子に接続され、
前記第２増幅器および前記第４スイッチ回路は、前記半導体ＩＣに形成されており、
前記第４スイッチ回路は、前記第２端子と前記第１共通整合回路との接続、前記第２端子と前記選択整合回路とを接続、および、前記第２端子と前記第２増幅器との接続、を切り替える、
請求項１に記載の高周波回路。
【請求項８】
さらに、
前記第１端子と前記第１増幅器との間に接続された可変減衰回路を備える、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の高周波回路。
【請求項９】
前記可変減衰回路は、前記半導体ＩＣに形成されている、
請求項８に記載の高周波回路。
【請求項１０】
さらに、
前記第１共通整合回路と前記第２端子との間に配置されたフィルタを備える、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の高周波回路。
【請求項１１】
さらに、
外部接続端子と、
前記第２端子と前記外部接続端子との間に接続された第２共通整合回路と、を備える、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の高周波回路。
【請求項１２】
アンテナで送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、
前記アンテナと前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝送する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の高周波回路と、を備える、
通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波回路および当該高周波回路を備えた通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、高周波増幅器と、当該高周波増幅器の出力側インピーダンスを調整する出力整合回路とを有する高周波増幅回路が開示されている。上記出力整合回路により、所定の周波数帯における高周波信号を低損失で増幅できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２４１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年のマルチモード／マルチバンドに対応した移動体通信機器では、例えば、通信モードが異なり、周波数帯が近接または重複するような２種類の高周波信号のそれぞれに対して、高周波増幅器の出力負荷インピーダンスの最適値を異ならせてインピーダンス整合をとらなければならない場合がある。このような場合、出力整合回路を構成するインダクタおよびキャパシタなどの受動素子の回路定数が固定の場合には、上記２種類の高周波信号の双方に対して高精度にインピーダンス整合をとることはできない。このため、出力整合回路として、上記のような受動素子に加えて、スイッチなどの切り換え手段も必要となり、高周波増幅回路が大型化してしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、周波数帯が近接または重複するような２種類の高周波信号のそれぞれに対して、高精度にインピーダンス整合をとることが可能な小型の高周波回路および通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る高周波回路は、第１端子および第２端子と、前記第１端子から入力された高周波信号を増幅して前記第２端子に向けて出力する第１増幅器と、前記第１増幅器と前記第２端子とを結ぶ信号経路に配置され、前記第１増幅器の出力負荷インピーダンスを最適化するための出力整合回路と、を備え、前記出力整合回路は、前記第１増幅器の出力端子に接続され、第１受動素子を有する第１共通整合回路と、第２受動素子を有する選択整合回路と、前記第１共通整合回路と前記選択整合回路との接続および非接続を切り替える第１スイッチ回路と、を有し、前記第１増幅器と前記第１スイッチ回路とは、１つの半導体ＩＣに形成されており、前記第１受動素子および前記第２受動素子は、前記半導体ＩＣの外部に形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、周波数帯が近接または重複するような２種類の高周波信号のそれぞれに対して、高精度にインピーダンス整合をとることが可能な小型の高周波回路および通信装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る高周波回路および通信装置の回路ブロック図である。
【図２Ａ】実施の形態１に係る高周波回路においてＷｉＦｉ（登録商標）の送信信号を伝送する場合の回路状態図である。
【図２Ｂ】実施の形態１に係る高周波回路においてＷｉＦｉの送信信号を伝送する場合の電力増幅器の出力負荷インピーダンスを表すスミスチャートである。
【図３Ａ】実施の形態１に係る高周波回路においてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の送信信号を伝送する場合の回路状態図である。
【図３Ｂ】実施の形態１に係る高周波回路においてＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送信信号を伝送する場合の電力増幅器の出力負荷インピーダンスを表すスミスチャートである。
【図４】実施の形態２に係る高周波回路および通信装置の回路ブロック図である。
【図５Ａ】実施の形態２に係る高周波回路においてＷｉＦｉの送信信号を伝送する場合の回路状態図である。
【図５Ｂ】実施の形態２に係る高周波回路においてＷｉＦｉの送信信号を伝送する場合の電力増幅器の出力負荷インピーダンスを表すスミスチャートである。
【図６Ａ】実施の形態２に係る高周波回路においてＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送信信号を伝送する場合の回路状態図である。
【図６Ｂ】実施の形態２に係る高周波回路においてＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送信信号を伝送する場合の電力増幅器の出力負荷インピーダンスを表すスミスチャートである。
【図７】実施の形態２の変形例に係る高周波回路および通信装置の回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、実施の形態およびその図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。
【００１０】
（実施の形態１）
［１．１  高周波回路１および通信装置５の回路構成］
図１は、実施の形態１に係る高周波回路１および通信装置５の回路ブロック図である。同図に示すように、通信装置５は、高周波回路１と、アンテナ２と、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３と、ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）４と、を備える。高周波回路１は、例えば、マルチモード／マルチバンド対応の携帯電話のフロントエンド部に配置される。
【００１１】
ＲＦＩＣ３は、アンテナ２で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路である。具体的には、ＲＦＩＣ３は、ＢＢＩＣ４から入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波送信信号を、高周波回路１に出力する。また、ＲＦＩＣ３は、高周波回路１から入力された高周波信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をＢＢＩＣ４へ出力する。また、ＲＦＩＣ３は、高周波回路１が有するスイッチ１３および１４の接続切り換えを制御するための制御信号を、スイッチ１３および１４に出力する制御部を有している。
【００１２】
ＢＢＩＣ４は、高周波回路１を伝搬する高周波信号よりも低周波の中間周波数帯域を用いて信号処理する回路である。ＢＢＩＣ４で処理された信号は、例えば、画像表示のための画像信号として使用され、または、スピーカを介した通話のために音声信号として使用される。
【００１３】
アンテナ２は、高周波回路１の送受信端子１４１に接続され、高周波回路１から入力された高周波信号を放射送信し、また外部からの高周波信号を受信して高周波回路１へ出力する。
【００１４】
なお、本実施の形態に係る通信装置５において、アンテナ２およびＢＢＩＣ４は、必須の構成要素ではない。
【００１５】
次に、高周波回路１の詳細な構成について説明する。
【００１６】
高周波回路１は、電力増幅器１１と、低雑音増幅器１２と、スイッチ１３および１４と、送受信端子１４１と、送信端子１１０と、受信端子１２０と、端子１２１、１３１、１３２および１４２と、整合回路２１および２２と、を備える。
【００１７】
送信端子１１０は、第１端子の一例であり、ＲＦＩＣ３に接続されている。送受信端子１４１は、第２端子の一例であり、アンテナ２に接続されている。受信端子１２０は、第３端子の一例であり、ＲＦＩＣ３に接続されている。
【００１８】
電力増幅器１１は、第１増幅器の一例であり、送信端子１１０から入力された高周波信号を増幅して送受信端子１４１に向けて出力する。具体的には、電力増幅器１１の入力端子は送信端子１１０に接続され、電力増幅器１１の出力端子は端子１２１に接続されている。
【００１９】
低雑音増幅器１２は、第２増幅器の一例であり、送受信端子１４１から入力された高周波信号を増幅して受信端子１２０に出力する。具体的には、低雑音増幅器１２の入力端子はスイッチ１４に接続され、低雑音増幅器１２の出力端子は受信端子１２０に接続されている。
【００２０】
スイッチ１３は、第１スイッチ回路の一例であり、端子１３ａおよび１３ｂを有している。端子１３ａは端子１３１に接続され、端子１３ｂは端子１３２に接続されている。
【００２１】
スイッチ１４は、第３スイッチ回路の一例であり、共通端子１４ａ、選択端子１４ｂおよび１４ｃを有している。共通端子１４ａは送受信端子１４１に接続され、選択端子１４ｂは端子１４２に接続され、選択端子１４ｃは低雑音増幅器１２の入力端子に接続されている。
【００２２】
整合回路２１は、第１共通整合回路の一例であり、第１受動素子を有する。第１受動素子は、例えば、インダクタおよびキャパシタの少なくともいずれかである。整合回路２１の一端は、端子１２１を経由して電力増幅器１１の出力端子に接続されている。また、整合回路２１の他端は、端子１３１を経由してスイッチ１３の端子１３ａに接続されており、また、端子１４２を経由してスイッチ１４の選択端子１４ｂに接続されている。
【００２３】
整合回路２２は、選択整合回路の一例であり、第２受動素子を有する。第２受動素子は、例えば、インダクタおよびキャパシタの少なくともいずれかである。整合回路２２の一端は、端子１３２を経由してスイッチ１３の端子１３ｂに接続されている。整合回路２２の他端は、グランドに接続されている。なお、整合回路２２は、整合回路２１と端子１３１とを結ぶ経路上に挿入されていてもよく、この場合には端子１３２はグランドに接続される。
【００２４】
スイッチ１３、整合回路２１および２２の接続関係により、スイッチ１３が導通状態の場合、整合回路２２は整合回路２１と接続され、スイッチ１３が非導通状態の場合、整合回路２２は整合回路２１と非接続となる。つまり、スイッチ１３は、整合回路２１と整合回路２２との接続および非接続を切り替える。
【００２５】
スイッチ１４、低雑音増幅器１２および整合回路２１の接続関係により、共通端子１４ａと選択端子１４ｂとが導通状態の場合、送受信端子１４１と電力増幅器１１とが、整合回路２１を介して接続される。一方、共通端子１４ａと選択端子１４ｃとが導通状態の場合、送受信端子１４１と低雑音増幅器１２とが接続される。つまり、スイッチ１４は、送受信端子１４１と低雑音増幅器１２との接続および非接続を切り替える。
【００２６】
上記構成によれば、整合回路２１および整合回路２２は、電力増幅器１１と送受信端子１４１とを結ぶ信号経路に接続され、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを最適化するための出力整合回路を構成している。
【００２７】
高周波回路１が備える上記構成要素のうち、電力増幅器１１、低雑音増幅器１２、スイッチ１３および１４、送受信端子１４１、送信端子１１０、受信端子１２０、ならびに端子１２１、１３１、１３２および１４２は、半導体ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１０に形成されている。言い換えると、電力増幅器１１、低雑音増幅器１２、スイッチ１３および１４、送受信端子１４１、送信端子１１０、受信端子１２０、ならびに端子１２１、１３１、１３２および１４２は、同一のＩＣ基板に形成されており、１チップ化されている。なお、送受信端子１４１、送信端子１１０、受信端子１２０、ならびに端子１２１、１３１、１３２および１４２は、半導体ＩＣ１０の外部に形成されていてもよい。
【００２８】
半導体ＩＣ１０は、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）で構成されている。具体的には、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）プロセスにより構成されている。これにより、半導体ＩＣ１０を安価に製造することが可能となる。なお、半導体ＩＣ１０は、ＧａＡｓ、ＳｉＧｅおよびＧａＮの少なくともいずれかで構成されていてもよい。これにより、高品質な増幅性能および雑音性能を有する高周波信号を出力することが可能となる。
【００２９】
半導体ＩＣ１０は、さらに、ディジタル制御回路を備えていてもよい。この場合、ＲＦＩＣ３の制御部とスイッチ１３および１４とは、ディジタル制御回路を介して制御配線で接続される。これにより、ディジタル制御回路は、スイッチ１３および１４の接続を切り替えるためのディジタル制御信号を、制御配線を経由してスイッチ１３および１４へ供給する。
【００３０】
一方、高周波回路１が備える上記構成要素のうち、整合回路２１および２２は、半導体ＩＣ１０の外部に形成されている。なお、整合回路２１を構成する受動素子の一部および整合回路２２を構成する受動素子の一部は、半導体ＩＣ１０に形成されていてもよく、少なくとも整合回路２１を構成する第１受動素子および整合回路２２を構成する第２受動素子が、半導体ＩＣ１０の外部に形成されていればよい。
【００３１】
上記構成によれば、送信端子１１０から端子１４２までの送信経路において、スイッチ１３を導通状態とすることで当該送信経路に整合回路２１および２２が付加され、スイッチ１３を非導通状態とすることで当該送信経路に整合回路２１および２２のうち整合回路２１のみが付加される。つまり、１つのスイッチ１３の切り替えにより、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンス（電力増幅器１１の出力端子から端子１４２側を見たインピーダンス）を２種類の最適値に設定できる。また、電力増幅器１１、低雑音増幅器１２、スイッチ１３および１４が、半導体ＩＣ１０で１チップ化されているので、高周波回路１を小型化できる。一方、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンス値に大きく影響する整合回路２１の第１受動素子および整合回路２２の第２受動素子は、半導体ＩＣ１０の外部に配置されるので、第１受動素子および第２受動素子の回路定数を調整する自由度が高くなる。よって、周波数帯が近接するような２種類の高周波信号のそれぞれに対して、高精度にインピーダンス整合をとることが可能な小型の高周波回路１および通信装置５を提供することが可能となる。
【００３２】
また、本実施の形態に係る高周波回路１では、電力増幅器１１およびスイッチ１３の送信回路素子に加えて、低雑音増幅器１２およびスイッチ１４の受信回路素子も半導体ＩＣ１０に形成されているので、送信機能および受信機能の双方を備えた高周波回路を効果的に小型化できる。
【００３３】
なお、本実施の形態に係る高周波回路１は、高周波信号の送信機能および受信機能のうち送信機能のみを有していてもよい。この場合には、低雑音増幅器１２、スイッチ１４、受信端子１２０および送受信端子１４１は不要であり、送受信端子１４１に代わって端子１４２がアンテナ２と接続される。
【００３４】
［１．２  異なる通信モード送信に対応したインピーダンス整合］
本実施の形態に係る高周波回路１および通信装置５において、異なる通信モードの高周波信号を低損失で送信することが可能である。ここで、通信モードには、例えば、通信規格、および、アプリケーションなどが含まれる。
【００３５】
具体的には、本実施の形態に係る高周波回路１において、第１通信モードの高周波信号を送受信端子１４１から送信する場合、スイッチ１３は、整合回路２１と整合回路２２とを接続する。一方、第２通信モードの高周波信号を送受信端子１４１から送信する場合、整合回路２１と整合回路２２とを非接続とする。
【００３６】
ここで、第１通信モードとしては、例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）が適用され、第２通信モードとしては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）が適用される。ＷｉＦｉの有する複数の使用周波数帯のうち相対的に低い周波数帯域は、２．４ＧＨｚ帯であり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの使用周波数帯も、２．４ＧＨｚ帯である。つまり、ＷｉＦｉおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの使用周波数帯は、ほぼ同じである。
【００３７】
無線通信用の高周波回路で広く用いられる電力増幅器は、適用される通信モードによって要求仕様が異なる。適用される通信モードのうち、ＷｉＦｉおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈは、上述したようにほぼ同じ使用周波数帯であるため、高周波回路は、１つの電力増幅器を共有するという回路構成を有することとなる。
【００３８】
ここで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの主要な性能パラメータであるＡｄｊａｃｅｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｐｏｗｅｒ（以降ではＡＣＰと記す）に最適な電力増幅器の出力負荷インピーダンス値と、ＷｉＦｉの主要な性能パラメータであるＥｒｒｏｒ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ（以降ではＥＶＭと記す）に最適な電力増幅器の出力負荷インピーダンス値とは異なる。具体的には、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＡＣＰ性能を向上させるため電力増幅器の出力負荷インピーダンスの最適値は、ＷｉＦｉのＥＶＭ性能を向上させるため電力増幅器の出力負荷インピーダンスの最適値よりも高インピーダンスとなる。
【００３９】
このため、電力増幅器の後段に配置される出力整合回路を構成するインダクタおよびキャパシタなどの受動素子の回路定数が固定の場合には、ほぼ同じ使用周波数帯の上記２種類の高周波信号に対して高精度に異なる出力負荷インピーダンス値に調整することはできない。ここで、出力整合回路を可変とするために、上記のような受動素子に加えて、スイッチなどの切り換え手段を追加すると、高周波回路が大型化してしまう。また、小型化すべく電力増幅器、受動素子およびスイッチを１チップ化すると、受動素子は集積性が低いため、１チップ化するとかえってチップ面積が増大する。さらには、受動素子をチップに内蔵させると、当該受動素子の回路定数が固定されて出力整合回路の特性チューニングができないため、高精度な出力負荷インピーダンスの調整が困難となる。
【００４０】
図２Ａは、実施の形態１に係る高周波回路１においてＷｉＦｉの送信信号を伝送する場合の回路状態図である。また、図３Ａは、実施の形態１に係る高周波回路１においてＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送信信号を伝送する場合の回路状態図である。なお、図２Ａおよび図３Ａに示された高周波回路１には、整合回路２１および２２の具体的な回路構成が例示されている。さらに、図２Ａおよび図３Ａに示された高周波回路１には、図１に示された高周波回路１と比較して、さらに、フィルタ３１および整合回路２３が付加されている。つまり、本実施の形態に係る高周波回路１は、半導体ＩＣ１０、整合回路２１および２２に加えて、さらに、フィルタ３１および整合回路２３を備えてもよい。
【００４１】
フィルタ３１は、整合回路２１と送受信端子１４１との間に配置され、例えば、ＷｉＦｉおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの使用周波数帯を通過帯域としている。
【００４２】
整合回路２３は、第２共通整合回路の一例であり、送受信端子１４１とアンテナ２との間に接続されている。
【００４３】
整合回路２１は、インダクタ５１および５２と、キャパシタ５３と、を含む。インダクタ５１は、端子１２１とフィルタ３１とを結ぶ送信経路上のノードと電源との間に接続されている。キャパシタ５３は、上記送信経路上のノードとグランドとの間に接続されている。インダクタ５２は、上記送信経路上に直列に配置されている。
【００４４】
整合回路２２は、キャパシタ５４を含む。キャパシタ５４は、端子１３２とグランドとの間に接続されている。
【００４５】
整合回路２３は、キャパシタ５５と、インダクタ５６と、を含む。キャパシタ５５およびインダクタ５６は、送受信端子１４１とアンテナ２との間に直列接続されている。
【００４６】
上記回路構成において、高周波回路１がＷｉＦｉモードである場合には、図２Ａに示すように、スイッチ１３を導通状態（ＯＮ）とし、スイッチ１４の共通端子１４ａと選択端子１４ｂとを導通状態（ＯＮ）とする。これにより、電力増幅器１１と送受信端子１４１とを結ぶ送信経路に整合回路２１および２２が付加される。
【００４７】
図２Ｂは、実施の形態１に係る高周波回路１においてＷｉＦｉの送信信号を伝送する場合の電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを表すスミスチャートである。同図に示すように、ＷｉＦｉの使用周波数帯のほぼ中心周波数（２．４４ＧＨｚ）における電力増幅器１１の出力負荷インピーダンス（端子１２１から送受信端子１４１側を見た場合の２．４４ＧＨｚにおけるインピーダンス、図２Ｂの黒丸）は、ほぼ実軸上の低インピーダンス寄りに位置している。
【００４８】
一方、高周波回路１がＢｌｕｅｔｏｏｔｈモードである場合には、図３Ａに示すように、スイッチ１３を非導通状態（ＯＦＦ）とし、スイッチ１４の共通端子１４ａと選択端子１４ｂとを導通状態（ＯＮ）とする。これにより、電力増幅器１１と送受信端子１４１とを結ぶ送信経路には、整合回路２１および２２のうち整合回路２１のみが付加される。
【００４９】
図３Ｂは、実施の形態１に係る高周波回路１においてＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送信信号を伝送する場合の電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを表すスミスチャートである。同図に示すように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの使用周波数帯のほぼ中心周波数（２．４４ＧＨｚ）における電力増幅器１１の出力負荷インピーダンス（端子１２１から送受信端子１４１側を見た場合の２．４４ＧＨｚにおけるインピーダンス、図３Ｂの黒丸）は、ほぼ実軸上であって、ＷｉＦｉモードにおける電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスよりも高インピーダンス寄りにシフトしている。
【００５０】
つまり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモードでは、スイッチ１３は非導通状態（ＯＦＦ）となり半導体ＩＣ１０の外部に配置されたキャパシタ５４は電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスには影響しない。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモードでの電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスは、整合回路２１および２２のうちの整合回路２１のみを用いて調整される。一方、ＷｉＦｉモードでは、スイッチ１３は導通状態（ＯＮ）となりキャパシタ５４が送信経路に接続された状態となる。このため、ＷｉＦｉモードにおける電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスは、整合回路２１および２２の双方を用いて調整され、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモードの場合と比較して低インピーダンス側に移動する。
【００５１】
上記回路構成によれば、１つのスイッチ１３の切り替えにより、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを、ＷｉＦｉモードの最適値とＢｌｕｅｔｏｏｔｈモードの最適値とに設定できる。このとき、電力増幅器１１、低雑音増幅器１２、スイッチ１３および１４が、半導体ＩＣ１０で１チップ化されているので、高周波回路１を小型化できる。一方、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンス値に大きく影響する整合回路２１の受動素子（インダクタ５１、５２およびキャパシタ５３）および整合回路２２の受動素子（キャパシタ５４）は、半導体ＩＣ１０の外部に配置されるので、高周波回路１に適用される通信モードに応じて、これらの受動素子を載せ替えることが可能となり、回路定数を調整する自由度が高くなる。よって、周波数帯が近接するＷｉＦｉおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような２種類の通信モードのそれぞれに対して、高精度にインピーダンス整合をとることが可能な小型の高周波回路１および通信装置５を提供することが可能となる。
【００５２】
なお、整合回路２１および２２の具体的回路構成は、上記回路構成に限定されない。例えば、整合回路２２のキャパシタ５４をインダクタに置き換えることで、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスの高低を逆にすることが可能となる。この場合には、スイッチ１３を非導通状態（ＯＦＦ）とすることで、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを、ほぼ実軸上の低インピーダンス寄りに位置させ、スイッチ１３を導通状態（ＯＮ）とすることで、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを、相対的に高インピーダンス寄りに位置させることができる。よって、この場合には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモードである場合にはスイッチ１３を導通状態（ＯＮ）とし、ＷｉＦｉモードである場合にはスイッチ１３を非導通状態（ＯＦＦ）とすればよい。つまり、第１通信モードとしては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈが適用され、第２通信モードとしてはＷｉＦｉが適用されてもよい。
【００５３】
［１．３  効果等］
以上のように、本実施の形態によれば、高周波回路１は、送信端子１１０および送受信端子１４１と、送信端子１１０から入力された高周波信号を増幅して送受信端子１４１に向けて出力する電力増幅器１１と、電力増幅器１１と送受信端子１４１とを結ぶ信号経路に配置され、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを最適化するための出力整合回路と、を備え、出力整合回路は、電力増幅器１１の出力端子に接続され、第１受動素子を有する整合回路２１と、第２受動素子を有する整合回路２２と、整合回路２１と整合回路２２との接続および非接続を切り替えるスイッチ１３と、を有し、電力増幅器１１とスイッチ１３とは、１つの半導体ＩＣ１０に形成されており、第１受動素子および第２受動素子は、半導体ＩＣ１０の外部に形成されている。
【００５４】
これにより、周波数帯が近接または重複するような２種類の高周波信号のそれぞれに対して、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスの最適値を異ならせて高精度にインピーダンス整合をとることが可能な小型の高周波回路１を提供することができる。
【００５５】
また、本実施の形態によれば、スイッチ１３は、第１通信モードの高周波信号を送受信端子１４１から送信する場合、整合回路２１と整合回路２２とを接続し、第２通信モードの高周波信号を送受信端子１４１から送信する場合、整合回路２１と整合回路２２とを非接続としてもよい。
【００５６】
これにより、１つのスイッチ１３の切り替えにより、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを２種類の最適値に設定できる。よって、小型の高周波回路１を提供できる。
【００５７】
また、本実施の形態によれば、第１通信モードは、ＷｉＦｉであり、第２通信モードは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈであってもよい。
【００５８】
これにより、ＡＣＰが重要な性能パラメータであるＢｌｕｅｔｏｏｔｈモードと、ＥＶＭが重要な性能パラメータであるＷｉＦｉモードとの切り替えに応じて、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンス値を可変することができる。
【００５９】
また、本実施の形態によれば、高周波回路１は、さらに、受信端子１２０と、受信端子１２０に接続され、送受信端子１４１から入力された高周波信号を増幅して受信端子１２０に出力する低雑音増幅器１２と、送受信端子１４１と低雑音増幅器１２との接続および非接続を切り替えるスイッチ１４と、を備え、低雑音増幅器１２およびスイッチ１４は、半導体ＩＣ１０に形成されていてもよい。
【００６０】
これにより、最適なインピーダンス調整とともに送受信の切り替えが可能となる。
【００６１】
また、本実施の形態によれば、高周波回路１は、さらに、整合回路２１と送受信端子１４１との間に配置されたフィルタ３１を備えてもよい。
【００６２】
これにより、電力増幅器１１から出力された高周波信号のノイズを低減でき、またフィルタ３１を、電力増幅器１１と送受信端子１４１との間に配置されたインピーダンス整合回路として適用できる。
【００６３】
また、本実施の形態によれば、通信装置５は、アンテナ２で送受信される高周波信号を処理するＲＦＩＣ３と、アンテナ２とＲＦＩＣ３との間で高周波信号を伝送する高周波回路１と、を備える。
【００６４】
これにより、周波数帯が近接または重複するような２種類の高周波信号のそれぞれに対して、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスの最適値を異ならせて高精度にインピーダンス整合をとることが可能な小型の通信装置５を提供することができる。
【００６５】
（実施の形態２）
本実施の形態に係る高周波回路１Ａは、実施の形態１における高周波回路１と比較して、第１共通整合回路、選択整合回路およびスイッチ回路の接続構成が異なる。
【００６６】
［２．１  高周波回路１Ａおよび通信装置５Ａの回路構成］
図４は、実施の形態２に係る高周波回路１Ａおよび通信装置５Ａの回路ブロック図である。同図に示すように、通信装置５Ａは、高周波回路１Ａと、アンテナ２と、ＲＦＩＣ３と、ＢＢＩＣ４と、を備える。高周波回路１Ａは、例えば、マルチモード／マルチバンド対応の携帯電話のフロントエンド部に配置される。本実施の形態に係る通信装置５Ａは、実施の形態１に係る通信装置５と比較して、高周波回路１Ａの回路構成が異なる。以下、本実施の形態に係る通信装置５Ａについて、高周波回路１Ａの構成を中心に説明する。
【００６７】
高周波回路１Ａは、電力増幅器１１と、低雑音増幅器１２と、スイッチ１３および１５と、送受信端子１４１と、送信端子１１０と、受信端子１２０と、外部接続端子１３０と、端子１２１、１３１、１３２および１４２と、整合回路２４、２５および２６と、を備える。本実施の形態に係る高周波回路１Ａは、実施の形態１に係る高周波回路１と比較して、スイッチ１５、整合回路２４、２５および２６の構成が異なる。以下、本実施の形態に係る高周波回路１Ａについて、実施の形態１に係る高周波回路１と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【００６８】
低雑音増幅器１２は、第２増幅器の一例であり、送受信端子１４１から入力された高周波信号を増幅して受信端子１２０に出力する。具体的には、低雑音増幅器１２の入力端子がスイッチ１５に接続され、低雑音増幅器１２の出力端子が受信端子１２０に接続されている。
【００６９】
スイッチ１５は、第４スイッチ回路の一例であり、共通端子１５ａ、選択端子１５ｂ（第２選択端子）、選択端子１５ｃ（第１選択端子）および選択端子１５ｄ（第３選択端子）を有し、共通端子１５ａと選択端子１５ｂとの接続、共通端子１５ａと選択端子１５ｃとの接続、および共通端子１５ａと選択端子１５ｃとの接続を切り替える。スイッチ１５は、例えば、単極多投型のスイッチ回路である。共通端子１５ａは送受信端子１４１に接続され、選択端子１５ｂは端子１４２を経由して整合回路２５に接続され、選択端子１５ｃは端子１３１を経由して整合回路２４に接続され、選択端子１５ｄは低雑音増幅器１２の入力端子に接続されている。
【００７０】
整合回路２４は、第１共通整合回路の一例であり、第１受動素子を有する。第１受動素子は、例えば、インダクタおよびキャパシタの少なくともいずれかである。整合回路２４の一端は、端子１２１を経由して電力増幅器１１の出力端子に接続されている。また、整合回路２４の他端は、端子１３１を経由してスイッチ１３の端子１３ａに接続されており、また、端子１３１を経由してスイッチ１５の選択端子１５ｃに接続されている。
【００７１】
整合回路２５は、選択整合回路の一例であり、第２受動素子を有する。第２受動素子は、例えば、インダクタおよびキャパシタの少なくともいずれかである。整合回路２５の一端は、端子１３２を経由してスイッチ１３の端子１３ｂに接続されている。整合回路２５の他端は、端子１４２を経由してスイッチ１５の選択端子１５ｂに接続されている。
【００７２】
整合回路２６は、第２共通整合回路の一例であり、端子１４１と外部接続端子１３０との間に接続されている。
【００７３】
スイッチ１３および１５、整合回路２４および２５の接続関係により、スイッチ１３が導通状態である場合、整合回路２５は整合回路２４と接続される。つまり、スイッチ１３は、整合回路２４と整合回路２５との接続および非接続を切り替える。また、スイッチ１５の共通端子１５ａと選択端子１５ｂとが導通状態である場合、整合回路２５は送受信端子１４１と接続される。また、スイッチ１５の共通端子１５ａと選択端子１５ｃとが導通状態である場合、整合回路２４は送受信端子１４１と接続される。また、スイッチ１５の共通端子１５ａと選択端子１５ｄとが導通状態である場合、低雑音増幅器１２は送受信端子１４１と接続される。つまり、スイッチ１５は、送受信端子１４１と整合回路２４との接続、送受信端子１４１と整合回路２５との接続、および、低雑音増幅器１２と送受信端子１４１との接続を切り替える。
【００７４】
なお、スイッチ１５は、２つのスイッチ回路（第２スイッチ回路および第３スイッチ回路）で構成されていてもよい。具体的には、第２スイッチ回路は、スイッチ１５の共通端子１５ａ、選択端子１５ｂおよび１５ｃを有し、送受信端子１４１と整合回路２４との接続、および、送受信端子１４１と整合回路２５との接続、を切り替える。また、第３スイッチ回路は、スイッチ１５の共通端子１５ａ選択端子１５ｄを有し、低雑音増幅器１２と送受信端子１４１との接続を切り替える。
【００７５】
上記構成によれば、整合回路２４と整合回路２５とは、電力増幅器１１と送受信端子１４１とを結ぶ信号経路に配置され、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを最適化するための出力整合回路を構成している。
【００７６】
高周波回路１Ａが備える上記構成要素のうち、電力増幅器１１、低雑音増幅器１２、スイッチ１３および１５、送受信端子１４１、送信端子１１０、受信端子１２０、ならびに端子１２１、１３１、１３２および１４２は、半導体ＩＣ１０Ａに形成されている。言い換えると、電力増幅器１１、低雑音増幅器１２、スイッチ１３および１５、送受信端子１４１、送信端子１１０、受信端子１２０、ならびに端子１２１、１３１、１３２および１４２は、同一のＩＣ基板に形成されており、１チップ化されている。なお、送受信端子１４１、送信端子１１０、受信端子１２０、ならびに端子１２１、１３１、１３２および１４２は、半導体ＩＣ１０Ａの外部に形成されていてもよい。
【００７７】
一方、高周波回路１Ａが備える上記構成要素のうち、整合回路２４、２５および２６は、半導体ＩＣ１０Ａの外部に形成されている。なお、整合回路２４を構成する受動素子の一部および整合回路２５を構成する受動素子の一部は、半導体ＩＣ１０Ａに形成されていてもよく、少なくとも整合回路２４を構成する第１受動素子および整合回路２５を構成する第２受動素子が、半導体ＩＣ１０Ａの外部に形成されていればよい。
【００７８】
上記構成によれば、送信端子１１０から送受信端子１４１までの送信経路において、スイッチ１３を導通状態とし、スイッチ１５の共通端子１５ａと選択端子１５ｂとを導通状態とすることで当該送信経路に整合回路２４および２５が付加される。また、スイッチ１３を非導通状態とし、スイッチ１５の共通端子１５ａと選択端子１５ｃとを導通状態とすることで当該送信経路に整合回路２４および２５のうち整合回路２４のみが付加される。つまり、スイッチ１３および１５の切り替えにより、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンス（電力増幅器１１の出力端子から端子１４２側を見たインピーダンス）を２種類の最適値に設定できる。また、電力増幅器１１、低雑音増幅器１２、スイッチ１３および１５が、半導体ＩＣ１０Ａで１チップ化されているので、高周波回路１Ａを小型化できる。一方、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンス値に大きく影響する整合回路２４の第１受動素子および整合回路２５の第２受動素子は、半導体ＩＣ１０Ａの外部に配置されるので、第１受動素子および第２受動素子の回路定数を調整する自由度が高くなる。よって、周波数帯が近接するような２種類の高周波信号のそれぞれに対して、高精度にインピーダンス整合をとることが可能な小型の高周波回路１Ａおよび通信装置５Ａを提供することが可能となる。
【００７９】
また、本実施の形態に係る高周波回路１Ａでは、電力増幅器１１、スイッチ１３および１５（の共通端子１５ａ、選択端子１５ｂおよび１５ｃ）の送信回路素子に加えて、低雑音増幅器１２およびスイッチ１５（の共通端子１５ａおよび選択端子１５ｄ）の受信回路素子も半導体ＩＣ１０Ａに形成されているので、送信機能および受信機能の双方を備えた高周波回路を効果的に小型化できる。
【００８０】
なお、本実施の形態に係る高周波回路１Ａは、高周波信号の送信機能および受信機能のうち送信機能のみを有していてもよい。この場合には、低雑音増幅器１２、スイッチ１５（の共通端子１５ａおよび選択端子１５ｄ）、および受信端子１２０は不要である。
【００８１】
［２．２  異なる通信モード送信に対応したインピーダンス整合］
本実施の形態に係る高周波回路１Ａおよび通信装置５Ａにおいて、異なる通信モードの高周波信号を低損失で送信することが可能である。具体的には、本実施の形態に係る高周波回路１Ａにおいて、第１通信モードの高周波信号を送受信端子１４１から送信する場合、スイッチ１３は整合回路２４と整合回路２５とを接続し、スイッチ１５は整合回路２５と送受信端子１４１とを接続する。一方、第２通信モードの高周波信号を送受信端子１４１から送信する場合、スイッチ１３は整合回路２４と整合回路２５とを非接続とし、スイッチ１５は整合回路２４と送受信端子１４１とを接続する。
【００８２】
ここで、第１通信モードとしては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈが適用され、第２通信モードとしては、ＷｉＦｉが適用される。
【００８３】
図５Ａは、実施の形態２に係る高周波回路１ＡにおいてＷｉＦｉの送信信号を伝送する場合の回路状態図である。また、図６Ａは、実施の形態２に係る高周波回路１ＡにおいてＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送信信号を伝送する場合の回路状態図である。なお、図５Ａおよび図６Ａに示された高周波回路１Ａには、整合回路２４、２５および２６の具体的な回路構成が例示されている。さらに、図５Ａおよび図６Ａに示された高周波回路１Ａには、図４に示された高周波回路１Ａと比較して、さらに、フィルタ４１が付加されている。つまり、本実施の形態に係る高周波回路１Ａは、半導体ＩＣ１０Ａ、整合回路２４、２５および２６に加えて、さらに、フィルタ４１を備えてもよい。
【００８４】
フィルタ４１は、整合回路２４と端子１３２との間に配置され、例えば、ＷｉＦｉおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの使用周波数帯を通過帯域としている。
【００８５】
整合回路２６は、第２共通整合回路の一例であり、送受信端子１４１と外部接続端子１３０との間に接続されている。
【００８６】
整合回路２４は、インダクタ６１と、キャパシタ６２と、を含む。インダクタ６１は、端子１２１とフィルタ４１とを結ぶ送信経路上のノードと電源との間に接続されている。キャパシタ６２は、上記送信経路上のノードとグランドとの間に接続されている。
【００８７】
整合回路２５は、インダクタ６３および６４を含む。インダクタ６３は、端子１３２と端子１４２とを結ぶ送信経路上に直列配置され、インダクタ６４は、上記送信経路上のノードとグランドとの間に接続されている。
【００８８】
整合回路２６は、キャパシタ６５と、インダクタ６６と、を含む。キャパシタ６５およびインダクタ６６は、送受信端子１４１とアンテナ２との間に直列接続されている。
【００８９】
上記回路構成において、高周波回路１ＡがＷｉＦｉモードである場合には、図５Ａに示すように、スイッチ１３を非導通状態（ＯＦＦ）とし、スイッチ１５の共通端子１５ａと選択端子１５ｃとを導通状態（ＯＮ）とする。これにより、電力増幅器１１と送受信端子１４１とを結ぶ送信経路に整合回路２４および２５のうちの整合回路２４のみが付加される。
【００９０】
図５Ｂは、実施の形態２に係る高周波回路１ＡにおいてＷｉＦｉの送信信号を伝送する場合の電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを表すスミスチャートである。同図に示すように、ＷｉＦｉの使用周波数帯のほぼ中心周波数（２．４４ＧＨｚ）における電力増幅器１１の出力負荷インピーダンス（端子１２１から送受信端子１４１側を見た場合の２．４４ＧＨｚにおけるインピーダンス、図５Ｂの黒丸）は、ほぼ実軸上の低インピーダンス寄りに位置している。
【００９１】
一方、高周波回路１ＡがＢｌｕｅｔｏｏｔｈモードである場合には、図６Ａに示すように、スイッチ１３を導通状態（ＯＮ）とし、スイッチ１５の共通端子１５ａと選択端子１５ｂとを導通状態（ＯＮ）とする。これにより、電力増幅器１１と送受信端子１４１とを結ぶ送信経路には、整合回路２４および２５が付加される。
【００９２】
図６Ｂは、実施の形態２に係る高周波回路１ＡにおいてＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送信信号を伝送する場合の電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを表すスミスチャートである。同図に示すように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの使用周波数帯のほぼ中心周波数（２．４４ＧＨｚ）における電力増幅器１１の出力負荷インピーダンス（端子１２１から送受信端子１４１側を見た場合の２．４４ＧＨｚにおけるインピーダンス、図６Ｂの黒丸）は、ほぼ実軸上であって、ＷｉＦｉモードにおける電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスよりも高インピーダンス寄りにシフトしている。
【００９３】
つまり、ＷｉＦｉモードでは、スイッチ１３は非導通状態（ＯＦＦ）となり半導体ＩＣ１０Ａの外部に配置されたインダクタ６３および６４は電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスには影響しない。ＷｉＦｉモードＢｌｕｅｔｏｏｔｈモードでの電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスは、整合回路２４および２５のうちの整合回路２４のみを用いて調整される。一方、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモードでは、スイッチ１３は導通状態（ＯＮ）となり、かつ、スイッチ１５の共通端子１５ａと選択端子１５ｂとが導通状態（ＯＮ）となり、インダクタ６３および６４が送信経路に接続された状態となる。このため、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモードにおける電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスは、整合回路２４および２５の双方を用いて調整され、ＷｉＦｉモードの場合と比較して低インピーダンスが側に移動する。
【００９４】
上記回路構成によれば、スイッチ１３および１５の切り替えにより、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを、ＷｉＦｉモードの最適値とＢｌｕｅｔｏｏｔｈモードの最適値とに設定できる。このとき、電力増幅器１１、低雑音増幅器１２、スイッチ１３および１５が、半導体ＩＣ１０Ａで１チップ化されているので、高周波回路１Ａを小型化できる。一方、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンス値に大きく影響する整合回路２４の受動素子（インダクタ６１およびキャパシタ６２）および整合回路２５の受動素子（インダクタ６３および６４）は、半導体ＩＣ１０Ａの外部に配置されるので、高周波回路１Ａに適用される通信モードに応じて、これらの受動素子を載せ替えることが可能となり、回路定数を調整する自由度が高くなる。よって、周波数帯が近接するＷｉＦｉおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような２種類の通信モードのそれぞれに対して、高精度にインピーダンス整合をとることが可能な小型の高周波回路１Ａおよび通信装置５Ａを提供することが可能となる。
【００９５】
なお、整合回路２４および２５の具体的回路構成は、上記回路構成に限定されない。例えば、整合回路２５のインダクタ６３および６５の少なくとも一方をキャパシタに置き換えることで、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスの高低を逆にすることが可能となる。この場合には、スイッチ１３を導通状態（ＯＮ）とし、かつ、共通端子１５ａと選択端子１５ｂとを導通状態（ＯＮ）とすることで、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを、ほぼ実軸上の低インピーダンス寄りに位置させることができる。また、スイッチ１３を非導通状態（ＯＦＦ）とし、かつ、共通端子１５ａと選択端子１５ｃとを導通状態（ＯＮ）とすることで、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを、相対的に高インピーダンス寄りに位置させることができる。よって、この場合には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモードである場合にはスイッチ１３を非導通状態（ＯＦＦ）とし、ＷｉＦｉモードである場合にはスイッチ１３を導通状態（ＯＮ）とすればよい。つまり、第１通信モードとしては、ＷｉＦｉが適用され、第２通信モードとしてはＢｌｕｅｔｏｏｔｈが適用されてもよい。
【００９６】
［２．３  変形例に係る高周波回路１Ｂおよび通信装置５Ｂ］
図７は、実施の形態２の変形例に係る高周波回路１Ｂおよび通信装置５Ｂの回路ブロック図である。同図に示すように、通信装置５Ｂは、高周波回路１Ｂと、アンテナ２と、ＲＦＩＣ３と、ＢＢＩＣ４と、を備える。本変形例に係る通信装置５Ｂは、実施の形態２に係る通信装置５Ａと比較して、高周波回路１Ｂの回路構成が異なる。以下、本変形例に係る通信装置５Ｂについて、高周波回路１Ｂの構成を中心に説明する。
【００９７】
高周波回路１Ｂは、電力増幅器１１と、低雑音増幅器１２と、スイッチ１３、１５および１６と、減衰器１７と、送受信端子１４１と、送信端子１１０と、受信端子１２０と、外部接続端子１３０と、端子１２１、１３１、１３２および１４２と、整合回路２４、２５および２６と、を備える。本変形例に係る高周波回路１Ｂは、実施の形態２に係る高周波回路１Ａと比較して、スイッチ１６および減衰器１７が付加されている点が異なる。以下、本変形例に係る高周波回路１Ｂについて、実施の形態２に係る高周波回路１Ａと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【００９８】
減衰器１７は、送信端子１１０と電力増幅器１１との間に接続されている。スイッチ１６は、減衰器１７と並列接続されている。この構成により、スイッチ１６が非導通状態の場合、送信端子１１０から入力された高周波信号は、減衰器１７を通過して電力増幅器１１へ入力される。一方、スイッチ１６が導通状態の場合、上記高周波信号は減衰器１７を通過せずに、電力増幅器１１へ直接入力される。つまり、減衰器１７とスイッチ１６とが並列接続された回路は、スイッチ１６の導通および非導通により高周波信号の減衰状態を変える可変減衰回路を構成している。なお、送信端子１１０と電力増幅器１１との間に配置される可変減衰回路は、減衰器１７とスイッチ１６との並列回路で構成されていなくてもよく、減衰量（抵抗値）が可変する可変減衰素子で構成されていてもよい。さらに、上記可変減衰回路の代わりに、電力増幅器１１自体が利得を可変できる構成を有していてもよい。
【００９９】
ＷｉＦｉモードとＢｌｕｅｔｏｏｔｈモードとでは、電力増幅器１１から出力される高周波信号の出力電力値の要求値が異なる。
【０１００】
上記構成によれば、ＷｉＦｉモードとＢｌｕｅｔｏｏｔｈモードとで電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを変化させるとともに、スイッチ１６の導通および非導通を切り替えることで、ＷｉＦｉモードとＢｌｕｅｔｏｏｔｈモードとで、電力増幅器１１の出力電力値を変化させることができる。
【０１０１】
なお、減衰器１７およびスイッチ１６は、電力増幅器１１、低雑音増幅器１２、スイッチ１３および１５、送受信端子１４１、送信端子１１０、受信端子１２０、ならびに端子１２１、１３１、１３２および１４２とともに、半導体ＩＣ１０Ｂに形成されていてもよい。
【０１０２】
［２．４  効果等］
以上のように、本実施の形態によれば、高周波回路１Ａは、送信端子１１０および送受信端子１４１と、送信端子１１０から入力された高周波信号を増幅して送受信端子１４１に向けて出力する電力増幅器１１と、電力増幅器１１と送受信端子１４１とを結ぶ信号経路に配置され、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを最適化するための出力整合回路と、を備え、出力整合回路は、電力増幅器１１の出力端子に接続され、第１受動素子を有する整合回路２４と、第２受動素子を有する整合回路２５と、整合回路２４と整合回路２５との接続および非接続を切り替えるスイッチ１３と、を有し、電力増幅器１１とスイッチ１３とは、１つの半導体ＩＣ１０に形成されており、第１受動素子および第２受動素子は、半導体ＩＣ１０の外部に形成されている。
【０１０３】
これにより、周波数帯が近接または重複するような２種類の高周波信号のそれぞれに対して、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスの最適値を異ならせて高精度にインピーダンス整合をとることが可能な小型の高周波回路１Ａを提供することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態によれば、スイッチ１３は、第１通信モードの高周波信号を送受信端子１４１から送信する場合、整合回路２４と整合回路２５とを接続し、第２通信モードの高周波信号を送受信端子１４１から送信する場合、整合回路２４と整合回路２５とを非接続としてもよい。
【０１０５】
これにより、スイッチ１３の切り替えにより、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを２種類の最適値に設定できる。よって、小型の高周波回路１Ａを提供できる。
【０１０６】
また、本実施の形態によれば、高周波回路１Ａは、さらに、送受信端子と整合回路２４との接続、および、送受信端子１４１と整合回路２５との接続、を切り替えるスイッチ１５（共通端子１５ａ、選択端子１５ｂおよび１５ｃ）を備え、スイッチ１５は、半導体ＩＣ１０に形成されていてもよい。
【０１０７】
これにより、小型でインピーダンスの調整がし易いマルチモード対応の高周波回路１Ａを提供できる。
【０１０８】
また、本実施の形態によれば、スイッチ１５は、第１通信モードの高周波信号を送受信端子１４１から送信する場合、整合回路２５と送受信端子１４１とを接続し、第２通信モードの高周波信号を送受信端子１４１から送信する場合、整合回路２４と送受信端子１４１とを接続してもよい。
【０１０９】
これにより、スイッチ１５の切り替えにより、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを２種類の最適値に設定できる。よって、小型の高周波回路１Ａを提供できる。
【０１１０】
また、本実施の形態によれば、第１通信モードは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈであり、第２通信モードは、ＷｉＦｉであってもよい。
【０１１１】
これにより、ＡＣＰが重要な性能パラメータであるＢｌｕｅｔｏｏｔｈモードと、ＥＶＭが重要な性能パラメータであるＷｉＦｉモードとの切り替えに応じて、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンス値を可変することができる。
【０１１２】
また、本実施の形態によれば、高周波回路１Ａは、さらに、受信端子１２０と、受信端子１２０に接続され、送受信端子１４１から入力された高周波信号を増幅して受信端子１２０に出力する低雑音増幅器１２と、送受信端子１４１と低雑音増幅器１２との接続および非接続を切り替えるスイッチ１５（共通端子１５ａ、選択端子１５ｄ）と、を備え、低雑音増幅器１２およびスイッチ１５は、半導体ＩＣ１０に形成されていてもよい。
【０１１３】
これにより、最適なインピーダンス調整とともに送受信の切り替えが可能となる。
【０１１４】
また、本実施の形態によれば、高周波回路１Ａは、共通端子１５ａ、選択端子１５ｂ、１５ｃおよび１５ｄを有する単極多投型のスイッチ１５を備え、共通端子１５ａは送受信端子１４１に接続され、選択端子１５ｃは整合回路２４に接続され、選択端子１５ｂは整合回路２５に接続され、選択端子１５ｄは低雑音増幅器１２の入力端子に接続され、低雑音増幅器１２およびスイッチ１５は、半導体ＩＣ１０に形成されており、スイッチ１５は、送受信端子１４１と整合回路２４との接続、送受信端子１４１と整合回路２５とを接続、および、送受信端子１４１と低雑音増幅器１２との接続、を切り替えてもよい。
【０１１５】
これにより、電力増幅器１１を含む送信経路における整合回路２４および２５の接続状態を切り替えるスイッチと、低雑音増幅器１２を含む受信経路と上記送信経路とを切り替えるための送受信切り替え用スイッチとを、スイッチ１５として共用できる。つまり、半導体ＩＣ１０に形成された送受信切り替え用スイッチに、送信経路における整合状態を切り替える機能が追加されるので、整合状態を切り替えるための個別スイッチを削減できる。よって、より小型でインピーダンスの調整がし易く、かつ、送受信の切り替えが可能なマルチモード対応の高周波回路１Ａを提供できる。
【０１１６】
また、本実施の形態の変形例によれば、高周波回路１Ｂは、送信端子１１０と電力増幅器１１との間に接続された可変減衰回路（スイッチ１６および減衰器１７）を備えてもよい。
【０１１７】
これにより、異なる通信モード間で電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスを変化させるとともに、電力増幅器１１の出力電力値を変化させることができる。
【０１１８】
また、本実施の形態の変形例によれば、可変減衰回路は、半導体ＩＣ１０に形成されていてもよい。
【０１１９】
これにより、小型でインピーダンスの調整がし易いマルチモード対応の高周波回路１Ｂを提供できる。
【０１２０】
また、本実施の形態によれば、高周波回路１Ａは、さらに、整合回路２４と送受信端子１４１との間に配置されたフィルタ４１を備えてもよい。
【０１２１】
これにより、電力増幅器１１から出力された高周波信号のノイズを低減でき、またフィルタ４１を、電力増幅器１１と送受信端子１４１との間に配置されたインピーダンス整合回路として適用できる。
【０１２２】
また、本実施の形態によれば、高周波回路１Ａは、さらに、外部接続端子１３０と、送受信端子１４１と外部接続端子１３０との間に接続された整合回路２６と、を備えてもよい。
【０１２３】
これにより、高周波回路１Ａと外部接続端子１３０に接続される外部回路とのインピーダンス整合を調整できる。
【０１２４】
また、本実施の形態によれば、通信装置５Ａは、アンテナ２で送受信される高周波信号を処理するＲＦＩＣ３と、アンテナ２とＲＦＩＣ３との間で高周波信号を伝送する高周波回路１Ａと、を備える。
【０１２５】
これにより、周波数帯が近接または重複するような２種類の高周波信号のそれぞれに対して、電力増幅器１１の出力負荷インピーダンスの最適値を異ならせて高精度にインピーダンス整合をとることが可能な小型の通信装置５Ａを提供することができる。
【０１２６】
（その他の実施の形態など）
以上、実施の形態１および２に係る高周波回路および通信装置について、上記実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本発明の高周波回路および通信装置は、上記実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態および変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記実施の形態および変形例の高周波回路および通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【０１２７】
例えば、実施の形態２の変形例に係る可変減衰回路（スイッチ１６および減衰器１７）を、実施の形態１に係る高周波回路１の送信端子１１０と電力増幅器１１との間に配置してもよい。
【０１２８】
また、例えば、上記実施の形態および変形例に係る高周波回路および通信装置において、図面に開示された各回路素子および信号経路を接続する経路の間に別の回路素子および配線などが挿入されていてもよい。
【０１２９】
また、本発明に係る半導体ＩＣ１０は、集積回路であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現されてもよい。また、集積回路化の手法は、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、小型化が要求される高周波フロントエンド回路として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
【符号の説明】
【０１３１】
１、１Ａ、１Ｂ    高周波回路
２    アンテナ
３    ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）
４    ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）
５、５Ａ、５Ｂ    通信装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ    半導体ＩＣ
１１    電力増幅器
１２    低雑音増幅器
１３、１４、１５、１６    スイッチ
１３ａ、１３ｂ、１２１、１３１、１３２、１４２    端子
１４ａ、１５ａ    共通端子
１４ｂ、１４ｃ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ    選択端子
１７    減衰器
２１、２２、２３、２４、２５、２６    整合回路
３１、４１    フィルタ
５１、５２、５６、６１、６３、６４、６６    インダクタ
５３、５４、５５、６２、６５    キャパシタ
１１０    送信端子
１２０    受信端子
１３０    外部接続端子
１４１    送受信端子
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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