(57)【要約】【課題】スイッチ素子を挿入することによる挿入損失の増大を抑制することが可能な送受信モジュールを提供する。【解決手段】複数のデュプレクサが相互に異なるバンドで動作し、各々が送信フィルタと受信フィルタとを含む。パワーアンプが、複数の送信フィルタの通過帯域の信号を増幅して出力する。パワーアンプから出力された複数の送信フィルタの通過帯域の信号が伝送される送信用伝送線路が、複数の送信フィルタに接続されている。【選択図】図１
2020096313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に異なるバンドで動作し、各々が送信フィルタと受信フィルタとを含む複数のデュプレクサと、
前記複数の送信フィルタの通過帯域の信号を増幅して出力するパワーアンプと、
前記パワーアンプから出力された前記複数の送信フィルタの通過帯域の信号が伝送され、前記複数の送信フィルタに接続されている送信用伝送線路と
を有する送受信モジュール。
【請求項２】
前記送信用伝送線路は、前記複数の送信フィルタに対して共通に設けられた共通部分と、分岐点において前記共通部分から分岐し、前記複数の送信フィルタに対して個別に設けられた複数の個別部分とで構成されており、
前記共通部分から前記複数の送信フィルタを見たインピーダンスが前記送信用伝送線路の特性インピーダンスに整合しており、前記分岐点から前記複数の送信フィルタの各々を見たときのインピーダンスは、見ている送信フィルタの通過帯域において前記送信用伝送線路の特性インピーダンスに整合しており、他の送信フィルタの通過帯域においてハイインピーダンスである請求項１に記載の送受信モジュール。
【請求項３】
前記複数のデュプレクサは、各々が送信フィルタと受信フィルタとを含む２個のデュプレクサで構成されており、
前記複数の送信フィルタのうち一方の送信フィルタの入力インピーダンスは、自己の通過帯域において前記送信用伝送線路の特性インピーダンスより高く、前記送信用伝送線路の特性インピーダンスの１．２倍以下である請求項１または２に記載の送受信モジュール。
【請求項４】
前記複数の送信フィルタのうち他方の送信フィルタの入力インピーダンスも、自己の通過帯域において前記送信用伝送線路の特性インピーダンスより高く、前記送信用伝送線路の特性インピーダンスの１．２倍以下である請求項３に記載の送受信モジュール。
【請求項５】
前記送信用伝送線路に接続されたシャントインダクタをさらに有し、前記シャントインダクタは、前記複数の送信フィルタのうち一方の送信フィルタに入力される信号と他方の送信フィルタに入力される信号とが共通して伝送される箇所に接続されている請求項４に記載の送受信モジュール。
【請求項６】
前記複数の送信フィルタのうち他方の送信フィルタの入力インピーダンスは、自己の通過帯域において前記送信用伝送線路の特性インピーダンスより低く、前記送信用伝送線路の特性インピーダンスの０．８倍以上である請求項３に記載の送受信モジュール。
【請求項７】
前記送信用伝送線路に挿入されたシリーズインダクタをさらに有し、前記シリーズインダクタは、前記複数の送信フィルタのうち自己の通過帯域において前記送信用伝送線路の特性インピーダンスより高い入力インピーダンスを持つ送信フィルタに入力される信号は伝送されず、自己の通過帯域において前記送信用伝送線路の特性インピーダンスより低い入力インピーダンスを持つ送信フィルタに入力される信号が伝送される箇所に挿入されている請求項６に記載の送受信モジュール。
【請求項８】
前記送信用伝送線路に挿入されたローパスフィルタをさらに有し、前記ローパスフィルタは、前記複数の送信フィルタに入力される信号が共通して伝送される箇所に挿入されており、前記ローパスフィルタの遮断周波数が、前記複数の送信フィルタの通過帯域のうち最も高い周波数よりも高い請求項１乃至７のいずれか１項に記載の送受信モジュール。
【請求項９】
さらに、前記複数のデュプレクサの前記複数の受信フィルタの通過帯域の信号を増幅して出力するローノイズアンプを有し、
前記複数のデュプレクサの受信フィルタを通過した信号が共通の前記ローノイズアンプに入力される請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送受信モジュール。
【請求項１０】
さらに、
前記複数のデュプレクサ及び前記パワーアンプが実装され、前記送信用伝送線路が設けられた実装基板と、
前記実装基板に設けられ、前記複数のデュプレクサの受信フィルタを通過した信号が伝送される受信用伝送線路と
を有し、
前記送信用伝送線路及び前記受信用伝送線路は、平面視において相互に交差しないように配置されている請求項１乃至９のいずれか１項に記載の送受信モジュール。
【請求項１１】
さらに、
前記複数のデュプレクサ及び前記パワーアンプが実装され、前記送信用伝送線路が設けられた実装基板と、
前記実装基板に設けられ、前記複数のデュプレクサの受信フィルタを通過した信号が伝送される受信用伝送線路と
を有し、
前記送信用伝送線路及び前記受信用伝送線路は、平面視において相互に交差し、交差箇所において前記実装基板の厚さ方向に関して異なる位置に配置されており、
さらに、前記交差箇所において、前記送信用伝送線路と前記受信用伝送線路との間に配置されたグランドプレーンを有する請求項１乃至９のいずれか１項に記載の送受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送受信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末等に対して、一つの端末で複数の通信方式（マルチモード）及び複数の周波数帯域（マルチバンド）に対応することが求められている。通信方式ごとに、使用可能な周波数帯域（バンド）が通信規格で定められている。パワーアンプで増幅された送信信号がデュプレクサを介してアンテナに供給され、アンテナで受信された受信信号がデュプレクサを介してローノイズアンプに供給される。通常、デュプレクサはバンドごとに設けられている。
【０００３】
パワーアンプは、複数のバンドに跨った広い周波数帯域の信号を増幅する機能を持つ。パワーアンプが、あるバンドの送信信号を増幅した場合、パワーアンプから出力された送信信号を該当のバンドのデュプレクサに供給するためのスイッチ素子が用いられる（例えば、下記の特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１０１９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１つのパワーアンプがカバーするバンドの個数が多くなると、パワーアンプとデュプレクサとの間に挿入されるスイッチ素子の接点数を増やさなければならない。接点数を増やすと、スイッチ素子を挿入することによる挿入損失が増加する。加えて、スイッチの接点数だけのアイソレーション特性も設計パラメータとなり、挿入損失とアイソレーションとがトレードオフの関係になる。すなわち、挿入損失の増加を抑制し、かつアイソレーション特性を高く維持することは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、スイッチ素子を挿入することによる挿入損失の増大を抑制することが可能な送受信モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によると、
相互に異なるバンドで動作し、各々が送信フィルタと受信フィルタとを含む複数のデュプレクサと、
前記複数の送信フィルタの通過帯域の信号を増幅して出力するパワーアンプと、
前記パワーアンプから出力された前記複数の送信フィルタの通過帯域の信号が伝送され、前記複数の送信フィルタに接続されている送信用伝送線路と
を有する送受信モジュールが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
複数の送信フィルタの通過帯域の信号が伝送される送信用伝送線路が複数の送信フィルタに接続されているため、複数の送信フィルタのいずれかの通過帯域の信号を、対応する送信フィルタにスイッチ素子で振り分ける構成と比べて、スイッチ素子による損失を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａは、第１実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図１Ｂは、分岐点から送信フィルタ３１Ｔｘを見たときのインピーダンスＺＰ１、及び送信フィルタ３２Ｔｘを見たときのインピーダンスＺＰ２の周波数特性を示すグラフであり、図１Ｃは、アンテナ側から見たときの送信フィルタ３１ＴｘのインピーダンスＺＡＴ１、受信フィルタ３１ＲｘのインピーダンスＺＡＲ１、送信フィルタ３２ＴｘのインピーダンスＺＡＴ２、受信フィルタ３２ＲｘのインピーダンスＺＡＲ２の周波数特性を示すグラフである。
【図２】図２Ａは、パワーアンプ、２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘを含む等価回路図であり、図２Ｂは、パワーアンプ５０から送信フィルタに送信される信号の通過損失を示すグラフである。
【図３】図３Ａは、比較例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成を示すブロック図であり、図３Ｂ、図３Ｃ、及び図３Ｄは、それぞれ入力インピーダンスＺ１、Ｚ２、及びインピーダンスＺ３をスミスチャート上に示すグラフである。
【図４】図４Ａは、第１実施例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成を示すブロック図であり、図４Ｂ及び図４Ｃは、それぞれ入力インピーダンスＺ１１、Ｚ１２をスミスチャート上に示すグラフであり、図４Ｄ及び図４Ｅは、それぞれインピーダンスＺ１３及びＺ１４をスミスチャート上に示すグラフである。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ第１実施例による送受信モジュールの、シャントインダクタの接続前及び接続後のブロック図であり、図５Ｃ及び図５Ｄは、それぞれ送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１のみに着目した場合のインピーダンスＺ２１、Ｚ２２、Ｚ２３、Ｚ２４をスミスチャート上に示すグラフであり、図５Ｅ及び図５Ｆは、それぞれ送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２のみに着目した場合のインピーダンスＺ２１、Ｚ２２、Ｚ２３、Ｚ２４をスミスチャート上に示すグラフである。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは、第１実施例による送受信モジュールのパワーアンプと送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘとの間のインピーダンス整合回路の等価回路図である。
【図７】図７は、３ＧＰＰで標準化された通信規格に準拠したＬＴＥバンドの各々のアップリンク及びダウンリンクの周波数帯域を示す図表である。
【図８】図８は、３ＧＰＰで標準化された通信規格に準拠したＬＴＥバンドの各々のアップリンク及びダウンリンクの周波数帯域を示す図表である。
【図９】図９は、第１実施例による送受信モジュールによる２つのデュプレクサでカバーすることができるＬＴＥバンドの組み合わせの例を示す図表である。
【図１０】図１０Ａは、第２実施例による送受信モジュールの２つのデュプレクサ３１、３２の接続構成を示すブロック図であり、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄ、及び図１０Ｅは、それぞれ入力インピーダンスＺ３１、Ｚ３２、及びインピーダンスＺ３３、Ｚ３４をスミスチャート上に示すグラフである。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、それぞれ第２実施例による送受信モジュールの、シリーズインダクタの接続前及び接続後のブロック図であり、図１１Ｃ及び図１１Ｄは、送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１のみに着目した場合のインピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３、及びＺ４４をスミスチャート上に示すグラフであり、図１１Ｅ及び図１１Ｆは、送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２のみに着目した場合のインピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３、及びＺ４４をスミスチャート上に示すグラフである。
【図１２】図１２Ａは、比較例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成を示すブロック図であり、図１２Ｂは、２つの送信フィルタの通過特性を示すグラフである。
【図１３】図１３Ａは、第３実施例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成を示すブロック図であり、図１３Ｂは、２つの送信フィルタの通過特性に、ローパスフィルタの通過特性を重ねて示すグラフであり、図１３Ｃ、図１３Ｄ、図１３Ｅ、及び図１３Ｆは、ローパスフィルタの一例を示す等価回路図である。
【図１４】図１４Ａは、比較例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成及び伝送線路の配置を示す図であり、図１４Ｂ及び図１４Ｃは、それぞれ第４実施例及び第４実施例の第１変形例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成及び伝送線路の配置を示す図である。
【図１５】図１５Ａは、第４実施例の第２変形例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成及び伝送線路の配置を示す図であり、図１５Ｂは、送信用伝送線路と受信用伝送線路との交差箇所の断面図である。
【図１６】図１６は、第５実施例による送受信モジュールのブロック図である。
【図１７】図１７Ａは、第１実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図１７Ｂは、インピーダンスＺＰ１、ＺＰ２、ＺＰ３の周波数特性を示すグラフであり、図１７Ｃは、インピーダンスＺＡＴ１、ＺＡＴ２、ＺＡＴ３、ＺＡＲ１、ＺＡＲ２、ＺＡＲ３の周波数特性を示すグラフである。
【図１８】図１８Ａは、比較例による送受信モジュールの３つのデュプレクサの接続構成、及び伝送線路の配置を示す図であり、図１８Ｂは、第７実施例による送受信モジュールに用いられる送受信信号分離回路のブロック図である。
【図１９】図１９は、第８実施例による送受信モジュールのブロック図である。
【図２０】図２０は、第８実施例の第１変形例による送受信モジュールのブロック図である。
【図２１】図２１は、第８実施例の第２変形例による送受信モジュールのブロック図である。
【図２２】図２２Ａは、第９実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図２２Ｂは、パワーアンプに入力される信号Ｓ１のスペクトルを示すグラフであり、図２２Ｃは、パワーアンプで増幅された信号Ｓ２のスペクトルを示すグラフである。
【図２３】図２３Ａは、第１０実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図２３Ｂは、パワーアンプとノッチフィルタとの間の信号Ｓ２のスペクトルを示すグラフであり、図２３Ｃは、ノッチフィルタを通過した後の信号Ｓ３のスペクトルを示すグラフである。
【図２４】図２４は、第１０実施例の変形例による送受信モジュールのブロック図である。
【図２５】図２５Ａは、第１１実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図２５Ｂは、移相器に入力される信号Ｓ１のスペクトルを示すグラフであり、図２５Ｃは、合波器で合波された信号Ｓ２のスペクトルを示すグラフである。
【図２６】図２６は、第１１実施例の変形例による送受信モジュールのブロック図である。
【図２７】図２７Ａは、第１２実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図２７Ｂは、パワーアンプに入力される信号Ｓ１のスペクトルを示すグラフである。
【図２８】図２８Ａは、第１３実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図２８Ｂは、インピーダンスＺＬ１、ＺＬ２の周波数特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１実施例］
図１Ａから図９までの図面を参照して、第１実施例による送受信モジュール１００について説明する。第１実施例による送受信モジュールは、通信規格で定められた複数のバンドのうち２つのバンドの周波数帯の信号を選択的に送受信することができる。
【００１１】
図１Ａは、第１実施例による送受信モジュール１００のブロック図である。送受信モジュール１００は、相互に異なるバンドで動作する２つのデュプレクサ３１、３２、１つのパワーアンプ５０、バンドごとに設けられた２つのローノイズアンプ５１、及びアンテナスイッチ５３を含む。これらの部品が１枚の基板に搭載されている。図１Ａにおいてパワーアンプ５０を示す２つの三角記号は、パワーアンプ５０が多段構成、例えば二段構成にされていることを表している。
【００１２】
デュプレクサ３１は、通過帯域ＰＴｘ１の送信フィルタ３１Ｔｘ、及び通過帯域ＰＲｘ１の受信フィルタ３１Ｒｘを含む。もう一方のデュプレクサ３２は、通過帯域ＰＴｘ２の送信フィルタ３２Ｔｘ、及び通過帯域ＰＲｘ２の受信フィルタ３２Ｒｘを含む。
【００１３】
送受信回路５２からパワーアンプ５０に、送信すべき高周波信号が入力される。パワーアンプ５０の出力端子が、送信用伝送線路６０を介して２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの送信端子（入力側の端子）に接続されている。送信用伝送線路６０は、２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘに対して共通に設けられた共通部分６１と、分岐点６２において共通部分６１から分岐し、２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘに対して個別に設けられた２本の個別部分６３とで構成される。送信用伝送線路６０の２本の個別部分６３は、それぞれ分岐点６２と、対応する送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの送信端子とを接続する。
【００１４】
パワーアンプ５０は、２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２の周波数帯域をカバーする。送信用伝送線路６０は、パワーアンプ５０から出力された通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２の信号を、２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘまで伝送する。
【００１５】
アンテナスイッチ５３として、ＳＰＤＴスイッチが用いられる。デュプレクサ３１のアンテナ端子（送信フィルタ３１Ｔｘの出力側の端子及び受信フィルタ３１Ｒｘの入力側の端子）が、アンテナスイッチ５３の一方の接点に接続されている。もう一方のデュプレクサ３２のアンテナ端子（送信フィルタ３２Ｔｘの出力側の端子及び受信フィルタ３２Ｒｘの入力側の端子）が、アンテナスイッチ５３の他方の接点に接続されている。アンテナスイッチ５３のコモン極はアンテナ５４に接続されている。アンテナスイッチ５３は、２つのデュプレクサ３１、３２の一方を選択的にアンテナ５４に接続する。
【００１６】
デュプレクサ３１、３２の受信端子（受信フィルタ３１Ｒｘ、３２Ｒｘの出力側の端子）がそれぞれローノイズアンプ５１に接続されている。ローノイズアンプで増幅された受信信号が、送受信回路５２に入力される。
【００１７】
図１Ｂは、分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘを見たときのインピーダンスＺＰ１、及び送信フィルタ３２Ｔｘを見たときのインピーダンスＺＰ２の周波数特性を示すグラフである。横軸は周波数を範囲「ＧＨｚ」で表し、縦軸はインピーダンスの絶対値を単位「Ω」で表す。送信用伝送線路６０の特性インピーダンス（以下、単に「特性インピーダンス」という場合がある。）は５０Ωである。すなわち、インピーダンスＺＰ１、ＺＰ２が約５０Ωのとき、インピーダンス整合がとれている。
【００１８】
図１Ｂでは、デュプレクサ３１、３２が、それぞれ３ＧＰＰで標準化された通信規格のＬＴＥバンド３及びＬＴＥバンド１の周波数帯域で動作する例について示している。ＬＴＥバンド３のアップリンクの周波数は１７１０ＭＨｚ以上１７８５ＭＨｚ以下であり、ダウンリンクの周波数は、１８０５ＭＨｚ以上１８８０ＭＨｚ以下である。ＬＴＥバンド１のアップリンクの周波数は１９２０ＭＨｚ以上１９８０ＭＨｚ以下であり、ダウンリンクの周波数は、２１１０ＭＨｚ以上２１７０ＭＨｚ以下である。
【００１９】
送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１及び受信フィルタ３１Ｒｘの通過帯域ＰＲｘ１は、それぞれＬＴＥバンド３のアップリンク及びダウンリンクの周波数帯域に対応している。送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２及び受信フィルタ３２Ｒｘの通過帯域ＰＲｘ２は、それぞれＬＴＥバンド１のアップリンク及びダウンリンクの周波数帯域に対応している。
【００２０】
インピーダンスＺＰ１は、送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１において特性インピーダンス５０Ωに整合しており、もう一方の送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２においてハイインピーダンスである。このため、パワーアンプ５０から出力された送信信号が送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１の周波数であるとき、送受信モジュール１００は送信フィルタ３２Ｔｘが接続されていない状態と等価であり、送信フィルタ３１Ｔｘに効率的に送信信号が供給される。
【００２１】
逆に、インピーダンスＺＰ２は、送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２において特性インピーダンス５０Ωに整合しており、もう一方の送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１においてハイインピーダンスである。このため、パワーアンプ５０から出力された送信信号が送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２の周波数であるとき、送受信モジュール１００は送信フィルタ３１Ｔｘが接続されていない状態と等価であり、送信フィルタ３２Ｔｘに効率的に送信信号が供給される。
【００２２】
なお、図１Ｂに示したインピーダンス特性を実現するために、送信用伝送線路６０（図１Ａ）にリアクタンス素子がシャント接続またはシリーズ接続される場合がある。図１Ａでは、送信用伝送線路６０に接続されるリアクタンス素子やインピーダンス整合回路の表記を省略している。
【００２３】
図１Ｃは、デュプレクサ３１のアンテナ端子から送信フィルタ３１Ｔｘを見たインピーダンスＺＡＴ１、受信フィルタ３１Ｒｘを見たインピーダンスＺＡＲ１、デュプレクサ３２のアンテナ端子から送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスＺＡＴ２、受信フィルタ３２Ｒｘを見たインピーダンスＺＡＲ２の周波数特性を示すグラフである。
【００２４】
インピーダンスＺＡＲ１は、受信フィルタ３１Ｒｘの通過帯域ＰＲｘ１において特性インピーダンス５０Ωに整合しており、送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１においてハイインピーダンスである。このため、アンテナ５４からデュプレクサ３１に供給される通過帯域ＰＲｘ１の周波数の受信信号にとって、アンテナ５４から受信フィルタ３１Ｒｘまでの伝送線路は送信フィルタ３１Ｔｘが接続されていない状態と等価である。従って、通過帯域ＰＲｘ１の周波数の受信信号は、受信フィルタ３１Ｒｘに効率的に供給される。
【００２５】
また、インピーダンスＺＡＲ１は、送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１においてハイインピーダンスである。このため、送信フィルタ３１Ｔｘを通過してアンテナ５４に供給される送信信号にとって、送信フィルタ３１Ｔｘからアンテナ５４までの伝送線路は、受信フィルタ３１Ｒｘが接続されていない状態と等価である。また、送信フィルタ３１Ｔｘの出力端子側を見たインピーダンスＺＡＴ１は、送信信号がアンテナ５４まで伝送される伝送線路の特性インピーダンス５０Ωに整合している。
【００２６】
もう一方のデュプレクサ３２においても、インピーダンスＺＡＴ２、ＺＡＲ２、送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２、及び受信フィルタ３２Ｒｘの通過帯域ＰＲｘ２との関係は、デュプレクサ３１におけるこれらの関係と同様である。
【００２７】
次に、図１Ａから図１Ｃまでの図面に示した第１実施例の優れた効果について説明する。第１実施例では、パワーアンプ５０の出力端子から２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘにスイッチを介することなく送信用伝送線路６０によって接続されている。このため、スイッチを挿入することによる損失の発生を回避することができる。
【００２８】
送信用伝送線路６０を送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１の送信信号が伝送されるとき、分岐点６２から相手方の送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスＺＰ２がハイインピーダンスであるため、送信信号は送信フィルタ３１Ｔｘに低損失で供給される。また、送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２の送信信号は、送信フィルタ３２Ｔｘに低損失で供給される。
【００２９】
次に、図２Ａ及び図２Ｂを参照して、インピーダンスＺＰ１、ＺＰ２がハイインピーダンスになるときの好ましい大きさについて説明する。
【００３０】
図２Ａは、パワーアンプ５０、２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘを含む等価回路図である。パワーアンプ５０の出力インピーダンスをＲＳで表す。分岐点６２からインピーダンス整合している方の送信フィルタを見たときのインピーダンスをＲＬで表し、ハイインピーダンスの方の送信フィルタを見たときのインピーダンスをＲＰで表す。インピーダンスＲＳ及びＲＬを５０Ωとし、インピーダンスＲＰを変化させて、通過損失を計算により求めた。
【００３１】
図２Ｂは、パワーアンプ５０から送信フィルタに送信される信号の通過損失を示すグラフである。図２Ｂの横軸はインピーダンスＲＰを単位「Ω」で表し、縦軸は通過損失を単位「ｄＢ」で表す。
【００３２】
インピーダンスＲＰが高くなるに従って、通過損失が減少していることがわかる。パワーアンプと複数の送信フィルタとの間にスイッチ素子を挿入した場合の挿入損失を考慮すると、通過損失を−０．４ｄＢ以上にすることが好ましく、さらには、−０．２５ｄＢ以上にすることがより好ましい。インピーダンスＲＰが約５００Ω以上の範囲で通過損失が−０．４ｄＢ以上になる。また、インピーダンスＲＰが約８００Ω以上の範囲で通過損失が−０．２５ｄＢ以上になる。
【００３３】
従って、図１Ａにおいて、インピーダンスＺＰ１、ＺＰ２が送信用伝送線路６０の特性インピーダンスの１０倍以上である場合に、ハイインピーダンスであるということができる。また、より好ましくは、インピーダンスＺＰ１、ＺＰ２が送信用伝送線路６０の特性インピーダンスの１６倍以上である場合に、ハイインピーダンスであるということができる。
【００３４】
次に、図３Ａから図５Ｆまでの図面を参照して、図１Ｂに示したインピーダンスの周波数特性を実現する一構成例について説明する。
【００３５】
図３Ａは、比較例による送受信モジュールの２つのデュプレクサ３１、３２の接続構成を示すブロック図である。パワーアンプ５０（図１Ａ）から出力された送信信号が伝送される送信用伝送線路６０の共通部分６１が分岐点６２で２本の個別部分６３に分岐している。２本の個別部分６３が、それぞれ送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの送信端子に接続されている。
【００３６】
図３Ｂ及び図３Ｃは、それぞれ送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの入力インピーダンスＺ１、Ｚ２をスミスチャート上に示すグラフである。図３Ｂ及び図３Ｃにおいて、スミスチャート上に示した円周は、対応する周波数帯域におけるインピーダンスを示す点がその円周の内部に局在することを表している。なお、図３Ｄ以降に示すスミスチャートにおいても同様に、円周は、対応する周波数帯域におけるインピーダンスを示す点がその円周の内部に局在することを表している。
【００３７】
比較例においては、送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘとして、個別にパワーアンプに接続される構成において好ましいインピーダンス特性を持っている。すなわち、図３Ｂに示すように、送信フィルタ３１Ｔｘの入力インピーダンスＺ１は、自己の通過帯域ＰＴｘ１において送信用伝送線路６０の特性インピーダンスに整合している。もう一方の送信フィルタ３２Ｔｘも、図３Ｃに示すように、自己の通過帯域ＰＴｘ２において入力インピーダンスＺ２が送信用伝送線路６０の特性インピーダンスに整合している。送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの入力インピーダンスＺ１、Ｚ２は、それぞれ相手方の通過帯域ＰＴｘ２、ＰＴｘ１においてはインピーダンス整合しておらず、容量性である。
【００３８】
図３Ｄは、送信用伝送線路６０の共通部分６１から送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ側を見たインピーダンスをスミスチャート上に示すグラフである。送信フィルタ３１Ｔｘに着目すると、自己の通過帯域ＰＴｘ１において相手方の送信フィルタ３２Ｔｘの容量性の入力インピーダンスＺ２（図３Ｃ）が並列に接続されたことになる。このため、通過帯域ＰＴｘ１におけるインピーダンスＺ３はスミスチャートの第３象限（左下の１／４の領域）に位置することになる。同様に、通過帯域ＰＴｘ２におけるインピーダンスＺ３もスミスチャートの第３象限に位置することになる。さらに、通過帯域ＰＴｘ１におけるインピーダンスＺ３と、通過帯域ＰＴｘ２におけるインピーダンスＺ３とが相互に乖離してしまう。この状態から、通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２の両方においてインピーダンス整合させることは困難である。
【００３９】
図４Ａは、第１実施例による送受信モジュール１００の２つのデュプレクサ３１、３２の接続構成を示すブロック図である。第１実施例では、送信用伝送線路６０の共通部分６１、すなわち送信フィルタ３１Ｔｘと送信フィルタ３２Ｔｘとに入力される送信信号が共通して伝送される箇所にシャントインダクタ１１０が接続されている。
【００４０】
図４Ｂ及び図４Ｃは、それぞれ送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの入力インピーダンスＺ１１、Ｚ１２をスミスチャート上に示すグラフである。送信フィルタ３１Ｔｘの入力インピーダンスＺ１１（図４Ｂ）は、自己の通過帯域ＰＴｘ１において、特性インピーダンスよりも高く、やや容量性である。同様に、送信フィルタ３２Ｔｘの入力インピーダンスＺ１２（図４Ｃ）も、特性インピーダンスより高く、やや容量性である。すなわち、送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの自己の通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２における入力インピーダンスＺ１１、Ｚ１２は、スミスチャートの第４象限（右下の１／４の領域）に位置する。
【００４１】
入力インピーダンスＺ１１、Ｚ１２は、それぞれ相手方の送信フィルタ３２Ｔｘ、３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２、ＰＴｘ１において、容量性である。その容量成分は、自己の通過帯域における入力インピーダンスＺ１１、Ｚ１２の容量成分より大きい。また、相手方の送信フィルタ３２Ｔｘ、３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２、ＰＴｘ１における入力インピーダンスＺ１１、Ｚ１２の抵抗成分は、自己の通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２における入力インピーダンスＺ１１、Ｚ１２の抵抗成分より小さい。例えば、入力インピーダンスＺ１１、Ｚ１２は、それぞれ相手方の送信フィルタ３２Ｔｘ、３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２においてスミスチャートの第４象限に位置する。
【００４２】
図４Ｄは、シャントインダクタ１１０が接続されていない状態において送信用伝送線路６０の共通部分６１から送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ側を見たインピーダンスＺ１３をスミスチャート上に示すグラフである。送信フィルタ３１Ｔｘに着目すると、自己の通過帯域ＰＴｘ１において、相手方の送信フィルタ３２Ｔｘの容量性の入力インピーダンスＺ１２（図４Ｃ）が並列に接続されたことにより、インピーダンスＺ１３（図４Ｄ）がスミスチャートの第３象限に位置することになる。同様に、送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２においても、インピーダンスＺ１３（図４Ｄ）がスミスチャートの第３象限に位置することになる。
【００４３】
このとき、通過帯域ＰＴｘ２における入力インピーダンスＺ１１（図４Ｂ）及び通過帯域ＰＴｘ１における入力インピーダンスＺ１２（図４Ｃ）の容量成分は、通過帯域ＰＴｘ１におけるインピーダンスＺ１３（図４Ｄ）と、通過帯域ＰＴｘ２におけるインピーダンスＺ１３（図４Ｄ）とが近接するように設定されている。
【００４４】
図４Ｅは、シャントインダクタ１１０を接続した状態で、送信用伝送線路６０の信号入力端から送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ側を見たインピーダンスＺ１４をスミスチャート上に示すグラフである。インピーダンスＺ１３（図４Ｄ）にシャントインダクタ１１０が接続されることにより、インピーダンスＺ１４は、インピーダンスＺ１３よりもスミスチャートの中心に近づくことになる。シャントインダクタ１１０の大きさは、インピーダンスＺ１４がスミスチャートの中心近傍に位置するように選択されている。シャントインダクタ１１０のインピーダンスは、送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１と、送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２との間で異なっている。送信フィルタ３１Ｔｘの入力インピーダンスと送信フィルタ３２Ｔｘの入力インピーダンスとの初期設定値を意図的に一致させないことで、１つのシャントインダクタ１１０で両者を５０Ωに整合させることができる。
【００４５】
第１実施例では、送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの送信端子を相互に接続した状態で、通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２におけるインピーダンスＺ１３をスミスチャートの第３象限で近接させておく。その結果、シャントインダクタ１１０を用いて通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２の両方においてインピーダンスＺ１４を特性インピーダンスに整合させることができる。
【００４６】
図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ第１実施例による送受信モジュールの、シャントインダクタ１１０の接続前及び接続後のブロック図である。なお、図５Ｂでは、シャントインダクタ１１０を分岐点６２に接続しているが、動作上は図４Ａに示した構成と等価である。
【００４７】
図５Ｃ及び図５Ｄは、それぞれ送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１のみに着目した場合のインピーダンスをスミスチャート上に示すグラフである。図５Ｃは、シャントインダクタ１１０を接続していない状態（図５Ａ）において分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘを見たインピーダンスＺ２１及び送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスＺ２２をスミスチャート上に示すグラフである。図５Ｄは、シャントインダクタ１１０を接続した状態（図５Ｂ）において分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘを見たインピーダンスＺ２３及び送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスＺ２４をスミスチャート上に示すグラフである。
【００４８】
シャントインダクタ１１０を接続した後の、送信フィルタ３１Ｔｘを見たインピーダンスＺ２３は、シャントインダクタ１１０を接続する前のインピーダンスＺ２１（図５Ｃ）よりもスミスチャートの中心に近づいている。また、シャントインダクタ１１０を接続した後の、送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスＺ２４は、シャントインダクタ１１０を接続する前のインピーダンスＺ２２（図５Ｃ）よりもスミスチャートのインピーダンス無限大の点に近づいている。
【００４９】
図５Ｅ及び図５Ｆは、それぞれ送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２のみに着目した場合のインピーダンスをスミスチャート上に示すグラフである。通過帯域ＰＴｘ１の場合（図５Ｃ、図５Ｄ）と同様に、シャントインダクタ１１０を接続した後のインピーダンスＺ２４はスミスチャートの中心近傍に位置し、インピーダンスＺ２３はスミスチャートのインピーダンス無限大の点の近傍に位置する。
【００５０】
このように、第１実施例では、分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘを見たとき、自己の通過帯域ＰＴｘ１において特性インピーダンスに整合し、相手側の通過帯域ＰＴｘ２においてハイインピーダンスになる。同様に、分岐点６２から送信フィルタ３２Ｔｘを見たとき、自己の通過帯域ＰＴｘ２において特性インピーダンスに整合し、相手側の通過帯域ＰＴｘ１においてハイインピーダンスになる。これは、図１Ｂに示したインピーダンス特性に相当する。
【００５１】
次に、インピーダンスＺ２３、Ｚ２４を、自己の通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２において特性インピーダンスに整合させ、相手方の通過帯域ＰＴｘ２、ＰＴｘ１においてハイインピーダンスにするための好ましい条件について説明する。
【００５２】
送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの自己の通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２における入力インピーダンスＺ１１、Ｚ１２は、図４Ｂ及び図４Ｃに示したように、特性インピーダンス５０Ωより高くすることが好ましい。また、入力インピーダンスＺ１１、Ｚ１２を高くしすぎるとインピーダンス整合を図ることが困難になるため、６０Ω以下にすることが好ましい。一般的には、自己の通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２における入力インピーダンスＺ１１、Ｚ１２を、特性インピーダンスより高く、かつ特性インピーダンスの１．２倍以下にすることが好ましい。
【００５３】
次に、図６Ａ及び図６Ｂを参照して、第１実施例による送受信モジュールのパワーアンプ５０と送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘとの間のインピーダンス整合回路の例について説明する。
【００５４】
図６Ａ及び図６Ｂは、第１実施例による送受信モジュール１００（図１Ａ）のパワーアンプ５０と送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘとの間のインピーダンス整合回路の等価回路図である。パワーアンプ５０と分岐点６２との間の送信用伝送線路６０の共通部分６１にインピーダンス整合回路６４が挿入されている。図６Ａに示したインピーダンス整合回路６４は、２つのシリーズインダクタ、２つのシャントキャパシタ、及び１つのシリーズキャパシタとで構成される。図６Ｂに示したインピーダンス整合回路６４は、１つのシリーズインダクタ、２つのシリーズキャパシタ、１つのシャントキャパシタ、及び１つのシャントインダクタとで構成される。インピーダンス整合回路６４と分岐点６２との間の送信用伝送線路６０の共通部分６１にシャントインダクタ１１０（図４Ａ）が接続されている。
【００５５】
図６Ａまたは図６Ｂに示したように、インピーダンス整合回路６４と分岐点６２との間にシャントインダクタ１１０を接続することにより、インピーダンス整合回路６４とシャントインダクタ１１０との間の送信用伝送線路６０からパワーアンプ５０側及び送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ側を見たインピーダンスを整合させることができる。なお、整合回路６４のトポロジーは、図６Ａ及び図６Ｂに示す接続に限定されない。
【００５６】
次に、図７、図８、図９を参照して、２つのデュプレクサ３１、３２がカバーするＬＴＥバンドの組み合わせの例について説明する。
【００５７】
図７及び図８は、３ＧＰＰで標準化された通信規格に準拠したＬＴＥバンドの各々のアップリンク及びダウンリンクの周波数帯域を示す図表である。図７は、１５００ＭＨｚ帯以上２２００ＭＨＺ帯以下のＬＴＥバンドを示し、図８は、６００ＭＨｚ帯以上９００ＭＨｚ帯以下のＬＴＥバンドを示している。アップリンク及びダウンリンクの両方の周波数帯域が表示されているＬＴＥバンドは、デュプレックスモードが周波数分割多重方式のものである。アップリンクのみの周波数帯域が表示されているＬＴＥバンドは、デュプレックスモードが時分割多重方式のものである。ダウンリンクのみの周波数帯域が表示されているＬＴＥバンドは、付加ダウンリンク（Supplemental Downlink）用のものである。
【００５８】
例えば、図７に示したＬＴＥバンド３、４、９、１０、及び６６のアップリンクの周波数帯域が相互に重なっている。また、図８に示したＬＴＥバンド５及び６のアップリンクの周波数帯域が相互に重なっている。第１実施例による送受信モジュールは、図１Ｂに示したように、一方の送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１と、他方の送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２とが重なっていない場合に適用可能である。アップリンクの周波数帯域が相互に重なっている２つのＬＴＥバンドは、第１実施例による送受信モジュールでカバーすることはできない。
【００５９】
図９は、第１実施例による送受信モジュールによるデュプレクサ３１、３２（図１Ａ）でカバーすることができるＬＴＥバンドの組み合わせの例を示す図表である。例えば、一方のデュプレクサ３１がＬＴＥバンド１をカバーし、他方のデュプレクサ３２がＬＴＥバンド３をカバーするような構成とすることが可能である。なお、第１実施例による送受信モジュールでカバーすることができるＬＴＥバンドの組み合わせは、図９に示した組み合わせに限定されない。第１実施例による送受信モジュールは、アップリンクの周波数帯域が重ならない２つのＬＴＥバンドをカバーすることが可能である。また、今後提案される新しいバンドにおいても、第１実施例による送受信モジュールを適用することが可能である。
【００６０】
［第２実施例］
次に、図１０Ａから図１１Ｆまでの図面を参照して、第２実施例による送受信モジュール１００について説明する。以下、第１実施例による送受信モジュール１００と共通の構成については説明を省略する。
【００６１】
図１０Ａは、第２実施例による送受信モジュール１００の２つのデュプレクサ３１、３２の接続構成を示すブロック図である。第１実施例では、送信用伝送線路６０の共通部分６１にシャントインダクタ１１０が接続されているが、第２実施例では、送信フィルタ３２Ｔｘに接続される送信用伝送線路６０の個別部分６３にシリーズインダクタ１１１が挿入されている。送信フィルタ３１Ｔｘは、分岐点６２に直結されている。
【００６２】
図１０Ｂ及び図１０Ｃは、それぞれ送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの入力インピーダンスＺ３１、Ｚ３２をスミスチャート上に示すグラフである。送信フィルタ３１Ｔｘの入力インピーダンスＺ３１（図１０Ｂ）は、自己の通過帯域ＰＴｘ１において、特性インピーダンスよりも高く、やや容量性である。また、相手方の送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２における入力インピーダンスＺ３１は、自己の通過帯域ＰＴｘ１における入力インピーダンスＺ３１と比べて、小さな抵抗成分、及び大きな容量成分を持つ。例えば、送信フィルタ３１Ｔｘの自己の通過帯域ＰＴｘ１及び相手方の通過帯域ＰＴｘ２における入力インピーダンスＺ３１（図１０Ｂ）は、共にスミスチャートのおよそ第４象限に位置する。
【００６３】
送信フィルタ３２Ｔｘの入力インピーダンスＺ３２（図１０Ｃ）は、自己の通過帯域ＰＴｘ２において、特性インピーダンスよりも低く、やや容量性である。また、相手方の送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１における入力インピーダンスＺ３２は、自己の通過帯域ＰＴｘ２における入力インピーダンスＺ３２と比べて、小さな抵抗成分及び小さな容量成分を持つ。送信フィルタ３２Ｔｘの自己の通過帯域ＰＴｘ２及び相手方の通過帯域ＰＴｘ１における入力インピーダンスＺ３２（図１０Ｃ）は、共にスミスチャートの第３象限に位置する。
【００６４】
図１０Ｄは、シリーズインダクタ１１１を挿入した状態において、シリーズインダクタ１１１を介して送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスＺ３３をスミスチャート上に示すグラフである。シリーズインダクタ１１１を挿入した後の、自己の通過帯域ＰＴｘ２におけるインピーダンスＺ３３は、特性インピーダンスよりもやや高く、誘導性である。また、相手方の通過帯域ＰＴｘ１におけるインピーダンスＺ３３も誘導性になる。インピーダンスＺ３３は、通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２の両方においてスミスチャートの第１象限（右上の１／４の領域）に位置する。
【００６５】
図１０Ｅは、シリーズインダクタ１１１を接続した状態で、送信用伝送線路６０の信号入力端から送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ側を見たインピーダンスＺ３４をスミスチャート上に示すグラフである。送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２の各々において相手方のインピーダンスがそれぞれ並列に接続されるため、インピーダンスＺ３４は、通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２の両方においてスミスチャートの中心近傍に位置することになる。
【００６６】
第２実施例では、送信フィルタ３１Ｔｘの自己の通過帯域ＰＴｘ１における入力インピーダンスＺ３１を、特性インピーダンスよりやや高くしておき、送信フィルタ３２Ｔｘの自己の通過帯域ＰＴｘ２における入力インピーダンスＺ３２を、特性インピーダンスよりやや低くしている。このように設定することにより、シリーズインダクタ１１１を用いて、通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２の両方においてインピーダンスＺ３４を特性インピーダンスに整合させることができる。
【００６７】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、それぞれ第２実施例による送受信モジュールの、シリーズインダクタ１１１の接続前及び接続後のブロック図である。
【００６８】
図１１Ｃ及び図１１Ｄは、それぞれ送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１に着目した場合のインピーダンスをスミスチャート上に示すグラフである。図１１Ｅ及び図１１Ｆは、それぞれ送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２に着目した場合のインピーダンスをスミスチャート上に示すグラフである。
【００６９】
図１１Ｃは、シリーズインダクタ１１１を接続していない状態（図１１Ａ）において分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘを見たインピーダンスＺ４１及び送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスＺ４２をスミスチャート上に示すグラフである。図１１Ｄは、シリーズインダクタ１１１を接続した状態（図１１Ｂ）において分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘを見たインピーダンスＺ４３及び送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスＺ４４をスミスチャート上に示すグラフである。図１１Ｅは、シリーズインダクタ１１１を接続していない状態（図１１Ａ）において分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘを見たインピーダンスＺ４１及び送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスＺ４２をスミスチャート上に示すグラフである。図１１Ｆは、シリーズインダクタ１１１を接続した状態（図１１Ｂ）において分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘを見たインピーダンスＺ４３及び送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスＺ４４をスミスチャート上に示すグラフである。
【００７０】
２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘを束ねた場合には、分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘを見たインピーダンスが、相手方の通過帯域ＰＴｘ２、ＰＴｘ１においてハイインピーダンスになることが理想的である。ハイインピーダンスの状態から離れるほど、所望のインピーダンスへの整合がとれず、損失が増加する。
【００７１】
上述の理想的な状態を実現する一手法として、第２実施例では、図１１Ｂに示すようにシリーズインダクタ１１１を挿入する。最終的に、自己の通過帯域において、分岐点６２から相手方を見たインピーダンスがハイインピーダンスになるとともに、自己側を見たインピーダンスが所望のインピーダンス（５０Ω）になるように調整することが必要である。第２実施例では、以下に説明するように、分岐点６２から相手方を見たインピーダンスを考慮して、自己側を見たインピーダンスをローインピーダンスに調整することで、送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘを束ねたときの自己の通過帯域における自己側を見たインピーダンスを所望のインピーダンス（５０Ω）に整合させている。
【００７２】
通過帯域ＰＴｘ１において、シリーズインダクタ１１１を挿入していない状態では、図１１Ｃに示すように、送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１において、インピーダンスＺ４１は図１０Ｂに示した入力インピーダンスＺ３１と同様に、特性インピーダンスよりやや高く、容量性である。また、インピーダンスＺ４２は、インピーダンスＺ４１よりも小さな抵抗成分、及び大きな容量成分を持つ。インピーダンスＺ４１、Ｚ４２は、ともにスミスチャートの第４象限に位置する。
【００７３】
シリーズインダクタ１１１を挿入すると、図１１Ｄに示すように、分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘを見たインピーダンスＺ４３は、インピーダンスＺ４１（図１１Ｃ）から変化して、スミスチャートの中心近傍に位置する。また、分岐点６２からシリーズインダクタ１１１を介して送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスＺ４４は、インピーダンスＺ４２（図１１Ｃ）から変化して、インピーダンス無限大の点の近傍に位置することになる。
【００７４】
通過帯域ＰＴｘ２において、シリーズインダクタ１１１を挿入していない状態では、図１１Ｅに示すように、送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２において、インピーダンスＺ４２は図１０Ｃに示した入力インピーダンスＺ３２と同様に、特性インピーダンスよりやや低く、容量性である。また、インピーダンスＺ４１は、インピーダンスＺ４２よりも小さな抵抗成分、及び小さな容量成分を持つ。インピーダンスＺ４１、Ｚ４２は、ともにスミスチャートの第３象限に位置する。
【００７５】
シリーズインダクタ１１１を挿入すると、図１１Ｆに示すように、分岐点６２から送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスＺ４４は、インピーダンスＺ４２（図１１Ｅ）から変化して、スミスチャートの中心近傍に位置することになる。また、分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘを見たインピーダンスＺ４３は、インピーダンスＺ４１（図１１Ｅ）から変化して、インピーダンス無限大の点の近傍に位置することになる。
【００７６】
このように、第２実施例では、分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘを見たインピーダンスＺ４３が、自己の通過帯域ＰＴｘ１において特性インピーダンスに整合し、相手側の通過帯域ＰＴｘ２においてハイインピーダンスになる。同様に、分岐点６２から送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスＺ４４は、自己の通過帯域ＰＴｘ２において特性インピーダンスに整合し、相手側の通過帯域ＰＴｘ１においてハイインピーダンスになる。これは、図１Ｂに示したインピーダンス特性に相当する。
【００７７】
次に、インピーダンスＺ４３、Ｚ４４を、自己の通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２において特性インピーダンスに整合させ、相手方の通過帯域ＰＴｘ２、ＰＴｘ１においてハイインピーダンスにするための好ましい条件について説明する。
【００７８】
送信フィルタ３１Ｔｘの自己の通過帯域ＰＴｘ１における入力インピーダンスＺ３１（図１０Ａ）は、図１０Ｂに示したように、特性インピーダンス５０Ωよりやや高くすることが好ましい。入力インピーダンスＺ３１を高くしすぎると、インピーダンス整合を図ることが困難になるため、６０Ω以下にすることが好ましい。一般的には、自己の通過帯域ＰＴｘ１における入力インピーダンスＺ３１を、特性インピーダンスより高く、かつ特性インピーダンスの１．２倍以下にすることが好ましい。
【００７９】
送信フィルタ３２Ｔｘの自己の通過帯域ＰＴｘ２における入力インピーダンスＺ３２（図１０Ａ）は、図１０Ｃに示したように、特性インピーダンス５０Ωよりやや低くすることが好ましい。入力インピーダンスＺ３２を低くしすぎると、インピーダンス整合を図ることが困難になるため、４０Ω以上にすることが好ましい。一般的には、自己の通過帯域ＰＴｘ２における入力インピーダンスＺ３２を、特性インピーダンスより低く、かつ特性インピーダンスの０．８倍以上にすることが好ましい。
【００８０】
第２実施例では、シリーズインダクタ１１１（図１０Ａ）を一方の送信フィルタ３２Ｔｘに接続しているが、束ねられる複数の送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの入力インピーダンスに応じて、他方の送信フィルタ３１Ｔｘに接続してもよい。さらに、シリーズインダクタを両方の送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘに接続してもよい。
【００８１】
第２実施例において、送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘのうち自己の通過帯域において送信用伝送線路６０の特性インピーダンスより高い入力インピーダンスＺ３１を持つ送信フィルタ３１Ｔｘに入力される信号は、シリーズインダクタ１１１（図１０Ａ）を通過しない。自己の通過帯域において送信用伝送線路６０の特性インピーダンスより低い入力インピーダンスＺ３２を持つ送信フィルタ３２Ｔｘに入力される信号は、シリーズインダクタ１１１を通過する。
【００８２】
［第３実施例］
次に、図１２Ａから図１３Ｆまでの図面を参照して、第３実施例による送受信モジュール１００について説明する。以下、第１実施例による送受信モジュール１００と共通の構成については説明を省略する。
【００８３】
図１２Ａは、比較例による送受信モジュール１００のデュプレクサ３１、３２の接続構成を示すブロック図である。第１実施例と同様に、２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの送信端子が束ねられて共通の送信用伝送線路６０に接続されている。
【００８４】
図１２Ｂは、２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの通過特性を示すグラフである。横軸は周波数を表し、縦軸は利得を表す。送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１、及び送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２において、大きな利得が得られている。
【００８５】
通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２以外の周波数帯域においては、送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘのうち帯域外減衰量の小さい方（帯域外減衰特性の悪い方）の特性が発現する。図１２Ｂにおいて、通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２のいずれよりも高い周波数帯域において、送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘのうち帯域外減衰特性の良い方の利得７１を破線で示し、悪い方の利得７２を実線で示す。２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの送信端子を束ねると、実線で示した帯域外減衰特性の悪い方の利得７２が発現する。このため、送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘを単独で用いた場合と比べて、通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２の送信信号の高調波の減衰特性が悪くなってしまう。
【００８６】
図１３Ａは、第３実施例による送受信モジュール１００のデュプレクサ３１、３２の接続構成を示すブロック図である。送信用伝送線路６０の共通部分６１にローパスフィルタ７３が挿入されている。ローパスフィルタ７３の通過帯域をＰＢＬと表記する。
【００８７】
図１３Ｂは、２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの通過特性に、ローパスフィルタ７３の通過特性７４を重ねて示すグラフである。ローパスフィルタ７３の遮断周波数は、送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２のうち最も高い周波数よりも高い。このため、ローパスフィルタ７３は、通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２の送信信号の伝送に影響を与えない。
【００８８】
通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２の高調波の周波数帯域において、ローパスフィルタ７３の利得が低下している。このため、２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘの送信端子を束ねたことによる高調波の減衰特性の悪化を回復することができる。高調波の減衰特性の悪化を回復する十分な効果を得るために、ローパスフィルタ７３の遮断周波数を、通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２の最も低い周波数の第２高調波に相当する周波数以下にすることが好ましい。
【００８９】
図１３Ｃ、図１３Ｄ、図１３Ｅ、及び図１３Ｆは、ローパスフィルタ７３の一例を示す等価回路図である。ローパスフィルタ７３として、図１３Ｃに示したπ型フィルタ、図１３Ｄに示したＬＣ並列共振回路、図１３Ｅ及び図１３Ｆに示したＬ型フィルタ等を用いることができる。
【００９０】
［第４実施例］
次に、図１４Ａ及び図１４Ｂを参照して、第４実施例による送受信モジュール１００について説明する。以下、第１実施例による送受信モジュールと共通の構成については説明を省略する。
【００９１】
図１４Ａは、比較例による送受信モジュールの２つのデュプレクサ３１、３２の接続構成及び伝送線路の配置を示す図である。デュプレクサ３１に、送信端子３１Ｔｔ、受信端子３１Ｒｔ、及びアンテナ端子３１Ａｔが設けられている。送信端子３１Ｔｔから入力された信号が送信フィルタ３１Ｔｘに供給され、受信フィルタ３１Ｒｘを通過した受信信号が受信端子３１Ｒｔから出力される。送信フィルタ３１Ｔｘを通過した送信信号がアンテナ端子３１Ａｔから出力されると共に、アンテナ５４（図１Ａ）で受信された受信信号がアンテナ端子３３Ａｔに入力される。
【００９２】
もう一方のデュプレクサ３２にも、同様に送信端子３２Ｔｔ、受信端子３２Ｒｔ、及びアンテナ端子３２Ａｔが設けられている。平面視において、一方のデュプレクサ３１の送信端子３１Ｔｔ、受信端子３１Ｒｔ、及びアンテナ端子３１Ａｔの位置関係は、もう一方のデュプレクサ３２の送信端子３２Ｔｔ、受信端子３２Ｒｔ、及びアンテナ端子３２Ａｔの位置関係と同一である。
【００９３】
一般的には、デュプレクサ３１の送信端子３１Ｔｔ、受信端子３１Ｒｔ、及びデュプレクサ３２の送信端子３２Ｔｔ、受信端子３２Ｒｔが１本の仮想直線に沿って並ぶように、２つのデュプレクサ３１、３２が実装基板に実装される。このため、一方のデュプレクサ３１の送信端子３１Ｔｔと他方のデュプレクサ３２の送信端子３２Ｔｔとの間に、１つの受信端子３１Ｒｔが配置されることになる。
【００９４】
２つの送信端子３１Ｔｔと送信端子３２Ｔｔとに接続される共通の送信用伝送線路６０の個別部分６３と、受信端子３１Ｒｔに接続される受信用伝送線路６５とが平面視において交差する。交差箇所において送信用伝送線路６０と受信用伝送線路６５とが電磁気的に結合するため、両者のアイソレーションが悪化する。以下に説明する第４実施例では、送信用伝送線路６０と受信用伝送線路６５とのアイソレーションの悪化を抑制することができる。
【００９５】
図１４Ｂは、第４実施例による送受信モジュール１００の２つのデュプレクサ３１、３２の接続構成及び伝送線路の配置を示す図である。
【００９６】
第４実施例では、一方のデュプレクサ３１の送信端子３１Ｔｔ、受信端子３１Ｒｔ、及びアンテナ端子３１Ａｔの位置関係と、他方のデュプレクサ３２の送信端子３２Ｔｔ、受信端子３２Ｒｔ、及びアンテナ端子３２Ａｔの位置関係とが、平面視において鏡面対称の関係を持つ。一方のデュプレクサ３１の送信端子３１Ｔｔ、受信端子３１Ｒｔと、他方のデュプレクサ３２の送信端子３２Ｔｔ、受信端子３２Ｒｔを１本の仮想直線に沿って配置したとき、送信端子３１Ｔｔと送信端子３２Ｔｔとが隣り合うように２つのデュプレクサ３１、３２が実装基板に実装されている。さらに、送信用伝送線路６０と受信用伝送線路６５とが、平面視において交差しないように配置されている。
【００９７】
次に、第４実施例の優れた効果について説明する。
第４実施例では、送信用伝送線路６０と受信用伝送線路６５とが平面視において交差しないため、両者のアイソレーションの悪化を抑制することができる。その結果、高調波の回り込み等を抑圧することができるという優れた効果が得られる。
【００９８】
次に、図１４Ｃを参照して第４実施例の第１変形例について説明する。
図１４Ｃは、第４実施例の第１変形例による送受信モジュール１００のクワッドプレクサ３１１と、クワッドプレクサ３１１に接続された送信用伝送線路６０及び受信用伝送線路６５の配置を示す図である。クワッドプレクサ３１１は、２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、及び２つの受信フィルタ３１Ｒｘ、３２Ｒｘを含む。クワッドプレクサ３１１に、２つの送信端子３１Ｔｔ、３２Ｔｔ、２つの受信端子３１Ｒｔ、３２Ｒｔ、及び１つのアンテナ端子３１Ａｔが設けられている。
【００９９】
平面視において、２つの送信端子３１Ｔｔと３２Ｔｔとの間には受信端子３１Ｒｔ、３２Ｒｔが配置されていない。２つの送信端子３１Ｔｔ、３２Ｔｔに接続される送信用伝送線路６０と、２つの受信端子３１Ｒｔ、３２Ｒｔにそれぞれ接続される２本の受信用伝送線路６５とが平面視において交差しないように配置されている。このため、第１変形例においても第４実施例（図１４Ｂ）の場合と同様に、送信用伝送線路６０と受信用伝送線路６５とのアイソレーションの悪化を抑制することができる。
【０１００】
次に、図１５Ａ及び図１５Ｂを参照して第４実施例の第２変形例について説明する。
図１５Ａは、第４実施例の第２変形例による送受信モジュール１００の２つのデュプレクサ３１、３２の接続構成及び伝送線路の配置を示す図である。第２変形例においては、図１４Ａに示した比較例の場合と同様に、一方のデュプレクサ３１の送信端子３１Ｔｔ、受信端子３１Ｒｔ、及びアンテナ端子３１Ａｔと、他方のデュプレクサ３２の送信端子３２Ｔｔ、受信端子３２Ｒｔ、及びアンテナ端子３２Ａｔとの平面視における位置関係が同一である。このため、送信用伝送線路６０と受信用伝送線路６５とが平面視において交差している。
【０１０１】
送信用伝送線路６０と受信用伝送線路６５との交差箇所において、両者は実装基板の厚さ方向に関して異なる位置に配置されている。交差箇所の両者の間にグランドプレーン６６が配置されている。
【０１０２】
図１５Ｂは、送信用伝送線路６０と受信用伝送線路６５との交差箇所の断面図である。受信用伝送線路６５が、２本の第１部分６５Ａ、２つのビア導体６５Ｃ、及び１本の第２部分６５Ｂによって構成される。実装基板６７の表面に、送信用伝送線路６０、及び受信用伝送線路６５の第１部分６５Ａが配置されている。２本の第１部分６５Ａは、送信用伝送線路６０と受信用伝送線路６５との交差箇所において分断されている。分断された２本の第１部分６５Ａは、内層に配置された第２部分６５Ｂ及び２つのビア導体６５Ｃを介して相互に接続されている。
【０１０３】
表面の送信用伝送線路６０と内層の第２部分６５Ｂとの間にグランドプレーン６６が配置されている。グランドプレーン６６は、送信用伝送線路６０と受信用伝送線路６５との電磁的結合を低減させるシールド層として機能する。
【０１０４】
第４実施例の第２変形例においては、送信用伝送線路６０と受信用伝送線路６５とが平面視において交差しているが、交差箇所にシールド層として機能するグランドプレーン６６が配置されているため、両者のアイソレーションの悪化を抑制することができる。
【０１０５】
［第５実施例］
次に、図１６を参照して第５実施例による送受信モジュール１００について説明する。以下、第１実施例による送受信モジュール１００と共通の構成については説明を省略する。
【０１０６】
図１６は、第５実施例による送受信モジュール１００のブロック図である。第１実施例による送受信モジュール１００は２つのデュプレクサ３１、３２（図１Ａ）を含んでいるが、第５実施例による送受信モジュール１００は、それ以上、例えば４個のデュプレクサ３１、３２、３４、３５を含んでいる。さらに、送受信モジュール１００は、２つの送受信フィルタ３７ＴＲｘ、３８ＴＲｘを含んでいる。４つのデュプレクサ３１、３２、３４、３５、及び２つの送受信フィルタ３７ＴＲｘ、３８ＴＲｘは、異なるＬＴＥバンドをカバーする。４つのデュプレクサ３１、３２、３４、３５がカバーするＬＴＥバンドは周波数多重方式のものであり、２つの送受信フィルタ３７ＴＲｘ、３８ＴＲｘがカバーするＬＴＥバンドは、時分割多重方式のものである。
【０１０７】
デュプレクサ３１の送信端子とデュプレクサ３２の送信端子とが束ねられて、共通の送信用伝送線路６０に接続されている。デュプレクサ３１、３２の通過帯域とインピーダンスとの関係は、第１実施例による送受信モジュール１００（図１Ａ）の場合と同様である。同様に、デュプレクサ３４の送信端子とデュプレクサ３５の送信端子とが束ねられて、共通の送信用伝送線路９０に接続されている。デュプレクサ３４、３５の通過帯域とインピーダンスとの関係も、第１実施例による送受信モジュール１００（図１Ａ）の場合と同様である。送受信フィルタ３７ＴＲｘ、３８ＴＲｘの送受信端子に、それぞれ送受信用伝送線路９１、９２が接続されている。
【０１０８】
パワーアンプ５０の出力端子が、スイッチ５５の１つのコモン極に接続されている。４本の送信用伝送線路６０、９０、送受信用伝送線路９１、９２が、それぞれスイッチ５５の４つの接点に接続されている。スイッチ５５を切り替えることにより、パワーアンプ５０から出力された送信信号が、デュプレクサ３１、３２の組、デュプレクサ３４、３５の組、送受信フィルタ３７ＴＲｘ、及び送受信フィルタ３８ＴＲｘのうち１つに選択的に供給される。
【０１０９】
デュプレクサ３１、３２、３４、３５の受信端子が、それぞれローノイズアンプ５１に接続されている。送受信フィルタ３７ＴＲｘ、３８ＴＲｘを通過した受信信号は、それぞれスイッチ５５を介してローノイズアンプ８６に供給される。
【０１１０】
デュプレクサ３１、３２、３４、３５、送受信フィルタ３７ＴＲｘ、３８ＴＲｘのアンテナ端子が、それぞれＳＰ６Ｔ構造のアンテナスイッチ５３の６個の接点に接続されている。アンテナスイッチ５３の１つのコモン極にアンテナ５４が接続されている。
【０１１１】
次に、第５実施例の優れた効果について説明する。
第１実施例では、パワーアンプ５０と２つのデュプレクサ３１、３２とが直接接続されている。なお、「直接接続されている」という構成は、スイッチを介することなく常時接続されているという意味であり、インピーダンス整合回路等を介して接続されている構成も含んでいる。これに対し、第５実施例では、パワーアンプ５０と、デュプレクサ３１、３２の組、デュプレクサ３４、３５の組、送受信フィルタ３７ＴＲｘ、３８ＴＲｘとが、スイッチ５５を介して接続されている。このため、第５実施例による送受信モジュールは、より多くのＬＴＥバンドに対応することができる。また、送信側のデュプレクサの端子を共用することで、バンド切り替え用のスイッチ５５の接点数を削減することができる。具体的には、ＬＴＥバンド数（送信フィルタの個数）である６個から４個に削減することができる。接点数を削減することにより、スイッチ５５に起因した損失を低減することができる。
【０１１２】
さらに詳細にその効果を述べるならば、第５実施例では、パワーアンプ５０とデュプレクサ３１等の間にスイッチ５５を配置したことにより、第１実施例の場合と比べて１つのパワーアンプ５０でより多くのＬＴＥバンドをカバーすることができる。また、２つのデュプレクサ３１、３２が束ねられて１本の送信用伝送線路６０に接続され、他の２つのデュプレクサ３４、３５が束ねられて１本の送信用伝送線路９０に接続されているため、スイッチ５５の接点の個数をデュプレクサの個数より減らすことができる。接点の個数が減ると、スイッチ５５の挿入損失が小さくなるという優れた効果が得られる。加えて、それぞれの接点間のアイソレーション特性を考慮する必要がなくなり、スイッチ５５に要求される特性が、接点数が多い場合に用いるスイッチに比べて緩和される。
【０１１３】
［第６実施例］
次に、図１７Ａから図１７Ｃまでの図面を参照して第６実施例による送受信モジュール１００について説明する。以下、第１実施例による送受信モジュール１００と共通の構成については説明を省略する。
【０１１４】
図１７Ａは、第６実施例による送受信モジュール１００のブロック図である。第１実施例では、２つのデュプレクサ３１、３２が束ねられて１本の送信用伝送線路６０に接続されている。これに対し、第６実施例では、３つのデュプレクサ３１、３２、３３が束ねられて１本の送信用伝送線路６０に接続されている。デュプレクサ３３は、送信フィルタ３３Ｔｘ及び受信フィルタ３３Ｒｘを含む。
【０１１５】
図１７Ｂは、送信用伝送線路６０の分岐点６２からデュプレクサ３１、３２、３３の送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘの各々を見たインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。横軸は周波数を単位「ＧＨｚ」で表し、縦軸はインピーダンスの絶対値を単位「Ω」で表す。送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘの通過帯域を、それぞれＰＴｘ１、ＰＴｘ２、ＰＴｘ３で表す。図１７Ｂは、デュプレクサ３１、３２、３３がカバーするＬＴＥバンドが、それぞれＬＴＥバンド８、１４、及び１７である例について示している。この場合、通過帯域ＰＴｘ１は８８０ＭＨｚ以上９１５ＭＨｚ以下であり、通過帯域ＰＴｘ２は７８８ＭＨｚ以上７９８ＭＨｚ以下であり、通過帯域ＰＴｘ３は７０４ＭＨｚ以上７１６ＭＨｚ以下である。
【０１１６】
分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘを見たインピーダンスＺＰ１、ＺＰ２、ＺＰ３は、それぞれ見ている送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２、ＰＴｘ３において特性インピーダンス５０Ωに整合している。見ている送信フィルタ以外の送信フィルタの通過帯域においては、インピーダンスＺＰ１、ＺＰ２、ＺＰ３はハイインピーダンスである。
【０１１７】
図１７Ｃは、アンテナ側から送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘを見たインピーダンスＺＡＴ１、ＺＡＴ２、ＺＡＴ３、及び受信フィルタ３１Ｒｘ、３２Ｒｘ、３３Ｒｘを見たインピーダンスＺＡＲ１、ＺＡＲ２、ＺＡＲ３の周波数特性を示すグラフである。横軸は周波数を単位「ＧＨｚ」で表し、縦軸はインピーダンスの絶対値を単位「Ω」で表す。
【０１１８】
以下、インピーダンスの周波数特性について、１つのデュプレクサ３１に着目して説明する。他のデュプレクサ３２、３３においても、同様のインピーダンスの周波数特性が実現されている。送信フィルタ３１Ｔｘを見たインピーダンスＺＡＴ１は、送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１において特性インピーダンスに整合しており、受信フィルタ３１Ｒｘの通過帯域ＰＲｘ１においてハイインピーダンスである。受信フィルタ３１Ｒｘを見たインピーダンスＺＡＲ１は、受信フィルタ３１Ｒｘの通過帯域ＰＲｘ１において特性インピーダンスに整合しており、送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１においてハイインピーダンスである。
【０１１９】
次に、第６実施例の優れた効果について説明する。
第６実施例では、３つのデュプレクサ３１、３２、３３がスイッチを介することなく１つのパワーアンプ５０（図１Ａ）に接続されている。このため、３つのＬＴＥバンドにおいて信号の送受信を行うことができる。分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘを見たインピーダンスＺＰ１、ＺＰ２、ＺＰ３が、それぞれ自己の通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２、ＰＴｘ３において特性インピーダンスに整合している。さらに、他の送信フィルタの通過帯域においては、分岐点６２から送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘを見たインピーダンスＺＰ１、ＺＰ２、ＺＰ３がハイインピーダンスであるため、他の送信フィルタは接続されていない状態とほぼ等価である。このため、あるＬＴＥバンドの送信信号を、当該ＬＴＥバンドをカバーするデュプレクサに低損失で供給することができる。
【０１２０】
次に、第６実施例の変形例について説明する。
第６実施例では、３つのデュプレクサ３１、３２、３３を束ねて共通の送信用伝送線路６０に接続しているが、４つ以上のデュプレクサを束ねて共通の送信用伝送線路に接続する構成を採用してもよい。
【０１２１】
［第７実施例］
次に、図１８Ａ及び図１８Ｂを参照して第７実施例による送受信モジュール１００について説明する。以下、第６実施例による送受信モジュール１００（図１７Ａ）と共通の構成については説明を省略する。
【０１２２】
図１８Ａは、比較例による送受信モジュールの３つのデュプレクサ３１、３２、３３の接続構成、及び伝送線路の配置を示す図である。デュプレクサ３１は、図１４Ａに示した比較例と同様に、送信端子３１Ｔｔ、受信端子３１Ｒｔ、アンテナ端子３１Ａｔを有する。同様に、デュプレクサ３２は、送信端子３２Ｔｔ、受信端子３２Ｒｔ、アンテナ端子３２Ａｔを有し、デュプレクサ３３は、送信端子３３Ｔｔ、受信端子３３Ｒｔ、アンテナ端子３３Ａｔを有する。
【０１２３】
送信端子、受信端子、アンテナ端子の位置関係は、３つのデュプレクサ３１、３２、３３において同一である。３つのデュプレクサ３１、３２、３３の姿勢が揃えられて実装基板に実装され、送信端子３１Ｔｔ、３２Ｔｔ、３３Ｔｔが共通の送信用伝送線路６０に接続されている。３つの受信端子３１Ｒｔ、３２Ｒｔ、３３Ｒｔは、それぞれ受信用伝送線路６５に接続されている。このように実装すると、平面視において送信用伝送線路６０が少なくとも２箇所において受信用伝送線路６５と交差する。このため、送信用伝送線路６０と受信用伝送線路６５とのアイソレーションが悪化する。
【０１２４】
図１８Ｂは、第７実施例による送受信モジュール１００に用いられる送受信信号分離回路８８のブロック図である。第７実施例による送受信信号分離回路８８は、３つのデュプレクサ３１、３２、３３（図１８Ａ）の機能を有している。すなわち、送受信信号分離回路８８は、３つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘ、及び３つの受信フィルタ３１Ｒｘ、３２Ｒｘ、３３Ｒｘを含んでいる。
【０１２５】
送受信信号分離回路８８は、３つの送信端子３１Ｔｔ、３２Ｔｔ、３３Ｔｔ、３つの受信端子３１Ｒｔ、３２Ｒｔ、３３Ｒｔ、及び１つのアンテナ端子３１Ａｔを有している。３つの送信端子３１Ｔｔ、３２Ｔｔ、３３Ｔｔは１本の仮想直線に沿って並んでおり、送信端子３１Ｔｔ、３２Ｔｔ、３３Ｔｔの間には受信端子３１Ｒｔ、３２Ｒｔ、３３Ｒｔが配置されていない。３つの送信端子３１Ｔｔ、３２Ｔｔ、３３Ｔｔが束ねられて共通の送信用伝送線路６０に接続されている。３つの受信端子３１Ｒｔ、３２Ｒｔ、３３Ｒｔに、それぞれ受信用伝送線路６５が接続されている。送信用伝送線路６０は、いずれの受信用伝送線路６５とも交差していない。
【０１２６】
次に、第７実施例の優れた効果について説明する。
第７実施例による送受信モジュール１００においては、送信用伝送線路６０と受信用伝送線路６５とが平面視において交差していない。このため、両者のアイソレーションの悪化を抑制することができる。
【０１２７】
［第８実施例］
次に、図１９を参照して第８実施例による送受信モジュール１００について説明する。以下、第６実施例による送受信モージュール（図１７Ａ）と共通の構成については説明を省略する。
【０１２８】
図１９は、第８実施例による送受信モジュール１００のブロック図である。第６実施例では、３つのデュプレクサ３１、３２、３３の送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘを束ねて、共通の送信用伝送線路６０を介してパワーアンプ５０（図１Ａ）の出力端子に接続している。これに対し、第８実施例では、３つのデュプレクサ３１、３２、３３の送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘを束ねて共通の送信用伝送線路６０を介してバンド切り替え用のスイッチ５５の１つの接点に接続している。スイッチ５５としてＳＰ４Ｔスイッチが用いられる。
【０１２９】
さらに、第８実施例による送受信モジュール１００は、６個のデュプレクサ３４、３５、３６、３９、４０、４１、及び受信フィルタ４２Ｒｘを有する。３つのデュプレクサ３４、３５、３６の送信フィルタ３４Ｔｘ、３５Ｔｘ、３６Ｔｘが束ねられてスイッチ５５の１つの接点に接続されている。さらに、２つのデュプレクサ３９、４０の送信フィルタ３９Ｔｘ、４０Ｔｘが束ねられてスイッチ５５の１つの接点に接続されている。デュプレクサ４１の送信フィルタ４１Ｔｘは、単独でスイッチ５５の１つの接点に接続されている。
【０１３０】
９個のデュプレクサ３１、３２、３３、３４、３５、３６、３９、４０、４１のアンテナ端子は、それぞれアンテナスイッチ５３の接点に接続されている。アンテナスイッチ５３の１つの接点が、受信フィルタ４２Ｒｘのアンテナ端子に接続されている。
【０１３１】
一例として、スイッチ５５の１つの接点に接続された３つのデュプレクサ３１、３２、３３は、それぞれＬＴＥバンド８、１４、１７をカバーする。スイッチ５５の他の１つの接点に接続された３つのデュプレクサ３４、３５、３６は、それぞれＬＴＥバンド２０、１３、１２をカバーする。スイッチ５５の他の１つの接点に接続された２つのデュプレクサ３９、４０は、それぞれＬＴＥバンド２６、７１をカバーする。スイッチ５５の１つの接点に単独で接続されたデュプレクサ４１は、ＬＴＥバンド２８をカバーする。受信フィルタ４２Ｒｘは、付加ダウンリンク用のＬＴＥバンド２９をカバーする。
【０１３２】
スイッチ５５の１つの接点に接続された３つのデュプレクサ３１、３２、３３について、パワーアンプ５０側から各送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘを見たインピーダンスの周波数特性は、第６実施例におけるインピーダンスＺＰ１、ＺＰ２、ＺＰ３（図１７Ａ、図１７Ｂ）の場合と同様である。スイッチ５５の他の１つの接点に接続された３つのデュプレクサ３４、３５、３６についても、パワーアンプ５０側から各送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘを見たインピーダンスの周波数特性は、第６実施例におけるインピーダンスＺＰ１、ＺＰ２、ＺＰ３（図１７Ａ、図１７Ｂ）の場合と同様である。
【０１３３】
スイッチ５５の他の１つの接点に束ねられた２つのデュプレクサ３９、４０について、パワーアンプ５０側から送信フィルタ３９Ｔｘ、４０Ｔｘを見たインピーダンスの周波数特性は、第１実施例におけるインピーダンスＺＰ１、ＺＰ２（図１Ａ、図１Ｂ）の場合と同様である。
【０１３４】
複数のデュプレクサの受信フィルタ、及び単独の受信フィルタ４２Ｒｘの受信端子は、それぞれローノイズアンプ（図１９では図示していない）に接続されている。
【０１３５】
スイッチ５５を切り替えると、３つのデュプレクサ３１、３２、３３の組、３つのデュプレクサ３４、３５、３６の組、２つのデュプレクサ３９、４０の組、及び単独のデュプレクサ４１のいずれかに、選択的にパワーアンプ５０から出力された送信信号が供給される。
【０１３６】
次に、第８実施例の優れた効果について説明する。
第８実施例においても、第１実施例（図１Ａ）、第６実施例（図１７Ａ）の場合と同様に、１つのデュプレクサは、束ねられている他のデュプレクサの影響をほとんど受けることなく、自己のカバーするＬＴＥバンドで正常に動作することができる。また、第５実施例（図１６）の場合と同様に、１つのパワーアンプ５０がカバーするＬＴＥバンドの数に比べてスイッチ５５の接点数を削減することができるため、スイッチ５５の挿入損失を低減することができる。
【０１３７】
次に、図２０を参照して、第８実施例の第１変形例による送受信モジュール１００について説明する。
【０１３８】
図２０は、第８実施例の第１変形例による送受信モジュール１００のブロック図である。第８実施例では、バンド切り替え用のスイッチ５５（図１９）としてＳＰ４Ｔスイッチが用いられているが、第１変形例では、２つのＳＰＤＴスイッチ５５Ａ、５５Ｂが用いられる。第１変形例の送受信モジュール１００は、２つのＳＰＤＴスイッチ５５Ａ、５５Ｂに対応して、２つのパワーアンプ５０Ａ、５０Ｂを有する。パワーアンプ５０Ａ、５０Ｂの出力端子は、それぞれＳＰＤＴスイッチ５５Ａ、５５Ｂの１つのコモン極に接続されている。
【０１３９】
３つのデュプレクサ３１、３２、３３が束ねられてＳＰＤＴスイッチ５５Ａの１つの接点に接続され、３つのデュプレクサ３４、３５、３６が束ねられてＳＰＤＴスイッチ５５Ａの他の１つの接点に接続されている。２つのデュプレクサ３９、４０が束ねられてＳＰＤＴスイッチ５５Ｂの１つの接点に接続され、デュプレクサ４１が単独でＳＰＤＴスイッチ５５Ｂの他の１つの接点に接続されている。
【０１４０】
第１変形例では、第８実施例と比べて、１つのパワーアンプ５０Ａ、５０ＢがカバーするＬＴＥバンド数が少ない。このため、パワーアンプ５０Ａ、５０Ｂとして、第８実施例による送受信モジュール１００に用いられているパワーアンプ５０（図１９）よりも狭帯域のものを使用することができる。さらに、バンド切り替え用のＳＰＤＴスイッチ５５Ａ、５５Ｂの各々の接点数が、第８実施例のバンド切り替え用のスイッチ５５の接点数より少ない。このため、ＳＰＤＴスイッチ５５Ａ、５５Ｂの挿入損失を、第８実施例のスイッチ５５の挿入損失より低減させることができる。
【０１４１】
次に、図２１を参照して、第８実施例の第２変形例による送受信モジュール１００について説明する。
【０１４２】
図２１は、第８実施例の第２変形例による送受信モジュール１００のブロック図である。第２変形例では、パワーアンプ５０が、１つの初段パワーアンプ５０Ｆと、４個の出力段パワーアンプ５０Ｄ１、５０Ｄ２、５０Ｄ３、５０Ｄ４とで構成される。初段パワーアンプ５０Ｆから出力された送信信号が、４個の出力段パワーアンプ５０Ｄ１、５０Ｄ２、５０Ｄ３、５０Ｄ４に入力される。
【０１４３】
３つのデュプレクサ３１、３２、３３が束ねられて１つの出力段パワーアンプ５０Ｄ１に接続され、他の３つのデュプレクサ３４、３５、３６が束ねられて他の１つの出力段パワーアンプ５０Ｄ２に接続されている。２つのデュプレクサ３９、４０が束ねられて１つの出力段パワーアンプ５０Ｄ３に接続され、デュプレクサ４１が単独で１つの出力段パワーアンプ５０Ｄ４に接続されている。
【０１４４】
第２変形例では、出力段パワーアンプ５０Ｄ１、５０Ｄ２、５０Ｄ３、５０Ｄ４と、それらに対応するデュプレクサとがスイッチを介することなく直結されている。このため、スイッチを挿入することによる挿入損失の発生を防止することができる。
【０１４５】
［第９実施例］
次に、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２２Ｃを参照して第９実施例による送受信モジュール１００について説明する。以下、第１実施例（図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ）による送受信モジュール１００と共通の構成については説明を省略する。
【０１４６】
図２２Ａは、第９実施例による送受信モジュール１００のブロック図である。先に説明した第１実施例では、２つのデュプレクサ３１、３２がアンテナスイッチ５３を介してアンテナ５４に接続されている。このため、アンテナスイッチ５３で選択された一方のデュプレクサがカバーするＬＴＥバンドのみの信号の送受信が行われる。これに対し、第９実施例では、２つのデュプレクサ３１、３２に、それぞれアンテナ５４Ａ、５４Ｂが接続されている。このため、第９実施例による送受信モジュール１００は、２つのＬＴＥバンドを束ねて１つの通信回線としてデータ通信を行うインターバンドキャリアアグリゲーションに対応することが可能である。
【０１４７】
図２２Ｂは、パワーアンプ５０に入力される信号Ｓ１のスペクトルを示すグラフである。信号Ｓ１は、一方のデュプレクサ３１の送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１内の周波数ｆ１の信号と、他方のデュプレクサ３２の送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２内の周波数ｆ２の信号との両方を含んでいる。パワーアンプ５０は、通過帯域ＰＴｘ１、ＰＴｘ２の両方の帯域をカバーする。一例として、デュプレクサ３１、３２は、それぞれＬＴＥバンド３及びＬＴＥバンド１をカバーする。
【０１４８】
図２２Ｃは、パワーアンプ５０で増幅された信号Ｓ２のスペクトルを示すグラフである。パワーアンプ５０は周波数ｆ１の信号と周波数ｆ２の信号の両方を増幅して出力する。
【０１４９】
通過帯域ＰＴｘ１において、分岐点６２から一方の送信フィルタ３１Ｔｘを見たインピーダンスは特性インピーダンスに整合しており、他方の送信フィルタ３２Ｔｘを見たインピーダンスはハイインピーダンスである。すなわち、インピーダンスと通過帯域との関係は、第１実施例による送受信モジュール１００（図１Ａ）のインピーダンスＺＰ１、ＺＰ２の場合と同様である。このため、周波数ｆ１の信号は、ほとんど送信フィルタ３１Ｔｘに供給される。逆に、周波数ｆ２の信号は、ほとんど送信フィルタ３２Ｔｘに供給される。
【０１５０】
次に、第９実施例の優れた効果について説明する。
第９実施例では、パワーアンプ５０と２つのデュプレクサ３１、３２との間にスイッチが挿入されていないため、１つのパワーアンプ５０で、２つのＬＴＥバンドを使用したインターバンドキャリアアグリゲーションに対応することができる。さらに、２つのデュプレクサ３１、３２が束ねられていても、単独で動作する場合と同等の効率を確保することができる。さらに、ＬＴＥバンドに跨る２つの送信信号を１つのパワーアンプ５０で扱うことができるのも第９実施例の一つの特徴である。
【０１５１】
次に、第９実施例の変形例について説明する。第９実施例では、デュプレクサ３１、３２に、それぞれアンテナ５４Ａ、５４Ｂを接続しているが、２つのデュプレクサ３１、３２で１つのアンテナを共用してもよい。この場合には、一方のデュプレクサ３１のアンテナ端子と、他方のデュプレクサ３２のアンテナ端子とを１つのアンテナに接続すればよい。
【０１５２】
［第１０実施例］
次に、図２３Ａ、図２３Ｂ、及び図２３Ｃを参照して第１０実施例による送受信モジュール１００について説明する。以下、第９実施例による送受信モジュール（図２２Ａ）と共通の構成については説明を省略する。
【０１５３】
図２３Ａは、第１０実施例による送受信モジュール１００のブロック図である。第１０実施例においては、パワーアンプ５０と送信用伝送線路６０の分岐点６２との間の共通部分６１にノッチフィルタ５６が挿入されている。
【０１５４】
図２３Ｂは、パワーアンプ５０とノッチフィルタ５６との間の信号Ｓ２のスペクトルを示すグラフである。一方の送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１の周波数ｆ１の信号と、他方の送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２の周波数ｆ２の信号とがパワーアンプ５０から出力される。パワーアンプ５０の非線形性により、周波数ｆ１、ｆ２の信号の高調波が発生する。第２高調波の周波数は、２ｆ１及び２ｆ２である。さらに、周波数の異なる２つの信号を１つのパワーアンプ５０で同時に増幅することにより、２つの信号の積に相当する周波数ｆ１＋ｆ２の成分も発生する。
【０１５５】
図２３Ｃは、ノッチフィルタ５６を通過した後の信号Ｓ３のスペクトルを示すグラフである。ノッチフィルタ５６の阻止帯域は、周波数ｆ１＋ｆ２に等しい。従って、信号Ｓ２に含まれていた周波数ｆ１＋ｆ２の成分がノッチフィルタ５６で減衰し、信号Ｓ３にはほとんど現れない。さらに、周波数２ｆ１、２ｆ２の第２高調波も減衰する。
【０１５６】
次に、第１０実施例の優れた効果について説明する。
第１０実施例においては、インターバンドキャリアアグリゲーションで使用される２つのＬＴＥバンドの信号の積に相当する周波数成分を抑圧することができる。これにより、１つのパワーアンプ５０をインターバンドキャリアアグリゲーションで使用される２つのＬＴＥバンドで共用することにより生じる可能性のある問題を回避することができる。さらに、ＬＴＥバンドに跨る２つの送信信号を１つのパワーアンプ５０で扱うことができるのも第１０実施例の一つの特徴である。
【０１５７】
第１０実施例では、ノッチフィルタ５６を伝送線路にシリーズに挿入しているが、周波数２ｆ１、２ｆ２の高調波成分や、周波数ｆ１＋ｆ２の成分をグランドに流す構成としてもよい。
【０１５８】
次に、図２４を参照して第１０実施例の変形例について説明する。
図２４は、第１０実施例の変形例による送受信モジュール１００のブロック図である。本変形例では、第２高調波用のノッチフィルタ５６に加えて、第３高調波用のノッチフィルタ５７が、パワーアンプ５０と分岐点６２との間の共通部分６１に挿入されている。第３高調波用のノッチフィルタ５７は、周波数３ｆ１、３ｆ２の第３高調波を減衰させる。本変形例では、パワーアンプ５０から出力された信号Ｓ２の第３高調波が強い場合に、特に有効である。
【０１５９】
［第１１実施例］
次に、図２５Ａ、図２５Ｂ、図２５Ｃを参照して第１１実施例による送受信モジュール１００について説明する。以下、第９実施例による送受信モジュール（図２２Ａ）と共通の構成については説明を省略する。
【０１６０】
図２５Ａは、第１０実施例による送受信モジュール１００のブロック図である。第１０実施例では、パワーアンプ５０として二段構成の差動増幅器が用いられる。パワーアンプ５０の前段に移相器（バラン）５８が接続されており、後段に合波器５９が接続されている。
【０１６１】
図２５Ｂは、移相器５８に入力される信号Ｓ１のスペクトルを示すグラフである。一方の送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１の周波数ｆ１の信号と、他方の送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２の周波数ｆ２の信号とが移相器５８に入力される。
【０１６２】
図２５Ｃは、合波器５９で合波された信号Ｓ２のスペクトルを示すグラフである。パワーアンプ５０に差動増幅器が用いられているため、周波数ｆ１、ｆ２の信号の第２高調波、及び２つの信号を掛け合わせて得られる周波数ｆ１＋ｆ２の信号の発生が抑制される。
【０１６３】
次に、第１１実施例の優れた効果について説明する。
第１１実施例においては、インターバンドキャリアアグリゲーションで使用される２つのＬＴＥバンドの信号の第２高調波、及び２つの信号の積に相当する周波数成分を抑圧することができる。これにより、１つのパワーアンプ５０をインターバンドキャリアアグリゲーションで使用される２つのＬＴＥバンドで共用することにより発生する可能性のある問題を回避することができる。
【０１６４】
次に、図２６を参照して第１１実施例の変形例について説明する。
図２６は、第１１実施例の変形例による送受信モジュール１００のブロック図である。本変形例では、合波器５９と分岐点６２との間の共通部分６１に、第３高調波用のノッチフィルタ５７が挿入されている。第３高調波用のノッチフィルタ５７は、周波数３ｆ１、３ｆ２の第３高調波を減衰させる。差動増幅器で偶数次の高調波の発生を抑制するとともに、ノッチフィルタ５７で第３高調波を減衰させる。本変形例では、パワーアンプ５０から出力された信号Ｓ２の第３高調波が強い場合に、特に有効である。  
【０１６５】
［第１２実施例］
次に、図２７Ａ、図２７Ｂを参照して第１２実施例による送受信モジュール１００について説明する。以下、第９実施例による送受信モジュール（図２２Ａ）と共通の構成については説明を省略する。
【０１６６】
図２７Ａは、第１２実施例による送受信モジュール１００のブロック図である。第９実施例による送受信モジュール１００は、２つのＬＴＥバンドを利用したインターバンドキャリアアグリゲーションに利用可能であるが、第１２実施例による送受信モジュール１００は、３つのＬＴＥバンドを利用したインターバンドキャリアアグリゲーションに利用可能である。
【０１６７】
３つのデュプレクサ３１、３２、３３が束ねられて１つのパワーアンプ５０に接続されている。３つのデュプレクサ３１、３２、３３のアンテナ端子が、それぞれアンテナ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃに接続されている。
【０１６８】
図２７Ｂは、パワーアンプ５０に入力される信号Ｓ１のスペクトルを示すグラフである。信号Ｓ１は、送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１の周波数ｆ１の信号、送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２の周波数ｆ２の信号、及び送信フィルタ３３Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ３の周波数ｆ３の信号を含んでいる。
【０１６９】
次に、第１２実施例の優れた効果について説明する。
第１２実施例において、送信用伝送線路６０の分岐点６２から３つのデュプレクサ３１、３２、３３の各々を見たインピーダンスは、第６実施例による送受信モジュール１００（図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃ）の３つのデュプレクサ３１、３２、３３の各々を見たインピーダンスと同様の周波数特性を持つ。このため、３つのデュプレクサ３１、３２、３３の各々が、他のデュプレクサの影響を受けにくくなる。これにより、１つのパワーアンプ５０を３つのＬＴＥバンドを利用したインターバンドキャリアアグリゲーションに適用しやすくなるという優れた効果が得られる。
【０１７０】
［第１３実施例］
次に、図２８Ａ、図２８Ｂを参照して第１３実施例による送受信モジュール１００について説明する。以下、第１実施例による送受信モジュール１００（図１Ａ、図４Ａ）と共通の構成については説明を省略する。
【０１７１】
図２８Ａは、第１３実施例による送受信モジュール１００のブロック図である。第１実施例（図１Ａ、図４Ａ）では、２つのデュプレクサ３１、３２の受信フィルタ３１Ｒｘ、３２Ｒｘが、それぞれ別々のローノイズアンプ５１に接続されている。これに対し、第１３実施例では、２つのデュプレクサ３１、３２の受信フィルタ３１Ｒｘ、３２Ｒｘが束ねられて、共通のローノイズアンプ５１に接続されている。
【０１７２】
図２８Ｂは、ローノイズアンプ５１から受信フィルタ３１Ｒｘを見たインピーダンスＺＬ１及び受信フィルタ３２Ｒｘを見たインピーダンスＺＬ２の周波数特性を示すグラフである。受信フィルタ３１Ｒｘを見たインピーダンスＺＬ１は、受信フィルタ３１Ｒｘの通過帯域ＰＲｘ１において特性インピーダンス５０Ωに整合しており、他方の受信フィルタ３２Ｒｘの通過帯域ＰＲｘ２においてハイインピーダンスである。逆に、受信フィルタ３２Ｒｘを見たインピーダンスＺＬ２は、受信フィルタ３２Ｒｘの通過帯域ＰＲｘ２において特性インピーダンス５０Ωに整合しており、他方の受信フィルタ３１Ｒｘの通過帯域ＰＲｘ１においてハイインピーダンスである。
【０１７３】
次に、第１３実施例の優れた効果について説明する。
受信フィルタ３１Ｒｘを通過した受信信号に対してインピーダンスＺＬ２がハイインピーダンスであるため、受信フィルタ３１Ｒｘを通過した受信信号は、他方の受信フィルタ３２Ｒｘの影響をほとんど受けることなくローノイズアンプ５１に供給される。同様に、受信フィルタ３２Ｒｘを通過した受信信号は、他方の受信フィルタ３１Ｒｘの影響をほとんど受けることなくローノイズアンプ５１に供給される。
【０１７４】
また、第１３実施例では、使用するＬＴＥバンドの数に比べてローノイズアンプ５１の個数を削減することができるという優れた効果が得られる。
【０１７５】
上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【０１７６】
３１、３２、３３、３４、３５、３６、３９、４０、４１  デュプレクサ
３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘ、３４Ｔｘ、３５Ｔｘ、３６Ｔｘ、３７Ｔｘ、３８Ｔｘ、３９Ｔｘ、４０Ｔｘ、４１Ｔｘ  送信フィルタ
３１Ｒｘ、３２Ｒｘ、３３Ｒｘ、４２Ｒｘ  受信フィルタ
３１Ｔｔ、３２Ｔｔ、３３Ｔｔ  送信端子
３１Ｒｔ、３２Ｒｔ、３３Ｒｔ  受信端子
３１Ａｔ、３２Ａｔ、３３Ａｔ  アンテナ端子
３７ＴＲｘ、３８ＴＲｘ  送受信フィルタ
５０、５０Ａ、５０Ｂ  パワーアンプ
５０Ｆ  初段パワーアンプ
５０Ｄ１、５０Ｄ２、５０Ｄ３、５０Ｄ４  出力段パワーアンプ
５１  ローノイズアンプ
５２  送受信回路
５３  アンテナスイッチ
５４、５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ  アンテナ
５５  バンド切り替え用のスイッチ
５５Ａ、５５Ｂ  ＳＰＤＴスイッチ
５６、５７  ノッチフィルタ
５８  移相器（バラン）
５９  合波器
６０  送信用伝送線路
６１  送信用伝送線路の共通部分
６２  分岐点
６３  送信用伝送線路の個別部分
６４  インピーダンス整合回路
６５  受信用伝送線路
６５Ａ  受信用伝送線路の第１部分
６５Ｂ  受信用伝送線路の第２部分
６５Ｃ  受信用伝送線路のビア導体
６６  グランドプレーン
６７  実装基板
７１  帯域外減衰特性の良い方の送信フィルタの利得
７２  帯域外減衰特性の悪い方の送信フィルタの利得
７３  ローパスフィルタ
７４  ローパスフィルタの通過特性
８６  ローノイズアンプ
８８  送受信信号分離回路
９０  送信用伝送線路
９１、９２  送受信用伝送線路
１００  送受信モジュール
１１０  シャントインダクタ
１１１  シリーズインダクタ
３１１  クワッドプレクサ
【図１】
2020096313.tif 000003
【図２】
2020096313.tif 000004
【図３】
2020096313.tif 000005
【図４】
2020096313.tif 000006
【図５】
2020096313.tif 000007
【図６】
2020096313.tif 000008
【図７】
2020096313.tif 000009
【図８】
2020096313.tif 000010
【図９】
2020096313.tif 000011
【図１０】
2020096313.tif 000012
【図１１】
2020096313.tif 000013
【図１２】
2020096313.tif 000014
【図１３】
2020096313.tif 000015
【図１４】
2020096313.tif 000016
【図１５】
2020096313.tif 000017
【図１６】
2020096313.tif 000018
【図１７】
2020096313.tif 000019
【図１８】
2020096313.tif 000020
【図１９】
2020096313.tif 000021
【図２０】
2020096313.tif 000022
【図２１】
2020096313.tif 000023
【図２２】
2020096313.tif 000024
【図２３】
2020096313.tif 000025
【図２４】
2020096313.tif 000026
【図２５】
2020096313.tif 000027
【図２６】
2020096313.tif 000028
【図２７】
2020096313.tif 000029
【図２８】
2020096313.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月14日(2019.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【図１】図１Ａは、第１実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図１Ｂは、分岐点から送信フィルタ３１Ｔｘを見たときのインピーダンスＺＰ１、及び送信フィルタ３２Ｔｘを見たときのインピーダンスＺＰ２の周波数特性を示すグラフであり、図１Ｃは、アンテナ側から見たときの送信フィルタ３１ＴｘのインピーダンスＺＡＴ１、受信フィルタ３１ＲｘのインピーダンスＺＡＲ１、送信フィルタ３２ＴｘのインピーダンスＺＡＴ２、受信フィルタ３２ＲｘのインピーダンスＺＡＲ２の周波数特性を示すグラフである。
【図２】図２Ａは、パワーアンプ、２つの送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘを含む等価回路図であり、図２Ｂは、パワーアンプ５０から送信フィルタに送信される信号の通過損失を示すグラフである。
【図３】図３Ａは、比較例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成を示すブロック図であり、図３Ｂ、図３Ｃ、及び図３Ｄは、それぞれ入力インピーダンスＺ１、Ｚ２、及びインピーダンスＺ３をスミスチャート上に示すグラフである。
【図４】図４Ａは、第１実施例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成を示すブロック図であり、図４Ｂ及び図４Ｃは、それぞれ入力インピーダンスＺ１１、Ｚ１２をスミスチャート上に示すグラフであり、図４Ｄ及び図４Ｅは、それぞれインピーダンスＺ１３及びＺ１４をスミスチャート上に示すグラフである。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ第１実施例による送受信モジュールの、シャントインダクタの接続前及び接続後のブロック図であり、図５Ｃ及び図５Ｄは、それぞれ送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１のみに着目した場合のインピーダンスＺ２１、Ｚ２２、Ｚ２３、Ｚ２４をスミスチャート上に示すグラフであり、図５Ｅ及び図５Ｆは、それぞれ送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２のみに着目した場合のインピーダンスＺ２１、Ｚ２２、Ｚ２３、Ｚ２４をスミスチャート上に示すグラフである。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは、第１実施例による送受信モジュールのパワーアンプと送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘとの間のインピーダンス整合回路の等価回路図である。
【図７】図７は、３ＧＰＰで標準化された通信規格に準拠したＬＴＥバンドの各々のアップリンク及びダウンリンクの周波数帯域を示す図表である。
【図８】図８は、３ＧＰＰで標準化された通信規格に準拠したＬＴＥバンドの各々のアップリンク及びダウンリンクの周波数帯域を示す図表である。
【図９】図９は、第１実施例による送受信モジュールによる２つのデュプレクサでカバーすることができるＬＴＥバンドの組み合わせの例を示す図表である。
【図１０】図１０Ａは、第２実施例による送受信モジュールの２つのデュプレクサ３１、３２の接続構成を示すブロック図であり、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄ、及び図１０Ｅは、それぞれ入力インピーダンスＺ３１、Ｚ３２、及びインピーダンスＺ３３、Ｚ３４をスミスチャート上に示すグラフである。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、それぞれ第２実施例による送受信モジュールの、シリーズインダクタの接続前及び接続後のブロック図であり、図１１Ｃ及び図１１Ｄは、送信フィルタ３１Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ１のみに着目した場合のインピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３、及びＺ４４をスミスチャート上に示すグラフであり、図１１Ｅ及び図１１Ｆは、送信フィルタ３２Ｔｘの通過帯域ＰＴｘ２のみに着目した場合のインピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３、及びＺ４４をスミスチャート上に示すグラフである。
【図１２】図１２Ａは、比較例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成を示すブロック図であり、図１２Ｂは、２つの送信フィルタの通過特性を示すグラフである。
【図１３】図１３Ａは、第３実施例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成を示すブロック図であり、図１３Ｂは、２つの送信フィルタの通過特性に、ローパスフィルタの通過特性を重ねて示すグラフであり、図１３Ｃ、図１３Ｄ、図１３Ｅ、及び図１３Ｆは、ローパスフィルタの一例を示す等価回路図である。
【図１４】図１４Ａは、比較例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成及び伝送線路の配置を示す図であり、図１４Ｂ及び図１４Ｃは、それぞれ第４実施例及び第４実施例の第１変形例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成及び伝送線路の配置を示す図である。
【図１５】図１５Ａは、第４実施例の第２変形例による送受信モジュールの２つのデュプレクサの接続構成及び伝送線路の配置を示す図であり、図１５Ｂは、送信用伝送線路と受信用伝送線路との交差箇所の断面図である。
【図１６】図１６は、第５実施例による送受信モジュールのブロック図である。
【図１７】図１７Ａは、第６実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図１７Ｂは、インピーダンスＺＰ１、ＺＰ２、ＺＰ３の周波数特性を示すグラフであり、図１７Ｃは、インピーダンスＺＡＴ１、ＺＡＴ２、ＺＡＴ３、ＺＡＲ１、ＺＡＲ２、ＺＡＲ３の周波数特性を示すグラフである。
【図１８】図１８Ａは、比較例による送受信モジュールの３つのデュプレクサの接続構成、及び伝送線路の配置を示す図であり、図１８Ｂは、第７実施例による送受信モジュールに用いられる送受信信号分離回路のブロック図である。
【図１９】図１９は、第８実施例による送受信モジュールのブロック図である。
【図２０】図２０は、第８実施例の第１変形例による送受信モジュールのブロック図である。
【図２１】図２１は、第８実施例の第２変形例による送受信モジュールのブロック図である。
【図２２】図２２Ａは、第９実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図２２Ｂは、パワーアンプに入力される信号Ｓ１のスペクトルを示すグラフであり、図２２Ｃは、パワーアンプで増幅された信号Ｓ２のスペクトルを示すグラフである。
【図２３】図２３Ａは、第１０実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図２３Ｂは、パワーアンプとノッチフィルタとの間の信号Ｓ２のスペクトルを示すグラフであり、図２３Ｃは、ノッチフィルタを通過した後の信号Ｓ３のスペクトルを示すグラフである。
【図２４】図２４は、第１０実施例の変形例による送受信モジュールのブロック図である。
【図２５】図２５Ａは、第１１実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図２５Ｂは、移相器に入力される信号Ｓ１のスペクトルを示すグラフであり、図２５Ｃは、合波器で合波された信号Ｓ２のスペクトルを示すグラフである。
【図２６】図２６は、第１１実施例の変形例による送受信モジュールのブロック図である。
【図２７】図２７Ａは、第１２実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図２７Ｂは、パワーアンプに入力される信号Ｓ１のスペクトルを示すグラフである。
【図２８】図２８Ａは、第１３実施例による送受信モジュールのブロック図であり、図２８Ｂは、インピーダンスＺＬ１、ＺＬ２の周波数特性を示すグラフである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
図１４Ａは、比較例による送受信モジュールの２つのデュプレクサ３１、３２の接続構成及び伝送線路の配置を示す図である。デュプレクサ３１に、送信端子３１Ｔｔ、受信端子３１Ｒｔ、及びアンテナ端子３１Ａｔが設けられている。送信端子３１Ｔｔから入力された信号が送信フィルタ３１Ｔｘに供給され、受信フィルタ３１Ｒｘを通過した受信信号が受信端子３１Ｒｔから出力される。送信フィルタ３１Ｔｘを通過した送信信号がアンテナ端子３１Ａｔから出力されると共に、アンテナ５４（図１Ａ）で受信された受信信号がアンテナ端子３１Ａｔに入力される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
スイッチ５５の１つの接点に接続された３つのデュプレクサ３１、３２、３３について、パワーアンプ５０側から各送信フィルタ３１Ｔｘ、３２Ｔｘ、３３Ｔｘを見たインピーダンスの周波数特性は、第６実施例におけるインピーダンスＺＰ１、ＺＰ２、ＺＰ３（図１７Ａ、図１７Ｂ）の場合と同様である。スイッチ５５の他の１つの接点に接続された３つのデュプレクサ３４、３５、３６についても、パワーアンプ５０側から各送信フィルタ３４Ｔｘ、３５Ｔｘ、３６Ｔｘを見たインピーダンスの周波数特性は、第６実施例におけるインピーダンスＺＰ１、ＺＰ２、ＺＰ３（図１７Ａ、図１７Ｂ）の場合と同様である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６０】
図２５Ａは、第１１実施例による送受信モジュール１００のブロック図である。第１０実施例では、パワーアンプ５０として二段構成の差動増幅器が用いられる。パワーアンプ５０の前段に移相器（バラン）５８が接続されており、後段に合波器５９が接続されている。