(57)【要約】【課題】小型化しても信号ライン間のアイソレーションの劣化を抑制でき、通信性能を改善できるデュプレクサモジュールの提供を図る。【解決手段】デュプレクサモジュール１は、送信フィルタTxと受信フィルタRxと多層基板２とを備える。多層基板２は、送信フィルタTxを搭載するフィルタ搭載端子８および受信フィルタRxを搭載する受信フィルタ搭載端子７が形成されている。フィルタ搭載端子８は、送信フィルタTxへの信号入力用の表面電極TXinと送信フィルタTxからの信号出力用の表面電極TXoutとを備える。フィルタ搭載端子７は、受信フィルタRxへの信号入力用の表面電極RXinと受信フィルタRxからの信号出力用の表面電極RXoutとを備える。フィルタ搭載端子７とフィルタ搭載端子８とは、信号入力用の表面電極と信号出力用の表面電極とが並ぶ主方向が相違する。【選択図】図１
2010178014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を伝送する送信ラインと、受信信号を伝送する受信ラインと、前記送信信号および前記受信信号を伝送するアンテナラインと、を接続したデュプレクサモジュールであって、
前記送信ラインに挿入されて前記送信信号を通過させる送信フィルタと、
前記受信ラインに挿入されて前記受信信号を通過させる受信フィルタと、
前記送信フィルタへの信号入力用の表面電極と前記送信フィルタからの信号出力用の表面電極とを備える送信フィルタ搭載端子、および、前記受信フィルタへの信号入力用の表面電極と前記受信フィルタからの信号出力用の表面電極とを備える受信フィルタ搭載端子、が形成されたモジュール基板と、
を備え、
前記送信フィルタ搭載端子と前記受信フィルタ搭載端子とは、前記信号入力用の表面電極と前記信号出力用の表面電極とが並ぶ主方向が相違する、デュプレクサモジュール。
【請求項２】
前記送信フィルタ搭載端子と前記受信フィルタ搭載端子とは、前記信号入力用の表面電極と前記信号出力用の表面電極とが並ぶ主方向が直交する、請求項１に記載のデュプレクサモジュール。
【請求項３】
前記受信フィルタおよび／または前記送信フィルタと、前記アンテナラインと、の間のインピーダンスを整合させる整合回路を備え、
前記整合回路を、前記送信フィルタ搭載端子と前記受信フィルタ搭載端子との間を区画する位置に配置した、請求項１または２に記載のデュプレクサモジュール。
【請求項４】
前記モジュール基板は基板表面および／または基板内部に形成した配線電極を備え、前記送信ラインとなる配線電極と、前記受信ラインとなる配線電極とが基板法線方向に重ならずに配置された、請求項１〜３のいずれかに記載のデュプレクサモジュール。
【請求項５】
前記送信ラインと前記受信ラインと前記アンテナラインとを複数組備えるデュプレクサモジュールであって、
複数の前記送信ラインに設けた複数の前記送信フィルタで一つのディスクリート部品を構成し、複数の前記受信ラインに設けた複数の前記受信フィルタで一つのディスクリート部品を構成した、請求項１〜４のいずれかに記載のデュプレクサモジュール。
【請求項６】
前記送信ライン及び前記受信ラインと前記アンテナラインとの間にスイッチを備え、前記スイッチと前記送信フィルタおよび前記受信フィルタとは、アンテナ切替ラインで接続されている、請求項１〜５のいずれかに記載のデュプレクサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリント基板や多層基板にデュプレクサを設けたデュプレクサモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などのフロントエンド部に、送信信号と受信信号とを分離するデュプレクサモジュールが採用される。一般にデュプレクサモジュールは、モジュール基板の実装面に設けた実装電極でプリント基板などの被実装装置に実装される。また、モジュール基板のチップ搭載面に設けた表面電極にディスクリート部品が搭載される。実装電極と表面電極とはビア電極やパターン電極で接続される。送信ラインや受信ラインには送信フィルタや受信フィルタが設けられる。
【０００３】
マルチバンド型のフロントエンド部に、対象とする信号周波数帯域の異なる複数のデュプレクサを採用したデュプレクサモジュールが利用されることがある（例えば特許文献１参照。）。このデュプレクサモジュールでは、各デュプレクサは送信フィルタと受信フィルタとを一体にしたディスクリート部品として構成される。各デュプレクサのディスクリート部品はそれぞれの入力端を同方向に向けるとともにそれぞれの出力端を同方向に向けた状態で隣接して配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２３９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
デュプレクサモジュールの小型化の進展によって、送信信号の通過する送信ラインや受信信号の通過する受信ラインなどの信号ライン同士を、十分な間隔を隔てて配置することが難しくなっている。特に、マルチバンド対応の上述のデュプレクサモジュールでは、各デュプレクサのディスクリート部品の接続配線が部分的に交差するように配置しなければならないことがある。このため、信号ライン間のアイソレーションの劣化が起こりやすくなり、アイソレーションの劣化による受信感度などの通信性能の低下が生じて問題となる。また特に、送信フィルタと受信フィルタとを一体化したディスクリート部品では、送信フィルタと受信フィルタとが近接することにより、送信フィルタと受信フィルタとが挿入される信号ライン間のアイソレーションの劣化が進展する。
【０００６】
そこで本発明は、信号ライン間のアイソレーションや通信性能の劣化を抑制できるデュプレクサモジュールの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、送信ラインと受信ラインとアンテナ共用ラインとを接続したデュプレクサモジュールであって、送信フィルタと受信フィルタとモジュール基板とを備える。送信ラインは送信信号を伝送する。受信ラインは受信信号を伝送する。アンテナ共用ラインは送信信号および受信信号を伝送する。送信フィルタは送信ラインに挿入されて送信信号を通過させる。受信フィルタは受信ラインに挿入されて受信信号を通過させる。モジュール基板は、送信フィルタ搭載端子および受信フィルタ搭載端子が形成されている。送信フィルタ搭載端子は、送信フィルタへの信号入力用の表面電極と送信フィルタからの信号出力用の表面電極とを備える。受信フィルタ搭載端子は、受信フィルタへの信号入力用の表面電極と受信フィルタからの信号出力用の表面電極とを備える。送信フィルタ搭載端子と受信フィルタ搭載端子とは、信号入力用の表面電極と信号出力用の表面電極とが並ぶ主方向が相違する。
【０００８】
この構成では、送信フィルタと受信フィルタとをそれぞれ別体のディスクリート部品として構成する。したがって、送信フィルタ搭載端子と受信フィルタ搭載端子とで、信号入力用の表面電極と信号出力用の表面電極とが並ぶ主方向を相違させられる。これにより、送信フィルタと受信フィルタとが結合し難くなり、送信ラインと受信ラインとの間でのアイソレーションを向上させて、受信感度などの通信性能を改善できる。
【０００９】
送信フィルタ搭載端子と受信フィルタ搭載端子とは、信号入力用の表面電極と信号出力用の表面電極とが並ぶ主方向が直交すると好適である。これにより、送信フィルタと受信フィルタとがいっそう結合し難くなる。
【００１０】
受信フィルタおよび／または送信フィルタとアンテナ共用ラインとのインピーダンスを整合させる整合回路を備えてもよい。この場合、整合回路を送信フィルタ搭載端子と受信フィルタ搭載端子との間を区画する位置に配置すると好適である。これにより、送信フィルタと受信フィルタとがいっそう結合し難くなる。
【００１１】
モジュール基板は基板表面および／または基板内部に形成した配線電極を備え、送信ラインとなる配線電極と、受信ラインとなる配線電極とが基板法線方向に重ならずに配置されると好適である。この構成では、両配線電極がモジュール基板を挟んで直接対面することがないので、送信ラインと受信ラインとの間でのアイソレーションを向上させられる。
【００１２】
デュプレクサモジュールは、送信ラインと受信ラインとアンテナ共用ラインとを複数組備えた構成でもよい。この場合、複数の送信ラインに設ける複数の送信フィルタで一つのディスクリート部品を構成し、複数の受信ラインに設ける複数の受信フィルタで一つのディスクリート部品を構成していると好適である。この構成により、モジュール基板に搭載するディスクリート部品数やモジュール基板の面積サイズを抑えられ、製造コストの低減や製造工程の簡易化、モジュール基板の小型化が図れる。
【００１３】
送信ライン及び受信ラインとアンテナ共用ラインとの間にスイッチを備え、スイッチと送信フィルタおよび受信フィルタとは、アンテナ切替ラインで接続されていてもよい。これによりこのデュプレクサモジュールはスイッチプレクサとして機能させられる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、送信フィルタ搭載端子と受信フィルタ搭載端子とで、信号入力用の表面電極と信号出力用の表面電極とが並ぶ主方向を相違させることにより、送信フィルタと受信フィルタとが結合し難くなる。したがって、送信ラインと受信ラインとの間でのアイソレーションを向上させて、受信感度などの通信性能を改善できる。これにより、通信性能の劣化を抑えてデュプレクサモジュールを小型化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るデュプレクサモジュールの構成例を説明する図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るデュプレクサモジュールの構成例を説明する図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るデュプレクサモジュールの構成例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデュプレクサモジュールの構成例を説明する図である。
【００１７】
図１（Ａ）はデュプレクサモジュール１の概略の等価回路図である。デュプレクサモジュール１は、アンテナ共用ライン３と受信ライン４と送信ライン５と送信フィルタTxと受信フィルタRxと整合回路６とを備える。
【００１８】
アンテナ共用ライン３と受信ライン４と送信ライン５とは整合回路６で接続している。整合回路６は送信側の位相調整線路と受信側の位相調整線路とを含んで構成され、各ライン間のインピーダンス整合をとる。アンテナ共用ライン３は本発明のアンテナラインであって外部接続ポートとしてアンテナポートANTを備え、送信信号および受信信号を伝送する。受信ライン４は外部接続ポートとして受信ポートRXを備え、受信信号を伝送する。送信ライン５は外部接続ポートとして送信ポートTXを備え、送信信号を伝送する。送信フィルタTxは送信ライン５に挿入されていて所定の周波数帯域の送信信号を通過させる。受信フィルタRxは受信ライン４に挿入されていて所定の周波数帯域の受信信号を通過させる。
【００１９】
図１（Ｂ）はデュプレクサモジュール１の上面図である。デュプレクサモジュール１は、本発明のモジュール基板に相当する多層基板２を備える。多層基板２は、セラミックまたは樹脂などの複数の基板を積層してなる。図示しない多層基板２の底面はモジュール実装面であり、デュプレクサモジュール１の外部接続ポートとなる複数の実装電極を備える。図示する多層基板２の天面は、ディスクリート部品を搭載する表面電極を備える。表面電極同士の間または表面電極と実装電極との間は、多層基板２の内部に設けるパターン電極やビア電極で接続している。
【００２０】
このデュプレクサモジュール１は、基板法線方向からみて、送信フィルタTxと受信フィルタRxとにより挟まれる位置に整合回路６となるパターン電極を設けている。このように送信フィルタTxと受信フィルタRxとの間を区画する位置に整合回路６を配置することで、受信フィルタRxおよび送信フィルタTxは互いに結合し難くなり、送信ライン５と受信ライン４との間でのアイソレーションが向上する。
【００２１】
送信フィルタTxおよび受信フィルタRxは、それぞれＩＤＴ電極を設けた表面弾性波型フィルタのディスクリート部品であり、多層基板２の天面に設けられたフィルタ搭載端子７，８に、ディスクリート部品に形成した底面端子を半田等により搭載している。ここでは、送信フィルタTxは不平衡入力−不平衡出力型とし、受信フィルタRxは不平衡入力−平衡出力型としている。フィルタ搭載端子７は、表面電極RXinと表面電極RXoutと表面電極GNDとを備える。表面電極RXinは受信フィルタRxへの受信信号の入力用の表面電極である。表面電極RXoutは受信フィルタRxからの受信信号の平衡出力用の表面電極である。表面電極GNDはグランド電位との接続用の表面電極である。フィルタ搭載端子８は表面電極TXinと表面電極TXoutと表面電極GNDとを備える。表面電極TXinは送信フィルタTxへの送信信号の入力用の表面電極である。表面電極TXoutは送信フィルタTxからの送信信号の出力用の表面電極である。表面電極GNDはグランド電位との接続用の表面電極である。
【００２２】
フィルタ搭載端子７，８それぞれでは複数の表面電極が線対称に配置されている。ここで、この対称軸となるフィルタ筐体の中心線に沿った信号入力用の表面電極から信号出力用の表面電極へ向かう方向（図中矢印で示す。）をフィルタ搭載端子の主方向と定義づける。この定義によると、フィルタ搭載端子７は図中左向きに主方向が向くように配置していて、フィルタ搭載端子８は図中上向きに主方向が向くように配置している。このように、フィルタ搭載端子７，８は互いの主方向が直交するように配置されている。この配置により受信フィルタRxおよび送信フィルタTxは、２つのフィルタあるいは２組の入出力用表面電極でのしんごうの向きが、互いに直交するため送受信信号が互いに結合しがたくなり、送信ライン５と受信ライン４との間でのアイソレーションが向上する。
【００２３】
なお、送信フィルタと受信フィルタとは直交以外の角度となるように配置してもよい。このようにしても、両フィルタの主方向が一致するように配置される場合よりも、両フィルタの結合が抑制できる。
【００２４】
また、送信ラインや受信ラインに他の回路素子を挿入するように構成しても良い。その場合であっても本発明は、送信フィルタと受信フィルタとを別体のディスクリート部品として構成し、それぞれの主方向が相違するように配置することで好適に実施できる。
【００２５】
図２は、本発明の第２の実施形態に係るデュプレクサモジュールの構成例を説明する図である。なお、以下の説明では、第１の実施形態と同様な構成には同じ符号を付し、説明を省く。
【００２６】
本実施形態のデュプレクサモジュール１１は、対象とする周波数帯域の相違する２つの通信システムでアンテナポートANTを共用するデュアルバンド対応のデュプレクサモジュールを構成している。
【００２７】
図２（Ａ）はデュプレクサモジュール１１の概略の等価回路図である。デュプレクサモジュール１１は、アンテナ切替ライン３Ａ，３Ｂとアンテナ共用ライン３Ｃと受信ライン４Ａ，４Ｂと送信ライン５Ａ，５ＢとスイッチSWと２つのデュプレクサDHUとを備える。アンテナ共用ライン３Ｃとアンテナ切替ライン３Ａ，３Ｂとは本発明のアンテナラインであってスイッチSWで接続している。スイッチSWは、アンテナ切替ライン３Ａ，３Ｂいずれかを選択して、アンテナ共用ライン３Ｃに接続する。アンテナ共用ライン３Ｃは外部接続ポートとしてアンテナポートANTを備える。デュプレクサDHUは送信フィルタと受信フィルタとを備えていて、対象とする通信システムの送信信号と受信信号とを分離して受信ライン４Ａ，４Ｂと送信ライン５Ａ，５Ｂとに分ける。
【００２８】
図２（Ｂ）はデュプレクサモジュール１１の上面図である。ここで、２つのデュプレクサDHUにおける送信フィルタは一体のディスクリート部品である送信フィルタチップ2Txとして構成している。また、２つのデュプレクサDHUにおける受信フィルタは一体のディスクリート部品である受信フィルタチップ2Rxとして構成している。
【００２９】
送信フィルタチップ2Txおよび受信フィルタチップ2Rxは、それぞれＩＤＴ電極を設けた表面弾性波型フィルタであり、多層基板２の天面に設けられたフィルタ搭載端子１７，１８に、ディスクリート部品に形成した底面端子をはんだ等により搭載している。ここでは、送信フィルタチップ2Txおよび受信フィルタチップ2Rxは不平衡入力−不平衡出力型としている。また、フィルタ搭載端子１７，１８それぞれの複数の表面電極は線対称に配置し、フィルタ搭載端子１７は図中左向きに主方向が向くように配置していて、フィルタ搭載端子１８は図中上向きに主方向が向くように配置している。このようにして、フィルタ搭載端子１７，１８は互いの主方向が直交するように配置されている。この配置により、フィルタ搭載端子１７，１８に搭載される送信フィルタチップ2Txおよび受信フィルタチップ2Rxは、互いに結合し難くなり、送信ラインと受信ラインとの間でのアイソレーションが向上する。
【００３０】
図３は、本発明の他の実施形態に係るデュプレクサモジュールの構成例を説明する図である。
【００３１】
図３（Ａ）はデュプレクサモジュール２１の概略の上面図である。デュプレクサモジュール２１は、対象とする周波数帯域の相違する２つの通信システムにおけるデュプレクサを一体のモジュールにしたダイプレクサ型のデュプレクサモジュールを構成している。
【００３２】
デュプレクサモジュール２１は、アンテナ共用ライン３Ａ，３Ｂと受信ライン４Ａ，４Ｂと送信ライン５Ａ，５Ｂと２つのパワーアンプPAと２つのカプラCPLと２つの送信フィルタTxとスイッチSWと２つの受信フィルタRxとを備える。アンテナ共用ライン３Ａ，３Ｂと受信ライン４Ａ，４Ｂと送信ライン５Ａ，５ＢとはスイッチSWで接続している。スイッチSWはディスクリート部品であり、受信ライン４Ａ，４Ｂいずれかと、送信ライン５Ａ，５Ｂいずれかと、を選択してアンテナ共用ライン３Ａ，３Ｂに接続する。アンテナ共用ライン３Ａ，３Ｂは外部接続ポートとして平衡入出力型のアンテナポートANTを構成する。送信ライン５Ａ，５Ｂは外部接続ポートとして送信ポートTXを備える。受信ライン４Ａ，４Ｂは外部接続ポートとして平衡出力型の受信ポートRXを備える。
【００３３】
パワーアンプPAは送信ライン５Ａ，５Ｂに挿入されたディスクリート部品であり、送信信号を増幅する。カプラCPLは送信ライン５Ａ，５Ｂに挿入されたディスクリート部品であり、送信信号の電力の一部をモニタ端子（不図示）に出力する。送信フィルタTxは送信ライン５Ａ，５Ｂに挿入されたディスクリート部品であり、所定の周波数帯域の送信信号を通過させる。受信フィルタRxは受信ライン４Ａ，４Ｂに挿入されたディスクリート部品であり、所定の周波数帯域の受信信号を通過させる。
【００３４】
ここで、２つの送信フィルタTxと２つの受信フィルタRxとは、それぞれＩＤＴ電極を設けた表面弾性波型フィルタであり、多層基板２の天面に設けられたフィルタ搭載端子２７Ａ，２７Ｂ，２８Ａ，２８Ｂに、ディスクリート部品に形成した底面端子をはんだ等で搭載している。ここでは、フィルタ搭載端子２７Ａ，２７Ｂ，２８Ａ，２８Ｂそれぞれの複数の表面電極は線対称に配置し、送信フィルタTxを搭載するフィルタ搭載端子２７Ａ，２７Ｂは図中右向きに主方向が向くように配置していて、受信フィルタRxを搭載するフィルタ搭載端子２８Ａ，２８Ｂは図中下向きに主方向が向くように配置している。フィルタ搭載端子２７Ａ，２７Ｂとフィルタ搭載端子２８Ａ，２８Ｂは互いの主方向が直交するように配置されている。この配置により、受信フィルタRxと送信フィルタTxとは互いに結合し難くなり、送信ラインと受信ラインとの間でのアイソレーションが向上する。
【００３５】
図３（B）はデュプレクサモジュール３１の概略の上面図である。
【００３６】
デュプレクサモジュール３１は、対象とする周波数帯域の相違する２つの通信システムにおけるデュプレクサを一体のモジュールにしたダイプレクサ型のデュプレクサモジュールを構成している。
【００３７】
デュプレクサモジュール３１は、アンテナ共用ライン３Ａ，３Ｂと受信ライン４Ａ，４Ｂと送信ライン５Ａ，５Ｂと２つのパワーアンプPAと２つのカプラCPLと送信フィルタチップ2TxとスイッチSWと受信フィルタチップ2Rxとを備える。ここでは、送信フィルタチップ2Txは送信ライン５Ａ，５Ｂに挿入された２つの送信フィルタを一体にしたディスクリート部品であり、送信信号を通過させる。受信フィルタチップ2Rxは受信ライン４Ａ，４Ｂに挿入された２つの受信フィルタを一体にしたディスクリート部品であり、受信信号を通過させる。
【００３８】
ここで、送信フィルタチップ2Txと受信フィルタチップ2Rxとは、それぞれＩＤＴ電極を設けた表面弾性波型フィルタであり、多層基板２の天面に設けられたフィルタ搭載端子３７，３８に、ディスクリート部品に形成した底面端子をはんだ等により搭載している。ここでは、フィルタ搭載端子３７，３８それぞれの複数の表面電極は線対称に配置し、送信フィルタチップ2Txを搭載するフィルタ搭載端子３７は図中右向きに主方向が向くように配置していて、受信フィルタチップ2Rxを搭載するフィルタ搭載端子３８は図中下向きに主方向が向くように配置している。フィルタ搭載端子３７とフィルタ搭載端子３８は互いの主方向が直交するように配置されている。このような配置により、受信フィルタチップ2Rxと送信フィルタチップ2Txとは互いに結合し難くなり、送信ラインと受信ラインとの間でのアイソレーションが向上する。
【００３９】
デュプレクサモジュール２１，３１では、いずれの２つの信号ラインも基板法線方向から見て交差しないように配している。これにより送信ライン５と受信ライン４との間でのアイソレーションが向上する。
【００４０】
本発明は、上述の各実施形態で示す回路構成や電極構成以外であっても実施でき、少なくとも送信フィルタと受信フィルタとを主方向を相違させたフィルタ搭載端子に配置してデュプレクサを構成するモジュールであれば、アイソレーションを向上させられる。
【符号の説明】
【００４１】
１，１１，２１，３１…デュプレクサモジュール
２…多層基板
３…アンテナ共用ライン
３Ａ，３Ｂ…アンテナ切替ライン
３Ｃ…アンテナ共用ライン
４，４Ａ，４Ｂ…受信ライン
５，５Ａ，５Ｂ…送信ライン
６…整合回路
７，８，１７，１８，２７Ａ，２７Ｂ，２８Ａ，２８Ｂ，３７，３８…フィルタ搭載端子
CPL…カプラ
DHU…デュプレクサ
PA…パワーアンプ
SW…スイッチ
Rx…受信フィルタ
Tx…送信フィルタ
2Rx…受信フィルタチップ
2Tx…送信フィルタチップ
ANT…アンテナポート
RX…受信ポート
TX…送信ポート
【図１】
2010178014.tif 000003
【図２】
2010178014.tif 000004
【図３】
2010178014.tif 000005