【手続補正書】
【提出日】平成16年10月5日(2004.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  マルチバンド用高周波スイッチモジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のフィルタ回路部及び第２のフィルタ回路部を並列接続してなる分波回路と、前記各フィルタ回路部と接続するスイッチ回路と、前記スイッチ回路と整合回路を介して接続するＳＡＷフィルタを備え、複数の送受信系の信号経路を切り替えるマルチバンド用高周波スイッチモジュールであって、
前記分波回路はＬＣ回路で構成され、前記スイッチ回路はインダクタとコンデンサとダイオードを備え、前記整合回路は、コンデンサ又はＬＣ回路で構成され、
前記分波回路、前記スイッチ回路、前記整合回路、前記ＳＡＷフィルタは電極パターンと誘電体層との積層体に構成されていることを特徴とするマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項２】
前記ＳＡＷフィルタが平衡出力のＳＡＷフィルタであることを特徴とする請求項１に記載のマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項３】
第１のフィルタ回路部及び第２のフィルタ回路部を並列接続してなる分波回路と、前記各フィルタ回路部と接続するスイッチ回路と、前記スイッチ回路と接続するＳＡＷフィルタを備え、複数の送受信系の信号経路を切り替えるマルチバンド用高周波スイッチモジュールであって、
前記第１のフィルタ回路部は、ローパスフィルタ回路と、前記ローパスフィルタ回路とスイッチ回路との間で、信号経路からグランドに接続する第１の直列共振回路を有し、前記第２のフィルタ回路部は、ハイパスフィルタ回路と、前記ハイパスフィルタ回路と他のスイッチ回路との間で、信号経路からグランドに接続する第２の直列共振回路を有することを特徴とするマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項４】
前記第１のフィルタ回路部のローパスフィルタ回路は、信号経路に直列接続されるインダクタからなり、第１の直列共振回路はインダクタおよびコンデンサで構成され、前記第２のフィルタ回路部のハイパスフィルタ回路は、信号経路に直列接続されるコンデンサからなり、第２の直列共振回路はインダクタおよびコンデンサで構成され、前記スイッチ回路はインダクタとコンデンサとダイオードを備えることを特徴とする請求項３に記載のマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項５】
前記分波回路、前記スイッチ回路、前記ＳＡＷフィルタは、電極パターンと誘電体層との積層体に構成されていることを特徴とする請求項４に記載のマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項６】
前記スイッチ回路と前記ＳＡＷフィルタとは、整合回路を介して接続されていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載のマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項７】
前記整合回路は、コンデンサ又はＬＣ回路で構成され、前記分波回路、前記スイッチ回路、前記ＳＡＷフィルタとともに、電極パターンと誘電体層との積層体に構成されていることを特徴とする請求項６に記載のマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項８】
第１のフィルタ回路部及び第２のフィルタ回路部を並列接続してなる分波回路と、前記各フィルタ回路部と接続するスイッチ回路と、前記スイッチ回路と接続するＳＡＷフィルタを備え、複数の送受信系の信号経路を切り替えるマルチバンド用高周波スイッチモジュールであって、
前記ＳＡＷフィルタが平衡出力のＳＡＷフィルタであることを特徴とするマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項９】
第１のフィルタ回路部及び第２のフィルタ回路部を並列接続してなる分波回路と、前記各フィルタ回路部と接続するスイッチ回路と、前記スイッチ回路と接続するＳＡＷフィルタと、平衡−不平衡変換回路を備え、複数の送受信系の信号経路を切り替えるマルチバンド用高周波スイッチモジュールであって、
前記ＳＡＷフィルタが不平衡出力のＳＡＷフィルタであり、前記平衡−不平衡変換回路がバルントランスであることを特徴とするマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項１０】
前記分波回路はＬＣ回路で構成され、前記スイッチ回路はインダクタとコンデンサとダイオードを備え、前記分波回路、前記スイッチ回路、前記ＳＡＷフィルタは電極パターンと誘電体層との積層体に構成されていることを特徴とする請求項８に記載のマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項１１】
前記分波回路はＬＣ回路で構成され、前記スイッチ回路は分布定数線路とダイオードを主構成とし、前記分波回路、前記スイッチ回路、前記ＳＡＷフィルタ、前記バルントランスは電極パターンと誘電体層との積層体に構成されていることを特徴とする請求項９に記載のマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項１２】
前記ＳＡＷフィルタは整合回路を介して前記スイッチ回路と接続することを特徴とする請求項８又は９に記載のマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項１３】
前記整合回路は、コンデンサ又はＬＣ回路で構成され、前記分波回路、前記スイッチ回路、前記ＳＡＷフィルタとともに電極パターンと誘電体層との積層体に構成されていることを特徴とする請求項１２に記載のマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項１４】
前記積層体の外表面にはＳＡＷフィルタを実装するための電極パターンが形成され、前記電極パターンの少なくとも一つが、スルーホールを介して前記積層体に形成されたグランド電極と接続することを特徴とする請求項１，５，７，１０，１１，１３のいずれかに記載のマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項１５】
前記積層体の外表面に形成されたＳＡＷフィルタを実装するための電極パターンと、前記スイッチ回路のライン電極パターン及び前記分波回路のライン電極パターンとを、積層方向に少なくとも８０μｍ以上離して配置することを特徴とする請求項請求項１，５，７，１０，１１，１３のいずれかに記載のマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項１６】
前記積層体上の外表面には金属ケースを接続するための電極パターンが形成されていることを特徴とする請求項１，５，７，１０，１１，１３乃至１５のいずれかに記載のマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【請求項１７】
前記積層体に凹部を形成し、前記凹部にＳＡＷフィルタを配置することを特徴とする請求項１，５，７，１０，１１，１３乃至１６のいずれかに記載のマルチバンド用高周波スイッチモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマイクロ波帯などの高周波帯域で用いられる高周波複合部品に関し、通過帯域の異なる送受信系を取り扱うマルチバンド用高周波スイッチモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の携帯電話の普及には、目を見張るものがあり、携帯電話の機能、サービスの向上が図られている。この新たな携帯電話として、デュアルバンド携帯電話等の提案がなされている。このデュアルバンド携帯電話は、通常の携帯電話が一つの送受信系のみを取り扱うのに対し、２つの送受信系を取り扱うものである。これにより、利用者は都合の良い送受信系を選択して利用することが出来るものである。例えば、デュアルバンド携帯電話では、第１の送受信系としてＤＣＳ１８００システム（送信ＴＸ．１７１０〜１７８５MHz、受信ＲＸ．１８０５〜１８８０MHz）、第２の送受信系としてＧＳＭシステム（送信ＴＸ．８８０〜９１５MHz、受信ＲＸ．９２５〜９６０MHz）の２つのシステムに対応する。
【０００３】
このような携帯電話では、それぞれの周波数に応じた信号経路、及び複数の周波数を切り替えるためのスイッチとして、分波回路とスイッチ回路を用いて構成されるマルチバンド用高周波スイッチモジュールが用いられる。前記デュアルバンド携帯電話に用いられるマルチバンド用高周波スイッチモジュールとして、本発明者等は既に特開平１１−３１３００３号に記載の高周波スイッチモジュールを提案している。図６に一例として前記高周波スイッチモジュールの回路ブロック図を示す。この高周波スイッチモジュールは、第１の送受信系としてＤＣＳ１８００システム（送信ＴＸ．１７１０〜１７８５MHz、受信ＲＸ．１８０５〜１８８０MHz）、第２の送受信系としてＧＳＭシステム（送信ＴＸ．８８０〜９１５MHz、受信ＲＸ．９２５〜９６０MHz）の２つのシステムに対応し、デュアルバンド携帯電話のアンテナＡＮＴと、ＧＳＭ系、ＤＣＳ系のそれぞれの送受信回路との振り分けに用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようする課題】
前記した特開平１１−３１３００３号に記載の高周波スイッチモジュールは、ＬＣ並列接続のノッチ回路を２つ用い、前記２つのノッチ回路の一端同士を接続して前記複数の送受信系に共通の共通端子とした分波回路を用い、前記それぞれのノッチ回路の他端をスイッチ回路に接続して構成され、前記分波回路及び前記スイッチ回路の少なくとも一部を、電極パターンと誘電体層との積層体に内蔵し、ダイオード等のチップ素子を前記積層体上に配置している。
前記分波回路は、少ない部品点数でありながら、低損失で所望の周波数帯の高周波信号を分波し得る優れたものであるが、キャパシタを構成する誘電体層の厚さのばらつきにより共振周波数が変動し、所望の周波数帯での挿入損失特性がばらつき、製品歩留まりを下げる一因となっていた。
また、前記の携帯電話においては、従来各受信系の高周波信号を、マルチバンド用高周波スイッチモジュールとは別に実装基板に配置されたフィルタ回路を通して、所望の高周波信号を得ていた。このフィルタ回路として専らＳＡＷフィルタが用いられているが、マルチバンド用高周波スイッチモジュールとの接続を前記実装基板に構成した整合回路を介して行っており、機器の大型化や高コスト化の一因となっていた。
そこで本発明は、このような問題点を解消する為になされたものであり、小型で電気的特性に優れたマルチバンド用高周波スイッチモジュールを提供し、さらにＳＡＷフィルタを実装したワンチップのマルチバンド用高周波スイッチモジュールを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、第１のフィルタ回路部及び第２のフィルタ回路部を並列接続してなる分波回路と、前記各フィルタ回路部と接続するスイッチ回路と、前記スイッチ回路と整合回路を介して接続するＳＡＷフィルタを備え、複数の送受信系の信号経路を切り替えるマルチバンド用高周波スイッチモジュールであって、前記分波回路はＬＣ回路で構成され、前記スイッチ回路はインダクタとコンデンサとダイオードを備え、前記整合回路は、コンデンサ又はＬＣ回路で構成され、前記分波回路、前記スイッチ回路、前記整合回路、前記ＳＡＷフィルタは電極パターンと誘電体層との積層体に構成されていることを特徴とするマルチバンド用高周波スイッチモジュールである。
本発明においては、前記ＳＡＷフィルタが平衡出力のＳＡＷフィルタであることが好ましい。
【０００６】
第２の発明は、第１のフィルタ回路部及び第２のフィルタ回路部を並列接続してなる分波回路と、前記各フィルタ回路部と接続するスイッチ回路と、前記スイッチ回路と接続するＳＡＷフィルタを備え、複数の送受信系の信号経路を切り替えるマルチバンド用高周波スイッチモジュールであって、前記第１のフィルタ回路部は、ローパスフィルタ回路と、前記ローパスフィルタ回路とスイッチ回路との間で、信号経路からグランドに接続する第１の直列共振回路を有し、前記第２のフィルタ回路部は、ハイパスフィルタ回路と、前記ハイパスフィルタ回路と他のスイッチ回路との間で、信号経路からグランドに接続する第２の直列共振回路を有することを特徴とするマルチバンド用高周波スイッチモジュールである。マルチバンド用高周波スイッチモジュール。
本発明のマルチバンド用高周波スイッチモジュールでは、前記分波回路の、第１のフィルタ回路部のローパスフィルタ回路を、信号経路に直列接続されるインダクタとし、、第１の直列共振回路をインダクタおよびコンデンサで構成し、前記第２のフィルタ回路部のハイパスフィルタ回路を、信号経路に直列接続されるコンデンサとし、第２の直列共振回路をインダクタおよびコンデンサで構成して、前記スイッチ回路はインダクタとコンデンサとダイオードを備えるように構成するのが好ましい。
そして、前記分波回路、前記スイッチ回路、前記ＳＡＷフィルタを、電極パターンと誘電体層との積層体に構成するのが好ましい。
また本発明においては、前記スイッチ回路と前記ＳＡＷフィルタとが、整合回路を介して接続されているのが好ましい。前記整合回路を、コンデンサ又はＬＣ回路で構成し、前記分波回路、前記スイッチ回路、前記ＳＡＷフィルタとともに、電極パターンと誘電体層との積層体に構成するもの好ましい。
【０００７】
第３の発明は、第１のフィルタ回路部及び第２のフィルタ回路部を並列接続してなる分波回路と、前記各フィルタ回路部と接続するスイッチ回路と、前記スイッチ回路と接続するＳＡＷフィルタを備え、複数の送受信系の信号経路を切り替えるマルチバンド用高周波スイッチモジュールであって、前記ＳＡＷフィルタが平衡出力のＳＡＷフィルタであることを特徴とするマルチバンド用高周波スイッチモジュールである。
本発明においては、前記分波回路をＬＣ回路で構成し、前記スイッチ回路はインダクタとコンデンサとダイオードを備え、前記分波回路、前記スイッチ回路、前記ＳＡＷフィルタを電極パターンと誘電体層との積層体に構成するのが好ましい。
【０００８】
第４の発明は、第１のフィルタ回路部及び第２のフィルタ回路部を並列接続してなる分波回路と、前記各フィルタ回路部と接続するスイッチ回路と、前記スイッチ回路と接続するＳＡＷフィルタと、平衡−不平衡変換回路を備え、複数の送受信系の信号経路を切り替えるマルチバンド用高周波スイッチモジュールであって、前記ＳＡＷフィルタが不平衡出力のＳＡＷフィルタであり、前記平衡−不平衡変換回路がバルントランスであることを特徴とするマルチバンド用高周波スイッチモジュールである。
本発明においては、前記分波回路をＬＣ回路で構成し、前記スイッチ回路は分布定数線路とダイオードを主構成とし、前記分波回路、前記スイッチ回路、前記ＳＡＷフィルタ、前記バルントランスを電極パターンと誘電体層との積層体に構成するのが好ましい。
【０００９】
第３の発明又は第４の発明においては、ＳＡＷフィルタは整合回路を介して前記スイッチ回路と接続するように構成するのが好ましい。前記整合回路は、コンデンサ又はＬＣ回路で構成され、前記分波回路、前記スイッチ回路、前記ＳＡＷフィルタとともに電極パターンと誘電体層との積層体に構成するのが好ましい。
【００１０】
第１乃至第４の発明においては、積層体の外表面に形成されたＳＡＷフィルタを実装するための電極パターンの少なくとも一つを、スルーホールを介して積層体に形成されたグランド電極と接続するのが好ましい。
また、積層体の外表面に形成されたＳＡＷフィルタを実装するための電極パターンと、前記スイッチ回路のライン電極パターン及び前記分波回路のライン電極パターンとを、積層方向に少なくとも８０μｍ以上離して配置するのも好ましい。
また、積層体上の外表面には金属ケースを接続するための電極パターンを形成し、前記金属ケースとはんだ接続するのが好ましい。
また、積層体に凹部を形成し、前記凹部にＳＡＷフィルタを配置するのも好ましい。
【００１１】
本発明においては、前記分波回路及びスイッチ回路の少なくとも一部を、電極パターンと誘電体層との積層体内に、前記電極パターンにより構成し、前記ダイオードを前記積層体上に配置して構成するのが好ましい。また、前記スイッチ回路の各送信系にインダクタとコンデンサで構成されるローパスフィルタ回路を配置し、当該ローパスフィルタ回路のインダクタとコンデンサの少なくとも一部は、電極パターンと誘電体層との積層体内に、前記電極パターンにより構成するのも好ましい。
【００１２】
また、前記積層体は複数のグランド電極を有し、前記スイッチ回路のライン電極パターンは、前記グランド電極に挟まれた領域に形成するのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る一実施例を、図１から図５を用いて以下詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係るデュアルバンド用高周波スイッチモジュールの回路ブロック図である。図２はデュアルバンド用高周波スイッチモジュールの一例を示す等価回路図である。
なお、前記等価回路図において破線で囲まれた部分が本実施例部分であり、その破線の外側のコンデンサＣＧ２、ＣＰ２、抵抗Ｒ、インダクタンスＬＧ及びＬＰは外付け部品として、回路基板上などに配置されるが、この外付け部品を、後述する積層体内に又は積層体上に構成することも可能であり、特に限定されるものではない。
この実施例の回路ブロック図では、第１の送受信系としてＧＳＭを、第２の送受信系としてＤＣＳを用いている。そして、このＧＳＭとＤＣＳの送信回路、受信回路とアンテナとを接続する構成となっている。
アンテナＡＮＴに接続される分波回路は、ＬＣ回路で構成され、第１のフィルタ回路部及び第２のフィルタ回路部を並列接続してなり、前記第１のフィルタ回路部には分布定数線路ＬＦ２とコンデンサＣＦ１で一つのノッチ回路（第１の直列共振回路）を構成し、前記第２のフィルタ回路部には、分布定数線路ＬＦ３とコンデンサＣＦ３でもう一つのノッチ回路（第２の直列共振回路）を構成している。そして第１のフィルタ回路部は、第１の直列共振回路とアンテナＡＮＴとの間に、ローパスフィルタ回路として機能する分布定数線路ＬＦ１を接続して構成されている。また、第２のフィルタ回路部は、第２の直列共振回路とアンテナＡＮＴとの間に、ハイパスフィルタとして機能するコンデンサＣＦ２を接続して構成される。さらに、第２のフィルタ回路部の後段に、コンデンサＣＦ４を前記コンデンサＣＦ２と直列に接続しても良い。このコンデンサＣＦ４は、分波特性のハイパスフィルタ特性を向上させる目的で接続されている。またこのコンデンサＣＦ４は、後述する第２のスイッチ回路のＤＣカット用コンデンサとしても使用される。
このように構成することで、分波回路部分において所望の周波数帯で広帯域な挿入損失特性を示し、不要な周波数帯で優れた減衰特性を発現できる。
【００１４】
次に、第１のスイッチ回路について説明する。第１のスイッチ回路は、図１上側のスイッチ回路であり、第１のフィルタ回路部と接続されるものである。本実施例では、第１の送受信系であるＧＳＭの送信回路と受信回路を切り換えるものである。この第１のスイッチ回路ＳＷは、２つのダイオードＤＧ１、ＤＧ２と、２つの分布定数線路ＬＧ１、ＬＧ２を主構成とし、ダイオードＤＧ１はアンテナＡＮＴ側にアノードが接続され、送信ＴＸ側にカソードが接続され、そのカソード側にアース接続される分布定数線路ＬＧ１が接続されている。そして、アンテナＡＮＴと受信ＲＸとの間に分布定数線路ＬＧ２が接続され、
受信ＲＸとアースとの間には、受信ＲＸ側にカソードが接続されたダイオードＤＧ２が配置され、そのダイオードＤＧ２のアノードには、アースとの間にコンデンサＣＧ６が接続され、ダイオードＤＧ２とコンデンサＣＧ６の間にダイオード制御用の電圧端子ＶＣ１が配置される。本実施例においては、電圧端子ＶＣ１に回路基板に配置されたインダクタＬＧが直列に接続されるが、マルチバンド用高周波スイッチモジュールの積層体内に分布定数線路を形成してインダクタＬＧを形成してもよい。
そして、送信回路側の信号経路にはローパスフィルタ回路が配置されている。このローパスフィルタ回路は、インダクタＬＧ３と、コンデンサＣＧ３、ＣＧ４、ＣＧ７から構成され、第１のスイッチ回路ＳＷのダイオードＤＧ１と分布定数線路ＬＧ１の間に挿入されている。また受信回路側の信号経路には、前記ダイオードＤＧ２のカソード側に整合回路ＣＧ５を介してＳＡＷフィルタＳＧが接続される。本実施例では、整合回路ＣＧ５はコンデンサで構成されており、スイッチ回路のＤＣカットコンデンサとしても機能している。
【００１５】
次に、第２のスイッチ回路について説明する。第２のスイッチ回路は、図１下側のスイッチ回路であり、第２のフィルタ回路部と接続されるものである。本実施例では、第２の送受信系であるＤＣＳの送信回路と受信回路を切り換えるものである。
この第２のスイッチ回路ＳＷは、２つのダイオードＤＰ１、ＤＰ２と、２つの分布定数線路ＬＰ１、ＬＰ２を主構成とし、ダイオードＤＰ１はアンテナＡＮＴ側にアノードが接続され、送信ＴＸ側にカソードが接続され、そのカソード側にアースに接続される分布定数線路ＬＰ１が接続されている。そして、アンテナＡＮＴと受信ＲＸとの間に分布定数線路ＬＰ２が接続され、その受信ＲＸとアースとの間には、受信ＲＸ側にカソードが接続されたダイオードＤＰ２が配置され、そのダイオードＤＰ２のアノードには、アースとの間にコンデンサＣＰ６が接続され、ダイオードＤＰ２とコンデンサＣＰ６の間にダイオード制御用の電圧端子ＶＣ２が配置される。本実施例においては、電圧端子ＶＣ２に回路基板に配置されたインダクタＬＰが直列に接続されるが、マルチバンド用高周波スイッチモジュールの積層体内に分布定数線路を形成してインダクタＬＰを形成してもよい。
そして、送信回路側の信号経路にはローパスフィルタ回路が配置されている。このローパスフィルタ回路は、インダクタＬＰ３と、コンデンサＣＰ３、ＣＰ４、ＣＰ７から構成され、第２のスイッチ回路ＳＷのダイオードＤＰ１と分布定数線路ＬＰ１の間に挿入されている。また受信回路側の信号経路には、前記ダイオードＤＰ２のカソード側に整合回路ＣＰ５を介してＳＡＷフィルタＳＰが接続される。本実施例では、整合回路ＣＰ５はコンデンサで構成されており、スイッチ回路のＤＣカットコンデンサとしても機能している。
また本実施例では、第１のスイッチ回路の分布定数線路ＬＧ１と第２のスイッチ回路の分布定数線路ＬＰ１とを接続し、並列に接続されたコンデンサＣＧＰと抵抗Ｒを介してアース接続される。前記抵抗Ｒは回路基板に配置されているが、前記抵抗Ｒを接続せずに、ダイオード制御用の電圧端子ＶＣ３として使用しても良い。
【００１６】
一般に携帯電話の受信回路においては、前記ＳＡＷフィルタＳＧ、ＳＰの後段に平衡信号入力のローノイズアンプが配置される。そこで前記ＳＡＷフィルタＳＧ、ＳＰとして平衡出力のＳＡＷフィルタを用いてもよいし、ＳＡＷフィルタＳＧ、ＳＰを不平衡出力のＳＡＷフィルタとする場合には、さらに積層体内に、又は積層体上に平衡−不平衡変換回路としてバルントランスを構成することも可能である。
【００１７】
このマルチバンド用高周波スイッチモジュールの動作は、ＧＳＭ系の送信を有効とする場合、電圧端子ＶＣ１に所定の電圧をかける。同様に、ＤＣＳ系の送信を有効とする場合、電圧端子ＶＣ２に所定の電圧をかける。ＧＳＭ系、ＤＣＳ系の受信時には、電圧端子ＶＣ１、電圧端子ＶＣ１、ＶＣ２には電圧をかけない。電圧端子ＶＣ３を備える場合には、ＧＳＭ系、ＤＣＳ系の受信時に、電圧端子ＶＣ３に所定の電圧をかける。この関係を表１に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
次に、図２に示した等価回路のマルチバンド用高周波スイッチモジュールを構成するための積層体内部構造の一実施例を図３に、その積層体部分の斜視図を図４に、ＳＡＷフィルタやダイオードを実装したマルチバンド用高周波スイッチモジュールの上面図を図５に示す。
この実施例は、分波回路、ローパスフィルタ回路、スイッチ回路の分布定数線路を積層体内に構成し、ダイオード、チップコンデンサ、ＳＡＷフィルタをその積層体上に搭載して、ワンチップ化した高周波スイッチモジュールを構成したものである。
【００２０】
まず、マルチバンド用高周波スイッチモジュールに用いる積層体の内部構造について説明する。この積層体は、低温焼成が可能なセラミック誘電体材料からなるグリーンシートを用意し、そのグリーンシート上にＡｇを主体とする導電ペーストを印刷して、所望の電極パターンを形成し、それを適宜積層し、一体焼成させ構成する。
【００２１】
この内部構造を以下積層順に従って説明する。まず、下層のグリーンシート１５上には、グランド電極３１がほぼ全面に形成されている。そして、側面に形成される端子電極８１、８３、８４、８７、９０、９２、９４、９６、９７、９９に接続するための接続部が設けられている。
【００２２】
次に、電極パターンの印刷されていないダミーのグリーンシート１４、１３を積層する。その上のグリーンシート１２には、２つのライン電極４２、４３が形成され、その上のグリーンシート１１には、４つのライン電極４４、４５、４６、４７が形成されている。その上に、スルーホール電極（図中二重に丸を付けたものがスルーホール電極である）とライン電極４８、４９、５０が形成されたグリーンシート１０を積層し、その上に、スルーホール電極が形成されたグリーンシート９を積層し、その上に、グランド電極３２が形成されたグリーンシート８が積層される。このグランド電極３２は、スルーホール電極をさけるようにその一部を切り欠いたり、切り抜いた形状となっている。
【００２３】
この２つのグランド電極３１、３２に挟まれた領域に形成されたライン電極はスルーホールを介して適宜接続され、第１及び第２のスイッチ回路ＳＷ用の分布定数線路を形成している。ライン電極４２と４６と４８はスルーホール電極で接続され、等価回路の分布定数線路ＬＧ１を構成し、ライン電極４３と４７はスルーホール電極で接続され、等価回路の分布定数線路ＬＰ１を構成し、ライン電極４５と５０はスルーホール電極で接続され、等価回路の分布定数線路ＬＧ２を構成し、ライン電極４４と４９はスルーホール電極で接続され、等価回路の分布定数線路ＬＰ２を構成している。
【００２４】
グリーンシート８の上に積層されるグリーンシート７には、コンデンサ用の電極６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８が形成されている。その上に積層されるグリーンシート６にもコンデンサ用の電極６９、７０、７１とグランド電極３３が形成されている。その上に積層されるグリーンシート５には、コンデンサ電極７２、７３、７４が形成されている。
【００２５】
更にその上には、ライン電極５１、５２、５３，５４，５５が形成されたグリーンシート４が積層され、その上に、ライン電極５６、５７、５８、５９が形成されたグリーンシート３が積層される。更にその上のグリーンシート２には、配線パターンが形成され、そして、最上部のグリーンシート１には、搭載素子接続用のランドが形成されている。
【００２６】
上側のグランド電極３２が形成されたグリーンシート８の上には、グリーンシート７が積層されるが、グリーンシート７に形成されたコンデンサ用電極６１、６２、６３、６４、６５、６７、６８，６９は、グランド電極３２との間で容量を形成し、コンデンサ用電極６１は、等価回路のＣＧ４を、コンデンサ用電極６２は、等価回路のＣＧ３を、コンデンサ用電極６３は、等価回路のＣＰ４を、コンデンサ用電極６４は、等価回路のＣＰ３を、コンデンサ用電極６５は、等価回路のＣＦ１を、コンデンサ用電極６７は、等価回路のＣＧ６を、コンデンサ用電極６８は、等価回路のＣＦ３の一部を構成している。
【００２７】
またグリーンシート７、６、５に形成されたコンデンサ電極は互の間で容量を形成し、コンデンサ電極６１、６２と６９の間で、等価回路のＣＧ７を構成し、同様にコンデンサ電極６３、６４と７０の間で、等価回路のＣＰ７を構成し、コンデンサ電極６６と７１の間で、等価回路のＣＦ４を構成し、コンデンサ電極７１と７３の間で、等価回路のＣＦ２を構成し、コンデンサ電極７２とグランド電極３３の間で、等価回路のＣＰ６を構成し、コンデンサ電極７４、６８とグランド電極３３の間で、等価回路のＣＦ３の一部を構成し、コンデンサ電極６７とグランド電極３３の間で、等価回路のＣＧ６の一部を構成している。
【００２８】
またグリーンシート４、３では、ライン電極５１、５６が等価回路のＬＧ３を構成し、ライン電極５２、５７が等価回路のＬＰ３を構成し、ライン電極５５、５９が等価回路のＬＦ３を構成し、ライン電極５４、５８が等価回路のＬＦ１を構成し、ライン電極５３が等価回路のＬＦ２を構成している。
【００２９】
これらのグリーンシートを圧着し、一体焼成して積層体を得た。この積層体の側面に端子電極８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００を形成した。
【００３０】
積層体の外表面には、搭載素子接続用のランドと金属ケースを接続するためのランド１０９、１１０、１１１、１１２が形成されている。搭載素子接続用のランドの内、ＳＡＷフィルタが搭載されるランド１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８の内、ランド１０１、１０５を他のランドよりも大きな面積で形成し、このランド１０１、１０５でＳＡＷフィルタのグランドと接続する。さらに前記ランド１０１、１０５のそれぞれを誘電体層に形成したスルーホールを介して前記グランド電極３３と接続し、積層体側面の端子電極８４、８７、９０、９２へ引き出すことで、ＳＡＷフィルタの性能を発揮させている。
また、マルチバンド用高周波スイッチモジュールの挿入損失特性が劣化することが無いように、ランド１０１、１０５と前記スイッチ回路の分布定数線路用のライン電極５６、５７、前記分波回路の分布定数線路用のライン電極５８、５９とを積層方向に少なくとも８０μｍ以上離して配置している。また、金属ケースを接続するためのランド１０９、１１０、１１１、１１２は、スルーホールを介してグリーンシート２に形成された引出し線路により、積層体側面の端子電極８１、８３、９４、９６と接続する。
【００３１】
この積層体の上に、搭載素子接続用のランドにダイオードＤＧ１、ＤＧ２、ＤＰ１、ＤＰ２、チップコンデンサＣＧ１、ＣＧ５、ＣＰ５、ＣＧＰ、ＳＡＷフィルタＳＧ、ＳＰを搭載し、さらに、ダイオード、チップコンデンサ上に、ＳＰＣＣからなる金属ケースを被せ、金属ケースを接続するためのランドに配置して、それぞれはんだ付けした。
図５に、前記素子を搭載した様子を平面図として示す。図５において破線で示した部分は、ＳＰＣＣからなる金属ケースの内部を理解が容易なように図示したものである。また図５においては、図２で示した等価回路図に対応する端子対応を併記している。
【００３２】
この実施例によれば、第１及び第２のスイッチ回路の分布定数線路を積層体内に形成する際に、グランド電極で挟まれた領域内に配置している。これにより、スイッチ回路と分波回路、ローパスフィルタ回路との干渉を防いでいる。そして、このグランド電極で挟まれた領域を積層体の下部に配置し、アース電位を取り易くしている。そして、アースとの間に接続されるコンデンサを構成する電極を、その上側のグランド電極に対向させて形成している。
【００３３】
また、スイッチ回路の分布定数線路部分を積層体の下側に構成することにより、グランド電極を積層体の下側に配置して、実装基板の影響を少なくしている。さらに、グランド電極と対向させるコンデンサ形成用の容量電極をその次に配置し、上部にローパスフィルタ回路と分波回路のインダクタンス成分を配置することにより、インダクタンス成分をグランド電極から離すことができ、短い線路長で必要なインダクタンス値を得ることができる。これにより、マルチバンド用高周波スイッチモジュールの小型化を図れる。
【００３４】
また、この実施例の積層体の側面に形成された端子電極において、アンテナＡＮＴ端子に対して積層体を２分した反対側に、ＧＳＭ系の送信ＴＸ端子、受信ＲＸ端子、ＤＣＳ系の送信ＴＸ端子、受信ＲＸ端子がそれぞれ形成されている。この高周波スイッチモジュールは、アンテナと送受信回路の間に配置されるので、この端子配置により、アンテナと高周波スイッチモジュール、及び送受信回路と高周波スイッチモジュールを最短の線路で接続することができ、余分な損失を防止できる。
【００３５】
さらに、その反対側において、その半分の片側に、ＧＳＭ系の送信ＴＸ端子、ＤＣＳ系の送信ＴＸ端子が形成され、もう一方の片側に、ＧＳＭ系の受信ＲＸ端子、ＤＣＳ系の受信ＲＸ端子が形成されている。このような端子電極の配置によれば、２つの送信回路、２つの受信回路は、それぞれかたまって配置されるので、高周波スイッチモジュールの送信端子どうし、受信端子どうしを近くに配置して、最短経路での接続が可能となり、余分な損失を防止できる。
【００３６】
また、この実施例の積層体では、側面に形成されたアンテナＡＮＴ端子、ＧＳＭ系の送信ＴＸ端子、受信ＲＸ端子、ＤＣＳ系の送信ＴＸ端子、受信ＲＸ端子、及び電圧端子ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３はいずれも、側面の周回方向で見た場合、各端子間にはアース端子が形成されており、各端子はアース端子で挟まれている。各入出力端子（ＲＦ端子）は、アース端子に挟まれた配置となっている。これにより、各端子間の信号の漏洩が遮断され、干渉が無くなり、信号端子間のアイソレーションが確実なものとなる。
【００３７】
また、各辺にアース端子が有り、低損失となる構造となっている。
【００３８】
上記実施例においては、ＳＡＷフィルタとして、素子を金属ケースに封止した単体デバイス、いわゆる管封止パッケージ型ＳＡＷフィルタを用いているが、積層体の少なくとも一面にＳＡＷフィルタを裸状態でボンディング実装しても良く、積層体に凹部を形成して、この凹部にＳＡＷフィルタを配置してもよい。ＳＡＷフィルタを裸状態で実装する場合には、金属ケースで封止するとともに、必要に応じてアルゴンガスや窒素ガスでＳＡＷフィルタの周囲を不活性雰囲気とすればよい。
【００３９】
上記積層構造の実施例は、図２に示した等価回路図に対応するものであるが、本発明の範囲内で他の回路とすることは容易にであって、例えば、インダクタ成分、コンデンサ成分の電極パターンを変更し、接続方法を変更することで可能である。
【００４０】
本発明によれば、複数の回路構成をワンチップに構成することができるとともに、マルチバンド携帯電話において、複数の送受信系と１つのアンテナを接続する部分に用いることができ、このため、複数の回路素子を別々に回路基板に搭載し、接続する方法に比較し、部品点数の削減、工数の削減、小型化などの利点を有する。また分波回路を適宜選択することにより、積層体構造に起因する電気的特性のばらつきを減少させるとともに、分波回路部分での挿入損失特性の広帯域化が可能となり、マルチバンド用高周波スイッチモジュールのトリプルバンド化対応も容易となる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、マルチバンド携帯電話に用いられるマルチバンド用高周波スイッチモジュールを、積層構造を用い、複数の回路機能を積層体に内蔵・実装することで小型で電気的特性に優れたマルチバンド用高周波スイッチモジュールを得ることが出来るので機器の小型化に有効なものであり、また前記回路機能の分波回路部分を適宜選択することにより、優れた電気的特性を備えたマルチバンド用高周波スイッチモジュールを得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施例の回路ブロック図である。
【図２】図１に示した回路ブロック図の一例としての等価回路図である。
【図３】図２に示した等価回路図を構成するために一例としての積層体の内部構造図である。
【図４】本発明に係る一実施例の積層体の斜視図である。
【図５】本発明に係る一実施例のマルチバンド用高周波スイッチモジュールの上面図である。
【図６】従来例の回路ブロック図である。
【符号の説明】
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５誘電体シート
４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９ ライン電極
３１、３２、３３ グランド電極
６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４ コンデンサ電極