(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の個別端子および第２の個別端子を含む複数の個別端子と共通端子と、を有し、受信周波数帯域の少なくとも一部が近接または重なっていて、且つ送信周波数帯域を挟まない、周波数帯域の異なる少なくとも２種類の受信信号を前記共通端子に入力し、前記第１、第２の個別端子のうち選択された個別端子に出力し、非選択の端子を接地するスイッチと、
不平衡ポートである第１端子および第２端子、ならびに平衡ポートである第３端子および第４端子を有するバランと、を備え、
前記スイッチの第１個別端子は、前記バランの第１端子に直接的または間接的に接続されていて、前記スイッチの第２個別端子は前記バランの第２端子に直接的または間接的に接続されていて、前記バランの第３端子および第４端子から前記少なくとも２種類の受信信号が平衡出力されることを特徴とするフロントエンド回路。
【請求項２】
前記スイッチの第１個別端子と前記バランの第１端子との間、および前記スイッチの第２個別端子と前記バランの第２端子との間に、前記少なくとも２種類の受信信号を通過させるフィルタを備えた、請求項１に記載のフロントエンド回路。
【請求項３】
前記バランは前記少なくとも２種類の受信信号を通過させる帯域通過特性を備える、請求項１に記載のフロントエンド回路。
【請求項４】
それぞれ、共通端子と複数の個別端子とを有し、前記複数の個別端子のうち非選択の端子を接地する、第１、第２のスイッチと、不平衡ポートである第１端子および第２端子、ならびに平衡ポートである第３端子および第４端子を有するバランとを備え、
第１のスイッチの共通端子と第２のスイッチの共通端子に、受信周波数帯域の少なくとも一部が近接または重なっていて、且つ送信周波数帯域を挟まない、周波数帯域の異なる２種類の受信信号が入力され、
第１のスイッチの１つの個別端子は、前記バランの第１端子に直接的または間接的に接続されていて、第２のスイッチの１つの個別端子は前記バランの第２端子に直接的または間接的に接続されていて、前記バランの第３端子および第４端子から前記２種類の受信信号が平衡出力されることを特徴とするフロントエンド回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の周波数バンドについて通信を行うマルチバンドの通信装置に設けられ、通信回路とアンテナとの間に設けられるフロントエンド回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の周波数バンドの送受信信号を扱うフロントエンド回路において、例えば特許文献１に示されているように、受信信号を平衡信号に変換し、受信回路に対して平衡信号で出力する回路が構成される場合がある。【０００３】
図４は特許文献１に示されているマルチバンドの通信装置の回路図である。この例では、２つのアンテナANT1，ANT2、DPDTスイッチ、受信側回路および送信側回路を備えている。受信側回路には、受信側分波器および２つのバラン１２，２を備えている。【０００４】
このように、受信信号を平衡信号に変換してLNA(Low Noise Amplifier)やRFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)などに出力することで、受信信号の耐ノイズ性が高まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２３７９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図４に示されるようなマルチバンドの通信装置においては、受信側分波器を通過した後、異なる周波数バンドの受信信号が別々のバランによってバランス変換される。このように、従来のマルチバンドの通信装置では、周波数バンドごとにバランを用意するのが一般的であり、周波数バンドが増えるとバランの数も増えて、回路全体の小型化を阻害する要因となっていた。【０００７】
本発明の目的は、マルチバンドの通信装置に用いられ、受信信号を平衡信号に変換する回路を備えながらも小型化できるフロントエンド回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のフロントエンド回路は、次のように構成される。【０００９】
第１の個別端子および第２の個別端子を含む複数の個別端子と共通端子とを有し、周波数帯域の少なくとも一部が近接または重なっていて、且つ送信周波数帯域を挟まない、周波数帯域の異なる少なくとも２種類の受信信号を前記共通端子に入力し、前記第１、第２の個別端子のうち選択された個別端子に出力し、非選択の端子を接地するスイッチと、
不平衡ポートである第１端子および第２端子、ならびに平衡ポートである第３端子および第４端子を有するバランと、を備え、
前記スイッチの第１個別端子は、前記バランの第１端子に直接的または間接的に接続されていて、前記スイッチの第２個別端子は前記バランの第２端子に直接的または間接的に接続されていて、前記バランの第３端子および第４端子から前記２種類の受信信号が平衡出力されることを特徴とする。【００１０】
上記構成により、少なくとも２つの周波数バンドの受信信号を平衡信号で出力する機能を備えながらも、周波数バンド毎にバランを設ける必要がないので、フロントエンド回路を小型化できる。【００１１】
前記スイッチの第１個別端子と前記バランの第１端子との間、および前記スイッチの第２個別端子と前記バランの第２端子との間に、前記２種類の受信信号を通過させるフィルタを備えていることが好ましい。この構成により、信号線数を増やすことなく、受信信号の伝送線路を平衡線路にすることができる。【００１２】
前記バランは前記２種類の受信信号を通過させる帯域通過特性を備えることが好ましい。この構成により、受信信号を通過させるフィルタをバランで兼ねることになり、フィルタの数を削減できる。【００１３】
また、本発明のフロントエンド回路は、次のように構成される。【００１４】
それぞれ、共通端子と複数の個別端子とを有し、前記複数の個別端子のうち非選択の端子を接地する、第１、第２のスイッチと、不平衡ポートである第１端子および第２端子、ならびに平衡ポートである第３端子および第４端子を有するバランとを備え、
第１のスイッチの共通端子と第２のスイッチの共通端子に、周波数帯域の少なくとも一部が近接または重なっていて、且つ送信周波数帯域を挟まない、周波数帯域の異なる２種類の受信信号が入力され、
第１のスイッチの１つの個別端子は、前記バランの第１端子に直接的または間接的に接続されていて、第２のスイッチの１つの個別端子は前記バランの第２端子に直接的または間接的に接続されていて、前記バランの第３端子および第４端子から前記２種類の受信信号が平衡出力されることを特徴とする。
【００１５】
上記構成により、複数のアンテナが接続される回路構成においても２種類の受信信号を平衡信号に変換して出力できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、少なくとも２つの周波数バンドの受信信号を平衡信号で出力する機能を備え、且つ小型のフロントエンド回路が構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１（Ａ）（Ｂ）は第１の実施形態に係るフロントエンド回路１０１の回路図である。
【図２】図２は第２の実施形態に係るフロントエンド回路１０２の回路図である。
【図３】図３は第３の実施形態に係るフロントエンド回路１０３の回路図である。
【図４】図４は特許文献１に示されているマルチバンドの通信装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。各実施形態は例示であり、異なる実施形態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。
【００１９】
《第１の実施形態》
図１（Ａ）（Ｂ）は第１の実施形態に係るフロントエンド回路１０１の回路図である。このフロントエンド回路１０１は、LTE（Long Term Evolution）の周波数バンド１，４を用いる通信装置に設けられる。フロントエンド回路１０１は、アンテナANTが接続されるアンテナ端子を備える。また、周波数バンド１の送信信号が不平衡入力される端子Band1 Tx、周波数バンド４の送信信号が不平衡入力される端子Band4 Txを備える。さらに、周波数バンド１および周波数バンド４の受信信号を平衡出力する端子Band1/4 Rx+ ，Band1/4 Rx- を備える。
【００２０】
周波数バンド１の受信信号帯域は2110MHz〜2170MHz、送信信号帯域は1920MHz〜1980MHz、周波数バンド４の受信信号帯域は2110MHz〜2155MHz、送信信号帯域は1710MHz〜1755MHzである。すなわち、周波数軸上で周波数バンド１と周波数バンド４の受信信号の周波数帯は一部が重なっていて、且つ周波数バンド１の送信信号の周波数帯域および周波数バンド４の送信信号の周波数帯域を挟まない関係にある。
【００２１】
フロントエンド回路１０１は、スイッチ２０、デュプレクサ３１，３４、バラン４０を備えている。スイッチ２０は、共通端子C、第１個別端子T1および第２個別端子T2を有し、周波数帯域の異なる２種類の受信信号を共通端子に入力し、第１、第２の個別端子のうち選択された個別端子に出力する。また、スイッチ２０は非選択の端子を高周波的に接地するショート型のSPDT（Single pole, dual throw）高周波スイッチである。
【００２２】
デュプレクサ３１は周波数バンド１の送信信号と受信信号を分波するデュプレクサであり、Tx端子からの周波数バンド１の送信信号をアンテナ側のポートへ出力する送信フィルタと、アンテナ側のポートからの周波数バンド１の受信信号をRx端子へ出力する受信フィルタを備えている。このデュプレクサ３１の受信フィルタは周波数バンド１の受信信号帯域だけでなく、周波数バンド４の受信信号帯域も通過させる帯域通過特性を有する。また、デュプレクサ３４は周波数バンド４の送信信号と受信信号を分波するデュプレクサであり、Tx端子からの周波数バンド４の送信信号をアンテナ側のポートへ出力する送信フィルタと、アンテナ側のポートからの周波数バンド４の受信信号をRx端子へ出力する受信フィルタを備えている。このデュプレクサ３４の受信フィルタは周波数バンド４の受信信号帯域だけでなく、周波数バンド１の受信信号帯域も通過させる帯域通過特性を有する。
【００２３】
バラン４０は、不平衡ポートである第１端子UB1および第２端子UB2、ならびに平衡ポートである第３端子B1および第４端子B2を有する。
【００２４】
図１（Ａ）はスイッチ２０がデュプレクサ３１側を選択している状態、図１（Ｂ）はスイッチ２０がデュプレクサ３４側を選択している状態である。図１（Ａ）に示す状態で、周波数バンド１の送信信号は、端子Band1 Tx →デュプレクサ３１の送信フィルタ→スイッチ２０→アンテナANTの経路で伝送される。アンテナANTからの周波数バンド１の受信信号は、スイッチ２０→デュプレクサ３１の受信フィルタ→バラン４０の第１端子UB1，第２端子UB2→デュプレクサ３４の受信フィルタ→スイッチ２０の非選択端子（GND）の経路に流れる。そしてバラン４０の第３端子B1，第４端子B2からの出力信号が端子Band1/4 Rx+ ，Band1/4 Rx-に出力される。したがって、周波数バンド１の受信信号は平衡信号で出力される。
【００２５】
一方、図１（Ｂ）に示す状態で、周波数バンド４の送信信号は、端子Band4 Tx →デュプレクサ３４の送信フィルタ→スイッチ２０→アンテナANTの経路で伝送される。アンテナANTからの周波数バンド４の受信信号は、スイッチ２０→デュプレクサ３４の受信フィルタ→バラン４０の第２端子UB2，第１端子UB1→デュプレクサ３１の受信フィルタ→スイッチ２０の非選択端子（GND）の経路に流れる。そしてバラン４０の第３端子B1，第４端子B2からの出力信号が端子Band1/4 Rx+ ，Band1/4 Rx-に出力される。したがって、周波数バンド４の受信信号も平衡信号で出力される。
【００２６】
なお、周波数バンド１と周波数バンド４の受信信号の周波数帯は周波数バンド１の送信信号の周波数帯域および周波数バンド４の送信信号の周波数帯域を挟まない関係にあるので、デュプレクサ３１の受信フィルタおよびデュプレクサ３４の受信フィルタの通過帯域は周波数バンド１および周波数バンド４の送信信号帯域を含まない。したがって、デュプレクサ３１の受信フィルタが周波数バンド１および周波数バンド４の送信信号を通過させることはなく、デュプレクサ３４の受信フィルタが周波数バンド１および周波数バンド４の送信信号を通過させることはない。
【００２７】
このように、単一のバランを用いながらも、周波数バンド１および周波数バンド４の受信信号を平衡出力することができる。
【００２８】
《第２の実施形態》
図２は第２の実施形態に係るフロントエンド回路１０２の回路図である。第１の実施形態と同様に、このフロントエンド回路１０２もLTEの周波数バンド１，４を用いる通信装置に設けられる。フロントエンド回路１０２は、アンテナANTが接続されるアンテナ端子、周波数バンド１の送信信号が不平衡入力される端子Band1 Tx、周波数バンド４の送信信号が不平衡入力される端子Band4 Txを備える。また、周波数バンド１および周波数バンド４の受信信号を平衡出力する端子Band1/4 Rx+ ，Band1/4 Rx- を備える。
【００２９】
フロントエンド回路１０２は、スイッチ２０、周波数バンド１用の送信フィルタ５１、周波数バンド４用の送信フィルタ５４、帯域通過特性を有するバラン４１を備えている。送信フィルタ５１は、Band1 Tx端子から入力される周波数バンド１の送信信号を通過させるバンドパスフィルタであり、送信フィルタ５４は、Band4 Tx端子から入力される周波数バンド４の送信信号を通過させるバンドパスフィルタである。
【００３０】
図１に示した例と同様に、スイッチ２０は、共通端子Cと、第１、第２の個別端子とを有し、周波数帯域の異なる２種類の受信信号を共通端子Cに入力し、第１の個別端子T1および第２の個別端子T2のうち選択された個別端子に出力する。また、スイッチ２０は非選択の端子を高周波的に接地する。
【００３１】
バラン４１は、不平衡ポートである第１端子UB1および第２端子UB2、ならびに平衡ポートである第３端子B1および第４端子B2を有する。このバラン４１は周波数バンド１および周波数バンド４の受信信号を通過させ、その他の周波数帯域を遮断する帯域通過特性を備えている。すなわち、バラン４１は平衡−不平衡変換と受信フィルタを兼ねている。周波数バンド１と周波数バンド４の受信信号の周波数帯は周波数バンド１の送信信号の周波数帯域および周波数バンド４の送信信号の周波数帯域を挟まない関係にあるので、バラン４１の通過帯域は周波数バンド１および周波数バンド４の送信信号帯域を含まない。したがって、周波数バラン４１が周波数バンド１および周波数バンド４の送信信号を通過させることはない。
【００３２】
図２は、スイッチ２０が端子T1側を選択している状態である。図２に示す状態で、周波数バンド１の送信信号は、端子Band1 Tx →送信フィルタ５１→スイッチ２０の端子T1→アンテナANTの経路で伝送される。アンテナANTからの周波数バンド１の受信信号は、スイッチ２０→バラン４１の第１端子UB1，第２端子UB2→スイッチ２０の端子T2（GND）の経路に流れる。そしてバラン４１の第３端子B1，第４端子B2からの出力信号が端子Band1/4 Rx+ ，Band1/4 Rx-に出力される。したがって、周波数バンド１の受信信号は平衡信号で出力される。
【００３３】
図２において、スイッチ２０が端子T2側を選択しているとき、周波数バンド４の送信信号は、端子Band4 Tx →送信フィルタ５４→スイッチ２０の端子T2→アンテナANTの経路で伝送される。アンテナANTからの周波数バンド４の受信信号は、スイッチ２０→バラン４１の第２端子UB2，第１端子UB1→スイッチ２０の端子T1（GND）の経路に流れる。そしてバラン４１の第３端子B1，第４端子B2からの出力信号が端子Band1/4 Rx+ ，Band1/4 Rx-に出力される。したがって、周波数バンド４の受信信号も平衡信号で出力される。
【００３４】
このように、単一のバランを用いながらも、周波数バンド１および周波数バンド４の受信信号を平衡出力することができる。
【００３５】
本実施形態によれば、受信信号を通過させるフィルタをバランで兼ねることになり、フィルタの数を削減できる。
【００３６】
《第３の実施形態》
図３は第３の実施形態に係るフロントエンド回路１０３の回路図である。このフロントエンド回路１０３には２つのアンテナANT1，ANT2が接続される。アンテナANT1はLTEの周波数バンド１および周波数バンド４の送受信に用いられ、アンテナANT2はアンテナダイバーシティ用のアンテナであり、LTEの周波数バンド１の受信のために用いられる。
【００３７】
また、フロントエンド回路１０３は、周波数バンド１の送信信号が不平衡入力される端子Band1 Tx、周波数バンド１の受信信号を不平衡出力するBand1 Rx、周波数バンド４の送信信号が不平衡入力される端子Band4 Tx、周波数バンド１および周波数バンド４の受信信号を平衡出力する端子Band1/4 Rx+ ，Band1/4 Rx- を備えている。
【００３８】
フロントエンド回路１０３は、スイッチ２１，２２、周波数バンド１用のデュプレクサ３１、周波数バンド４用のデュプレクサ３４、周波数バンド１，４用の受信フィルタ６１、およびバラン４０を備えている。
【００３９】
デュプレクサ３１は周波数バンド１の送信信号と受信信号を分波するデュプレクサであり、Tx端子からの周波数バンド１の送信信号をアンテナ側のポートへ出力し、アンテナ側のポートからの周波数バンド１の受信信号をRx端子へ出力する。また、デュプレクサ３４は周波数バンド４の送信信号と受信信号を分波するデュプレクサであり、Tx端子からの周波数バンド４の送信信号をアンテナ側のポートへ出力し、アンテナ側のポートからの周波数バンド４の受信信号をRx端子へ出力する。このデュプレクサ３４の受信フィルタは周波数バンド４の受信信号帯域だけでなく、周波数バンド１の受信信号帯域も通過させる帯域通過特性を有する。受信フィルタ６１はアンテナANT2からの周波数バンド１の受信信号を通過させる。受信フィルタ６１は周波数バンド１の受信信号帯域だけでなく、周波数バンド４の受信信号帯域も通過させる帯域通過特性を有する。
【００４０】
バラン４０は、不平衡ポートである第１端子UB1および第２端子UB2、ならびに平衡ポートである第３端子B1および第４端子B2を有する。
【００４１】
図３に示す例では、スイッチ２１はデュプレクサ３４側を選択し、スイッチ２２は受信フィルタ６１側を非選択状態にしている。この状態で、周波数バンド４の送信信号は、端子Band4 Tx →デュプレクサ３４の送信フィルタ→スイッチ２１→アンテナANT1の経路で伝送される。アンテナANT1からの周波数バンド４の受信信号は、スイッチ２１→デュプレクサ３４の受信フィルタ→バラン４０の第１端子UB1，第２端子UB2→受信フィルタ６１→スイッチ２２の非選択端子（GND）の経路に流れる。そしてバラン４０の第３端子B1，第４端子B2からの出力信号が端子Band1/4 Rx+ ，Band1/4 Rx-に出力される。したがって、周波数バンド４の受信信号は平衡信号で出力される。
【００４２】
図３に示す状態とは逆に、スイッチ２１がデュプレクサ３１側を選択し、スイッチ２２が受信フィルタ６１側を選択状態にしている状態であれば、周波数バンド１の送信信号は、端子Band1 Tx →デュプレクサ３１の送信フィルタ→スイッチ２１→アンテナANT1の経路で伝送される。アンテナANT1からの周波数バンド１の受信信号は、スイッチ２１→デュプレクサ３１の受信フィルタ→出力端子Band1 Rx の経路で伝送される。アンテナANT2からの周波数バンド１の受信信号の電流は、スイッチ２２→受信フィルタ６１→バラン４０の第２端子UB2，第１端子UB1→デュプレクサ３４の受信フィルタ→スイッチ２１の非選択端子（GND）の経路に流れる。そしてバラン４０の第３端子B1，第４端子B2からの出力信号が端子Band1/4 Rx+ ，Band1/4 Rx-に出力される。したがって、周波数バンド１の受信信号も平衡信号で出力される。
【００４３】
周波数バンド１と周波数バンド４の受信信号の周波数帯は周波数バンド１の送信信号の周波数帯域および周波数バンド４の送信信号の周波数帯域を挟まない関係にあるので、デュプレクサ３４の受信フィルタおよび受信フィルタ６１の通過帯域は周波数バンド１および周波数バンド４の送信信号帯域を含まない。したがって、デュプレクサ３４の受信フィルタが周波数バンド１および周波数バンド４の送信信号を通過させることはない。
【００４４】
なお、図３に示した例では、周波数バンド１の送信信号と受信信号を分波するデュプレクサ３１を設け、アンテナANT1を周波数バンド１および周波数バンド４の送受信に用いるようにしたが、デュプレクサ３１は、周波数バンド１および周波数バンド４の受信信号を平衡出力する回路構成とは直接関係ない。そのため、スイッチ２１の端子T1にはデュプレクサ３１とは別の回路が接続されていてもよい。また、スイッチ２２の端子T1に接続される回路は、周波数バンド１および周波数バンド４の受信信号を平衡出力する回路構成とは直接関係ない。
【００４５】
本実施形態によれば、複数のアンテナが接続される回路に適用して、２種類の受信信号を平衡信号に変換することができる。
【００４６】
《他の実施形態》
上記各実施形態では、不平衡−平衡変換される不平衡受信信号の電流がSPDTスイッチに流れる例を示したが、このスイッチは３つ以上の個別端子を有するものであっても同様に適用できる。
【００４７】
また、以上に示した実施形態ではLTEの周波数バンド１と周波数バンド４の組み合わせにおいて、受信信号を平衡出力する例を示したが、その他に、周波数バンド１と周波数バンド１０、周波数バンド２０と周波数バンド２８、周波数バンド１と周波数バンド２３等についても、２つの周波数バンドの受信信号の周波数帯は２つの周波数バンドの送信信号の周波数帯域を挟まない関係にあるので、同様に適用できる。
【００４８】
また、以上に示した実施形態では、周波数帯域の一部が重なっている２種類の受信信号を扱う例を示したが、周波数帯域の少なくとも一部が近接している関係であっても同様に適用できる。
【００４９】
また、以上に示した実施形態では、周波数帯域の異なる２種類の受信信号をスイッチの共通端子に入力する例を示したが、３種類以上の受信信号を扱う場合にも適用できる。例えば、スイッチの選択された個別端子から複数の周波数バンドの受信信号が出力される構成にも適用できる。
【符号の説明】
【００５０】
ANT，ANT1，ANT2…アンテナ
B1…第３端子
B2…第４端子
Band1 Tx…周波数バンド１の送信信号入力端子
Band4 Tx…周波数バンド４の送信信号入力端子
Band1/4 Rx+ ，Band1/4 Rx- …周波数バンド１および周波数バンド４の受信信号平衡出力端子
C…共通端子
T1…第１個別端子
T2…第２個別端子
UB1…第１端子
UB2…第２端子
１２，２…バラン
２０，２１，２２…スイッチ
３１…周波数バンド１用デュプレクサ
３４…周波数バンド４用デュプレクサ
４０，４１…バラン
５１…周波数バンド１用送信フィルタ
５４…周波数バンド４用送信フィルタ
６１…受信フィルタ
１０１，１０２，１０３…フロントエンド回路
【図１】
0005962870.tif 000002
【図２】
0005962870.tif 000003
【図３】
0005962870.tif 000004
【図４】
0005962870.tif 000005