(57)【要約】  本発明は、マルチバンドアンテナスイッチに関するものであり、より詳しくは、移動電話デバイスの無線インタフェースに実装されるアンテナスイッチに関するものである。このアンテナスイッチは、アンテナに接続可能なアンテナポート（１）と、トランシーバ（５）の送信セクションに接続可能な少なくとも１つの入力ポートを備える電力増幅モジュールと、アンテナポートとトランシーバの受信セクションとに接続可能なフロントエンドモジュールとを備え、電力増幅モジュールとフロントエンドモジュールは、複数の周波数バンドをカバーすることができる。送信／受信デュプレックス機能は、サーキュレータ（６、７）あるいは電力スプリッタによって実現される。このアンテナスイッチは、同一の電話で４つのＧＳＭバンドと８つのＷＣＤＭＡバンドを使用するための統合ソリューションを提供する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチバンドアンテナスイッチであって、
アンテナに接続可能なアンテナポートと、トランシーバの送信セクションに接続可能な少なくとも１つの入力ポートを備える電力増幅モジュールと、
前記アンテナポートと、トランシーバの受信セクションとに接続可能なフロントエンドモジュールとを備え、
前記電力増幅モジュールと前記フロントエンドモジュールは、複数の周波数バンドをカバーすることができる
ことを特徴とするマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項２】
前記電力増幅モジュールは、フィルタと低周波数用の電力増幅器とを備えるブランチと、フィルタと高周波数用の電力増幅器とを備えるブランチとの少なくとも２つのブランチを備える
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項３】
前記電力増幅モジュールの前記入力ポートは、複数のチャンネルと、前記トランシーバから送信される信号を制御するためのスイッチ手段とを備える
ことを特徴とする請求項２に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項４】
前記フロントエンドモジュールは、低周波数用のフィルタを備えるブランチと高周波数用のフィルタとを備えるブランチとの少なくとも２つのブランチを備える
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項５】
前記フロンエンドモジュールは、複数のチャンネルと、前記トランシーバから送信される信号を制御するための手段とを備える
ことを特徴とする請求項４に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項６】
送信／受信デュプレクス機能が、サーキュレータによって実現される
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項７】
前記電力増幅モジュールのブランチと前記フロントエンドモジュールのブランチは、４ポートのサーキュレータによって前記アンテナポートに接続され、
各ブランチに対する１つのサーキュレータは、受信ポートと送信ポート間のアイソレーションを提供するためにターミネートされている前記サーキュレータの１つのポートを備えている
ことを特徴とする請求項６に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項８】
前記電力増幅モジュールのブランチと前記フロントエンドモジュールのブランチは、３ポートのサーキュレータによって前記アンテナポートに接続され、
前記３ポートのサーキュレータの１つは、送信／受信デュプレクス機能を提供し、
前記３ポートのサーキュレータのもう１つは、前記電力増幅モジュールのブランチそれぞれに配置され、かつ受信ポートと送信ポート間のアイソレーションを提供するためにターミネートされている前記サーキュレータの１つのポートを有している
ことを特徴とする請求項６に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項９】
前記３ポートのサーキュレータの更にもう１つは、前記フロントエンドモジュールのブランチそれぞれに配置され、かつ受信ポートと送信ポート間のアイソレーションを提供するためにターミネートされている前記サーキュレータの１つのポートを有している
ことを特徴とする請求項８に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項１０】
前記送信／受信デュプレクス機能は、電力スプリッタによって実現される
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項１１】
前記電力スプリッタは、ブロードバンドに渡ってフラットな周波数応答を有し、かつすべてのポートについて制御されたインピーダンスを有している
ことを特徴とする請求項１０に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のマルチバンドアンテナスイッチを備えるポータブル無線通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野
本発明は、マルチバンドアンテナスイッチに関するものであり、より詳しくは、移動電話デバイスの無線インタフェースに実装されるアンテナスイッチに関するものである。このアンテナスイッチは、同一の電話において、４つのＧＳＭバンドと８つのＷＣＤＭＡバンドとを使用するための統合ソリューションを提供する。
【０００２】
本発明の背景
ＷＥＤＧＥ（グローバル展開用ワイドバンドＣＤＭＡ拡張データレート）用の既存ソリューションでは、２つのバンドだけを使用することができる。これは、異なるバンド、空間、及びコスト間の切替の高い複雑性によるものである。
【０００３】
現在、電話に含まれる各ＷＣＤＭＡバンドは、それ自身のデュプレクサと電力増幅器を必要とする。これは、利用可能な周波数バンドが異なる市場毎に、電話の複数のバージョンが要求されることを意味している。
【０００４】
本発明の目的は、少数の電力増幅器だけで済む１つだけの無線モジュールを備えるマルチバンドアンテナスイッチを提供することである。
【０００５】
本発明の更なる目的は、アンテナポートと、送信ブランチ及び受信ブランチ間で、ブロードバンドデュプレックス接続を提供することである。
【０００６】
本発明の要約
本発明は、電力増幅モジュールとフロントエンドモジュールとを備えるブロードバンド無線モジュールを提供することによって、上述の問題を解決する。
【０００７】
第１の構成では、本発明は、マルチバンドアンテナスイッチを提供する。このマルチバンドアンテナスイッチは、
アンテナに接続可能なアンテナポートと、トランシーバの送信セクションに接続可能な少なくとも１つの入力ポートを備える電力増幅モジュールと、
前記アンテナポートと、トランシーバの受信セクションとに接続可能なフロントエンドモジュールとを備え、
前記電力増幅モジュールと前記フロントエンドモジュールは、複数の周波数バンドをカバーすることができる。
【０００８】
適切には、前記電力増幅モジュールは、フィルタと低周波数用の電力増幅器とを備えるブランチと、フィルタと高周波数用の電力増幅器とを備えるブランチとの少なくとも２つのブランチを備える。
【０００９】
一実施形態では、前記電力増幅モジュールの前記入力ポートは、複数のチャンネルと、前記トランシーバから送信される信号を制御するためのスイッチ手段とを備える。
【００１０】
適切には、前記フロントエンドモジュールは、低周波数用のフィルタを備えるブランチと高周波数用のフィルタとを備えるブランチとの少なくとも２つのブランチを備える。
【００１１】
一実施形態では、前記フロンエンドモジュールは、複数のチャンネルと、前記トランシーバから送信される信号を制御するための手段とを備える。
【００１２】
更なる実施形態では、送信／受信デュプレクス機能が、サーキュレータによって実現される。
【００１３】
前記電力増幅モジュールのブランチと前記フロントエンドモジュールのブランチは、４ポートのサーキュレータによって前記アンテナポートに接続されていても良く、各ブランチに対する１つのサーキュレータは、受信ポートと送信ポート間のアイソレーションを提供するためにターミネートされている前記サーキュレータの１つのポートを備えている。
【００１４】
選択的には、前記電力増幅モジュールのブランチと前記フロントエンドモジュールのブランチは、３ポートのサーキュレータによって前記アンテナポートに接続されていても良く、前記３ポートのサーキュレータの１つは、送信／受信デュプレクス機能を提供し、前記３ポートのサーキュレータのもう１つは、前記電力増幅モジュールのブランチそれぞれに配置され、かつ受信ポートと送信ポート間のアイソレーションを提供するためにターミネートされている前記サーキュレータの１つのポートを有している。
【００１５】
前記３ポートのサーキュレータの更にもう１つは、前記フロントエンドモジュールのブランチそれぞれに配置され、かつ受信ポートと送信ポート間のアイソレーションを提供するためにターミネートされている前記サーキュレータの１つのポートを有していても良い。
【００１６】
また、更なる実施形態では、前記送信／受信デュプレクス機能は、電力スプリッタによって実現される。
【００１７】
適切には、前記電力スプリッタは、ブロードバンドに渡ってフラットな周波数応答を有し、かつすべてのポートについて制御されたインピーダンスを有している。
【００１８】
第２の構成では、本発明は、上述のマルチバンドアンテナスイッチを備えるポータブル無線通信デバイスを提供する。
【００１９】
このソリューションは、１つのアンテナポートだけを備える１２バンドの電話の実装を解決する。このソリューションは、２つの完全な無線ブランチが空間的な制約なしに電話で使用することができることを意味する「フル（完全な）」ＲＸとＴＸダイバーシティの可能性も与える最低限のものである。
【００２０】
このソリューションは、今日使用されるような方法と同一の方法でのスイッチングを使用しないで、１２バンドの電話のソリューションの複雑さの度合を軽減する。
【００２１】
実施形態の詳細説明
上述の導入で言及されるように、本発明は、ポータブル無線通信デバイスの無線インタフェースに実装することができるマルチバンドアンテナスイッチに関するものである。このポータブル無線通信デバイスには、例えば、移動電話、コミュニケータ、電子オーガナイザ、スマートフォン及びその類がある。本明細書は、本発明に関連する構成要素に着目するものとし、他の構成要素は標準的なものとすることができる。
【００２２】
ここで、２５．１０１ＵＴＲＡＮ  ＦＤＤにおけるＷＣＤＭＡによって定義されているバンドは、以下の通りである。
【００２３】
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
動作バンド  ｜        ＵＬ周波数          ｜        ＤＬ周波数
｜  ＵＥ送信、ノードＢ受信    ｜  ＵＥ受信、ノードＢ送信
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
Ｉ        ｜  １９２０−１９８０ＭＨｚ  ｜  ２１１０−２１７０ＭＨｚ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ＩＩ      ｜  １８５０−１９１０ＭＨｚ  ｜  １９３０−１９９０ＭＨｚ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ＩＩＩ    ｜  １７１０−１７８５ＭＨｚ  ｜  １８０５−１８８０ＭＨｚ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ＩＶ      ｜  １７１０−１７５５ＭＨｚ  ｜  ２１１０−２１８０ＭＨｚ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
Ｖ        ｜    ８２４−  ８４９ＭＨｚ  ｜    ８６９−  ８９４ＭＨｚ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ＶＩ      ｜    ８３０−  ８４０ＭＨｚ  ｜    ８７５−  ８８５ＭＨｚ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ＶＩＩ    ｜  ２５００−２５７０ＭＨｚ  ｜  ２６２０−２６９０ＭＨｚ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ＶＩＩＩ  ｜    ８８０−  ９１５ＭＨｚ  ｜    ９２５−  ９６０ＭＨｚ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ＩＸ      ｜  １７５０−１７８５ＭＨｚ  ｜  １８４５−１８８０ＭＨｚ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ＵＬ＝アップリンク
ＤＬ＝ダウンリンク
ＵＥ＝ユーザ機器
これらの９つのバンドの内の８つのバンドに加えて、４つのＧＳＭバンドを網羅（カバー）するためには、ハイグレードの設計、膨大なコスト、大きな面積が必要とされる。今日使用されている多くの設計は、これらのＷＣＤＭＡバンドの内の１つだけにあるいは２つそれぞれに対して、デュプレクサと電力増幅器であるＰＡ群を使用している。より多くのＷＣＤＭＡバンドが１つの無線機に組み込まれることで、従来のスイッチを使用するアンテナスイッチは、ますます複雑になっている。
【００２４】
本発明に従う構成は、面積を最小化し、コストを削減し、同一の無線周波数ＲＦモジュールで、あらゆるバンドの組み合わせのほとんどを使用する可能性をもたらすものである。
【００２５】
まず第一に、このソリューションは、ＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）規格及びＥＤＧＥ／ＷＣＤＭＡ規格を網羅することができる、ＰＡ（ローバンド（低帯域：low band）及びハイバンド（広帯域：high band）の両方）に基づいている。この種のＰＡは、市場において既に存在しているものである。
【００２６】
提示される構成に従って、ＰＡモジュールであるＰＡＭにおいて、これらのＰＡ群を搭載することができる。
【００２７】
マルチバンドアンテナスイッチの第１実施形態が図１に示される。同様の構成要素は、図全体を通して同一の参照番号によって示される。
【００２８】
アンテナスイッチは、電力増幅器を備えるトランシーバ５に接続されていて、これは、ＥＤＧＥ変調、ＷＤＣＭＡ変調及びＧＭＳＫ変調を用いて信号を送受信することができる。
【００２９】
アンテナポート１（ＡＮＴ）から開始して、ダイプレクサ９は、ハイバンド（ＷＣＤＭＡ１、２、３、４、７、９、ＤＣＳ１８００及びＰＣＳ１９００、ブルートゥース、ＷＬＡＮ等）からローバンド（ＷＣＤＭＡ５、６、８及びＧＳＭ９００及び８５０）を分離するために使用される。
【００３０】
このようなダイプレクサは、約０．３ｄＢの挿入損失（insertion loss）と、実際のハイアイソレーション（high isolation）を有することができ、このハイアイソレーションは、ハーモニックス放射（harmonics emission）とスプリアス発射（spurious emission）を最小化する。
【００３１】
アンテナポート１の後段で、２つのブランチ（分岐）が受信部ＲＸと送信部ＴＸに分割されていて、これらは、サーキュレータの組み合わせ（circulator combination）によって、上述で定義されるローバンド及びハイバンドに対するものである。知られているように、サーキュレータは、ある端子に入力するエネルギーが次の隣接の端子（矢印方向における）に送信される特性を伴う、いくつかの端子群を備えるＲＦコンポーネントである。このサーキュレータは、逆方向においてアイソレーションを提供する。ここで、サーキュレータは、環境で要求される機能に依存するアイソレータと呼ぶこともできる。必要とされるブロードバンド特性を有するサーキュレータは、今日、商業的に利用可能である。
【００３２】
図１は、送信／受信デュプレクス（transmission/reception duplexing）機能を達成するための、サーキュレータを備えるマルチバンドアンテナスイッチの第１実施形態を示している。第１サーキュレータ／アイソレータ６は低周波数バンドに配置され、第２サーキュレータ／アイソレータ７は高周波数バンドに配置されている。ここで、アイソレータ６、７はポート間で必要なアイソレーションを提供することで、これらのポートのインピーダンスを５０オームに維持する。これは、フィルタ群及び電力増幅器群のすべてを適切に動作するために必要である。サーキュレータは、終端（ターミネーション）ポート１０を備える４ポートデバイスとして示されている、そうすることで、電力増幅器２１、２２は、受信フィルタ３５、３６、３７、３８、３９のバンド外インピーダンスを監視しない。ＲＦ信号は、サーキュレータのポート群を一方向で伝搬する。トランシーバ５の受信部は、トランシーバ５の送信部からのＲＦ電力を監視することができる。このトランシーバ５は、アンテナの理想負荷よりも少ない負荷を反射する。つまり、受信フィルタは、対応する送信バンドにおける停止バンド減衰を５０ｄｂのオーダで有さなければならない。
【００３３】
ＲＸブランチから始まり、設計は、スイッチングの可能性を可能にする各ブランチに対するスイッチへと続いている。ＷＣＤＭＡ５＆６／ＧＳＭ８５０とＷＣＤＭＡ８／ＧＳＭ９間のローＲＸバンドブランチ用にスイッチ４３、ＷＣＤＭＡ３＆９／ＤＣＳ１８００、ＷＣＤＭＡ２／ＰＣＳ及びＷＣＤＭＡ４と１（上述のように定義されるＷＣＤＭＡバンド）間のハイＲＸブランチ用にスイッチ４４がある。合計で、１２のバンドをカバーする５つのチャンネルが存在する。
【００３４】
ＲＦスイッチは、ブロッキング要件を満足するような、低挿入損失（典型的には、０．５ｄＢ）と１００ｄＢｍを下回る低相互変調歪みであるＩＭＤ（intermodulation distortion）を有さなければならない。
【００３５】
ローＲＸバンド用のスイッチ４３は、単極（single pole）かつ２つのスループットを有するＳＰ２Ｔで実現されても良く、ハイＲＸバンド用のスイッチ４４はＳＰ３Ｔとして実現されても良い。これは、３つの制御信号が、ＲＸスイッチ群を制御するために要求されることを意味する。
【００３６】
これらの制御信号は、ＧＳＭを取得するためのベースバンドによってスイッチすることができ、また、ＷＣＤＭＡに対しては閉じたままにすることができる。この制御信号は、無線インタフェースの無線機に関連付けられているベースバンドＡＳＩＣにおいて適切に生成される。無線機がＷＣＤＭＡトランシーバとして動作する場合、これらのスイッチは、所望のバンド用になったままでいる。これは、ＷＣＤＭＡモードはフルデュプレックス（全二重）であるからである。無線機がＧＳＭトランシーバとして動作する場合、所望の受信バンド用のスイッチはＧＳＭ信号の受信バースト中は閉じられ、また、送信バーストが生成されている場合には所望の受信バンド用のスイッチは開かれる。
【００３７】
ＲＸスイッチの後段には、設計は、バンド外で高減衰を獲得し、かつバンド内の低リップルを獲得するために、バンドパスフィルタ３５、３６、３７、３８、３９（ＳＡＷ、ＢＡＷあるいはＦＢＡＲ）を使用する。
【００３８】
このスイッチとバンドパスフィルタは、フロントエンドモジュール（ＦＥＭ）とともに使用することができ、それに従って設計することができる（図３参照）。ＲＸブランチは、ＲＸバッファ５３、５４、５５、５６、５７を通してトランシーバ５に接続されていても良い。
【００３９】
ローバンド及びハイバンド、及びＬＮＡ入力に対する推定挿入損失は、最大４ｄＢとなる。
【００４０】
ＴＸブランチに対しては、トランシーバは、ＴＸバッファ５１、５２を使用することができる。これらのバッファは、ブロードバンドのものとするべきであり、これらは、上述のようなローバンドＴＸ（ＷＣＤＭＡ５、６＆８）＋ＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００のすべてに対するバッファ５１と、（ＷＣＤＭＡ１、２、３、４、９）及びＤＣＳ１８００及びＰＣＳ１９００に対する他のＴＸバッファ５２をカバーすることになる。
【００４１】
トランシーバのＴＸバッファ５１、５２の出力は、２つのスイッチを介して電力増幅モジュールの入力ポートに入力することになる。この２つのスイッチは、１つはローバンド用のスイッチ４１であり、もう１つはハイバンド用のスイッチ４２である。
【００４２】
スイッチ４１と４２は、ＷＣＤＭＡを処理することができるようになる（これらのスイッチは、各バンドに対して閉じられるだけである）、あるいは、それらは、例えば、ＧＭＳＫ及び８ＰＳＫのようなＴＤＤ（時分割デュプレックス）変調に対してスイッチすることができる。
【００４３】
スイッチ４１と４２は、低挿入損失、好ましくは、最大０．６ｄｂのＲＦスイッチタイプが適切である。
【００４４】
ローＴＸバンド用のスイッチ４１はＳＰ２Ｔとして実現されても良く、ハイＴＸバンド用のスイッチ４２はＳＰ３Ｔとして実現されても良い。これは、３つの制御信号が、ＴＸスイッチを制御するために要求されることを意味する。
【００４５】
スイッチ４１、４２の後段には、２つのフィルタバンク１１、１２内で、５つのバンドパスフィルタ３０、３１、３２、３３、３４が使用されている。それぞれのフィルタバンクは、電力増幅器２１、２２への１つの出力と、それぞれのスイッチ端子からの複数の入力を有している。
【００４６】
スイッチ４１に後続するローバンドＴＸ用のフィルタバンク１１は、一方のバンドパスフィルタ３０でＷＣＤＭＡ５、６／ＧＳＭ８５０をカバーし、もう一方のバンドパスフィルタ３１でＷＣＤＭＡ８及びＧＳＭ９００をカバーする。このフィルタバンクにおける要件は、バンド外は高減衰で、かつバンドに渡って低リップルであることである。挿入損失は、鍵となる要素ではなく、極めて高くても良い。
【００４７】
スイッチ４２に後続するハイバンドＴＸ用のフィルタバンク１２は、１つ目のバンドパスフィルタ３２でＤＣＳ１８００／ＷＣＤＭＡ３、４をカバーし、２つ目のバンドパスフィルタ３３でＷＣＤＭＡ２／ＰＣＳ１９００をカバーし、３つ目のバンドパスフィルタ３３でＷＣＤＭＡ１をカバーする。このフィルタバンクにおける要件は、バンド外は高減衰で、バンドに渡って低リップルであることである。挿入損失は、鍵となる要素ではなく、極めて高くても良い。
【００４８】
フィルタバンク１１、１２は、それぞれに対する１つの電力増幅器に２つのブランチ内で接続されている。電力増幅器２１は、上述の（ＷＣＤＭＡ５、６＆８）＋ＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００であるローＴＸバンドをカバーし、電力増幅器２２は、（ＷＣＤＭＡ１、２、３、４、９）及びＤＣＳ１８００／１９００であるハイＴＸバンドをカバーする。
【００４９】
市場における既存のＰＡ群は、ＥＤＧＥ／ＧＭＳＫ規格とＷＣＤＭＡ規格の両方に適合している場合もある。スイッチと電力増幅器を備えるフィルタバンクは、電力制御を含み得るＰＡモジュールソリューションとすることができる。
【００５０】
図２は、別のサーキュレータ／アイソレータ構成を備えるマルチバンドアンテナスイッチの第２実施形態を示している。４つのポートを備えるサーキュレータが、３つのポートを備えるサーキュレータとして構築することが実用的でない場合には、本発明の以下の実施形態を使用することができる。
【００５１】
この実施形態では、３ポートサーキュレータだけが使用される。送信／受信デュプレクス機能が、ローバンド用のサーキュレータ１６とハイバンド用のサーキュレータ１７によって取得される。受信ポートと送信ポート間のアイソレーションが、アイソレータとして使用されるサーキュレータ１８及び１９の第２のペアを用いて達成される。これは、受信機から電力増幅器へ戻される反射ＲＦエネルギーを防止するために、ターミネーション１０で吸収される代わりに、第２のサーキュレータ１８、１９の適切なポートをターミネートすることによって達成される。
【００５２】
第２実施形態は、フィルタバンク１１、１２内にフィルタ３０−３９の同一の構成と、第１実施形態のスイッチ４１−４４を備えていても良い。
【００５３】
このように、単一方向のジャンクション（接点）の実装あるいは任意の組み合わせを用いることで、受信機と送信機の電力増幅器との間にアイソレーションが支配的に達成されるが、副次的には、反射電力の範囲へのポートの他の組み合わせとの間は、負荷と、単一方向のジャンクションで達成されるアイソレーションがなくなる。
【００５４】
アンテナは、相対的な劣悪な負荷インピーダンスを有していても良い。更なる選択肢としては、受信機フィルタが、要求されている停止バンド減衰を達成するために、かなり良好に制御されているインピーダンスを要求する場合、アイソレータ１６’、１７’（１つのターミネートされているポートを備えるサーキュレータ）として構成される第３のジャンクションを、サーキュレータ１６と受信フィルタスイッチ４３の間のラインと、サーキュレータ１７と受信フィルタスイッチ４４の間のラインとそれぞれに挿入することができる。
【００５５】
上述の方法では、電力増幅器とアンテナ、アンテナと受信フィルタ間の損失は、１から１．５ｄＢの範囲で削減されることになる。これは、送信周波数バンドと受信周波数バンド間に狭周波数ギャップを有する多くのデュプレクサにおける損失よりも実際に良好である。
【００５６】
要求されている、組み合わせ周波数バンドは１５−２０％の範囲にあり、この分数（フラクショナル：fractional）のバンド幅を有するサーキュレータジャンクションは、極めて実用的である。
【００５７】
図３は、電力スプリッタ構成を備えるマルチバンドアンテナスイッチの第３実施形態である。第３実施形態では、アンテナポート１の後段に、２つの電力スプリッタによって、２つのブランチが、受信ＲＸと送信ＴＸで、上述の定義されるローバンド用及びハイバンド用に分割されることになる。ここで、一方の電力スプリッタ２６がローバンド用であり、もう一方の電力スプリッタ２７がハイバンド用である。ローバンド用の電力スプリッタ２６は、ＴＸローバンド（８２４−９１５ＭＨｚ）とＲＸローバンド（８６９−９６０ＭＨｚ）をカバーすべきである。ハイバンド用の電力スプリッタ２７は、ＴＸハイバンド（１７１０−１９８０）ＭＨｚとＲＸハイバンド（１８０５−２１８０）ＭＨｚをカバーすべきである。電力スプリッタは、ブロードバンドに渡ってフラットな周波数応答を提示し、また、すべてのポートについて制御されたインピーダンス（例えば、５０オーム）を提示することになる。電力スプリッタは、適切に動作するために、受信フィルタに対して必要なアイソレーションを提供することになるが、すべてのＲＸモードとＴＸモードにおいて、すべてのＧＳＭ／ＥＤＧＥとＷＣＤＭＡに対して各パス（１つの入力と２つの出力と想定する）において３ｄＢの追加の挿入損失のコストが発生する。
【００５８】
また、第３実施形態は、第１実施形態の同一の構成として、フィルタバンク１１、１２内のフィルタ３０−３９と、電力増幅器２１、２２と、それに加えて、スイッチ４１−４４を備えても良い。
【００５９】
提示されるソリューションは、コストと空間の両方に関して、８つのＷＣＤＭＡバンドとともに４つのＧＳＭ（ＧＰＲＳとＥＤＧＥの両方）を提供する最低限のソリューションを提供する。アンテナポートのスイッチングに代えて、本出願人は、ＧＳＭ  ＴＤＤとＷＣＤＭＡの両方で送受信することができるトランシーバに近い、モードをスイッチングしている。
【００６０】
本発明は、移動電話、コミュニケータ、電子オーガナイザ、スマートフォン及びその類のようなポータブル無線通信デバイスに適用することができる。当業者に明らかなように、構成要素の特定の選択は、特許請求の範囲によってのみその範囲が制限される、本発明は、その範囲内で変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】４ポートのサーキュレータを組み込んでいる、本発明に従うアンテナスイッチの第１実施形態を示す図である。
【図２】３ポートのサーキュレータを組み込んでいる、本発明に従うアンテナスイッチの第２実施形態を示す図である。
【図３】電力スプリッタを組み込んでいる、本発明に従うアンテナスイッチの第２実施形態を示す図である。
【図１】
2009523340.tif 000002
【図２】
2009523340.tif 000003
【図３】
2009523340.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月16日(2007.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチバンドアンテナスイッチであって、
アンテナに接続可能なアンテナポート（１）を備える電力増幅モジュールと、
フロントエンドモジュールとを備え、
前記電力増幅モジュールは、低周波数バンド用の第１のブランチと高周波数バンド用の第２のブランチとを備え、
前記第１のブランチと前記第２のブランチのそれぞれは、
当該ブランチを受信ブランチと送信ブランチに分割するように構成されているデュプレクス手段（６、７、２６、２７）と、
当該ブランチの周波数バンド用の電力増幅器（２１、２２）と、
トランシーバ（５）の送信セクションに当該ブランチを接続するための、前記第１のブランチにおける周波数バンドと前記第２のブランチにおける周波数バンド間をスイッチするように構成されているスイッチ手段（４１、４２）に接続されているフィルタバンク（１１、１２）と
を備え、
前記第１のブランチと前記第２のブランチのそれぞれは、更に、ダイプレクサ（９）を介して前記アンテナポートに接続可能であり、
前記フロントエンドモジュールは、
前記ダイプレクサ（９）と、前記電力増幅モジュールの第１の前記デュプレクス手段（６、７、２６、２７）とを介して、前記アンテナポート（１）に接続可能であり、かつ、スイッチ手段（４３、４４）を介して、トランシーバの受信セクションに接続可能である、低周波数バンド用の第３のブランチと、
前記ダイプレクサ（９）と、前記電力増幅モジュールの第２の前記デュプレクス手段（６、７、２６、２７）とを介して、前記アンテナポート（１）に接続可能であり、かつ、スイッチ手段（４３、４４）を介して、トランシーバの受信セクションに接続可能である、高周波数バンド用の第４のブランチとを備え、
前記電力増幅モジュールと前記フロントエンドモジュールは、複数の周波数バンドをカバーすることができる
ことを特徴とするマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項２】
前記低周波数バンド用のブランチにおける前記スイッチ手段（４１、４３）は、２つのバンド間をスイッチするように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項３】
前記高周波数バンド用のブランチにおけるスイッチ手段（４２、４４）は、３つのバンド間をスイッチするように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項４】
前記フィルタバンク（１１、１２）は、異なる周波数バンド用のフィルタ構成を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項５】
前記デュプレクス手段（６、７）は、サーキュレータである
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項６】
前記電力増幅モジュールのブランチと前記フロントエンドモジュールのブランチは、４ポートのサーキュレータによって前記アンテナポートに接続され、
各ブランチに対する１つのサーキュレータは、受信ポートと送信ポート間のアイソレーションを提供するためにターミネートされている前記サーキュレータの１つのポートを備えている
ことを特徴とする請求項５に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項７】
前記電力増幅モジュールのブランチと前記フロントエンドモジュールのブランチは、３ポートのサーキュレータによって前記アンテナポートに接続され、
前記３ポートのサーキュレータの１つは、送信／受信デュプレクス機能を提供し、
前記３ポートのサーキュレータのもう１つは、前記電力増幅モジュールのブランチそれぞれに配置され、かつ受信ポートと送信ポート間のアイソレーションを提供するためにターミネートされている前記サーキュレータの１つのポートを有している
ことを特徴とする請求項５に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項８】
前記３ポートのサーキュレータの更にもう１つは、前記フロントエンドモジュールのブランチそれぞれに配置され、かつ受信ポートと送信ポート間のアイソレーションを提供するためにターミネートされている前記サーキュレータの１つのポートを有している
ことを特徴とする請求項７に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項９】
前記送信／受信デュプレクス機能は、電力スプリッタによって実現される
ことを特徴とする請求項７に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項１０】
前記電力スプリッタは、ブロードバンドに渡ってフラットな周波数応答を有し、かつすべてのポートについて制御されたインピーダンスを有している
ことを特徴とする請求項９に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項１１】
当該マルチバンドアンテナスイッチは、４つのＧＳＭバンドとともに８つのＧＳＭバンドとを送受信することができる
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチバンドアンテナスイッチ。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のマルチバンドアンテナスイッチを備えるポータブル無線通信デバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
現在、電話に含まれる各ＷＣＤＭＡバンドは、それ自身のデュプレクサと電力増幅器を必要とする。これは、利用可能な周波数バンドが異なる市場毎に、電話の複数のバージョンが要求されることを意味している。
国際公開番号第０３／０６１１４８号公報では、マルチバンド無線デバイスが開示されている。
【国際調査報告】
2009523340.tif 000005
2009523340.tif 000006
2009523340.tif 000007