(57)【要約】【課題】  高調波信号がアンテナから放射されることを抑制した無線ＬＡＮに好適な高周波回路を提供する。【解決手段】  高周波スイッチ回路１、第１の分波回路３、第２の分波回路２、ローパスフィルタ回路５、ローパスフィルタ回路６、第１の高周波電力増幅器８、第２の高周波電力増幅器９、第１の低雑音増幅器１７、第２の低雑音増幅器７及び検波回路１６からなり、マルチバンドアンテナ端子と高周波スイッチ回路１との間にローパスフィルタ等の高調波低減回路を設けた高周波回路。【選択図】        図１
2006304081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１と第２の周波数帯域を選択的に用いて無線通信を行うデュアルバンド無線装置に用いられる高周波回路であって、前記第１及び第２の周波数帯域において送受信が可能な複数のマルチバンドアンテナ端子と、
前記第１の周波数帯域の送信信号が入力される第１の送信端子と、前記第２の周波数帯域の送信信号が入力される第２の送信端子と、前記第１の周波数帯域の受信信号が出力される第１の受信端子と、前記第２の周波数帯域の受信信号が出力される第２の受信端子とを有し、
前記複数のマルチバンドアンテナ端子と前記第１の送信端子又は第２の送信端子との接続、あるいは前記複数のマルチバンドアンテナ端子と前記第１の受信端子又は第２の受信端子との接続を切り替える少なくとも４つのポートを備えた高周波スイッチ回路と、
前記高周波スイッチ回路の一つのポートと前記第１及び第２の送信端子との間に配置される第１の分波回路または高周波スイッチ回路と、前記高周波スイッチ回路の他の一つのポートと前記第１及び第２の受信端子との間に配置される第２の分波回路または高周波スイッチ回路と、
カプラにより高周波信号を導出して検波用ダイオードで高周波電力を検波する検波回路を、前記高周波スイッチ回路と前記第１の分波回路または高周波スイッチ回路との間に配置し、
さらに、前記複数のマルチバンドアンテナ端子と前記高周波スイッチ回路との間および／または前記高周波スイッチ回路と前記検波回路との間に、高調波低減回路を設けたことを特徴とする高周波回路。
【請求項２】
第１と第２の周波数帯域を選択的に用いて無線通信を行うデュアルバンド無線装置に用いられる高周波回路であって、前記第１及び第２の周波数帯域において送受信が可能な１つのマルチバンドアンテナ端子と、
前記第１の周波数帯域の送信信号が入力される第１の送信端子と、前記第２の周波数帯域の送信信号が入力される第２の送信端子と、前記第１の周波数帯域の受信信号が出力される第１の受信端子と、前記第２の周波数帯域の受信信号が出力される第２の受信端子とを有し、
前記１つのマルチバンドアンテナ端子と前記第１の送信端子又は第２の送信端子との接続、あるいは前記１つのマルチバンドアンテナ端子と前記第１の受信端子又は第２の受信端子との接続を切り替える３つのポートを備えた高周波スイッチ回路と、
前記高周波スイッチ回路の一つのポートには前記マルチバンドアンテナ端子が接続され、他の一つのポートと前記第１及び第２の送信端子との間には第１の分波回路または高周波スイッチ回路と、もう一つのポートと前記第１及び第２の受信端子との間には第２の分波回路または高周波スイッチ回路とを配置し、
カプラにより高周波信号を導出して検波用ダイオードで高周波電力を検波する検波回路を、前記高周波スイッチ回路と前記第１の分波回路または高周波スイッチ回路との間に配置し、
さらに、前記１つのマルチバンドアンテナ端子と前記高周波スイッチ回路との間および／または前記高周波スイッチ回路と前記検波回路との間に、高調波低減回路を設けたことを特徴とする高周波回路。
【請求項３】
前記高周波スイッチ回路と前記第２の分波回路または高周波スイッチ回路との間あるいは前記第２の分波回路または高周波スイッチ回路の後段に、第２の高調波低減回路を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の高周波回路。
【請求項４】
前記第１の分波回路または高周波スイッチ回路と前記第１の送信端子との間に第１の高周波電力増幅器回路と、前記第１の分波回路または高周波スイッチ回路と前記第２の送信端子との間に第２の高周波電力増幅器回路とを備え、
前記第２の分波回路または高周波スイッチ回路と前記第１の受信端子との間に第１の低雑音増幅器回路と、前記第２の分波回路または高周波スイッチ回路と前記第２の受信端子との間に第２の低雑音増幅器回路とを備えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の高周波回路。
【請求項５】
前記第１の分波回路または高周波スイッチ回路と第１の高周波電力増幅器回路との間および前記第１の分波回路または高周波スイッチ回路と前記第２の高周波電力増幅器回路との間にローパスフィルタ回路を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の高周波回路。
【請求項６】
第１と第２の周波数帯域を選択的に用いて無線通信を行うデュアルバンド無線装置に用いられる高周波回路であって、前記第１及び第２の周波数帯域において送受信が可能な複数のマルチバンドアンテナ端子と、
前記第１の周波数帯域の送信信号が入力される第１の送信端子と、前記第２の周波数帯域の送信信号が入力される第２の送信端子と、前記第１の周波数帯域の受信信号が出力される第１の受信端子と、前記第２の周波数帯域の受信信号が出力される第２の受信端子とを有し、
前記複数のマルチバンドアンテナ端子と前記第１の送信端子又は第１の受信端子との接続、あるいは前記複数のマルチバンドアンテナ端子と前記第２の送信端子又は第２の受信端子との接続を切り替える少なくとも４つのポートを備えた第１の高周波スイッチ回路と、
前記高周波スイッチ回路の一つのポートと前記第１の送信端子及び第１の受信端子との間に配置される３つのポートを備えた第２の高周波スイッチ回路と、前記高周波スイッチ回路の他の一つのポートと前記第２の送信端子及び第２の受信端子との間に配置される３つのポートを備えた第３の高周波スイッチ回路と、
カプラにより高周波信号を導出して検波用ダイオードで高周波電力を検波する第１の検波回路を、前記第１の高周波スイッチ回路と前記第２の高周波スイッチ回路との間に、また、カプラにより高周波信号を導出して検波用ダイオードで高周波電力を検波する第２の検波回路を、前記第１の高周波スイッチ回路と前記第３の高周波スイッチ回路との間にそれぞれ配置し、
さらに、前記複数のマルチバンドアンテナ端子と前記第１の高周波スイッチ回路との間および／または前記第１の高周波スイッチ回路と前記第１の検波回路と第２の検波回路のそれぞれとの間に、高調波低減回路を設けたことを特徴とする高周波回路。
【請求項７】
第１と第２の周波数帯域を選択的に用いて無線通信を行うデュアルバンド無線装置に用いられる高周波回路であって、前記第１及び第２の周波数帯域において送受信が可能な１つのマルチバンドアンテナ端子と、
前記第１の周波数帯域の送信信号が入力される第１の送信端子と、前記第２の周波数帯域の送信信号が入力される第２の送信端子と、前記第１の周波数帯域の受信信号が出力される第１の受信端子と、前記第２の周波数帯域の受信信号が出力される第２の受信端子とを有し、
前記１つのマルチバンドアンテナ端子と前記第１の送信端子又は第１の受信端子との接続、あるいは前記１つのマルチバンドアンテナ端子と前記第２の送信端子又は第２の受信端子との接続を切り替える分波器または３つのポートを備えた第１の高周波スイッチ回路と、
前記分波器または第１の高周波スイッチ回路の一つのポートには前記マルチバンドアンテナ端子が接続され、他の一つのポートには前記第１の送信端子及び第１の受信端子との間に３つのポートを備えた第２の高周波スイッチ回路と、もう一つのポートには前記第２の送信端子及び第２の受信端子との間に３つのポートを備えた第３の高周波スイッチ回路とが接続され、
カプラにより高周波信号を導出して検波用ダイオードで高周波電力を検波する第１の検波回路を、前記分波器または高周波スイッチ回路と前記第１の分波回路との間に、また、カプラにより高周波信号を導出して検波用ダイオードで高周波電力を検波する第２の検波回路を、前記分波器または高周波スイッチ回路と前記第２の分波回路との間にそれぞれ配置し、
さらに、前記１つのマルチバンドアンテナ端子と前記分波器または高周波スイッチ回路との間および／または前記分波器または高周波スイッチ回路と前記第１と第２の検波回路のそれぞれとの間に、高調波低減回路を設けたことを特徴とする高周波回路。
【請求項８】
前記第２の高周波スイッチ回路と前記第１の送信端子との間に配置される第１の高周波電力増幅器回路と、前記第３の高周波スイッチ回路と前記第２の送信端子との間に配置される第２の高周波電力増幅器回路とを備え、
前記第２の高周波スイッチ回路と前記第１の受信端子との間に配置される第１の低雑音増幅器回路と、前記第３の高周波スイッチ回路と前記第２の受信端子との間に配置される第２の低雑音増幅器回路とを備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の高周波回路。
【請求項９】
前記第２の高周波スイッチ回路と第１の高周波電力増幅器回路との間および前記第３の高周波スイッチ回路と前記第２の高周波電力増幅器回路との間にローパスフィルタ回路を設けたことを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載の高周波回路。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載の高周波回路の少なくとも前記第１、第２の分波回路、前記高調波低減回路、前記ローパスフィルタ回路は、インダクタンス素子、キャパシタンス素子を主構成とし、これら前記第１、第２の分波回路、前記高調波低減回路、前記ローパスフィルタ回路を構成する前記インダクタンス素子、キャパシタンス素子の少なくとも一部を電極パターンにより積層体内に構成し、前記高周波スイッチ回路、前記高周波電力増幅器回路、前記低雑音増幅器回路の少なくとも一部を前記積層体に搭載したことを特徴とする高周波回路部品。
【請求項１１】
請求項１〜９の何れかに記載の高周波回路あるいは請求項１０に記載の高周波回路部品を用いたことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子電器機器間における無線伝送を行う無線通信装置に関し、特に少なくとも２つの通信システムに共用可能で送信電力の検波機能を有した高周波回路及びこれを用いた通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に代表される無線ＬＡＮによるデータ通信が広く一般化している。例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、プリンタやハードディスク、ブロードバンドルーターなどのＰＣの周辺機器、ＦＡＸ、冷蔵庫、標準テレビ（ＳＤＴＶ）、高品位テレビ（ＨＤＴＶ）、カメラ、ビデオ、携帯電話等々の電子機器、自動車内や航空機内での有線通信に変わる信号伝達手段として採用され、それぞれの電子電器機器間において無線データ伝送が行われている。
【０００３】
無線ＬＡＮの規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａは、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiples：直交周波数多重分割）変調方式を用いて、最大５４Ｍｂｐｓの高速データ通信をサポートするものであり、その周波数帯域は５ＧＨｚ帯が利用される。またＩＥＥＥ８０２．１１ｂは、ＤＳＳＳ（Direct Sequence Spread Spectrum：ダイレクト・シーケンス・スペクトル拡散）方式で、５．５Ｍｂｐｓ、１１Ｍｂｐｓの高速通信をサポートするものであり、無線免許なしに自由に利用可能な、２．４ＧＨｚのＩＳＭ（Industrial，Scientific and Medical：産業、科学及び医療）帯域が利用される。またＩＥＥＥ８０２．１１ｇは、ＯＦＤＭ変調方式を用いて、最大５４Ｍｂｐｓの高速データ通信をサポートするものであり、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂと同様に２．４ＧＨｚ帯域が利用される。
以下の説明ではＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇを第１の通信システム（１１ｂｇ）とし、ＩＥＥＥ８０２．１１ａを第２の通信システム（１１ａ）として説明する。
【０００４】
このような無線ＬＡＮを用いたマルチバンド通信装置が特許文献１に記載されている。このマルチバンド通信装置に用いられる高周波回路は、通信周波数帯が異なる２つの通信システム（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）で送受信が可能な２個のデュアルバンドアンテナと、送信側回路、受信側回路との接続を切り替える４つのポートを備えた高周波スイッチSW1と、高周波スイッチの一つのポートと送信側回路との間に配置されるダイプレクサ３と、高周波スイッチの他のポートと受信側回路との間に配置されるダイプレクサ５とを備え、ダイバーシティ受信可能なものである（図１７参照）。
【０００５】
また、他方無線ＬＡＮを欧州でも使えるようにするための通信システムとしてＩＥＥＥ８０２．１１ｈがあり、新たにＴＰＣ（Transmission Power Control）機能が求められてきている。ここでＴＰＣ機能とは、例えば端末と基地局が近い場合、送信パワーを抑えても良好な通信ができる時は送信電力を抑えるという仕様であり、従来の無線ＬＡＮと比較して、より精度良く出力パワーを制御する必要性がある。
ここで、従来の無線ＬＡＮで使用されているパワー制御回路としては、特許文献１に記載されている様に、パワーアンプＰＡ１について言えば、パワーアンプＰＡ１と送信のダイプレクサ３の間にカプラ（図示せず）を接続し、カプラからの検波信号を検波ダイオードＤ２と平滑回路Ｃ２及びＲ２からなる検波器で整流し、得られた検波電圧をもとにＲＦＩＣの出力信号を制御するものがある。
【０００６】
【特許文献１】WO０３／０９２９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の無線ＬＡＮ通信装置では次のような問題があった。
一つは、送信電力を検波する際に検波ダイオードによる歪が原因となり、高調波信号を発生することである。この高調波信号は主として送信信号の2倍あるいは3倍の周波数であり、この高調波信号は反射波となってカプラ方向に反射されカプラを経由して大部分はアンテナから放射されてしまうと言う問題である。
もう一つは、送信信号の一部が高周波スイッチを介して受信側回路に回り込み、これが低雑音増幅器で歪み、ここでも高調波信号を発生すると言う問題である。この高調波信号も送信信号の2倍あるいは3倍の周波数であり、反射波となってアンテナから放射されてしまう。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑み、検波ダイオードで発生する高調波信号を低減すること、また低雑音増幅器で発生した高調波信号をも低減することを目的とし、このような高調波信号がアンテナから放射されることを抑制した高周波回路、この高周波回路を積層体内にモジュール化して構成した高周波回路部品及びこれを用いた無線ＬＡＮによる通信装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る高周波回路は図１を用いて説明すれば以下のようである。即ち、第１と第２の周波数帯域（２．４ＧＨｚ帯域１１ｂｇと５ＧＨｚ帯域１１ａ）を選択的に用いて無線通信を行うデュアルバンド無線装置に用いられる高周波回路であって、前記第１及び第２の周波数帯域において送受信が可能な複数のマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ１、Ａｎｔ２・・・）と、前記第１の周波数帯域の送信信号が入力される第１の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ）と、前記第２の周波数帯域の送信信号が入力される第２の送信端子（１１ａ−Ｔ）と、前記第１の周波数帯域の受信信号が出力される第１の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ）と、前記第２の周波数帯域の受信信号が出力される第２の受信端子（１１ａ−Ｒ）とを有し、前記複数のマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ１、Ａｎｔ２・・・）と前記第１の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ）又は第２の送信端子（１１ａ−Ｔ）との接続、あるいは前記複数のマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ１、Ａｎｔ２・・・）と前記第１の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ）又は第２の受信端子（１１ａ−Ｒ）との接続を切り替える少なくとも４つのポートを備えた高周波スイッチ回路（１）と、前記高周波スイッチ回路（１）の一つのポート（１ａ）と前記第１及び第２の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ、１１ａ−Ｔ）との間に配置される第１の分波回路（３）または高周波スイッチ回路（３’）と（以下、代用できる「または」の構成については「／」で示す）、前記高周波スイッチ回路（１）の他の一つのポート（１ｂ）と前記第１及び第２の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ、１１ａ−Ｒ）との間に配置される第２の分波回路（２）／高周波スイッチ回路（２’）と、カプラにより高周波信号を導出して検波用ダイオードで高周波電力を検波する検波回路（１６）を、前記高周波スイッチ回路（１）と前記第１の分波回路（３）／高周波スイッチ回路（３’）との間に配置し、さらに、前記複数のマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ１、Ａｎｔ２・・・）と前記高周波スイッチ回路（１）との間および／または前記高周波スイッチ回路（１）と前記検波回路（１６）との間に、高調波低減回路（１１、１２・・・、１１’、１２’）を設けたことを特徴とする高周波回路である。
【００１０】
本発明では上記した高周波回路において、前記高周波スイッチ回路と前記第２の分波回路／高周波スイッチ回路との間、あるいは前記第２の分波回路／高周波スイッチ回路の後段に、第２の高調波低減回路を設けたことも特徴としている。
また、上記した高周波回路は、第１の分波回路（３）／高周波スイッチ回路（３’）と前記第１の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ）との間に第１の高周波電力増幅器回路（８）と、前記第１の分波回路（３）／高周波スイッチ回路（３’）と前記第２の送信端子（１１ａ−Ｔ）との間に第２の高周波電力増幅器回路（９）とを備え、前記第２の分波回路（２）／高周波スイッチ回路（２’）と前記第１の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ）との間に第１の低雑音増幅器回路（１７）と、前記第２の分波回路（２）／高周波スイッチ回路（２’）と前記第２の受信端子（１１ａ−Ｒ）との間に第２の低雑音増幅器回路（７）とを備えている。
また、前記第１の分波回路（３）／高周波スイッチ回路（３’）と第１の高周波電力増幅器回路（８）との間および前記第１の分波回路（３）／高周波スイッチ回路（３’）と前記第２の高周波電力増幅器回路（９）との間にローパスフィルタ回路（６、５）を設けることは望ましい。尚、上記した高周波回路において各々の回路に付記した記号は、図１を参照したもので、これらの回路に付記した記号は本願発明を限定的に解釈するものではない。このことは以下の本願発明においても同様である。
【００１１】
第１の発明では、高調波低減回路（１１、１２・・・）をアンテナトップに設けることにより、検波回路から反射された高調波と低雑音増幅器から反射された高調波を共に低減することができる。高調波低減回路（１１、１２・・・）を高周波スイッチ回路（１）と検波回路（１６）との間に設けた場合は、検波回路から反射する高調波を低減し、また低雑音増幅回路に廻り込む高調波を低減できる。望ましくは、高周波スイッチ回路（１）と第２の分波回路（２）との間あるいは低雑音増幅器との間に、低雑音増幅器からの反射高調波を低減する為の第２の高調波低減回路を設けることである。第１の高調波低減回路と第２の高調波低減回路の両方を設けることは必要でない場合が多い。しかし、場合によっては低減する周波数帯域をずらして効率的に高調波の低減効果を狙うことを行うことも出来る。
【００１２】
第２の発明を図３を用いて説明すると、この高周波回路は、第１と第２の周波数帯域（２．４ＧＨｚ帯域１１ｂｇと５ＧＨｚ帯域１１ａ）を選択的に用いて無線通信を行うデュアルバンド無線装置に用いられる高周波回路であって、前記第１及び第２の周波数帯域において送受信が可能な１つのマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ）と、前記第１の周波数帯域の送信信号が入力される第１の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ）と、前記第２の周波数帯域の送信信号が入力される第２の送信端子（１１ａ−Ｔ）と、前記第１の周波数帯域の受信信号が出力される第１の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ）と、前記第２の周波数帯域の受信信号が出力される第２の受信端子（１１ａ−Ｒ）とを有し、前記１つのマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ）と前記第１の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ）又は第２の送信端子（１１ａ−Ｔ）との接続、あるいは前記１つのマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ）と前記第１の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ）又は第２の受信端子（１１ａ−Ｒ）との接続を切り替える３つのポートを備えた高周波スイッチ回路（２５）と、前記高周波スイッチ回路（２５）の一つのポート（２５ｃ）には前記マルチバンドアンテナ端子が接続され、他の一つのポート（２５ａ）と前記第１及び第２の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ、１１ａ−Ｔ）との間には第１の分波回路（３）／高周波スイッチ回路（３’）と、もう一つのポート（２５ｂ）と前記第１及び第２の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ、１１ａ−Ｔ）との間には第２の分波回路（２）／高周波スイッチ（２’）とを配置し、カプラにより高周波信号を導出して検波用ダイオードで高周波電力を検波する検波回路（１６）を、前記高周波スイッチ回路（２５）と前記第１の分波回路（３）／高周波スイッチ回路（３’）との間に配置し、さらに、前記１つのマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ）と前記高周波スイッチ回路（２５）との間および／または前記高周波スイッチ回路（２５）と前記検波回路（１６）との間に、高調波低減回路（１１）を設けたことを特徴としている。
この発明が第１の発明と異なる点は、１つのマルチバンドアンテナを用いるようになし、３つのポートを備えたＳＰＤＴ型の高周波スイッチ回路（２５）を用いたことである。これにより回路の簡略化と小型化ができる。他の構成、作用効果については上記発明と同様である。
【００１３】
第３の発明を図２を用いて説明すると、この高周波回路は、第１と第２の周波数帯域（２．４ＧＨｚ帯域１１ｂｇと５ＧＨｚ帯域１１ａ）を選択的に用いて無線通信を行うデュアルバンド無線装置に用いられ、前記第１及び第２の周波数帯域において送受信が可能な複数のマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ１、Ａｎｔ２・・・）と、前記第１の周波数帯域の送信信号が入力される第１の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ）と、前記第２の周波数帯域の送信信号が入力される第２の送信端子（１１ａ−Ｔ）と、前記第１の周波数帯域の受信信号が出力される第１の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ）と、前記第２の周波数帯域の受信信号が出力される第２の受信端子（１１ａ−Ｒ）とを有し、前記複数のマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ１、Ａｎｔ２・・・）と前記第１の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ）又は第１の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ）との接続、あるいは前記複数のマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ１、Ａｎｔ２・・・）と前記第２の送信端子（１１ａ−Ｔ）又は第２の受信端子（１１ａ−Ｒ）との接続を切り替える少なくとも４つのポートを備えた第１の高周波スイッチ回路（１）と、前記第１の高周波スイッチ回路（１）の一つのポート（１ａ）と前記第１の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ）及び第１の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ）との間に配置される第２の高周波スイッチ回路（２３）と、前記第１の高周波スイッチ回路（１）の他の一つのポート（１ｂ）と前記第２の送信端子（１１ａ−Ｔ）及び第２の受信端子（１１ａ−Ｒ）との間に配置される第３の高周波スイッチ回路（２４）と、カプラにより高周波信号を導出して検波用ダイオードで高周波電力を検波する第１の検波回路（１６ｂ）を、前記第１の高周波スイッチ回路（１）と前記第２の高周波スイッチ回路（２３）との間に、また、カプラにより高周波信号を導出して検波用ダイオードで高周波電力を検波する第２の検波回路（１６ｃ）を、前記第１の高周波スイッチ回路（１）と前記第３の高周波スイッチ回路（２４）との間にそれぞれ配置し、さらに、前記複数のマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ１、Ａｎｔ２・・・）と前記第１の高周波スイッチ回路（１）との間および／または前記第１の高周波スイッチ回路（１）と前記第１の検波回路（１６ｂ）と第２の検波回路（１６ｃ）のそれぞれとの間に、高調波低減回路（１１、１２・・・、１１’、１２’）を設けたことを特徴としている。
【００１４】
また、上記した高周波回路は、第２の高周波スイッチ回路（２３）と前記第１の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ）との間に第１の高周波電力増幅器回路（８）と、前記第３の高周波スイッチ回路（２４）と前記第２の送信端子（１１ａ−Ｔ）との間に第２の高周波電力増幅器回路（９）とを備え、前記第２の高周波スイッチ回路（２３）と前記第１の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ）との間に第１の低雑音増幅器回路（１７）と、前記第２の高周波スイッチ回路（２４）と前記第２の受信端子（１１ａ−Ｒ）との間に第２の低雑音増幅器回路（７）とを備えている。
また、前記第２の高周波スイッチ回路（２３）と第１の高周波電力増幅器回路（８）との間および前記第３の高周波スイッチ回路（２４）と前記第２の高周波電力増幅器回路（９）との間にローパスフィルタ回路（６、５）を設けることは望ましい。
第３の発明によれば、第１の発明と同様に検波回路から反射された高調波と低雑音増幅器から反射された高調波を共に低減することができる。他の作用効果についても上記高周波回路と同様のものを得ることが出来る。また、第２の高周波スイッチ回路（２３，２４）には、電力の小さな２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの受信信号しか伝送されないので、小型のＳＰＤＴ型スイッチ素子を使用することができる。尚、第１の検波回路（１６ｂ）と第２の検波回路（１６ｃ）は第２、第３の高周波スイッチ回路（２３、２４）の後段でローパスフィルタ回路（６、５）との間に設けても良い。
【００１５】
第４の発明を図４を用いて説明すると、この高周波回路は、第１と第２の周波数帯域（２．４ＧＨｚ帯域１１ｂｇと５ＧＨｚ帯域１１ａ）を選択的に用いて無線通信を行うデュアルバンド無線装置に用いられ、前記第１及び第２の周波数帯域において送受信が可能な１つのマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ）と、前記第１の周波数帯域の送信信号が入力される第１の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ）と、前記第２の周波数帯域の送信信号が入力される第２の送信端子（１１ａ−Ｔ）と、前記第１の周波数帯域の受信信号が出力される第１の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ）と、前記第２の周波数帯域の受信信号が出力される第２の受信端子（１１ａ−Ｒ）とを有し、前記１つのマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ）と前記第１の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ）又は第１の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ）との接続、あるいは前記１つのマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ）と前記第２の送信端子（１１ａ−Ｔ）又は第２の受信端子（１１ａ−Ｒ）との接続を切り替える分波器（２８）または３つのポートを備えた第１の高周波スイッチ回路（２５）と、前記分波器（２８）／高周波スイッチ回路（２５）の一つのポート（２８ｃ）には前記マルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ）が接続され、他の一つのポート（２８ａ）には前記第１の送信端子（１１ｂｇ−Ｔ）及び第１の受信端子（１１ｂｇ−Ｒ）との間に３つのポートを備えた第２の高周波スイッチ回路（２３）と、もう一つのポート（２８ｂ）には前記第２の送信端子（１１ａ−Ｔ）及び第２の受信端子（１１ａ−Ｒ）との間に配置される３つのポートを備えた第３の高周波スイッチ回路（２４）とが接続され、カプラにより高周波信号を導出して検波用ダイオードで高周波電力を検波する第１の検波回路（１６ｂ）を、前記分波器（２８）／高周波スイッチ回路（２５）と前記第２の高周波スイッチ回路（２３）との間に、また、カプラにより高周波信号を導出して検波用ダイオードで高周波電力を検波する第２の検波回路（１６ｃ）を、前記分波器（２８）／高周波スイッチ回路（２５）と前記第３の高周波スイッチ回路（２４）との間にそれぞれ配置し、さらに、前記１つのマルチバンドアンテナ端子（Ａｎｔ）と前記分波器（２８）／高周波スイッチ回路（２５）との間および／または前記分波器（２８）／高周波スイッチ回路（２５）と前記第１と第２の検波回路（１６ｂ、１６ｃ）のそれぞれとの間に、高調波低減回路（１１）を設けたことを特徴としている。
【００１６】
また、本発明は、少なくとも前記第１、第２の分波回路、前記高調波低減回路、前記ローパスフィルタ回路は、インダクタンス素子、キャパシタンス素子を主構成とし、これら前記第１、第２の分波回路、前記高調波低減回路、前記ローパスフィルタ回路を構成する前記インダクタンス素子、キャパシタンス素子の少なくとも一部を電極パターンにより積層体内に構成し、前記高周波スイッチ回路、前記高周波電力増幅器回路、前記低雑音増幅器回路の少なくとも一部を前記積層体に搭載したことを特徴とする上記した高周波回路を用いた高周波回路部品である。
【００１７】
本発明の高周波回路及び高周波回路部品によれば、第１の周波数帯域を２．４GHz帯、第２の周波数帯を５ＧＨｚ帯とした場合において、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇのそれぞれの通信システムに適応可能なデュアルバンドＲＦフロントエンド回路を備えた携帯電話等の通信装置を提供可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電子電器間における無線伝送を行う無線通信装置に関し、特に無線ＬＡＮの２．４ＧＨｚ帯を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ｂおよび／あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ｇと５ＧＨｚ帯を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ａおよび／あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ｈの２つの通信システムを共用可能な回路について高調波発生量が少なく小型化が可能な高周波回路、高周波回路部品、およびこれを用いた通信装置を提供可能になる。さらに、ＴＰＣ機能を備えたＩＥＥＥ８０２．１１ｈの通信システムに最適であるため無線ＬＡＮなどの通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施態様を図面を参照して説明する。
２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂおよび／あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）と５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａおよび／あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ｈ）の２つの通信システムを共用可能な回路ブロックを図１〜図５に示す。以下、第１の通信システムとして２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮを１１ｂｇ、第２の通信システムとして５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮを１１ａとして説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施例である高周波回路の回路ブロックである。この高周波回路は、２つのマルチバンドアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２と第１の高周波スイッチ回路１との間に高調波低減回路として略１０ＧＨｚ帯域以上の高調波を減衰する高調波低減回路１１、１２を挿入接続している。マルチバンドアンテナは２つ以上でも良く感度の良いものを選択するダイバシティー方式をとればよい。第１の高周波スイッチ回路１は、４つのポート（１ａ〜１ｄ）を有し、ポート１ｄはアンテナＡＮＴ１と、ポート１ｃはＡＮＴ２と、ポート１ａは第１の分波回路３と、ポート１ｂは第２の分波回路２とそれぞれ接続されておりこれらの４つの経路を切替え接続するＤＰＤＴ（Dual Pole Dual Throw）型のスイッチである。
第１の分波器回路３は、低周波側フィルタ回路と高周波側フィルタ回路から構成され、低周波側フィルタ回路は２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信信号を通過させ、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信信号を減衰させる。一方、高周波側フィルタ回路は５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信信号を通過させ、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信信号を減衰させる。低周波側フィルタ回路の端子３ａにはローパスフィルタ６が接続され、さらに第１の高周波増幅器回路８を介して２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信端子１１ｂｇ−Ｔに接続される。第１の高周波電力増幅器８は、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信側回路１１ｂｇ−Ｔから入射される送信信号を増幅し、ローパスフィルタ６は増幅された送信信号を通過させるが、第２の高周波電力増幅器８にて発生する高調波信号を減衰する作用がある。高周波側フィルタ回路の端子３ｂにはローパスフィルタ５が接続され、さらに第２の高周波増幅器回路９を介して５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信端子１１ａ−Ｔに接続される。第２の高周波電力増幅器９は、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信側回路１１ａ−Ｔから入射される送信信号を増幅し、ローパスフィルタ５は増幅された送信信号を通過させるが、第２の高周波電力増幅器９にて発生する高調波信号を減衰する作用がある。
第２の分波回路２は、低周波側フィルタ回路と高周波側フィルタ回路から構成され、低周波側フィルタ回路の端子２ａには第１の低雑音増幅器（ローノイズアンプ）１７が接続され、さらに２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの受信端子１１ｂｇ−Ｒに接続される。低雑音増幅器１７は２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの受信信号を増幅し受信感度を向上させる。高周波側フィルタ回路の端子２ｂには第２の低雑音増幅器（ローノイズアンプ）７が接続され、さらに５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの受信端子１１ａ−Ｒに接続される。低雑音増幅器７は５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの受信信号を増幅し受信感度を向上させる。
検波回路１６は送信側経路の高周波スイッチ回路１と第１の分波回路３との間に設けられる。これは第１の分波回路３とローパスフィルタ回路６および第１の分波回路３とローパスフィルタ回路５の間でも良いが、この場合は検波回路が２つ必要になる。カプラにより検出した送信信号を基に検波用ダイオードで高周波電力を検波し、この検出信号をＲＦＩＣ回路などを介してフィードバックし、送信電力増幅器の制御に利用する。
尚、第１、第２の分波回路は、３つのポートを有するＳＰＤＴ（Single Pole Dual Throw）型の高周波スイッチに代えることができる。また、図１において点線かつカッコ内に示した高調波低減回路１１’、１２’、１２’’は、変形例を示すもので、アンテナトップに設けた高調波低減回路１１，１２の代わりにこの位置に設けることもできることを表している。尚、受信経路の雑音指数を低減するため高調波低減回路１２’と１２’’はどちらか一方に設ける方が望ましい。ここで、高調波低減回路は具体的には図１４に示すローパスフィルタや図１５に示すノッチフィルタまたは図１６に示すインダクタおよびシャントコンデンサなどの回路構成をとることができる。ローパスフィルタは通過帯域以上の広い周波数帯域において高い減衰量を確保できる特徴があるが、挿入損失は比較的大きく回路規模も大きい。ノッチフィルタはローパスフィルタよりも挿入損失が小さいが、特定の共振周波数でしか減衰量が得られない。インダクタおよびシャントコンデンサは、挿入損失は小さく抑える事が可能であるが、ローパスフィルタやノッチフィルタと比較して減衰量は小さくなる。したがって、必要とされる減衰量、挿入損失、回路規模などを考慮し、高調波低減回路を選択する。
このような構成により、検波回路で発生する第１の高調波と受信側の低雑音増幅器で発生する第２の高調波を共に低減することができる。
【００２１】
本発明の他の実施態様のブロック図を図２に示す。この高周波回路は図２に示す通り、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮと５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信端子及び受信端子の経路が異なっている。マルチバンドアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２と第１の高周波スイッチ回路１、高調波低減回路１１、１２については図１の高周波回路と同じであるが、第２、第３の高周波スイッチ回路２３、２４以降の構成が異なっている。以下、回路の働きなどは上記と同様なので詳細は省略するが、概ね以下のとおりである。第２の高周波スイッチ回路２３は、３つのポート（端子）を有し、端子２３ｃは検波回路１６ｂを介して第１の高周波スイッチ回路１に接続され、１つの端子２３ａにはローパスフィルタ６が接続されて、さらに第１の高周波増幅器回路８を介して２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信端子１１ｂｇ−Ｔに接続される。もう１つの端子２３ｂには第１の低雑音増幅器１７が接続され、さらに２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの受信端子１１ｂｇ−Ｒに接続されている。第３の高周波スイッチ回路２４は、３つのポート（端子）を有し、端子２４ｃは検波回路１６ｃを介して第１の高周波スイッチ回路１に接続され、１つの端子２４ａにはローパスフィルタ５が接続されて、さらに第２の高周波増幅器回路９を介して５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信端子１１ａ−Ｔに接続される。もう１つの端子２４ｂには第２の低雑音増幅器７が接続され、さらに５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの受信端子１１ａ−Ｒに接続されている。
尚、検波回路は、第２、第３の高周波スイッチ回路２３、２４の後段に配置しても良い。
このような構成により、検波回路で発生する第１の高調波と受信側の低雑音増幅器で発生する第２の高調波を共に低減することができる。
【００２２】
本発明の他の実施態様のブロック図を図３に示す。この高周波回路は図３に示す通り、図１のブロック図の変更例である。従い変更点だけを説明する。
図３の高周波回路では１つのマルチバンドアンテナＡＮＴを用いるもので、このマルチバンドアンテナのアンテナ端子Ａｎｔと高周波スイッチ回路２５との間に高調波低減回路１１を設けたものである。高調波低減回路１１は上記した実施態様でも同様であるが１０ＧＨｚ帯域に減衰極があるものを用いて主に５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの２倍高調波信号を減衰するようになしている。また、高周波スイッチ回路２５はＳＰＤＴ型のスイッチ回路を用いれば良いので回路構成はその分簡素になる。
【００２３】
本発明の他の実施態様のブロック図を図４に示す。この高周波回路は図４に示す通り、図２のブロック図の変更例である。従い変更点だけを説明する。
図４の高周波回路では１つのマルチバンドアンテナＡＮＴを用いるもので、このマルチバンドアンテナのアンテナ端子Ａｎｔと分波回路２８または高周波スイッチ回路２５との間に高調波低減回路１１を設けたものである。図４にカッコ書き点線で示すように分波回路２８と検波回路１６ｂとの間に高調波低減回路１１’を、分波回路２８と検波回路１６ｃとの間に高調波低減回路１１’’を設ける実施例をとることもできる。この場合、高調波低減回路１１’は１０ＧＨｚに減衰極を持つものとするが、高調波低減回路１１’’は５ＧＨｚに減衰極を持つものにし２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの２倍高調波信号を減衰するのが良い。
【００２４】
本発明の他の実施態様のブロック図を図４に示す。この高周波回路は図５に示す通り、図１のブロック図の変更例である。従い変更点だけを説明する。
この高周波回路では、第１の高周波電力増幅器８と２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信端子１１ｂｇ−Ｔとの間に第１のバンドパスフィルタ１４を、第２の高周波電力増幅器９と５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信端子１１ａ−Ｔとの間に第２のバンドパスフィルタ１５をそれぞれ挿入接続した。第１のバンドパスフィルタ１４は、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信周波数の信号を選択的に通過させ、その他の周波数の信号を減衰させる。よって、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ送信時のスプリアスを抑制する機能を有している。第２のバンドパスフィルタ１５は、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信周波数の信号を選択的に通過させ、その他の周波数の信号を減衰させる。よって、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ送信時のスプリアスを抑制する機能を有している。また、第１の低雑音増幅器１７に代えて第３のバンドパスフィルタ４を設けている。第３のバンドパスフィルタ４は、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの受信周波数の信号を選択的に通過させ、その他の周波数の信号を減衰させる。よって、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ受信時の受信感度を向上させる機能を有している。
【００２５】
次に、図５に対応する高周波回路の等価回路を図６に示す。
第１の高周波スイッチ回路１は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）やダイオードなどのスイッチング素子を主構成とし、適宜インダクタンス素子、キャパシタンス素子を用いて構成されており、ＤＰＤＴ（Dual Pole Dual Throw）型のスイッチング機能を成すものである。
第１及び第２の高調波低減回路１１、１２はインダクタンス素子とキャパシタンス素子の共振回路で構成されている。第１の高調波低減回路１１はインダクタンス素子ｌｓ１とキャパシタンス素子ｃｓ１の並列共振回路、第２の高調波低減回路１２はインダクタンス素子ｌｓ２とキャパシタンス素子ｃｓ２の並列共振回路である。
第１及び第２の分波回路２、３はインダクタンス素子及びキャパシタンス素子で構成されたローパスフィルタ回路、ハイパスフィルタ回路及びバンドパスフィルタ回路を適宜組み合わせて構成される。図６に示される回路では、低周波側フィルタ回路としてローパスフィルタ、高周波側フィルタ回路としてハイパスフィルタを組み合わせている。
第１のバンドパスフィルタ１４は、磁気結合したインダクタンス素子ｌｔｇ１とｌｔｇ２、キャパシタンス素子ｃｔｇ１、ｃｔｇ２、ｃｔｇ３、ｃｔｇ４、ｃｔｇ５、ｃｔｇ６から構成されている。インダクタンス素子ｌｔｇ１とキャパシタンス素子ｃｔｇ２の並列回路の共振周波数、インダクタンス素子ｌｔｇ２とキャパシタンス素子ｃｔｇ４の並列回路の共振周波数は、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信周波数内になるように設定されている。第２のバンドパスフィルタ１５は、磁気結合したインダクタンス素子ｌｔａ１とｌｔａ２、キャパシタンス素子ｃｔａ１、ｃｔａ２、ｃｔａ３、ｃｔａ４、ｃｔａ５、ｃｔａ６から構成されている。インダクタンス素子ｌｔａ１とキャパシタンス素子ｃｔａ２の並列回路の共振周波数、インダクタンス素子ｌｔａ２とキャパシタンス素子ｃｔａ４の並列回路の共振周波数は、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信周波数内になるように設定されている。
ローパスフィルタ回路５は、インダクタンス素子ｌｐａ１とキャパシタンス素子ｃｐａ３の並列回路とグランドとの間の容量を作るキャパシタンス素子ｃｐａ２、ｃｐａ４から構成されている。インダクタンス素子ｌｐａ１とキャパシタンス素子ｃｐａ３の並列回路の共振周波数は、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信周波数の２倍〜３倍の周波数に設定される。
【００２６】
第１の高周波電力増幅器８は、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信側回路１１ｂｇ−Ｔと第１の分波回路３の低周波側フィルタ回路の間に接続される。その等価回路例を図７に示す。第１の高周波電力増幅器８は入力整合回路、電力増幅回路、電圧供給回路、バイアス制御回路と出力整合回路より構成される。図７の８１は入力整合回路、８２は２段のトランジスタからなる電力増幅回路、８３は一定の電圧を供給する電圧供給回路、８４は第１の高周波電力増幅器８の出力電力を制御できるように構成されたバイアス制御回路、８５は出力整合回路である。８１〜８５には、それぞれインダクタンス素子、キャパシタンス素子が用いられている。また、８１〜８５は、ＭＭＩＣ（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）化されている場合もある。
【００２７】
第２の高周波電力増幅器９は、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信側回路１１ａ−Ｔと第１の分波回路３の高周波側フィルタ回路の間に接続される。その等価回路例を図８に示す。第２の高周波電力増幅器９は入力整合回路、電力増幅回路、電圧供給回路、バイアス制御回路と出力整合回路より構成される。図８の９１は入力整合回路、９２は３段のトランジスタからなる電力増幅回路、９３は一定の電圧を供給する電圧供給回路、９４は第２の高周波電力増幅器９の出力電力を制御できるように構成されたバイアス制御回路、９５は出力整合回路である。９１〜９５には、それぞれインダクタンス素子、キャパシタンス素子が用いられている。また、９１〜９５は、ＭＭＩＣ化されている場合もある。
【００２８】
また、検波回路１６は、第１の分波回路３と第１の高周波スイッチ回路１の間に配置される。等価回路例を図９に示す。検波回路１６は、カプラ（結合器）、整合回路、ショットキーダイオードと電圧平滑回路より構成される。図９の１６１はカプラの主線路ｌｃ１、副線路ｌｃ２および終端抵抗Ｒｃ１から構成される方向性結合器である。結合器はコンデンサで構成しても良い。１６２は、結合器１６１とショットキーダイオードＤｓの間に接続される位相回路ｌｃ３および抵抗Ｒｃ２から構成される整合回路、１６３はショットキーダイオードＤｓ、１６４は抵抗Ｒｓとキャパシタンス素子Ｃｓから構成される電圧平滑回路である。抵抗Ｒｃ２はショットキーダイオードＤｓが発生する高調波を減衰させる効果も有している。ショットキーダイオードＶｄｅｔからは、第１の高周波電力増幅器８あるいは第２の高周波電力増幅器９の出力電力に応じたＤＣ電圧が出力される。
【００２９】
次に、本発明に係るマルチバンド高周波回路部品を積層体部品（セラミック基板）として構成した場合を説明する。
図１０は本発明の高周波回路部品を積層体基板１００に構成した外観斜視図、図１１は積層体基板１００の裏面図、図１２はこの高周波回路部品（図６の等価回路）を構成する積層体基板１００の各層の電極構成を示す展開図である。
この高周波回路部品は、第１の高周波スイッチ回路１（ＤＰＤＴ）、第１の分波回路３、第２の分波回路２、ローパスフィルタ回路５、第１の高周波電力増幅器８、第２の高周波電力増幅器９、第１のバンドパスフィルタ回路１４、第２のバンドパスフィルタ回路１５、第３のバンドパスフィルタ回路４、低雑音増幅器７及び検波回路１６から構成されている。以下、これらの回路を積層体基板に構成した実施態様について説明する。
【００３０】
まず、積層体基板１００は、例えば１０００℃以下で低温焼結が可能なセラミック誘電体材料ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics）からなり、厚さが１０μｍ〜２００μｍのグリーンシートに、低抵抗率のＡｇやＣｕ等の導伝ペーストを印刷して所定の電極パターンを形成し、複数のグリーンシートを適宜一体的に積層し、焼結することにより製造することが出来る。
前記誘電体材料としては、例えばＡｌ、Ｓｉ、Ｓｒを主成分として、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｋを副成分とする材料や、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｒを主成分としてＣａ、Ｐｂ、Ｎａ、Ｋを複成分とする材料や、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｇｄを含む材料や、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｍｇを含む材料が用いられ、誘電率は５〜１５程度の材料を用いる。なお、セラミック誘電体材料の他に、樹脂積層基板や樹脂とセラミック誘電体粉末を混合してなる複合材料を用いてなる積層基板を用いることも可能である。また、前記セラミック基板をＨＴＣＣ（高温同時焼成セラミック）技術を用いて、誘電体材料をＡｌ２Ｏ３を主体とするものとし、伝送線路等をタングステンやモリブデン等の高温で焼結可能な金属導体として構成しても良い。
【００３１】
積層体基板１００は計１６層のシートからなり、１〜１６層が上から順番に積層されている。１層目の上面には積層基板に内蔵されないチップ部品を搭載するための複数のランド電極が形成されている。これらの電極の上に図１０に示すように第１の高周波スイッチ回路１、低雑音増幅器７、第１の高周波電力増幅器８の電力増幅回路８２、バイアス制御回路８４及び第２の高周波電力増幅器９の電力増幅回路９２、バイアス制御回路９４のＭＭＩＣ、検波回路１６の一部を構成するショットキーダイオードＤｓ、チップ抵抗Ｒｓ、Ｒｃ１、Ｒｃ２、チップコンデンサＣｓ、第１の高周波電力増幅器８の回路を構成するチップコンデンサＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ９、Ｃ３０、第２の高周波電力増幅器９の回路を構成するチップコンデンサＣ１４、Ｃ１５、Ｃ１７、Ｃ１９、Ｃ２０、Ｃ４０、Ｃａ、ＣｂとチップインダクタＬ４及びチップ抵抗Ｒ２がそれぞれ実装されている。シート１のａｖｐ７は第２の高周波電力増幅器９の電力増幅回路９２とグランドとの間にある伝送線路である。そして、上記のランド電極はビアホールを介して積層基板内に形成された接続線路や回路素子と接続されている。
尚、前記ランド電極に実装されるスイッチはベア状態で前記積層体基板に実装し、樹脂封止や管封止することも出来る。このように高周波回路部品を積層体基板として構成すれば小型化が可能である。また、送受信回路部を構成したＲＦ-ＩＣやベースバンドＩＣを前記積層体基板に複合化することも当然可能である。
【００３２】
この積層体基板１００の内部の電極パターン構造については図１２に示す。
図示するように２層目のグリーンシート２から１６層目のグリーンシート１６に適宜、ライン電極、コンデンサ用電極、グランド電極が形成されており、それぞれがグリーンシートに形成されたビアホール（図中、黒丸で表示）で接続されている。そして、最下層のグリーンシート１６には、広がりを有する導体層で形成されたグランド電極ＧＮＤが形成されており、その裏面側には、回路基板に実装するための端子電極が図１１に示すように形成されている。
尚、高周波電力増幅器８、９が搭載される部分には、放熱性を高めるためにサーマルビアを上面から裏面にかけて設けている。また、不要なノイズ輻射を抑制するために、第２層、１４層、１６層には広いグランド電極ＧＮＤを形成している。
【００３３】
各シートに設けた伝送線路やキャパシタを形成する電極パターンは図６、図７、図８、図９に用いた符号と同じ符号を付けて示したので、詳細な説明は省略する。但し、積層基板には各回路が三次元的に構成されるが、各回路を構成する電極パターンは、他の回路を構成する電極パターンとの不要な電磁気的干渉を防ぐように、グランド電極ＧＮＤ（平面的なグランド電極やこのグランド電極につながるビアホール）により分離したり、積層方向に見て互いが重ならないように配置するようにしている。また、より具体的には高周波電力増幅器の入力部、電源供給部、出力部間のアイソレーションが不足すると、高周波電力増幅器の誤動作および発振が起きる可能性がある。このため、これらの回路ブロック間のアイソレーションを十分に確保するために、例えば第２、４、６、８、１４、１６層に示すような平面的なグランド電極やこのグランド電極につながるビアホールを適宜配置している。また、第３のバンドパスフィルタ回路４を構成する電極、例えば３〜６層と１２〜１５層にかけて形成されたキャパシタ電極ｃｐ１〜ｃｐ７及び８〜９層目の伝送線路ｌｐ１、ｌｐ２は、高周波電力増幅器８、９を構成する搭載部品や電極（概略シートの右下部分に設けたｂｖｌ、ｂｉｌ、ｂｏｌの伝送線路、右上部分に設けたａｖｌ、ａｉｌ、ａｏｌの伝送線路）からできるだけ距離をおいて配置することが望ましい。これにより、高周波電力増幅器からの不要ノイズの影響を受けにくく、減衰量特性が良好なバンドパスフィルタを実現可能になる。
【００３４】
この積層体基板１００の裏面には、図１１に示すように端子電極が形成されている。この裏面には大きなグランド電極ＧＮＤを設けこれを囲うように小さ目のグランド電極ＧＮＤを設けている、周囲の４辺にはアンテナポート（Ａｎｔ１、Ａｎｔ２）と、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信ポート（１１ｂｇ−Ｔ）、受信ポート（１１ｂｇ−Ｒ）、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの送信ポート（１１ａ−Ｔ）、受信ポート（１１ａ−Ｒ）、グランドポート（ＧＮＤ）、第１、第２の高周波スイッチ回路の制御用のコントロールポート（Ｖ１、Ｖ２）、高周波電力増幅器用の電源ポート（Ｖｃ１、Ｖｂ１、Ｖｃ２、Ｖｂ２）、低雑音増幅器用の電源ポート（Ｖｄ）、検波回路の出力電圧ポート（Ｖｄｅｔ）の端子電極が図に示すように配置されている。各端子電極は図６に示す端子表示となっている。また、本実施例では前記端子電極をＬＧＡ（Ｌａｎｄ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）としているが、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）なども採用することが出来る。
【００３５】
次に、上記した本発明の図５に示す高周波回路と従来の高周波回路、即ち、高調波低減回路１１、１２を設けていない高周波回路について、高調波発生量の特性を図１３に示す。（ａ）が本発明例、（ｂ）が従来例である。従来例では１６ｄＢｍ出力時に４．９ＧＨｚの高調波発生量が−４２ｄＢｍ／ＭＨｚであったのに対して、本発明による高調波発生量は−５３ｄＢｍ／ＭＨｚとなり１０ｄＢ以上改善していることがわかる。この値は米国の規格電磁ノイズの法規制（ＦＣＣ規格）で規定されている−４１．３ｄＢｍ以下を十分クリアするレベルである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上説明した高周波回路あるいはこれを積層体基板に構成した高周波回路部品を例えば２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂおよび／あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）と５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａおよび／あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ｈ）の２つの通信システムを共用可能なＲＦフロントエンド回路となし、これを備えた小型のマルチバンド通信装置を実現することが出来る。通信システムは上記した周波数帯域や通信規格に限るものではなく各種通信システムに利用可能である。また、２つの通信システムだけではなく、例えば高周波スイッチ回路を更に多段に切り替える態様をとることにより、より多数の通信システムに対応可能となる。マルチバンド通信装置としては、例えば携帯電話に代表される無線通信機器、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、プリンタやハードディスク、ブロードバンドルータ等のＰＣの周辺機器、ＦＡＸ、冷蔵庫、標準テレビ（ＳＤＴＶ）、高品位テレビ（ＨＤＴＶ）、カメラ、ビデオ、等の家庭内電子機器などに展開が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例に係る高周波回路の回路ブロックである。
【図２】本発明の他の実施例に係る高周波回路の回路ブロックである。
【図３】本発明の他の実施例に係る高周波回路の回路ブロックである。
【図４】本発明の他の実施例に係る高周波回路の回路ブロックである。
【図５】本発明の他の実施例に係る高周波回路の回路ブロックである。
【図６】本発明の一実施例（図５）に係る高周波回路の等価回路である。
【図７】本発明に用いる高周波電力増幅器（２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ）の一例を示す等価回路である。
【図８】本発明に用いる高周波電力増幅器（５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ）の一例を示す等価回路である。
【図９】本発明に用いる検波回路の一例を示す等価回路である。
【図１０】本発明の一実施例に係る高周波回路部品（積層体基板）の外観斜視図である。
【図１１】本発明の一実施例に係る高周波回路部品（積層体基板）の裏面図である。
【図１２】本発明の一実施例に係る高周波回路部品（積層体基板）の展開図である。
【図１３】本発明の一実施例に係る高周波回路と従来の回路との高調波発生量を示す特性データ図である。（ａ）は本発明の実施例、（ｂ）は従来例を示す。
【図１４】高調波低減回路の一例を示すローパスフィルタの回路図である。
【図１５】高調波低減回路の一例を示すノッチフィルタの回路図である。
【図１６】高調波低減回路の一例を示すインダクタ及びシャントコンデンサ等の回路構成図である。
【図１７】従来の高周波回路の一例を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
１、２３、２４、２５：高周波スイッチ回路
２、３：分波回路
４、１４、１５：バンドパスフィルタ
５、６：ローパスフィルタ
１１、１２：高調波低減回路
７、１７：低雑音増幅器
８、９：高周波増幅回路
１６：検波回路
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１２】
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【図１３】
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