(57)【要約】【課題】送受信モジュールのアイソレーション特性を改善する。【解決手段】送受信モジュール１０は、送信信号を入出力端子９１に出力する電力増幅器３０と、入出力端子９１から入力した受信信号を増幅する低雑音増幅器４０と、電力増幅器３０から送信ノード５２及び共通ノード５１を経由して入出力端子９１に出力される送信信号と、入出力端子９１から共通ノード５１及び受信ノード５３を経由して低雑音増幅器４０に入力される受信信号とを分離するデュプレクサ５０と、低雑音増幅器４０の入力ノード４１とデュプレクサ５０の受信ノード５３との間に設けられた移相回路６０であって、低雑音増幅器４０の入力ノード４１における、受信信号の利得よりも送信信号の利得が小さくなるように、送信信号及び受信信号に対するインピーダンスを調整する移相回路６０と、を備える。【選択図】図１
2018050159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を入出力端子に出力する電力増幅器と、
前記入出力端子から入力した受信信号を増幅する低雑音増幅器と、
共通ノード、送信ノード、及び受信ノードを備えるデュプレクサであって、前記電力増幅器から前記送信ノード及び前記共通ノードを経由して前記入出力端子に出力される送信信号と、前記入出力端子から前記共通ノード及び前記受信ノードを経由して前記低雑音増幅器に入力される受信信号とを分離するデュプレクサと、
前記低雑音増幅器の入力ノードと前記デュプレクサの受信ノードとの間に設けられた移相回路であって、前記低雑音増幅器の入力ノードにおける、前記受信信号の利得よりも前記送信信号の利得が小さくなるように、前記送信信号及び前記受信信号に対するインピーダンスを調整する移相回路と、
を備える送受信モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の送受信モジュールであって、
前記移相回路は、前記低雑音増幅器の入力ノードと前記デュプレクサの受信ノードとの間のインピーダンス整合を行う整合回路としても機能する、送受信モジュール。
【請求項３】
第１の送信信号及び第２の送信信号を入出力端子に出力する電力増幅器と、
前記入出力端子から入力した第１の受信信号及び第２の受信信号を増幅する低雑音増幅器と、
第１の共通ノード、第１の送信ノード、及び第１の受信ノードを備える第１のデュプレクサであって、前記電力増幅器から前記第１の送信ノード及び前記第１の共通ノードを経由して前記入出力端子に出力される第１の送信信号と、前記入出力端子から前記第１の共通ノード及び前記第１の受信ノードを経由して前記低雑音増幅器に入力される第１の受信信号とを分離する第１のデュプレクサと、
第２の共通ノード、第２の送信ノード、及び第２の受信ノードを備える第２のデュプレクサであって、前記電力増幅器から前記第２の送信ノード及び前記第２の共通ノードを経由して前記入出力端子に出力される第２の送信信号と、前記入出力端子から前記第２の共通ノード及び前記第２の受信ノードを経由して前記低雑音増幅器に入力される第２の受信信号とを分離する第２のデュプレクサと、
前記第１のデュプレクサの第１の受信ノードに接続する第１の入力ノードと、前記低雑音増幅器の入力ノードに接続する第１の出力ノードとを備える第１の移相回路であって、前記第１の移相回路の第１の出力ノードにおける、前記第１の受信信号に対するインピーダンスが整合インピーダンスに一致し、前記第２の受信信号に対するインピーダンスが開放インピーダンス又は短絡インピーダンスに一致し、前記第１の受信信号の利得よりも前記第１の送信信号及び前記第２の送信信号の利得が小さくなるように、前記第１の送信信号、前記第１の受信信号、前記第２の送信信号、及び前記第２の受信信号に対するインピーダンスを調整する第１の移相回路と、
前記第２のデュプレクサの第２の受信ノードに接続する第２の入力ノードと、前記低雑音増幅器の入力ノードに接続する第２の出力ノードとを備える第２の移相回路であって、前記第２の移相回路の第２の出力ノードにおける、前記第１の受信信号に対するインピーダンスが開放インピーダンス又は短絡インピーダンスに一致し、前記第２の受信信号に対するインピーダンスが整合インピーダンスに一致し、前記第２の受信信号の利得よりも前記第１の送信信号及び前記第２の送信信号の利得が小さくなるように、前記第１の送信信号、前記第１の受信信号、前記第２の送信信号、及び前記第２の受信信号に対するインピーダンスを調整する第２の移相回路と、
を備える送受信モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の送受信モジュールであって、
前記第１のデュプレクサは、前記入出力端子から前記第１の共通ノード及び前記第１の受信ノードを経由して前記低雑音増幅器に入力される第１の受信信号の周波数帯域を通過帯域とする第１の受信フィルタを更に備え、
前記第１の受信フィルタ及び前記第１の移相回路は、単一の部品としてパッケージ化されている、送受信モジュール。
【請求項５】
請求項３に記載の送受信モジュールであって、
前記第２のデュプレクサは、前記入出力端子から前記第２の共通ノード及び前記第２の受信ノードを経由して前記低雑音増幅器に入力される第２の受信信号の周波数帯域を通過帯域とする第２の受信フィルタを更に備え、
前記第２の受信フィルタ及び前記第２の移相回路は、単一の部品としてパッケージ化されている、送受信モジュール。
【請求項６】
請求項３に記載の送受信モジュールであって、
前記第１のデュプレクサ、前記第２のデュプレクサ、前記第１の移相回路、及び前記第２の移相回路は、単一の部品としてパッケージ化されている、送受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送受信モジュールに係る。
【背景技術】
【０００２】
特表２００５−５３５２４５号公報の図２には、異なる通信規格及び周波数帯に対応可能なマルチモード無線モジュールが記載されている。異なる通信規格として、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）（登録商標）、ＰＣＳ（Personal Digital Cellular）、及びＤＣＳ（Digital Cellular System）が用いられている。このマルチモード無線モジュールのＰＣＳ信号送信系は、電力増幅器から出力されるＰＣＳ信号を高域通過フィルタ経由でアンテナから送信している。高域通過フィルタは、ＰＣＳ信号及びＤＣＳ信号を通過させる一方で、ＧＳＭ信号を遮断する。このマルチモード無線モジュールのＰＣＳ信号受信系は、アンテナ経由で高域通過フィルタを通過したＰＣＳ信号及びＤＣＳ信号のうちＤＣＳ信号を帯域通過フィルタにより遮断している。帯域通過フィルタを通過したＰＣＳ信号は、低雑音増幅器により増幅される。高域通過フィルタと帯域通過フィルタとの間には、直列キャパシタ素子及びシャントインダクタ素子から構成される移相回路がλ／４伝送線を経由して設けられている。移相回路の直列キャパシタ素子及びシャントインダクタ素子の値は、λ／４伝送線のインピーダンスを帯域通過フィルタの入力インピーダンスに整合させるように選択されている。ＤＣＳ信号送信系及びＤＣＳ信号受信系もそれぞれＰＣＳ信号送信系及びＰＣＳ信号受信系と同様の構成を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００５−５３５２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ＰＣＳ／ＤＣＳ信号送信系の電力増幅器から出力される送信信号のうち一部の信号成分は、十分に減衰しないまま高域通過フィルタ及び帯域通過フィルタを通過してしまい、ＰＣＳ／ＤＣＳ信号受信系の低雑音増幅器に入力することがある。低雑音増幅器の入力ノードにおける送信信号に対するインピーダンスによっては、送信信号の利得が受信信号の利得を上回ることがあり、アイソレーション特性の劣化を招くことが懸念される。
【０００５】
そこで、本発明は、送受信モジュールのアイソレーション特性を改善することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明に係る送受信モジュールは、（i）送信信号を入出力端子に出力する電力増幅器と、（ii）入出力端子から入力した受信信号を増幅する低雑音増幅器と、（iii）共通ノード、送信ノード、及び受信ノードを備えるデュプレクサであって、電力増幅器から送信ノード及び共通ノードを経由して入出力端子に出力される送信信号と、入出力端子から共通ノード及び受信ノードを経由して低雑音増幅器に入力される受信信号と、を分離するデュプレクサと、（iv）低雑音増幅器の入力ノードとデュプレクサの受信ノードとの間に設けられた移相回路であって、低雑音増幅器の入力ノードにおける、受信信号の利得よりも送信信号の利得が小さくなるように、送信信号及び受信信号に対するインピーダンスを調整する移相回路と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る送受信モジュールによれば、アイソレーション特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係る送受信モジュールの回路構成を示す説明図である。
【図２】低雑音増幅器の入力ノードにおける、スミスチャート上のゲインサークルを示す説明図である。
【図３】デュプレクサの受信ノードと低雑音増幅器の入力ノードとの間に移相回路を設けていないときの低雑音増幅器の入力ノードにおける送信信号に対するスミスチャート上のインピーダンスを示す説明図である。
【図４】デュプレクサの受信ノードと低雑音増幅器の入力ノードとの間に移相回路を設けているときの低雑音増幅器の入力ノードにおける送信信号に対するスミスチャート上のインピーダンスを示す説明図である。
【図５】デュプレクサの受信ノードと低雑音増幅器の入力ノードとの間に移相回路を設けていないときの低雑音増幅器の入力ノードにおける受信信号に対するスミスチャート上のインピーダンスを示す説明図である。
【図６】デュプレクサの受信ノードと低雑音増幅器の入力ノードとの間に移相回路を設けているときの低雑音増幅器の入力ノードにおける受信信号に対するスミスチャート上のインピーダンスを示す説明図である。
【図７】送受信モジュールのアイソレーション特性を示すシミュレーション結果である。
【図８】移相回路の具体的な回路構成例を示す回路図である。
【図９】移相回路の具体的な回路構成例を示す回路図である。
【図１０】移相回路の具体的な回路構成例を示す回路図である。
【図１１】移相回路の具体的な回路構成例を示す回路図である。
【図１２】移相回路の具体的な回路構成例を示す回路図である。
【図１３】本発明の実施形態２に係る送受信モジュールの回路構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、各図を参照しながら本発明の実施形態について説明する。ここで、同一符号は同一の回路素子を示すものとし、重複する説明は省略する。
図１は、本発明の実施形態１に係る送受信モジュール１０の回路構成を示す説明図である。送受信モジュール１０は、携帯電話などの移動通信機において、基地局との間でＲＦ（Radio Frequency）信号を送受信するための信号処理を行うモジュールであり、フロントエンドモジュールとも呼ばれる。送受信モジュール１０は、電力増幅器（ＰＡ）３０、低雑音増幅器（ＬＮＡ）４０、デュプレクサ（分波器）５０（第１のデュプレクサ）、移相回路６０（第１の移相回路）、整合回路（ＭＮ）７０，８０、及びアンテナスイッチ（ＡＮＴ-ＳＷ）９０を備えている。送受信モジュール１０は、アンテナ２０に接続される。なお、送受信モジュール１０は、例えば、ＨＳＵＰＡ（High-Speed Uplink Packet Access）やＬＴＥ（Long Term Evolution）などの通信規格に対応している。
【００１０】
電力増幅器３０の入力ノード３１には、送信信号としてのＲＦ信号が入力される。このＲＦ信号は、デジタル信号処理可能なベースバンド信号に重畳された情報に従って、搬送波を変調することにより得られる。電力増幅器３０は、入力ノード３１に入力される送信信号を増幅し、これを出力ノード３２から出力する。電力増幅器３０の出力ノード３２から出力される送信信号は、デュプレクサ５０及びアンテナスイッチ９０を経由してアンテナ２０から無線送信される。一方、アンテナ２０から受信した受信信号としてのＲＦ信号は、アンテナスイッチ９０及びデュプレクサ５０を経由して低雑音増幅器４０の入力ノード４１に入力される。低雑音増幅器４０は、入力ノード４１に入力される受信信号を低雑音増幅し、これを出力ノード４２から出力する。低雑音増幅器４０の出力ノード４２から出力される受信信号は、ベースバンド信号に復調される。なお、送信信号の帯域は、例えば、８３２ＭＨｚ以上８６２ＭＨｚ以下であり、受信信号の帯域は、例えば、７９１ＭＨｚ以上８２１ＭＨｚ以下である。
【００１１】
デュプレクサ５０は、共通ノード５１、送信ノード５２、受信ノード５３、送信フィルタ５４、及び受信フィルタ５５を備えている。共通ノード５１は、アンテナスイッチ９０を経由してアンテナ２０に接続しており、アンテナノードとも呼ばれる。送信ノード５２は、整合回路７０を経由して電力増幅器３０に接続しており、送信信号入力ノードとも呼ばれる。受信ノード５３は、整合回路８０を経由して低雑音増幅器４０に接続しており、受信信号出力ノードとも呼ばれる。送信フィルタ５４は、電力増幅器３０から送信ノード５２及び共通ノード５１を経由してアンテナ２０に出力される送信信号を低損失で通過させる一方、受信信号を遮断する。受信フィルタ５５は、アンテナ２０から共通ノード５１及び受信ノード５３を介して低雑音増幅器４０に入力される受信信号を低損失で通過させる一方、送信信号を遮断する。これにより、デュプレクサ５０は、電力増幅器３０から送信ノード５２及び共通ノード５１を経由してアンテナ２０に出力される送信信号と、アンテナ２０から共通ノード５１及び受信ノード５３を経由して低雑音増幅器４０に入力される受信信号とを分離する。送信フィルタ５４及び受信フィルタ５５は、例えば、弾性表面波共振器である。整合回路７０は、電力増幅器３０の出力ノード３２とデュプレクサ５０の送信ノード５２との間のインピーダンスを整合する。整合回路８０は、低雑音増幅器４０の入力ノード４１とデュプレクサ５０の受信ノード５３との間のインピーダンスを整合する。
【００１２】
アンテナスイッチ９０は、アンテナ２０に接続するノード９１と、デュプレクサ５０の共通ノード５１に接続するノード９２とを備えている。アンテナスイッチ９０は、送信信号及び受信信号の経路をノード９１，９２間に選択的に確立する。ここで、ノード９１は、送信信号を出力する出力端子として機能するとともに、同時に、受信信号を入力する入力端子としても機能する。従って、ノード９１は、送信信号及び受信信号の入出力端子として機能する。なお、図１３に記載のノード９１についても同様である。
【００１３】
移相回路６０の入力ノード６１は、デュプレクサ５０の受信ノード５３に接続している。移相回路６０の出力ノード６２は、整合回路８０を経由して低雑音増幅器４０の入力ノード４１に接続している。移相回路６０は、低雑音増幅器４０の入力ノード４１（或いは、移相回路６０の出力ノード６２）における、受信信号の利得よりも送信信号の利得が小さくなるように、送信信号及び受信信号に対するインピーダンスを調整する。低雑音増幅器４０の入力ノード４１における、受信信号の利得よりも送信信号の利得が小さくなるように、移相回路６０を用いて送信信号及び受信信号に対するインピーダンスを調整する方法について、図２乃至図７を参照しながら説明する。図２は、低雑音増幅器４０の入力ノード４１における、スミスチャート上のゲインサークル２００を示している。図２の符号２０１は、ゲインサークル２００の頂点を示しており、低雑音増幅器４０の入力ノード４１における信号に対するインピーダンスが、符号２０１に示すポイントに一致するときに、信号の利得が最大になる。図３は、デュプレクサ５０の受信ノード５３と低雑音増幅器４０の入力ノード４１との間に移相回路６０を設けていないときの低雑音増幅器４０の入力ノード４１における送信信号に対するスミスチャート上の入力インピーダンス３００を示している。図４は、デュプレクサ５０の受信ノード５３と低雑音増幅器４０の入力ノード４１との間に移相回路６０を設けているときの低雑音増幅器４０の入力ノード４１における送信信号に対するスミスチャート上の入力インピーダンス３００を示している。図５は、デュプレクサ５０の受信ノード５３と低雑音増幅器４０の入力ノード４１との間に移相回路６０を設けていないときの低雑音増幅器４０の入力ノード４１における受信信号に対するスミスチャート上の入力インピーダンス４００を示している。図６は、デュプレクサ５０の受信ノード５３と低雑音増幅器４０の入力ノード４１との間に移相回路６０を設けているときの低雑音増幅器４０の入力ノード４１における受信信号に対するスミスチャート上の入力インピーダンス４００を示している。
【００１４】
デュプレクサ５０のアイソレーション特性が十分でない場合、送信フィルタ５４を通過した送信信号の信号成分は、十分に減衰されないまま受信フィルタ５５を通過し、低雑音増幅器４０に入力することがある。そのような場合、例えば、図３に示すように、低雑音増幅器４０の入力ノード４１における送信信号に対する入力インピーダンス３００が、送信信号の利得が高くなるスミスチャート上の領域に存在する場合がある。このような場合、移相回路６０を用いて、送信信号に対する入力インピーダンス３００を、利得が低くなるスミスチャート上の領域に移動させることができる。この結果、低雑音増幅器４０の入力ノード４１における送信信号の利得を下げることができる。一方、例えば、図５に示すように、低雑音増幅器４０の入力ノード４１における受信信号に対する入力インピーダンス４００が、受信信号の利得が高くなるスミスチャート上の領域に存在する場合がある。このような場合、移相回路６０を用いて、受信信号に対する入力インピーダンス４００を、受信信号の利得が高くなるスミスチャート上の領域に維持する。従って、移相回路６０は、送信信号に対する入力インピーダンス３００を、利得が低くなるスミスチャート上の領域に移動させ、受信信号に対する入力インピーダンス４００のスミスチャート上の領域からの移動を最小限に留める。これにより、受信フィルタ５５の阻止域にある送信信号の利得を下げつつ、通過帯域にある受信信号の利得を高いままに維持できるため、送受信モジュール１０のアイソレーション特性を改善することができる。なお、デュプレクサ５０と移相回路６０とを別体として構成する必要はなく、移相回路６０をデュプレクサ５０に組み込んでもよい。
【００１５】
図７は送受信モジュール１０のアイソレーション特性を示すシミュレーション結果である。符号７０１は、デュプレクサ５０の受信ノード５３と低雑音増幅器４０の入力ノード４１との間に移相回路６０を設けていないときのアイソレーション特性を示す。一方、符号７０２は、デュプレクサ５０の受信ノード５３と低雑音増幅器４０の入力ノード４１との間に移相回路６０を設けているときのアイソレーション特性を示す。図７に示すように、送信信号の帯域（８３２ＭＨｚ以上８６２ＭＨｚ以下の帯域）において、送受信モジュール１０のアイソレーション特性が、移相回路６０により、改善されていることが実証されている。これは、デュプレクサ５０の受信ノード５３と低雑音増幅器４０の入力ノード４１との間に移相回路６０を設けることにより、低雑音増幅器４０の入力ノード４１における送信信号の利得が低下しているためである。
【００１６】
なお、送受信モジュール１０のアイソレーション特性を最適化するためには、低雑音増幅器４０の入力ノード４１における、送信信号に対する入力インピーダンス３００を、送信信号の利得が最小になるスミスチャート上の領域に移動させるのが理想的である。また同時に、受信信号に対する入力インピーダンス４００を、受信信号の利得が最大になるスミスチャート上の領域に移動させるのが理想的である。ところが、送信信号の利得の最小化と受信信号の利得の最大化とが両立するように移相回路６０を設計するのが困難である場合もある。従って、低雑音増幅器４０の入力ノード４１における、受信信号の利得よりも送信信号の利得が小さくなるように移相回路６０を設計すればよい。例えば、受信信号の利得が、利得の高いスミスチャート上の領域から僅かに低下してしまうとしても、送信信号の利得を、利得の高いスミスチャート上の領域から十分に低下させることができるのであれば、受信信号の利得の僅かな低下も許容し得る。
【００１７】
移相回路６０は、整合回路８０とともに、低雑音増幅器４０の入力ノード４１とデュプレクサ５０の受信ノード５３との間のインピーダンス整合を行う整合回路としても機能し得る。これにより、部品点数を削減することができる。移相回路６０は、キャパシタ素子とインダクタ素子との組み合わせから構成することができる。図８乃至図１２は、移相回路６０の具体的な回路構成例を示している。図８に示す回路構成例では、移相回路６０は、入力ノード６１と出力ノード６２との間の信号経路にシリーズ接続されるキャパシタ素子Ｃ１と、信号経路とグランドとの間にシャント接続されるインダクタ素子Ｌ１とを備えている。図９に示す回路構成例では、移相回路６０は、入力ノード６１と出力ノード６２との間の信号経路にシリーズ接続されるインダクタ素子Ｌ２と、信号経路とグランドとの間にシャント接続されるキャパシタ素子Ｃ２，Ｃ３とを備えている。図１０に示す回路構成例では、移相回路６０は、入力ノード６１と出力ノード６２との間の信号経路にシリーズ接続されるキャパシタ素子Ｃ４と、信号経路とグランドとの間にシャント接続されるインダクタ素子Ｌ３，Ｌ４とを備えている。図１１に示す回路構成例では、移相回路６０は、入力ノード６１と出力ノード６２との間の信号経路にシリーズ接続されるインダクタ素子Ｌ５，Ｌ６と、信号経路とグランドとの間にシャント接続されるキャパシタ素子Ｃ５とを備えている。図１２に示す回路構成例では、移相回路６０は、入力ノード６１と出力ノード６２との間の信号経路にシリーズ接続されるキャパシタ素子Ｃ６，Ｃ７と、信号経路とグランドとの間にシャント接続されるインダクタ素子Ｌ７とを備えている。
【００１８】
このように、実施形態１に係る送受信モジュール１０によれば、移相回路６０を用いて、低雑音増幅器４０の入力ノード４１における、受信信号の利得よりも送信信号の利得が小さくなるように送信信号及び受信信号に対するインピーダンスを調整することができる。その結果、送受信モジュール１０のアイソレーション特性を改善することができる。また、移相回路６０は、低雑音増幅器４０の入力ノード４１とデュプレクサ５０の受信ノード５３との間のインピーダンス整合を行う整合回路としても機能し得るため、部品点数の削減に効果的である。
【００１９】
図１３は、本発明の実施形態２に係る送受信モジュール１００の回路構成を示す説明図である。送受信モジュール１００は、第１の受信信号及び第２の受信信号をキャリアアグリゲーションにより同時に受信可能に構成されている点において、実施形態１に係る送受信モジュール１０とは異なる。送受信モジュール１００は、主に、電力増幅器（ＰＡ）３０、低雑音増幅器（ＬＮＡ）４０、デュプレクサ（分波器）１１０（第１のデュプレクサ）、デュプレクサ１２０（第２のデュプレクサ）、デュプレクサ１３０（第３のデュプレクサ）、及び移相回路１４０（第１の移相回路）、移相回路１５０（第２の移相回路）を備えている。
【００２０】
電力増幅器３０の入力ノード３１には、第１の送信信号、第２の送信信号、及び第３の送信信号としてのＲＦ信号がそれぞれ選択的に入力される。電力増幅器３０は、入力ノード３１に入力される第１の送信信号、第２の送信信号、及び第３の送信信号を増幅し、これらを出力ノード３２から出力する。送信信号切り替えスイッチ（ＴＸ−ＳＷ）１６０は、入力ノード１６１、及び出力ノード１６２，１６３，１６４を備えている。送信信号切り替えスイッチ１６０は、電力増幅器３０から入力ノード１６１に入力される第１の送信信号を出力ノード１６２から選択的に出力する。送信信号切り替えスイッチ１６０は、電力増幅器３０から入力ノード１６１に入力される第２の送信信号を出力ノード１６３から選択的に出力する。送信信号切り替えスイッチ１６０は、電力増幅器３０から入力ノード１６１に入力される第３の送信信号を出力ノード１６４から選択的に出力する。
【００２１】
デュプレクサ１１０は、共通ノード１１１（第１の共通ノード）、送信ノード１１２（第１の送信ノード）、受信ノード１１３（第１の受信ノード）、送信フィルタ１１４（第１の送信フィルタ）、及び受信フィルタ１１５（第１の受信フィルタ）を備えている。共通ノード１１１は、アンテナスイッチ（ＡＮＴ−ＳＷ）９０のノード９２に接続している。送信ノード１１２は、送信信号切り替えスイッチ１６０の出力ノード１６２に接続している。受信ノード１１３は、移相回路１４０を経由して受信信号切り替えスイッチ（ＲＸ−ＳＷ）１７０の入力ノード１７２に接続している。送信フィルタ１１４は、電力増幅器３０から送信ノード１１２及び共通ノード１１１を経由してアンテナ２０に出力される第１の送信信号の周波数帯域を通過帯域とする一方、第１の受信信号の周波数帯域を阻止域とする周波数特性を有している。受信フィルタ１１５は、アンテナ２０から共通ノード１１１及び受信ノード１１３を経由して低雑音増幅器４０に入力される第１の受信信号の周波数帯域を通過帯域とする一方、第１の送信信号の周波数帯域を阻止域とする周波数特性を有している。デュプレクサ１１０は、電力増幅器３０から送信ノード１１２及び共通ノード１１１を経由してアンテナ２０に出力される第１の送信信号と、アンテナ２０から共通ノード１１１及び受信ノード１１３を経由して低雑音増幅器４０に入力される第１の受信信号とを分離する。送信フィルタ１１４及び受信フィルタ１１５は、例えば、弾性表面波共振器である。
【００２２】
デュプレクサ１２０は、共通ノード１２１（第２の共通ノード）、送信ノード１２２（第２の送信ノード）、受信ノード１２３（第２の受信ノード）、送信フィルタ１２４（第２の送信フィルタ）、及び受信フィルタ１２５（第２の受信フィルタ）を備えている。共通ノード１２１は、アンテナスイッチ９０のノード９２に接続している。送信ノード１２２は、送信信号切り替えスイッチ１６０の出力ノード１６３に接続している。受信ノード１２３は、移相回路１５０を経由して受信信号切り替えスイッチ１７０の入力ノード１７３に接続している。送信フィルタ１２４は、電力増幅器３０から送信ノード１２２及び共通ノード１２１を経由してアンテナ２０に出力される第２の送信信号の周波数帯域を通過帯域とする一方、第２の受信信号の周波数帯域を阻止域とする周波数特性を有している。受信フィルタ１２５は、アンテナ２０から共通ノード１２１及び受信ノード１２３を経由して低雑音増幅器４０に入力される第２の受信信号の周波数帯域を通過帯域とする一方、第２の送信信号の周波数帯域を阻止域とする周波数特性を有している。デュプレクサ１２０は、電力増幅器３０から送信ノード１２２及び共通ノード１２１を経由してアンテナ２０に出力される第２の送信信号と、アンテナ２０から共通ノード１２１及び受信ノード１２３を経由して低雑音増幅器４０に入力される第２の受信信号とを分離する。送信フィルタ１２４及び受信フィルタ１２５は、例えば、弾性表面波共振器である。
【００２３】
デュプレクサ１３０は、共通ノード１３１（第３の共通ノード）、送信ノード１３２（第３の送信ノード）、受信ノード１３３（第３の受信ノード）、送信フィルタ１３４（第３の送信フィルタ）、及び受信フィルタ１３５（第３の受信フィルタ）を備えている。共通ノード１３１は、アンテナスイッチ９０のノード９３に接続している。送信ノード１３２は、送信信号切り替えスイッチ１６０の出力ノード１６４に接続している。受信ノード１３３は、受信信号切り替えスイッチ１７０の入力ノード１７４に接続している。送信フィルタ１３４は、電力増幅器３０から送信ノード１３２及び共通ノード１３１を経由してアンテナ２０に出力される第３の送信信号の周波数帯域を通過帯域とする一方、第３の受信信号の周波数帯域を阻止域とする周波数特性を有している。受信フィルタ１３５は、アンテナ２０から共通ノード１３１及び受信ノード１３３を経由して低雑音増幅器４０に入力される第３の受信信号の周波数帯域を通過帯域とする一方、第３の送信信号の周波数帯域を阻止域とする周波数特性を有している。デュプレクサ１３０は、電力増幅器３０から送信ノード１３２及び共通ノード１３１を経由してアンテナ２０に出力される第３の送信信号と、アンテナ２０から共通ノード１３１及び受信ノード１３３を経由して低雑音増幅器４０に入力される第３の受信信号とを分離する。送信フィルタ１３４及び受信フィルタ１３５は、例えば、弾性表面波共振器である。
【００２４】
受信信号切り替えスイッチ１７０は、入力ノード１７２，１７３，１７４、及び出力ノード１７１を備えている。受信信号切り替えスイッチ１７０は、デュプレクサ１１０から入力ノード１７２に入力される第１の受信信号を出力ノード１７１から選択的に出力する。受信信号切り替えスイッチ１７０は、デュプレクサ１２０から入力ノード１７３に入力される第２の受信信号を出力ノード１７１から選択的に出力する。受信信号切り替えスイッチ１７０は、デュプレクサ１３０から入力ノード１７４に入力される第３の受信信号を出力ノード１７１から選択的に出力する。受信信号切り替えスイッチ１７０は、第１の受信信号及び第２の受信信号をキャリアアグリゲーションにより同時に出力ノード１７１から出力することができる。受信信号切り替えスイッチ１７０の出力ノード１７１から選択的に出力される第１の受信信号、第２の受信号、及び第３の受信信号は、それぞれ、低雑音増幅器４０の入力ノード４１に入力される。低雑音増幅器４０は、入力ノード４１に入力される第１の受信信号、第２の受信号、及び第３の受信信号を低雑音増幅し、これらを出力ノード４２から出力する。低雑音増幅器４０の出力ノード４２から出力される第１の受信信号、第２の受信号、及び第３の受信信号は、それぞれ、ベースバンド信号に復調される。
【００２５】
アンテナスイッチ９０は、アンテナ２０に接続するノード９１と、デュプレクサ１１０の共通ノード１１１及びデュプレクサ１２０の共通ノード１２１に接続するノード９２と、デュプレクサ１３０の共通ノード１３１に接続するノード９３とを備えている。アンテナスイッチ９０は、第１の送信信号、第２の送信信号、第１の受信信号、及び第２の受信信号の経路をノード９１，９２間に選択的に確立し、第３の送信信号及び第３の受信信号の経路をノード９１，９３間に選択的に確立している。
【００２６】
なお、整合回路（ＭＮ）７０は、電力増幅器３０の出力ノード３２と送信信号切り替えスイッチ１６０の入力ノード１６１との間のインピーダンスを整合する。整合回路８０（ＭＮ）は、低雑音増幅器４０の入力ノード４１と受信信号切り替えスイッチ１７０の出力ノード１７１との間のインピーダンスを整合する。
【００２７】
送受信モジュール１００は、第１の受信信号及び第２の受信信号をキャリアアグリゲーションにより同時に受信可能に構成されている。このため、アンテナスイッチ９０のノード９２からデュプレクサ１１０の共通ノード１１１に第１の受信信号及び第２の受信信号が同時に入力される。更に、アンテナスイッチ９０のノード９２からデュプレクサ１２０の共通ノード１２１に第１の受信信号及び第２の受信信号が同時に入力さる。
【００２８】
移相回路１４０の入力ノード１４１（第１の入力ノード）は、デュプレクサ１１０の受信ノード１１３に接続している。移相回路１４０の出力ノード１４２（第１の出力ノード）は、受信信号切り替えスイッチ１７０及び整合回路８０を経由して、低雑音増幅器４０の入力ノード４１に接続している。移相回路１４０は、その出力ノード１４２における、第１の受信信号に対するインピーダンスが整合インピーダンスに一致するように、第１の受信信号に対するインピーダンスを調整する。このとき、移相回路１４０は、その出力ノード１４２における、第２の受信信号に対するインピーダンスが開放インピーダンス又は短絡インピーダンスに一致するように、第２の受信信号に対するインピーダンスを調整する。これにより、移相回路１４０の出力ノード１４２における、第１の受信信号の反射係数が０になり、且つ、第２の受信信号の反射係数が±１になる。従って、低雑音増幅器４０の入力ノード４１には、移相回路１４０を経由して第１の受信信号が入力される一方、受信フィルタ１１５を通過する第２の受信信号は、出力ノード１４２で反射する。
【００２９】
ここで、デュプレクサ１１０のアイソレーション特性が十分でない場合、送信フィルタ１１４を通過した第１の送信信号の信号成分は、十分に減衰されないまま受信フィルタ１１５を通過することがある。同様に、デュプレクサ１２０のアイソレーション特性が十分でない場合、送信フィルタ１２４を通過した第２の送信信号の信号成分は、十分に減衰されないまま受信フィルタ１１５を通過することがある。このような事情に鑑み、移相回路１４０は、その出力ノード１４２における、第１の受信信号の利得よりも第１の送信信号及び第２の送信信号の利得が小さくなるように、第１の送信信号、第１の受信信号、及び第２の送信信号に対するインピーダンスを調整する。移相回路１４０を用いて、第１の受信信号の利得よりも第１の送信信号及び第２の送信信号の利得が小さくなるように、第１の送信信号、第１の受信信号、及び第２の送信信号に対するインピーダンスを調整する方法は、実施形態１に記載の方法と同様である。移相回路１４０の出力ノード１４２における、第１の受信信号の利得が最大となり、且つ、第１の送信信号及び第２の送信信号の利得が最小となるように、移相回路１４０を設計するのが理想的である。そのような設計が困難な場合には、第１の受信信号の利得よりも第１の送信信号及び第２の送信信号の利得が小さくなるように移相回路１４０を設計すればよい。例えば、第１の送信信号及び第２の送信信号の利得を、利得の高いスミスチャート上の領域から十分に低下させることができるのであれば、第１の受信信号の利得の僅かな低下も許容し得る。移相回路１４０は、キャパシタ素子とインダクタ素子との組み合わせから構成することができ、その具体的な回路構成は、例えば、図８乃至図１２に示す回路構成例と同様である。デュプレクサ１１０と移相回路１４０とを別体として構成する必要はなく、移相回路１４０をデュプレクサ１１０に組み込んでもよい。
【００３０】
移相回路１５０の入力ノード１５１（第２の入力ノード）は、デュプレクサ１２０の受信ノード１２３に接続している。移相回路１５０の出力ノード１５２（第２の出力ノード）は、受信信号切り替えスイッチ１７０及び整合回路８０を経由して、低雑音増幅器４０の入力ノード４１に接続している。移相回路１５０は、その出力ノード１５２における、第１の受信信号に対するインピーダンスが開放インピーダンス又は短絡インピーダンスに一致するように、第１の受信信号に対するインピーダンスを調整する。このとき、移相回路１５０は、その出力ノード１５２における、第２の受信信号に対するインピーダンスが整合インピーダンスに一致するように、第２の受信信号に対するインピーダンスを調整する。これにより、移相回路１５０の出力ノード１５２における、第１の受信信号の反射係数が±１になり、且つ、第２の受信信号の反射係数が０になる。従って、低雑音増幅器４０の入力ノード４１には、移相回路１５０を経由して第２の受信信号が入力される一方、受信フィルタ１２５を通過する第１の受信信号は、出力ノード１５２で反射する。
【００３１】
ここで、デュプレクサ１２０のアイソレーション特性が十分でない場合、送信フィルタ１２４を通過した第２の送信信号の信号成分は、十分に減衰されないまま受信フィルタ１２５を通過することがある。同様に、デュプレクサ１１０のアイソレーション特性が十分でない場合、送信フィルタ１１４を通過した第１の送信信号の信号成分は、十分に減衰されないまま受信フィルタ１２５を通過することがある。このような事情に鑑み、移相回路１５０は、その出力ノード１５２における、第２の受信信号の利得よりも第１の送信信号及び第２の送信信号の利得が小さくなるように、第１の送信信号、第２の送信信号、及び第２の受信信号に対するインピーダンスを調整する。移相回路１５０を用いて、第２の受信信号の利得よりも第１の送信信号及び第２の送信信号の利得が小さくなるように、第１の送信信号、第２の送信信号、及び第２の受信信号に対するインピーダンスを調整する方法は、実施形態１に記載の方法と同様である。移相回路１５０の出力ノード１５２における、第２の受信信号の利得が最大となり、且つ、第１の送信信号及び第２の送信信号の利得が最小となるように、移相回路１５０を設計するのが理想的である。そのような設計が困難な場合には、第２の受信信号の利得よりも第１の送信信号及び第２の送信信号の利得が小さくなるように移相回路１５０を設計すればよい。例えば、第１の送信信号及び第２の送信信号の利得を、利得の高いスミスチャート上の領域から十分に低下させることができるのであれば、第２の受信信号の利得の僅かな低下も許容し得る。移相回路１５０は、キャパシタ素子とインダクタ素子との組み合わせから構成することができ、その具体的な回路構成は、例えば、図８乃至図１２に示す回路構成例と同様である。デュプレクサ１２０と移相回路１５０とを別体として構成する必要はなく、移相回路１５０をデュプレクサ１２０に組み込んでもよい。
【００３２】
なお、符号５０１に示すように、受信フィルタ１１５と移相回路１４０とを単一のディスクリート部品としてパッケージ化してもよい。また、符号５０２に示すように、受信フィルタ１２５と移相回路１５０とを単一のディスクリート部品としてパッケージ化してもよい。或いは、符号５０３に示すように、デュプレクサ１１０，１２０，１３０と、移相回路１４０，１５０とを単一のディスクリート部品としてパッケージ化してもよい。このようなパッケージングにより、部品同士の位置関係（レイアウト）に起因するインピーダンスの周波数特性の変化を抑制することができる。このようなパッケージングとして、例えば、デュアルインラインパッケージ、シングルインラインパッケージ、ジグザグインラインパッケージ、ピングリッドアレイなどを用いることができる。
【００３３】
このように、実施形態２に係る送受信モジュール１００によれば、送受信モジュール１００のアイソレーション特性を改善できるとともに、第１の受信信号及び第２の受信信号をキャリアアグリゲーションにより同時に受信することができる。また、受信フィルタ１１５と移相回路１４０とを単一のディスクリート部品としてパッケージ化することにより、部品同士の位置関係に起因するインピーダンスの周波数特性の変化を抑制することができる。このような効果は、受信フィルタ１２５と移相回路１５０とを単一のディスクリート部品としてパッケージ化することによっても得られる。同様の効果は、デュプレクサ１１０，１２０，１３０と、移相回路１４０，１５０とを単一のディスクリート部品としてパッケージ化することによっても得られる。
【００３４】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更又は改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。実施形態が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、「回路素子Ａが回路素子Ｂに接続する」とは、回路素子Ａが回路素子Ｂに直接接続している場合のみならず、回路素子Ａと回路素子Ｂとの間に回路素子Ｃを経由して信号経路が確立され得る場合も含まれるものとする。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図示の比率に限定されるものではない。また、実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００３５】
１０，１００…送受信モジュール
２０…アンテナ
３０…電力増幅器
３１，４１，１６２，１６３，１６４，１７２，１７３，１７４…入力ノード
３２，４２，１６１，１７１…出力ノード
４０…低雑音増幅器
５１，１１１，１２１，１３１…共通ノード
５２，１１２，１２２，１３２…送信ノード
５３，１１３，１２３，１３３…受信ノード
５０，１１０，１２０，１３０…デュプレクサ
６０…移相器
７０，８０…移相器
９０…アンテナスイッチ
１６０…送信信号切り替えスイッチ
１７０…受信信号切り替えスイッチ
９１，９２，９３…ノード
【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１２】
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【図１３】
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