(57)【要約】【課題】デュプレクサ、電力増幅器、および低雑音増幅器が一体化された、小型かつ雑音性能が改善された送受信モジュールおよび通信装置を提供する。【解決手段】送受信モジュール１は、送信側フィルタ１０Ｔおよび受信側フィルタ１０Ｒを有するデュプレクサ１０と、一体化された電力増幅器２０および低雑音増幅器３０と、を備え、スミスチャートにおいて、受信側端子から受信側フィルタ１０Ｒを見た場合の受信帯域におけるインピーダンスは、低雑音増幅器３０の雑音指数が最小となるＮＦサークル中心点と、低雑音増幅器３０の利得が最大となるゲインサークル中心点とを結ぶ線と交差する。【選択図】図１
2018023073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波送信信号および高周波受信信号が入出力される共通端子、高周波送信信号が入力される送信側端子、高周波受信信号が出力される受信側端子、送信帯域を通過帯域とし前記共通端子および前記送信側端子に接続された送信側フィルタ部、ならびに、受信帯域を通過帯域とし前記共通端子および前記受信側端子に接続された受信側フィルタ部、を有するデュプレクサと、
高周波送信信号を増幅し、当該増幅された高周波送信信号を、前記送信側端子に出力する電力増幅器と、
前記共通端子から前記デュプレクサを経由して前記受信側端子から入力された高周波受信信号を増幅する低雑音増幅器と、を備え、
前記電力増幅器と前記低雑音増幅器とは一体化されており、
スミスチャートにおいて、前記受信側端子から前記受信側フィルタ部を見た場合の前記受信帯域におけるインピーダンスは、前記低雑音増幅器の雑音指数が最小となる前記インピーダンスを示すＮＦサークル中心点と、前記低雑音増幅器の利得が最大となる前記インピーダンスを示すゲインサークル中心点とを結ぶ線と交差する、
送受信モジュール。
【請求項２】
前記受信側フィルタ部は、スミスチャートにおいて、前記ＮＦサークル中心点と前記ゲインサークル中心点とを結ぶ線と交差する出力インピーダンスを有し、
前記送信側フィルタ部は、前記電力増幅器の利得が最大となる入力インピーダンスを有する、
請求項１に記載の送受信モジュール。
【請求項３】
前記受信側フィルタと前記低雑音増幅器とのインピーダンス調整に用いられる受信側インピーダンスは、前記送信側フィルタと前記電力増幅器とのインピーダンス整合に用いられる送信側インピーダンスと異なる、
請求項１または２に記載の送受信モジュール。
【請求項４】
前記受信側フィルタと前記低雑音増幅器とのインピーダンス調整に用いられる受信側インピーダンスは、前記送信側フィルタと前記電力増幅器とのインピーダンス整合に用いられる送信側インピーダンスよりも高い、
請求項３に記載の送受信モジュール。
【請求項５】
前記受信側インピーダンスは、前記送信側インピーダンスの１．４倍以上である、
請求項３または４に記載の送受信モジュール。
【請求項６】
前記受信側インピーダンスは、前記送信側インピーダンスの２．３倍未満である、
請求項３〜５のいずれか１項に記載の送受信モジュール。
【請求項７】
さらに、
高周波送信信号および高周波受信信号が入出力される第２共通端子、高周波送信信号が入力される第２送信側端子、高周波受信信号が出力される第２受信側端子、前記送信帯域と異なる第２送信帯域を通過帯域とし前記第２共通端子および前記送信側端子に接続された第２送信側フィルタ部、ならびに、前記受信帯域と異なる第２受信帯域を通過帯域とし前記第２共通端子および前記第２受信側端子に接続された第２受信側フィルタ部、を有する第２デュプレクサと、
高周波送信信号を増幅し、当該増幅された高周波送信信号を、前記第２送信側端子に出力する第２電力増幅器と、
前記第２共通端子から前記第２デュプレクサを経由して前記第２受信側端子から入力された高周波受信信号を増幅する第２低雑音増幅器と、を備える、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の送受信モジュール。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の送受信モジュールと、
前記送受信モジュールから入力された高周波受信信号を処理し、高周波送信信号を処理して前記送受信モジュールへ出力するＲＦ信号処理回路と、を備える、
通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低雑音増幅器および電力増幅器を備える送受信モジュールおよび通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体端末などに搭載されるフロントエンドモジュールの小型化に対応すべく、高周波部品の集積化による送信系フロントエンドおよび受信系フロントエンドの一体化（モジュール化）が進んでいる。
【０００３】
特許文献１には、周波数によって高周波信号を分別するデュプレクサ、低雑音増幅器、および電力増幅器が組み合わされたアンテナ一体型増幅器モジュールの構成が開示されている（特許文献１の図１４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−５３５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたアンテナ一体型増幅器モジュールでは、デュプレクサの入出力インピーダンス、低雑音増幅器の入力インピーダンス、および、電力増幅器の出力インピーダンスが特性インピーダンス（例えば５０Ω）で整合される。
【０００６】
しかしながら、上記アンテナ一体型増幅器モジュールにおいて、低雑音増幅器の入力インピーダンスとデュプレクサの受信側出力インピーダンスとを、特性インピーダンスで整合しただけでは、低雑音増幅器の雑音性能を最適化できないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、デュプレクサ、電力増幅器、および低雑音増幅器が一体化された、小型かつ雑音性能が改善された送受信モジュールおよび通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る送受信モジュールは、高周波送信信号および高周波受信信号が入出力される共通端子、高周波送信信号が入力される送信側端子、高周波受信信号が出力される受信側端子、送信帯域を通過帯域とし前記共通端子および前記送信側端子に接続された送信側フィルタ部、ならびに、受信帯域を通過帯域とし前記共通端子および前記受信側端子に接続された受信側フィルタ部、を有するデュプレクサと、高周波送信信号を増幅し、当該増幅された高周波送信信号を、前記送信側端子に出力する電力増幅器と、前記共通端子から前記デュプレクサを経由して前記受信側端子から入力された高周波受信信号を増幅する低雑音増幅器と、を備え、前記電力増幅器と前記低雑音増幅器とは一体化されており、スミスチャートにおいて、前記受信側端子から前記受信側フィルタ部を見た場合の前記受信帯域におけるインピーダンスは、前記低雑音増幅器の雑音指数が最小となる前記インピーダンスを示すＮＦサークル中心点と、前記低雑音増幅器の利得が最大となる前記インピーダンスを示すゲインサークル中心点とを結ぶ線と交差する。
【０００９】
従来のように、小信号を扱う低雑音増幅器と大信号を扱う電力増幅器とが、それぞれ異なるモジュールで構成される場合には、フロントエンド回路の特性インピーダンスにより低雑音増幅器とデュプレクサとがインピーダンス整合される。この場合、結果的に低雑音増幅器の利得を最大とするように受信側フィルタ部の出力インピーダンスが設定される。これに対して、本構成によれば、低雑音増幅器と電力増幅器とが同一モジュールで一体化されるので、低雑音増幅器とデュプレクサとを、特性インピーダンスを用いて整合せず、低雑音増幅器の利得および雑音指数の双方を最適化するように受信側フィルタ部の出力インピーダンスが設定される。よって、電力増幅器、デュプレクサ、および低雑音増幅器を一体化しつつ、受信雑音性能および受信利得のバランスが最適化された小型の送受信モジュールを提供できる。
【００１０】
また、前記受信側フィルタ部は、スミスチャートにおいて、前記ＮＦサークル中心点と前記ゲインサークル中心点とを結ぶ線と交差する出力インピーダンスを有し、前記送信側フィルタ部は、前記電力増幅器の利得が最大となる入力インピーダンスを有してもよい。
【００１１】
これによれば、送信側フィルタ部の入力インピーダンスが電力増幅器の利得と効率のバランスが最適化されるように設定されるのに対して、受信側フィルタ部の出力インピーダンスは、低雑音増幅器の利得および雑音指数の双方を最適化するように、特性インピーダンスと異なるインピーダンスに設定される。よって、受信側フィルタ部と低雑音増幅器との間に、これらを特性インピーダンスで整合させるためのインピーダンス整合回路が不要となる。よって、電力増幅器、デュプレクサ、および低雑音増幅器を一体化しつつ、受信雑音性能および受信利得のバランスが最適化された小型の送受信モジュールを提供できる。
【００１２】
また、前記受信側フィルタと前記低雑音増幅器とのインピーダンス調整に用いられる受信側インピーダンスは、前記送信側フィルタと前記電力増幅器とのインピーダンス整合に用いられる送信側インピーダンスと異なってもよい。
【００１３】
電力増幅器とデュプレクサとは、電力増幅器の利得と効率のバランスが最適化されるようにフロントエンド回路の特性インピーダンスによりインピーダンス整合される。これに対して、低雑音増幅器とデュプレクサとは、低雑音増幅器の利得および雑音指数の双方を最適化すべく、特性インピーダンスからずれたインピーダンスでカスタマイズされる。これにより、受信側インピーダンスと送信側インピーダンスとが異なるので、電力増幅器の入力端子（モジュール送信側端子）からデュプレクサを経由した低雑音増幅器の出力端子（モジュール受信側端子）までのアイソレーションを向上させることが可能となる。
【００１４】
また、前記受信側フィルタと前記低雑音増幅器とのインピーダンス調整に用いられる受信側インピーダンスは、前記送信側フィルタと前記電力増幅器とのインピーダンス整合に用いられる送信側インピーダンスよりも高くてもよい。
【００１５】
これにより、受信側フィルタの出力インピーダンスが送信側フィルタの入力インピーダンスよりも高いので、電力増幅器の入力端子からデュプレクサを経由した低雑音増幅器の出力端子までのアイソレーションを向上させることが可能となる。
【００１６】
また、前記受信側インピーダンスは、前記送信側インピーダンスの１．４倍以上であってもよい。
【００１７】
発明者らは、受信側インピーダンスが送信側インピーダンスの１．４倍以上である場合に、受信側インピーダンスと送信側インピーダンスとが等しい場合と比較して、受信雑音性能を向上させつつ、アイソレーションを向上させることができることを見出した。つまり、低雑音増幅器のＮＦサークル中心点が、ゲインサークル中心点よりも高インピーダンス側に位置している場合に、受信側フィルタ部の受信帯域におけるインピーダンスを、送信側インピーダンスよりも１．４倍以上高くすることにより、受信利得の劣化を抑制しつつ受信雑音性能を向上できる。また、受信側フィルタ部の出力インピーダンスと送信側フィルタ部の入力インピーダンス（例えば、特性インピーダンス）との差が大きいほど、アイソレーションを向上させることができる。
【００１８】
また、前記受信側インピーダンスは、前記送信側インピーダンスの２．３倍未満であってもよい。
【００１９】
発明者らは、受信側インピーダンスが送信側インピーダンスの２．３倍未満である場合に、受信側インピーダンスと送信側インピーダンスとが等しい場合と比較して、受信雑音性能を向上させつつ、アイソレーションを向上させることができることを見出した。一方、低雑音増幅器のＮＦサークル中心点が、ゲインサークル中心点よりも高インピーダンス側に位置している場合に、受信側フィルタ部の受信帯域におけるインピーダンスを送信側インピーダンスよりも２．３倍以上高くすると、低雑音増幅器の利得が大幅に劣化し、雑音性能も劣化することを見出した。これによれば、受信側インピーダンスが送信側インピーダンスの２．３倍未満である場合に、受信利得の劣化を抑制しつつ受信雑音性能を向上できる。
【００２０】
また、さらに、高周波送信信号および高周波受信信号が入出力される第２共通端子、高周波送信信号が入力される第２送信側端子、高周波受信信号が出力される第２受信側端子、前記送信帯域と異なる第２送信帯域を通過帯域とし前記第２共通端子および前記送信側端子に接続された第２送信側フィルタ部、ならびに、前記受信帯域と異なる第２受信帯域を通過帯域とし前記第２共通端子および前記第２受信側端子に接続された第２受信側フィルタ部、を有する第２デュプレクサと、高周波送信信号を増幅し、当該増幅された高周波送信信号を、前記第２送信側端子に出力する第２電力増幅器と、前記第２共通端子から前記第２デュプレクサを経由して前記第２受信側端子から入力された高周波受信信号を増幅する第２低雑音増幅器と、を備えてもよい。
【００２１】
これにより、マルチバンド対応のフロントエンド回路において、アンテナに接続される複数の信号経路に配置されたデュプレクサおよび低雑音増幅器を、特性インピーダンスで整合せず、各信号経路に配置された低雑音増幅器の増幅特性および雑音特性に応じてカスタムしたインピーダンスでの整合が可能となる。よって、複数のバンドに対応して配置された複数の電力増幅器、複数のデュプレクサ、および複数の低雑音増幅器を一体化しつつ、受信雑音性能および受信利得のバランスが、バンドごとに最適化された小型の送受信モジュールを提供できる。
【００２２】
また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記記載の送受信モジュールと、前記送受信モジュールから入力された高周波受信信号を処理し、高周波送信信号を処理して前記送受信モジュールへ出力するＲＦ信号処理回路と、を備える。
【００２３】
これにより、電力増幅器、デュプレクサ、および低雑音増幅器を一体化しつつ、受信雑音性能および受信利得のバランスが最適化された小型の通信装置を提供できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、デュプレクサ、電力増幅器、および低雑音増幅器が一体化された送受信モジュールまたは通信装置において、小型化かつ雑音性能を改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態１に係る送受信モジュールの回路構成図である。
【図２】比較例実施例に係る送受信モジュールの回路構成図である。
【図３Ａ】実施の形態１に係る受信側フィルタのカスタムしたインピーダンスでの整合を表す図である。
【図３Ｂ】比較例に係る受信側フィルタの５０Ω整合を表す図である。
【図４】実施例および比較例に係る受信側フィルタのインピーダンスを説明する図である。
【図５Ａ】実施例１における、受信側フィルタの帯域内インピーダンス、ＮＦサークルおよびゲインサークルの関係を表すスミスチャートである。
【図５Ｂ】比較例における、受信側フィルタの帯域内インピーダンス、ＮＦサークルおよびゲインサークルの関係を表すスミスチャートである。
【図６】実施例１および比較例に係る送受信モジュールの雑音指数を比較したグラフである。
【図７Ａ】実施例１および比較例に係るデュプレクサ単体のアイソレーションを比較したグラフである。
【図７Ｂ】実施例１および比較例に係るデュプレクサ単体の受信帯域通過特性を比較したグラフである。
【図８Ａ】実施例１における、受信側フィルタのインピーダンス、ＮＦサークルおよびゲインサークルの関係を表すスミスチャートである。
【図８Ｂ】実施例２における、受信側フィルタのインピーダンス、ＮＦサークルおよびゲインサークルの関係を表すスミスチャートである。
【図８Ｃ】比較例における、受信側フィルタのインピーダンス、ＮＦサークルおよびゲインサークルの関係を表すスミスチャートである。
【図９Ａ】実施例１、実施例２、および比較例に係る電力増幅器−低雑音増幅器間のアイソレーションを比較したグラフである。
【図９Ｂ】実施例１、実施例２、および比較例に係るデュプレクサ−低雑音増幅器間の受信帯域通過特性を比較したグラフである。
【図１０Ａ】実施例３における、受信側フィルタのインピーダンス、ＮＦサークルおよびゲインサークルの関係を表すスミスチャートである。
【図１０Ｂ】実施例３および比較例に係るデュプレクサ−低雑音増幅器間の受信帯域通過特性を比較したグラフである。
【図１１】実施の形態２に係る通信装置および送受信モジュールの回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態に係る送受信モジュールおよび通信装置について、実施例および図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。
【００２７】
（実施の形態１）
［１．１  送受信モジュールの回路構成］
図１は、実施の形態１に係る送受信モジュール１の回路構成図である。同図に示された送受信モジュール１は、デュプレクサ１０と、電力増幅器（ＰＡ：Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２０と、低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）３０と、整合回路２１および調整回路３１と、モジュール共通端子１１０と、モジュール送信側端子１２０と、モジュール受信側端子１３０とを備える。
【００２８】
デュプレクサ１０は、共通端子１０１と、送信側端子１０２と、受信側端子１０３と、送信側フィルタ１０Ｔと、受信側フィルタ１０Ｒとを備える。この構成により、デュプレクサ１０は、送信帯域の高周波送信信号を送信側端子１０２から共通端子１０１へ、および、受信帯域の高周波受信信号を共通端子１０１から受信側端子１０３へ、周波数分割複信（ＦＤＤ）方式により同時に通過させることが可能である。
【００２９】
共通端子１０１は、モジュール共通端子１１０に接続され、高周波送信信号と高周波受信信号を送受する。送信側端子１０２は、モジュール送信側端子１２０、電力増幅器（ＰＡ）２０、および整合回路２１を経由した高周波送信信号が入力される端子である。受信側端子１０３は、モジュール共通端子１１０、共通端子１０１、および受信側フィルタ１０Ｒを経由した高周波受信信号が出力される端子である。
【００３０】
送信側フィルタ１０Ｔは、送信帯域を通過帯域とし、共通端子１０１および送信側端子１０２に接続された送信側フィルタ部である。受信側フィルタ１０Ｒは、受信帯域を通過帯域とし、共通端子１０１および受信側端子１０３に接続された受信側フィルタ部である。
【００３１】
電力増幅器（ＰＡ）２０は、モジュール送信側端子１２０から入力された高周波送信信号を増幅し、当該増幅された高周波送信信号を、整合回路２１を経由して送信側端子１０２に出力するパワーアンプ回路である。
【００３２】
低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０は、モジュール共通端子１１０から受信側フィルタ１０Ｒ、および調整回路３１を経由して入力された高周波受信信号を増幅するローノイズアンプ回路である。
【００３３】
整合回路２１は、電力増幅器（ＰＡ）２０と送信側フィルタ１０Ｔとのインピーダンス整合をとるための回路であり、例えば、送信側端子１０２から電力増幅器（ＰＡ）２０側を見た場合のインピーダンスを特性インピーダンス（５０Ω）にする回路である。
【００３４】
調整回路３１は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０の入力インピーダンスを調整するための回路であり、例えば、受信側端子１０３から低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０側を見た場合のインピーダンスを特性インピーダンス（５０Ω）に調整する回路である。
【００３５】
なお、本実施の形態に係る送受信モジュール１において、整合回路２１および調整回路３１は必須の構成要素ではなく、配置されていなくてもよい。
【００３６】
モジュール共通端子１１０は、アンテナなどの通信媒体に接続可能な外部接続用端子である。モジュール送信側端子１２０は、電力増幅器（ＰＡ）２０と、その後段に接続されるＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ：図示せず）とを接続する外部接続用端子である。モジュール受信側端子１３０は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０と、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ：図示せず）とを接続する外部接続用端子である。
【００３７】
ここで、送受信モジュール１は、小型化を達成すべく、大信号を扱う電力増幅器（ＰＡ）２０と小信号を扱う低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０とが一体化されている。また、本実施の形態における一体化とは、電力増幅器（ＰＡ）２０と低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０とが１チップ化されることに限定されず、電力増幅器（ＰＡ）２０を構成する増幅素子と低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０を構成する増幅素子とが個別に作製され、それらが同一パッケージ内に形成された構成、または、同一実装基板に実装された構成も含まれる。
【００３８】
［１．２  比較例に係る送受信モジュールの回路構成］
従来の送受信モジュールとして、大信号を扱う送信モジュールと小信号を扱う受信モジュールとが一体化されていない構成が挙げられる。
【００３９】
図２は、比較例に係る送受信モジュールの回路構成図である。同図に示されたように、比較例に係る送受信モジュールは、送信モジュール５００と、受信モジュール６００とで構成されている。つまり、比較例に係る送受信モジュールは、実施の形態１に係る送受信モジュール１と比較して、送信モジュール５００と受信モジュール６００とが異なるチップで構成され、一体化されていない点が構成として異なる。さらに、比較例に係る送受信モジュールは、実施の形態１に係る送受信モジュール１と比較して、受信側フィルタ５１０Ｒと受信モジュール６００とのインピーダンス整合の態様が異なる。
【００４０】
［１．３  実施例および比較例に係る送受信モジュールのインピーダンス整合の比較］
図３Ａは、実施の形態１に係る受信側フィルタ１０Ｒのカスタムしたインピーダンスでの整合を表す図である。また、図３Ｂは、比較例に係る受信側フィルタ５１０Ｒの特性インピーダンス（５０Ω）整合を表す図である。
【００４１】
図２のように、小信号を扱う受信モジュール６００と大信号を扱う送信モジュール５００とが別体で構成される場合には、フロントエンド回路の特性インピーダンス（例えば５０Ω）により、低雑音増幅器（ＬＮＡ）５３０とデュプレクサ５１０の受信側フィルタ５１０Ｒとがインピーダンス整合される。ここで、比較例に係る送受信モジュールでは、図３Ｂに示すように、整合回路５３１により、低雑音増幅器（ＬＮＡ）５３０の利得が最大となるように、低雑音増幅器（ＬＮＡ）５３０のゲインサークル（等利得円）の中心点が特性インピーダンス（５０Ω）となるように調整されている。このため、図３Ｂに示すように、低雑音増幅器（ＬＮＡ）５３０の利得を最大とするように、受信側フィルタ５１０Ｒの出力インピーダンスは、ゲインサークルの中心点（特性インピーダンス）と一致するように設定される。
【００４２】
これに対して、本実施の形態に係る送受信モジュール１では、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０と電力増幅器（ＰＡ）２０とが一体化されているので、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０と受信側フィルタ１０Ｒとを、フロントエンド回路の特性インピーダンス（５０Ω）を用いて整合することに替えて、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０の利得（Ｇａｉｎ）を大きく、かつ、雑音指数（ＮＦ：Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｇｕｒｅ）を小さくするよう、受信側フィルタ１０Ｒのインピーダンスが設定されている。つまり、本実施の形態に係る送受信モジュール１では、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０の利得を最大化するのではなく、利得および雑音指数の双方を最適化するように受信側フィルタ１０Ｒのインピーダンスが設定される。より具体的には、スミスチャートにおいて、受信側端子１０３から受信側フィルタ１０Ｒを見た場合の受信帯域におけるインピーダンスが、ＮＦサークル中心点とゲインサークル中心点とを結ぶ線と交差するように受信側フィルタ１０Ｒの出力インピーダンスが設定されている。
【００４３】
なお、上述した受信経路における各インピーダンス、ＮＦサークル、およびゲインサークルは、図３Ａおよび図３Ｂの下段に示すように、低雑音増幅器から受信側フィルタを見る方向で統一されている。よって、ＮＦサークル（等ＮＦ円）とは、調整回路３１を含む低雑音増幅器（ＬＮＡ）の雑音指数が等しい受信側フィルタの出力インピーダンスを示すものである。また、ゲインサークル（等利得円）とは、調整回路３１を含む低雑音増幅器（ＬＮＡ）の利得が等しい受信側フィルタの出力インピーダンスを示すものである。また、ＮＦサークル中心点とは、調整回路３１を含む低雑音増幅器（ＬＮＡ）の雑音指数が最小となる受信側フィルタの受信帯域における出力インピーダンスを示すものである。また、ゲインサークル中心点とは、調整回路３１を含む低雑音増幅器（ＬＮＡ）の利得が最大となる受信側フィルタの受信帯域における出力インピーダンスを示すものである。
【００４４】
本実施の形態に係る送受信モジュール１の上記構成によれば、電力増幅器（ＰＡ）２０、デュプレクサ１０、および低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０を一体化しつつ、受信雑音性能および受信利得のバランスが最適化された小型の送受信モジュールを提供できる。
【００４５】
［１．４  実施例および比較例に係る送受信モジュールの特性比較］
図４は、実施例および比較例に係る受信側フィルタのインピーダンスを説明する図である。ここでは、同図に示すように、受信側端子１０３から低雑音増幅器（ＬＮＡ）を見たインピーダンスをＺ１（Ω）とし、受信側端子１０３側から受信側フィルタを見たインピーダンスをＺ２（Ω）とする。なお、その他のインピーダンス（送信側端子１０２から電力増幅器（ＰＡ）を見たインピーダンス、および、共通端子１０１からアンテナ側を見たインピーダンス）は５０Ωとしている。
【００４６】
上記設定において、図４の右表に示すように、実施例１に係る送受信モジュールのＺ２は８０Ωであり、実施例２に係る送受信モジュールのＺ２は７０Ωであり、実施例３に係る送受信モジュールのＺ２は１１０Ωである。また、実施例１〜３および比較例に係る送受信モジュールのＺ１は、全て５０Ωである。
【００４７】
図５Ａは、実施例１における、受信側フィルタ１０Ｒの帯域内出力インピーダンス、ＮＦサークルおよびゲインサークルの関係を表すスミスチャートである。また、図５Ｂは、比較例における、受信側フィルタの帯域内出力インピーダンス、ＮＦサークルおよびゲインサークルの関係を表すスミスチャートである。
【００４８】
図５Ｂに示すように、比較例に係る送受信モジュール（送信モジュール５００＋受信モジュール６００）では、スミスチャートにおいて、受信側端子１０３から受信側フィルタ５１０Ｒを見た場合の受信帯域におけるインピーダンス（図中のデュプレクサＲｘ帯域内インピーダンス）が、ＮＦサークル中心点（図中のＮＦ）とゲインサークル中心点（図中のＧａ）とを結ぶ線（図中Ｌ１）と交差していない。また、受信側フィルタ５１０Ｒを見た場合の受信帯域におけるインピーダンスは、スミスチャートの中心（特性インピーダンス）に位置している。
【００４９】
これに対して、図５Ａに示すように、実施例１に係る送受信モジュール１では、スミスチャートにおいて、受信側端子１０３から受信側フィルタ１０Ｒを見た場合の受信帯域におけるインピーダンス（図中のデュプレクサＲｘ帯域内インピーダンス）が、ＮＦサークル中心点（図中のＮＦ）とゲインサークル中心点（図中のＧａ）とを結ぶ線（図中Ｌ１）と交差している。この結果、実施例１に係る送受信モジュール１の上記インピーダンスは、比較例に係る送受信モジュールの上記インピーダンスと比較して、スミスチャートの中心（特性インピーダンス）から離れ、高インピーダンス側にシフトすることで、ＮＦサークル中心点に近くなっている。
【００５０】
図６は、実施例１および比較例に係る送受信モジュールの雑音指数を比較したグラフである。同図には、モジュール共通端子１１０−モジュール受信側端子１３０間の受信帯域における雑音指数について、実施例１と比較例とで比較した結果が示されている。実施例１に係る送受信モジュール１の受信側フィルタ１０Ｒの出力インピーダンスを、図５Ａに示すようにシフトさせることにより、比較例に係る送受信モジュールと比較して、雑音指数が受信帯域全域にわたり、０〜０．４ｄＢ程度改善されている。
【００５１】
実施例１に係る送受信モジュール１の上記構成によれば、電力増幅器（ＰＡ）２０、デュプレクサ１０、および低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０を一体化しつつ、受信雑音性能を向上させることが可能となる。
【００５２】
電力増幅器（ＰＡ）２０および低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０を一体化して小型の送受信モジュールを構成する場合、例えば、調整回路３１に用いられるインダクタやキャパシタなどの回路素子の性能が小型化に伴い低下するため、調整回路３１のＱ値が低下することが想定される。調整回路３１のＱ値が低下することにより、特に、送受信モジュールの受信雑音特性が低下することが懸念される。これに対して、本実施の形態に係る送受信モジュール１によれば、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０の利得だけでなく、利得と雑音指数とのバランスが最適化されたインピーダンス調整がなされているので、調整回路３１のＱ値が低下しても受信性能を低下させることなく小型化することが可能となる。
【００５３】
次に、送受信モジュールの送受信間アイソレーション特性および受信経路の通過特性について説明する。
【００５４】
図７Ａは、実施例１および比較例に係るデュプレクサ単体のアイソレーションを比較したグラフである。同図には、送信側端子１０２−受信側端子１０３間の、デュプレクサ単体のアイソレーション特性が示されている。同図に示すように、実施例１に係る送受信モジュール１では、比較例に係る送受信モジュールと比較して、特に、送信帯域におけるアイソレーションが改善されている。
【００５５】
ここで、実施例１に係る送受信モジュール１において、受信側フィルタ１０Ｒと低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０とのインピーダンス調整に用いられる受信側インピーダンスは、８０Ωである。なお、受信側フィルタ１０Ｒと低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０とのインピーダンス調整に用いられる受信側インピーダンスとは、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０の雑音指数および利得のバランスを最適化するための受信側フィルタ１０Ｒの受信帯域における出力インピーダンスである。また、送信側フィルタ１０Ｔと電力増幅器（ＰＡ）２０とのインピーダンス整合に用いられる送信側整合インピーダンスは、送信側フィルタ１０Ｔの入力インピーダンスが電力増幅器（ＰＡ）２０の利得と効率のバランスが最適化されるように設定されており、５０Ωである。なお、送信側フィルタ１０Ｔと電力増幅器（ＰＡ）２０とのインピーダンス整合に用いられる送信側インピーダンスとは、例えば、整合回路２１のインピーダンスに整合させるための送信側フィルタ１０Ｔの送信帯域における入力インピーダンスである。
【００５６】
つまり、実施例１に係る送受信モジュール１において、上記受信側インピーダンスと、上記送信側インピーダンスとは異なる。特に、本実施例では、上記受信側インピーダンスは、上記送信側インピーダンスよりも高い。これにより、図７Ａに示すように、送信側端子１０２から受信側端子１０３までの信号経路において、送信経路と受信経路とのインピーダンスが異なるので、アイソレーション特性が向上する。
【００５７】
図７Ｂは、実施例１および比較例に係るデュプレクサ単体の受信帯域通過特性を比較したグラフである。同図には、共通端子１０１−受信側端子１０３間の、デュプレクサ単体（受信側フィルタ）の通過特性が示されている。同図に示すように、実施例１に係る送受信モジュール１では、比較例に係る送受信モジュールと比較して、受信帯域における挿入損失が劣化している。これは、通過特性の測定系が５０Ωであるためであり、上記受信側インピーダンスが特性インピーダンスからずれた実施例１では、帯域内通過特性が劣化して見えることとなる。これについては、後述する図９Ｂで説明するが、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０、調整回路３１およびデュプレクサ１０を含んだ、モジュール共通端子１１０−モジュール受信側端子１３０間の通過特性は維持される。
【００５８】
次に、上記受信側インピーダンスとアイソレーション特性との関係について説明する。
【００５９】
図８Ａは、実施例１における、受信側フィルタの出力インピーダンス、ＮＦサークルおよびゲインサークルの関係を表すスミスチャートである。また、図８Ｂは、実施例２における、受信側フィルタの出力インピーダンス、ＮＦサークルおよびゲインサークルの関係を表すスミスチャートである。また、図８Ｃは、比較例における、受信側フィルタの出力インピーダンス、ＮＦサークルおよびゲインサークルの関係を表すスミスチャートである。
【００６０】
図８Ａでは、図５Ａに示された実施例１に係る送受信モジュール１（Ｚ２＝８０Ω）のインピーダンス特性に加えて、受信側フィルタ１０Ｒの帯域外インピーダンス特性も表されている。また、図８Ｂでは、実施例２に係る送受信モジュール１（Ｚ２＝７０Ω）の受信側フィルタ１０Ｒのインピーダンス特性が表されている。また、図８Ｃでは、図５Ｂに示された比較例に係る送受信モジュール（Ｚ２＝５０Ω）のインピーダンス特性に加えて、受信側フィルタ５１０Ｒの帯域外インピーダンス特性も表されている。
【００６１】
図８Ａ〜図８Ｃに示すように、受信側インピーダンスＺ２が、５０Ω（比較例）、７０Ω（実施例２）、８０Ω（実施例１）と大きくなるにつれて、受信側フィルタの受信帯域内出力インピーダンスが、ゲインサークル中心点（Ｇａ）からＮＦサークル中心点（ＮＦ）へと近づくことが解る。また、受信側インピーダンスＺ２の変化に伴い、受信側フィルタの送信帯域インピーダンス（図中のＴｘ１−Ｔｘ２）が変化する。より具体的には、実施例１の受信側フィルタ１０ＲのＴｘ２（８６２ＭＨｚ）におけるインピーダンスは、Ｚ０（０．１１４＋ｊ１．４００）（＝７０．２Ω）である。また、実施例２の受信側フィルタ１０ＲのＴｘ２（８６２ＭＨｚ）におけるインピーダンスは、Ｚ０（０．０９８＋ｊ１．１９６）（＝６０．０Ω）である。また、比較例の受信側フィルタ５１０ＲのＴｘ２（８６２ＭＨｚ）におけるインピーダンスは、Ｚ０（０．０９６＋ｊ１．１４６）（＝５７．５Ω）である。これより、受信側フィルタ１０Ｒの送信帯域における出力インピーダンスは、受信側インピーダンスＺ２が大きくなるほど、特性インピーダンス（５０Ω）から離れ、ゲインサークル中心点（Ｇａ）からも離れていくことが解る。つまり、受信側フィルタ１０Ｒのインピーダンスを高インピーダンス側にシフトさせるほど、送信帯域のインピーダンスをゲインサークル中心点から遠ざける効果がある。これにより、受信側フィルタ１０Ｒにおける送信帯域の利得を低下させることで、送受信間のアイソレーションを改善することが可能となる。
【００６２】
図９Ａは、実施例１、実施例２、および比較例に係る電力増幅器−低雑音増幅器間のアイソレーションを比較したグラフである。同図には、モジュール送信側端子１２０−モジュール受信側端子１３０間のアイソレーション特性（ＰＡ−ＬＮＡアイソレーション）が示されている。同図に示すように、実施例１および実施例２に係る送受信モジュール１では、比較例に係る送受信モジュールと比較して、特に、送信帯域におけるアイソレーションが改善されている。また、実施例１に係る送受信モジュール１の方が、実施例２に係る送受信モジュール１よりもアイソレーションが改善されている。これは、受信側フィルタと低雑音増幅器（ＬＮＡ）とのインピーダンス調整に用いられる受信側インピーダンス（受信側フィルタ１０Ｒの出力インピーダンス）と、送信側フィルタと電力増幅器（ＰＡ）とのインピーダンス整合に用いられる送信側インピーダンス（送信側フィルタ１０Ｔの入力インピーダンス）との差が大きいほど、送受信間のアイソレーションが改善されることを示している。
【００６３】
図９Ｂは、実施例１、実施例２、および比較例に係るデュプレクサ−低雑音増幅器間の受信帯域通過特性を比較したグラフである。同図には、モジュール共通端子１１０−モジュール受信側端子１３０間の通過特性（ＤｕｐＲｘ−ＬＮＡ通過特性）が示されている。同図に示すように、上記受信側インピーダンスと、上記送信側インピーダンスとを異ならせても、受信経路の通過特性は劣化せず、上記受信側インピーダンスと上記送信側インピーダンスとが５０Ωで整合されている場合と比較して、通過特性を維持できる。
【００６４】
つまり、図８Ａ〜図８Ｃに示すように、受信側フィルタ１０Ｒの送信帯域のインピーダンスをゲインサークルから遠ざけ、受信経路における送信帯域の利得を低下させることにより、受信帯域の特性を維持しつつ、送受信間のアイソレーションを改善できる。
【００６５】
なお、実施例１、実施例２、および比較例の上記比較結果より、送信側インピーダンスが５０Ωである場合、受信側インピーダンスは、７０Ω以上であることが好ましい。つまり、受信側インピーダンスは、送信側インピーダンスの１．４倍以上であることが好ましい。
【００６６】
発明者らは、実施例２のように、受信側インピーダンスが送信側インピーダンスの１．４倍以上である場合に、受信側インピーダンスと送信側インピーダンスとが等しい場合と比較して、受信雑音性能を向上させつつ、アイソレーションを向上させることができることを見出した。つまり、低雑音増幅器（ＬＮＡ）のＮＦサークル中心点が、ゲインサークル中心点よりも高インピーダンス側に位置している場合に、受信側フィルタ１０Ｒの受信帯域におけるインピーダンスを、送信側フィルタ１０Ｔの入力インピーダンスよりも１．４倍以上高くすることにより、受信利得の劣化を抑制しつつ受信雑音性能を向上できる。また、受信側フィルタ１０Ｒの出力インピーダンスと送信側フィルタ１０Ｔの入力インピーダンス（例えば、特性インピーダンス）との差が大きいほど、アイソレーションを向上させることができる。
【００６７】
図１０Ａは、実施例３における、受信側フィルタの出力インピーダンス、ＮＦサークルおよびゲインサークルの関係を表すスミスチャートである。
【００６８】
図１０Ａでは、実施例３に係る送受信モジュール１（Ｚ２＝１１０Ω）の受信側フィルタ１０Ｒのインピーダンス特性が表されている。図１０Ａに示すように、受信側インピーダンスＺ２が１１０Ωとなると、実施例１および実施例２よりもさらに、受信側フィルタの受信帯域内インピーダンス（図中Ｒｘ１〜Ｒｘ２）が、ゲインサークル中心点（Ｇａ）からＮＦサークル中心点（ＮＦ）へと近づく。また、受信側インピーダンスＺ２の高インピーダンス化に伴い、受信側フィルタの送信帯域インピーダンス（図中のＴｘ１−Ｔｘ２）が、実施例１および実施例２よりもさらに、高インピーダンス化する。これにより、実施例１および実施例２よりもさらに、送受信間のアイソレーションを改善することが可能となる。また、雑音指数についても、実施例１および実施例２よりもさらに改善でき、最小化することが可能となる。
【００６９】
図１０Ｂは、実施例３および比較例に係るデュプレクサ−低雑音増幅器間の受信帯域通過特性を比較したグラフである。同図には、モジュール共通端子１１０−モジュール受信側端子１３０間の通過特性（ＤｕｐＲｘ−ＬＮＡ通過特性）が示されている。同図に示すように、上記受信側インピーダンスを１１０Ωとした場合であっても、上記受信側インピーダンスと上記送信側インピーダンスとが５０Ωで整合されている場合と比較して、通過特性の劣化を抑制できる。つまり、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、受信側フィルタ１０Ｒの送信帯域のインピーダンスをゲインサークルからさらに遠ざけ、受信経路における送信帯域の利得を低下させることにより、受信帯域の通過特性劣化を抑制しつつ、送受信間のアイソレーションを改善できる。
【００７０】
なお、本実施の形態に係る低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０のインピーダンス特性を有する送受信モジュールでは、上記受信側インピーダンスを１１０Ωよりも大きく（例えば１１５Ωと）した場合、受信経路の挿入損失および雑音指数は悪化する。
【００７１】
これより、送信側インピーダンスが５０Ωである場合、受信側インピーダンスは、１１５Ω未満であることが好ましい。つまり、受信側インピーダンスは、送信側インピーダンスの２．３倍未満であることが好ましい。
【００７２】
発明者らは、受信側インピーダンスが送信側インピーダンスの２．３倍未満である場合に、受信側インピーダンスと送信側インピーダンスとが等しい場合と比較して、受信雑音性能を向上させつつ、アイソレーションを向上させることができることを見出した。一方、低雑音増幅器のＮＦサークル中心点が、ゲインサークル中心点よりも高インピーダンス側に位置している場合に、受信側フィルタ部の受信帯域における出力インピーダンスを、送信側フィルタ部の送信帯域における入力インピーダンスよりも２．３倍以上高くすると、低雑音増幅器の利得が大幅に劣化し、雑音性能も劣化することを見出した。これによれば、受信側インピーダンスが送信側インピーダンスの２．３倍未満である場合に、受信利得の劣化を抑制しつつ受信雑音性能を向上できる。
【００７３】
（実施の形態２）
実施の形態１では、１つの周波数帯域（バンド）の高周波信号を送受信させるモジュールについて説明したが、本実施の形態では、複数の周波数帯域（バンド）の高周波信号を送受信させるモジュールについて説明する。
【００７４】
図１１は、実施の形態２に係る通信装置および送受信モジュール２の回路構成図である。本実施の形態に係る通信装置は、送受信モジュール２と、ＲＦ信号処理回路４とを備える。なお、本発明に係る通信装置は、実施の形態１に係る送受信モジュール１とＲＦ信号処理回路４とを備えてもよい。
【００７５】
ＲＦ信号処理回路４は、アンテナ３からデュプレクサおよび低雑音増幅器（ＬＮＡ）を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号を後段のベースバンド信号処理回路（図示せず）へ出力する。また、ＲＦ信号処理回路４は、ベースバンド信号処理回路から入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波送信信号を電力増幅器（ＰＡ）へ出力する。ＲＦ信号処理回路４は、例えば、ＲＦＩＣである。
【００７６】
送受信モジュール２は、スイッチ１１と、ハイバンド送受信部２Ｈと、ローバンド送受信部２Ｌとを備える。
【００７７】
スイッチ１１は、共通端子がアンテナ３に接続され、第１選択端子がハイバンド送受信部２Ｈに接続され、第２選択端子がローバンド送受信部２Ｌに接続されている。これにより、スイッチ１１は、アンテナ３とハイバンド送受信部２Ｈとの接続、および、アンテナ３とローバンド送受信部２Ｌとの接続を切り替える。なお、スイッチ１１は、アンテナ３およびハイバンド送受信部２Ｈ、ならびに、アンテナ３およびローバンド送受信部２Ｌを同時に接続する機能を有していてもよい。
【００７８】
ハイバンド送受信部２Ｈは、デュプレクサ１０Ｈと、電力増幅器（ＰＡ）２０Ｈと、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０Ｈと、整合回路２１Ｈおよび調整回路３１Ｈと、モジュール送信側端子１２０Ｈと、モジュール受信側端子１３０Ｈとを備える。デュプレクサ１０Ｈは、共通端子１０１Ｈと、送信側端子１０２Ｈと、受信側端子１０３Ｈと、送信側フィルタ１０ＨＴと、受信側フィルタ１０ＨＲとを備える。送信側フィルタ１０ＨＴは、第１送信帯域を通過帯域とし、共通端子１０１Ｈおよび送信側端子１０２Ｈに接続された送信側フィルタ部である。受信側フィルタ１０ＨＲは、受信帯域を通過帯域とし、共通端子１０１Ｈおよび受信側端子１０３Ｈに接続された受信側フィルタ部である。
【００７９】
ここで、ハイバンド送受信部２Ｈは、例えば、実施の形態１に係る送受信モジュール１または２である。
【００８０】
すなわち、ハイバンド送受信部２Ｈは、小型化を達成すべく、大信号を扱う電力増幅器（ＰＡ）２０Ｈと小信号を扱う低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０Ｈとが一体化されている。また、スミスチャートにおいて、受信側端子１０３Ｈから受信側フィルタ１０ＨＲを見た場合の受信帯域におけるインピーダンスが、ＮＦサークル中心点とゲインサークル中心点とを結ぶ線と交差するように受信側フィルタ１０ＨＲの出力インピーダンスが設定されている。
【００８１】
ローバンド送受信部２Ｌは、デュプレクサ１０Ｌと、電力増幅器（ＰＡ）２０Ｌと、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０Ｌと、整合回路２１Ｌおよび調整回路３１Ｌと、モジュール送信側端子１２０Ｌと、モジュール受信側端子１３０Ｌとを備える。デュプレクサ１０Ｌは、共通端子１０１Ｌ（第２共通端子）と、送信側端子１０２Ｌ（第２送信側端子）と、受信側端子１０３Ｌ（第２受信側端子）と、送信側フィルタ１０ＬＴと、受信側フィルタ１０ＬＲとを備えた第２デュプレクサである。
【００８２】
送信側フィルタ１０ＬＴは、第１送信帯域よりも低周波側である第２送信帯域を通過帯域とし、共通端子１０１Ｌおよび送信側端子１０２Ｌに接続された第２送信側フィルタ部である。受信側フィルタ１０ＨＲは、第１受信帯域よりも低周波側である第２受信帯域を通過帯域とし、共通端子１０１Ｌおよび受信側端子１０３Ｌに接続された第２受信側フィルタ部である。
【００８３】
電力増幅器（ＰＡ）２０Ｌは、高周波送信信号を増幅し、当該増幅された高周波送信信号を、送信側端子１０２Ｌを経由してデュプレクサ１０Ｌに出力する第２電力増幅器である。
【００８４】
低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０は、アンテナ３から受信側端子１０３Ｌを経由して入力された高周波受信信号を増幅する第２低雑音増幅器である。
【００８５】
ここで、ローバンド送受信部２Ｌは、例えば、実施の形態１に係る送受信モジュール１または２である。
【００８６】
すなわち、ローバンド送受信部２Ｌは、小型化を達成すべく、大信号を扱う電力増幅器（ＰＡ）２０Ｌと小信号を扱う低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０Ｌとが一体化されている。また、スミスチャートにおいて、受信側端子１０３Ｌから受信側フィルタ１０ＬＲを見た場合の受信帯域におけるインピーダンスが、ＮＦサークル中心点とゲインサークル中心点とを結ぶ線と交差するように受信側フィルタ１０ＬＲの出力インピーダンスが設定されている。
【００８７】
上記構成によれば、マルチバンド対応のフロントエンド回路において、アンテナ３に接続される複数の信号経路に配置されたデュプレクサ１０Ｈおよび１０Ｌならびに低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０Ｈおよび３０Ｌを、特性インピーダンスで整合せず、各信号経路に配置された低雑音増幅器（ＬＮＡ）のインピーダンス特性に応じてカスタムしたインピーダンスでの整合が可能となる。よって、複数のバンドに対応して配置された複数の電力増幅器、複数のデュプレクサ、および複数の低雑音増幅器を一体化しつつ、受信雑音性能および受信利得のバランスが、周波数帯域（バンド）ごとに最適化された小型の送受信モジュール２および通信装置を提供できる。
【００８８】
なお、本実施の形態に係る送受信モジュール２において、ハイバンド送受信部２Ｈおよびローバンド送受信部２Ｌの少なくとも一方が、実施の形態１に係る送受信モジュール１または２の構成および機能を有していてもよい。また、周波数帯域（バンド）数は３以上であってもよい。つまり、送信信号経路および受信信号経路で構成される信号経路は３以上であってもよい。この場合には、３以上の送受信部のうち、少なくとも一つが、実施の形態１に係る送受信モジュール１または２の構成および機能を有していればよい。
【００８９】
（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態に係る送受信モジュールおよび通信装置について、実施の形態１および２を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る送受信モジュールおよび通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【００９０】
例えば、上記説明では、デュプレクサを有する送受信モジュールおよび通信装置を例に説明したが、本発明は、例えば、複数のデュプレクサが共通接続されたクワッドプレクサおよびヘキサプレクサについても適用することができる。
【００９１】
なお、受信側フィルタ１０Ｒの出力インピーダンス（受信側インピーダンス）を、特性インピーダンスおよび送信側フィルタ１０Ｔの入力インピーダンス（送信側インピーダンス）よりも高くする構成としては、特に限定されないが、例えば、以下のような構成が挙げられる。受信側フィルタ１０Ｒが、複数のＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極で構成された共振子からなる弾性表面波フィルタである場合、ＩＤＴ電極を構成する電極指のピッチ、交叉幅、電極指対数、反射器−ＩＤＴ電極間隔などの電極パラメータを、ＩＤＴ電極間で異ならせてもよい。また、受信側フィルタが、例えば、ラダー型の弾性波共振子で構成されている場合には、受信側端子１０３に最も近く配置された弾性波共振子のインピーダンスを、その他の弾性波共振子よりも高くすることが挙げられる。この場合には、受信側フィルタのフィルタ特性を維持しつつ、効果的に高インピーダンス化を実現できる。
【００９２】
また、受信側フィルタ１０Ｒ自体の出力インピーダンスを高インピーダンス化する替わりに、低雑音増幅器（ＬＮＡ）側から調整回路３１を見た場合の調整回路３１のインピーダンスを調整してもよい。
【００９３】
また、実施の形態１では、受信帯域が低周波側であって送信帯域が高周波側である周波数帯域を例示したが、本発明に係る送受信モジュールは、受信帯域が高周波側であって送信帯域が低周波側である周波数帯域にも適用可能である。
【００９４】
また、本発明に係る送受信モジュールにおいて、さらに、モジュール共通端子１１０、モジュール送信側端子１２０、およびモジュール受信側端子１３０の間に、インダクタ、キャパシタ、および抵抗素子などの回路素子が付加されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、高利得および低雑音である小型の送受信モジュールおよび通信装置として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
【符号の説明】
【００９６】
１、２    送受信モジュール
２Ｈ    ハイバンド送受信部
２Ｌ    ローバンド送受信部
３    アンテナ
４    ＲＦ信号処理回路
１０、１０Ｈ、１０Ｌ、５１０    デュプレクサ
１０Ｒ、１０ＨＲ、１０ＬＲ、５１０Ｒ    受信側フィルタ
１０Ｔ、１０ＨＴ、１０ＬＴ、５１０Ｔ    送信側フィルタ
２０、２０Ｈ、２０Ｌ、５２０    電力増幅器（ＰＡ）
３０、３０Ｈ、３０Ｌ、５３０    低雑音増幅器（ＬＮＡ）
２１、２１Ｈ、２１Ｌ、５２１、５３１    整合回路
３１、３１Ｈ、３１Ｌ    調整回路
１０１、１０１Ｈ、１０１Ｌ    共通端子
１０２、１０２Ｈ、１０２Ｌ    送信側端子
１０３、１０３Ｈ、１０３Ｌ    受信側端子
１１０    モジュール共通端子
１２０、１２０Ｈ、１２０Ｌ    モジュール送信側端子
１３０、１３０Ｈ、１３０Ｌ    モジュール受信側端子
５００    送信モジュール
６００    受信モジュール
【図１】
2018023073.tif 000003
【図２】
2018023073.tif 000004
【図３Ａ】
2018023073.tif 000005
【図３Ｂ】
2018023073.tif 000006
【図４】
2018023073.tif 000007
【図５Ａ】
2018023073.tif 000008
【図５Ｂ】
2018023073.tif 000009
【図６】
2018023073.tif 000010
【図７Ａ】
2018023073.tif 000011
【図７Ｂ】
2018023073.tif 000012
【図８Ａ】
2018023073.tif 000013
【図８Ｂ】
2018023073.tif 000014
【図８Ｃ】
2018023073.tif 000015
【図９Ａ】
2018023073.tif 000016
【図９Ｂ】
2018023073.tif 000017
【図１０Ａ】
2018023073.tif 000018
【図１０Ｂ】
2018023073.tif 000019
【図１１】
2018023073.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月2日(2017.8.2)
【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】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
さらに、
高周波送信信号および高周波受信信号が入出力される第２共通端子、高周波送信信号が入力される第２送信側端子、高周波受信信号が出力される第２受信側端子、前記送信帯域と異なる第２送信帯域を通過帯域とし前記第２共通端子および前記第２送信側端子に接続された第２送信側フィルタ部、ならびに、前記受信帯域と異なる第２受信帯域を通過帯域とし前記第２共通端子および前記第２受信側端子に接続された第２受信側フィルタ部、を有する第２デュプレクサと、
高周波送信信号を増幅し、当該増幅された高周波送信信号を、前記第２送信側端子に出力する第２電力増幅器と、
前記第２共通端子から前記第２デュプレクサを経由して前記第２受信側端子から入力された高周波受信信号を増幅する第２低雑音増幅器と、を備える、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の送受信モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、さらに、高周波送信信号および高周波受信信号が入出力される第２共通端子、高周波送信信号が入力される第２送信側端子、高周波受信信号が出力される第２受信側端子、前記送信帯域と異なる第２送信帯域を通過帯域とし前記第２共通端子および前記第２送信側端子に接続された第２送信側フィルタ部、ならびに、前記受信帯域と異なる第２受信帯域を通過帯域とし前記第２共通端子および前記第２受信側端子に接続された第２受信側フィルタ部、を有する第２デュプレクサと、高周波送信信号を増幅し、当該増幅された高周波送信信号を、前記第２送信側端子に出力する第２電力増幅器と、前記第２共通端子から前記第２デュプレクサを経由して前記第２受信側端子から入力された高周波受信信号を増幅する第２低雑音増幅器と、を備えてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
［１．３  実施の形態１および比較例に係る送受信モジュールのインピーダンス整合の比較］
図３Ａは、実施の形態１に係る受信側フィルタ１０Ｒのカスタムしたインピーダンスでの整合を表す図である。また、図３Ｂは、比較例に係る受信側フィルタ５１０Ｒの特性インピーダンス（５０Ω）整合を表す図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
ハイバンド送受信部２Ｈは、デュプレクサ１０Ｈと、電力増幅器（ＰＡ）２０Ｈと、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０Ｈと、整合回路２１Ｈおよび調整回路３１Ｈと、モジュール送信側端子１２０Ｈと、モジュール受信側端子１３０Ｈとを備える。デュプレクサ１０Ｈは、共通端子１０１Ｈと、送信側端子１０２Ｈと、受信側端子１０３Ｈと、送信側フィルタ１０ＨＴと、受信側フィルタ１０ＨＲとを備える。送信側フィルタ１０ＨＴは、第１送信帯域を通過帯域とし、共通端子１０１Ｈおよび送信側端子１０２Ｈに接続された送信側フィルタ部である。受信側フィルタ１０ＨＲは、受信帯域を第１通過帯域とし、共通端子１０１Ｈおよび受信側端子１０３Ｈに接続された受信側フィルタ部である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
ここで、ハイバンド送受信部２Ｈは、例えば、実施の形態１に係る送受信モジュール１である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
送信側フィルタ１０ＬＴは、第１送信帯域よりも低周波側である第２送信帯域を通過帯域とし、共通端子１０１Ｌおよび送信側端子１０２Ｌに接続された第２送信側フィルタ部である。受信側フィルタ１０ＬＲは、第１受信帯域よりも低周波側である第２受信帯域を通過帯域とし、共通端子１０１Ｌおよび受信側端子１０３Ｌに接続された第２受信側フィルタ部である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
ここで、ローバンド送受信部２Ｌは、例えば、実施の形態１に係る送受信モジュール１である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
なお、本実施の形態に係る送受信モジュール２において、ハイバンド送受信部２Ｈおよびローバンド送受信部２Ｌの少なくとも一方が、実施の形態１に係る送受信モジュール１の構成および機能を有していてもよい。また、周波数帯域（バンド）数は３以上であってもよい。つまり、送信信号経路および受信信号経路で構成される信号経路は３以上であってもよい。この場合には、３以上の送受信部のうち、少なくとも一つが、実施の形態１に係る送受信モジュール１の構成および機能を有していればよい。