(57)【要約】【課題】マルチモード対応高周波集積回路内部に低雑音増幅器を内蔵する場合でも、動作中のモードの送信波に対する影響を低減し、該送信波の送信特性の劣化を防ぐマルチモード対応高周波集積回路を提供する。【解決手段】マルチモードの送受信信号とベースバンド信号との間の変復調処理を司るマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣとして、各モードが使用する受信回路ＲＸ Block内に回路間の無線信号ラインを切り離すための切り離し用スイッチＲＦＳＷをそれぞれ備え、動作していないモードが使用する受信回路では、切り離し用スイッチＲＦＳＷをオフにして、当該受信回路内の回路間の無線信号ラインを切り離し、動作しているモードが使用する受信回路では、切り離し用スイッチＲＦＳＷをオンにして、当該受信回路内の各回路間の無線信号ラインを接続する。切り離し用スイッチＲＦＳＷは、例えば低雑音増幅器ＬＮＡとミキサＭｉｘｅｒとの間に配置する。【選択図】        図１
2011199372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチモードの送受信信号とベースバンド信号との間の変復調処理を司るマルチモード対応高周波集積回路であって、各モードが使用する受信回路に、当該受信回路内の回路間の無線信号ラインを切り離したり、接続したりする切り離し用スイッチをそれぞれ備え、動作していないモードが使用する受信回路においては、前記切り離し用スイッチをオフ状態に設定することにより、当該受信回路内の回路間の無線信号ラインを切り離し、動作しているモードが使用する受信回路においては、前記切り離し用スイッチをオン状態に設定することにより、当該受信回路内の回路間の無線信号ラインを接続した状態に設定することを特徴とするマルチモード対応高周波集積回路。
【請求項２】
前記切り離し用スイッチを、低い雑音指数で入力信号を増幅する低雑音増幅器と高周波信号をベースバンド帯域にミックスダウンするミキサとの間に配置することを特徴とする請求項１に記載のマルチモード対応高周波集積回路。
【請求項３】
前記切り離し用スイッチを、高周波信号をベースバンド帯域にミックスダウンするミキサと９０度ローカル信号の位相をずらす移相器との間に配置することを特徴とする請求項１に記載のマルチモード対応高周波集積回路。
【請求項４】
前記切り離し用スイッチを、９０度ローカル信号の位相をずらす移相器とローカル信号を発生させる電圧制御発振器との間に配置することを特徴とする請求項１に記載のマルチモード対応高周波集積回路。
【請求項５】
前記切り離し用スイッチを、低い雑音指数で入力信号を増幅する低雑音増幅器と高周波信号をベースバンド帯域にミックスダウンするミキサとの間、該ミキサと９０度ローカル信号の位相をずらす移相器との間、該移相器とローカル信号を発生させる電圧制御発振器との間のうち、いずれか複数の回路間にそれぞれ配置することを特徴とする請求項１に記載のマルチモード対応高周波集積回路。
【請求項６】
前記切り離し用スイッチをオフ状態に設定した場合、該切り離し用スイッチのオフ状態の接点が、接地した状態に設定されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のマルチモード対応高周波集積回路。
【請求項７】
マルチモード対応の携帯端末装置の無線システム部を形成するマルチモード対応高周波集積回路として、請求項１ないし６のいずれかに記載のマルチモード対応高周波集積回路を用いることを特徴とする携帯端末装置。
【請求項８】
マルチモードの送受信信号とベースバンド信号との間の変復調処理を司るマルチモード対応高周波集積回路において、動作中の他のモードの送信波が、動作していないモードが使用する受信回路を経由して回り込んでくることを防止する他モード回り込み防止方法であって、各モードが使用する受信回路に、当該受信回路内の回路間の無線信号ラインを切り離したり、接続したりする切り離し用スイッチをそれぞれ有し、動作していないモードが使用する受信回路においては、前記切り離し用スイッチをオフ状態に設定することにより、当該受信回路内の回路間の無線信号ラインを切り離し、動作しているモードが使用する受信回路においては、前記切り離し用スイッチをオン状態に設定することにより、当該受信回路内の回路間の無線信号ラインを接続した状態に設定することを特徴とする他モード回り込み防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチモード対応高周波集積回路、携帯端末装置および他モード回り込み防止方法に関し、特に、マルチモードの送受信信号とベースバンド信号との間の変復調処理を司るマルチモード対応高周波集積回路内において、動作中の他のモードの送信波が、非動作状態にあるモードの回路を経由して回り込むことを防止するマルチモード対応高周波集積回路、携帯端末装置および他モード回り込み防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯端末装置の分野においては、例えば、ＧＳＭ(Global System for Mobile Communications)・ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）のデュアル（Ｄｕａｌ）モード、ＬＴＥ（Long Term Evolution）とのトリプル（Ｔｒｉｐｌｅ）モード等、複数の通信規格に対応したマルチモード化が進んでおり、今後は、さらに、マルチモードの傾向が進むものと考えられている。
【０００３】
しかし、かくのごとき状況下にあっても、携帯端末装置には、常に、小型化への要求があり、回路の実装面積には制限がある。このため、最近の携帯端末装置においては、例えば、特許文献１の特開２００５−２８６６０６号公報「携帯型無線通信端末装置」にも記載されているように、多くの通信規格に対応したマルチモードの送受信信号とベースバンド信号との間の変復調処理を司る集積回路としてマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣ(Radio Frequency Integrated Circuit)を開発して、マルチモード間で共通化が可能な部分を共通回路化することによって、実装面積の削減を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８６６０６号公報（第３−４頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高周波集積回路ＲＦＩＣをマルチモード化し、回路の共通化を進めることに伴って、各モード間の隔離（Isolation）を確保することが難しくなってきている。つまり、各モード間で重複する周波数帯域が存在する場合において、各モード間の隔離（Isolation）が不足してしまうと、或るモードが動作中に、ｋ当該モードの送信波が、動作していない他モードが使用する回路を経由して、マルチモード対応の高周波集積回路ＲＦＩＣに戻ってきて、干渉を引き起こし、動作中のモードの送信波の送信特性を劣化させるという現象が発生してしまう。
【０００６】
例えば、マルチモード対応の携帯端末装置においては、様々な周波数帯域に対応しているため、複数のモード間でＴＸ／ＲＸ（Transmitter／Receiver）動作周波数が重複する帯域が存在する。例を挙げると、ＧＳＭとＷＣＤＭＡとのマルチモード携帯端末装置においては、次のような重複帯域があげられる。
（１）ＧＳＭモードのＰＣＳ＿ＴＸ        ：１８５０−１９１０ＭＨｚ
ＷＣＤＭＡモードのＢａｎｄ９＿ＲＸ：１８４５−１８８０ＭＨｚ
⇒１８５０−１８８０ＭＨｚにおいて両モードの周波数が重複
（２）ＧＳＭモードのＥＧＳＭ＿ＴＸ      ：８８０−９１５ＭＨｚ
ＷＣＤＭＡモードのＢａｎｄ５＿ＲＸ：８６９−８９４ＭＨｚ
⇒８８０−８９４ＭＨｚにおいて両モードの周波数が重複
【０００７】
かくのごとき重複帯域は、それぞれのモードにおける通過帯域であるため、フィルタ等の妨害波除去技術を適用することはできず、自モードが動作していない状態（非動作モード）であっても、動作中の他のモードの送信波が、当該自モードが使用する回路を経由して回り込んできて、そのまま、高周波集積回路ＲＦＩＣに戻ることとなる。
【０００８】
図５を用いて従来のマルチモード対応携帯端末装置の課題をさらに説明する。図５は、ＧＳＭとＷＣＤＭＡとのデュアル（Ｄｕａｌ）モード対応の従来の携帯端末装置における無線システム（ＲＦシステム）回路を示した回路図であり、ＧＳＭとＷＣＤＭＡとのそれぞれの通信規格に対応したデュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣと、その他のフロントエンド部品とから構成されている。
【０００９】
つまり、図５において、ＧＳＭモードの送信回路部（ＧＳＭ＿ＴＸ）については、デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣから出力される送信Ｐｏｗｅｒを増幅させるための電力増幅モジュールＰＡＭ（Power Amplifier Module）、不要信号を減衰させるローパスフィルタＬＰＦ（Low Pass Filter）、アンテナＡＮＴ（Antenna）とのパスを切替えるアンテナ切替スイッチＡＮＴＳＷ（Antenna Switch）から構成されている。
【００１０】
また、ＧＳＭモードの受信回路部（ＧＳＭ＿ＲＸ）については、アンテナＡＮＴとのパスを切替えるアンテナ切替スイッチＡＮＴＳＷ、妨害波を減衰させる受信バンドパスフィルタＲＸＢＰＦ（ＲＸ Band Pass Filter）、デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣから構成されている。
【００１１】
一方、ＷＣＤＭＡモードの送信回路部（ＷＣＤＭＡ＿ＴＸ）については、デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣから出力される送信信号から妨害波を除去する送信バンドパスフィルタＴＸＢＰＦ（Ｔｘ Band Pass Filter）、送信信号を増幅させる電力増幅器ＰＡ（Power Amplifier）、送信信号の戻りを防ぎ、電力増幅器ＰＡを安定動作させるアイソレータＩＳＯ（Isolator）、送信信号を振り分ける分岐回路ＤＵＰ（Duplexer）、アンテナＡＮＴとのパスを切替えるアンテナ切替スイッチＡＮＴＳＷから構成されている。
【００１２】
また、ＷＣＤＭＡモードの受信回路部（ＷＣＤＭＡ＿ＲＸ）については、アンテナＡＮＴとのパスを切替えるアンテナ切替スイッチＡＮＴＳＷ、受信信号を振り分ける分岐回路ＤＵＰとデュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣから構成されている。
【００１３】
図５のようなデュアル（Ｄｕａｌ）モード対応の従来の携帯端末装置において、破線で囲っているように、ＧＳＭモードで動作中の状態になって、前記（１）のようなＧＳＭモードのＰＣＳ＿ＴＸ（ＰＣＳ帯送信動作）を行った場合、ＰＣＳ帯の送信信号の１８５０−１９１０ＭＨｚのうち、１８５０〜１８８０ＭＨｚの周波数において、ＷＣＤＭＡモードの受信側のＢａｎｄ９  ＲＸ帯の通過帯域と重複している。このため、ＧＳＭモードの送信側の電力増幅モジュールＰＡＭにおいて増幅された送信信号が、図５の太実線矢印のようなパス（ローパスフィルタＬＰＦ→アンテナ切替スイッチＡＮＴＳＷ→分岐回路ＤＵＰ→デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣのＷＣＤＭＡモード受信回路部(ＷＣＤＭＡ＿ＲＸ)）を経由して、すなわち、動作していないＷＣＤＭＡモードが使用する回路を経由して、デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣに戻ってしまう。
【００１４】
ここで、アンテナ切替スイッチＡＮＴＳＷにおけるデュアル（Ｄｕａｌ）モード間の隔離（Isolation）分だけは、ＧＳＭモードの送信信号が減衰されるものの、分岐回路ＤＵＰは、ＷＣＤＭＡモードの受信信号の通過帯域であるため、減衰されることなく、そのまま、通過してしまう。
【００１５】
高周波集積回路ＲＦＩＣつまりデュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣの外部デバイスであるアンテナ切替スイッチＡＮＴＳＷにおいて、デュアル（Ｄｕａｌ）モード間の隔離（Isolation）が十分に確保することができるならば、他モードの送信波が、前述のような動作していないモード（非動作モード）の回路を経由して回り込むという現象を回避することができるが、使用する高周波集積回路ＲＦＩＣや帯域が重複する通信規格によって、必要な隔離量（Isolation量）が異なっている。したがって、十分な隔離（Isolation）特性を有するアンテナ切替スイッチＡＮＴＳＷを選択することが困難であるとともに、自由なデバイス選択を阻む要因にもなってしまう。
【００１６】
また、一般に、マルチモード対応の携帯端末装置に使用されるアンテナ切替スイッチＡＮＴＳＷは、デュアルモードよりもさらに多い多ポート構成となるため、隔離（Isolation）を確保することがさらに難しく、マルチモードの送受信信号とベースバンド信号との間の変復調処理を司る高周波集積回路ＲＦＩＣつまりマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣの内部で対策を実施する方が現実的である。
【００１７】
図５に示すように、ＧＳＭモードで動作中において送信した送信波が、ＷＣＤＭＡモードの受信回路部（ＷＣＤＭＡ＿ＲＸ）という動作していないモードの回路を経由して、デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣに戻ってくると、デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣ内部でＧＳＭモードの送信動作にも使用される電圧制御発振器ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）と干渉を引き起こし、ＧＳＭモードの送信波の送信特性を劣化させてしまう。
【００１８】
一般に、マルチモード対応の高周波集積回路ＲＦＩＣにおいては、回路規模を抑える目的から、前述のように、共用可能な部分は、極力共用化を図るために、ローカル信号を生成する電圧制御発振器ＶＣＯも、各モードで共有化している場合が殆どであり、或るモードの送信波が、動作していない他のモード（非動作モード）が使用する回路を経由して戻ってきてしまうと、該送信波によって電圧制御発振器ＶＣＯの特性が影響され、その結果として、動作中のモードの送信波の送信特性を劣化させ易くしてしまう現象がさらに強くなる。
【００１９】
また、ＧＳＭモードのように高い送信電力を必要とする通信規格においては、他モードとの干渉をさらに起こし易く、高い隔離性能（Isolation性能）を確保することが必要である。
【００２０】
さらには、前述のように、自モードが動作していないにも関わらず、動作中の他モードの送信波が、自モードが使用する回路を経由して、高周波集積回路ＲＦＩＣに戻ってきて発生する干渉問題は、回路規模削減のために、低い雑音指数ＮＦ（Noise Figure）で入力信号を増幅する低雑音増幅器ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）を高周波集積回路ＲＦＩＣつまりデュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣに内蔵化した場合には、さらにその影響が大きくなる。
【００２１】
図６は、高周波集積回路ＲＦＩＣつまりデュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣに低雑音増幅器ＬＮＡが一体化されていない１世代前のデュアル（Ｄｕａｌ）モード対応の携帯端末装置におけるＲＦシステム回路を示した回路図であり、図５と同様、ＧＳＭとＷＣＤＭＡとのそれぞれの通信規格に対応したデュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣと、その他のフロントエンド部品とから構成されているものの、低雑音増幅器ＬＮＡは、デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣに内蔵されていない構成になっている。
【００２２】
つまり、図６の携帯端末装置においては、図５の場合とは異なり、低雑音増幅器ＬＮＡが、ＷＣＤＭＡモードの受信回路部（ＷＣＤＭＡ＿ＲＸ）側において、デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣの外部回路となっており、低雑音増幅器ＬＮＡとデュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣとの間には、受信バンドパスフィルタＲＸＢＰＦ（Ｒｘ  Band Pass Filter）が挿入されている。
【００２３】
ＷＣＤＭＡモードの受信回路部（ＷＣＤＭＡ＿ＲＸ）側における低雑音増幅器ＬＮＡの動作としては、入力信号を低雑音レベルで増幅するＨｉｇｈ  Ｇａｉｎモードと、低雑音増幅器ＬＮＡをバイパスして入力信号をそのまま出力するＬｏｗ  Ｇａｉｎモードとがある。ＧＳＭモード動作時においては、ＷＣＤＭＡモードは非動作状態にあるため、低雑音増幅器ＬＮＡはＯＦＦとなっている。
【００２４】
図６のようなデュアル（Ｄｕａｌ）モード対応の携帯端末装置において、破線で囲っているように、ＧＳＭモードで動作中の状態になって、前記（１）のようなＧＳＭモードのＰＣＳ＿ＴＸ（ＰＣＳ帯送信動作）を行った場合、ＰＣＳ帯の送信信号の１８５０−１９１０ＭＨｚのうち、１８５０〜１８８０ＭＨｚの周波数において、ＷＣＤＭＡモードの受信側のＢａｎｄ９  ＲＸ帯の通過帯域と重複しているため、図６の太実線矢印のパス（ローパスフィルタＬＰＦ→アンテナ切替スイッチＡＮＴＳＷ→分岐回路ＤＵＰ）を通って、ＧＳＭモードの送信側の電力増幅モジュールＰＡＭにおいて増幅された送信信号が、低雑音増幅器ＬＮＡに回り込んでくる。
【００２５】
しかし、デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣの外部回路として、低雑音増幅器ＬＮＡがＯＦＦであり、低雑音増幅器ＬＮＡをバイパスする経路も開放されているため、高い隔離性能（Isolation性能）を確保することができ、該低雑音増幅器ＬＮＡを経由して、ＧＳＭモードの送信波が、低雑音増幅器ＬＮＡとは一体化していないデュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣに戻ってきたとしても、戻ってくる送信波は、小さいレベルのものになり、デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣにて生成される動作中のＧＳＭモードの送信波が、その影響を受ける可能性は極めて低い。
【００２６】
一方、図５のように、低雑音増幅器ＬＮＡを内蔵化したデュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣにおいては、ＧＳＭモードの送信波が、ＷＣＤＭＡモードという非動作中のモードが使用する回路を経由して、そのまま、デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣに直接入力されてしまうため、デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣにて生成される動作中のＧＳＭモードの送信波が、その影響を受け易くなっている。
【００２７】
以上のように、携帯端末装置に求められる機能は多岐に亘っているが、限られた実装スペースの中で、多くの通信規格に対応するためにも、低実装面積、低コスト化が求められており、低雑音増幅器ＬＮＡを内蔵化させたマルチモード対応の高周波集積回路ＲＦＩＣが用いられている場合が多い。例えば、低雑音増幅器ＬＮＡを内蔵したマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣの方が、受信ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタを省略することができるという効果もあり、低実装面積・低コスト化を図ることができる。
【００２８】
しかしながら、低雑音増幅器ＬＮＡをマルチモード対応の高周波集積回路ＲＦＩＣに内蔵する場合、低雑音増幅器ＬＮＡの出力端子と動作中のモードの送信波用としても共通に用いられる電圧制御発振器ＶＣＯとの間には、十分な隔離量（Isolation量）を確保することが必要である。
【００２９】
（本発明の目的）
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、マルチモードの送受信信号とベースバンド信号との間の変復調処理を司るマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣ内部に低雑音増幅器ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）を内蔵する場合であっても、非動作中のモードの回路と電圧制御発振器ＶＣＯとの間の隔離量（Isolation量）を確保し、動作中のモードの送信波に対する影響を低減し、該送信波の送信特性の劣化を防ぐことを可能とするマルチモード対応高周波集積回路、携帯端末装置および他モード回り込み防止方法を提案することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
前述の課題を解決するため、本発明によるマルチモード対応高周波集積回路、携帯端末装置および他モード回り込み防止方法は、次のような特徴的な構成を採用している。
【００３１】
（１）本発明によるマルチモード対応高周波集積回路は、マルチモードの送受信信号とベースバンド信号との間の変復調処理を司るマルチモード対応高周波集積回路であって、各モードが使用する受信回路に、当該受信回路内の回路間の無線信号ラインを切り離したり、接続したりする切り離し用スイッチをそれぞれ備え、動作していないモードが使用する受信回路においては、前記切り離し用スイッチをオフ状態に設定することにより、当該受信回路内の回路間の無線信号ラインを切り離し、動作しているモードが使用する受信回路においては、前記切り離し用スイッチをオン状態に設定することにより、当該受信回路内の回路間の無線信号ラインを接続した状態に設定することを特徴とする。
（２）本発明による携帯端末装置は、マルチモード対応の携帯端末装置の無線システム部を形成するマルチモード対応高周波集積回路として、上記（１）に記載のマルチモード対応高周波集積回路を用いることを特徴とする。
（３）本発明による他モード回り込み防止方法は、マルチモードの送受信信号とベースバンド信号との間の変復調処理を司るマルチモード対応高周波集積回路において、動作中の他のモードの送信波が、動作していないモードが使用する受信回路を経由して回り込んでくることを防止する他モード回り込み防止方法であって、各モードが使用する受信回路に、当該受信回路内の回路間の無線信号ラインを切り離したり、接続したりする切り離し用スイッチをそれぞれ有し、動作していないモードが使用する受信回路においては、前記切り離し用スイッチをオフ状態に設定することにより、当該受信回路内の回路間の無線信号ラインを切り離し、動作しているモードが使用する受信回路においては、前記切り離し用スイッチをオン状態に設定することにより、当該受信回路内の回路間の無線信号ラインを接続した状態に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のマルチモード対応高周波集積回路、携帯端末装置および他モード回り込み防止方法によれば、マルチモードの送受信信号とベースバンド信号との間の変復調処理を司るマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣ内に低雑音増幅器ＬＮＡを内蔵する場合であっても、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣ内の各モードそれぞれの受信回路部として、自モードが動作していない状態においては、無線信号（ＲＦ）ラインを切り離すためにＯＦＦ状態に設定し、自モードが動作している場合には、無線信号（ＲＦ）ラインを接続するためにＯＮ状態に設定する切り離し用スイッチを備えているので、以下のような効果を奏することができる。
【００３３】
第１に、自モードが動作していない状態（非動作モード時）であって、かつ、該自モードとは異なる他モードが動作している場合には、切り離し用スイッチがＯＦＦ状態に設定されて、当該自モードが使用する回路の無線信号（ＲＦ）ラインを切り離すことにしているので、動作中の他モードの送信波が、当該自モードの回路に回り込んできても、切り離し用スイッチ以降の回路まで侵入してくることを防止することができ、動作中の他モードの送信波の干渉を低減させ、而して、該送信波の送信特性を大幅に改善することができる。
【００３４】
第２に、自モードが動作している状態（動作モード時）においては、切り離し用無線スイッチＲＦＳＷがＯＮ状態に設定されて、当該自モードが使用する回路の無線信号（ＲＦ）ラインが接続された状態になるので、自モードに関する信号受信動作として、従来技術のマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣと同様の動作を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】低雑音増幅器ＬＮＡをマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣに内蔵化した場合の本発明の第１の実施形態における携帯端末装置の無線システム部の信号受信部への信号入力部分を抽出してその一例を示した回路図である。
【図２】低雑音増幅器ＬＮＡをマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣに内蔵化した場合の本発明の第２の実施形態における携帯端末装置の無線システム部の信号受信部への信号入力部分を抽出してその一例を示した回路図である。
【図３】低雑音増幅器ＬＮＡをマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣに内蔵化した場合の本発明の第３の実施形態における携帯端末装置の無線システム部の信号受信部への信号入力部分を抽出してその一例を示した回路図である。
【図４】低雑音増幅器ＬＮＡをマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣに内蔵化した場合の本発明の第４の実施形態における携帯端末装置の無線システム部の信号受信部への信号入力部分を抽出してその一例を示した回路図である。
【図５】ＧＳＭとＷＣＤＭＡとのデュアル（Ｄｕａｌ）モード対応の従来の携帯端末装置における無線システム回路を示した回路図である。
【図６】デュアルモード高周波集積回路Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣに低雑音増幅器ＬＮＡが一体化されていない１世代前のデュアル（Ｄｕａｌ）モード対応の携帯端末装置におけるＲＦシステム回路を示した回路図である。
【図７】低雑音増幅器ＬＮＡをマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣに内蔵化した場合の従来技術における携帯端末装置の無線システム部の信号受信部への信号入力部分を抽出して示した回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明によるマルチモード対応高周波集積回路、携帯端末装置および他モード回り込み防止方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。
【００３７】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、マルチモード対応の携帯端末装置の無線（ＲＦ：Radio Frequency）部を形成し、マルチモードの送受信信号とベースバンド信号との間の変復調処理を司るマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣにおいて、或るモードで送信した送信波が、該モードとは異なる非動作中のモードの回路を経由してマルチモード高周波集積回路ＲＦＩＣに戻り、マルチモード高周波集積回路ＲＦＩＣの内部の電圧制御発振器ＶＣＯに影響を及ぼして、電圧制御発振器ＶＣＯにより生成される動作中モードの送信波の特性を劣化させてしまう現象を防止するために、マルチモード高周波集積回路ＲＦＩＣ内部の電圧制御発振器ＶＣＯへの干渉を低減する仕組みを実現し、而して、動作中モードの送信波の送信特性の劣化を防ぐことを特徴としている。
【００３８】
より具体的には、携帯端末装置の小型化、低コスト化を実現するために、例えば、低雑音増幅器ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）をマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣに内蔵化した回路構成においては、動作中のモードが、低雑音増幅器ＬＮＡの動作を必要としないモードであった場合には、低雑音増幅器ＬＮＡを無線信号（ＲＦ）ラインから切り離すことによって、動作中のモードの送信波が非動作中のモードが使用する回路である低雑音増幅器ＬＮＡを経由してマルチモード対応マルチモード高周波集積回路ＲＦＩＣ内部に回り込んで侵入してくることを防止し、マルチモード対応マルチモード高周波集積回路ＲＦＩＣ内部の電圧制御発振器ＶＣＯへの該送信波の影響を低減させる仕組みを実現することにより、非動作中のモードの回路を経由して、干渉を引き起こし、動作中モードの送信波の特性を劣化させてしまう事態の発生を確実に防止可能としている。
【００３９】
（第１の実施形態の構成例）
次に、本発明の実施形態に係る携帯端末装置の無線システム（ＲＦシステム）部を形成し、マルチモードの送受信信号とベースバンド信号との間の変復調処理を司るマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣの回路構成について、従来技術における携帯端末装置のマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣの場合と対比しながら説明する。
【００４０】
まず、従来技術における携帯端末装置の無線システム（ＲＦシステム）部のシステム構成について、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣに低雑音増幅器ＬＮＡを内蔵化している場合を、図７の回路図を用いて説明する。図７は、低雑音増幅器ＬＮＡをマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣに内蔵化した場合の従来技術における携帯端末装置の無線システム部の信号受信部への信号入力部分を抽出して示した回路図であり、動作中のモードとは別の、非動作状態にあるモードにおける信号入力部分（例えば、ＧＳＭモードで動作中の場合であれば、非動作中のＷＣＤＭＡモードに関する信号入力部分）の回路構成を示している。
【００４１】
図７において、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣの信号受信部ＲＸ  Blockは、低い雑音指数ＮＦ（Noise Figure）で入力信号を増幅する低雑音増幅器ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）、高周波信号をベースバンドＢＢ（BaseBand）帯域にミックスダウンするミキサＭｉｘｅｒ、ベースバンドＢＢ信号を所望の信号レベルに増幅する受信利得増幅器ＲＸＧＡ（Ｒｘ  Gain  Amplifier）、不要信号を除去するベースバンドフィルタＢＢＦ（BaseBand Filter）、ローカル信号を発生させる電圧制御発振器ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）、９０度ローカル信号の位相をずらす移相器ＰＳ（Phase Shifter）から構成されている。なお、電圧制御発振器ＶＣＯは、各モードに共通に使用される回路であり、各モードの送信波の生成や各モードの受信波の復調のために用いられるローカル信号を発生させる。
【００４２】
図７において、太実線矢印のパスで示すように、動作中の他のモードにおける送信波が、図７に示す信号受信部ＲＸ  Blockを使用する自モードと帯域が重複している場合、図７が示す自モードの信号受信部ＲＸ  Block内の回路に回り込んできた他のモードの送信波は、当該自モードの分岐回路ＤＵＰでは減衰することができないため、該送信波が、そのまま、マルチモード対応の高周波集積回路ＲＦＩＣ内部の低雑音増幅器ＬＮＡに入力されてしまう。マルチモード対応の高周波集積回路ＲＦＩＣ内部には多くの回路が集積化されているため、低雑音増幅器ＬＮＡが高周波集積回路ＲＦＩＣの外部で構成されている場合よりも、高い隔離（Isolation）を実施することが困難である。
【００４３】
したがって、マルチモード対応の高周波集積回路ＲＦＩＣ内部の低雑音増幅器ＬＮＡに入力してきた他のモードの送信波が、高周波集積回路ＲＦＩＣ内部で動作中の電圧制御発振器ＶＣＯに影響を及ぼし、動作中の当該他モードの送信波の送信特性を劣化させることになる。
【００４４】
次に、本発明に係る第１の実施形態における携帯端末装置の無線システム（ＲＦシステム）部のシステム構成について、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣに低雑音増幅器ＬＮＡを内蔵化している場合を、図１の回路図を用いて説明する。図１は、低雑音増幅器ＬＮＡをマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣに内蔵化した場合の本発明の第１の実施形態における携帯端末装置の無線システム部の信号受信部への信号入力部分を抽出してその一例を示した回路図であり、動作中のモードとは別の、非動作状態にあるモードにおける信号入力部分（例えば、ＧＳＭモードで動作中の場合であれば、非動作中のＷＣＤＭＡモードに関する信号入力部分）の回路構成を示している。
【００４５】
図１に示すように、本発明の第１の実施形態においては、従来技術として図７にて説明した無線システム部の信号受信部への信号入力部分の回路構成に対して、低雑音増幅器ＬＮＡとミキサＭｉｘｅｒとの間に、非動作モード時（該当するモードが動作していない時）にはＯＦＦ状態（開放状態）になって、無線信号（ＲＦ）ラインを切り離すための、すなわち、低雑音増幅器ＬＮＡの出力を後段のミキサＭｉｘｅｒ以降の回路から切り離すための切り離し用無線スイッチＲＦＳＷ（Radio Frequency Switch）を挿入している部分が異なるだけで、その他の回路部は、図７の場合と全く同様である。
【００４６】
つまり、図１においては、他モードの送信波が、非動作モード（該当するモードが動作していない）の回路を経由して回り込んできて、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣ内部の電圧制御発振器ＶＣＯに影響を与えないように、非動作状態にあるモードが使用する低雑音増幅器ＬＮＡの出力を、切り離し用無線スイッチＲＦＳＷによって無線信号（ＲＦ）ラインから切り離して、後段のミキサＭｉｘｅｒに入力させない状態に設定することにより、動作中の電圧制御発振器ＶＣＯとの間の隔離（Isolation）状態を確保し、動作中の他モードの送信波の送信特性の劣化を防ぐことを可能としている。
【００４７】
（第１の実施形態の動作の説明）
次に、図１に示した本発明の第１の実施形態におけるマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣの動作について説明する。
【００４８】
図１のように、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣ内の低雑音増幅器ＬＮＡとミキサＭｉｘｅｒとの間に、切り離し用無線スイッチＲＦＳＷを追加し、非動作モード時（該当するモードが動作していない時）には、切り離し用無線スイッチＲＦＳＷをＯＦＦに設定することによって、後段のミキサＭｉｘｅｒに接続するための無線信号（ＲＦ）ラインから低雑音増幅器ＬＮＡの出力を切り離す状態に設定している。なお、動作モード時（該当するモードが動作している時）には、切り離し用無線スイッチＲＦＳＷはＯＮに設定されており、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣ内の低雑音増幅器ＬＮＡと後段のミキサＭｉｘｅｒとの間の無線信号（ＲＦ）ラインは接続された状態になり、図７に示した従来技術の場合と同様の回路構成となる。
【００４９】
つまり、受信回路部として低雑音増幅器ＬＮＡを使用する自モードが動作していない状態であって、かつ、該自モードとは異なる他モードが動作している場合には、たとえ、当該他モードの送信波が、低雑音増幅器ＬＮＡを備えている非動作の自モードの回路に回り込んできたとしても、切り離し用無線スイッチＲＦＳＷがＯＦＦになっていて、低雑音増幅器ＬＮＡの出力を無線信号（ＲＦ）ラインから切り離した状態に設定されているため、低雑音増幅器ＬＮＡの出力は、後段のミキサＭｉｘｅｒ以降の回路とは接続されない。
【００５０】
而して、ミキサＭｉｘｅｒ以降の回路に対して高い隔離（Isolation）性能を確保することができ、動作中の他モードの送信波の影響を大幅に低減することができる。
【００５１】
（第１の実施形態の効果の説明）
以上に説明したように、本第１の実施形態によれば、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣ内に低雑音増幅器ＬＮＡを内蔵する場合、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣ内の各モードそれぞれの受信回路部として、低雑音増幅器ＬＮＡと後段の回路（例えばミキサＭｉｘｅｒ）との間に、低雑音増幅器ＬＮＡを使用する自モードが動作していない状態においては、無線信号（ＲＦ）ラインを切り離すためにＯＦＦ状態に設定し、自モードが動作している場合には、無線信号（ＲＦ）ラインを接続するためにＯＮ状態に設定する切り離し用無線スイッチＲＦＳＷを備えているので、次のような効果が得られる。
【００５２】
第１に、受信回路部として低雑音増幅器ＬＮＡを使用する自モードが動作していない状態（非動作モード時）であって、かつ、該自モードとは異なる他モードが動作している場合には、該自モードの受信回路部の切り離し用無線スイッチＲＦＳＷがＯＦＦ状態に設定されて、当該自モードが使用する低雑音増幅器ＬＮＡの出力を無線信号（ＲＦ）ラインから切り離して、後段以降の回路には入力されない状態に設定されているので、動作中の他モードの送信波が、当該自モードの回路に回り込んできても、低雑音増幅器ＬＮＡから切り離し用スイッチ以降の後段の回路まで侵入してくることを防止することができ、動作中の他モードの送信波の干渉を低減させ、而して、他モードの送信波の干渉を低減させ、送信特性を大幅に改善することができる。
【００５３】
第２に、受信回路部として低雑音増幅器ＬＮＡを使用する自モードが動作している状態（動作モード時）においては、切り離し用無線スイッチＲＦＳＷがＯＮ状態に設定され、低雑音増幅器ＬＮＡと後段以降の回路との間の無線信号（ＲＦ）ラインが接続された状態になるので、自モードに関する信号受信動作として、図７に示した従来技術のマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣと同様の動作を行うことが可能である。
【００５４】
（他の実施形態）
本発明は、図１に示した第１の実施形態のマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣの構成に限るものではなく、動作中のモードに関する送信波が動作していない他モードの回路を経由して回り込むことを防止する回路構成として、他の構成を用いることも可能である。次に、図１に示したマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣの実施形態とは異なる実施形態について説明する。
【００５５】
（第２の実施形態）
例えば、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣを図２の回路図のように構成しても良い。図２は、低雑音増幅器ＬＮＡをマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣに内蔵化した場合の本発明の第２の実施形態における携帯端末装置の無線システム部の信号受信部への信号入力部分を抽出してその一例を示した回路図であり、動作中のモードとは別の、非動作状態にあるモードにおける信号入力部分（例えば、ＧＳＭモードで動作中の場合であれば、非動作中のＷＣＤＭＡモードに関する信号入力部分）の回路構成を示している。
【００５６】
図２に示すように、本発明の第２の実施形態においては、第１の実施形態として図１にて説明した無線システム部の信号受信部への信号入力部分の回路構成において低雑音増幅器ＬＮＡとミキサＭｉｘｅｒとの間に挿入した切り離し用無線スイッチＲＦＳＷ（Radio Frequency Switch）をＯＦＦに設定する際に、低雑音増幅器ＬＮＡの出力端子を開放状態にする代わりに、ＯＦＦにした接点を接地（ＧＮＤ）することが異なるだけで、その他の回路部は、図１の場合と全く同様である。
【００５７】
図２においては、受信回路部として低雑音増幅器ＬＮＡを使用する自モードが動作していない状態（非動作モード時）であって、かつ、該自モードとは異なる他モードが動作している場合には、切り離し用無線スイッチＲＦＳＷがＯＦＦ状態に設定されて、低雑音増幅器ＬＮＡを後段のミキサＭｉｘｅｒ以降の回路から切り離すのみならず、低雑音増幅器ＬＮＡの出力端子を接地（ＧＮＤ）するようにしている。而して、無線信号（ＲＦ）のカップリング量をさらに低減させることを可能とし、動作中の電圧制御発振器ＶＣＯとの間の隔離量（Isolation量）をさらに拡大して確保することができ、動作中の他モードの送信波が、非動作状態のモードが使用する回路へ回り込んできて、動作中の他モードの送信波の送信特性を劣化させることをより確実に防ぐことができる。
【００５８】
つまり、図１においては、切り離し用無線スイッチＲＦＳＷをＯＦＦにして、低雑音増幅器ＬＮＡの出力を後段のミキサＭｉｘｅｒ以降の回路から切り離した状態にしても、低雑音増幅器ＬＮＡの出力端子側が開放状態になってしまうため、低雑音増幅器ＬＮＡの出力である無線信号（ＲＦ）は、或る程度、後段のミキサＭｉｘｅｒ側にカップリングしてしまう可能性がある。
【００５９】
一方、図２においては、切り離し用無線スイッチＲＦＳＷをＯＦＦにした場合、低雑音増幅器ＬＮＡの出力を接地（ＧＮＤ）に落とすようにしているので、低雑音増幅器ＬＮＡの出力である無線信号（ＲＦ）が後段のミキサＭｉｘｅｒ側にカップリングしてしまうカップリング量を大幅に低減させることを可能として、動作中の電圧制御発振器ＶＣＯとの間で、より高い隔離（Isolation）を図ることを可能としている。
【００６０】
（第３の実施形態）
また、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣを図３の回路図のように構成しても良い。図３は、低雑音増幅器ＬＮＡをマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣに内蔵化した場合の本発明の第３の実施形態における携帯端末装置の無線システム部の信号受信部への信号入力部分を抽出してその一例を示した回路図であり、動作中のモードとは別の、非動作状態にあるモードにおける信号入力部分（例えば、ＧＳＭモードで動作中の場合であれば、非動作中のＷＣＤＭＡモードに関する信号入力部分）の回路構成を示している。
【００６１】
図３に示すように、本発明の第３の実施形態においては、第１の実施形態として図１にて説明した無線システム部の信号受信部への信号入力部分の回路構成において低雑音増幅器ＬＮＡとミキサＭｉｘｅｒとの間に切り離し用無線スイッチＲＦＳＷ（Radio Frequency Switch）を挿入していた構成の代わりに、ミキサＭｉｘｅｒと移相器ＰＳ（Phase Shifter）との間に、無線信号（ＲＦ）ラインを切り離すための切り離し用スイッチＩＳＷ（Isolation Switch）を挿入することが異なるだけで、その他の回路部は、図１の場合と全く同様である。
【００６２】
図３においては、受信回路部として低雑音増幅器ＬＮＡを使用する自モードが動作していない状態（非動作モード時）であって、かつ、該自モードとは異なる他モードが動作している場合には、切り離し用スイッチＩＳＷがＯＦＦ状態に設定されて、ミキサＭｉｘｅｒと移相器ＰＳとの間の無線信号（ＲＦ）ラインの接続が切り離される。而して、他モードの送信波として回り込んできた無線信号（ＲＦ）のカップリング量を低減させることを可能とし、動作中の電圧制御発振器ＶＣＯとの間の良好な隔離（Isolation）状態を確保することができ、動作中の他モードの送信波が、非動作状態のモードが使用する回路へ回り込んできて、動作中の他モードの送信波の送信特性を劣化させることを防ぐことができる。
【００６３】
なお、動作モード時（該当する自モードが動作している時）には、切り離し用スイッチＩＳＷはＯＮに設定されており、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣ内のミキサＭｉｘｅｒと移相器ＰＳとの間は接続された状態になり、図７に示した従来技術の場合と同様の回路構成となる。
【００６４】
（第４の実施形態）
また、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣを図４の回路図のように構成しても良い。図４は、低雑音増幅器ＬＮＡをマルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣに内蔵化した場合の本発明の第４の実施形態における携帯端末装置の無線システム部の信号受信部への信号入力部分を抽出してその一例を示した回路図であり、動作中のモードとは別の、非動作状態にあるモードにおける信号入力部分（例えば、ＧＳＭモードで動作中の場合であれば、非動作中のＷＣＤＭＡモードに関する信号入力部分）の回路構成を示している。
【００６５】
図４に示すように、本発明の第４の実施形態においては、第１の実施形態として図１にて説明した無線システム部の信号受信部への信号入力部分の回路構成において低雑音増幅器ＬＮＡとミキサＭｉｘｅｒとの間に切り離し用無線スイッチＲＦＳＷ（Radio Frequency Switch）を挿入していた構成の代わりに、移相器ＰＳ（Phase Shifter）と電圧制御発振器ＶＣＯとの間に、無線信号（ＲＦ）ラインを切り離すための第２の切り離し用スイッチＩＳＷ２（Isolation Switch２）を挿入することが異なるだけで、その他の回路部は、図１の場合と全く同様である。
【００６６】
図４においては、受信回路部として低雑音増幅器ＬＮＡを使用する自モードが動作していない状態（非動作モード時）であって、かつ、該自モードとは異なる他モードが動作している場合には、第２の切り離し用スイッチＩＳＷ２がＯＦＦ状態に設定されて、移相器ＰＳと電圧制御発振器ＶＣＯとの接続が切り離される。而して、他モードの送信波が回り込んできても、動作中の電圧制御発振器ＶＣＯとの間の良好な隔離（Isolation）状態を確保することができ、動作中の他モードの送信波が、非動作状態のモードが使用する回路へ回り込んできて、動作中の他モードの送信波の送信特性を劣化させることを防ぐことができる。
【００６７】
なお、動作モード時（該当する自モードが動作している時）には、第２の切り離し用スイッチＩＳＷ２はＯＮに設定されており、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣ内の移相器ＰＳと電圧制御発振器ＶＣＯとの間は接続された状態になり、図７に示した従来技術の場合と同様の回路構成となる。
【００６８】
（第５の実施形態）
また、マルチモード対応高周波集積回路ＲＦＩＣとして第１〜第４の実施形態として示した図１〜図４のいずれか複数の構成を組み合わせた回路構成を用いるようにしても良い。かかる組み合わせにより、自モードが動作していない状態（非動作モード時）であって、かつ、該自モードとは異なる他モードが動作している場合において、他モードの送信波が該自モードの受信回路部に回り込んできても、動作中の電圧制御発振器ＶＣＯとの間の隔離（Isolation）状態をより高い状態で確保することができ、動作中の他モードの送信波が、非動作状態のモードが使用する回路へ回り込んできて、動作中の他モードの送信波の送信特性を劣化させることをより確実に防ぐことができる。
【００６９】
以上、本発明の好適実施例の構成を説明した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
【符号の説明】
【００７０】
アンテナ                  ＡＮＴ
アンテナ切替スイッチ      ＡＮＴＳＷ
ベースバンドフィルタ      ＢＢＦ
デュアルモード高周波集積回路      Ｄｕａｌ  ＲＦＩＣ
分岐回路                  ＤＵＰ
ＧＳＭ送信回路部          ＧＳＭ＿ＴＸ
アイソレータ              ＩＳＯ
切り離し用スイッチ        ＩＳＷ
第２の切り離し用スイッチ      ＩＳＷ２
低雑音増幅器              ＬＮＡ
ローパスフィルタ          ＬＰＦ
ミキサ                    Ｍｉｘｅｒ
電力増幅器                ＰＡ
電力増幅モジュール        ＰＡＭ
移相器                    ＰＳ
高周波集積回路（またはマルチモード対応高周波集積回路）      ＲＦＩＣ
信号受信部                ＲＸ
受信バンドパスフィルタ      ＲＸＢＰＦ
受信利得増幅器            ＲＸＧＡ
切り離し用無線スイッチ      ＲＦＳＷ
送信バンドパスフィルタ      ＴＸＢＰＦ
電圧制御発振器            ＶＣＯ
【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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