(57)【要約】  本発明は、差動部分経路を有する第１の信号経路（ＳＰ１）を備える電気回路に関する。第１の信号経路（ＳＰ１）に配置されるインターフェース回路（Ｌ１、Ｌ２、Ｃ）は信号経路の阻止領域においてコモンモード信号を抑制するが、本質的に差動信号部分に影響を与えない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数領域においてデータ伝送用に設計され、かつ差動部分経路を備える第１の信号経路（ＳＰ１）を備え、
整合回路（Ｍ１）が前記第１の信号経路（ＳＰ１）内に配置され、かつ前記第１の信号経路の通過帯域外でコモンモード信号を抑制する、
電気回路。
【請求項２】
前記整合回路（Ｍ１）は、本質的に、前記第１の信号経路（ＳＰ１）の通過帯域において差動信号部分に影響を与えない、請求項１に記載の回路。
【請求項３】
第２の周波数領域においてデータ伝送用に設計される第２の信号経路（ＳＰ２）と、
第１の周波数領域において、データ伝送用に設計される、第１の信号経路（ＳＰ１）と
をさらに備え、
前記整合回路（Ｍ１）は前記第２の周波数領域においてコモンモード信号を抑制する、
請求項１または２に記載の回路。
【請求項４】
前記第１の信号経路（ＳＰ１）は受信経路であり、前記第２の信号経路（ＳＰ２）は送信経路である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回路。
【請求項５】
アンテナ回路（ＦＥＭ）とトランシーバ回路（ＴＲ）とをさらに備え、それらはそれぞれ前記第１の信号経路（ＳＰ１）および前記第２の信号経路（ＳＰ２）に配置され、
前記整合回路（Ｍ１）は、前記アンテナ回路の受信出力端と前記トランシーバ回路の受信入力端との間に配置される、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の回路。
【請求項６】
前記整合回路（Ｍ１）は、差動部分経路を互いに接続する少なくとも１つのシャントアームを備え、
前記シャントアームは、少なくとも１つの接地された直列共振回路を備え、その共振周波数は前記第１の信号経路（ＳＰ１）の阻止領域内にある、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の回路。
【請求項７】
前記シャントアームは、２つのインダクタ（Ｌ１、Ｌ２）の直列回路および接地キャパシタ（Ｃ）を備え、前記接地キャパシタは前記インダクタの間に配置される電気的ノードに接続される、請求項６に記載の回路。
【請求項８】
請求項４ないし６のいずれか１項に記載の回路と、
支持基板（ＴＳ）と、
を備えるコンポーネントであって、
トランシーバ回路（ＴＲ）は、前記支持基板（ＴＳ）に物理的に取り付けられるチップ（ＣＨ１）上に形成され、
整合回路（Ｍ１）は前記支持基板（ＴＳ）内に少なくとも部分的に形成される、
コンポーネント。
【請求項９】
前記アンテナ回路（ＦＥＭ）の少なくとも一部は前記支持基板（ＴＳ）に形成される、請求項８に記載のコンポーネント。
【請求項１０】
前記アンテナ回路（ＦＥＭ）の少なくとも一部は前記支持基板（ＴＳ）に物理的に取り付けられる第２のチップ（ＣＨ２）内に形成される、請求項８または９に記載のコンポーネント。
【請求項１１】
前記アンテナ回路（ＦＥＭ）は、前記第１の信号経路（ＳＰ１）と前記第２の信号経路（ＳＰ２）との間で切替を行うスイッチ（ＳＷ）を備え、該スイッチは前記支持基板（ＴＳ）に固定される、請求項８ないし１０のいずれか１項に記載のコンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
差動信号経路を有する電気回路は、特許文献１から公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１  ３４５  ３２３号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
ある観点において、ほんのわずかな位相誤差しか有していない、差動信号経路を備える回路が開示されている。
【０００４】
本発明の実施形態は、ある周波数領域でのデータ伝送のために設計され、かつ差動部分経路を備える、第１の信号経路を有する電気回路を開示する。第１の信号経路に配置される整合回路は、阻止領域内、すなわち、この信号経路の通過帯域外において、コモンモード信号を抑制する。
【０００５】
開示された回路は、コモンモード信号が支配的な信号成分である周波数領域で、そのコモンモード信号に影響を及ぼすことを可能にする。この場合、第１の信号経路の通過帯域において伝送される有用な信号の差動信号部分は、好都合にも本質的に影響を受けない。
【０００６】
第１の信号経路は、第１の周波数領域でのデータ伝送のために設計される。好適には、電気回路は第２の周波数領域でのデータ伝送のために設計される第２の信号経路を備える。好適には、整合回路は、第２の周波数領域内においてコモンモード信号を抑制する。
【０００７】
第１の信号経路は、好適には受信経路であり、第２の信号経路は送信経路である。
【０００８】
ある好適な実施形態において、前記開示された回路は、アンテナ回路およびトランシーバ回路を備え、それらは第１および第２の信号経路の部分によって互いに電気的に接続される。好適には、整合回路はアンテナ回路の受信出力端とトランシーバ回路の受信入力端との間に配置される。整合回路は、受信経路の阻止領域において、影響を受けやすい、トランシーバ回路の受信入力端で、コモンモード信号の抑制を確実にする。
【０００９】
開示された回路は、特に、移動体通信信号または、マルチメディア信号のような他の無線信号を処理するのに適しており、携帯電話に使用してもよい。好適には、回路はさまざまな伝送システムのために設計される。伝送システムごとに受信経路および送信経路が、割り当てられる。しかし、また、いくつか伝送システムが一つの共通の送信経路を使用することもできる。各受信経路において、コモンモード信号は、同一の伝送システムまたは別の伝送システムの伝送周波数で、この経路に配置される整合回路により抑制することができる。
【００１０】
“トランシーバ回路”の用語は、少なくとも１つの送信機と少なくとも１つの受信機を備える送受信回路を指す。好適には、無線周波数帯は、送信周波数帯と、受信周波数帯とを備え、受信周波数帯は、好適には送信周波数帯とは重ならないが、周波数に関して送信周波数帯付近にある。好適には、各無線周波数帯に対して別個の送信経路および受信経路が与えられる。
【００１１】
ある好適な実施形態において、整合回路は、差動部分経路を互いに接続する少なくとも１つのシャントアームを備える。シャントアームは、少なくとも１つの接地された直列共振回路を備え、その共振周波数は第１の信号経路の阻止領域内にある。
【００１２】
好適には、シャントアームは、２つのインダクタの直列回路および接地されたキャパシタンスを備え、そこでは、キャパシタンスが２つのインダクタの間に配置される電気的接続点に接続される。好適には、シャントアーム内に配置されるインダクタは同一のインダクタンス値を有する。
【００１３】
トランシーバ回路は、送信回路と受信回路とを備え、それらは、好ましくは共通のトランシーバチップの中にモノリシックに組み込まれる。トランシーバチップは、集積回路（ＩＣ）、すなわち、電気接続を有する小型コンポーネントを表し、その電気接続は、好適には当該コンポーネントの底面に配置されている。また、アンテナ回路は、ときにフロントエンド回路とも呼ばれ、好適には外付けの電気接続を有する小型コンポーネントの形態でも形成される。
【００１４】
好適には、開示される回路は、支持基板と、そこにしっかりと接続されるトランシーバチップとを有するコンポーネント内に形成される。好適には、アンテナ回路を有するチップも、支持基板上に取り付けられる。好適には、整合回路は、少なくとも部分的に支持基板内に形成される。
【００１５】
特に好適な支持基板は、複数の金属被覆層とそれらの間に配置される複数の誘電層とを備える多層基板である。誘電層は、例えばセラミックや有機材料から構成されうる。インダクタおよびキャパシタ、特に、整合回路のインピーダンス素子は、細長い、適用可能であれば、折り重ねられた、または螺旋形状の条導体および互いに反対側に置かれる導体表面によって支持基板の金属被覆層中に形成されてもよい。
【００１６】
アンテナ回路の少なくとも一部は、支持基板内に形成されてもよい。アンテナ回路の少なくとも一部は、支持基板上に固定されるチップ内に形成されてもよい。
【００１７】
アンテナ回路は、第１と第２の信号経路の間で切り換える役割を果たすスイッチを備えることができる。
【００１８】
また、アンテナ回路は、フィルタ、特に、少なくとも１つの低域通過フィルタ、少なくとも１つの高域通過フィルタ、少なくとも１つの帯域通過フィルタ、および少なくとも１つの帯域除去フィルタを備えてもよい。それらのフィルタは、回路の信号経路内に配置される。低域通過フィルタ、高域通過フィルタ、および帯域除去フィルタは、例えば、支持基板内に組み込むことができる。帯域通過フィルタだけでなく帯域除去フィルタも、音波によって動作する共振器を備えてもよい。好適には、この種のフィルタは、支持基板上に取り付けられるチップ内に形成される。
【００１９】
好適には、少なくとも１つのフィルタが、各信号経路（送信経路、受信経路）内に配置される。２つのフィルタは、周波数分離フィルタ、特にデュプレクサまたはダイプレクサを形成することができる。周波数分離フィルタは、原理的には、スイッチに代わりうる。しかし、周波数分離フィルタを、アンテナとスイッチとの間に配置することもできるし、アンテナと周波数分離フィルタとの間にスイッチを配置することも可能であろう。
【００２０】
好適には、支持基板上に配置されるすべてのチップは、支持基板に電気的に接続される。フィルタおよびスイッチは、別々のチップまたは共通のチップ内に形成することができる。
【００２１】
好適には、トランシーバ回路は、受信経路に配置される前置増幅器を備える。また、原則として、トランシーバ回路は、受信経路に配置される電力増幅器を備えてもよい。しかし、電力増幅器は、トランシーバ回路とアンテナ回路との間に配置されてもよい。開示される回路がいくつかの伝送システムのために設計されるのであれば、集積回路（増幅器ＩＣ）の形態で形成される一つの増幅回路内に、いくつかの電力増幅器を配置してもよい。
【００２２】
共振回路の共振周波数で生じる信号は接地される。すなわち、グランドへの高周波短絡回路が生じる。結果として、電気信号のコモンモード部分は、受信経路中で、特に、ある送信周波数で抑制されうる一方、差動信号部分は、整合回路により本質的に影響を受けない。ある無線帯域の受信経路において、この無線帯域または別の無線帯域の送信機は抑制されうる。
【００２３】
漏話により、開示された回路の送信経路から生じる、受信経路内で抑制されるべき漏れ信号は、基本的にコモンモード信号である。これは、受信領域の外、特に、抑制されるべき送信信号の周波数領域内で、アンテナ回路に組み込まれる受信フィルタの出力端においては、コモンモード信号が支配的だからである。開示された回路によれば、送信周波数での、受信経路内の位相誤差を低減することができる。この場合、トランシーバＩＣの受信入力端で漏れ信号の電力を低減することができる。漏れ信号のコモンモード部分は、受信モードにおける有用信号と干渉することなく、送信モードの間、受信経路において低減可能である。
【００２４】
開示された回路は、真の縮尺ではない概略的な下記の図を参照して以下で説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】トランシーバ、アンテナ回路、ならびにそれらの間に配置されるアダプタ回路を有する回路を示す図である。
【図２】整合回路の例を示す図である。
【図３】コモンモード信号に対する図２に係る整合回路の等価回路図を示す。
【図４】プッシュプル信号に対する図２に係る整合回路の等価回路図を示す。
【図５】開示された回路が形成されるコンポーネントを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、トランシーバ回路ＴＲおよびアンテナ回路ＦＥＭを有する回路を示す。この例では、該回路は３つの伝送帯域用に設計されている。該回路は、３つの受信経路ＲＸ１、ＲＸ２、ＲＸ３と、２つの送信経路ＴＸ１、ＴＸ２とを備える。経路ＲＸ１、ＴＸ１は、例えばシステムＧＳＭ９００へ割り当てられる。経路ＲＸ２、ＴＸ２は、システムＧＳＭ１８００へ割り当てられ、経路ＲＸ３、ＴＸ２は、システムＧＳＭ１９００へ割り当てられる。
【００２７】
伝送モードに応じて、信号経路ＲＸ１、ＲＸ２、ＲＸ３、ＴＸ１、ＴＸ２は、アンテナ接続部ＡＮＴに接続されるスイッチＳＷによりアンテナ経路に接続される。
【００２８】
帯域通過フィルタＦ１は受信経路ＲＸ１内に配置され、帯域通過フィルタＦ２は受信経路ＲＸ２内に配置され、帯域通過フィルタＦ３は受信経路ＲＸ３内に配置される。それらのフィルタの通過帯域は、各伝送システムの受信帯域を構成する。アンテナ回路ＦＥＭは、少なくとも１つの別のフィルタ、好適には、送信経路ＴＸ１、ＴＸ２のうち少なくとも１つに配置される低域通過フィルタを備えてもよい。少なくともフィルタのいくつかは、共通のチップ内に形成されてもよい。しかしながら、また、フィルタはそれぞれ別個のチップ内に形成されてもよい。帯域通過フィルタは、音波により動作する共振器を備えてもよい。
【００２９】
トランシーバ回路ＴＲは、送信回路と受信回路とを備え、両者は好適にはトランシーバＩＣ内に形成される。トランシーバ回路ＴＲは、例えば図５に示されるチップＣＨ１内に形成される。
【００３０】
フィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３およびスイッチＳＷを備えるアンテナ回路ＦＥＭは、例えばチップＣＨ２内に形成される。この場合、スイッチおよびフィルタは好適には共通の基板上に配置される。この共通の基板に整合回路Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を組み込むことは可能である。また、フィルタ、特に送信経路ＴＸ１、ＴＸ２内に配置される低域通過フィルタまたは高域通過フィルタも、この基板に組み込むことができる。しかし、また、フィルタは図５に示される支持基板ＴＳに組み込んでもよい。
【００３１】
支持基板ＴＳはプリント回路基板から構成されることができ、セラミック基板から構成されてもよい。チップもセラミック基板から構成されることができる。
【００３２】
例えば、アンテナ回路、トランシーバ回路、増幅回路のような、開示された回路のコンポーネントが組み込まれるチップは、好適にはＳＭＤコンポーネントの形で形成される。アンテナ回路は、好適には、例えばフィルタやスイッチが配置される基板を備える。
【００３３】
フィルタは好適には平衡不平衡変成器の形で形成される。すなわち、フィルタは、非対称（不平衡）入力ゲートおよび対称（平衡）出力ゲートを有する。別の実施形態において、平衡不平衡変成器は、それらのフィルタのうち少なくとも１つに直列に接続されてもよい。
【００３４】
トランシーバ回路ＴＲの受信入力端ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３とアンテナ回路ＦＥＭとの間にそれぞれに配置される受信経路の部分は２つの部分的な経路を備え、差動信号を伝送するために設けられる。また、トランシーバ回路ＴＲの送信出力端ＯＵＴ１、ＯＵＴ２とアンテナ回路ＦＥＭとの間に配置される送信経路の部分もまた差動信号伝送のために設けられる。
【００３５】
受信入力端ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３は、それぞれ平衡ゲートの形態で実現される。整合回路Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は、各受信経路ＲＸ１，ＲＸ２、ＲＸ３内で、アンテナ回路ＦＥＭとトランシーバ回路ＴＲの受信入力端ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３との間に配置される。整合回路は、好適には、図２に係る実施形態に示されるように形成される。好適には、整合回路Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は、支持基板ＴＳに組み込まれる。
【００３６】
１つの送信経路につき少なくとも１つの電力増幅器を備える増幅回路ＰＡは、トランシーバ回路ＴＲの送信出力端ＯＵＴ１、ＯＵＴ２とアンテナ回路ＦＥＭとの間に配置される。図１に係る実施形態において、増幅回路ＰＡは、別のモジュールまたはチップＣＨ３（図５）の形態で形成される。しかし、また増幅回路はトランシーバ回路ＴＲの一部を形成してもよい。
【００３７】
送信モードにおいて、トランシーバ回路ＴＲは高周波信号を生成し、この高周波信号は電力増幅器によって増幅され、アンテナ回路ＦＥＭを介してアンテナに送られる。この送信信号は第２の信号経路ＳＰ２に送信される。アンテナ回路ＦＥＭ内における信号経路ＳＰ１とＳＰ２との間の分離に限界があるため、漏れ信号、すなわち送信電力の一部が、トランシーバ回路の受信入力端ＩＮ１に到達する。この漏れ信号は、トランシーバＩＣ内の漏話効果により、送信回路の変調スペクトラムと干渉する。整合回路Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は、各信号経路において漏れ信号のコモンモード部分を抑制するようにはたらく。したがって、送信回路の変調スペクトラムの改善に寄与する。
【００３８】
チップＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３は、ＳＭＤコンポーネントを備えてもよい（ＳＭＤは表面実装デバイスＳｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅの略語である）。しかしながら、また、チップは、図５に示されるチップＣＨ３の場合と同様に、ボンディングワイヤによって支持基板ＴＳのコンタクトパッドに電気的に接続されてもよい。
【００３９】
図２は、図１に係る実施形態における受信経路ＲＸ１に対応する第１の信号経路ＳＰ１の部分を示す。この部分は整合回路Ｍ１を備える。整合回路Ｍ２、Ｍ３は、好適には、整合回路Ｍ１と全く同様に形成される。
【００４０】
第１の信号経路ＳＰ１は第１のシステムに割り当てられる。回路は、第１のシステムまたは別のシステムに割り当てることができる第２の信号経路ＳＰ２を備える。図１に係る実施形態において、第２の信号経路ＳＰ２は、第１のシステムの送信経路ＴＸ１と同一である。しかしながら、コモンモード信号部分を、第２のシステムの伝送周波数で、第１の信号経路ＳＰ１内で抑制しうるならば、第２の信号経路ＳＰ２を送信経路ＴＸ２に対応させてもよい。
【００４１】
第１の信号経路ＳＰ１は、シャントアームにより互いに接続される２つの部分経路を備える。シャントアームに配置される２つの直列接続のインダクタＬ１、Ｌ２は、好適には同一のインダクタンス値Ｌ１＝Ｌ／２、Ｌ２＝Ｌ／２を有する。インダクタＬ１、Ｌ２のインピーダンス値は、ＺＬ＝ωＬ／２である。好適には、値Ｌは、ＺＬ／ＺＯ＞３であるように選択される。ＺＯは、各信号経路内の特性インピーダンスである。インダクタンスを高くすることにより、差動部分経路において、伝送関数と、ほんのわずかな干渉しか生じないようにすることができる。
【００４２】
接地キャパシタＣは、インダクタＬ１とＬ２との間に配置される電気接続部に接続される。キャパシタとインダクタの値は、キャパシタＣおよびインダクタＬ１、Ｌ２のうちの１つを備える直列共振回路の共振周波数ｆｒ＝１／２π（Ｌ１，２Ｃ）１／２が第１の信号経路ＳＰ１の阻止領域内にあるように選択される。この阻止領域は、好適には、第２の信号経路ＳＰ２の伝送帯域を構成する。周波数ｆｒは、経路ＳＰ１の通過帯域の下限周波数より下位、上限周波数より上位にある。
【００４３】
図２に示される整合回路Ｍ１の等価回路図は、図３の共振周波数で、そして図４の共振周波数の外側で描かれている。共振外では、インダクタＬ１、Ｌ２の直列回路は、Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２である１個のインダクタとしてはたらく。インダクタＬ１およびキャパシタＣは、接地するための第１のアクセプタ回路を形成し、他方、インダクタＬ２およびキャパシタＣは、接地するための第２のアクセプタ回路を形成する。共振周波数で、各アクセプタ回路は接地するためのＨＦ短絡回路を生成する。２つのアクセプタ回路の共振周波数は、第２の信号経路ＳＰ２の伝送帯域内にある。
【００４４】
アクセプタ回路の共振周波数で、第１の信号経路ＳＰ１の伝送関数に一個の極が生成される。ＣおよびＬの値は、送信周波数で、この極が抑制される結果となるように選択される。
【００４５】
ある実施形態において、インダクタＬ１、Ｌ２は、複数のキャパシタに置き替えられてよいし、接地キャパシタＣは接地インダクタに置き替えられてよい。この場合、所定の周波数で接地するためのＨＦ短絡回路を生成する２つのアクセプタ回路も形成される。
【００４６】
図１に示される全体回路は、小型コンポーネントすなわち１つの構造ユニットの形に形成されるコンポーネントに組み込んでもよい。部分的な回路ＦＥＭ、ＴＲ、ＰＡ、および特に整合回路Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の少なくともいくつかは、支持基板ＴＳに組み込んでもよい。これら部分的な回路、特にＦＥＭ、ＴＲおよびＰＡの少なくともいくつかは、ＳＭＤコンポーネントの形で択一的に形成され、支持基板ＴＳ上に取り付けてよい。ある好適な実施形態において、部分的な回路は全て支持基板ＴＳに組み込まれる。別の好適な実施形態において、部分的な回路は全て支持基板ＴＳ上に取り付けられる。
【００４７】
また、開示された回路に加えて、図５に示される表面実装部品は、他の機能ブロック、例えば、スイッチ、フィルタ、周波数分離フィルタ、増幅器または図に示されない送受信装置の他のコンポーネントを備えることができる。
【符号の説明】
【００４８】
ＡＮＴ                      アンテナ
ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３      チップ
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３            フィルタ
ＦＥＭ                      アンテナ回路
ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３      受信入力端
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３            整合回路
ＯＵＴ１、ＯＵＴ２          送信出力端
ＰＡ                        電力増幅器
ＳＰ１                      第１の信号経路
ＳＰ２                      第２の信号経路
ＳＷ                        スイッチ
ＴＲ                        トランシーバ回路
ＴＳ                        支持基板
【図１】
2010505303.tif 000003
【図２】
2010505303.tif 000004
【図３】
2010505303.tif 000005
【図４】
2010505303.tif 000006
【図５】
2010505303.tif 000007
【国際調査報告】
2010505303.tif 000008
2010505303.tif 000009
2010505303.tif 000010
2010505303.tif 000011