(57)【要約】  【課題】電力増幅器と高周波スイッチ回路とを誘電体多層基板に実装してなる高周波モジュールにおいて、電力増幅器のバイアス供給線路の調整によってモジュール全体の高調波を所望のレベル以下に低減する。  【解決手段】誘電体多層基板２２の表面に、電力増幅器２４にバイアス電圧を与えるバイアス供給線路を構成する分布定数線路２６が形成され、当該分布定数線路２６は、前記誘電体多層基板表面に形成された状態で、その線路長を調整可能な形状２６ａ〜２６ｇを有している。  【効果】誘電体多層基板２２上に電力増幅器２４などの素子を形成した後に、分布定数線路２６の線路長を変えて、電力増幅器２４の負荷インピーダンスを最適に調整することにより、電力増幅器の入出力間の直線性、ダイナミックレンジを向上させ、高調波を所望の値以下に低減させる。【選択図】        図３
2005130201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の送信通過帯域の送信信号を増幅する高周波増幅回路と、アンテナ端子に直接又は分波回路を通して接続され、送信系と受信系とを切り替える高周波スイッチ回路とを誘電体多層基板に実装してなる高周波モジュールにおいて、
前記誘電体多層基板表面に、前記高周波増幅回路に含まれる電力増幅器にバイアス電圧を与えるバイアス供給線路を構成する分布定数線路が形成され、当該分布定数線路は、前記誘電体多層基板表面に形成された状態で、その線路長を調整可能な形状を有していることを特徴とする高周波モジュール。
【請求項２】
前記電力増幅器は、複数段の電力増幅素子を接続したものであり、前記バイアス供給線路を構成する分布定数線路は、電力増幅素子の段数に対応して複数本設けられ、それぞれの線路長が調整可能な形状を有している請求項１記載の高周波モジュール。
【請求項３】
前記分布定数線路は、Ｕ字型に折返された分布定数線路であり、向かい合う分布定数線路間には、回路を短絡するための短絡導体が切断可能に形成されている請求項１又は請求項２記載の高周波モジュール。
【請求項４】
前記分布定数線路は、渦巻き型に湾曲された分布定数線路であり、回路を短絡するための短絡導体が放射状に形成されている請求項１又は請求項２記載の高周波モジュール。
【請求項５】
前記分布定数線路は、線路長が５〜1５ｍｍの範囲で調節可能に設定されている請求項１〜請求項４のいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項６】
前記分布定数線路は、線路幅が２００μｍから４００μｍの範囲にある請求項１〜請求項５のいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項７】
前記誘電体多層基板は、比誘電率ε＝９〜２５のセラミック誘電体層を積層したものである請求項１〜請求項６のいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項８】
前記電力増幅器が高周波半導体集積回路で形成され、かつ前記誘電体多層基板表面に実装されている請求項１〜請求項７のいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項９】
前記送信用電力増幅器と高周波スイッチ回路との間いずれかの位置に挿入された整合回路をさらに備え、
当該整合回路は、誘電体多層基板表面又は誘電体多層基板内部に実装されている請求項１〜請求項８のいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項１０】
複数の周波数帯を分波する分波回路をさらに備えることにより、マルチバンド方式の通信に対応可能である請求項１〜請求項９のいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項１１】
前記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の高周波モジュールを搭載する無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波電力増幅回路、高周波スイッチ回路、高周波分波回路などを一体構成した高周波モジュール、及びそれを搭載した携帯電話機などの無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機の普及が進みつつあり、携帯電話機の機能、サービスの向上が図られている。このような携帯電話機では各送受信系の構成に必要な高周波回路を基板に搭載する必要がある。
高周波回路の一般的構成では、アンテナから入力された受信信号とアンテナに給電する送信信号とを切り替える高周波スイッチ回路が設けられている。
【０００３】
アンテナから入ってきた無線信号は、高周波スイッチ回路に入力され、ここで受信信号が選択的に通過される。受信信号は、低雑音増幅器で増幅され、信号処理回路に供給される。
一方、送信信号は、所定の送信通過帯域内の送信信号を通過させる高周波フィルタを通ってノイズを落とされ、高周波電力増幅回路に伝送される。高周波電力増幅回路は、この送信信号を電力増幅して前記高周波スイッチ回路に供給する。
【０００４】
近年、１台の携帯電話機内に、２つ以上の送受信系を搭載するマルチバンド方式を採用した携帯電話機が提案されている。マルチバンド方式の携帯電話機は、地域性や使用目的等に合った送受信系を選択して送受信することができる利便性の高い機器として期待されているものである。
デュアルバンド方式、シングルバンド方式のいずれであっても、携帯電話機では、送受信系の構成に必要な回路を小さなケース内に搭載する必要がある。それぞれ個別の専用部品を用いて回路を構成すれば、機器の大型化、高コスト化を招来することとなる。そこで、共通可能な回路部分は、可及的に共通化するようにして機器の小型化、低コスト化を有利に展開することが要請されている。
【０００５】
このような要請に対して、例えば、特許文献１には小型化を図るマルチバンド用高周波モジュールが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２２５０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
携帯電話機などに搭載される高周波モジュールでは、１８００ＭＨｚ帯での高調波レベルが−３０ｄＢｍ以下であることが規格によって定められている。
そこで、送信系における高調波を低減する技術として、電力増幅器と整合回路の間に、インダクタ素子と容量素子とを並列に接続した共振回路を設け、該共振回路の共振点を高調波の周波数と一致させることで、高調波成分を
減衰させるようにした技術がある。
【０００７】
また、高調波成分を減衰させるローパスフィルタ回路を、整合回路と送信切替え回路との間に設ける技術もある。
しかし、小さな高周波モジュールの中に、共振回路やフィルタ回路といった新たな部品を付加すると、必然的に高周波モジュールが大きくなり、小型化の要請に反する。
したがって、小型化の要請を満たしつつ、高調波レベルを規格内に収めることが高周波モジュール設計上の課題となっている。
【０００８】
本発明の目的は、所定の送信通過帯域の送信信号を増幅する高周波増幅回路と、アンテナ端子に直接又は分波回路を通して接続され、送信系と受信系とを切り替える高周波スイッチ回路とを誘電体多層基板に実装してなる高周波モジュールにおいて、高周波モジュールが大きくなることを避け、かつ、高調波モジュール全体で２倍波、３倍波などの高調波を所望レベル以下に低減することが可能な高周波モジュール及び無線通信装置を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらなる目的は、通過帯域の異なる複数の送受信系を各送受信系に分ける分波回路から電力増幅器までを構成する回路要素を一体化して小型化できるとともに、良好な高調波減衰特性を有する高周波モジュール及び無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、電力増幅器と高周波スイッチ回路とを誘電体多層基板に実装してなる高周波モジュールの検討において、電力増幅器のバイアス供給線路の調整によってモジュール全体の２倍波、３倍波などの高調波を所望のレベル以下に低減できる設計手法を見出した。
本発明は、モジュール全体で２倍波、３倍波などの高調波を所望のレベルに維持しかつ小型化の問題点を解消するためになされたものであり、誘電体多層基板表面に、電力増幅器にバイアス電圧を与えるバイアス供給線路を構成する分布定数線路が形成され、当該分布定数線路は、前記誘電体多層基板表面に形成された状態で、その線路長を調整可能な形状を有しているものである。
【００１１】
上記構成によれば、誘電体多層基板上に電力増幅器などの素子を形成した後に、分布定数線路の線路長を変えることにより、電力増幅器の負荷インピーダンスを調整することができる。負荷インピーダンスを最適に調整することにより、電力増幅器の入出力間の直線性、ダイナミックレンジを向上させることができる。したがって、電力増幅器と高周波スイッチ回路との間に付加回路を特に設けなくとも、基本波の２倍、３倍といった高調波を所望の値以下に低減させることができる。
【００１２】
前記電力増幅器は、複数段の電力増幅素子を接続したものであり、前記バイアス供給線路を構成する分布定数線路は、電力増幅素子の段数に対応して複数本設けられ、それぞれの線路長が調整可能な形状を有していることが望ましい。この構造により、各段の電力増幅素子に対して、バイアス供給線路の線路長を最適に調整できるので、さらに有効な高調波減衰効果が得られる。
【００１３】
前記線路長が調整可能な分布定数線路の形状としては、Ｕ字型に折返した向かい合う分布定数線路間に、回路を短絡するための短絡導体を切断可能に形成することが望ましい。この形状であれば、誘電体多層基板上に電力増幅器などの素子を形成した後に、高調波特性を実測しながら、分布定数線路の線路長を最適に調整することができる。
分布定数線路の形状としては、渦巻き形を採用しても良い。
【００１４】
前記分布定数線路の線路長調整幅は、例えば５〜1５ｍｍの範囲である。
前記分布定数線路の線路幅は２００μｍから４００μｍの範囲にあるものであることが望ましい。
前記誘電体多層基板は、比誘電率ε＝９〜２５のセラミック誘電体層を積層したものであることが望ましい。また、前記電力増幅器が高周波半導体集積回路で形成され、かつ前記誘電体多層基板表面に実装されているものであることが望ましい。
【００１５】
前記電力増幅回路と高周波スイッチ回路との間のいずれかの位置には、整合回路を挿入し、当該整合回路を、誘電体多層基板表面又は誘電体多層基板内部に実装するという高周波モジュールの構造を採用することができる。
そして、複数の周波数帯を分波する分波回路をさらに備えることにより、マルチバンド方式の通信に対応可能な高周波モジュールとすることができる。
【００１６】
また、本発明の無線通信装置は、以上に説明した高周波モジュールを搭載しているものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る高周波モジュールのブロック図である。本発明の高周波モジュールＲＦＭ１０は、１つの共通のアンテナ端子ＡＮＴと、そのアンテナ端子ＡＮＴに接続されるＧＳＭ８５０方式（基本周波数８５０ＭＨｚ帯）、ＧＳＭ９００方式（基本周波数９００ＭＨｚ帯）、ＤＣＳ方式（基本周波数１８００ＭＨｚ帯）、ＰＣＳ方式（基本周波数１９００ＭＨｚ帯）の４つの送受信系から構成される。
【００１８】
各送受信系、ＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００の信号とＤＣＳ／ＰＣＳの信号とは、分波回路ＤＩＰ１０によって回路的に分離される。すなわち、アンテナＡＮＴから受信されたＤＣＳ／ＰＣＳ方式の受信信号は分波回路ＤＩＰ１０を経てＤＣＳ／ＰＣＳ側の送受信系へ導かれ、ＧＳＭ方式の受信信号は分波回路ＤＩＰ１０を経てＧＳＭ側の送受信系に導かれる。
【００１９】
分波回路ＤＩＰ１０には、各送受信系を送信系ＴＸと受信系ＲＸとにそれぞれ切りかえる高周波スイッチ回路ＳＷ１１０、ＳＷ１２０が接続されている。さらに高周波スイッチ回路ＳＷ１１０、ＳＷ１２０の状態を制御するデコーダＤＥＣ１０が設けられている。高周波スイッチ回路ＳＷ１１０、ＳＷ１２０は、前記送受信系ＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００、ＤＣＳ／ＰＣＳの各送信系、受信系のうちのどの系に対してアンテナ端子ＡＮＴを接続するかを切りかえる機能を有する。
【００２０】
高周波スイッチ回路ＳＷ１１０の送信系ＴＸ側には、電力増幅回路ＡＭＰ１１０と、電力増幅回路ＡＭＰ１１０の出力のインピーダンス調整等を行う整合回路ＭＡＴ１０と、電力増幅回路ＡＭＰ１１０の出力をモニタするための方向性結合器ＣＯＰ１０とが接続されている。
方向性結合器ＣＯ１０から取り出されたモニタ信号は、自動電力制御器ＡＰＣ２１０に入力され、ここで電力制御信号が生成され、制御回路ＣＯＮ１０を通して、電力増幅回路ＡＭＰ１１０に供給される。
【００２１】
一方、高周波スイッチ回路ＳＷ１２０の送信系ＴＸ側には、電力増幅回路ＡＭＰ１２０と、電力増幅回路ＡＭＰ１２０の出力のインピーダンス調整等を行う整合回路ＭＡＴ２０と、電力増幅回路ＡＭＰ１２０の出力をモニタするための方向性結合器ＣＯＰ２０とが接続されている。
方向性結合器ＣＯ２０から取り出されたモニタ信号は、自動電力制御器ＡＰＣ２１０に入力され、ここで電力制御信号が生成され、制御回路ＣＯＮ１０を通して、電力増幅回路ＡＭＰ１２０に供給される。
【００２２】
電力増幅回路ＡＭＰ１１０、ＡＭＰ１２０は、入力信号を増幅する機能を持ち、小型化、高効率化を図るためにＧａＡｓＨＢＴ（ガリウム砒素ヘテロジャンクションバイポーラトランジスタ）構造を有した半導体素子で形成されている。なお、本実施例ではＧａＡｓＨＢＴ半導体素子を用いているが、Ｐ−ＨＥＭＴ構造のＧａＡｓ半導体素子やシリコントランジスタで形成された半導体素子を用いてもよい。また、ＩｎＧａＰ（インジウムガリウムリン）等を半導体材料として用いてもよい。
【００２３】
整合回路ＭＡＴ１０、ＭＡＴ２０は、それぞれ電力増幅回路ＡＭＰ１１０、ＡＭＰ１２０の出力インピーダンスを変換して電力増幅回路ＡＭＰ１１０、ＡＭＰ１２０の増幅性能を最大限まで引き出す機能、電力増幅器ＡＭＰ１１０、ＡＭＰ１２０で発生する高調波成分を減衰させる機能を持っている。
ここで、高周波モジュールＲＦＭ１０の小型化のためには、破線で示したように、電力増幅回路ＡＭＰ１１０、ＡＭＰ１２０が１チップに集積されている。この高周波半導体集積回路をＡＭＰ１００で示す。また、制御回路ＣＯＮ１０、自動電力制御器ＡＰＣ１０、方向性結合器ＣＯＰ１０、ＣＯＰ２０のいずれかまたはすべてが高周波半導体集積回路ＡＭＰ１００に含まれて１チップに集積されていても良い。また、自動電力増幅器ＡＰＣ２１０は、高周波モジュールＲＦＭ１０の外部に別の電子部品として構成されていても良い。
【００２４】
また、方向性結合器ＣＯＰ１０、ＣＯＰ２０を備えず、その代わりに電力増幅器の整合回路を構成する分布定数線路の一部からモニタ信号を取り出す方法を採用しても良い。
スイッチＳＷ１１０、ＳＷ１２０及びデコーダＤＥＣ１０は、小型化、低ロス化を図るためにＧａＡｓのＪ−ＦＥＴ構造を有した高周波半導体集積回路で形成されている。スイッチＳＷ１１０、ＳＷ１２０が高周波半導体集積回路で形成され、該集積回路が前記多層基板の上面に搭載されることで、従来のようにダイオード、インダクタ素子、キャパシタ素子のそれぞれを複数個、多層基板上面に搭載するかまたは多層基板に内蔵する場合に比べて小型化できるとともに、多層基板の部分で集積回路が搭載された面の下側の部分にスイッチ以外の回路素子を内蔵することができ、モジュール全体としてもさらに小型化が可能となる。
【００２５】
なお、デコーダＤＥＣ１０は、高周波モジュールＲＦＭ１０の外部に別の電子部品として構成されていても良い。
なお、前記スイッチＳＷ１１０、ＳＷ１２０として機械的スイッチを採用してもよい。機械的スイッチであっても、多層基板の上面に実装可能であれば前記高周波半導体集積回路と同等であるため、本発明の小型高周波モジュールＲＦＭ１０の利点は損なわれない。特に、送信系とアンテナ端子ＡＮＴ間または送信系と受信系間に大きなアイソレーションが要求される場合は、機械的スイッチを採用する方が望ましい。
【００２６】
図２は、図１に示す高周波モジュールＲＦＭ１０の詳細回路図である。
まずＤＣＳ／ＰＣＳ側の回路構成について説明する。高周波スイッチ回路ＳＷ１２０の送信系ＴＸ側は、方向性結合器ＣＯＰ２０、整合回路ＭＡＴ２０を介して、電力増幅回路ＡＭＰ１２０に接続されている。電力増幅回路ＡＭＰ１２０は、３段アンプで構成されている。
【００２７】
方向性結合器ＣＯＰ２０は、分布定数線路ＳＬＰＤ０およびコンデンサＣＰＤ０からなるローパスフィルタを構成している。このローパスフィルタにより、電力増幅回路ＡＭＰ１２０から発生する不要信号を低減することができる。なお、方向性結合器ＣＯＰ２０は、ローパスフィルタの機能を必ずしも持たせる必要はなく、コンデンサＣＰＤ０を設けず、ＤＣＳ／ＰＣＳ帯域の周波数を通過させるための分布定数線路ＳＬＰＤ０だけで構成しても良い。
【００２８】
そして、分布定数線路ＳＬＰＤ０に結合線路ＳＬＰＤ１を近接させて、容量結合、及び磁気結合を形成している。結合線路ＳＬＰＤ１の高周波スイッチ回路ＳＷ１０側の端には、終端抵抗ＲＰＤ０が接続されている。この結合により、送信回路ＴＸ側の電力増幅回路ＡＭＰ１２０からの出力の一部を取り出してモニタレベルとして自動電力制御器ＡＰＣ２１０に帰還させている。
【００２９】
整合回路ＭＡＴ２０は、分布定数線路ＳＬＰＧ２、ＳＬＰＧ３、ＳＬＰＧ４、チップ型のコンデンサＣＰＤ１、ＣＰＧ２、ＣＰＧ３、ＣＰＧ４を備えている。
これらの素子のうち、コンデンサＣＰＤ１は直流成分カット用結合コンデンサである。この結合コンデンサＣＰＤ１により、電力増幅回路ＡＭＰ１２０と、分波回路ＤＩＰ１０、高周波スイッチ回路ＳＷ１２０及び方向性結合器ＣＯＰ２０とを分離することができる。
【００３０】
分布定数線路ＳＬＰＧ２、コンデンサＣＰＧ２、ＣＰＧ３によりローパスフィルタを構成している。このローパスフィルタは、電力増幅回路ＡＭＰ１２０の出力インピーダンス（０．５〜２Ω程度）と方向性結合器ＣＯＰ２０の入力インピーダンス（３０〜５０Ω程度）とのインピーダンス整合を行うとともに、前記電力増幅回路ＡＭＰ１２０から発生する不要信号を低減するという機能を有する。
【００３１】
また、分布定数線路ＳＬＰＧ３はショートスタブを構成し、高調波成分の抑制、および電力増幅回路ＡＭＰ１１０の増幅性能を最大限まで引き出す役割を担っている。
分布定数線路ＳＬＰＧ４は、電力増幅回路ＡＭＰ１２０の最終段アンプに対してバイアス電圧を供給する線路としての役割を有する。その線路長は、後述するように、調整可能になっている。
【００３２】
また、分布定数線路ＳＬＰＧ４は、終端コンデンサＣＰＧ４との組み合わせにより、電力増幅回路ＡＭＰ１１０の最終段アンプと前記ローパスフィルタ（ＳＬＰＧ２、ＣＰＧ２、ＣＰＧ３）との間のインピーダンス整合を行なう役割も担っている。
電力増幅回路ＡＭＰ１２０の中段アンプ、初段アンプにも、それぞれバイアス電圧を供給する線路である分布定数線路ＳＬＰＧ５、ＳＬＰＧ６が接続されている。
【００３３】
分布定数線路ＳＬＰＧ５，ＳＬＰＧ６は、終端コンデンサＣＰＧ５との組み合わせにより、電力増幅回路ＡＭＰ１２０の中段アンプと最終段アンプ、および初段アンプと中段アンプとの間のインピーダンス整合を行なう役割も担っている。
ＧＳＭ８５０／ＧＳＭ９００側の回路構成も、前述したＤＣＳ／ＰＣＳ側の回路構成と同様である。ただしＧＳＭ方式の周波数が、ＤＣＳ／ＰＣＳ方式の周波数よりも低いので、素子定数は異なるように設計されている。
【００３４】
次に本発明の送信用高周波モジュールＲＦＭ１０の物理的構造を、図３を参照しながら説明する。
図３は、本発明に係る高周波モジュールＲＦＭ１０の一部切欠斜視図である。高周波モジュールＲＦＭ１０はセラミックなどからなる同一寸法形状の８層以上の誘電体層１１〜１７が積層されて多層基板２２が構成されている。この多層基板２２の上面及び側面は金属からなるシールドカバー１０で被覆される。シールドカバー１０は、側面の所定位置に設けられた接地用の端面スルーホール電極の少なくとも１つ以上と半田などの導体で固定される。さらに多層基板２２の側面には信号用端子電極２１が形成されている。
【００３５】
図３では、誘電体層１１〜１７の内部素子を構成する、分布定数線路、結合線路、分布型コンデンサ、抵抗などの導体パターンや、多層基板２２の上面に配置された導体パターン、チップ部品が模式的に示されている。
そして、各誘電体層には複数の層にわたって、回路を縦に接続するため必要なビアホール導体が縦方向に形成されている。
【００３６】
それぞれの誘電体層は、例えば、ガラスエポキシ樹脂などの有機系誘電体基板に対して、銅箔などの導体によって導体パターンを形成し、積層して熱硬化させたもの、又は、セラミック材料などの無機系誘電体層に種々の導体パターンを形成し、これらを積層後同時に焼成したものが用いられる。
特に、セラミック材料を用いれば、セラミック誘電体の比誘電率は通常９から２５と、樹脂基板に比べて高いので、誘電体層を薄くでき、誘電体層に内装された回路の素子のサイズを小さくでき、素子間距離も狭くすることができる。
【００３７】
とりわけ、ガラスセラミックスなどの低温で焼成が可能なセラミック材料を用いると、導体パターンを低抵抗の銅、銀などによって形成することができるので望ましい。また、ビアホール導体は、誘電体層に形成した貫通孔にメッキ処理するか、導体ペーストを充填するかして形成される。
最上層の誘電体層１１上には、分波回路ＤＩＰ１０、方向性結合器ＣＯＰ１０、ＣＯＰ２０、整合回路ＭＡＴ１０、ＭＡＴ２０などを構成する、コンデンサ、インダクタ、ダイオード等のチップ部品（集中定数素子）２３が配置されている。
【００３８】
そして電力増幅回路ＡＭＰ１１０，１２０は、最上層の誘電体層１１上に、高周波モノリシック半導体集積回路２４として搭載されている。さらに電力増幅回路ＡＭＰ１１０，１２０に電源電圧を供給するための分布定数線路ＳＬＰＤ５．６，ＳＬＰＧ５，６が、誘電体層間に形成され、チップコンデンサＣＰＤ５，ＣＰＧ５が、誘電体基板表面に搭載されている。前記分布定数線路の線路幅は、２００μｍから４００μｍの範囲にあるものである。
【００３９】
高周波スイッチ回路ＳＷ１１０，１２０は、最上層の誘電体層１１上に、高周波モノリシック半導体集積回路２５として搭載されている。
分波回路ＤＩＰ１０の一部を構成するローパスフィルタは誘電体層間に内蔵され、方向性結合器ＣＯＰ１０、２０を構成する分布定数線路ＳＬＰＤ０，ＳＬＰＤ１，ＳＬＰＧ０，ＳＬＰＧ１、整合回路ＭＡＴ１０、２０を構成する分布定数線路ＳＬＰＤ２、ＳＬＰＧ２などが、誘電体層間に導体パターンとして内蔵されている。
【００４０】
そして、さらに電力増幅回路ＡＭＰ１１０，ＡＭＰ１２０のバイアス供給線路を構成する分布定数線路ＳＬＰＧ４，ＳＬＰＧ５，ＳＬＰＧ６、ＳＬＰＤ４，ＳＬＰＤ５，ＳＬＰＤ６が最上層の誘電体層１１の表面に形成されている。これらの導体パターンのひとつを、図３に番号２６で示す。
このような高周波モジュールＲＦＭ１０では、分波回路ＤＩＰ１０から電力増幅回路ＡＭＰ１１０，ＡＭＰ１２０までを構成する回路要素を一体化して小型化できるとともに、各部品を同時設計することができるため、モジュールとして最適な特性調整を行なうことができる。従って、各部品間に特性調整用の回路を設ける必要がなく、低ロス化が実現でき、かつその設計工程を短縮できるためコスト削減を図ることができる。
【００４１】
ここで、前記バイアス供給線路を構成する分布定数線路ＳＬＰＧ４，ＳＬＰＧ５，ＳＬＰＧ６の線路長を変えて、図２のGSM850/GSM900 TX端子から入力信号を印加し、ＡＮＴ端子から出力される高周波信号の２倍高調波、３倍高調波のレベルを測定した。
図４は、分布定数線路ＳＬＰＧ６の線路長と、２倍高調波のハーモニクス特性との関係を示すグラフである。
【００４２】
図５は、分布定数線路ＳＬＰＧ５の線路長と、３倍高調波のハーモニクス特性との関係を示すグラフである。
ここで「ハーモニクス特性」とは、伝送される基本波と同時に伝送される当該次数の高調波のパワー（単位ｄＢｍ）をいう。一般にＧＳＭでは−３０ｄＢｍがしきい値とされる。
【００４３】
図４、図５に示すように、２倍高調波、３倍高調波を極小にしようとすれば、線路長は、ある最適値をもつ。この関係からパワーアンプのバイアス供給線路を構成する分布定数線路の最適な長さを算出することができる。分布定数線路の最適な長さは、図４、図５に示すように、線路長が５〜1５ｍｍの範囲内にある。
実際の高周波モジュールＲＦＭ１０における設計では、個々の設計ごとに、分布定数線路の最適な長さには差異があると考えられる。つまり同じ高周波モジュールでも、搭載する通信装置の仕様に応じて詳細設計が異なるという前提がある。そこで本発明では、この差異を考慮して、ハーモニクス特性を測定しながら、分布定数線路の長さを調整することができるパターン設計とした。
【００４４】
図３では、最上層の誘電体層１１上に形成された分布定数線路２６を示しているが、この分布定数線路２６は、Ｕ字型のストリップラインをところどころ湾曲させて形成し、ストリップライン間には、回路を短絡する複数の短絡導体２６ａ〜２６ｇを形成したものである。
高周波モジュールＲＦＭ１０の回路作成後、この短絡導体２６ａ〜２６ｇのいずれかをカットすることにより、分布定数線路２６の長さを調整することができる。カットの方法は、微小な刃付き工具を用いて短絡導体２６ａ〜２６ｇ機械的に切断してもよく、レーザ光線で熱を与えて蒸発させてもよい。
【００４５】
ハーモニクス特性を測定しながら、前記カットを行えば、当該高周波モジュールＲＦＭ１０に最適な分布定数線路２６の長さを決定することができる。
したがって、当該設計に係る高周波モジュールＲＦＭ１０の量産段階では、前記短絡導体２６ａ〜２６ｇのうち所定の長さに対応するものをカットする工程を入れておけば、最良のハーモニクス特性を持った高周波モジュールＲＦＭ１０を得ることができる。
【００４６】
なお、量産段階で前記短絡導体２６ａ〜２６ｇのうち所定の長さに対応するものをカットする工程を入れる理由は、次の通りである。分布定数線路２６の長さが決まれば、その長さを持った、短絡導体２６ａ〜２６ｇのない分布定数線路２６を形成することも考えられるが、短絡導体２６ａ〜２６ｇがなくなった分、分布定数線路２６の高周波特性が変わってしまう。したがって、量産段階であっても、短絡導体２６ａ〜２６ｇは残しておき、所定の長さに対応するものをカットする工程が必要となるのである。
【００４７】
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、分布定数線路の平面形状として、図６に示すようなコンパクトな渦巻き型を採用しても良い。渦巻きの中心から、短絡導体２７ａ〜２７ｃを放射状に出して、いずれかの短絡導体２７ａ〜２７ｃをカットすることにより、分布定数線路２７の線路長を変えることができる。
【００４８】
このような高周波モジュールは、マルチバンド用移動無線端末などの無線通信装置に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る高周波モジュールＲＦＭ１０のブロック図である。
【図２】図１に示す高周波モジュールＲＦＭ１０の要部回路図である。
【図３】高周波モジュールＲＦＭ１０の一部切欠斜視図である。
【図４】分布定数線路ＳＬＰＧ６の線路長と、２倍高調波のハーモニクス特性との関係を示すグラフである。
【図５】分布定数線路ＳＬＰＧ５の線路長と、３倍高調波のハーモニクス特性との関係を示すグラフである。
【図６】分布定数線路の他の平面形状図である。
【符号の説明】
【００５０】
ＡＭＰ１１０、ＡＭＰ１２０  電力増幅回路
ＡＮＴ  アンテナ
ＣＯＰ１０、ＣＯＰ２０  方向性結合器
ＤＩＰ１０  分波回路
ＭＡＴ１０、ＭＡＴ２０  整合回路
ＳＷ１１０、ＳＷ１２０  高周波スイッチ回路
１０  シールドカバー
１１〜１７  誘電体層
２２  多層基板
２３  チップ部品
２４，２５  集積回路
２６，２７  分布定数線路
２６ａ〜２６ｇ，２７ａ〜２７ｃ  短絡導体
【図１】
2005130201.tif 000003
【図２】
2005130201.tif 000004
【図３】
2005130201.tif 000005
【図４】
2005130201.tif 000006
【図５】
2005130201.tif 000007
【図６】
2005130201.tif 000008