(57)【要約】【課題】  方向性カプラに、信号カップリングのためのストリップライン及び位相補償のためのインターデジタルキャパシターを適用した方向性カプラ及びこれを有するデュアルバンド送信機を提供すること。【解決手段】  本発明の方向性カプラは、第1伝送素子(141)；上記第1伝送素子(141)からの信号中一部をカップリングする第1方向性カップリング素子(143); 上記第1伝送素子(141)と上記第１方向性カップリング素子(143)との間に連結された第1インターデジタルキャパシター(145); 第2伝送素子(142); 上記第2伝送素子(142)からの信号中一部をカップリングする第2方向性カップリング素子(144); 上記第2伝送素子(142)と上記第2方向性カップリング素子(144)との間に連結された第2インターデジタルキャパシター(146)を含む。また、上記方向性カプラを有するデュアルバンド用送信機を提供する。【選択図】  図5
2005312000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1バンド信号を伝送するための第1伝送素子；
第1端及び第2端を含んで上記第1伝送素子と所定間隔ほど離隔するよう形成され、上記第1伝送素子からの第1バンド信号中一部をカップリングして、上記第1端にカップリングされた信号を生成し、上記第2端は接地に連結された第1方向性カップリング素子；
上記第1伝送素子に一端が連結され、上記第1方向性カップリング素子に他端が連結された第1インターデジタルキャパシター; 
第2バンド信号を伝送するための第2伝送素子; 
第1端及び第2端を含んで上記第2伝送素子と所定間隔ほど離隔するよう形成され、上記第2伝送素子からの第2バンド信号中一部をカップリングして、上記第1端にカップリングされた信号を生成し、上記第2端は接地に連結された第2方向性カップリング素子;及び、
上記第2伝送素子に一端が連結され、上記第2方向性カップリング素子に他端が連結された第2インターデジタルキャパシター；
を含む方向性カプラ。
【請求項２】
上記方向性カプラは、
上記第1方向性カップリング素子の第1端に連結され、上記第1方向性カップリング素子からのカップリングされた信号を高域通過させる第1フィルター;及び、
上記第2方向性カップリング素子の第1端に連結され、上記第2方向性素子からのカップリングされた信号を低域通過させる第2フィルター；
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方向性カプラ。
【請求項３】
上記第1方向性カップリング素子は、その第2端が抵抗を通して接地に連結されて成ることを特徴とする請求項２に記載の方向性カプラ。
【請求項４】
上記第2方向性カップリング素子は、その第2端が抵抗を通して接地に連結されて成ることを特徴とする請求項２に記載の方向性カプラ。
【請求項５】
デュアルバンド移動通信端末機に適用されるデュアルバンド送信機において、
バイアス電圧に応じて決定される増幅率で、高域の第1バンド信号の電力を増幅する第1電力増幅部;
バイアス電圧に応じて決定される増幅率で、低域の第2バンド信号の電力を増幅する第2電力増幅部;
上記第1電力増幅部からの信号中一部及び上記第2電力増幅部からの信号中一部を夫々カップリングする方向性カプラとして、
上記方向性カプラは、
第1バンド信号を伝送するための第1伝送素子と、第1端及び第2端を含み上記第1伝送素子と所定間隔ほど離隔するよう形成され、上記第1伝送素子からの第1バンド信号中一部をカップリングして、上記第1端にカップリングされた信号を生成し、上記第2端は接地に連結された第1方向性カップリング素子と、上記第1伝送素子に一端が連結され、上記第1方向性カップリング素子に他端が連結された第1インターデジタルキャパシターと、
第2バンド信号を伝送するための第2伝送素子と、第1端及び第2端を含んで上記第2伝送素子と所定間隔ほど離隔するよう形成され、上記第2伝送素子からの第2バンド信号中一部をカップリングして、上記第1端にカップリングされた信号を生成し、上記第2端は接地に連結された第2方向性カップリング素子と、上記第2伝送素子に一端が連結され、上記第2方向性カップリング素子に他端が連結された第2インターデジタルキャパシターと、上記第1方向性カップリング素子の第1端に連結され、上記第1方向性カップリング素子からのカップリングされた信号を高域通過させる第1フィルターと、上記第2方向性カップリング素子の第1端に連結され、上記第2方向性素子からのカップリングされた信号を低域通過させる第2フィルターとを含み；及び、
上記方向性カプラからの信号の大きさと予め設定された基準値とを比較しその差により上記第1電力増幅部または第2電力増幅部のバイアス電圧を調節して各増幅率を制御する電力増幅制御部
を含むことを特徴とする方向性カプラを有するデュアルバンド送信機。
【請求項６】
上記第1方向性カップリング素子は、その第2端が抵抗を通して接地に連結されて成ることを特徴とする請求項５に記載の方向性カプラを有するデュアルバンド送信機。
【請求項７】
上記第2方向性カップリング素子は、その第2端が抵抗を通して接地に連結されて成ることを特徴とする請求項６に記載の方向性カプラを有するデュアルバンド送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯電話などのデュアルバンド用移動通信端末機に適用される方向性カプラに関するもので、とりわけ方向性カプラに、信号カップリングのためのストリップライン及び位相補償のためのインターデジタル(inter-digital)キャパシターを適用して具現することにより、方向性を改善でき、工程誤差を最小化でき、また小型化可能でワンチップ化に有利な方向性カプラ及びこれを有するデュアルバンド送信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、携帯電話などの移動通信端末機における送信端にはアンテナを通して送出した送信信号の電力を増幅するための電力増幅器が用いられるが、この電力増幅器は適切な電力で送信信号を増幅しなければならない。電力増幅器の出力電力を調節する方法には、電力増幅器の出力ポートにおいて方向性結合器を通して出力信号の一部を検出し該信号をショートキーダイオードを利用してDC電流に変換後、比較器を通して基準電圧と比較するクローズループ(closed loop)方式と、電力増幅器に印加される電圧や電流をセンシング(sensing)して電力を調節するオープンループ(open loop)方式がある。
【０００３】
上記クローズループ(closed loop)方式は従来使用されていた方式により精巧な電力制御が可能であるとの利点があるが、回路具現の複雑性と、カプラによる損失により増幅器の効率を劣らせる欠点がある。また、上記オープンループ(Open loop)方式は回路の具現が簡単で、現在よく用いられる方法であるが、電力の調節が精巧でないとの欠点がある。
【０００４】
最近にはクローズループ(closed loop)方式に使用される部品らがIC化され回路具現が簡単で、また制御チップ(control chip)の性能が良くなり、使用される方向性結合器のカップリング(coupling)値が大きく低下し、方向性結合器による損失が大幅に減少した。とりわけ、ランピングプロファイル(ramping profile)が重視されるGSM通信方式においては精巧な電力制御が可能なクローズループ(closed loop)方式が適用されている。
【０００５】
上記したクローズループ方式の電力制御機能を有する送信機について図1を参照しながら説明すれば次のとおりである。
【０００６】
図1は従来の送信機の構成図である。
【０００７】
図1に示したように、従来の送信機は送信信号(ST)の電力を増幅する電力増幅部(11)と、上記電力増幅部(11)の出力信号中一部をカップリングする方向性カプラ(12)と、上記方向性カプラ(12)によりカップリングされた信号の大きさに基づいて上記電力増幅部(11)の増幅率を制御する電力制御部(13)と、上記方向性カプラ(12)を通して上記電力増幅部(11)からの信号をアンテナ(ANT)へ通過させるフィルター(14)とを含む。
【０００８】
最近では2種のバンド、例えば略1800MHzを使用するDCS1800通信方式などのハイバンド(high band)と、略900MHzを使用するGSM通信方式などのローバンド(low band) などのデュアルバンドを送受信できるデュアルバンド用端末機が開発されている。
【０００９】
こうしたデュアルバンド用端末機においては、２種のバンド夫々の電力を制御すべく各バンド信号をカップリングできるカプラが要求され、こうしたデュアルバンド用端末機に適用するためのカプラは良好な方向性及びデュアルバンド間アイソレーション特性を備えなければならない。
【００１０】
こうしたデュアルバンド用端末機に適用される方向性カプラの一種について図2を参照しながら説明する。
【００１１】
図2は従来の方向性カプラの配置図である。
【００１２】
図2に示した従来の方向性カプラ(20)は第1入力及び出力ポート(1、2)間の信号並びに第2入力及び出力ポート(4、5)間の信号中一部を夫々カップリングしてカップリングポート(3)を通して出力するが、上記方向性カプラ(20)は第１バンド信号ライン(SL1)と第２バンド信号ライン(SL2)を含み、上記両バンド信号ライン(SL1、SL2)に隣接したカップリングライン(SL3)を含むが、このカップリングライン(SL3)は両バンドに共通に用いられ、また上記カップリングライン(SL3)の接地側ポートは50オームの抵抗(RT)で接地される。このカプラのカップリングファクター(coupling factor)はカップリングラインと信号ライン同士の間隔により決定されるが、通常上記カップリングラインはλ/4の長さが利用される。
【００１３】
このような方向性カプラに対する詳細な説明は欧州特許第0,859,464 A3号に開示されている。
【００１４】
こうしたデュアルバンド送信機の方向性カプラ(41)は一つのカップリングされたラインを使用することにより、両バンドにおいてカップリングされた信号は一つのポートに出力される。これにより、カプラ自体のサイズが縮小し、検出用ダイオード及び比較器などを含む電力制御部も簡素になるので、サイズの面においてバンド別の独立的なカップリング構造より簡潔且つ簡単になる。
【００１５】
しかし、こうした従来の方向性カプラにおいて、デュアルバンド送信機に適用されるカプラのチップサイズを縮減させるべくカップリングポートを共通に使用するので、デュアルバンド用送信機においてバンド間隔離度が劣る問題がある。
【００１６】
このようなデュアルバンド用送信機において、バンド間隔離度(isolation)を改善すべく、図3のようにダイプレクサを利用するフィルター型カプラが提案されている。
【００１７】
図3は従来のフィルター型カプラの構成図である。
【００１８】
図3に示した従来のフィルター型カプラ(30)は第1入力及び出力ポート(1、2)間の信号中一部信号をカップリングする第1カップリングキャパシター(C1)と、第2入力及び出力ポート(4、5)間の信号中一部信号をカップリングする第2カップリングキャパシター(C2)と、上記第1カップリングキャパシター(C1)を通してカップリングされた信号を高域通過させる第1フィルター(FT1)と、上記第2カップリングキャパシター(C2)を通してカップリングされた信号を低域通過させる第2フィルター(FT2)とを含み、上記カップリングされた信号をカップリングポート(3)を通して出力するダイプレクサ(31)とを含む。
【００１９】
こうした従来のフィルター型カプラは各フィルターにおいて該当バンドのみ選択して通過させ他バンドは遮断するので、両バンド間の隔離度(isolation)は良好になる。
【００２０】
一方、携帯電話などの移動通信端末機に適用されるカプラは電力を制御するために必要な大変小さい電力、例えば約-33[dB]または-28[dB]程をサンプリングするので、こうしたカップリングによる損失は約-0.02[dB]ほどで、伝送ラインから発生する損失及びその他不整合(Mismatch)による反射損失を考慮すると約-0.05[dB]ないし-0.1[dB]ほどの小さい損失値を呈する。
【００２１】
しかし、従来のフィルター型カプラはチップサイズが増加する問題と方向性に劣る問題を抱えており、こうした問題については図4を参照しながら説明する。
【００２２】
図3において、DCSバンド信号が第1入力ポート(1)及び第1出力ポート(2)を通して送信され、GSMバンド信号が第2入力ポート(4)及び第2出力ポート(5)を通して送信され、上記DCSバンド信号及びGSMバンド信号からカップリングされた信号がカップリングポート(3)を通して出力される場合に対する特性を図4の（a）乃至（d）に示してある。
【００２３】
図4は図3のフィルター型カプラの特性図である。
【００２４】
図4の（a）におけるS(2、1)及びS(5、4)はDCSバンド及びGSMバンドの各挿入損失である。図4の（b）のS(3、1)はDCS1800MHzのカップリング値で、S(3、2)はDCSバンド出力ポートにあらわれた抽出された電力値である。ここで、S(3、1)とS(3、2)との差が方向性を意味する。図4の（c）のS(1、4)はバンド間隔離度で、図4の（d）のS(3、4)はGSMバンドカップリング値で、S(3、5)はGSMバンド出力ポートにあらわれた抽出された電力値として、ここでS(3、4)とS(3、5)との差が方向性を意味する。そして、S(P1、P2)において、P1、P2はポートを意味し、P2ポートの信号中P1ポートに伝送される信号量を意味し、例えばS(3、1)はポート(1)からポート(3)に伝送される信号量を示す。
【００２５】
しかし、従来のフィルター型カプラにおいて、約-33[dB]ほどの低いカップリングを抽出するためにはストリップラインの長さを短くすべきで、信号線とカップリング線との間隔を広く離隔させなければならないが、この場合には図4の（b）及び（d）に示したようにS(3、2)とS(3、1)との差及びS(3、4)とS(3、5)との差の値である方向性が約0〜-1[dB]程と低いように、方向性が良くない問題とチップサイズが大きくなる問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明は上記した問題点を解決すべく提案されたもので、その目的はカプラに、信号カップリングのためのストリップライン及び位相補償のためのインターデジタル(inter-digital)キャパシターを適用して具現することにより、方向性を改善でき、工程誤差を最小化でき、また小型化可能でワンチップ化に有利な方向性カプラ及びこれを有するデュアルバンド送信機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記した本発明の目的を成し遂げるために、本発明の方向性カプラは、
第1バンド信号を伝送するための第1伝送素子；
第1端及び第2端を含んで上記第1伝送素子と所定間隔ほど離隔するよう形成され、上記第1伝送素子からの第1バンド信号中一部をカップリングして、上記第1端にカップリングされた信号を生成し、上記第2端は接地に連結された第1方向性カップリング素子；
上記第1伝送素子に一端が連結され、上記第1方向性カップリング素子に他端が連結された第1インターデジタルキャパシター；
第2バンド信号を提供するための第2伝送素子；
第1端及び第2端を含んで上記第2伝送素子と所定間隔ほど離隔するよう形成され、上記第2伝送素子からの第2バンド信号中一部をカップリングして、上記第1端にカップリングされた信号を生成し、上記第2端は接地に連結された第2方向性カップリング素子;及び、
上記第2伝送素子に一端が連結され、上記第2方向性カップリング素子に他端が連結された第2インターデジタルキャパシター、
を含むことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の方向性カプラは、
上記第1方向性カップリング素子の第1端に連結され、上記第1方向性カップリング素子からのカップリングされた信号を高域通過させる第1フィルターと、上記第2方向性カップリング素子の第1端に連結され上記第2方向性素子からのカップリングされた信号を低域通過させる第2フィルターをさらに含む。
【００２９】
また、本発明のデュアルバンド送信機は前述した方向性カプラを利用して構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
上述したような本発明によると、携帯電話などのデュアルバンド用移動通信端末機に適用される方向性カプラに、信号カップリングのためのストリップライン及び位相補償のためのインターデジタル(inter-digital)キャパシターを適用して具現することにより、方向性を改善でき、工程誤差を最小化させられ、また小型化可能でワンチップ化に有利な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の各実施形態について添付の図を参照しながら詳しく説明する。
【００３２】
本発明に参照した図において実質的に同一な構成と機能を有する構成要素には同一符号を使用する。
【００３３】
図5は本発明の第1実施形態による方向性カプラの構成図である。
【００３４】
図5によると、本発明の第1実施形態による方向性カプラは第1バンド信号を伝送すべく第1ポート(1)及び第2ポート(2)を有する第1伝送素子(141)と、第1端(143A)及び第2端(143B)を含んで上記第1伝送素子(141)と所定間隔ほど離隔するよう形成され、上記第1伝送素子(141)からの第1バンド信号中一部をカップリングして、上記第1端(143A)にカップリングされた信号を生成し、上記第2端(143B)は接地に連結された第1方向性カップリング素子(143)と、上記第1伝送素子(141)に一端(145A)が連結され、上記第1方向性カップリング素子(143)に他端(145B)が連結された第1インターデジタルキャパシター(145)と、第2バンド信号を伝送すべく第1ポート(4)及び第2ポート(5)を有する第2伝送素子(142)と、第1端(144A)及び第2端(144B)を含んで上記第2伝送素子(142)と所定間隔ほど離隔するよう形成され、上記第2伝送素子(142)からの第2バンド信号中一部をカップリングして、上記第1端(144A)にカップリングされた信号を生成し、上記第2端(144)は接地に連結された第2方向性カップリング素子(144)と、上記第2伝送素子(142)に一端(146A)が連結され、上記第2方向性カップリング素子(144)に他端(146B)が連結された第2インターデジタルキャパシター(146)とを含む。
【００３５】
また、本発明の方向性カプラは上記第1方向性カップリング素子(143)の第1端(143A)に連結され、上記第1方向性カップリング素子(143)からのカップリングされた信号を高域通過させる第1フィルター(FT1)と、上記第2方向性カップリング素子(144)の第1端(144A)に連結され、上記第2方向性素子(144)からのカップリングされた信号を低域通過させる第2フィルター(FT2)とを含むが、ここで上記第1フィルター(FT1)及び第2フィルター(FT2)はダイプレクサ(147)で具現することができる。
【００３６】
上記第1方向性カップリング素子(143)の第2端(143B)は抵抗(R1)を通して接地に連結され、上記第2方向性カップリング素子(144)の第2端(144B)は抵抗(R2)を通して接地に連結される。
【００３７】
ここで、上記各抵抗(R1、R2)は約50オームに設定され、これはカップリングされる信号の方向性を改善させることができる。
【００３８】
図6は本発明の第2実施形態によるデュアルバンド送信機の構成図である。
【００３９】
図6によると、本発明の第2実施形態によるデュアルバンド送信機はバイアス電圧に応じて決定される増幅率で高域の第1バンド信号(BS1)の電力を増幅する第1電力増幅部(111)と、バイアス電圧に応じて決定される増幅率で低域の第2バンド信号(BS2)の電力を増幅する第2電力増幅部(121)と、上記第1電力増幅部(111)からの信号中一部及び上記第２電力増幅部(121)からの信号中一部を夫々カップリングする方向性カプラ(140)と、上記方向性カプラ(140)からの信号の大きさと予め設定された基準値とを比較しその差により上記第1電力増幅部(111)または第2電力増幅部(121)のバイアス電圧を調節して各増幅率を制御する電力増幅制御部(150)とを含む。
【００４０】
ここで、上記方向性カプラ(140)は上記第1方向性カップリング素子(143)の第1端(143A)に連結され、上記第1方向性カップリング素子(143)からのカップリングされた信号を高域通過させる第1フィルター(FT1)と、上記第2方向性カップリング素子(144)の第1端(144A)に連結され、上記第2方向性素子(144)からのカップリングされた信号を低域通過させる第2フィルター(FT2)とを含む。
【００４１】
また、上記第1方向性カップリング素子(143)の第2端(143B)は抵抗(R1)を通して接地に連結され、上記第2方向性カップリング素子(144)の第2端(144B)は抵抗(R2)を通して接地に連結される。
【００４２】
ここで、上記各抵抗(R1、R2)は約50オームに設定され、これはカップリングされる信号の方向性を改善させることができる。
【００４３】
図7は本発明の方向性カプラの特性図である。
【００４４】
図7の（a）はDCSバンド及びGSMバンドの各挿入損失を示し、図7の（b）はDCS 1800 MHzのカップリング値及びDCSバンド出力ポートにあらわれた抽出された電力値を示し、図7の（c）はバンド間隔離度を示し、図7の（d）はGSMバンドカップリング値及びGSMバンド出力ポートにあらわれた抽出された電力値を示している。
【００４５】
以下、本発明の作用及び効果を添付した図に基づき詳しく説明する。
【００４６】
本発明の方向性カプラは携帯電話などのデュアルバンド用移動通信端末機に適用される方向性カプラとして、これは方向性カプラに、信号カップリングのためのストリップライン及び位相補償のためのインターデジタル(inter-digital)キャパシターを適用して具現することにより、方向性を改善し、工程誤差を最小化できるもので、これについては図5ないし図7を参照しながら説明する。
【００４７】
図5及び図6によると、先ず、本発明の第1電力増幅部(111)はバイアス電圧に応じて決定される増幅率で高域の第1バンド信号(BS1)の電力を増幅して出力し、また、本発明の第2電力増幅部(121)はバイアス電圧に応じて決定される増幅率で低域の第2バンド信号(BS2)の電力を増幅して出力する。ここで、第1バンド信号(BS1)は約1800MHzのGSM1800(DCS1800)または約1900MHzのGSM1900(PCS1900)になることができ、上記第2バンド信号(BS2)は約900MHzのGSM900(GSM)またはE-GSMになることができる。
【００４８】
次に、上記第1電力増幅部(111)からの信号中一部及び上記第2電力増幅部(121)からの信号中一部は方向性カプラ(140)によりカップリングされ、このカップリングされた信号は電力増幅制御部(150)に提供されるが、上記方向性カプラ(140)については図5を参照して詳しく説明する。
【００４９】
図5によると、本発明の方向性カプラ(140)の第1伝送素子(141)を通して第1バンド信号(BS1)が伝送されるが、上記第1バンド信号(BS1)は第1伝送素子(141)の第1ポート(1)に入力され第2ポート(2)を通して出力される間に、上記第1伝送素子(141)から第1バンド信号(BS1)中一部が第1方向性カップリング素子(143)にカップリングされる。
【００５０】
この際、上記カップリングされた信号は上記第1方向性カップリング素子(143)の第1端(143A)に連結された第1フィルター(FT1)に提供される。
【００５１】
そして、上記第1伝送素子(141)と上記第1方向性カップリング素子(143)との間に連結された第1インターデジタルキャパシター(145)により、上記第1方向性カップリング素子(143)からカップリングされた信号の方向性が改善される。
【００５２】
また、本発明の方向性カプラ(140)の第2伝送素子(142)を通して第2バンド信号(BS2)が伝送され、上記第2バンド信号(BS2)は第2伝送素子(142)の第1ポート(4)に入力され第2ポート(5)を通して出力される間に、上記第2伝送素子(142)から第2バンド信号(BS2)中一部が第2方向性カップリング素子(144)にカップリングされる。
【００５３】
この際、上記カップリングされた信号は上記第2方向性カップリング素子(144)の第1端(144A)に連結された第2フィルター(FT2)に提供される。
【００５４】
そして、上記第2伝送素子(142)と上記第2方向性カップリング素子(144)との間に連結された第2インターデジタルキャパシター(146)により、上記第2方向性カップリング素子(144)からカップリングされた信号の方向性が改善される。
【００５５】
ここで、従来のように、MIM(Metal insulator Metal)キャパシターを使用する場合、その特性上工程偏差が大きいので、精巧且つ小型のキャパシター具現に限界がある。これに比して、本発明の方向性カプラにおいてはインターデジタルキャパシターを利用して小さいキャパシタンスを具現することができるが、例えば、各周波数において約0.03[pF]ないし0.04[pF]のインターデジタルキャパシターを具現でき、こうしたインターデジタルキャパシターのキャパシタンスは導線幅と長さにより調節可能である。
【００５６】
即ち、少量のカップリング値が要求される端末機に適用するために、ストリップラインの長さが約400um以内に制限されるが、こうした端末機に適用すべく、本発明の方向性カプラは位相補償用キャパシターを使用する。こうした位相補償用キャパシターを利用すると、カプラの方向性を改善できるばかりでなく、精巧且つ小型のキャパシタンスを具現することができる。
【００５７】
例えば、約-33[dB]/-28[dB]程の低いカップリング値が要求される端末機において、キャパシター値の偏差に応じてカップリング値の変化が大きいが、本発明のインターデジタルキャパシターが適用されると、約0.03[pF]ないし0.04[pF]程の小さく精巧な値が具現でき、キャパシターの工程偏差は少なくとも3%以内に管理することができる。
【００５８】
こうした本発明のインターデジタルキャパシタ(145、146)は絶縁層の薄膜厚さの誘電率によりキャパシタを形成する構造でなく、導線の間隔及び長さによりキャパシタンスが決定されるので半導体工程におけるキャパシタンスの偏差による影響を受けない。
【００５９】
一方、バイア(Via)工程及び寄生インダクタンスによりIPD(Integrated Passive Device)工程において0.1[pF]以下の値を具現するには工程上困難があるが、半導体工程を利用すると、チップサイズを1x1mm以下にでき、LTCC(Low Temperature Cofired Ceramics)基板に比して高さを大幅に減少できる利点があり、また量産及び原価節減により価格競争力を高められる。
【００６０】
他方、上記インターデジタルキャパシター(145、146)は工程上の誤差が無い特性があるので、こうしたインターデジタルキャパシター(145、146)を利用すると、方向性などの特性が改善でき、工程誤差を最小化することができる。これについては下記表1のように概略値としてまとめることができる。
【００６１】
【表１】
2005312000.tif 000003
【００６２】
上記表1において、カップリング値は従来に係わる図4の「m2」及び「m5」と本発明に係わる図7の「m2」及び「m5」の概略値で、方向性は図4の「m2-m3」の平均値及び図7の「m2-m3」の平均値である。そして、バンド隔離度は図4の（c）の「m1」及び図7の（c）の「m1」の概略値である。
【００６３】
次に、上記第1フィルター(FT1)は上記第1方向性カップリング素子(143)の第1端(143A)に連結され、上記第1方向性カップリング素子(143)からのカップリングされた信号を高域通過させ、また、上記第2フィルター(FT2)は上記第2方向性カップリング素子(144)の第1端(144A)に連結され、上記第2方向性素子(144)からのカップリングされた信号を低域通過させる。
【００６４】
ここで、上記第1フィルター(FT1)はGSM1800(DCS1800)またはGSM1900(PCS1900)の割当周波数を通過させられるよう設定しなければならず、例えば約1700MHz以上の高域を通過させるよう設定しなければならない。上記第2フィルター(FT2)はGSM900(GSM)またはE-GSMの割当周波数を通過させられるよう設定しなければならないが、例えば、1000MHz以下の低域を通過させるよう設定しなければならない。
【００６５】
こうした上記第1フィルター(FT1)及び第2フィルター(FT2)により、第1バンド信号(BS1)と第2バンド信号(BS2)は夫々信号干渉無しで電力増幅制御部(150)に提供される。
【００６６】
次に、上記電力増幅制御部(150)は上記方向性カプラ(140)からの信号の大きさと予め設定された基準値とを比較しその差により上記第1電力増幅部(111)または第2電力増幅部(121)のバイアス電圧を調節して各増幅率を制御する。
【００６７】
前述した本発明の方向性カプラ(140)に対する特性については図7を参照しながら説明する。
【００６８】
図7は本発明の方向性カプラの特性図である。
【００６９】
図7の（a）におけるS(2、1)及びS(5、4)はDCSバンド及びGSMバンドの各挿入損失である。図7の（b）のS(3、1)はDCS 1800 MHzのカップリング値で、S(3、2)はDCSバンド出力ポートにあらわれた抽出された電力値である。ここで、S(3、1)とS(3、2)との差が方向性を意味する。図7の（c）のS(1、4)はバンド間隔離度で、図7の（d）のS(3、4)はGSMバンドカップリング値で、S(3、5)はGSMバンド出力ポートにあらわれた抽出された電力値で、ここで、S(3、4)とS(3、5)との差が方向性を意味する。
【００７０】
図7の（b）及び（d）に示したように、S(3、2)とS(3、1)との差の値及びS(3、4)とS(3、5)との差の値である方向性が約-30[dB]程と低いように、インターデジタルキャパシターを利用して方向性を大きく改善し、アイソレーション特性も優れていることがわかる。
【００７１】
次に、上記電力増幅制御部(150)は上記フィルタリングカプラ(140)からの信号の大きさと予め設定された基準値とを比較しその差により上記第1電力増幅部(111)または第2電力増幅部(121)のバイアス電圧を調節して各増幅率を制御する。
【００７２】
前述したような本発明の方向性カプラによると、第1バンド信号と第2バンド信号間に十分なアイソレーション(isolation)を確保できるばかりでなく、方向性も改善できる。
【００７３】
他方、こうした本発明のカプラをIPD(受動素子集積化)工程において作製する場合、従来のLTCC工程から作製された製品よりサイズ及び高さにおいて30〜50%の縮小効果があり、また、カプラの基板をSi基板にして向後CMOS工程に応用できるようになる。
【００７４】
さらに、本発明の方向性カプラに適用されたインターデジタルキャパシター採用により、方向性を大きく改善できるばかりでなく、インターデジタルキャパシター特性上工程偏差を減らせられ歩留まりも向上させられる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】従来の送信機の構成図である。
【図２】従来の方向性カプラの配置図である。
【図３】従来の方向性カプラの構成図である。
【図４】図3の方向性カプラの特性図である。
【図５】本発明の第1実施形態による方向性カプラの構成図である。
【図６】本発明の第2実施形態によるデュアルバンド送信機の構成図である。
【図７】本発明の方向性カプラの特性図である。
【符号の説明】
【００７６】
111  第1電力増幅部
121  第2電力増幅部
140  方向性カプラ
141  第1伝送素子
142  第2伝送素子
143  第1方向性カップリング素子
145  第1インターデジタルキャパシター
144  第2方向性カップリング素子
146  第2インターデジタルキャパシター
147  ダイプレクサ
150  電力増幅制御部
【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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