(57)【要約】  【課題】  安定して良好な受信感度および送信感度が得られる小型の高周波モジュールを提供する。  【解決手段】  送受信信号伝送経路Ｅ１は、外部接続用電極ＥＸＴから主スイッチング素子３を経て、接続点Ｐに至るまでの経路である。送受信信号伝送経路Ｅ２はアンテナ用電極ＡＮＴ１から主スイッチング素子４を経て、接続点Ｐに至るまでの経路である。送受信信号伝送経路Ｅ３はアンテナ用電極ＡＮＴ２から主スイッチング素子５を経て、接続点Ｐに至るまでの経路である。受信信号伝送経路Ｓ１は、弾性表面波デュプレクサ２１の受信側フィルタ２１ａから受信用電極Ｒｘに至るまでの経路である。送信信号伝送経路Ｓ２は、弾性表面波デュプレクサ２１の送信側フィルタ２１ｂから送信用電極Ｔｘに至るまでの経路である。主スイッチング素子３〜５を切り換えることにより、送受信信号伝送経路Ｅ１〜Ｅ３のうちのいずれか一つが使用可能状態になる【選択図】  図１
2005136883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナからフィルタに至る送受信信号伝送経路と、
前記フィルタから受信回路に至る受信信号伝送経路と、
前記フィルタから送信回路に至る送信信号伝送経路とを備える高周波モジュールであって、
前記送受信信号伝送経路は複数あり、それぞれの送受信信号伝送経路には主スイッチング素子が接続され、かつ、それぞれの前記主スイッチング素子と前記フィルタとの間で前記送受信信号伝送経路が互いに電気的に接続され、
前記主スイッチング素子を切り換えることにより、前記送受信信号伝送経路のうちのいずれか一つが使用可能状態になるとともに、該使用可能状態の送受信信号伝送経路を前記フィルタにより、受信信号伝送経路と送信信号伝送経路とに分離すること、
を特徴とする高周波モジュール。
【請求項２】
前記アンテナは所定の周波数帯域に対して二つあることを特徴とする請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項３】
前記アンテナは異なる周波数帯域毎にそれぞれ二つずつあることを特徴とする請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項４】
前記送受信信号伝送経路として、外部接続用電極から前記フィルタに至る送受信信号伝送経路を更に少なくとも一つ備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の高周波モジュール。
【請求項５】
前記受信信号伝送経路に、低ノイズ増幅器とスイッチング素子からなる低ノイズ増幅器パス回路が接続されていることを特徴とする請求項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】
複数の前記送受信信号伝送経路のうち少なくとも二つの送受信信号伝送経路がアンテナ側において互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項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】
前記フィルタは弾性表面波デュプレクサからなることを特徴とする請求項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】
前記フィルタは送信側弾性表面波フィルタと受信側弾性表面波フィルタとからなることを特徴とする請求項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９】
Ｗ−ＣＤＭＡ方式で無線通信を行う通信システムに用いられることを特徴とする請求項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】
請求項１〜請求項９のいずれかに記載の電気回路を有する高周波モジュールであって、
キャビティを有するセラミック多層基板と、
前記キャビティ内に搭載され、前記主スイッチング素子を内蔵したアンテナスイッチ用ＩＣとを備え、
前記フィルタが前記セラミック多層基板の上面に搭載されていること、
を特徴とする高周波モジュール。
【請求項１１】
請求項５に記載の電気回路を有する高周波モジュールであって、
キャビティを有するセラミック多層基板と、
前記キャビティ内に搭載され、前記主スイッチング素子を内蔵したアンテナスイッチ用ＩＣとを備え、
前記低ノイズ増幅器パス回路の低ノイズ増幅器が前記セラミック多層基板のキャビティ内に搭載されるとともに、前記フィルタが前記セラミック多層基板の上面に搭載されていること、
を特徴とする高周波モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波モジュール、特に、携帯電話などの移動体通信機器などに組み込まれて用いられる高周波モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の高周波モジュールとして、例えば特許文献１に記載のものがある。図７は、特許文献１の送受信回路モジュール１０１の基板１０２上の概略回路配置を示す図である。基板１０２の左側にアンテナ素子１０３が配置され、基板１０２の右側に送受信用端子１０４が配置されている。基板１０２の中央の位置には、弾性表面波デュプレクサ１０６が配置されている。基板１０２の上寄りの位置には受信信号伝送経路Ｓ１１が形成され、下寄りの位置には送信信号伝送経路Ｓ１２が形成されている。
【０００３】
アンテナ素子１０３に入力された受信信号は、弾性表面波デュプレクサ１０６において受信信号伝送経路Ｓ１１に選択的に振り向けられ、受信用増幅回路１０８で増幅される。増幅された受信信号は、ミキサ回路１１０において局部発振回路１０９からの局部発振信号と混合されて、中間周波数信号に変換される。この中間周波数信号は中間周波数増幅回路１１１で増幅された後、中間周波数バンドパスフィルタ１１２で不要な高調波などを除去され、検波回路１１３で検波される。この後、送受信用端子１０４を経て受信回路へ送られる。
【０００４】
一方、送信回路から送信信号伝送経路Ｓ１２の送受信用端子１０４を経て入力された送信信号は、送信用発振回路１１４を通り、送信用増幅回路１１５で増幅された後、弾性表面波デュプレクサ１０６において不要な高調波を除去され、アンテナ素子１０３から放射される。
【特許文献１】特開２００１−２５１２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の送受信回路モジュール１０１のように、一つのアンテナ素子１０３しか備えていない場合、アンテナ素子１０３の配置場所の設計自由度が小さく、安定して良好な受信感度および送信感度を維持することが困難であるという問題があった。
【０００６】
また、中間周波数増幅回路１１１と中間周波数バンドパスフィルタ１１２をそれぞれ別個に基板１０２に実装すると、サイズが大きくなるという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、安定して良好な受信感度および送信感度が得られる小型の高周波モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明に係る高周波モジュールは、アンテナからフィルタに至る送受信信号伝送経路と、フィルタから受信回路に至る受信信号伝送経路と、フィルタから送信回路に至る送信信号伝送経路とを備える高周波モジュールであって、
（ａ）送受信信号伝送経路は複数あり、それぞれの送受信信号伝送経路には主スイッチング素子が接続され、かつ、それぞれの主スイッチング素子とフィルタとの間で送受信信号伝送経路が互いに電気的に接続され、
（ｂ）主スイッチング素子を切り換えることにより、送受信信号伝送経路のうちのいずれか一つが使用可能状態になるとともに、該使用可能状態の送受信信号伝送経路をフィルタにより、受信信号伝送経路と送信信号伝送経路とに分離すること、
を特徴とする。
【０００９】
この高周波モジュールは、例えばＷ−ＣＤＭＡ方式で無線通信を行う通信システムに用いられる。アンテナは所定の周波数帯域に対して二つ設けられ、仮に周波数帯域が異なれば、異なる周波数帯域毎にそれぞれ二つづつのアンテナが設けられる。また、送受信信号伝送経路として、外部接続用電極からフィルタに至る送受信信号伝送経路を更に少なくとも一つ備えていてもよい。外部接続用電極には、測定機器などの外部接続機器が接続される。
【００１０】
以上の構成により、例えば所定の周波数帯域に対して二つのアンテナ、すなわちメインアンテナ（ロッドアンテナ）とサブアンテナ（内蔵アンテナ）が携帯電話に設けられる。そして、携帯電話の使用環境に合わせて受信感度および送信感度の良い方のアンテナを選択して通信が行われる。なお、メインアンテナは内蔵アンテナであってもよい。
【００１１】
フィルタとしては、例えば一つの部品で送信側フィルタと受信側フィルタの両方の機能を有している弾性表面波デュプレクサが用いられる。あるいは、フィルタは、別部品の送信側弾性表面波フィルタと受信側弾性表面波フィルタとからなる。
【００１２】
また、本発明に係る高周波モジュールは、受信信号伝送経路に、低ノイズ増幅器とスイッチング素子からなる低ノイズ増幅器パス回路が接続されていることを特徴とする。これにより、通常の強さの受信波が入ってきたときは低ノイズ増幅器によって増幅された後、受信回路に送られる。一方、強い受信波のときは、低ノイズ増幅器パス回路のスイッチング素子をＯＮ状態にして低ノイズ増幅器を介さないで受信回路に送られる。
【００１３】
また、本発明に係る高周波モジュールは、複数の送受信信号伝送経路のうち少なくとも二つの送受信信号伝送経路がアンテナ側において互いに電気的に接続されていることを特徴とする。これにより、アンテナ側に設けられている外部接続用電極の数を減らすことができる。
【００１４】
また、本発明に係る高周波モジュールは、キャビティを有するセラミック多層基板と、前記キャビティ内に搭載され、前記主スイッチング素子を内蔵したアンテナスイッチ用ＩＣとを備え、前記低ノイズ増幅器パス回路の低ノイズ増幅器が前記セラミック多層基板のキャビティ内に搭載されるとともに、前記フィルタが前記セラミック多層基板の上面に搭載されていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、セラミック多層基板に設けたキャビティ内にアンテナスイッチ用ＩＣが搭載され、かつ、セラミック多層基板の上面にフィルタが搭載された立体構造となり、プリント基板上に実装したときの実装面積が小さくなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、所定の周波数帯域に対して二つのアンテナを設け、移動体通信機器の使用環境に合わせて受信感度および送信感度の良い方のアンテナを選択して通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る高周波モジュールの実施例について添付図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１８】
［第１実施例、図１および図２］
図１は本発明に係る高周波モジュール１の第１実施例を示す電気等価回路図である。高周波モジュール１は、主スイッチング素子３〜５と、弾性表面波デュプレクサ２１と、補助スイッチング素子１２〜１４などで構成されている。
【００１９】
主スイッチング素子３の一端は外部接続用電極ＥＸＴに接続され、主スイッチング素子４の一端はアンテナ用電極ＡＮＴ１に接続され、主スイッチング素子５の一端はアンテナ用電極ＡＮＴ２に接続されている。主スイッチング素子３〜５のそれぞれの他端は接続点Ｐで互いに接続された後（束ねられた後）、弾性表面波デュプレクサ２１の入力端に接続されている。
【００２０】
弾性表面波デュプレクサ２１は、受信側フィルタ２１ａと送信側フィルタ２１ｂの機能を有しており、受信側フィルタ２１ａは受信用電極Ｒｘに接続され、送信側フィルタ２１ｂは送信用電極Ｔｘに接続されている。
【００２１】
ここに、送受信信号伝送経路Ｅ１は、外部接続用電極ＥＸＴから主スイッチング素子３を経て、接続点Ｐに至るまでの経路である。送受信信号伝送経路Ｅ２はアンテナ用電極ＡＮＴ１から主スイッチング素子４を経て、接続点Ｐに至るまでの経路である。送受信信号伝送経路Ｅ３はアンテナ用電極ＡＮＴ２から主スイッチング素子５を経て、接続点Ｐに至るまでの経路である。さらに、受信信号伝送経路Ｓ１は、弾性表面波デュプレクサ２１の受信側フィルタ２１ａから受信用電極Ｒｘに至るまでの経路である。送信信号伝送経路Ｓ２は、弾性表面波デュプレクサ２１の送信側フィルタ２１ｂから送信用電極Ｔｘに至るまでの経路である。
【００２２】
電極ＥＸＴ，ＡＮＴ１，ＡＮＴ２と主スイッチング素子３〜５との間には、それぞれ補助スイッチング素子１２〜１４とコンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３の直列回路がシャント接続されている。補助スイッチング素子１２〜１４は、それぞれシャント接続している信号伝送経路に接続されている主スイッチング素子３〜５に連動して動作する。そして、これらのシャント接続直列回路は、主スイッチング素子３〜５のＯＦＦ時の負荷変動を防止するとともに、アイソレーション特性の劣化を防止する。
【００２３】
また、弾性表面波デュプレクサ２１は整合用回路部品を内蔵していないため、ユーザにて整合用回路部品を調整してプリント基板に実装する必要がある。そこで、本第１実施例では、整合用回路部品５１を、既に調整された状態で高周波モジュール１に内蔵することにより、ユーザは特別な調整をすることなく、そのまま回路に組み込んで使用することができるようにしている。特に、周波数が高い場合、ディスクリート部品の回路基板への実装のみで整合をとることは困難である。整合用回路部品５１は、シリーズ接続されたインダクタおよびコンデンサ、あるいは、シャント接続されたインダクタおよびコンデンサなどにて構成されている。
【００２４】
次に、この高周波モジュール１を用いてのＷ−ＣＤＭＡ通信システムの送受信について説明する。この高周波モジュール１は、アンテナ用電極ＡＮＴ１，ＡＮＴ２にそれぞれメインアンテナ（ロッドアンテナ）６１およびサブアンテナ（内蔵アンテナ）６２が接続され、外部接続用電極ＥＸＴにデータ電送装置（図示せず）などが接続される。一方、高周波モジュール１の受信用電極Ｒｘには、Ｗ−ＣＤＭＡの受信回路（図示せず）が接続され、送信用電極Ｔｘには、Ｗ−ＣＤＭＡの送信回路（図示せず）が接続される。
【００２５】
この高周波モジュール１は、スイッチング素子３〜５，１２〜１４のＯＮ／ＯＦＦ制御により、表１に示すように、３モードの信号伝送経路を有している。
【００２６】
【表１】
2005136883.tif 000003
【００２７】
モード１、すなわち、送信用電極Ｔｘおよび受信用電極Ｒｘを同時にアンテナ用電極ＡＮＴ１に繋げた場合は、主スイッチング素子４と補助スイッチング素子１２，１４の全部もしくは一部とをＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。基本的には、使用していない線路の補助スイッチング素子をＯＮ状態にする。
【００２８】
主スイッチング素子３，５をＯＦＦ状態にすれば、信号は主スイッチング素子４だけしか流れないと考えられるが、実際は、主スイッチング素子３，５の方に流れてしまう。そこで、補助スイッチング素子１２，１４をＯＮ状態にしておく。これにより、主スイッチング素子３，５をＯＦＦ状態にすることによるオープンと、補助スイッチング素子１２，１４をＯＮ状態にすることによるシャント接続との組み合わせで、確実に主スイッチング素子３，５への信号の流れを防止する。ただし、必ずしも全部の補助スイッチング素子１２，１４をＯＮ状態にしなくてもよい。
【００２９】
また、モード２、すなわち、送信用電極Ｔｘおよび受信用電極Ｒｘを同時にアンテナ用電極ＡＮＴ２に繋げた場合は、主スイッチング素子５と補助スイッチング素子１２，１３の全部もしくは一部とをＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。
【００３０】
さらに、モード３、すなわち、送信用電極Ｔｘおよび受信用電極Ｒｘを同時に外部接続用電極ＥＸＴに繋げた場合は、主スイッチング素子３と補助スイッチング素子１３，１４の全部もしくは一部とをＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。
【００３１】
以上のように、Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムにおいて、２本のアンテナ６１，６２（あるいはそれ以上の本数のアンテナ）を設けたとしても、一本のアンテナで送受信を行うので、ダイバーシティ方式でアンテナ６１と６２のうち受信感度（または送信感度）の良い方のアンテナを選択すればよい。
【００３２】
Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムは、通信速度が速く、大量のデータの送受信を行うことができるようになっているので、データ通信として用いられるときの使用形態における感度が重要となる。例えば、インターネットやメール等の送受信の操作をする場合には、携帯電話の下側（操作ボタンのある側）を手に持ってボタンを操作する。このときには、電波が手によって妨げられ、下側に設けられた内蔵アンテナ６２に届きにくくなり、内蔵アンテナ６２では感度が悪くなるので、上側（液晶画面のある側）のロッドアンテナ６１に切り換える。このような切り換えは、携帯電話を音声通信だけでなくデータ通信も行う携帯情報端末機（ＰＤＡ）として用いるＷ−ＣＤＭＡ通信システムであるからこそ必要な切り換えであると言える。
【００３３】
ここで、従来のＰＤＣ通信システムにおいてもアンテナを２本用いている。これは受信時におけるダイバーシティ方式で２本のうち受信感度の良いアンテナを選択して切り換えるものである。ただし、ＰＤＣの通信規格では、受信時のダイバーシティ方式は決められているが、送信時は決められておらず、送信時にはアンテナ１本のみ（メインアンテナ）を使用している。
【００３４】
一方、Ｗ−ＣＤＭＡの通信規格として、ダイバーシティ方式は決められていない。これはＷ−ＣＤＭＡの通信規格がもともとＰＤＣの通信規格よりも外部環境（ノイズ）に強いからである。そこで、本発明のように、Ｗ−ＣＤＭＡにおいても２本のアンテナを用い、しかも、１本のアンテナで送受信を行うものは今までになかったものである。なお、同時に二つのアンテナを使うわけではなくアンテナを切り換えるという意味であるので、ＰＤＣのデュプレクスモードとは異なる。
【００３５】
以上のように、二つのアンテナ用電極ＡＮＴ１，ＡＮＴ２のダイバーシティ（アンテナ６１と６２のうちのいずれか感度の良い方の選択）および外部接続用電極ＥＸＴへの切り換えが１ヶのスイッチング素子の挿入損失分のみで可能となる。
【００３６】
図２は図１に示した電気回路を有した高周波モジュール１の一部断面図である。高周波モジュール１は、実装状態で開口部が下向きとなるダウンキャビティ７１ｂを有するセラミック多層基板７１と、ダウンキャビティ７１ｂ内に搭載されたアンテナスイッチ用ＩＣ２と、セラミック多層基板７１の上面７１ａに搭載された弾性表面波デュプレクサ２１や整合用回路部品５１などを備えている。
【００３７】
セラミック多層基板７１は、例えば以下に記載するような周知の方法で作成される。キャリアフィルム上にペースト状のセラミック材料を塗布してセラミックグリーンシートを形成した後、レーザやパンチなどを用いて層間接続用ビアホールの孔を設け、さらに、導電性材料をスクリーン印刷して内部導体パターン（コンデンサＣ１〜Ｃ３のコンデンサパターンやストリップラインなどを含む）を形成するとともに、孔に導電性材料を充填させて層間接続用ビアホールを形成する。こうして作成された複数枚のセラミックグリーンシートはキャリアフィルムが剥がされ、積み重ねられ、積層装置により加圧密着されて積層体とされる。この後、積層体は一体的に焼成され、セラミック多層基板７１とされる。
【００３８】
図示しないが、セラミック多層基板７１の側面には、グランド用電極、アンテナ用電極ＡＮＴ１，ＡＮＴ２、外部接続用電極ＥＸＴ、送信用電極Ｔｘおよび受信用電極Ｒｘなどが形成されている。
【００３９】
アンテナスイッチ用ＩＣ２には、高速動作するＧａＡｓスイッチＩＣ（ＭＯＳ  ＦＥＴトランジスタ）が使用され、主スイッチング素子３〜５と補助スイッチング素子１２〜１４を内蔵している。
【００４０】
アンテナスイッチ用ＩＣ２は、セラミック多層基板７１に設けた２段の凹形状のダウンキャビティ７１ｂ内に収容され、ワイヤボンディング方式あるいはフリプチップボンディング方式などで搭載される。図２の符号７２はボンディングワイヤである。さらに、アンテナスイッチ用ＩＣ２に内蔵されているスイッチング素子３〜５，１２〜１４を制御するための制御ロジック用ＩＣを別にダウンキャビティ７１ｂ内に収容してもよい。この後、ダウンキャビティ７１ｂ内はエポキシなどの封止樹脂７３が充填される。
【００４１】
弾性表面波デュプレクサ２１は、周囲に自由空間を必要とするため、セラミックパッケージ内に封入された状態や金属ケースに封入された状態で、セラミック多層基板２の上面７１ａにはんだ付けで搭載されている。整合用回路部品５１は、デュプレクサ２１と同様に、セラミック多層基板７１の上面７１ａにはんだ付けで搭載されている。なお、整合用回路部品５１をセラミック多層基板７１に内蔵してもよい。
【００４２】
以上の構造を有する高周波モジュール１は、ダウンキャビティ７１ｂ内にアンテナスイッチ用ＩＣ２を搭載するとともに、上面７１ａに弾性表面波デュプレクサ２１および整合用回路部品５１を搭載して、立体構造を採用している。従って、プリント基板上に実装したときの実装面積を小さくすることができる。
【００４３】
［第２実施例、図３および図４］
図３に示すように、第２実施例の高周波モジュール３０は、前記第１実施例の高周波モジュール１と同様の回路と、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）３２およびスイッチング素子１７からなる低ノイズ増幅器パス回路と、受信用弾性表面波フィルタ２３と、電力増幅器３３と、送信用弾性表面波フィルタ２４とで構成されている。
【００４４】
弾性表面波デュプレクサ２１の受信側フィルタ２１ａは、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）３２およびスイッチング素子１７の並列回路からなる低ノイズ増幅器パス回路と、受信用弾性表面波フィルタ２３を介して、平衡型受信用電極Ｒｘａ，Ｒｘｂに接続されている。弾性表面波デュプレクサ２１の送信側フィルタ２１ｂは、電力増幅器３３と、送信用弾性表面波フィルタ２４を介して、平衡型送信用電極Ｔｘａ，Ｔｘｂに接続されている。図３において、符号６６，６７は、それぞれ受信回路、送信回路である。
【００４５】
受信回路６６や送信回路６７はダイレクトコンバージョン方式を採用しており、アナログベースバンドＩＣ（ＡＢＢ−ＩＣ）に内蔵されており、フィルタ２３，２４との接続は、通常、差動信号線（平衡線）で行なわれる。ただし、フィルタ２３，２４にバランを接続して差動信号線を作ってもよい。
【００４６】
ここに、送受信信号伝送経路Ｅ１は、外部接続用電極ＥＸＴから主スイッチング素子３を経て、接続点Ｐに至るまでの経路である。送受信信号伝送経路Ｅ２はアンテナ用電極ＡＮＴ１から主スイッチング素子４を経て、接続点Ｐに至るまでの経路である。送受信信号伝送経路Ｅ３はアンテナ用電極ＡＮＴ２から主スイッチング素子５を経て、接続点Ｐに至るまでの経路である。さらに、受信信号伝送経路Ｓ１は、弾性表面波デュプレクサ２１の受信側フィルタ２１ａから低ノイズ増幅器３２および受信用弾性表面波フィルタ２３を経て、受信回路６６に至るまでの経路である。送信信号伝送経路Ｓ２は、弾性表面波デュプレクサ２１の送信側フィルタ２１ｂから電力増幅器３３および送信用弾性表面波フィルタ２４を経て、送信回路６７に至るまでの経路である。
【００４７】
この高周波モジュール３０を用いてのＷ−ＣＤＭＡ通信システムの送受信は、前記第１実施例と略同様であるのでその詳細な説明は省略する。
【００４８】
低ノイズ増幅器３２とスイッチング素子１７からなる低ノイズ増幅器パス回路は、入力パワーを検出して、ゲイン（Ｇａｉｎ）を調整する機能を有している。通常、大きな入力が入ってきたときには、ゲインが圧縮されて抑圧されるが、電流を流すことでゲインを向上させてゲインを落ちないようにしている。弾性表面波デュプレクサ２１にすると、同時送受信のため、送信側の電力が漏れてくるため、このような対策が必要となる。さらに、この低ノイズ増幅器パス回路は、基地局付近などにいて強電界の受信波が入ってきたときには、スイッチング素子１７をＯＮ状態にして低ノイズ増幅器３２を介さないで受信用弾性表面波フィルタ２３に送られ、後段の受信回路６６のＩＣへの入力電力を抑えてこれを保護するとともに、低ノイズ増幅器３２の切り換えにより、入力電力の範囲をアナログベースバンドＩＣの対応電力範囲に広げることができる。
【００４９】
一方、通常の強さの受信波が入ってきたときには、スイッチング素子１７をＯＦＦ状態にして低ノイズ増幅器３２によって増幅された後、受信用弾性表面波フィルタ２３に送られる。
【００５０】
また、１個の弾性表面波デュプレクサ２１を使用する替わりに、この弾性表面波フィルタ２１ａ，２１ｂを使用してもよい。
【００５１】
図４は図３に示した電気回路を有した高周波モジュール３０の一部断面図である。高周波モジュール３０は、実装状態で開口部が下向きとなるダウンキャビティ７１ｂ，７１ｃを有するセラミック多層基板７１Ａと、ダウンキャビティ７１ｂ，７１ｃ内にそれぞれ搭載されたアンテナスイッチ用ＩＣ２および低ノイズ増幅器（ＩＣ）３２と、セラミック多層基板７１Ａの上面７１ａに搭載された弾性表面波デュプレクサ２１や弾性表面波フィルタ２３，２４や整合用回路部品５１などを備えている。アンテナスイッチ用ＩＣ２は、主スイッチング素子３〜５と補助スイッチング素子１２〜１４とパス回路のスイッチング素子１７を内蔵している。
【００５２】
また、図示されていないが，電力増幅器３３もセラミック多層基板７１Ａの上面７１ａに搭載、または、他のダウンキャビティ内に搭載されている。
【００５３】
送信側の電力増幅器３３と送信用弾性表面波フィルタ２４は、セラミック多層基板７１Ａに設けられていなくても、ディスクリート部品としてマザー回路基板上に実装されていてもよいし、この二つの部品２４，３３をセラミック多層基板７１Ａとは別のセラミック多層基板で構成してもよい。
【００５４】
さらに、低ノイズ増幅器３２と受信用弾性表面波フィルタ２３を、別のセラミック多層基板で構成してもよい。この場合には、受信用弾性表面波フィルタ２３をセラミック多層基板の上面に搭載し、低ノイズ増幅器３２をダウンキャビティ内に搭載する。もちろん低ノイズ増幅器３２をセラミック多層基板の上面に搭載し、受信用弾性表面波フィルタ２３をダウンキャビティ内に搭載してもよい。
【００５５】
このように、前記第１実施例の高周波モジュール１と、低ノイズ増幅器３２や弾性表面波フィルタ２３，２４とを一体化することにより、トータルの特性保証が可能となる。すなわち、高周波モジュール１を複合部品として一体化（あるいは、いくつかの複合部品にに分けて一体化）して構成するので、複合部品全体として要求されるスペックを満たせばよい。また、複合部品全体として厳しいスペックを要求されても、個々の部品に厳しいスペックを要求されるより緩くて済む。従って、ディスクリート部品を組み合わせてマザー回路基板上に実装する場合と比較して、緩いスペックの安価な部品を使用することができる。
【００５６】
［第３実施例、図５および図６］
第３実施例の高周波モジュールは、８００ＭＨｚと２ＧＨｚの二つの周波数帯に対応したＷ−ＣＤＭＡ通信システムに使用されるものである。
【００５７】
図５に示すように、この高周波モジュール４０は、前記第２実施例の高周波モジュール３０と同様の回路を二つ組み合わせた構成を有している。８００ＭＨｚ用アンテナ６１，６２はそれぞれアンテナ用電極ＡＮＴ１，ＡＮＴ２に接続され、２ＧＨｚ用アンテナ６３，６４はそれぞれアンテナ用電極ＡＮＴ３，ＡＮＴ４に接続されている。
【００５８】
高周波モジュール４０は、主スイッチング素子３〜８と、弾性表面波デュプレクサ２１，２５と、低ノイズ増幅器３２，３４と、受信用弾性表面波フィルタ２３，２６と、電力増幅器３３，３５と、送信用弾性表面波フィルタ２４，２７と、補助スイッチング素子１２〜１６と、コンデンサＣ１〜Ｃ５などで構成されている。
【００５９】
ここに、８００ＭＨｚ用送受信信号伝送経路Ｅ１は、アンテナ用電極ＡＮＴ１から主スイッチング素子３を経て、接続点Ｐ１に至るまでの経路である。８００ＭＨｚ用送受信信号伝送経路Ｅ２は、アンテナ用電極ＡＮＴ２から主スイッチング素子４を経て、接続点Ｐ１に至るまでの経路である。８００ＭＨｚ用送受信信号伝送経路Ｅ３は、外部接続用電極ＥＸＴから主スイッチング素子５を経て、接続点Ｐ１に至るまでの経路である。さらに、８００ＭＨｚ用受信信号伝送経路Ｓ１は、弾性表面波デュプレクサ２１の受信側フィルタ２１ａから低ノイズ増幅器３２および８００ＭＨｚの通過帯を有する受信用弾性表面波フィルタ２３を経て、受信回路６６に至るまでの経路である。８００ＭＨｚ用送信信号伝送経路Ｓ２は、弾性表面波デュプレクサ２１の送信側フィルタ２１ｂから電力増幅器３３および８００ＭＨｚの通過帯を有する送信用弾性表面波フィルタ２４を経て、送信回路６７に至るまでの経路である。
【００６０】
同様に、２ＧＨｚ用送受信信号伝送経路Ｅ４は、外部接続用電極ＥＸＴから主スイッチング素子６を経て、接続点Ｐ２に至るまでの経路である。２ＧＨｚ用送受信信号伝送経路Ｅ５は、アンテナ用電極ＡＮＴ３から主スイッチング素子７を経て、接続点Ｐ２に至るまでの経路である。２ＧＨｚ用送受信信号伝送経路Ｅ６は、アンテナ用電極ＡＮＴ４から主スイッチング素子８を経て、接続点Ｐ２に至るまでの経路である。さらに、２ＧＨｚ用受信信号伝送経路Ｓ３は、弾性表面波デュプレクサ２５の受信側フィルタ２５ａから低ノイズ増幅器３４および２ＧＨｚの通過帯を有する受信用弾性表面波フィルタ２６を経て、受信回路６６に至るまでの経路である。２ＧＨｚ用送信信号伝送経路Ｓ４は、弾性表面波デュプレクサ２５の送信側フィルタ２５ｂから電力増幅器３５および２ＧＨｚの通過帯を有する送信用弾性表面波フィルタ２７を経て、送信回路６７に至るまでの経路である。
【００６１】
以上の構成により、８００ＭＨｚと２ＧＨｚの二つの周波数帯において、それぞれダイバーシティ対応である。しかも、二つのアンテナ用電極ＡＮＴ１，ＡＮＴ２（もしくはＡＮＴ３，ＡＮＴ４）のダイバーシティおよび外部接続用電極ＥＸＴへの切換が１ヶのスイッチング素子の挿入損失分のみで可能となる。
【００６２】
また、外部接続用電極ＥＸＴは、アンテナ用電極ＡＮＴ１，ＡＮＴ２（またはＡＮＴ３，ＡＮＴ４）のようにダイバーシティにはなっていないので、１経路あればよい。ところが、第３実施例の場合、使用周波数帯が８００ＭＨｚと２ＧＨｚの二つあるので、通常、二つの外部接続用電極ＥＸＴが必要である。そこで、本第３実施例は、送受信信号伝送経路Ｅ３，Ｅ４をアンテナ側において一つに束ねて互いに電気的に接続し、外部接続用電極ＥＸＴに接続している。これにより、アンテナ側に設けられている外部接続用電極の数を最小限に抑え、低損失化、小型化を図っている。
【００６３】
図６は、図５に示した電気回路を有した高周波モジュール４０の一部断面図である。高周波モジュール４０はダウンキャビティ７１ｂ，７１ｃを有するセラミック多層基板７１Ｂとダウンキャビティ７１ｂ，７１ｃ内にそれぞれ搭載されたアンテナスイッチ用ＩＣ２および低ノイズ増幅器（ＩＣ）３２，３４と、セラミック多層基板７１Ｂの上面に搭載された弾性表面波デュプレクサ２１，２５や弾性表面波フィルタ２３，２４，２６，２７や整合用回路部品５１などを備えている。アンテナスイッチ用ＩＣ２は、主スイッチング素子３〜８と補助スイッチング素子１２〜１６と低ノイズ増幅器パス回路のスイッチング素子１７，１８を内蔵している。
【００６４】
なお、８００ＭＨｚ用の弾性表面波デュプレクサ２１を外付け部品とすることにより、さらに高周波モジュール４０を小型化してもよい。また、低ノイズ増幅器３２，３４の低ノイズ増幅器パス回路と弾性表面波フィルタ２３，２４とからなる部品４３と、部品４２とに分離してもよい。他にも、高周波モジュールをいろいろな単位で分割してもよい。
【００６５】
［他の実施例］
なお、本発明に係る高周波モジュールは、前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、図１に示した高周波モジュール１において、シャント接続された補助スイッチング素子１２〜１４やコンデンサＣ１〜Ｃ３を省いたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る高周波モジュールの第１実施例を示す電気回路図。
【図２】図１に示した高周波モジュールの一部断面図。
【図３】本発明に係る高周波モジュールの第２実施例を示す電気回路図。
【図４】図３に示した高周波モジュールの一部断面図。
【図５】本発明に係る高周波モジュールの第３実施例を示す電気回路図。
【図６】図５に示した高周波モジュールの一部断面図。
【図７】従来の高周波モジュールを示す平面図。
【符号の説明】
【００６７】
１，３０，４０…高周波モジュール
２…アンテナスイッチ用ＩＣ
３〜８…主スイッチング素子
１７，１８…スイッチング素子
２１，２５…弾性表面波デュプレクサ
２１ａ，２５ａ…受信側弾性表面波フィルタ
２１ｂ，２５ｂ…送信側弾性表面波フィルタ
３２，３４…低ノイズ増幅器
７１，７１Ａ，７１Ｂ…セラミック多層基板
７１ａ…上面
７１ｂ，７１ｃ…ダウンキャビティ
ＡＮＴ１〜ＡＮＴ４…アンテナ用電極
ＥＸＴ…外部接続用電極
Ｅ１〜Ｅ５…送受信信号伝送経路
Ｓ１，Ｓ３…受信信号伝送経路
Ｓ２，Ｓ４…送信信号伝送経路
【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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