(57)【要約】      （修正有）【課題】チューナブル対応DPXモジュールにおいて、チューナブルフィルタは周波数特性を持つため、送信信号と送信側の受信帯域雑音を同時にキャンセルし、またキャンセラ内の結合器と合成器が共に疎結合であることにより減衰した信号を増幅する増幅器の消費電力を低減する。【解決手段】キャンセラ８，９をチューナブルフィルタ３１，３２と同等の周波数特性をもつフィルタ８２，９２，８６，９６と、振幅、位相および遅延を補償する機能８５，９５，８４，９４を備える構成とし、そのキャンセラを２系統用いて、送信信号の漏洩成分と受信帯熱雑音の漏洩成分を個別にキャンセルする。また増幅器の消費電力を低減するため、結合器８８，９８は疎結合、合成器８１，９１は密結合とし、密結合に伴う受信系への影響を小さく抑えるため、合成器には同相入力の増幅器を用いる。【選択図】図１
2012089995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信する送信ＲＦ信号と受信する受信ＲＦ信号の周波数帯域が互いに異なる周波数帯域である移動通信端末用モジュールであって、
前記送信ＲＦ信号が外部に備えたアンテナに向けて出力され前記受信ＲＦ信号が前記外部に備えたアンテナから入力される入出力部と、
前記送信ＲＦ信号が外部の送信ＲＦ回路から供給され該送信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて前記入出力部に供給するＴｘフィルタ、及び前記入出力部から前記受信ＲＦ信号が供給され該受信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて外部の受信ＲＦ回路に供給するＲｘフィルタを有するＤＰＸフィルタと、
前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の漏洩成分をキャンセルする第１のキャンセラ部と、
前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の周波数帯域の熱雑音成分をキャンセルする第２のキャンセラ部
を備えたことを特徴とする移動通信端末用モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の移動通信端末用モジュールにおいて、前記第１のキャンセラ部及び第２のキャンセラ部は、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタと略等しい周波数特性の第２のＴｘフィルタと、前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタと略等しい周波数特性の第２のＲｘフィルタを備えたことを特徴とする移動通信端末用モジュール。
【請求項３】
送信する送信ＲＦ信号と受信する受信ＲＦ信号の周波数帯域が互いに異なる周波数帯域である移動通信端末用モジュールであって、
前記送信ＲＦ信号が外部に備えたアンテナに向けて出力され前記受信ＲＦ信号が前記外部に備えたアンテナから入力される入出力部と、
前記送信ＲＦ信号が外部の送信ＲＦ回路から供給され該送信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて前記入出力部に供給するＴｘフィルタ、及び前記入出力部から前記受信ＲＦ信号が供給され該受信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて外部の受信ＲＦ回路に供給するＲｘフィルタを有するＤＰＸフィルタと、
前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の漏洩成分をキャンセルし、或いは、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の周波数帯域の熱雑音成分をキャンセルするキャンセラ部を有し、
該キャンセラ部は、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタと略等しい周波数特性の第２のＴｘフィルタと、前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタと略等しい周波数特性の第２のＲｘフィルタ
を備えたことを特徴とする移動通信端末用モジュール。
【請求項４】
送信する送信ＲＦ信号と受信する受信ＲＦ信号の周波数帯域が互いに異なる周波数帯域である移動通信端末用モジュールであって、
前記送信ＲＦ信号が外部に備えたアンテナに向けて出力され前記受信ＲＦ信号が前記外部に備えたアンテナから入力される入出力部と、
前記送信ＲＦ信号が外部の送信ＲＦ回路から供給され該送信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて前記入出力部に供給するＴｘフィルタ、及び前記入出力部から前記受信ＲＦ信号が供給され該受信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて外部の受信ＲＦ回路に供給するＲｘフィルタを有するＤＰＸフィルタと、
前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段において前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記送信ＲＦ信号と合成し該送信ＲＦ信号が含む該送信ＲＦ信号の周波数帯域の熱雑音成分をキャンセルする第１のキャンセラ部、或いは、前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段において前記受信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の漏洩成分をキャンセルする第２のキャンセラ部のうち、少なくも一方のキャンセラ部
を有することを特徴とする移動通信端末用モジュール。
【請求項５】
請求項１または請求項３に記載の移動通信端末用モジュールにおいて、前記キャンセラ部は、前記分岐され所定の信号処理を行った前記送信ＲＦ信号を前記受信ＲＦ信号と合成する合成器を有し、該合成器は、マッチング回路を有し、一つの入力端子に前記分岐され所定の信号処理を行った前記送信ＲＦ信号が供給され、残る一つの入力端子に前記受信ＲＦ信号が供給される差動増幅器であることを特徴とする移動通信端末用モジュール。
【請求項６】
請求項２または請求項３に記載の移動通信端末用モジュールであって、前記キャンセラ部が有する第２のＲｘフィルタは、前記キャンセラ部が有する第２のＴｘフィルタに対して先行して位置することを特徴とする移動通信端末用モジュール。
【請求項７】
請求項１、請求項３及び請求項４のいずれか１項に記載の移動通信端末用モジュールであって、前記ＤＰＸフィルタは、前記送信ＲＦ信号及び受信ＲＦ信号を通過させる周波数帯域が可変なチューナブルフィルタであることを特徴とする移動通信端末用モジュール。
【請求項８】
送信する送信ＲＦ信号と受信する受信ＲＦ信号の周波数帯域が互いに異なる周波数帯域である移動通信端末であって、
該移動通信端末が有する前記送信ＲＦ信号を送信し受信ＲＦ信号を受信する移動通信端末用モジュールは、
前記送信ＲＦ信号が外部に備えたアンテナに向けて出力され前記受信ＲＦ信号が前記外部に備えたアンテナから入力される入出力部と、
前記送信ＲＦ信号が外部の送信ＲＦ回路から供給され該送信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて前記入出力部に供給するＴｘフィルタ、及び前記入出力部から前記受信ＲＦ信号が供給され該受信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて外部の受信ＲＦ回路に供給するＲｘフィルタを有するＤＰＸフィルタと、
前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の漏洩成分をキャンセルする第１のキャンセラ部と、
前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の周波数帯域の熱雑音成分をキャンセルする第２のキャンセラ部
を備えたことを特徴とする移動通信端末。
【請求項９】
送信する送信ＲＦ信号と受信する受信ＲＦ信号の周波数帯域が互いに異なる周波数帯域である移動通信端末であって、
該移動通信端末が有する前記送信ＲＦ信号を送信し受信ＲＦ信号を受信する移動通信端末用モジュールは、
前記送信ＲＦ信号が外部に備えたアンテナに向けて出力され前記受信ＲＦ信号が前記外部に備えたアンテナから入力される入出力部と、
前記送信ＲＦ信号が外部の送信ＲＦ回路から供給され該送信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて前記入出力部に供給するＴｘフィルタ、及び前記入出力部から前記受信ＲＦ信号が供給され該受信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて外部の受信ＲＦ回路に供給するＲｘフィルタを有するＤＰＸフィルタと、
前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の漏洩成分をキャンセルし、或いは、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の周波数帯域の熱雑音成分をキャンセルするキャンセラ部を有し、
該キャンセラ部は、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタと略等しい周波数特性の第２のＴｘフィルタと、前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタと略等しい周波数特性の第２のＲｘフィルタ
を備えたことを特徴とする移動通信端末。
【請求項１０】
送信する送信ＲＦ信号と受信する受信ＲＦ信号の周波数帯域が互いに異なる周波数帯域である移動通信端末であって、
該移動通信端末が有する前記送信ＲＦ信号を送信し受信ＲＦ信号を受信する移動通信端末用モジュールは、
前記送信ＲＦ信号が外部に備えたアンテナに向けて出力され前記受信ＲＦ信号が前記外部に備えたアンテナから入力される入出力部と、
前記送信ＲＦ信号が外部の送信ＲＦ回路から供給され該送信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて前記入出力部に供給するＴｘフィルタ、及び前記入出力部から前記受信ＲＦ信号が供給され該受信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて外部の受信ＲＦ回路に供給するＲｘフィルタを有するＤＰＸフィルタと、
前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段において前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記送信ＲＦ信号と合成し該送信ＲＦ信号が含む該送信ＲＦ信号の周波数帯域の熱雑音成分をキャンセルする第１のキャンセラ部、或いは、前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段において前記受信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の漏洩成分をキャンセルする第２のキャンセラ部のうち、少なくも一方のキャンセラ部
を有することを特徴とする移動通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動通信端末用モジュール、及び移動通信端末に関する。特に、例えばWCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）方式やLTE（Long Term Evolution）方式等のワイヤレス通信システムに対応した移動通信端末用モジュール、及び移動通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話では既に実用化されているWCDMA方式の他、LTE方式の検討が進められている。WCDMA方式やLTE方式は送受信同時動作のため、送信周波数と受信周波数はそれぞれ異なる周波数帯域を使用している。これらの方式においては送受信帯域を分離するDPX(Duplexer)フィルタが用いられる。
【０００３】
非特許文献１にはDPXの帯域外抑圧不足を補うため、受信帯域の熱雑音をキャンセルする方法の記載がある。ここでは、送信信号はノッチフィルタを用いて除去される。また、送信回路が発生する受信帯域の熱雑音は振幅と位相が調整された後、DPXとアンテナ端の間で送受信信号と合成されて除去される。これによって送信信号に与える影響を小さく抑えながら、受信帯域の熱雑音をキャンセルしている。
【０００４】
WCDMA方式やLTE方式は複数の周波数Bandがあり、良好な高周波特性を得るために、携帯電話用フロントエンドモジュール内にはそれぞれの周波数BandごとにDPXを備えている。更にLTE方式は、高速化を実現するMIMO(Multiple Input Multiple Output)技術を採用しているため、受信回路はアンテナの数だけ必要となる。よって今後の高速化に伴う受信回路規模増大が予想されるため、特許文献１にあるように、DPXをチューナブルに切り替える技術が必要とされる。
【０００５】
特許文献１には、DPXをチューナブルに切り替えるためのチューナブルフィルタ技術とキャンセラ技術の記載がある。複数の周波数バンドを選択的に通過させる可変特性を有するチューナブルフィルタの帯域外信号抑圧量不足を補償する技術としてキャンセラ技術がある。キャンセラは、チューナブルフィルタから出力される受信信号に含まれる送信信号の漏洩成分と受信帯域の熱雑音の漏洩成分をキャンセルする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２００９−２７７１４２号
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Adaptive Duplexer Implemented Using Single-Path and Multipath Feedforward Techniques With BST Phase Shifters; IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 53, NO. 1, p.106-114, JANUARY 2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１のキャンセラでは、チューナブルフィルタの帯域外信号抑圧量不足を補償するため、送信信号の漏洩成分と受信帯域の熱雑音の漏洩成分をそれぞれ20dB以上キャンセルする必要がある。チューナブルフィルタの帯域外信号抑圧量は、設計上の制約から、従来のDPXと比較して約20dB不足する傾向にある。例えば従来のDPXでは50dBとれていた帯域外信号抑圧量は、30dB程度に低下する。このため、少なくも20dBの帯域外信号抑圧量を前記したキャンセラで補う必要がある。しかしながら特許文献１に示すような結合器、増幅器、移相器、遅延器、合成器による1系統構成では、送信信号の周波数帯域から受信信号の周波数帯域に亘る広帯域信号を20dB以上キャンセルするためには、高精度の制御が必要となる。
【０００９】
またキャンセラの入力(送信側)にある結合器と出力(受信側)にある合成器は、送受信系への影響を小さく抑えるために、それぞれ疎結合にする必要があった。キャンセラでは疎結合によって信号が減衰するため、減衰した信号を増幅する増幅器の利得を大きくする必要があり、消費電力の増加が課題となる。
そこで本発明は、所定のキャンセル量を確保することを目的とし、さらに実施形態によっては増幅器を低消費電力化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため本発明は、送信する送信ＲＦ信号と受信する受信ＲＦ信号の周波数帯域が互いに異なる周波数帯域である移動通信端末用モジュールであって、前記送信ＲＦ信号が外部に備えたアンテナに向けて出力され前記受信ＲＦ信号が前記外部に備えたアンテナから入力される入出力部と、前記送信ＲＦ信号が外部の送信ＲＦ回路から供給され該送信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて前記入出力部に供給するＴｘフィルタ、及び前記入出力部から前記受信ＲＦ信号が供給され該受信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて外部の受信ＲＦ回路に供給するＲｘフィルタを有するＤＰＸフィルタと、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の漏洩成分をキャンセルする第１のキャンセラ部と、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の周波数帯域の熱雑音成分をキャンセルする第２のキャンセラ部を備えたことを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、送信する送信ＲＦ信号と受信する受信ＲＦ信号の周波数帯域が互いに異なる周波数帯域である移動通信端末用モジュールであって、前記送信ＲＦ信号が外部に備えたアンテナに向けて出力され前記受信ＲＦ信号が前記外部に備えたアンテナから入力される入出力部と、前記送信ＲＦ信号が外部の送信ＲＦ回路から供給され該送信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて前記入出力部に供給するＴｘフィルタ、及び前記入出力部から前記受信ＲＦ信号が供給され該受信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて外部の受信ＲＦ回路に供給するＲｘフィルタを有するＤＰＸフィルタと、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の漏洩成分をキャンセルし、或いは、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の周波数帯域の熱雑音成分をキャンセルするキャンセラ部を有し、該キャンセラ部は、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタと略等しい周波数特性の第２のＴｘフィルタと、前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタと略等しい周波数特性の第２のＲｘフィルタを備えたことを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、送信する送信ＲＦ信号と受信する受信ＲＦ信号の周波数帯域が互いに異なる周波数帯域である移動通信端末用モジュールであって、前記送信ＲＦ信号が外部に備えたアンテナに向けて出力され前記受信ＲＦ信号が前記外部に備えたアンテナから入力される入出力部と、前記送信ＲＦ信号が外部の送信ＲＦ回路から供給され該送信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて前記入出力部に供給するＴｘフィルタ、及び前記入出力部から前記受信ＲＦ信号が供給され該受信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて外部の受信ＲＦ回路に供給するＲｘフィルタを有するＤＰＸフィルタと、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段において前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記送信ＲＦ信号と合成し該送信ＲＦ信号が含む該送信ＲＦ信号の周波数帯域の熱雑音成分をキャンセルする第１のキャンセラ部、或いは、前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段において前記受信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の漏洩成分をキャンセルする第２のキャンセラ部のうち、少なくも一方のキャンセラ部を有することを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、送信する送信ＲＦ信号と受信する受信ＲＦ信号の周波数帯域が互いに異なる周波数帯域である移動通信端末であって、該移動通信端末が有する前記送信ＲＦ信号を送信し受信ＲＦ信号を受信する移動通信端末用モジュールは、前記送信ＲＦ信号が外部に備えたアンテナに向けて出力され前記受信ＲＦ信号が前記外部に備えたアンテナから入力される入出力部と、前記送信ＲＦ信号が外部の送信ＲＦ回路から供給され該送信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて前記入出力部に供給するＴｘフィルタ、及び前記入出力部から前記受信ＲＦ信号が供給され該受信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて外部の受信ＲＦ回路に供給するＲｘフィルタを有するＤＰＸフィルタと、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の漏洩成分をキャンセルする第１のキャンセラ部と、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の周波数帯域の熱雑音成分をキャンセルする第２のキャンセラ部を備えたことを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、送信する送信ＲＦ信号と受信する受信ＲＦ信号の周波数帯域が互いに異なる周波数帯域である移動通信端末であって、該移動通信端末が有する前記送信ＲＦ信号送信し受信ＲＦ信号を受信する移動通信端末用モジュールは、前記送信ＲＦ信号が外部に備えたアンテナに向けて出力され前記受信ＲＦ信号が前記外部に備えたアンテナから入力される入出力部と、前記送信ＲＦ信号が外部の送信ＲＦ回路から供給され該送信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて前記入出力部に供給するＴｘフィルタ、及び前記入出力部から前記受信ＲＦ信号が供給され該受信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて外部の受信ＲＦ回路に供給するＲｘフィルタを有するＤＰＸフィルタと、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の漏洩成分をキャンセルする第１のキャンセラ部、或いは、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段から前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段で前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の周波数帯域の熱雑音成分をキャンセルする第２のキャンセラ部のうち、少なくも一方のキャンセラ部を有し、該キャンセラ部は、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタと略等しい周波数特性の第２のＴｘフィルタと、前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタと略等しい周波数特性の第２のＲｘフィルタを備えたことを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、送信する送信ＲＦ信号と受信する受信ＲＦ信号の周波数帯域が互いに異なる周波数帯域である移動通信端末であって、該移動通信端末が有する前記送信ＲＦ信号を送信し受信ＲＦ信号を受信する移動通信端末用モジュールは、前記送信ＲＦ信号が外部に備えたアンテナに向けて出力され前記受信ＲＦ信号が前記外部に備えたアンテナから入力される入出力部と、前記送信ＲＦ信号が外部の送信ＲＦ回路から供給され該送信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて前記入出力部に供給するＴｘフィルタ、及び前記入出力部から前記受信ＲＦ信号が供給され該受信ＲＦ信号の周波数帯域の信号を通過させて外部の受信ＲＦ回路に供給するＲｘフィルタを有するＤＰＸフィルタと、前記ＤＰＸフィルタが有するＴｘフィルタの前段において前記送信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記送信ＲＦ信号と合成し該送信ＲＦ信号が含む該送信ＲＦ信号の周波数帯域の熱雑音成分をキャンセルする第１のキャンセラ部、或いは、前記ＤＰＸフィルタが有するＲｘフィルタの後段において前記受信ＲＦ信号の一部を分岐させ所定の信号処理を行った後に前記受信ＲＦ信号と合成し該受信ＲＦ信号が含む前記送信ＲＦ信号の漏洩成分をキャンセルする第２のキャンセラ部のうち、少なくも一方のキャンセラ部を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、所定のキャンセル量を高精度に確保することができるため、移動通信端末用モジュール及びそれを用いた移動通信端末の性能を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施例における移動通信端末用モジュールの構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施例におけるNoise CancellerとTx Cancellerのブロック図である。
【図３】第１の実施例を適用した場合のキャンセル効果を示す周波数特性図である。
【図４】第１の実施例で用いる合成器の構成例を示す回路図である。
【図５】第１の実施例における移動通信端末の構成例を示すブロック図である。
【図６】第２の実施例における移動通信端末用モジュールの構成例を示すブロック図である。
【図７】第３の実施例における移動通信端末用モジュールの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、第１の実施例における移動通信端末用モジュールの構成例を示すブロック図である。本実施例の構成は、例えばWCDMA方式やLTE方式の移動通信端末用モジュールを対象としているが、送信周波数と受信周波数にそれぞれ異なる帯域を割り当てて送受信同時動作する移動通信端末用モジュールであれば、これに限定されるものではない。
【００２０】
まず送信信号と受信信号の流れを説明する。RFIC６から出力された送信信号（送信RF信号）は、PA（Power Amplifier）６２に入力され、所定の信号レベルまで増幅された後、キャンセラ９内の結合器９８とキャンセラ８内の結合器８８を通過してチューナブルフィルタ３に入力される。チューナブルフィルタ３内のTxフィルタ３２では送信信号以外は抑圧され、送信信号は低損失で通過する。チューナブルフィルタ３より出力された送信信号はアンテナSW(switch)２を経由し、アンテナ１より放射される。
【００２１】
一方、受信信号（受信RF信号）はアンテナ１より入力され、アンテナSW２を経由してチューナブルフィルタ３に入力される。チューナブルフィルタ３内のRxフィルタ３１では、送信信号の漏れ込みが抑圧され、受信信号は低損失で通過する。チューナブルフィルタ３より出力された受信信号はキャンセラ８内の合成器８１、キャンセラ９内の合成器９１およびLNA(Low Noise Amplifier)６１を通過してRFIC６に入力される。
【００２２】
一般的なDPXは受信側において送信信号を約50dBほど抑圧するため、非特許文献１に記載のレベルのOut of band blockingをアンテナ１で受信しても信号を劣化させる影響は少ない。一般的なDPXをチューナブルDPX７で置き換える場合、チューナブルDPX７は本実施例では、チューナブルフィルタ３、キャンセラ８、キャンセラ９および制御部５で構成される。
【００２３】
移動通信端末が送受信を開始する前に、移動通信端末用モジュール内では、所定のキャンセル量を確保するためにキャリブレーションを実施する。その際にキャンセラが一系統であると、素子の製造ばらつきや温度変化等によって、例えば、受信回路へ漏洩する送信信号の漏洩成分に対するキャンセル量が20dB以上となったとしても、送信回路が発生する受信帯域の熱雑音の漏洩成分に対するキャンセル量が20dB以下となる可能性がある。
そこで、本実施例ではキャンセラを８と９の二系統備える。DPXのチューナブル化に伴いチューナブルフィルタ３における抑圧量が、例えば30dBと不足する場合、制御部５は、キャンセラ８では送信信号の漏洩成分、キャンセラ９では熱雑音の漏洩成分を20dB以上キャンセルして一般的なDPXと同様に50dBの抑圧量とするように振幅、位相、遅延を補償する構成を用いる。この場合の補償とは、例えば送信信号をキャンセルする場合には、送信信号と同一振幅、逆位相となるようにし、チューナブルフィルタ３通過に伴う群遅延を調整する処理である。そのため、キャンセラ内に増幅器、移相器、遅延器があり、増幅器は利得可変機構、移相器は位相可変機構、遅延器は遅延可変機構を備える。
【００２４】
チューナブルフィルタ３は振幅や位相の周波数特性を持つため、チューナブルDPX７が20dB以上のキャンセル量を得るためには、キャンセラ８とキャンセラ９はチューナブルフィルタ３と同様な周波数特性のRxフィルタとTxフィルタを有することが望まれる。このため、キャンセラ８は結合器８８、Noise Canceller８７、Rxフィルタ８６、増幅器８５、移相器８４、遅延器８３、Txフィルタ８２および合成器８１を備える構成とし、キャンセラ９は結合器９８、Tx Canceller９７、Rxフィルタ９６、増幅器９５、移相器９４、遅延器９３、Txフィルタ９２および合成器９１を備える構成を用いれば良い。
【００２５】
以上で述べたように実施例１では、例えば特許文献１とは異なりキャンセラを２系統有しており、送信信号の漏洩成分をキャンセルするためのキャンセラ８と熱雑音の漏洩成分をキャンセルするためのキャンセラ９を、チューナブルDPX７が個別に備えることを一つの特徴としている。また、所定のキャンセル量を得るために、チューナブルフィルタ３と同様の周波数特性を有するRxフィルタ８６、９６とTxフィルタ８２、９２を、各キャンセラが備えることを一つの特徴としている。これらにより、受信回路への送信信号と熱雑音の漏洩成分のキャンセル量を高精度に確保することができる。
【００２６】
以下にキャンセラ８、キャンセラ９内のブロック構成および信号の流れについて説明する。
結合器８８では送信系に対して疎結合にすることによって、10dB以上減衰した送信信号と受信帯域の熱雑音をキャンセラ８内に引き込んでいる。Noise Canceller８７では、受信帯域の熱雑音が30dB程度キャンセルされ、続くRxフィルタ８６では送信信号が30dB程度減衰される。増幅器８５では振幅、移相器８４では位相、遅延器８３では遅延の補償を行う。Txフィルタ８２では、受信帯域の熱雑音を30dB程度減衰させ、増幅器８５で発生する熱雑音や高調波歪みも減衰される。合成器８１では、キャンセラ８内に引き込んだ送信信号と受信帯域の熱雑音が疎結合によって10dB以上減衰された後、チューナブルフィルタ３からの漏洩成分と合成され、キャンセルされる。但し、キャンセラ８から出力される受信帯域の熱雑音のレベルは十分小さく、主に送信信号がキャンセルされる。
【００２７】
一方、結合器９８では同じく送信系に対して疎結合にすることによって、10dB以上減衰した送信信号と受信帯域の熱雑音をキャンセラ９内に引き込んでいる。Tx Canceller９７では、送信信号が30dB程度キャンセルされ、続くRxフィルタ９６では送信信号が30dB程度減衰される。増幅器９５では振幅、移相器９４では位相、遅延器９３では遅延の補償を行う。Txフィルタ９２では、受信帯域の熱雑音を30dB程度減衰させ、増幅器９５で発生する熱雑音や高調波歪みも減衰される。合成器９１では、キャンセラ９内に引き込んだ送信信号と受信帯域の熱雑音が疎結合によって10dB以上減衰された後、チューナブルフィルタ３からの漏洩成分と合成され、キャンセルされる。但し、キャンセラ９から出力される送信信号の信号レベルは十分小さく、主に受信帯域の熱雑音がキャンセルされる。
【００２８】
なお図１において、キャンセラ８（９）が有するRxフィルタ８６（９６）とTxフィルタ８２（９２）は、チューナブルフィルタ３が有するRxフィルタ３１とTxフィルタ３２と比較して、配置の順が逆となっている。結合器８８（９８）を送信系に対して疎結合とし約10dB減衰した送信信号を引き込んだとしても、その信号電力は例えば＋0〜20dBm級の大電力である。このままでは信号振幅が大きく、増幅器８５（９５）以降の信号処理が難しい。このため、送信信号に対する減衰量の大きいRxフィルタ８６（９６）を増幅器８５（９５）の前段に位置させることにより、引き込んだ送信信号を信号処理に適した信号振幅としている。このため、キャンセラ８（９）とチューナブルフィルタ３とでは、RxフィルタとTxフィルタの位置の順が逆であり、RxフィルタはTxフィルタに対して先行する位置に設けられている。
【００２９】
図２にNoise Canceller８７とTx Canceller９７のブロック図を示す。Noise Canceller８７は、移相器８０１と合成器８０２で構成されており、PA出力の受信帯域の熱雑音は移相器８０１にて180度反転し、合成器８０２にて受信帯域の熱雑音はキャンセルされ、送信信号は位相反転なく通過する。一方、Tx Canceller９７は、移相器９０１と合成器９０２で構成されており、PA出力の送信信号は移相器９０１にて180度反転し、合成器９０２にて送信信号はキャンセルされ、受信帯域の熱雑音は位相反転なく通過する。
【００３０】
図３の周波数特性で示すように、キャンセラ８では送信信号(LTE信号)の漏洩成分、キャンセラ９では受信帯域の熱雑音の漏洩成分をキャンセルするため、制御部５が振幅、位相、遅延を補償することによるキャンセル効果は30dB以上と前記した20dBを充分満足した値となる。
キャンセラ８は、チューナブルフィルタ３と同様の周波数特性をもつRxフィルタ８６とTxフィルタ８２を備えており、送信信号のキャンセル量が最大になるように調整するため、所定のキャンセル量20dBを十分満足する高精度な送信信号のキャンセル特性が得られる。キャンセラ９でも同様に高精度な熱雑音のキャンセル特性が得られる。
【００３１】
また制御部５の主な機能は3点ある。1点目としてWCDMA方式とLTE方式の複数Bandに対応するためのチューナブルフィルタ３とキャンセラ８とキャンセラ９のBand選択、2点目としてPA６２の出力レベルに応じた増幅器８５(９５)の振幅、移相器８４(９４)の位相、遅延器８３(９３)の遅延の補償、3点目としてチューナブルフィルタ３とキャンセラ８とキャンセラ９の製造ばらつき、温度による性能劣化を補償するキャリブレーションである。
尚、図１の制御部５はチューナブルDPX７内にあり、RFIC６と制御に必要な情報をやりとりしているが、RFIC６内に備えても良い。
【００３２】
図４は増幅器８５(９５)の低消費電力化のため、上記合成器８１(９１)を疎結合ではなく、密結合とした場合の合成器８１（９１）の回路構成例である。合成器８１と合成器９１の回路構成は同様で良いので、以下に合成器８１の信号の流れおよび構成要素について説明する。
【００３３】
チューナブルフィルタ３を通過する信号とキャンセラ８を通過する信号はそれぞれ、４０１〜４０４から構成されるマッチング回路、４０５〜４０８から構成されるマッチング回路を経由して、トランジスタ４１１、トランジスタ４１２に入力される。2つの信号が同相で入力されると、定電流源４１４によってトランジスタ４１１とトランジスタ４１２のドレインに現れる同相信号がキャンセルされる。インダクタ４０９とインダクタ４１０は負荷であり、インダクタ４１３は大振幅入力時に歪みを抑えるために配置されている。トランジスタ４１１とトランジスタ４１２のゲート入力の差動構成増幅器で所定の20dB以上のキャンセル量を得た場合には、４１７〜４１８から構成されるマッチング回路を経由してシングル入力構成の後段回路を接続すれば良い。
【００３４】
一方、消費電流の制限によって所定のキャンセル量が得られない場合には、トランジスタ４１２とトランジスタ４１１のドレインから出力される信号はそれぞれ、４１７〜４１８から構成されるマッチング回路、４１５〜４１６から構成されるマッチング回路を経由して、差動入力構成の後段回路の正側、負側に入力し、後段回路の同相信号除去性能を活用することにより、所定のキャンセル量を得ることができる。
【００３５】
尚、上記4つのマッチング回路について、インダクタとキャパシタを図４のように配置しているが、これはマッチング回路の構成例であって、素子配置の構成についてはこれに限定されるものではない。
従来、キャンセラに用いられる合成器は、コイルや容量をはじめとする受動素子により構成されていた。このため、チューナブルフィルタ３の出力における受信信号に対して問題となるような影響を与えることなく、合成器を設けるためには結合を疎結合とする必要があった。これにより合成器では例えば約10dBの減衰を発生していた。これに対して図４で示す実施例においては、合成器は能動回路で構成されているため、合成器８１を密結合としても受信信号に与える影響は少ない。このため、合成器８１での減衰を例えば0dBに低減できる。したがい、増幅器８５は結合器８８の疎結合による減衰分を増幅すれば良い。即ち、増幅器８５では従来と比較して約10dB分利得を低減できるため、低消費電力化することができるという特徴がある。
【００３６】
図５は、本実施例を移動通信端末に適用したブロック図を示す。マルチバンドの例としてBand1、2、4、5、6、17を受信する場合、700M〜800MHz帯のBand5、6、17をLowBand、1700M〜2100MHz帯のBand1、2、4をHighBandとして端末を構成する。例えばチューナブルフィルタ３がHigh Band対応ならばキャンセラ８、キャンセラ９、PA６２およびLNA６１もHigh Band対応として構成される。一方、チューナブルフィルタ３０１がLow Band対応ならばキャンセラ８１１、キャンセラ９１１、PA６２１およびLNA６１１もLow Band対応として構成される。アンテナSW２の切換えに応じて、Low BandかHigh Bandのいずれかを選択することができる。
【実施例２】
【００３７】
図６は、第２の実施例における移動通信端末用モジュールの構成例を示すブロック図である。送信信号と受信信号の流れは実施例１と同じであるため説明を省略する。ここではPA６２出力の受信帯域の熱雑音は送信側で、送信信号(LTE信号)の漏洩成分は受信側でキャンセルする方法を用いる。送信側にはキャンセラ１１、受信側にはキャンセラ１０があり、キャンセラ１１は結合器１１６、Tx Canceller１１５、増幅器１１４、移相器１１３、遅延器１１２および合成器１１１より構成され、キャンセラ１０は結合器１０１、増幅器１０２、移相器１０３、遅延器１０４、Noise Canceller１０５および合成器１０６より構成される。
Tx Canceller１１５とNoise Canceller１０５は、それぞれTx Canceller９７とNoise Canceller８７と同様の構成となる。
【００３８】
以下にキャンセラ１１、キャンセラ１０の信号の流れについて説明する。
結合器１１６では送信系に対して疎結合にすることによって、10dB以上減衰した送信信号と受信帯域の熱雑音をキャンセラ１１に引き込んでいる。Tx Canceller１１５では、送信信号が30dB程度キャンセルされ、増幅器１１４では振幅、移相器１１３では位相、遅延器１１２では遅延の補償を行う。合成器１１１では、キャンセラ１１に引き込んで上記処理をされた受信帯域の熱雑音が疎結合によって10dB以上減衰された後、送信側からの送信信号と受信帯域の熱雑音が合成される。送信信号はキャンセルされることなく通過し、受信帯域の熱雑音は20dB以上キャンセルされる。
【００３９】
一方、結合器１０１では受信系に対して疎結合にすることによって、10dB以上減衰したチューナブルフィルタ３からの漏洩成分をキャンセラ１０に引き込んでいる。増幅器１０２では振幅、移相器１０３では位相、遅延器１０４では遅延の補償を行う。Noise Canceller１０５では受信帯域の熱雑音が30dB程度キャンセルされ、増幅器１０２で発生する熱雑音や高調波歪みも減衰される。合成器１０６では、キャンセラ１０に引き込んで上記処理をされた送信信号が疎結合によって10dB以上減衰された後、チューナブルフィルタ３からの漏洩成分と合成される。受信帯域の熱雑音はキャンセルされることなく通過し、送信信号は20dB以上キャンセルされる。
【００４０】
尚、結合器１１６(１０１)と合成器１１１(１０６)を共に疎結合としたが、キャンセラ１１の増幅器１１４とキャンセラ１０の増幅器１０２を低消費電力化するため、合成器１１１(１０６)を密結合にしても良い。
本実施例ではチューナブルフィルタ３の周波数特性の影響を受けないため、キャンセラ１０、キャンセラ１１内にはチューナブルフィルタ３と同等の周波数特性を持つフィルタが不要となる。よって増幅器１１４(１０２)では振幅、移相器１１３(１０３)では位相、遅延器１１２(１０４)では遅延を補償することによって所定のキャンセル量20dB以上を確保できる。
【実施例３】
【００４１】
図７は、第３の実施例における移動通信端末用モジュールの構成例を示すブロック図である。送信信号と受信信号の流れは実施例１と同じであるため説明を省略する。実施例１ではキャンセラを２系統備え、送信信号(LTE信号)の漏洩成分と、受信帯域の熱雑音の漏洩成分を個別にキャンセルするのに対して、本実施例では１系統のキャンセラ４で両方の漏洩成分をキャンセルする。
以下にキャンセラ４の信号の流れについて説明する。
【００４２】
キャンセラ４は、特許文献１とは異なりチューナブルフィルタ３と同等の周波数特性をもつRxフィルタ４６とTxフィルタ４２を備えている。結合器４７では送信系に対して疎結合にすることによって、10dB以上減衰した送信信号と受信帯域の熱雑音をキャンセラ４に引き込んでいる。Rxフィルタ４６では、送信信号が30dB程度減衰され、増幅器４５では振幅、移相器４４では位相、遅延器４３では遅延の補償を行う。Txフィルタ４２では、受信帯域の熱雑音が30dB程度減衰され、増幅器４５で発生する熱雑音や高調波歪みも減衰される。合成器４１では、キャンセラ４に引き込んで上記処理をされた送信信号と受信帯域の熱雑音が疎結合によって10dB以上減衰された後、チューナブルフィルタ３からの漏洩成分と合成される。送信信号と受信帯域の熱雑音はそれぞれ20dB以上キャンセルされる。
【００４３】
尚、結合器４７と合成器４１を共に疎結合としたが、キャンセラ４の増幅器４５を低消費電力化するため、合成器４１を密結合にしても良い。
本実施例ではチューナブルフィルタ３からの漏洩成分を個別にキャンセルする構成ではないため、Noise Canceller８７(１０５)とTx Canceller９７(１１５)が不要となる。Rxフィルタ４６ではチューナブルフィルタ３の周波数特性、増幅器４５では振幅、移相器４４では位相、遅延器４３では遅延、Txフィルタ４２ではチューナブルフィルタ３の周波数特性を補償することによって所定のキャンセル量20dB以上を確保できる。
【００４４】
以上で説明した実施形態は一例であって、本発明を限定するものではない。例えば各実施例において、送信信号と熱雑音の双方をキャンセルする場合を示したが、いずれか一方をキャンセルすれば良い場合には、そのためのキャンセラのみを備えれば良い。このほかにも各回路ブロック図における構成要素の配置をはじめとして、他の異なる実施形態を考えることができるが、いずれも本発明の範疇にある。
【符号の説明】
【００４５】
１：アンテナ、２：アンテナSW、３，３０１：チューナブルフィルタ、３１，４６，８６，９６：Rxフィルタ、３２，４２，８２，９２：Txフィルタ、４，８，９，１０，１１，８１１，９１１：キャンセラ、４１，８１，９１，１０６，１１１：合成器、４７，８８，９８，１０１，１１６：結合器、４５，８５，９５，１０２，１１４：増幅器、４４，８４，９４，１０３，１１３：移相器、４３，８３，９３，１０４，１１２：遅延器、６：RFIC、７：チューナブルDPX、６１，６１１：LNA、６２，６２１：PA、８７，１０５；Noise Canceller、９７，１１５：Tx Canceller、４０１，４０３，４０５，４０７，４０９，４１０，４１３，４１５，４１７：インダクタ、４０２，４０４，４０６，４０８，４１６，４１８：キャパシタ、４１１，４１２：NMOSトランジスタ、４１４：電流源、８０１：Noise Canceller内移相器、８０２：Noise Canceller内合成器、９０１：Tx Canceller内移相器、９０２：Tx Canceller内合成器。
【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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