專利名稱：高頻前端模塊及天線雙工器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高頻前端模塊及天線雙工器，特別涉及處理不同頻帶的多個(gè)高 頻收發(fā)信號的高頻前端模塊、以及將不同頻帶的多個(gè)接收信號進(jìn)行分波用的天 線雙工器。
背景技術(shù)：
一般，在手機(jī)等移動(dòng)通信裝置的高頻前端模塊中，浪涌(ESD:靜電放電，頻率300MHz左右)從天線進(jìn)入。為此，防浪涌元件一般配置在天線端與接地之 間，在專利文獻(xiàn)1中提出了配置電感元件，在專利文獻(xiàn)2中提出了配置非線性 電阻。但是，與天線端直接設(shè)置的防浪涌元件具有基本的問題是，使發(fā)送或接 收信號的損耗增大。然而， 一般在具有將1.5GHz以上的比較高的通過頻帶的信號(以下，稱為 HIGH側(cè)高頻信號)與l.OGHz以下的比較低的通過頻帶的信號(以下，稱為LOW 側(cè)高頻信號)進(jìn)行分波用的天線雙工器的高頻前端模塊中，由于在HIGH側(cè)的信 號路徑中，用天線雙工器的高通濾波器將浪涌衰減，因此不太成問題，但是有 時(shí)浪涌進(jìn)入LOW側(cè)的信號路徑。特別是，在LOW側(cè)的接收信號輸出端，由于通常配置彈性波濾波器等防浪 涌性能差的元件，因此希望采取對它進(jìn)行保護(hù)用的防浪涌措施。專利文獻(xiàn)l:特開2003-18040號公報(bào)專利文獻(xiàn)2:特開2003-101434號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在天線端不配置防浪涌元件，而能夠防 止浪涌進(jìn)入LOW側(cè)的接收信號輸出端一側(cè)的高頻前端模塊及天線雙工器。為了達(dá)到前述目的，第l發(fā)明的高頻前端模塊，是處理不同頻帶的第l及第2高頻收發(fā)信號的、第1高頻收發(fā)信號的頻帶低于第2高頻收發(fā)信號的頻帶 的高頻前端模塊，具有將天線端與第1高頻收發(fā)信號處理部之間的第1信號路徑、和天線端與第 2高頻收發(fā)信號處理部之間的第2信號路徑進(jìn)行分波用的天線雙工器；設(shè)置在前述第1信號路徑并將前述第1高頻收發(fā)信號的接收信號與發(fā)送信 號的信號路徑進(jìn)行切換的第1高頻開關(guān)；設(shè)置在是前述第1信號路徑的接收信號路徑上的前述第1高頻開關(guān)的后級、將前述第1高頻接收信號作為通過頻帶的彈性波濾波器；以及設(shè)置在前述彈性波濾波器與前述第1高頻開關(guān)之間并具有使該彈性波濾波 器與該第1高頻開關(guān)之間的相位匹配的功能，同時(shí)還具有去除浪涌功能的帶防 浪涌功能的相位匹配元件。在第1發(fā)明有關(guān)的高頻前端模塊中，由于在彈性波濾波器與第1高頻開關(guān) 之間設(shè)置還具有去除浪涌的功能的帶防浪涌功能的相位匹配元件，因此在浪涌從天線進(jìn)入第1信號路徑的接收信號路徑(L0W側(cè)高頻收發(fā)信號的接收信號路徑) 時(shí)，用帶防浪涌功能的相位匹配元件去除該浪涌，從而不另外附加防浪涌元件， 而能夠保護(hù)彈性波濾波器，防止浪涌。在第l發(fā)明有關(guān)的高頻前端模塊中，最好前述帶防浪涌功能的相位匹配元 件具有包含電容器及電感器而構(gòu)成的高通濾波器功能。帶防浪涌功能的相位匹 配元件若是將第1高頻收發(fā)信號作為通過頻帶，將浪涌的頻帶作為衰減頻帶， 則也可以是帶通濾波器，但通過作為高通濾波器來構(gòu)成，則傳輸損耗少。另外，最好前述高通濾波器的截止頻率為200 600MHz。 一般，浪涌的頻 率為200 600MHz (特別是300MHz左右)，最好高通濾波器將該頻帶作為截止(切 斷)頻率。前述高通濾波器通過用插入在第1信號路徑的接收信號路徑與接地之間的 LC串聯(lián)諧振電路構(gòu)成，從而對帶防浪涌功能的相位匹配元件附加利用串聯(lián)諧振 而產(chǎn)生的陷波功能，能夠?qū)擞康念l帶生成衰減極點(diǎn)，能夠更提高浪涌切斷效 果?；蛘?，前述高通濾波器通過用插入在前述第l信號路徑的接收信號路徑上 的LC并聯(lián)諧振電路構(gòu)成，從而對帶防浪涌功能的相位匹配元件附加利用并聯(lián)諧振而產(chǎn)生的陷波功能，能夠?qū)擞康念l帶生成衰減極點(diǎn)，能夠更提高浪涌切斷效果。再有，前述高通濾波器也可以包含設(shè)置在第1高頻開關(guān)一側(cè)的電容器及設(shè) 置在彈性波濾波器一側(cè)的分路電感器而構(gòu)成。設(shè)置在第1高頻開關(guān)一側(cè)的電容 器具有作為第1高頻開關(guān)的直流分量的隔離電容器的功能。也可以前述第1高頻收發(fā)信號的接收信號還包含不同頻帶的第1A及第1B 接收信號，前述彈性波濾波器構(gòu)成作為包含將第1A及第1B接收信號分別作為 通過頻帶的第1及第2彈性波濾波器的彈性波天線雙工器，前述帶防浪涌功能 的相位匹配元件由對前述第1及第2彈性波濾波器分別附加的第1及第2帶防 浪涌功能的相位匹配元件構(gòu)成，前述第1帶防浪涌功能的相位匹配元件在從前 述第1高頻開關(guān)與前述第2帶防浪涌功能的相位匹配元件的分叉點(diǎn)來看第1彈 性波濾波器一側(cè)時(shí)，對于前述第1B接收信號設(shè)定成為開路，前述第2帶防浪 涌功能的相位匹配元件在從前述第1高頻開關(guān)與前述第1帶防浪涌功能的相位 匹配元件的分叉點(diǎn)來看第2彈性波濾波器一側(cè)時(shí)，對于前述第1A接收信號設(shè)定成為開路。即，彈性波濾波器也可以并排設(shè)置具有互相不同的通過頻帶的兩 個(gè)彈性波濾波器、作為天線雙工器來構(gòu)成。在這種情況下，對各彈性波濾波器 的前級分別附加帶防浪涌功能的相位匹配元件。前述彈性波濾波器可以使用SAW(表面彈性波)濾波器或BAW(體積彈性波) 濾波器。這些彈性波濾波器的衰減特性好，通常是單件的片型。因而，在將它 與高頻開關(guān)一起形成模塊化時(shí)，為了使得與高頻開關(guān)之間的相位匹配需要相位 匹配元件。最好前述天線雙工器、前述第1高頻開關(guān)、前述彈性波濾波器及前述帶防 浪涌功能的相位匹配元件，用層疊多個(gè)介質(zhì)層而構(gòu)成的層疊體形成一體化。該 層疊體可以是將多個(gè)陶瓷層層疊而成的陶瓷多層基板或?qū)⒍鄠€(gè)樹脂層層疊而 成的樹脂多層基板。通過用層疊體將這些功能元件形成一體化，能夠達(dá)到模塊 小型化，再在一體化時(shí)通過實(shí)現(xiàn)各功能元件間的阻抗匹配，能夠省略附加新的 阻抗匹配元件。最好前述彈性波濾波器通常是具有兩個(gè)平衡輸出端的平衡型彈性波濾波 器，在該兩個(gè)平衡輸出端之間配置對各輸出端間的阻抗進(jìn)行匹配用的阻抗匹配元件，將前述彈性波濾波器、前述阻抗匹配元件及前述帶防浪涌功能的相位匹 配元件，作為片狀元器件安裝在前述層疊體的同一面上，前述帶防浪涌功能的 相位匹配元件對于前述阻抗匹配元件，將前述彈性波濾波器介于其間進(jìn)行配 置。阻抗匹配元件及相位匹配元件那樣的匹配元件，若受到來自其它元器件的 電磁影響，則阻抗及相位將偏移，不能充分發(fā)揮規(guī)定的功能。因此，通過將尺 寸比較大的彈性波濾波器介于其間來配置這些功能元件，能夠?qū)⒏髌ヅ湓g 的干擾抑制到最低限度。最好在前述第l信號路徑的發(fā)送信號路徑上，配置由電容器電感器構(gòu)成的 LC濾波器，構(gòu)成前述LC濾波器的電容器及電感器的至少一方置于前述層疊體 內(nèi)，而且，將該電容器及電感器配置成沿層疊體的層疊方向在俯視圖中不與前 述帶防浪涌功能的相位匹配元件重合。若在第l信號路徑中發(fā)送信號跳到接收 路徑，則不僅不能適當(dāng)處理接收信號，而且有的情況下彈性波濾波器有可能損 壞。不管將功能元件對多層基板是內(nèi)置或者外附，通過將構(gòu)成LC濾波器的元件配置成在俯視圖中不與帶防浪涌功能的相位匹配元件重合，能夠抑制信號的 串?dāng)_。前述高通濾波器也可以構(gòu)成作為由設(shè)置在前述第l信號路徑的接收信號路徑上的兩個(gè)電容器、以及在該兩個(gè)電容器之間進(jìn)行旁路連接的電感器構(gòu)成的T型高通濾波器。通常，在相同系統(tǒng)的收發(fā)信號中，將接收信號頻帶比發(fā)送信號 頻帶設(shè)定在高頻側(cè)。因此，利用設(shè)置在高頻開關(guān)的后級(接收側(cè))的高通濾波器， 即使發(fā)送信號繞回來，某種程度也能夠使繞回信號的電平降低。特別是，由于T型高通濾波器的衰減陡峭，因此信號電平的降低顯著。第2發(fā)明的天線雙工器是將不同頻帶的第1A及第1B接收信號分波用的天 線雙工器，包含分別將前述第1A及第1B接收信號作為通過頻帶的第l及第2彈性波 濾波器，在前述第1及第2彈性波濾波器的各自的接收信號的輸入側(cè)，分別附加第 1及第2高通濾波器，前述第1高通濾波器在從前述第1A及第1B接收信號的分波點(diǎn)來看第1彈 性波濾波器一側(cè)時(shí)，對于前述第1B接收信號設(shè)定成為開路，前述第2高通濾波器在從前述分波點(diǎn)來看第2彈性波濾波器一側(cè)時(shí)，對于前述第1A接收信號 設(shè)定成為開路。在第2發(fā)明有關(guān)的天線雙工器中，由于并排設(shè)置具有互相不同的通過頻帶 的第l及第2彈性波濾波器，因此能夠?qū)⒔邮招盘栍行У剡M(jìn)行分波，同時(shí)將設(shè)置在接收信號的輸入側(cè)的第1及第2高通濾波器作為帶防浪涌功能的相位匹配 元件而構(gòu)成，通過這樣能夠除去從天線進(jìn)入的浪涌，能夠保護(hù)第1及第2彈性波濾波器，防止浪涌。根據(jù)本發(fā)明，能夠防止浪涌進(jìn)入第1高頻收發(fā)信號處理部的接收信號輸出 端一側(cè)，能夠保護(hù)彈性波濾波器，防止浪涌，而且，能夠省略從天線端的防浪 涌元件，能夠消除信號損耗。另外，能夠不增加新的元件，發(fā)揮相位匹配功能 及防浪涌功能。


圖l所示為第1實(shí)施例的高頻前端模塊的等效電路圖。圖2所示為形成在第1實(shí)施例的陶瓷多層基板的各片層(從下面起的第l 第8層)的電極形狀的說明圖。圖3所示為形成在第l實(shí)施例的陶瓷多層基板的各片層(從下面起的第9 第16層)的電極形狀的說明圖。圖4所示為第1實(shí)施例的陶瓷多層基板的表面的各電路元件的安裝狀態(tài)的 平面圖。圖5所示為第2實(shí)施例的高頻前端模塊的等效電路圖。圖6所示為形成在第2實(shí)施例的陶瓷多層基板的各片層(從下面起的第l 第8層)的電極形狀的說明圖。圖7所示為形成在第2實(shí)施例的陶瓷多層基板的各片層(從下面起的第9 第15層)的電極形狀的說明圖。圖8所示為形成在第2實(shí)施例的陶瓷多層基板的各片層(從下面起的第 16 第18層)的電極形狀的說明圖。圖9所示為第2實(shí)施例的陶瓷多層基板的表面的各電路元件的安裝狀態(tài)的 平面圖。圖IO所示為第3實(shí)施例的高頻前端模塊的主要部分的等效電路圖。 圖ll所示為第4實(shí)施例的高頻前端模塊的主要部分的等效電路圖。 圖12(A)所示為前述第1實(shí)施例的帶防浪涌功能的相位匹配元件的等效電路圖，(B)所示為其衰減特性的曲線圖。圖13(A)所示為前述第1實(shí)施例的帶防浪涌功能的相位匹配元件的變形例的等效電路圖，(B)所示為其衰減特性的曲線圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照

本發(fā)明有關(guān)的高頻前端模塊及天線雙工器的實(shí)施例。 (第1實(shí)施例，參照圖1 圖4)第1實(shí)施例的高頻前端模塊，如圖l的等效電路所示，作為與4個(gè)頻帶不 同的通信系統(tǒng)(GSM850系統(tǒng)、GSM900系統(tǒng)、DCS1800系統(tǒng)、PCS1900系統(tǒng))相對應(yīng)的四頻段對應(yīng)型的高頻復(fù)合元器件(高頻前端模塊)而構(gòu)成。艮P，該高頻前端模塊在天線端ANT的后級，具有將GSM850Z900系統(tǒng)的第1 信號路徑、與DCS1800/PCS1900系統(tǒng)的第2信號路徑進(jìn)行分支的天線雙工器20。 再有，GSM850/900系統(tǒng)具有第1高頻開關(guān)IIG及第1LC濾波器12G及SAW天線 雙工器13G。另外，DCS1800/PCS1900系統(tǒng)也同樣，具有第2高頻開關(guān)11D及 第2LC濾波器12D及SAW天線雙工器13D。第1高頻開關(guān)11G有選擇地切換天線端ANT與第1發(fā)送側(cè)輸入端 GSM850/900Tx之間的信號路徑、以及天線端ANT與第1接收側(cè)平衡輸出端 GSM850Rx、 GSM900Rx之間的信號路徑。第1LC濾波器12G配置在第1高頻開關(guān) IIG與第1發(fā)送側(cè)輸入端GSM850/900Tx之間。第1SAW天線雙工器13G配置在 第1高頻開關(guān)IIG與第1接收側(cè)平衡輸出端GSM850Rx、 GSM900Rx之間。另外，第2高頻開關(guān)11D有選擇地切換天線端ANT與第2發(fā)送側(cè)輸入端 DCS1800/PCS1900之間的信號路徑、以及天線端ANT與第2接收側(cè)平衡輸出端 DCS1800Rx、 PCS1900Rx之間的信號路徑。第2LC濾波器12D配置在第2高頻開 關(guān)11D與第2發(fā)送側(cè)輸入端DCS1800/PCS1900Tx之間。第2SAW天線雙工器13D 配置在第2高頻開關(guān)11D與第2接收側(cè)平衡輸出端DCS1800Rx、 PCS1900Rx之 間。天線雙工器20在發(fā)送時(shí)選擇來自GSM系統(tǒng)或DCS/PCS系統(tǒng)的發(fā)送信號， 向天線端ANT傳送，在接收時(shí)將用天線端ANT接收的接收信號向GSM系統(tǒng)或 DCS/PCS系統(tǒng)有選擇地傳送。在該天線雙工器20中，由電感器Ltl及電容器Ctl構(gòu)成的并聯(lián)電路(低通 濾波器)連接在天線端ANT與第1高頻開關(guān)IIG之間，該并聯(lián)電路的第1高頻 幵關(guān)llG—側(cè)通過電容器Cul接地。另外，在天線端ANT與第2高頻開關(guān)11D 之間，電容器Ccl與Cc2串聯(lián)連接，它們的連接點(diǎn)通過電感器Lt2及電容器Ct2 接地，即，用電感器U2及電容器Ccl與Cc2形成高通濾波器。在第1高頻開關(guān)11G中，二極管GD1的陽極與天線雙工器20連接，陰極 與第1LC濾波器12G連接，而且通過電感器GSL1接地。另外，由電容器AGCt 及電感器AGS構(gòu)成的串聯(lián)電路與二極管GDI并聯(lián)連接。再有，二極管GD2的陰極通過電感器GSL2與天線雙工器20連接，同時(shí)與 第1SAW天線雙工器13G連接，陽極通過電容器GC5接地。二極管GD2的陽極 與電容器GC5的連接點(diǎn)通過電阻器GR與控制端Vcl連接。另外，控制端Vcl 與電阻器GR的連接點(diǎn)通過電容器Cl接地。第1LC濾波器12G是在第1高頻開關(guān)IIG與第1發(fā)送側(cè)輸入端GSM850/900Tx 之間，連接電感器GLU與電容器GCcl的并聯(lián)電路(低通濾波器)而成的。電感 器GLtl的兩端分別通過電容器GCul及GCu2接地。另外，在第1LC濾波器12G 與第1發(fā)送側(cè)輸入端GSM850/900Tx之間，連接隔斷直流分量用的電容器C2。第1SAW天線雙工器13G用彈性表面波濾波器850SAW及900SAW、電感器 La及Lg、和電容器Ca及Cg構(gòu)成。彈性表面波濾波器850SAW的輸入側(cè)通過電 容器Ca與第1高頻開關(guān)11G的電感器GSL2連接，而且通過電感器La接地。 另外，彈性表面波濾波器900SAW的輸入側(cè)通過電容器Cg與第1高頻開關(guān)11G 的電感器GSL2連接，而且通過電感器Lg接地。電感器Ll及L2分別介于彈性表面波濾波器850SAW及900SAW的輸出側(cè)之 間，與第1接收側(cè)平衡輸出端GSM850Rx、 GSM900Rx連接。電感器Ll及L2是 調(diào)整第1接收側(cè)平衡輸出端GSM850Rx、 GSM900Rx的相位用的元件另外，在第2高頻開關(guān)11D中，二極管DD1的陽極與天線雙工器20連接， 陰極與第2LC濾波器12D連接，而且通過電感器DSL1接地。另外，由電容器DPCt及電感器DPSL構(gòu)成的串聯(lián)電路與二極管DDI并聯(lián)連接。
再有，二極管DD2的陰極通過電感器DSL2與天線雙工器20連接，同時(shí)與 通過電容器Cc與第2SAW天線雙工器13D連接，陽極通過電容器DC5接地。二 極管DD2的陽極與電容器DC5的連接點(diǎn)通過電阻器DR與控制端Vc2連接。另 外，控制端Vc2與電阻器DR的連接點(diǎn)通過電容器C5接地。第2LC濾波器12D是在第2高頻開關(guān)11D與第2發(fā)送側(cè)輸入端 DCS1800/PCS1900Tx之間、將低通濾波器的電感器DU1與電容器DCcl的并聯(lián) 電路及電感器DLt2與電容器DCc2的并聯(lián)電路串聯(lián)連接而成的。電感器DLtl 及DLt2的一端分別通過電容器DCul及DCu2接地。另外，在第2LC濾波器12D 與第2發(fā)送側(cè)輸入端DCS1800/PCS1900Tx之間連接隔斷直流分量用的電容器 C6。
第2SAW天線雙工器13D用彈性表面波濾波器1800SAW及1900SAW、電感器 Ld及Lp、和電容器Cd及Cp構(gòu)成。彈性表面波濾波器1800SAW的輸入側(cè)通過 電容器Cd及Cc與第2高頻開關(guān)11D的電感器DSL2連接，而且通過電感器Ld 接地。另外，彈性表面波濾波器1900SAW的輸入側(cè)通過電感器Lp及電容器Cc 與第2高頻開關(guān)11D的電感器DSL2連接，而且通過電容器Cp接地。
電感器L5及L6分別介于彈性表面波濾波器1800SAW及1900SAW的輸出側(cè) 之間，與第2接收側(cè)平衡輸出端DCS1800Rx、 PCS1900Rx連接。電感器L5及L6 是調(diào)整第2接收側(cè)平衡輸出端DCS1800Rx、 PCS1900Rx的相位用的元件。圖2及圖3所示為利用絲網(wǎng)印刷等形成在構(gòu)成本第1實(shí)施例的高頻前端模 塊的陶瓷多層基板50的各片層上的電容器電極、以及帶狀線電極等。圖4所 示為安裝在陶瓷多層基板50上的各元件。陶瓷多層基板50是將以氧化鋇、氧 化鋁、二氧化硅為主要成分的陶瓷構(gòu)成的第1 第16片層61a 61p從下面起 依次層疊、以IOO(TC以下的溫度進(jìn)行燒成而形成。
在第l片層61a上，形成各種外部連接用端子電極。在第2片層61b上， 形成接地電極Gl，在第3片層61c上，形成電容器DC5、 GC5、 Ct2、 Cul、 GCu2、 DCu2的電極，在與接地電極G1之間形成電容。在第4片層61d上，形成接地 電極G2，在第5片層61e上，形成電容器GCul、 DCu2的電極，在與接地電極 G2之間形成電容。在第7片層61g上，利用帶狀線電極形成電感器Ltl、 Lt2、 DLtl、 DLt2、 GLtl、 DSL2，在第8片層61h上，利用帶狀線電極形成電感器Ltl、 GSL2，在 第9片層61i上，利用帶狀線電極形成電感器Ltl、 Lt2、 DLtl、 DU2、 GLtl、 DSL2、 GSL2。另外，在第10片層61 j上，利用帶狀線電極形成電感器Ltl、 GSL2， 在第11片層61k上，利用帶狀線電極形成電感器U2、 DLtl、 DLt2、 GLtl、 DSL2。 形成在這些片層61g 61k上的各種電感器的同一元件分別通過通孔導(dǎo)體連接。在第12片層611上，形成電容器Ctl、 DCc2的電極，在第13片層61m上， 形成電容器Ctl、 Ccl、 DCcl的電極及接地電極G3。在第14片層61n上，形成 電容器Ctl、 Cc2、 GCcl、 DCc2的電極。在第15片層61o上，形成電容器Cc2、 DCcl、 GCcl的電極及接地電極G4。在第16片層61p的表面如圖4所示，是陶瓷多層基板50的表面，形成各 種連接用端子電極。然后，在該表面上，安裝彈性表面波濾波器1800SAW、 1900SAW、 900SAW、 850SAW、以及二極管GD1、 GD2、 DD1、 DD2。再安裝電感器 AGS、 GSL1、 Lg、 La、 Ld、 Lp、 DPSL、 DSL1、電容器AGCt、 Ca、 Cg、 GC5、 DPCt、 Cc、 Cd、 Cp、以及電阻器GR、 DR。這里，說明本第l實(shí)施例的高頻前端模塊的動(dòng)作。首先，在發(fā)送DCS/PCS 系統(tǒng)的發(fā)送信號時(shí)，在第2高頻開關(guān)11D中，對控制端Vc2例如施加3V，使二 極管DD1及DD2導(dǎo)通，通過這樣，DCS/PCS系統(tǒng)的發(fā)送信號通過第2LC濾波器 12D及第2高頻開關(guān)11D向天線雙工器20輸入，從天線端ANT發(fā)送。這時(shí)，在GSM系統(tǒng)的第1高頻開關(guān)11G中，對控制端Vcl例如施加OV，使 二極管GD1截止，通過這樣，不發(fā)送GSM系統(tǒng)的發(fā)送信號。另外，通過連接天 線雙工器20， DCS/PCS系統(tǒng)的發(fā)送信號不繞回到GSM系統(tǒng)。另外，用DCS/PCS 系統(tǒng)的第2LC濾波器12D，使DCS/PCS系統(tǒng)的二次諧波及三次諧波衰減。接著，在發(fā)送GSM系統(tǒng)的發(fā)送信號時(shí)，在第1高頻開關(guān)11G中，對控制端 Vcl例如施加3V，使二極管GD1及GD2導(dǎo)通，通過這樣，GSM系統(tǒng)的發(fā)送信號 通過第1LC濾波器12G及第1高頻開關(guān)11G向天線雙工器20輸入，從天線端 ANT發(fā)送。這時(shí)，在DCS/PCS系統(tǒng)的第2高頻開關(guān)11D中，對控制端Vc2例如施加0V， 使二極管DD1截止，通過這樣，不發(fā)送DCS/PCS系統(tǒng)的發(fā)送信號。另外，通過連接天線雙工器20， GSM系統(tǒng)的發(fā)送信號不繞回到DCS/PCS系統(tǒng)。再有，用天線雙工器20的由電容器Ctl、電感器Ltl及旁路電容器Cul構(gòu) 成的低通濾波器使GSM系統(tǒng)的二次諧波衰減，用GSM系統(tǒng)的第1LC濾波器12G 使GSM系統(tǒng)的三次諧波衰減。接著，在接收DCS/PCS系統(tǒng)及GSM系統(tǒng)的接收信號時(shí)，在DCS/PCS系統(tǒng)的 第2高頻開關(guān)11D中，對控制端Vc2例如施加0V，使二極管DD1及DD2截止， 在GSM系統(tǒng)的第1高頻開關(guān)11G中，對控制端Vcl例如施加OV，使二極管GD1 及GD2截止，通過這樣，DCS/PCS系統(tǒng)的接收信號不會(huì)繞回到第2發(fā)送側(cè)輸入 端DCS1800/PCS1900Tx， GSM系統(tǒng)的接收信號不會(huì)繞回到第1發(fā)送側(cè)輸入端 GSM850/900Tx，而將從天線端ANT輸入的信號分別向DCS/PCS系統(tǒng)的第2接收 側(cè)平衡輸出端DCS1800Rx、 PCS1900Rx以及GSM系統(tǒng)的第1接收惻平衡輸出端 GSM850Rx、 GSM900Rx。通過連接天線雙工器20， DCS/PCS系統(tǒng)的接收信號不會(huì) 繞回到GSM系統(tǒng)，GSM系統(tǒng)的接收信號不會(huì)繞回到DCS/PCS系統(tǒng)。在以上說明的第1實(shí)施例的高頻前端模塊中，由于分別將由電容器Ca與 電感器La及電容器Cg與電感器Lg構(gòu)成的高通濾波器作為還具有去除浪涌的 功能的帶防浪涌功能的相位匹配元件，并且設(shè)置在彈性表面波濾波器850SAW 及900SAW與第1高頻開關(guān)IIG之間，因此在浪涌從天線端ANT進(jìn)入GSM系統(tǒng) 的接收信號路徑時(shí)，利用該高通濾波器去除該浪涌，通過這樣能夠保護(hù)彈性表 面波濾波器850SAW及900SAW，防止浪涌。在這種情況下，能夠省略對天線端 認(rèn)T的防浪涌元件，不會(huì)產(chǎn)生信號損耗。另外，能夠不增加新的元件，發(fā)揮相 位匹配功能及防浪涌功能。最好前述帶防浪涌功能的相位匹配元件(高通濾波器)的截止頻率為200 600MHz。 一般，浪涌的頻率為200 600MHz(特別是300MHz左右)，最好高通濾 波器將該頻帶作為截止(切斷)頻率。另外，前述帶防浪涌功能的相位匹配元件(高通濾波器)由于包含設(shè)置在第 1高頻開關(guān)llG—側(cè)的電容器Ca和Cg、以及設(shè)置在彈性表面波濾波器850SAW 和900SAW—側(cè)的分路電感器La和Lg，因此電容器Ca和Cg起到作為第1高頻 開關(guān)11G的直流分量的隔離電容器的功能。另外，由于天線雙工器20的高頻開關(guān)IIG、 IID、 LC濾波器12G、 12D、 SAW天線雙工器13G、 13D，是用將多個(gè)介質(zhì)層層疊而成的多層基板50形成為一體 化，因此能夠達(dá)成模塊的小型化，再有，通過在一體化時(shí)預(yù)先實(shí)現(xiàn)各功能元件 間的阻抗匹配，從而能夠省去附加新的阻抗匹配元件。
再有，在GSM系統(tǒng)的發(fā)送信號路徑上，配置由電容器GCcl及電感器GLtl 構(gòu)成的LC濾波器12G，將該電容器GCcl及電感器GLtl置于多層基板50內(nèi)， 而且，配置成沿多層基板50的層疊方向在俯視圖中不與帶防浪涌功能的相位 匹配元件(電容器Ca和Cg以及電感器La和Lg)重合。若在GSM系統(tǒng)中發(fā)送信 號跳到接收路徑，則不僅不能適當(dāng)處理接收信號，而且有的情況下彈性表面波 濾波器850SAW及900SAW有可能損壞。不管將功能元件對多層基板是內(nèi)置或者 外附，通過將構(gòu)成LC濾波器12G的元件配置成在俯視圖中不與帶防浪涌功能 的相位匹配元件重合，能夠抑制信號的串?dāng)_。
(第2實(shí)施例，參照圖5 圖9)
第2實(shí)施例的高頻前端模塊如圖5的等效電路所示，作為與前述第1實(shí)施 例同樣的四頻段對應(yīng)型的高頻復(fù)合元器件(高頻前端模塊)而構(gòu)成。因而，第2 實(shí)施例的構(gòu)成基本上與前述第1實(shí)施例相同，在圖5中對于與圖1相同的元件 附加相同的標(biāo)號，并省略重復(fù)的說明。
在本第2實(shí)施例中，與前述第1實(shí)施例的不同是第1及第2高頻開關(guān)11G 和11D、以及第1及第2SAW天線雙工器13G和13D。
在第1高頻開關(guān)11G中，省略由電容器AGCt及電感器AGS構(gòu)成的串聯(lián)電路。
在第2高頻開關(guān)11D中，二極管DD1的陰極與天線雙工器20連接，陽極 與第2LC濾波器12D連接，同時(shí)通過電感器DPSL1及電容器DC4接地。然后， 電感器DPSL1與電容器DC4的連接點(diǎn)與控制端Vc2連接。再有，由電容器DPCtl 及電感器DPSLt構(gòu)成的串聯(lián)電路與二極管DDl并聯(lián)連接。另外，二極管DD1的 陽極通過電感器DSL2與天線雙工器20連接，陰極通過電容器DC5接地，同時(shí) 通過電阻器DR1接地。
在第1SAW天線雙工器13G中，電感器Ll及L2分別介于彈性表面波濾波 器850SAW及900SAW的輸出側(cè)之間，同時(shí)電感器L11 L14與第1接收側(cè)平衡輸出端GSM850Rx、 GSM900Rx串聯(lián)連接。
在第2SAW天線雙工器13D中，彈性表面波濾波器1900SAW的輸入側(cè)通過 電感器PSL2、以及彈性表面波濾波器1800SAW的輸入側(cè)通過電容器DC7分別與 第2高頻開關(guān)11D的電感器DSL2連接，同時(shí)通過電容器Cj接地。另外，彈性 表面波濾波器1900SAW的輸入側(cè)通過電容器PC7接地，彈性表面波濾波器 1800SAW的輸入側(cè)通過電感器DSL1接地。
再有，電容器C11及C12分別介于彈性表面波濾波器1900SAW及1800SAW 的輸出側(cè)之間，同時(shí)電感器L15 L18與第2接收側(cè)平衡輸出端PCS1900Rx、 DCS1800Rx串聯(lián)連接。
圖6 圖8所示為利用絲網(wǎng)印刷等形成在構(gòu)成本第2實(shí)施例的高頻前端模 塊的陶瓷多層基板51的各片層上的電容器電極、及帶狀線電極等。圖9所示 為安裝在陶瓷多層基板51上的各元件。陶瓷多層基板51是將以氧化鋇、氧化 鋁、二氧化硅為主要成分的陶瓷構(gòu)成的第1 第18片層71a 71r從下面起依 次層疊、以IOO(TC以下的溫度進(jìn)行燒成而形成。
在第l片層71a上，形成各種外部連接用端子電極。在第2片層71b上， 形成接地電極Gll，在第3片層71c上，形成電容器GC5、 DC4、 Cul、 DCu2、 Ct2的電極，在與接地電極G11之間形成電容。在第4片層71d上，形成接地 電極G12，在第5片層71e上，形成電容器GCul、 GCu2、 Cj、 DCul的電極，在 與接地電極G12之間形成電容。
在第8片層71h上，利用帶狀線電極形成電感器Lg、 DSL2、 Ltl、 Lt2，在 第9片層71i上，利用帶狀線電極形成電感器Lg、 GSL2、 GU1、 PSL2、 DSL2、 DLt2、 Ltl、 U2，在第10片層71j上，利用帶狀線電極形成電感器Lg、 GSL2、 GLtl、 PSL2、 DSL2、 DU2、 Ltl、 Lt2。另外，在第ll片層71k上，利用帶狀 線電極形成電感器GSL2、 PSL2、 DSL2、 DLt2、 Ltl、 Lt2，在第12片層711上， 利用帶狀線電極形成電感器Lg、 GU1、 DLtl。形成在這些片層71h 711上的
各種電感器的同一元件分別通過通孔導(dǎo)體連接。
在第13片層71m上，形成電容器Ca、 Ctl的電極，在第14片層71n上， 形成電容器Ca、 Ctl、 Ccl、 DCc2的電極。在第15片層71o上，形成電容器Ca、 Cll、 C12、 Ccl、 Cc2的電極及接地電極G13。在第16片層71p上，形成電容器Ca、 Cll、 C12、 DC5、 PC7、 DC7、 GCcl、 DCcl、 DCc2、 Cc2的電極。在第17 片層71q上，形成電容器Ca、 Cll、 C12、 DC7、 GCcl、 DCcl的電極及接地電極 G14。
在第18片層71r的表面如圖9所示，是陶瓷多層基板51的表面，形成各 種連接用端子電極。然后，在該表面上，安裝彈性表面波濾波器1800SAW、 1900SAW、 900SAW、 850SAW、以及二極管GD1、 GD2、 DD1、 DD2。再安裝電感器 L13、 L14、 Lll、 L12、 Ll、 L2、 L15、 L16、 L17、 L18、 La、 GSL1、 DPCtl、 DPSL1、 DSL1、 DPSLt、電容器Cg、以及電阻器GR、 DR1。
另外，本第2實(shí)施例的動(dòng)作與前述第1實(shí)施例基本上相同，省略重復(fù)的說 明。另外，其作用效果也與第1實(shí)施例基本上相同，特別是。第1SAW天線雙 工器13G中的兩個(gè)高通濾波器分別具有除去從天線端ANT進(jìn)入的浪涌的功能及
相位匹配功能這一點(diǎn)上，與前述第l實(shí)施例相同。
再有，彈性表面波濾波器900SAW及850SAW是具有兩個(gè)平衡輸出端的平衡 型彈性表面波濾波器，在該兩個(gè)平衡輸出端之間配置對各輸出端間的阻抗進(jìn)行 匹配用的阻抗匹配元件(L1、L2、L11 L14)，彈性表面波濾波器900SAW、850SAW、 1800SAW、 1900SAW、阻抗匹配元件Ll、 L2、 L11 L18以及帶防浪涌功能的相 位匹配元件La、 Cg，作為片狀元器件安裝在多層基板51的同一面上。然后， 帶防浪涌功能的相位匹配元件La、 Cg相對于阻抗匹配元件Ll、 L2、 L11 L18， 將彈性表面波濾波器900SAW、 850SAW、 1800SAW、 1900SAW介于其間進(jìn)行配置。 阻抗匹配元件L1、 L2、 Lll L18及相位匹配元件La、 Cg那樣的匹配元件，若 受到來自其它元器件的電磁影響，則阻抗及相位將偏移，不能充分發(fā)揮規(guī)定的 功能。因此，通過將尺寸比較大的彈性波濾波器介于其間來配置這些功能元件， 能夠?qū)⒏髌ヅ湓g的干擾抑制到最低限度。
(第3實(shí)施例，參照圖10)
第3實(shí)施例的高頻前端模塊如圖10的其主要部分的等效電路所示，在前 述第2實(shí)施例的第1SAW天線雙工器13G中，用插入彈性表面波濾波器850SAW 及900SAW的輸入側(cè)與接地之間的LC串聯(lián)諧振電路(電感器La與電容器C21、 電感器Lg與電容器C22)構(gòu)成高通濾波器。通過這樣設(shè)置LC串聯(lián)諧振電路，對帶防浪涌功能的相位匹配元件附加利用串聯(lián)諧振而產(chǎn)生的陷波功能，能夠?qū)?涌的頻帶生成衰減極點(diǎn)，能夠更提高浪涌切斷效果。另外，當(dāng)然該構(gòu)成也能夠 適用于前述第1實(shí)施例。
(第4實(shí)施例，參照圖11)
第4實(shí)施例的高頻前端模塊如圖11的其主要部分的等效電路所示，在前
述第2實(shí)施例的第1SAW天線雙工器13G中，用插入彈性表面波濾波器850SAW 及900SAW的輸入側(cè)的LC并聯(lián)諧振電路(電感器L31與電容器C31、電感器L32 與電容器C32)構(gòu)成高通濾波器。通過這樣設(shè)置LC并聯(lián)諧振電路，對帶防浪涌 功能的相位匹配元件附加利用并聯(lián)諧振而產(chǎn)生的陷波功能，能夠?qū)擞康念l帶 生成衰減極點(diǎn)，能夠更提高浪涌切斷效果。另外，當(dāng)然該構(gòu)成也能夠適用于前 述第1實(shí)施例。
(高通濾波器的變形例，參照圖12及圖13)
起到作為帶防浪涌功能的相位匹配元件的功能的高通濾波器，作為圖12(A) 所示的等效電路來構(gòu)成，具有圖12(B)所示的衰減特性(對于850MHz的接收信 號，使200 400MHz的浪涌衰減)。但是，在發(fā)送信號繞回的情況下，難以一 定充分將該發(fā)送信號截止。
因此，如圖13(A)所示，最好附加設(shè)置在GSM850系統(tǒng)的接收信號路徑上的 電容器C35，構(gòu)成作為由兩個(gè)電容器Ca和C35、以及在該兩個(gè)電容器之間進(jìn)行 旁路連接的電感器La形成的T型高通濾波器。通過這樣，具有圖13(B)所示的 衰減特性，不僅能夠大大地衰減200 400MHz的浪涌，而且能夠?qū)⒗@回到接收 信號路徑的送信號截止。
通常，在相同系統(tǒng)的收發(fā)信號中，接收信號頻帶(Rx頻帶)與發(fā)送信號頻帶 (Tx頻帶)相比，設(shè)定在高頻側(cè)。因此，利用設(shè)置在高頻開關(guān)IIG的后級(接收 側(cè))的高通濾波器，即使發(fā)送信號繞回來，某種程度也能夠使繞回信號的電平 降低。特別是，由于T型高通濾波器的衰減陡峭，因此發(fā)送信號的信號電平的 降低顯著。(其它實(shí)施例)
另外，本發(fā)明有關(guān)的高頻前端模塊及天線雙工器不限定于前述實(shí)施例，當(dāng) 然在其要點(diǎn)的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。
特別是，前述帶防浪涌功能的相位匹配元件(高通濾波器)，如果是作為GSM 系統(tǒng)的信號通過頻帶，并將浪涌的頻帶作為衰減頻帶，則也可以是帶通濾波器，
另外，除了彈性表面波濾波器SAW以外，也可以是BAW濾波器。再有，內(nèi)置高
頻前端模塊的各元件的多層基板，除了層疊多層介質(zhì)層而形成以外，也可以是 層疊多層樹脂層而形成。
工業(yè)上的實(shí)用性
如上所述，本發(fā)明對于處理不同頻帶的多個(gè)高頻收發(fā)信號的高頻前端模 塊、以及將不同頻帶的多個(gè)接收信號進(jìn)行分波用的天線雙工器是有用的，特別
是，在對天線端不配置防浪涌元件并能夠防止浪涌進(jìn)入LOW側(cè)的接收信號輸出 端一側(cè)這一點(diǎn)上是很好的。
權(quán)利要求
1.一種高頻前端模塊，是處理頻帶互不相同的第1及第2高頻收發(fā)信號的、第1高頻收發(fā)信號的頻帶低于第2高頻收發(fā)信號的頻帶的高頻前端模塊，其特征在于，具有將天線端與第1高頻收發(fā)信號處理部之間的第1信號路徑、和天線端與第2高頻收發(fā)信號處理部之間的第2信號路徑進(jìn)行分波用的天線雙工器；設(shè)置在所述第1信號路徑中并將所述第1高頻收發(fā)信號的接收信號與發(fā)送信號的信號路徑進(jìn)行切換的第1高頻開關(guān)；設(shè)置在是所述第1信號路徑的接收信號路徑上的所述第1高頻開關(guān)的后級、將所述第1高頻接收信號作為通過頻帶的彈性波濾波器；以及相位匹配元件，該相位匹配元件設(shè)置在所述彈性波濾波器與所述第1高頻開關(guān)之間并具有使該彈性波濾波器與該第1高頻開關(guān)之間的相位匹配的功能，同時(shí)還帶有能去除浪涌的防浪涌功能。
2. 如權(quán)利要求1所述的高頻前端模塊，其特征在于， 帶防浪涌功能的所述相位匹配元件具有包含電容器及電感器而構(gòu)成的高通濾波器的功能。
3. 如權(quán)利要求2所述的高頻前端模塊，其特征在于， 所述高通濾波器的截止頻率為200 600MHz。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的高頻前端模塊，其特征在于， 所述高通濾波器用插入在所述第1信號路徑的接收信號路徑與接地之間的LC串聯(lián)諧振電路構(gòu)成。
5. 如權(quán)利要求2或3所述的高頻前端模塊，其特征在于， 所述高通濾波器用插入在所述第1信號路徑的接收信號路徑上的LC并聯(lián)諧振電路構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求2至5的任一項(xiàng)所述的高頻前端模塊，其特征在于， 所述高通濾波器包含設(shè)置在所述第1高頻開關(guān)一側(cè)的電容器及設(shè)置在所述彈性波濾波器一側(cè)的分路電感器而構(gòu)成。
7. 如權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的高頻前端模塊，其特征在于，所述第1高頻收發(fā)信號的接收信號還包含不同頻帶的第1A及第1B接收信號，所述彈性波濾波器作為包含將所述第1A及第1B接收信號分別作為通過頻帶的第1及第2彈性波濾波器的彈性波天線雙工器而構(gòu)成，帶防浪涌功能的所述相位匹配元件由對所述第1及第2彈性波濾波器分別 附加的第1及第2帶防浪涌功能的相位匹配元件構(gòu)成，所述第1帶防浪涌功能的相位匹配元件在從所述第1高頻開關(guān)與所述第2 帶防浪涌功能的相位匹配元件的分叉點(diǎn)來看第l彈性波濾波器一側(cè)時(shí)，對于所 述第IB接收信號設(shè)定成為開路，所述第2帶防浪涌功能的相位匹配元件在從 所述第1高頻開關(guān)與所述第1帶防浪涌功能的相位匹配元件的分叉點(diǎn)來看第2 彈性波濾波器一側(cè)時(shí)，對于所述第1A接收信號設(shè)定成為開路。
8. 如權(quán)利要求1至7的任一項(xiàng)所述的高頻前端模塊，其特征在于， 所述彈性波濾波器是SAW濾波器或BAW濾波器。
9. 如權(quán)利要求1至8的任一項(xiàng)所述的高頻前端模塊，其特征在于， 所述天線雙工器、所述第l高頻開關(guān)、所述彈性波濾波器及帶防浪涌功能的所述相位匹配元件，用層疊多個(gè)介質(zhì)層而構(gòu)成的層疊體形成一體化。
10. 如權(quán)利要求9所述的高頻前端模塊，其特征在于， 所述彈性波濾波器是具有兩個(gè)平衡輸出端的平衡型彈性波濾波器，在該兩個(gè)平衡輸出端之間配置對各輸出端間的阻抗進(jìn)行匹配用的阻抗匹配元件，將所述彈性波濾波器、所述阻抗匹配元件及所述帶防浪涌功能的相位匹配元件，作為片狀元器件安裝在所述層疊體的同一面上，帶防浪涌功能的所述相位匹配元件對于所述阻抗匹配元件，將所述彈性波濾波器介于其間進(jìn)行配置。
11. 如權(quán)利要求9或IO所述的高頻前端模塊，其特征在于，在所述第l信號路徑的發(fā)送信號路徑上，配置由電容器電感器構(gòu)成的LC 濾波器，構(gòu)成所述LC濾波器的電容器及電感器的至少一方置于所述層疊體內(nèi)，而 且，將該電容器及電感器配置成沿層疊體的層疊方向在俯視圖中不與帶防浪涌 功能的所述相位匹配元件重合。
12. 如權(quán)利要求2至11的任一項(xiàng)所述的高頻前端模塊，其特征在于， 所述高通濾波器是由設(shè)置在所述第1信號路徑的接收信號路徑上的兩個(gè)電容器、以及在該兩個(gè)電容器之間進(jìn)行旁路連接的電感器構(gòu)成的T型高通濾波器。
13. —種天線雙工器，是將不同頻帶的第1A及第1B接收信號分波用的天線雙工器，其特征在于，包含分別將所述第1A及第1B接收信號作為通過頻帶的第l及第2彈性波 濾波器，在所述第1及第2彈性波濾波器的各自的接收信號的輸入側(cè)，分別附加第 1及第2高通濾波器，所述第1高通濾波器在從所述第1A及第1B接收信號的分波點(diǎn)來看第1彈 性波濾波器一側(cè)時(shí)，對于所述第1B接收信號設(shè)定成為開路，所述第2高通濾 波器在從所述分波點(diǎn)來看第2彈性波濾波器一側(cè)時(shí)，對于所述第1A接收信號 設(shè)定成為開路。
全文摘要
本發(fā)明得到在天線端不配置防浪涌元件、而能夠防止浪涌進(jìn)入LOW側(cè)的接收信號輸出端一側(cè)的高頻前端模塊。高頻前端模塊具有天線端ANT、天線雙工器20、高頻開關(guān)11G和11D、LC濾波器12G和12D、SAW天線雙工器13G和13D。SAW天線雙工器13G用彈性表面波濾波器850SAW和900SAW、以及配置在其輸入側(cè)的高通濾波器(電容器Ca及電感器La、電容器Cg及電感器Lg)構(gòu)成，該高通濾波器起到作為防止從天線端ANT進(jìn)入的浪涌的帶防浪涌功能的相位匹配元件的作用。
文檔編號H03H9/72GK101268621SQ20068003414
公開日2008年9月17日 申請日期2006年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月26日
發(fā)明者原田哲郎, 木村正樹 申請人:株式會(huì)社村田制作所