專利名稱：平衡－不平衡型多頻帶濾波模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠利用不同的接入方式的移動(dòng)電話等的多頻帶通信裝置用高頻電路中所使用的平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊。
背景技術(shù)：
世界上的移動(dòng)電話中有各種接入方式，并且在各個(gè)地區(qū)混合了多種接入方式。例如，TDMA(Time Division Multiple Access，時(shí)分多址聯(lián)接)是現(xiàn)在的主流接入方式之一。作為采用該TDMA方式的主要通信方式，有日本的PDC(Personal Digital Cellular)、以歐洲為中心的GSM(GlobalSystem for Mobile Communications)以及DSC 1800(Digital Cellular System1800)、以美國(guó)為中心的PCS(Pers onal Communications Service)等。
除此之外，最近在美國(guó)、韓國(guó)、日本漸漸普及的接入方式中有CDMA(Code Division Multiple Access，碼分多址聯(lián)接)方式。作為代表性的標(biāo)準(zhǔn)，有以美國(guó)為中心的IS-95(Interim Standard-95)，PCS(PersonalCommunications Service)頻帶也提供服務(wù)。另外，能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳送的第3代通信方式的W-CDMA(Wideband CDMA)也已經(jīng)實(shí)用化了。如上所述，世界各國(guó)使用各種各樣的通信方式。
以往的移動(dòng)電話被設(shè)計(jì)成用于一種通信方式，例如GSM。但是，考慮到近年來(lái)的用戶數(shù)的增加以及用戶的便利性，有人提出了能夠利用多種通信方式或接入方式的雙頻帶或三頻帶移動(dòng)電話，進(jìn)一步還產(chǎn)生了4頻帶移動(dòng)電話的要求。在這樣的多頻帶移動(dòng)電話的高頻電路中，如果簡(jiǎn)單地對(duì)每個(gè)通信方式設(shè)置高頻部件，就會(huì)使得高頻電路大型化，因此，為了使其小型化，正在發(fā)展使不同的通信方式的高頻部件共通化的技術(shù)。作為其中一例，具有讓不同的通信方式用高頻部件共通化的分頻電路。例如，特開(kāi)平8-321738號(hào)中，如圖20中所示的等價(jià)電路所示，公開(kāi)了一種由帶通濾波器20a、20b與相位器40a、40b、70a、70b組合而成的通頻帶為950MHz以及1.9GHz的雙頻分頻器200。
但是，如果將這樣的高頻部件應(yīng)用于多頻帶移動(dòng)電話的高頻電路，則會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)問(wèn)題。如果將該以往的高頻部件200用于發(fā)送側(cè)電路以及接收側(cè)電路，構(gòu)成多頻帶移動(dòng)電話的高頻電路，則成為如圖21所示的電路。圖21中表示能夠利用GSM850(發(fā)送頻率824～849MHz，接收頻率869～894MHz)與GSM900(發(fā)送頻率880～915MHz，接收頻率925～960MHz)這兩個(gè)通信方式的雙頻帶移動(dòng)電話的高頻電路。
接收側(cè)電路為了降低噪聲指數(shù)并提高接收靈敏度，具備具有兩根信號(hào)線的平衡式高頻部件(低噪聲放大器266，混頻器268等)。因此，為了連接上述高頻部件與低噪聲放大器，需要有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路。另外，上述低噪聲放大器266的輸入阻抗被設(shè)為50Ω～300Ω左右，還需要阻抗轉(zhuǎn)換電路。因此，考慮到利用平衡-不平衡轉(zhuǎn)換變壓器(平衡-不平衡變壓器)262、263，作為具備平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路以及阻抗轉(zhuǎn)換電路的功能的電路元件。但是，不但在高頻電路中增加了電路元件，而且在所處理的高頻信號(hào)的頻帶中，還增加了平衡-不平衡變壓器所具有的1dB左右的插入損耗。其結(jié)果是，低噪聲放大器266為了得到期望的增益，需要給放大元件供給額外的偏置電流，存在移動(dòng)電話的電池消耗增加這一問(wèn)題。
另外，在TDMA通信方式的高頻電路中，一般通過(guò)開(kāi)關(guān)電路264來(lái)進(jìn)行天線269與發(fā)送接收電路之間的連接切換。在該開(kāi)關(guān)電路264中，使用GaAsFET或二極管作為開(kāi)關(guān)元件。在這樣的開(kāi)關(guān)電路中，大約發(fā)生了20～30dB左右的發(fā)送電路與接收電路之間的高頻信號(hào)泄漏(絕緣)。因此，雖然數(shù)目不大，但高頻信號(hào)泄漏到相互的電路中。
例如，在GSM850與GSM900，或DCS 1800與PCS這樣的不同的通信方式中利用非常接近的頻帶的情況下，如圖22所示，接收頻帶與發(fā)送頻帶部分重合。在通過(guò)GSM900進(jìn)行通話時(shí)，高頻信號(hào)的一部分從發(fā)送電路經(jīng)開(kāi)關(guān)電路泄漏到接收電路中，經(jīng)處理GSM850的接收信號(hào)的帶通濾波器252輸入到低噪聲放大器266中。另外，在通過(guò)GSM850進(jìn)行通話時(shí)，來(lái)自天線的GSM850的接收信號(hào)，經(jīng)處理GSM900的發(fā)送信號(hào)的帶通濾波器251輸入到放大器265中。不管哪種情況，都會(huì)降低通話品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1目的在于，提供一種與多種通信方式以及接入方式相對(duì)應(yīng)，且能夠抑制插入損耗的增加的平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊。
本發(fā)明的第2目的在于，提供一種在利用非常接近的頻帶的通信方式或接入方式的多頻帶移動(dòng)電話中，讓所應(yīng)當(dāng)處理的通信方式或接入方式的高頻信號(hào)通過(guò)，并隔絕其他通信方式或接入方式的高頻信號(hào)的平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊。
本發(fā)明的第3目的在于，提供一種具有上述平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊的小型高頻部件。
本發(fā)明的第4目的在于，提供一種具有上述平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊的多頻帶移動(dòng)電話。
本發(fā)明的第1平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊的特征是具備分別具有開(kāi)關(guān)元件的3個(gè)高頻開(kāi)關(guān)，以及通頻帶不同的兩個(gè)平衡-不平衡型帶通濾波器，第1高頻開(kāi)關(guān)，具有與所述模塊的不平衡端口相連接的第1端口、與第1平衡-不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第2端口、與第2平衡-不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第3端口；第2高頻開(kāi)關(guān)，具有與所述模塊的第1平衡端口相連接的第1端口、與第1平衡-不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第2端口、與第2平衡-不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第3端口；第3高頻開(kāi)關(guān)，具有與所述模塊的第2平衡端口相連接的第1端口、與第1平衡-不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第2端口、與第2平衡-不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第3端口；根據(jù)所通過(guò)的高頻信號(hào)來(lái)切換所述第1至第3高頻開(kāi)關(guān)，并將輸入到所述模塊的不平衡端口的高頻信號(hào)，從第1以及第2平衡端口輸出，或者將輸入到所述第1以及第2平衡端口的高頻信號(hào)，從所述模塊的不平衡端口輸出。
本發(fā)明的第2平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊的特征是，具備通頻帶不同的兩個(gè)平衡-不平衡型帶通濾波器，以及與所述平衡-不平衡型帶通濾波器相連接的6個(gè)相位器，第1相位器，具有與所述模塊的不平衡端口相連接的第1端口，以及與第1平衡-不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第2端口；第2相位器，具有與所述模塊的不平衡端口相連接的第1端口，以及與第2平衡-不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第2端口；第3相位器，具有與第1平衡-不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第1平衡端口相連接的第2端口；第4相位器，具有與第1平衡-不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第2平衡端口相連接的第2端口；第5相位器，具有與第2平衡-不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第1平衡端口相連接的第2端口；第6相位器，具有與第2平衡-不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第2平衡端口相連接的第2端口；并且將輸入到所述模塊不平衡端口中的高頻信號(hào)，從所述第1以及第2平衡端口輸出，或者將輸入到所述第1以及第2平衡端口的高頻信號(hào)，從所述模塊的不平衡端口輸出的平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊。
第2平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊中，第1、第3以及第4相位器與第1平衡-不平衡型帶通濾波器相連接，在第2帶通濾波器的通頻帶中，從模塊的不平衡端口或第1以及第2平衡端口看第1平衡-不平衡型帶通濾波器側(cè)的阻抗為高阻抗。另外，第2、第5以及第6相位器與第2平衡-不平衡型帶通濾波器相連接，在第1帶通濾波器的通頻帶中，從模塊的不平衡端口或第1以及第2平衡端口看第2平衡-不平衡型帶通濾波器側(cè)的阻抗為高阻抗。
本發(fā)明中的相位器的作用如下所述。圖19(a)是表示從平衡-不平衡型帶通濾波器的平衡端口所見(jiàn)的阻抗特性的一例的史密斯圓圖，圖19(b)是表示從平衡-不平衡型帶通濾波器的不平衡端口所見(jiàn)的阻抗特性的一例的史密斯圓圖。該平衡-不平衡型帶通濾波器是以GSM850為通頻帶的SAW濾波器。圖中的三角形標(biāo)記表示頻率，標(biāo)記1為869MHz，標(biāo)記2為894MHz，標(biāo)記3為925MHz，標(biāo)記4為960MHz，標(biāo)記1、2之間為GSM850的接收頻帶，標(biāo)記3、4之間為GSM900的接收頻帶。
平衡端口的阻抗，在GSM850的接收頻帶中位于大約50Ω的區(qū)域，在GSM900的接收頻帶中，位于幾乎斷開(kāi)的區(qū)域(高阻抗)。另外，不平衡端口的阻抗，在GSM850的接收頻帶中位于大約50Ω的區(qū)域，在GSM900的接收頻帶中，位于除幾乎斷開(kāi)的區(qū)域(高阻抗)以外的區(qū)域。這里，“幾乎斷開(kāi)的區(qū)域”是指，在通過(guò)Z＝R+jX來(lái)表示阻抗Z時(shí)的實(shí)數(shù)部R為150Ω以上，虛數(shù)部X的絕對(duì)值為100Ω以上的區(qū)域。圖19(a)以及圖19(b)的史密斯圓圖中，右端的斜線部分為幾乎斷開(kāi)的區(qū)域。
在這種平衡-不平衡型帶通濾波器中，平衡端口的阻抗在GSM900的接收頻帶中，位于幾乎斷開(kāi)的區(qū)域，因此，實(shí)質(zhì)上不會(huì)吸收GSM900的接收頻帶的高頻信號(hào)，即使有也非常少。另外，由于不平衡端口的阻抗在GSM900的接收頻帶中，位于幾乎斷開(kāi)的區(qū)域以外的區(qū)域，因此吸收了上述高頻信號(hào)的一部分，使得插入損耗特性惡化。因此使用相位器，通過(guò)相位器進(jìn)行相位調(diào)整，以使不平衡端口的阻抗變?yōu)閹缀鯏嚅_(kāi)的狀態(tài)。
相位器由具有成為幾乎斷開(kāi)的狀態(tài)(高阻抗)的線路長(zhǎng)的傳輸線路形成，或者由具有電感元件以及電容元件的低通濾波器或高通濾波器構(gòu)成。在通過(guò)傳輸線路形成低通濾波器的電感元件的情況下，與只通過(guò)傳輸線路形成相位器的情況相比，線路長(zhǎng)度可以更短，因此是非常理想的。
根據(jù)上述的構(gòu)成，能夠防止應(yīng)當(dāng)通過(guò)第1平衡-不平衡型帶通濾波器的高頻信號(hào)泄漏到第2平衡-不平衡型帶通濾波器側(cè)，同時(shí)，能夠防止應(yīng)當(dāng)通過(guò)第2平衡-不平衡型帶通濾波器的高頻信號(hào)泄漏到第1平衡-不平衡型帶通濾波器側(cè)，能夠得到高絕緣特性，因此，不會(huì)降低插入損耗特性。
本發(fā)明的第3平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊的特征是，具備具有開(kāi)關(guān)元件的高頻開(kāi)關(guān)、通頻帶不同的兩個(gè)平衡-不平衡型帶通濾波器，以及與所述平衡-不平衡型帶通濾波器相連接的4個(gè)相位器，所述高頻開(kāi)關(guān)，具有與所述模塊的不平衡端口相連接的第1端口、與第1平衡-不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第2端口、與第2平衡-不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第3端口；第1相位器，具有與第1平衡-不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第1平衡端口相連接的第2端口；第2相位器，具有與第1平衡-不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第2平衡端口相連接的第2端口；第3相位器，具有與第2平衡-不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第1平衡端口相連接的第2端口；第4相位器，具有與第2平衡-不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第2平衡端口相連接的第2端口；根據(jù)所通過(guò)的高頻信號(hào)來(lái)切換所述第1高頻開(kāi)關(guān)，并將輸入到所述模塊的不平衡端口的高頻信號(hào)，從第1以及第2平衡端口輸出，或者將輸入到所述第1以及第2平衡端口的高頻信號(hào)，從所述模塊的不平衡端口輸出。
第3平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊中，第1以及第2相位器與第1平衡-不平衡型帶通濾波器相連接，由具有在第2帶通濾波器的通頻帶中，讓從平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊的第1以及第2平衡端口所看到第1平衡-不平衡型帶通濾波器側(cè)的阻抗為高阻抗的線路長(zhǎng)度的傳輸線路形成?；蛘?，第1以及第2相位器也可以通過(guò)具有電感元件以及電容元件的低通濾波器或高通濾波器構(gòu)成。另外，第3以及第4相位器與第2平衡-不平衡型帶通濾波器相連接，由具有在第1帶通濾波器的通頻帶中，讓從平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊的第1以及第2平衡端口所看到第2平衡-不平衡型帶通濾波器側(cè)的阻抗變?yōu)楦咦杩沟木€路長(zhǎng)度的傳輸線路形成?；蛘撸?以及第4相位器也可以與第1以及第2相位器相同，通過(guò)具有電感元件以及電容元件的低通濾波器或高通濾波器構(gòu)成。
本發(fā)明的第4平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊的特征是，具備具有開(kāi)關(guān)元件的兩個(gè)高頻開(kāi)關(guān)、通頻帶不同的兩個(gè)平衡-不平衡型帶通濾波器，以及與所述平衡-不平衡型帶通濾波器相連接的兩個(gè)相位器，第1相位器，具有與所述模塊的不平衡端口相連接的第1端口，以及與第1平衡-不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第2端口；第2相位器，具有與所述模塊的不平衡端口相連接的第1端口，以及與第2平衡-不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第2端口；第1高頻開(kāi)關(guān)，具有與所述模塊的第1平衡端口相連接的第1端口、與第1平衡-不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第2端口、與第2平衡-不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第3端口；第2高頻開(kāi)關(guān)，具有與所述模塊的第2平衡端口相連接的第1端口、與第1平衡-不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第2端口、與第2平衡-不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第3端口；根據(jù)所通過(guò)的高頻信號(hào)來(lái)切換所述第1至第2高頻開(kāi)關(guān)，并將輸入到所述模塊的不平衡端口的高頻信號(hào)，從第1以及第2平衡端口輸出，或者將輸入到所述第1以及第2平衡端口的高頻信號(hào)，從所述模塊的不平衡端口輸出。
第4平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊中，第1相位器與第1平衡-不平衡型帶通濾波器相連接，通過(guò)具有在第2帶通濾波器的通頻帶中，讓從平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊的不平衡端口所看到第1平衡-不平衡型帶通濾波器側(cè)的阻抗變?yōu)楦咦杩沟木€路長(zhǎng)度的傳輸線路形成。或者，第1相位器也可以通過(guò)具有電感元件以及電容元件的低通濾波器或高通濾波器構(gòu)成。另外，第2相位器與第2平衡-不平衡型帶通濾波器相連接，由具有在第1帶通濾波器的通頻帶中，讓從平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊的不平衡端口所看到第2平衡-不平衡型帶通濾波器側(cè)的阻抗變?yōu)楦咦杩沟木€路長(zhǎng)度的傳輸線路形成?；蛘?，第2相位器也可以與第1相位器相同，通過(guò)具有電感元件以及電容元件的低通濾波器或高通濾波器構(gòu)成。
作為優(yōu)選方式，在第1至第4平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊中，第1以及第2平衡-不平衡型帶通濾波器的輸入阻抗Zi與輸出阻抗Zo不同，且具有阻抗轉(zhuǎn)換功能。在將不平衡端口作為輸入端，將平衡端口作為輸出端的情況下，最好讓輸出阻抗Zo比輸入阻抗Zi大。另外，在將不平衡端口作為輸出端，將平衡端口作為輸入端的情況下，最好讓輸出阻抗Zo比輸入阻抗Zi小。
帶通濾波器可以由電感元件以及電容元件的LC電路構(gòu)成，但優(yōu)選SAW(Surface Acoustic Wave)濾波器或FBAR(Film Bulk AcousticResonator)濾波器，更優(yōu)選輸入輸出阻抗不同的濾波器。
作為優(yōu)選方式，第1至第4平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊，由具有電極圖案的多個(gè)電介質(zhì)層所形成的層疊體構(gòu)成，上述相位器以及上述高頻開(kāi)關(guān)的至少一部分，通過(guò)由上述電極圖案所形成的傳輸線路構(gòu)成，將上述平衡-不平衡型帶通濾波器(SAW濾波器、FBAR濾波器等)以及構(gòu)成上述高頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)元件，安裝在上述層疊體中。上述相位器及/或構(gòu)成上述高頻開(kāi)關(guān)的電感元件以及電容元件也可以通過(guò)電極圖案形成在電介質(zhì)層上。該平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊中，其他高頻部件，例如其他高頻開(kāi)關(guān)或?yàn)V波器、放大器、分頻器、共用器等也可以與上述層疊體一體構(gòu)成。
本發(fā)明的多頻帶移動(dòng)電話的特征是，具備具有第1至第4平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊的高頻電路。


圖1是表示本發(fā)明的濾波模塊的概要圖。
圖2是表示有關(guān)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的濾波模塊的框圖。
圖3是表示有關(guān)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的濾波模塊的框圖。
圖4是表示有關(guān)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的濾波模塊的框圖。
圖5是表示有關(guān)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的濾波模塊的框圖。
圖6是表示本發(fā)明的濾波模塊中所使用的高頻開(kāi)關(guān)的等價(jià)電路的一例的圖。
圖7是表示本發(fā)明的濾波模塊中所使用的高頻開(kāi)關(guān)的等價(jià)電路的另一例的圖。
圖8是表示本發(fā)明的濾波模塊中所使用的高頻開(kāi)關(guān)的等價(jià)電路的再一例的圖。
圖9是表示本發(fā)明的濾波模塊中所使用的高頻開(kāi)關(guān)的等價(jià)電路的再一例示意圖。
圖10是表示本發(fā)明的濾波模塊中所使用的高頻開(kāi)關(guān)的等價(jià)電路的再一例的圖。
圖11(a)是表示有關(guān)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的濾波模塊的表面的立體圖。
圖11(b)是表示有關(guān)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的濾波模塊的背面的立體圖。
圖12是構(gòu)成有關(guān)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的濾波模塊的層疊基板的展開(kāi)圖。
圖13是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的濾波模塊的等價(jià)電路的圖。
圖14是構(gòu)成本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的濾波模塊的層疊基板的展開(kāi)圖。
圖15是表示具備有關(guān)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的濾波模塊的多頻帶移動(dòng)電話用高頻電路的框圖。
圖16是表示具備有關(guān)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的濾波模塊的多頻帶移動(dòng)電話的高頻電路的框圖。
圖17是表示多頻帶移動(dòng)電話中所使用的SPT5T開(kāi)關(guān)的框圖。
圖18是表示具備有關(guān)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的濾波模塊的多頻帶移動(dòng)電話用高頻電路的等價(jià)電路的圖。
圖19(a)是表示從平衡端口所觀察到的帶通濾波器的阻抗特性的史密斯圓圖。
圖19(b)是表示從不平衡端口所觀察到的帶通濾波器的阻抗特性的史密斯圓圖。
圖20是表示以往的雙頻分頻電路的框圖。
圖21是表示具備以往的雙頻分頻電路的多頻帶移動(dòng)電話用高頻電路的框圖。
圖22是表示GSM850與GSM900中的發(fā)送接收頻率的圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊(以下簡(jiǎn)稱作“濾波模塊”)，主要由高頻開(kāi)關(guān)或相位器，與通頻帶不同的平衡-不平衡型帶通濾波器構(gòu)成。作為平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊，以下以如圖1所示的具有不平衡端口P1以及平衡端口P2-1、P2-2的3端子電路網(wǎng)為例，進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅限于此。
實(shí)施例1圖2中表示了主要由高頻開(kāi)關(guān)與平衡-不平衡型帶通濾波器所構(gòu)成的濾波模塊1。第1高頻開(kāi)關(guān)10a，具有與不平衡端口P1相連接的第1端口100a、與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的不平衡端口110a相連接的第2端口100b，以及與第2平衡-不平衡型帶通濾波器20b的不平衡端口120a相連接的第3端口100c。
第1以及第2平衡-不平衡帶通濾波器20a、20b，分別與具有3個(gè)端口的第2高頻開(kāi)關(guān)10b與第3高頻開(kāi)關(guān)10c相連接。
第2高頻開(kāi)關(guān)10b的第1端口130a，與濾波模塊1的第1平衡端口P2-1相連接，第2端口130b與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的第1平衡端口110b相連接，第3端口130c與第2平衡-不平衡型帶通濾波器20b的第1平衡端口120b相連接。另外，第3高頻開(kāi)關(guān)10c的第1端口150a，與濾波模塊1的第2平衡端口P2-2相連接，第2端口150b與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的第2平衡端口110c相連接，第3端口150c與第2平衡-不平衡型帶通濾波器20b的第2平衡端口120c相連接。
本實(shí)施例中，帶通濾波器20a、20b由平衡-不平衡型SAW濾波器所構(gòu)成。平衡-不平衡型SAW濾波器，具有阻抗轉(zhuǎn)換功能以及平衡-不平衡轉(zhuǎn)換功能，通過(guò)調(diào)整電極指的相交寬度、排列以及結(jié)合，使輸入阻抗與輸出阻抗不同，同時(shí)進(jìn)行平衡-不平衡轉(zhuǎn)換。
與平衡-不平衡型SAW濾波器20a、20b的平衡端口110b、110c、120b、120c相連接的第2以及第3高頻開(kāi)關(guān)10b、10c，為了進(jìn)行匹配，具有與SAW濾波器20a、20b的阻抗幾乎相等的特性阻抗。為了調(diào)整在平衡-不平衡型SAW濾波器20a、20b的平衡端口中輸入輸出的平衡信號(hào)的平衡度(平衡特性)，可以在平衡端口之間連接電感元件。另外，還可以使用FBAR(FilmBulk Acoustic Resonator)濾波器來(lái)代替SAW濾波器。
圖6～圖10表示第1至第3高頻開(kāi)關(guān)10a、10b、10c的等價(jià)電路的例子。另外，各個(gè)圖中，作為一個(gè)例子給各個(gè)端口標(biāo)上了第1高頻開(kāi)關(guān)10a的符號(hào)，在第2以及第3高頻開(kāi)關(guān)10b、10c的情況下也相同。
圖6的開(kāi)關(guān)電路為單刀雙擲式(SPDT)開(kāi)關(guān)，主要由傳輸線路與二極管構(gòu)成。具體的說(shuō)，該開(kāi)關(guān)電路，在端口100a與端口100c之間具有傳輸線路LS1，同時(shí)在傳輸線路LS1的端口100c側(cè)與地之間具有二極管DD1以及DC截止用電容器CS1，二極管DD1與DC截止用電容器CS1之間設(shè)有控制端口VC1。電容器CS1構(gòu)成二極管DD1的動(dòng)作時(shí)的感應(yīng)成分與串聯(lián)共振電路，在二極管DD1的動(dòng)作時(shí)處于短路狀態(tài)。該開(kāi)關(guān)電路，還具有在端口100a與端口100b之間，經(jīng)傳輸線路LS1與二極管DD1串聯(lián)的二極管DD2，同時(shí)，在端口100b側(cè)與地之間設(shè)有高頻扼流線圈LS2。高頻扼流線圈LS2可以使用傳輸線路作為高阻抗線路。通過(guò)從控制端口VC1所提供的控制電壓，讓二極管DD1、DD2導(dǎo)通/截止，進(jìn)行端口100a與端口100b之間，以及端口100a與端口100c之間的連接的切換。另外，各個(gè)端口100a、100b、100c中還可以適當(dāng)配置DC截止電容器(圖中未示出)。
圖7以及圖8表示作為另一種開(kāi)關(guān)電路的單刀雙擲式(SPST)開(kāi)關(guān)。圖7的高頻開(kāi)關(guān)，端口100a與端口100b之間代替二極管DD2，設(shè)有傳輸線路LS3，這一點(diǎn)與圖6的開(kāi)關(guān)電路不同。傳輸線路LS3具有作為相位器的功能，為了讓與端口100b相連接的平衡-不平衡型帶通濾波器20a的阻抗，在與端口100c相連接的平衡-不平衡型帶通濾波器20b的通頻帶中幾乎斷開(kāi)(高阻抗化)，而調(diào)整相位的移動(dòng)角度。該高頻開(kāi)關(guān)由傳輸線路以及電感元件或電容元件構(gòu)成，因此，能夠去掉二極管DD2，降低濾波模塊的消耗功率，同時(shí)還能夠降低二極管DD2的傳輸損耗。圖8中表示圖7中所示的高頻開(kāi)關(guān)的變形例，將高頻扼流線圈LS2設(shè)置在傳輸線路LS3的端口100a側(cè)。該高頻開(kāi)關(guān)中，傳輸線路LS3也具有作為相位器的功能。
如圖9以及圖10所示，高頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)元件中可以使用GaAsFET。如果使用GaAsFET，則不但能夠得到比二極管開(kāi)關(guān)更低的消耗功率，而且為了抑制變形的發(fā)生，還能夠得到將多個(gè)GaAsFET串聯(lián)起來(lái)等的各種電路構(gòu)成。
如上所述構(gòu)成濾波模塊，能夠?qū)?yīng)于應(yīng)當(dāng)通過(guò)的高頻信號(hào)，通過(guò)來(lái)自各個(gè)控制端口的電壓，適當(dāng)切換第1至第3高頻開(kāi)關(guān)10a～10c。
例如，在經(jīng)平衡-不平衡型帶通濾波器20a將不平衡端口P1與平衡端口P2-1、P2-2連接起來(lái)的情況下，第1高頻開(kāi)關(guān)10a的端口100a與端口100b之間相連接，第2高頻開(kāi)關(guān)10b的端口130a與端口130b之間相連接，第3高頻開(kāi)關(guān)10c的端口150a與端口150b之間相連接。另外，在經(jīng)平衡-不平衡型帶通濾波器20b將不平衡端口P1與平衡端口P2-1、P2-2連接起來(lái)的情況下，第1高頻開(kāi)關(guān)10a的端口100a與端口100c之間相連接，第2高頻開(kāi)關(guān)10b的端口130a與端口130c之間相連接，第3高頻開(kāi)關(guān)10c的端口150a與端口150c之間相連接。
通過(guò)該構(gòu)成，輸入到濾波模塊的不平衡端口P1中的高頻信號(hào)從平衡端口P2-1、P2-2輸出，輸入到平衡端口P2-1、P2-2中的高頻信號(hào)從不平衡端口P1輸出。
本實(shí)施例中，通過(guò)各個(gè)高頻開(kāi)關(guān)10a、10b、10c，在帶通濾波器20a、20b之間得到了優(yōu)異的絕緣特性，能夠從實(shí)質(zhì)上防止高頻信號(hào)泄漏到另一方的電路側(cè)中。
實(shí)施例2圖3表示有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施例2的濾波模塊1。該濾波模塊主要由相位器與平衡-不平衡型帶通濾波器構(gòu)成。
濾波模塊的不平衡端口P1，與第1相位器40a的第1端口180b以及第2相位器40b的第1端口180d相連接，第1相位器40a的第2端口180c與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的不平衡端口110a相連接，第2相位器40b的第2端口180e與第1平衡～不平衡型帶通濾波器20b的不平衡端口120a相連接。
第3相位器50a的第1端口160b與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的第1平衡端口110b相連接，第2端口160c與濾波模塊的第1平衡端口P2-1相連接。
第4相位器50b的第1端口170b與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的第2平衡端口110c相連接，第2端口170c與濾波模塊的第2平衡端口P2-2相連接。
第5相位器60a的第1端口160d與第2平衡-不平衡型帶通濾波器20a的第1平衡端口120b相連接，第2端口160e與濾波模塊的第1平衡端口P2-1相連接。
第6相位器60b的第1端口170d與第2平衡-不平衡型帶通濾波器20a的第2平衡端口120c相連接，第2端口170e與濾波模塊的第1平衡端口P2-2相連接。
各個(gè)相位器由傳輸線路以及濾波器構(gòu)成，為了讓包括平衡-不平衡型帶通濾波器的阻抗幾乎斷開(kāi)(高阻抗化)，而調(diào)整相位的移動(dòng)角度。
如上所述，第1、第3、第4相位器與第1平衡-不平衡型帶通濾波器相連接，在第2平衡-不平衡型帶通濾波器的通頻帶中為高阻抗，第2、第5、第6相位器與第2帶通濾波器相連接，在第1平衡-不平衡型帶通濾波器的通頻帶中為高阻抗，由此，對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行分頻，將輸入到濾波模塊的不平衡端口P1的高頻信號(hào)，從平衡端口P2-1、P2-2輸出，或者將輸入到平衡端口P2-1、P2-2的高頻信號(hào)，從不平衡端口P1輸出。
本實(shí)施例中，由于不需要開(kāi)關(guān)元件，因此在將濾波模塊應(yīng)用于移動(dòng)電話的情況下，能夠降低消耗功率。
實(shí)施例3圖4中所示的有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施例3的濾波模塊1，主要由具有開(kāi)關(guān)元件的多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)，與通頻帶不同的平衡-不平衡型帶通濾波器，以及與平衡-不平衡型帶通濾波器相連接的相位器構(gòu)成。
開(kāi)關(guān)模塊1的不平衡端口P1，與第1高頻開(kāi)關(guān)10a的第1端口100a相連接，第2端口100b與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的不平衡端口110a相連接，第3端口100c與第2平衡-不平衡型帶通濾波器20b的不平衡端口120a相連接。
第1相位器50a的第1端口160b與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的第1平衡端口110b相連接，第2端口160c與濾波模塊1的第1平衡端口P2-1相連接。
第2相位器50b的第1端口170b與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的第2平衡端口110c相連接，第2端口170c與濾波模塊1的第2平衡端口P2-2相連接。
第3相位器60a的第1端口160d與第2平衡-不平衡型帶通濾波器20b的第1平衡端口120b相連接，第2端口160e與濾波模塊1的第1平衡端口P2-1相連接。
第4相位器60b的第1端口170d與第2平衡-不平衡型帶通濾波器20b的第2平衡端口120c相連接，第2端口170e與濾波模塊的第2平衡端口相連接。
第1以及第2相位器50a、50b與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a相連接，在第2平衡-不平衡型帶通濾波器20b的通頻帶中為高阻抗，第3以及第4相位器60a、60b與第2平衡-不平衡型帶通濾波器20b相連接，在第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的通頻帶中為高阻抗，根據(jù)應(yīng)當(dāng)通過(guò)的高頻信號(hào)來(lái)切換第1高頻開(kāi)關(guān)10a，由此，將輸入到濾波模塊1的不平衡端口P1的高頻信號(hào)，從平衡端口P2-1、P2-2輸出，將輸入到平衡端口P2-1、P2-2的高頻信號(hào)，從不平衡端口P1輸出。
各個(gè)電路元件的功能與上述實(shí)施例相同，因此省略其說(shuō)明。本實(shí)施例中，由于能夠通過(guò)高頻開(kāi)關(guān)以及相位器來(lái)確保各個(gè)帶通濾波器之間的絕緣，因此，能夠在實(shí)質(zhì)上防止來(lái)自其他電路的高頻信號(hào)的泄漏。
實(shí)施例4圖5中所示的有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施例4的濾波模塊1，與實(shí)施例3一樣，也主要由具有開(kāi)關(guān)元件的多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)，通頻帶不同的平衡-不平衡型帶通濾波器，以及與平衡-不平衡型帶通濾波器相連接的相位器構(gòu)成。
濾波模塊1的不平衡端口P1，與第1相位器40a的第1端口180b以及第2相位器40b的第1端口180d相連接，第1相位器40a的第2端口180c與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的不平衡端口110a相連接，第2相位器40b的第2端口180e與第2平衡-不平衡型帶通濾波器20b的不平衡端口120a相連接。第1以及第2平衡-不平衡型帶通濾波器20a、20b，與具有3個(gè)端口的第1高頻開(kāi)關(guān)10b以及第2高頻開(kāi)關(guān)10c相連接。
第1高頻開(kāi)關(guān)的第1端口130a與濾波模塊的第1平衡端口P2-1相連接，第2端口130b與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的第1平衡端口110b相連接，第3端口130c與第2平衡-不平衡型帶通濾波器20b的第1平衡端口120b相連接。
第2高頻開(kāi)關(guān)的第1端口150a與濾波模塊的第2平衡端口P2-2相連接，第2端口150b與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的第2平衡端口110c相連接，第3端口150c與第2平衡-不平衡型帶通濾波器20b的第2平衡端口120c相連接。
第1相位器40a與第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a相連接，在第2平衡-不平衡型帶通濾波器20b的通頻帶中為高阻抗，第2相位器40b與第2平衡-不平衡型帶通濾波器20b相連接，在第1平衡-不平衡型帶通濾波器20a的通頻帶中為高阻抗，根據(jù)應(yīng)當(dāng)通過(guò)的高頻信號(hào)來(lái)切換第1以及第2高頻開(kāi)關(guān)10b、10c，由此，將輸入到濾波模塊1的不平衡端口P1的高頻信號(hào)，從平衡端口P2-1、P2-2輸出，將輸入到平衡端口P2-1、P2-2的高頻信號(hào)，從不平衡端口P1輸出。
各個(gè)電路元件的功能與上述實(shí)施例相同，因此省略其說(shuō)明。本實(shí)施例中也一樣，由于能夠通過(guò)切換開(kāi)關(guān)來(lái)確保各個(gè)帶通濾波器之間的絕緣，因此，能夠在實(shí)質(zhì)上防止來(lái)自其他線路的高頻信號(hào)的泄漏。
實(shí)施例5通過(guò)將實(shí)施例3(圖4)的濾波模塊1形成在多個(gè)陶瓷層上，并進(jìn)行層疊，來(lái)構(gòu)成高頻部件。圖11(a)以及(b)分別表示該高頻部件的表面以及背面，圖12表示構(gòu)成濾波模塊1的層疊體200的各層的構(gòu)成，圖13表示濾波模塊1的等價(jià)電路。
如圖13的等價(jià)電路所示，本實(shí)施例的濾波模塊1，采用使用Pin二極管的二極管開(kāi)關(guān)作為第1高頻開(kāi)關(guān)10a的開(kāi)關(guān)元件。二極管開(kāi)關(guān)主要由傳輸線路與二極管構(gòu)成，具有在連接點(diǎn)100a與100c之間，形成在層疊體200內(nèi)的傳輸線路LS1，與設(shè)置在傳輸線路LS1的連接點(diǎn)100c側(cè)與地之間的二極管DD1以及DC截止用電容器CS1，以及形成在二極管DD1與電容器CS1之間的控制端口VC1。電容器CS1構(gòu)成在二極管DD1動(dòng)作時(shí)的感應(yīng)成分與串聯(lián)共振電路，在二極管DD1的動(dòng)作時(shí)處于短路狀態(tài)。
連接點(diǎn)100a與連接點(diǎn)100b之間，設(shè)置有經(jīng)傳輸線路LS1與二極管DD1串聯(lián)的二極管DD2，另外，在連接點(diǎn)100b側(cè)與地之間設(shè)有高頻扼流線圈LS2。為了提高二極管DD2截止時(shí)的絕緣特性，還連接有與二極管DD2并聯(lián)的電感LS3，以及與其串聯(lián)的電容器CS2。高頻扼流線圈LS2可以由芯片電感構(gòu)成，也可以由使用傳輸線路的高阻抗線路構(gòu)成。通過(guò)從控制端口VC1所提供的控制電壓，讓二極管DD1、DD2導(dǎo)通/截止，進(jìn)行連接點(diǎn)100a與連接點(diǎn)100b之間，以及連接點(diǎn)100a與連接點(diǎn)100c之間的連接的切換。另外，連接點(diǎn)100a側(cè)設(shè)有DC截止電容器CS3。為了進(jìn)行阻抗調(diào)整，可以根據(jù)帶通濾波器的種類，在連接點(diǎn)100b、100c側(cè)適當(dāng)設(shè)置電容器，但在使用SAW濾波器作為帶通濾波器的情況下，不需要在輸入、輸出之間進(jìn)行直流切斷。本實(shí)施例中，除了傳輸線路LS1以外的電路元件，作為芯片部件安裝在形成于層疊基板的表面的連接盤(land)Lpp上。
本實(shí)施例中，使用面安裝型的不平衡輸入-平衡輸出SAW濾波器，作為第1以及第2平衡-不平衡帶通濾波器20a、20b。在平衡輸出端P2-1、P2-2之間，為了讓平衡度位于180°±10°的范圍內(nèi)，而連接有電感元件LF1、LF2。SAW濾波器可以在裸芯片的狀態(tài)下安裝在層疊體200的表面上，也可安裝在形成于層疊體200上的空穴中，并用樹(shù)脂密封。與不平衡輸入-平衡輸出SAW濾波器的平衡輸出端側(cè)相連接的相位器50a、50b、60a、60b，作為傳輸線路Lg1、Lg2、Lg3、Lg4通過(guò)線性電極形成在層疊體200上。電感元件以及電容元件等，當(dāng)然還可以適當(dāng)?shù)赝ㄟ^(guò)電極圖案而形成在層疊基板上。
安裝有芯片部件的層疊體200的主面中，設(shè)有實(shí)施了電鍍處理的SPCC等磁性金屬的蓋帽(cap)(圖中未示出)，以便覆蓋芯片部件。還可以使用樹(shù)脂密封材料來(lái)代替金屬蓋帽。作為樹(shù)脂密封材料，最好使用在環(huán)氧樹(shù)脂中適當(dāng)添加了胺系、催化劑系、酸酐類的液體硬化劑，以及將線膨脹率調(diào)整為5～8ppm左右的材料或調(diào)整彈性率的材料等所得到的液態(tài)樹(shù)脂密封材料。
層疊體200，例如通過(guò)能夠在1000℃以下的低溫?zé)频奶沾山殡姴牧蠘?gòu)成，在厚度為10μm～200μm的印刷電路基板上，印刷低電阻率的Ag或Cu等導(dǎo)電性膏劑，形成規(guī)定的電極圖案，將多個(gè)印刷電路基板層疊為一體并進(jìn)行燒制，通過(guò)這樣制造出來(lái)。
作為介電材料，可以使用例如以Al、Si、Sr等為主要成分，以Ti、Bi、Cu、Mn、Na、K等為輔助成分的材料，或以Al、Si、Sr等為主要成分，以Ca、Pb、Na、K為輔助成分的材料，或包含有Al、Mg、Si、Gd等的材料，或包含有Al、Si、Zr、Mg等的材料。介電材料的介電率最好在5～15左右。除了陶瓷介電材料之外，還可以使用樹(shù)脂基板或樹(shù)脂與陶瓷介電材料粉末的復(fù)合材料所構(gòu)成的基板。另外，為了使用HTCC(高溫同時(shí)燒制陶瓷)技術(shù)，還可以使用Al2O3系陶瓷基板，同時(shí)由鎢、鉬等高熔點(diǎn)金屬形成傳輸線路。
如圖12所示，層疊體200的最下層的印刷電路基板1的上面形成有面積較寬闊的地電極E1，背面形成有用來(lái)安裝電路基板的端子電極。端子電極由不平衡輸入端口IN(P1)、平衡輸出端口OUT(P2-1、P2-2)、地端口、開(kāi)關(guān)電路控制用控制端口VC構(gòu)成，分別通過(guò)形成在印刷電路基板上的通路孔(圖中用黑點(diǎn)表示)相連接。另外，圖示的端子設(shè)置是從背面?zhèn)人吹降那闆r下的設(shè)置，若從上方側(cè)看的情況下，則上下位置顛倒。本實(shí)施例中，端子電極是LGA(Land Grid Array)，但還可以采用BGA(Ball GridArray)等。另外，在無(wú)法確保與電路基板的連接強(qiáng)度的情況下，可以在與端子電極相同的面上，形成一個(gè)以上的輔助端子電極Nd，以便使與電路基板之間的連接更加強(qiáng)固。
層疊在印刷電路基板1上的印刷電路基板2中，形成有多個(gè)用來(lái)連接相位器Lg1、Lg3與相位器Lg2、Lg4的連接線路SL。通過(guò)將這些連接線路SL與相位器Lg1、Lg2、Lg3、Lg4相連接，將線路SL與通路孔稍稍延長(zhǎng)。因此，可以說(shuō)連接線路SL以及通路孔也構(gòu)成相位器的一部分。
層疊在印刷電路基板2上的印刷電路基板3中，同時(shí)形成有構(gòu)成相位器Lg1、Lg2、Lg3、Lg4的傳輸線路Lg1d、Lg2d、Lg3d、Lg4d，構(gòu)成第1開(kāi)關(guān)10a的傳輸線路LS1d，以及通路孔。構(gòu)成相位器的傳輸線路Lg1d、Lg2d、Lg3d、Lg4d與構(gòu)成第1高頻開(kāi)關(guān)10a的傳輸線路LS1d為螺旋狀，但如果面積允許還可以是碗曲(meander)狀。構(gòu)成相位器的傳輸線路Lg1d～Lg4d經(jīng)通路孔與形成在印刷電路基板2上的傳輸線路SL相連接。
層疊在印刷電路基板3上的印刷電路基板4中，同時(shí)形成有構(gòu)成相位器Lg1、Lg2、Lg3、Lg4的傳輸線路Lg1c、Lg2c、Lg3c、Lg4c，構(gòu)成第1開(kāi)關(guān)10a的傳輸線路LS1c，以及通路孔。構(gòu)成相位器的傳輸線路Lg1c～Lg4c與構(gòu)成第1開(kāi)關(guān)10a的傳輸線路LS1c，經(jīng)通路孔與形成在印刷電路基板3上的傳輸線路Lg1d、Lg2d、Lg3d、Lg4d以及構(gòu)成第1開(kāi)關(guān)10a的傳輸線路LS1d相連接。層疊在印刷電路基板4上的印刷電路基板5、6中，也分別形成有構(gòu)成相位器Lg1、Lg2、Lg3、Lg4的傳輸線路Lg1b～Lg4b、Lg1a～Lg4a，和構(gòu)成第1開(kāi)關(guān)10a的傳輸線路LS1b、LS1a，各個(gè)線電極經(jīng)通路孔相連接。
層疊在印刷電路基板6上的印刷電路基板7中，形成有面積較寬的地電極E2。地電極E2經(jīng)通路孔與地電極E1相連接，將構(gòu)成相位器Lg1、Lg2、Lg3、Lg4的傳輸線路與構(gòu)成第1開(kāi)關(guān)10a的傳輸線路夾在中間，使得電磁干擾非常少。為了防止構(gòu)成相位器Lg1、Lg2、Lg3、Lg4的傳輸線路，與構(gòu)成第1開(kāi)關(guān)10a的傳輸線路相互干擾，而按照在層疊方向上不重疊的方式進(jìn)行設(shè)置。另外，在連接構(gòu)成相位器Lg1、Lg2、Lg3、Lg4的傳輸線路時(shí)，即使例如連接線路SL與印刷電路基板3的線電極部分重疊，也讓其傾斜重疊，來(lái)防止干擾。
層疊在印刷電路基板7上的印刷電路基板8中，形成有用來(lái)連接芯片部件以及傳輸線路等電路元件的連接線路。連接線路Lv是從控制端VC1至電阻R的連接線路。地電極E2，防止構(gòu)成印刷電路基板6上的相位器的傳輸線路與印刷電路基板8上的連接線路之間的干擾。另外，通過(guò)在靠近連接線路Lv處設(shè)置地電極E2，即使控制電源的電壓變動(dòng)，也很難使第1開(kāi)關(guān)10a產(chǎn)生誤動(dòng)作。
連接線路Lf1、Lf2是連接第1開(kāi)關(guān)10a以及第1與第1帶通濾波器20a、20b的線路。通過(guò)連接線路Lf1、Lf2，也能夠進(jìn)行第1開(kāi)關(guān)10a與第1以及第1帶通濾波器20a、20b之間的阻抗匹配。
層疊在印刷電路基板8上的印刷電路基板9中，具有搭載芯片部件的多個(gè)連接盤電極Lpp，芯片部件經(jīng)通路孔與形成在層疊體200內(nèi)的連接線路或電路元件相連接。層疊體200的主面上，在沿著兩個(gè)長(zhǎng)邊以及1個(gè)短邊的位置上形成有用來(lái)固定金屬外殼的連接盤Lcp。安裝在連接盤電極Lpp上的開(kāi)關(guān)元件(二極管或FET等)以及SAW濾波器處于裸裝狀態(tài)，可以對(duì)其進(jìn)行樹(shù)脂密封或管密封。
由此，使濾波模塊成為層疊體，可以實(shí)現(xiàn)小型化。當(dāng)然還可以將其他開(kāi)關(guān)或放大器等復(fù)合化到層疊基板中。另外，上述實(shí)施例中，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，而對(duì)不平衡輸入-平衡輸出的濾波模塊進(jìn)行了說(shuō)明，但端子P1為不平衡輸出端，且端子P2為平衡輸入端的平衡輸入-不平衡輸出的濾波模塊當(dāng)然也屬于本發(fā)明的范圍。
本實(shí)施例的濾波模塊，通過(guò)來(lái)自與第1高頻開(kāi)關(guān)的端口VC1相連接的控制電路的電壓，能夠選擇所通過(guò)的高頻信號(hào)(例如GSM850與GSM900)。例如，在第1平衡-不平衡型帶通濾波器對(duì)應(yīng)于GSM850，第2平衡-不平衡型帶通濾波器對(duì)應(yīng)于GSM900的情況下，如表1所示，對(duì)與第1高頻開(kāi)關(guān)相連接的控制電路進(jìn)行控制，變更各個(gè)模式。由于通過(guò)高頻開(kāi)關(guān)、相位器，能夠得到各個(gè)帶通濾波器之間的絕緣，因此，能夠在實(shí)質(zhì)上防止來(lái)自其他電路的高頻信號(hào)的泄漏。
表1
實(shí)施例6圖14中表示構(gòu)成實(shí)施例5的濾波模塊的層疊體200的各層。由于該濾波模塊的等價(jià)電路以及外觀與實(shí)施例5幾乎相同，因此省略其說(shuō)明。以下以本實(shí)施例的層疊體與實(shí)施例5的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施例中，使用具有如圖19(a)以及圖19(b)所示的具有阻抗特性的SAW濾波器作為第1平衡-不平衡型帶通濾波器。該SAW濾波器的平衡端口的阻抗，如上所述，在GSM850的接收頻帶中大致位于50Ω的區(qū)域內(nèi)，在GSM900的接收頻帶中大致位于斷開(kāi)的區(qū)域(高阻抗區(qū)域)中。因此，不需要在實(shí)施例5中所必需的構(gòu)成相位器Lg1、Lg2的傳輸線路Lg1a～d，Lg2a～d，第1平衡-不平衡型帶通濾波器經(jīng)通路孔，與連接線路在平衡端口OUT(P2-1、P2-2)處相連接。
如上所述，由于連接線路或通路孔讓線路長(zhǎng)度增加，相位也發(fā)生變化，但本實(shí)施例中，由于線路長(zhǎng)度的增加非常小，因此，阻抗特性實(shí)質(zhì)上沒(méi)有變化，在GSM900的接收頻帶中位于幾乎斷開(kāi)的區(qū)域。因此，本實(shí)施例的濾波模塊能夠發(fā)揮與實(shí)施例5的濾波模塊相同的功能。
與端子電極形成在同一個(gè)面上的輔助端子電極Nd，經(jīng)通路孔與地電極E1(印刷電路基板1上)相連接。通過(guò)將輔助端子電極Nd作為地電極，能夠讓地電極E1的地電位均勻，同時(shí)還能夠提高輔助端子電極Nd與層疊基板之間的密合強(qiáng)度。
本實(shí)施例中，也能夠通過(guò)高頻開(kāi)關(guān)以及相位器，得到各個(gè)帶通濾波器之間的絕緣，因此，能夠在實(shí)質(zhì)上防止來(lái)自其他電路的高頻信號(hào)的泄漏。
實(shí)施例7本實(shí)施例涉及將濾波模塊應(yīng)用于多頻帶移動(dòng)電話的情況。圖15表示雙頻帶移動(dòng)電話的高頻電路。這里以GSM850與GSM900這兩個(gè)通信方式為例。
對(duì)天線ANT與發(fā)送系統(tǒng)電路以及接收系統(tǒng)電路之間的連接進(jìn)行切換的高頻開(kāi)關(guān)264的接收端，與本發(fā)明的濾波模塊1的不平衡端口P1相連接。濾波模塊1的平衡端口P2-1、P2-2與低噪聲放大器LNA的平衡端口相連接。另外，高頻開(kāi)關(guān)264的發(fā)送端，經(jīng)低通濾波器72以及高頻放大器PA與本發(fā)明的濾波模塊1的不平衡端口P1相連接。高頻開(kāi)關(guān)264以及低通濾波器72中，例如可以使用GaAs開(kāi)關(guān)或二極管開(kāi)關(guān)、π型濾波器等公知的元件。
如果按照本實(shí)施例所述的方式構(gòu)成高頻電路，則不需要平衡-不平衡變壓器，從而能夠降低移動(dòng)電話的電池消耗。另外，如果濾波模塊1具有至少一個(gè)高頻開(kāi)關(guān)，則通過(guò)高頻開(kāi)關(guān)所具有的絕緣特性，即使在利用象GSM850與GSM900那樣頻帶非常接近的不同的通信方式的情況下，也能夠顯著降低高頻信號(hào)的泄漏，因此，不會(huì)降低多頻帶移動(dòng)電話的通話品質(zhì)。
本實(shí)施例中，高頻電路的發(fā)送側(cè)與接收側(cè)分別設(shè)有本發(fā)明的濾波模塊，但也可以根據(jù)需要設(shè)置在發(fā)送側(cè)與接收側(cè)的任一方，這種方式當(dāng)然也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
實(shí)施例8圖16表示具有多個(gè)濾波模塊的多頻帶移動(dòng)電話的高頻電路，作為將本發(fā)明的濾波模塊用于多頻帶移動(dòng)電話的其他例子。該高頻電路，能夠利用如表2所示的4個(gè)發(fā)送接收頻率不同的通信方式GSM850、GSM900、DCS1800以及PCS。
表2

SP5T開(kāi)關(guān)300，具有與天線ANT相連接的端口510f、輸入GSM850與GSM900的發(fā)送信號(hào)的端口510a、輸入DCS1800與PCS的發(fā)送信號(hào)的端口510b、輸出GSM850與GSM900的接收信號(hào)的端口510e、輸出DCS1800的接收信號(hào)的端口510c、輸出PCS的接收信號(hào)的端口510d這6個(gè)輸入輸出端子。
圖17表示SP5T開(kāi)關(guān)的電路框圖。端口510f，與使GSM850以及GSM900的高頻信號(hào)通過(guò)的低通濾波器，和使DCS1800與PCS的高頻信號(hào)通過(guò)的高通濾波器所構(gòu)成的分頻電路550相連接。分頻電路550，通過(guò)適當(dāng)組合主要由電感元件與電容元件所構(gòu)成的帶通濾波器、低通濾波器、高通濾波器、SAW濾波器等而構(gòu)成，以將高頻信號(hào)分頻為兩個(gè)以上的系統(tǒng)的多路復(fù)用器構(gòu)成。
分頻電路550的低通濾波器，與對(duì)GSM850和GSM900的發(fā)送電路和接收電路之間的連接進(jìn)行切換的高頻開(kāi)關(guān)560相連接。分頻電路550的高通濾波器，與對(duì)DCS1800與PCS的發(fā)送電路和接收電路之間的連接進(jìn)行切換的高頻開(kāi)關(guān)570相連接。高頻開(kāi)關(guān)560、570的發(fā)送電路側(cè)與低通濾波器72、75相連接。高頻開(kāi)關(guān)560的接收電路側(cè)與GaAs開(kāi)關(guān)580相連接，對(duì)DCS1800的接收電路與PCS的接收電路進(jìn)行切換。
如上所構(gòu)成的SP5T開(kāi)關(guān)300的端口510e與濾波模塊1相連接的情況下的等價(jià)電路如圖18所示。濾波模塊1與圖5中所示的電路相同，由第1以及第2相位器LS1a、LS1b、第1以及第2平衡-不平衡型帶通濾波器60、65、具有4個(gè)開(kāi)關(guān)元件FET1a～FET4a的第1高頻開(kāi)關(guān)，以及具有4個(gè)開(kāi)關(guān)元件FET1b～FET4b的第2高頻開(kāi)關(guān)所構(gòu)成。
本實(shí)施例的濾波模塊的模式中，根據(jù)來(lái)自與各個(gè)控制端口相連接的控制電路的控制電壓，按照表3所示的方式進(jìn)行切換。
表3

本實(shí)施例中，在通過(guò)GSM900進(jìn)行發(fā)送的情況下，即使來(lái)自放大器PA的高頻信號(hào)的一部分經(jīng)開(kāi)關(guān)570泄漏到端子510e中，通過(guò)濾波模塊1，也能夠?qū)⑺孤┑母哳l信號(hào)截止，因此，不會(huì)流入到包含有低噪聲放大器的RF-IC350中。另外，來(lái)自天線ANT的GSM850或GSM900的接收信號(hào)，由帶通濾波器去除其側(cè)頻帶波等的亂真成分(噪聲)，并作為進(jìn)行了阻抗轉(zhuǎn)換的平衡信號(hào)輸入給RF-IC350。因此，不會(huì)讓移動(dòng)電話的通信品質(zhì)惡化。
圖18所示的等價(jià)電路，如果去掉高頻開(kāi)關(guān)580，還可以具有作為GSM850/GSM900/DCS1800等的三頻帶移動(dòng)電話的高頻電路的功能。另外，還可以代替高頻開(kāi)關(guān)580，與濾波模塊1相連接。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊，能夠抑制插入損耗的增加，并且在利用頻帶非常接近的通信方式或接入方式中，能夠讓應(yīng)當(dāng)處理的通信方式或接入方式的高頻信號(hào)通過(guò)，將其他通信方式或接入方式的高頻信號(hào)截止。另外，如果將本發(fā)明的平衡-不平衡型多頻帶濾波模塊用于多頻帶移動(dòng)電話等的高頻通信機(jī)器中，則也能夠降低電池的消耗，降低通信品質(zhì)的惡化，并削減該高頻電路的部件個(gè)數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種平衡—不平衡型多頻帶濾波模塊，是具備分別具有開(kāi)關(guān)元件的3個(gè)高頻開(kāi)關(guān)，以及通頻帶不同的兩個(gè)平衡—不平衡型帶通濾波器的平衡—不平衡型多頻帶濾波模塊，其特征在于第1高頻開(kāi)關(guān)，具有與所述模塊的不平衡端口相連接的第1端口、與第1平衡—不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第2端口、與第2平衡—不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第3端口；第2高頻開(kāi)關(guān)，具有與所述模塊的第1平衡端口相連接的第1端口、與第1平衡—不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第2端口、與第2平衡—不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第3端口；第3高頻開(kāi)關(guān)，具有與所述模塊的第2平衡端口相連接的第1端口、與第1平衡—不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第2端口、與第2平衡—不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第3端口；根據(jù)所通過(guò)的高頻信號(hào)來(lái)切換所述第1至第3高頻開(kāi)關(guān)，并將輸入到所述模塊的不平衡端口的高頻信號(hào)，從第1以及第2平衡端口輸出，或者將輸入到所述第1以及第2平衡端口的高頻信號(hào)，從所述模塊的不平衡端口輸出。
2.一種平衡—不平衡型多頻帶濾波模塊，是具備通頻帶不同的兩個(gè)平衡—不平衡型帶通濾波器，以及與所述平衡—不平衡型帶通濾波器相連接的6個(gè)相位器的平衡—不平衡型多頻帶濾波模塊，其特征在于第1相位器，具有與所述模塊的不平衡端口相連接的第1端口，以及與第1平衡—不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第2端口；第2相位器，具有與所述模塊的不平衡端口相連接的第1端口，以及與第2平衡—不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第2端口；第3相位器，具有與第1平衡—不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第1平衡端口相連接的第2端口；第4相位器，具有與第1平衡—不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第2平衡端口相連接的第2端口；第5相位器，具有與第2平衡—不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第1平衡端口相連接的第2端口；第6相位器，具有與第2平衡—不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第2平衡端口相連接的第2端口；并且，將輸入到所述模塊的不平衡端口中的高頻信號(hào)，從所述第1以及第2平衡端口輸出，或者將輸入到所述第1以及第2平衡端口的高頻信號(hào)，從所述模塊的不平衡端口輸出。
3.一種平衡—不平衡型多頻帶濾波模塊，是具備具有開(kāi)關(guān)元件的高頻開(kāi)關(guān)、通頻帶不同的兩個(gè)平衡—不平衡型帶通濾波器，以及與所述平衡—不平衡型帶通濾波器相連接的4個(gè)相位器的平衡—不平衡型多頻帶濾波模塊，其特征在于所述高頻開(kāi)關(guān)，具有與所述模塊的不平衡端口相連接的第1端口、與第1平衡—不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第2端口、與第2平衡—不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第3端口；第1相位器，具有與第1平衡—不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第1平衡端口相連接的第2端口；第2相位器，具有與第1平衡—不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第2平衡端口相連接的第2端口；第3相位器，具有與第2平衡—不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第1平衡端口相連接的第2端口；第4相位器，具有與第2平衡—不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第1端口，以及與所述模塊的第2平衡端口相連接的第2端口，根據(jù)所通過(guò)的高頻信號(hào)來(lái)切換所述第1高頻開(kāi)關(guān)，并將輸入到所述模塊的不平衡端口的高頻信號(hào)，從第1以及第2平衡端口輸出，或者將輸入到所述第1以及第2平衡端口的高頻信號(hào)，從所述模塊的不平衡端口輸出。
4.一種平衡—不平衡型多頻帶濾波模塊，是具備具有開(kāi)關(guān)元件的兩個(gè)高頻開(kāi)關(guān)、通頻帶不同的兩個(gè)平衡—不平衡型帶通濾波器，以及與所述平衡—不平衡型帶通濾波器相連接的兩個(gè)相位器的平衡—不平衡型多頻帶濾波模塊，其特征在于第1相位器，具有與所述模塊的不平衡端口相連接的第1端口，以及與第1平衡—不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第2端口；第2相位器，具有與所述模塊的不平衡端口相連接的第1端口，以及與第2平衡—不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接的第2端口；第1高頻開(kāi)關(guān)，具有與所述模塊的第1平衡端口相連接的第1端口、與第1平衡—不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第2端口、與第2平衡—不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接的第3端口；第2高頻開(kāi)關(guān)，具有與所述模塊的第2平衡端口相連接的第1端口、與第1平衡—不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第2端口、與第2平衡—不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接的第3端口；根據(jù)所通過(guò)的高頻信號(hào)來(lái)切換所述第1至第2高頻開(kāi)關(guān)，并將輸入到所述模塊的不平衡端口的高頻信號(hào)，從第1以及第2平衡端口輸出，或者將輸入到所述第1以及第2平衡端口的高頻信號(hào)，從所述模塊的不平衡端口輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的平衡—不平衡型多頻帶濾波模塊，其特征在于所述第1以及第2平衡—不平衡型帶通濾波器的輸入阻抗Zi與輸出阻抗Zo不同，并且具有阻抗轉(zhuǎn)換功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的平衡—不平衡型多頻帶濾波模塊，其特征在于所述平衡—不平衡型帶通濾波器為SAW濾波器或FBAR濾波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的平衡—不平衡型多頻帶濾波模塊，其特征在于通過(guò)具有電極圖案的多個(gè)電介質(zhì)層所形成的層疊體構(gòu)成，構(gòu)成所述相位器以及所述高頻開(kāi)關(guān)的傳輸線路通過(guò)所述電極圖案形成，構(gòu)成所述高頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)元件以及所述平衡—不平衡型帶通濾波器，安裝在所述層疊體上。
8.一種多頻帶移動(dòng)電話，其特征在于，具備具有如權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的平衡—不平衡型多頻帶濾波模塊的高頻電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平衡－不平衡型多頻帶濾波模塊，具備分別具有開(kāi)關(guān)元件的3個(gè)高頻開(kāi)關(guān)，以及通頻帶不同的兩個(gè)平衡－不平衡型帶通濾波器。第1高頻開(kāi)關(guān)，與模塊的不平衡端口、第1平衡－不平衡型帶通濾波器的不平衡端口、第2平衡－不平衡型帶通濾波器的不平衡端口相連接；第2高頻開(kāi)關(guān)，與模塊的第1平衡端口、第1平衡－不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口、第2平衡－不平衡型帶通濾波器的第1平衡端口相連接；第3高頻開(kāi)關(guān)，與模塊的第2平衡端口、第1平衡－不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口、第2平衡－不平衡型帶通濾波器的第2平衡端口相連接；根據(jù)所通過(guò)的高頻信號(hào)來(lái)切換第1至第3高頻開(kāi)關(guān)，且將輸入到模塊的不平衡端口的高頻信號(hào)從第1以及第2平衡端口輸出，或?qū)⑤斎氲降?以及第2平衡端口的高頻信號(hào)從模塊的不平衡端口輸出。
文檔編號(hào)H01P1/20GK1708899SQ20038010204
公開(kāi)日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2003年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月25日
發(fā)明者萩原和弘, 釰持茂, 深町啟介, 渡邊光弘, 武田剛志, 村上良行 申請(qǐng)人:日立金屬株式會(huì)社