專利名稱：高頻電路、高頻部件和多波段通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在進(jìn)行電子設(shè)備之間的無線通信的至少兩個(gè)通信系統(tǒng)中可共用的高頻電路、具有該高頻電路的高頻部件、和使用了該部件的多波段通信裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，以IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)為代表的基于無線LAN(WLAN)的數(shù)據(jù)通信廣泛普及。例如，在個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、打印機(jī)、存儲(chǔ)裝置、寬帶路由器等的PC外圍設(shè)備、FAX、冰箱、標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)、高清晰度電視(HDTV)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、移動(dòng)電話等的電氣電子設(shè)備、汽車和飛機(jī)等的移動(dòng)體內(nèi)的無線信號(hào)傳送裝置等之間，進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳送。
WLAN有各種標(biāo)準(zhǔn)。其中，IEEE802.11a使用5GHz的頻帶，通過OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiples正交頻分復(fù)用)調(diào)制方式來支持最大54Mbps的高速數(shù)據(jù)通信。IEEE802.11b利用無線不能允許使用的2.4GHz的ISM(Industrial，Scientific and Medical工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療)頻帶，在DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum直接序列擴(kuò)散頻譜)方式下支持5.5Mbps和11Mbps的高速通信。IEEE802.11g與IEEE802.11b相同，利用2.4GHz頻帶，通過OFDM調(diào)制方式來支持最大54Mbps的高速數(shù)據(jù)通信。以將第一通信系統(tǒng)設(shè)作IEEE802.11b或IEEE802.11g、將第二通信系統(tǒng)設(shè)作IEEE802.11a的情況為例來在下面加以說明。
使用了WLAN的多波段通信裝置的一例記載在特開2003-169008號(hào)中。該多波段通信裝置如圖32所示，具有可在通信頻帶不同的兩個(gè)通信系統(tǒng)(IEEE802.11a、IEEE802.11b)中進(jìn)行收發(fā)的兩個(gè)雙波段天線；在各通信系統(tǒng)中調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)，并解調(diào)接收數(shù)據(jù)的2個(gè)收發(fā)部；將所述天線連接到各收發(fā)部的多個(gè)開關(guān)單元；和控制所述開關(guān)單元的單元，該裝置可進(jìn)行分集(diversity)接收。
該多波段通信裝置中，在開始通信之前進(jìn)行頻帶掃描，搜索可接收的頻道。在進(jìn)行掃描動(dòng)作時(shí)，通過6個(gè)SPDT(單刀雙擲)的開關(guān)單元(SW1～SW6)，將天線ANT1連接到802.11a收發(fā)部的接收端子Rx，將天線ANT2連接到802.11b收發(fā)部的接收端子Rx。在802.11a收發(fā)部中在5GHz頻帶進(jìn)行掃描，并且在802.11b收發(fā)部中在2.4GHz頻帶進(jìn)行掃描，檢測(cè)出可接收的所有信道。接著，比較由天線ANT1接收的信號(hào)與由天線ANT2接收的信號(hào)，并將兩個(gè)通信系統(tǒng)中接收了希望的信號(hào)的一個(gè)激活。
在該掃描動(dòng)作后，將激活后的收發(fā)裝置連接到另一天線，不改變接收頻帶地來加以接收。比較這樣得到的2個(gè)接收信號(hào)，將可進(jìn)行更好接收的一根天線激活，從而進(jìn)行分集接收。
但是，可以看出這種多波段通信裝置有下面的問題。
(1)由于掃描動(dòng)作中沒有考慮衰落等的干擾，所以未必選擇接收信號(hào)最大的通信系統(tǒng)。
(2)由于切換高頻信號(hào)的路徑需要很多開關(guān)單元，所以(a)控制復(fù)雜；(b)開關(guān)單元的傳送損耗累積，尤其是從天線入射的高頻信號(hào)的質(zhì)量劣化；(c)開關(guān)單元的切換所消耗的功率在如筆記本PC和移動(dòng)電話等那樣以電池為電源的設(shè)備中不能忽略。
(3)在WLAN的高頻電路中，除分集開關(guān)和對(duì)發(fā)送電路、接收電路進(jìn)行切換的開關(guān)之外還需要去除收發(fā)信號(hào)中包含的不需要頻率成分的帶通濾波器等的濾波器電路、將不平衡信號(hào)變換為平衡信號(hào)的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路和阻抗變換電路。
(4)由于內(nèi)置在移動(dòng)電話、筆記本PC、PCMCIA(Personal ComputerMemory Card International Association)的網(wǎng)卡等中，所以希望小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于提供一種至少可在兩個(gè)通信系統(tǒng)中共用的高頻電路，即，將從多個(gè)通信系統(tǒng)中接收最希望的信號(hào)的通信系統(tǒng)激活，而可進(jìn)行分集接收的高頻電路。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種可通過很少的開關(guān)單元來切換多個(gè)多波段天線和發(fā)送側(cè)電路及接收側(cè)電路的連接的高頻電路。
本發(fā)明的第三目的在于提供一種具有濾波器電路、平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路和阻抗變換電路的高頻電路。
本發(fā)明的第四目的在于提供一種將高頻電路構(gòu)成為小型的三維層疊結(jié)構(gòu)的高頻部件。
本發(fā)明的第五目的在于提供一種具有調(diào)制各通信系統(tǒng)中的發(fā)送數(shù)據(jù)并解調(diào)接收數(shù)據(jù)的收發(fā)部、和高頻開關(guān)的開關(guān)電路的控制部的多波段通信裝置。
本發(fā)明的高頻電路用于選擇性使用第一和第二頻帶來進(jìn)行無線通信的雙波段無線裝置，其中包括天線端子，其與可在所述第一和第二頻帶進(jìn)行收發(fā)的天線相連；第一發(fā)送端子，其被輸入所述第一頻帶的發(fā)送信號(hào)；第二發(fā)送端子，其被輸入所述第二頻帶的發(fā)送信號(hào)；第一接收端子，其被輸出所述第一頻帶的接收信號(hào)；第二接收端子，其被輸出所述第二頻帶的接收信號(hào)；開關(guān)電路，其對(duì)所述天線端子、與所述第一和第二發(fā)送端子或與所述第一和第二接收端子的連接進(jìn)行切換；第一功率放大器電路，其設(shè)置在所述開關(guān)電路與所述第一發(fā)送端子之間；第二功率放大器電路，其設(shè)置在所述開關(guān)電路與所述第二發(fā)送端子之間；帶通濾波器電路，其設(shè)置在所述天線端子、與在所述第一及第二發(fā)送端子和接收端子中的至少一個(gè)之間；和檢波電路，其具有監(jiān)視所述第一和第二功率放大器電路的輸出功率的檢波電壓端子。
作為開關(guān)電路，優(yōu)選使用切換兩個(gè)天線端子和收發(fā)路徑的DPDT(DualPole Dual Throw)開關(guān)電路，以便可進(jìn)行分集動(dòng)作，但還可使用切換一個(gè)天線端子和收發(fā)路徑的SPDT(Dual Pole Dual Throw)開關(guān)電路等。DPDT開關(guān)電路和SPDT開關(guān)電路可根據(jù)通信系統(tǒng)、天線的根數(shù)等來適當(dāng)變更。
所述帶通濾波器在第一通過頻帶或第二通過頻帶中使高頻信號(hào)通過，在頻帶外使其衰減，從而降低噪聲。
所述開關(guān)電路優(yōu)選設(shè)置在發(fā)送端子側(cè)的第一分波電路(使來自所述第一和第二發(fā)送端子中的一方的高頻信號(hào)通到天線端子側(cè)，但不通到另一方發(fā)送端子)；和設(shè)置在接收端子側(cè)的第二分波電路(將從所述天線端子輸入的所接收的高頻信號(hào)分波到所述第一或第二接收端子)。由于所述分波電路進(jìn)行在第一頻帶和第二頻帶中的信號(hào)的分波合成，所以開關(guān)電路中的高頻開關(guān)的動(dòng)作僅為收發(fā)的切換，可以簡化開關(guān)電路的控制。另外，與高頻開關(guān)電路相比，使用了分波電路的一方具有無線LAN等中使用的5GHz頻帶的插入損耗、高功率輸入時(shí)的高次諧波發(fā)生量、部件成本等很少的優(yōu)點(diǎn)。
優(yōu)選所述第一或第二分波電路具有低頻側(cè)濾波器電路和高頻側(cè)濾波器電路，所述低頻側(cè)濾波器電路由與分波電路的公共端子相連的相位線路、和與所述相位線路相連的帶通濾波器電路構(gòu)成。作為低頻側(cè)濾波器電路一般使用低通濾波器電路，并在其后級(jí)連接帶通濾波器電路，但若通過所述相位線路來調(diào)整帶通濾波器電路的頻帶外的阻抗，使其與低通濾波器具有相同的功能，則可以省略低通濾波器，插入損耗的降低和電路的小型化成為可能。
所述檢波電路優(yōu)選具有與所述第一和第二功率放大器電路的輸出路徑相連的耦合電路；和與所述耦合電路的耦合端子相連的檢波用二級(jí)管，通過所述耦合電路將高頻信號(hào)導(dǎo)出，用所述檢波用二極管對(duì)高頻功率進(jìn)行檢波，將檢波電壓輸出到所述檢波電壓端子。通過在檢波電壓端子出現(xiàn)的檢波電壓，可以監(jiān)視來自功率放大器電路的輸出功率。耦合電路和檢波二極管可以內(nèi)置在功率放大器MMIC(Monolithic Microwave IntegratedCircuit)中，但由于在功率放大輸出匹配條件變動(dòng)的情況下?lián)臋z波電壓產(chǎn)生偏差，所以優(yōu)選在天線端子的附近設(shè)置耦合電路。作為耦合電路，與電容耦合電路相比，優(yōu)選是方向性耦合電路。通過使用方向性耦合電路，天線的反射波的影響減小，即使天線的阻抗變動(dòng)，也可高精度地監(jiān)視輸出功率。
所述耦合電路可以與所述第一分波電路的公共端子或天線端子相連。由此，由于不需要在各第一和第二功率放大器電路中設(shè)置耦合電路、檢波二極管和檢波電壓端子，所以可實(shí)現(xiàn)高頻電路的小型化和低成本化。
也可在所述耦合電路的耦合端子與檢波用二極管之間設(shè)置高次諧波降低電路。高次諧波降低電路用于減少由檢波用二極管產(chǎn)生的高次諧波失真，優(yōu)選具有低通濾波器電路、陷波濾波器電路或衰減器電路等的結(jié)構(gòu)。高次諧波降低電路一般配置在收發(fā)信號(hào)所通過的主路徑，但在本發(fā)明的高頻電路中，配置在耦合電路與檢波用二極管之間。由此，收發(fā)信號(hào)所通過的主路徑的傳送損耗的劣化消失，可實(shí)現(xiàn)通信的高品質(zhì)化和低耗電化。
優(yōu)選在功率放大器電路與天線端子之間設(shè)置低通濾波器電路或陷波濾波器電路。由此，可以減少從功率放大器電路輸出的高頻信號(hào)的高次諧波失真，可以將從天線端子發(fā)射的高次諧波降低為實(shí)用等級(jí)。
在所述第一和第二發(fā)送端子中的至少一方，可連接平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路。還可以在所述第一和第二接收端子中的至少一方，連接平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路。本發(fā)明的高頻電路的發(fā)送端子和接收端子連接于RFIC，但由于平衡輸入輸出比不平衡輸入輸出抗噪聲性好，所以RFIC多為平衡輸入、平衡輸出。另一方面，由于本發(fā)明的高頻電路中使用的功率放大器電路、開關(guān)電路等是不平衡器件，所以作為與RFIC的接口，大多需要設(shè)置平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路。因此，通過在本發(fā)明的高頻電路中設(shè)置平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路，可實(shí)現(xiàn)通信裝置的小型化和低成本化。
優(yōu)選在所述平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路的不平衡輸入側(cè)設(shè)置匹配電路。匹配電路取得平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路和與此相連的分波電路或帶通濾波器電路、功率放大器電路等的匹配，在降低通帶的插入損耗方面是需要的。
也可在所述平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路設(shè)置DC饋送端子。DC饋送端子將直流電壓施加到連接本發(fā)明的高頻電路的RFIC的平衡輸入端子或平衡輸出端子，所以，通過DC饋送端子的設(shè)置不需要另外設(shè)置軛流線圈，可實(shí)現(xiàn)通信裝置的小型化和低成本化。
也可在所述第一和第二接收端子的至少一方設(shè)置低噪聲放大器電路。低噪聲放大器放大由天線檢測(cè)到的微弱的接收信號(hào)，具有使接收靈敏度提高的功能。為了提高接收靈敏度，當(dāng)然使用噪聲指數(shù)小的低噪聲放大器，減小低噪聲放大器的輸入側(cè)的損耗，對(duì)接收靈敏度的提高也有效。通過在高頻電路內(nèi)設(shè)置低噪聲放大器電路，可以縮短低噪聲放大器的輸入側(cè)的連接，所以與在外部設(shè)置低噪聲放大器的情況相比，可以提高接收靈敏度。
優(yōu)選在所述低噪聲放大器電路與所述天線端子之間設(shè)置低通濾波器電路或陷波濾波器電路。低通濾波器電路具有降低從低噪聲放大器電路產(chǎn)生的高次諧波失真的功能。具體而言，發(fā)送時(shí)從所述第一或第二功率放大器電路輸出的大功率信號(hào)的一部分經(jīng)所述開關(guān)電路而輸入到低噪聲放大器，并通過關(guān)斷動(dòng)作的低噪聲放大器來產(chǎn)生高次諧波。該高次諧波變?yōu)榉瓷洳ê髲奶炀€放射。為了防止該高次諧波的放射，在低通放大電路與天線端子之間設(shè)置低通濾波器電路或陷波濾波器電路很有效。
優(yōu)選所述第一或第二功率放大器電路是具有兩級(jí)以上的放大晶體管的放大器，在所述放大器的最后一級(jí)的晶體管的輸入側(cè)與其前一級(jí)的晶體管的輸出側(cè)之間，設(shè)置有帶通濾波器電路。通過該結(jié)構(gòu)，可以降低功率放大器輸出的頻帶外噪聲。另外，由于帶通濾波器電路未連接在功率放大器電路的輸出級(jí)，所以還可以降低由帶通濾波器的插入損耗造成的功率放大器的消耗電流增加和效率劣化。
優(yōu)選所述帶通濾波器以一端被接地的兩條以上傳送線路諧振器作為主要結(jié)構(gòu)。由此，將帶通濾波器集成在層疊基板內(nèi)，可得到在層疊基板上裝載了功率放大器電路的小型的層疊體模塊。另外，作為帶通濾波器，與使用了彈性表面波濾波器的情況相比，可以得到諧振頻率的溫度偏移小，也無需密封的優(yōu)點(diǎn)。
具有上述高頻電路的本發(fā)明的高頻部件包括在由陶瓷電介質(zhì)構(gòu)成的多個(gè)層上形成由導(dǎo)電膏構(gòu)成的電極圖案并層疊一體化而成的層疊體；和搭載于所述層疊體表面的元件，所述高頻電路中的電感元件和電容元件中的至少一部分由所述電極圖案構(gòu)成，構(gòu)成所述開關(guān)電路、所述功率放大器電路和所述低噪聲放大器電路的至少一個(gè)半導(dǎo)體元件搭載于所述層疊基板的表面。除半導(dǎo)體元件之外，還可根據(jù)需要將電感元件、電容元件、電阻元件等搭載到所述層疊體。根據(jù)本發(fā)明，可以得到將從天線到RFIC之間的前端(front end)部一體化為層疊體的小型的高頻部件。
使用上述高頻電路或高頻部件的本發(fā)明的多波段通信裝置包括收發(fā)部，解調(diào)各通信系統(tǒng)中的發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)；和電路控制部，進(jìn)行所述開關(guān)電路、功率放大器電路和所述低噪聲放大器電路的控制。本發(fā)明的多波段通信裝置可實(shí)現(xiàn)小型化、低耗電化和低成本化。
(發(fā)明效果)具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的高頻電路在基于WLAN等的數(shù)據(jù)通信中，以很少的開關(guān)單元抑制了耗電，而且可以將接收了最希望的信號(hào)的通信系統(tǒng)激活。
通過使該高頻電路為三維的層疊結(jié)構(gòu)，可得到小型的高頻部件，此外，通過具備調(diào)制各通信系統(tǒng)中的發(fā)送數(shù)據(jù)并解調(diào)接收數(shù)據(jù)的收發(fā)部、和控制高頻開關(guān)、功率放大器、低噪聲放大器等的電路控制部，從而可得到多波段通信裝置。本發(fā)明的多波段通信裝置作為個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、打印機(jī)、存儲(chǔ)裝置、寬帶路由器等的PC外圍設(shè)備、FAX、冰箱、標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)、高清晰度電視(HDTV)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、移動(dòng)電話等電子設(shè)備、汽車和飛機(jī)等的移動(dòng)體內(nèi)的無線信號(hào)傳送裝置是有用的。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的高頻電路的框圖；圖2是表示本發(fā)明的高頻電路中的開關(guān)電路的等效電路的一例的框圖；圖3是表示本發(fā)明的高頻電路中的開關(guān)電路的等效電路的另一例的框圖；圖4是表示本發(fā)明的高頻電路中的開關(guān)電路的等效電路的又一例的框圖；圖5是表示本發(fā)明的高頻電路中的帶通濾波器電路的等效電路的另一例的圖；圖6是表示本發(fā)明的高頻電路中的分波電路的等效電路的一例的圖；圖7是表示本發(fā)明的高頻電路中的分波電路的等效電路的另一例的圖；圖8是表示本發(fā)明的高頻電路中的檢波電路的等效電路的另一例的圖；圖9是表示本發(fā)明的另一實(shí)施例的高頻電路的框圖；圖10是表示本發(fā)明的高頻電路中的低通濾波器電路的等效電路的圖；圖11是表示本發(fā)明的高頻電路中的陷波濾波器電路的等效電路的圖；圖12是表示本發(fā)明的高頻電路中的衰減器電路的等效電路圖；圖13是表示本發(fā)明的另一實(shí)施例的高頻電路的框圖；圖14是表示本發(fā)明的又一實(shí)施例的高頻電路的框圖；
圖15是表示在本發(fā)明的高頻電路中使用的平衡-不平衡電路的等效電路的一例的圖；圖16是表示在本發(fā)明的高頻電路中使用的平衡-不平衡電路的等效電路的又一例的圖；圖17是表示本發(fā)明的高頻電路中使用的功率放大器電路的等效電路的一例的圖；圖18是表示本發(fā)明的高頻電路中使用的功率放大器電路的等效電路的一例的圖；圖19是表示本發(fā)明的高頻電路中使用的功率放大器電路的等效電路的一例的圖；圖20是表示本發(fā)明的又一實(shí)施例的高頻電路的框圖；圖21是表示本發(fā)明的高頻電路中使用的DPDT開關(guān)的等效電路的一例的圖；圖22是表示本發(fā)明的高頻電路中使用的DPDT開關(guān)的等效電路的另一例的圖；圖23是表示本發(fā)明的高頻電路中使用的DPDT開關(guān)的等效電路的又一例的圖；圖24是表示本發(fā)明的高頻電路中使用的DPDT開關(guān)的等效電路的又一例的圖；圖25是表示本發(fā)明的又一實(shí)施例的高頻電路的等效電路的圖；圖26是表示本發(fā)明的又一實(shí)施例的高頻電路的等效電路的圖；圖27是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的高頻部件的外觀的立體圖；圖28是構(gòu)成本發(fā)明的一實(shí)施例的高頻部件的層疊基板的仰視圖；圖29是表示構(gòu)成本發(fā)明的一實(shí)施例的高頻部件的層疊基板內(nèi)部的層疊圖案的圖；圖30是表示構(gòu)成本發(fā)明的一實(shí)施例的高頻部件的層疊基板的圖案配置的示意圖；圖31是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的多波段通信裝置的框圖；圖32是表示特開2003-169008號(hào)的多波段通信裝置的框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示本發(fā)明的一實(shí)施例的多波段通信裝置的電路。以IEEE802.11b為第一通信系統(tǒng)、IEEE802.11a為第二通信系統(tǒng)的情況為例來具體說明本實(shí)施例的電路。如上所述，由于IEEE802.11g使用與IEEE802.11b相同的頻帶，所以，處理IEEE802.11b的高頻信號(hào)的電路部還可用于IEEE802.11g。在一同處理IEEE802.11b和IEEE802.11g的情況下，由于調(diào)制方式不同，所以需要與各自對(duì)應(yīng)的收發(fā)部。
該多波段通信裝置具有可在2.4GHz頻帶和5GHz頻帶進(jìn)行收發(fā)的兩個(gè)多波段天線ANT1、ANT2；連接兩個(gè)多波段天線ANT1、ANT2，并切換與發(fā)送電路和接收電路的連接的開關(guān)電路1；連接到開關(guān)電路1的第一發(fā)送用輸入P1的2.4GHz頻帶的功率放大器電路2；連接到開關(guān)電路1的第二發(fā)送用輸入P2的5GHz頻帶的功率放大器電路3；連接到功率放大器電路2、3的輸出側(cè)的檢波電路8；和連接于兩個(gè)多波段天線端子ANT1、ANT2與RFIC電路9之間的帶通濾波器電路4～7。各輸入輸出端與希望的IEEE802.11a的收發(fā)部以及IEEE802.11b的收發(fā)部(RFIC)9相連。
帶通濾波器電路并非限定于連接在圖1所示的位置，例如也可在功率放大器電路2與開關(guān)電路1之間、或開關(guān)電路1與天線端子之間連接帶通濾波器電路。圖5表示帶通濾波器4～7的等效電路的一例。該帶通濾波器電路由兩個(gè)電感元件Lpg1、Lpg2、電容器Cpg1、Cpg2、Cpg3、Cpg4、Cpg5、Cpg6、Cpg7構(gòu)成。
圖2表示開關(guān)電路1的一例的等效電路。該開關(guān)電路由DPDT(雙刀雙擲)的高頻開關(guān)10和兩個(gè)分波電路13、14構(gòu)成，高頻開關(guān)10切換第一和第二多波段天線ANT1、ANT2與第一和第二分波電路13、14的連接。
第一分波電路13由使2.4GHz頻帶(IEEE802.11b)的高頻信號(hào)通過但使5GHz頻帶(IEEE802.11a)的高頻信號(hào)衰減的濾波器電路、和使5GHz頻帶(IEEE802.11a)的高頻信號(hào)通過但使2.4GHz頻帶(IEEE802.11b)的發(fā)送信號(hào)衰減的濾波器電路的組合構(gòu)成。因此，從IEEE802.11b的發(fā)送電路向第一分波電路13的端口P1輸入的2.4GHz頻帶的高頻信號(hào)，出現(xiàn)在第一分波電路13的端口P5但不出現(xiàn)在端口P2，從IEEE802.11a的發(fā)送電路向第一分波電路13的端口P2輸入的5GHz頻帶的高頻信號(hào)，出現(xiàn)在第一分波電路13的端口P5但不出現(xiàn)在端口P1。將出現(xiàn)在端口P5的高頻信號(hào)輸入到高頻開關(guān)10，通過天線端子ANT1或ANT2輸出。
第二分波電路14由使2.4GHz頻帶(IEEE802.11b)的高頻信號(hào)通過但使5GHz頻帶(IEEE802.11a)的高頻信號(hào)衰減的濾波器電路、和使5GHz頻帶(IEEE802.11a)的高頻信號(hào)通過但使2.4GHz頻帶(IEEE802.11b)的發(fā)送信號(hào)衰減的濾波器電路的組合構(gòu)成。因此，從天線ANT1或ANT2入射而在高頻開關(guān)10的端口P6出現(xiàn)的高頻信號(hào)中的2.4GHz頻帶的高頻信號(hào)，出現(xiàn)在第二分波電路14的端口P3但不出現(xiàn)在端口P4，另外，5GHz頻帶的高頻信號(hào)出現(xiàn)在第二分波電路14的第端口P4但不出現(xiàn)在端口P3。
高頻開關(guān)并不限于DPDT開關(guān)10。另外，在兩個(gè)以上的天線無法充分分離地配置等的安裝面積受限的小型通信設(shè)備(例如移動(dòng)電話)的情況下，也可將一根天線連接到開關(guān)電路1。在該情況下，如圖3所示，將SPDT(單刀雙擲)的高頻開關(guān)電路11連接到一根天線，或如圖4所示，將SP3T的高頻開關(guān)12連接到一根天線，而可對(duì)應(yīng)于與IEEE802.11b和IEEE802.11a之外的例如Bluetooth(2.4GHz頻帶)的收發(fā)端子BLT-TR的切換。這樣，根據(jù)對(duì)應(yīng)的通信系統(tǒng)、天線根數(shù)等，高頻開關(guān)的種類可以適當(dāng)變更。
分波電路13、14可通過適當(dāng)組合由電感元件和電容元件構(gòu)成的低通濾波器電路、高通濾波器電路和陷波濾波器電路而構(gòu)成。圖6表示分波電路14的一例。例如，分波電路14由連接在P6與P3之間的低通濾波器電路、和連接在P6與P4之間的高通濾波器電路構(gòu)成，設(shè)定為電感元件Lf2和電容元件Cf2在5GHz頻帶串聯(lián)諧振、電感元件Lf3和電容元件Cf4在2.4GHz頻帶諧振。由此，可以將2.4GHz頻帶和5GHz頻帶的信號(hào)分別分波到P3、P4。與此相同的電路也可適用于分波電路13。
圖7表示分波電路的另一例。圖7的例子中，分波電路14中的低通濾波器僅由傳送線路Lf1構(gòu)成，但是分波電路14的結(jié)構(gòu)可根據(jù)與其相連的帶通濾波器6的電路結(jié)構(gòu)的關(guān)系來確定。例如，通過調(diào)整傳送線路Lf1的長度，使得從分波電路14的公共端子P6觀察P3側(cè)的阻抗在5GHz頻帶大致開路，從而分波電路14可以發(fā)揮與低通濾波器相同的功能。由此，可實(shí)現(xiàn)分波電路14的插入損耗的降低和小型化及低成本化。對(duì)分波電路13也可采用相同的電路構(gòu)成。
圖8表示檢波電路的一例。檢波電路8以與功率放大器電路的輸出端相連的耦合電路15、檢波用二極管17、以及電容C2與電阻R2構(gòu)成的平滑電路18作為主要結(jié)構(gòu)，監(jiān)視第一和第二功率放大器電路的輸出功率，輸出到檢波電壓端子Vdet。耦合電路15和檢波二極管17也可內(nèi)置在功率放大器MMIC中，但優(yōu)選在天線端子的附近設(shè)置耦合電路15。耦合電路15可以是電容耦合，但希望是方向性耦合電路。由此，在功率放大器的輸出匹配條件(主要是天線的阻抗)變化的情況下，可以減少檢波電壓的變動(dòng)，還可以減小天線的反射波的影響，所以可以更高精度地監(jiān)視輸出功率。
在耦合電路15與檢波二極管17之間，優(yōu)選設(shè)置降低由檢波用二極管17產(chǎn)生的高次諧波失真的電路16。高次諧波降低電路16的優(yōu)選的電路結(jié)構(gòu)是圖10(a)～(c)所示的低通濾波器、圖11(a)和(b)所示的陷波濾波器、或圖12(a)和(b)所示的衰減器等。由于高次諧波降低電路16連接在耦合電路15與檢波二極管17之間，所以幾乎不會(huì)發(fā)生收發(fā)信號(hào)通過的主路徑的傳送損耗的劣化，可實(shí)現(xiàn)通信的高質(zhì)量化和低耗電化。
檢波電路8如圖9所示，優(yōu)選配置在例如分波電路13的公共端子P7與高頻開關(guān)11的輸出端P5之間、或如虛線所示配置在天線端子ANT1與高頻開關(guān)11之間。通過圖9所示的檢波電路8的配置，不需要對(duì)第一和第二功率放大器電路2、3分別設(shè)置耦合電路、檢波二極管和檢波電壓端子等，可實(shí)現(xiàn)小型化和低成本化。
優(yōu)選在功率放大器電路2、3與天線之間設(shè)置低通濾波器電路。如圖13所示，若在功率放大器電路3與分波電路13之間、高頻開關(guān)電路10與檢波電路8之間、或天線端子ANT1、ANT2與高頻開關(guān)電路10之間這些位置的任一處配置低通濾波器電路19，則功率放大器電路2、3或檢波電路8產(chǎn)生的高次諧波失真降低，而且從天線端子放射的高次諧波降低為可實(shí)用等級(jí)。圖13中，低通濾波器電路19用點(diǎn)花紋來加以強(qiáng)調(diào)，且為了方便在所有位置進(jìn)行了表示，當(dāng)然低通濾波器電路19無需設(shè)置于所有位置，至少設(shè)置在一個(gè)位置即可。
在分波電路13具有低通濾波器電路的功能的情況下，無需在功率放大器電路2與分波電路13之間配置低通濾波器電路。圖10表示低通濾波器電路19的等效電路的一例。為了降低特定頻率的高次諧波失真，也可代替低通濾波器電路而使用圖11所示的陷波濾波器電路。
如圖14所示，第一發(fā)送輸入端子11bg-T、第二發(fā)送輸入端子11a-T、第一接收輸出端子11bg-R或第二接收輸出端子11a-R上，可以連接平衡-不平衡電路20、21、22或23。各平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路20、21、22或23由電感元件和電容元件構(gòu)成，可以具有阻抗變換功能。帶通濾波器電路和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路也可由不平衡輸入-平衡輸出型的SAW濾波器構(gòu)成。圖15表示平衡-不平衡電路20、21、22或23的等效電路的一例。平衡-不平衡電路由電感元件L1a、L1b、L2、L3構(gòu)成。另外，圖14中，為了方便，在所有位置表示了平衡-不平衡電路20～23，但至少有一個(gè)平衡-不平衡電路即可。另外，低通濾波器電路19也與圖13相同表示在所有位置，但至少有一個(gè)即可。
圖16表示圖15所示的平衡-不平衡電路20、21、22或23的優(yōu)選的一例的等效電路。圖16的電路除圖15所示的電路元件之外，在電感元件L2與電感元件L3之間具有DC饋送(feed)端子Vdd。在DC饋送端子Vdd與接地之間連接有電容器C3。通過電容C3可調(diào)整輸入到平衡端Out1、Out2的高頻信號(hào)的相位差。不平衡端In連接在帶通濾波器電路6、7或功率放大器電路的輸入側(cè)，而且平衡端Out1、Out2連接在RFIC的發(fā)送側(cè)輸出部。
若從DC饋送端子Vdd施加直流電壓，則在電感元件L2和L3中沿相反方向流動(dòng)大致相同大小的電流，從各平衡端Out1、Out2輸出大致相同大小的電流。若從DC饋送端子Vdd施加直流電壓，則由于向RFIC的發(fā)送輸出部的兩個(gè)平衡端子施加大致相等的直流電壓，所以無需另外設(shè)置軛流線圈。通過該平衡-不平衡電路，不需要以往為了供給電壓所需要的多個(gè)分立部件，可使高頻電路小型輕量化。
圖17表示圖14的第一功率放大器電路2的等效電路的一例。功率放大器電路2由輸入匹配電路81、輸出匹配電路85、集電極電源電路83、基極電源電路84、晶體管電路86、87、以及具有形成為一體的匹配電路和偏壓控制電路的半導(dǎo)體MMIC芯片82構(gòu)成。輸入端8a連接到帶通濾波器4，輸出端8b連接到分波電路13的端口P1。通過Vc1端子施加的電壓經(jīng)軛流線圈bv11、bv12、bv14和bv15和噪聲抑制電容器C10、C30、C6、C9而施加到晶體管的集電極。通過Vb1端子施加的電壓經(jīng)傳送線路bv13、bv13a、bv13b和噪聲抑制電容器C4、C5而施加到偏壓控制電路。將由偏壓控制電路變換后的電壓施加到晶體管的基極，從輸入端8a輸入的高頻信號(hào)被放大后從輸出端8b輸出。
圖18表示圖14的第二功率放大器電路3的等效電路的一例。功率放大器電路3由輸入匹配電路91、輸出匹配電路95、集電極電源電路93、基極電源電路94、以及半導(dǎo)體MMIC芯片92構(gòu)成，該半導(dǎo)體MMIC芯片92具有形成為一體的晶體管電路、匹配電路和偏壓控制電路。輸入端9a連接到帶通濾波器5，輸出端8b連接到分波電路13的端口P2。通過Vc2端子施加的電壓經(jīng)軛流線圈L4、av11、av13、av14、av15、av17、av18和噪聲抑制電容器C24、C40、C19、C17、avc1、avc2、avc3而施加到晶體管的集電極。通過Vb2端子施加的電壓經(jīng)傳送線路avp7、av19、av110和噪聲抑制電容器C15、C20而施加到偏壓控制電路。通過偏壓控制電路變換后的電壓施加到晶體管的基極，從輸入端9a輸入的高頻信號(hào)被放大后從輸出端9b輸出。
圖19表示圖14的第一功率放大器電路2的等效電路的另一例。該等效電路與圖17不同，在晶體管86的集電極與晶體管87的基極之間設(shè)置有帶通濾波器4’。帶通濾波器4’如下所述，大幅降低了由熱噪聲引起的噪聲。一般而言，從RFIC輸入的噪聲和由功率放大器電路本身的熱噪聲所引起的噪聲包含在功率放大器電路2的輸出信號(hào)中。前者的噪聲可通過將帶通濾波器4連接到功率放大器電路2的輸入側(cè)來降低，但后者的噪聲無法通過輸入側(cè)的帶通濾波器來去除。若在輸出側(cè)連接帶通濾波器，則可以去除由熱噪聲引起的噪聲，但是輸出級(jí)的插入損耗增大。因此，如圖19所示，若在最后一級(jí)的晶體管的基極與其前一級(jí)的發(fā)射極之間設(shè)置帶通濾波器4’，則可以大幅降低由熱噪聲引起的噪聲而輸出級(jí)幾乎沒有損耗。圖19所示的帶通濾波器4’以一端被接地的2條以上的傳送線路諧振器為主要結(jié)構(gòu)，但也可具有表面彈性波濾波器和FBAR濾波器等。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如圖20所示，在第一接收端子11bg-R或第二接收端子11a-R上設(shè)置了低噪聲放大器電路24、25。低噪聲放大器電路24、25具有放大由天線檢測(cè)到的微弱的接收信號(hào)并使接收靈敏度提高的功能。為了提高接收靈敏度，一般使用噪聲指數(shù)小的低噪聲放大器，但減小低噪聲放大器的輸入側(cè)的損耗也有效果。若將低噪聲放大器電路集成到高頻電路，則可使低噪聲放大器的輸入側(cè)的周長最短，所以與在外部設(shè)置低噪聲放大器的情況相比，可以進(jìn)一步提高接收靈敏度。另外，與圖13相同，可添加的低通濾波器電路19在圖20中用點(diǎn)花紋來強(qiáng)調(diào)而在所有位置表示，但當(dāng)然至少添加一個(gè)低通濾波器電路即可。
優(yōu)選在低噪聲放大器電路24、25與天線端子ANT1、ANT2之間配置低通濾波器電路26。低通濾波器電路26具有降低從低噪聲放大器電路24、25產(chǎn)生的高次諧波失真的功能。具體而言，在發(fā)送動(dòng)作時(shí)，將從第一或第二功率放大器電路2、3輸出的大功率信號(hào)的一部分經(jīng)高頻開關(guān)電路10而輸入到低噪聲放大器24、25，存在從關(guān)斷動(dòng)作的低噪聲放大器24、25產(chǎn)生的高次諧波變?yōu)榉瓷洳ǘ鴱奶炀€放射的問題。為了解決該問題，在低噪聲放大器電路24、25與天線端子ANT1、ANT2之間設(shè)置低通濾波器電路26是有效的?？商砑拥牡屯V波器電路26在圖20中以點(diǎn)花紋來強(qiáng)調(diào)而在所有位置表示，但當(dāng)然至少添加一個(gè)低通濾波器電路即可。另外，為了降低特定頻率的高次諧波失真，也可代替低通濾波器電路，而使用圖11所示的陷波濾波器電路、帶通濾波器電路等。
圖21～24表示高頻開關(guān)電路(DPDT1)10的等效電路的例子。這些高頻開關(guān)電路以場(chǎng)效應(yīng)晶體管FET和二極管等的開關(guān)元件為主要結(jié)構(gòu)，具備適當(dāng)?shù)碾姼性碗娙菰?br> 在圖2的DPDT開關(guān)電路10中使用了圖21的開關(guān)電路的情況下的分集接收動(dòng)作如下所述。在該開關(guān)電路10中，將通過開關(guān)電路控制部控制的電壓提供給控制端子V1、V2，如表1所示，進(jìn)行各端口之間的連接和切斷。


進(jìn)行分集接收時(shí)，在開始通信之前進(jìn)行頻率掃描，搜索可接收的頻率信道。在進(jìn)行掃描動(dòng)作時(shí)，例如按照表1的連接模式1那樣，通過開關(guān)電路控制部來控制高頻開關(guān)電路10。這時(shí)，連接第一多波段天線ANT1和接收電路側(cè)的分波電路14，并將2個(gè)通信系統(tǒng)的接收電路連接到一個(gè)多波段天線上。接著，在5GHz頻帶掃描IEEE802.11a接收電路部，并且在2.4GHz頻帶掃描802.11b收發(fā)部，從而檢測(cè)出可接收的所有信道。
接著，按照連接模式2那樣，通過開關(guān)電路控制部來控制高頻開關(guān)電路10。這時(shí)，連接第二多波段天線ANT2和接收電路側(cè)的分波電路14。接著，在5GHz頻帶掃描IEEE802.11a接收電路部，并且在2.4GHz頻帶掃描802.11b收發(fā)部，從而檢測(cè)出可接收的所有信道。
根據(jù)頻率掃描的結(jié)果，比較第一和第二雙波段天線ANT1、ANT2所接收的接收信號(hào)的振幅，選擇激活的通信系統(tǒng)，并且選擇與該通信系統(tǒng)的收發(fā)電路相連的天線。根據(jù)本發(fā)明，即使產(chǎn)生了衰落等的干擾，也可選擇最優(yōu)選的通信系統(tǒng)來進(jìn)行分集接收。
與上述方法不同，當(dāng)然還可按照如下方式進(jìn)行分集接收連接第二多波段天線ANT2與接收電路側(cè)的分波電路14，在5GHz頻帶和2.4GHz頻帶進(jìn)行掃描而檢測(cè)出可接收的所有信道，從所得的信號(hào)的振幅比較中選擇出一個(gè)通信系統(tǒng)，并激活其收發(fā)電路部，接著，將與激活后的收發(fā)電路部相連的多波段天線變更為第一多波段天線ANT1，不改變接收信道地進(jìn)行接收，比較兩個(gè)天線的接收信號(hào)，將可進(jìn)行更好的接收的天線選擇為激活的天線，由此進(jìn)行分集接收。
圖25表示本發(fā)明的一實(shí)施例的高頻電路。該電路具有高頻開關(guān)10；與2.4GHz頻帶的功率放大器電路2的輸出側(cè)相連的帶通濾波器電路4；分別與5GHz頻帶的功率放大器電路3的輸入側(cè)和輸出側(cè)相連的帶通濾波器電路5和低通濾波器電路19；與2.4GHz頻帶的接收路徑相連的帶通濾波器電路6和接收側(cè)的分波電路14；與5GHz頻帶的接收路徑相連的低通濾波器電路26；連接在發(fā)送側(cè)的分波電路13與高頻開關(guān)10之間的檢波電路8；分別連接到2.4GHz頻帶的發(fā)送輸入端子11bg-T、5GHz頻帶的發(fā)送輸入端子11a-T、2.4GHz頻帶的接收輸出端子11bg-R和5GHz頻帶的接收輸出端子11a-R的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路20、21、22、23。檢波電路8具有由傳送線路lc1和lc2構(gòu)成的方向性耦合電路；和設(shè)置在傳送線路lc2與檢波二極管Ds之間的、匹配調(diào)整用的傳送線路lc3以及具有作為衰減器的功能的電阻Rc2。連接在平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路20～23的不平衡輸入側(cè)的傳送線路Lpb1、Lpb2、Lpa1、Lpa2，取得與帶通濾波器電路5、6和功率放大器電路2及低通濾波器電路26的匹配，來降低通過頻帶的插入損耗?？梢詮脑O(shè)置在發(fā)送輸入側(cè)的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路20、21的DC饋送端子Dca、DCb向11bg-T+端子和11bg-T-端子、或11a-T+端子和11a-T-端子同時(shí)施加直流電壓。
圖26表示本發(fā)明的另一實(shí)施例的高頻電路。與圖25的高頻電路不同之處在于(1)在5GHz頻帶的接收輸出端子11a-R與低通濾波器電路26之間連接有5GHz頻帶的低噪聲放大器電路27；(2)在天線端子ANT1和ANT2與高頻開關(guān)電路10之間，連接有由電感元件ls1和電容元件cs1構(gòu)成的陷波電路28、和由電感元件ls2和電容元件cs2構(gòu)成的陷波電路29；(3)帶通濾波器電路4連接在2.4GHz頻帶的功率放大器電路2的輸入側(cè)；(4)省略了平衡-不平衡轉(zhuǎn)換電路20、21、22、23。根據(jù)該電路結(jié)構(gòu)，通過由低噪聲放大器電路27放大由天線檢測(cè)到的微弱的接收信號(hào)，可以提高接收靈敏度。為了降低在功率放大器電路、檢波電路、低噪聲放大器等中產(chǎn)生的高次諧波失真，配置了陷波濾波器電路28、29。
圖27表示在層疊體基板100上構(gòu)成的本發(fā)明的多波段高頻部件的外觀，圖28表示層疊體基板100的底面，圖29表示層疊體基板100(具有圖26的等效電路)的各層的電極結(jié)構(gòu)。該高頻部件由高頻開關(guān)電路10、發(fā)送側(cè)的分波電路13、接收側(cè)的分波電路14、低通濾波器電路19、26、功率放大器電路2、3、帶通濾波器電路4、5、6、低噪聲放大器電路27和檢波電路8構(gòu)成。
層疊體基板100可以如下來制造在例如由可在1000℃以下的低溫下進(jìn)行燒結(jié)的陶瓷電介質(zhì)LTCC(Low-Temperature-Cofired Ceramics)所構(gòu)成的厚度為10～200μm的印刷電路基板上，印刷低電阻率的Ag或Cu等的傳導(dǎo)膏來形成電極圖案，并將具有電極圖案的多個(gè)印刷電路基板層疊為一體并進(jìn)行燒結(jié)。
作為陶瓷電介質(zhì)例如優(yōu)選以Al、Si和Sr為主要成分而以Ti、Bi、Cu、Mn、Na和K為次要成分的材料；以Al、Si和Sr為主要成分而以Ca、Pb、Na和K為次要成分的材料；包含Al、Mg、Si和Gd的材料；包含Al、Si、Zr和Mg的材料。陶瓷電介質(zhì)的介電常數(shù)是5～15左右。除陶瓷電介質(zhì)之外，還可使用樹脂或樹脂與陶瓷電介質(zhì)粉末的混合物。另外，也可在由以Al2O3為主體的陶瓷電介質(zhì)構(gòu)成的印刷電路基板上，利用HTCC(高溫同時(shí)煅燒陶瓷)技術(shù)來形成由鎢或鉬等的可在高溫下進(jìn)行燒結(jié)的金屬所構(gòu)成的傳送線路等。
如圖29所示，層疊體基板100由16層薄片構(gòu)成。在最上層的薄片1的上面，形成有搭載未內(nèi)置于層疊基板100內(nèi)的芯片部件用的多個(gè)岸面電極。如圖27所示，在岸面電極上安裝有高頻開關(guān)電路10；低噪聲放大器27；第一功率放大器電路2的、內(nèi)置了功率放大電路和偏壓控制電路的MMIC電路82；第二功率放大器電路3的、內(nèi)置了功率放大電路和偏壓控制電路的MMIC電路92；構(gòu)成檢波電路8的一部分的肖特基二極管Ds；芯片電阻Rs、Rc1、Rc2；芯片電容器Cs；構(gòu)成第一高頻功率放大器8的芯片電容器C1、C3、C4、C5、C6、C9、C30；構(gòu)成第二高頻功率放大器9的電路的芯片電容器C14、C15、C17、C19、C20、C40；芯片電感L4和芯片電阻R2；與芯片電路的DC截?cái)嚯娙萜鰿a、Cb、低噪聲放大器的電源相連的芯片電阻RL；和電容器CL。薄片1上的傳送線路avp7位于第二高頻功率放大器9的、功率放大電路9與接地之間。岸面電極經(jīng)由過孔與形成在層疊基板100內(nèi)的連接線路和電路元件相連。
圖29表示層疊體基板100內(nèi)的電極圖案結(jié)構(gòu)。印刷電路基板2～16上形成經(jīng)由過孔(圖中用黑圓點(diǎn)表示)連接的線電極、電容器用電極和接地電極。在最下層的印刷電路基板16上形成接地電極GND，在其背面，如圖28所示，形成有安裝到電路基板上用的端子電極。在裝載功率放大器電路MMIC的芯片82、92的區(qū)域，為了從上面到背面提高散熱性，設(shè)置有熱通路。另外，為了抑制不需要的噪聲輻射，而在薄片2、4、14和16上形成有大的接地電極GND。
對(duì)在各薄片上形成的傳送線路和電容器用的電極圖案標(biāo)注與圖17、18和22中所用的相同的符號(hào)，并省略詳細(xì)的說明。在層疊基板100上構(gòu)成三維構(gòu)成的各電路的電極圖案為了防止相互的電磁干擾而配置為通過接地電極GND和與其相連的過孔來分離各電路，或在層疊方向上不重疊。
圖30示意地表示各功能塊的平面配置。帶通濾波器電路4、5、6配置在與其他電路塊的干擾最少的層疊體基板100的端部。若功率放大器電路的輸入匹配電路81、91、集電極電源電路83、93和輸出匹配電路85、95之間的隔離不充分，則有產(chǎn)生高頻功率放大器的誤動(dòng)作和振蕩的危險(xiǎn)，所以為了充分確保這些電路塊之間的隔離，三維配置由接地電極和通孔電極等形成的屏蔽30(用陰影來表示)。另外，還適當(dāng)配置圖29所示的薄片2、4、6、8、14、16上的平面的接地電極GND和與接地電極GND相連的過孔。
如圖28所示，在層疊體基板100的背面，形成有大的接地電極GND和對(duì)其進(jìn)行包圍的小的接地電極GND。另外，在層疊體基板100的里面的四周配置有天線端口ANT1、ANT2；2.4GHz頻帶的無線LAN的發(fā)送端口11bg-T和接收端口11bg-R；5GHz頻帶的無線LAN的發(fā)送端口11a-T和接收端口11a-R；接地端口GND；第一和第二高頻開關(guān)電路的控制端口V1、V2；功率放大器電路用的電源端口Vc1、Vb2、Vc2、Vb2；和低噪聲放大器用的電源端口Vd和檢波電路的輸出電壓端口Vdet。圖28中的各端子電極的顯示與圖26中的顯示相同。圖示的例子中，端子電極是LGA(Land Grid Array)，但是也可以是BGA(Ball Grid Array)。
安裝于岸面電極的開關(guān)電路10、功率放大器電路82、92和低噪聲放大器27也可在無遮蓋(bare)的狀態(tài)下安裝到層疊基板，通過樹脂或管來密封。這樣，若將帶通濾波器電路、分波電路、低通濾波器、檢波電路和功率放大器的輸入輸出匹配電路和電源電路等集成到層疊基板上而構(gòu)成，則可實(shí)現(xiàn)高頻電路模塊的小型化。當(dāng)然還可將構(gòu)成收發(fā)電路部的RF-IC和基帶IC復(fù)合到層疊基板。
圖31是表示本發(fā)明的多波段通信裝置的框圖。將高頻部件1的收發(fā)端子11bg-T、11a-T、11bg-R和11a-R分別連接到RFIC9。另外，RFIC9與基帶IC32連接，進(jìn)一步，基帶IC32經(jīng)接口與通信設(shè)備主體33進(jìn)行通信。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，從通信設(shè)備主體33發(fā)送來的數(shù)據(jù)由基帶IC32變換為IQ信號(hào)，并通過RFIC9調(diào)制為高頻信號(hào)，進(jìn)而輸入到高頻部件1的發(fā)送端子11bg-T或11a-T。通過功率放大器放大后的高頻信號(hào)從天線ANT1或ANT2放射。另一方面，在接收數(shù)據(jù)時(shí)，從天線ANT1或ANT2輸入的高頻信號(hào)經(jīng)高頻部件1的接收端子11bg-R或11a-R，輸入到RFIC9，而解調(diào)為IQ信號(hào)。IQ信號(hào)在通過基帶IC32變換為數(shù)據(jù)后，發(fā)送到通信裝置主體33。高頻部件電路1經(jīng)控制端子V1、V2、Vb1、Vb2而由基帶IC32來加以控制。功率放大器的輸出電平可以以檢波電壓端子Vdet的值為基準(zhǔn)，通過基帶IC32來調(diào)整RFIC9的輸出功率，從而加以控制。天線的選擇和IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g的調(diào)制方式的選擇，優(yōu)選通過由基帶IC32來判斷接收靈敏度、通信信道的空閑情況等，從而設(shè)定為在最佳的條件下通信。
權(quán)利要求
1.一種高頻電路，用于選擇性使用第一和第二頻帶來進(jìn)行無線通信的雙波段無線裝置，其中包括天線端子，其與可在所述第一和第二頻帶進(jìn)行收發(fā)的天線相連；第一發(fā)送端子，其被輸入所述第一頻帶的發(fā)送信號(hào)；第二發(fā)送端子，其被輸入所述第二頻帶的發(fā)送信號(hào)；第一接收端子，其被輸出所述第一頻帶的接收信號(hào)；第二接收端子，其被輸出所述第二頻帶的接收信號(hào)；開關(guān)電路，其對(duì)所述天線端子、與所述第一和第二發(fā)送端子或與所述第一和第二接收端子的連接進(jìn)行切換；第一功率放大器電路，其設(shè)置在所述開關(guān)電路與所述第一發(fā)送端子之間；第二功率放大器電路，其設(shè)置在所述開關(guān)電路與所述第二發(fā)送端子之間；帶通濾波器電路，其設(shè)置在所述天線端子、與在所述第一及第二發(fā)送端子和接收端子中的至少一個(gè)之間；和檢波電路，其具有監(jiān)視所述第一和第二功率放大器電路的輸出功率的檢波電壓端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電路，其特征在于，所述開關(guān)電路包括設(shè)置在發(fā)送端子側(cè)的第一分波電路(使來自所述第一和第二發(fā)送端子中的一方的高頻信號(hào)通到天線端子側(cè)，但不通到另一方發(fā)送端子)；和設(shè)置在接收端子側(cè)的第二分波電路(將從所述天線端子輸入的所接收的高頻信號(hào)分波到所述第一或第二接收端子)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高頻電路，其特征在于，所述第一或第二分波電路具有低頻側(cè)濾波器電路和高頻側(cè)濾波器電路，所述低頻側(cè)濾波器電路由與分波電路的公共端子相連的相位線路、和與所述相位線路相連的帶通濾波器電路構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的高頻電路，其特征在于，所述檢波電路，具有與所述第一和第二功率放大器電路的輸出路徑相連的耦合電路；和與所述耦合電路的耦合端子相連的檢波用二級(jí)管，通過所述耦合電路將高頻信號(hào)導(dǎo)出，用所述檢波用二極管對(duì)高頻功率進(jìn)行檢波，將檢波電壓輸出到所述檢波電壓端子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高頻電路，其特征在于，所述耦合電路與所述第一分波電路的公共端子或天線端子相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的高頻電路，其特征在于，在所述耦合電路的耦合端子與檢波用二極管之間，設(shè)置有高次諧波降低電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高頻電路，其特征在于，所述高次諧波降低電路是低通濾波器電路、陷波濾波器電路或衰減器電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7的任一項(xiàng)所述的高頻電路，其特征在于，在所述功率放大器電路與所述天線端子之間，設(shè)置有低通濾波器電路或陷波濾波器電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8的任一項(xiàng)所述的高頻電路，其特征在于，在所述第一和第二發(fā)送端子中的至少一方，連接有平衡—不平衡轉(zhuǎn)換電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9的任一項(xiàng)所述的高頻電路，其特征在于，在所述第一和第二接收端子中的至少一方，連接有平衡—不平衡轉(zhuǎn)換電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的高頻電路，其特征在于，在所述平衡—不平衡轉(zhuǎn)換電路的不平衡輸入側(cè)，設(shè)置有匹配電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求9～11的任一項(xiàng)所述的高頻電路，其特征在于，在所述平衡—不平衡轉(zhuǎn)換電路，設(shè)置有DC饋送端子。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～12的任一項(xiàng)所述的高頻電路，其特征在于，在所述第一和第二接收端子中的至少一方，設(shè)置有低噪聲放大器電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高頻電路，其特征在于，在所述低噪聲放大器電路與所述天線端子之間，設(shè)置有低通濾波器電路或陷波濾波器電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求1～14的任一項(xiàng)所述的高頻電路，其特征在于，所述第一或第二功率放大器電路是具有兩級(jí)以上的放大晶體管的放大器，在所述放大器的最后一級(jí)的晶體管的輸入側(cè)與其前一級(jí)的晶體管的輸出側(cè)之間，設(shè)置有帶通濾波器電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的高頻電路，其特征在于，所述帶通濾波器，以一端被接地的兩條以上傳送線路諧振器作為主要結(jié)構(gòu)。
17.一種高頻部件，具有權(quán)利要求1～16的任一項(xiàng)所述的高頻電路，該高頻部件包括在由陶瓷電介質(zhì)構(gòu)成的多個(gè)層上形成由導(dǎo)電膏構(gòu)成的電極圖案并層疊一體化而成的層疊體；和搭載于所述層疊體表面的元件，所述高頻電路中的電感元件和電容元件中的至少一部分由所述電極圖案構(gòu)成，構(gòu)成所述開關(guān)電路、所述功率放大器電路和所述低噪聲放大器電路的至少一個(gè)半導(dǎo)體元件搭載于所述層疊基板的表面。
18.一種多波段通信裝置，使用了權(quán)利要求1～16的任一項(xiàng)所述的高頻電路，該多波段通信裝置包括收發(fā)部，其解調(diào)各通信系統(tǒng)中的發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)；和電路控制部，其進(jìn)行所述開關(guān)電路、功率放大器電路和所述低噪聲放大器電路的控制。
19.一種多波段通信裝置，使用了權(quán)利要求17所述的高頻部件，該多波段通信裝置包括收發(fā)部，其解調(diào)各通信系統(tǒng)中的發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)；和電路控制部，其進(jìn)行所述開關(guān)電路、功率放大器電路和所述低噪聲放大器電路的控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高頻電路，具有天線端子和適當(dāng)切換連接4個(gè)輸入輸出的開關(guān)電路，第一接收用輸出經(jīng)濾波器電路與第一通信系統(tǒng)的接收電路相連，第二接收用輸出經(jīng)濾波器電路與第二通信系統(tǒng)的接收電路相連，第一發(fā)送用輸入經(jīng)功率放大器電路與第一通信系統(tǒng)的發(fā)送電路相連，第二發(fā)送用輸入經(jīng)功率放大器電路與第二通信系統(tǒng)的發(fā)送電路相連，在天線與發(fā)送用輸入或接收用輸出之間的任一個(gè)以上路徑上具有帶通濾波器電路，該高頻電路還包括具有監(jiān)視功率放大器電路的輸出功率的檢波電壓端子的檢波電路。
文檔編號(hào)H04B1/44GK1977467SQ20058002144
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2005年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者深町啟介, 釰持茂, 萩原和弘, 山下貴弘, 內(nèi)田昌幸 申請(qǐng)人:日立金屬株式會(huì)社