專利名稱:高頻電路、高頻部件及通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及至少在2個通信系統(tǒng)中可以共用的高頻電路、具有此種高 頻電路的高頻部件、以及采用此高頻部件的通信裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)在,依據(jù)正EE802.11標(biāo)準(zhǔn)中代表的無線LAN的數(shù)據(jù)通信廣泛普及, 利用于例如個人電腦(PC)、打印機或硬盤、寬頻帶路由器等PC的外圍 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、數(shù)碼攝像機、手提電話等電子設(shè)備、汽車和飛機內(nèi)的無線通信 機構(gòu)等的電子電器設(shè)備間。
作為無線LAN的標(biāo)準(zhǔn),正EE802.11a在5GHz的頻帶上采用OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiples:正交頻分復(fù)用)調(diào)制方式,支 持最大54Mbps的高速數(shù)據(jù)通信。正EE802.11b在可以利用于沒有無線許 可的2.4GHz的ISM (Industrial, Scientific and Medical:工業(yè)、科學(xué)及醫(yī)療) 頻帶上采用DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum:直接序列擴頻)方式, 支持5.5Mbps及11Mbps的高速通信。正EE802.11g與IEEE802.11b同樣地 在2.4GHz頻帶上采用OFDM調(diào)制方式,支持最大54Mbps的高速數(shù)據(jù)通 信。
作為采用這樣的無線LAN的多頻帶通信裝置用的高頻電路, WO2006/003959號公開有,能夠在與無線LAN的2.4GHz頻帶及5GHz 頻帶的2個通信系統(tǒng)(IEEE802.11a及IEEE802.11b)對應(yīng)的多頻帶通信裝 置中進(jìn)行多樣化接收的高頻電路。該高頻電路,如圖35所示,具備-
高頻開關(guān)開路10和發(fā)送側(cè)電路之間的分波電路(demultiplexing circuit) 13;
分波電路13和發(fā)送端子11bg—T之間的功率放大器(power amplifier) 電路2和帶通濾波器(band-pass filter)電路4;分波電路13和發(fā)送端子lla—T之間的低通濾波器(low-pass filter) 電路19、功率放大器電路3和帶通濾波器電路5;
高頻開關(guān)電路10和分波電路13之間的檢波電路8;
高頻開關(guān)電路10和接收側(cè)電路之間的分波電路14;
分波電路14和接收端子11bg—R之間的帶通濾波器電路6;
分波電路14和接收端子lla—R之間的低通濾波器電路26和低噪聲 放大器(low noise amplifier)電路27;
天線端子Antl和高頻開關(guān)電路10之間的陷波(notch)電路28;以
及
天線端子Ant2和高頻開關(guān)電路10之間的陷波電路29。 并且,WO2006/003959號還公開有,在與2.4GHz頻帶的接收端子llbg 一R和5GHz頻帶的接收端子lla—R連接的路徑上設(shè)置低噪聲放大器電 路的例子。WO2006/003959號的高頻電路中,在低噪聲放大器的輸入側(cè)設(shè) 置有分波電路,且在分波電路和低噪聲放大器之間連接有帶通濾波器或低 通濾波器。
如圖36所示,特開2002—208874號公開有一種高頻電路,作為共用 于無線LAN和藍(lán)牙(Bluetooth)的高頻電路,其具有天線1和天線切 換開關(guān)3之間的帶通濾波器2;在天線切換開關(guān)3的發(fā)送側(cè)共用于無線LAN 和藍(lán)牙的功率放大器電路5;為區(qū)分無線LAN的發(fā)送和藍(lán)牙的發(fā)送而與功 率放大器電路5連接的雙工器(diplexer)(低通型匹配電路13和高通型匹 配電路14的組合);在天線切換開關(guān)3的接收側(cè)共用于無線LAN和藍(lán)牙 的低噪聲放大器7;以及為區(qū)分無線LAN的接收和藍(lán)牙的接收而與該低噪 聲放大器7連接的雙工器(低通型匹配電路15和高通型匹配電路16的組 合)。
低噪聲放大器的噪聲指數(shù)(noise figure)、和帶通濾波器及分波電路的 插入損耗對接收靈敏度(receiver sensitivity)有較大影響。關(guān)于低噪聲放 大器的噪聲指數(shù)的降低,使得其輸入段的損失為最小是最有效的。但是, 采用WO2006/003959號的高頻電路的結(jié)構(gòu),不能充分提高接收靈敏度。 并且,由于開關(guān)電路等靜電浪涌(surge)較弱,在WO2006/003959號的 電路結(jié)構(gòu)中,在天線中存在靜電放電(ESD: Electrostatic Discharge)的情況下,具有開關(guān)電路等發(fā)生損壞的危險。
并且,WO2006/003959號的高頻電路中,雖然必須向功率放大器電路 和低噪聲放大器電路供給數(shù)mA程度的偏置電壓(bias voltage),但是由于 RFIC或基帶(baseband) IC中集成的邏輯控制電源的驅(qū)動電流為2mA以 下,因此不能直接驅(qū)動。
特開2003—273687號的高頻電路中,為了防止靜電放電對開關(guān)電路 等的損壞,與天線端子連接有高通濾波器(high-pass filter)電路。但是, 在攜帶電話等的移動設(shè)備中附加無線LAN發(fā)送接收功能的情況下,具有 如下危險,移動設(shè)備的發(fā)送信號的一部分混入無線LAN系統(tǒng)中,特別地 接收路徑的低噪聲放大器飽和,接收靈敏度劣化。在將靜電放電對策作為 目的的特開2003—273687號的電路結(jié)構(gòu)中,不能完全解決該問題。并且, 特開2002—208874號的高頻電路中,雖然采用在天線和天線切換開關(guān)之 間設(shè)置的1個帶通濾波器來減少在發(fā)送側(cè)產(chǎn)生的高次諧波的降低以及接收 側(cè)的噪聲的衰減,但是不能共用于2.4GHz頻帶和5GHz頻帶的2個頻率 中。
更進(jìn)一步地,對應(yīng)于IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)的無線LAN通信裝置正在普 及,其中,IEEE802.11n引入使用多個天線來提高通信速度和質(zhì)量的MIMO (Multi-Input-Multi-Output)技術(shù)。但是,采用WO2006/003959號和特幵 2003—273687號的高頻電路并不能完全對應(yīng)IEEE802.11n。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種接收靈敏度良好,且消耗電流小 的小型高頻電路,能夠用于選擇性地采用至少2個頻帶的無線通信中。 本發(fā)明的又一目的在于,提供一種具有這樣高頻部件的高頻部件。 本發(fā)明的更進(jìn)一步的又一目的在于,提供一種具備這樣高頻部件的通 信裝置。
本發(fā)明的高頻電路,用于選擇性地采用至少第一頻帶和低于上述第一
頻帶的第二頻帶的無線通信中,其特征在于,具備
天線端子;
輸入上述第一頻帶的發(fā)送信號的第一發(fā)送端子;輸入上述第二頻帶的發(fā)送信號的第二發(fā)送端子; 輸出上述第一頻帶的接收信號的第一接收端子; 輸出上述第二頻帶的接收信號的第二接收端子;
分離第一頻帶的信號和第二頻帶的信號的路徑的至少1個分波電路; 切換發(fā)送信號和接收信號的路徑的至少1個開關(guān)電路; 設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述第二接收端子之間,至少放大上述第二頻
帶的接收信號的低噪聲放大器電路;以及
在上述天線端子和上述低噪聲放大器電路之間,從上述天線端子開始
依次設(shè)置的至少第一和第二濾波器電路,
雖然使兩個濾波器電路都通過上述第二頻帶的接收信號,但是至少阻
止低于上述第二頻帶的頻帶,并且上述第一濾波器電路的阻止頻帶比上述
第二濾波器電路的阻止頻帶低。
在比高頻信號低的頻帶上開始靜電放電,給開關(guān)電路和低噪聲放大器
電路帶來不利影響的噪聲和不需要電波(unnecessary electromagnetic waves)較多。第一濾波器電路在天線中存在靜電放電(ESD)的情況下, 防止由此產(chǎn)生的開關(guān)電路等的損壞,同時,防止由于對天線進(jìn)行千擾的信 號而造成噪聲放大器電路飽和。第一濾波器還能夠衰減例如lGHz以下的 信號。由于此作用,能夠防止例如來自EGSM系統(tǒng)等的千擾,其使用0.9GHz 頻帶來輸出最大3W程度的高功率。由接近天線端子的第一濾波器電路阻 止靜電放電等的較低頻率的不要電波,并且由接近低噪聲放大器電路的第 二濾波器電路進(jìn)一步防止低噪聲放大器的飽和。
如果采用l個濾波器阻止不要電波,則插入損耗大,但是通過組合第 一濾波器和第二濾波器,能夠逐步阻止不要電波。通過將第一濾波器電路 的阻止頻帶設(shè)置為低于第二濾波器電路的阻止頻帶,能夠抑制通過第一濾 波器電路的信號的損失。為了由第二濾波器盡量阻止低于第二頻帶的頻率 的不要電波進(jìn)入低噪聲放大器電路,最好將第二濾波器的Q值設(shè)置為高于 第一濾波器。另外,在第一及第二濾波器中不包括分波電路。
上述第一及第二濾波器電路最好為高通濾波器電路。由于高通濾波器 電路相比帶通濾波器可以使得電路信號損失較小,因此高通濾波器適于抑 制信號損失。高通濾波器能夠在例如如下高頻電路中在第一及第二頻帶上共用,上述高頻電路為利用偏離2GHz以上的2.4GHz頻帶和5GHz頻帶 的無線LAN這樣的、第一頻帶和第二頻帶較大偏離的多頻帶無線通信用 的高頻電路。
上述高頻電路具備
切換上述天線端子和上述第一及第二發(fā)送端子的連接、和上述天線端 子和上述第一及第二接收端子的連接的幵關(guān)電路;
設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述第一及第二發(fā)送端子之間的第一分波電
路;
設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述第一及第二接收端子之間的第二分波電
路;
設(shè)置在上述第一分波電路和第一發(fā)送端子之間的第一功率放大器電 路;以及
設(shè)置在上述第一分波電路和第二發(fā)送端子之間的第二功率放大器電
路,
上述第一濾波器電路最好設(shè)置在上述天線端子和上述開關(guān)電路之間, 上述第二濾波器電路最好設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述低噪聲放大器電路 之間。
第一濾波器電路即高通濾波器電路,在天線中存在靜電放電(ESD) 的情況下,防止由此產(chǎn)生的開關(guān)電路等的損壞,同時,防止由于對于天線 進(jìn)行干擾的信號而造成噪聲放大器電路飽和。為了防止低噪聲放大器電路 的飽和,優(yōu)選除了在天線端子和開關(guān)電路之間設(shè)置第一濾波器電路,在開 關(guān)電路和低噪聲放大器電路之間設(shè)置第二濾波器電路即高通濾波器電路。
上述低噪聲放大器電路最好設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述第二分波電 路之間。該配置中,由于在上述低噪聲放大器的輸入側(cè)沒有分波電路,因 此能夠大幅減少輸入側(cè)的插入損耗,并飛速提高接收靈敏度。
最好具備與上述低噪聲放大器電路并聯(lián)連接的分流(bypass)路徑。 在接收信號較弱時,如果提高分流路徑的絕緣性(isolation),并將低噪聲 放大器電路置為工作狀態(tài),則接收靈敏度變高。并且,在接收信號較強時, 如果將分流路徑置為連接狀態(tài),并將低噪聲放大器電路置為非工作狀態(tài), 則能夠防止接收信號失真。上述第二濾波器電路最好配置在上述分流路徑與上述低噪聲放大器 電路的分歧點、和上述低噪聲放大器電路之間。由該電路結(jié)構(gòu),分流路徑 的插入損耗變小,能夠在分流路徑中對應(yīng)至該部分較小的接收信號為止。 因此,能夠減小低噪聲放大器電路的工作時的接收信號強度,并減小接收 信號的失真。
上述高頻電路最好具備向上述第一及第二功率放大器電路供給一定 電壓的電壓供給端子;以及從上述電壓供給端子接受電壓并向上述第一及 第二功率放大器電路以及上述低噪聲放大器電路輸出控制用的偏置電壓
的控制電路。上述控制電路能夠進(jìn)行采用lmA以下的微弱電流的控制,由 于不需要現(xiàn)有這樣較大的偏置電流(bias current)(數(shù)mA),因此有助于低 消耗電流化。
本發(fā)明的一實施方式中,控制電路最好具備電壓輸入端子;上述第 一功率放大器電路用偏置電壓輸出端子;上述第二功率放大器電路用偏置 電壓輸出端子;上述低噪聲放大器電路用偏置電壓輸出端子;接通斷開上 述第一功率放大器電路用的偏置電壓的第一開關(guān);接通斷開上述第二功率 放大器電路用的偏置電壓的第二幵關(guān);接通斷開上述低噪聲放大器電路用 的偏置電壓的第三開關(guān);設(shè)置在上述第一及第二開關(guān)的共用端子、和上述 電壓輸入端子之間的第四開關(guān);與上述第四幵關(guān)并聯(lián)連接的電阻;以及上 述第一 第四開關(guān)的接通斷開控制用的第一 第四信號輸入端子。上述控 制電路能夠由來自l個電壓輸入端子的電壓驅(qū)動,并能夠按照開關(guān)控制來 輸出上述第一及第二功率放大器電路用的偏置電壓、及上述低噪聲放大器 電路用的偏置電壓。開關(guān)控制用的信號能夠從在RFIC、基帶IC等中集成 的邏輯控制端子得到。
與第四開關(guān)并聯(lián)連接電阻,通過將其電阻值設(shè)定為比第四開關(guān)接通時 的電阻值更高,在第四開關(guān)接通時,能夠由第四開關(guān)的較低電阻將功率放 大器電路的偏置電壓較高地設(shè)定,并且在第四開關(guān)斷開時,能夠通過經(jīng)由 并聯(lián)連接的電阻將偏置電壓較低地設(shè)定。由此,能夠?qū)⒐β史糯笃麟娐返?工作點(operatingpoint)置為可變,并且在擴大通信距離或通信環(huán)境不利 等情況下,能夠提高偏置電壓、增加功率放大器電路的輸出,相反地,在 通信距離比較近或通信環(huán)境良好的情況下,能夠降低偏置電壓,并降低消
12耗電流。
能夠在第一 第三開關(guān)和各偏置電壓輸出端子之間設(shè)置電阻,調(diào)整輸 出電壓。
最好在第一分波電路和第一功率放大器電路之間具有第一低通濾波 器電路,在上述第一分波電路和第二功率放大器電路之間具有第二低通濾 波器電路。由這樣的低通濾波器電路,能夠減少由功率放大器電路產(chǎn)生的 高次諧波。
在上述開關(guān)電路和上述第一接收端子之間設(shè)置上述低噪聲放大器電 路來代替在上述開關(guān)電路和上述第二分波電路之間設(shè)置上述低噪聲放大 器電路,同時,具備放大上述第一頻帶的接收信號的其他低噪聲放大器電 路,并且,可以將上述第二分波電路配置在上述低噪聲放大器電路及上述 其他低噪聲放大器電路和上述開關(guān)電路之間。在該結(jié)構(gòu)中,低噪聲放大器
電路不需要增益(gain)特性的高平穩(wěn)性,由于可以放大第一或第二頻帶 的信號,因此能夠成為高增益。
也可以將上述第一濾波器電路作為高通濾波器電路,將上述第二濾波 器電路作為帶通濾波器電路。帶通濾波器電路也能夠衰減低頻的不要電 波,防止低噪聲放大器電路的飽和。
上述高頻電路具備
切換上述天線端子和上述第一及第二發(fā)送端子的連接、和上述天線端 子和上述第一及第二接收端子的連接的開關(guān)電路;
設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述第一及第二發(fā)送端子之間的第一分波電
路;
設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述第一及第二接收端子之間的第二分波電
路;
設(shè)置在上述第一分波電路和第一發(fā)送端子之間的第一功率放大器電
路;
設(shè)置在上述第一分波電路和第二發(fā)送端子之間的第二功率放大器電
路;
設(shè)置在上述第二分波電路和第一發(fā)送端子之間的第一低噪聲放大器 電路;以及設(shè)置在上述第二分波電路和上述第二接收端子之間,放大上述第二頻 帶的接收信號的第二低噪聲放大器電路,
上述第一濾波器電路最好設(shè)置在上述天線端子和上述開關(guān)電路之間, 上述第二濾波器電路最好設(shè)置在上述第二分波電路和第二低噪聲放大器 電路之間。
通過在使用較低頻帶的第二低噪聲放大器電路的輸入側(cè)設(shè)置帶通濾 波器來作為第二濾波器電路,能夠在比第二頻帶更低的頻率中得到較高的
衰減特性。由此,例如在將2.4GHz作為第二頻帶的無線LAN中,可以由 帶通濾波器除去由移動設(shè)備等產(chǎn)生的2GHz以下的妨礙電波,能夠防止第 二低噪聲放大器電路的飽和。另一方面,在使用較高頻帶的第一低噪聲放 大器電路的輸入側(cè)設(shè)置有第一分波電路。無線LAN的情況下,由于具有 濾波器特性,該特性使得分波電路中2.5GHz以下衰減,卻使得第一頻帶 即5GHz頻帶通過,因此能夠由第一分波電路除去由移動設(shè)備等產(chǎn)生的 2GHz以下的妨礙電波,并能夠抑制第一低噪聲放大器電路的飽和。更進(jìn) 一步地,由于在第一低噪聲放大器電路的輸入側(cè)不必采用插入損耗比較大 的帶通濾波器,因此能夠提高第一頻帶的接收靈敏度。
上述高頻電路最好在上述第一低噪聲放大器電路和上述第一接收端 子之間具備帶通濾波器電路。由帶通濾波器電路能夠從低噪聲放大器電路 的輸出中除去高次諧波。
上述高頻電路最好在上述第一功率放大器電路和上述第一發(fā)送端子 之間,以及上述第二功率放大器電路和上述第二發(fā)送端子之間分別具備帶 通濾波器電路。通過設(shè)置帶通濾波器電路,能夠除去發(fā)送信號中包含的頻 帶外的不要噪聲。
上述高頻電路最好具備向上述第一及第二功率放大器電路供給一定 電壓的電壓供給端子;以及從上述電壓供給端子接受電壓并向上述第一及 第二功率放大器電路輸出控制用的偏置電壓的控制電路。控制電路也可以 進(jìn)一步地向上述第一及第二低噪聲放大器電路輸出控制用的偏置電壓。上 述控制電路能夠進(jìn)行采用lmA以下的微弱電流的控制,由于不需要現(xiàn)有這 樣較大的偏置電流(數(shù)mA),因此有助于低消耗電流化。
本發(fā)明另一實施方式中,控制電路最好具備電壓輸入端子、上述第一功率放大器電路用偏置電壓輸出端子、上述第二功率放大器電路用偏置 電壓輸出端子、接通斷開上述第一功率放大器電路用的偏置電壓的第一開 關(guān)、接通斷開上述第二功率放大器電路用的偏置電壓的第二開關(guān)、在上述 第一及第二開關(guān)的共用端子和上述電壓輸入端子之間設(shè)置的第三開關(guān)、與 上述第三開關(guān)并聯(lián)連接的電阻、以及上述第一^^第三開關(guān)的接通斷開控制 用的第一 第三信號輸入端子。上述控制電路也可以更進(jìn)一步地具備上 述第一低噪聲放大器電路用偏置電壓輸出端子、上述第二低噪聲放大器電 路用偏置電壓輸出端子、接通斷開上述第一低噪聲放大器電路用的偏置電 壓的第四開關(guān)、接通斷開上述第二低噪聲放大器電路用的偏置電壓的第五 開關(guān)、以及上述第四及第五開關(guān)的接通斷開控制用的第四及第五信號輸入 端子。
上述控制電路能夠由來自l個電壓輸入端子的電壓驅(qū)動,并按照開關(guān) 控制輸出上述第一及第二功率放大器電路用的偏置電壓、以及上述第一及
第二低噪聲放大器電路用的偏置電壓。開關(guān)控制用的信號能夠由RFIC、 基帶IC等中集成的邏輯控制端子得到。
通過與第三開關(guān)并聯(lián)連接電阻,并將其電阻值設(shè)定為比第三開關(guān)的接 通時的電阻值更高,雖然在第三開關(guān)的接通時,由第三開關(guān)的較低的電阻 向功率放大器電路的偏置電壓較高,但是在第三開關(guān)的斷開時,通過經(jīng)由 上述并聯(lián)電阻偏置電壓變低,并且功率放大器電路的工作點成為可變的。 因此,在擴大通信距離或通信環(huán)境不利等情況下,能夠提高偏置電壓、增 加功率放大器電路的輸出,相反地,在通信距離較短或通信環(huán)境良好等情 況下,能夠降低偏置電壓、減少消耗電流。通過在第一、第二、第四及第 五開關(guān)和各偏置電壓輸出端子之間設(shè)置電阻,能夠調(diào)整輸出電壓。
在上述第一濾波器電路為高通濾波器電路,上述第二濾波器電路為帶 通濾波器電路的高頻電路中,具備
將從上述天線端子輸出的信號在上述第一頻帶的電路和上述第二頻 帶的電路中進(jìn)行分波,向上述天線端子側(cè)傳送來自上述第一及第二頻帶的 電路的信號的分波電路;
設(shè)置在上述分波電路的第一頻帶的電路側(cè),切換發(fā)送路徑和接收路徑 的第一開關(guān)電路;
15設(shè)置在上述第一開關(guān)電路和上述第一發(fā)送端子之間的第一功率放大 器電路;
設(shè)置在上述第一開關(guān)電路和上述第一接收端子之間的第一低噪聲放
設(shè)置在上述分波電路的第二頻帶的電路側(cè),切換發(fā)送路徑和接收路徑 的第二開關(guān)電路; '
設(shè)置在上述第二開關(guān)電路和上述第二發(fā)送端子之間的第二功率放大 器電路;以及
設(shè)置在上述第二開關(guān)電路和上述第二接收端子之間,放大上述第二頻 帶的接收信號的第二低噪聲放大器電路,
上述第一濾波器最好設(shè)置在上述天線端子和上述分波電路之間,上述 第二濾波器最好設(shè)置在上述分波電路和上述第二開關(guān)電路之間。
在使用較低頻帶的第二低噪聲放大器電路中,通過在輸入側(cè)作為第二 濾波器電路設(shè)置帶通濾波器電路,可以在比第二頻帶低的頻率中得到較高 的衰減特性。例如,在將2.4GHz作為第二頻帶的無線LAN中,由于第二 頻帶與攜帶電話的頻帶(約2GHz以下)接近,因此通過設(shè)置帶通放大器 電路除去由攜帶電話產(chǎn)生的2GHz以下的電波,能夠防止第二低噪聲放大 器電路的飽和。另一方面,在使用較高頻帶的第一低噪聲放大器電路的輸 入側(cè)設(shè)置第一分波電路。在無線LAN的情況下,具有濾波器特性,即使得 分波電路衰減2.5GHz以下,卻使得第一頻帶即5GHz頻帶通過。由于無線 LAN的較高頻帶(5GHz)和攜帶電話的頻帶(約2GHz以下)相比較地偏離, 因此由攜帶電話產(chǎn)生的2GHz以下的電波能夠由第一分波電路除去,并能 夠防止第一低噪聲放大器電路的飽和。更進(jìn)一步地,由于不必在第一低噪 聲放大器電路的輸入側(cè)使用插入損耗較大的帶通濾波器,因此能夠提高第 一頻帶的接收靈敏度。
上述高頻電路最好在上述第一功率放大器電路和上述第一發(fā)送端子 之間、以及上述第一低噪聲放大器電路和上述第一接收端子之間分別具備 帶通濾波器電路。通過在上述第一功率放大器電路和上述第一發(fā)送端子之 間設(shè)置帶通濾波器電路,能夠除去發(fā)送信號中包含的頻帶外的不要噪聲。 通過在上述第一低噪聲放大器電路和上述第一接收端子之間設(shè)置帶通濾波器電路,能夠除去低噪聲放大器電路的輸出中包含的高次諧波。
上述高頻電路最好具備向上述第一及第二功率放大器電路供給一定 電壓的電壓供給端子;以及從上述電壓供給端子接受電壓并向上述第一及 第二功率放大器電路輸出控制用的偏置電壓的控制電路。上述控制電路也 可以構(gòu)成為向上述第一及第二低噪聲放大器電路輸出控制用的偏置電壓。 上述控制電路能夠進(jìn)行采用lmA以下的微弱電流的控制,由于不需要現(xiàn)有
這樣較大的偏置電流(數(shù)mA),因此有助于低消耗電流化。
本發(fā)明其他另一實施方式中,上述控制電路最好具備電壓輸入端子、
上述第一功率放大器電路用偏置電壓輸出端子、上述第二功率放大器電路 用偏置電壓輸出端子、接通斷開上述第一功率放大器電路用的偏置電壓的 第一開關(guān)、接通斷開上述第二功率放大器電路用的偏置電壓的第二開關(guān)、 在上述第一及第二開關(guān)的共用端子和上述電壓輸入端子之間設(shè)置的第三 開關(guān)、與上述第三開關(guān)并聯(lián)連接的電阻、以及上述第一 第三開關(guān)的接通 斷開控制用的第一 第三信號輸入端子。該控制電路也可以更進(jìn)一步地具
備上述第一低噪聲放大器電路用偏置電壓輸出端子、上述第二低噪聲放 大器電路用偏置電壓輸出端子、接通斷開上述第一低噪聲放大器電路用的 偏置電壓的第四開關(guān)、接通斷開上述第二低噪聲放大器電路用的偏置電壓 的第五開關(guān)、以及上述第四及第五開關(guān)的接通斷開控制用的第四及第五信 號輸入端子。上述控制電路能夠由來自l個電壓輸入端子的電壓驅(qū)動,并 按照開關(guān)控制輸出上述第一及第二功率放大器電路用的偏置電壓、以及上 述第一及第二低噪聲放大器電路用的偏置電壓。開關(guān)控制用的信號能夠由
RFIC、基帶IC等中集成的邏輯控制端子得到。
通過與第三開關(guān)并聯(lián)連接電阻,并將其電阻值設(shè)定為比第三開關(guān)的接 通時的電阻值更高,在第三開關(guān)的接通時,由第三開關(guān)的較低的電阻功率 放大器電路的偏置電壓變高,在第三開關(guān)的斷開時,通過經(jīng)由上述并聯(lián)電 阻偏置電壓變低,并且功率放大器電路的工作點成為可變的。因此,在擴 大通信距離或通信環(huán)境不利等情況下,能夠提高偏置電壓、增加功率放大 器電路的輸出,相反地,在通信距離較短或通信環(huán)境良好等情況下,能夠 降低偏置電壓、減少消耗電流。通過在第一、第二、第四及第五開關(guān)和各 偏置電壓輸出端子之間設(shè)置電阻,能夠調(diào)整輸出電壓。具有上述高頻電路的本發(fā)明的高頻部件,其特征在于, 上述高頻部件具備由形成電極圖形的多個陶瓷電介質(zhì)層構(gòu)成的整體 的層疊體;以及搭載在上述層疊體的表面的元件,上述第一及第二分波電 路在上述層疊體內(nèi)由上述電極圖形構(gòu)成,上述開關(guān)電路、上述第一及第二 功率放大器電路以及上述低噪聲放大器電路用的半導(dǎo)體元件搭載在上述 層疊體中。由該結(jié)構(gòu),高頻部件被小型化,由布線電阻所引起的插入損耗 被降低。上述控制電路用的半導(dǎo)體元件也可以搭載在上述層疊體中。 本發(fā)明的通信裝置具備上述高頻部件。
本發(fā)明的高頻電路和高頻部件,電子電氣設(shè)備之間的無線通信的接收 靈敏度良好。并且,能夠在小型且低消耗電流的高頻部件中構(gòu)成例如可以
共用于使用無線LAN的5GHz頻帶的IEEE802. lla和使用2. 4GHz頻帶的 IEEE802. lib及/或IEEE802. llg的2個通信系統(tǒng)的電路,或者對應(yīng)于 IEEE802. lln標(biāo)準(zhǔn)的電路。由此,可以得到具有如下電路的攜帶電話等通 信裝置,上述電路為雙重頻帶RF前端(front end)電路,其將例如第一及 第二頻帶分別作為5GHz頻帶和2.4GHz頻帶,使用于IEEE802. lla、 IEEE802. llb、及IEEE802, llg的通信系統(tǒng)中。
圖1是示出本發(fā)明第一實施方式的高頻電路的框圖。
圖2是示出本發(fā)明中采用的控制電路的一例的框圖。
圖3是示出本發(fā)明中采用的控制電路及檢波電路的一例的框圖。
圖4是示出本發(fā)明中采用的高通濾波器電路的一例的等效電路的圖。
圖5是示出本發(fā)明中采用的高通濾波器電路的另一例的等效電路的圖。
圖6是示出本發(fā)明中采用的高通濾波器電路的其他另一例的等效電路 的圖。
圖7是示出本發(fā)明中采用的高通濾波器電路的其他另一例的等效電路 的圖。
圖8是示出低噪聲放大器電路的一例的圖。 圖9是示出低噪聲放大器電路的另一例的圖。圖io是示出低噪聲放大器電路的其他另一例的圖。
圖11是示出低噪聲放大器電路的其他另一例的圖。
圖12是示出低噪聲放大器電路的增益特性的曲線圖。
圖13是示出副高頻電路的一例的框圖。
圖14 (a)是示出副高頻電路中的低噪聲放大器裝置的一例的框圖。 圖14 (b)是示出副高頻電路中的低噪聲放大器裝置的另一例的框圖。 圖14 (c)是示出副高頻電路中的低噪聲放大器裝置的其他另一例的 框圖。
圖14 (d)是示出副高頻電路中的低噪聲放大器裝置的其他另一例的 框圖。
圖15是示出圖13中表示的低噪聲放大器裝置中的分流開關(guān)部的等效 電路的一例的圖。
圖16是示出圖13中表示的低噪聲放大器裝置中的分流開關(guān)部的等效 電路的另一例的圖。
圖17是示出圖14 (a)中表示的低噪聲放大器裝置中的分流開關(guān)部的
等效電路的另外例的圖。
圖18是示出圖14 (a)中表示的低噪聲放大器裝置中的分流開關(guān)部的
等效電路的另外例的圖。
圖19是示出副高頻電路的其他例的框圖。
圖20是示出具備高頻電路的高頻開關(guān)電路的一例的框圖。
圖21是示出本發(fā)明第一實施方式的高頻部件的立體圖。
圖22是示出本發(fā)明第一實施方式的高頻部件的陶瓷層疊基板的展開圖。
圖23是示出本發(fā)明第二實施方式的高頻電路的一例的框圖。 圖24是示出本發(fā)明第二實施方式的分波電路及帶通濾波器電路的等 效電路的圖。
圖25是示出本發(fā)明第二實施方式的控制電路的框圖。 圖26是示出本發(fā)明第二實施方式的控制電路及檢波電路的框圖。 圖27是示出本發(fā)明第二實施方式的高頻電路的另一例的框圖。 圖28是示出本發(fā)明第二實施方式的控制電路的框圖。圖29是示出本發(fā)明第二實施方式的高頻部件的立體圖。
圖30是示出本發(fā)明第四實施方式的高頻電路的一例的框圖。 圖31是示出本發(fā)明第三實施方式的分波電路及第三帶通濾波器電路 的等效電路的圖。
圖32是示出本發(fā)明第三實施方式的帶通濾波器電路的等效電路的圖。 圖33是示出本發(fā)明第三實施方式的高頻電路的另一例的框圖。 圖34是示出本發(fā)明第三實施方式的高頻部件的立體圖。 圖35是示出現(xiàn)有高頻電路的一例的等效電路的圖。 圖36是示出現(xiàn)有高頻電路的另一例的框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的高頻電路為無線通信用的高頻電路,其選擇性地采用第一頻
帶和低于上述第一頻帶的第二頻帶,具有天線端子、輸入上述第一頻帶 的發(fā)送信號的第一發(fā)送端子、輸入上述第二頻帶的發(fā)送信號的第二發(fā)送端 子、輸出上述第一頻帶的接收信號的第一接收端子、以及輸出上述第二頻 帶的接收信號的第二接收端子。還具有分離第一頻帶的信號和第二頻帶 的信號的路徑的至少1個分波電路;以及切換發(fā)送信號和接收信號的路徑
的至少1個開關(guān)電路,構(gòu)成上述天線端子和上述第一發(fā)送端子、上述天線 端子和上述第二發(fā)送端子、上述天線端子和上述第一接收端子、上述天線 端子和上述第二接收端子的路徑。
在第一及第二頻帶上共用并采用切換發(fā)送信號和接收信號的路徑的 上述開關(guān)電路的情況下,采用1個開關(guān)電路,切換與第一及第二發(fā)送端子、
或第一及第二接收端子的連接。該情況下,設(shè)置2個分波電路,其中,在
開關(guān)電路的后段的發(fā)送路徑上設(shè)置第一分波電路,在接收路徑上設(shè)置第二 分波電路,將每個分配到第一頻帶的信號的路徑和第二頻帶的信號的路徑 上。另一方面,在第一及第二頻帶上分別使用切換發(fā)送信號和接收信號的 路徑的上述開關(guān)電路的情況下,采用1個分波電路將信號路徑分配到第一 及第二頻帶的信號的路徑上,分別與上述第一及第二頻帶的信號的路徑連 接開關(guān)電路,切換第一發(fā)送端子和第一接收端子的連接、及第二發(fā)送端子 和第二接收端子的連接。在上述開關(guān)電路和上述第二接收端子之間,設(shè)置放大至少上述第二頻 帶的接收信號的低噪聲放大器電路。在上述開關(guān)電路和上述第一接收端子 之間設(shè)置低噪聲放大器電路的情況下,也可以與這樣的低噪聲放大器電路 分開設(shè)置其他的低噪聲放大器電路,也可以在放大第二頻帶的接收信號的 上述低噪聲放大器電路中共用。
更進(jìn)一步地,在上述天線端子和上述低噪聲放大器電路之間設(shè)置接近 上述天線端子的第一濾波器電路和接近上述低噪聲放大器電路的第二濾 波器電路,使得上述第二頻帶的接收信號通過,同時,阻止低于上述第二 頻帶的低頻率側(cè)的不要波。第一濾波器電路和第二濾波器電路可以通過上 述開關(guān)電路和/或分波電路來配置。將上述第一濾波器電路的阻止頻帶置為 低于上述第二濾波器電路的阻止頻帶的低頻率側(cè)。高頻電路內(nèi),在接近天 線端子的區(qū)域中,頻率頻帶和發(fā)送接收模式不同的大部分的信號通過。通 過在這樣的位置上設(shè)置阻止頻帶較低的第一濾波器,能夠抑制信號損失, 并阻止低頻率側(cè)的不要電波。例如,如果在天線端子和與其連接的開關(guān)電 路或分波電路之間的、接收信號和發(fā)送信號通過的部分上設(shè)置阻止頻帶較 低的第一濾波器電路,則能夠抑制發(fā)送接收的信號損失。
以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的高頻電路和高頻部件,但是本發(fā)明不 被限定于此。并且,如果不特別禁止,則各實施方式中的說明也可以應(yīng)用 于其他的實施方式中。 [l]第一實施方式
(A)高頻電路
(1)整體結(jié)構(gòu)
圖1示出可以共用于2.4GHz頻帶無線LAN (正EE802.11b和/或 正EE802.11g)禾口 5GHz頻帶無線LAN (IEEE802.11a)的2個通信系統(tǒng)的 本發(fā)明第一實施方式中的高頻電路。該高頻電路具有與連接多頻帶天線 的天線端子Ant連接的開關(guān)電路(SPDT) 101、與開關(guān)電路(SPDT) 101 的發(fā)送路徑側(cè)連接的第一分波電路(DIP) 103、以及在天線端子Ant和開 關(guān)電路101之間設(shè)置的作為第一濾波器的高通濾波器電路(HPF) IIS。第 一分波電路103由以下電路構(gòu)成通過2.4GHz頻帶無線LAN的發(fā)送信號, 卻衰減5GHz頻帶無線LAN的發(fā)送信號的低頻率側(cè)濾波器電路;以及通
21過5GHz頻帶無線LAN的發(fā)送信號,卻衰減2.4GHz頻帶無線LAN的發(fā) 送信號的高頻側(cè)濾波器電路。
在第一分波電路103的高頻側(cè)濾波器電路上通過低通濾波器電路 (LPF) 111連接有第一功率放大器電路(PA5) 105。第一功率放大器電 路105上依次連接有第一帶通濾波器電路(BPF) 107;平衡一不平衡電 路(BAL) 116;以及第一發(fā)送端子(5GHz頻帶無線LAN的發(fā)送端子) TX5P、 TX5N。由于平衡一不平衡電路116,第一發(fā)送端子TX5P、 TX5N 成為平衡端子。帶通濾波器電路107除去發(fā)送信號中包含的頻帶外的不要 的噪聲。第一功率放大器電路105放大由5GHz頻帶無線LAN的發(fā)送側(cè) 電路輸入的發(fā)送信號。低通濾波器電路111衰減由第一功率放大器電路105 產(chǎn)生的高次諧波。第一分波電路103的高頻側(cè)濾波器電路也衰減高次諧波。
第一分波電路103的低頻側(cè)濾波器電路上依次連接有低通濾波器 (LPF) 112、第二功率放大器電路(PA2) 106、第二帶通濾波器電路(BPF) 108、以及第二發(fā)送端子(2.4GHz頻帶無線LAN的發(fā)送端子)TX2。帶通 濾波器電路108除去發(fā)送信號中含有的頻帶外的不要的噪聲。第二功率放 大器電路106放大從2.4GHz頻帶無線LAN的發(fā)送側(cè)電路輸入的發(fā)送信 號。低通濾波器112通過被放大的發(fā)送信號,但衰減第二功率放大器電路 106中產(chǎn)生的高次諧波。
在開關(guān)電路101的接收路徑側(cè)上依次連接有作為第二濾波器的高通 濾波器電路(HPF) 102、低噪聲放大器電路(LNA) 109、以及第二分波 電路(DIP) 110。低噪聲放大器電路109最好覆蓋寬頻帶(wideband), 以便放大2.4GHz頻帶和5GHz頻帶的無線LAN的接收信號。通過在 2.4GHz頻帶和5GHz頻帶上共用低噪聲放大器電路109,就不必有現(xiàn)有電 路結(jié)構(gòu)這樣的2個低噪聲放大器,小型化和低成本化成為可能,進(jìn)而在低 噪聲放大器的輸入側(cè)不必使用分波電路和帶通電路,因此能夠提高接收靈 敏度。第二分波電路110由以下電路構(gòu)成通過2.4GHz頻帶無線LAN的 接收信號,但衰減5GHz頻帶無線LAN的接收信號的低頻側(cè)濾波器電路; 以及通過5GHz頻帶無線LAN的接收信號,但衰減2.4GHz頻帶無線LAN 的接收信號的高頻側(cè)濾波器電路。
在第一及第二分波電路103、 110中,低頻側(cè)濾波器電路和高頻側(cè)濾波器電路的組合不限定于上述,能夠通過適當(dāng)組合低通濾波器電路、高通 濾波器、帶通濾波器、以及陷波濾波器而構(gòu)成。
由低噪聲放大器109放大的信號由第二分波電路110分波,2.4GHz 頻帶無線LAN的接收信號通過第三帶通濾波器電路(BPF) 113向第二接 收端子(2.4GHz頻帶無線LAN的接收端子)RX2輸出,5GHz頻帶無線 LAN的接收信號通過第四帶通濾波器電路(BPF) 114和平衡一不平衡電 路(BAL) 117向第一接收端子(5GHz頻帶無線LAN的接收端子)RX5P、 RX5N輸出。由于平衡」不平衡電路117,第一接收端子RX5P、 RX5N成 為平衡端子。
電壓供給端子VCC向第一及第二功率放大器電路(PA5、 PA2) 105、 106及控制電路(ContIC) 120供給一定的電壓。如圖2所示,控制電路 120具備與電壓供給端子VCC連接的電壓輸入端子Vc、第一功率放大 器電路(PA5)用偏置電壓輸出端子Vb5、第二功率放大器電路(PA2)用 偏置電壓輸出端子Vb2、低噪聲放大器電路(LNA)用偏置電壓輸出端子 Vdd、接通斷開第一功率放大器電路(PA5)用的偏置電壓的第一開關(guān) (SW1)、接通斷開第二功率放大器電路(PA2)用的偏置電壓的第二開關(guān) (SW2)、在第一及第二開關(guān)(SW1、 SW2)的共用端子和電壓輸入端子 Vc之間設(shè)置的第三開關(guān)(SW3)、接通斷開低噪聲放大器電路用的偏置電 壓的第四開關(guān)(SW4)、與第三開關(guān)(SW3)并聯(lián)連接的電阻R1、輸入第 一開關(guān)(SW1)的接通斷開控制用的信號的端子PA50N、輸入第二開關(guān) (SW2)的接通斷開控制用的信號的端子PA20N、輸入第三開關(guān)(SW3) 的接通斷開控制用的信號的端子HI/LO、以及輸入第四開關(guān)(SW4)的接 通斷開控制用的信號的端子LNAON。
控制電路120可以按直流方式接通斷開第一 第四開關(guān)(SW1 SW4),例如能夠由整體集成多個模擬開關(guān)的CMOS芯片構(gòu)成。模擬開關(guān) 的接通時的電阻值最好為100Q以下??刂齐娐?20與第一及第二功率放 大器電路105、 106共用電壓供給端子VCC的電壓,供給向第一及第二功 率放大器電路105、 106及低噪聲放大器電路109的偏置電壓。通過在控 制電路120中采用可以由微弱電流(lmA以下)的信號進(jìn)行切換的開關(guān), 可以進(jìn)行低電流控制。如果與第三開關(guān)(SW3)并聯(lián)的電阻Rl具有500Q以上的電阻值, 則第三開關(guān)(SW3)及電阻R1的并聯(lián)電路的電阻值能夠設(shè)定為在第三開 關(guān)(SW3)的接通時低至100Q以下,斷開時高至500Q以上。如果來自 信號輸入HI/LO的控制信號將第三開關(guān)(SW3)置為接通,則給功率放大 器電路的偏置電壓變大,如果第三開關(guān)(SW3)置為斷開,則給功率放大 器電路的偏置電壓變小。因此,在擴大通信距離或通信環(huán)境不利等情況下, 能夠提高偏置電壓、增加功率放大器電路的輸出,相反地,在通信距離較 短或通信環(huán)境良好的情況下,能夠降低偏置電壓、降低消耗電流。
通過適當(dāng)設(shè)定以下電阻的電阻值,能夠調(diào)整給第一及第二功率放大器 電路105、 106以及低噪聲放大器電路109的偏置電壓,其中,上述電阻 為第一幵關(guān)(SW1)和第一功率放大器電路105用偏置電壓輸出端子 Vb5之間的電阻R2、第二開關(guān)(SW2)和第二功率放大器電路106用偏 置電壓輸出端子Vb2之間的電阻R3、以及第四開關(guān)(SW4)和低噪聲放 大器電路109用偏置電壓輸出端子Vdd之間的電阻R4。
第一及第二功率放大器電路PA5、 PA2用的檢波二極管D1、 D2的檢 波輸出向檢波端子VPD輸出。檢波二極管Dl、 D2和控制電路120的優(yōu) 選的關(guān)系在圖3中示出。檢波二極管D1的陽極通過電阻R6與第一功率 放大器電路PA5的偏置電壓輸出端子Vb5連接,檢波二極管D2的陽極通 過電阻R7與第二功率放大器電路PA2的偏置電壓輸出端子Vb2連接。兩 檢波二極管D1、D2的陰極通過由電容器Ci和電阻R5構(gòu)成的電壓平滑電 路與共用的檢波端子VPD連接。檢波端子的共用有助于小型化。該結(jié)構(gòu) 在例如采用陶瓷層疊基板構(gòu)成具有本發(fā)明的高頻電路的高頻部件的情況 下是有效的。
由于高頻用的一般的二極管的閾電壓被限制為0.1 1V程度,因此在 功率放大器電路輸出的監(jiān)控器中使用的情況下,在功率較小的區(qū)域中不能 進(jìn)行檢波。但是,該實施方式中,由于能夠在檢波二極管D1、 D2上施加 偏置電壓,因此能夠降低實際的閾電壓,即使在低輸出區(qū)域也可以檢波。 并且,由于可以從功率放大器電路的偏電源在檢波二極管上施加偏置電 壓,因此不必另外設(shè)置控制端子,能夠簡化電路。為了防止功率放大器電 路的輸出經(jīng)由檢波電路返回至功率放大器電路的輸入,電阻R6、 R7的電阻值最好為lkQ以上。由此,能夠防止功率放大器電路的諧振或特性劣化。
功率放大器電路PA5的RF輸出在ON狀態(tài)且足夠小的情況下,如果 給檢波二極管D1的偏置電壓Vb5比檢波二極管的閾電壓Vth高,貝lj(Vb5 一Vth)x[R5/(R5+R6)]的直流電壓在檢波電壓端子VPD輸出。艮卩,在與功 率放大器電路的輸出成比例的檢波輸出上疊加偏移電壓(offsetvoltage)。 功率放大器電路PA2也是同樣。另夕卜,電阻R6、 R7也可以將控制電路120 作為一體化的CMOS芯片來設(shè)置。
開關(guān)電路101將場效應(yīng)晶體管(FET: field-effect transistor)或二極管 等開關(guān)元件作為主要構(gòu)成,具有適當(dāng)電感元件和電容器,最好為例如SPDT (Single Pole Dual Throw)型的。開關(guān)電路101中輸入的TX/RX0和TX/RX1 為開關(guān)電路101的切換信號。
圖4示出在開關(guān)電路101和天線端子Ant之間設(shè)置的高通濾波器電路 (HPF) 118的等效電路的一例。高通濾波器電路118具有在與天線端 子Ant連接的端子Pl和接地電極之間設(shè)置的電感元件Lll、在端子P1和 與開關(guān)電路101連接的端子P2之間設(shè)置的電容元件Cll、以及在端子P2 和接地電極之間設(shè)置的電感元件L12及電容元件C12的串聯(lián)諧振電路。圖 5示出高通濾波器電路118的等效電路的另一例。接地的電感元件Lll在 天線中存在靜電放電(ESD)的情況下,具有防止由此引起的開關(guān)電路等 的損壞的作用。電感元件Lll最好為10nH以下。
無線LAN的發(fā)送接收電路多安裝于攜帶電話內(nèi)部。攜帶電話的信號 在約0.8 2GHz的范圍中較多,由于比較接近無線LAN的2.4GHz頻帶, 因此容易發(fā)生干擾。如果干擾信號進(jìn)入,則存在低噪聲放大器電路飽和, 不能進(jìn)行無線LAN的接收的危險。這里,為了使得攜帶電話的信號不干 擾,采用高通濾波器電路118衰減2GHz以下的信號。因此,高通濾波器 電路118最好在0.8 2GHz之間具有1個以上的衰減極(attenuationpole)。 該功能可以由電感元件L12和電容元件C12的串聯(lián)諧振電路來實現(xiàn)。
為了使得無線LAN的2.4GHz頻帶和攜帶電話的頻帶相接近,在采用 1個高通濾波器電路不能得到所希望的衰減的情況下,最好在開關(guān)電路101 和低噪聲電路109之間設(shè)置高通濾波器電路102作為第二濾波器。作為高 通濾波器電路102,也可以在圖4以外使用圖6的電路。該高通濾波器電路具有在與開關(guān)電路101連接的端子P3和與低噪聲放大器電路109連
接的端子P4之間設(shè)置的電容元件C31、 C32;以及在電容元件C31、 C32 間和接地電極之間設(shè)置的電感元件L31和電容元件C33的串聯(lián)諧振電路。 該高通濾波器電路也最好在0.8 2GHz之間具有1個以上的衰減極。
作為高通濾波器電路102,也可以使用圖7所示的多段的高通濾波器 電路。該高通濾波器電路具有在與開關(guān)電路101連接的端子P3和與低 噪聲放大器電路109連接的端子P4之間設(shè)置的電容元件C41 C43;由在 電容元件C41、 C42間和接地電極之間設(shè)置的電感元件L14和電容元件 C44構(gòu)成的串聯(lián)諧振電路;以及由電容元件C42、 C43間和介電電極之間 設(shè)置的電感元件L42和電容元件C45構(gòu)成的串聯(lián)諧振電路。該高通濾波器 電路中,可以獨立地設(shè)定2個串聯(lián)諧振電路的衰減極。在作為第一及第二 濾波器來使用高通濾波器電路的情況下,為了使得第二濾波器具有更急劇 的濾波器特性,第二濾波器最好比第一濾波器級數(shù)更多。圖6和圖7中舉 例示出高通濾波器電路,但該電路結(jié)構(gòu)也可以適當(dāng)變更。雖然能夠采用帶 通濾波器電路來代替高通濾波器電路,但是帶通濾波器電路的插入損耗約 為接近2dB為止,由于比高通濾波器電路的插入損耗(約0.2dB為止)大, 因此最好為高通濾波器電路。由于高通濾波器電路能夠在第一及第二頻帶 中共用,因此與在第一及第二頻帶中共用的低噪聲放大器電路的組合適于 小型化及接收靈敏度提高。
分波電路103、 110、低通濾波器電路111、 112、帶通濾波器電路107、 108、 113、 114、及平衡一不平衡電路116、 117可以由將電感元件和電容 元件組合起來的LC電路構(gòu)成。
具有如下電路的高頻電路,小型且消耗電流少,并能夠抑制來自攜帶 電話等的低頻信號的低噪聲放大器電路的相互調(diào)制失真,其中,上述高頻 電路具有多個頻帶的通信系統(tǒng)中共用的高通濾波器電路及低噪聲放大器 電路;以及與低噪聲放大器電路的輸出側(cè)連接并對多個頻帶的接收信號進(jìn) 行分波的分波電路。由該電路結(jié)構(gòu),不必按每頻帶設(shè)置濾波器電路,也不 必將濾波器電路置為可變,能夠抑制濾波器電路的復(fù)雜化和消耗電流的增 加。
低噪聲放大器電路109和第二分波電路110的配置可以調(diào)換。該情況
26下,在第二分波電路110的接收端子側(cè),在與第一接收端子連接的路徑上 設(shè)置放大第一頻帶的接收信號的低噪聲放大器電路,在與第二接收端子連 接的路徑上設(shè)置放大第二頻帶的接收信號的其他的低噪聲放大器電路,在 第二分波電路10的輸入側(cè)設(shè)置高通濾波器。在該電路結(jié)構(gòu)中,高通濾波 器在第一及第二的頻帶中共用,但是低噪聲放大器電路按每使用的頻帶設(shè) 置。因此,寬頻帶的低噪聲放大器電路沒有必要,能夠采用具有高增益的 低噪聲放大器電路。 (2)構(gòu)成電路
(a)低噪聲放大器電路
雖然也能夠使用圖8表示的低噪聲放大器電路109a,但是為了放大第 一及第二頻帶的信號,最好為圖9表示的增益特性平穩(wěn)的寬頻帶低噪聲放 大器電路109b。低噪聲放大器電路109b具有構(gòu)成低噪聲放大器電路LNA 的放大電路的晶體管Tr、與晶體管Tr的基極連接的輸入路徑、與晶體管 Tr的集電極連接的輸出路徑、在輸入路徑的節(jié)點(node) 121和輸出路徑 的節(jié)點122之間串聯(lián)連接的電阻元件RL1、以及具有電感元件113和電容 元件CL2的反饋電路。
電容元件CL1 CL3切斷直流電流,電阻元件RL2、 RL3調(diào)整低噪聲 放大器電路LNA的工作點。電感元件LLl作為扼流電感器(choke inductor) 工作,通過來自電源VcL的直流電流,但卻防止帶通頻帶(pass band)的 高頻信號向電源VcL泄漏。電源VbL的線(line)中也可以配置扼流電感 器,但是由于電阻元件RL2的值大到為數(shù)十kQ,因此不一定有必要。電 阻元件RL1通過將輸出信號的一部分向輸入側(cè)進(jìn)行反饋,取得寬頻帶中的 輸入輸出匹配。電容元件CL4 CL6為噪聲削減電容器(noise cut condenser),吸收來自電源的噪聲。為了避免高頻信號的一部分經(jīng)由電源 發(fā)生諧振的問題,電容元件CL4 CL6最好按照成為在帶通頻帶的頻率中 幾乎短路的阻抗(impedance)的方式來設(shè)定。電感元件111、 112作為扼 流電感器發(fā)揮作用,電感元件113調(diào)整信號的反饋。
圖10示出低噪聲放大器電路的其他另一例。該低噪聲放大器電路109c 具有晶體管Tr、與晶體管Tr的基極連接的輸入路徑、與晶體管Tr的集 電極連接的輸出路徑、在輸入路徑的節(jié)點121和輸出路徑的節(jié)點122之間具有電阻RL1的反饋電路、以及在輸入路徑的節(jié)點121和晶體管Tr的基 極之間設(shè)置的電容器CL7。通過在節(jié)點121和晶體管Tr的基極之間連接 電容器CL7,增益特性被平穩(wěn)化。由于有適度電容的電容器CL7具有在較 低頻率下較高、較高頻率下較低的阻抗,因此能夠降低低噪聲放大器電路 的增益的頻率相關(guān)(frequency dependence)性,例如能夠?qū)㈩l率2.4GHz 和5.85GHz中的增益差降為2dB以下。2 6GHz中增益的幅度也為2犯 以下。并且,在2.4 5.85GHz的使用頻率范圍中能夠得到12dB以上的增 益。這樣的結(jié)構(gòu)適于多頻帶通信系統(tǒng)的接收信號的放大,如果2個以上的 頻帶中的增益的差為5dB以下,特別地為4dB以下,則能夠得到具有出色 的接收側(cè)電路的多頻帶通信(例如2.4GHz頻帶無線LAN (IEEE802.11b 和/或IEEE802.11g)和5GHz頻帶無線LAN (IEEE802.11a和/或 正EE802.11h)的2個通信系統(tǒng))用的高頻電路。
為了使得在使用頻帶中DC削減電容器CL1被看作短路,但電容器 CL7卻有效地發(fā)揮作用,最好將電容器CL7的電容設(shè)定為小于電容器CL1 的電容。圖10表示的低噪聲放大器電路109c中,由于反饋量只由電阻 RL1決定,因此電容器CL7不必具有較大電容,例如能夠通過在2.4GHz 頻帶中設(shè)定為低到2pF程度的電容,從而作為匹配電路的一部分來使用。 通過小電容的電容器CL7,能夠縮短由晶體管的基極電壓的ON—OFF控 制所產(chǎn)生的信號的上升沿(risingedge)所需要的時間。由電容CL2為15pF 的低噪聲放大器電路109a中的晶體管的基極電壓的ON/OFF控制所產(chǎn)生 的信號的上升沿為0.8p sec,相對與此,CL7為2pF的低噪聲放大器電路 109c中上升沿為O,ljisec。
圖11中示出低噪聲放大器電路的其他另一例。該低噪聲放大器電路 109d中,反饋電路的電阻RL1上還串聯(lián)連接有電感元件LL2。由于電感
元件LL2的阻抗在較高頻率下較大,因此在比低的頻率高的頻率下反饋量 變小,并且在較高的頻率下的增益特性變高,增益的頻率相關(guān)性被更加地 平穩(wěn)化。能夠?qū)㈩l率2.4GHz和5.85GHz中的增益差置為ldB以下,也能 夠在2 6GHz中將增益的幅度置為ldB以下。在2.4 5.85GHz的使用頻 率范圍中能夠得到13dB以上的增益。為了實現(xiàn)增益的提高和頻率相關(guān)性 的平穩(wěn)化,電感元件LL2最好具有比帶通頻帶更高的自有諧振頻率,最好具有帶通頻帶中10以上的Q值。通過采用該低噪聲放大器電路,能夠?qū)?不同頻帶中的低噪聲放大器電路的增益的差控制在例如4dB以下。
圖12示出具有各種反饋電路的低噪聲放大器電路109a 109d(圖8 11)的增益特性。在反饋電路中設(shè)置了電感元件113的低噪聲放大器電路 109d,具有抑制峰值并寬頻帶化了的增益。2GHz以上不同頻率2.4GHz 和5.85GHz中的增益的差,低噪聲放大器電路109a為5.1dB,相對與此, 低噪聲放大器電路109b為4dB以下。2 6GHz之間的增益的幅度,低噪 聲放大器電路109a為6dB,相對與此,低噪聲放大器電路10%為5dB以 下。并且,低噪聲放大器電路109b在2.4 5.85GHz的使用頻帶中確保有 13dB以上的增益。低噪聲放大器電路109c和109d的增益特性被更進(jìn)一 步地平穩(wěn)化。 (b)分流電路(bypass circuit)
為了防止在來自天線的接收信號較強時,低噪聲放大器電路LNA中 接收信號失真,最好設(shè)置圖13中表示的副高頻電路123。高頻電路123 的一例中,如圖14 (a)所示,與低噪聲放大器電路LNA并聯(lián)地連接有 SPST (Single Pole Single throw)型的分流開關(guān)。作為SPST開關(guān),能夠使 用串聯(lián)連接圖15所示的場效應(yīng)晶體管FET1、 FET2的電路。也可以代替 場效應(yīng)晶體管而使用PIN 二極管。接收信號較強時,通過從電源端子Vbyp 施加例如3V,將分流開關(guān)SPST置為ON狀態(tài),同時,通過從電源端子 VbL施加例如OV,將低噪聲放大器電路LNA置為不工作。由于不工作時 的低噪聲放大器電路LNA,絕緣性(isolation)較高,因此接收信號通過 分流開關(guān)SPST到達(dá)分波電路DIP。即使在低噪聲放大器電路LNA飽和時 輸入較強的接收信號的情況下,由于接收信號不通過低噪聲放大器電路 LNA,而是通過分流開關(guān)SPST,因此能夠防止接收信號失真。在接收信 號較弱時,通過由電源端子Vbyp施加例如0V,將分流開關(guān)SPST置為 OFF狀態(tài),同時,通過由電源端子VbL施加例如3V,使得低噪聲放大器 電路LNA進(jìn)行工作。由于OFF狀態(tài)的分流開關(guān)SPST絕緣性較高,因此 接收信號通過低噪聲放大器電路LNA到達(dá)分波電路DIP。此時,由于低 噪聲放大器電路LNA在工作,因此接收信號能夠被放大,接收靈敏度能 夠被提高。
29分流開關(guān)SPST的OFF狀態(tài)下絕緣性不夠的情況下,如圖16所示, 在場效應(yīng)晶體管FET1和FET2之間,最好連接接地的場效應(yīng)晶體管FET3。
在低噪聲放大器電路LNA不工作時,絕緣性不夠的情況下,如圖14 (b)所示,可以使用將2個SPDT (Single Pole Double Throw)型的開關(guān) 組合起來的分流開關(guān)。如圖17所示,組合SPDT開關(guān)的分流開關(guān)中,最 好在分流路徑上串聯(lián)連接場效應(yīng)晶體管FET1、 FET2,并在端子la和低噪 聲放大器電路LNA之間設(shè)置場效應(yīng)晶體管FET4。也可以按照需要在低噪 聲放大器電路LNA和端子lb之間進(jìn)一步地添加場效應(yīng)晶體管FET5。并 且,也可以代替場效應(yīng)晶體管而使用PIN二極管。在該情況下,分流路徑 的絕緣性不夠的情況下,如圖18所示,也最好在場效應(yīng)晶體管FET1和 FET2之間連接接地的場效應(yīng)晶體管FET3。
在進(jìn)一步減少接收信號的失真的情況下,最好在分流路徑及低噪聲放 大器電路LNA的分歧點和低噪聲放大器電路LNA之間,配置高通濾波器 電路。圖14 (c)表示的例中,天線側(cè)的分流開關(guān)SPDT1和低噪聲放大器 電路LNA之間配置有高通濾波器電路HPF。該情況下,SPDT1與上述分 歧點相當(dāng),SPDT2與分流路徑和低噪聲放大器電路LNA的匯合點相當(dāng)。 由該電路結(jié)構(gòu),能夠減少分流路徑的插入損耗,能夠在分流路徑中對應(yīng)至 該部分較小的接收信號為止。其結(jié)果,能夠減小使低噪聲放大器電路LNA 進(jìn)行工作時的接收信號強度,并能夠減小接收信號的失真。例如,如果將 用于使用分流路徑的分流開關(guān)SPDT1的分流路徑側(cè)端子的最低接收信號 強度置為一10dBm,將高通濾波器124的插入損耗置為ldB,將分流開關(guān) SPDT1的插入損耗置為0.5dB,則圖14 (b)表示的電路中,可以使用分 流路徑的端子la中最低接收信號強度為一8.5dBm,低噪聲放大器電路 LNA的輸入部的最低接收信號強度為一10dBm。相對與此,圖14 (c)表 示的電路中,可以使用分流路徑的端子Pl中的最低接收信號強度為一 9.5dBm,低噪聲放大器電路LNA的輸入部的最低接收信號強度為一 lldBm。比較圖14 (b)和圖14 (c)的電路,由于能夠降低僅僅高通濾 波器124的插入損耗部分在高通路徑中的最低接收信號,因此可以期望接 收靈敏度的提高。另外,也可以在分流路徑上設(shè)置圖14(d)中表示的SPST 型的開關(guān)來代替設(shè)置圖14 (c)中表示的分流開關(guān)SPDT1及SPDT2。圖19中表示的副高頻電路123具有具有2.4 5GHz的帶通頻帶的 高通濾波器電路HPF;放大通過高通濾波器電路HPF的接收信號的低噪 聲放大器電路125;以及分波為2.4GHz頻帶、3.5GHz頻帶及5GHz頻帶 的接收信號的三分波電路TRI。端子Pl與天線側(cè)電路連接,端子P2與 5GHz頻帶的接收側(cè)電路連接,端子P3與2.4GHz頻帶的接收電路連接, 端子P4與3.5GHz頻帶的接收電路連接。3.5GHz頻帶中使用正EE802.16 (WiMAX)及其派生。
設(shè)置于本發(fā)明的高頻電路中的副高頻電路123具有將接收頻帶作為 通頻帶的高通濾波器電路;與上述高通濾波器電路連接并具有放大接收信 號的低噪聲放大器電路的低噪聲放大器裝置,其中,上述接收信號為通過 上述高通濾波器電路的接收信號;以及與上述低噪聲放大器裝置的輸出側(cè) 連接并對多個頻帶的接收信號進(jìn)行分波的分波電路,上述高通濾波器電路 和上述低噪聲放大器裝置共用于多個頻帶的通信系統(tǒng)中。
圖20示出高頻開關(guān)電路的一例,其可以共用于2.4GHz頻帶無線LAN 和5GHz頻帶無線LAN的2個通信系統(tǒng)中,具備副高頻電路123。該高頻 開關(guān)電路具有天線端子Ant和發(fā)送端子(Tx2G、 Tx5G)之間的發(fā)送路 徑;天線端子Ant和接收端子(Rx2G、 Rx5G)之間的接收路徑;天線端 子Ant和Bluetooth用發(fā)送接收端子(BLT)之間的Bluetooth路徑;切換 此路徑的開關(guān)電路SP3T;以及設(shè)置在開關(guān)電路SP3T和接收端子(Rx2G、 Rx5G)之間的路徑上的副高頻電路123。在連接多頻帶天線的天線端子 Ant上連接有高通濾波器HPFl,在其后段上連接有開關(guān)電路SP3T。高通 濾波器HPF1衰減大約lGHz以下的頻率,在天線上存在靜電放電的情況 下,防止損壞開關(guān)電路等的半導(dǎo)體部件。開關(guān)電路SP3T切換天線和發(fā)送 端子、接收端子及Bluetooth用發(fā)送接收端子的連接。不需要Bluetooth用 發(fā)送接收端子的情況下,能夠使用SPDT型的開關(guān)電路來代替開關(guān)電路 SP3T。
在開關(guān)電路SP3T的發(fā)送端子上連接有檢波電路DET,在檢波電路 DET上連接有第一分波電路DIPT1。檢波電路DET由平滑電路構(gòu)成,該 平滑電路由以下構(gòu)成定向性耦合器(directional coupler) CPL;與定向 性耦合器CPL的副線路的一端連接的終端電阻;與副線路的另一端連接的肖特基二極管(Schottky diode);以及與肖特基二極管連接的電阻元件及 電容元件。定向性耦合器CPL的主線路與開關(guān)電路SP3T和第一分波電路 DIPT1連接。檢波電路DET從檢波輸出端子Det輸出與發(fā)送信號電流對 應(yīng)的直流電壓。雖然檢波電路DET可以設(shè)置在第一分波電路DIPT1和各 功率放大器電路PA2、 PA5的每個之間,但是由于檢波電路成為2個,因 此不適于小型化。在各功率放大器電路PA2、 PA5內(nèi)可以設(shè)置檢波電路 DET。從檢波電路DET的檢波輸出端子Det輸出的直流電壓通過RFIC電 路等被反饋,被利用在功率放大器電路PA2、 PA5的控制中。
在第一分波電路DIPT1的低頻側(cè)濾波器電路上依次連接有帶通濾波 器BPF3、高頻放大電路PA2、帶通濾波器BPF4、以及2.4GHz頻帶無線 LAN的發(fā)送端子Tx2G。必須向發(fā)送端子Tx2G平衡輸出的情況下,連接 平衡一不平衡變換電路。帶通濾波器電路BPF4除去發(fā)送信號中包含的頻 帶外的不要的噪聲。高頻放大電路PA2放大從2.4GHz頻帶無線LAN的 發(fā)送側(cè)電路輸入的發(fā)送信號。帶通濾波器BPF3通過在高頻放大電路PA2 中被放大的發(fā)送信號,但除去高頻放大電路PA2中產(chǎn)生的噪聲和高次諧 波。第一分波電路DIPT1的低頻側(cè)濾波器電路也衰減由高頻放大電路PA2 產(chǎn)生的高次諧波。帶通濾波器電路BPF3、 BPF4可以按照所要求的特性來 省略,或是變更為低通濾波器電路、高通濾波器電路或陷波濾波器電路。
在第一分波電路DIPT1的高頻側(cè)濾波器電路上依次連接有低通濾波 器電路LPF、高頻放大電路PA5、高通濾波器電路HPF4、及5GHz頻帶 無線LAN的發(fā)送端子Tx5G。必須向發(fā)送端子Tx5G平衡輸出的情況下, 連接平衡一不平衡變換電路。高通濾波器電路HPF4除去發(fā)送信號中包含 的低頻側(cè)頻帶外的不要的噪聲。高頻放大電路PA5放大從5GHz頻帶無線 LAN的發(fā)送側(cè)電路輸入的發(fā)送信號。低通濾波器電路LPF通過在高頻放 大電路PA5中被放大的發(fā)送信號,但衰減高頻放大電路PA5中產(chǎn)生的高 次諧波。高通濾波器電路HPF4和低通濾波器電路LPF可以按照所要求的 特性來省略,或是變更為帶通濾波器電路或陷波濾波器電路。
在陷波電路SP3T的接收端子上連接有副高頻電路123。副高頻電路 123具備將2.4GHz和5GHz頻帶的無線LAN的頻帶作為帶通頻帶的高 通濾波器電路HPF;放大2.4GHz頻帶和5GHz頻帶的無線LAN的接收信號的低噪聲放大器電路LNA;用于防止較強接收信號被輸入時的低噪聲放
大器電路LNA的形變的分流開關(guān);以及對2.4GHz頻帶和5GHz頻帶的接 收信號進(jìn)行分波的分波電路DIP2。由于副高頻電路123的詳細(xì)情況已經(jīng) 說明,因此省略。
副高頻電路123的端子P3上依次連接有帶通濾波器電路BPF1、平 衡一不平衡變換電路BALl、以及2.4GHz頻帶無線LAN的接收端子Rx2G。 帶通濾波器電路BPF1除去從天線接收的2.4GHz頻帶無線LAN的接收信 號中包含的頻帶外的不要的噪聲。平衡一不平衡變換電路BALI為改善 2.4GHz頻帶無線LAN的接收電路的耐噪聲性而對電路進(jìn)行平衡化。從 2.4GHz頻帶無線LAN的平衡化后的2個接收端子,理想地輸出振幅相等 且錯開180。相位的信號。平衡一不平衡變換電路BAL1也可以具有阻抗變 換功能。帶通濾波器電路BPF1可以按照所要求的特性來省略,或是變更 為高通濾波器電路或陷波濾波器電路。
副高頻電路123的端子P2上依次連接有高通濾波器電路HPF2、平 衡一不平衡變換電路BAL2、以及5GHz頻帶無線LAN的接收端子Rx5G。 高通濾波器電路HPF2除去從天線接收的5GHz頻帶無線LAN的接收信號 中包含的低頻側(cè)頻帶外的不要的噪聲。平衡一不平衡變換電路BAL2為改 善5GHz頻帶無線LAN的接收電路的耐噪聲性而對電路進(jìn)行平衡化。從 5GHz頻帶無線LAN的平衡化后的2個接收端子,理想地輸出振幅相等且 錯開180。相位的信號。平衡一不平衡變換電路BAL2也可以具有阻抗變換 功能。高通濾波器電路HPF2可以按照所要求的特性來省略,或是變更為
帶通濾波器電路或陷波濾波器電路。
分波電路DIP、 DIPT、低通濾波器電路LPF、帶通濾波器電路BPF1、 BPF3、 BPF4、高通濾波器電路HPF、 HPF1、 HPF2、 HPF4、平衡一不平 衡電路BAL1、 BAL2、以及定向性耦合器CPL能夠由將電感元件和電容 元件組合起來的LC電路構(gòu)成。
分流路徑的結(jié)構(gòu),不限于多頻帶無線裝置用的高頻電路,也能夠應(yīng)用 于單頻帶無線裝置用的高頻電路。 (B)高頻部件
具有本發(fā)明的高頻電路的高頻部件采用陶瓷層疊基板作為部件來構(gòu)成。圖21示出本發(fā)明的一實施方式的高頻部件。
陶瓷層疊基板119能夠通過例如以下方式來制造,在由可以在1000
°C以下低溫?zé)Y(jié)的陶瓷電介質(zhì)材料LTCC (Low-Temperature Co-Fired Ceramics)構(gòu)成的厚度10 200|im的各生片(green sheet)上,印制低電 阻率的Ag、 Cu等的導(dǎo)電膏(conductive paste)來形成規(guī)定的電極圖形, 對形成了電極圖形的多個生片進(jìn)行整體層疊并燒結(jié)。
作為陶瓷電介質(zhì)材料,列舉例如,(a)將Al、 Si及Sr作為主要成分, 并將Ti、 Bi、 Cu、 Mn、 Na、 K等作為副成分的陶瓷;(b)將Al、 Si及 Sr作為主要成分,并將Ca、 Pb、 Na、 K等作為副成分的陶瓷;(c)含有 Al、 Mg、 Si及Gd的陶瓷;(d)含有A1、 Si、 Zr及Mg的陶瓷等。陶瓷 電介質(zhì)材料的介電常數(shù)最好為5 15程度。陶瓷電介質(zhì)材料以外,也可以 采用樹脂、或樹脂和陶瓷粉末的復(fù)合材料。也可以將陶瓷基板作為以A1203 為主體的HTCC (高溫同時燒成陶瓷high temperature co-fired ceramic), 由鉤(tungsten)或鉬(molybdenum)等可以高溫?zé)Y(jié)的金屬來構(gòu)成傳送 線路等。
在陶瓷層疊基板119的各層中,形成電感元件、電容元件、布線線路 及接地電極用的圖形電極,圖形電極由過孔(1f7求一》)電極聯(lián)結(jié)。可 以由LC電路構(gòu)成的電路結(jié)構(gòu)主要由圖形電極形成。具體地,高通濾波器 電路118、 102、第一及第二分波電路103、 110、低通濾波器電路111、 112、 帶通濾波器電路107、 108、 113、 114、及平橫一不平衡電路116、 117的 主要電路部分在陶瓷多層基板119內(nèi)構(gòu)成,其一部分的元件作為芯片元件 搭載在陶瓷多層基板119的上面。并且,幵關(guān)電路101、第一及第二功率 放大器電路105、 106、低噪聲放大器電路109及控制電路120的一部分的 元件安裝在陶瓷層疊基板119內(nèi)部。
在陶瓷層疊基板119的上面,搭載有幵關(guān)電路(SPDT) 101、第一及 第二功率放大器電路(PA5) 105、 (PA2) 106、低噪聲放大器電路(LNA) 109及控制電路(CoiitIC) 120用的半導(dǎo)體元件。并且也搭載有芯片電容 器、芯片電阻、芯片電感器等。這些部件由接線機、LGA、 BGA等連接。 特別地,通過將控制電路用的半導(dǎo)體元件搭載在陶瓷層疊基板119的上面, 能夠在小型的高頻部件上構(gòu)成高頻電路。陶瓷層疊基板119內(nèi)部安裝的元件及搭載的部件與圖1表示的電路連接。
圖22示出構(gòu)成具有圖1表示的高頻電路的高頻部件的各層。第一濾 波器電路由圖4表示的高通濾波器電路(第一高通濾波器)構(gòu)成,第二濾 波器由圖7表示的高通濾波器電路(第二高通濾波器)構(gòu)成。天線端子
Ant和開關(guān)電路SPDT之間設(shè)置的第一高通濾波器的接地的電感元件Ll 1 、 L12作為芯片電感器搭載在表層1。由芯片元件構(gòu)成必需較高電感的上述 電感元件,從而能夠?qū)崿F(xiàn)高頻部件整體的小型化。開關(guān)電路SPDT和低噪 聲放大器電路LNA之間設(shè)置的第二高通濾波器的接地的電感元件L41、 L42在陶瓷層疊基板119內(nèi)由導(dǎo)體圖形構(gòu)成。構(gòu)成電容元件Cll的導(dǎo)體圖 形在電感元件Lll、 L12的下方的第2 第5層上形成,并由與接地電極 Gnd連接的通孔電極列從周圍的電路屏蔽(shield),其中,上述電容元 件Cll在端子P1—P2間的高通濾波器電路的輸入輸出線上串聯(lián)配置。通 過在多層上構(gòu)成電容元件Cll的導(dǎo)體圖形,可以實現(xiàn)寄生電容的降低。
構(gòu)成電感元件L12和地之間設(shè)置的電容元件C12的導(dǎo)體圖形在第11 層上形成,由通孔電極與表層l的電感元件L12連接。電容元件C12的導(dǎo) 體圖形夾在第lO層的接地電極Gnd和第12層的接地電極Gnd中,與其相 對配置。端子P3—P4間的第二高通濾波器電路,平面地看被設(shè)置在層疊 體的角的區(qū)域,并被層疊體的邊及與接地電極連接的通孔電極列圍繞。通 過這樣的結(jié)構(gòu),下述電路由第一高通濾波器及其他的電路被屏蔽由在第 二高通濾波器電路的輸入輸出線上串聯(lián)配置的電容元件C41 C43、電感元 件L41及電容元件C44構(gòu)成的串聯(lián)諧振電路;以及由電感元件L42及電 容元件C45構(gòu)成的串聯(lián)諧振電路。當(dāng)然,該屏蔽結(jié)構(gòu)可以按照所希望的特 性來變更,并且也可以省略。構(gòu)成電感元件L41、 L42的導(dǎo)體圖形按照在 層疊方向上巻回的方式在第6層 第8層上形成。構(gòu)成電感元件L41、 L42 的導(dǎo)體圖形按照除了通孔電極部分之外在層疊方向上鄰接的層中不重疊 的方式來配置。通過這樣的結(jié)構(gòu),寄生電容被降低,電感元件的Q被降低, 自振(self-resonant)被抑制。 [2]第二實施方式 (A)高頻電路
圖23示出可以共用于5GHz頻帶無線LAN (IEEE802.11a)和2.4GHz頻帶無線LAN (正EE802.11b及/或正EE802.11g)的2個通信系統(tǒng)中的本 發(fā)明的第二實施方式的高頻電路。該高頻電路具有與連接多頻帶天線的 天線端子Ant連接的開關(guān)電路(SPDT) 201、以及與開關(guān)電路(SPDT) 201的發(fā)送路徑側(cè)連接的第一分波電路(DIP1) 202。在天線端子Ant和 開關(guān)電路201之間作為第一濾波器設(shè)置有高通濾波器電路(HPF) 218。
第一分波電路202由以下構(gòu)成通過2.4GHz頻帶無線LAN的發(fā)送信 號,卻衰減5GHz頻帶無線LAN的發(fā)送信號的低頻率側(cè)濾波器電路;以 及通過5GHz頻帶無線LAN的發(fā)送信號,卻衰減2.4GHz頻帶無線LAN 的發(fā)送信號的高頻側(cè)濾波器電路。第一分波電路202的高頻側(cè)濾波器電路 中依次連接有第一功率放大器電路(PA1) 205、帶通濾波器電路(BPF) 207、以及第一發(fā)送端子(5GHz頻帶無線LAN的發(fā)送端子)TX1。帶通 濾波器電路207除去發(fā)送信號中包含的頻帶外的不要的噪聲和高次諧波。 第一功率放大器電路205放大由5GHz頻帶無線LAN的發(fā)送側(cè)電路輸入 的發(fā)送信號。第一分波電路202的高頻側(cè)濾波器電路也衰減高次諧波。
在第一分波電路202和第一功率放大器電路205之間,也可以設(shè)置衰 減在第一功率放大器電路205中產(chǎn)生的高次諧波的低通濾波器電路。在第 一發(fā)送端子TX1和帶通濾波器電路207之間,也可以設(shè)置將第一發(fā)送端子 作為平衡端子的平衡一不平衡電路。
第一分波電路202的低頻側(cè)濾波器電路上依次連接有第二功率放大 器電路(PA2)206、帶通濾波器電路(BPF)208、以及第二發(fā)送端子(2.4GHz 頻帶無線LAN的發(fā)送端子)TX2。帶通濾波器電路208除去發(fā)送信號中 含有的頻帶外的不要的噪聲。第二功率放大器電路206放大從2.4GHz頻 帶無線LAN的發(fā)送側(cè)電路輸入的發(fā)送信號。第一分波電路202的低頻側(cè) 濾波器電路也具有衰減第二功率放大器電路206中產(chǎn)生的高次諧波的作 用。
開關(guān)電路201的接收路徑側(cè)上連接有第二分波電路(DIP2) 203。第 二分波電路203由以下構(gòu)成通過2.4GHz頻帶無線LAN的接收信號,但 衰減5GHz頻帶無線LAN的接收信號的低頻側(cè)濾波器電路;以及通過 5GHz頻帶無線LAN的接收信號,但衰減2.4GHz頻帶無線LAN的接收 信號的高頻側(cè)濾波器電路。
36在第二分波電路203的高頻側(cè)濾波器電路上依次連接有第一低噪聲
放大器電路(LNA1) 210、帶通濾波器電路(BPF) 213、及第一接收端子 (5GHz頻帶無線LAN的接收端子)RX1。由天線接收的5GHz頻帶無線 LAN的接收信號經(jīng)由開關(guān)電路201在第一低噪聲放大器電路210中被放 大,向第一接收端子RX1輸出。由于低噪聲放大器電路210的輸入側(cè)上 連接有衰減2.5GHz以下的信號的分波電路203的高頻側(cè)濾波器電路,因 此能夠避免低噪聲放大器電路210因為由移動設(shè)備等產(chǎn)生的2GHz頻帶以 下的電波而飽和。
第二分波電路203的低頻側(cè)濾波器電路上依次連接有作為第二濾波 器的帶通濾波器電路(BPF) 212、第二低噪聲放大器電路(LNA2) 211、 及第二接收端子(2.4GHz頻帶無線LAN的接收端子)RX2。由天線接收 的2.4GHz頻帶無線LAN的接收信號經(jīng)由開關(guān)電路201在第二低噪聲放大 器電路LNA2中被放大,向第二接收端子RX2輸出。由于低噪聲放大器 電路211的輸入側(cè)上連接有衰減2GHz以下的信號的帶通濾波器電路212, 因此可以從來自天線端子的信號中除去不要的信號。特別地,帶通濾波器 電路212充分衰減攜帶電話的約2GHz以下的信號,并防止第二低噪聲放 大器電路211的飽和。
圖24示出分波電路203、帶通濾波器電路212、及帶通濾波器電路213 的等效電路。分波電路203由傳送線路lrdl、 lrd3、及電容元件crd2 crd4 構(gòu)成。調(diào)整電容元件crd3及傳送線路lrd3,以便在2.4GHz頻帶進(jìn)行諧振。 調(diào)整傳送線路lrdl的電氣長度,以便從分波電路103的共用端子看到帶通 濾波器212的阻抗在5GHz中開路(open)。由此,2.4GHz頻帶的信號向 帶通濾波器電路212側(cè)分配,5GHz頻帶的信號向低噪聲放大器電路210 側(cè)分配。2.4GHz頻帶的信號在由帶通濾波器電路212除去帶通頻帶外的 不要信號之后,由低噪聲放大器211放大,并向第二接收端子RX2輸出。 5GHz頻帶的信號在由低噪聲放大器210放大之后,由帶通濾波器電路213 除去帶通頻帶外的不要的信號,并向第一接收端子RX1輸出。
如圖23所示,高頻電路具有向第一及第二功率放大器電路205、 206 供給一定電壓的電壓供給端子VCC;以及從電壓供給端子VCC接受電壓 的供給的控制電路(ConUC) 204。第一及第二功率放大器電路205、 206內(nèi)部安裝有檢波二極管,其檢波輸出向1個檢波端子VPD輸出。圖25示
出控制電路204的結(jié)構(gòu),圖26示出檢波二極管和控制電路204的優(yōu)選例。 控制電路104具備第一低噪聲放大器電路(LNA1)用偏置電壓輸出端 子Vddl;第二低噪聲放大器電路(LNA2)用偏置電壓輸出端子Vdd2; 接通斷開第一低噪聲放大器電路(LNA1)用的偏置電壓的第四開關(guān) (SW4);接通斷開第二低噪聲放大器電路(LNA2)用的偏置電壓的第五 幵關(guān)(SW5);輸入第四開關(guān)(SW4)的接通斷幵控制用的信號的端子 LNA10N;以及輸入第五開關(guān)(SW5)的接通斷開控制用的信號的端子 LNA20N。其他結(jié)構(gòu)與圖2及圖3表示的控制電路及檢波二極管相同,因 此省略說明。
開關(guān)電路201和高通濾波器電路218可以與圖l表示的相同。為了避 免干擾信號所產(chǎn)生的低噪聲放大器的飽和,在低噪聲放大器的輸入側(cè)設(shè)置 帶通濾波器212和分波電路203,但也可以添加高通濾波器電路。該高通 濾波器電路最好例如在約0.8 2GHz中具有1個以上的衰減極。這樣可以 由圖4表示的電感元件L12和電容元件C12的串聯(lián)諧振電路來實現(xiàn)。由此, 能夠衰減約0.8 2GHz和其附近的信號,并穩(wěn)定地除去來自攜帶電話的干 擾。
由于無線LAN的2.4GHz頻帶和攜帶電話的頻帶接近,因此也存在用 1個高通濾波器電路不能得到所希望的衰減的情況。因此,也可以設(shè)置多 個高通濾波器電路。該情況下,也可以在開關(guān)電路201和低噪聲放大器電 路210、 211之間設(shè)置高通濾波器電路。作為這樣的高通濾波器電路,可 以采用圖4、圖6或圖7表示的電路。
分波電路202、 203及帶通濾波器電路207、 208、 212、 213可以由將 電感元件和電容元件組合起來的LC電路構(gòu)成。
圖27示出本實施方式的高頻電路的另一例。該高頻電路,控制電路 (Cont.IC) 204a與圖23表示的不同。圖28示出控制電路204a的結(jié)構(gòu)。 控制電路204a具備與電壓供給端子VCC連接的電壓輸入端子Vc、第 一功率放大器電路(PA1)用偏置電壓輸出端子Vbl、第二功率放大器電 路(PA2)用偏置電壓輸出端子Vb2、接通斷開第一功率放大器電路用的 偏置電壓的第一開關(guān)(SW1)、接通斷開第二功率放大器電路用的偏置電壓的第二開關(guān)(SW2)、在第一及第二開關(guān)的共用端子和電壓輸入端子Vc 之間設(shè)置的第三開關(guān)(SW3)、與第三開關(guān)(SW3)并聯(lián)連接的端子R1、 輸入第一開關(guān)(SW1)的接通斷開控制用的信號的端子PA10N、輸入第 二開關(guān)(SW2)的接通斷開控制用的信號的端子PA20N、輸入第三開關(guān) (SW3)的接通斷開控制用的信號的端子HI/LO。其構(gòu)造與上述相同。 第一低噪聲放大器電路LNA1的偏置電壓用端子LNA1V和第二低噪 聲放大器電路LNA2的偏置電壓用端子LNA2V的配置與圖23表示的不 同。由于偏置電壓用端子LNA1V、 LNA2V的驅(qū)動電流較小,約為O.lmA, 因此能夠由RFIC或基帶(baseband) IC中集成的邏輯控制電源來直接驅(qū) 動。
該控制電路的結(jié)構(gòu)不限于本實施方式的高頻電路,也可以應(yīng)用于濾波 器的配置和有無不同的其他高頻電路(例如不配置第一濾波器的高頻電 路)中。 (B)高頻部件
圖29示出將具有本發(fā)明第二實施方式的高頻電路的高頻部件作為采 用陶瓷層疊基板的部件來構(gòu)成的情況。由于陶瓷層疊基板219以與第一實 施方式相同的方法來制造,因此省略制造方法的說明。
在陶瓷層疊基板219的各層中,形成電感元件、電容元件、線路及接 地電極用的圖形電極,圖形電極由過孔電極聯(lián)接。可以由LC電路構(gòu)成的 電路結(jié)構(gòu)主要由圖形電極形成。具體地,第一及第二分波電路202、 203、 以及帶通濾波器電路207、 208、 212、 213主要由陶瓷多層基板219內(nèi)的 圖形電極構(gòu)成,各電路的一部分作為芯片元件搭載在陶瓷多層基板219的 上面。
陶瓷層疊基板219搭載有開關(guān)電路(SPDT) 201、第一及第二功率 放大器電路(PA1)205、 (PA2)206、第一及第二低噪聲放大器電路(LNA1) 210、 (LNA2) 211、及控制電路(ConUC) 204用的半導(dǎo)體元件。這些半 導(dǎo)體元件由接線機、LGA、 BGA等與陶瓷層疊基板219的電極圖形連接。 特別地,通過搭載控制電路用的半導(dǎo)體元件,能夠?qū)⒏哳l電路小型化。開 關(guān)電路201、第一及第二功率放大器電路205、 206、第一及第二低噪聲放 大器電路210、 211、及控制電路204的一部分安裝在陶瓷層疊基板內(nèi)部。搭載部件和內(nèi)部元件與圖23表示的電路連接。陶瓷層疊基板219在上述 半導(dǎo)體元件以外搭載芯片電容器、芯片電阻、芯片電感器等,但這些搭載 元件可以根據(jù)與陶瓷層疊基板219內(nèi)部安裝的元件之間的關(guān)系來適當(dāng)選擇。第三實施方式 (A)高頻電路
圖30中示出可以共用于5GHz頻帶無線LAN(IEEE802.1 la)和2.4GHz 頻帶無線LAN (正EE802.11b及/或正EE802.11g)的2個通信系統(tǒng)中的本 發(fā)明的其他另一實施方式的高頻電路。該高頻電路具有作為與連接多頻 帶天線的天線端子Ant連接的第一濾波器的高通濾波器電路(HPF) 318、 以及分波電路(DIP) 301。分波電路301由以下電路構(gòu)成通過5GHz頻 帶無線LAN的發(fā)送接收信號,卻衰減2.4GHz頻帶無線LAN的發(fā)送接收 信號的高頻側(cè)濾波器電路;以及通過2.4GHz頻帶無線LAN的發(fā)送接收信 號,卻衰減5GHz頻帶無線LAN的發(fā)送接收信號的低頻側(cè)濾波器電路。
在分波電路301的高頻側(cè)濾波器電路上,連接有切換天線側(cè)電路和發(fā) 送路徑或接收路徑的連接的第一開關(guān)電路(SPDT1) 302。在開關(guān)電路302 的發(fā)送路徑上依次連接有..第一功率放大器電路(PA1) 305、第一帶通濾 波器電路(BPF1) 307、以及第一發(fā)送端子(5GHz頻帶無線LAN的發(fā)送 端子)TX1。第一開關(guān)電路302的接收路徑上依次連接有第一低噪聲放 大器電路(LNA1) 306、第二帶通濾波器電路(BPF2) 308、以及第一接 收端子(5GHz頻帶無線LAN的接收端子)RX1 。第一帶通濾波器電路307 除去接收信號中包含的頻帶外的不要的噪聲。第一功率放大器電路305放 大5GHz頻帶無線LAN的發(fā)送信號。分波電路301的高頻側(cè)濾波器電路 衰減高次諧波。第一發(fā)送端子TX1和帶通濾波器電路307之間,也可以設(shè)
置將第一發(fā)送端子作為平衡端子的平衡一不平衡電路。
分波電路301的低頻側(cè)濾波器電路上,通過作為第二濾波器的第三帶 通濾波器電路(BPF3) 313,連接有切換天線側(cè)電路和發(fā)送路徑或接收路 徑的連接的第二開關(guān)電路(SPDT2) 303。開關(guān)電路303的發(fā)送路徑上依 次連接有第二功率放大器電路(PA2) 311、以及第二發(fā)送端子(2.4GHz 頻帶無線LAN的發(fā)送端子)TX2。第二開關(guān)連接303的接收路徑上,通過第二低噪聲放大器電路(LNA2) 310,連接有第二接收端子(2.4GHz 頻帶無線LAN的接收端子)RX2。第二功率放大器電路(PA2) 311放大 從2.4GHz頻帶無線LAN的發(fā)送側(cè)電路輸入的發(fā)送信號,第三帶通濾波器 電路313和分波電路301的低頻側(cè)濾波器電路除去發(fā)送信號中包含的頻帶 外的不要的噪聲,同時,衰減第二功率放大器電路311中產(chǎn)生的高次諧波。 在第二發(fā)送端子(2.4GHz頻帶無線LAN的發(fā)送端子)TX2和第二功率放 大器電路311之間,也可以添加帶通濾波器,該帶通濾波器除去發(fā)送信號 中包含的頻帶外的不要噪聲。
來自分波電路301的接收信號(2.4GHz頻帶),經(jīng)由第三帶通濾波器 電路(BPF3) 313和第二開關(guān)(SPDT2) 303,被輸入第二低噪聲放大器 電路(LNA2) 310,并且被放大向第二接收端子RX2輸出。接收信號中 的不要的信號由分波電路301和第三帶通濾波器電路313除去。特別地, 第三帶通濾波器電路313,充分地衰減使得第二低噪聲放大器電路310飽 和的約2GHz以下的攜帶電話的信號。
圖31示出分波電路301和第三帶通濾波器電路313的等效電路。分 波電路301由傳送線路ldl、 ld3和電容元件cd2 cd4構(gòu)成。調(diào)整電容元 件cd3和傳送線路ld3,以便在2.4GHz頻帶中發(fā)生諧振。調(diào)整傳送線路ldl 的電氣長度,以便從ANT端子看到帶通濾波器313的阻抗在5GHz頻帶 中開路(open)。由此,2.4GHz頻帶的信號被分配給帶通濾波器電路313 側(cè),5GHz頻帶的信號被分配給開關(guān)電路302 (SPDT1)側(cè)。2.4GHz頻帶 的信號在由帶通濾波器電路313除去帶通頻帶外的不要的信號之后,通過 開關(guān)電路303 (SPDT2)進(jìn)入低噪聲放大器電路310,在此放大并輸出至 第二接收端子RX2。 5GHz頻帶的信號通過開關(guān)電路302進(jìn)入低噪聲放大 器電路306,在此放大之后,由帶通濾波器電路308除去帶通頻帶外的不 要的信號,并向第一接收端子RX1輸出。
電壓供給端子VCC向第一及第二功率放大器電路305、 311及控制電 路(Cont.IC) 304供給固定的電壓。第一及第二功率放大器電路305、 311 內(nèi)部安裝檢波二極管,該檢波輸出向1個檢波端子VPD輸出。
開關(guān)電路302、 303及高通濾波器電路318,由于與第一實施方式中的 相同,因此省略其說明。并且,由于控制電路304和檢波二極管與第二實
41施方式中的相同,因此省略其說明。
圖32示出帶通濾波器電路的等效電路。該帶通濾波器由磁耦合
(magnetic coupling)后的電感元件lbl、 lb2、電容元件cbl cb5構(gòu)成。 電感元件lbl和電容元件cb2的并聯(lián)諧振頻率及電感元件lb2和電容元件 cb4的并聯(lián)諧振頻率分別被設(shè)定為成為帶通頻帶的2.4GHz頻帶或5GHz 頻帶。但是,帶通濾波器電路的電路結(jié)構(gòu)不限定于此。
分波電路301和帶通濾波器電路307、 308、 313可以由將電感元件和 電容元件組合起來的LC電路構(gòu)成。電感元件由層疊體部件內(nèi)的電極圖形 中的傳送線路構(gòu)成,電容元件由平行電極(parallel electrode)構(gòu)成。
圖33示出本實施方式的高頻電路的另一例。該高頻電路,控制電路
(ConUC) 304a與圖30表示的高頻電路不同,但由于控制電路304a的結(jié) 構(gòu)與圖25中表示的第二實施方式中采用的相同,因此省略說明??刂齐?路304a不限于本實施方式的高頻電路,例如也可以使用沒有第一濾波器 的高頻電路。在第二功率放大器電路(PA2) 311和第二發(fā)送端子TX2之 間具有帶通濾波器電路312。
(B)高頻部件
圖34示出將具有本實施方式的高頻電路的高頻部件作為采用陶瓷層 疊基板的部件來構(gòu)成的情況。陶瓷層疊基板319的制造方法由于與第一實 施方式相同,因此省略說明。
陶瓷層疊基板319的各層中,形成電感元件、電容元件、線路及接地 電極用的圖形電極,圖形電極由過孔電極聯(lián)結(jié)。構(gòu)成分波電路301、第一 及第二開關(guān)電路302、 303、第一及第二功率放大器電路305、 311、第一 及第二低噪聲放大器電路306、 310、帶通濾波器電路307、 308、 313、以 及控制電路304的主要部分的元件在陶瓷層疊基板319內(nèi)構(gòu)成,其他的元 件(芯片電容器、芯片電阻、芯片電感器等)搭載在陶瓷多層基板319的 上面。搭載元件通過引線鍵合、LGZ、 BGZ等連接。特別地,通過搭載控 制電路用的半導(dǎo)體元件,能夠使得高頻電路小型化。搭載部件和內(nèi)置元件 在圖30表示的電路中連接。
本發(fā)明的高頻電路具有良好的接收靈敏度。在高頻側(cè)的低噪聲放大器 的輸入側(cè)設(shè)置分波電路和帶通濾波器電路的現(xiàn)有高頻電路中,接收路徑的噪聲指數(shù)(noise figure)在2.4GHz頻帶中為3.5dB,在5GHz頻帶中為 4.0dB,與此相對,第一實施方式的高頻電路中,噪聲指數(shù)非常小,在2.4GHz 頻帶中為1.5dB,在5GHz頻帶中為2dB。并且,第二及第三實施方式的 高頻電路中,噪聲指數(shù)非常小,以至在5GHz頻帶中為2dB。
任一個實施方式中,由于陶瓷層疊基板以6mmx4mmx0.6mm這樣非 常小的尺寸來構(gòu)成,因此即使由半導(dǎo)體元件的裸芯片(bare chip)安裝來 對搭載部件進(jìn)行樹脂密封,也可以將本發(fā)明的高頻部件的高度置為 1.3mm。由于現(xiàn)有小型高頻部件中也具有9mmx6mm程度的平面尺寸,因 此可知本發(fā)明的高頻部件的平面尺寸為1/2以下。如果實現(xiàn)這樣的小型的 高頻部件,則無線裝置的小型化也成為可能,設(shè)計的自由度增加。并且, 如果使用多個高頻部件,則能夠構(gòu)建可以進(jìn)行多個天線和發(fā)送接收路徑的 切換的前端部分。由此,能夠構(gòu)成與通信速度和質(zhì)量較高的IEEE802.11n 標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)的無線LAN通信裝置。
本發(fā)明的高頻電路不限于雙頻帶無線裝置,也能夠在三頻帶、四頻帶 等多頻帶無線裝置用中構(gòu)成。該情況下,可以在多頻帶用的高頻電路的一 部分中釆用本發(fā)明的高頻電路。
權(quán)利要求
1. 一種高頻電路,為選擇性地采用至少第一頻帶和低于上述第一頻帶的第二頻帶的無線通信用的高頻電路,其特征在于,具備天線端子;輸入上述第一頻帶的發(fā)送信號的第一發(fā)送端子;輸入上述第二頻帶的發(fā)送信號的第二發(fā)送端子;輸出上述第一頻帶的接收信號的第一接收端子;輸出上述第二頻帶的接收信號的第二接收端子;分離第一頻帶的信號和第二頻帶的信號的路徑的至少1個分波電路;切換發(fā)送信號和接收信號的路徑的至少1個開關(guān)電路;設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述第二接收端子之間,至少放大上述第二頻帶的接收信號的低噪聲放大器電路;以及在上述天線端子和上述低噪聲放大器電路之間,從上述天線端子開始依次設(shè)置的至少第一及第二濾波器電路,雖然使兩個濾波器電路都通過上述第二頻帶的接收信號,但是至少阻止低于上述第二頻帶的頻帶,并且上述第一濾波器電路的阻止頻帶比上述第二濾波器電路的阻止頻帶低。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高頻電路,其特征在于, 上述第一及第二濾波器電路為高通濾波器電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高頻電路,其特征在于,具備 切換上述天線端子和上述第一及第二發(fā)送端子的連接、以及上述天線端子和上述第一及第二接收端子的連接的開關(guān)電路;設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述第一及第二發(fā)送端子之間的第一分波電路;設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述第一及第二接收端子之間的第二分波電路;設(shè)置在上述第一分波電路和第一發(fā)送端子之間的第一功率放大器電 路;以及設(shè)置在上述第一分波電路和第二發(fā)送端子之間的第二功率放大器電路,上述第一濾波器電路設(shè)置在上述天線端子和上述開關(guān)電路之間,上述 第二濾波器電路設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述低噪聲放大器電路之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高頻電路,其特征在于, 上述低噪聲放大器電路設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述第二分波電路之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高頻電路,其特征在于, 具備與上述低噪聲放大器電路并聯(lián)連接的分流路徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高頻電路,其特征在于, 上述第二濾波器電路配置在上述分流路徑及上述低噪聲放大器電路的分歧點,和上述低噪聲放大器電路之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高頻電路,其特征在于,具備向上述第一及第二功率放大器電路供給一定電壓的電壓供給端 子;以及從上述電壓供給端子接受電壓,并向上述第一及第二功率放大器電路 和上述低噪聲放大器電路輸出控制用的偏置電壓的控制電路。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高頻電路,其特征在于,具備 上述控制電路具備電壓輸入端子;上述第一功率放大器電路用偏置電壓輸出端子; 上述第二功率放大器電路用偏置電壓輸出端子; 上述低噪聲放大器電路用偏置電壓輸出端子; 接通斷開上述第一功率放大器電路用的偏置電壓的第一開關(guān); 接通斷開上述第二功率放大器電路用的偏置電壓的第二開關(guān); 接通斷開上述低噪聲放大器電路用的偏置電壓的第三開關(guān); 設(shè)置在上述第一及第二開關(guān)的共用端子、和上述電壓輸入端子之間的 第四開關(guān);與上述第四幵關(guān)并聯(lián)連接的電阻;以及上述第一 第四開關(guān)的接通斷開控制用的第一 第四信號輸入端子。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高頻電路,其特征在于,在上述開關(guān)電路和上述第一接收端子之間,具備放大上述第一頻帶的 接收信號的其他低噪聲放大器電路,上述第二分波電路配置在上述低噪聲 放大器電路和上述開關(guān)電路之間及上述其他低噪聲放大器電路和上述開 關(guān)電路之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高頻電路,其特征在于,上述第一濾波器電路為高通濾波器電路, 上述第二濾波器電路為帶通濾波器電路。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的髙頻電路,其特征在于,具備切換上述天線端子和上述第一及第二發(fā)送端子的連接、以及上述天線 端子和上述第一及第二接收端子的連接的開關(guān)電路;設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述第一及第二發(fā)送端子之間的第一分波電路;設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述第一及第二接收端子之間的第二分波電路;設(shè)置在上述第一分波電路和第一發(fā)送端子之間的第一功率放大器電路;設(shè)置在上述第一分波電路和第二發(fā)送端子之間的第二功率放大器電路;設(shè)置在上述第二分波電路和第一接收端子之間的第一低噪聲放大器 電路;以及設(shè)置在上述第二分波電路和上述第二接收端子之間,并放大上述第二 頻帶的接收信號的第二低噪聲放大器電路,上述第一濾波器電路設(shè)置在上述天線端子和上述開關(guān)電路之間,上述 第二濾波器電路設(shè)置在上述第二分波電路和第二低噪聲放大器電路之間。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的高頻電路,其特征在于, 在上述第一低噪聲放大器電路和上述第一接收端子之間具備帶通濾波器電路。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的高頻電路,其特征在于,在上述第一功率放大器電路和上述第一發(fā)送端子之間、以及上述第二 功率放大器電路和上述第二發(fā)送端子之間分別具備帶通濾波器電路。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11 13中任一項所述的高頻電路,其特征在于,具備向上述第一及第二功率放大器電路供給固定電壓的電壓供給端 子;以及從上述電壓供給端子接受電壓,并向上述第一及第二功率放大器電路 輸出控制用的偏置電壓的控制電路。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的高頻電路,其特征在于, 上述控制電路輸出上述第一及第二低噪聲放大器電路的控制用的偏置電壓。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的高頻電路,其特征在于, 具備將從上述天線端子輸入的信號在上述第一頻帶的電路和上述第二頻 帶的電路中進(jìn)行分波,向上述天線端子側(cè)傳送來自上述第一及第二頻帶的 電路的信號的分波電路;設(shè)置在上述分波電路的第一頻帶的電路側(cè),切換發(fā)送路徑和接收路徑 的第一開關(guān)電路;設(shè)置在上述第一開關(guān)電路和上述第一發(fā)送端子之間的第一功率放大 器電路;設(shè)置在上述第一開關(guān)電路和上述第一接收端子之間的第一低噪聲放口設(shè)置在上述分波電路的第二頻帶的電路側(cè),切換發(fā)送路徑和接收路徑 的第二開關(guān)電路;設(shè)置在上述開關(guān)電路和上述第二發(fā)送端子之間的第二功率放大器電 路;以及設(shè)置在上述第二開關(guān)電路和上述第二接收端子之間,放大上述第二頻 帶的接收信號的第二低噪聲放大器電路,上述第一濾波器設(shè)置在上述天線端子和上述分波電路之間,上述第二 濾波器設(shè)置在上述分波電路和上述第二開關(guān)電路之間。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的高頻電路,其特征在于,在上述第一功率放大器電路和上述第一發(fā)送端子之間,以及上述第一 低噪聲放大器電路和上述第一接收端子之間分別具備帶通濾波器電路。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的高頻電路,其特征在于,具備向上述第一及第二功率放大器電路供給固定電壓的電壓供給端 子;以及從上述電壓供給端子接受電壓,并向上述第一及第二功率放大器電路輸出控制用的偏置電壓的控制電路。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的高頻電路,其特征在于, 上述控制電路向上述第一及第二低噪聲放大器電路輸出控制用的偏置電壓。
20. —種高頻部件,具有權(quán)利要求3 9和11 17中任一項所述的高 頻電路,其特征在于,具備由形成電極圖形的多個陶瓷電介質(zhì)層構(gòu)成的一體的層疊體;以及搭載在上述層疊體的表面的元件,上述第一及第二分波電路在上述層疊體內(nèi)由上述電極圖形構(gòu)成,上述 開關(guān)電路、上述第一及第二功率放大器電路、以及上述低噪聲放大器電路 用的半導(dǎo)體元件搭載在上述層疊體中。
21. —種通信裝置,其特征在于,具備權(quán)利要求20所述的高頻部件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高頻電路,為選擇性地采用第一頻帶和低于上述第一頻帶的第二頻帶的無線通信用的高頻電路,具備天線端子;輸入第一及第二頻帶的發(fā)送信號的第一及第二發(fā)送端子;輸出第一及第二頻帶的接收信號的第一及第二接收端子;分離第一頻帶的信號和第二頻帶的信號的路徑的分波電路;切換發(fā)送信號和接收信號的路徑的開關(guān)電路;設(shè)置在開關(guān)電路和第二接收端子之間,放大第二頻帶的接收信號的低噪聲放大器電路;以及在天線端子和低噪聲放大器電路之間,從天線端子開始依次設(shè)置的第一及第二濾波器電路,雖然使兩個濾波器電路都通過第二頻帶的接收信號,但是阻止低于第二頻帶的頻帶,并且第一濾波器電路的阻止頻帶比第二濾波器電路的阻止頻帶低。
文檔編號H04B1/44GK101438505SQ200780016709
公開日2009年5月20日 申請日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月8日
發(fā)明者深町啟介, 萩原和弘, 釰持茂 申請人:日立金屬株式會社