高频前端电路以及通信装置的制作方法

本发明涉及高频前端电路以及通信装置。

背景技术：

以往，为了应对移动体通信机的多模式/多频段等的复合化，使多个频带(频段)的高频信号选择通过的高频前端电路被实用化。

图14是专利文献1所记载的能够进行载波聚合的应对多频段的移动通信终端的电路结构图。该图所记载的移动通信终端具备天线611、可调双工器600、spdt开关612以及613、双工器614、615a、615b以及616、低噪声放大器630、功率放大器631、rf信号处理电路632和基带信号处理电路633。可调双工器600由电感器以及可变电容元件构成。利用spdt开关612以及613选择任意的双工器，并且使可调双工器600的频率特性可变。根据上述结构，能够实现band21以及band3的载波聚合、和band21与band19的载波聚合。

专利文献1:日本特开2014－225794号公报

然而，在专利文献1所公开的应对多频段的移动通信终端的电路结构中，需要为每个被使用的频带(频段)配置滤波器或者双工器。尤其即使在各频段的通带处于一部分重复或者相邻的关系的情况下，也需要与各个频段对应地配置滤波器或者双工器。因此，频段数越多，则滤波器或者双工器的个数越多，进而用于频段切换的开关的端子数越多。因而，存在移动通信终端的前端电路大面积化以及高成本化这样的问题。

技术实现要素：

因此，本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供针对应对多频段的系统通过减少滤波器或者双工器的个数来实现小型化以及低价格化的高频前端电路以及通信装置。

为了实现上述目的，本发明的一个方式所涉及的高频前端电路是具有与天线元件连接的天线共用端子，并经由该天线元件收发高频信号的高频前端电路，具备：第一滤波器，具备第一输入输出端子以及第二输入输出端子，上述第一输入输出端子与上述天线共用端子连接，且至少通带的频率在第一通带或者第二通带变化；第二滤波器，具备第三输入输出端子以及第四输入输出端子，上述第三输入输出端子与上述天线共用端子连接，并具有频率不与上述第一通带以及上述第二通带重叠的第三通带；以及第一开关电路，具有第一共用端子、第一选择端子以及第二选择端子，上述第一共用端子与上述第二输入输出端子连接，上述第一选择端子与发送侧路径以及接收侧路径的一方连接，上述第二选择端子与发送侧路径以及接收侧路径的另一方连接，并排他地切换上述第一共用端子与上述第一选择端子的连接、以及上述第一共用端子与上述第二选择端子的连接。

以往，在收发多个频带(频段)的高频信号的应对多频段的高频前端电路中，即使在使用处于通带一部分重复或者相邻的关系的多个频段的情况下，也需要与每个频段对应地配置滤波器或者双工器。

与此相对，根据上述结构，能够利用第一开关电路，将第一滤波器切换为发送用滤波器以及接收用滤波器。因此，例如即使在不同的频段的发送频带和接收频带处于一部分重复或者接近那样的关系的情况下，第一滤波器也能够兼作一个频段的发送用滤波器和另一个频段的接收用滤波器。由此，在应对多频段的系统中，能够减少由滤波器或者该滤波器构成的双工器的个数。而且，能够减少用于频段切换的开关的端子数。因而，能够实现高频前端电路的小型化以及低价格化。

另外，也可以：还具备发送端子，与上述发送侧路径连接，并输入来自后段电路的高频信号；接收端子，与上述接收侧路径连接，并将高频信号向上述后段电路输出；以及第二开关电路，具有第二共用端子、第三选择端子以及第四选择端子，上述第三选择端子与上述第二选择端子连接，上述第四选择端子与上述第四输入输出端子连接，上述第二共用端子与上述接收端子以及上述发送端子的一方连接，上述第一选择端子与上述接收端子以及上述发送端子的另一方连接。

据此，利用第二开关电路，例如在将第一滤波器用作发送用滤波器的情况下，能够将第二滤波器作为接收用滤波器来使用。或者，在将第一滤波器用作接收用滤波器的情况下，能够将第二滤波器作为发送用滤波器来使用。由此，在应对多频段的系统中，能够减少由滤波器或者该滤波器构成的双工器的个数。进而，能够减少用于频段切换的开关的端子数。因而，能够实现高频前端电路的小型化以及低价格化。

另外，也可以：上述第一开关电路由单刀双掷型的开关构成。

由此，能够减少用于应对多频段的滤波器的个数，相应地，即使在开关电路的个数增加的情况下，也能够使该开关电路成为单刀双掷型的简单化的开关结构，所以能够实现高频前端电路整体的小型化以及低价格化。

另外，也可以：上述第一开关电路以及上述第二开关电路在一个封装内形成。

由此，例如，通过使第二选择端子和第三选择端子共用化，并将两个共用端子(第一共用端子以及第二共用端子)和三个选择端子(第一选择端子～第四选择端子)形成在一个封装内，能够使第一开关电路以及第二开关电路一体化。因而，能够实现高频前端电路的小型化以及低价格化。

另外，也可以：上述高频前端电路收发第一频段以及第二频段的高频信号，上述第一频段将上述第一通带作为发送频带、将上述第三通带作为接收频带，上述第二频段将上述第二通带作为接收频带，并与上述第一频段排他地被使用，上述第一通带和上述第二通带至少一部分重叠。

由此，由于排他地使用第一频段和第二频段，所以即使在第一通带和第二通带一部分重复的情况下，也能够应用本结构。

另外，也可以：上述高频前端电路收发上述第一频段、上述第二频段以及第三频段的高频信号，上述第一频段是lte(longtermevolution)标准的band28b(发送频带：718－748mhz，接收频带：773－803mhz)，第二频段是上述第二频段是lte标准的band29(接收频带：717.25－727.25mhz)，第三频段是lte标准的band28a(发送频带：703－733mhz，接收频带：758－788mhz)。

通过将第一滤波器的通带切换为第一通带以及第二通带，能够将第一滤波器应用于band28a以及band28b的发送用滤波器。并且，利用第一开关电路，能够将第一滤波器应用于band29的接收用滤波器。因而，能够以小型以及低价格构成具有上述3个频段的应对多频段的高频前端电路。

另外，也可以：上述高频前端电路收发上述第一频段、以及上述第二频段的高频信号，上述第一频段是lte标准的band27(发送频带：807－824mhz，接收频带：852－869mhz)，上述第二频段是lte标准的band20(发送频带：832－862mhz，接收频带：791－821mhz)。

通过将第一滤波器的通带切换为第一通带以及第二通带，能够将第一滤波器应用于band27的发送用滤波器以及band20的接收用滤波器。因而，能够以小型以及低价格构成具有上述2个频段的应对多频段的高频前端电路。

另外，也可以：上述第一滤波器具备串联臂谐振器，连接在上述第一输入输出端子与上述第二输入输出端子之间；并联臂谐振器，连接在将上述第一输入输出端子、上述串联臂谐振器以及上述第二输入输出端子连结的路径上的节点与基准端子之间；以及开关元件，被配置在上述节点与上述基准端子之间，对将上述节点、上述并联臂谐振器以及上述基准端子连结的路径的导通以及非导通进行切换。

根据上述结构，在由串联臂谐振器和并联臂谐振器构成的带通型的滤波电路中，在开关元件为非导通状态的情况下，通过串联臂谐振器和并联臂谐振器来形成第一带通特性。另外，由于在开关元件为导通状态的情况下，在上述节点与基准端子之间形成不同的电路状态，所以形成与第一带通特性不同的第二带通特性。由此，能够使带宽等在第一带通特性与第二带通特性之间不同。换句话说，通过开关元件的切换，能够调整上述滤波电路的通带以及衰减频带。以往，在应用于排他地选择相互接近的两个频带的系统的可调的滤波电路中需要两个滤波电路以及切换该两个滤波器的spdt型的开关。与此相对，在本结构中，能够由一个滤波电路以及spst(singlepolesinglethrow)型的开关元件构成。因而，能够使可变型的第一滤波器简单化以及小型化。

另外，也可以：上述第一滤波器以及上述第二滤波器为弹性表面波滤波器、使用了baw(bulkacousticwave)的弹性波滤波器、lc谐振滤波器以及电介质滤波器之一。

由此，由于能够使第一滤波器以及第二滤波器小型化，所以能够实现电路的小型化以及低价格化。

另外，也可以：上述开关元件是由gaas或cmos(complementarymetaloxidesemiconductor：互补金属氧化物半导体)构成的fet(fieldeffecttransistor：场效应晶体管)开关，或者二极管开关。

由此，能够实现第一滤波器的小型化以及低价格化。

另外，也可以：还具备发送放大电路，与上述发送侧路径连接，并对高频发送信号进行放大；以及接收放大电路，与上述接收侧路径连接，并对高频接收信号进行放大。

由此，能够实现具有放大电路的高频前端电路的小型化以及低价格化。

另外，本发明的一个方式所涉及的通信装置具备：上述记载的高频前端电路；控制部，对上述第一滤波器的通带以及上述第一开关电路的连接状态进行控制；以及rf信号处理电路，对高频信号进行处理，上述控制部使上述第一通带以及上述第二通带的切换、和上述第一共用端子与上述第一选择端子以及上述第二选择端子的连接切换联动。

由此，由于控制部联动控制第一开关电路的连接状态以及第一滤波器的通带，所以能够实现能够准确地选择与多频段对应的滤波器的通信装置。

根据本发明所涉及的高频前端电路，由于针对应对多频段的系统能够减少滤波器或者双工器的个数以及用于频段切换的开关的端子数，所以能够实现小型化以及低价格化。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的高频前端电路以及其周边电路的结构图。

图2是说明用于实施方式1所涉及的高频前端电路的频段的频率分配的说明图。

图3是构成实施方式1所涉及的高频前端电路的滤波器的电路结构图。

图4是示意性地表示实施方式1所涉及的滤波器的谐振器的俯视图以及剖视图的一个例子。

图5a是表示实施方式1所涉及的高频前端电路的band28a以及band28b发送时的滤波器通过特性的图表。

图5b是表示实施方式1所涉及的高频前端电路的band28a、band28b以及band29接收时的滤波器通过特性的图表。

图6是比较例所涉及的高频前端电路的电路结构图。

图7是实施方式1的变形例1所涉及的高频前端电路以及其周边电路的结构图。

图8是实施方式1的变形例2所涉及的高频前端电路以及其周边电路的结构图。

图9是实施方式1的变形例3所涉及的高频前端电路以及其周边电路的结构图。

图10是实施方式1的变形例4所涉及的高频前端电路以及其周边电路的结构图。

图11是实施方式2所涉及的高频前端电路以及其周边电路的结构图。

图12是说明用于实施方式2所涉及的高频前端电路的频段的频率分配的图。

图13a是表示实施方式2所涉及的高频前端电路的band27收发时的电路连接的图表。

图13b是表示实施方式2所涉及的高频前端电路的band20收发时的电路连接的图表。

图14是专利文献1中记载的能够进行载波聚合的应对多频段的移动通信终端的电路结构图。

具体实施方式

以下，使用实施例以及附图，详细地对本发明的实施方式进行说明。此外，以下说明的实施方式均是表示包括或具体的例子的方式。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等仅为一个例子，并非意在限定本发明。在以下实施方式的构成要素中，对于独立权利要求没有记载的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。另外，附图所示的构成要素的大小，或者大小之比不一定严格。

(实施方式1)

[1.1通信装置的电路结构]

图1是实施方式1所涉及的高频前端电路2以及其周边电路的结构图。在该图中示出天线元件1、高频前端电路2、发送放大电路3a、接收放大电路3b、rf信号处理电路(rfic)4和基带信号处理电路(bbic)7。高频前端电路2、发送放大电路3a、接收放大电路3b以及rf信号处理电路(rfic)4以及基带信号处理电路(bbic)7构成通信装置9。天线元件1、高频前端电路2、发送放大电路3a、接收放大电路3b以及rfic4例如被配置在应对多模式/多频段的移动电话的前端部。

rfic(radiofrequencyintegratedcircuit:射频集成电路)4通过向下变换等对从天线元件1经由接收侧信号路径输入的高频接收信号进行信号处理，并将经过该信号处理而生成的接收信号向bbic7输出。另外，rfic4通过向上变换等对从bbic7输入的发送信号进行信号处理，并将经过该信号处理而生成的高频发送信号向发送放大电路3a输出。

另外，rfic4作为基于被使用的频带(频段)来控制高频前端电路2具有的各开关的导通以及非导通的控制部发挥作用。

bbic7是使用比前端部中的高频信号低频的中间频带来进行信号处理的电路。被bbic7处理的图像信号例如用于图像显示，被bbic7处理的声音信号例如用于经由扬声器的通话。

发送放大电路3a对从rfic4输出的高频发送信号进行功率放大，并向高频前端电路2的发送端子120输出被放大的高频发送信号。

接收放大电路3b对从高频前端电路2的接收端子130输出的高频接收信号进行放大，并将被放大的高频接收信号向rfic4输出。发送放大电路3a、接收放大电路3b以及rfic4相当于高频前端电路2的后段电路。

此外，在本实施方式中，设为与高频前端电路2分开配置发送放大电路3a以及接收放大电路3b的结构，但也可以是高频前端电路2具备发送放大电路3a以及接收放大电路3b的结构。

[1.2高频前端电路的结构]

高频前端电路2具备滤波器21以及22、开关23以及24、天线共用端子110、发送端子120和接收端子130。根据该结构，高频前端电路2经由天线元件1收发banda1、banda2、以及bandb的高频信号。

滤波器21是具备与天线共用端子110连接的第一输入输出端子(未图示)以及与开关23连接的第二输入输出端子(未图示)，且通带的频率在第一通带或者第二通带变化的第一滤波器。此处，第一通带与banda2(第一频段)的发送频带对应，第二通带与banda1(第三频段)的发送频带以及bandb(第二频段)的接收频带对应。

滤波器22是具备与天线共用端子110连接的第三输入输出端子(未图示)以及与开关24连接的第四输入输出端子(未图示)，并具有通带的频率不与第一通带以及第二通带重叠的第三通带的第二滤波器。此处，第三通带与banda1以及banda2的接收频带对应。

此外，滤波器21和滤波器22构成与banda1以及a2双方对应的双工器。

开关23是具有共用端子23a(第一共用端子)、选择端子23b(第一选择端子)以及23c(第二选择端子)，并基于来自rfic4的控制信号s2而排他地切换共用端子23a与选择端子23b的连接、以及共用端子23a与选择端子23c的连接的单刀双掷(spdt：singlepoledoublethrow)型第一开关电路。共用端子23a与滤波器21的第二输入输出端子连接。选择端子23b与包括发送端子120以及发送放大电路3a的发送侧路径连接。选择端子23c与包括开关24、接收端子130以及接收放大电路3b的接收侧路径连接。

根据上述结构，利用开关23，能够将通带可变的滤波器21切换为banda1以及banda2的发送频带、和bandb的接收频带并使用。换句话说，滤波器21能够兼作一个频段的发送用滤波器和另一个频段的接收用滤波器。由此，在应对多频段的系统中，能够减少滤波器或者由该滤波器构成的双工器的个数。

开关24是具有共用端子24a(第二共用端子)、选择端子24b(第三选择端子)以及24c(第四选择端子)，并基于来自rfic4的控制信号s3而排他地切换共用端子24a与选择端子24b的连接、以及共用端子24a与选择端子24c的连接的单刀双掷(spdt)型第二开关电路。选择端子24b与选择端子23c连接。选择端子24c与滤波器22的第四输入输出端子连接。共用端子24a与包括接收端子130以及接收放大电路3b的接收侧路径连接。

在通过开关24的配置，例如将滤波器21用作banda1以及a2的发送用滤波器的情况下，能够将滤波器22作为banda1以及a2的接收用滤波器来使用。或者，在未使用banda1以及a2的情况下，能够将滤波器21作为bandb的接收用滤波器来使用。由此，在应对多频段的系统中，能够减少滤波器或者由该滤波器构成的双工器的个数。

以下，对将高频前端电路2应用于具有lte标准的band28a、band28b、以及band29的多频段系统的情况进行例示。

图2是说明用于实施方式1所涉及的高频前端电路2的频段的频率分配的图。在该图中示出band28a、band28b以及band29的频率分配。band28a的发送频带(703－733mhz)、band28b的发送频带(718－748mhz)以及band29的接收频带(717.25－727.25mhz)一部分重复。另外，band28a的接收频带(758－788mhz)以及band28b的接收频带(773－803mhz)一部分重复。此外，band28a、band28b以及band29分别不同时使用而排他地使用。

在使用上述3个频段的多频段的系统中，作为频带一部分重复的band28a(第三频段)的发送频带、band28b(第一频段)的发送频带以及band29(第二频段)的接收频带，使通带可变的滤波器21的通带对应。另外，作为band28a的接收频带以及band28b的接收频带，使滤波器22的通带对应。

因此，在高频前端电路2中，如图1所示，在能够使通带以及衰减频带可变的可调的滤波器21的后段连接开关23的共用端子23a，切换band28a/28b的发送频带和band29的接收频带。由此，高频前端电路2成为利用天线共用端子110将与band28a/band28b的发送频带以及band29的接收频带相配合地频率可变的滤波器21、和覆盖band28a/28b的接收频带的频率固定的滤波器22捆绑起来的应对3个频段的双工器电路。以下，对滤波器21以及22的具体的电路结构进行说明。

图3是构成实施方式1所涉及的高频前端电路2的滤波器21以及22的电路结构图。

滤波器21具备串联臂谐振器211s、212s、213s以及214s、并联臂谐振器221p、222p、223p、224p以及225p、电容器21c、电感器21l、开关216以及217。

串联臂谐振器211s～214s串联连接在与天线共用端子110连接的第一输入输出端子(未图示)和与共用端子23a连接的第二输入输出端子(未图示)之间。

并联臂谐振器221p～225p并联连接在将第一输入输出端子、串联臂谐振器211s～214s以及第二输入输出端子连结的路径上的节点与接地(基准)端子之间。

电容器21c和开关216并联连接在并联臂谐振器221p与接地(基准)端子之间。另外，电感器21l连接在串联臂谐振器214s与第二输入输出端子之间。开关217连接在并联臂谐振器225p与接地(基准)端子之间。

根据上述结构，滤波器21构成梯形带通滤波器。

此处，通过分别独立地切换开关216以及217的接通/断开，能够调整梯形共振电路的低频侧的衰减特性的陡峭性。

此外，对于开关216以及217，例如列举由gaas或cmos构成的fet开关，或者二极管开关。由此，由于能够由一个fet开关或者二极管开关构成开关216以及217，所以能够实现小型的滤波器21。

滤波器22具备纵耦合型滤波器部224、串联臂谐振器221s、222s以及223s、并联臂谐振器221p和电感器22l。

在本实施方式中，构成滤波器21以及22的各谐振器是使用了弹性表面波的谐振器。由此，由于能够由形成在压电基板上的idt(interdigitaltransducer)电极构成滤波器21以及22，所以能够实现具有陡峭度高的通过特性的小型且低高度的滤波电路。此处，对弹性表面波谐振器的结构进行说明。

图4是示意性地表示实施方式1所涉及的滤波器21以及22的各谐振器的俯视图以及剖视图的一个例子。在该图中例示出表示构成滤波器21以及22的各谐振器中串联臂谐振器221s的结构的平面示意图以及剖面示意图。此外，图4所示的串联臂谐振器是用于说明上述多个谐振器的典型的结构的例子，构成电极的电极指的个数、长度等并不限于此。

滤波器21以及22的各谐振器由压电基板100、和具有梳形形状的idt电极11a以及11b构成。

如图4的俯视图所示，在压电基板100上形成有相互对置的一对idt电极11a以及11b。idt电极11a由相互平行的多个电极指110a、和将多个电极指110a连接的母线电极111a构成。另外，idt电极11b由相互平行的多个电极指110b、和将多个电极指110b连接的母线电极111b构成。多个电极指110a以及110b沿着与传播方向正交的方向而形成。

另外，由多个电极指110a以及110b、和母线电极111a以及111b构成的idt电极104如图4的剖视图所示，成为紧贴层101和主电极层102的层叠结构。

紧贴层101是用于提高压电基板100和主电极层102的紧贴性的层，作为材料，例如使用ti。紧贴层101的膜厚例如为12nm。

作为材料，主电极层102例如使用含有1％的cu的al。主电极层102的膜厚例如为162nm。

保护层103以覆盖idt电极11a以及11b的方式形成。保护层103是目的在于保护主电极层102免受外部环境影响、调整频率温度特性以及提高耐湿性等的层，例如是以二氧化硅为主成分的膜。

此外，构成紧贴层101、主电极层102以及保护层103的材料并不限于上述的材料。并且，idt电极104可以不是上述层叠结构。idt电极104例如也可以由ti、al、cu、pt、au、ag、pd等金属或者合金构成，另外，也可以通过由上述的金属或者合金构成的多个层叠体构成。另外，也可以不形成保护层103。

压电基板100例如由litao3压电单晶、linbtao3压电单晶或者压电陶瓷构成。

此外，滤波器21以及22具有的各谐振器的结构并不限于图4所记载的结构。例如，idt电极104可以不是金属膜的层叠结构而为金属膜的单层。

另外，滤波器21以及22的各谐振器可以不是弹性表面波谐振器而是使用了baw(bulkacousticwave：体声波)的谐振器。另外，滤波器21以及22也可以是lc谐振滤波器或者电介质滤波器。

由此，由于能够使滤波器21以及22小型化，所以能够实现电路的小型化以及低价格化。

如上述那样，本实施方式所涉及的滤波器21是以使用了saw谐振器的梯形滤波器为基础的结构。滤波器21是利用开关216以及217切换并联臂谐振器221p以及225p、和电容器21c并使滤波器特性可变的可调滤波器。另外，滤波器22是将梯形滤波电路和纵耦合型共振器连接而成的频率固定的滤波器。此外，本发明所涉及的滤波器21以及22的电路结构并不限于上述电路结构。例如，可以仅由梯形滤波电路构成滤波器特性被固定的滤波器22。而且，也可以将滤波器22设为可调滤波电路。另外，作为使通带以及衰减频带可变的滤波器21的电路结构，利用开关216以及217控制电容器21c以及并联臂谐振器225p的结构只是一个例子，并不限于该结构。

[1.3高频前端电路的电路动作]

接下来，对高频前端电路2的电路动作进行说明。

图5a是表示实施方式1所涉及的高频前端电路2的b28a以及b28b发送时的滤波器通过特性的图表。另外，图5b是表示实施方式1所涉及的高频前端电路2的b28a、b28b以及b29接收时的滤波器通过特性的图表。

首先，在使用band28a/28b的模式中，高频前端电路2成为图5a的上段以及图5b的右上段所示的电路连接结构。换句话说，基于来自rfic4的控制信号s2而使开关23的共用端子23a和选择端子23b连接，基于来自rfic4的控制信号s3而使开关24的共用端子24a和选择端子24c连接。换句话说，滤波器21经由开关23与发送端子120连接，作为band28a/28b的发送用滤波器发挥作用。而滤波器22经由开关24与接收端子130连接，作为band28a/28b的接收用滤波器发挥作用。

而且，在使用band28a/28b的模式中，在使用band28a的情况下，基于来自rfic4的控制信号s1，滤波器21的开关216成为接通状态且开关217成为断开状态。此时，滤波器21的通过特性成为图5a的下段的图表(实线)。换句话说，发送端子120－天线共用端子110间的通过特性将band28a的发送频带(703－733mhz)作为通带、将band28a的接收频带(758－788mhz)和dtv(450－698mhz)作为衰减频带。而滤波器22的通过特性成为图5b的下段的图表(实线)。换句话说，天线共用端子110－接收端子130间的通过特性将band28a的接收频带(758－788mhz)和band28b的接收频带(773－803mhz)作为通带、将band28a/28b的发送频带(703－748mhz)作为衰减频带。

另外，在使用band28a/28b的模式中，在使用band28b的情况下，基于来自rfic4的控制信号s1，滤波器21的开关216成为断开状态且开关217成为接通状态。此时，滤波器21的通过特性成为图5a的下段的图表(虚线)。换句话说，发送端子120－天线共用端子110间的通过特性将band28b的发送频带(718－748mhz)作为通带、将band28b的接收频带(773－803mhz)和dtv(450－710mhz)作为衰减频带。而滤波器22的通过特性成为图5b的下段的图表(虚线)。换句话说，天线共用端子110－接收端子130间的通过特性将band28a的接收频带(758－788mhz)和band28b的接收频带(773－803mhz)作为通带、将band28a/28b的发送频带(703－748mhz)作为衰减频带。

接下来，在使用band29的模式中，高频前端电路2成为图5b的左上段所示的电路连接结构。换句话说，基于来自rfic4的控制信号s2而使开关23的共用端子23a和选择端子23c连接，基于来自rfic4的控制信号s3而使开关24的共用端子24a和选择端子24b连接。换句话说，滤波器21经由开关23以及24与接收端子130连接，作为band29的接收用滤波器发挥作用。而滤波器22不与发送端子120以及接收端子130的任何一个连接。

而且，在使用band29的情况下，基于来自rfic4的控制信号s1，滤波器21的开关216成为接通状态且开关217成为断开状态。此时，滤波器21的通过特性成为图5b的下段的图表(点划线)。换句话说，天线共用端子110－接收端子130间的通过特性将band29的接收频带(717.25－727.25mhz)作为通带。

如以上那样，通过使滤波器21的通带可变，能够将滤波器21应用于band28a以及band28b的发送用滤波器。并且，利用开关23以及24，能够将滤波器21应用于band29的接收用滤波器。因而，能够以小型以及低价格构成具有上述3个频段的应对多频段的高频前端电路。

另外，rfic4的控制部通过输出控制信号s1～s3而联动地控制开关23以及24的连接状态以及滤波器21的通带。由此，能够实现能够准确地选择与多频段对应的滤波器或者双工器。

此外，也可以为rfic4不内置上述控制部而由高频前端电路2具备上述控制部的结构。

[1.4与以往的比较]

图6是比较例所涉及的高频前端电路500的电路结构图。示出该图所示的高频前端电路500应用于具有lte标准的band28a、band28b以及band29的多频段系统的情况下的以往的电路结构。高频前端电路500具备sp3t开关521、滤波器528bt、528br、528at、528ar以及529r、spdt开关522、sp3t开关523、天线共用端子ant、发送端子tx和接收端子rx。根据该结构，高频前端电路500经由天线元件收发band28a、band28b、以及band29的高频信号。

在上述比较例所涉及的高频前端电路500中，滤波器528bt、528br、528at、528ar以及529r分别与band28b发送用、band28b接收用、band28a发送用、band28a接收用以及band29接收用对应地配置。并且，需要用于切换band28a、band28b以及band29的sp3t开关521、用于切换band28a以及28b的发送路径的spdt开关522、以及用于切换band28a、band28b、以及band29的接收路径的sp3t开关523。

换句话说，在比较例所涉及的高频前端电路500中，需要为每个被使用的频段配置滤波器或者双工器。尤其即使在各频段的通带处于一部分重复或者相邻的关系的情况下，也需要与每个频段对应地配置滤波器或者双工器。因此，频段数越多，则滤波器或者双工器的个数越多，进而用于频段切换的开关的端子数越多。因而，存在移动通信终端的前端电路大面积化以及高成本化这个问题。

与此相对，根据本实施方式所涉及的高频前端电路2，利用spdt型的开关23，能够将通带可变型的滤波器21切换为发送用滤波器以及接收用滤波器。因此，例如，即使在不同的频段的发送频带和接收频带处于一部分重复或者接近那样的关系的情况下，滤波器21也能够兼作一个频段的发送用滤波器和另一个频段的接收用滤波器。在本实施方式中，由两个滤波器21以及22构成band28a的双工器、band28b的双工器以及band29的接收用滤波器。

由此，在应对多频段的系统中，能够减少滤波器或者由该滤波器构成的双工器的个数。进而能够减少用于频段切换的开关的端子数。因而，能够实现高频前端电路的小型化以及低价格化。

[1.5变形例1所涉及的高频前端电路的结构]

图7是实施方式1的变形例1所涉及的高频前端电路2a以及其周边电路的结构图。如该图所示，变形例1所涉及的高频前端电路2a与实施方式1所涉及的高频前端电路2相比较，在滤波器21以及22的后段配置的开关的结构不同。以下，与实施方式1所涉及的高频前端电路2相同的点省略说明，以不同点为中心进行说明。

高频前端电路2a具备滤波器21以及22、开关27、天线共用端子110、发送端子120和接收端子130。根据该结构，高频前端电路2a经由天线元件1收发banda1、banda2以及bandb的高频信号。

开关27是具有共用端子27a(第一共用端子)以及27e(第二共用端子)、选择端子27b(第一选择端子)、27c(第二选择端子并且第三选择端子)以及27d(第四选择端子)，并基于来自rfic4的控制信号s2而排他地切换共用端子27a与选择端子27b的连接、以及共用端子27a与选择端子27c的连接，还基于来自rfic4的控制信号s3而排他地切换共用端子27e与选择端子27c的连接、以及共用端子27e与选择端子27d的连接的dp3t型的开关电路。共用端子27a与滤波器21的第二输入输出端子连接。选择端子27b与包括发送端子120以及发送放大电路3a的发送侧路径连接。选择端子27c排他地与共用端子27a或者27e连接。选择端子27d经由接收侧路径与滤波器22的第四输入输出端子连接。共用端子27e与包括接收端子130以及接收放大电路3b的接收侧路径连接。

换句话说，开关27是将实施方式1所涉及的高频前端电路2具有的开关23以及24形成在一个封装内而成的，开关23的选择端子23c和开关24的选择端子24b被共用化。因而，能够实现高频前端电路的小型化以及低价格化。

[1.6变形例2所涉及的高频前端电路的结构]

图8是实施方式1的变形例2所涉及的高频前端电路2b以及其周边电路的结构图。如该图所示，变形例2所涉及的高频前端电路2b与实施方式1所涉及的高频前端电路2相比较，在滤波器21以及22的后段配置的开关的结构不同。以下，与实施方式1所涉及的高频前端电路2相同的点省略说明，以不同的点为中心进行说明。

高频前端电路2b具备滤波器21以及22、开关28、天线共用端子110、发送端子120和接收端子130。根据该结构，高频前端电路2b经由天线元件1收发banda1、banda2以及bandb的高频信号。

开关28是具有共用端子28a(第一共用端子)、28b(第一共用端子并且第三选择端子)、28e(第二共用端子并且第二选择端子)以及28f(第二共用端子)、选择端子28c(第四选择端子)以及28d(第一选择端子)，并基于来自rfic4的控制信号s2来切换共用端子28a与选择端子28d的连接、共用端子28b与共用端子28e的连接、以及共用端子28f与选择端子28c的连接的开关电路。此外，共用端子28a和28b在开关电路内被短路，共用端子28e和28f在开关电路内被短路。共用端子28a以及28b与滤波器21的第二输入输出端子连接。选择端子28d与包括发送端子120以及发送放大电路3a的发送侧路径连接。选择端子28c经由接收侧路径与滤波器22的第四输入输出端子连接。共用端子28e以及28f与包括接收端子130以及接收放大电路3b的接收侧路径连接。

本变形例的开关28不是切换共用端子与两个选择端子的连接的结构，而为在3组的2端子对中，切换每组的端子对的导通以及非导通的结构。

例如，在使用banda1或者banda2的情况下，通过控制信号s2来使共用端子28a和选择端子28d连接，使共用端子28b和共用端子28e不连接，使共用端子28f和选择端子28c连接。而在使用bandb的情况下，通过控制信号s2来使共用端子28a和选择端子28d不连接，使共用端子28b和共用端子28e连接，使共用端子28f和选择端子28c不连接。

在本变形例中也是，开关28具有第一共用端子(共用端子28a以及28b)、第一选择端子(选择端子28d)以及第二选择端子(共用端子28e)，第一共用端子(共用端子28a以及28b)与第二输入输出端子连接，第一选择端子(选择端子28d)与发送侧路径以及接收侧路径的一方连接，第二选择端子(共用端子28e)与发送侧路径以及接收侧路径的另一方连接。

并且，开关28具有第二共用端子(共用端子28f以及28e)、第三选择端子(共用端子28b)以及第四选择端子(选择端子28c)，第三选择端子(共用端子28b)与第二选择端子(共用端子28e)连接，第四选择端子(选择端子28c)与第四输入输出端子连接，第二共用端子(共用端子28f以及28e)与接收端子以及发送端子的一个连接。

换句话说，开关28是将实施方式1所涉及的高频前端电路2具有的开关23以及24形成在一个封装内而成的。因而，能够实现高频前端电路的小型化以及低价格化。

[1.7变形例3所涉及的高频前端电路的结构]

图9是表示实施方式1的变形例3所涉及的高频前端电路5以及其周边电路的结构图。本变形例所涉及的高频前端电路5与实施方式1所涉及的高频前端电路2相比，成为与使用频段数更多的系统对应的结构。以下，与实施方式1所涉及的高频前端电路2相同的点省略说明，以不同的点为中心进行说明。

如图9所示，高频前端电路5相对于实施方式1所涉及的高频前端电路2，还具备sp5t型的开关30以及50、构成band12的双工器的滤波器31t以及31r、构成band20的双工器的滤波器32t以及32r、构成band26的双工器的滤波器33t以及33r和构成band8的双工器的滤波器34t以及34r。此外，开关24在实施方式1中为spdt型，而在本变形例中为sp6t型。

开关30被设置在各频段的双工器的前段，具有一个共用端子和五个的选择端子，选择band28a/28b/29、band12、band20、band26以及band8的任意一个来与天线元件1连接。

开关50被设置在各频段的发送用滤波器的后段，具有一个共用端子和五个选择端子，选择经由开关23的选择端子23b的滤波器21、滤波器31t、滤波器32t、滤波器33t、滤波器34t的任意一个来与发送放大电路3a连接。

开关24被设置在各频段的接收用滤波器的后段，具有一个共用端子和六个选择端子，选择经由开关23的选择端子23c的滤波器21、滤波器22、滤波器31r、滤波器32r、滤波器33r、滤波器34r的任意一个来与接收放大电路3b连接。

根据上述结构，高频前端电路5成为使用7个频段的应对多频段的结构。

根据本变形例所涉及的高频前端电路5，在band28a/28b/29的信号路径中，利用spdt型的开关23，能够将通带可变型的滤波器21切换为发送用滤波器以及接收用滤波器。换句话说，由两个滤波器21以及22构成band28a的双工器、band28b的双工器、band29的接收用滤波器。

由此，即使在附加了band28a/28b/29以外的频段的应对多频段的系统中，也能够减少由滤波器或者该滤波器构成的双工器的个数。还能够减少用于频段切换的开关的端子数。因而，能够实现高频前端电路的小型化以及低价格化。

[1.8变形例4所涉及的高频前端电路的结构]

图10是实施方式1的变形例4所涉及的高频前端电路6以及其周边电路的结构图。本变形例所涉及的高频前端电路6相对于变形例3所涉及的高频前端电路5，成为与载波聚合对应的结构。以下，与变形例3所涉及的高频前端电路5相同的点省略说明，以不同的点为中心进行说明。

如图10所示，高频前端电路6相对于变形例3所涉及的高频前端电路5(低频段电路)，还具备分波器70和高频段电路。高频段电路具备开关40、与band1、band3、band7、band2、band4以及band30对应的各双工器、选择滤波器41t(band1)以及44t(band2)之一的开关61、选择滤波器42t(band3)以及45t(band4)之一的开关62、选择滤波器43t(band7)以及46t(band30)之一的开关63、选择滤波器41r(band1)以及44r(band2)之一的开关64、选择滤波器42r(band3)以及45r(band4)之一的开关65、选择滤波器43r(band7)以及46r(band30)之一的开关66、与开关61连接的发送放大电路3c、与开关62连接的发送放大电路3d、与开关63连接的发送放大电路3e、与开关64连接的接收放大电路3f、与开关65连接的接收放大电路3g、和与开关66连接的接收放大电路3h。

分波器70由高通滤波器以及低通滤波器构成，对低频段侧的低频信号和高频段侧的高频信号进行分波。

开关40被设置在构成高频段电路的各双工器与分波器70之间，具有并联设置的六个开关元件，使band1、band3、band7、band2、band4以及band30的各双工器与天线元件1连接。根据开关40的结构，高频段电路中与天线元件1连接的频段数是任意的。但是，根据开关61～66的结构，排他地选择band1和band2，排他地选择band3和band4，排他地选择band7和band30。

根据上述结构，高频前端电路6能够执行同时使用从低频段电路中选择出的1个频段、和从高频段选择出的1个以上的频段的载波聚合。

由此，即使在附加band28a/28b/29以外的频段，并能够进行载波聚合的应对多频段的系统中，也能够减少由滤波器或者该滤波器构成的双工器的个数。还能够减少用于频段切换的开关的端子数。因而，能够实现高频前端电路的小型化以及低价格化。

(实施方式2)

在实施方式1中，例示出对于滤波器21，使通带以及衰减频带可变，对于滤波器22，通带以及衰减频带被固定的高频前端电路。与此相对，在本实施方式中例示两个滤波器都是使通带以及衰减频带可变的高频前端电路。以下，对于本实施方式所涉及的高频前端电路，与实施方式1所涉及的高频前端电路相同的点省略说明，以不同的点为中心进行说明。

[2.1通信装置的电路结构]

图11是实施方式2所涉及的高频前端电路8以及其周边电路的结构图。在该图中示出天线元件1、高频前端电路8、发送放大电路3a、接收放大电路3b和rfic4。高频前端电路8、发送放大电路3a、接收放大电路3b以及rfic4构成通信装置。天线元件1、高频前端电路8、发送放大电路3a、接收放大电路3b以及rfic4例如被配置在应对多模式/多频段的移动电话的前端部。

[2.2高频前端电路的结构]

高频前端电路8具备滤波器81以及82、开关83、84、85以及86、天线共用端子110、发送端子120和接收端子130。根据该结构，高频前端电路8经由天线元件1收发bandc(第一频段)、bandd(第二频段)的高频信号。

滤波器81是具备与天线共用端子110连接的第一输入输出端子(未图示)以及与开关83连接的第二输入输出端子(未图示)，且通带的频率在第一通带或者第二通带变化的第一滤波器。此处，第一通带与bandc的发送频带对应，第二通带与bandd的接收频带对应。

滤波器82是具备与天线共用端子110连接的第三输入输出端子(未图示)以及与开关84连接的第四输入输出端子(未图示)，且通带的频率在第三通带或者第四通带变化的第二滤波器。此处，第三通带与bandc的接收频带对应，第四通带与bandd的发送频带对应。

此外，滤波器81和滤波器82构成与bandc以及d双方对应的双工器。

开关83是具有共用端子83a(第一共用端子)、选择端子83b(第一选择端子)以及83c(第二选择端子)，并基于来自rfic4的控制信号s2而排他地切换共用端子83a与选择端子83b的连接、以及共用端子83a与选择端子83c的连接的spdt型的第一开关电路。共用端子83a与滤波器81的第二输入输出端子连接。选择端子83b与包括开关85、发送端子120以及发送放大电路3a的发送侧路径连接。选择端子83c与包括开关86、接收端子130以及接收放大电路3b的接收侧路径连接。

开关84是具有共用端子84a、选择端子84b以及84c，并基于来自rfic4的控制信号s5而排他地切换共用端子84a与选择端子84b的连接、以及共用端子84a与选择端子84c的连接的spdt型的开关电路。共用端子84a与滤波器82的第四输入输出端子连接。选择端子84b与包括开关86、接收端子130以及接收放大电路3b的接收侧路径连接。选择端子84c与包括开关85、发送端子120以及发送放大电路3a的发送侧路径连接。

根据上述结构，利用开关83，能够将通带可变的滤波器81切换为bandc的发送频带以及bandd的接收频带并使用。另外，利用开关84，能够将通带可变的滤波器82切换为bandc的接收频带以及bandd的发送频带并使用。换句话说，滤波器81以及82的各个能够兼作一个频段的发送用滤波器和另一个频段的接收用滤波器。由此，在应对多频段的系统中，能够减少由滤波器或者该滤波器构成的双工器的个数。

开关86是具有共用端子86a(第二共用端子)、选择端子86c(第三选择端子)以及86b(第四选择端子)，并基于来自rfic4的控制信号s6而排他地切换共用端子86a与选择端子86b的连接、以及共用端子86a与选择端子86c的连接的spdt型的第二开关电路。选择端子86c与选择端子83c连接。选择端子86b经由开关84以及接收侧路径与滤波器82的第四输入输出端子连接。共用端子86a与包括接收端子130以及接收放大电路3b的接收侧路径连接。

开关85是具有共用端子85a、选择端子85b以及85c，并基于来自rfic4的控制信号s3而排他地切换共用端子85a与选择端子85b的连接、以及共用端子85a与选择端子85c的连接的spdt型的开关电路。选择端子85b与择端子83b连接。选择端子85c经由开关84以及发送侧路径与滤波器82的第四输入输出端子连接。共用端子85a与包括发送端子120以及发送放大电路3a的发送侧路径连接。

根据开关85以及86的配置，例如在将滤波器81用作bandc的发送用滤波器的情况下，能够将滤波器82作为bandc的接收用滤波器来使用。或在将滤波器81用作bandd的接收用滤波器的情况下，能够将滤波器82作为bandd的发送用滤波器来使用。由此，在应对多频段的系统中，能够减少滤波器或者由该滤波器构成的双工器的个数。

以下，对将高频前端电路8应用于具有lte标准的band27以及band20的多频段系统的情况进行例示。

图12是说明应用实施方式2所涉及的高频前端电路8的频段的频率分配的图。在该图中示出band27以及band20的频率分配。band27的发送频带(807－824mhz)以及band20的接收频带(791－821mhz)一部分重复。另外，band27的接收频带(852－869mhz)以及band20的发送频带(832－862mhz)一部分重复。此外，band27以及band20不同时使用而排他地被使用。

在使用上述2个频段的多频段的系统中，作为频带一部分重复的band27(第一频段)的发送频带以及band20(第二频段)的接收频带，使通带可变的滤波器81的通带对应。另外，作为频带一部分重复的band27的接收频带以及band20的发送频带，使通带可变的滤波器82的通带对应。

因此，在高频前端电路8中，如图11所示，在能够使通带以及衰减频带可变的可调的滤波器81的后段连接开关83的共用端子83a，切换band27的发送频带和band20的接收频带。另外，在能够使通带以及衰减频带可变的可调的滤波器82的后段连接开关84的共用端子84a，切换band27的接收频带和band20的发送频带。由此，高频前端电路8成为利用天线共用端子110将与band27的发送频带以及band20的接收频带相配合地频率可变的滤波器81、和与band27的接收频带以及band20的发送频带相配合地频率可变的滤波器82捆绑起来的应对2个频段的双工器电路。

[2.3高频前端电路的电路动作]

接下来，对高频前端电路8的电路动作进行说明。

图13a是表示实施方式2所涉及的高频前端电路8的band27的收发时的电路连接的图表。另外，图13b是表示实施方式2所涉及的高频前端电路8的band20的收发时的电路连接的图表。

首先，在使用band27的模式中，高频前端电路8成为图13a所示的电路连接结构。换句话说，基于来自rfic4的控制信号s2来使开关83的共用端子83a和选择端子83b连接，基于来自rfic4的控制信号s3来使开关85的共用端子85a和选择端子85b连接。换句话说，滤波器81经由开关83以及85与发送端子120连接，作为band27的发送用滤波器发挥作用。另外，基于来自rfic4的控制信号s5来使开关84的共用端子84a与选择端子84b连接，基于来自rfic4的控制信号s6来使开关86的共用端子86a与选择端子86b连接。换句话说，滤波器82经由开关84以及86与接收端子130连接，作为band27的接收用滤波器发挥作用。

而且在使用band27的模式中，基于来自rfic4的控制信号s1，通过设置在滤波器81的开关的接通/断开切换，滤波器81的通过特性成为将band27的发送频带(807－824mhz)作为通带、将band27的接收频带(852－869mhz)作为衰减频带的特性。另一方面，基于来自rfic4的控制信号s4，通过设置在滤波器82的开关的接通/断开切换，滤波器82的通过特性成为将band27的发送频带(807－824mhz)作为衰减频带、将band27的接收频带(852－869mhz)作为通带的特性。

接下来，在使用band20的模式中，高频前端电路8成为图13b所示的电路连接结构。换句话说，基于来自rfic4的控制信号s2来使开关83的共用端子83a与选择端子83c连接，基于来自rfic4的控制信号s6来使开关86的共用端子86a与选择端子86c连接。换句话说，滤波器81经由开关83以及86与接收端子130连接，作为band20的接收用滤波器发挥作用。另外，基于来自rfic4的控制信号s5来使开关84的共用端子84a与选择端子84c连接，基于来自rfic4的控制信号s3来使开关85的共用端子85a与选择端子85c连接。换句话说，滤波器82经由开关84以及85与发送端子120连接，作为band20的发送用滤波器发挥作用。

而且在使用band20的模式中，基于来自rfic4的控制信号s1，通过设置在滤波器81的开关的接通/断开切换，滤波器81的通过特性成为将band20的接收频带(791－821mhz)作为通带、将band20的发送频带(832－862mhz)作为衰减频带的特性。另一方面，基于来自rfic4的控制信号s4，通过设置在滤波器82的开关的接通/断开切换，滤波器82的通过特性成为将band20的接收频带(791－821mhz)作为衰减频带、将band20的发送频带(832－862mhz)作为通带的特性。

如以上那样，通过使开关83～86的切换、以及滤波器81以及82的通带以及衰减频带可变，能够将滤波器81应用于band27的发送用滤波器以及band20的接收用滤波器，并能够将滤波器82应用于band27的接收用滤波器以及band20的发送用滤波器。因而，能够以小型以及低价格构成上述具有2个频段的应对多频段的高频前端电路。

(其它实施方式等)

以上，列举实施方式1～2以及变形例对本发明的实施方式所涉及的高频前端电路进行了说明，但本发明的高频前端电路并不限于上述实施方式以及变形例。组合上述实施方式以及变形例中的任意的构成要素而实现的其它实施方式、对上述实施方式在不脱离本发明的主旨的范围内实施本领域技术人员想出的各种变形所得的变形例、内置本公开的高频前端电路的各种设备也包含在本发明中。

而且，具备上述高频前端电路、联动控制滤波器的通带以及开关电路的连接状态的控制部和对高频信号进行处理的rfic4的通信装置也包含在本发明中。由此，能够使通信装置小型化以及低价格化。

此外，作为将上述实施方式1～2以及变形例所涉及的高频前端电路应用于切换相互接近的频带(频段)的系统而进行了说明，但也能够应用于排他地切换分配到一个频带内的、相互接近的多个信道的系统。

另外，在上述实施方式1～2以及变形例所涉及的高频前端电路中，还可以在输入端子、输出端子以及共用端子等的各端子之间连接电感器或电容器。

工业上的利用可能性

本发明作为能够应用于多频段以及多模式系统的小型且低成本的高频前端电路以及通信装置，而能够广泛利用于移动电话等通信设备。

符号说明

1天线元件

2、2a、2b、5、6、8、500高频前端电路

3a、3c、3d、3e发送放大电路

3b、3f、3g、3h接收放大电路

4、632rf信号处理电路(rfic)

7基带信号处理电路(bbic)

9通信装置

11a、11b、104idt电极

21、22、31r、31t、32r、32t、33r、33t、34r、34t、41r、41t、42r、42t、43r、43t、44r、44t、45r、45t、46r、46t、81、82、528bt，528br、528at、528ar、529r滤波器

21c电容器

21l、22l电感器

23、24、27、28、30、40、50、61、62、63、64、65、66、83、84、85、86、216、217开关

23a、24a、27a、27e、28a、28b、28e、28f、83a、84a、85a、86a共用端子

23b、23c、24b、24c、27b、27c、27d、28c、28d、83b、83c、84b、84c、85b、85c、86b、86c选择端子

70分波器

100压电基板

101紧贴层

102主电极层

103保护层

110天线共用端子

110a、110b电极指

111a、111b母线电极

120发送端子

130接收端子

211s、212s、213s、214s、221s、222s、223s串联臂谐振器

221p、222p，223p、224p、225p并联臂谐振器

224纵耦合型滤波器部

521、523sp3t开关

522、612、613spdt开关

600可调双工器

611天线

614、615a、615b、616双工器

630低噪声放大器

631功率放大器

633基带信号处理电路