1.本发明一般而言涉及高频电路、高频前端电路以及通信装置,更详细而言,涉及具备与天线端子连接的多个滤波器的高频电路、具备该高频电路的高频前端电路、以及具备该高频前端电路的通信装置。
背景技术:2.以往,已知有配置于应对多模/多频段的移动电话的前端部的高频电路以及具备该高频电路的通信装置(专利文献1)。专利文献1所公开的高频电路具有传输频带相互不同的多个高频信号的多个高频路径。
3.专利文献1所记载的高频电路具备第一开关部、第一匹配电路部、以及滤波器部。在第一开关部中,输入端子(天线端子)与天线元件连接。第一开关部的输出端子与滤波器部的输入端子经由第一匹配电路部连接。第一开关部具有将由天线元件接收的高频信号分开至构成滤波器部的多个滤波器的每一个的高频路径的三个开关。第一匹配电路部具有多个电感器。多个电感器的一端与连接第一开关部与多个滤波器的多个路径中对应的一个路径连接,另一端与地线连接。
4.专利文献1:国际公开第2019/065569号
5.在专利文献1所记载的高频电路中,例如在载波聚合那样的同时通信的情况下,有从天线端子观察到的多个滤波器的通信频段下的阻抗的偏差增大的情况。
技术实现要素:6.本发明的目的在于提供能够抑制从天线端子观察到的多个滤波器的通信频段下的阻抗的偏差的高频电路、高频前端电路以及通信装置。
7.本发明的一方式的高频电路具备天线端子、第一开关、第二开关、第一滤波器、以及第二滤波器。上述第一开关与上述天线端子连接。上述第二开关与上述第一开关连接,并经由上述第一开关与上述天线端子连接。上述第一滤波器是不经由上述第二开关而与上述第一开关连接的弹性波滤波器,并使第一通信频段的高频信号通过。上述第二滤波器是经由上述第二开关与上述第一开关连接的弹性波滤波器,并使与上述第一通信频段相比高频的第二通信频段的高频信号通过。上述高频电路还具备电感器。上述电感器在上述第一开关与上述第二开关之间与上述第一开关以及上述第二开关串联连接,而不与上述第一滤波器串联连接。
8.本发明的一方式的高频前端电路具备上述高频电路、第一低噪声放大器、以及第二低噪声放大器。上述第一低噪声放大器与上述高频电路的上述第一滤波器连接。上述第二低噪声放大器与上述高频电路的上述第二滤波器连接。
9.本发明的一方式的通信装置具备上述高频前端电路、和信号处理电路。上述信号处理电路对上述第一通信频段的上述高频信号以及上述第二通信频段的上述高频信号进行信号处理。
10.本发明的上述方式的高频电路、高频前端电路以及通信装置能够抑制从天线端子观察到的多个滤波器的通信频段下的阻抗的偏差。
附图说明
11.图1是实施方式1的高频电路的电路图。
12.图2是具备上述的高频电路的高频前端电路以及通信装置的电路图。
13.图3a是上述的高频电路中与band3对应的滤波器的史密斯圆图。图3b是上述的高频电路中与band1对应的滤波器的史密斯圆图。图3c是上述的高频电路中与band40对应的滤波器的史密斯圆图。图3d是上述的高频电路中与band7对应的滤波器的史密斯圆图。
14.图4是比较例1的高频电路的电路图。
15.图5a是上述的高频电路中与band3对应的滤波器的史密斯圆图。图5b是上述的高频电路中与band1对应的滤波器的史密斯圆图。图5c是上述的高频电路中与band40对应的滤波器的史密斯圆图。图5d是上述的高频电路中与band7对应的滤波器的史密斯圆图。
16.图6是参考例1的高频电路的电路图。
17.图7a是在上述的高频电路中从线a11上的点观察到的各滤波器的史密斯圆图。图7b是在上述的高频电路中从线a12上的点观察到的各滤波器的史密斯圆图。图7c是在上述的高频电路中从线a13上的点观察到的各滤波器的史密斯圆图。
18.图8是参考例2的高频电路的电路图。
19.图9a是在上述的高频电路中从线a31上的点观察到的第一滤波器的史密斯圆图。图9b是在上述的高频电路中从线a32上的点观察到的第二滤波器的史密斯圆图。图9c是在上述的高频电路中从线a33上的点观察到的第二滤波器的史密斯圆图。
20.图10是实施方式2的高频电路的电路图。
21.图11是具备上述的高频电路的高频前端电路以及通信装置的电路图。
22.图12a是上述的高频电路中与band3对应的滤波器的史密斯圆图。图12b是上述的高频电路中与band1对应的滤波器的史密斯圆图。图12c是上述的高频电路中与band40对应的滤波器的史密斯圆图。图12d是上述的高频电路中与band7对应的滤波器的史密斯圆图。
23.图13a是比较例2的高频电路中与band3对应的滤波器的史密斯圆图。图13b是上述的高频电路中与band1对应的滤波器的史密斯圆图。图13c是上述的高频电路中与band40对应的滤波器的史密斯圆图。图13d是上述的高频电路中与band7对应的滤波器的史密斯圆图。
具体实施方式
24.(实施方式1)
25.以下,参照图1以及2对实施方式1的高频电路1、高频前端电路200以及通信装置300进行说明。
26.(1)高频电路
27.(1.1)高频电路的整体结构
28.参照图1对实施方式1的高频电路1进行说明。
29.实施方式1的高频电路1例如使用于通信装置300(参照图2)的高频前端电路200。
通信装置300例如是移动电话(例如,智能手机),但并不限定于此,例如也可以是可穿戴终端(例如,智能手表)。高频电路1例如使用于能够应对4g(第四代移动通信)标准、5g(第五代移动通信)标准的高频模块。4g标准例如是3gpp lte(long term evolution:长期演进)标准。5g标准例如是5g nr(new radio:新空口)。高频电路1例如是能够应对载波聚合以及双连接的电路。
30.实施方式1的高频电路1具备天线端子2、第一开关4、第二开关5、多个(这里是两个)第一滤波器6、多个(这里是两个)第二滤波器7、以及电感器8。第一开关4与天线端子2连接。第二开关5与第一开关4连接,并经由第一开关4与天线端子2连接。多个第二滤波器7经由第二开关5以及第一开关4与天线端子2连接。电感器8不与多个第一滤波器6串联连接,而在第一开关4与第二开关5之间与第一开关4以及第二开关5串联连接。实施方式1的高频电路1还具备第三开关3。第三开关3与第一开关4连接,并经由第一开关4与天线端子2连接。多个第一滤波器6经由第三开关3与第一开关4连接。在以下的说明中,有时也将两个第一滤波器6中一方的第一滤波器6称为第一滤波器61,并将另一方的第一滤波器6称为第一滤波器62进行说明。同样地,有时也将两个第二滤波器7中一方的第二滤波器7称为第二滤波器71,并将另一方的第二滤波器7称为第二滤波器72进行说明。
31.另外,实施方式1的高频电路1还具备连接在天线端子2与第一开关4之间的阻抗匹配用的电感器9。另外,实施方式1的高频电路1具备用于使第三开关3与两个第一滤波器6阻抗匹配的两个分路电感器131、132。另外,实施方式1的高频电路1具备用于使第二开关5与两个第二滤波器7阻抗匹配的两个分路电感器133、134。
32.(1.2)高频电路的各构成要素
33.以下,对实施方式1的高频电路1的各构成要素进行说明。
34.(1.2.1)天线端子
35.天线端子2是与高频电路1的外部的天线310(参照图2)连接的端子。
36.(1.2.2)第一开关
37.第一开关4具有共用端子40、和多个(这里是两个)选择端子(第一选择端子41以及第二选择端子42)。第一开关4切换共用端子40与第一选择端子41以及第二选择端子42的连接状态。第一开关4是切换连接共用端子40与第一选择端子41的第一状态、连接共用端子40与第二选择端子42的第二状态、连接共用端子40与第一选择端子41以及第二选择端子42的第三状态、以及使共用端子40与第一选择端子41以及第二选择端子42非连接的第四状态的开关。换句话说,第一选择端子41以及第二选择端子42能够同时与共用端子40连接。第一开关4是能够在共用端子40连接多个选择端子(第一选择端子41以及第二选择端子42)中至少一个以上的开关。这里,第一开关4例如是能够进行一对一以及一对多的连接的开关。第一开关4是开关ic(integrated circuit:集成电路)。开关ic例如是具备开关功能部的单芯片的ic芯片,该开关功能部包含具有在厚度方向相互对置的第一主面以及第二主面的基板、和形成在该基板的第一主面侧的fet(field effect transistor:场效应晶体管)。基板例如是硅基板。开关功能部是具有切换连接状态的功能的功能部。例如通过信号处理电路301(参照图2)控制第一开关4。第一开关4根据来自信号处理电路301的rf信号处理电路302的控制信号,切换共用端子40与第一选择端子41以及第二选择端子42的连接状态。
38.第一开关4的共用端子40经由阻抗匹配用的电感器9与天线端子2连接。第一开关4
是与天线端子2连接的天线开关。第一开关4的第一选择端子41与第三开关3以及第二开关5连接。在高频电路1中,在第一开关4的第一选择端子41与第二开关5之间与第一开关4以及第二开关5串联连接有电感器8。
39.(1.2.3)第二开关
40.第二开关5具有共用端子50、和多个(这里是两个)选择端子(第一选择端子51以及第二选择端子52)。第二开关5切换共用端子50与第一选择端子51以及第二选择端子52的连接状态。第二开关5是切换连接共用端子50与第一选择端子51的第一状态、连接共用端子50与第二选择端子52的第二状态、连接共用端子50与第一选择端子51以及第二选择端子52的第三状态、以及使共用端子50与第一选择端子51以及第二选择端子52非连接的第四状态的开关。换句话说,第一选择端子51以及第二选择端子52能够同时与共用端子50连接。第二开关5是能够在共用端子50连接多个选择端子(第一选择端子51以及第二选择端子52)中至少一个以上的开关。这里,第二开关5例如是能够进行一对一以及一对多的连接的开关。第二开关5是开关ic。例如通过信号处理电路301(参照图2)控制第二开关5。第二开关5根据来自信号处理电路301的rf信号处理电路302的控制信号,切换共用端子50与第一选择端子51以及第二选择端子52之间的连接状态。
41.第二开关5的共用端子50经由电感器8与第一开关4的共用端子40连接。第二开关5的第一选择端子51与第二滤波器71连接。第二开关5的第二选择端子52与第二滤波器72连接。第二开关5是用于切换相互不同的第二通信频段的信号路径的频段选择开关。
42.(1.2.4)第三开关
43.第三开关3具有共用端子30、和多个(这里是两个)选择端子(第一选择端子31以及第二选择端子32)。第三开关3切换共用端子30与第一选择端子31以及第二选择端子32的连接状态。第三开关3是切换连接共用端子30与第一选择端子31的第一状态、连接共用端子30与第二选择端子32的第二状态、连接共用端子30与第一选择端子31以及第二选择端子32的第三状态、以及使共用端子30与第一选择端子31以及第二选择端子32非连接的第四状态的开关。换句话说,第一选择端子31以及第二选择端子32能够同时与共用端子30连接。第三开关3是能够在共用端子30连接多个选择端子(第一选择端子31以及第二选择端子32)中至少一个以上的开关。这里,第三开关3例如是能够进行一对一以及一对多的连接的开关。第三开关3是开关ic。例如,通过信号处理电路301(参照图2)控制第三开关3。第三开关3根据来自信号处理电路301的rf信号处理电路302的控制信号,切换共用端子30与第一选择端子31以及第二选择端子32之间的连接状态。
44.第三开关3的共用端子30不经由电感器8而与第一开关4的共用端子40连接。第一选择端子31与第一滤波器61连接。第二选择端子32与第一滤波器62连接。第三开关3是用于切换相互不同的第一通信频段的信号路径的频段选择开关。
45.(1.2.5)第一滤波器以及第二滤波器
46.多个第一滤波器6使第一通信频段的高频信号通过。多个第一滤波器6包含第一通信频段相互不同的两个第一滤波器61、62。在第一滤波器61中使通过的高频信号的对应的第一通信频段是3gpp lte标准的band3。在第一滤波器62中使通过的高频信号所对应的第一通信频段是3gpp lte标准的band1。第一滤波器61的通过频带包含band3的下行链路频带(1805mhz-1880mhz)。第一滤波器62的通过频带包含band1的下行链路频带(2110mhz-
2170mhz)。多个第一滤波器6的通过频带相互不重叠。band1是与band3相比高频的通信频段。在图1中,第一滤波器61的图符号的左侧的“b3”为了容易理解第一滤波器61与band3对应而进行标记。同样地,第一滤波器62的图符号的左侧的“b1”为了容易理解第一滤波器62与band1对应而进行标记。
47.多个第二滤波器7使第二通信频段的高频信号通过。多个第二滤波器7包含第二通信频段相互不同的两个第二滤波器71、72。在第二滤波器71中使通过的高频信号的对应的第二通信频段是3gpp lte标准的band40。在第二滤波器72中使通过的高频信号的对应的第二通信频段是3gpp lte标准的band7。第二滤波器71的通过频带包含band40的下行链路频带(2300mhz-2400mhz)。第二滤波器72的通过频带包含band7的下行链路频率带(2620mhz-2690mhz)。多个第二滤波器7的通过频带相互不重叠。band7是与band40相比高频的通信频段。在图1中,第二滤波器71的图符号的左侧的“b40”为了容易理解第二滤波器71与band40对应而进行标记。同样地,第二滤波器72的图符号的左侧的“b7”为了容易理解第二滤波器72与band7对应而进行标记。
48.第一滤波器61、第一滤波器62、第二滤波器71以及第二滤波器72分别是弹性波滤波器。弹性波滤波器例如是利用弹性表面波的saw(surface acoustic wave:声表面波)滤波器。
49.第一滤波器61经由布线101与第三开关3的第一选择端子31连接。第一滤波器62经由布线102与第三开关3的第二选择端子32连接。第二滤波器71经由布线103与第二开关5的第一选择端子51连接。第二滤波器72经由布线104与第二开关5的第二选择端子52连接。
50.电感器8在第二开关5的共用端子50与第一开关4的第一选择端子41之间与第二开关5以及第一开关4串联连接。电感器8的电感在1nh以上,例如为1.5nh。
51.(1.2.6)分路电感器
52.分路电感器131是用于使第三开关3与第一滤波器61阻抗匹配的匹配电路的构成要素。分路电感器131连接在布线101上的节点n11与地线之间。
53.分路电感器132是用于使第三开关3与第一滤波器62阻抗匹配的匹配电路的构成要素。分路电感器132连接在布线102上的节点n12与地线之间。
54.分路电感器133是用于使第二开关5与第二滤波器71阻抗匹配的匹配电路的构成要素。分路电感器133连接在布线103上的节点n13与地线之间。
55.分路电感器134是用于使第二开关5与第二滤波器72阻抗匹配的匹配电路的构成要素。分路电感器134连接在布线104上的节点n14与地线之间。
56.(1.3)高频电路的动作
57.在高频电路1中,例如在与band3、band1、band40以及band7的同时通信对应的情况下,在第一开关4中第一选择端子41与共用端子40连接,并且,在第三开关3中第一选择端子31以及第二选择端子32与共用端子30同时连接,并且,在第二开关5中第一选择端子51以及第二选择端子52与共用端子50同时连接。
58.在高频电路1中,例如在与band3、band1以及band40的同时通信对应的情况下,在第一开关4中第一选择端子41与共用端子40连接,并且,在第三开关3中第一选择端子31以及第二选择端子32同时与共用端子30连接,并且,在第二开关5中第一选择端子51与共用端子50连接。
59.在高频电路1中,在与band3和band1的同时通信对应的情况下,在第一开关4中第一选择端子41与共用端子40连接,并且,在第三开关3中第一选择端子31以及第二选择端子32同时与共用端子30连接。
60.在高频电路1中,在与band40和band7的同时通信对应的情况下,在第一开关4中第一选择端子41与共用端子40连接,在第二开关5中第一选择端子51以及第二选择端子52同时与共用端子50连接。
61.在高频电路1中,在与band40的通信对应的情况下,在第一开关4中第一选择端子41与共用端子40连接,在第二开关5中第一选择端子51与共用端子50连接。
62.在高频电路1中,在与band7的通信对应的情况下,在第一开关4中第一选择端子41与共用端子40连接,在第二开关5中第二选择端子52与共用端子50连接。
63.(1.4)具备高频电路的高频模块
64.具备实施方式1的高频电路1的高频模块具备上述的天线端子2、第一开关4、第二开关5、两个第一滤波器6、两个第二滤波器7、电感器8、电感器9、以及四个分路电感器131~134。另外,高频模块具备安装有第一开关4、第二开关5、两个第一滤波器6、两个第二滤波器7、电感器8、电感器9以及四个分路电感器131~134等的安装基板。
65.安装基板具有在安装基板的厚度方向上相互对置的第一主面以及第二主面。安装基板例如是印刷布线板、ltcc(low temperature co-fired ceramics:低温共烧陶瓷)基板、htcc(high temperature co-fired ceramics:高温共烧陶瓷)基板、树脂多层基板。这里,安装基板例如是包含多个电介质层以及多个导电层的多层基板。在安装基板的厚度方向上层叠有多个电介质层以及多个导电层。多个导电层形成为按照每一层规定的规定图案。多个导电层分别在与安装基板的厚度方向正交的一平面内包含一个或者多个导体部。各导电层的材料例如为铜。多个导电层包含接地层。在高频模块中,多个接地端子与接地层经由安装基板具有的通孔导体等电连接。
66.安装基板并不限定于印刷布线板、ltcc基板,也可以是布线构造体。布线构造体例如是多层构造体。多层构造体包含至少一个绝缘层、和至少一个导电层。绝缘层形成为规定图案。在绝缘层为多个的情况下,多个绝缘层形成为按照每一层规定的规定图案。导电层形成为与绝缘层的规定图案不同的规定图案。在导电层为多个的情况下,多个导电层形成为按照每一层规定的规定图案。导电层也可以包含一个或者多个再布线部。在布线构造体中,在多层构造体的厚度方向上相互对置的两个面中第一面是安装基板的第一主面,第二面是安装基板的第二主面。布线构造体例如也可以是中介层。中介层既可以是使用了硅基板的中介层,也可以是由多层构成的基板。
67.弹性波滤波器具备压电性基板、和多个idt(interdigital transducer:叉指换能器)电极。多个idt电极形成在压电性基板上。多个idt电极分别具有第一电极以及第二电极。第一电极具有多个第一电极指、和连接多个第一电极指的第一母线。第二电极具有多个第二电极指、和连接多个第二电极指的第二母线。例如能够通过适当地改变idt电极的电极指间距、idt电极的交叉宽度、压电性基板的材料等来改变弹性波滤波器的特性。根据多个第一电极指中相邻的两个第一电极指的中心线间的距离,或者,多个第二电极指中相邻的两个第二电极指的中心线间的距离定义idt电极的电极指间距。弹性波滤波器例如是包含多个弹性表面波谐振子(多个串联臂谐振子以及多个并联臂谐振子)的梯型波器。多个弹性
表面波谐振子分别包含idt电极、和压电性基板的一部分。压电性基板是压电基板。压电基板的材料例如是钽酸锂(litao3)或者铌酸锂(linbo3)。压电性基板并不限定于压电基板,例如也可以是具有支承基板、设置在支承基板上的低音速膜、以及设置在低音速膜上的压电体层的层叠型基板。低音速膜是与在压电体层传播的体波的音速相比,在低音速膜上传播的体波的音速成为低速的膜。低音速膜的材料例如是氧化硅。低音速膜的材料并不限定于氧化硅。低音速膜的材料例如可以是在氧化硅,玻璃,氮氧化硅,氧化钽,在氧化硅添加氟,碳,或者硼后的化合物,或者,将上述各材料作为主成分的材料。在支承基板中,与在压电体层传播弹性波的音速相比,在支承基板传播的体波的音速为高速。这里,在支承基板传播的体波是在支承基板传播的多个体波中最低音速的体波。支承基板的材料只要包含从由硅、氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英、矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、滑石、镁橄榄石、氧化镁、以及金刚石构成的组选择的至少一种材料即可。
68.构成压电性基板的层叠型基板也可以还具有设置在支承基板与低音速膜之间的高音速膜。高音速膜是与在压电体层传播的弹性波的音速相比在高音速膜传播的体波的音速成为高速的膜。高音速膜的材料例如是从由类金刚石碳、氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、硅、蓝宝石、压电体(钽酸锂,铌酸锂,或者石英)、矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、滑石、镁橄榄石、氧化镁、以及金刚石构成的组选择的至少一种材料。高音速膜的材料也可以将上述的任意一种材料作为主成分的材料,或者,将包含上述任意一种材料的混合物作为主成分的材料。
69.电感器8例如是芯片电感器,但并不限定于此,例如也可以是形成于多层基板且包含导体图案的电感器。电感器8的电感如上述那样在1nh以上,优选包含导体图案的电感器例如在沿着多层基板的厚度方向的卷绕轴的周围至少卷绕两圈。包含导体图案的电感器既可以是其全部设置在多层基板中的内层电感器,也可以一部分形成在多层基板的主面上。
70.(2)参考例
71.以下,在对实施方式1的高频电路1进行更详细的说明之前,对在参考例1的高频电路1r(参照图6)以及参考例2的高频电路1s(参照图8)中与载波聚合那样的同时通信对应的情况下的课题进行说明。此外,在参考例1的高频电路1r以及参考例2的高频电路1s中对与实施方式1的高频电路1相同的构成要素附加相同的符号并适当地省略说明。
72.(2.1)参考例1
73.参考例1的高频电路1r具备包含两个第一滤波器61、62的多路复用器60、开关400、以及分路电感器(shunt inductor)800。多路复用器60具有捆束两个第一滤波器61、62的输入侧的端子(天线端子侧的端子)的连接点601。在参考例1的高频电路1r中,多路复用器60的连接点601经由开关400与天线端子连接。分路电感器800连接在连接连接点601与开关400的布线900上的节点n20与地线之间。
74.第一滤波器61的通过频带包含band3的下行链路频带。第一滤波器62的通过频带包含band1的下行链路频带。在band3与band1的组合是在载波聚合中经常使用的组合的情况下,与经由开关400捆束与band3对应的第一滤波器61和与band1对应的第一滤波器62的结构相比,在使各第一滤波器61、62的特性提高的观点更优选采用不经由开关400而进行捆束的多路复用器60的结构。
75.图7a是表示在高频电路1r中,从多路复用器60的连接点601与节点n20之间的点
(线a11上的点)观察各第一滤波器61、62侧时的各第一滤波器61、62的阻抗的史密斯圆图。另外,图7b是表示在高频电路1r中,从节点n20与开关400之间的点(线a12上的点)观察各第一滤波器61、62侧时的各第一滤波器61、62的阻抗的史密斯圆图。另外,图7c是表示在高频电路1r中,在与band3和band1的同时通信对应的情况下(该情况下,开关400为接通状态),从开关400与天线端子之间的点(线a13上的点)观察各第一滤波器61、62侧时的各第一滤波器61、62的阻抗的史密斯圆图。
76.在各图7a~7c中,在左右通过圆图的中心的直线是表示阻抗的电阻成分的轴(电阻轴)。关于电阻轴上的刻度进行标准化,左端为0ω,圆图的中心为50ω,右端为无限大(开路)。另外,在各图7a~7c中,与电阻轴相比下侧为电容性,与电阻轴相比上侧为电感性。
77.根据图7a以及7b可知,第一滤波器61的band3下的阻抗在第一滤波器61单体时如图7a所示为电容性,由于分路电感器800的影响而如图7b所示向电感性偏移。另外,根据图7a以及7b可知,第一滤波器62的band1下的阻抗在第一滤波器62单体时如图7a所示为电容性,由于分路电感器800的影响而如图7b所示向电感性偏移。若将分路电感器800的电感设为l,并将角频率设为ω,则偏移量为1/ωl。因此,band3与band1中频率较低的band3所对应的第一滤波器61的阻抗的偏移量比与频率较高的band1对应的第一滤波器62的阻抗的偏移量大。
78.另外,根据图7b以及7c可知,第一滤波器61的band3下的阻抗由于布线901的分路电容器以及开关400的分路电容器的影响而偏移。另外,根据图7b以及7c可知,第一滤波器62的band1下的阻抗由于布线901的分路电容器以及开关400的分路电容器的影响而偏移。若将分路电容器的电容设为c,并将角频率设为ω,则偏移量成为ωc。因此,band3与band1中频率较高的band1所对应的第一滤波器62的阻抗的偏移量比与band3对应的第一滤波器61的阻抗的偏移量大。根据图7c可知,第一滤波器61的band3下的阻抗从50ω向电感性的区域偏移,第一滤波器62的band1下的阻抗从50ω向电容性偏移。因此,在开关400与天线端子之间连接电感器的情况下,在通过频带包含低频侧的band3的第一滤波器61的阻抗容易向高阻抗和电感性的至少一方偏移,在通过频带包含高频侧的band1的第一滤波器62的阻抗容易向低阻抗和电容性的至少一方偏移。
79.(2.2)参考例2
80.如图8所示,参考例2的高频电路1s除了参考例1的高频电路1r的结构之外,还具备两个第二滤波器71、72、和两个分路电感器803、804。另外,参考例2的高频电路1s代替参考例1的高频电路1r的开关400,而具备开关401。
81.第一滤波器61的通过频带包含band3的下行链路频带。第一滤波器62的通过频带包含band1的下行链路频带。第二滤波器71的通过频带包含band40的下行链路频带。第二滤波器72的通过频带包含band7的下行链路频带。
82.开关401具有共用端子410、和能够同时与共用端子410连接的三个选择端子411、412、413。开关401是能够进行一对一以及一对多的连接的开关。共用端子410经由布线905以及阻抗匹配用的电感器与天线端子连接。选择端子411经由布线901与多路复用器60的连接点601连接。因此,选择端子411与第一滤波器61以及第一滤波器62连接。选择端子412经由布线903与第二滤波器71连接。选择端子413经由布线904与第二滤波器72连接。
83.在高频电路1s中,分路电感器800连接在多路复用器60的连接点601与开关401的
选择端子411之间的布线901上的节点n22、和地线之间。分路电感器803连接在第二滤波器71与开关401的选择端子412之间的布线903上的节点n23、和地线之间。分路电感器804连接在第二滤波器72与开关401的选择端子413之间的布线904上的节点n24、和地线之间。
84.在高频电路1s中,例如在与band3、band1以及band40的同时通信对应的情况下,两个选择端子411、412同时与共用端子410连接。另外,在高频电路1s中,在与band3、band1、band40以及band7的同时通信对应的情况下,三个选择端子411~413同时与共用端子410连接。另外,在高频电路1s中,在仅与band40的通信对应的情况下,三个选择端子411~413中一个选择端子412与共用端子410连接。
85.图9a是表示在高频电路1s中,从开关401中的共用端子410侧的点(线a31上的点)观察多路复用器60侧时的第一滤波器61以及第一滤波器62的阻抗的史密斯圆图。在图9a中,为了表示是band3、band1、band40以及band7的频带下的第一滤波器61以及第一滤波器62的阻抗而分别记载b3、b1、b40以及b7。另外,图9b是表示在高频电路1s中,从开关401中的共用端子410侧的点(线a32上的点)观察第二滤波器71侧时的第二滤波器71的阻抗的史密斯圆图。在图9b中,为了表示是band3、band1、band40以及band7的频带下的第二滤波器71的阻抗而分别记载b3、b1、b40以及b7。另外,图9c是表示在高频电路1s中,从开关401中的共用端子410侧的点(线a33上的点)观察第二滤波器72侧时的第二滤波器72的阻抗的史密斯圆图。在图9c中,为了表示是band3、band1、band40以及band7的频带下的第二滤波器72的阻抗而分别记载b3、b1、b40以及b7。
86.在图9a的史密斯圆图中,使band1的高频信号通过的第一滤波器62的阻抗成为接近50ω的值。另外,在图9a的史密斯圆图中,第一滤波器62的阻抗在band40的频带下为电容性,在band7的频带下是电抗比band40的频带的情况小的电容性。因此,第一滤波器62的阻抗在band1的频带,受到分路电容器的影响。因此,在与band3、band1、band40以及band7的同时通信对应的情况下,使band1的高频信号通过的第一滤波器62成为在第一滤波器62并联连接了第二滤波器71的band1的频带下的电容成分、和第二滤波器72的band1的频带下的电容成分的阻抗。由此,在与同时通信对应的情况下,第一滤波器62的阻抗从第一滤波器62单体的阻抗如图9a的虚线箭头所示那样向低阻抗和电容性的至少一方偏移。
87.在图9a的史密斯圆图中,使band3的高频信号通过的第一滤波器61的阻抗成为接近50ω的值。另外,在图9a的史密斯圆图中,第一滤波器61的阻抗在band40的频带以及band7的频带下处于开路附近。根据以上,在与band3、band1、band40以及band7的同时通信对应的情况下,使band3的高频信号通过的第一滤波器61的阻抗在相位上几乎不受分别与其它的band1、band40以及band7对应的第一滤波器62、第二滤波器71以及第二滤波器72的影响。因此,对于使band3的高频信号通过的第一滤波器61的阻抗来说,即使捆束第一滤波器61、第一滤波器62、第二滤波器71以及第二滤波器72,第一滤波器61的阻抗也几乎不偏移。使band3的高频信号通过的第一滤波器61的阻抗有由于连接在开关401的共用端子410与天线端子之间的电感器的影响而向高阻抗和电感性的至少一方偏移的情况。
88.在图9b的史密斯圆图中,使band40的高频信号通过的第二滤波器71的阻抗成为接近50ω的值。另外,在图9b的史密斯圆图中,可知第二滤波器71的阻抗在band3的频带下在开路附近为电感性。另外,在图9b的史密斯圆图中,第二滤波器71的阻抗在band7的频带下为电容性。根据以上,在与band3、band1、band40以及band7的同时通信对应的情况下,使
band40的高频信号通过的第二滤波器71的阻抗受到分路电容器(布线905的分路电容器成分、开关401的分路电容器成分)的影响,如图9b的虚线箭头所示那样向低阻抗和电容性的至少一方偏移。
89.在图9c的史密斯圆图中,使band7的高频信号通过的第二滤波器72的阻抗成为接近50ω的值。另外,在图9c的史密斯圆图中,第二滤波器72的阻抗在band3的频带、band1的频带以及band40的频带的任何一个频带下均为电容性。根据以上,在与band3、band1、band40以及band7的同时通信对应的情况下,使band7的高频信号通过的第二滤波器72的阻抗容易受到分路电容器(布线905的分路电容器成分、开关401的分路电容器成分)的影响,如图9c的虚线箭头所示那样向低阻抗和电容性的至少一方偏移。
90.根据图9a~9c,在利用开关401与多个band3、band1、band40、band7的同时通信对应的情况下,容易成为与相对较低的频带对应的通信频段的第一滤波器61的阻抗从50ω向高阻抗和电感性的至少一方偏移,与相对较高的频带对应的通信频段的第一滤波器62、第二滤波器71以及第二滤波器72的阻抗从50ω向低阻抗和电容性的至少一方偏移的趋势。这里,使band3、band1、band40以及band7中最高的频带所对应的band7的高频信号通过的第二滤波器72最容易从50ω向低阻抗和电容性的至少一方偏移。
91.根据以上,在参考例1的高频电路1r以及参考例2的高频电路1s中,例如在与载波聚合那样的同时通信对应的情况下,有从天线端子观察到的多个滤波器中低频频段的滤波器的阻抗向高阻抗和电感性的至少一方偏移的趋势,且有高频频段的滤波器的阻抗向低阻抗和电容性的至少一方偏移的趋势。因此,在参考例1的高频电路1r以及参考例2的高频电路1s中,例如有在与载波聚合那样的同时通信对应的情况下,多个滤波器的通信频段下的阻抗的偏差增大这样的课题。
92.(3)高频电路的特性
93.在实施方式1的高频电路1中,在用于切换高频侧的多个(这里是两个)第二通信频段(band40、band7)的频段选择开关亦即第二开关5与天线开关亦即第一开关4之间串联连接电感器8。由此,在实施方式1的高频电路1中,例如与载波聚合那样的同时通信对应的情况下的特性与在参考例2的高频电路1s中与载波聚合那样的同时通信对应的情况下的特性不同。
94.首先,在对图4所示的比较例1的高频电路1q相关的图5a~5d的史密斯圆图进行了说明之后,对实施方式1的高频电路1相关的图3a~3d的史密斯圆图进行说明。比较例1的高频电路1q在不具备电感器8这一点与实施方式1的高频电路1不同。
95.图5a是表示使band3的高频信号通过的第一滤波器61的阻抗的史密斯圆图。在图5a中,za1表示从图4中的与第三开关3的共用端子30连接的第一布线111上的点(线a1上的点)观察第一滤波器61侧时的band3的频带下的第一滤波器61的阻抗。在图5a中,za3表示从图4中的第三布线113上的点(线a3上的点)观察第一滤波器61侧时的band3的频带下的第一滤波器61的阻抗。第三布线113是将连接点t1与第一开关4的第一选择端子41连接的布线,该连接点t1是与共用端子30连接的第一布线111与和共用端子50连接的第二布线112的连接点。在图5a中,za4表示从图4中的第一开关4的共用端子40侧的点(线a4上的点)观察第一滤波器61侧时的band3的频带下的第一滤波器61的阻抗。在图5a中,za5表示从图4中的电感器9与天线端子2之间的点(线a5上的点)观察第一滤波器61侧时的band3的频带下的第一滤
波器61的阻抗。换句话说,在图5a中,za5是从天线端子2观察第一滤波器61时的第一滤波器61的阻抗。在图5a中,za3从za1向电感性偏移是因为使band40的高频信号通过的第二滤波器72的阻抗在band3的频带下为电感性。
96.图5b是表示使band1的高频信号通过的第一滤波器62的阻抗的史密斯圆图。在图5b中,za1表示从图4中的与第三开关3的共用端子30连接的第一布线111上的点(线a1上的点)观察第一滤波器62侧时的band1的频带下的第一滤波器62的阻抗。在图5b中,za3表示从图4中的第三布线113上的点(线a3上的点)观察第一滤波器62侧时的band1的频带下的第一滤波器62的阻抗。在图5b中,za4表示从图4中的第一开关4的共用端子40侧的点(线a4上的点)观察第一滤波器62侧时的band1的频带下的第一滤波器62的阻抗。在图5b中,za5表示从图4中的电感器9与天线端子2之间的点(线a5上的点)观察第一滤波器62侧时的band1的频带下的第一滤波器62的阻抗。换句话说,在图5b中,za5是从图4中的天线端子2观察第一滤波器62时的第一滤波器62的阻抗。
97.图5c是表示使band40的高频信号通过的第二滤波器71的阻抗的史密斯圆图。在图5c中,za1是从图4中的与第三开关3的共用端子30连接的第一布线111上的点(线a1上的点)观察第二滤波器71侧时的band40的频带下的第二滤波器71的阻抗。在图5c中,za3表示从图4中的第三布线113上的点(线a3上的点)观察第二滤波器71侧时的、band40的频带下的第二滤波器71的阻抗。在图5c中,za4表示从图4中的第一开关4的共用端子40侧的点(线a4上的点)观察第二滤波器71侧时的band40的频带下的第二滤波器71的阻抗。在图5c中,za5表示从图4中的电感器9与天线端子2之间的点(线a5上的点)观察第二滤波器71侧时的band40的频带下的第二滤波器71的阻抗。换句话说,在图5c中,za5表示从图4中的天线端子2观察第二滤波器71时的第二滤波器71的阻抗。
98.图5d是表示使band7的高频信号通过的第二滤波器72的阻抗的史密斯圆图。在图5d中,za1表示从图4中的与第三开关3的共用端子30连接的第一布线111上的点(线a1上的点)观察第二滤波器72侧时的band7的频带下的第二滤波器72的阻抗。在图5d中,za3表示从图4中的第三布线113上的点(线a3上的点)观察第二滤波器72侧时的band7的频带下的第二滤波器72的阻抗。在图5d中,za4表示从图4中的第一开关4的共用端子40侧的点(线a4上的点)观察第二滤波器72侧时的band7的频带下的第二滤波器72的阻抗。在图5d中,za5表示从图4中的电感器9与天线端子2之间的点(线a5上的点)观察第二滤波器72侧时的band7的频带下的第二滤波器72的阻抗。换句话说,在图5d中,za5是从图4中的天线端子2观察第二滤波器72时的第二滤波器72的阻抗。在图5d中,za3从za1向电容性偏移是因为使band3的高频信号通过的第一滤波器61的阻抗在band7的频带下为电容性,另外,使band1的高频信号通过的第一滤波器62的阻抗在band7的频带下为电容性。另外,在图5d中,za4从za3向电容性偏移是因为第一开关4的电容成分。
99.图3a是表示使band3的高频信号通过的第一滤波器61的阻抗的史密斯圆图。在图3a中,za1表示从图1中的与第三开关3的共用端子30连接的第一布线111上的点(线a1上的点)观察第一滤波器61侧时的band3的频带下的第一滤波器61的阻抗。在图3a中,za3表示从图1中的第三布线113上的点(线a3上的点)观察第一滤波器61侧时的band3的频带下的第一滤波器61的阻抗。第三布线113是将连接点t1与第一开关4的第一选择端子41连接的布线,该连接点t1是和共用端子30连接的第一布线111与和共用端子50连接的第二布线112的连
接点。在图3a中,za4表示从图1中的第一开关4的共用端子40侧的点(线a4上的点)观察第一滤波器61侧时的band3的频带下的第一滤波器61的阻抗。在图3a中,za5表示从图1中的电感器9与天线端子2之间的点(线a5上的点)观察第一滤波器61侧时的band3的频带下的第一滤波器61的阻抗。换句话说,在图3a中,za5是从图1中的天线端子2观察第一滤波器61时的第一滤波器61的阻抗。
100.图3b是表示使band1的高频信号通过的第一滤波器62的阻抗的史密斯圆图。在图3b中,za1表示从图1中的与第三开关3的共用端子30连接的第一布线111上的点(线a1上的点)观察第一滤波器62侧时的band1的频带下的第一滤波器62的阻抗。在图3b中,za3表示从图1中的第三布线113上的点(线a3上的点)观察第一滤波器62侧时的band1的频带下的第一滤波器62的阻抗。在图3b中,za4表示从图1中的第一开关4的共用端子40侧的点(线a4上的点)观察第一滤波器62侧时的band1的频带下的第一滤波器62的阻抗。在图3b中,za5表示从图1中的电感器9与天线端子2之间的点(线a5上的点)观察第一滤波器62侧时的band1的频带下的第一滤波器62的阻抗。换句话说,在图3b中,za5是从图1中的天线端子2观察第一滤波器62时的第一滤波器62的阻抗。
101.图3c是表示使band40的高频信号通过的第二滤波器71的阻抗的史密斯圆图。在图3c中,za1表示从图1中的与第二开关5的共用端子50连接的第二布线112上的点(线a1上的点)观察第二滤波器71侧时的band40的频带下的第二滤波器71的阻抗。在图3c中,za2表示在图1中的电感器8与连接点t1之间从第二布线112上的点(线a2上的点)观察第二滤波器71侧时的band40的频带下的第二滤波器71的阻抗。在图3c中,za3表示从图1中的第三布线113上的点(线a3上的点)观察第二滤波器71侧时的band40的频带下的第二滤波器71的阻抗。在图3c中,za4表示从图1中的第一开关4的共用端子40侧的点(线a4上的点)观察第二滤波器71侧时的band40的频带下的第二滤波器71的阻抗。在图3c中,za5表示从图1中的电感器9与天线端子2之间的点(线a5上的点)观察第二滤波器71侧时的band40的频带下的第二滤波器71的阻抗。换句话说,在图3c中,za5是从图1中的天线端子2观察第二滤波器71时的第二滤波器71的阻抗。在图3c中,za2从za1向电感性偏移是因为电感器8的效果。
102.图3d是表示使band7的高频信号通过的第二滤波器72的阻抗的史密斯圆图。在图3d中,za1表示从图1中的与第二开关5的共用端子50连接的第二布线112上的点(线a1上的点)观察第二滤波器72侧时的band7的频带下的第二滤波器72的阻抗。在图3d中,za2表示在图1中的电感器8与连接点t1之间从第二布线112上的点(线a2上的点)观察第二滤波器72侧时的band7的频带下的第二滤波器72的阻抗。在图3d中,za3表示从图1中的第三布线113上的点(线a3上的点)观察第二滤波器72侧时的band7的频带下的第二滤波器72的阻抗。在图3d中,za4表示从图1中的第一开关4的共用端子40侧的点(线a4上的点)观察第二滤波器72侧时的band7的频带下的第二滤波器72的阻抗。在图3d中,za5表示从图1中的电感器9与天线端子2之间的点(线a5上的点)观察第二滤波器72侧时的band7的频带下的第二滤波器72的阻抗。换句话说,在图3d中,za5是从图1中的天线端子2观察第二滤波器72时的第二滤波器72的阻抗。在图3d中,za2从za1向电感性偏移是因为电感器8的效果。
103.根据上述的图5a~5d的史密斯圆图可知,在比较例1的高频电路1q中,在多个滤波器的每个滤波器,从天线端子2观察时的阻抗从50偏移。另外,可知在高频电路1q中,与高频侧的band40、band7对应的第二滤波器71、第二滤波器72的从天线端子2观察时的阻抗从50
ω向低阻抗偏移。在高频电路1q中,使最低的频带的band3的高频信号通过的第一滤波器61的阻抗为60ω左右,使最高的频带的band7的高频信号通过的第二滤波器72的阻抗为30ω左右。
104.与此相对,根据图3a~3d的史密斯圆图可知,在实施方式1的高频电路1中,与比较例1的高频电路1q相比,与band40、band7对应的第二滤波器71、第二滤波器72的从天线端子2观察时的阻抗不容易从50ω向低阻抗、电容性偏移。
105.(4)高频前端电路
106.以下,基于图2对高频前端电路200进行说明。
107.高频前端电路200具备高频电路1、第一低噪声放大器16、以及第二低噪声放大器18。第一低噪声放大器16与高频电路1的多个第一滤波器6连接。第二低噪声放大器18与高频电路1的多个第二滤波器7连接。另外,高频前端电路200还具备两个信号输出端子21、22。
108.第一低噪声放大器16具有输入端子以及输出端子。第一低噪声放大器16的输入端子与第三开关3连接。另外,第一低噪声放大器16的输出端子与信号输出端子21连接。第一低噪声放大器16放大输入到输入端子的高频信号并从输出端子输出。
109.第二低噪声放大器18具有输入端子以及输出端子。第二低噪声放大器18的输入端子与第二开关5连接。另外,第二低噪声放大器18的输出端子与信号输出端子22连接。第二低噪声放大器18放大输入到输入端子的高频信号并从输出端子输出。
110.信号输出端子21是用于将来自第一低噪声放大器16的高频信号(接收信号)输出到外部电路(例如,信号处理电路301)的端子。
111.信号输出端子22是用于将来自第二低噪声放大器18的高频信号(接收信号)输出到外部电路(例如,信号处理电路301)的端子。
112.另外,高频前端电路200还具备第四开关14、第五开关15、第一输入匹配电路17、以及第二输入匹配电路19。
113.第四开关14具有共用端子140、和多个选择端子(第一选择端子141以及第二选择端子142)。第四开关14切换共用端子140与第一选择端子141以及第二选择端子142的连接状态。第四开关14是切换将共用端子140与第一选择端子141连接的第一状态、将共用端子140与第二选择端子142连接的第二状态、将共用端子140与第一选择端子141以及第二选择端子142连接的第三状态、以及使共用端子140与第一选择端子141以及第二选择端子142非连接的第四状态的开关。换句话说,第一选择端子141以及第二选择端子142能够同时与共用端子140连接。第四开关14是能够在共用端子140连接多个选择端子(第一选择端子141以及第二选择端子142)中至少一个以上的开关。这里,第四开关14例如是能够进行一对一以及一对多的连接的开关。第四开关14是开关ic。例如,通过信号处理电路301控制第四开关14。第四开关14根据来自信号处理电路301的rf信号处理电路302的控制信号,切换共用端子140与第一选择端子141以及第二选择端子142的连接状态。
114.第四开关14的共用端子140经由第一输入匹配电路17与第一低噪声放大器16的输入端子连接。第四开关14的第一选择端子141与使band3的高频信号通过的第一滤波器61连接。第四开关14的第二选择端子142与使band1的高频信号通过的第一滤波器62连接。
115.第五开关15具有共用端子150、和多个(这里是两个)选择端子(第一选择端子151以及第二选择端子152)。第五开关15切换共用端子150与第一选择端子151以及第二选择端
子152的连接状态。第五开关15是切换将共用端子150与第一选择端子151连接的第一状态、将共用端子150与第二选择端子152连接的第二状态、将共用端子150与第一选择端子151以及第二选择端子152连接的第三状态、以及使共用端子150与第一选择端子151以及第二选择端子152非连接的第四状态的开关。换句话说,第一选择端子151以及第二选择端子152能够同时与共用端子150连接。第五开关15是能够在共用端子150连接多个选择端子(第一选择端子151以及第二选择端子152)中至少一个以上的开关。这里,第五开关15例如是能够进行一对一以及一对多的连接的开关。第五开关15是开关ic。例如,通过信号处理电路301(参照图2)控制第五开关15。第五开关15根据来自信号处理电路301的rf信号处理电路302的控制信号,切换共用端子150与第一选择端子151以及第二选择端子152之间的连接状态。
116.第五开关15的共用端子150经由第二输入匹配电路19与第二低噪声放大器18的输入端子连接。第五开关15的第一选择端子151与使band40的高频信号通过的第二滤波器71连接。第五开关15的第二选择端子152与使band7的高频信号通过的第二滤波器72连接。
117.第一输入匹配电路17设置在第一低噪声放大器16的输入端子与第四开关14的共用端子140之间的信号路径上。第一输入匹配电路17是用于取得第一低噪声放大器16与多个第一滤波器61、62的阻抗匹配的电路。第一输入匹配电路17例如由一个电感器构成,但并不限定于此,例如也有包含多个电感器以及多个电容器的情况。
118.第二输入匹配电路19设置在第二低噪声放大器18的输入端子与第五开关15的共用端子150之间的信号路径上。第二输入匹配电路19是用于取得第二低噪声放大器18与多个第二滤波器71、72的阻抗匹配的电路。第二输入匹配电路19例如由一个电感器构成,但并不限定于此,例如也有包含多个电感器以及多个电容器的情况。
119.高频前端电路200构成为能够放大从天线310输入到天线端子2的高频信号(接收信号)并输出到信号处理电路301。信号处理电路301不是高频前端电路200的构成要素,是具备高频前端电路200的通信装置300的构成要素。例如通过通信装置300具备的信号处理电路301控制实施方式1的高频前端电路200。
120.在高频前端电路200中,例如在与band3、band1、band40以及band7的同时通信对应的情况下,第一开关4、第三开关3、第二开关5、第四开关14以及第五开关15成为以下那样的连接状态。
121.在第一开关4中,第一选择端子41与共用端子40连接。在第三开关3中,第一选择端子31以及第二选择端子32同时与共用端子30连接。在第二开关5中,第一选择端子51以及第二选择端子52同时与共用端子50连接。在第四开关14中,第一选择端子141以及第二选择端子142同时与共用端子140连接。在第五开关15中,同时连接第一选择端子151以及第二选择端子152。
122.例如,通过在具备高频电路1的高频模块中的安装基板安装高频前端电路200中的高频电路1以外的多个电路元件等来构成具备高频前端电路200的高频模块。多个电路元件包含第一低噪声放大器16、第二低噪声放大器18、第四开关14、第五开关15、第一输入匹配电路17以及第二输入匹配电路19。
123.(5)通信装置
124.如图2所示,通信装置300具备高频前端电路200、和信号处理电路301。通信装置300还具备天线310。
125.信号处理电路301例如包含rf信号处理电路302、和基带信号处理电路303。rf信号处理电路302例如是rfic(radio frequency integrated circuit:射频集成电路),进行对高频信号的信号处理。rf信号处理电路302例如对从高频前端电路200输出的高频信号(接收信号)进行下变频等信号处理,并将进行了信号处理的高频信号输出到基带信号处理电路303。基带信号处理电路303例如是bbic(baseband integrated circuit:基带集成电路)。例如,为了作为图像信号进行图像显示,或者,为了作为声音信号进行通话而使用在基带信号处理电路303进行了处理的接收信号。高频前端电路200在天线310与信号处理电路301的rf信号处理电路302之间传递高频信号(接收信号)。在通信装置300中,基带信号处理电路303并不是必需的构成要素。
126.(6)总结
127.(6.1)高频电路
128.实施方式1的高频电路1具备天线端子2、第一开关4、第二开关5、多个(这里是两个)第一滤波器6(第一滤波器61、第一滤波器62)、以及多个(这里是两个)第二滤波器7(第二滤波器71、第二滤波器72)。第一开关4与天线端子2连接。第二开关5与第一开关4连接,并经由第一开关4与天线端子2连接。多个第二滤波器7经由第二开关5以及第一开关4与天线端子2连接。高频电路1还具备电感器8。电感器8不在第一开关4与多个第一滤波器6之间与多个第一滤波器6串联连接,而在第一开关4与第二开关5之间与第一开关4以及第二开关5串联连接。
129.在实施方式1的高频电路1中,能够抑制从天线端子2观察到的多个滤波器(第一滤波器61、第一滤波器62、第二滤波器71以及第二滤波器72)的通信频段下的阻抗的偏差。这里,通信频段下的阻抗是在多个滤波器各自中,从天线端子2观察时的自频带下的阻抗。在实施方式1的高频电路1中,第二滤波器7的阻抗在从第二开关5中的与第二滤波器7侧相反侧(线a1上的点,与第二开关5的共用端子50大致相同的点)观察时,在史密斯圆图上在第二通信频段的频带下为电容性。
130.在实施方式1的高频电路1中,能够仅通过追加电感器8,在多个动作模式(例如,利用多个滤波器中一个滤波器的通信、利用多个滤波器中任意的两个以上的滤波器的载波聚合那样的同时通信)中得到良好的特性。由此,在实施方式1的高频电路1中,与按照多个滤波器的每一个具备调整阻抗的电路的情况相比,能够实现小型化。在实施方式1的高频电路1中,如上述那样优选电感器8的电感在1nh以上。这里,若电感器8的电感过小,则具备电感器8所带来的效果较小,若电感过大,则特性劣化。
131.(6.2)高频前端电路
132.实施方式1的高频前端电路200具备高频电路1、第一低噪声放大器16、以及第二低噪声放大器18。第一低噪声放大器16与高频电路1的多个第一滤波器6连接。第二低噪声放大器18与高频电路1的多个第二滤波器7连接。
133.在实施方式1的高频前端电路200中,能够抑制从天线端子2观察到的多个滤波器(第一滤波器61、第一滤波器62、第二滤波器71以及第二滤波器72)的通信频段下的阻抗的偏差。
134.(6.3)通信装置
135.实施方式1的通信装置300具备高频前端电路200、和信号处理电路301。信号处理
电路301对第一通信频段的高频信号以及第二通信频段的高频信号进行信号处理。这里,实施方式1的通信装置300还具备天线310。
136.在实施方式1的通信装置300中,能够抑制从天线端子2观察到的多个滤波器(第一滤波器61、第一滤波器62、第二滤波器71以及第二滤波器72)的通信频段下的阻抗的偏差。
137.(实施方式2)
138.以下,参照图10以及11对实施方式2的高频电路1a、高频前端电路200a以及通信装置300a进行说明。关于实施方式2的高频电路1a、高频前端电路200a以及通信装置300a,对与实施方式1的高频电路1、高频前端电路200以及通信装置300相同的构成要素附加相同的附图标记并省略说明。
139.然而,图1所示的实施方式1的高频电路1具有第一通信频段用的电路、和第二通信频段用的电路。第一通信频段用的电路包含第一滤波器61、第一滤波器62、第三开关3、以及两个分路电感器131、132。第二通信频段用的电路包含第二滤波器71、第二滤波器72、第二开关5、两个分路电感器133、134、以及电感器8。
140.与此相对,实施方式2的高频电路1a在代替实施方式1的高频电路1中的第一通信频段用的电路,而具备包含捆束第一滤波器61和第一滤波器62的多路复用器60、以及分路电感器130的第一通信频段用的电路这一点,与实施方式1的高频电路1不同。另外,在实施方式2的高频电路1a中,电感器8在第二开关5的共用端子50与第一开关4的第二选择端子42之间与第二开关5以及第一开关4串联连接。电感器8的电感例如为1.5nh。
141.多路复用器60具有捆束了两个第一滤波器61、62的输入侧的端子(天线端子侧的端子)的连接点601。在实施方式2的高频电路1a中,多路复用器60的连接点601经由第一开关4与天线端子2连接。分路电感器130连接在将连接点601与第一开关4的第一选择端子41连接的布线100上的节点n10与地线之间。
142.实施方式2的高频电路1a例如使用于通信装置300a(参照图11)的高频前端电路200a。
143.在高频电路1a中,例如在与band3、band1、band40以及band7的同时通信对应的情况下,在第一开关4中第一选择端子41以及第二选择端子42同时与共用端子40连接,并且,在第二开关5中第一选择端子51以及第二选择端子52同时与共用端子50连接。
144.在高频电路1a中,例如在与band3、band1以及band40的同时通信对应的情况下,在第一开关4中第一选择端子41以及第二选择端子42同时与共用端子40连接,并且,第二开关5的第一选择端子51与共用端子50连接。
145.在高频电路1a中,在与band3和band1的同时通信对应的情况下,在第一开关4中第一选择端子41与共用端子40连接。
146.在高频电路1a中,在与band40和band7的同时通信对应的情况下,在第一开关4中第二选择端子42与共用端子40连接,在第二开关5中第一选择端子51以及第二选择端子52同时与共用端子50连接。
147.在高频电路1a中,在与band40的通信对应的情况下,在第一开关4中第二选择端子42与共用端子40连接,在第二开关5中第一选择端子51与共用端子50连接。
148.在高频电路1a中,在与band7的通信对应的情况下,在第一开关4中第二选择端子42与共用端子40连接,在第二开关5中第二选择端子52与共用端子50连接。
149.图12a~12d是表示实施方式2的高频电路1a中的各滤波器(第一滤波器61、第一滤波器62、第二滤波器71、第二滤波器72)的阻抗的史密斯圆图。与此相对,图13a~13d是表示比较例2的高频电路中的各滤波器的阻抗的史密斯圆图。比较例2的高频电路与实施方式2的高频电路1a大致相同,仅在不具备电感器8这一点与实施方式2的高频电路1a不同,所以省略图示以及详细的说明。
150.图12a是表示使band3的高频信号通过的第一滤波器61的阻抗的史密斯圆图。这里,图12a是从图10中的天线端子2观察第一滤波器61时的第一滤波器61的band3的频带(也就是自频带)下的阻抗。
151.图12b是表示使band1的高频信号通过的第一滤波器62的阻抗的史密斯圆图。这里,图12b是从图10中的天线端子2观察第一滤波器62时的第一滤波器62的band1的频带下的阻抗。
152.图12c是表示使band40的高频信号通过的第二滤波器71的阻抗的史密斯圆图。这里,图12c是从图10中的天线端子2观察第二滤波器71时的第二滤波器71的band40的频带下的阻抗。
153.图12d是表示使band7的高频信号通过的第二滤波器72的阻抗的史密斯圆图。这里,图12d是从图10中的天线端子2观察第二滤波器72时的第二滤波器72的band7的频带下的阻抗。
154.图13a是表示使band3的高频信号通过的第一滤波器61的阻抗的史密斯圆图。这里,图13a是从天线端子2观察第一滤波器61时的第一滤波器61的band3的频带(也就是自频带)下的阻抗。
155.图13b是表示使band1的高频信号通过的第一滤波器62的阻抗的史密斯圆图。这里,图13b是从天线端子2观察第一滤波器62时的第一滤波器62的band1的频带下的阻抗。
156.图13c是表示使band40的高频信号通过的第二滤波器71的阻抗的史密斯圆图。这里,图13c是从天线端子2观察第二滤波器71时的第二滤波器71的band40的频带下的阻抗。
157.图13d是表示使band7的高频信号通过的第二滤波器72的阻抗的史密斯圆图。这里,图13d是从天线端子2观察第二滤波器72时的第二滤波器72的band7的频带下的阻抗。
158.根据图12c以及13c可知,在实施方式2的高频电路1a中,与比较例2的高频电路相比,能够使从天线端子2观察第二滤波器71时的第二滤波器71的band40的频带下的阻抗向高阻抗偏移而接近50ω。
159.根据图12d以及13d可知,在实施方式2的高频电路1a中,与比较例2的高频电路相比,能够使从天线端子2观察第二滤波器72时的第二滤波器72的band7的频带下的阻抗向高阻抗偏移而接近50ω。
160.以上说明的实施方式2的高频电路1a与实施方式1的高频电路1相同,通过具备电感器8,能够抑制从天线端子2观察到的多个滤波器(第一滤波器61、第一滤波器62、第二滤波器71以及第二滤波器72)的通信频段下的阻抗的偏差。
161.另外,实施方式2的高频前端电路200a具备高频电路1a。实施方式2的高频前端电路200a与实施方式1的高频前端电路200相同,能够抑制从天线端子2观察到的多个滤波器(第一滤波器61、第一滤波器62、第二滤波器71以及第二滤波器72)的通信频段下的阻抗的偏差。
162.另外,实施方式2的通信装置300a具备高频前端电路200a、和信号处理电路301。实施方式2的通信装置300a与实施方式1的通信装置300相同,能够抑制从天线端子2观察到的多个滤波器(第一滤波器61、第一滤波器62、第二滤波器71以及第二滤波器72)的通信频段下的阻抗的偏差。
163.上述的实施方式仅为本发明的各种实施方式之一。上述的实施方式只要能够实现本发明的目的,则能够根据设计等进行各种变更。
164.第一开关4、第二开关5、第三开关3、第四开关14以及第五开关15各自中的选择端子的数目只要为多个即可,并不限定于例示的数目。另外,在高频电路1中,第一开关4只要具有共用端子40(第一端子)和第一选择端子41(第二端子)即可,所以也可以是spst(single pole single throw:单刀单掷)型的开关。另外,高频电路1、1a也可以在天线端子2与第一开关4之间具备电感器9以外的电路元件。另外,高频电路1、1a并不必须在天线端子2与第一开关4之间具备电感器9。
165.另外,高频电路1、1a并不限定于通过来自信号处理电路301的rf信号处理电路302的控制信号进行控制的结构,例如也可以包含控制第一开关4、第二开关5以及第三开关3的控制电路。
166.另外,在高频电路1、1a中,在与四个以上的通信频段的同时通信对应的情况下,多个第一通信频段例如包含band1、band3、band25、band32、band34、band39以及band66的组中至少两个。另外,多个第二通信频段例如包含band30、band40、band7以及band41的组中至少两个。
167.另外,在高频电路1、1a中,在与四个以上的通信频段的同时通信对应的情况下,多个第一通信频段例如包含band1、band3以及band32的组中至少两个。多个第二通信频段例如包含band40、band7以及band41的组中至少两个。
168.另外,在高频电路1、1a中,在与四个以上的通信频段的同时通信对应的情况下,多个第一通信频段例如包含band25以及band66。多个第二通信频段例如包含band30、band7以及band41的组中至少两个。
169.另外,第一滤波器6以及第二滤波器7的数目并不限定于两个,也可以是一个,也可以在三个以上。在第一滤波器6的数目为一个且第二滤波器7的数目为一个的情况下,在高频电路1中,例如仅将两个第一滤波器61、62中任意一个与第三开关3连接,且仅将两个第二滤波器71、72中任意一个与第二开关5连接即可。该情况下,第三开关3以及第二开关5分别也可以是spst型的开关。另外,在第一滤波器6的数目为一个且第二滤波器7的数目为一个的情况下,在高频电路1a中,代替多路复用器60,而仅将两个第一滤波器61、62中任意一个与第一开关4的第一选择端子41连接,且仅将两个第二滤波器71、72中任意一个与第二开关5的第一选择端子51连接即可。该情况下,第二开关5也可以是spst型的开关。
170.另外,弹性波滤波器并不限定于利用弹性表面波的弹性波滤波器,例如也可以是利用弹性边界波、板波等的弹性波滤波器。
171.另外,在弹性波滤波器中,多个串联臂谐振子以及多个并联臂谐振子的各个并不限定于saw谐振子,例如也可以是baw(bulk acoustic wave:体声波)谐振子。
172.另外,弹性波滤波器并不限定于梯型滤波器,例如也可以是纵向耦合谐振器型弹性表面波滤波器。
173.高频前端电路200也可以具备与第一开关4的第二选择端子42连接的接收电路。该接收电路例如是接收与band3相比进一步在低频侧的通信频段的高频信号的电路。
174.高频前端电路200也可以具备与第一开关4的第二选择端子42连接的发送电路。发送电路构成为能够放大从信号处理电路301输入的发送信号并从天线端子2输出到天线310。发送电路例如包含信号输入端子、功率放大器、以及输出匹配电路。这里,信号输入端子与信号处理电路301连接。功率放大器具有输入端子以及输出端子。功率放大器的输入端子与信号输入端子连接。功率放大器的输出端子经由输出匹配电路与第一开关4的第二选择端子42连接。功率放大器放大输入到输入端子的高频信号(发送信号)并从输出端子输出。在高频前端电路200具备发送电路的情况下,通信装置300的rf信号处理电路302例如对从基带信号处理电路303输出的高频信号(发送信号)进行上变频等信号处理,并输出进行了信号处理的高频信号。基带信号处理电路303根据基带信号生成i相信号以及q相信号。基带信号例如是从外部输入的声音信号、图像信号等。基带信号处理电路303通过将i相信号与q相信号合成进行iq调制处理,输出发送信号。此时,作为以比规定频率的载波信号的周期长的周期对该载波信号进行振幅调制后的调制信号(iq信号)生成发送信号。
175.(方式)
176.在本说明书公开有以下的方式。
177.第一方式的高频电路(1;1a)具备天线端子(2)、第一开关(4)、第二开关(5)、第一滤波器(6)、以及第二滤波器(7)。第一开关(4)与天线端子(2)连接。第二开关(5)与第一开关(4)连接,并经由第一开关(4)与天线端子(2)连接。第一滤波器(6)是不经由第二开关(5)而与第一开关(4)连接的弹性滤波器,使第一通信频段的高频信号通过。第二滤波器(7)是经由第二开关(5)与第一开关(4)连接的弹性波滤波器,使与第一通信频段相比高频的第二通信频段的高频信号通过。高频电路(1;1a)还具备电感器(8)。电感器(8)不与第一滤波器(6)串联连接,而在第一开关(4)与第二开关(5)之间与第一开关(4)以及第二开关(5)串联连接。
178.在第一方式的高频电路(1;1a)中,能够抑制从天线端子(2)观察到的多个滤波器(第一滤波器6、第二滤波器7)的通信频段下的阻抗的偏差。
179.在第二方式的高频电路(1)中,在第一方式中,第一开关(4)具有第一端子(共用端子40)、和第二端子(第一选择端子41)。第一端子(共用端子40)与天线端子(2)连接。第二端子(第一选择端子41)能够与第一端子(共用端子40)连接。与第一滤波器(6)连接的第一布线(111)、和经由电感器(8)与第二开关(5)连接的第二布线(112)的连接点(t1)经由第三布线(113)与第二端子(第一选择端子41)连接。
180.在第三方式的高频电路(1a)中,在第一方式中,第一开关(4)具有共用端子(40)、第一选择端子(41)、以及第二选择端子(42)。共用端子(40)与天线端子(2)连接。第一选择端子(41)与第一滤波器(6)连接。第二选择端子(42)经由电感器(8)与第二开关(5)连接。在第一开关(4)中,第一选择端子(41)以及第二选择端子(42)能够同时与共用端子(40)连接。
181.在第四方式的高频电路(1;1a)中,在第一~第三方式的任意一个中,第一滤波器(6)不经由电感元件而与第一开关(4)连接。
182.在第四方式的高频电路(1;1a)中,能够降低第一滤波器(6)的插入损耗。
183.第五方式的高频电路(1;1a)在第一~第四方式的任意一个中,具备多个第一滤波
器(6),并且具备多个第二滤波器(7)。在多个第一滤波器(6)中,第一通信频段相互不同。在多个第二滤波器(7)中,第二通信频段相互不同。多个第一通信频段包含band1、band3、band25、band32、band34、band39以及band66的组中至少两个。多个第二通信频段包含band30、band40、band7以及band41中至少两个。
184.第六方式的高频电路(1;1a)在第一~第四方式的任意一个中,具备多个第一滤波器(6),并且具备多个第二滤波器(7)。在多个第一滤波器(6)中,第一通信频段相互不同。在多个第二滤波器(7)中,第二通信频段相互不同。多个第一通信频段包含band1、band3以及band32的组中至少两个。多个第二通信频段包含band40、band7以及band41中至少两个。
185.在第七方式的高频电路(1;1a)中,在第一~第四方式的任意一个中,具备多个第一滤波器(6),并且具备多个第二滤波器(7)。在多个第一滤波器(6)中,第一通信频段相互不同。在多个第二滤波器(7)中,第二通信频段相互不同。多个第一通信频段包含band25以及band66。多个第二通信频段包含band30、band7以及band41中至少两个。
186.第八方式的高频前端电路(200;200a)具备第一~第七方式的任意一个高频电路(1;1a)、第一低噪声放大器(16)、以及第二低噪声放大器(18)。第一低噪声放大器(16)与高频电路(1;1a)的第一滤波器(6)连接。第二低噪声放大器(18)与高频电路(1;1a)的第二滤波器(7)连接。
187.在第八方式的高频前端电路(200;200a)中,能够抑制从天线端子(2)观察到的多个滤波器(第一滤波器6、第二滤波器7)的通信频段下的阻抗的偏差。
188.第九方式的通信装置(300;300a)具备第八方式的高频前端电路(200;200a)、和信号处理电路(301)。信号处理电路(301)对第一通信频段的高频信号以及第二通信频段的高频信号进行信号处理。
189.在第九方式的通信装置(300;300a)中,能够抑制从天线端子(2)观察到的多个滤波器(第一滤波器6、第二滤波器7)的通信频段下的阻抗的偏差。
190.附图标记说明
191.1、1a、1q、1r、1s
…
高频电路,2
…
天线端子,3
…
第三开关,30
…
共用端子,31
…
第一选择端子,32
…
第二选择端子,4
…
第一开关,40
…
共用端子(第一端子),41
…
第一选择端子(第二端子),42
…
第二选择端子,5
…
第二开关,50
…
共用端子,51
…
第一选择端子,52
…
第二选择端子,6
…
第一滤波器,61
…
第一滤波器,62
…
第一滤波器,7
…
第二滤波器,71
…
第二滤波器,72
…
第二滤波器,8
…
电感器,9
…
电感器,16
…
第一低噪声放大器,17
…
第一输入匹配电路,18
…
第二低噪声放大器,19
…
第二输入匹配电路,21、22
…
信号输出端子,60
…
多路复用器,601
…
连接点,100、101、102、103、104
…
布线,111
…
第一布线,112
…
第二布线,113
…
第三布线,130、131、132、133、134
…
分路电感器,200、200a
…
高频前端电路,300、300a
…
通信装置,301
…
信号处理电路,302
…
rf信号处理电路,303
…
基带信号处理电路,310
…
天线,400
…
开关,401
…
开关,410
…
共用端子,411、412、413
…
选择端子,800、803、804
…
分路电感器,900、901、903、904、905
…
布线,a1、a2、a3、a4、a11、a12、a13、a31、a32、a33
…
线,n10、n11、n12、n13、n14、n20、n22、n23、n24
…
节点,t1
…
连接点。