特許 5717587 高周波モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5717587

(24)【登録日】2015年3月27日

(45)【発行日】2015年5月13日

(54)【発明の名称】高周波モジュール

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/40 20150101AFI20150423BHJP

【ＦＩ】

   H04B1/40

【請求項の数】9

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2011-179179(P2011-179179)

(22)【出願日】2011年8月18日

(65)【公開番号】特開2013-42432(P2013-42432A)

(43)【公開日】2013年2月28日

【審査請求日】2014年7月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】501398606

【氏名又は名称】富士通コンポーネント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】梯 達也

【審査官】 佐藤 敬介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１０９１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１１７０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０４６３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０８６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０５３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００２２６５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−２５１５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１３８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８００８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナに接続されるアンテナ端子と、
前記アンテナ端子に接続されるフィルタ回路と、
前記フィルタ回路に接続されるマッチング回路と、
所定の電圧を出力するレギュレータ部と、
前記アンテナ端子と前記フィルタ回路とを接続するノードに一方が接続され、前記レギュレータ部の出力に他方が接続されるアイソレーション部と、
を有し、
前記レギュレータ部は、ＥＳＤ保護機能を有するものであって、
前記アイソレーション部はインダクタまたは抵抗を有するものであることを特徴とする高周波モジュール。

【請求項2】

前記アンテナ端子と前記フィルタ回路との間には、他のマッチング回路が設けられており、前記アイソレーション部の一方は、前記他のマッチング回路と前記フィルタ回路とを接続するノードに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波モジュール。

【請求項3】

前記アンテナ端子と前記フィルタ回路との間には、他のマッチング回路が設けられており、前記アイソレーション部の一方は、前記アンテナ端子と前記他のマッチング回路とを接続するノードに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波モジュール。

【請求項4】

アンテナに接続されるアンテナ端子と、
前記アンテナ端子に接続されるフィルタ回路と、
前記フィルタ回路に接続されるマッチング回路と、
所定の電圧を出力するレギュレータ部と、
前記アンテナ端子、前記フィルタ回路、前記レギュレータ部の各々の出力と接続されるアイソレーション部と、
を有し、
前記レギュレータ部は、ＥＳＤ保護機能を有するものであって、
前記アイソレーション部は、前記アンテナ端子と前記レギュレータ部の出力との間において直列に接続されるインダクタまたは抵抗と、キャパシタとを有しており、
前記アイソレーション部は、前記アンテナ端子と接続される側に前記キャパシタが設けられており、前記レギュレータ部の出力と接続される側に、前記インダクタまたは抵抗が設けられており、前記フィルタ回路は、前記インダクタまたは抵抗と、前記キャパシタとの間のノードに接続されるものであることを特徴とする高周波モジュール。

【請求項5】

アンテナに接続されるアンテナ端子と、
前記アンテナ端子に接続されるフィルタ回路と、
前記フィルタ回路に接続されるマッチング回路と、
所定の電圧を出力するレギュレータ部と、
前記アンテナ端子、前記フィルタ回路、前記レギュレータ部の各々の出力と接続されるアイソレーション部と、
を有し、
前記レギュレータ部は、ＥＳＤ保護機能を有するものであって、
前記アイソレーション部は、インダクタまたは抵抗と、第１のキャパシタと、第２のキャパシタとを有しており、
前記アイソレーション部は、前記アンテナ端子と接続される側に前記第１のキャパシタが設けられており、前記レギュレータ部の出力と接続される側に、前記インダクタまたは抵抗が設けられており、前記フィルタ回路と接続される側に、前記第２のキャパシタが設けられていることを特徴とする高周波モジュール。

【請求項6】

前記アンテナ端子と前記アイソレーション部との間には、他のマッチング回路が設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の高周波モジュール。

【請求項7】

前記アイソレーション部と前記フィルタ回路との間には、他のマッチング回路が設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の高周波モジュール。

【請求項8】

前記レギュレータ部は、定電圧素子を含むものであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の高周波モジュール。

【請求項9】

前記レギュレータ部は、ツェナーダイオードを含むものであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の高周波モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高周波モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

静電気は電子機器に様々な悪影響を与えることが知られている。特に、携帯電話等の移動体通信機は静電気の影響を受けやすく、例えば、数十ｋＶの静電気がアンテナを介して移動体通信機の内部回路に入り込むと、内部回路が破壊され所望の特性が得られなくなる場合がある。

【0003】

このため、特許文献１では、送信回路からアンテナに繋がる経路と接地との間に、λ／４のマイクロストリップラインと可変コンデンサを接続した構成のものが開示されている。マイクロストリップラインと可変コンデンサの並列回路は直流に対してはインピーダンスが略０なので、静電気の直流成分は並列回路を通って接地側に流れる。

【0004】

また、特許文献２には、インダクタとキャパシタからなるハイパスフィルタをアンテナ接続端子に接続した構成の静電気保護回路が開示されている。このハイパスフィルタは、後段の回路が処理する信号の周波数よりも低い周波数の交流成分及び直流成分の通過を阻止する。これにより、アンテナを介し侵入した静電気を接地側へ流すことができる。

【0005】

一方、近年高周波モジュールは、フィルタ機能だけでなく、後段の信号処理回路やレギュレータ等の回路機能が取り込まれたものが増加しているが、高周波モジュールはアンテナ端子を有するため、高いＥＳＤ（Electro Static Discharge）耐圧が求められている。このため、特許文献３には、アンテナ端子と後段の信号処理回路に接続された端子との間に、ハイパスフィルタ及び直列共振回路からなる静電気保護回路を有する回路モジュールが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平６−１１２８５０号公報

【特許文献2】特開２００１−１２７６６３号公報

【特許文献3】特開２００５−１６７６３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１及び２に記載されている静電気保護回路では、所定の遮断周波数において十分な減衰量が得られないため、十分な静電気保護電圧を得ることができず、また、電力損失も大きくなってしまう。

【0008】

また、特許文献３に記載されている静電気保護回路では、上記課題は、解消されるものの、部品点数が多くなり高コストなものとなってしまい、また、ＥＳＤ耐圧もそれ程高くはない。

【0009】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、部品点数が少なく、ＥＳＤ耐圧の高い高周波モジュールを提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、アンテナに接続されるアンテナ端子と、前記アンテナ端子に接続されるフィルタ回路と、前記フィルタ回路に接続されるマッチング回路と、所定の電圧を出力するレギュレータ部と、前記アンテナ端子と前記フィルタ回路とを接続するノードに一方が接続され、前記レギュレータ部の出力に他方が接続されるアイソレーション部と、を有し、前記レギュレータ部は、ＥＳＤ保護機能を有するものであって、前記アイソレーション部はインダクタまたは抵抗を有するものであることを特徴とする。

【0011】

また、本発明は、前記アンテナ端子と前記フィルタ回路との間には、他のマッチング回路が設けられており、前記アイソレーション部の一方は、前記他のマッチング回路と前記フィルタ回路とを接続するノードに接続されていることを特徴とする。

【0012】

また、本発明は、前記アンテナ端子と前記フィルタ回路との間には、他のマッチング回路が設けられており、前記アイソレーション部の一方は、前記アンテナ端子と前記他のマッチング回路とを接続するノードに接続されていることを特徴とする。

【0013】

また、本発明は、アンテナに接続されるアンテナ端子と、前記アンテナ端子に接続されるフィルタ回路と、前記フィルタ回路に接続されるマッチング回路と、所定の電圧を出力するレギュレータ部と、前記アンテナ端子、前記フィルタ回路、前記レギュレータ部の各々の出力と接続されるアイソレーション部と、を有し、前記レギュレータ部は、ＥＳＤ保護機能を有するものであって、前記アイソレーション部は、前記アンテナ端子と前記レギュレータ部の出力との間において直列に接続されるインダクタまたは抵抗と、キャパシタとを有しており、前記アイソレーション部は、前記アンテナ端子と接続される側に前記キャパシタが設けられており、前記レギュレータ部の出力と接続される側に、前記インダクタまたは抵抗が設けられており、前記フィルタ回路は、前記インダクタまたは抵抗と、前記キャパシタとの間のノードに接続されるものであることを特徴とする。

【0014】

また、本発明は、アンテナに接続されるアンテナ端子と、前記アンテナ端子に接続されるフィルタ回路と、前記フィルタ回路に接続されるマッチング回路と、所定の電圧を出力するレギュレータ部と、前記アンテナ端子、前記フィルタ回路、前記レギュレータ部の各々の出力と接続されるアイソレーション部と、を有し、前記レギュレータ部は、ＥＳＤ保護機能を有するものであって、前記アイソレーション部は、インダクタまたは抵抗と、第１のキャパシタと、第２のキャパシタとを有しており、前記アイソレーション部は、前記アンテナ端子と接続される側に前記第１のキャパシタが設けられており、前記レギュレータ部の出力と接続される側に、前記インダクタまたは抵抗が設けられており、前記フィルタ回路と接続される側に、前記第２のキャパシタが設けられていることを特徴とする。

【0015】

また、本発明は、前記アンテナ端子と前記アイソレーション部との間には、他のマッチング回路が設けられていることを特徴とする。

【0016】

また、本発明は、前記アイソレーション部と前記フィルタ回路との間には、他のマッチング回路が設けられていることを特徴とする。

【0017】

また、本発明は、前記レギュレータ部は、定電圧素子を含むものであることを特徴とする。

【0018】

また、本発明は、前記レギュレータ部は、ツェナーダイオードを含むものであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、部品点数が少なく、ＥＳＤ耐圧の高い高周波モジュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１の実施の形態における高周波モジュールの構造図

【図2】第１の実施の形態における他の高周波モジュールの構造図（１）

【図3】第１の実施の形態における他の高周波モジュールの構造図（２）

【図4】第２の実施の形態における高周波モジュールの構造図

【図5】第２の実施の形態における他の高周波モジュールの構造図（１）

【図6】第２の実施の形態における他の高周波モジュールの構造図（２）

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0022】

〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態における高周波モジュールについて、図１に基づき説明する。本実施の形態における高周波モジュール１０は、プリント基板等の回路基板上に形成されており、アンテナ５０と接続されるアンテナ端子１１、アンテナ端子１１に接続されるフィルタ回路部２１、フィルタ回路部２１に接続されるマッチング回路部２２、マッチング回路２２に接続されるＬＳＩ（Large Scale Integration）２３、レギュレータ部３０、アイソレーション部４０とを有している。

【0023】

レギュレータ部３０は、ＬＤＯ（Low Drop Out）レギュレータにより形成されており、入力端子３１より入力した電圧を所定の電圧に変換して出力端子３２より出力するものであり、トランジスタ３３、コンパレータ３４、電圧を分圧するための抵抗３５ａ及び３５ｂ、定電圧素子となるツェナーダイオード３６を有している。レギュレータ３０は、ツェナーダイオード３６によるＥＳＤ保護機能を有しているが、他のＥＳＤ保護機能を有する素子等、例えば、他の定電圧素子等を用いてもよい。

【0024】

アイソレーション部４０は、高周波的にアイソレーションを確保するためのものであり、本実施の形態では、アイソレーション部４０は、インダクタにより形成されており、一方がアンテナ端子１１とフィルタ回路部２１とを接続するノードに接続されており、他方がレギュレータ部３０の出力と接続されている。尚、インダクタとしては、コイル、フェライトビーズ等を用いることができる。また、アイソレーション部４０は抵抗で形成することも可能であり、この場合、チップ抵抗等を用いることができる。

【0025】

本実施の形態では、アイソレーション部４０の一方が、アンテナ端子１１とフィルタ回路部２１とを接続するノードに接続されているため、アンテナ端子１１より静電気が侵入したとしても、アイソレーション部４０及びレギュレータ部３０を介して接地に流すことができる。即ち、本実施の形態では、レギュレータ部３０では、ツェナーダイオード３６を有しているが、ツェナー電圧を超える電圧がツェナーダイオード３６にかかると接地に電流が流れ、ツェナー電圧が保たれる。このため、静電気は、ＥＳＤ耐圧が高くないフィルタ回路部２１に流れることはなく、静電気より保護することができる。よって、本実施の形態における高周波モジュールにおけるＥＳＤ耐圧を高くすることができる。

【0026】

また、本実施の形態では、アイソレーション部４０は、１つのインダクタ等により形成されているため、静電気保護のために部品点数を少なくすることができ、高いＥＳＤ耐圧を有する高周波モジュールを低コストで得ることができる。

【0027】

尚、本実施の形態では、レギュレータ部３０に定電圧素子であるツェナーダイオード３６が設けられている場合について説明したが、レギュレータ部３０がＥＳＤ保護機能を有しているものであれば、同様の効果を得ることができる。

【0028】

更に、図２に示すように、本実施の形態における高周波モジュール１０ａは、アンテナ端子１１とフィルタ回路部２１との間に、他のマッチング回路部２６を設け、アイソレーション部４０の一方が、他のマッチング回路２６とフィルタ回路部２１とを接続するノードに接続されるものであってもよい。また、図３に示すように、本実施の形態における高周波モジュール１０ｂは、アンテナ端子１１とフィルタ回路部２１との間に、他のマッチング回路部２６を設け、アイソレーション部４０の一方が、アンテナ端子１１と他のマッチング回路２６とを接続するノードに接続されるものであってもよい。

【0029】

〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態における高周波モジュールについて、図４に基づき説明する。本実施の形態における高周波モジュール１１０は、プリント基板等の回路基板上に形成されており、アンテナ５０と接続されるアンテナ端子１１、アイソレーション部１４０等を介しアンテナ端子１１に接続されるフィルタ回路部２１、フィルタ回路部２１に接続されるマッチング回路部２２、マッチング回路２２に接続されるＬＳＩ２３、レギュレータ部３０、アイソレーション部１４０とを有している。

【0030】

アイソレーション部１４０は、高周波的にアイソレーションを確保するためのものであり、本実施の形態では、アイソレーション部１４０は、インダクタ１４１と第１のキャパシタ１４２と第２のキャパシタ１４３とを有している。アイソレーション部１４０における各々の端子は、アンテナ端子１１、フィルタ回路部２１、レギュレータ部３０の出力と接続されている。具体的には、アイソレーション部１４０は、アンテナ端子１１とフィルタ回路部２１との間において、直列に接続される第１のキャパシタ１４２と第２のキャパシタ１４３とを有しており、インダクタ１４１の一方が、第１のキャパシタ１４２と第２のキャパシタ１４３との間に接続されており、他方がレギュレータ部３０の出力と接続されている。

【0031】

このため、アンテナ端子１１とレギュレータ部３０の出力の間においては、第１のキャパシタ１４２とインダクタ１４１とが直列に接続されている。よって、アンテナ端子１１より静電気が侵入したとしても、アイソレーション部１４０及びレギュレータ部３０を介して接地に流すことができる。このため、アイソレーション部１４０は、第２のキャパシタ１４３を形成することなく、第１のキャパシタ１４２とインダクタ１４１により形成されたものであってもよい。

【0032】

尚、本実施の形態では、アイソレーション部１４０において、第１のキャパシタ１４２及び第２のキャパシタ１４３が設けられているため、フィルタ回路部２１及びマッチング回路部２２にＤＣバイアスが印加されることなく、静電気による電流を接地に流すことができる。例えば、表面弾性波素子等のＤＣ重畳により特性変化が大きい素子を使用した場合、第１のキャパシタ１４２等によりＤＣ成分を阻止することができる。

【0033】

また、アイソレーション部１４０におけるインダクタとしては、コイル、フェライトビーズ等を用いることができる。また、アイソレーション部１４０は、インダクタに代えて抵抗を用いることも可能であり、この場合、チップ抵抗等を用いることができる。

【0034】

また、図５に示すように、本実施の形態における高周波モジュール１１０ａは、アンテナ端子１１とアイソレーション部１４０との間に、他のマッチング回路部２６を設けた構造のものであってもよい。また、図６に示すように、本実施の形態における高周波モジュール１１０ｂは、アイソレーション部１４０とフィルタ回路部２１との間に、他のマッチング回路部２６を設けた構造のものであってもよい。

【0035】

尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。

【0036】

以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。

【符号の説明】

【0037】

１０ 高周波モジュール
１１ アンテナ端子
２１ フィルタ回路部
２２ マッチング回路部
２３ ＬＳＩ
３０ レギュレータ部
３１ 入力端子
３２ 出力端子
３３ トランジスタ
３４ コンパレータ
３５ａ、３５ｂ 抵抗
３６ ツェナーダイオード
４０ アイソレーション部
５０ アンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】