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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024031386
(43)【公開日】2024-03-07
(54)【発明の名称】高周波モジュールおよび通信装置
(51)【国際特許分類】
H04B 1/18 20060101AFI20240229BHJP
H04B 1/00 20060101ALI20240229BHJP
H03F 1/26 20060101ALI20240229BHJP
【ＦＩ】
H04B1/18 D
H04B1/00 260
H04B1/00 257
H03F1/26
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022134904
(22)【出願日】2022-08-26
(71)【出願人】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100189430
【弁理士】
【氏名又は名称】吉川 修一
(74)【代理人】
【識別番号】100190805
【弁理士】
【氏名又は名称】傍島 正朗
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 大介
【テーマコード（参考）】
5J500
5K062
【Ｆターム（参考）】
5J500AA01
5J500AA53
5J500AC50
5J500AC52
5J500AC81
5J500AC92
5J500AF10
5J500AH25
5J500AH33
5J500AH39
5J500AK44
5J500AK66
5J500AQ06
5J500AS13
5J500AT01
5J500AT05
5J500LV07
5K062AB05
5K062AC01
5K062AD04
5K062AE02
5K062BA01
5K062BB03
5K062BC01
(57)【要約】
【課題】増幅器出力の過渡応答特性の劣化が抑制された高周波モジュールを提供する。
【解決手段】高周波モジュール１は、低雑音増幅器１１および１２と、共通端子２１ａ、選択端子２１ｂおよび２１ｃを有するスイッチ２１と、選択端子２１ｂに接続されたフィルタ４１と、選択端子２１ｃに接続されたフィルタ４３と、フィルタ４２と、共通端子２１ａと低雑音増幅器１１の入力端との間に接続されたインダクタ３１と、フィルタ４２と低雑音増幅器１２の入力端との間に接続されたインダクタ３２と、共通端子２１ａと低雑音増幅器１１の入力端とを結ぶ受信経路１０とグランドとの間に接続されたスイッチ２３と、フィルタ４２と低雑音増幅器１２の入力端とを結ぶ受信経路２０とグランドとの間に接続されたスイッチ２４と、受信経路１０と受信経路２０との間に接続されたインダクタ３０と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】高周波モジュール１は、低雑音増幅器１１および１２と、共通端子２１ａ、選択端子２１ｂおよび２１ｃを有するスイッチ２１と、選択端子２１ｂに接続されたフィルタ４１と、選択端子２１ｃに接続されたフィルタ４３と、フィルタ４２と、共通端子２１ａと低雑音増幅器１１の入力端との間に接続されたインダクタ３１と、フィルタ４２と低雑音増幅器１２の入力端との間に接続されたインダクタ３２と、共通端子２１ａと低雑音増幅器１１の入力端とを結ぶ受信経路１０とグランドとの間に接続されたスイッチ２３と、フィルタ４２と低雑音増幅器１２の入力端とを結ぶ受信経路２０とグランドとの間に接続されたスイッチ２４と、受信経路１０と受信経路２０との間に接続されたインダクタ３０と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１増幅器と、
第２増幅器と、
第１共通端子、第１選択端子および第２選択端子を有する第１スイッチと、
前記第１選択端子に接続された第１フィルタと、
前記第２選択端子に接続された第２フィルタと、
第３フィルタと、
前記第１共通端子と前記第１増幅器の入力端との間に接続された第１インダクタと、
前記第３フィルタと前記第２増幅器の入力端との間に接続された第２インダクタと、
前記第１共通端子と前記第１増幅器の入力端とを結ぶ第１経路とグランドとの間に接続された第２スイッチと、
前記第３フィルタと前記第２増幅器の入力端とを結ぶ第２経路とグランドとの間に接続された第３スイッチと、
前記第１経路と前記第２経路との間に接続された第３インダクタと、を備える、
高周波モジュール。
第２増幅器と、
第１共通端子、第１選択端子および第２選択端子を有する第１スイッチと、
前記第１選択端子に接続された第１フィルタと、
前記第２選択端子に接続された第２フィルタと、
第３フィルタと、
前記第１共通端子と前記第１増幅器の入力端との間に接続された第１インダクタと、
前記第３フィルタと前記第２増幅器の入力端との間に接続された第２インダクタと、
前記第１共通端子と前記第１増幅器の入力端とを結ぶ第１経路とグランドとの間に接続された第２スイッチと、
前記第３フィルタと前記第２増幅器の入力端とを結ぶ第２経路とグランドとの間に接続された第３スイッチと、
前記第１経路と前記第２経路との間に接続された第３インダクタと、を備える、
高周波モジュール。
【請求項2】
前記第１増幅器がオン状態の場合、前記第１共通端子と前記第１選択端子および前記第２選択端子の一方とが接続され、前記第２スイッチが非導通状態となり、前記第３スイッチが導通状態となり、
前記第２増幅器がオン状態の場合、前記第３スイッチが非導通状態となり、前記第２スイッチが導通状態となる、
請求項１に記載の高周波モジュール。
前記第２増幅器がオン状態の場合、前記第３スイッチが非導通状態となり、前記第２スイッチが導通状態となる、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項3】
さらに、
第２共通端子、第３選択端子および第４選択端子を有する第４スイッチと、
前記第４選択端子に接続された第４フィルタと、を備え、
前記第２経路は、前記第２共通端子と前記第２増幅器の入力端とを結び、
前記第３フィルタは、前記第３選択端子に接続され、
前記第２インダクタは、前記第２共通端子と前記第２増幅器の入力端との間に接続されている、
請求項１に記載の高周波モジュール。
第２共通端子、第３選択端子および第４選択端子を有する第４スイッチと、
前記第４選択端子に接続された第４フィルタと、を備え、
前記第２経路は、前記第２共通端子と前記第２増幅器の入力端とを結び、
前記第３フィルタは、前記第３選択端子に接続され、
前記第２インダクタは、前記第２共通端子と前記第２増幅器の入力端との間に接続されている、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項4】
前記第１増幅器がオン状態の場合、前記第１共通端子と前記第１選択端子および前記第２選択端子の一方とが接続され、前記第２スイッチが非導通状態となり、前記第３スイッチが導通状態となり、
前記第２増幅器がオン状態の場合、前記第２共通端子と前記第３選択端子および前記第４選択端子の一方とが接続され、前記第３スイッチが非導通状態となり、前記第２スイッチが導通状態となる、
請求項３に記載の高周波モジュール。
前記第２増幅器がオン状態の場合、前記第２共通端子と前記第３選択端子および前記第４選択端子の一方とが接続され、前記第３スイッチが非導通状態となり、前記第２スイッチが導通状態となる、
請求項３に記載の高周波モジュール。
【請求項5】
前記第３インダクタのインダクタンス値は、前記第１インダクタのインダクタンス値よりも大きく、かつ、前記第２インダクタのインダクタンス値よりも大きい、
請求項１に記載の高周波モジュール。
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項6】
前記第２スイッチは、前記第１経路のうちの前記第１インダクタと前記第１増幅器の入力端とを結ぶ経路とグランドとの間に接続され、
前記第３スイッチは、前記第２経路のうちの前記第２インダクタと前記第２増幅器の入力端とを結ぶ経路とグランドとの間に接続されている、
請求項１に記載の高周波モジュール。
前記第３スイッチは、前記第２経路のうちの前記第２インダクタと前記第２増幅器の入力端とを結ぶ経路とグランドとの間に接続されている、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項7】
前記第２スイッチは、前記第１経路のうちの前記第１共通端子と前記第１インダクタとを結ぶ経路とグランドとの間に接続され、
前記第３スイッチは、前記第２経路のうちの前記第３フィルタと前記第２インダクタとを結ぶ経路とグランドとの間に接続されている、
請求項１に記載の高周波モジュール。
前記第３スイッチは、前記第２経路のうちの前記第３フィルタと前記第２インダクタとを結ぶ経路とグランドとの間に接続されている、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項8】
さらに、
前記第１経路とグランドとの間に、前記第２スイッチと直列接続された第１抵抗と、
前記第２経路とグランドとの間に、前記第３スイッチと直列接続された第２抵抗と、を備える、
請求項１に記載の高周波モジュール。
前記第１経路とグランドとの間に、前記第２スイッチと直列接続された第１抵抗と、
前記第２経路とグランドとの間に、前記第３スイッチと直列接続された第２抵抗と、を備える、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項9】
さらに、
第１主面、第２主面および第３主面を有するモジュール基板を備え、
前記第１主面と前記第２主面とは対向し、
前記第３主面と前記第２主面とは対向し、
前記第１主面と前記第２主面との距離は、前記第３主面と前記第２主面との距離よりも大きく、
前記第１インダクタおよび前記第２インダクタは、前記第３主面に配置され、
前記第３インダクタは、前記第１主面に配置されている、
請求項１～８のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
第１主面、第２主面および第３主面を有するモジュール基板を備え、
前記第１主面と前記第２主面とは対向し、
前記第３主面と前記第２主面とは対向し、
前記第１主面と前記第２主面との距離は、前記第３主面と前記第２主面との距離よりも大きく、
前記第１インダクタおよび前記第２インダクタは、前記第３主面に配置され、
前記第３インダクタは、前記第１主面に配置されている、
請求項１～８のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項10】
前記第１フィルタ、前記第２フィルタおよび前記第３フィルタは、前記第１主面に配置され、
前記第１増幅器、前記第２増幅器、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、および前記第３スイッチは、前記第２主面に配置されている、
請求項９に記載の高周波モジュール。
前記第１増幅器、前記第２増幅器、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、および前記第３スイッチは、前記第２主面に配置されている、
請求項９に記載の高周波モジュール。
【請求項11】
前記第１増幅器、前記第２増幅器、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、および前記第３スイッチは、前記第２主面に配置された半導体ＩＣに含まれている、
請求項１０に記載の高周波モジュール。
請求項１０に記載の高周波モジュール。
【請求項12】
高周波信号を処理する信号処理回路と、
前記信号処理回路とアンテナとの間で前記高周波信号を伝送する、請求項１～８のいずれか１項に記載の高周波モジュールと、を備える、
通信装置。
前記信号処理回路とアンテナとの間で前記高周波信号を伝送する、請求項１～８のいずれか１項に記載の高周波モジュールと、を備える、
通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高周波モジュールおよび通信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１（図４Ｂ）には、第１低雑音増幅器および第２低雑音増幅器と、第１フィルタおよび第２フィルタと、第１低雑音増幅器と第１フィルタとの接続および第２低雑音増幅器と第２フィルタとの接続を切り替えるスイッチと、当該スイッチと第１低雑音増幅器との間に接続された第１整合回路と、当該スイッチと第２低雑音増幅器との間に接続された第２整合回路と、を備えるフロントエンドモジュール（高周波モジュール）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１９／０５４１７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に開示された高周波モジュールでは、第１フィルタと第１低雑音増幅器とを結ぶ第１経路、および、第２フィルタと第２低雑音増幅器とを結ぶ第２経路のうち、高周波信号を伝送する経路は直流的な電位が不安定であるため、増幅器出力の過渡応答特性が劣化するという問題がある。
【0005】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、増幅器出力の過渡応答特性の劣化が抑制された高周波モジュールおよび通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る高周波モジュールは、第１増幅器と、第２増幅器と、第１共通端子、第１選択端子および第２選択端子を有する第１スイッチと、第１選択端子に接続された第１フィルタと、第２選択端子に接続された第２フィルタと、第３フィルタと、第１共通端子と第１増幅器の入力端との間に接続された第１インダクタと、第３フィルタと第２増幅器の入力端との間に接続された第２インダクタと、第１共通端子と第１増幅器の入力端とを結ぶ第１経路とグランドとの間に接続された第２スイッチと、第３フィルタと第２増幅器の入力端とを結ぶ第２経路とグランドとの間に接続された第３スイッチと、第１経路と第２経路との間に接続された第３インダクタと、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、増幅器出力の過渡応答特性の劣化が抑制された高周波モジュールおよび通信装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態に係る高周波モジュールおよび通信装置の回路構成図である。
【図2A】実施の形態に係る高周波モジュールのバンドＡの信号伝送時の回路状態を示す図である。
【図2B】実施の形態に係る高周波モジュールのバンドＣの信号伝送時の回路状態を示す図である。
【図3A】比較例１に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図3B】比較例２に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図4A】実施の形態および比較例１に係る高周波モジュールの低雑音増幅器の入力インピーダンスを示すスミスチャートである。
【図4B】実施の形態および比較例１に係る高周波モジュールの出力の過渡応答特性を示すグラフである。
【図5A】変形例１に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図5B】変形例２に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図5C】変形例３に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図6】実施の形態に係る高周波モジュールの平面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施例および変形例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する場合がある。
【0010】
また、本開示において、平行および垂直等の要素間の関係性を示す用語、および、矩形状等の要素の形状を示す用語、ならびに、数値範囲は、厳格な意味のみを表すのではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する。
【0011】
また、本開示において、「接続される」とは、接続端子および／または配線導体で直接接続される場合だけでなく、他の回路素子を介して電気的に接続される場合も含むことを意味する。また、「ＡとＢとの間に接続される」、「ＡおよびＢの間に接続される」とは、ＡおよびＢを結ぶ経路上でＡおよびＢと接続されることを意味する。
【0012】
また、本開示において、基板の平面視とは、基板および基板に実装された回路素子を基板の主面に平行な平面に正投影して見ることを意味する。
【0013】
また、本開示の部品配置において、「部品が基板に配置される」とは、部品が基板の主面上に配置されること、および、部品が基板内に配置されることを含む。「部品が基板の主面上に配置される」とは、部品が基板の主面に接触して配置されることに加えて、部品が主面と接触せずに当該主面の上方に配置されること（例えば、部品が主面と接触して配置された他の部品上に積層されること）を含む。また、「部品が基板の主面に配置される」は、主面に形成された凹部に部品が配置されることを含んでもよい。「部品が基板内に配置される」とは、部品がモジュール基板内にカプセル化されることに加えて、部品の全部が基板の両主面の間に配置されているが部品の一部が基板に覆われていないこと、および、部品の一部のみが基板内に配置されていることを含む。
【0014】
また、本開示において、「経路」とは、高周波信号が伝搬する配線、当該配線に直接接続された電極、および当該配線または当該電極に直接接続された端子等で構成された伝送線路であることを意味する。
【0015】
また、本開示において、「部品Ａが経路Ｂに直列配置される」とは、部品Ａの信号入力端および信号出力端の双方が、経路Ｂを構成する配線、電極、または端子に接続されていることを意味する。
【0016】
（実施の形態）
［１ 高周波モジュール１および通信装置４の構成］
本実施の形態に係る高周波モジュール１および通信装置４の回路構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る高周波モジュール１および通信装置４の回路構成図である。
［１ 高周波モジュール１および通信装置４の構成］
本実施の形態に係る高周波モジュール１および通信装置４の回路構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る高周波モジュール１および通信装置４の回路構成図である。
【0017】
［１．１ 通信装置４の回路構成］
まず、本実施の形態に係る通信装置４の回路構成について説明する。通信装置４は、通信システムで用いられる装置であり、例えばスマートフォンまたはタブレットコンピュータなどの携帯端末である。図１に示すように、通信装置４は、高周波モジュール１と、アンテナ２と、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３と、を備える。
まず、本実施の形態に係る通信装置４の回路構成について説明する。通信装置４は、通信システムで用いられる装置であり、例えばスマートフォンまたはタブレットコンピュータなどの携帯端末である。図１に示すように、通信装置４は、高周波モジュール１と、アンテナ２と、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３と、を備える。
【0018】
高周波モジュール１は、アンテナ２とＲＦＩＣ３との間で高周波信号を伝送する。本実施の形態では、高周波モジュール１は、高周波信号の一例である受信信号を伝送するが、これに限定されない。高周波モジュール１は、高周波信号の一例である送信信号を伝送してもよい。高周波モジュール１の詳細な回路構成については後述する。
【0019】
アンテナ２は、高周波モジュール１のアンテナ接続端子１００に接続され、外部から高周波信号を受信して高周波モジュール１へ出力する。アンテナ２は、高周波モジュール１から出力された高周波信号を送信してもよい。
【0020】
ＲＦＩＣ３は、高周波信号を処理する信号処理回路の一例である。具体的には、ＲＦＩＣ３は、高周波モジュール１の受信経路を介して入力された受信信号をダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ、図示せず）へ出力する。また、ＲＦＩＣ３は、ＢＢＩＣから入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された送信信号を、高周波モジュール１の送信経路に出力してもよい。また、ＲＦＩＣ３は、高周波モジュール１が有するスイッチおよび増幅器などを制御する制御部を有する。ＲＦＩＣ３の制御部は、例えば、高周波モジュール１が有する各増幅器に供給される電源電圧およびバイアス電圧を制御する。
【0021】
なお、ＲＦＩＣ３の制御部としての機能の一部又は全部は、ＲＦＩＣ３の外部に実装されてもよく、例えば、ＢＢＩＣまたは高周波モジュール１に実装されてもよい。
【0022】
なお、図１に示された通信装置４の回路構成は、例示であり、これに限定されない。例えば、通信装置４は、アンテナ２を備えなくてもよい。あるいは、通信装置４は、複数のアンテナ２を備えてもよい。
【0023】
［１．２ 高周波モジュール１の回路構成］
次に、本実施の形態に係る高周波モジュール１の回路構成について説明する。
次に、本実施の形態に係る高周波モジュール１の回路構成について説明する。
【0024】
図１に示すように、高周波モジュール１は、低雑音増幅器１１および１２と、フィルタ４１、４２、４３および４４と、スイッチ２１、２２、２３、２４、２５および２６と、インダクタ３０、３１および３２と、アンテナ接続端子１００と、信号出力端子１１０と、を備える。
【0025】
アンテナ接続端子１００は、アンテナ２に接続されている。アンテナ接続端子１００には、アンテナ２で受信された受信信号が入力される。
【0026】
信号出力端子１１０は、ＲＦＩＣ３に接続されている。信号出力端子１１０からは、高周波モジュール１を伝送した受信信号が出力される。
【0027】
低雑音増幅器１１は、第１増幅器の一例であり、スイッチ２１とスイッチ２６との間に接続されている。低雑音増幅器１１は、アンテナ接続端子１００から入力されたバンドＡおよびバンドＢの受信信号を増幅する。低雑音増幅器１１の入力端はインダクタ３１の一端に接続され、低雑音増幅器１１の出力端はスイッチ２６の選択端子２６ｂに接続されている。
【0028】
低雑音増幅器１２は、第２増幅器の一例であり、スイッチ２２とスイッチ２６との間に接続されている。低雑音増幅器１２は、アンテナ接続端子１００から入力されたバンドＣよびバンドＤの受信信号を増幅する。低雑音増幅器１２の入力端はインダクタ３２の一端に接続され、低雑音増幅器１２の出力端はスイッチ２６の選択端子２６ｃに接続されている。
【0029】
スイッチ２１は、第１スイッチの一例であり、共通端子２１ａ（第１共通端子）、選択端子２１ｂ（第１選択端子）および２１ｃ（第２選択端子）を有し、共通端子２１ａと選択端子２１ｂとの接続および共通端子２１ａと選択端子２１ｃとの接続を切り替える。共通端子２１ａはインダクタ３１の他端およびインダクタ３０の一端に接続され、選択端子２１ｂはフィルタ４１の一端に接続され、選択端子２１ｃはフィルタ４３の一端に接続されている。スイッチ２１は、例えばＳＰＤＴ（Single-Pole Double-Throw）型のスイッチ回路で構成される。
【0030】
スイッチ２２は、第４スイッチの一例であり、共通端子２２ａ（第２共通端子）、選択端子２２ｂ（第３選択端子）および２２ｃ（第４選択端子）を有し、共通端子２２ａと選択端子２２ｂとの接続および共通端子２２ａと選択端子２２ｃとの接続を切り替える。共通端子２２ａはインダクタ３２の他端およびインダクタ３０の他端に接続され、選択端子２２ｂはフィルタ４２の一端に接続され、選択端子２２ｃはフィルタ４４の一端に接続されている。スイッチ２２、例えばＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。
【0031】
フィルタ４１は、第１フィルタの一例であり、バンドＡの少なくとも一部を通過帯域に含む。フィルタ４３は、第２フィルタの一例であり、バンドＢの少なくとも一部を通過帯域に含む。フィルタ４２は、第３フィルタの一例であり、バンドＣの少なくとも一部を通過帯域に含む。フィルタ４４は、第４フィルタの一例であり、バンドＤの少なくとも一部を通過帯域に含む。
【0032】
なお、バンドＡ～Ｄは、標準化団体など（例えば３ＧＰＰ（登録商標）およびＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）等）によって予め定義された無線アクセス技術（ＲＡＴ：Radio Access Technology）を用いて構築される通信システムのための周波数バンドである。通信システムとしては、例えば５Ｇ－ＮＲ（5th Generation New Radio）システム、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムおよびＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）システム等を用いることができるが、これに限定されない。
【0033】
インダクタ３１は、第１インダクタの一例であり、共通端子２１ａと低雑音増幅器１１の入力端との間に接続されている。インダクタ３２は、第２インダクタの一例であり、共通端子２２ａと低雑音増幅器１２の入力端との間に接続されている。インダクタ３０は、第３インダクタの一例であり、共通端子２１ａと低雑音増幅器１１の入力端とを結ぶ受信経路１０（第１経路）と、共通端子２２ａと低雑音増幅器１２の入力端とを結ぶ受信経路２０（第２経路）との間に接続されている。
【0034】
スイッチ２３は、第２スイッチの一例であり、受信経路１０とグランドとの間に接続されている。スイッチ２４は、第３スイッチの一例であり、受信経路２０とグランドとの間に接続されている。
【0035】
スイッチ２５は、共通端子２５ａ、選択端子２５ｂ、２５ｃ、２５ｄおよび２５ｅを有し、共通端子２５ａと、選択端子２５ｂ～２５ｅのうちの１つとの接続を切り替える。共通端子２５ａはアンテナ接続端子１００に接続され、選択端子２５ｂはフィルタ４１の他端に接続され、選択端子２５ｃはフィルタ４３の他端に接続され、選択端子２５ｄはフィルタ４２の他端に接続され、選択端子２５ｅはフィルタ４４の他端に接続されている。スイッチ２５、例えばＳＰ４Ｔ（Single-Pole 4-Throw）型のスイッチ回路で構成される。
【0036】
スイッチ２６は、共通端子２６ａ、選択端子２６ｂおよび２６ｃを有し、共通端子２６ａと選択端子２６ｂとの接続および共通端子２６ａと選択端子２６ｃとの接続を切り替える。共通端子２６ａは信号出力端子１１０に接続され、選択端子２６ｂは低雑音増幅器１１の出力端に接続され、選択端子２６ｃは低雑音増幅器１２の出力端に接続されている。スイッチ２６は、例えばＳＰＤＴ型のスイッチ回路で構成される。
【0037】
スイッチ２１～２６は、複数のＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチング素子によって実現される。
【0038】
なお、本実施の形態に係る高周波モジュール１において、スイッチ２５および２６は、高周波モジュール１の外部に配置されてもよく、また、無くてもよい。スイッチ２５が無い場合、アンテナ接続端子１００は、フィルタ４１の他端、フィルタ４２の他端、フィルタ４３の他端およびフィルタ４４の他端と接続されていてもよい。また、スイッチ２６が無い場合、信号出力端子１１０は、低雑音増幅器１１の出力端および低雑音増幅器１２の出力端と接続されていてもよい。
【0039】
また、本実施の形態に係る高周波モジュール１において、フィルタ４４およびスイッチ２２は無くてもよい。この場合、インダクタ３０の他端およびインダクタ３２の他端はフィルタ４２の一端と接続されていてもよい。
【0040】
これによれば、受信経路１０と受信経路２０とがインダクタ３０で接続され、受信経路１０にはシャントスイッチであるスイッチ２３が接続され、受信経路２０にはシャントスイッチであるスイッチ２４が接続されている。これにより、受信経路１０および２０は直流的に導通状態となる。低雑音増幅器１１をオン状態にして受信経路１０に高周波信号を伝送する場合、スイッチ２４をオン状態にして受信経路１０および２０を直流的にグランドに設定できる。また、低雑音増幅器１２をオン状態にして受信経路２０に高周波信号を伝送する場合、スイッチ２３をオン状態にして受信経路１０および２０を直流的にグランドに設定できる。つまり、高周波信号を伝送する場合、低雑音増幅器１１および１２の入力端の電位を安定化（プルダウン）できるので、スイッチ２１の切り替え時、ならびに低雑音増幅器１１および１２の動作切り替え時に発生する出力電力の過渡応答特性の不安定期間を短縮できる。また、受信経路１０と受信経路２０とは、インダクタ３０のインピーダンスにより高周波的にアイソレーションが向上する。よって、低雑音増幅器１１および１２の過渡応答特性の不安定期間を短縮できるとともに、受信経路１０および２０の間のアイソレーションを向上できる。
【0041】
［１．３ 高周波モジュール１の信号伝送状態］
図２Ａは、実施の形態に係る高周波モジュールのバンドＡの信号伝送時の回路状態を示す図である。高周波モジュール１がバンドＡの受信信号を伝送する場合、低雑音増幅器１１がオン状態となり、共通端子２５ａと選択端子２５ｂとが接続され、共通端子２１ａと選択端子２１ｂとが接続され、スイッチ２３が非導通状態となり、スイッチ２４が導通状態となる。この場合、バンドＡの受信信号は、アンテナ２、アンテナ接続端子１００、スイッチ２５、フィルタ４１、スイッチ２１、インダクタ３１、低雑音増幅器１１、スイッチ２６、および信号出力端子１１０を流れる。これによれば、低雑音増幅器１１の入力端に接続される整合回路は、受信経路１０に直列配置されたインダクタ３１と、受信経路１０およびグランドの間に互いに直列接続されたインダクタ３０および３２と、で構成される。
図２Ａは、実施の形態に係る高周波モジュールのバンドＡの信号伝送時の回路状態を示す図である。高周波モジュール１がバンドＡの受信信号を伝送する場合、低雑音増幅器１１がオン状態となり、共通端子２５ａと選択端子２５ｂとが接続され、共通端子２１ａと選択端子２１ｂとが接続され、スイッチ２３が非導通状態となり、スイッチ２４が導通状態となる。この場合、バンドＡの受信信号は、アンテナ２、アンテナ接続端子１００、スイッチ２５、フィルタ４１、スイッチ２１、インダクタ３１、低雑音増幅器１１、スイッチ２６、および信号出力端子１１０を流れる。これによれば、低雑音増幅器１１の入力端に接続される整合回路は、受信経路１０に直列配置されたインダクタ３１と、受信経路１０およびグランドの間に互いに直列接続されたインダクタ３０および３２と、で構成される。
【0042】
また、高周波モジュール１がバンドＢの受信信号を伝送する場合（図示せず）、低雑音増幅器１１がオン状態となり、共通端子２５ａと選択端子２５ｃとが接続され、共通端子２１ａと選択端子２１ｃとが接続され、スイッチ２３が非導通状態となり、スイッチ２４が導通状態となる。この場合、バンドＢの受信信号は、アンテナ２、アンテナ接続端子１００、スイッチ２５、フィルタ４３、スイッチ２１、インダクタ３１、低雑音増幅器１１、スイッチ２６、および信号出力端子１１０を流れる。これによれば、低雑音増幅器１１の入力端に接続される整合回路は、受信経路１０に直列配置されたインダクタ３１と、受信経路１０およびグランドの間に互いに直列接続されたインダクタ３０および３２と、で構成される。
【0043】
図２Ｂは、実施の形態に係る高周波モジュールのバンドＣの信号伝送時の回路状態を示す図である。高周波モジュール１がバンドＣの受信信号を伝送する場合、低雑音増幅器１２がオン状態となり、共通端子２５ａと選択端子２５ｄとが接続され、共通端子２２ａと選択端子２２ｂとが接続され、スイッチ２４が非導通状態となり、スイッチ２３が導通状態となる。この場合、バンドＣの受信信号は、アンテナ２、アンテナ接続端子１００、スイッチ２５、フィルタ４２、スイッチ２２、インダクタ３２、低雑音増幅器１２、スイッチ２６、および信号出力端子１１０を流れる。これによれば、低雑音増幅器１２の入力端に接続される整合回路は、受信経路２０に直列配置されたインダクタ３２と、受信経路２０およびグランドの間に互いに直列接続されたインダクタ３０および３１と、で構成される。
【0044】
また、高周波モジュール１がバンドＤの受信信号を伝送する場合（図示せず）、低雑音増幅器１２がオン状態となり、共通端子２５ａと選択端子２５ｅとが接続され、共通端子２２ａと選択端子２２ｃとが接続され、スイッチ２４が非導通状態となり、スイッチ２３が導通状態となる。この場合、バンドＤの受信信号は、アンテナ２、アンテナ接続端子１００、スイッチ２５、フィルタ４４、スイッチ２２、インダクタ３２、低雑音増幅器１２、スイッチ２６、および信号出力端子１１０を流れる。これによれば、低雑音増幅器１２の入力端に接続される整合回路は、受信経路２０に直列配置されたインダクタ３２と、受信経路２０およびグランドの間に互いに直列接続されたインダクタ３０および３１と、で構成される。
【0045】
高周波モジュール１の上記回路動作によれば、低雑音増幅器１１および１２が動作する状態において、インダクタ３０を共通の整合素子として使用できるので、整合回路の回路規模を小さくできる。
【0046】
［１．４ 実施の形態および比較例に係る高周波モジュールの特性比較］
図３Ａは、比較例１に係る高周波モジュール５００の回路構成図である。図３Ａに示された比較例１に係る高周波モジュール５００は、従来の高周波モジュールの一例であり、低雑音増幅器１１および１２と、フィルタ４１、４２、４３および４４と、スイッチ２１、２２、２３、２４、２５および２６と、インダクタ３１および３２と、を備える。比較例１に係る高周波モジュール５００は、実施の形態に係る高周波モジュール１と比較して、インダクタ３０が配置されていない点のみが異なる。
図３Ａは、比較例１に係る高周波モジュール５００の回路構成図である。図３Ａに示された比較例１に係る高周波モジュール５００は、従来の高周波モジュールの一例であり、低雑音増幅器１１および１２と、フィルタ４１、４２、４３および４４と、スイッチ２１、２２、２３、２４、２５および２６と、インダクタ３１および３２と、を備える。比較例１に係る高周波モジュール５００は、実施の形態に係る高周波モジュール１と比較して、インダクタ３０が配置されていない点のみが異なる。
【0047】
比較例１に係る高周波モジュール５００がバンドＡの受信信号を伝送する場合、低雑音増幅器１１がオン状態となり、共通端子２５ａと選択端子２５ｂとが接続され、共通端子２１ａと選択端子２１ｂとが接続され、スイッチ２３が非導通状態となる。また、高周波モジュール５００がバンドＢの受信信号を伝送する場合、低雑音増幅器１１がオン状態となり、共通端子２５ａと選択端子２５ｃとが接続され、共通端子２１ａと選択端子２１ｃとが接続され、スイッチ２３が非導通状態となる。また、高周波モジュール５００がバンドＣの受信信号を伝送する場合、低雑音増幅器１２がオン状態となり、共通端子２５ａと選択端子２５ｄとが接続され、共通端子２２ａと選択端子２２ｂとが接続され、スイッチ２４が非導通状態となる。また、高周波モジュール５００がバンドＤの受信信号を伝送する場合、低雑音増幅器１２がオン状態となり、共通端子２５ａと選択端子２５ｅとが接続され、共通端子２２ａと選択端子２２ｃとが接続され、スイッチ２４が非導通状態となる。
【0048】
図３Ｂは、比較例２に係る高周波モジュール６００の回路構成図である。図３Ｂに示された比較例２に係る高周波モジュール６００は、従来の高周波モジュールの一例であり、低雑音増幅器１１および１２と、フィルタ４１、４２、４３および４４と、スイッチ２１、２２、２３、２４、２５および２６と、インダクタ３１および３２と、を備える。比較例２に係る高周波モジュール６００は、比較例１に係る高周波モジュール５００と比較して、受信経路１０と受信経路２０とが短絡されている点のみが異なる。
【0049】
比較例２に係る高周波モジュール６００がバンドＡの受信信号を伝送する場合、低雑音増幅器１１がオン状態となり、共通端子２５ａと選択端子２５ｂとが接続され、共通端子２１ａと選択端子２１ｂとが接続され、スイッチ２３が非導通状態となり、スイッチ２４が導通状態となる。また、高周波モジュール６００がバンドＢの受信信号を伝送する場合、低雑音増幅器１１がオン状態となり、共通端子２５ａと選択端子２５ｃとが接続され、共通端子２１ａと選択端子２１ｃとが接続され、スイッチ２３が非導通状態となり、スイッチ２４が導通状態となる。また、高周波モジュール６００がバンドＣの受信信号を伝送する場合、低雑音増幅器１２がオン状態となり、共通端子２５ａと選択端子２５ｄとが接続され、共通端子２２ａと選択端子２２ｂとが接続され、スイッチ２４が非導通状態となり、スイッチ２３が導通状態となる。また、高周波モジュール６００がバンドＤの受信信号を伝送する場合、低雑音増幅器１２がオン状態となり、共通端子２５ａと選択端子２５ｅとが接続され、共通端子２２ａと選択端子２２ｃとが接続され、スイッチ２４が非導通状態となり、スイッチ２３が導通状態となる。
【0050】
図４Ａは、実施の形態および比較例１に係る高周波モジュールの低雑音増幅器の入力インピーダンスを示すスミスチャートである。また、図４Ｂは、実施の形態および比較例１に係る高周波モジュールの出力の過渡応答特性を示すグラフである。
【0051】
図４Ａには、実施の形態に係る高周波モジュール１において、フィルタ４１または４２の一端から低雑音増幅器１１を見たインピーダンス（実施の形態における低雑音増幅器１１の入力インピーダンス）、および、比較例１に係る高周波モジュール５００において、フィルタ４１または４２の一端から低雑音増幅器１１を見たインピーダンス（比較例１における低雑音増幅器１１の入力インピーダンス）が示されている。インダクタ３１および３２のインダクタンス値を調整することにより、図４Ａに示すように、実施の形態における低雑音増幅器１１の入力インピーダンスおよび比較例１における低雑音増幅器１１の入力インピーダンスは、ほぼ同じ値を有している。なお、図示していないが、低雑音増幅器１２においても、実施の形態および比較例１において、ほぼ同じインピーダンス値を有している。
【0052】
しかしながら、実施の形態および比較例１に係る高周波モジュールにおいて、低雑音増幅器１１および１２の出力過渡応答特性に差異が生じる。図４Ｂには、時間１０μ秒において、低雑音増幅器１１がオフ状態からオン状態へとステップ状に変化した場合の低雑音増幅器１１の出力特性が示されている。
【0053】
比較例１に係る高周波モジュール５００において、低雑音増幅器１１をオン状態にしてバンドＡまたはバンドＢの受信信号を伝送する場合、スイッチ２３は非導通状態であるので、スイッチ２１と低雑音増幅器１１の入力端とを結ぶ受信経路１０の電位は直流的にグランドとはならず不定状態となる。このため、図４Ｂの（ｂ）に示すように、低雑音増幅器１１のオフ状態からオン状態への変化時刻（時間１０μ秒）において、低雑音増幅器１１の出力の過渡応答特性において、出力電力が定常状態へと安定化するまでの時間（不安定期間）が長くなる。
【0054】
これに対して、実施の形態に係る高周波モジュール１では、低雑音増幅器１１をオン状態にして受信経路１０に高周波信号を伝送する場合、スイッチ２４をオン状態にして受信経路１０および２０を直流的にグランドに設定できる。また、低雑音増幅器１２をオン状態にして受信経路２０に高周波信号を伝送する場合、スイッチ２３をオン状態にして受信経路２０および１０を直流的にグランドに設定できる。つまり、高周波信号を伝送する場合、低雑音増幅器１１および１２の入力端の電位をグランド電位に安定化（プルダウン）できる。これにより、図４Ｂの（ｂ）に示すように、低雑音増幅器１１および１２の動作切り替え時に発生する出力電力の過渡応答特性の不安定期間を短縮できる。
【0055】
なお、低雑音増幅器１１および１２の過渡応答特性の不安定期間を抑制する構成として、比較例２に係る高周波モジュール６００の構成が挙げられる。比較例２に係る高周波モジュール６００では、受信経路１０と受信経路２０とが短絡されているため、低雑音増幅器１１をオン状態にして受信経路１０に高周波信号を伝送する場合、スイッチ２４をオン状態にして受信経路１０および２０を直流的にグランドに設定できる。また、低雑音増幅器１２をオン状態にして受信経路２０に高周波信号を伝送する場合、スイッチ２３をオン状態にして受信経路２０および１０を直流的にグランドに設定できる。しかしながら、受信経路１０と受信経路２０とが短絡線で接続されているため、バンドＡまたはバンドＢを受信経路１０にて伝送する場合、バンドＡまたはバンドＢの受信信号が受信経路２０へ漏洩してしまうという問題が生じる。また、バンドＣまたはバンドＤを受信経路２０にて伝送する場合、バンドＣまたはバンドＤの受信信号が受信経路１０へ漏洩してしまうという問題が生じる。さらに、例えばバンドＡの受信信号を受信経路１０にて伝送する場合、受信経路１０に配置された共通端子２１ａには、受信経路１０および２０を接続する短絡線により、選択端子２１ｂとの間のオフ容量だけでなく、共通端子２２ａと選択端子２２ｂとの間のオフ容量および共通端子２２ａと選択端子２２ｃとの間のオフ容量が並列付加される。このため、共通端子２１ａにおけるオフ容量が増大し、スイッチ２１の伝送損失が増大するという問題が生じる。
【0056】
これに対して、実施の形態に係る高周波モジュール１では、受信経路１０および２０を接続するのはインダクタ３０であるので、受信経路１０および２０を直流的にグランド電位とすることで、低雑音増幅器１１および１２の動作切り替え時に発生する出力電力の過渡応答特性の不安定期間を短縮でき、かつ、インダクタ３０のインダクタンス値で規定されるインピーダンスにより受信経路１０と受信経路２０との高周波的なアイソレーションを確保できる。
【0057】
よって、低雑音増幅器１１および１２間のアイソレーションを向上しつつ、増幅器出力の過渡応答特性の劣化を抑制することが可能となる。
【0058】
なお、実施の形態に係る高周波モジュール１において、インダクタ３０のインダクタンス値は、インダクタ３１のインダクタンス値よりも大きく、かつ、インダクタ３２のインダクタンス値よりも大きいことが望ましい。
【0059】
これによれば、インダクタ３０のインダクタンス値を大きくできるので、インダクタ３０の高周波的なインピーダンスを大きく確保でき、受信経路１０と受信経路２０との間のアイソレーションを向上できる。また、受信経路１０および２０の直流的なグランド電位を強化できる。
【0060】
また、実施の形態に係る高周波モジュール１において、図１に示すように、スイッチ２３は、受信経路１０のうちのインダクタ３１と低雑音増幅器１１の入力端とを結ぶ経路とグランドとの間に接続され、かつ、スイッチ２４は、受信経路２０のうちのインダクタ３２と低雑音増幅器１２の入力端とを結ぶ経路とグランドとの間に接続されていることが望ましい。
【0061】
これによれば、グランド接続されるスイッチ２３および２４が、それぞれ低雑音増幅器１１および１２の入力端の直近に接続されるので、低雑音増幅器１１および１２の入力端を、より安定的に直流的にグランド電位とできる。よって、低雑音増幅器１１および１２の雑音指数等の特性を改善できる。
【0062】
［１．５ 変形例に係る高周波モジュールの回路構成］
図５Ａは、変形例１に係る高周波モジュール１Ａの回路構成図である。同図に示すように、高周波モジュール１Ａは、低雑音増幅器１１および１２と、フィルタ４１、４２、４３および４４と、スイッチ２１、２２、２３、２４、２５および２６と、インダクタ３０、３１および３２と、アンテナ接続端子１００と、信号出力端子１１０と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ａは、実施の形態に係る高周波モジュール１と比較して、スイッチ２３および２４の接続位置が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ａについて、実施の形態に係る高周波モジュール１と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
図５Ａは、変形例１に係る高周波モジュール１Ａの回路構成図である。同図に示すように、高周波モジュール１Ａは、低雑音増幅器１１および１２と、フィルタ４１、４２、４３および４４と、スイッチ２１、２２、２３、２４、２５および２６と、インダクタ３０、３１および３２と、アンテナ接続端子１００と、信号出力端子１１０と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ａは、実施の形態に係る高周波モジュール１と比較して、スイッチ２３および２４の接続位置が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ａについて、実施の形態に係る高周波モジュール１と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0063】
スイッチ２３は、第２スイッチの一例であり、受信経路１０のうちの共通端子２１ａとインダクタ３１とを結ぶ経路とグランドとの間に接続されている。スイッチ２４は、第３スイッチの一例であり、受信経路２０のうちの共通端子２２ａとインダクタ３２とを結ぶ経路とグランドとの間に接続されている。
【0064】
高周波モジュール１ＡがバンドＡまたはバンドＢの受信信号を伝送する場合、低雑音増幅器１１の入力端に接続される整合回路は、受信経路１０に直列配置されたインダクタ３１と、受信経路１０およびグランドの間に接続されたインダクタ３０と、で構成される。
【0065】
また、高周波モジュール１ＡがバンドＣまたはバンドＤの受信信号を伝送する場合、低雑音増幅器１２の入力端に接続される整合回路は、受信経路２０に直列配置されたインダクタ３２と、受信経路２０およびグランドの間に接続されたインダクタ３０と、で構成される。
【0066】
上記構成によれば、低雑音増幅器１１および１２の過渡応答特性の不安定期間を短縮できるとともに、受信経路１０および２０の間のアイソレーションを向上できる。
【0067】
図５Ｂは、変形例２に係る高周波モジュール１Ｂの回路構成図である。同図に示すように、高周波モジュール１Ｂは、低雑音増幅器１１および１２と、フィルタ４１、４２、４３および４４と、スイッチ２１、２２、２３、２４、２５および２６と、インダクタ３０、３１および３２と、抵抗３３および３４と、アンテナ接続端子１００と、信号出力端子１１０と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ｂは、変形例１に係る高周波モジュール１Ａと比較して、抵抗３３および３４が付加されている点が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ｂについて、変形例１に係る高周波モジュール１Ａと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0068】
抵抗３３は、第１抵抗の一例であり、受信経路１０とグランドとの間に、スイッチ２３と直列接続されている。抵抗３４は、第２抵抗の一例であり、受信経路２０とグランドとの間に、スイッチ２４と直列接続されている。
【0069】
なお、抵抗３３および３４は、表面実装型の抵抗素子であってもよく、また、配線抵抗であってもよい。
【0070】
上記構成によれば、低雑音増幅器１１および１２の過渡応答特性の不安定期間を短縮できるとともに、受信経路１０および２０の間のアイソレーションを向上できる。
【0071】
図５Ｃは、変形例３に係る高周波モジュール１Ｃの回路構成図である。同図に示すように、高周波モジュール１Ｃは、低雑音増幅器１１および１２と、フィルタ４１、４２、４３および４４と、スイッチ２１、２２、２３、２４、２５および２６と、インダクタ３０、３１および３２と、抵抗３３および３４と、アンテナ接続端子１００と、信号出力端子１１０と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ｃは、実施の形態に係る高周波モジュール１と比較して、抵抗３３および３４が付加されている点が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ｃについて、実施の形態に係る高周波モジュール１と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0072】
抵抗３３は、第１抵抗の一例であり、受信経路１０とグランドとの間に、スイッチ２３と直列接続されている。抵抗３４は、第２抵抗の一例であり、受信経路２０とグランドとの間に、スイッチ２４と直列接続されている。
【0073】
なお、抵抗３３および３４は、表面実装型の抵抗素子であってもよく、また、配線抵抗であってもよい。
【0074】
上記構成によれば、低雑音増幅器１１および１２の過渡応答特性の不安定期間を短縮できるとともに、受信経路１０および２０の間のアイソレーションを向上できる。
【0075】
［１．６ 高周波モジュール１の配置構成］
実施の形態に係る高周波モジュール１の部品配置構成について、図６を参照しながら説明する。
実施の形態に係る高周波モジュール１の部品配置構成について、図６を参照しながら説明する。
【0076】
図６は、実施の形態に係る高周波モジュール１の平面図および断面図である。図６の（ａ）は、高周波モジュール１の平面図であり、ｚ軸正側からモジュール基板９０の主面を透視した図であり、図６の（ｂ）は、高周波モジュール１の断面図である。図６の（ｂ）における高周波モジュール１の断面は、図６の（ａ）のＶＩｂ－ＶＩｂ線における断面である。また、図６において、モジュール基板９０および各回路部品を接続する配線の図示が省略されている。
【0077】
【0078】
モジュール基板９０は、主面９０ａ（第１主面）、主面９０ｂ（第２主面）、および主面９０ｃ（第３主面）を有し、高周波モジュール１の回路部品を実装する基板である。主面９０ａと主面９０ｂとは対向し、主面９０ｃと主面９０ｂとは対向している。主面９０ａと主面９０ｂとの距離は、主面９０ｃと主面９０ｂとの距離よりも大きい。
【0079】
モジュール基板９０としては、例えば、複数の誘電体層の積層構造を有する低温同時焼成セラミックス（Low Temperature Co-fired Ceramics：ＬＴＣＣ）基板、高温同時焼成セラミックス（High Temperature Co-fired Ceramics：ＨＴＣＣ）基板、部品内蔵基板、再配線層（Redistribution Layer：ＲＤＬ）を有する基板、または、プリント基板等が用いられる。
【0080】
樹脂部材８１は、モジュール基板９０の主面９０ａおよび９０ｃに配置され、高周波モジュール１を構成する回路部品の少なくとも一部、主面９０ａおよび９０ｃを覆っており、上記回路部品の機械強度および耐湿性などの信頼性を確保する機能を有している。樹脂部材８２は、モジュール基板９０の主面９０ｂに配置され、半導体ＩＣ７０の側面および主面９０ｂを覆っており、半導体ＩＣ７０の機械強度および耐湿性などの信頼性を確保する機能を有している。なお、樹脂部材８１および８２は、本発明に係る高周波モジュールに必須の構成要素ではない。
【0081】
なお、図６に示された高周波モジュール１は、さらに、樹脂部材８１、モジュール基板９０、および樹脂部材８２の少なくとも一部を覆うシールド電極層を備えてもよい。
【0082】
図６に示すように、高周波モジュール１ではフィルタ４１、４２、４３および４４、ならびにインダクタ３０は、主面９０ａに配置されている。また、インダクタ３１および３２は、主面９０ｃに配置されている。また、半導体ＩＣ７０および外部接続端子８０は、主面９０ｂに配置されている。
【0083】
低雑音増幅器１１および１２、スイッチ２１、２２、２３、２４、２５および２６は半導体ＩＣ７０に含まれている。なお、スイッチ２６は、半導体ＩＣ７０に含まれていなくてもよい。また、低雑音増幅器１１および１２は、半導体ＩＣ７０と異なる半導体ＩＣに含まれていてもよい。
【0084】
半導体ＩＣ７０は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を用いて構成され、具体的にはＳＯＩ（Silicon on Insulator）プロセスにより製造されてもよい。なお、半導体ＩＣ７０は、ＣＭＯＳに限定されない。
【0085】
これによれば、高周波モジュール１を構成する回路部品が、主面９０ａおよび９０ｃと主面９０ｂとに振り分けて配置されているので、高周波モジュール１を小型化できる。また、増幅器およびスイッチが、半導体ＩＣで形成されているので、高周波モジュール１を小型化できる。
【0086】
インダクタ３１および３２は、高周波信号の伝搬経路である受信経路１０および２０に直列配置されているので、低損失伝送を実現すべく高Ｑ値を有するインダクタであることが要求される。一方、インダクタ３０は、並列腕経路に配置されるので、インダクタ３１および３２と比較して高いＱ値は要求されない。この観点から、高Ｑ値を確保するため大きなサイズとなるインダクタ３１および３２を主面９０ｃに配置し、小さなサイズでよいインダクタ３０を主面９０ａに配置することにより、インダクタ３０、３１および３２の高さを揃えることができ、高周波モジュール１を低背化できる。
【0087】
なお、図６に示された高周波モジュール１は、さらに、樹脂部材８１、モジュール基板９０、および樹脂部材８２の少なくとも一部を覆うシールド電極層を備えてもよい。
【0088】
［２ 効果など］
以上のように、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、低雑音増幅器１１および１２と、共通端子２１ａ、選択端子２１ｂおよび２１ｃを有するスイッチ２１と、選択端子２１ｂに接続されたフィルタ４１と、選択端子２１ｃに接続されたフィルタ４３と、フィルタ４２と、共通端子２１ａと低雑音増幅器１１の入力端との間に接続されたインダクタ３１と、フィルタ４２と低雑音増幅器１２の入力端との間に接続されたインダクタ３２と、共通端子２１ａと低雑音増幅器１１の入力端とを結ぶ受信経路１０とグランドとの間に接続されたスイッチ２３と、フィルタ４２と低雑音増幅器１２の入力端とを結ぶ受信経路２０とグランドとの間に接続されたスイッチ２４と、受信経路１０と受信経路２０との間に接続されたインダクタ３０と、を備える。
以上のように、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、低雑音増幅器１１および１２と、共通端子２１ａ、選択端子２１ｂおよび２１ｃを有するスイッチ２１と、選択端子２１ｂに接続されたフィルタ４１と、選択端子２１ｃに接続されたフィルタ４３と、フィルタ４２と、共通端子２１ａと低雑音増幅器１１の入力端との間に接続されたインダクタ３１と、フィルタ４２と低雑音増幅器１２の入力端との間に接続されたインダクタ３２と、共通端子２１ａと低雑音増幅器１１の入力端とを結ぶ受信経路１０とグランドとの間に接続されたスイッチ２３と、フィルタ４２と低雑音増幅器１２の入力端とを結ぶ受信経路２０とグランドとの間に接続されたスイッチ２４と、受信経路１０と受信経路２０との間に接続されたインダクタ３０と、を備える。
【0089】
これによれば、スイッチ２３または２４が導通状態となることで、受信経路１０および２０は直流的に導通状態となる。つまり、高周波信号を伝送する場合、低雑音増幅器１１および１２の入力端の電位を安定化（プルダウン）できるので、スイッチ２１の切り替え時、ならびに低雑音増幅器１１および１２の動作切り替え時に発生する出力電力の過渡応答特性の不安定期間を短縮できる。また、受信経路１０と受信経路２０とは、インダクタ３０のインピーダンスにより高周波的にアイソレーションが向上する。よって、低雑音増幅器１１および１２の過渡応答特性の劣化を抑制できる。さらに、受信経路１０および２０の間のアイソレーションを向上できる。
【0090】
また例えば、高周波モジュール１において、低雑音増幅器１１がオン状態の場合、共通端子２１ａと選択端子２１ｂおよび２１ｃの一方とが接続され、スイッチ２３が非導通状態となり、スイッチ２４が導通状態となる。一方、低雑音増幅器１２がオン状態の場合、スイッチ２４が非導通状態となり、スイッチ２３が導通状態となる。
【0091】
これによれば、高周波信号を伝送する場合、低雑音増幅器１１および１２の入力端の電位を安定化（プルダウン）できるので、スイッチ２１の切り替え時、ならびに低雑音増幅器１１および１２の動作切り替え時に発生する出力電力の過渡応答特性の不安定期間を短縮できる。
【0092】
また例えば、高周波モジュール１は、さらに、共通端子２２ａ、選択端子２２ｂおよび２２ｃを有するスイッチ２２と、選択端子２２ｃに接続されたフィルタ４４と、を備え、受信経路２０は、共通端子２２ａと低雑音増幅器１２とを結び、フィルタ４２は、選択端子２２ｂに接続され、インダクタ３２は、共通端子２２ａと低雑音増幅器１２の入力端との間に接続されていてもよい。
【0093】
これによれば、スイッチ２３または２４が導通状態となることで、受信経路１０および２０は直流的に導通状態となる。つまり、高周波信号を伝送する場合、低雑音増幅器１１および１２の入力端の電位を安定化（プルダウン）できるので、スイッチ２１および２２の切り替え時、ならびに低雑音増幅器１１および１２の動作切り替え時に発生する出力電力の過渡応答特性の不安定期間を短縮できる。
【0094】
また例えば、高周波モジュール１において、低雑音増幅器１１がオン状態の場合、共通端子２１ａと選択端子２１ｂおよび２１ｃの一方とが接続され、スイッチ２３が非導通状態となり、スイッチ２４が導通状態となり、低雑音増幅器１２がオン状態の場合、共通端子２２ａと選択端子２２ｂおよび２２ｃの一方とが接続され、スイッチ２４が非導通状態となり、スイッチ２３が導通状態となる。
【0095】
これによれば、高周波信号を伝送する場合、低雑音増幅器１１および１２の入力端の電位を安定化（プルダウン）できるので、スイッチ２１および２２の切り替え時、ならびに低雑音増幅器１１および１２の動作切り替え時に発生する出力電力の過渡応答特性の不安定期間を短縮できる。
【0096】
また例えば、高周波モジュール１において、インダクタ３０のインダクタンス値は、インダクタ３１のインダクタンス値よりも大きく、かつ、インダクタ３２のインダクタンス値よりも大きくてもよい。
【0097】
これによれば、インダクタ３０のインダクタンス値を大きくできるので、インダクタ３０の高周波的なインピーダンスを大きく確保でき、受信経路１０と受信経路２０との間のアイソレーションを向上できる。また、受信経路１０および２０の直流的なグランド電位を強化できる。
【0098】
また例えば、高周波モジュール１において、スイッチ２３は、受信経路１０のうちのインダクタ３１と低雑音増幅器１１の入力端とを結ぶ経路とグランドとの間に接続され、スイッチ２４は、受信経路２０のうちのインダクタ３２と低雑音増幅器１２の入力端とを結ぶ経路とグランドとの間に接続されていてもよい。
【0099】
これによれば、グランド接続されるスイッチ２３および２４が、それぞれ低雑音増幅器１１および１２の入力端の直近に接続されるので、低雑音増幅器１１および１２の入力端を、より安定的に直流的にグランド電位とできる。よって、低雑音増幅器１１および１２の雑音指数等の特性を改善できる。
【0100】
また例えば、高周波モジュール１Ａおよび１Ｂにおいて、スイッチ２３は、受信経路１０のうちの共通端子２１ａとインダクタ３１とを結ぶ経路とグランドとの間に接続され、スイッチ２４は、受信経路２０のうちのフィルタ４２とインダクタ３２とを結ぶ経路とグランドとの間に接続されていてもよい。
【0101】
これによれば、低雑音増幅器１１および１２の過渡応答特性の不安定期間を短縮できるとともに、受信経路１０および２０の間のアイソレーションを向上できる。
【0102】
また例えば、高周波モジュール１Ｂおよび１Ｃは、さらに、受信経路１０とグランドとの間に、スイッチ２３と直列接続された抵抗３３と、受信経路２０とグランドとの間に、スイッチ２４と直列接続された抵抗３４と、を備えてもよい。
【0103】
これによれば、低雑音増幅器１１および１２の過渡応答特性の不安定期間を短縮できるとともに、受信経路１０および２０の間のアイソレーションを向上できる。
【0104】
また例えば、高周波モジュール１は、さらに、主面９０ａ、９０ｂおよび９０ｃを有するモジュール基板９０を備え、主面９０ａと主面９０ｂとは対向し、主面９０ｃと主面９０ｂとは対向し、主面９０ａと主面９０ｂとの距離は、主面９０ｃと主面９０ｂとの距離よりも大きく、インダクタ３１および３２は主面９０ｃに配置され、インダクタ３０は主面９０ａに配置されていてもよい。
【0105】
これによれば、高Ｑ値を確保するため大きなサイズとなるインダクタ３１および３２を主面９０ｃに配置し、小さなサイズでよいインダクタ３０を主面９０ａに配置することにより、インダクタ３０、３１および３２の高さを揃えることができ、高周波モジュール１を低背化できる。
【0106】
また例えば、高周波モジュール１において、フィルタ４１～４３は主面９０ａに配置され、低雑音増幅器１１および１２、ならびにスイッチ２１、２３および２４は、主面９０ｂに配置されていてもよい。
【0107】
これによれば、高周波モジュール１を構成する回路部品が、主面９０ａおよび９０ｃと主面９０ｂとに振り分けて配置されているので、高周波モジュール１を小型化できる。
【0108】
また例えば、高周波モジュール１において、低雑音増幅器１１および１２、スイッチ２１、２３および２４は、主面９０ｂに配置された半導体ＩＣ７０に含まれていてもよい。
【0109】
これによれば、増幅器およびスイッチが、半導体ＩＣ７０で形成されているので、高周波モジュール１を小型化できる。
【0110】
また、本実施の形態に係る通信装置４は、高周波信号を処理するＲＦＩＣ３と、ＲＦＩＣ３とアンテナ２との間で高周波信号を伝送する高周波モジュール１と、を備える。
【0111】
これによれば、高周波モジュール１の効果を通信装置４で実現することができる。
【0112】
（その他の実施の形態）
以上、実施の形態に係る高周波モジュールおよび通信装置について、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本発明に係る高周波モジュールおよび通信装置は、上記実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態および変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記高周波モジュールおよび通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
以上、実施の形態に係る高周波モジュールおよび通信装置について、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本発明に係る高周波モジュールおよび通信装置は、上記実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態および変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記高周波モジュールおよび通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【0113】
例えば、上記実施の形態および変形例に係る高周波モジュールおよび通信装置において、図面に開示された各回路素子および信号経路を接続する経路の間に、別の回路素子および配線などが挿入されていてもよい。
【0114】
以下に、上記実施の形態および変形例に基づいて説明した高周波モジュールおよび通信装置の特徴を示す。
【0115】
＜１＞
第１増幅器と、
第２増幅器と、
第１共通端子、第１選択端子および第２選択端子を有する第１スイッチと、
前記第１選択端子に接続された第１フィルタと、
前記第２選択端子に接続された第２フィルタと、
第３フィルタと、
前記第１共通端子と前記第１増幅器の入力端との間に接続された第１インダクタと、
前記第３フィルタと前記第２増幅器の入力端との間に接続された第２インダクタと、
前記第１共通端子と前記第１増幅器の入力端とを結ぶ第１経路とグランドとの間に接続された第２スイッチと、
前記第３フィルタと前記第２増幅器の入力端とを結ぶ第２経路とグランドとの間に接続された第３スイッチと、
前記第１経路と前記第２経路との間に接続された第３インダクタと、を備える、高周波モジュール。
第１増幅器と、
第２増幅器と、
第１共通端子、第１選択端子および第２選択端子を有する第１スイッチと、
前記第１選択端子に接続された第１フィルタと、
前記第２選択端子に接続された第２フィルタと、
第３フィルタと、
前記第１共通端子と前記第１増幅器の入力端との間に接続された第１インダクタと、
前記第３フィルタと前記第２増幅器の入力端との間に接続された第２インダクタと、
前記第１共通端子と前記第１増幅器の入力端とを結ぶ第１経路とグランドとの間に接続された第２スイッチと、
前記第３フィルタと前記第２増幅器の入力端とを結ぶ第２経路とグランドとの間に接続された第３スイッチと、
前記第１経路と前記第２経路との間に接続された第３インダクタと、を備える、高周波モジュール。
【0116】
＜２＞
前記第１増幅器がオン状態の場合、前記第１共通端子と前記第１選択端子および前記第２選択端子の一方とが接続され、前記第２スイッチが非導通状態となり、前記第３スイッチが導通状態となり、
前記第２増幅器がオン状態の場合、前記第３スイッチが非導通状態となり、前記第２スイッチが導通状態となる、＜１＞に記載の高周波モジュール。
前記第１増幅器がオン状態の場合、前記第１共通端子と前記第１選択端子および前記第２選択端子の一方とが接続され、前記第２スイッチが非導通状態となり、前記第３スイッチが導通状態となり、
前記第２増幅器がオン状態の場合、前記第３スイッチが非導通状態となり、前記第２スイッチが導通状態となる、＜１＞に記載の高周波モジュール。
【0117】
＜３＞
さらに、
第２共通端子、第３選択端子および第４選択端子を有する第４スイッチと、
前記第４選択端子に接続された第４フィルタと、を備え、
前記第２経路は、前記第２共通端子と前記第２増幅器の入力端とを結び、
前記第３フィルタは、前記第３選択端子に接続され、
前記第２インダクタは、前記第２共通端子と前記第２増幅器の入力端との間に接続されている、＜１＞に記載の高周波モジュール。
さらに、
第２共通端子、第３選択端子および第４選択端子を有する第４スイッチと、
前記第４選択端子に接続された第４フィルタと、を備え、
前記第２経路は、前記第２共通端子と前記第２増幅器の入力端とを結び、
前記第３フィルタは、前記第３選択端子に接続され、
前記第２インダクタは、前記第２共通端子と前記第２増幅器の入力端との間に接続されている、＜１＞に記載の高周波モジュール。
【0118】
＜４＞
前記第１増幅器がオン状態の場合、前記第１共通端子と前記第１選択端子および前記第２選択端子の一方とが接続され、前記第２スイッチが非導通状態となり、前記第３スイッチが導通状態となり、
前記第２増幅器がオン状態の場合、前記第２共通端子と前記第３選択端子および前記第４選択端子の一方とが接続され、前記第３スイッチが非導通状態となり、前記第２スイッチが導通状態となる、＜３＞に記載の高周波モジュール。
前記第１増幅器がオン状態の場合、前記第１共通端子と前記第１選択端子および前記第２選択端子の一方とが接続され、前記第２スイッチが非導通状態となり、前記第３スイッチが導通状態となり、
前記第２増幅器がオン状態の場合、前記第２共通端子と前記第３選択端子および前記第４選択端子の一方とが接続され、前記第３スイッチが非導通状態となり、前記第２スイッチが導通状態となる、＜３＞に記載の高周波モジュール。
【0119】
＜５＞
前記第３インダクタのインダクタンス値は、前記第１インダクタのインダクタンス値よりも大きく、かつ、前記第２インダクタのインダクタンス値よりも大きい、＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の高周波モジュール。
前記第３インダクタのインダクタンス値は、前記第１インダクタのインダクタンス値よりも大きく、かつ、前記第２インダクタのインダクタンス値よりも大きい、＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の高周波モジュール。
【0120】
＜６＞
前記第２スイッチは、前記第１経路のうちの前記第１インダクタと前記第１増幅器の入力端とを結ぶ経路とグランドとの間に接続され、
前記第３スイッチは、前記第２経路のうちの前記第２インダクタと前記第２増幅器の入力端とを結ぶ経路とグランドとの間に接続されている、＜１＞～＜５＞のいずれかに記載の高周波モジュール。
前記第２スイッチは、前記第１経路のうちの前記第１インダクタと前記第１増幅器の入力端とを結ぶ経路とグランドとの間に接続され、
前記第３スイッチは、前記第２経路のうちの前記第２インダクタと前記第２増幅器の入力端とを結ぶ経路とグランドとの間に接続されている、＜１＞～＜５＞のいずれかに記載の高周波モジュール。
【0121】
＜７＞
前記第２スイッチは、前記第１経路のうちの前記第１共通端子と前記第１インダクタとを結ぶ経路とグランドとの間に接続され、
前記第３スイッチは、前記第２経路のうちの前記第３フィルタと前記第２インダクタとを結ぶ経路とグランドとの間に接続されている、＜１＞～＜５＞のいずれかに記載の高周波モジュール。
前記第２スイッチは、前記第１経路のうちの前記第１共通端子と前記第１インダクタとを結ぶ経路とグランドとの間に接続され、
前記第３スイッチは、前記第２経路のうちの前記第３フィルタと前記第２インダクタとを結ぶ経路とグランドとの間に接続されている、＜１＞～＜５＞のいずれかに記載の高周波モジュール。
【0122】
＜８＞
さらに、
前記第１経路とグランドとの間に、前記第２スイッチと直列接続された第１抵抗と、
前記第２経路とグランドとの間に、前記第３スイッチと直列接続された第２抵抗と、を備える、＜１＞～＜７＞のいずれかに記載の高周波モジュール。
さらに、
前記第１経路とグランドとの間に、前記第２スイッチと直列接続された第１抵抗と、
前記第２経路とグランドとの間に、前記第３スイッチと直列接続された第２抵抗と、を備える、＜１＞～＜７＞のいずれかに記載の高周波モジュール。
【0123】
＜９＞
さらに、
第１主面、第２主面および第３主面を有するモジュール基板を備え、
前記第１主面と前記第２主面とは対向し、
前記第３主面と前記第２主面とは対向し、
前記第１主面と前記第２主面との距離は、前記第３主面と前記第２主面との距離よりも大きく、
前記第１インダクタおよび前記第２インダクタは、前記第３主面に配置され、
前記第３インダクタは、前記第１主面に配置されている、＜１＞～＜８＞のいずれかに記載の高周波モジュール。
さらに、
第１主面、第２主面および第３主面を有するモジュール基板を備え、
前記第１主面と前記第２主面とは対向し、
前記第３主面と前記第２主面とは対向し、
前記第１主面と前記第２主面との距離は、前記第３主面と前記第２主面との距離よりも大きく、
前記第１インダクタおよび前記第２インダクタは、前記第３主面に配置され、
前記第３インダクタは、前記第１主面に配置されている、＜１＞～＜８＞のいずれかに記載の高周波モジュール。
【0124】
＜１０＞
前記第１フィルタ、前記第２フィルタおよび前記第３フィルタは、前記第１主面に配置され、
前記第１増幅器、前記第２増幅器、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、および前記第３スイッチは、前記第２主面に配置されている、＜９＞に記載の高周波モジュール。
前記第１フィルタ、前記第２フィルタおよび前記第３フィルタは、前記第１主面に配置され、
前記第１増幅器、前記第２増幅器、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、および前記第３スイッチは、前記第２主面に配置されている、＜９＞に記載の高周波モジュール。
【0125】
＜１１＞
前記第１増幅器、前記第２増幅器、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、および前記第３スイッチは、前記第２主面に配置された半導体ＩＣに含まれている、＜１０＞に記載の高周波モジュール。
前記第１増幅器、前記第２増幅器、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、および前記第３スイッチは、前記第２主面に配置された半導体ＩＣに含まれている、＜１０＞に記載の高周波モジュール。
【0126】
＜１２＞
高周波信号を処理する信号処理回路と、
前記信号処理回路とアンテナとの間で前記高周波信号を伝送する、＜１＞～＜１１＞のいずれかに記載の高周波モジュールと、を備える、通信装置。
高周波信号を処理する信号処理回路と、
前記信号処理回路とアンテナとの間で前記高周波信号を伝送する、＜１＞～＜１１＞のいずれかに記載の高周波モジュールと、を備える、通信装置。
【産業上の利用可能性】
【0127】
本発明は、マルチバンド／マルチモード対応のフロントエンド回路などとして、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
【符号の説明】
【0128】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、５００、６００ 高周波モジュール
２ アンテナ
３ ＲＦＩＣ
４ 通信装置
１０、２０ 受信経路
１１、１２ 低雑音増幅器
２１、２２、２３、２４、２５、２６ スイッチ
２１ａ、２２ａ、２５ａ、２６ａ 共通端子
２１ｂ、２１ｃ、２２ｂ、２２ｃ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２６ｂ、２６ｃ 選択端子
３０、３１、３２ インダクタ
３３、３４ 抵抗
４１、４２、４３、４４ フィルタ
７０ 半導体ＩＣ
８０ 外部接続端子
８１、８２ 樹脂部材
９０ モジュール基板
９０ａ、９０ｂ、９０ｃ 主面
１００ アンテナ接続端子
１１０ 信号出力端子
２ アンテナ
３ ＲＦＩＣ
４ 通信装置
１０、２０ 受信経路
１１、１２ 低雑音増幅器
２１、２２、２３、２４、２５、２６ スイッチ
２１ａ、２２ａ、２５ａ、２６ａ 共通端子
２１ｂ、２１ｃ、２２ｂ、２２ｃ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２６ｂ、２６ｃ 選択端子
３０、３１、３２ インダクタ
３３、３４ 抵抗
４１、４２、４３、４４ フィルタ
７０ 半導体ＩＣ
８０ 外部接続端子
８１、８２ 樹脂部材
９０ モジュール基板
９０ａ、９０ｂ、９０ｃ 主面
１００ アンテナ接続端子
１１０ 信号出力端子
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】