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JP4352612B2 - Composite high-frequency component and mobile communication device using the same - Google Patents

Composite high-frequency component and mobile communication device using the same Download PDF

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JP4352612B2
JP4352612B2 JP2000393537A JP2000393537A JP4352612B2 JP 4352612 B2 JP4352612 B2 JP 4352612B2 JP 2000393537 A JP2000393537 A JP 2000393537A JP 2000393537 A JP2000393537 A JP 2000393537A JP 4352612 B2 JP4352612 B2 JP 4352612B2
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孝治 降谷
英樹 武藤
孝紀 上嶋
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複合高周波部品及びそれを用いた移動体通信装置に関し、特に、複数の異なる移動体通信システムに利用可能な複合高周波部品及びそれを用いた移動体通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、ヨーロッパでは、移動体通信装置として、複数の周波数帯域、例えば1.8GHz帯を使用したDCS(Digital Cellular System)と900MHz帯を使用したGSM(Global System for Mobile communications)とで動作が可能なデュアルバンド携帯電話器が提案されている。
【0003】
図7は、一般的なデュアルバンド携帯電話器の構成の一部を示すブロック図であり、1.8GHz帯のDCSと900MHz帯のGSMとを組み合わせた一例を示したものである。デュアルバンド携帯電話器は、アンテナ1、ダイプレクサ2、及び2つの信号経路DCS系3、GSM系4を備える。
【0004】
ダイプレクサ2は、送信の際にはDCS系3あるいはGSM系4からの送信信号を選択し、受信の際にはDCS系3あるいはGSM系4への受信信号を選択する役目を担う。DCS系3は、送信部Txdと受信部Rxdとに分離する高周波スイッチ3a、DCSの基本波を通過させるとともに、2次高調波及び3次高調波を減衰させるフィルタであるノッチフィルタ3bからなり、GSM系4は、送信部Txgと受信部Rxgとに分離する高周波スイッチ4a、GSMの基本波を通過させるとともに、3次高調波を減衰させるフィルタであるノッチフィルタ4bからなる。
【0005】
ここで、デュアルバンド携帯電話器の動作についてDCS系3を用いる場合を例に挙げて説明する。送信の際には、高周波スイッチ3aにて送信部Txdをオンにして送信部Txdからの送信信号をノッチフィルタ3bに送り、ノッチフィルタ3bを通過した送信信号をダイプレクサ2で合波し、アンテナ1から送信する。一方、受信の際には、アンテナ1から受信した受信信号をダイプレクサ2で分波し、アンテナ1からの受信信号をノッチフィルタ3bに送り、高周波スイッチ3aにて受信部Rxdをオンにしてノッチフィルタ3bを通過した受信信号を受信部Rxdに送る。なお、GSM系4を用いる場合にも同様の動作にて送受信される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来の移動体通信装置の1つであるデュアルバンド携帯電話器によれば、アンテナ、ダイプレクサ、及びDCS系、GSM系を構成する高周波スイッチ、ノッチフィルタがディスクリートで1つ、1つ回路基板上に実装されるため、整合特性、減衰特性、あるいはアイソレーション特性を確保するために、ダイプレクサと高周波スイッチとの間に整合回路を付加する必要がある。そのため、部品点数の増加、それにともなう実装面積の増加により、回路基板が大型化し、その結果、デュアルバンド携帯電話器(移動体通信装置)が大型化するという問題があった。
【0007】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、整合回路が不要で、かつ回路の小型化が可能な複合高周波部品及びそれを用いた移動体通信装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述する問題点を解決するため本発明の複合高周波部品は、それぞれの周波数に対応した複数の信号経路を有するマイクロ波回路の一部を構成するマイクロ波回路の一部を構成する複合高周波部品であって、送信の際には前記複数の信号経路からの送信信号を選択し、受信の際には前記複数の信号経路への受信信号を選択するダイプレクサと、前記複数の信号経路のぞれぞれを送信部と受信部とに分離する複数の高周波スイッチと、前記信号経路中に接続された複数のフィルタとからなり、前記ダイプレクサ、高周波スイッチ、及びフィルタが、セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック多層基板に一体化され、前記セラミック多層基板の最下層のシート層上には導体層からなるグランド電極が形成され、前記複数のフィルタは接地されたキャパシタンス素子をそれぞれ含み、前記接地された複数のキャパシタンス素子は接地側電極と非接地側電極とで構成され、前記複数のキャパシタンス素子の各接地側電極を前記グランド電極として共有し、前記複数のキャパシタンス素子の各非接地側電極を前記グランド電極の直上にそれぞれ形成したことを特徴とする。
【0010】
また、前記複数のフィルタが、ノッチフィルタであることを特徴とする。
【0011】
また、前記ダイプレクサが、第1のインダクタンス素子、及び第1のキャパシタンス素子で構成され、前記複数の高周波スイッチが、スイッチング素子、第2のインダクタンス素子、及び第2のキャパシタンス素子で構成され、前記複数のフィルタが、第3のインダクタンス素子、及び第3のキャパシタンス素子で構成されるとともに、前記スイッチング素子、前記第1乃至第3のインダクタンス素子、及び前記第1乃至第3のキャパシタンス素子が、前記セラミック多層基板に内蔵、あるいは搭載され、前記セラミック多層基板の内部に形成される接続手段によって接続されることを特徴とする。
【0012】
また、前記複数の高周波スイッチを構成する第2のインダクタンス素子は並列トラップコイル及びチョークコイルを含み、該並列トラップコイル及びチョークコイルがチップコイルからなることを特徴とする。
【0013】
本発明の移動体通信装置は、上記の複合高周波部品を用いたことを特徴とする。
【0014】
本発明の複合高周波部品によれば、複合高周波部品をなすダイプレクサ、高周波スイッチ及びフィルタを、セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック多層基板に一体化するため、ダイプレクサと高周波スイッチとの間の整合調整が容易となり、ダイプレクサと高周波スイッチとの間の整合調整を行なう整合回路が不要となる。
【0015】
本発明の移動体通信装置によれば、整合回路が不要である複合高周波部品を用いるため、複数の信号経路を有するマイクロ波回路を形成する回路基板が小型になる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図1は、本発明の複合高周波部品の第1の実施例の回路図である。複合高周波部品10は、図7のブロック図に示したダイプレクサ2、DCS系3をなす高周波スイッチ3a、ノッチフィルタ3b及びGSM系4をなす高周波スイッチ4a、ノッチフィルタ4bからなる。
【0017】
そして、ダイプレクサ2の第1のポートP11にはアンテナ1が、第2のポートP12にはDCS系3のノッチフィルタ3bの第1のポートP31dが、第3のポートP13にはGSM系4のノッチフィルタ4bの第1のポートP31gがそれぞれ接続される。
【0018】
また、DCS系3において、ノッチフィルタ3bの第2のポートP32dには高周波スイッチ3aの第1のポートP21dが接続され、高周波スイッチ3aの第2のポートP22dには送信部Txdが、第3のポートP23dには受信部Rxdがそれぞれ接続される。
【0019】
さらに、GSM系4において、ノッチフィルタ4bの第2のポートP32gには高周波スイッチ4aの第1のポートP21gが接続され、高周波スイッチ4aの第2のポートP22gには送信部Txgが、第3のポートP23gには受信部Rxgがそれぞれ接続される。
【0020】
ダイプレクサ2は、第1のインダクタンス素子である第1のインダクタL11,L12、及び第1のキャパシタンス素子である第1のコンデンサC11〜C15で構成される。
【0021】
そして、第1のポートP11と第2のポートP12との間に第1のコンデンサC11,C12が直列接続され、それらの接続点が第1のインダクタL11及び第1のコンデンサC13を介して接地される。
【0022】
また、第1のポートP11と第3のポートP13との間に第1のインダクタL12と第1のコンデンサC14とからなる並列回路が接続され、その並列回路の第3のポートP13側が第1のコンデンサC15を介して接地される。
【0023】
すなわち、ダイプレクサ2は、第1のポートP11と第2のポートP12との間に高域通過フィルタを、第1のポートP11と第3のポートP13との間にノッチフィルタをそれぞれ配置した構成になっている。
【0024】
高周波スイッチ3a(4a)は、スイッチング素子であるダイオードD1d,D2d(D1g,D2g)、第2のインダクタンス素子である第2のインダクタL21d〜L23d(L21g〜L23g)、及び第2のキャパシタンス素子である第2のコンデンサC21d〜C23d(C21g〜C23g)で構成される。なお、第2のインダクタL21d(L21g)は並列トラップコイルであり、第2のインダクタL22d(L22g)はチョークコイルである。
【0025】
そして、第1のポートP21d(P21g)と第2のポートP22d(P22g)との間にカソードが第1のポートP21d(P21g)側になるようにダイオードD1d(D1g)が接続され、ダイオードD1d(D1g)には第2のインダクタL21d(L21g)と第2のコンデンサC21d(C21g)とからなる直列回路が並列に接続される。
【0026】
また、ダイオードD1d(D1g)の第2のポートP22d(P22g)側、すなわちアノードは第2のインダクタL22d(L22g)及び第2のコンデンサC22d(C22g)を介して接地され、第2のインダクタL22d(L22g)と第2のコンデンサC22d(C22g)との接続点に制御端子Vc1(Vc2)が接続される。
【0027】
さらに、第1のポートP21d(P21g)と第3のポートP23d(P23g)との間に第2のインダクタL23d(L23g)が接続され、第2のインダクタL23d(L23g)の第3のポートP23d(P23g)側はダイオードD2d(D2g)及び第2のコンデンサC23d(C23g)を介して接地され、ダイオードD2d(D2g)のカソードと第2のコンデンサC23d(C23g)との接続点は抵抗Rd(Rg)を介して接地される。
【0028】
ノッチフィルタ3b(4b)は、第3のインダクタンス素子である第3のインダクタL31d(L31g)、及び第3のキャパシタンス素子である第3のコンデンサC31d,C32d(C31g,C32g)で構成される。
【0029】
そして、第1のポートP31d(P31g)と第2のポートP32d(P32g)との間に第3のインダクタL31d(L31g)が接続され、第3のインダクタL31d(L31g)には第3のコンデンサC31d(C31g)が並列に接続される。
【0030】
また、第3のインダクタL31d(L31g)の第2のポートP32d(P32g)側は第3のコンデンサC32d(C32g)を介して接地される。
【0031】
図2は、図1の回路構成を有する複合高周波部品の透視斜視図である。複合高周波部品10は、セラミック多層基板11を含み、セラミック多層基板11には、図示していないが、図1におけるダイプレクサ2を構成する第1のインダクタL11,L12、第1のコンデンサC11〜C15、DCS系3の高周波スイッチ3a、ノッチフィルタ3bを構成する第2及び第3のインダクタL21d,L23d,L31d、第2及び第3のコンデンサC21d,C22d,C31d,C32d、並びに、GSM系4の高周波スイッチ4a、ノッチフィルタ4bを構成する第2及び第3のインダクタL21g,L23g,L31g、第2及び第3のコンデンサC21g,C22g,C31g,C32gがそれぞれ内蔵される。
【0032】
また、セラミック多層基板11の表面には、チップ部品からなるDCS系3の高周波スイッチ3aを構成するダイオードD1d,D2d、第2のインダクタ(チョークコイル)L22d、第2のコンデンサC23d及び抵抗Rd、並びに、GSM系4の高周波スイッチ4aを構成するダイオードD1g,D2g、第2のインダクタ(チョークコイル)L22g、第2のコンデンサC23g及び抵抗Rgがそれぞれ搭載される。
【0033】
さらに、セラミック多層基板11の側面から底面に架けて、12個の外部端子Ta〜Tlがスクリーン印刷などでそれぞれ形成される。これらの外部端子Ta〜Tlのうち、5個の外部端子Ta〜Teはセラミック多層基板11の一方長辺側、5個の外部端子Tg〜Tkはセラミック多層基板11の他方長辺側、残りの2個の外部端子Tf,Tlはセラミック多層基板11の相対する短辺のそれぞれの側にスクリーン印刷などにより形成される。
【0034】
そして、外部端子Ta〜Tlは、それぞれダイプレクサ2の第1のポートP11、高周波スイッチ3a,4aの第2及び第3のポートP22d,P23d,P22g,P23g、高周波スイッチ3a,4aの制御端子Vc1,Vc2、並びにグランドとなる。
【0035】
また、セラミック多層基板11上にはダイオードD1d,D2d,D1g,D2g、第2のインダクタL22d,L22g、第2のコンデンサC23d,C23g、及び抵抗Rd、Rgを覆うように金属キャップ12が被せられる。
【0036】
図3(a)〜図3(h)、図4(a)〜図4(f)は、図2の複合高周波部品のセラミック多層基板を構成する各シート層の上面図及び下面図である。セラミック多層基板11は、酸化バリウム、酸化アルミニウム、シリカを主成分としたセラミックスからなる第1〜第13のシート層11a〜11mを上から順次積層し、1000℃以下の焼成温度で焼成することにより形成される。
【0037】
そして、第1のシート層11aの上面には、セラミック多層基板11の表面に搭載されるダイオードD1d,D2d,D1g,D2g、第2のインダクタL22d,L22g、第2のコンデンサC23d,C23g及び抵抗Rd,Rgを実装するためのランドLaがスクリーン印刷などで印刷され、形成される。
【0038】
また、第3及び第10のシート層11c,11jの上面には、導体層からなるストリップライン電極SL1〜SL8がスクリーン印刷などで印刷され、形成される。さらに、第4〜第8及び第12のシート層11d〜11h,11lの上面には、導体層からなるコンデンサ電極Cp1〜Cp18がスクリーン印刷などで印刷され、形成される。
【0039】
また、第7、第9、第11及び第13のシート層11g,11i,11k,11mの上面には、導体層からなるグランド電極G1〜G4がスクリーン印刷などで印刷され、形成される。さらに、第13のシート層11mの下面(図4(f))には、外部端子Ta〜Tlがスクリーン印刷などで印刷され、形成される。
【0040】
また、第1〜第11のシート層11a〜11kには、所定の位置に、ランドLa、ストリップライン電極SL1〜SL8、ストリップライン電極SL1〜SL8、及びグランド電極G1〜G4を接続するためのビアホール電極VHa〜VHkが設けられる。
【0041】
この際、ダイプレクサ2の第1のインダクタL11,L12がストリップライン電極SL6,SL7で形成される。また、DCS系3の高周波スイッチ3aの第2のインダクタL21d,L23dがストリップライン電極SL2,SL4で、DCS系3のノッチフィルタ3bの第3のインダクタL31dがストリップライン電極SL8で、それぞれ形成される。
【0042】
さらに、GSM系4の高周波スイッチ4aの第2のインダクタL21g,L23gがストリップライン電極SL1,SL3で、GSM系4のノッチフィルタ4bの第3のインダクタL31gがストリップライン電極SL5で、それぞれ形成される。
【0043】
また、ダイプレクサ2の第1のコンデンサC11がコンデンサ電極Cp6,Cp9で、第1のコンデンサC12がコンデンサ電極Cp3,Cp6で、第1のコンデンサC13がコンデンサ電極Cp17とグランド電極G4とで、第1のコンデンサC14がコンデンサ電極Cp9,Cp11で、第1のコンデンサC15がコンデンサ電極Cp16とグランド電極G4とで、それぞれ形成される。
【0044】
さらに、DCS系3の高周波スイッチ3aの第2のコンデンサC21dがコンデンサ電極Cp5,Cp8で、第2のコンデンサC22dがコンデンサ電極Cp14とグランド電極G4とで、それぞれ形成される。また、DCS系3のノッチフィルタ3bの第3のコンデンサC31dがコンデンサ電極Cp8,Cp12で、第3のコンデンサC32dがコンデンサ電極Cp18とグランド電極G4とで、それぞれ形成される。
【0045】
また、GSM系4の高周波スイッチ4aの第2のコンデンサC21gがコンデンサ電極Cp4,Cp7で、第2のコンデンサC22gがコンデンサ電極Cp13とグランド電極G2とで、それぞれ形成される。また、GSM系4のノッチフィルタ4bの第3のコンデンサC31gがコンデンサ電極Cp7,Cp10で、第3のコンデンサC32gがコンデンサ電極Cp15とグランド電極G4とで、それぞれ形成される。
【0046】
ここで、図1の回路構成を有する複合高周波部品10の動作について説明する。まず、DCS系3(1.8GHz帯)の送信信号を送信する場合には、DCS系3の高周波スイッチ3aにおいて制御端子Vc1に3Vを印加してダイオードD1d,D2dをオンすることにより、DCS系3の送信信号が高周波スイッチ3a、ノッチフィルタ3b及びダイプレクサ2を通過し、ダイプレクサ2の第1のポートP11に接続されたアンテナ1から送信される。
【0047】
この際、GSM系4の高周波スイッチ4aにおいて制御端子Vc2に0Vを印加してダイオードD1gをオフすることにより、GSM系4の送信信号が送信されないようにしている。また、ダイプレクサ2を接続することにより、DCS系3の送信信号がGSM系4の送信部Txg及び受信部Rxgに回り込まないようにしている。さらに、DCS系3のノッチフィルタ3bではDCS系3の2次高調波及び3次高調波を減衰させている。
【0048】
次いで、GSM系4(900MHz帯)の送信信号を送信する場合には、GSM系4の高周波スイッチ4aにおいて制御端子Vc2に3Vを印加してダイオードD1g,D2gをオンすることにより、GSM系4の送信信号が高周波スイッチ4a、ノッチフィルタ4b及びダイプレクサ2を通過し、ダイプレクサ2の第1のポートP11に接続されたアンテナ1から送信される。
【0049】
この際、DCS系3の高周波スイッチ3aにおいて制御端子Vc1に0Vを印加してダイオードD1dをオフすることにより、DCS系3の送信信号が送信されないようにしている。また、ダイプレクサ2を接続することにより、GSM系4の送信信号がDCS系3の送信部Txd及び受信部Rxdに回り込まないようにしている。さらに、GSM系4のノッチフィルタ4bではGSM系4の3次高調波を減衰させている。
【0050】
次いで、DCS系3及びGSM系4の受信信号を受信する場合には、DCS系3の高周波スイッチ3aにおいて制御端子Vc1に0Vを印加してダイオードD1d,D2dをオフし、GSM系4の高周波スイッチ4aにおいて制御端子Vc2に0Vを印加してダイオードD1g,D2gをオフすることにより、DCS系3の受信信号がDCS系3の送信部Txdに、GSM系4の受信信号がGSM系4の送信部Txgに、それぞれ回り込まないようにしている。
【0051】
また、ダイプレクサ2を接続することにより、DCS系3の受信信号がGSM系4に、GSM系4の受信信号がDCS系4に、それぞれ回り込まないようにしている。
【0052】
上述の第1の実施例の複合高周波部品によれば、複合高周波部品をなすダイプレクサ、高周波スイッチ及びノッチフィルタを、セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック多層基板に一体化するため、ダイプレクサと高周波スイッチとの間の整合調整が容易となり、ダイプレクサと高周波スイッチとの間の整合調整を行なう整合回路が不要となる。したがって、複合高周波部品の小型化が可能となる。ちなみに、1つのダイプレクサ、2つの高周波スイッチ、及び2つのノッチフィルタを6.3mm×5mm×2mmの大きさに一体化することが可能となった。
【0053】
また、フィルタがノッチフィルタであるため、減衰させたい2次高調波、3次高調波の近傍のみを減衰させることができ、その結果、基本波の通過帯域への影響を小さくできる。したがって、低域通過フィルタや帯域通過フィルタのように高調波帯域全体を減衰させる場合に比べ、基本波の通過帯域における挿入損失を低減させることができるため、複合高周波部品全体の損失を改善することが可能となる。
【0054】
さらに、ダイプレクサが、第1のインダクタ、及び第1のコンデンサで構成され、高周波スイッチが、ダイオード、第2のインダクタ、及び第2のコンデンサで構成され、ノッチフィルタが、第3のインダクタ、及び第3のコンデンサで構成されるとともに、それらがセラミック多層基板に内蔵、あるいは搭載され、セラミック多層基板の内部に形成される接続手段によって接続されるため、複合高周波部品が1つのセラミック多層基板で構成でき、小型化が実現できる。加えて、部品間の配線による損失を改善することができ、その結果、複合高周波部品全体の損失を改善することが可能となる。
【0055】
また、インダクタとなるストリップライン電極がセラミック多層基板に内蔵されているため、波長短縮効果により、インダクタとなるストリップライン電極の長さを短縮することができる。したがって、これらのストリップライン電極の挿入損失を向上させることができため、複合高周波部品の小型化及び低損失化を実現することができる。その結果、この複合高周波部品を搭載する移動体通信装置の小型化及び高性能化も同時に実現できる。
【0056】
図5は、本発明の複合高周波部品の第2の実施例の回路図である。複合高周波部品20は、第1の実施例の複合高周波部品10(図1)と比較してDCS系3をなすノッチフィルタ3b、及びGSM系4をなすノッチフィルタ4bの接続位置が異なる。
【0057】
すなわち、DCS系3をなすノッチフィルタ3bが高周波スイッチ3aの後段の送信部Txd側に、GSM系4をなすノッチフィルタ4bが高周波スイッチ4aの後段の送信部Txg側に、それぞれ接続される。
【0058】
上述の第2の実施例の複合高周波部品によれば、ノッチフィルタが高周波スイッチの後段の送信部側に接続されるため、送信の際に、送信部にある高出力増幅器の歪みをこのノッチフィルタで減衰させることができる。したがって、受信側の挿入損失を改善することができる。
【0059】
図6は、本発明の複合高周波部品の第3の実施例の外観を示す斜視図である。複合高周波部品30は、第1の実施例の複合高周波部品10(図1)と比較してDCS系3及びGSM系4をなす高周波スイッチ3a,4aを構成する並列トラップコイルL21d,L21g及びチョークコイルL22d,L22gがチップコイルからなり、それらがセラミック多層基板11上に搭載される点で異なる。
【0060】
上述の第3の実施例の複合高周波部品によれば、高周波スイッチの並列トラップコイル及びチョークコイルがQ値の高いチップコイルからなるため、周波数帯の異なる複数のシステムに対しても同形状のチップコイルを使用することができる。したがって、周波数帯域の変更による設計変更が容易になるため、短時間で設計変更ができ、その結果、製造コストの低減が実現できる。
【0061】
また、並列トラップコイル及びチョークコイルのQ値が高くなるため、通過帯域が広帯域になるとともに、より低損失が実現できる。
【0062】
なお、上記の実施例において、複合高周波部品が、DCSとGSMとの組み合わせに使用される場合について説明したが、その使用は、DCSとGSMとの組み合わせに限定されるものではなく、例えば、PCS(Personal Communication Services)とAMPS(Advanced Mobile Phone Services)との組み合わせ、DECT(Digital European Cordless Telephone)とGSMとの組み合わせ、PHS(Personal Handy-phone System)とPDC(Personal Digital Cellular)との組み合わせ、などに使用することができる。
【0063】
また、2系統の信号経路を有する場合について説明したが、3系統以上の信号経路を有する場合についても同様の効果が得られる。
【0064】
【発明の効果】
請求項1の複合高周波部品によれば、複合高周波部品をなすダイプレクサ、高周波スイッチ及びフィルタを、セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック多層基板に一体化するため、ダイプレクサと高周波スイッチとの間の整合調整が容易となり、ダイプレクサと高周波スイッチとの間、及び高周波スイッチとフィルタとの間に整合調整を行なう整合回路を設ける必要がなくなる。
【0065】
したがって、部品点数を減らすことができるため、複数の信号経路を有するマイクロ波回路を形成する回路基板の小型化が可能となる。
【0066】
請求項2の複合高周波部品によれば、フィルタが高周波スイッチの後段の送信部側に接続されるため、送信部に構成する高出力増幅器による送信信号の歪みを減衰させることができる。したがって、受信部の挿入損失を改善することができる。
【0067】
請求項3の複合高周波部品によれば、フィルタがノッチフィルタであるため、減衰させたい2次高調波、3次高調波の近傍のみを減衰させることができ、その結果、基本波の通過帯域への影響を小さくできる。したがって、低域通過フィルタや帯域通過フィルタのように高調波帯域全体を減衰させる場合に比べ、基本波の通過帯域における挿入損失を低減させることができるため、複合高周波部品全体の損失を改善することが可能となる。
【0068】
請求項4の複合高周波部品によれば、ダイプレクサが、第1のインダクタンス素子、及び第1のキャパシタンス素子で構成され、高周波スイッチが、スイッチング素子、第2のインダクタンス素子、及び第2のキャパシタンス素子で構成され、フィルタが、第3のインダクタンス素子、及び第3のキャパシタンス素子で構成されるとともに、それらがセラミック多層基板に内蔵、あるいは搭載され、セラミック多層基板の内部に形成される接続手段によって接続されるため、複合高周波部品が1つのセラミック多層基板で構成でき、小型化が実現できる。加えて、部品間の配線による損失を改善することができ、その結果、複合高周波部品全体の損失を改善することが可能となる。
【0069】
また、インダクタとなるストリップライン電極がセラミック多層基板に内蔵、あるいは搭載されるため、波長短縮効果により、インダクタとなるストリップライン電極の長さを短縮することができる。したがって、これらのストリップライン電極の挿入損失を向上させることができため、複合高周波部品の小型化及び低損失化を実現することができる。その結果、この複合高周波部品を搭載する移動体通信装置の小型化及び高性能化も同時に実現できる。
【0070】
請求項5の複合高周波部品によれば、複数の高周波スイッチを構成する第2のインダクタンス素子のうち、チョークコイル及び並列トラップコイルがチップコイルであるため、高周波スイッチを低損失に設計できるとともに、広帯域化が可能となる。
【0071】
請求項6の移動体通信装置によれば、小型でかつ低損失の複合高周波部品を用いているため、この複合高周波部品を搭載する移動体通信装置の小型化及び高性能化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合高周波部品に係る第1の実施例の回路図である。
【図2】図1の複合高周波部品の斜視図である。
【図3】図2の複合高周波部品のセラミック多層基板を構成する(a)第1のシート層〜(h)第8のシートの上面図である。
【図4】図2の複合高周波部品のセラミック多層基板を構成する(a)第9のシート層〜(e)第13のシートの上面図及び(f)第13のシートの下面図である。
【図5】本発明の複合高周波部品に係る第2の実施例の回路図である。
【図6】本発明の複合高周波部品に係る第3の実施例の斜視図である。
【図7】一般的なデュアルバンド携帯電話器(移動体通信装置)の構成の一部を示すブロック図である。
【符号の説明】
10,20,30 複合高周波部品
2 ダイプレクサ
3,4 信号経路(DCS系、GSM系)
3a,4a 高周波スイッチ
3b,4b ノッチフィルタ
11 セラミック多層基板
11a〜11m シート層
C11〜C15 第1のキャパシタンス素子
C21d〜C23d,C21g〜C23g 第2のキャパシタン素子
C31d,C32d,C31g,C32g 第3のキャパシタン素子
D1d,D2d,D1g,D2g スイッチング素子
L11,L12 第1のインダクタ素子
L21d〜L23d,L21g〜L23g 第2のインダクタ素子
L31d,L31g 第3のインダクタ素子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a composite high-frequency component and a mobile communication device using the same, and more particularly to a composite high-frequency component that can be used in a plurality of different mobile communication systems and a mobile communication device using the same.
[0002]
[Prior art]
Currently, in Europe, as a mobile communication device, it is possible to operate with DCS (Digital Cellular System) using multiple frequency bands, for example, 1.8 GHz band and GSM (Global System for Mobile communications) using 900 MHz band. Dual band mobile phones have been proposed.
[0003]
FIG. 7 is a block diagram showing a part of the configuration of a general dual-band mobile phone, and shows an example in which 1.8 GHz band DCS and 900 MHz band GSM are combined. The dual-band portable telephone device includes an antenna 1, a diplexer 2, and two signal path DCS systems 3 and a GSM system 4.
[0004]
The diplexer 2 plays a role of selecting a transmission signal from the DCS system 3 or the GSM system 4 at the time of transmission and selecting a reception signal to the DCS system 3 or the GSM system 4 at the time of reception. The DCS system 3 includes a high-frequency switch 3a that separates the transmitter Txd and the receiver Rxd, a notch filter 3b that is a filter that passes the fundamental wave of the DCS and attenuates the second and third harmonics. The GSM system 4 includes a high frequency switch 4a that separates the transmitter Txg and the receiver Rxg, and a notch filter 4b that is a filter that passes the fundamental wave of GSM and attenuates the third harmonic.
[0005]
Here, the operation of the dual-band mobile phone will be described by taking the case of using the DCS system 3 as an example. At the time of transmission, the transmission unit Txd is turned on by the high frequency switch 3a, the transmission signal from the transmission unit Txd is sent to the notch filter 3b, the transmission signal that has passed through the notch filter 3b is multiplexed by the diplexer 2, and the antenna 1 Send from. On the other hand, at the time of reception, the received signal received from the antenna 1 is demultiplexed by the diplexer 2, the received signal from the antenna 1 is sent to the notch filter 3b, and the receiving unit Rxd is turned on by the high frequency switch 3a to make the notch filter The reception signal that has passed 3b is sent to the reception unit Rxd. Note that transmission / reception is performed in the same manner when the GSM system 4 is used.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the dual band mobile phone which is one of the conventional mobile communication devices described above, the antenna, the diplexer, the high frequency switch and the notch filter constituting the DCS system and the GSM system are discrete, one by one. Since it is mounted on a circuit board, it is necessary to add a matching circuit between the diplexer and the high-frequency switch in order to ensure matching characteristics, attenuation characteristics, or isolation characteristics. For this reason, there has been a problem that the circuit board becomes larger due to the increase in the number of components and the accompanying increase in the mounting area, resulting in an increase in the size of the dual-band mobile phone (mobile communication device).
[0007]
The present invention has been made to solve such problems, and provides a composite high-frequency component that does not require a matching circuit and that can be miniaturized, and a mobile communication device using the same. With the goal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the composite high-frequency component of the present invention is a composite high-frequency component that forms part of a microwave circuit that forms part of a microwave circuit having a plurality of signal paths corresponding to each frequency. A diplexer that selects transmission signals from the plurality of signal paths at the time of transmission and a reception signal to the plurality of signal paths at the time of reception, and each of the plurality of signal paths. A plurality of high-frequency switches that separate the signal into a transmission unit and a reception unit, and a plurality of filters connected in the signal path. The diplexer, the high-frequency switch, and the filter include a plurality of sheet layers made of ceramics. are integrated into the ceramic multi-layer substrate formed by laminating a ground electrode made of a conductor layer is formed on the lowermost sheet layer of the ceramic multilayer substrate, said plurality of full Each of the plurality of grounded capacitance elements includes a ground side electrode and a non-ground side electrode, and each ground side electrode of the plurality of capacitance elements is shared as the ground electrode. Each of the non-grounded electrodes of the plurality of capacitance elements is formed immediately above the ground electrode .
[0010]
Further, the plurality of filters are notch filters.
[0011]
The diplexer includes a first inductance element and a first capacitance element, and the plurality of high frequency switches include a switching element, a second inductance element, and a second capacitance element. The filter includes a third inductance element and a third capacitance element, and the switching element, the first to third inductance elements, and the first to third capacitance elements are the ceramics. It is built in or mounted on a multilayer substrate and is connected by connecting means formed inside the ceramic multilayer substrate.
[0012]
The second inductance element constituting the plurality of high-frequency switches includes a parallel trap coil and a choke coil, and the parallel trap coil and the choke coil are formed of chip coils.
[0013]
The mobile communication device of the present invention is characterized by using the above composite high frequency component.
[0014]
According to the composite high-frequency component of the present invention, the diplexer, the high-frequency switch, and the filter forming the composite high-frequency component are integrated with the ceramic multilayer substrate formed by laminating a plurality of sheet layers made of ceramics. The matching circuit between the diplexer and the high frequency switch is not necessary.
[0015]
According to the mobile communication device of the present invention, since the composite high-frequency component that does not require a matching circuit is used, a circuit board that forms a microwave circuit having a plurality of signal paths is downsized.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a composite high frequency component of the present invention. The composite high-frequency component 10 includes the diplexer 2 shown in the block diagram of FIG. 7, the high-frequency switch 3a forming the DCS system 3, the notch filter 3b, the high-frequency switch 4a forming the GSM system 4, and the notch filter 4b.
[0017]
The first port P11 of the diplexer 2 has the antenna 1, the second port P12 has the first port P31d of the DCS system 3 notch filter 3b, and the third port P13 has the GSM system 4 notch. The first port P31g of the filter 4b is connected to each other.
[0018]
In the DCS system 3, the first port P21d of the high-frequency switch 3a is connected to the second port P32d of the notch filter 3b, and the transmitter Txd is connected to the second port P22d of the high-frequency switch 3a. The receiving unit Rxd is connected to the port P23d.
[0019]
Further, in the GSM system 4, the first port P21g of the high frequency switch 4a is connected to the second port P32g of the notch filter 4b, and the transmission unit Txg is connected to the second port P22g of the high frequency switch 4a. The receiving unit Rxg is connected to the port P23g.
[0020]
The diplexer 2 includes first inductors L11 and L12 that are first inductance elements, and first capacitors C11 to C15 that are first capacitance elements.
[0021]
The first capacitors C11 and C12 are connected in series between the first port P11 and the second port P12, and their connection point is grounded via the first inductor L11 and the first capacitor C13. The
[0022]
A parallel circuit composed of a first inductor L12 and a first capacitor C14 is connected between the first port P11 and the third port P13, and the third port P13 side of the parallel circuit is connected to the first port P11. It is grounded through a capacitor C15.
[0023]
That is, the diplexer 2 has a configuration in which a high-pass filter is disposed between the first port P11 and the second port P12, and a notch filter is disposed between the first port P11 and the third port P13. It has become.
[0024]
The high-frequency switch 3a (4a) includes diodes D1d and D2d (D1g and D2g) that are switching elements, second inductors L21d to L23d (L21g to L23g) that are second inductance elements, and a second capacitance element. It is comprised by 2nd capacitor | condenser C21d-C23d (C21g-C23g). The second inductor L21d (L21g) is a parallel trap coil, and the second inductor L22d (L22g) is a choke coil.
[0025]
A diode D1d (D1g) is connected between the first port P21d (P21g) and the second port P22d (P22g) so that the cathode is on the first port P21d (P21g) side, and the diode D1d ( A series circuit composed of the second inductor L21d (L21g) and the second capacitor C21d (C21g) is connected in parallel to D1g).
[0026]
Further, the second port P22d (P22g) side of the diode D1d (D1g), that is, the anode is grounded via the second inductor L22d (L22g) and the second capacitor C22d (C22g), and the second inductor L22d ( L22g) and the second capacitor C22d (C22g) are connected to the control terminal Vc1 (Vc2).
[0027]
Further, the second inductor L23d (L23g) is connected between the first port P21d (P21g) and the third port P23d (P23g), and the third port P23d (L23g) of the second inductor L23d (L23g). The P23g) side is grounded via a diode D2d (D2g) and a second capacitor C23d (C23g), and the connection point between the cathode of the diode D2d (D2g) and the second capacitor C23d (C23g) is a resistor Rd (Rg). Is grounded.
[0028]
The notch filter 3b (4b) includes a third inductor L31d (L31g) as a third inductance element, and third capacitors C31d and C32d (C31g and C32g) as third capacitance elements.
[0029]
A third inductor L31d (L31g) is connected between the first port P31d (P31g) and the second port P32d (P32g), and the third capacitor C31d is connected to the third inductor L31d (L31g). (C31g) are connected in parallel.
[0030]
Also, the second port P32d (P32g) side of the third inductor L31d (L31g) is grounded via the third capacitor C32d (C32g).
[0031]
FIG. 2 is a perspective view of the composite high frequency component having the circuit configuration of FIG. The composite high frequency component 10 includes a ceramic multilayer substrate 11, which is not shown, but includes first inductors L 11 and L 12, first capacitors C 11 to C 15 that constitute the diplexer 2 in FIG. The high frequency switch 3a of the DCS system 3, the second and third inductors L21d, L23d, L31d constituting the notch filter 3b, the second and third capacitors C21d, C22d, C31d, C32d, and the high frequency switch of the GSM system 4 4a, second and third inductors L21g, L23g, and L31g constituting the notch filter 4b, and second and third capacitors C21g, C22g, C31g, and C32g are respectively incorporated.
[0032]
Further, on the surface of the ceramic multilayer substrate 11, diodes D1d and D2d, a second inductor (choke coil) L22d, a second capacitor C23d, a resistor Rd, and a DCS 3 high-frequency switch 3a made of chip parts, The diodes D1g and D2g, the second inductor (choke coil) L22g, the second capacitor C23g, and the resistor Rg constituting the high frequency switch 4a of the GSM system 4 are mounted.
[0033]
Further, twelve external terminals Ta to Tl are formed by screen printing or the like from the side surface to the bottom surface of the ceramic multilayer substrate 11. Among these external terminals Ta to Tl, five external terminals Ta to Te are on one long side of the ceramic multilayer substrate 11, and five external terminals Tg to Tk are the other long side of the ceramic multilayer substrate 11, and the remaining The two external terminals Tf and Tl are formed on each side of the opposing short sides of the ceramic multilayer substrate 11 by screen printing or the like.
[0034]
The external terminals Ta to Tl are respectively the first port P11 of the diplexer 2, the second and third ports P22d, P23d, P22g, P23g of the high frequency switches 3a, 4a, and the control terminals Vc1, of the high frequency switches 3a, 4a. Vc2 and ground.
[0035]
A metal cap 12 is placed on the ceramic multilayer substrate 11 so as to cover the diodes D1d, D2d, D1g, D2g, the second inductors L22d, L22g, the second capacitors C23d, C23g, and the resistors Rd, Rg.
[0036]
FIGS. 3A to 3H and FIGS. 4A to 4F are a top view and a bottom view of each sheet layer constituting the ceramic multilayer substrate of the composite high-frequency component shown in FIG. The ceramic multilayer substrate 11 is formed by sequentially laminating first to thirteenth sheet layers 11a to 11m made of ceramics mainly composed of barium oxide, aluminum oxide, and silica, and firing them at a firing temperature of 1000 ° C. or less. It is formed.
[0037]
On the upper surface of the first sheet layer 11a, diodes D1d, D2d, D1g, D2g mounted on the surface of the ceramic multilayer substrate 11, second inductors L22d, L22g, second capacitors C23d, C23g, and a resistor Rd , Rg are printed and formed by screen printing or the like.
[0038]
In addition, stripline electrodes SL1 to SL8 made of a conductor layer are formed on the upper surfaces of the third and tenth sheet layers 11c and 11j by screen printing or the like. Furthermore, capacitor electrodes Cp1 to Cp18 made of a conductor layer are formed on the upper surfaces of the fourth to eighth and twelfth sheet layers 11d to 11h and 11l by screen printing or the like.
[0039]
In addition, ground electrodes G1 to G4 made of a conductor layer are formed on the upper surfaces of the seventh, ninth, eleventh, and thirteenth sheet layers 11g, 11i, 11k, and 11m by screen printing or the like. Furthermore, external terminals Ta to Tl are printed and formed on the lower surface (FIG. 4 (f)) of the thirteenth sheet layer 11m by screen printing or the like.
[0040]
In addition, via holes for connecting lands La, stripline electrodes SL1 to SL8, stripline electrodes SL1 to SL8, and ground electrodes G1 to G4 at predetermined positions in the first to eleventh sheet layers 11a to 11k. Electrodes VHa to VHk are provided.
[0041]
At this time, the first inductors L11 and L12 of the diplexer 2 are formed by the stripline electrodes SL6 and SL7. Further, the second inductors L21d and L23d of the high frequency switch 3a of the DCS system 3 are formed by the stripline electrodes SL2 and SL4, and the third inductor L31d of the notch filter 3b of the DCS system 3 is formed by the stripline electrode SL8. .
[0042]
Further, the second inductors L21g and L23g of the high-frequency switch 4a of the GSM system 4 are formed by the stripline electrodes SL1 and SL3, and the third inductor L31g of the notch filter 4b of the GSM system 4 is formed by the stripline electrode SL5. .
[0043]
In addition, the first capacitor C11 of the diplexer 2 is the capacitor electrodes Cp6 and Cp9, the first capacitor C12 is the capacitor electrodes Cp3 and Cp6, the first capacitor C13 is the capacitor electrode Cp17 and the ground electrode G4, The capacitor C14 is formed by the capacitor electrodes Cp9 and Cp11, and the first capacitor C15 is formed by the capacitor electrode Cp16 and the ground electrode G4.
[0044]
Further, the second capacitor C21d of the high frequency switch 3a of the DCS system 3 is formed by the capacitor electrodes Cp5 and Cp8, and the second capacitor C22d is formed by the capacitor electrode Cp14 and the ground electrode G4. The third capacitor C31d of the DCS system 3 notch filter 3b is formed by the capacitor electrodes Cp8 and Cp12, and the third capacitor C32d is formed by the capacitor electrode Cp18 and the ground electrode G4.
[0045]
In addition, the second capacitor C21g of the high frequency switch 4a of the GSM system 4 is formed by the capacitor electrodes Cp4 and Cp7, and the second capacitor C22g is formed by the capacitor electrode Cp13 and the ground electrode G2. The third capacitor C31g of the notch filter 4b of the GSM system 4 is formed by the capacitor electrodes Cp7 and Cp10, and the third capacitor C32g is formed by the capacitor electrode Cp15 and the ground electrode G4.
[0046]
Here, the operation of the composite high-frequency component 10 having the circuit configuration of FIG. 1 will be described. First, when transmitting a transmission signal of the DCS system 3 (1.8 GHz band), the DCS system 3 is turned on by applying 3 V to the control terminal Vc1 in the high frequency switch 3a of the DCS system 3 to turn on the diodes D1d and D2d. 3 is transmitted from the antenna 1 connected to the first port P11 of the diplexer 2 through the high frequency switch 3a, the notch filter 3b and the diplexer 2.
[0047]
At this time, in the high frequency switch 4a of the GSM system 4, 0V is applied to the control terminal Vc2 to turn off the diode D1g, thereby preventing the transmission signal of the GSM system 4 from being transmitted. Further, by connecting the diplexer 2, the transmission signal of the DCS system 3 is prevented from wrapping around the transmission unit Txg and the reception unit Rxg of the GSM system 4. Furthermore, the notch filter 3b of the DCS system 3 attenuates the second and third harmonics of the DCS system 3.
[0048]
Next, when transmitting a transmission signal of the GSM system 4 (900 MHz band), by applying 3 V to the control terminal Vc2 in the high frequency switch 4a of the GSM system 4 and turning on the diodes D1g and D2g, The transmission signal passes through the high frequency switch 4 a, the notch filter 4 b and the diplexer 2, and is transmitted from the antenna 1 connected to the first port P 11 of the diplexer 2.
[0049]
At this time, in the high frequency switch 3a of the DCS system 3, 0V is applied to the control terminal Vc1 to turn off the diode D1d, thereby preventing the transmission signal of the DCS system 3 from being transmitted. Further, by connecting the diplexer 2, the transmission signal of the GSM system 4 is prevented from wrapping around the transmission unit Txd and the reception unit Rxd of the DCS system 3. Further, the notch filter 4b of the GSM system 4 attenuates the third harmonic of the GSM system 4.
[0050]
Next, when receiving DCS system 3 and GSM system 4 received signals, DCS system 3 high frequency switch 3 a applies 0 V to control terminal Vc 1 to turn off diodes D 1 d and D 2 d, and GSM system 4 high frequency switch. In 4a, 0V is applied to the control terminal Vc2 to turn off the diodes D1g and D2g, so that the received signal of the DCS system 3 is transmitted to the transmitting unit Txd of the DCS system 3, and the received signal of the GSM system 4 is transmitted to the transmitting unit of the GSM system 4 It is made not to wrap around Txg.
[0051]
Further, the diplexer 2 is connected so that the received signal of the DCS system 3 does not enter the GSM system 4 and the received signal of the GSM system 4 does not enter the DCS system 4.
[0052]
According to the composite high-frequency component of the first embodiment described above, in order to integrate the diplexer, high-frequency switch and notch filter forming the composite high-frequency component into a ceramic multilayer substrate formed by laminating a plurality of sheet layers made of ceramics, Matching adjustment between the diplexer and the high-frequency switch is facilitated, and a matching circuit for adjusting matching between the diplexer and the high-frequency switch becomes unnecessary. Therefore, the composite high frequency component can be miniaturized. Incidentally, it has become possible to integrate one diplexer, two high-frequency switches, and two notch filters into a size of 6.3 mm × 5 mm × 2 mm.
[0053]
Further, since the filter is a notch filter, it is possible to attenuate only the vicinity of the second and third harmonics to be attenuated, and as a result, the influence on the passband of the fundamental wave can be reduced. Therefore, compared to the case where the entire harmonic band is attenuated as in the case of a low pass filter or a band pass filter, the insertion loss in the pass band of the fundamental wave can be reduced, so that the overall loss of the composite high frequency component can be improved. Is possible.
[0054]
Further, the diplexer is configured with a first inductor and a first capacitor, the high frequency switch is configured with a diode, a second inductor, and a second capacitor, the notch filter is configured with a third inductor, and a second capacitor. 3 capacitors, and they are built in or mounted on the ceramic multilayer substrate, and are connected by connecting means formed inside the ceramic multilayer substrate, so that the composite high-frequency component can be composed of one ceramic multilayer substrate. Miniaturization can be realized. In addition, loss due to wiring between components can be improved, and as a result, the overall loss of the composite high-frequency component can be improved.
[0055]
Further, since the stripline electrode serving as the inductor is built in the ceramic multilayer substrate, the length of the stripline electrode serving as the inductor can be shortened due to the wavelength shortening effect. Therefore, since the insertion loss of these stripline electrodes can be improved, the composite high-frequency component can be reduced in size and reduced in loss. As a result, it is possible to simultaneously realize miniaturization and high performance of a mobile communication device on which this composite high frequency component is mounted.
[0056]
FIG. 5 is a circuit diagram of a second embodiment of the composite high frequency component of the present invention. The composite high frequency component 20 is different in the connection position of the notch filter 3b forming the DCS system 3 and the notch filter 4b forming the GSM system 4 from the composite high frequency component 10 (FIG. 1) of the first embodiment.
[0057]
That is, the notch filter 3b forming the DCS system 3 is connected to the transmission unit Txd side of the rear stage of the high frequency switch 3a, and the notch filter 4b forming the GSM system 4 is connected to the transmission unit Txg side of the rear stage of the high frequency switch 4a.
[0058]
According to the composite high-frequency component of the second embodiment described above, the notch filter is connected to the transmission unit at the subsequent stage of the high-frequency switch, so that distortion of the high-power amplifier in the transmission unit is transmitted during transmission. Can be attenuated. Therefore, insertion loss on the receiving side can be improved.
[0059]
FIG. 6 is a perspective view showing the appearance of the third embodiment of the composite high-frequency component of the present invention. The composite high-frequency component 30 includes parallel trap coils L21d and L21g and choke coils constituting the high-frequency switches 3a and 4a that form the DCS system 3 and the GSM system 4 as compared with the composite high-frequency component 10 (FIG. 1) of the first embodiment. L22d and L22g are made of chip coils, and are different in that they are mounted on the ceramic multilayer substrate 11.
[0060]
According to the composite high-frequency component of the third embodiment described above, the parallel trap coil and the choke coil of the high-frequency switch are composed of chip coils having a high Q value, so that the same shape chip can be used for a plurality of systems having different frequency bands. A coil can be used. Therefore, the design can be easily changed by changing the frequency band, and the design can be changed in a short time. As a result, the manufacturing cost can be reduced.
[0061]
Further, since the Q values of the parallel trap coil and the choke coil are increased, the pass band is widened and a lower loss can be realized.
[0062]
In the above embodiment, the case where the composite high frequency component is used for the combination of DCS and GSM has been described. However, the use is not limited to the combination of DCS and GSM. For example, PCS Combination of (Personal Communication Services) and AMPS (Advanced Mobile Phone Services), combination of DECT (Digital European Cordless Telephone) and GSM, combination of PHS (Personal Handy-phone System) and PDC (Personal Digital Cellular), etc. Can be used for
[0063]
Moreover, although the case where it has 2 signal paths was demonstrated, the same effect is acquired also when it has 3 or more signal paths.
[0064]
【The invention's effect】
According to the composite high-frequency component of claim 1, in order to integrate the diplexer, high-frequency switch, and filter that form the composite high-frequency component into a ceramic multilayer substrate formed by laminating a plurality of sheet layers made of ceramics, The matching adjustment between the diplexer and the high-frequency switch and between the high-frequency switch and the filter need not be performed.
[0065]
Therefore, since the number of parts can be reduced, the circuit board for forming the microwave circuit having a plurality of signal paths can be downsized.
[0066]
According to the composite high-frequency component of the second aspect, since the filter is connected to the transmission unit side of the subsequent stage of the high-frequency switch, it is possible to attenuate the distortion of the transmission signal due to the high-power amplifier that is configured in the transmission unit. Therefore, the insertion loss of the receiving unit can be improved.
[0067]
According to the composite high frequency component of claim 3, since the filter is a notch filter, it is possible to attenuate only the vicinity of the second harmonic and the third harmonic to be attenuated, and as a result, to the passband of the fundamental wave. The influence of can be reduced. Therefore, compared to the case where the entire harmonic band is attenuated as in the case of a low pass filter or a band pass filter, the insertion loss in the pass band of the fundamental wave can be reduced, so that the overall loss of the composite high frequency component can be improved. Is possible.
[0068]
According to the composite high frequency component of claim 4, the diplexer includes a first inductance element and a first capacitance element, and the high frequency switch includes a switching element, a second inductance element, and a second capacitance element. The filter is composed of a third inductance element and a third capacitance element, which are built in or mounted on the ceramic multilayer substrate, and are connected by connection means formed inside the ceramic multilayer substrate. Therefore, the composite high-frequency component can be constituted by one ceramic multilayer substrate, and downsizing can be realized. In addition, loss due to wiring between components can be improved, and as a result, the overall loss of the composite high-frequency component can be improved.
[0069]
Further, since the stripline electrode serving as the inductor is built in or mounted on the ceramic multilayer substrate, the length of the stripline electrode serving as the inductor can be shortened due to the wavelength shortening effect. Therefore, since the insertion loss of these stripline electrodes can be improved, the composite high-frequency component can be reduced in size and reduced in loss. As a result, it is possible to simultaneously realize miniaturization and high performance of a mobile communication device on which this composite high frequency component is mounted.
[0070]
According to the composite high-frequency component of the fifth aspect, since the choke coil and the parallel trap coil are chip coils among the second inductance elements constituting the plurality of high-frequency switches, the high-frequency switch can be designed with low loss and wideband Can be realized.
[0071]
According to the mobile communication device of the sixth aspect, since the composite high-frequency component having a small size and a low loss is used, it is possible to realize downsizing and high performance of the mobile communication device on which the composite high-frequency component is mounted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment according to a composite high-frequency component of the present invention.
2 is a perspective view of the composite high frequency component of FIG. 1. FIG.
3 is a top view of (a) a first sheet layer to (h) an eighth sheet constituting the ceramic multilayer substrate of the composite high frequency component of FIG. 2; FIG.
4 is a (a) ninth sheet layer to (e) a top view of a thirteenth sheet and (f) a bottom view of the thirteenth sheet constituting the ceramic multilayer substrate of the composite high-frequency component of FIG. 2;
FIG. 5 is a circuit diagram of a second embodiment according to the composite high-frequency component of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of a third embodiment of the composite high frequency component of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a part of a configuration of a general dual-band mobile phone (mobile communication device).
[Explanation of symbols]
10, 20, 30 Composite high-frequency component 2 Diplexer 3, 4 Signal path (DCS system, GSM system)
3a, 4a High-frequency switches 3b, 4b Notch filter 11 Ceramic multilayer substrates 11a-11m Sheet layers C11-C15 First capacitance elements C21d-C23d, C21g-C23g Second capacitor elements C31d, C32d, C31g, C32g Third Capacitor elements D1d, D2d, D1g, D2g Switching elements L11, L12 First inductor elements L21d-L23d, L21g-L23g Second inductor elements L31d, L31g Third inductor element

Claims (5)

それぞれの周波数に対応した複数の信号経路を有するマイクロ波回路の一部を構成する複合高周波部品であって、
送信の際には前記複数の信号経路からの送信信号を選択し、受信の際には前記複数の信号経路への受信信号を選択するダイプレクサと、
前記複数の信号経路のぞれぞれを送信部と受信部とに分離する複数の高周波スイッチと、
前記信号経路中に接続された複数のフィルタとからなり、
前記ダイプレクサ、高周波スイッチ、及びフィルタが、セラミックスからなる複数のシート層を積層してなるセラミック多層基板に一体化され、前記セラミック多層基板の最下層のシート層上には導体層からなるグランド電極が形成され、前記複数のフィルタは接地されたキャパシタンス素子をそれぞれ含み、前記接地された複数のキャパシタンス素子は接地側電極と非接地側電極とで構成され、前記複数のキャパシタンス素子の各接地側電極を前記グランド電極として共有し、前記複数のキャパシタンス素子の各非接地側電極を前記グランド電極の直上にそれぞれ形成したことを特徴とする複合高周波部品。
A composite high-frequency component constituting a part of a microwave circuit having a plurality of signal paths corresponding to each frequency,
A diplexer that selects transmission signals from the plurality of signal paths at the time of transmission, and selects reception signals to the plurality of signal paths at the time of reception;
A plurality of high-frequency switches that separate each of the plurality of signal paths into a transmitter and a receiver;
A plurality of filters connected in the signal path,
The diplexer, the high frequency switch, and the filter are integrated with a ceramic multilayer substrate formed by laminating a plurality of sheet layers made of ceramics, and a ground electrode made of a conductor layer is formed on the lowermost sheet layer of the ceramic multilayer substrate. Each of the plurality of filters includes a grounded capacitance element, and each of the plurality of grounded capacitance elements includes a ground side electrode and a non-ground side electrode. A composite high-frequency component that is shared as the ground electrode and each non-grounded side electrode of the plurality of capacitance elements is formed immediately above the ground electrode .
前記複数のフィルタが、ノッチフィルタであることを特徴とする請求項1に記載の複合高周波部品。The composite high frequency component according to claim 1, wherein the plurality of filters are notch filters. 前記ダイプレクサが、第1のインダクタンス素子、及び第1のキャパシタンス素子で構成され、前記複数の高周波スイッチが、スイッチング素子、第2のインダクタンス素子、及び第2のキャパシタンス素子で構成され、前記複数のフィルタが、第3のインダクタンス素子、及び第3のキャパシタンス素子で構成されるとともに、
前記スイッチング素子、前記第1乃至第3のインダクタンス素子、及び前記第1乃至第3のキャパシタンス素子が、前記セラミック多層基板に内蔵、あるいは搭載され、前記セラミック多層基板の内部に形成される接続手段によって接続されることを特徴とする請求項1または請求項のいずれかに記載の複合高周波部品。
The diplexer includes a first inductance element and a first capacitance element, and the plurality of high frequency switches include a switching element, a second inductance element, and a second capacitance element, and the plurality of filters. Is composed of a third inductance element and a third capacitance element,
The switching element, the first to third inductance elements, and the first to third capacitance elements are built in or mounted in the ceramic multilayer substrate, and are formed by connection means formed inside the ceramic multilayer substrate. the composite high frequency component according to claim 1 or claim 2, characterized in that it is connected.
前記複数の高周波スイッチを構成する第2のインダクタンス素子は並列トラップコイル及びチョークコイルを含み、該並列トラップコイル及びチョークコイルがチップコイルからなることを特徴とする請求項に記載の複合高周波部品。4. The composite high-frequency component according to claim 3 , wherein the second inductance elements constituting the plurality of high-frequency switches include a parallel trap coil and a choke coil, and the parallel trap coil and the choke coil are formed of a chip coil. 請求項1乃至請求項に記載の複合高周波部品を用いたことを特徴とする移動体通信装置。Mobile communication apparatus characterized by using the composite high frequency component according to claims 1 to 4.
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