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JP5418516B2 - 分波回路、高周波回路、高周波部品、及び通信装置 - Google Patents

分波回路、高周波回路、高周波部品、及び通信装置 Download PDF

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Description

本発明は、電子電気機器間における無線伝送を行う無線通信装置に関し、少なくとも三つの異なる周波数帯域に対応可能な分波回路、並びに、かかる分波回路を有する高周波回路、高周波部品、およびこれを用いた通信装置に関する。
現在、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に代表される無線ＬＡＮによるデータ通信が広く一般化している。無線ＬＡＮによるデータ通信は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、プリンタやハードディスク、ブロードバンドルータなどのＰＣの周辺機器、ＦＡＸ、冷蔵庫、標準テレビ（ＳＤＴＶ）、高品位テレビ（ＨＤＴＶ）、カメラ、ビデオ、携帯電話等々の電子機器、自動車内や航空機内での有線通信に代わる信号伝達手段として採用され、それぞれの電子電器機器間において無線データ伝送が行われている。
無線ＬＡＮの規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａは、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiples：直交周波数多重分割）変調方式を用いて、最大５４Ｍｂｐｓの高速データ通信をサポートするものであり、その周波数帯域は５ＧＨｚ帯が利用される。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂは、ＤＳＳＳ（Direct Sequence Spread Spectrum：ダイレクト・シーケンス・スペクトル拡散）方式で、５．５Ｍｂｐｓ、１１Ｍｂｐｓの高速通信をサポートするものであり、無線免許なしに自由に利用可能な、２．４ＧＨｚのＩＳＭ（Industrial Scientific and Medical：産業、科学及び医療）帯域が利用される。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇは、ＯＦＤＭ変調方式を用いて、最大５４Ｍｂｐｓの高速データ通信をサポートするものであり、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂと同様に２．４ＧＨｚ帯域が利用される。
このような無線ＬＡＮを用いたマルチバンド通信装置に用いられる高周波回路は、通信周波数帯が異なる二つの通信システム（ＩＥＥＥ８０２．１１ａとＩＥＥＥ８０２．１１ｂおよび／またはＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）で送受信が可能な１個のアンテナと、送信側回路、受信側回路との接続を切り替える高周波スイッチを備える。かかる高周波スイッチによって、二つの通信システムの送信側回路、受信側回路の切り替えを行う。
近年、数ｋｍ程度の通信距離をカバーする高速無線通信規格としてＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４やＩＥＥＥ８０２．１６ｅ−２００５など）が提案されており、例えば、光通信のいわゆるラストワンマイルを補う技術として期待されている。ＷｉＭＡＸは周波数帯域として２.５ＧＨｚ帯、３.５ＧＨｚ帯および５．８ＧＨｚ帯の三つの周波数帯域を用いる。ＷｉＭＡＸの三つの周波数帯域全てをカバーする高周波部品を構成する場合、あるいはＷｉＭＡＸと無線ＬＡＮを組み合わせて三つの周波数帯域をカバーする高周波部品を構成する場合、三つの周波数帯域の送受信信号の経路を分岐する必要がある。
三つの異なる周波数の信号を分波する技術としては、例えば、複合型ＬＣフィルタ回路が特開２００３−８３８５号公報（特許文献１）に開示されている。また、三つの異なる周波数の信号を分波する分波器（トリプレクサ）としては、特開２００５−５７３４２号公報（特許文献２）に開示された分波器がある。特許文献１には、分波器を構成する各フィルタと入出力端子との間に分波器線路を設け、分波器性能を調整する構成が開示されている。
特開２００３−８３８５号公報 特開２００５−５７３４２号公報
使用する周波数帯域が多くなると、その送受信および切り替えに必要な回路が大型化してしまうため、通信装置用のフロントエンドモジュールとして用いるためには、低コストであることに加えて、特にトリプレクサを含めた送受信の切り替え構造の小型化は必須である。
また、分波器としては、通過させようとする周波数帯域の信号は低損失で通過させる一方、他の周波数帯域の信号は十分に阻止する必要があり、使用する周波数帯域が近いほどそれは困難になる。したがって、２.５ＧＨｚ帯、３.５ＧＨｚ帯および５.８ＧＨｚ帯を用いるＷｉＭＡＸのように使用する周波数帯域が近い場合、使用する分波器には高い分波特性が必要とされる。
さらに、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタが適用可能な周波数は、一般的に２ＧＨｚ以下に限定されるため、ＳＡＷフィルタを用いて２．５ＧＨｚ帯、３．５ＧＨｚ帯や５．８ＧＨｚ帯の３つの周波数に対応したトリプレクサを構成する事は困難である。
このような要請や課題にもかかわらず、従来は、三つの異なる周波数帯域全てにおいて送受信を行う構成は十分に検討されるにいたっていなかった。これは、従来の技術が、携帯電話の送受信にＧＰＳ信号の受信を含めた三つの異なる周波数の信号を分波する構成を前提としているためである。このため、フロントエンドモジュールの小型化、低コスト化は十分なものではなかった。
例えば、特開２００３−８３８５号公報（特許文献１）には、三つの異なる周波数の信号を分波するＬＣフィルタ回路（トリプレクサ）が開示されてはいるものの、該ＬＣフィルタ回路の前後の回路構成は明らかにされていない。また、特許文献１に開示の構成のように、位相調整回路を配置しただけでは、通過させる周波数帯域以外の二つの周波数帯域の信号を十分に阻止することができないため、当該構成では、分波器として十分な特性を提供することは困難である。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、通信信号を周波数の異なる三つの周波数帯域に分波する回路において、高い分波特性を実現することにある。また、本発明の目的は、かかる分波回路を、高周波回路、高周波部品および通信装置に用いることにより、装置の小型化・低コスト化を実現することにもある。
上記課題を解決するために、本発明に係る分波回路は、高周波回路に用いられ、それぞれ異なる第１〜第３の周波数帯域の送受信信号を分波可能な分波回路であって、前記分波回路は、共通端子と第１の分岐端子との間の第１の経路、前記共通端子と第２の分岐端子との間の第２の経路、および、前記共通端子と第３の分岐端子との間の第３の経路を備え、前記第１の経路には前記第１の周波数帯域の信号を通過させる第１のバンドパスフィルタ回路が配置され、前記第２の経路には前記第２の周波数帯域の信号を通過させる第２のバンドパスフィルタ回路が配置され、前記第３の経路には前記第３の周波数帯域の信号を通過させる第３のバンドパスフィルタ回路が配置され、前記第１〜第３の経路の少なくとも一つにおいて、前記共通端子と前記バンドパスフィルタ回路の間に、並列共振回路と位相調整回路が配置されていることを特徴とする。
また、本発明に係る分波回路は、前記第１の経路に第１の並列共振回路が配置され、前記第２の経路に第２の並列共振回路が配置され、前記第３の経路に第３の並列共振回路が配置されており、前記第１の並列共振回路は第２又は第３の周波数帯域の少なくとも一つの周波数帯域で共振するよう調整され、前記第２の並列共振回路は第１又は第３の周波数帯域の少なくとも一つの周波数帯域で共振するよう調整され、前記第３の並列共振回路は第１又は第２の周波数帯域の少なくとも一つの周波数帯域で共振するよう調整され、前記第１〜第３の並列共振回路は、通過させるべき周波数帯域以外の他の周波数帯域の信号の通過を阻止することが可能であり、前記第１、第２および第３の経路のうち少なくとも二つの経路には、前記バンドパスフィルタ回路と前記並列共振回路の間に位相調整回路が設けられている態様としてもよい。
上記の態様において、前記第１〜第３の並列共振回路の少なくとも一つは、信号の通過を阻止する前記の二つの周波数帯域のうち、低周波数側の帯域に共振周波数が調整されていることが好ましい。
また、本発明に係る分波回路は、前記第１および第２の経路には前記位相調整回路として伝送線路が設けられ、前記第３の経路には前記位相調整回路としてハイパスフィルタが設けられていることが好ましい。
さらに、本発明に係る分波回路は、前記第１の周波数帯域は無線ＬＡＮまたはＷｉＭＡＸ用の通信システムに使用される周波数帯域であり、前記第２の周波数帯域はＷｉＭＡＸ用の通信システムに使用される周波数帯域であり、前記第３の周波数帯域は無線ＬＡＮまたはＷｉＭＡＸ用の通信システムに使用される周波数帯域であることが好ましい。
本発明に係る高周波回路は、上記の本発明に係る分波回路を有する高周波回路である。
本発明に係る高周波回路は、前記第１の分岐端子に第４のバンドパスフィルタ回路が接続され、前記第２の分岐端子に第１のローパスフィルタ回路が接続され、前記第３の分岐端子に第２のローパスフィルタ回路が接続されていることが好ましい。
本発明に係る高周波部品は、前記分波回路は、積層基板中の電極パターンによって構成されている態様とすることができる。
本発明に係る通信装置は、上記の本発明に係る高周波部品が用いられている通信装置である。
本発明によれば、通信信号を周波数の異なる三つの周波数帯域に分波する分波器において、高い分波特性が実現可能な構成が提供され、併せてこれを用いた高周波回路、高周波部品および通信装置を提供することが可能となる。
また、本発明によれば、少なくとも三つ以上の周波数帯域を使用する無線装置に用いられる高周波回路、高周波部品において、低コストで、小型化が可能な構成が提供され、併せてこれらを用いた通信装置の低コスト化、小型化を図ることが可能となる。
本発明の高周波回路の第１の実施形態の回路ブロック図である。 トリプレクサの構成の一例を示す図である。 本発明の高周波回路に用いる一例のトリプレクサの等価回路図である。 トリプレクサの構成の他の例を示す図である。 トリプレクサの一実施形態を示す回路ブロック図である。 トリプレクサに用いるバンドパスフィルタ部の等価回路の一例を示す図である。 図５に示した構成のトリプレクサの各周波数帯域のフィルタ特性を示す図である。 従来のトリプレクサを示す回路ブロック図である。 従来のトリプレクサの各周波数帯域のフィルタ特性を示す図である。 トリプレクサの他の実施形態を示す回路ブロック図である。 トリプレクサの他の実施形態を示す回路ブロック図である。 トリプレクサの他の実施形態を示す回路ブロック図である。 ハイパスフィルタの一例を示す等価回路図である。 図１２に示す構成を有するトリプレクサの各周波数帯域のフィルタ特性を示す図である。 本発明の高周波回路の第２の実施形態の回路ブロックである。 本発明の高周波回路の第３の実施形態の回路ブロックである。 本発明の高周波回路の第４の実施形態の回路ブロックである。 本発明の高周波回路の第５の実施形態の回路ブロックである。 本発明の高周波回路の第６の実施形態の回路ブロックである。 本発明の高周波回路の第７の実施形態の回路ブロックである。 本発明の高周波回路の第８の実施形態の回路ブロックである。 本発明の高周波回路の第８の実施形態の回路ブロックの他の構成例である。 本発明の高周波回路の第９の実施形態の回路ブロックである。 本発明の高周波回路の第１０の実施形態の回路ブロックである。 セラミック積層基板を用いて構成した本発明に係る一実施例の高周波部品の斜視図である。 セラミック積層基板を用いて構成した本発明に係る他の実施例の高周波部品の斜視図である。 セラミック積層基板を用いて構成した高周波部品内における回路配置を示す図である。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
本発明に係る分波回路を備える高周波回路は、少なくとも第１の周波数帯域と、当該第１の周波数帯域より高い周波数帯域の第２の周波数帯域と、当該第２の周波数帯域より高い周波数帯域の第３の周波数帯域とを用いて無線通信を行う通信装置に用いられる高周波回路である。
以下において、少なくとも３つの周波数帯域の無線通信を行う通信装置に用いられるフロンドエンドモジュールの高周波回路を本発明の一実施形態として説明するが、第１の周波数帯域を使用する通信システムとしては２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮあるいは２．５ＧＨｚ帯のＷｉＭＡＸを例として、また、第２の周波数帯域を使用する通信システムとしては３．５ＧＨｚ帯のＷｉＭＡＸを例として、さらに、第３の周波数帯域を使用する通信システムとしては５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮあるいは５．８ＧＨｚ帯のＷｉＭＡＸを例として説明する。
また、以下では、第１の周波数帯域は２.５ＧＨｚ帯、当該第１の周波数帯域より高い周波数帯域の第２の周波数帯域は３.５ＧＨｚ帯、当該第２の周波数帯域より高い周波数帯域の第３の周波数帯域は５．８ＧＨｚ帯として説明する。
（高周波回路の第１の実施形態）：図１は、高周波回路の第１の実施形態の回路ブロック図である。図１に示す回路ブロックの高周波回路は、マルチバンドアンテナに接続されるアンテナ端子Ａｎｔ１と、第１の周波数帯域である２.５ＧＨｚ帯の送信信号が入力される第１の送信端子Ｔｘ１−１と、第２の周波数帯域である３.５ＧＨｚ帯の送信信号が入力される第２の送信端子Ｔｘ２−１と、第３の周波数帯域である５．８ＧＨｚ帯の送信信号が入力される第３の送信端子Ｔｘ３−１を備える。
また、この高周波回路は、第１の周波数帯域である２.５ＧＨｚ帯の受信信号が出力される第１の受信端子Ｒｘ１−１と、第２の周波数帯域である３.５ＧＨｚ帯の受信信号が出力される第２の受信端子Ｒｘ２−１と、第３の周波数帯域である５．８ＧＨｚ帯の受信信号が出力される第３の受信端子Ｒｘ３−１を備える。
上記のアンテナ端子Ａｎｔ１には、単極双投型のスイッチ回路ＳＰＤＴ１の共用端子が接続され、スイッチ回路ＳＰＤＴ１の送信側端子には検波回路ＤＥＴ１を介して送信側トリプレクサＴｒｉｐ１が接続されている。一方、スイッチ回路ＳＰＤＴ１の受信側端子には第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２が接続されている。スイッチ回路ＳＰＤＴ１によって、アンテナ端子と、第１、第２および第３の送信端子または第１、第２および第３の受信端子との接続が切り替えられる。高周波回路として、さらに以下の構成を備えることが好ましい。
図１の構成では、スイッチ回路ＳＰＤＴ１と第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２との間の受信経路には、第１の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１が設けられている。さらに、該第１の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１とスイッチ回路ＳＰＤＴ１との間には、ハイパスフィルタ回路ＨＰＦ１が設けられている。
第１の周波数帯域の送信経路である送信側トリプレクサＴｒｉｐ１と第１の送信端子Ｔｘ１−１との間には、第１の増幅回路ＰＡ１が接続され、該第１の増幅回路ＰＡ１の入力端子側には第１のバンドパスフィルタ回路ＢＰＦ１が、出力端子側には第４のバンドパスフィルタ回路ＢＰＦ４が設けられている。
また、第２の周波数帯域の送信経路である送信側トリプレクサＴｒｉｐ１と第２の送信端子Ｔｘ２−１との間には、第２の増幅回路ＰＡ２が接続され、該第２の増幅回路ＰＡ２の入力端子側には第２のバンドパスフィルタ回路ＢＰＦ２が、出力端子側には第１のローパスフィルタ回路ＬＰＦ２が設けられている。
さらに、第３の周波数帯域の送信経路である送信側トリプレクサＴｒｉｐ１と第３の送信端子Ｔｘ３−１との間には、第３の増幅回路ＰＡ３が接続され、該第３の増幅回路ＰＡ３の入力端子側には第３のバンドパスフィルタ回路ＢＰＦ３が、出力端子側には第２のローパスフィルタ回路ＬＰＦ３が設けられている。
一方、第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２には、第１の送信端子Ｒｘ１−１、第２の送信端子Ｒｘ２−１、および第３の送信端子Ｒｘ３−１が接続され、それぞれ第１の周波数帯域、第２の周波数帯域、および第３の周波数帯域の受信経路を形成している。
すなわち、送信側トリプレクサＴｒｉｐ１と第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２は、アンテナ端子Ａｎｔ１に接続される送受信経路を上記第１、第２および第３の周波数帯域の送受信経路に分岐する。図１に示す例では、送信側トリプレクサＴｒｉｐ１は送信経路の分岐に用いられ、第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２は受信経路の分岐に用いられている。
図１の構成では、スイッチ回路ＳＰＤＴ１は、アンテナ端子Ａｎｔ１と、送信側トリプレクサＴｒｉｐ１または第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２との接続を切り替える。上述のように、送信側トリプレクサＴｒｉｐ１には、第１の送信端子Ｔｘ１−１、第２の送信端子Ｔｘ２−１および第３の送信端子Ｔｘ３−１が、第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２には、第１の受信端子Ｒｘ１−１、第２の受信端子Ｒｘ２−１および第３の受信端子Ｒｘ３−１が接続されている。したがって、スイッチ回路ＳＰＤＴ１によって、アンテナ端子Ａｎｔ１と、第１、第２および第３の送信端子又は第１、第２および第３の受信端子との接続が切り替えられる。
図１に示す例では、スイッチ回路として電界効果トランジスタを用いた単極双投型のスイッチ回路（ＳＰＤＴ）を使用している。電界効果トランジスタを用いたスイッチ回路は、ＩＣ化して小型化を図ることができる。本発明に係る高周波回路をセラミック積層基板などを用いた積層モジュールで構成する場合、特に、占有空間が大きいトリプレクサの数が多くなる場合には、スイッチ回路をＩＣ化して積層体上に搭載することで全体の小型化を図ることができる。
図１に示す高周波回路において、第１〜第３の各増幅回路（ＰＡ１〜ＰＡ３）と第１〜第３の送信端子との間に接続されている第１、第２および第３のバンドパスフィルタ回路（ＢＰＦ１〜３）は、送信端子から入力される送信信号に含まれる帯域外の不要なノイズを除去する。一方、第１、第２および第３の各増幅回路（ＰＡ１〜ＰＡ３）と送信側トリプレクサＴｒｉｐ１との間に接続されている、第４のバンドパスフィルタ回路、第２のローパスフィルタ回路ＬＰＦ２および第３のローパスフィルタ回路ＬＰＦ３は、各増幅器回路から発生する高調波信号を減衰させる。
また、携帯電話システムへの妨害を防ぐためには、各増幅器回路から発生する携帯電話システムの受信周波数帯域の信号を抑圧する必要がある。特に、周波数帯域の低い第１の周波数帯域を、ＷｉＭＡＸの２.５ＧＨｚ帯とする場合、ＷＣＤＭＡ（Wide Band CDMA）方式の携帯端末の受信周波数は２．１１から２．１７ＧＨｚであり、ＷｉＭＡＸの帯域と近接しているので、バンドパスフィルタ回路を用いることによって、第１の周波数帯域よりも低周波側の信号を効率よく減衰させることができる。第２の周波数帯域の経路および第３の周波数帯域の経路では、送信側トリプレクサを構成するフィルタにて、それぞれの周波数帯域よりも低い周波数側の信号を減衰させることが可能である。なお、携帯電話システムへの影響が少ない使用用途の場合は、上記第４のバンドパスフィルタ回路ＢＰＦ４の代わりにローパスフィルタ回路を用いることもできる。
スイッチ回路ＳＰＤＴ１と第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２との間に接続された第１の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１は、第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２に入る受信信号を増幅する。図１における第１の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１は、一つの低雑音増幅器回路で三つの周波数帯域の受信信号を増幅する構成となっているため、使用する低雑音増幅器回路の数が少なく、高周波回路の小型化に寄与している。
第１の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１とスイッチ回路ＳＰＤＴ１との間に設けられた第1のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ１は、携帯電話等の携帯機器などから発生する第１の周波数帯域よりも周波数の低い妨害波による低雑音増幅器回路の飽和を回避することを可能とする。第１の周波数帯域を２.５ＧＨｚとするＷｉＭＡＸの場合、２.５ＧＨｚ未満の信号が減衰するようにフィルタ特性を調整しておけばよい。ハイパスフィルタ回路の代わりにバンドパスフィルタ回路を用いることも可能であるが、ハイパスフィルタ回路はバンドパスフィルタ回路に比べて挿入損失が小さくなるため、バンドパスフィルタ回路を用いる場合に比べて受信感度の向上に寄与するので好ましい。
以上の構成により、アンテナで受信されたＷｉＭＡＸの受信信号は、アンテナ端子Ａｎｔ１、スイッチ回路ＳＰＤＴ１を経由して、第１の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１で増幅され、第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２で分岐され、第１の受信端子Ｒｘ１−１、第２の受信端子Ｒｘ２−１または第３の受信端子Ｒｘ３−１に出力される。一方、第１の送信端子Ｔｘ１−１、第２の送信端子Ｔｘ２−１または第３の送信端子Ｔｘ３−１に入力された送信信号は、増幅器回路で増幅された後、送信側トリプレクサＴｒｉｐ１、スイッチ回路ＳＰＤＴ１、アンテナ端子Ａｎｔ１を経由してアンテナから送信される。
このとき、増幅器回路で増幅された送信信号がスイッチ回路ＳＰＤＴ１で歪んでしまい、スイッチ回路ＳＰＤＴ１が高調波を発生させてしまうことがある。スイッチ回路ＳＰＤＴ１とアンテナ端子Ａｎｔ１の間に、通過帯域および阻止帯域の周波数を可変できる周波数可変フィルタを配置すれば、この問題を解決できる。例えば、周波数可変フィルタは、電圧により特性が変わる可変容量ダイオードとインダクタンス素子、容量素子、抵抗素子などの受動素子を組み合わせて構成することができる。電圧可変素子としては、ＰＩＮダイオード、電解効果トランジスタ、ＭＥＭＳスイッチなども使用することができる。
また、図１の構成では送信側トリプレクサＴｒｉｐ１とアンテナ端子Ａｎｔ１との間の送信経路に検波回路ＤＥＴ１を設けてある。この検波回路ＤＥＴ１としては、例えば、主線路と副線路が結合しているカップラ回路を有し、該副線路の一端が抵抗を介して接地され、他端が整合用伝送線路に繋がり、抵抗を介してショットキーダイオード及び抵抗素子とキャパシタンス素子から構成される電圧平滑回路に繋がり、検波出力端子に接続される構成を用いればよい。
この検波出力端子からは、増幅回路ＰＡ１、ＰＡ２またはＰＡ３の出力電力に応じたＤＣ電圧が出力される。該検波回路は各増幅回路の出力側にそれぞれ設けてよいが、検波回路の数の増加を抑えるためには、送信側トリプレクサＴｒｉｐ１とアンテナ端子Ａｎｔ１の間の経路に設けることが好ましい。図１では、検波回路ＤＥＴ１は送信側トリプレクサＴｒｉｐ１とスイッチ回路ＳＰＤＴ１との間に設けてある。なお、検波回路は、増幅回路に集積化されている場合もあり、この場合などは図１に示す位置に検波回路を設ける必要はない。
（トリプレクサ）：トリプレクサは、例えば図２に示すブロック図で表される構成を用いればよい。図２に示すトリプレクサは、第１の周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路（ＬＰＦ）と、第２の周波数帯域の信号を通過させるバンドパスフィルタ回路（ＢＰＦ）と、第３の周波数帯域の信号を通過させるハイパスフィルタ回路（ＨＰＦ）とを用いて構成されている。図２に示すトリプレクサの構成により、トリプレクサを構成するフィルタ数を極力減らすことができ、小型化に有利である。
図３は、上述のトリプレクサの等価回路の例を説明するための図である。トリプレクサを構成するローパスフィルタ回路、バンドパスフィルタ回路およびハイパスフィルタ回路は、伝送線路などのインダクタンス素子と容量素子を用いたＬＣ回路で構成されている。すなわち、トリプレクサの分波機能は、インダクタンス素子と容量素子で構成されている。
第１の周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路は、伝送線路ｌｔ１３と、ｌｔ１３の一端とグランド間に接続される第３の周波数帯である５．８ＧＨｚ付近に共振周波数をもつｌｔ１２とｃｔ１１の直列共振回路と、ｌｔ１３の別の一端とグランド間に接続される第２の周波数帯である３．５ＧＨｚ付近に共振周波数をもつｌｔ１４とｃｔ１２の直列共振回路と、位相調整用の伝送線路ｌｔ１１で構成されている。
第２の周波数帯域の信号を通過させるバンドパスフィルタ回路は、その一端がグランドに接続され、それぞれ磁気結合する３本の伝送線路ｌｔ２１、ｌｔ２２、ｌｔ２３を基本構成としている。ｌｔ２１とｃｔ２２の並列共振回路、ｌｔ２２とｃｔ２３の並列共振回路、ｌｔ２３とｃｔ２４の並列共振回路の共振周波数は、第２の周波数帯域である３．５ＧＨｚ付近に設定されている。
ｃｔ２１は入力容量、ｃｔ２６、ｃｔ２７、ｃｔ２８は、伝送線路ｌｔ２１、ｌｔ２２、ｌｔ２３の間の結合度を調整する結合補助容量、ｃｔ２５は出力容量であり、ｌｔ２４は位相調整用の伝送線路である。第１の周波数帯域である２．５ＧＨｚ付近と第３の周波数帯域である５．８ＧＨｚ付近に減衰極周波数が設定されていることが好ましい。
第３の周波数帯域の信号を通過させるハイパスフィルタ回路は、経路に直列に接続される容量ｃｔ３１、ｃｔ３３、ｃｔ３５と、ｃｔ３１とｃｔ３３の接続点とグランド間に接続される第２の周波数帯である３．５ＧＨｚ付近に共振周波数をもつｌｔ３１とｃｔ３２の直列共振回路と、ｃｔ３３とｃｔ３５の接続点とグランド間に接続される第１の周波数帯である２．５ＧＨｚ付近に共振周波数をもつｌｔ３２とｃｔ３４の直列共振回路と、位相調整用の伝送線路ｌｔ３３で構成されている。
かかる素子は、多層基板中の電極パターンによって構成することができるため、設計自由度が高い。したがって、かかる素子で構成されたトリプレクサは多層基板に高周波回路を構成して小型化を図る場合に好適な構成となる。各フィルタ回路の通過帯域は、使用する周波数帯域に合わせて調整される。ＷｉＭＡＸの場合、それぞれ２.５ＧＨｚ帯、３.５ＧＨｚ帯、５．８ＧＨｚ帯に調整する。
また、トリプレクサとして、図４に示すブロック図で表される構成を採用してもよい。図４に示すトリプレクサは、上記第１および第２の周波数帯域の信号と上記第３の周波数帯域の信号に分岐する第１のダイプレクサ（Ｄｉｐ１）と、当該第１のダイプレクサに接続され、上記第１の周波数帯域の信号と上記第２の周波数帯域の信号を分岐する第２のダイプレクサ（Ｄｉｐ２）とを用いて構成されている。
図４に示す構成のトリプレクサもインダクタンス素子と容量素子を用いて構成することができる。図４に示すトリプレクサの構成では、ダイプレクサはトリプレクサに比較して回路規模が小さいので、所望の特性を得ることが容易になる。なお、上述のスイッチ回路、トリプレクサ、バンドパスフィルタ回路、ローパスフィルタ回路、低雑音増幅器回路等の回路構成は、以下の実施形態においても同様に用いることができる。
また、トリプレクサとして、図５に示すブロック図で表される構成を採用してもよい。共通端子Ｐｃと第１の分岐端子Ｐ１との間の第１の経路には第１の周波数帯域（２.５ＧＨｚ帯）の信号を通過させる第１のバンドパスフィルタ部ｂｐｆ１が配置され、共通端子Ｐｃと第２の分岐端子Ｐ２との間の第２の経路には第１の周波数帯域よりも高周波側の第２の周波数帯域（３.５ＧＨｚ帯）の信号を通過させる第２のバンドパスフィルタ部ｂｐｆ２が配置され、共通端子Ｐｃと第３の分岐端子Ｐ３との間の第３の経路には第２の周波数帯域よりも高周波側の第３の周波数帯域（５．８ＧＨｚ帯）の信号を通過させる第３のバンドパスフィルタ部ｂｐｆ３が配置され、分波器（トリプレクサ）が構成されている。
第１〜第３のバンドパスフィルタ部の構成は特に限定するものではないが、例えば図６に示すような構成のものを用いればよい。ここで示したバンドパスフィルタは、互いに結合した２本の共振線路ｌｂ１、ｌｂ２と、キャパシタｃｂ１〜ｃｂ５で構成され、共振線路ｌｂ１、ｌｂ２間の結合度や、ｌｂ１〜ｌｂ２の長さや太さや、キャパシタｃｂ１〜ｃｂ５の容量値を適宜調整することにより、所望の周波数に通過帯域、阻止帯域を有するバンドパスフィルタが形成したものである。
ＷｉＭＡＸや無線ＬＡＮが使用する２.４〜２.５ＧＨｚ帯の低周波側には携帯電話の使用周波数帯域が広がっているなど、第１〜第３の周波数帯域の周辺には他のシステムの使用帯域が近接している。そのため、第１〜第３の周波数帯域以外の周波数帯域の信号を阻止するためには、分波器の骨格を構成する各フィルタ部はバンドパスフィルタを用いることが好ましい。
並列共振回路（Ｘ１〜Ｘ３）の共振周波数は、通過帯以外の阻止すべき他の２つの帯域に調整することが望ましく、更にこの２つの阻止帯域のうち低周波数側の帯域に共振周波数を調整することが望ましい。これにより位相調整回路で調整すべき周波数帯域は高周波数側の信号になるため、調整する位相角度が同じと仮定すると、周波数が高い分位相調整回路を構成する物理的な形状を小型化でき、結果として回路全体としての形状を小型化できる可能性がある。
トリプレクサでは通過させようとする周波数帯域に対して、阻止すべき周波数帯域が二つある。共通端子に接続される各経路に並列共振回路を設けることによって、通過させようとする周波数帯域以外の他の周波数帯域の信号を阻止することができる。さらに、位相調整回路を設けることによって、共振回路では阻止しきれない他の周波数帯域の信号を阻止することができる。かかる構成によって分波特性に優れた分波器を提供することができる。
図５に示す構成では、分波特性を向上させるために、第１、第２および第３のバンドパスフィルタ部（ｂｐｆ１〜ｂｐｆ３）と共通端子Ｐｃの間にはそれぞれ第１、第２および第３の並列共振回路（Ｘ１〜Ｘ３）を設け、さらに第１、第２および第３の経路のうち第１の経路と第２の経路には、上記バンドパスフィルタ部と上記並列共振回路の間に位相調整回路（Ｙ１、Ｙ２）として伝送線路を設けている。第１、第２および第３の並列共振回路（Ｘ１〜Ｘ３）には、インダクタンス素子Ｌとキャパシタンス素子Ｃで構成された並列共振回路を用いている。インダクタンス素子Ｌとしては、チップインダクタを用いてもよいし、伝送線路を用いてもよい。また、位相調整回路は、位相調整できるものであればよく、伝送線路の他、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、整合回路等を用いることができる。但し、挿入損失を抑えるためには、伝送線路を用いることが好ましい。
第１のバンドパスフィルタ部ｂｐｆ１と共通端子Ｐｃとの間に設けられた並列共振回路Ｘ１の共振周波数は、第２の周波数帯域である３.５ＧＨｚ帯に設定されており、３.５ＧＨｚ帯の信号の通過を阻止する。さらに、第１のバンドパスフィルタ部ｂｐｆ１と第１の並列共振回路Ｘ１の間に設けられた位相調整回路Ｙ１によって、共通端子Ｐｃ側から見たインピーダンスが第３の周波数帯域である５.８ＧＨｚ帯でオープンになるように位相調整されている。
ここで、位相調整回路Ｙ１は５.８ＧＨｚ帯でほぼオープンに調整することが望ましいが、共通端子Ｐｃ側から見たインピーダンスが第３の周波数帯域である５.８ＧＨｚ帯において０°±６０°の位相に調整されていれば、通過帯域のロス劣化は許容範囲内である。かかる構成によって、通過帯域以外の二つの周波数帯域である３.５ＧＨｚ、５.８ＧＨｚの信号を十分に阻止することができる。
同様に、第２のバンドパスフィルタ部ｂｐｆ２と共通端子Ｐｃとの間に設けられた並列共振回路Ｘ２の共振周波数は、第１の周波数帯域である２.５ＧＨｚ帯に設定されており、２.５ＧＨｚ帯の信号の通過を阻止する。さらに、第２のバンドパスフィルタ部ｂｐｆ２と第２の並列共振回路Ｘ２の間に設けられた位相調整回路Ｙ２によって、共通端子Ｐｃ側から見たインピーダンスが第３の周波数帯域である５.８ＧＨｚ帯でオープンになるように位相調整されている。
ここで、位相調整回路Ｙ２は５.８ＧＨｚ帯でほぼオープンに調整することが望ましいが、共通端子Ｐｃ側から見たインピーダンスが第３の周波数帯域である５.８ＧＨｚ帯において０°±６０°の位相に調整されていれば通過帯域のロス劣化は許容範囲内である。かかる構成によって、通過帯域以外の二つの周波数帯域である２.５ＧＨｚ、５.８ＧＨｚの信号を十分に阻止することができる。
さらに、第３のバンドパスフィルタ部ｂｐｆ３と共通端子Ｐｃとの間に設けられた並列共振回路Ｘ３の共振周波数は、第１の周波数帯域である２.５ＧＨｚ帯に設定されており、２.５ＧＨｚ帯の信号の通過を阻止する。
図５の構成では、周波数が最も高い第３の周波数帯域に係る経路、すなわち第３のバンドパスフィルタ部ｂｐｆ３と第３の並列共振回路Ｘ３の間には、位相調整回路は設けられていない。これは、後段に接続されるバンドパスフィルタのインピーダンスがオープンに近い位相にあるため、位相調整回路を設けなくても十分な分波特性を得ることができるためである。かかる構成によって、通過帯域以外の二つの周波数帯域である２.５ＧＨｚ、３.５ＧＨｚの信号を十分に阻止することができる。
なお、本実施形態では、２.５ＧＨｚを通過させる場合、並列共振回路で阻止する周波数帯域を３.５ＧＨｚ帯、位相調整回路で阻止する周波数帯域を５.８ＧＨｚ帯としているが、並列共振回路で阻止する周波数帯域を５.８ＧＨｚ帯、位相調整回路で阻止する周波数帯域を３.５ＧＨｚ帯としてもよい。すなわち、並列共振回路で阻止する周波数帯域と位相調整回路で阻止する周波数帯域は入れ替えても良い。
図７に、図５に示す構成を有するトリプレクサの各周波数帯域のフィルタ特性を示す。また、比較のために、図８に示す回路ブロックで構成されたトリプレクサのフィルタ特性を図９に示す。なお、図８に示す分波器は、共通端子Ｐｃと各バンドパスフィルタ部との間に位相調整のための伝送線路（Ｙ１〜Ｙ３）だけを配置した、従来のトリプレクサである。
従来のトリプレクサでは、２.５ＧＨｚ帯と３.５ＧＨｚ帯の間に減衰量の低下を示すピークがある他、通過帯域の両側の傾きも緩やかである。また、通過帯域での挿入損失も大きい。これに対して、図５に示した実施形態のトリプレクサの特性は、図７に示すように、２.５ＧＨｚ帯と３.５ＧＨｚ帯の間に減衰量の低下はなく、またフィルタ特性も急峻である。また、各通過帯域の挿入損失も小さく、通過帯域も広い。したがって、従来のトリプレクサに比べて、極めて優れたトリプレクサが得られていることがわかる。
上述のように、図５に示す実施形態に係る構成は、通過させる帯域以外の二つの帯域を阻止するために、並列共振回路と位相調整回路の二種類の手段を有するので、異なる三つの周波数帯域の分波に用いられる分波器（トリプレクサ）に好適な構成である。各経路の並列共振回路の共振周波数を通過させようとする帯域以外の他の周波数帯域のうちの一つに設定するとともに、同経路に設けられた位相調整回路によって、共通端子Ｐｃ側から見たインピーダンスが通過させようとする帯域以外の他の周波数帯域のうちの残りの一つでオープンになるように位相調整することで優れたトリプレクサが得られる。
図５に示す実施形態では、第２の周波数帯域（３.５ＧＨｚ帯）と第３の周波数帯域（５.８ＧＨｚ帯）との間隔は、第１の周波数帯域（２.５ＧＨｚ帯）と第２の周波数帯域（３.５ＧＨｚ帯）との間隔よりも大きい。このように使用する周波数帯域のうちの一つが他の周波数帯域と離れている場合、該使用する周波数帯域のうちの一つの経路に位相調整回路設けることを省略することができる。
２ＧＨｚ以上の周波数間隔のある周波数帯域を用いるＷｉＭＡＸまたは無線ＬＡＮとＷｉＭＡＸを組み合わせた場合、各周波数帯域の中心周波数は１ＧＨｚ以上離れているが、通信システムとして使用する周波数帯域全体の幅は４ＧＨｚより小さく、第３の周波数帯域の中心周波数は第１の周波数帯域の３倍よりも小さい。本実施形態に係るトリプレクサは、かかる第１〜第３までの周波数範囲が狭い場合に好適である。
図１０には、トリプレクサの他の実施形態の回路ブロック図を示す。図１０に示す構成では、図５に示す構成に対してさらに、５.８ＧＨｚ帯の経路の第３のバンドパスフィルタ部ｂｐｆ３と第３の並列共振回路Ｘ３の間に位相調整回路Ｙ３として伝送線路を設けてある。その他の構成に関しては図５に示す実施形態と同様であるので説明を省略する。位相調整回路Ｙ３によって、共通端子Ｐｃ側から見たインピーダンスが第２の周波数帯域である３.５ＧＨｚ帯でオープンになるように位相調整されている。かかる構成によって、分波特性を更に向上させることができる。
図１１には、トリプレクサの他の実施形態の回路ブロック図を示す。図１１に示す構成では、図５に示す構成に対してさらに、２．４ＧＨｚ帯の経路の第１の並列共振回路Ｘ１と第１のバンドパスフィルタの間に並列共振回路Ｘ１ａを追加したものである。その他の構成に関しては図５に示す実施形態と同様であるので説明を省略する。並列共振回路Ｘ１およびＸ１ａの共振周波数をほぼ同じ周波数に設定する、あるいは少しずらして設定する事により、阻止帯域の減衰特性（分波特性）を向上や、阻止帯域の広帯域化が可能となる。
図１２には、トリプレクサの他の実施形態の回路ブロック図を示す。図１２に示す構成では、図５に示す構成に対してさらに、５.８ＧＨｚ帯の経路の第３のバンドパスフィルタ部ｂｐｆ３と第３の並列共振回路Ｘ３の間に位相調整回路としてハイパスフィルタＨＰＦを設けてある。ハイパスフィルタとしては、図１３に示す等価回路を有するものを用いている。
図１３に示すハイパスフィルタは、入出力端子間に接続されたキャパシタＣ４１、Ｃ４２、Ｃ４３と、インダクタンス素子Ｌ４１とキャパシタＣ４４とで構成された直列共振回路、およびインダクタンス素子Ｌ４２とキャパシタＣ４５とで構成された直列共振回路を備える。但し、ハイパスフィルタの構成は図１３に示す構成に限定されるものではない。その他の構成に関しては図５に示す実施形態と同様であるので説明を省略する。ハイパスフィルタＨＰＦによって、共通端子Ｐｃ側から見たインピーダンスが第２の周波数帯域である３.５ＧＨｚ帯でほぼオープンになるように位相調整されている。かかる構成によって、分波特性を更に向上させることができる。
図１４には、図１２に示す構成を有するトリプレクサの各周波数帯域のフィルタ特性を示す。図１４に示した結果から明らかなように、図１２に示すトリプレクサによっても、図８に示す従来のトリプレクサに比べて優れた分波特性が得られていることがわかる。また、図７のフィルタ特性において２．１ＧＨｚにみられたリップルも低減されており、フィルタ特性が改善していることが判る。
なお、上述したトリプレクサは単独の部品として構成してもよいし、以下に示すように高周波回路の一部として使用し、高周波部品を構成してもよい。
（高周波回路の第２の実施形態）：次に、本発明の他の実施形態を、図１５を参照して説明する。図１５に示す高周波回路は、図１に示す高周波回路のうち受信側の構成を変えたものである。アンテナ端子Ａｎｔ１からスイッチ回路ＳＰＤＴ１を経由して第１の送信端子Ｔｘ１−１、第２の送信端子Ｔｘ２−１および第３の送信端子Ｔｘ３−１に至る部分は図１の構成と同じであるので説明を省略する。
図１５に示す高周波回路の受信側の構成は以下のようになっている。第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２と第１の受信端子Ｒｘ１−１との間に形成された第１の周波数帯域の受信経路には、第２の低雑音増幅器回路ＬＮＡ２と、該第２の低雑音増幅器回路ＬＮＡ２と第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２との間に配置された第２のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ２が設けられている。また、第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２と第２の受信端子Ｒｘ２−１との間に形成された上記第２の周波数帯域の受信経路には、第３の低雑音増幅器回路ＬＮＡ３が設けられている。さらに、第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２と第３の受信端子Ｒｘ３−１との間に形成された第３の周波数帯域の受信経路には、第４の低雑音増幅器回路ＬＮＡ４が設けられている。
上記第２のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ２は、第１の周波数帯域（ＷｉＭＡＸの２.５ＧＨｚ）の信号が通過するように調整されており、携帯電話等の携帯機器などから発生する、第１の周波数帯域よりも周波数の低い妨害波を減衰させ、該妨害波による低雑音増幅器回路の飽和を回避することを可能とする。第１の周波数帯域よりも低い周波数の信号を急峻に減衰させたい場合には、第２のハイパスフィルタをバンドパスフィルタとしても良い。
また、図１５の構成では、第３の低雑音増幅器回路ＬＮＡ３の入力側には、第２の周波数帯域よりも低い周波数の信号を減衰させることができる第１の受信側トリプレクサが接続されているので、上記第２のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ２に相当するフィルタ回路は設けなくても良いため、第２の周波数帯域の経路の信号損失を抑えることができる。また、第４の低雑音増幅器回路ＬＮＡ４の入力側にも、第３の周波数帯域よりも低い周波数の信号を減衰させることができる第１の受信側トリプレクサが接続されているので、上記第２のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ２に相当するフィルタ回路を設けなくてもよいため、第３の周波数帯域の経路の信号損失を抑えることができる。
（高周波回路の第３の実施形態）：次に、本発明の他の実施形態を図１６を参照して説明する。図１６に示す高周波回路は、図１５に示す高周波回路にさらに受信経路として副高周波回路（以下、第２の副高周波回路とする）を付加した構成である。付加する副高周波回路以外の部分（以下、第１の副高周波回路とする）は、図１５の構成と同じであるので説明を省略する。なお、第１の副高周波回路の構成は、図１５に示す構成に限るものではなく、例えば図１に示す構成を用いてもよい。
図１６に示す高周波回路の構成は以下のようになっている。第２の副高周波回路は、第１の副高周波回路に係るアンテナとは別の他のアンテナと接続する他のアンテナ端子Ａｎｔ２と、上記第１の周波数帯域の受信信号が出力される第４の受信端子Ｒｘ１−２と、上記第２の周波数帯域の受信信号が出力される第５の受信端子Ｒｘ２−２と、上記第３の周波数帯域の受信信号が出力される第６の受信端子Ｒｘ３−２を備える。さらに、第２の副高周波回路は、第２の受信側トリプレクサＴｒｉｐ３を備え、該トリプレクサＴｒｉｐ３は他のアンテナ端子に接続される受信経路を上記第１、第２および第３の周波数帯域の受信経路に分岐する。
図１６に示す構成では、第２のスイッチ回路として単極双投型のスイッチを用い、その切り替え端子の一方は抵抗を接続して接地しているが、単極単投型（ＳＰＳＴ）のスイッチを用いてもよいし、スイッチを配置しなくても良い。図１６に示す高周波回路は二つのアンテナ端子を有し、第２の副高周波回路の受信端子は、第１の副高周波回路の受信端子と同一の通信システムの信号を受信する。すなわち、図１６に示す高周波回路は、一つの通信システムまたは一つの周波数帯域当たり、一つの送信端子および二つの受信端子を備える構成となる（以下、１Ｔ２Ｒともいう）。
かかる構成は、ダイバーシティ受信や、１Ｔ２Ｒ、さらには一つの送信端子および一つの受信端子を備える構成（以下１Ｔ１Ｒ）と合わせて２Ｔ３ＲとしたＭＩＭＯ型フロントエンドモジュール用の高周波回路として用いることができる。副高周波回路を追加するなどして、アンテナ端子の数、受信端子の数、送信端子の数を増やすことによって、複数のアンテナ端子を有し、一つの通信システムまたは一つの周波数帯域当たり複数の受信端子を有する構成を拡張することもできる。
（高周波回路の第４の実施形態）：次に、本発明の他の実施形態を図１７を参照して説明する。図１７に示す高周波回路は、図１に示す高周波回路にさらに他の通信システムの入出力端子を備える構成である。図１７に示す高周波回路では、上記第１〜第３の周波数帯域を用いる通信システムがＷｉＭＡＸ、他の通信システムがＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に対応している。他の通信システムに係る部分以外の部分は、図１の構成と同じであるので説明を省略する。なお、他の通信システムに係る部分以外の部分は、図１に示す構成に限るものではなく、例えば図２に示す構成を用いてもよい。
図１７に示す高周波回路は、第１の周波数帯域、第２の周波数帯域および第３の周波数帯域を用いる通信システム以外の他の通信システムの入出力端子ＢＴを備える。また、この高周波回路は、スイッチ回路として単極３投型のスイッチ回路ＳＰ３Ｔを有し、該スイッチ回路ＳＰ３Ｔの共用端子はアンテナ端子Ａｎｔ１に接続され、三つの切り替え端子はそれぞれ送信側トリプレクサＴｒｉｐ１、第１の受信側トリプレクサＴｒｉｐ２および他の通信システムの入出力端子ＢＴに接続されている。
上記スイッチ回路ＳＰ３Ｔによって、アンテナ端子Ａｎｔ１と、第１、第２および第３の送信端子（Ｔｘ１−１、Ｔｘ２−１、Ｔｘ３−１）、第１、第２および第３の受信端子（Ｒｘ１−１、Ｒｘ２−１、Ｒｘ３−１）又は他の通信システムの入出力端子ＢＴとの接続を切り替える。
（高周波回路の第５の実施形態）：また、さらに別の実施形態として図１８に示す高周波回路を構成してもよい。図１８に示す高周波回路は、図１７に示す高周波回路の送信端子および受信端子にさらにスイッチ回路を接続して送信経路および受信経路を分岐する構成であり、２．５ＧＨｚ帯、３．５ＧＨｚ帯および５．８ＧＨｚ帯のＷｉＭＡＸと２．４ＧＨｚ帯および５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈを共用する場合の例である。アンテナ端子Ａｎｔ１から、第１〜第３の送信端子（Ｔｘ１−１、Ｔｘ２−１、Ｔｘ３−１）、第１〜第３の受信端子（Ｒｘ１−１、Ｒｘ２−１、Ｒｘ３−１）および他の通信システムの入出力端子ＢＴまでの回路は図１７に示す構成と同じであるので説明を省略する。
上記回路の部分は、図１７に示す構成に限るものではなく、例えば図１または図１５に示す構成を用いてもよい。２.５ＧＨｚ帯の第１の送信端子Ｔｘ１−１および５．８ＧＨｚ帯の第３の送信端子Ｔｘ３−１には、それぞれ後段のスイッチ回路ＳＰＤＴ３またはＳＰＤＴ４を介してさらに複数の副送信端子が接続されている。第１の送信端子Ｔｘ１−１に接続された複数の副送信端子は、無線ＬＡＮの２.４ＧＨｚ帯の副送信端子ＷＬＡＮ−２.４Ｔと、ＷｉＭＡＸの２.５ＧＨｚ帯の副送信端子ＷｉＭＡＸ−２.５Ｔである。一方、第３の送信端子Ｔｘ３−１に接続された複数の副送信端子は、無線ＬＡＮの５ＧＨｚ帯の副送信端子ＷＬＡＮ−５Ｔと、ＷｉＭＡＸの５．８ＧＨｚ帯の副送信端子ＷｉＭＡＸ−５．８Ｔである。
また、上記第１の送信端子Ｔｘ１−１および第３の送信端子Ｔｘ３−１に対応する２.５ＧＨｚ帯の第１の受信端子Ｒｘ１−１および５．８ＧＨｚ帯の第３の受信端子Ｒｘ３−１には、それぞれ他の後段のスイッチ回路ＳＰＤＴ５またはＳＰＤＴ６を介してさらに複数の副受信端子が接続されている。なお、ここで「対応する」とは周波数帯域が同じであることをいう。
第１の受信端子Ｒｘ１−１に接続された複数の副受信端子は、無線ＬＡＮの２.４ＧＨｚ帯の副受信端子ＷＬＡＮ−２.４Ｒと、ＷｉＭＡＸの２.５ＧＨｚ帯の副受信端子ＷｉＭＡＸ−２.５Ｒである。一方、第３の受信端子Ｒｘ３−１に接続された複数の副受信端子は、無線ＬＡＮの５ＧＨｚ帯の副受信端子ＷＬＡＮ−５Ｒと、ＷｉＭＡＸの５．８ＧＨｚ帯の副受信端子ＷｉＭＡＸ−５．８Ｒである。
後段のスイッチ回路ＳＰＤＴ３は、第１の送信端子と、副送信端子ＷＬＡＮ−２.４Ｔまたは副送信端子ＷｉＭＡＸ−２.５Ｔとの接続を切り替え、後段のスイッチ回路ＳＰＤＴ４は、第３の送信端子と、副送信端子ＷＬＡＮ−５Ｔまたは副送信端子ＷｉＭＡＸ−５．８Ｔとの接続を切り替える。一方、他の後段のスイッチ回路ＳＰＤＴ５は、第１の受信端子と、副受信端子ＷＬＡＮ−２.４Ｒまたは副受信端子ＷｉＭＡＸ−２.５Ｒとの接続を切り替え、他の後段のスイッチ回路ＳＰＤＴ６は、第３の受信端子と、副受信端子ＷＬＡＮ−５Ｒまたは副受信端子ＷｉＭＡＸ−５．８Ｒとの接続を切り替える。
ＷｉＭＡＸの３.５ＧＨｚの周波数帯域は、現在サービスされている無線ＬＡＮの周波数帯域と重ならないため、図１８に示す構成では、３.５ＧＨｚの周波数帯域の第２の送信端子Ｔｘ２−１および第２の受信端子Ｒｘ２−１には分岐するための構成は設けていないが、もちろん２つの経路に分岐するためのスイッチ回路を設けても良い。
また、図１８には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの端子ＢＴを設けて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＭＡＸおよび無線ＬＡＮで共用する高周波回路の例を示してあるが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの端子ＢＴを設けずに、ＷｉＭＡＸおよび無線ＬＡＮで共用する高周波回路としてもよい。
上記各副送信端子および副受信端子が、高周波回路の送信端子および受信端子として用いられ、副送信端子または副受信端子が接続されない３.５ＧＨｚ帯の第２の送信端子Ｔｘ２−１、第２の受信端子Ｒｘ２−１およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの端子ＢＴはそのまま、それぞれ送信端子ＷｉＭＡＸ−３.５Ｔ、ＷｉＭＡＸ−３.５ＲおよびＢＴとして用いる。
上記の構成によれば、周波数帯域が重なるＷｉＭＡＸと無線ＬＡＮを一つの高周波回路で共用することができる。また、上述のように第１および第３の送信端子および受信端子に限らず、上記第１、第２および第３の周波数帯域のうちの少なくとも一つに係る送信端子あるいは受信端子に複数の副送信端子または副受信端子を接続すればよい。
（高周波回路の第６の実施形態）：次に、トリプレクサと送受信を切り替えるスイッチ回路の位置関係が上記実施形態と異なる他の実施形態を図面を参照して説明する。図１９に示す回路ブロックの高周波回路は、図１に示す実施形態と同様に、アンテナ端子Ａｎｔ１と、第１の周波数帯域である２.５ＧＨｚ帯の送信信号が入力される第１の送信端子Ｔｘ１−１と、第２の周波数帯域である３.５ＧＨｚ帯の送信信号が入力される第２の送信端子Ｔｘ２−１と、第３の周波数帯域である５．８ＧＨｚ帯の送信信号が入力される第３の送信端子Ｔｘ３−１を備える。
また、この高周波回路は、第１の周波数帯域である２.５ＧＨｚ帯の受信信号が出力される第１の受信端子Ｒｘ１−１と、第２の周波数帯域である３.５ＧＨｚ帯の受信信号が出力される第２の受信端子Ｒｘ２−１と、第３の周波数帯域である５．８ＧＨｚ帯の受信信号が出力される第３の受信端子Ｒｘ３−１を備える。上記アンテナ端子Ａｎｔ１には第１のトリプレクサＴｒｉｐ１１が接続され、上記アンテナ端子に接続される送受信経路を、上記第１、第２および第３の周波数帯域の送受信経路に分岐する。
さらに、上記第１の周波数帯域の送受信経路と上記第１の送信端子Ｔｘ１−１または上記第１の受信端子Ｒｘ１−１との接続を切り替える第１のスイッチ回路ＳＰＤＴ１１と、上記第２の周波数帯域の送受信経路と上記第２の送信端子Ｔｘ２−１または上記第２の受信端子Ｒｘ２−１との接続を切り替える第２のスイッチ回路ＳＰＤＴ１２と、上記第３の周波数帯域の送受信経路と上記第３の送信端子Ｔｘ３−１または上記第３の受信端子とＲｘ３−１の接続を切り替える第３のスイッチ回路ＳＰＤＴ１３とを備える。
かかる構成によって、上記第１、第２および第３の周波数帯域の３つの周波数帯域を用いる無線通信の送受信の切り替えを行う。必要な分波回路としては、一つのトリプレクサでまかなうことができる。高周波回路として、さらに以下の構成を備えることが好ましい。
第１の周波数帯域の送信経路である第１のスイッチ回路ＳＰＤＴ１１と第１の送信端子Ｔｘ１−１との間には、第１の増幅回路ＰＡ１１が接続され、該第１の増幅回路ＰＡ１１の入力端子側には第１のバンドパスフィルタ回路ＢＰＦ１１が、出力端子側には第４のバンドパスフィルタ回路ＢＰＦ１４が設けられている。
また、第２の周波数帯域の送信経路である第２のスイッチ回路ＳＰＤＴ１２と第２の送信端子Ｔｘ２−１との間には、第２の増幅回路ＰＡ１２が接続され、該第２の増幅回路ＰＡ１２の入力端子側には第２のバンドパスフィルタ回路ＢＰＦ１２が、出力端子側には第１のローパスフィルタ回路ＬＰＦ１２が設けられている。
さらに、第３の周波数帯域の送信経路である第３のスイッチ回路ＳＰＤＴ１３と第３の送信端子Ｔｘ３−１との間には、第３の増幅回路ＰＡ１３が接続され、該第３の増幅回路ＰＡ１３の入力端子側には第３のバンドパスフィルタ回路ＢＰＦ１３が、出力端子側には第２のローパスフィルタ回路ＬＰＦ１３が設けられている。
一方、第１のスイッチ回路ＳＰＤＴ１１、第２のスイッチ回路ＳＰＤＴ１２および第３のスイッチ回路ＳＰＤＴ１３の受信端子側には、それぞれ第１の受信端子Ｒｘ１−１、第２の受信端子Ｒｘ２−１および第３の受信端子Ｒｘ３−１が接続され、それぞれ第１の周波数帯域、第２の周波数帯域および第３の周波数帯域の受信経路を形成している。第１〜第３の各増幅回路（ＰＡ１１〜ＰＡ１３）の前後に配置されているバンドパスフィルタ回路やローパスフィルタ回路の機能等は図１に示す実施形態の場合と同様であるので説明を省略する。
図１９に示した構成では、第１のＴｒｉｐ１１によって分岐された周波数の異なる送受信経路を、それぞれ第１のスイッチ回路ＳＰＤＴ１１、第２のスイッチ回路ＳＰＤＴ１２および第３のスイッチ回路ＳＰＤＴ１３によって、送信経路と受信経路に分岐している。
また、図１９に示す例では、スイッチ回路として電界効果トランジスタを用いた単極双投型のスイッチ回路（ＳＰＤＴ）を使用している。
図１９に示す高周波回路の受信側の構成は以下のようになっている。第１のスイッチ回路ＳＰＤＴ１１と第１の受信端子Ｒｘ１−１との間に形成された第１の周波数帯域の受信経路には、第１の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１１と、該第１の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１１と第１のスイッチ回路ＳＰＤＴ１１との間に配置された第１のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ１１が設けられている。
また、第２のスイッチ回路ＳＰＤＴ１２と第２の受信端子Ｒｘ２−１との間に形成された上記第２の周波数帯域の受信経路には、第２の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１２が設けられている。
さらに、第３のスイッチ回路ＳＰＤＴ１３と第３の受信端子Ｒｘ３−１との間に形成された第３の周波数帯域の受信経路には、第３の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１３が設けられている。
上記第１のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ１１は、第１の周波数帯域（ＷｉＭＡＸの２.５ＧＨｚ）の信号が通過するように調整されており、携帯電話等の携帯機器などから発生する、第１の周波数帯域よりも周波数の低い妨害波を減衰させ、該妨害波による低雑音増幅器回路の飽和を回避することを可能とする。第１の周波数帯域よりも低い周波数の信号を急峻に減衰させたい場合には、第１のハイパスフィルタをバンドパスフィルタとしても良い。
また、図１９の構成では、第２の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１２の入力側には、第２の周波数帯域よりも低い周波数の信号を減衰させることができる第１のトリプレクサが接続されているので、上記第１のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ１１に相当するフィルタ回路は設けなくても良いため、第２の周波数帯域の経路の信号損失を抑えることができる。
また、第３の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１３の入力側にも、第３の周波数帯域よりも低い周波数の信号を減衰させることができる第１のトリプレクサが接続されているので、上記第１のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ１１に相当するフィルタ回路を設けなくてもよいため、第３の周波数帯域の経路の信号損失を抑えることができる。
以上の構成により、アンテナで受信されたＷｉＭＡＸの受信信号は、アンテナ端子Ａｎｔ１を経由して、第１のトリプレクサＴｒｉｐ１１で分岐され、スイッチ回路ＳＰＤＴ１１〜１３を経由して、第１〜第３の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１１〜１３で増幅され、第１の受信端子Ｒｘ１−１、第２の受信端子Ｒｘ２−１または第３の受信端子Ｒｘ３−１に出力される。一方、第１の送信端子Ｔｘ１−１、第２の送信端子Ｔｘ２−１または第３の送信端子Ｔｘ３−１に入力された送信信号は、増幅回路ＰＡ１１〜ＰＡ１３で増幅された後、スイッチ回路ＳＰＤＴ１１〜１３、第１のトリプレクサＴｒｉｐ１１、アンテナ端子Ａｎｔ１を経由してアンテナから送信される。
また、図１９の構成では、第１のトリプレクサＴｒｉｐ１１とアンテナ端子Ａｎｔ１との間に検波回路ＤＥＴ１１を設けてある。検波回路の数の増加を抑えるためには、図１９のように第１のトリプレクサＴｒｉｐ１１とアンテナ端子Ａｎｔ１の間の経路に設けることが好ましい。
また、検波回路から高調波が発生する場合には、上記第１の増幅回路ＰＡ１１と第４のバンドパスフィルタ回路ＢＰＦ１４の間、上記第２の増幅回路ＰＡ１２と第１のローパスフィルタ回路ＬＰＦ１２の間、上記第３の増幅回路ＰＡ１３と第２のローパスフィルタ回路ＬＰＦ１３の間に、それぞれ検波回路を配置することもできる。なお、かかる検波回路、トリプレクサ等は、図１に示す実施形態と同様の構成を用いることができる。
（高周波回路の第７の実施形態）：次に、本発明の他の実施形態を図２０を参照して説明する。図２０に示す高周波回路は、図１９に示す高周波回路のうち第１の周波数帯の送信経路および受信経路に配置されるフィルタの構成を変えたものである。アンテナ端子Ａｎｔ１から第１のトリプレクサＴｒｉｐ１１、第２のスイッチ回路ＳＰＤＴ１２および第３のスイッチ回路ＳＰＤＴ１３を経て、第２の受信端子Ｒｘ２−１、第２の送信端子Ｔｘ２−１、第３の受信端子Ｒｘ３−１、第３の送信端子Ｔｘ３−１に至る第２の周波数帯域と第３の周波数帯域の部分は図１９の構成と同じであるので説明を省略する。
図１９の構成において、第１の増幅回路ＰＡ１１と第１のスイッチ回路ＳＰＤＴ１１の間に設けた第４のバンドパスフィルタ回路ＢＰＦ１４と、第１の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１１と第１のスイッチ回路ＳＰＤＴ１１の間に設けた第１のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ１１の代わりに、図２０に示す構成では、第１のトリプレクサＴｒｉｐ１１と第１のスイッチ回路ＳＰＤＴ１１の間に第４のバンドパスフィルタ回路ＢＰＦ１４または第１のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ１１を設ける。すなわち、この場合は第１の周波数帯の送信側と受信側のフィルタを共用とすることにより、フィルタの数を一つ減らすことができる。
第１のトリプレクサＴｒｉｐ１１とスイッチ回路ＳＰＤＴ１１との間に設けられた第1のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ１１またはバンドパスフィルタ回路ＢＰＦ１４は、携帯電話等の携帯機器などから発生する第１の周波数帯域よりも低い周波数の妨害波による低雑音増幅器回路ＬＮＡ１１の飽和を回避することを可能とする。また、増幅回路ＰＡ１１から発生される第１の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を抑圧することができ、携帯電話システムへの妨害を防ぐことができる。
第１の周波数帯域を２.５ＧＨｚとするＷｉＭＡＸの場合、２.５ＧＨｚ未満の信号が減衰するようにフィルタ特性を調整しておけばよい。ハイパスフィルタ回路はバンドパスフィルタ回路に比べて挿入損失が小さくでき、バンドパスフィルタ回路はハイパスフィルタ回路に比べて通過帯域近傍の減衰量を大きくできるため、所望の特性によりハイパスフィルタ回路ＨＰＦ１１あるいはバンドパスフィルタＢＰＦ１４を選択する。
（高周波回路の第８の実施形態）：次に、図１６と同様に副高周波回路を付加した他の実施形態を、図２１を参照して説明する。副高周波回路の目的、機能は図１６に示した実施形態と同様である。なお、副高周波回路以外の部分の回路は図２１に示した構成に限らず上記実施形態を適用することができる。
第２のトリプレクサＴｒｉｐ１２と他のアンテナ端子Ａｎｔ２との間には、第４の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１４と、該第４の低雑音増幅器回路ＬＮＡ１４の入力側に接続した第２のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ１２を設けてある。ワイドバンドの低雑音増幅器回路を用いた、かかる構成によれば、追加した第２の副高周波回路において使用する低雑音増幅器回路の数を減らし、小型化を図ることが可能である。
図２１に示す構成では、他のアンテナ端子Ａｎｔ２と第２のハイパスフィルタ回路ＨＰＦ１２との間において、第４のスイッチ回路として単極双投型のスイッチを用い、その切り替え端子の一方は抵抗を接続して接地している。該第４のスイッチ回路は、単極単投型（ＳＰＳＴ）のスイッチを用いてもよいし、スイッチを配置しなくても良い。また、図２２に示すように、副高周波回路として図１６に示したものと同じ構成を用いてもよい。
（高周波回路の第９の実施形態）：次に、本発明の他の実施形態を図２３を参照して説明する。図２３に示す高周波回路は、図１９に示す高周波回路にさらに他の通信システムの入出力端子を備える構成である。図２３に示す高周波回路では、上記第１〜第３の周波数帯域を用いる通信システムがＷｉＭＡＸ、他の通信システムがＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に対応している。他の通信システムに係る部分以外の部分は、図１９の構成と同じであるので説明を省略する。なお、他の通信システムに係る部分以外の部分は、図１９に示す構成に限るものではなく、例えば図２０に示す構成を用いてもよい。
図２３に示す高周波回路は、第１の周波数帯域、第２の周波数帯域および第３の周波数帯域を用いる通信システム以外の他の通信システムの入出力端子ＢＴを備える。また、上記高周波回路は、第１のスイッチ回路として単極３投型のスイッチ回路ＳＰ３Ｔ１１を有し、該スイッチ回路ＳＰ３Ｔ１１の共用端子は第１のトリプレクサＴｒｉｐ１１に接続され、三つの切り替え端子はそれぞれ、他の通信システムの入出力端子ＢＴ、第１の送信端子Ｔｘ１−１および第１の受信端子Ｒｘ１−１に接続されている。上記スイッチ回路ＳＰ３Ｔ１１によって、アンテナ端子Ａｎｔ１と、第１の送信端子Ｔｘ１−１、第１の受信端子Ｒｘ１−１又は他の通信システムの入出力端子ＢＴとの接続を切り替える。
（高周波回路の第１０の実施形態）：また、さらに別の実施形態として図２４に示す高周波回路を構成してもよい。図２４に示す高周波回路は、図１８に示す高周波回路と同様に、図２３に示す高周波回路の送信端子および受信端子にさらにスイッチ回路を接続して送信経路および受信経路を分岐する構成である。
上述のように、本発明は、第１の周波数帯域を使用する通信システムとしては２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮまたは２．５ＧＨｚ帯のＷｉＭＡＸ、第２の周波数帯域を使用する通信システムとしては３．５ＧＨｚ帯のＷｉＭＡＸ、第３の周波数帯域を使用する通信システムとしては５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮまたは５．８ＧＨｚ帯のＷｉＭＡＸのように三つの周波数帯域を使用するフロンドエンドモジュールに好適な高周波回路を提供するが、本発明の高周波回路はこれに限定されるものではなく、三つ以上の周波数帯域を用いる通信システムに広く適用できるものである。
ＷｉＭＡＸまたは無線ＬＡＮとＷｉＭＡＸを組み合わせた場合、通信システムとして使用する周波数帯域全体の幅は４ＧＨｚより小さく、第３の周波数帯域の中心周波数は第１の周波数帯域の３倍よりも小さい。また、各周波数帯域の中心周波数は１ＧＨｚ以上離れている。三つの周波数帯域全てをＷｉＭＡＸで使用する構成、２.４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯を無線ＬＡＮで使用し３.５ＧＨｚ帯をＷｉＭＡＸで使用するという構成、２．５ＧＨｚ帯と３．５ＧＨｚ帯をＷｉＭＡＸで使用し５ＧＨｚ帯を無線ＬＡＮで使用するという構成、２．４ＧＨｚ帯を無線ＬＡＮで使用し３．５ＧＨｚ帯と５．８ＧＨｚ帯をＷｉＭＡＸで使用するということも採用することができる。
上述の本発明に係る高周波回路を有するＷｉＭＡＸ用または無線ＬＡＮとＷｉＭＡＸの共用フロントエンドモジュールを構成すれば、該フロントエンドモジュールの小型化、低コスト化を図ることができる。
本発明に係る高周波部品は、ＷｉＭＡＸ用または無線ＬＡＮとＷｉＭＡＸの共用のフロントエンドモジュールに限らず、三つ以上の周波数帯域を用いて送受信を行う通信装置のフロントエンドモジュールなど、広く適用可能である。本発明に係る高周波部品では、上記高周波回路は、複数の層に電極パターンを形成し積層一体化してなる積層体と、この積層体の表面に搭載された素子によって構成されている。
積層体としては、例えばセラミックスなどの絶縁層に電極パターンを形成し、一体化したものを用いればよい。インダクタンス素子や容量素子を積層体内に電極パターンで形成することによって、小型化を図ることができる。トリプレクサは比較的多くのインダクタンス素子と容量素子で構成されるため、積層体内に形成したインダクタンス素子と容量素子でトリプレクサ構成すれば、特に小型化への寄与が大きくなる。
（高周波部品）：次に、本発明に係る高周波回路を有する高周波部品を積層体部品（セラミック積層基板を用いた部品）として構成する例を説明する。図２５および図２６は、セラミック積層基板を用いて積層体部品を構成した、本発明の一実施態様の高周波部品の斜視図である。セラミック積層基板は、例えば１０００℃以下で低温焼結が可能なセラミック誘電体材料ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics）からなり、厚さが１０μｍ〜２００μｍのグリーンシートに、低抵抗率のＡｇやＣｕ等の導電ペーストを印刷して所定の電極パターンを形成し、複数のグリーンシートを適宜一体的に積層し、焼結することにより製造することができる。
上記の誘電体材料としては、例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｒを主成分として、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｋを副成分とする材料や、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｒを主成分としてＣａ、Ｐｂ、Ｎａ、Ｋを複成分とする材料や、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｇｄを含む材料や、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｍｇを含む材料が用いられ、誘電率は５〜１５程度の材料を用いる。なお、セラミック誘電体材料の他に、樹脂積層基板や樹脂とセラミック誘電体粉末を混合してなる複合材料を用いてなる積層基板を用いることも可能である。また、上記セラミック基板を、ＨＴＣＣ（高温同時焼成セラミック）技術を用いて、誘電体材料をＡｌ２Ｏ３を主体とするものとし、伝送線路等をタングステンやモリブデン等の高温で焼結可能な金属導体として構成しても良い。
このセラミック積層基板の各層には、インダクタンス素子用、容量素子用、配線ライン用、及びグランド電極用のパターン電極が適宜構成されて、層間にはビアホール電極が形成されて、所望の回路が構成される。主に、ＬＣ回路で構成可能な回路部分が構成される。ここでは、トリプレクサ、バンドパスフィルタ回路、ローパスフィルタ回路、ハイパスフィルタ回路を主にセラミック多層基板の内部に構成する。又、各回路の一部の素子は、セラミック多層基板の上面に搭載したチップ素子を用いてもよい。
また、図２５に示すセラミック積層基板は、スイッチ回路ＳＰＤＴ、三つの増幅回路ＰＡ１〜ＰＡ３、低雑音増幅器回路ＬＮＡ用の半導体素子を搭載する。一方、図２６に示すセラミック積層基板は、３つのスイッチ回路ＳＰＤＴ１１〜ＳＰＤＴ１３、３つの増幅回路ＰＡ１１〜ＰＡ１３、３つの低雑音増幅器回路ＬＮＡ１１〜ＬＮＡ１３用の半導体素子を搭載する。そして、ワイヤボンド、ＬＧＡ、ＢＧＡ等でセラミック積層基板に接続し、本発明の高周波回路を小型の高周波部品として構成することができる。
もちろん、セラミック積層基板の搭載部品及びセラミック積層基板の内蔵素子とは所定回路になるように接続され、高周波回路が構成される。なお、セラミック積層基板上には、上記した半導体素子以外に、チップコンデンサ、チップ抵抗、チップインダクタ等の素子を適宜搭載する。これらの搭載素子は、セラミック積層基板に内蔵する素子との関係から適宜選択することができる。
図２７は、図１５に示す高周波回路をセラミック積層基板に構成する場合の、積層基板内の基板面内方向の回路配置の例を示す模式図である。送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサは積層体内に構成されており、送信側トリプレクサはＦｔ１〜Ｆｔ３、受信側トリプレクサはＦｒ１〜Ｆｒ３で構成されている。送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサは、それぞれ第１の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部（Ｆｔ１、Ｆｒ１）と、上記第２の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部（Ｆｔ２、Ｆｒ２）と、上記第３の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部（Ｆｔ３、Ｆｒ３）とを有し、それらは積層体の積層方向から見て互いに重ならないように配置されている。なお、トリプレクサ以外の回路は図示を省略してある。
また、図２７の構成では、フィルタ部が直線的に並設された送信側トリプレクサと、同様にフィルタ部が直線的に並設された受信側トリプレクサは、並設方向が互いに直交してＬ字状をなすように配置されている。ここでは、第１の周波数帯域は２.４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ、上記第１の周波数帯域より高い周波数帯域の第２の周波数帯域は３.５ＧＨｚ帯のＷｉＭＡＸ、上記第２の周波数帯域より高い周波数帯域の第３の周波数帯域は５．８ＧＨｚ帯のＷｉＭＡＸを想定している。送信側トリプレクサの２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮのフィルタ部Ｆｔ１と、受信側トリプレクサの２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮのフィルタ部Ｆｒ１が最近接している。
すなわち、積層体の積層方向から見たフィルタ部の位置関係において、送信側トリプレクサのうち無線ＬＡＮで使用するフィルタ部が、受信側トリプレクサのうちＷｉＭＡＸで使用するフィルタ部とが最近接しないように配置されている。これは、無線ＬＡＮの送信信号が、ＷｉＭＡＸの受信経路に漏洩し妨害波となることを防ぐことができる。また、ＷｉＭＡＸの送信信号が、無線ＬＡＮの受信経路に漏洩し妨害波となることを防ぐように、送信側トリプレクサのうちＷｉＭＡＸで使用するフィルタ部が、受信側トリプレクサのうち無線ＬＡＮで使用するフィルタ部に最近接しないように配置することも好ましい。
送信側トリプレクサと受信側トリプレクサの配置は図２７のようなＬ字状に限らず、並設方向が互いに平行になるように配置してもよい。かかる場合も、送信側トリプレクサのうち無線ＬＡＮで使用するフィルタ部と受信側トリプレクサのうちＷｉＭＡＸで使用するフィルタ部、あるいは送信側トリプレクサのうちＷｉＭＡＸで使用するフィルタ部と受信側トリプレクサのうち無線ＬＡＮで使用するフィルタとが最近接しないように配置することが好ましい。
また、高周波部品の裏面等に配置される第１〜第３の受信端子を、積層方向から見て矩形をなす高周波部品の１辺側にまとめて配置することが好ましい。このことにより、該高周波部品と変復調器との接続を、効率よく小面積で行なうことが可能となる。
また、上述の高周波部品を用いることにより、少なくとも三つの異なる周波数帯域に対応可能な通信装置が構成可能となり、該通信装置の低コスト化、小型化にも寄与する。また、該高周波部品は、広く無線通信機能を備えた携帯機器やパーソナルコンピュータ等に適用することができる。
本明細書において開示された発明には、特許請求の範囲に記載されているもののほか、下記の態様のものも含まれる。
例えば高周波回路は、少なくとも第１の周波数帯域と、該第１の周波数帯域より高い周波数帯域の第２の周波数帯域と、該第２の周波数帯域より高い周波数帯域の第３の周波数帯域とを用いて無線通信を行う通信装置に用いられる高周波回路であって、アンテナに接続されるアンテナ端子と、上記第１の周波数帯域の送信信号が入力される第１の送信端子と、上記第２の周波数帯域の送信信号が入力される第２の送信端子と、上記第３の周波数帯域の送信信号が入力される第３の送信端子と、上記第１の周波数帯域の受信信号が出力される第１の受信端子と、上記第２の周波数帯域の受信信号が出力される第２の受信端子と、上記第３の周波数帯域の受信信号が出力される第３の受信端子と、上記アンテナ端子に接続され、上記第１、第２および第３の送信端子又は上記第１、第２および第３の受信端子との接続を切り替える、電界効果トランジスタを用いたスイッチ回路と、上記スイッチ回路に接続される送信経路を、上記第１、第２および第３の周波数帯域の送信経路に分岐する送信側トリプレクサと、上記スイッチ回路に接続される受信経路を、上記第１、第２および第３の周波数帯域の受信経路に分岐する第１の受信側トリプレクサを備えている。
かかる構成により、一つのスイッチ回路で送受信の切り替えが可能であり、少なくとも三つの周波数帯域の周波数帯の分離や送受信の切り替えを行う高周波回路において、送信経路および受信経路を各周波数帯域に分岐する機能をトリプレクサによって発揮させることにより、該分岐用のスイッチを不要とし、低コストで、小型の高周波回路を提供することができる。例えば、２.５ＧＨｚ帯、３.５ＧＨｚ帯および５．８ＧＨｚ帯を使用するＷｉＭＡＸを採用した通信装置のフロントエンドモジュールやＷｉＭＡＸと無線ＬＡＮを組み合わせた通信装置のフロントエンドモジュールに好適な高周波回路を提供することができる。
また、上記高周波回路において、上記送信側トリプレクサおよび／または受信側トリプレクサは、上記第１の周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路と、上記第２の周波数帯域の信号を通過させるバンドパスフィルタ回路と、上記第３の周波数帯域の信号を通過させるハイパスフィルタ回路とを用いて構成されていることが好ましい。これにより、トリプレクサを構成するフィルタ数を極力減らすことができる。
あるいは、上記高周波回路において、上記送信側トリプレクサおよび／または受信側トリプレクサは、上記第１および第２の周波数帯域の信号と上記第３の周波数帯域の信号を分岐する第１のダイプレクサと、上記第１のダイプレクサに接続され、上記第１の周波数帯域の信号と上記第２の周波数帯域の信号を分岐する第２のダイプレクサとを用いて構成されていてもよい。ダイプレクサはトリプレクサに比較して回路規模が小さいので、所望の特性を得ることが容易になる。
また、上記高周波回路において、上記トリプレクサの分波機能は、インダクタンス素子と容量素子で構成されていることが好ましい。該構成によれば、構造が複雑なＳＡＷフィルタなどを用いる場合に比べて構造を簡略化することができる。また、インダクタンス素子や容量素子は多層基板中の電極パターンによって構成することができるため、上記構成は、多層基板に高周波回路を構成して小型化を図る場合に好適な構成といえる。
さらに、上記高周波回路において、上記第１の送信端子には第１の増幅回路が接続され、上記第２の送信端子には第２の増幅回路が接続され、上記第３の送信端子には第３の増幅回路が接続されていることが好ましい。該構成によれば、増幅回路とトリプレクサを一体で設計できるので、増幅回路とトリプレクサの間の整合回路を設計することが容易になる。
さらに、上記高周波回路において、上記第１の増幅回路の入力端子側に第１のバンドパスフィルタ回路、上記第２の増幅回路の入力端子側に第２のバンドパスフィルタ回路、上記第３の増幅回路の入力端子側に第３のバンドパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、入力端子側からの不要なノイズ信号が増幅回路に入力することを防ぐことができる。
さらに、上記高周波回路において、上記第１の増幅回路の出力端子側に第４のバンドパスフィルタ回路、上記第２の増幅回路の出力端子側に第１のローパスフィルタ回路、上記第３の増幅回路の出力端子側に第２のローパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、トリプレクサと組み合わせることにより、送信経路の挿入損失の増加を抑えつつ、使用する周波数帯域より低い周波数および高い周波数のノイズを低減することができる。
さらに、上記高周波回路において、上記送信側トリプレクサと上記スイッチ回路との間に検波回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、検波回路の出力をフィードバックすることにより、増幅回路からの出力電力の制御を行うことができる。また、一つの検波回路で複数の周波数帯域に対応しているため、高周波回路のコスト低減、小型化を図る上で好適な構成となる。
さらに、上記高周波回路において、上記第1の受信側トリプレクサと上記スイッチ回路との間に、第１の低雑音増幅器回路が設けられていることが好ましい。さらに、上記第１の低雑音増幅器回路と上記スイッチ回路との間に、第１のハイパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、一つの低雑音増幅回路で複数の周波数帯域の受信信号の増幅を行うことができるため、高周波回路のコスト低減、小型化を図る上で好適な構成となる。また、第１の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けることによって、挿入損失の増加を抑えつつ、第１の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減することができる。
さらに、上記高周波回路において、上記第１の受信側トリプレクサと上記第１の受信端子の間に第２の低雑音増幅器回路が、上記第１の受信側トリプレクサと上記第２の受信端子の間に第３の低雑音増幅器回路が、上記第１の受信側トリプレクサと上記第３の受信端子の間に第４の低雑音増幅器回路が設けられていても良い。さらに、上記第１の受信側トリプレクサと上記第２の低雑音増幅器との間に、第２のハイパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、第１の周波数帯域の受信信号を増幅する第２の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けているので、第２、第３の周波数帯域の損失の増加を回避しつつ、第１の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減することができる。
さらに、上記高周波回路を第１の副高周波回路として、他のアンテナと接続する他のアンテナ端子と、上記第１の周波数帯域の受信信号が出力される第４の受信端子と、上記第２の周波数帯域の受信信号が出力される第５の受信端子と、上記第３の周波数帯域の受信信号が出力される第６の受信端子と、上記他のアンテナ端子に接続される受信経路を上記第１、第２および第３の周波数帯域の受信経路に分岐する第２の受信側トリプレクサを備える高周波回路を第２の副高周波回路として備える高周波回路を構成してもよい。該構成によれば、同じ周波数帯域に対して複数の受信経路を具備することになり、ＳＩＭＯ（シングルインプット・マルチアウトプット）型、さらにはＭＩＭＯ（マルチインプット・マルチアウトプット）型の高周波回路に適用することができる。
さらに、上記第２の副高周波回路において、上記第２の受信側トリプレクサと上記他のアンテナ端子の間に、第５の低雑音増幅器回路が、該第５の低雑音増幅器回路と上記他のアンテナ端子の間に第３のハイパスフィルタが配置されていることが好ましい。該構成によれば、上記第２の副高周波回路において、一つの低雑音増幅回路で複数の周波数帯域の受信信号の増幅を行うことができるため、高周波回路のコスト低減、小型化を図る上で好適な構成となる。また、第５の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けることによって、挿入損失の増加を抑えつつ、第１の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減することができる。
さらに、上記第２の副高周波回路において、上記第２の受信側トリプレクサと上記第４の受信端子との間に形成された上記第１の周波数帯域の受信経路には、第６の低雑音増幅器回路と、該第６の低雑音増幅器回路と上記第２の受信側トリプレクサとの間に配置された第４のハイパスフィルタ回路が設けられ、上記第２の受信側トリプレクサと上記第５の受信端子との間に形成された上記第２の周波数帯域の受信経路には、第７の低雑音増幅器回路が設けられ、上記第２の受信側トリプレクサと上記第６の受信端子との間に形成された上記第３の周波数帯域の受信経路には、第８の低雑音増幅器回路が設けられていることも好ましい。該構成によれば、上記第２の副高周波回路において、第１の周波数帯域の受信信号を増幅する第６の低雑音増幅器回路の前段にバンドパスフィルタを設けているので、第２、第３の周波数帯域の損失の増加を回避しつつ、第１の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減することができる。
さらに、上記高周波回路であって、上記他のアンテナ端子と、上記第２の受信側トリプレクサとは、接続状態と非接続状態とを切り替える他のスイッチ回路を介して接続されていることが好ましい。該構成によれば、上記他のスイッチ回路を非接続状態とすることにより、上記他のアンテナ端子と上記第２の受信側トリプレクサの間のアイソレーションを確保できる。
さらに、上記高周波回路であって、上記第１の周波数帯域、第２の周波数帯域および第３の周波数帯域を用いる通信システム以外の他の通信システムの入出力端子を備え、上記スイッチ回路は、上記アンテナ端子と、上記第１、第２および第３の送信端子、上記第１、第２および第３の受信端子又は上記他の通信システムの入出力端子との接続を切り替える高周波回路を構成してもよい。かかる構成では、上記スイッチ回路に、第１〜第３の周波数帯域の送信側端子および受信側端子に加えて、さらに分岐用の端子を付与することによって、他の通信システムの入出力の機能も発揮される。また、上記高周波回路において、上記他の通信システムはＢｌｕｅｔｏｏｔｈであることが好ましい。
さらに、上記高周波回路において、上記第１、第２および第３の送信端子のうち少なくとも一つには、後段のスイッチ回路を介してさらに複数の副送信端子が接続され、上記第１、第２および第３の送信端子のうち少なくとも一つに対応する上記第１、第２および第３の受信端子のうち少なくとも一つには、他の後段のスイッチ回路を介してさらに複数の副受信端子が接続され、上記後段のスイッチ回路は上記第１、第２および第３の送信端子のうち少なくとも一つと、上記複数の副送信端子との接続を切り替え、上記他の後段のスイッチ回路は上記第１、第２および第３の受信端子のうち少なくとも一つと、上記複数の副受信端子との接続を切り替える構成を具備することも好ましい。該構成によれば、周波数帯が重なる複数の通信システムに共用可能な高周波回路が実現される。すなわち、上記後段のスイッチ回路の切替によって、通信システムに応じて、送受信回路を切り替えることができる。
さらに、上記高周波回路において、上記第１の周波数帯域を使用する通信システムは無線ＬＡＮまたはＷｉＭＡＸ、上記第２の周波数帯域を使用する通信システムはＷｉＭＡＸ、上記第３の周波数帯域を使用する通信システムは無線ＬＡＮまたはＷｉＭＡＸであることが好ましい。
さらに、上記高周波回路において、上記送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサのうち少なくとも一方は、共通端子と第１の分岐端子との間の第１の経路に配置され、上記第１の周波数帯域の信号を通過させる第１のバンドパスフィルタ部と、上記共通端子と第２の分岐端子との間の第２の経路に配置され、上記第２の周波数帯域の信号を通過させる第２のバンドパスフィルタ部と、上記共通端子と第３の分岐端子との間の第３の経路に配置され、上記第３の周波数帯域の信号を通過させる第３のバンドパスフィルタ部とを備え、上記第１、第２および第３のバンドパスフィルタ部と上記共通端子の間にはそれぞれ第１、第２および第３の並列共振回路が設けられ、上記第１、第２および第３の経路のうち少なくとも二つの経路には、上記バンドパスフィルタ部と上記並列共振回路の間に位相調整回路が設けられていることが好ましい。
トリプレクサでは通過させようとする周波数帯域に対して、阻止すべき周波数帯域が二つある。共通端子に接続される各経路に並列共振回路を設けることによって、通過させようとする周波数帯域以外の他の周波数帯域の信号を阻止することができる。さらに、位相調整回路を設けることによって、共振回路では阻止しきれない他の周波数帯域の信号を阻止することができる。かかる構成によって分波特性に優れた分波器を提供することができる。
周波数帯域として端に位置する第１、第３の周波数帯域の場合や、周波数帯域が離れている場合、後段に接続されるバンドパスフィルタのインピーダンスの関係などにより、一つの経路に関しては位相調整回路を設ける必要が無い場合がある。したがって位相調整回路は少なくとも二つの経路に設ける事が好ましく、更に高い分波特性を得るためには、第１、第２および第３の経路すべてに位相調整回路を設けることがより好ましい。
特に、上記分波器において、上記位相調整回路は、第１および第２の経路に設けられていることが好ましい。第３の経路は最も周波数の高い周波数帯域の経路であり、後段に接続されるバンドパスフィルタのインピーダンスはオープンに近い位相にあるため、位相調整回路を設けなくても十分な分波特性を得る事が可能な場合がある。したがって、位相調整回路を第１および第２の経路に設けるようにすると分波器の小型化を図ることができる。
さらに、上記高周波回路において、上記第１および第２の経路には上記位相調整回路として伝送線路が設けられ、上記第３の経路には上記バンドパスフィルタ部と上記並列共振回路の間に位相調整回路としてハイパスフィルタが設けられていることが好ましい。位相調整回路として、構成が簡易な伝送線路を用いることによって、分波器の挿入損失を低減することができる。
この場合、伝送線路の長さにより電気長を調整し、バンドパスフィルタと一体として見た場合のインピーダンスをオープンに近い位相に調整する事により分波特性を向上する事が可能である。また伝送線路の線幅を変更することにより、通過帯域における整合回路の一部を兼ねる事も可能である。また、ハイパスフィルタを用いる事により、第３の周波数を通過帯域とし、第１および第２の周波数において十分な減衰量を持ち、なおかつ第１および第２の周波数において共通端子からみたインピーダンスがオープンに近い位相になる様に分波回路を構成できる。
また、高周波部品は、上記高周波回路を有する高周波部品であって、上記高周波回路は、複数の層に電極パターンを形成し積層一体化してなる積層体と、上記積層体の表面に搭載された素子によって構成されている。上記高周波回路を積層体に一体化することによって、高周波部品の小型化を図ることができる。高周波部品を小型化することによって、配線抵抗による挿入損失の低減に寄与する。
さらに、上記高周波部品において、上記送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサは上記積層体内に構成され、それぞれ上記第１の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部と、上記第２の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部と、上記第３の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部とを有し、上記各フィルタ部は積層体の積層方向から見て互いに重ならないように配置されていることが好ましい。このフィルタ配置により、各フィルタ間のアイソレーションを確保することができ、他のフィルタへの信号の漏洩を極力減らすことができ、挿入損失の低減に寄与する。
また、ＷｉＭＡＸと無線ＬＡＮを用いた上記高周波回路を有する高周波部品において、上記高周波回路は、複数の層に電極パターンを形成し積層一体化してなる積層体と、上記積層体の表面に搭載された素子によって構成され、上記送信側トリプレクサおよび受信側トリプレクサは上記積層体内に構成され、それぞれ上記第１の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部と、上記第２の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部と、上記第３の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ部とを有し、積層体の積層方向から見た上記フィルタ部の位置関係において、送信側トリプレクサの無線ＬＡＮのフィルタ部と受信側トリプレクサのＷｉＭＡＸのフィルタ部同士、および送信側トリプレクサのＷｉＭＡＸのフィルタ部と受信側トリプレクサの無線ＬＡＮのフィルタ部同士が最近接しないように配置されていることが好ましい。この配置により、無線ＬＡＮの送信信号が、ＷｉＭＡＸの受信経路に漏洩し妨害波となることを防ぐことができる。また、ＷｉＭＡＸの送信信号が、無線ＬＡＮの受信経路に漏洩し妨害波となることを防ぐことができる。
例えば他の高周波回路は、少なくとも第１の周波数帯域と、上記第１の周波数帯域より高い周波数帯域の第２の周波数帯域と、上記第２の周波数帯域より高い周波数帯域の第３の周波数帯域とを用いて無線通信を行う通信装置に用いられる高周波回路であって、アンテナに接続されるアンテナ端子と、上記第１の周波数帯域の送信信号が入力される第１の送信端子と、上記第２の周波数帯域の送信信号が入力される第２の送信端子と、上記第３の周波数帯域の送信信号が入力される第３の送信端子と、上記第１の周波数帯域の受信信号が出力される第１の受信端子と、上記第２の周波数帯域の受信信号が出力される第２の受信端子と、上記第３の周波数帯域の受信信号が出力される第３の受信端子と、上記アンテナ端子に接続され、上記アンテナ端子に接続される送受信経路を、上記第１、第２および第３の周波数帯域の送受信経路に分岐する第１のトリプレクサと上記第１の周波数帯域の送受信経路と上記第１の送信端子または上記第１の受信端子との接続を切り替える、電界効果トランジスタを用いた第１のスイッチ回路と、上記第２の周波数帯域の送受信経路と上記第２の送信端子または上記第２の受信端子との接続を切り替える、電界効果トランジスタを用いた第２のスイッチ回路と、上記第３の周波数帯域の送受信経路と上記第３の送信端子または上記第３の受信端子との接続を切り替える、電界効果トランジスタを用いた第３のスイッチ回路とを備えている。
かかる構成によって、少なくとも三つの周波数帯域の周波数帯の分離や送受信の切り替えを行う高周波回路が実現できる。周波数帯の分離を一つのトリプレクサで行うため、少なくとも三つ以上の周波数帯の分離に伴う回路の大型化を回避し、低コストで、小型の高周波回路を提供することができる。例えば、２.５ＧＨｚ帯、３.５ＧＨｚ帯および５．８ＧＨｚ帯を使用するＷｉＭＡＸを採用した通信装置のフロントエンドモジュールやＷｉＭＡＸと無線ＬＡＮを組み合わせた通信装置のフロントエンドモジュールに好適な高周波回路を提供することができる。上記高周波回路によれば、特にトリプレクサを積層基板に形成されたインダクタンス素子と容量素子で構成する場合、積層基板の小型化を図ることができる。
また、上記高周波回路において、上記第１のトリプレクサは、上記第１の周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路と、上記第２の周波数帯域の信号を通過させるバンドパスフィルタ回路と、上記第３の周波数帯域の信号を通過させるハイパスフィルタ回路とを用いて構成されていることが好ましい。これにより、トリプレクサを構成するフィルタ数を極力減らすことができる。
あるいは、上記高周波回路において、上記第１のトリプレクサは、上記第１および第２の周波数帯域の信号と上記第３の周波数帯域の信号を分岐する第１のダイプレクサと、上記第１のダイプレクサに接続され、上記第１の周波数帯域の信号と上記第２の周波数帯域の信号を分岐する第２のダイプレクサとを用いて構成されていてもよい。ダイプレクサはトリプレクサに比較して回路規模が小さいので、所望の特性を得ることが容易になる。
また、上記高周波回路において、上記トリプレクサの分波機能は、インダクタンス素子と容量素子で構成されていることが好ましい。該構成によれば、構造が複雑なＳＡＷフィルタなどを用いる場合に比べて構造を簡略化することができる。また、インダクタンス素子や容量素子は積層基板中の電極パターンによって構成することができるため、上記構成は、積層基板に高周波回路を構成して小型化を図る場合に好適な構成といえる。
さらに、上記高周波回路において、上記第１の送信端子には第１の増幅回路が接続され、上記第２の送信端子には第２の増幅回路が接続され、上記第３の送信端子には第３の増幅回路が接続されていることが好ましい。該構成によれば、増幅回路と第１〜第３のスイッチ回路とトリプレクサを一体で設計できるので、増幅回路とスイッチ回路の間の整合回路、およびスイッチ回路とトリプレクサの間の整合回路を設計することが容易になる。
さらに、上記高周波回路において、上記第１の増幅回路の入力端子側に第１のバンドパスフィルタ回路、上記第２の増幅回路の入力端子側に第２のバンドパスフィルタ回路、上記第３の増幅回路の入力端子側に第３のバンドパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、入力端子側からの不要なノイズ信号が増幅回路に入力することを防ぐことができる。
さらに、上記高周波回路において、上記第1のスイッチ回路と上記第１の受信端子の間に第１の低雑音増幅器回路が、上記第２のスイッチ回路と上記第２の受信端子の間に第２の低雑音増幅器回路が、上記第３のスイッチ回路と上記第３の受信端子の間に第３の低雑音増幅器回路が設けられていることが好ましい。さらに、上記第1のスイッチ回路と上記第１の低雑音増幅器との間に、第１のハイパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、第１の周波数帯域の受信信号を増幅する第１の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けているので、第２、第３の周波数帯域の損失の増加を回避しつつ、第１の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減することができる。
さらに、上記高周波回路において、上記第１の増幅回路の出力端子側に第４のバンドパスフィルタ回路、上記第２の増幅回路の出力端子側に第１のローパスフィルタ回路、上記第３の増幅回路の出力端子側に第２のローパスフィルタ回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、トリプレクサと組み合わせることにより、送信経路の挿入損失の増加を抑えつつ、使用する周波数帯域より低い周波数および高い周波数のノイズを低減することができる。トリプレクサの第１の周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路の特性により、第４のバンドパスフィルタは、ハイパスフィルタで置き換えることもできる。
また、上記高周波回路において、上記第１のスイッチ回路と上記第１の受信端子の間に第１の低雑音増幅器回路が、上記第２のスイッチ回路と上記第２の受信端子の間に第２の低雑音増幅器回路が、上記第３のスイッチ回路と上記第３の受信端子の間に第３の低雑音増幅器回路が設けられ、上記第１の送信端子には第１の増幅回路が接続され、上記第２の送信端子には第２の増幅回路が接続され、上記第３の送信端子には第３の増幅回路が接続されており、上記第２の増幅回路の出力端子側に第１のローパスフィルタ回路、上記第３の増幅回路の出力端子側に第２のローパスフィルタ回路が設けられ、上記第１のトリプレクサと上記第１のスイッチ回路の間には第４のバンドパスフィルタ回路または第１のハイパスフィルタ回路が設けられている構成としてもよい。
該構成によっても、第１の周波数帯域の受信信号を増幅する第１の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けることになるので、第２、第３の周波数帯域の損失の増加を回避しつつ、第１の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減することができる。さらに上記構成は、第１のスイッチ回路と第１のトリプレクサとの間にハイパスフィルタ回路またはバンドパスフィルタ回路を設けることにより、第１の周波数帯域の信号経路に必要とされるフィルタの数を減らし、小型化にも寄与する。
さらに、上記高周波回路において、上記第１のトリプレクサと上記アンテナ端子との間に検波回路が設けられていることが好ましい。該構成によれば、検波回路の出力をフィードバックすることにより、増幅回路からの出力電力の制御を行うことができる。また、一つの検波回路で複数の周波数帯域に対応しているため、高周波回路のコスト低減、小型化を図る上で好適な構成となる。
さらに、上記いずれかの高周波回路を第１の副高周波回路として、他のアンテナと接続する他のアンテナ端子と、上記第１の周波数帯域の受信信号が出力される第４の受信端子と、上記第２の周波数帯域の受信信号が出力される第５の受信端子と、上記第３の周波数帯域の受信信号が出力される第６の受信端子と、上記他のアンテナ端子に接続される受信経路を上記第１、第２および第３の周波数帯域の受信経路に分岐する第２のトリプレクサを備える高周波回路を第２の副高周波回路として備える高周波回路を構成してもよい。該構成によれば、同じ周波数帯域に対して複数の受信経路を具備することになり、ＳＩＭＯ（シングルインプット・マルチアウトプット）型、さらにはＭＩＭＯ（マルチインプット・マルチアウトプット）型の高周波回路に適用することができる。
さらに、上記高周波回路において、上記第２のトリプレクサと上記他のアンテナ端子の間に、第４の低雑音増幅器回路が、該第４の低雑音増幅器回路と上記他のアンテナ端子の間に第２のハイパスフィルタ回路が配置されていることが好ましい。該構成によれば、一つの低雑音増幅回路で複数の周波数帯域の受信信号の増幅を行うことができるため、高周波回路のコスト低減、小型化を図る上で好適な構成となる。また、第４の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けることによって、挿入損失の増加を抑えつつ、第１の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減することができる。
また、上記高周波回路において、上記第２のトリプレクサと上記第４の受信端子との間に形成された上記第１の周波数帯域の受信経路には、第５の低雑音増幅器回路と、該第５の低雑音増幅器回路と上記第２のトリプレクサとの間に配置された第３のハイパスフィルタ回路が設けられ、上記第２のトリプレクサと上記第５の受信端子との間に形成された上記第２の周波数帯域の受信経路には、第６の低雑音増幅器回路が設けられ、上記第２のトリプレクサと上記第６の受信端子との間に形成された上記第３の周波数帯域の受信経路には、第７の低雑音増幅器回路が設けられている構成としてもよい。該構成によれば、上記第２の副高周波回路において、第１の周波数帯域の受信信号を増幅する第５の低雑音増幅器回路の前段にハイパスフィルタを設けているので、第２、第３の周波数帯域の受信経路の損失の増加を回避しつつ、第１の周波数帯域よりも低い周波数の信号強度を低減することができ、低雑音増幅器回路の歪みを低減することができる。
さらに、上記高周波回路において、上記他のアンテナ端子と、上記第２のトリプレクサとは、接続状態と非接続状態とを切り替える他のスイッチ回路を介して接続されていることが好ましい。該構成によれば、上記他のスイッチ回路を非接続状態とすることにより、上記他のアンテナ端子と上記第２のトリプレクサの間のアイソレーションを確保できる。
さらに、上記高周波回路であって、上記第１の周波数帯域、第２の周波数帯域および第３の周波数帯域を用いる通信システム以外の他の通信システムの入出力端子を備え、上記第１のスイッチ回路は、上記アンテナ端子と、上記第１の送信端子、上記第１の受信端子又は上記他の通信システムの入出力端子との接続を切り替える高周波回路を構成してもよい。かかる構成では、上記第１のスイッチ回路に、第１の周波数帯域の送信側端子および受信側端子に加えて、さらに分岐用の端子を付与することによって、他の通信システムの入出力の機能も発揮される。また、上記高周波回路において、上記他の通信システムはＢｌｕｅｔｏｏｔｈであることが好ましい。
さらに、上記高周波回路において、上記第１、第２および第３の送信端子のうち少なくとも一つには、後段のスイッチ回路を介してさらに複数の副送信端子が接続され、上記第１、第２および第３の送信端子のうち少なくとも一つに対応する上記第１、第２および第３の受信端子のうち少なくとも一つには、他の後段のスイッチ回路を介してさらに複数の副受信端子が接続され、上記後段のスイッチ回路は上記第１、第２および第３の送信端子のうち少なくとも一つと、上記複数の副送信端子との接続を切り替え、上記他の後段のスイッチ回路は上記第１、第２および第３の受信端子のうち少なくとも一つと、上記複数の副受信端子との接続を切り替える構成を具備することも好ましい。該構成によれば、周波数帯が重なる複数の通信システムに共用可能な高周波回路が実現される。すなわち、上記後段のスイッチ回路の切り替えによって、通信システムに応じて、送受信回路を切り替えることができる。
さらに、上記高周波回路において、上記第１の周波数帯域を使用する通信システムは無線ＬＡＮまたはＷｉＭＡＸ、上記第２の周波数帯域を使用する通信システムはＷｉＭＡＸ、上記第３の周波数帯域を使用する通信システムは無線ＬＡＮまたはＷｉＭＡＸであることが好ましい。
さらに、上記第１のトリプレクサおよび第２のトリプレクサのうち少なくとも一方は、共通端子と第１の分岐端子との間の第１の経路に配置され、上記第１の周波数帯域の信号を通過させる第１のバンドパスフィルタ部と、上記共通端子と第２の分岐端子との間の第２の経路に配置され、上記第２の周波数帯域の信号を通過させる第２のバンドパスフィルタ部と、上記共通端子と第３の分岐端子との間の第３の経路に配置され、上記第３の周波数帯域の信号を通過させる第３のバンドパスフィルタ部とを備え、上記第１、第２および第３のバンドパスフィルタ部と上記共通端子の間にはそれぞれ第１、第２および第３の並列共振回路が設けられ、上記第１、第２および第３の経路のうち少なくとも二つの経路には、上記バンドパスフィルタ部と上記並列共振回路の間に位相調整回路が設けられていることが好ましい。
トリプレクサでは通過させようとする周波数帯域に対して、阻止すべき周波数帯域が二つある。共通端子に接続される各経路に並列共振回路を設けることによって、通過させようとする周波数帯域以外の他の周波数帯域の信号を阻止することができる。さらに、位相調整回路を設けることによって、共振回路では阻止しきれない他の周波数帯域の信号を阻止することができる。かかる構成によって分波特性に優れた分波器を提供することができる。
周波数帯域として端に位置する第１、第３の周波数帯域の場合や、周波数帯域が離れている場合、後段に接続されるバンドパスフィルタのインピーダンスの関係などにより、一つの経路に関しては位相調整回路を設ける必要が無い場合がある。したがって位相調整回路は少なくとも二つの経路に設けることが好ましく、更に高い分波特性を得るためには、第１、第２および第３の経路すべてに位相調整回路を設けることがより好ましい。
特に、上記分波器において、上記位相調整回路は、第１および第２の経路に設けられていることが好ましい。第３の経路は最も周波数の高い周波数帯域の経路であり、後段に接続されるバンドパスフィルタのインピーダンスはオープンに近い位相にあるため、位相調整回路を設けなくても十分な分波特性を得る事が可能な場合がある。したがって、位相調整回路を第１および第２の経路に設けるようにすると分波器の小型化を図ることができる。
また、本発明の高周波部品は、上記高周波回路を有する高周波部品であって、上記高周波回路は、複数の層に電極パターンを形成し積層一体化してなる積層体と、上記積層基板の表面に搭載された素子によって構成されていることを特徴とする。上記高周波回路を積層体に一体化することによって、高周波部品の小型化を図ることができる。高周波部品を小型化することによって、配線抵抗による挿入損失の低減に寄与する。
また、本発明の通信装置は、上述の本発明の高周波部品を用いて構成されている。本発明の高周波部品を採用することによって、通信装置、特に、軽量、小型化が要求される携帯通信機器やパーソナルコンピュータなどの小型化に寄与する。
以上説明したように、本発明によれば、通信信号を周波数の異なる三つの周波数帯域に分波する分波器において、高い分波特性が実現可能な構成が提供され、併せてこれを用いた高周波回路、高周波部品および通信装置が提供される。
また、本発明によれば、少なくとも三つ以上の周波数帯域を使用する無線装置に用いられる高周波回路、高周波部品において、低コストで、小型化が可能な構成が提供され、併せてこれらを用いた通信装置の低コスト化、小型化を図ることが可能となる。
Ｔｒｉｐ１〜３：トリプレクサ
Ａｎｔ１〜２：アンテナ端子
ＳＰＤＴ１〜２：スイッチ回路
ＳＰ３Ｔ：スイッチ回路
ＤＥＴ１：検波回路
ＢＰＦ１〜５：バンドパスフィルタ回路
ＨＰＦ１〜２：ハイパスフィルタ回路
ＬＰＦ２、ＬＰＦ３：ローパスフィルタ回路
ＰＡ１〜３：増幅回路
ＬＮＡ１〜８：低雑音増幅器回路
Ｔｒｉｐ１１〜１２：トリプレクサ
ＳＰＤＴ１１〜１８：スイッチ回路
ＳＰ３Ｔ１１：スイッチ回路
ＤＥＴ１１：検波回路
ＢＰＦ１１〜１４：バンドパスフィルタ回路
ＨＰＦ１１〜１２：ハイパスフィルタ回路
ＬＰＦ１２〜１３：ローパスフィルタ回路
ＰＡ１１〜１３：増幅回路
ＬＮＡ１１〜１７：低雑音増幅器回路
Ｐｃ：共通端子
Ｐ１〜Ｐ３：分岐端子
Ｘ１〜Ｘ３：並列共振回路
Ｙ１〜Ｙ３：伝送線路
ｂｐｆ１〜ｂｐｆ３：バンドパスフィルタ部
ｃｂ１〜ｃｂ５、Ｃ４１〜Ｃ４５：キャパシタ
ｌｂ１、ｌｂ２：共振線路
Ｌ４１、Ｌ４２：インダクタンス素子
Ｆｔ１〜３、Ｆｒ１〜３：フィルタ部

Claims (9)

  1. 高周波回路に用いられ、それぞれ異なる第１〜第３の周波数帯域の送受信信号を分波可能な分波回路であって、
    前記分波回路は、共通端子と第１の分岐端子との間の第１の経路、前記共通端子と第２の分岐端子との間の第２の経路、および、前記共通端子と第３の分岐端子との間の第３の経路を備え、
    前記第１の経路には前記第１の周波数帯域の信号を通過させる第１のバンドパスフィルタ回路が配置され、前記第２の経路には前記第２の周波数帯域の信号を通過させる第２のバンドパスフィルタ回路が配置され、前記第３の経路には前記第３の周波数帯域の信号を通過させる第３のバンドパスフィルタ回路が配置され、
    前記第１〜第３の経路の少なくとも一つにおいて、前記共通端子と前記バンドパスフィルタ回路の間に、並列共振回路と位相調整回路が配置されていることを特徴とする分波回路。
  2. 請求項１に記載の分波回路であって、
    前記第１の経路に第１の並列共振回路が配置され、前記第２の経路に第２の並列共振回路が配置され、前記第３の経路に第３の並列共振回路が配置されており、
    前記第１の並列共振回路は第２又は第３の周波数帯域の少なくとも一つの周波数帯域で共振するよう調整され、
    前記第２の並列共振回路は第１又は第３の周波数帯域の少なくとも一つの周波数帯域で共振するよう調整され、
    前記第３の並列共振回路は第１又は第２の周波数帯域の少なくとも一つの周波数帯域で共振するよう調整され、
    前記第１〜第３の並列共振回路は、通過させるべき周波数帯域以外の他の周波数帯域の信号の通過を阻止することが可能であり、
    前記第１、第２および第３の経路のうち少なくとも二つの経路には、前記バンドパスフィルタ回路と前記並列共振回路の間に位相調整回路が設けられていることを特徴とする分波回路。
  3. 請求項２に記載の分波回路であって、
    前記第１〜第３の並列共振回路の少なくとも一つは、信号の通過を阻止する前記の二つの周波数帯域のうち、低周波数側の帯域に共振周波数が調整されていることを特徴とする分波回路。
  4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の分波回路であって、
    前記第１および第２の経路には前記位相調整回路として伝送線路が設けられ、前記第３の経路には前記位相調整回路としてハイパスフィルタが設けられていることを特徴とする分波回路。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の分波回路であって、
    前記第１の周波数帯域は無線ＬＡＮまたはＷｉＭＡＸ用の通信システムに使用される周波数帯域であり、前記第２の周波数帯域はＷｉＭＡＸ用の通信システムに使用される周波数帯域であり、前記第３の周波数帯域は無線ＬＡＮまたはＷｉＭＡＸ用の通信システムに使用される周波数帯域であることを特徴とする分波回路。
  6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の分波回路を有することを特徴とする高周波回路。
  7. 請求項６に記載の高周波回路であって、
    前記第１の分岐端子に第４のバンドパスフィルタ回路が接続され、前記第２の分岐端子に第１のローパスフィルタ回路が接続され、前記第３の分岐端子に第２のローパスフィルタ回路が接続されていることを特徴とする高周波回路。
  8. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の分波回路を有する高周波部品であって、
    前記分波回路は、積層基板中の電極パターンによって構成されていることを特徴とする高周波部品。
  9. 請求項８に記載の高周波部品が用いられている通信装置。
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