KR102438877B1 - 고주파 모듈 및 통신 장치 - Google Patents
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Abstract
고주파 모듈(1)은, 다단 접속된 복수의 증폭 소자를 갖는 송신 전력 증폭기(11)와, 수신 저잡음 증폭기(21)와, 송신 전력 증폭기(11)와 수신 저잡음 증폭기(21)를 실장하는 모듈 기판(91)을 구비하고, 상기 복수의 증폭 소자는, 최후단에 배치된 증폭 소자(11B)와, 증폭 소자(11B)보다 전단에 배치된 증폭 소자(11A)를 갖고, 모듈 기판(91)을 평면으로부터 본 경우, 증폭 소자(11B)와 수신 저잡음 증폭기(21) 사이에 도전부재가 배치되어 있다.
Description
본 발명은 고주파 모듈 및 통신 장치에 관한 것이다.
휴대전화 등의 이동체 통신 기기에서는 특히, 멀티밴드화의 진전에 따라 고주파 프런트 엔드 회로를 구성하는 회로 소자의 배치 구성이 복잡화되어 있다.
특허문헌 1에는, 수신계의 로우 노이즈 앰프(수신 저잡음 증폭기)와, 송신계의 파워 앰프(송신 전력 증폭기)가 안테나 스위치를 통해 접속된 구성을 갖는 고주파 무선기(고주파 모듈)가 개시되어 있다. 상기 로우 노이즈 앰프 및 파워 앰프는 각각, 예를 들면, 다단의 증폭 소자로 구성되지만, 상기 로우 노이즈 앰프와 상기 파워 앰프로 바이어스 회로 등의 부품을 공통화함으로써, 고주파 무선기의 부품점수의 삭감을 꾀하고 있다.
그러나, 특허문헌 1에 개시된 고주파 무선기(고주파 모듈)를 이동체 통신 기기의 콤팩트한 프런트 엔드 회로로서 1개의 모듈로 구성할 경우, 파워 앰프(송신 전력 증폭기)와 로우 노이즈 앰프(수신 저잡음 증폭기)가 근접해 버린다. 특히, 파워 앰프가 다단의 증폭 소자로 구성되어 있는 경우, 출력 전력이 높은 후단의 증폭 소자와 로우 노이즈 앰프가 근접하면, 상기 후단의 증폭 소자로부터 출력된 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분이 로우 노이즈 앰프에 유입되고, 상기 로우 노이즈 앰프가 배치된 수신 경로의 수신 감도가 열화된다는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 수신 감도의 열화가 억제된 고주파 모듈 및 통신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일양태에 따른 고주파 모듈은 다단 접속된 복수의 증폭 소자를 갖는 제 1 송신 전력 증폭기와, 제 1 수신 저잡음 증폭기와, 상기 제 1 송신 전력 증폭기와 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기를 실장하는 모듈 기판을 구비하고, 상기 복수의 증폭 소자는 상기 복수의 증폭 소자의 최후단에 배치된 제 1 증폭 소자와, 상기 제 1 증폭 소자보다 전단에 배치된 제 2 증폭 소자를 갖고, 상기 모듈 기판을 평면으로부터 본 경우, 상기 제 1 증폭 소자와 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기 사이에 도전부재가 배치되어 있다.
본 발명에 의하면, 수신 감도의 열화가 억제된 고주파 모듈 및 통신 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 실시형태 1에 따른 통신 장치의 회로 구성도이다.
도 2a는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 2b는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 3은 실시형태 1의 변형예에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 4는 실시형태 1에 따른 후단 증폭 소자 및 수신 저잡음 증폭기의 이간 배치를 설명하는 도면이다.
도 5a는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 5b는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 6a는 실시형태 2의 변형예에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 6b는 실시형태 2의 변형예에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 2a는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 2b는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 3은 실시형태 1의 변형예에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 4는 실시형태 1에 따른 후단 증폭 소자 및 수신 저잡음 증폭기의 이간 배치를 설명하는 도면이다.
도 5a는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 5b는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
도 6a는 실시형태 2의 변형예에 따른 고주파 모듈의 평면 구성 개략도이다.
도 6b는 실시형태 2의 변형예에 따른 고주파 모듈의 단면 구성 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시형태 및 그 변형예에 대해서, 도면을 사용해서 상세하게 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시형태 및 그 변형예는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태 및 그 변형예에서 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성요소, 구성요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다. 이하의 실시형태 및 그 변형예에 있어서의 구성요소 중 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성요소에 대해서는 임의의 구성요소로서 설명된다. 또한, 도면에 나타내어지는 구성요소의 크기 또는 크기의 비는 반드시 엄밀한 것은 아니다.
또한, 이하의 실시형태에 있어서, 기판 상에 실장된 A, B 및 C에 있어서, 「상기 기판(또는 상기 기판의 주면)을 평면으로부터 본 경우에, A와 B 사이에 C가 배치되어 있다」란 상기 기판을 평면으로부터 본 경우에 투영되는 A의 영역 내의 임의의 점과, 상기 기판을 평면으로부터 본 경우에 투영되는 B의 영역 내의 임의의 점을 연결하는 선에 상기 기판을 평면으로부터 본 경우에 투영되는 C의 영역의 적어도 일부가 중복되어 있는 것을 가리키는 것이라고 정의된다.
(실시형태 1)
[1.1 고주파 모듈(1) 및 통신 장치(5)의 회로 구성]
도 1은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)의 회로 구성도이다. 동 도면에 나타내듯이, 통신 장치(5)는 고주파 모듈(1)과, 안테나 소자(2)와, RF 신호 처리 회로(RFIC)(3)와, 베이스밴드 신호 처리 회로(BBIC)(4)를 구비한다.
RFIC(3)는 안테나 소자(2)에서 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로이다. 구체적으로는 RFIC(3)는 고주파 모듈(1)의 수신 경로를 통해 입력된 고주파 신호를 다운 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리해서 생성된 수신 신호를 BBIC(4)에 출력한다. 또한, RFIC(3)는 BBIC(4)로부터 입력된 송신 신호를 업 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리해서 생성된 고주파 신호를 고주파 모듈(1)의 송신 경로에 출력한다.
BBIC(4)는 고주파 모듈(1)을 전파하는 고주파 신호보다 저주파의 중간 주파수 대역을 사용해서 신호 처리하는 회로이다. BBIC(4)에서 처리된 신호는 예를 들면, 화상표시를 위한 화상신호로서 사용되거나, 또는 스피커를 통한 통화를 위해서 음성신호로서 사용된다.
또한, RFIC(3)는 사용되는 통신 밴드(주파수 대역)에 의거해서 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치(51, 52, 53, 54 및 55)의 접속을 제어하는 제어부로서의 기능도 갖는다. 구체적으로는 RFIC(3)는 제어 신호(도시 생략)에 의해, 고주파 모듈(1)이 갖는 스위치(51∼55)의 접속을 스위칭한다. 또한, 제어부는 RFIC(3)의 외부에 설치되어 있어도 좋고, 예를 들면, 고주파 모듈(1) 또는 BBIC(4)에 설치되어 있어도 좋다.
안테나 소자(2)는 고주파 모듈(1)의 공통 단자(100)에 접속되어 고주파 모듈(1)로부터 출력된 고주파 신호를 방사하고, 또한, 외부로부터의 고주파 신호를 수신해서 고주파 모듈(1)에 출력한다.
또한, 본 실시형태에 따른 통신 장치(5)에 있어서, 안테나 소자(2) 및 BBIC(4)는 필수의 구성요소는 아니다.
다음에, 고주파 모듈(1)의 상세한 구성에 대해서 설명한다.
도 1에 나타내듯이, 고주파 모듈(1)은 공통 단자(100)와, 송신 입력 단자(110 및 120)와, 수신 출력 단자(130 및 140)와, 송신 전력 증폭기(11 및 12)와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)와, 송신 필터(61T, 62T, 63T 및 64T)와, 수신 필터(61R, 62R, 63R 및 64R)와, 송신 출력 정합 회로(30)와, 수신 입력 정합 회로(40)와, 정합 회로(71, 72, 73 및 74)와, 스위치(51, 52, 53, 54 및 55)를 구비한다.
공통 단자(100)는 안테나 소자(2)에 접속된다.
송신 전력 증폭기(11)는 송신 입력 단자(110)로부터 고주파 신호를 입력하고, 제 1 주파수 대역군에 속하는 통신 밴드 A(제 1 통신 밴드) 및 통신 밴드 B의 고주파 신호를 우선적으로 증폭하고, 상기 증폭된 고주파 신호를 공통 단자(100)를 향해서 출력하는 제 1 송신 전력 증폭기이다.
송신 전력 증폭기(12)는 송신 입력 단자(120)로부터 고주파 신호를 입력하고, 제 1 주파수 대역군보다 고주파측의 제 2 주파수 대역군에 속하는 통신 밴드 C(제 2 통신 밴드) 및 통신 밴드 D의 고주파 신호를 우선적으로 증폭하고, 상기 증폭된 고주파 신호를 공통 단자(100)를 향해서 출력하는 제 2 송신 전력 증폭기이다. 송신 전력 증폭기(11 및 12)는 예를 들면, 파워 앰프이다.
송신 전력 증폭기(11)는 증폭기 입력 단자(111) 및 증폭기 출력 단자(112)와, 증폭 소자(11A 및 11B)를 갖고 있다. 증폭 소자(11A 및 11B)는 증폭기 입력 단자(111)와 증폭기 출력 단자(112) 사이에 접속되고, 서로 다단 접속(종속 접속)되어 있다. 증폭 소자(11B)는 증폭 소자(11A 및 11B) 중 후단에 배치된 제 1 증폭 소자이며, 증폭 소자(11A)는 증폭 소자(11B)보다 전단에 배치된 제 2 증폭 소자이다.
송신 전력 증폭기(12)는 증폭기 입력 단자(121) 및 증폭기 출력 단자(122)와, 증폭 소자(12A 및 12B)를 갖고 있다. 증폭 소자(12A 및 12B)는 증폭기 입력 단자(121)와 증폭기 출력 단자(122) 사이에 접속되고, 서로 다단 접속(종속 접속)되어 있다. 증폭 소자(12B)는 증폭 소자(12A 및 12B) 중 후단에 배치된 제 1 증폭 소자이며, 증폭 소자(12A)는 증폭 소자(12B)보다 전단에 배치된 제 2 증폭 소자이다.
증폭 소자(11A, 11B, 12A 및 12B)의 각각은 예를 들면, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor), 또는 GaAs를 재료로 하는 전계효과형 트랜지스터 또는 바이폴러 트랜지스터로 구성되어 있다. 또한, 파워 핸들링을 필요로 하지 않는 증폭 소자(11A 및 12A)를 CMOS로 구성함으로써, 고주파 모듈(1)을 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 입출력되는 고주파 신호의 파워 레벨이 높은 증폭 소자(11B 및 12B)는 GaAs계 재료로 구성함으로써, 고품질의 증폭 특성 및 잡음 특성을 갖는 고주파 신호를 출력하는 것이 가능해진다.
또한, 파워 핸들링을 필요로 하지 않는 증폭 소자(11A 및 12A)를 스위치(51∼55)와, 스위치(51∼55)의 접속 및 송신 전력 증폭기(11, 12) 및 수신 저잡음 증폭기(21, 22)의 증폭률을 제어하는 제어부와 함께, CMOS로 1칩화해도 좋다. 이것에 의해, 고주파 모듈(1)의 소형화가 가능해진다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 각각은 2단의 증폭 소자로 구성되어 있는 것으로 했지만, 3단 이상의 증폭 소자로 구성되어 있어도 좋다. 즉, 제 1 송신 전력 증폭기 및 제 2 송신 전력 증폭기의 각각은 3단 이상의 복수의 증폭 소자를 갖고 있어도 좋다. 이 경우, 상기 복수의 증폭기 중 최후단에 배치된 증폭 소자가 제 1 증폭 소자이며, 제 1 증폭 소자보다 전단에 배치된 증폭 소자가 제 2 증폭 소자이다.
수신 저잡음 증폭기(22)는 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 고주파 신호를 저잡음으로 증폭하는 제 1 수신 저잡음 증폭기이다. 또한, 수신 저잡음 증폭기(21)는 통신 밴드 C 및 통신 밴드 D의 고주파 신호를 저잡음으로 증폭하는 제 2 수신 저잡음 증폭기이다. 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)는 예를 들면, 로우 노이즈 앰프이다.
송신 필터(61T)는 송신 전력 증폭기(11)와 공통 단자(100)를 연결하는 송신 경로에 배치되고, 송신 전력 증폭기(11)에서 증폭된 고주파 신호 중 통신 밴드 A의 송신 대역의 고주파 신호를 통과시킨다. 또한, 송신 필터(62T)는 송신 전력 증폭기(11)와 공통 단자(100)를 연결하는 송신 경로에 배치되고, 송신 전력 증폭기(11)에서 증폭된 고주파 신호 중 통신 밴드 B의 송신 대역의 고주파 신호를 통과시킨다. 또한, 송신 필터(63T)는 송신 전력 증폭기(12)와 공통 단자(100)를 연결하는 송신 경로에 배치되고, 송신 전력 증폭기(12)에서 증폭된 고주파 신호 중 통신 밴드 C의 송신 대역의 고주파 신호를 통과시킨다. 또한, 송신 필터(64T)는 송신 전력 증폭기(12)와 공통 단자(100)를 연결하는 송신 경로에 배치되고, 송신 전력 증폭기(12)에서 증폭된 고주파 신호 중 통신 밴드 D의 송신 대역의 고주파 신호를 통과시킨다.
수신 필터(61R)는 수신 저잡음 증폭기(21)와 공통 단자(100)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 신호 중 통신 밴드 A의 수신 대역의 고주파 신호를 통과시킨다. 또한, 수신 필터(62R)는 수신 저잡음 증폭기(21)와 공통 단자(100)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 신호 중 통신 밴드 B의 수신 대역의 고주파 신호를 통과시킨다. 또한, 수신 필터(63R)는 수신 저잡음 증폭기(22)와 공통 단자(100)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 신호 중 통신 밴드 C의 수신 대역의 고주파 신호를 통과시킨다. 또한, 수신 필터(64R)는 수신 저잡음 증폭기(22)와 공통 단자(100)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 신호 중 통신 밴드 D의 수신 대역의 고주파 신호를 통과시킨다.
또한, 상기 송신 필터(61T∼64T) 및 수신 필터(61R∼64R)는 예를 들면, 탄성표면파 필터, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 사용한 탄성파 필터, LC 공진 필터, 및 유전체 필터 중 어느 것이어도 좋고, 또한 이들에는 한정되지 않는다.
송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)는 통신 밴드 A를 통과대역으로 하는 듀플렉서(61)를 구성하고 있다. 또한, 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)는 통신 밴드 B를 통과대역으로 하는 듀플렉서(62)를 구성하고 있다. 또한, 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R)는 통신 밴드 C를 통과대역으로 하는 듀플렉서(63)를 구성하고 있다. 또한, 송신 필터(64T) 및 수신 필터(64R)는 통신 밴드 D를 통과대역으로 하는 듀플렉서(64)를 구성하고 있다.
송신 출력 정합 회로(30)는 정합 회로(31 및 32)를 갖는다. 정합 회로(31)는 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T 및 62T) 사이의 송신 경로에 배치되고, 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T 및 62T)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(32)는 송신 전력 증폭기(12)와 송신 필터(63T 및 64T) 사이의 송신 경로에 배치되고, 송신 전력 증폭기(12)와 송신 필터(63T 및 64T)의 임피던스 정합을 취한다.
수신 입력 정합 회로(40)는 정합 회로(41 및 42)를 갖는다. 정합 회로(41)는 수신 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R 및 62R) 사이의 수신 경로에 배치되고, 수신 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R 및 62R)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(42)는 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(63R 및 64R) 사이의 수신 경로에 배치되고, 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(63R 및 64R)의 임피던스 정합을 취한다.
스위치(51)는 정합 회로(31)와 송신 필터(61T 및 62T)를 연결하는 송신 경로에 배치되고, 공통 단자(100)와 송신 전력 증폭기(11)의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 1 스위치이다. 보다 구체적으로는 스위치(51)는 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(61T)의 접속, 및, 송신 전력 증폭기(11)와 송신 필터(62T)의 접속을 스위칭한다. 스위치(51)는 예를 들면, 공통 단자가 정합 회로(31)에 접속되고, 한쪽의 선택 단자가 송신 필터(61T)에 접속되고, 다른쪽의 선택 단자가 송신 필터(62T)에 접속된 SPDT(Single Pole Double Throw)형 스위치 회로로 구성된다.
스위치(52)는 정합 회로(32)와 송신 필터(63T 및 64T)를 연결하는 송신 경로에 배치되고, 공통 단자(100)와 송신 전력 증폭기(12)의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 1 스위치이다. 보다 구체적으로는 스위치(52)는 송신 전력 증폭기(12)와 송신 필터(63T)의 접속, 및, 송신 전력 증폭기(12)와 송신 필터(64T)의 접속을 스위칭한다. 스위치(52)는 예를 들면, 공통 단자가 정합 회로(32)에 접속되고, 한쪽의 선택 단자가 송신 필터(63T)에 접속되고, 다른쪽의 선택 단자가 송신 필터(64T)에 접속된 SPDT형의 스위치 회로로 구성된다.
스위치(53)는 정합 회로(41)와 수신 필터(61R 및 62R)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 공통 단자(100)와 수신 저잡음 증폭기(21)의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 2 스위치이다. 보다 구체적으로는 스위치(53)는 수신 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(61R)의 접속, 및, 수신 저잡음 증폭기(21)와 수신 필터(62R)의 접속을 스위칭한다. 스위치(53)는 예를 들면, 공통 단자가 정합 회로(41)에 접속되고, 한쪽의 선택 단자가 수신 필터(61R)에 접속되고, 다른쪽의 선택 단자가 수신 필터(62R)에 접속된 SPDT형의 스위치 회로로 구성된다.
스위치(54)는 정합 회로(42)와 수신 필터(63R 및 64R)를 연결하는 수신 경로에 배치되고, 공통 단자(100)와 수신 저잡음 증폭기(22)의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 2 스위치이다. 보다 구체적으로는 스위치(54)는 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(63R)의 접속, 및, 수신 저잡음 증폭기(22)와 수신 필터(64R)의 접속을 스위칭한다. 스위치(54)는 예를 들면, 공통 단자가 정합 회로(42)에 접속되고, 한쪽의 선택 단자가 수신 필터(63R)에 접속되고, 다른쪽의 선택 단자가 수신 필터(64R)에 접속된 SPDT형의 스위치 회로로 구성된다.
스위치(55)는 공통 단자(100)와 송신 필터(61T∼64T) 및 수신 필터(61R∼64R)를 연결하는 신호 경로에 배치되고, 공통 단자(100)와 송신 전력 증폭기(11)의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 1 스위치, 및, 공통 단자(100)와 수신 저잡음 증폭기(21)의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 2 스위치이다. 보다 구체적으로는 스위치(55)는 (1)공통 단자(100)와 듀플렉서(61)의 접속, (2)공통 단자(100)와 듀플렉서(62)의 접속, (3)공통 단자(100)와 듀플렉서(63)의 접속, 및, (4)공통 단자(100)와 듀플렉서(64)의 접속을 스위칭한다. 또한, 스위치(55)는 상기 (1)∼(4) 중 어느 하나의 접속만을 행하는 스위치 회로로 구성되어도 좋고, 또, 상기 (1)∼(4) 중 2 이상의 접속을 동시에 행하는 것이 가능한 멀티 접속형의 스위치 회로로 구성되어도 좋다.
정합 회로(71)는 스위치(55)와 송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)를 연결하는 경로에 배치되고, 안테나 소자(2) 및 스위치(55)와, 송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(72)는 스위치(55)와 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)를 연결하는 경로에 배치되고, 안테나 소자(2) 및 스위치(55)와, 송신 필터(62T) 및 수신 필터(62R)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(73)는 스위치(55)와 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R)를 연결하는 경로에 배치되고, 안테나 소자(2) 및 스위치(55)와, 송신 필터(63T) 및 수신 필터(63R)의 임피던스 정합을 취한다. 정합 회로(74)는 스위치(55)와 송신 필터(64T) 및 수신 필터(64R)를 연결하는 경로에 배치되고, 안테나 소자(2) 및 스위치(55)와, 송신 필터(64T) 및 수신 필터(64R)의 임피던스 정합을 취한다.
또한, 본 발명에 따른 고주파 모듈은 제 1 주파수 대역군의 고주파 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 고주파 신호를 출력하는 고주파 모듈이면 좋고, 송신 전력 증폭기(11), 및 수신 저잡음 증폭기(21)를 필수의 구성요소로 한다. 따라서, 공통 단자(100), 송신 입력 단자(110), 수신 출력 단자(130), 송신 출력 정합 회로(30), 수신 입력 정합 회로(40), 송신 필터(61T∼64T), 수신 필터(61R∼64R), 스위치(51∼55), 및 정합 회로(71∼74)는 본 발명에 따른 고주파 모듈에 필수의 구성요소가 아니다. 즉, 2 이상의 통신 밴드의 고주파 신호를 동시 송신, 동시 수신, 및 동시 송수신하지 않고, 단일의 통신 밴드의 고주파 신호를 송수신하는 시스템이어도 좋다.
고주파 모듈(1)의 상기 구성에 있어서, 송신 전력 증폭기(11), 정합 회로(31), 스위치(51), 및, 송신 필터(61T 및 62T)는 공통 단자(100)를 향해서 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 고주파 신호를 출력하는 제 1 송신 회로를 구성한다. 또한, 송신 전력 증폭기(12), 정합 회로(32), 스위치(52), 및, 송신 필터(63T 및 64T)는 공통 단자(100)를 향해서 통신 밴드 C 및 통신 밴드 D의 고주파 신호를 출력하는 제 2 송신 회로를 구성한다. 제 1 송신 회로 및 제 2 송신 회로는 공통 단자(100)를 향해서 통신 밴드 A∼D의 고주파 신호를 출력하는 송신 회로를 구성한다.
또한, 수신 저잡음 증폭기(21), 정합 회로(41), 스위치(53), 및, 수신 필터(61R 및 62R)는 안테나 소자(2)로부터 공통 단자(100)를 통해 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B의 고주파 신호를 입력하는 제 1 수신 회로를 구성한다. 또한, 수신 저잡음 증폭기(22), 정합 회로(42), 스위치(54), 및, 수신 필터(63R 및 64R)는 안테나 소자(2)로부터 공통 단자(100)를 통해 통신 밴드 C 및 통신 밴드 D의 고주파 신호를 입력하는 제 2 수신 회로를 구성한다. 제 1 수신 회로 및 제 2 수신 회로는 공통 단자(100)로부터 통신 밴드 A∼D의 고주파 신호를 입력하는 수신 회로를 구성한다.
상기 회로 구성에 의하면, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 통신 밴드 A 및 통신 밴드 B 중 어느 하나의 통신 밴드의 고주파 신호와, 통신 밴드 C 및 통신 밴드 D 중 어느 하나의 통신 밴드의 고주파 신호를 동시 송신, 동시 수신, 및 동시 송수신 중 적어도 어느 하나를 실행하는 것이 가능하다.
여기에서, 상기 회로 소자를 갖는 고주파 모듈(1)을 콤팩트한 프런트 엔드 회로로서 1개의 모듈로 구성할 경우, 출력 전력이 높은 후단의 증폭 소자(11B 및 12B)와 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)가 근접하는 것이 상정된다. 이 경우, 증폭 소자(11B 및 12B)로부터 출력된 고출력의 고주파 신호의 고조파, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형이 수신 저잡음 증폭기(21)에 유입하면, 수신 저잡음 증폭기(21)가 배치된 수신 경로의 수신 감도가 열화되어 버린다. 예를 들면, 증폭 소자(11B)에서 증폭된 고주파 신호의 고조파의 주파수가 통신 밴드 C 또는 D의 수신 대역의 적어도 일부와 중복되는 경우를 들 수 있다. 또한, 예를 들면, 증폭 소자(11B)에서 증폭된 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형의 주파수가 통신 밴드 A∼D의 수신 대역의 적어도 일부와 중복되는 경우를 들 수 있다.
이것에 대해서 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에서는 송신 전력 증폭기(11)의 최후단의 증폭 소자(11B)로부터 출력된 고주파 신호가 수신 저잡음 증폭기(21)에 유입하는 것을 억제하는 구성을 갖고 있다. 또한, 송신 전력 증폭기(12)의 최후단의 증폭 소자(12B)로부터 출력된 고주파 신호가 수신 저잡음 증폭기(22)에 유입하는 것을 억제하는 구성을 갖고 있다. 이하에서는 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)의, 최후단의 증폭 소자로부터 출력된 고주파 신호가 수신 저잡음 증폭기에 유입하는 것을 억제하는 구성에 대해서 설명한다.
[1.2 고주파 모듈(1)의 회로 소자 배치 구성]
도 2a는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)의 평면 구성 개략도이다. 또한, 도 2b는 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)의 단면 구성 개략도이며, 구체적으로는 도 2a의 IIB-IIB선에 있어서의 단면도이다.
도 2a 및 도 2b에 나타내듯이, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 도 1에 나타내어진 회로 구성에 추가해서, 모듈 기판(91)과, 수지부재(92)를 갖고 있다.
모듈 기판(91)은 서로 대향하는 주면(91a)(제 1 주면) 및 주면(91b)(제 2 주면)을 갖고, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로를 실장하는 기판이다. 모듈 기판(91)으로서는 예를 들면, 복수의 유전체층의 적층구조를 갖는 저온 동시 소성 세라믹스(Low Temperature Co-fired Ceramics:LTCC) 기판, 또는 프린트 기판 등이 사용된다.
수지부재(92)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 배치되고, 상기 송신 회로, 상기 수신 회로, 및 모듈 기판(91)의 주면(91a)을 덮고 있고, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로를 구성하는 회로 소자의 기계강도 및 내습성 등의 신뢰성을 확보하는 기능을 갖고 있다. 또한, 수지부재(92)는 본 발명에 따른 고주파 모듈에 필수의 구성요소가 아니다.
도 2a 및 도 2b에 나타내듯이, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에서는 송신 전력 증폭기(11(11A 및 11B) 및 12(12A 및 12B)), 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 듀플렉서(61∼64), 정합 회로(31, 32, 41 및 42), 및, 스위치(51∼55)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 표면 실장되어 있다. 또한, 정합 회로(71∼74)는 도 2a 및 도 2b에는 도시되어 있지 않지만, 모듈 기판(91)의 주면(91a 및 91b)의 어느 것에 표면 실장되어 있어도 좋고, 또 모듈 기판(91)에 내장되어 있어도 좋다.
송신 전력 증폭기(11)의 증폭 소자(11A 및 11B)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 실장되어 있다. 송신 전력 증폭기(12)의 증폭 소자(12A 및 12B)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 실장되어 있다.
증폭 소자(11A)는 구동 제어 회로(11c) 및 구동 증폭 소자(11d)로 구성되어 있다. 구동 제어 회로(11c)는 증폭 소자(11B) 및 구동 증폭 소자(11d)에 공급되는 바이어스 전압(전류)을 생성 및 제어하는 회로이다. 또한, 구동 증폭 소자(11d)는 증폭 소자(11A)의 증폭용 트랜지스터이다.
증폭 소자(12A)는 구동 제어 회로(12c) 및 구동 증폭 소자(12d)로 구성되어 있다. 구동 제어 회로(12c)는 증폭 소자(12B) 및 구동 증폭 소자(12d)에 공급되는 바이어스 전압(전류)을 생성 및 제어하는 회로이다. 또한, 구동 증폭 소자(12d)는 증폭 소자(12A)의 증폭용 트랜지스터이다.
정합 회로(31, 32, 41 및 42)는 인덕터 및 커패시터 중 적어도 한쪽을 포함한다.
여기에서, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에서는 모듈 기판(91)을 평면으로부터 본 경우(z축 방향으로부터 본 경우), 최후단의 증폭 소자(11B와 12B)와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 사이에, 주면(91a)에 실장된 도전부재가 배치되어 있다. 여기에서, 상기 도전부재란 신호 인출 전극 등의 도전부재를 갖고 있는 전자부재이며, 예를 들면, 저항 소자, 용량 소자, 유도 소자, 필터, 스위치, 신호 배선, 및 신호 단자 등의 수동 소자, 및, 증폭기 및 제어 회로 등의 능동 소자 중 적어도 어느 하나이다. 본 실시형태에 있어서, 상기 도전부재란 듀플렉서(61∼64) 중 적어도 어느 하나이다. 또한, 상기 도전부재란 듀플렉서(61∼64)의 각각을 구성하는 송신 필터 및 수신 필터 중 적어도 어느 하나이어도 좋다. 듀플렉서(61∼64)의 각각을 구성하는 송신 필터 및 수신 필터는 신호 인출 전극 등의 도전부재를 복수 갖고 있고, 예를 들면, 복수의 신호 인출 전극 중 적어도 1개는 모듈 기판(91)에 배치된 그라운드 패턴(95G)과 접속되어 있다.
상기 구성에 의하면, 모듈 기판(91)의 주면(91a) 상에 고전력의 고주파 신호를 출력하는 증폭 소자(11B 및 12B), 및, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)가 배치되어 있지만, 최후단의 증폭 소자(11B 및 12B)와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 사이에, 주면(91a)에 실장된 듀플렉서(61∼64) 중 적어도 1개가 배치되어 있다. 이것에 의해, 증폭 소자(11B 및 12B)로부터 발생하는 고출력의 고주파 신호 및 그 고조파가 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 증폭 소자(11B 및 12B)에서 증폭된 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분의 수신 회로에의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 모듈 기판(91)을 평면으로부터 본 경우에, 증폭 소자(11B 및 12B)와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 사이에, 주면(91a)에 실장된 도전부재가 배치되어 있다란, 상기 평면으로부터 볼 때에 있어서, (1)상기 평면으로부터 보는 것에 의해 투영되는 증폭 소자(11B)의 영역 내의 임의의 점과, 상기 평면으로부터 보는 것에 의해 투영되는 수신 저잡음 증폭기(21)의 영역 내의 임의의 점을 연결하는 선에 상기 평면으로부터 보는 것에 의해 투영되는 도전부재의 영역의 적어도 일부가 중복되어 있다, (2)상기 평면으로부터 보는 것에 의해 투영되는 증폭 소자(12B)의 영역 내의 임의의 점과, 상기 평면으로부터 보는 것에 의해 투영되는 수신 저잡음 증폭기(21)의 영역 내의 임의의 점을 연결하는 선에 상기 평면으로부터 보는 것에 의해 투영되는 도전부재의 영역의 적어도 일부가 중복되어 있다, (3)상기 평면으로부터 보는 것에 의해 투영되는 증폭 소자(11B)의 영역 내의 임의의 점과, 상기 평면으로부터 보는 것에 의해 투영되는 수신 저잡음 증폭기(22)의 영역 내의 임의의 점을 연결하는 선에 상기 평면으로부터 보는 것에 의해 투영되는 도전부재의 영역의 적어도 일부가 중복되어 있다, 및 (4)상기 평면으로부터 보는 것에 의해 투영되는 증폭 소자(12B)의 영역 내의 임의의 점과, 상기 평면으로부터 보는 것에 의해 투영되는 수신 저잡음 증폭기(22)의 영역 내의 임의의 점을 연결하는 선에 상기 평면으로부터 보는 것에 의해 투영되는 도전부재의 영역의 적어도 일부가 중복되어 있다 중 적어도 어느 하나가 성립되어 있으면 좋다.
즉, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에서는 증폭 소자(11B 및 12B)와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 사이에 주면(91a)에 실장된 도전부재가 배치되어 있는 구성으로 했지만, 증폭 소자(11B 및 12B) 중 적어도 1개와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 중 적어도 1개 사이에, 주면(91a)에 실장된 도전부재가 배치되어 있으면 좋다. 이것에 의해, 하나의 송신 경로를 전송하는 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분의, 하나의 수신 경로에의 유입량을 저감할 수 있으므로, 상기 수신 경로에 있어서의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다. 따라서, 고주파 모듈(1)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 증폭 소자(11B 및 12B)와 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 사이에 배치되는 도전부재로서 송신 필터 및 수신 필터를 예시했지만, 상기 도전부재는 송신 필터 및 수신 필터 외에, (1)스위치(55), (2)스위치(51 또는 52), (3)스위치(53 또는 54), (4)공통 단자(100)와 송신 필터 및 수신 필터 사이에 배치되는 다이플렉서(멀티플렉서), (5)칩 콘덴서, (6)송신 전력 증폭기(11, 12), 수신 저잡음 증폭기(21, 22)의 이득을 조정하는 제어 신호, 및, 스위치(51∼55)의 스위칭을 제어하는 제어 신호 중 적어도 1개를 생성하는 제어 회로 중 어느 하나이어도 좋다.
또한, 상기 (6)의 제어 회로는 스위치(51∼55) 중 적어도 1개를 포함하는 스위치 IC이어도 좋다.
또한, 상기 (1)∼(6)의 회로 소자는 접지 전위 또는 고정 전위로 설정된 전극을 갖고 있는 것이 바람직하고, 예를 들면, 상기 (1)∼(6)의 회로 소자는 모듈 기판(91) 내에 형성된 그라운드 패턴과 접속되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 상기 (1)∼(6)의 회로 소자의 전자계 차폐 기능이 향상된다.
상기 예시한 도전부재에 의하면, 증폭 소자(11B 및 12B)로부터 발생하는 전자계를 차폐할 수 있으므로, 증폭 소자(11B 및 12B)에서 발생하는 고출력의 고주파 신호 및 그 고조파가 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 증폭 소자(11B 및 12B)에서 증폭된 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분의 수신 회로에의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
[1.3 변형예에 따른 고주파 모듈(1A)의 회로 소자 배치 구성]
도 3은 실시형태 1의 변형예에 따른 고주파 모듈(1A)의 단면 구성 개략도이다. 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1A)은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)과 비교해서 실드 전극층(96)이 부가 배치되어 있는 점이 다르다. 이하, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1A)에 대해서 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)과 같은 점은 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.
실드 전극층(96)은 수지부재(92)의 천면 및 측면의 측면을 덮도록 형성되고, 모듈 기판(91) 내의 그라운드 전위로 설정된 그라운드 패턴(95G)과 모듈 기판(91)의 측면에서 접속되어 있다. 또한, 고출력의 증폭 소자(11B 및 12B)의 천면은 실드 전극층(96)과 접하고 있다. 실드 전극층(96)의 배치에 의해, 송신 전력 증폭기(11 및 12)로부터 출력되는 고주파 신호가 고주파 모듈(1A)로부터 직접 외부로 방사되는 것을 억제할 수 있고, 또한, 외래 노이즈가 고주파 모듈(1A)을 구성하는 회로 소자에 침입하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 실드 전극층(96)을 통해 증폭 소자(11B 및 12B)의 발열을 방열할 수 있으므로, 방열성이 향상된다.
[1.4 최후단 증폭 소자 및 수신 저잡음 증폭기의 이간 배치]
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)에서는 증폭 소자(11B 및 12B)와 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 사이에 모듈 기판(91)에 실장된 도전부재를 갖고 있지만, 이것을 대신해서 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 이하와 같은 구성을 갖고 있어도 좋다.
도 4는 실시형태 1에 따른 증폭 소자(11B 및 12B)와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)의 이간 배치를 설명하는 도면이다. 동 도면에는 모듈 기판(91)의 주면(91a)(도 2b에 도시)에 실장된 회로 소자 중 증폭 소자(11B) 및 수신 저잡음 증폭기(21)만을 표시하고 있다.
주면(91a)을 평면으로부터 본 경우, 주면(91a)은 직사각형 형상이며, 주면(91a)은 송신 필터(61T∼64T) 및 수신 필터(61R∼64R) 중 적어도 1개를 포함하는 중앙영역(C)과, 상기 중앙영역(C)을 제외한 외측 가장자리영역(P)으로 구성되어 있다. 또한, 외측 가장자리영역(P)은 주면(91a)의 4개의 외변(U, D, L 및 R)의 각각을 포함하는 4개의 외변영역(PU, PD, PL 및 PR)으로 구성되어 있다. 여기에서, 증폭 소자(11B 및 12B) 중 적어도 한쪽과, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 중 적어도 한쪽은 주면(91a)을 평면으로부터 본 경우, 중앙영역(C)을 사이에 두고 대향하는 2개의 외변영역(PL 및 PR)에 각각 배치되어 있거나, 또는 중앙영역(C)을 사이에 두고 대향하는 2개의 외변영역(PU 및 PD)에 각각 배치되어 있다.
상기 구성에 의하면, 증폭 소자(11B 및 12B)와 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)는 모듈 기판(91)의 주면(91a) 상에 송신 필터 및 수신 필터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 중앙영역(C)을 사이에 두고 대향하는 외변영역에 분산 배치되어 있다. 이 때문에, 증폭 소자(11B 및 12B)와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)는 모듈 기판(91)의 주면(91a) 상에 배치되어 있어도 서로 이간 배치되어 있으므로, 증폭 소자(11B 및 12B)에서 발생하는 고전력의 고주파 신호 및 그 고조파가 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11 및 12)에서 증폭된 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분의 수신 회로에의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
[1.5 실시형태 1의 정리]
이상, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 다단 접속된 복수의 증폭 소자를 갖는 송신 전력 증폭기(11)와, 수신 저잡음 증폭기(21)와, 송신 전력 증폭기(11) 및 수신 저잡음 증폭기(21)를 실장하는 모듈 기판(91)을 구비한다. 상기 복수의 증폭 소자는 복수의 증폭 소자의 최후단에 배치된 증폭 소자(11B)(제 1 증폭 소자)와, 증폭 소자(11B)보다 전단에 배치된 증폭 소자(11A)(제 2 증폭 소자)를 갖는다. 여기에서, 모듈 기판(91)을 평면으로부터 본 경우, 증폭 소자(11B)와 수신 저잡음 증폭기(21) 사이에, 주면(91a)에 실장된 도전부재가 배치되어 있다.
이것에 의해, 증폭 소자(11B)로부터 발생하는 고출력의 고주파 신호 및 그 고조파가 수신 저잡음 증폭기(21)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 증폭 소자(11B)에서 증폭된 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분의 수신 회로에의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1)의 수신 감도의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 상기 도전부재는 증폭 소자(11A)이어도 좋다. 이것에 의해, 증폭 소자(11B 및 12B)에서 증폭된 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분의 수신 회로에의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈의 수신 감도의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 공통 단자(100), 송신 입력 단자(110)(제 1 송신 입력 단자), 송신 입력 단자(120)(제 2 송신 입력 단자), 수신 출력 단자(130)(제 2 수신 출력 단자), 및 수신 출력 단자(140)(제 1 수신 출력 단자)와, 송신 입력 단자(110)로부터 입력된 고주파 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 고주파 신호를 공통 단자(100)에 출력하는 송신 전력 증폭기(11)(제 1 송신 전력 증폭기)와, 송신 입력 단자(120)로부터 입력된 고주파 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 고주파 신호를 공통 단자(100)에 출력하는 송신 전력 증폭기(12)(제 2 송신 전력 증폭기)와, 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 고주파 신호를 수신 출력 단자(130)에 출력하는 수신 저잡음 증폭기(21)(제 2 수신 저잡음 증폭기)와, 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 고주파 신호를 수신 출력 단자(140)에 출력하는 수신 저잡음 증폭기(22)(제 1 수신 저잡음 증폭기)와, 서로 대향하는 주면(91a 및 91b)을 갖고, 송신 전력 증폭기(11 및 12)와 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)를 실장하는 모듈 기판(91)을 구비한다. 송신 전력 증폭기(11)는 통신 밴드 A의 송신 대역의 고주파 신호를 증폭하고, 송신 전력 증폭기(12)는 통신 밴드 C의 송신 대역의 고주파 신호를 증폭하고, 수신 저잡음 증폭기(21)는 통신 밴드 A의 수신 대역의 고주파 신호를 증폭하고, 수신 저잡음 증폭기(22)는 통신 밴드 C의 수신 대역의 고주파 신호를 증폭한다. 송신 전력 증폭기(11)는 증폭기 입력 단자(111) 및 증폭기 출력 단자(112)와, 증폭기 입력 단자(111)와 증폭기 출력 단자(112) 사이에, 서로 종속 접속된 복수의 증폭 소자를 갖고, 상기 복수의 증폭 소자는 주면(91a)에 실장되고 복수의 증폭 소자의 최후단에 배치된 증폭 소자(11B)(제 1 증폭 소자)와, 주면(91a 또는 91b)에 실장되고 증폭 소자(11B)보다 전단에 배치된 증폭 소자(11A)(제 2 증폭 소자)를 포함한다. 송신 전력 증폭기(12)는 증폭기 입력 단자(121) 및 증폭기 출력 단자(122)와, 증폭기 입력 단자(121)와 증폭기 출력 단자(122) 사이에, 서로 종속 접속된 복수의 증폭 소자를 갖고, 상기 복수의 증폭 소자는 주면(91a)에 실장되고 복수의 증폭 소자의 최후단에 배치된 증폭 소자(12B)(제 1 증폭 소자)와, 주면(91a 또는 91b)에 실장되고 증폭 소자(12B)보다 전단에 배치된 증폭 소자(12A)(제 2 증폭 소자)를 포함한다. 여기에서, 모듈 기판(91)을 평면으로부터 본 경우, 증폭 소자(11B 및 12B)와 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 사이에, 주면(91a)에 실장된 도전부재가 배치되어 있다.
이것에 의해, 증폭 소자(11B 및 12B)로부터 발생하는 고출력의 고주파 신호 및 그 고조파가 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 증폭 소자(11B 및 12B)에서 증폭된 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분의 수신 회로에의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1)의 수신 감도의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1)은 다단 접속된 복수의 증폭 소자를 갖는 송신 전력 증폭기(11)와, 수신 저잡음 증폭기(21)와, 송신 전력 증폭기(11)를 포함하는 송신 경로에 배치되고, 송신 전력 증폭기(11)에서 증폭된 고주파 신호 중 소정의 송신 대역의 고주파 신호를 통과시키는 송신 필터(61T)와, 수신 저잡음 증폭기(21)를 포함하는 수신 경로에 배치되고, 입력된 고주파 신호 중 소정의 수신 대역의 고주파 신호를 통과시키는 수신 필터(61R)와, 서로 대향하는 직사각형 형상의 주면(91a 및 91b)을 갖고, 송신 전력 증폭기(11)와 수신 저잡음 증폭기(21)를 실장하는 모듈 기판(91)을 구비한다. 상기 복수의 증폭 소자는 상기 복수의 증폭 소자의 최후단에 배치된 증폭 소자(11B)(제 1 증폭 소자)와, 증폭 소자(11B)보다 전단에 배치된 증폭 소자(11A)(제 2 증폭 소자)를 갖는다. 여기에서, 모듈 기판(91)을 평면으로부터 본 경우, 모듈 기판(91)은 송신 필터(61T) 및 수신 필터(61R) 중 적어도 한쪽을 포함하는 중앙영역(C)과, 중앙영역(C)을 제외하고 모듈 기판(91)의 4개의 외변(U, D, L, R)의 각각을 포함하는 4개의 외변영역(PU, PD, PL, PR)으로 구성되어 있고, 증폭 소자(11B)와 수신 저잡음 증폭기(21)는 모듈 기판(91)을 평면으로부터 본 경우, 중앙영역(C)을 사이에 두고서 대향하는 2개의 외변영역(PL 및 PR)(또는 PU 및 PD)에 각각 배치되어 있다.
이것에 의해, 증폭 소자(11B)와 수신 저잡음 증폭기(21)는 모듈 기판(91)의 같은 주면 상에 배치되어 있어도 서로 이간 배치되어 있으므로, 증폭 소자(11B)에서 발생하는 고전력의 고주파 신호 및 그 고조파가 수신 저잡음 증폭기(21)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 송신 전력 증폭기(11)에서 증폭된 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분의 수신 회로에의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
(실시형태 2)
실시형태 1에서는 고주파 모듈을 구성하는 회로 소자가 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 실장된, 소위 편면 실장의 구성을 나타냈지만, 본 실시형태에서는 모듈 기판(91)의 주면(91a 및 91b)에 실장된, 소위 양면 실장의 구성에 대해서 나타낸다. 또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1B)의 회로 구성은 도 1에 나타내어진 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)의 회로 구성과 같기 때문에, 회로 구성의 설명은 생략한다.
[2.1 고주파 모듈(1B)의 회로 소자 배치 구성]
도 5a는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈(1B)의 평면 구성 개략도이다. 또한, 도 5b는 실시형태 2에 따른 고주파 모듈(1B)의 단면 구성 개략도이며, 구체적으로는 도 5a의 VB-VB선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 5a의 (a)에는 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중 주면(91a)을 z축 정방향측에서 본 경우의 회로 소자의 배치도가 나타내어져 있다. 또한, 도 5a의 (b)에는 주면(91b)을 z축 정방향측에서 본 경우의 회로 소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.
도 5a 및 도 5b에 나타내듯이, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1B)은 도 1에 나타내어진 회로 구성에 추가해서, 모듈 기판(91)과, 수지부재(92 및 93)를 더 갖고 있다. 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1B)은 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)과 비교해서 고주파 모듈(1B)을 구성하는 회로 소자가 모듈 기판(91)에 양면 실장되어 있는 점이 다르다. 이하, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1B)에 대해서, 실시형태 1에 따른 고주파 모듈(1)과 같은 점은 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 5a 및 도 5b에 나타내듯이, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 송신 전력 증폭기(11)의 증폭 소자(11A 및 11B), 듀플렉서(61 및 62), 정합 회로(31 및 41), 및 수신 저잡음 증폭기(21)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 표면 실장되어 있다. 또한, 송신 전력 증폭기(12)의 증폭 소자(12A 및 12B), 듀플렉서(63 및 64), 정합 회로(32 및 42), 스위치(51∼55), 및 수신 저잡음 증폭기(22)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 표면 실장되어 있다. 즉, 제 1 주파수 대역군의 고주파 신호를 송수신하는 제 1 송신 회로 및 제 1 수신 회로가 주면(91a)에 표면 실장되고, 제 2 주파수 대역군의 고주파 신호를 송수신하는 제 2 송신 회로 및 제 2 수신 회로가 주면(91b)에 표면 실장되어 있다. 이것에 의해, 제 1 주파수 대역군의 고주파 신호와 제 2 주파수 대역군의 고주파 신호의 CA를 실행할 경우에, 상기 2개의 고주파 신호의 아이솔레이션을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 스위치(51∼55)는 1칩화된 스위치 IC로 구성되어 있는 경우가 있으므로, 주면(91a 및 91b) 중 어느 하나에 통합해서 실장되어 있어도 좋다.
여기에서, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 모듈 기판(91)을 평면으로부터 본 경우(z축 방향으로부터 본 경우), 증폭 소자(11B)와 수신 저잡음 증폭기(21) 사이에 증폭 소자(11A)를 갖고 있다. 증폭 소자(11A)는 주면(91a)에 실장된 도전부재이다. 또한, 모듈 기판(91)을 평면으로부터 본 경우, 증폭 소자(12B)와 수신 저잡음 증폭기(22) 사이에 증폭 소자(12A)를 갖고 있다. 증폭 소자(12A)는 주면(91b)에 실장된 도전부재이다. 증폭 소자(11A)는 신호 인출 전극 등의 도전부재를 복수 갖고 있고, 예를 들면, 복수의 신호 인출 전극 중 적어도 1개는 도 5b에 나타내듯이, 모듈 기판(91)에 배치된 그라운드 패턴(95G1)과 접속되어 있다. 또한, 증폭 소자(12A)는 신호 인출 전극 등의 도전부재를 복수 갖고 있고, 예를 들면, 복수의 신호 인출 전극 중 적어도 1개는 도 5b에 나타내듯이, 모듈 기판(91)에 배치된 그라운드 패턴(95G2)과 접속되어 있다.
상기 구성에 의하면, 모듈 기판(91)의 주면(91a) 상에 고전력의 고주파 신호를 출력하는 증폭 소자(11B) 및 수신 저잡음 증폭기(21)가 배치되어 있지만, 최후단의 증폭 소자(11B)와 수신 저잡음 증폭기(21) 사이에, 주면(91a)에 실장된 증폭 소자(11A)가 배치되어 있다. 또한, 모듈 기판(91)의 주면(91b) 상에 고전력의 고주파 신호를 출력하는 증폭 소자(12B) 및 수신 저잡음 증폭기(22)가 배치되어 있지만, 최후단의 증폭 소자(12B)와 수신 저잡음 증폭기(22) 사이에, 주면(91b)에 실장된 증폭 소자(12A)가 배치되어 있다. 이것에 의해, 증폭 소자(11B 및 12B)로부터 발생하는 고출력의 고주파 신호 및 그 고조파가 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 증폭 소자(11B 및 12B)에서 증폭된 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분의 수신 회로에의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 도 5a에 나타내듯이, 증폭 소자(11A)를 구성하는 구동 제어 회로(11c) 및 구동 증폭 소자(11d) 중 구동 제어 회로(11c)의 쪽이 증폭 소자(11B)로부터 떨어져서 배치되어 있어도 좋다. 또한, 증폭 소자(12A)를 구성하는 구동 제어 회로(12c) 및 구동 증폭 소자(12d) 중 구동 제어 회로(12c)의 쪽이 증폭 소자(12B)로부터 떨어져서 배치되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 증폭 소자(11B 및 12B)에서 발생하는 고출력의 고주파 신호 및 그 고조파가 구동 제어 회로(11c 및 12c)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 구동 제어 회로(11c 및 12c)의 제어 정밀도가 저하되어 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 바이어스 전압(전류)이 최적화되지 않음으로써 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 증폭 특성이 열화되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 모듈 기판(91)의 주면(91b)측에 복수의 주상 전극(150)이 배치되어 있다. 고주파 모듈(1B)은 고주파 모듈(1B)의 z축 부방향측에 배치되는 실장기판과, 복수의 주상 전극(150)을 경유해서 전기신호의 주고받기를 행한다. 또한, 복수의 주상 전극(150)의 몇개는 실장기판의 그라운드 전위로 설정된다. 또한, 스위치(51∼55)가 주면(91b)에 실장되어 있지만, 스위치(51∼55)는 송신 전력 증폭기(11, 12), 수신 저잡음 증폭기(21, 22)의 이득을 조정하는 제어 신호, 및, 스위치(51∼55)의 스위칭을 제어하는 제어 신호 중 적어도 1개를 생성하는 제어 회로와 함께 1칩화되어 있는 경우가 있다. 주상 전극(150)이 주면(91b)에 형성되어 있음으로써, 노이즈에 의한 상기 제어 회로의 오동작을 억제할 수 있으므로, 송신 전력 증폭기(11, 12), 수신 저잡음 증폭기(21, 22)의 증폭 특성이 열화되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 증폭 소자(11B)와 수신 저잡음 증폭기(21) 사이에 증폭 소자(11A)가 배치되고, 증폭 소자(12B)와 수신 저잡음 증폭기(22) 사이에 증폭 소자(12A)가 배치되어 있는 구성으로 했지만, 증폭 소자(11B 및 12B) 중 적어도 1개와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 중 적어도 1개 사이에 모듈 기판(91)에 실장된 증폭 소자(11A 및 12A) 중 적어도 1개가 배치되어 있으면 좋다. 이것에 의해, 하나의 송신 경로를 전송하는 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분의 하나의 수신 경로에의 유입량을 저감할 수 있으므로, 상기 수신 경로에 있어서의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다. 따라서, 고주파 모듈(1B)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1B)에서는 증폭 소자(11A와 11B)가 동일한 주면(91a)에 배치되고, 증폭 소자(12A와 12B)가 동일한 주면(91b)에 배치된 구성으로 했지만, 증폭 소자(11A와 11B)가 서로 다른 주면에 실장되어 있어도 좋고, 또, 증폭 소자(12A와 12B)가 서로 다른 주면에 실장되어 있어도 좋다.
증폭 소자(11A와 11B)가 동일한 주면(91a)에 배치되고, 증폭 소자(12A와 12B)가 동일한 주면(91b)에 배치되어 있는 경우에는 증폭 소자(11A와 11B)를 연결하는 배선 및 증폭 소자(12A와 12B)를 연결하는 배선을 최단으로 하는 것이 가능해 지므로, 이들의 배선에 의한 전파 손실을 저감할 수 있다.
또한, 증폭 소자(11A와 11B)가 다른 주면에 배치되고, 증폭 소자(12A와 12B)가 다른 주면에 배치되어 있는 경우에는 증폭 소자(11B 및 12B)에서 발생하는 고출력의 고주파 신호 및 그 고조파가, 모듈 기판(91)이 개재함으로써 구동 제어 회로(11c 및 12c)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 구동 제어 회로(11c 및 12c)의 제어 정밀도가 저하되어 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 바이어스 전압(전류)이 최적화되지 않음으로써 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 증폭 특성이 열화되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고주파 모듈은 제 1 주파수 대역군의 고주파 신호를 송수신하는 제 1 송신 회로 및 제 1 수신 회로가 주면(91a)에 표면 실장되고, 또한 제 2 주파수 대역군의 고주파 신호를 송수신하는 제 2 송신 회로 및 제 2 수신 회로가 주면(91b)에 표면 실장되어 있지 않은 구성이어도 좋다. 또는 제 1 주파수 대역군의 고주파 신호를 송수신하는 제 1 송신 회로 및 제 1 수신 회로가 주면(91a)에 표면 실장되지 않고, 제 2 주파수 대역군의 고주파 신호를 송수신하는 제 2 송신 회로 및 제 2 수신 회로가 주면(91b)에 표면 실장된 구성이어도 좋다.
[2.2 고주파 모듈(1C)의 회로 소자 배치 구성]
도 6a는 실시형태 2의 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)의 평면 구성 개략도이다. 또한, 도 6b는 실시형태 2의 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)의 단면 구성 개략도이며, 구체적으로는 도 6a의 VIB-VIB선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 6a의 (a)에는 모듈 기판(91)의 서로 대향하는 주면(91a 및 91b) 중 주면(91a)을 z축 정방향측에서 본 경우의 회로 소자의 배치도가 나타내어져 있다. 또한, 도 6a의 (b)에는 주면(91b)을 z축 정방향측에서 본 경우의 회로 소자의 배치를 투시한 도면이 나타내어져 있다.
도 6a 및 도 6b에 나타내듯이, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)은 실시형태 2에 따른 고주파 모듈(1B)과 비교해서 고주파 모듈(1C)을 구성하는 회로 소자의 주면(91a 및 91b)에의 배치 배분이 다르다. 이하, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)에 대해서, 실시형태 2에 따른 고주파 모듈(1B)과 같은 점은 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 6a 및 도 6b에 나타내듯이, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)에서는 송신 전력 증폭기(11)(증폭 소자(11A 및 11B)), 송신 전력 증폭기(12)(증폭 소자(12A 및 12B)), 정합 회로(31 및 32), 및 듀플렉서(61∼64)는 모듈 기판(91)의 주면(91a)에 표면 실장되어 있다. 또한, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 정합 회로(41 및 42), 및 스위치(51∼55)는 모듈 기판(91)의 주면(91b)에 표면 실장되어 있다.
즉, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)에서는 듀플렉서(61∼64)를 포함하는 송신 회로가 주면(91a)에 실장되어 있다. 또한, 스위치(51∼55)를 포함하는 수신 회로가 주면(91b)에 실장되어 있다. 이것에 의해, 송신 경로와 수신 경로의 아이솔레이션을 향상시키는 것이 가능해진다.
여기에서, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1C)에서는 모듈 기판(91)을 평면으로부터 본 경우(z축 방향으로부터 본 경우), 증폭 소자(11B 및 12B)와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 사이에 증폭 소자(11A 및 12A)를 갖고 있다. 증폭 소자(11A 및 12A)는 주면(91a)에 실장된 도전부재이다. 증폭 소자(11A 및 12A)는 신호 인출 전극 등의 도전부재를 복수 갖고 있고, 예를 들면, 복수의 신호 인출 전극 중 적어도 1개는 모듈 기판(91)에 배치된 그라운드 패턴과 접속되어 있다.
상기 구성에 의하면, 모듈 기판(91)을 평면으로부터 본 경우에, 주면(91a)에 배치된 고출력의 고주파 신호를 출력하는 증폭 소자(11B 및 12B)와, 주면(91b)에 배치된 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 사이에, 주면(91a)에 실장된 증폭 소자(11A 및 12A)가 배치되어 있다. 또한, 증폭 소자(11B 및 12B)와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 사이에는 모듈 기판(91)이 개재되어 있다. 이것에 의해, 증폭 소자(11B 및 12B)에서 발생하는 고출력의 고주파 신호 및 그 고조파가 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 증폭 소자(11B 및 12B)에서 증폭된 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분의 수신 회로에의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1C)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)에서는 모듈 기판(91)의 주면(91b) 측에 복수의 주상 전극(150)이 배치되어 있다. 고주파 모듈(1C)은 고주파 모듈(1C)의 z축 부방향측에 배치되는 실장기판과, 복수의 주상 전극(150)을 경유해서 전기신호의 주고받기를 행한다. 또한, 복수의 주상 전극(150)의 몇개는 실장기판의 그라운드 전위로 설정된다. 주면(91a 및 91b) 중 실장기판과 대향하는 주면(91b)에는 저배화가 곤란한 송신 전력 증폭기(11 및 12)는 배치되지 않고, 저배화가 용이한 수신 저잡음 증폭기(21 및 22), 및, 스위치(51∼55)가 배치되어 있으므로, 고주파 모듈(1C) 전체를 저배화하는 것이 가능해진다.
또한, 본 변형예에 따른 고주파 모듈(1C)에서는 모듈 기판(91)을 평면으로부터 본 경우에, 증폭 소자(11B)와 수신 저잡음 증폭기(21) 사이에 증폭 소자(11A)가 배치되고, 증폭 소자(12B)와 수신 저잡음 증폭기(22) 사이에 증폭 소자(12A)가 배치되어 있는 구성으로 했지만, 증폭 소자(11B 및 12B) 중 적어도 1개와, 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 중 적어도 1개 사이에, 모듈 기판(91)에 실장된 증폭 소자(11A 및 12A) 중 적어도 1개가 배치되어 있으면 좋다. 이것에 의해, 하나의 송신 경로를 전송하는 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분의, 하나의 수신 경로에의 유입량을 저감할 수 있으므로, 상기 수신 경로에 있어서의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다. 따라서, 고주파 모듈(1C)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태 및 그 변형예에 있어서, 증폭 소자(11B 및 12B)와 수신 저잡음 증폭기(21 및 22) 사이에 배치되는 도전부재로서 증폭 소자(11A 및 12A)를 예시했지만, (1)스위치(55), (2)스위치(51 또는 52), (3)스위치(53 또는 54), (4)송신 필터(61T∼64T), (5)수신 필터(61R∼64R), (6)공통 단자(100)와 송신 필터 및 수신 필터 사이에 배치되는 다이플렉서(멀티플렉서), (7)칩 콘덴서, (8)송신 전력 증폭기(11, 12), 수신 저잡음 증폭기(21, 22)의 이득을 조정하는 제어 신호, 및, 스위치(51∼55)의 스위칭을 제어하는 제어 신호 중 적어도 1개를 생성하는 제어 회로 중 어느 하나이어도 좋다.
또한, 상기 (8)의 제어 회로는 스위치(51∼55) 중 적어도 1개를 포함하는 스위치 IC이어도 좋다.
또한, 상기 (1)∼(8)의 회로 소자는 접지 전위 또는 고정 전위로 설정된 전극을 갖고 있는 것이 바람직하고, 예를 들면, 상기 (1)∼(8)의 회로 소자는 모듈 기판(91) 내에 형성된 그라운드 패턴과 접속되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 상기 (1)∼(8)의 회로 소자의 전자계 차폐 기능이 향상된다.
상기 예시한 도전부재에 의하면, 증폭 소자(11B 및 12B)로부터 발생하는 전자계를 차폐할 수 있으므로, 증폭 소자(11B 및 12B)에서 발생하는 고출력의 고주파 신호 및 그 고조파가 수신 저잡음 증폭기(21 및 22)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 증폭 소자(11B 및 12B)에서 증폭된 고출력의 고주파 신호의 고조파 성분, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형 성분의 수신 회로에의 유입량을 저감할 수 있으므로, 고주파 모듈(1B 및 1C)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 고주파 모듈(1C)에서는 증폭 소자(11A와 11B)가 동일한 주면(91a)에 배치되고, 증폭 소자(12A와 12B)가 동일한 주면(91a)에 배치된 구성으로 했지만, 증폭 소자(11A와 11B)가 서로 다른 주면에 실장되어 있어도 좋고, 또, 증폭 소자(12A와 12B)가 서로 다른 주면에 실장되어 있어도 좋다.
증폭 소자(11A와 11B)가 동일한 주면(91a)에 배치되고, 증폭 소자(12A와 12B)가 동일한 주면(91a)에 배치되어 있는 경우에는 증폭 소자(11A와 11B)를 연결하는 배선 및 증폭 소자(12A와 12B)를 연결하는 배선을 최단으로 하는 것이 가능해 지므로, 이들 배선에 의한 전파 손실을 저감할 수 있다.
또한, 증폭 소자(11A와 11B)가 다른 주면에 배치되고, 증폭 소자(12A와 12B)가 다른 주면에 배치되어 있는 경우에는 증폭 소자(11B 및 12B)에서 발생하는 고출력의 고주파 신호 및 그 고조파가 모듈 기판(91)이 개재함으로써 구동 제어 회로(11c 및 12c)에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 구동 제어 회로(11c 및 12c)의 제어 정밀도가 저하되어서 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 바이어스 전압(전류)이 최적화되지 않음으로써 송신 전력 증폭기(11 및 12)의 증폭 특성이 열화되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고주파 모듈은 제 1 주파수 대역군의 고주파 신호를 송신하는 제 1 송신 회로 및 제 2 주파수 대역군의 고주파 신호를 송신하는 제 2 송신 회로 중 제 1 송신 회로만이 주면(91a)에 표면 실장되고, 또한 제 1 주파수 대역군의 고주파 신호를 수신하는 제 1 수신 회로 및 제 2 주파수 대역군의 고주파 신호를 수신하는 제 2 수신 회로 중 제 1 수신 회로만이 주면(91b)에 표면 실장된 구성이어도 좋다.
(그 밖의 실시형태 등)
이상, 본 발명의 실시형태에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치에 대해서 실시형태 및 그 변형예를 들어서 설명했지만, 본 발명에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치는 상기 실시형태 및 그 변형예에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태 및 그 변형예에 있어서의 임의의 구성요소를 조합해서 실현되는 다른 실시형태나, 상기 실시형태 및 그 변형예에 대하여 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각해내는 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예나, 상기 고주파 모듈 및 통신 장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 상기 실시형태 및 그 변형예에 따른 고주파 모듈 및 통신 장치에 있어서, 도면에 개시된 각 회로 소자 및 신호 경로를 접속하는 경로 사이에 다른 회로 소자 및 배선 등이 삽입되어 있어도 좋다.
본 발명은 멀티밴드 대응의 프런트 엔드부에 배치되는 고주파 모듈로서 휴대전화 등의 통신 기기에 널리 이용할 수 있다.
1, 1A, 1B, 1C 고주파 모듈
2 안테나 소자
3 RF 신호 처리 회로(RFIC)
4 베이스밴드 신호 처리 회로(BBIC)
5 통신 장치
11, 12 송신 전력 증폭기
11A, 11B, 12A, 12B 증폭 소자
11c, 12c 구동 제어 회로
11d, 12d 구동 증폭 소자
21, 22 수신 저잡음 증폭기
30 송신 출력 정합 회로
31, 32, 41, 42, 71, 72, 73, 74 정합 회로
40 수신 입력 정합 회로
51, 52, 53, 54, 55 스위치
61, 62, 63, 64 듀플렉서
61R, 62R, 63R, 64R 수신 필터
61T, 62T, 63T, 64T 송신 필터
91 모듈 기판
91a, 91b 주면
92, 93 수지부재
95G, 95G1, 95G2 그라운드 패턴
96 실드 전극층
100 공통 단자
110, 120 송신 입력 단자
111, 121 증폭기 입력 단자
112, 122 증폭기 출력 단자
130, 140 수신 출력 단자
150 주상 전극
2 안테나 소자
3 RF 신호 처리 회로(RFIC)
4 베이스밴드 신호 처리 회로(BBIC)
5 통신 장치
11, 12 송신 전력 증폭기
11A, 11B, 12A, 12B 증폭 소자
11c, 12c 구동 제어 회로
11d, 12d 구동 증폭 소자
21, 22 수신 저잡음 증폭기
30 송신 출력 정합 회로
31, 32, 41, 42, 71, 72, 73, 74 정합 회로
40 수신 입력 정합 회로
51, 52, 53, 54, 55 스위치
61, 62, 63, 64 듀플렉서
61R, 62R, 63R, 64R 수신 필터
61T, 62T, 63T, 64T 송신 필터
91 모듈 기판
91a, 91b 주면
92, 93 수지부재
95G, 95G1, 95G2 그라운드 패턴
96 실드 전극층
100 공통 단자
110, 120 송신 입력 단자
111, 121 증폭기 입력 단자
112, 122 증폭기 출력 단자
130, 140 수신 출력 단자
150 주상 전극
Claims (12)
- 다단 접속된 복수의 증폭 소자를 갖는 제 1 송신 전력 증폭기와,
제 1 수신 저잡음 증폭기와,
상기 제 1 송신 전력 증폭기와 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기를 실장하는 모듈 기판을 구비하고,
상기 복수의 증폭 소자는,
상기 복수의 증폭 소자의 최후단에 배치된 제 1 증폭 소자와,
상기 제 1 증폭 소자보다 전단에 배치된 제 2 증폭 소자를 갖고,
상기 모듈 기판을 평면으로부터 본 경우, 상기 제 1 증폭 소자와 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기 사이에 적어도 하나의 도전부재가 배치되어 있고,
상기 모듈 기판은 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖고,
상기 제 1 증폭 소자는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면의 한쪽에 실장되고,
상기 제 1 수신 저잡음 증폭기는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면의 다른쪽에 실장되어 있는 고주파 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 증폭 소자는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면의 상기 한쪽에 실장되어 있고,
상기 적어도 하나의 도전부재는 상기 제 2 증폭 소자인 고주파 모듈. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 고주파 모듈은,
공통 단자와,
제 1 송신 입력 단자 및 제 1 수신 출력 단자를 더 구비하고,
상기 제 1 송신 전력 증폭기는 상기 제 1 송신 입력 단자로부터 입력된 고주파 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 고주파 신호를 상기 공통 단자에 출력하고,
상기 제 1 수신 저잡음 증폭기는 상기 공통 단자로부터 입력된 고주파 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 고주파 신호를 상기 제 1 수신 출력 단자에 출력하는 고주파 모듈. - 제 3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 도전부재는,
(1)상기 공통 단자와 상기 제 1 송신 전력 증폭기의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 1 스위치,
(2)상기 공통 단자와 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기의 도통 및 비도통을 스위칭하는 제 2 스위치,
(3)상기 공통 단자와 상기 제 1 송신 전력 증폭기를 연결하는 송신 경로에 배치된 송신 필터,
(4)상기 공통 단자와 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기를 연결하는 수신 경로에 배치된 수신 필터,
(5)상기 공통 단자와 상기 송신 필터 및 상기 수신 필터 사이에 배치된 멀티플렉서,
(6)금속 칩,
(7)칩 콘덴서,
(8)상기 제 1 송신 전력 증폭기 및 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기의 이득을 조정하는 제어 신호, 및, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치의 스위칭을 제어하는 제어 신호 중 적어도 1개를 생성하는 제어 회로 중 어느 하나인 고주파 모듈. - 제 3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 도전부재는 상기 모듈 기판에 형성된 그라운드 패턴과 접속된 전극을 포함하는 고주파 모듈. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 송신 전력 증폭기는 제 1 통신 밴드의 송신 대역의 고주파 신호를 증폭하고,
상기 제 1 수신 저잡음 증폭기는 상기 제 1 통신 밴드와 다른 제 2 통신 밴드의 수신 대역의 고주파 신호를 증폭하고,
상기 제 1 송신 전력 증폭기에서 증폭된 고주파 신호의 고조파의 주파수, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형의 주파수가 상기 제 1 통신 밴드의 상기 수신 대역의 적어도 일부와 중복되는 고주파 모듈. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 송신 전력 증폭기는 제 1 통신 밴드의 송신 대역의 고주파 신호를 증폭하고,
상기 제 1 수신 저잡음 증폭기는 상기 제 1 통신 밴드와 다른 제 2 통신 밴드의 수신 대역의 고주파 신호를 증폭하고,
상기 고주파 모듈은,
제 2 송신 입력 단자 및 제 2 수신 출력 단자와,
상기 제 2 송신 입력 단자로부터 입력된 고주파 신호 중 상기 제 2 통신 밴드의 고주파 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 고주파 신호를 상기 공통 단자에 출력하는 제 2 송신 전력 증폭기와,
상기 공통 단자로부터 입력된 고주파 신호 중 상기 제 1 통신 밴드의 고주파 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 고주파 신호를 상기 제 2 수신 출력 단자에 출력하는 제 2 수신 저잡음 증폭기를 더 구비하고,
상기 제 1 송신 전력 증폭기에서 증폭된 고주파 신호의 고조파의 주파수, 또는 상기 고주파 신호와 다른 고주파 신호의 상호 변조 변형의 주파수가 상기 제 2 통신 밴드의 상기 수신 대역의 적어도 일부와 중복되는 고주파 모듈. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 증폭 소자는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면의 상기 한쪽에 실장되어 있는 고주파 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 증폭 소자는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면의 다른쪽에 실장되어 있는 고주파 모듈. - 다단 접속된 복수의 증폭 소자를 갖는 제 1 송신 전력 증폭기와,
제 1 수신 저잡음 증폭기와,
상기 제 1 송신 전력 증폭기를 포함하는 송신 경로에 배치되고, 상기 제 1 송신 전력 증폭기에서 증폭된 고주파 신호 중 소정의 송신 대역의 고주파 신호를 통과시키는 송신 필터와,
상기 제 1 수신 저잡음 증폭기를 포함하는 수신 경로에 배치되고, 입력된 고주파 신호 중 소정의 수신 대역의 고주파 신호를 통과시키는 수신 필터와,
서로 대향하는 직사각형 형상의 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖고, 상기 제 1 송신 전력 증폭기와 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기를 실장하는 모듈 기판을 구비하고,
상기 복수의 증폭 소자는,
상기 복수의 증폭 소자의 최후단에 배치된 제 1 증폭 소자와,
상기 제 1 증폭 소자보다 전단에 배치된 제 2 증폭 소자를 갖고,
상기 모듈 기판을 평면으로부터 본 경우, 상기 모듈 기판은 상기 송신 필터 및 상기 수신 필터 중 적어도 한쪽을 포함하는 중앙영역과, 상기 중앙영역을 제외하고 상기 모듈 기판의 4개의 외변의 각각을 포함하는 4개의 외변영역으로 구성되어 있고,
상기 제 1 증폭 소자와 상기 제 1 수신 저잡음 증폭기는 상기 모듈 기판을 평면으로부터 본 경우, 상기 중앙영역을 사이에 두고 대향하는 2개의 외변영역에 각각 배치되어 있고,
상기 제 1 증폭 소자는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면의 한쪽에 실장되고,
상기 제 1 수신 저잡음 증폭기는 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면의 다른쪽에 실장되어 있는 고주파 모듈. - 안테나 소자에서 송수신되는 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로와,
상기 안테나 소자와 상기 RF 신호 처리 회로 사이에서 상기 고주파 신호를 전달하는 제 1 항, 제 2 항 및 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 고주파 모듈을 구비하는 통신 장치.
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