專利名稱：高頻切換模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在具有特定頻率的通信信號的發(fā)送和接收之間進(jìn)行切換的高頻切換模塊，并尤其涉及一種使用FET(場效應(yīng)晶體管)開關(guān)的高頻切換模塊。
背景技術(shù)：
當(dāng)前用于移動電話等的無線電通信方法具有多種規(guī)范。例如，在歐洲采用多頻帶GSM(移動通信全球系統(tǒng))方法。在GSM方法中使用不同頻帶的多個通信信號(發(fā)送/接收信號)，例如850MHz頻帶和900MHz頻帶。另外還使用1800MHz頻帶和1900MHz頻帶。當(dāng)用一根天線發(fā)送/接收如此多個不同頻帶的通信信號時，不希望出現(xiàn)除所要求頻帶的通信信號外的通信信號。此外，在發(fā)送期間不希望有接收信號，同時在接收期間也不希望有發(fā)射信號。因此，為用一根天線實現(xiàn)發(fā)送和接收，要求在發(fā)送所要求通信信號的發(fā)送信號的路徑和發(fā)送所要求通信信號的接收信號的路徑之間進(jìn)行切換。已提出多種包括用于切換的FET開關(guān)的高頻切換模塊(例如參見專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1公開了圖7所示的高頻切換模塊。
圖7是示出公知高頻切換模塊的配置的方框圖。
已知高頻切換模塊包括FET開關(guān)SW100，SW100包括發(fā)送端口RF101，用于接收第一通信信號(第一發(fā)送信號)的發(fā)送信號和第二通信信號(第二發(fā)送信號)的發(fā)送信號；第一接收端口RF102，用于輸出第一通信信號(第一接收信號)的接收信號；第二接收端口RF103，用于輸出第二通信信號(第二接收信號)的接收信號；以及天線端口ANT0，用來將第一和第二發(fā)送信號輸出到天線并從天線接收第一和第二接收信號。由半導(dǎo)體(尤其是FET)構(gòu)成的開關(guān)被用作FET開關(guān)SW100。在當(dāng)前環(huán)境中，多數(shù)情況下使用GeAs開關(guān)。在這種公知的高頻切換模塊中，用來衰減第一發(fā)送信號和第二發(fā)送信號的諧波的低通濾波器LPF201連接于發(fā)送端口RF101，允許第一接收信號的基波通過的帶通濾波器BPF301連接于第一接收端口RF102，而允許第二接收信號的基波通過的帶通濾波器BPF302連接于第二接收端口RF202。
專利文獻(xiàn)1日本未審專利申請第2002-185356號公報。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題在上述高頻切換模塊中，發(fā)送信號被輸入到發(fā)送信號輸入端TX1，該發(fā)送信號輸入端TX1通過低通濾波器LPF201連接于FET開關(guān)SW100的發(fā)送端口RF101。在由一般連接于前級的功率放大器PA放大后，輸入發(fā)送信號。在放大時，產(chǎn)生對發(fā)送信號基波頻率fo的高次諧波并將其與基波頻率fo的發(fā)送信號一起輸入。在本文中，如果設(shè)置圖7所示的高頻切換模塊的低通濾波器LPF201以衰減高次諧波，則可抑制輸入到FET開關(guān)SW100中的發(fā)送信號的高次諧波。例如，如果低通濾波器LPF201由衰減基波頻率fo(2·fo)的二次諧波的低通濾波器以及衰減基波頻率fo(3·fo)的三次諧波的低通濾波器構(gòu)成，則可抑制二次諧波和三次諧波。
然而，如果FET開關(guān)SW100由GaAs開關(guān)制成并如果將高頻發(fā)送信號輸入于此，則在FET開關(guān)SW100中會發(fā)生諧波失真，并因此包含二倍諧波和三倍諧波的諧波被平均地輸出到各端口。此時，在上述諧波頻率中，當(dāng)從發(fā)送端口RF101觀察低通濾波器LPF201時，阻抗?fàn)顟B(tài)變得幾乎向無窮大方向開啟，并且產(chǎn)生在FET開關(guān)SW100中的諧波在低通濾波器LPF201的發(fā)送端口RF101側(cè)被全反射并輸入到FET開關(guān)SW100。結(jié)果，假設(shè)原始諧波為“X”并且由全反射引起的額外諧波為“α”，則從天線端口ANT0輸出的諧波為“X+α”。
這樣的諧波可使用抑制諧波產(chǎn)生的GaAs開關(guān)來抑制。然而，這樣的開關(guān)實際上并不存在。另外，可用包含二極管開關(guān)的切換電路來抑制諧波的產(chǎn)生。。然而，至少需要兩個二極管以在每個通信信號的發(fā)送和接收之間進(jìn)行切換，另外載有這些二極管的電路也是必要的，因此無法使高頻切換模塊小型化。此外，多個二極管開關(guān)的使用造成功耗增加和響應(yīng)速度的降低。特別是，如果FET開關(guān)的端口數(shù)增加，這些缺點變得尤為明顯。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種包含諸如GaAs開關(guān)的FET開關(guān)并抑制諧波失真的小型化高頻切換模塊。
解決問題的方法本發(fā)明提供一種高頻切換模塊，該高頻切換模塊包括FET開關(guān)，該FET開關(guān)包括用來接收發(fā)送信號的發(fā)送輸入端口、用來輸出接收信號的接收輸出端口以及用來將發(fā)送信號輸出到天線或從天線接收接收信號的天線端口，并且該FET開關(guān)通過輸入端口和輸出端口之間的切換將天線端口連接于發(fā)送輸入端口或接收輸出端口；以及連接于發(fā)送輸入端口并衰減發(fā)送信號的高次諧波的濾波器。該高頻切換模塊包括用于將從發(fā)送輸入端口觀察的濾波器側(cè)的高次諧波的阻抗向零改變的相位設(shè)定裝置，該相位設(shè)定裝置被提供在FET開關(guān)的發(fā)送輸入端口和濾波器之間。相位設(shè)定裝置允許從發(fā)送輸入端口處觀察的濾波器側(cè)的發(fā)送信號的二次或三次諧波的阻抗的史密斯圓圖位置位于零阻抗附近。
通過這種配置，相位設(shè)定裝置允許從發(fā)送輸入端口處觀察的濾波器側(cè)的阻抗的包含二次和三次諧波的高次諧波向零改變，而不是向無窮大改變。因此，來自FET開關(guān)的發(fā)送輸入端口的諧波易于流至濾波器的接地點，并因此可防止諧波分散和全反射。由此返回到FET開關(guān)的諧波量減少，因此來自FET開關(guān)的天線端口的諧波輸出相比現(xiàn)有技術(shù)而言減少。
在根據(jù)本發(fā)明的高頻切換模塊中，相位設(shè)定裝置包括傳輸線，該傳輸線具有發(fā)送信號的基波的阻抗絕對值基本不變的電長度。
通過這種配置，由于相位設(shè)定裝置(傳輸線)，發(fā)送信號的基波的阻抗絕對值不變，因此在傳輸線中不發(fā)生發(fā)送信號(基波)的傳輸損失。
在根據(jù)本發(fā)明的高頻切換模塊中，電長度小于二次諧波波長的四分之一。
采用這種配置，通過將電長度設(shè)置成小于二次諧波波長的四分之一，可抑制諧波并抑制整個模塊中的損失。
在根據(jù)本發(fā)明的高頻切換模塊中，相位設(shè)定裝置允許從發(fā)送輸入端口觀察的濾波器側(cè)的發(fā)送信號的二次和三次諧波的阻抗的史密斯圓圖位置夾著零阻抗。
通過這種配置，作為特定設(shè)置方法的一個例子，從發(fā)送輸入端口觀察的濾波器側(cè)的發(fā)送信號的二次和三次諧波的阻抗的史密斯圓圖位置夾著零阻抗。
在根據(jù)本發(fā)明的高頻切換模塊中，截止頻帶包含二次或三次諧波頻率的低通濾波器被用作濾波器。
通過這種配置，即使從前級的功率放大器處有諧波傳來，該諧波也被低通濾波器所抑制。
在根據(jù)本發(fā)明的高頻切換模塊中，低通濾波器包括第一低通濾波器和第二低通濾波器，第一低通濾波器的截止頻帶包括發(fā)送信號的二次諧波頻率而第二低通濾波器的截止頻帶包括發(fā)送信號的三次諧波頻率。
通過這種配置，即使從前級的功率放大器處有諧波傳來，二次諧波也被第一低通濾波器所抑制，而三次諧波被第二低通濾波器所抑制。
在根據(jù)本發(fā)明的高頻切換模塊中，多個包含使用特定頻帶的發(fā)送和接收信號的通信信號被輸入/輸出和切換，并且FET開關(guān)包括為至少各通信信號準(zhǔn)備的接收輸出端口。
通過這種配置，即使多個通信信號被輸入到/輸出自高頻切換模塊，由于為發(fā)送輸入端口提供了相位設(shè)定裝置，諧波受到抑制。
在根據(jù)本發(fā)明的高頻切換模塊中，發(fā)送輸入端口包括多個發(fā)送輸入端口，而相位設(shè)定裝置包括多個連接于各發(fā)送輸入端口的相位設(shè)定裝置。
通過這種配置，由于根據(jù)對各發(fā)送輸入端口的發(fā)送信號輸入的諧波而配置各相位設(shè)定裝置，因此當(dāng)將發(fā)送信號輸入到任何一個發(fā)送輸入端口時，諧波失真被抑制。
根據(jù)本發(fā)明的高頻切換模塊包括FET開關(guān)，該FET開關(guān)包括第一發(fā)送輸入端口，用來接收使用第一頻帶的第一通信信號的發(fā)送信號以及使用第二頻帶的第二通信信號的發(fā)送信號；第二發(fā)送輸入端口，用來接收使用第三頻帶的第三通信信號的發(fā)送信號以及使用第四頻帶的第四通信信號的發(fā)送信號；第一接收輸出端口，用來輸出第一通信信號的接收信號；第二接收輸出端口，用來輸出第二通信信號的接收信號；第三接收輸出端口，用來輸出第三通信信號的接收信號；以及第四接收輸出端口，用來輸出第四通信信號的接收信號；該高頻切換模塊還包括第一相位設(shè)定裝置，它連接于第一發(fā)送輸入端口并且其相位狀態(tài)為從第一發(fā)送輸入端口觀察的第一通信信號的發(fā)送信號和第二通信信號的發(fā)送信號的高次諧波的阻抗從無窮大向零變化；以及第二相位設(shè)定裝置，它連接于第二發(fā)送輸入端口并且其相位狀態(tài)為從第二發(fā)送輸入端口觀察的第三通信信號的發(fā)送信號和第四通信信號的發(fā)送信號的高次諧波的阻抗從無窮大向零變化。
采用這種配置，即使第一和第二發(fā)送信號的任何一個被輸入到第一發(fā)送輸入端口，由于第一相位設(shè)定裝置，發(fā)送信號的諧波沿濾波器方向部分地通過并分散。因此，返回到FET開關(guān)的第一發(fā)送輸入端口的諧波受到抑制，由此相比現(xiàn)有技術(shù)而言，來自FET開關(guān)天線端口的諧波輸出減少。另外，即使第三和第四發(fā)送信號的任何一個被輸入到第二發(fā)送輸入端口，由于第二相位設(shè)定裝置，發(fā)送信號的諧波沿濾波器方向部分地通過并分散。因此，返回到FET開關(guān)的第二發(fā)送輸入端口的諧波受到抑制，由此相比現(xiàn)有技術(shù)而言，來自FET開關(guān)的天線端口的諧波輸出減少。這樣，對使用四個不同頻帶的發(fā)送信號中的任何一個而言，由FET開關(guān)產(chǎn)生的諧波均受到抑制。
在根據(jù)本發(fā)明的高頻切換模塊中，F(xiàn)ET開關(guān)、濾波器和相位設(shè)定裝置被一體地配置在包含多個疊層的介電層的疊層體中。
在根據(jù)本發(fā)明的高頻切換模塊中，濾波器和相位設(shè)定裝置置于疊層體內(nèi)。
通過這種配置，高頻切換模塊被一體地形成在疊層體中并因此被小型化。此外，濾波器和相位設(shè)定裝置被容納在疊層體中，這使其更趨于小型化。
優(yōu)點根據(jù)本發(fā)明，通過提供相位設(shè)定裝置，由FET開關(guān)中產(chǎn)生的諧波失真引起的來自發(fā)送輸入端口的諧波輸出很容易地流至發(fā)送輸入側(cè)的濾波器的接地點。因此可防止諧波分散和全反射，并由此抑制返回到FET開關(guān)的諧波量。結(jié)果，相比現(xiàn)有技術(shù)，來自FET開關(guān)的天線端口的諧波輸出減少。即，可配置諧波減少的高頻切換模塊。
根據(jù)這種配置，可用簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)一種能夠不引起發(fā)送信號基波的發(fā)送損失而僅減少高次諧波的高頻切換模塊。
根據(jù)本發(fā)明，通過將電長度設(shè)置為小于二次諧波波長的四分之一，可配置能夠抑制諧波和整體損失的高頻切換模塊。
根據(jù)本發(fā)明，通過將從發(fā)送輸入端口觀察的濾波器側(cè)的發(fā)送信號的二次諧波和三次諧波的阻抗的史密斯圓圖位置設(shè)置成夾著零阻抗，可進(jìn)一步抑制諧波。
根據(jù)本發(fā)明，即使諧波與來自前級的功率放大器的基波發(fā)送信號被一起傳來，諧波由低通濾波器抑制，由此待輸入到發(fā)送輸入端口的諧波被抑制。因此，可配置能夠進(jìn)一步抑制諧波的高頻切換模塊。
根據(jù)本發(fā)明，即使諧波與來自前級的功率放大器的基波的發(fā)送信號被一起傳來，二次諧波由第一低通濾波器抑制而三次諧波由第二低通濾波器抑制，由此待輸入到發(fā)送輸入端口的諧波受到抑制。因此可配置能夠進(jìn)一步抑制諧波的高頻切換模塊。
根據(jù)本發(fā)明，由于為各發(fā)送輸入端口提供相位設(shè)定裝置，即使多個通信信號被輸入到/輸出自高頻切換模塊，高頻切換模塊可抑制任何通信信號的諧波失真，不管通信信號的類型為何。
根據(jù)本發(fā)明，可配置能夠抑制使用四種不同頻帶的通信信號的任何一個的諧波的高頻切換模塊。
根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成高頻切換模塊的各部件被集成到疊層體中，以使抑制諧波的高頻切換模塊得以小型化。


圖1是示出根據(jù)第一實施例的高頻切換模塊的一種配置的方框圖。
圖2包括示出從FET開關(guān)觀察的發(fā)送信號輸入端Tx1側(cè)的阻抗頻率特性的史密斯圓圖。
圖3包括示出從FET開關(guān)觀察的發(fā)送信號輸入端Tx1側(cè)的阻抗頻率特性的史密斯圓圖。
圖4是示出根據(jù)第二實施例的高頻切換模塊的配置的方框圖。
圖5是圖4所示的高頻切換模塊的疊層圖。
圖6是圖4所示的高頻切換模塊的疊層圖。
圖7是示出公知的高頻切換模塊的配置的方框圖。
參照號1疊層體2凹穴3通孔實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式下面將結(jié)合圖1、圖2和圖3對根據(jù)本發(fā)明第一實施例的高頻切換模塊進(jìn)行說明。
圖1是示出根據(jù)本實施例的高頻切換模塊的配置的方框圖。
在根據(jù)本實施例的高頻切換模塊中，GSM850MHz發(fā)送信號或GSM900MHz發(fā)送信號被輸入到發(fā)送信號輸入端Tx1，GSM850MHz接收信號從接收信號輸出端Rx1被輸出，而GSM900MHz接收信號從接收信號輸出端Rx2被輸出。含GaAs開關(guān)的FET開關(guān)SW10包括天線輸入/輸出端口ANT0，該端口ANT0連接于天線ANT和RF輸入/輸出端口RF11、RF12和RF13(在下文中簡稱為“RF11端口”、“RF12端口”和“RF13端口”)以輸入/輸出GSM850MHz發(fā)送/接收信號和GSM900MHz發(fā)送/接收信號中的任何一個。FET開關(guān)SW10還包括其中輸入驅(qū)動電壓的驅(qū)動電壓輸入端(未圖示)以及其中輸入控制切換的控制信號的控制信號輸入端(未圖示)。輸入到控制信號輸入端的控制信號導(dǎo)致天線輸入/輸出端口ANT0與RF11-RF13中的任何一個之間的導(dǎo)通。在本實施例中，RF11端口連接于發(fā)送信號輸入端Tx1，而RF12端口和RF13端口分別連接于接收信號輸出端Rx1和Rx2。RF11端口對應(yīng)于本發(fā)明的“發(fā)送信號輸入端口”，而RF12端口和RF13端口的每一個對應(yīng)于“接收信號輸出端口”。
FET開關(guān)SW10的RF11端口連接于用作傳輸線的相位設(shè)定元件L1。相位設(shè)定元件L1與RF11端口相反的一端連接于低通濾波器LPF20。相位設(shè)定元件L1的電長度被設(shè)置成基本為待發(fā)送的發(fā)送信號波長(即GSM850MHz發(fā)送信號和GSM900MHz發(fā)送信號)的四分之一。換句話說，假設(shè)相位設(shè)定元件L1的電長度為“A”而發(fā)送信號的波長為“λ”，則要滿足0＜A＜λ/4。在本文中，GSM850MHz發(fā)送信號的的波長λ與GSM900MHz發(fā)送信號的波長略為不同。然而，兩者波長彼此間具有很小的差。例如，波長較長的GSM850MHz發(fā)送信號波長被設(shè)為“λ”。用作傳輸線的相位設(shè)定元件L1對應(yīng)于本發(fā)明的“相位設(shè)定裝置”。
低通濾波器LPF20包括具有不同頻率特性(衰減特性)的兩個低通濾波器LPF21a和LPF21b。這兩個低通濾波器被從相位設(shè)定元件L1那側(cè)起以低通濾波器LPF21a和低通濾波器LPF21b的順序設(shè)置。低通濾波器LPF21a的頻率特性為GSM850MHz發(fā)送信號的基波頻率處于通帶而基波頻率兩倍的頻率處于截止頻帶，并且GSM900MHz發(fā)送信號的基波頻率處于通帶而基波頻率兩倍的頻率處于截止頻帶。低通濾波器LPF21b頻率特性為GSM850MHz發(fā)送信號的至少一個基波頻率處于通帶而基波頻率三倍的頻率處于截止頻帶，并且GSM900MHz發(fā)送信號的至少一個基波頻率處于通帶而基波頻率三倍的頻率處于截止頻帶。
低通濾波器LPF20與相位設(shè)定元件L1相反的一端連接于發(fā)送信號輸入端Tx1，該發(fā)送信號輸入端Tx1連接于前級的功率放大器PA(未圖示)。
FET開關(guān)SW10的RF12端口連接于帶通濾波器BPF30，帶通濾波器BPF30的通頻帶包括GSM850MHz接收信號的頻率。帶通濾波器BPF30連接于接收信號輸出端Rx1。切換電路SW10的RF13端口連接于帶通濾波器BPF40，帶通濾波器BPF40的通頻帶包括GSM900MHz接收信號的頻率。帶通濾波器BPF40連接于接收信號輸出端Rx2。
在下文中，將對根據(jù)本實施例的高頻切換模塊所執(zhí)行的發(fā)送GSM850MHz發(fā)送信號和GSM900MHz發(fā)送信號(下文中統(tǒng)稱為“GSM發(fā)送信號”)進(jìn)行說明。這兩個發(fā)送信號不是同時輸入，而是僅輸入其中一個發(fā)送信號。
在造成RF11端口和天線輸入/輸出端口ANT0之間導(dǎo)通的控制信號被輸入到FET開關(guān)SW10的控制信號輸入端后，F(xiàn)ET開關(guān)SW10允許RF11端口和天線輸入/輸出端口ANT0開始導(dǎo)通。在這種狀態(tài)下，如果將GSM發(fā)送信號輸入到發(fā)送信號輸入端Tx1，與GSM發(fā)送信號的基波一起輸入的二次和三次諧波在低通濾波器LPF20中被衰減，并隨后GSM發(fā)送信號通過相位設(shè)定元件L1被輸入到RF11端口。
在將GSM發(fā)送信號輸入到FET開關(guān)SW10后，由于GaAs開關(guān)的非線性特性而引起諧波失真，由此預(yù)定量的諧波“X”被平均地輸出到各端口(RF11端口、RF12端口、RF13端口以及天線輸入/輸出端口ANT0)。
來自RF11端口的諧波輸出被發(fā)送到相位設(shè)定元件L1。在本文中，相位設(shè)定元件L1基于下列條件而具有預(yù)定的電長度。即，電長度被設(shè)置為從RF11端口輸出的GSM發(fā)送信號的諧波通過相位設(shè)定元件L1被傳輸以使其相位改變以及從RF11端口觀察的低通濾波器LPF20側(cè)的諧波阻抗從無窮大向0(零)改變一預(yù)定量。因此，當(dāng)從RF11端口觀察時，低通濾波器LPF20側(cè)從開路狀態(tài)向短路狀態(tài)改變。
如本實施例中那樣，當(dāng)用于二次諧波的低通濾波器LPF21a串聯(lián)于用于三次諧波的低通濾波器LPF21b時，對二次諧波僅通過相位設(shè)定元件L1來設(shè)置預(yù)定電長度，然而對三次諧波則通過包含相位設(shè)定元件L1和低通濾波器LPF21a的傳輸線來設(shè)置預(yù)定電長度。即，通過考慮對二次諧波的阻抗和對三次諧波的阻抗而設(shè)定最佳電長度“A”。
在這種情況下，考慮其它損耗因素，最佳電長度具體來說大約為諧波波長的四分之一或更少(0＜A＜λ/4)。
上述狀態(tài)在圖2所示的史密斯圓圖中被示出。圖2包括示出從FET開關(guān)觀察的發(fā)送信號輸入端Tx1側(cè)的阻抗圖，其中(a)表示根據(jù)本實施例配置的情形，即提供有相位設(shè)定元件L1的情形；而(b)示出一種已知配置的情形，即不提供相位設(shè)定元件L1的情形。在圖中，實線(粗線)指示阻抗的軌跡。在圖中，m1指示作為GSM850MHz發(fā)送信號頻率的820MHz點；m2指示作為GSM900MHz發(fā)送信號頻率的920MHz點；m11指示作為GSM850MHz發(fā)送信號的雙倍諧波頻率的1650MHz點；m12指示作為GSM900MHz發(fā)送信號的雙倍諧波頻率的1830MHz點；m13指示作為GSM850MHz發(fā)送信號的三倍諧波頻率的2470MHz點；而m14指示作為GSM900MHz發(fā)送信號的三倍諧波頻率的2750MHz點。當(dāng)相位設(shè)定元件L1的電長度“A”被設(shè)置成GSM850MHz發(fā)送信號波長的大約四分之一時，則獲得這里所示的數(shù)據(jù)。另外，圖3包括從FET開關(guān)觀察的發(fā)送信號輸入端Tx1側(cè)的阻抗圖，其中(a)表示一種情形其中二次諧波2fo和三次諧波3fo的阻抗的史密斯圓圖位置位于零阻抗附近；而(b)表示一種情形，其中二次諧波2fo和三次諧波3fo的阻抗的史密斯圓圖位置為夾著零阻抗。在圖3中，m11-m14以與圖2中相同的方式被定義。
如圖2(b)所示，當(dāng)在RF11端口和低通濾波器LPF20之間不提供相位設(shè)定元件L1時，GSM850MHz發(fā)送信號的雙倍諧波頻率處以及GSM900MHz發(fā)送信號的雙倍諧波頻率處的阻抗為無窮大。這意味著從RF11端口觀察到低通濾波器LPF20側(cè)處于開路狀態(tài)并且GSM850MHz發(fā)送信號和GSM900MHz發(fā)送信號的雙倍諧波全反射。另外，在GSM850MHz發(fā)送信號以及GSM900MHz發(fā)送信號的三倍諧波頻率處的阻抗高，由此反射至RF11端口的三倍諧波也很大。
另一方面，當(dāng)提供相位設(shè)定元件L1時，GSM850MHz發(fā)送信號以及GSM900MHz發(fā)送信號的雙倍和三倍諧波頻率處的阻抗在史密斯圓圖上順時針地從無窮大向零移動大約1/4周，如圖2(a)所示。由于阻抗的改變，從RF11端口觀察的低通濾波器LPF20側(cè)的狀態(tài)不是開路的。因此，各發(fā)送信號的雙倍和三倍諧波部分泄漏到低通濾波器LPF20側(cè)并分散。
根據(jù)本實施例的結(jié)構(gòu)，其中相位設(shè)定元件L1被設(shè)置在RF11端口和發(fā)送側(cè)的低通濾波器LPF20之間，來自RF11端口的諧波輸出不全部通過全反射而回到RF11端口，而是部分諧波被發(fā)送至低通濾波器LPF20側(cè)。發(fā)送到低通濾波器LPF20的諧波(包括二次諧波和三次諧波)被引至地面(接地)并且不返回到RF11端口。
因此，假設(shè)反射并回到RF11端口(經(jīng)反射的諧波)諧波量為“β”，“β”的量確實地小于“α”的量，“α”為已知的高頻切換模塊(β＜α)中的諧波反射量。
如圖3(a)所示，當(dāng)用作傳輸線的相位設(shè)定元件L1的電長度大于圖2(a)所示的電長度并且當(dāng)史密斯圓圖上的阻抗接近零時，諧波反射量“β”可靠地小于已知高頻切換模塊(β＜α)中的諧波反射量“α”。同樣，如圖3(b)所示，當(dāng)用作傳輸線的相位設(shè)定元件L1的電長度大于圖3(a)所示的電長度、當(dāng)二次諧波的阻抗接近零并且當(dāng)二次和三次諧波的阻抗的史密斯圓圖位置呈夾著零阻抗的態(tài)勢時，諧波反射量“β”更為可靠地小于已知高頻切換模塊(β＜α)中的諧波反射量“α”。
如圖2所示，即使當(dāng)相位設(shè)定元件L1被設(shè)置在RF11端口和低通濾波器LPF20之間時，對GSM850MHz發(fā)送信號和GSM900MHz發(fā)送信號的基波頻率的阻抗與不提供相位設(shè)定元件L1時獲得的阻抗幾乎相同。因此，相位設(shè)定元件L1對基波的發(fā)送沒有消極影響。
另一方面，從RF12端口和RF13端口輸出的諧波被發(fā)送到帶通濾波器BPF30和BPF40并被衰減，并因此不返回到RF12端口和RF13端口。
因此，返回到FET開關(guān)SW10的諧波反射量小于不具備相位設(shè)定元件L1的已知高頻切換模塊(圖7)中的諧波反射量。其結(jié)果是輸出至天線輸入/輸出端口ANT0的諧波量為“X+β”，這比已知高頻切換模塊(圖7)中的諧波量“X+α”來得小。
如上所述，通過使用根據(jù)本實施例的配置，輸出到天線的諧波減少并且發(fā)送特性得以改善。設(shè)置相位設(shè)定元件L1以僅使諧波的阻抗變化。因此，對GSM發(fā)送信號的基波而言，只有相位變化而阻抗幾乎不變。結(jié)果，GSM發(fā)送信號的基波幾乎不衰減地被發(fā)送。也就是說，可提供能夠僅抑制GSM發(fā)送信號的諧波并不造成基波損失地發(fā)送信號的高頻切換模塊。
在下文中，將結(jié)合圖4-圖6對根據(jù)第二實施例的高頻切換模塊進(jìn)行說明。
圖4是示出根據(jù)本實施例的高頻切換模塊的配置的方框圖。
在根據(jù)本實施例的高頻切換模塊中。GSM850MHz發(fā)送信號或GSM900MHz發(fā)送信號被輸入到發(fā)送信號輸入端Tx1，GSM1800MHz發(fā)送信號或GSM1900MHz發(fā)送信號被輸入到發(fā)送信號輸入端Tx2，GSM850MHz接收信號從接收信號輸出端Rx1輸出，GSM900MHz接收信號從接收信號輸出端Rx2輸出，GSM1800MHz接收信號從接收信號輸出端Rx3輸出，而GSM1900MHz接收信號從接收信號輸出端Rx4輸出。作為GaAs開關(guān)的FET開關(guān)SW50包括天線輸入/輸出端口ANT0，端口ANT0連接于天線ANT和RF輸入/輸出端口RF61-RF66(下文中將它們簡稱為“RF61端口”-“RF66端口”)以輸入/輸出GSM850MHz發(fā)送/接收信號、GSM900MHz信號、GSM1800MHz發(fā)送/接收信號以及GSM1900MHz信號中的任何一個。FET開關(guān)SW50還包括輸入驅(qū)動電壓的驅(qū)動電壓輸入端口(未圖示)以及輸入用來控制切換的控制信號的控制信號輸入端口(未圖示)。輸入到控制信號輸入端口的控制信號導(dǎo)致天線輸入/輸出端口ANT0與RF61-RF66端口的任何一個之間的導(dǎo)通。RF61端口對應(yīng)于本發(fā)明的“第一發(fā)送端口”而RF62端口對應(yīng)于本發(fā)明的“第二發(fā)送端口”。RF63端口對應(yīng)于本發(fā)明的“第一接收端口”而RF64端口對應(yīng)于本發(fā)明的“第二接收端口”，RF65端口對應(yīng)于本發(fā)明的“第三接收端口”而RF66端口對應(yīng)于本發(fā)明的“第四接收端口”。
FET開關(guān)SW50的RF61端口連接于作為傳輸線的相位設(shè)定元件GL1。相位設(shè)定元件GL1與RF61端口相反的一端連接于低通濾波器LPF71。相位設(shè)定元件GL1的電長度被設(shè)置成基本為待發(fā)送的發(fā)送信號(即GSM850MHz發(fā)送信號和GSM900MHz發(fā)送信號)波長的四分之一。換句話說，假設(shè)相位設(shè)定元件L1的電長度為“A”并且發(fā)送信號的波長為“λA”，則滿足0＜A＜λA/4。在本文中，GSM850MHz發(fā)送信號的波長λA與GSM900MHz發(fā)送信號的波長略為不同。例如，波長更長的GSM850MHz發(fā)送信號的波長被設(shè)置成“λ”。用作傳輸線的相位設(shè)定元件GL1對應(yīng)于本發(fā)明的“第一相位設(shè)定裝置”。
低通濾波器LPF71連接于低通濾波器LPF72。低通濾波器LPF72連接于發(fā)送信號輸入端Tx1。低通濾波器LPF71和LPF72之間的節(jié)點通過電容器GCu2連接于地面(接地)。
低通濾波器LPF71包括作為傳輸線的電感器GLt1，其一端連接于相位設(shè)定元件GL1而其另一端連接于低通濾波器LPF72；并聯(lián)于電感器GLt1的電容器GCc1；以及設(shè)置在傳感器GLt1的相位設(shè)定元件GL1側(cè)和接地點之間的電容器GCu1。由于電感器GLt1以及電容器GCc1和Gcu1，低通濾波器LPF71的衰減特性為GSM850MHz發(fā)送信號和GSM900MHz發(fā)送信號的二次諧波頻率處于截止頻帶而其基波頻率處于通頻帶。
低通濾波器LPF72包括用作傳輸線的電感器GLt2，其一端連接于低通濾波器LPF71而另一端連接于發(fā)送信號輸入端Tx1；以及并聯(lián)于電感器GLt2的電容器GCc2。由于電感器GLt2和電容器GCc2，低通濾波器LPF72的衰減特性為GSM850MHz發(fā)送信號和GSM900MHz發(fā)送信號的三次諧波頻率處于截止頻帶并且其基波頻率處于通頻帶。作為選擇，可將電容器Gcu3(在圖4所示的括號中)設(shè)置在低通濾波器LPF72中，即為了阻抗控制而置于電感器GLt2的發(fā)送信號輸入端Tx1側(cè)和接地點之間。
FET開關(guān)SW50的RF62端口連接于作為傳輸線的相位設(shè)定元件DL1。相位設(shè)定元件DL1與RF62端口相反的一端連接于低通濾波器LPF81。相位設(shè)定元件DL1的電長度被設(shè)置成基本為待發(fā)送的發(fā)送信號(即GSM1800MHz發(fā)送信號和GSM1900MHz發(fā)送信號)波長的四分之一。換句話說，假設(shè)相位設(shè)定元件L1的電長度為“B”并且發(fā)送信號的波長為“λB”，則滿足0＜B＜λB/4。在本文中，GSM1800MHz發(fā)送信號的波長λB與GSM1900MHz發(fā)送信號的波長略為不同。例如，波長較長的GSM1800MHz發(fā)送信號的波長被設(shè)為“λB”。作為傳輸線的相位設(shè)定元件DL1對應(yīng)于本發(fā)明的“第二相位設(shè)定裝置”。
低通濾波器LPF81連接于低通濾波器LPF82。低通濾波器LPF82連接于發(fā)送信號輸入端Tx2。低通濾波器LPF81和LPF82之間的節(jié)點通過電容器DCu2連接于地(接地)。
低通濾波器LPF81包括用作傳輸線的電感器DLt1，其一端連接于相位設(shè)定元件DL1而另一端連接于低通濾波器LPF82；與電容器DLt1并聯(lián)的電容器DCc1；以及設(shè)置在電感器DLt1的相位設(shè)定元件DL1側(cè)和地之間的電容器DCu1。由于電感器DLt1以及電容器DCc1和DCu1，低通濾波器LPF81的衰減特性為GSM1800MHz發(fā)送信號以及GSM1900MHz發(fā)送信號的二次諧波頻率處于截止頻帶而其基波頻率處于通頻帶。
低通濾波器LPF82包括作為傳輸線的電感器DLt2，其一端連接于低通濾波器LPF81而另一端連接于發(fā)送信號輸入端Tx2；與電感器DLt2并聯(lián)的電容器DCc2；以及設(shè)置在電感器DLt2的發(fā)送信號輸入端Tx2和接地點之間的電容器DCu3。由于電感器DLt2以及電容器DCc2、DCu2，低通濾波器LPF82的衰減特性為GSM1800MHz發(fā)送信號和GSM1900MHz發(fā)送信號的三次諧波頻率處于截止頻帶并且其基波頻率處于通頻帶。
FET開關(guān)SW50的RF63端口連接于帶通濾波器BPF91，該帶通濾波器BPF91的通頻帶包括GSM850MHz接收信號的頻率。帶通濾波器BPF91連接于接收信號輸出端Rx1。FET開關(guān)SW50的RF64端口連接于帶通濾波器BPF92，帶通濾波器BPF92的通頻帶包括GSM900MHz接收信號的頻率。帶通濾波器BPF92連接于接收信號輸出端Rx2。FET開關(guān)SW50的RF65端口連接于帶通濾波器BPF93，帶通濾波器BPF93通頻帶包括GSM1800MHz接收信號的頻率。帶通濾波器BPF93連接于接收信號輸出端Rx3。FET開關(guān)SW50的RF66端口連接于帶通濾波器BPF94，帶通濾波器BPF94的通頻帶包括GSM1900MHz接收信號的頻率。帶通濾波器BPF94連接于接收信號輸出端Rx4。
下文中，將對根據(jù)本實施例的高頻切換模塊執(zhí)行的發(fā)送GSM850MHz發(fā)送信號和GSM900MHz發(fā)送信號(下文中統(tǒng)稱為第一組GSM發(fā)送信號)的操作進(jìn)行說明。這兩個發(fā)送信號不是同時輸入，而是僅輸入其中一個。在本文中，GSM850MHz信號對應(yīng)于本發(fā)明的“第一通信信號”而GSM900MHz信號對應(yīng)于本發(fā)明的“第二通信信號”。
在導(dǎo)致RF61端口和天線輸入/輸出端口ANT0之間的導(dǎo)通的控制信號被輸入到FET開關(guān)SW50的控制信號輸入端口后，F(xiàn)ET開關(guān)SW50允許RF61端口和天線輸入/輸出端口ANT0開始導(dǎo)通。在這種狀態(tài)下，如果第一組GSM發(fā)送信號被輸入到發(fā)送信號輸入端Tx1，則與第一組GSM發(fā)送信號的基波一起發(fā)送的三次諧波輸入在低通濾波器LPF72中被衰減，與第一組GSM發(fā)送信號一起發(fā)送的二次諧波輸入在低通濾波器LPF71中被衰減，并隨后第一組GSM發(fā)送信號通過相位設(shè)定元件GL1被輸入到RF61端口。
在將第一組GSM發(fā)送信號輸入到FET開關(guān)SW50后，由于GaAs開關(guān)的非線性特性而產(chǎn)生諧波失真，由此預(yù)定量“Y”的諧波被平均地輸出到各端口(RF61-RF66端口和天線輸入/輸出端口ANT0)。
從RF61端口輸出的諧波被發(fā)送至相位設(shè)定元件GL1。
在本文中，相位設(shè)定元件GL1基于下列條件而具有預(yù)定的電長度。即，電長度被設(shè)置成使從RF61端口輸出的第一組GSM發(fā)送信號的諧波通過相位設(shè)定元件GL1發(fā)送以使其相位改變并且對諧波而言，使得從RF61端口觀察的低通濾波器LPF71和LPF72側(cè)的阻抗從無窮大向0(零)改變預(yù)定量。因此，當(dāng)從RF61端口觀察時，低通濾波器LPF71和LPF72側(cè)從開路狀態(tài)向短路狀態(tài)變化。此時，設(shè)置相位設(shè)定元件GL1的電長度以僅通過相位設(shè)定元件GL1而使第一組GSM發(fā)送信號的二次諧波的阻抗改變預(yù)定量，并通過相位設(shè)定元件GL1以及構(gòu)成低通濾波器LPF71的各元件的值(電感和電容)而使第一組GSM發(fā)送信號的三次諧波阻抗改變預(yù)定量。
因此，不是所有從RF61端口輸出的諧波都通過全反射而回到RF61，而是其一部分被發(fā)送到低通濾波器LPF71和LPF72側(cè)。被發(fā)送到低通濾波器LPF71和LPF72的諧波(包括二次和三次諧波)被引至地面并且不返回到RF61端口側(cè)。即，假設(shè)返回到RF61端口的諧波量為“γ”并且在已知高頻切換模塊中返回的諧波量為“α”，則滿足γ＜α。
另一方面，從RF62-RF66端口輸出的諧波被發(fā)送到包含低通濾波器LPF82、LPF81和低通濾波器BPF91-BPF94的電路并被衰減，因此幾乎不返回到RF62-RF66端口。
因此，返回到FET開關(guān)SW50的反射諧波量小于不具備相位設(shè)定元件GL1的已知高頻切換模塊(圖7)的反射諧波量。其結(jié)果是輸出到天線輸入/輸出端口ANT0的諧波量為“Y+γ”，它小于已知高頻切換模塊(圖7)中的諧波量“Y+α”。
如上所述，通過使用根據(jù)本實施例的配置，輸出到天線的諧波減少并且傳輸特性得以改善。此外，設(shè)置相位設(shè)定元件GL1以使阻抗僅就目標(biāo)諧波而改變。因此，對第一組GSM發(fā)送信號的基波而言，僅相位改變而阻抗幾乎不變。
在下文中，將對由根據(jù)本實施例的高頻切換模塊執(zhí)行的發(fā)送GSM1800MHz發(fā)送信號和GSM1900MHz發(fā)送信號(下文中統(tǒng)稱為第二組GSM發(fā)送信號)的操作進(jìn)行說明。這兩種發(fā)送信號不是同時輸入，而是輸入其中一個發(fā)送信號。另外，該發(fā)送信號不與上述GSM850MHz發(fā)送信號和GSM900MHz發(fā)送信號同時輸入。在本文中，GSM1800MHz信號對應(yīng)于本發(fā)明的“第三通信信號”而GSM1900MHz信號對應(yīng)于本發(fā)明的“第四通信信號”。
在導(dǎo)致RF62端口和天線輸入/輸出端口ANT0之間導(dǎo)通的控制信號被輸入到FET開關(guān)SW50的控制信號輸入端后，F(xiàn)ET開關(guān)SW50允許RF62端口和天線輸入/輸出端ANT0開始導(dǎo)通。在這種狀態(tài)下，如果第二組GSM發(fā)送信號被輸入到發(fā)送信號輸入端Tx2，則與第二組GSM發(fā)送信號的基波一起傳來的三次諧波輸入在低通濾波器LPF82中被衰減，與第二組GSM發(fā)送信號的基波一起傳來的二次諧波輸入在低通濾波器LPF81中被衰減，并隨后通過相位設(shè)定元件DL1將第二組GSM發(fā)送信號輸入到RF62端口。
在第二組GSM發(fā)送信號被輸入到FET開關(guān)SW50后，由于GaAs開關(guān)的非線性特性而產(chǎn)生諧波失真，由此預(yù)定諧波量“Z”被平均地輸出到各端口(RF61-RF66端口和天線輸入/輸出端口ANT0)。
從RF61端口輸出的諧波被發(fā)送到相位設(shè)定元件DL1。
在本文中，相位設(shè)定元件DL1基于下列條件而具有預(yù)定的電長度。也就是說，將電長度設(shè)置為使從RF62端口輸出的第二組GSM發(fā)送信號的諧波通過相位設(shè)定元件DL1發(fā)送以使其相位改變并且使諧波從RF62端口觀察的低通濾波器LPF81和LPF82側(cè)的阻抗從無窮大向0(零)改變一個預(yù)定量。因此，當(dāng)從RF62端口觀察時，低通濾波器LPF81和LPF82側(cè)從開路狀態(tài)向短路狀態(tài)改變。此時，設(shè)置相位設(shè)定元件DL1的電長度以僅通過相位設(shè)定元件DL1而使第二組GSM發(fā)送信號的二次諧波的阻抗改變預(yù)定量，并通過相位設(shè)定元件DL1和構(gòu)成低通濾波器LPF81的各元件的值(電感和電容)而使第二組GSM發(fā)送信號的三次諧波的阻抗改變預(yù)定量。
因此，從RF62端口輸出的諧波不全通過全反射而返回到RF62端口，而使其一部分被發(fā)送到低通濾波器LPF81和LPF82側(cè)。被發(fā)送到低通濾波器LPF81和LPF82的諧波(包括二次諧波和三次諧波)被引至地面并且不返回到RF62端口側(cè)。即，假設(shè)返回到RF62端口的諧波量為“δ”并且已知高頻切換模塊中所返回的諧波量為“α”，則滿足δ＜α。
另一方面，從RF61端口輸出的諧波被發(fā)送至包含低通濾波器LPF72和LPF71的電路并被衰減，并且從RF63-RF66端口輸出的諧波被發(fā)送到帶通濾波器BPF91-BPF94并被衰減。因此，諧波幾乎不返回到RF61端口或返回到RF63-RF66端口。
因此，返回到FET開關(guān)SW50的諧波反射量小于不具備相位設(shè)定元件DL1的已知高頻切換模塊(圖7)的諧波反射量。其結(jié)果是輸出到天線輸入/輸出端口ANT0的諧波量為“z+δ”，它小于已知高頻切換?？?圖7)中的諧波量“z+α”。
如上所述，通過采用根據(jù)本實施例的配置，可減少輸出至天線的諧波并改善發(fā)送特性。此外，設(shè)置相位設(shè)定元件DL1以使阻抗僅就諧波而改變。因此，對第二組GSM發(fā)送信號的基波而言，僅相位改變而阻抗基本不變。
表1示出在根據(jù)本實施例的高頻切換模塊和已知高頻切換模塊的輸入功率的各GSM發(fā)送信號的兩倍諧波和三倍諧波的比值。該比值由分貝表示并且各值的單位為[dBc]。在表1中，“本發(fā)明a”對應(yīng)于圖2(a)，“本發(fā)明c”對應(yīng)于圖3(a)，而“本發(fā)明d”對應(yīng)于圖3(b)。
表1
如表1所示，可通過使用本實施例的配置(使用相位設(shè)定元件)使得各GSM發(fā)送信號中的輸入功率的諧波比值較小(較大的分貝值)。換句話說，可減少輸出發(fā)送信號中所含的諧波。尤其在GSM1800MHz發(fā)送信號和GSM1900MHz發(fā)送信號中，當(dāng)使用已知配置時，三次諧波的比值低于標(biāo)準(zhǔn)值70dBc(GSM1800MHz發(fā)送信號67.05dBc，及GSM1900MHz發(fā)送信號67.15dBc)，然而當(dāng)使用實施例“發(fā)明a”配置時，該比值滿足標(biāo)準(zhǔn)值(GSM1800MHz發(fā)送信號71.42dBc，GSM1900MHz發(fā)送信號71.48dBc)。另外，當(dāng)使用本實施例“發(fā)明c”配置時，比值滿足標(biāo)準(zhǔn)值(GSM1800MHz發(fā)送信號70.62dBc，GSM1900MHz發(fā)送信號72.13dBc)。另外，當(dāng)使用本實施例的“發(fā)明d”配置時，比值滿足標(biāo)準(zhǔn)值(GSM1800MHz發(fā)送信號72.62dBc，GSM1900MHz發(fā)送信號70.53dBc)。這樣，可通過相位設(shè)定元件將從發(fā)送輸入端口向濾波器觀察的發(fā)送信號的二次或三次諧波的阻抗的史密斯圓圖位置設(shè)置在零阻抗附近而衰減高次諧波。
如上所述，通過使用本實施例的配置，可抑制使用不同頻帶的四個GSM發(fā)送信號的諧波，而幾乎無衰減地發(fā)送信號的基波。也就是說，可提供能夠僅抑制各GSM發(fā)送信號的諧波并在其基波損失很小的同時發(fā)送信號的高頻切換模塊。
此時，僅通過其中設(shè)置相位控制量的傳輸線而抑制諧波。因此，可防止高頻切換模塊的尺寸增加并實現(xiàn)簡單配置。
下文中，將結(jié)合圖5和圖6對圖4所示高頻切換模塊的疊層體的配置進(jìn)行說明。
圖5和圖6是根據(jù)本實施例的高頻切換模塊的疊層圖。圖5和圖6示出根據(jù)本實施例從頂部觀察的疊層的高頻切換模塊的各介電層(1)-(28)，而介電層(29)是介電層(28)的后表面，即高頻切換模塊的底表面。圖5和圖6所示的標(biāo)號對應(yīng)于與圖4中示出的各元件的標(biāo)號。在圖5和圖6中，標(biāo)號1表示疊層體，標(biāo)號2表示凹穴，而標(biāo)號3表示通孔。標(biāo)號3被附于一個代表性通孔，然而圖中所示的所有具有相同直徑的圓圈均為通孔。
疊層體1是通過按序號順序?qū)⒔殡妼?1)-(18)疊層而制成的，介電層(1)為頂層。頂部介電層(1)至介電層(11)在它們的中心具有正方形孔，該正方形的每邊具有預(yù)定長度。將這些介電層(1)-(11)疊層以使孔界定凹穴2。FET開關(guān)SW50被設(shè)置在凹穴2內(nèi)。FET開關(guān)SW50的頂表面和連接于頂表面用于引線焊接的線路不從疊層體1的頂表面凸出，即FET開關(guān)SW50被容納在疊層體1內(nèi)。包含接地電極GND的外部連接電極被設(shè)置在底部介電層(28)的后表面上(在圖6所示的介電層(29)上)。這些電極允許高頻切換?？毂话惭b在外部電路板上。
頂部介電層(1)至介電層(6)僅設(shè)有一個孔，然而其上不形成有電極圖案。
介電層(7)設(shè)有引線焊接于FET開關(guān)SW50各端子電極的焊點電極。通過引線焊接而將這些焊點電極連接于FET開關(guān)SW50的端子電極。
介電層(8)-(11)僅設(shè)有通孔3。
介電層(12)和(13)設(shè)有接地電極GND。這些接地電極GND兼作電容器DCu1和Gcu1的對置電極。
介電層(14)設(shè)有電容器DCc1和Gcc1的對置電極和用作電感器DL1和GL1的傳輸線。電容器DCc1和Gcc1的對置電極兼作電容器DCu1和Gcu1的對置電極。
介電層(15)設(shè)有電容器DCc1和Gcc1的對置電極。電容器DCc1的對置電極兼作電容器DCc2的對置電極。電容器GCc1的對置電極兼作電容器GCc2的對置電極。
介電層(16)設(shè)有電容器DCc2和GCc2的對置電極。
介電層(17)和(18)僅設(shè)有通孔3。
介電層(19)-(22)設(shè)有四個層上的電感器DLt1、DLt2、GLt1和GLt2。
介電層(23)和(24)僅設(shè)有通孔3。
介電層(25)設(shè)有電容器DCu2和GCu2的對置電極。
介電層(26)設(shè)有兼作電容器DCu2、GCu2和DCu3的對置電極的接地電極GND。
介電層(27)設(shè)有電容DCu3的對置電極。
接地電極GND設(shè)置在介電層(28)的頂部表面上。接地電極GND兼作電容器DCu3的對置電極。介電層(28)的后表面(圖6中的介電層(29))設(shè)有接地電極GND和各種外部連接電極。
由于存在通孔3，這些電極圖案在各層上彼此導(dǎo)通，由此形成圖4所示的電路。
通過這種配置，可用單個疊層體實現(xiàn)高頻切換模塊。因此，可使高頻切換模塊小型化。
在上面的描述中，F(xiàn)ET開關(guān)SW50被容納在疊層體中?；蛘?，F(xiàn)ET開關(guān)SW50被安裝在疊層體的表面上。作為使用引線焊接以將FET開關(guān)連接于疊層體的代替，也可使用倒裝芯片F(xiàn)ET開關(guān)而采用凸塊連接。此外，盡管構(gòu)成高頻切換模塊的各電路元件是通過設(shè)置在各介電層表面上的電極形成的，然而也能使用安裝型電感器和電容器來形成。
權(quán)利要求
1.一種高頻切換模塊，包括FET開關(guān)，所述FET開關(guān)包括用來接收發(fā)送信號的發(fā)送輸入端口、用來輸出接收信號的接收輸出端口以及用來將所述發(fā)送信號輸出到天線或從所述天線接收所述接收信號的天線端口，并且所述FET開關(guān)通過在所述輸入和輸出端口之間切換來將所述天線端口連接到所述發(fā)送輸入端口或所述接收輸出端口；以及濾波器，所述濾波器連接于所述發(fā)送輸入端口，并衰減所述發(fā)送信號的高次諧波；相位設(shè)定裝置，用于將從所述發(fā)送輸入端口觀察的所述濾波器側(cè)的關(guān)于所述高次諧波的阻抗向零改變，所述相位設(shè)定裝置被設(shè)置在所述FET開關(guān)的發(fā)送輸入端口和所述濾波器之間；其中，所述相位設(shè)定裝置允許從所述發(fā)送輸入端口觀察的所述濾波器側(cè)的關(guān)于所述發(fā)送信號的二次或三次諧波的阻抗的史密斯圓圖位置位于零阻抗附近。
2.如權(quán)利要求1所述的高頻切換模塊，其特征在于，所述相位設(shè)定裝置包括傳輸線，所述傳輸線具有使關(guān)于所述發(fā)送信號的基波的阻抗的絕對值基本不變的電長度。
3.如權(quán)利要求2所述的高頻切換模塊，其特征在于，所述電長度小于所述二次諧波波長的四分之一。
4.如權(quán)利要求1-3任何一項所述的高頻切換模塊，其特征在于，所述相位設(shè)定裝置允許從所述發(fā)送輸入端口觀察的所述濾波器側(cè)的關(guān)于所述發(fā)送信號的二次和三次諧波的阻抗的史密斯圓圖位置夾著零阻抗。
5.如權(quán)利要求1-4任何一項所述的高頻切換模塊，其特征在于，所述濾波器是截止頻帶包含所述二次或三次諧波頻率的低通濾波器。
6.如權(quán)利要求5所述的高頻切換模塊，其特征在于，所述低通濾波器包括第一低通濾波器和第二低通濾波器，所述第一低通濾波器的截止頻帶包含所述發(fā)送信號的二次諧波頻率，而所述第二低通濾波器的截止頻帶包含所述發(fā)送信號的三次諧波頻率。
7.如權(quán)利要求1-6任何一項所述的高頻切換模塊，其特征在于，包括使用特定頻帶的發(fā)送和接收信號在內(nèi)的多個通信信號被輸入/輸出；并且所述FET開關(guān)包括至少用于各通信信號的多個接收輸出端口。
8.如權(quán)利要求7所述的高頻切換模塊，其特征在于，所述發(fā)送輸入端口包括多個發(fā)送輸入端口，并且所述相位設(shè)定裝置包括連接于各發(fā)送輸入端口的多個相位設(shè)定裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的高頻切換模塊，其特征在于，包括FET開關(guān)，所述FET開關(guān)包括第一發(fā)送輸入端口，用來接收使用第一頻帶的第一通信信號的發(fā)送信號和使用第二頻帶的第二通信信號的發(fā)送信號；第二發(fā)送輸入端口，用來接收使用第三頻帶的第三通信信號的發(fā)送信號和使用第四頻帶的第四通信信號的發(fā)送信號；第一接收輸出端口，用來輸出所述第一通信信號的接收信號；第二接收輸出端口，用來輸出所述第二通信信號的接收信號；第三接收輸出端口，用來輸出所述第三通信信號的接收信號；以及第四接收輸出端口，用來輸出所述第四通信信號的接收信號；第一相位設(shè)定裝置，所述第一相位設(shè)定裝置連接于所述第一發(fā)送輸入端口并且其相位狀態(tài)為關(guān)于從所述第一發(fā)送輸入端口觀察的所述第一通信信號的發(fā)送信號和所述第二通信信號的發(fā)送信號的高次諧波的阻抗從無窮大向零變化；以及第二相位設(shè)定裝置，所述第二相位設(shè)定裝置連接于所述第二發(fā)送輸入端口并且其相位狀態(tài)為關(guān)于從所述第二發(fā)送輸入端口觀察的所述第三通信信號的發(fā)送信號和所述第四通信信號的發(fā)送信號的高次諧波的阻抗從無窮大向零變化。
10.如權(quán)利要求1-9任何一項所述的高頻切換模塊，其特征在于，所述FET開關(guān)、濾波器和諸相位設(shè)定裝置被一體地配置在包含多個疊層的介電層的疊層體中。
11.如權(quán)利要求10所述的高頻切換模塊，其特征在于，所述濾波器和相位設(shè)定裝置置于所述疊層體內(nèi)。
全文摘要
一種由FET構(gòu)成的FET開關(guān)，它選擇性地將連接到天線的天線輸入/輸出端口(ANT0)連接到以下端口之一，這些端口是連接到發(fā)送信號輸入端(Tx1)的端口(RF11)，以及分別連接到兩個接收信號輸出終端(Rx1)和(Rx2)的端口(RF12)和(RF13)。當(dāng)從發(fā)送信號輸入端(Tx1)輸入發(fā)送信號，并從端口(RF11)輸入到FET開關(guān)(SW10)時，較高次的諧波失真將會產(chǎn)生并被輸出到發(fā)送信號輸入端(Tx1)側(cè)。連接到端口(RF11)的相位設(shè)定元件(L1)將從端口(RF11)觀察時輸入側(cè)的該較高次的諧波阻抗從開路狀態(tài)變?yōu)槎搪窢顟B(tài)，由此來耗散該較高次的諧波。這將可抑制較高次的諧波返回端口(RF11)。
文檔編號H04B1/44GK1947345SQ20058001218
公開日2007年4月11日 申請日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月25日
發(fā)明者渡邊真也, 降谷孝治 申請人:株式會社村田制作所