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定向耦合器、高频模块以及通信装置

文献发布时间:2024-01-17 01:13:28


定向耦合器、高频模块以及通信装置

技术领域

本发明一般涉及定向耦合器、高频模块以及通信装置,更详细而言,涉及具备主线路以及多个副线路的定向耦合器、具备定向耦合器的高频模块、以及具备高频模块的通信装置。

背景技术

在专利文献1中记载了具备主线路、第一副线路、第二副线路、终止电路、开关电路(切换开关)的定向耦合器。第一副线路以及第二副线路的每个副线路具有与检测信号的频率对应的线路长度。在专利文献1所记载的定向耦合器中,通过开关电路切换连接第一副线路和终止电路的状态、以及连接第二副线路和终止电路的状态。

专利文献1:日本特开2021-27426号公报

在专利文献1所记载的定向耦合器中,在通过开关电路连接第一副线路及第二副线路中的一个副线路和终止电路的情况下,第一副线路及第二副线路中的另一个副线路成为不与任何一个电路连接的断开(开路)状态。即使另一个副线路是断开状态,在主线路传输的信号的一部分也从主线路向断开状态的另一个副线路泄漏,有时产生信号的损耗。

发明内容

本发明的目的在于提供能够抑制在主线路传输的信号的损耗的定向耦合器、高频模块以及通信装置。

本发明的一方式所涉及的定向耦合器具备:主线路、第一副线路、第二副线路、终止电路、切换开关以及短路开关。上述终止电路使上述第一副线路及上述第二副线路中的至少一个副线路终止。上述切换开关在第一模式下连接上述第一副线路和上述终止电路,在第二模式下连接上述第二副线路和上述终止电路。上述短路开关在上述第一模式下使上述第二副线路的两端短路。

本发明的一方式所涉及的高频模块具备上述定向耦合器和天线开关。上述天线开关与天线端子连接。

本发明的一方式所涉及的通信装置具备上述高频模块和信号处理电路。上述信号处理电路与上述高频模块连接。

根据本发明的一方式所涉及的定向耦合器、高频模块以及通信装置,能够抑制在主线路传输的信号的损耗。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的定向耦合器的第一模式的电路图。

图2是表示上述的定向耦合器的第二模式的电路图。

图3是具备上述的定向耦合器的高频模块以及通信装置的电路图。

图4是上述的高频模块的俯视图。

图5是关于上述的高频模块,从安装基板的第一主面侧透视安装基板的第二主面和配置于安装基板的第二主面的电子部件以及多个外部连接端子的俯视图。

图6是关于上述的高频模块,图4的X-X线剖视图。

图7是实施方式1的变形例所涉及的高频模块的立体图。

图8是关于上述的高频模块,表示主线路、第一副线路及第二副线路与IC芯片的位置关系的俯视图。

图9是实施方式2所涉及的定向耦合器的电路图。

图10A~图10C是上述的定向耦合器所使用的相位电路的电路图。

图11是实施方式3所涉及的定向耦合器的电路图。

图12是实施方式4所涉及的定向耦合器的电路图。

附图标记说明

8、8a、8b、8c…定向耦合器;9…外部连接端子;10…安装基板(多层基板);10a…第一层;10b…第二层;10c…第三层;10d…第四层;10e…第五层;11…第一功率放大器;12…第二功率放大器;13…第一IC芯片;14…第二IC芯片;15…第三IC芯片;16…第一树脂层;17…金属电极层;18…第二树脂层;21…第一低噪声放大器;22…第二低噪声放大器;31…第一输出匹配电路;32…第二输出匹配电路;41…第一输入匹配电路;42…第二输入匹配电路;51…第一开关;52…第二开关;53…第三开关;54…第四开关;55…第五开关(天线开关);60、61、62、63、64…滤波器装置;71、72、73、74…匹配电路;80…第一短路开关;81…主线路;82…副线路;83…终止电路;84…第一切换开关(切换开关);85…第二短路开关(短路开关);86…第二切换开关;87…连接端子;88、88a、88b…相位电路;90…第三切换开关;91…天线端子;92…第一信号输入端子;93…第二信号输入端子;94…第一信号输出端子;95…第二信号输出端子;96…耦合端子;100、100a…高频模块;101…第一主面;102…第二主面;103、104、105、106…端子;300…通信装置;301…信号处理电路;302…RF信号处理电路;303…基带信号处理电路;310…天线;510…共用端子;511…选择端子;512…选择端子;520…共用端子;521…选择端子;522…选择端子;530…共用端子;531...选择端子;532…选择端子;540…共用端子;541…选择端子;542…选择端子;550…共用端子;551…选择端子;552…选择端子;553…选择端子;554…选择端子;555…选择端子;556…选择端子;601、602…滤波器;611、621、631、641…发送滤波器;612、622、632、642…接收滤波器;801、802…端子;811…第一端;812…第二端;821…第一副线路;822…第二副线路;823…第三副线路;831…可变电阻器;832…可变电容器;840…共用端子(第一端子);840A…共用端子;840B…共用端子;841…选择端子(第二端子);842…选择端子(第三端子);843…选择端子;844…选择端子;851、852…端子;860…共用端子(第四端子);861…选择端子(第五端子);862…选择端子(第六端子);871…第一连接端子;872…第二连接端子;873…第三连接端子;881、885…电感器;882…电容器;883、884、886、887、888…可变电容器;900…共用端子;901…选择端子;902…选择端子;8211…第一端;8212…第二端;8221…第一端;8222…第二端;8231…第一端;8232…第二端;8801…第一端;8802…第二端;D1…厚度方向;L1、L2…长度;R1…信号路径。

具体实施方式

在以下的实施方式等中参照的图4~图8均是示意性的图,图中的各构成要素的大小、厚度各自的比不一定反映实际的尺寸比。

(实施方式1)

如图1以及图2所示,实施方式1所涉及的定向耦合器8具备:主线路81、第一副线路821、第二副线路822、终止电路83、作为切换开关的第一切换开关84以及短路开关85。终止电路83使第一副线路821以及第二副线路822中的至少一个副线路终止。更详细而言,终止电路83在第一模式下使第一副线路821终止,在第二模式下使第一副线路821以及第二副线路822终止。第一切换开在关84在第一模式下连接第一副线路821和终止电路83,在第二模式下连接第二副线路822和终止电路83。短路开关85在第一模式下使第二副线路822的两端(第一端8221以及第二端8222)短路。

此处,第一模式是通过第一副线路821对在主线路81传输的信号中的第一频带的信号进行检波的模式。另外,第二模式是通过串联连接的第一副线路821以及第二副线路822对在主线路81传输的信号中的第二频带的信号进行检波的模式。在定向耦合器中,副线路的线路长度与检波的信号所对应的波长相关,信号的频率越高,副线路的线路长度越短,因此第二频带是频率比第一频带低的频带。即,第一模式由于与第二模式相比副线路的线路长度较短,所以是对频率相对高的信号进行检波的HB(高频)模式,第二模式是对频率相对低的信号进行检波的LB(低频)模式。

在实施方式1所涉及的定向耦合器8中,如上所述,通过第一副线路821对信号进行检波的第一模式下,通过短路开关85使第二副线路822的两端短路,能够形成包含第二副线路822的闭合电路。由此,能够抑制在第二副线路822的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路81与第二副线路822的耦合度。其结果,能够减少从主线路81向第二副线路822的信号泄漏,能够抑制在主线路81传输的信号的损耗。

(1)定向耦合器、高频模块以及通信装置

(1.1)高频模块的结构

首先,参照图3对实施方式1所涉及的高频模块100的结构进行说明。

如图3所示,高频模块100例如用于通信装置300。通信装置300例如是智能手机那样的移动电话。此外,通信装置300并不限于移动电话,例如也可以是智能手表那样的可穿戴终端。高频模块100例如是能够与4G(第四代移动通信)标准、5G(第五代移动通信)标准等对应的模块。4G标准例如是3GPP(Third Generation Partnership Project:第三代合作伙伴计划)LTE(Long Term Evolution:长期演进)标准。5G标准例如是5G NR(New Radio:新空口)。高频模块100例如是能够与载波聚合以及双连接对应的模块。

通信装置300进行多个通信频段的通信。更详细而言,通信装置300进行多个通信频段的发送信号的发送、以及多个通信频段的接收信号的接收。

多个通信频段的发送信号以及接收信号的一部分是FDD(FrequencyDivisionDuplex:频分双工)的信号。此外,多个通信频段的发送信号以及接收信号并不限定于FDD的信号,也可以是TDD(Time DivisionDuplex:时分双工)的信号。FDD是对无线通信中的发送和接收分配不同的频带,进行发送以及接收的无线通信技术。TDD是对无线通信中的发送和接收分配相同的频带,按每个时间切换进行发送和接收的无线通信技术。

如图3所示,高频模块100具备:第一功率放大器11、第二功率放大器12、第一开关51、第二开关52以及多个(在图示例中五个)滤波器装置60~64。另外,高频模块100还具备:第一输出匹配电路31、第二输出匹配电路32以及多个(在图示例中四个)匹配电路71~74。另外,高频模块100还具备第一低噪声放大器21、第二低噪声放大器22、第一输入匹配电路41以及第二输入匹配电路42。另外,高频模块100还具备第三开关53、第四开关54以及第五开关55。另外,高频模块100还具备定向耦合器8。另外,高频模块100还具备多个外部连接端子9。此外,对于定向耦合器8,在“(1.3)定向耦合器的结构”的栏中进行详细说明。

(1.1.1)功率放大器

第一功率放大器11例如是对第一频带所包含的第一通信频段以及第二通信频段的发送信号进行放大的放大器。第一功率放大器11设置在后述的多个发送滤波器611、621与信号输入端子92之间的信号路径。第一功率放大器11具有第一输入端子(未图示)以及第一输出端子(未图示)。第一功率放大器11的第一输入端子经由信号输入端子92与外部电路(例如,信号处理电路301)连接。第一功率放大器11的第一输出端子与发送滤波器611、621连接。第一功率放大器11例如由控制器(未图示)控制。此外,第一功率放大器11直接或者间接地与发送滤波器611、621连接即可。在图3的例子中,第一功率放大器11经由第一输出匹配电路31与发送滤波器611、621连接。

第二功率放大器12例如是对频率比第一频带低的频带亦即第二频带所包含的第三通信频段以及第四通信频段的发送信号进行放大的放大器。第二功率放大器12设置在后述的多个发送滤波器631、641与信号输入端子93之间的信号路径。第二功率放大器12具有第二输入端子(未图示)以及第二输出端子(未图示)。第二功率放大器12的第二输入端子经由信号输入端子93与外部电路(例如,信号处理电路301)连接。第二功率放大器12的第二输出端子与发送滤波器631、641连接。第二功率放大器12例如由控制器控制。此外,第二功率放大器12直接或者间接地与发送滤波器631、641连接即可。在图3的例子中,第二功率放大器12经由第二输出匹配电路32与发送滤波器631、641连接。

(1.1.2)滤波器装置

滤波器装置61是具有发送滤波器611和接收滤波器612的双工器(以下,也称为“双工器61”)。发送滤波器611例如是将第一通信频段的发送频带作为通带的带通滤波器。接收滤波器612例如是将第一通信频段的接收频带作为通带的带通滤波器。

滤波器装置62是具有发送滤波器621和接收滤波器622的双工器(以下,也称为“双工器62”)。发送滤波器621例如是将第二通信频段的发送频带作为通带的带通滤波器。接收滤波器622例如是将第二通信频段的接收频带作为通带的带通滤波器。

滤波器装置63是具有发送滤波器631和接收滤波器632的双工器(以下,也称为“双工器63”)。发送滤波器631例如是将第三通信频段的发送频带作为通带的带通滤波器。接收滤波器632例如是将第三通信频段的接收频带作为通带的带通滤波器。

滤波器装置64是具有发送滤波器641和接收滤波器642的双工器(以下,也称为“双工器64”)。发送滤波器641例如是将第四通信频段的发送频带作为通带的带通滤波器。接收滤波器642例如是将第四通信频段的接收频带作为通带的带通滤波器。

滤波器装置60是具有多个(在图示例中两个)滤波器601、602的双工器(以下,也称为“双工器60”)。多个滤波器601、602的每个滤波器例如是LC滤波器。滤波器601例如是将第一通信频段、第二通信频段、第三通信频段以及第四通信频段作为通带的低通滤波器。滤波器602例如是将第五通信频段作为通带的高通滤波器。即,第五通信频段是频率比第一通信频段、第二通信频段、第三通信频段以及第四通信频段高的通信频段。

(1.1.3)输出匹配电路

第一输出匹配电路31设置在第一功率放大器11的第一输出端子与后述的第一开关51的共用端子510之间的信号路径。第一输出匹配电路31是用于取得第一功率放大器11和两个发送滤波器611、621的阻抗匹配的电路。第一输出匹配电路31例如是包含一个电感器的结构。第一输出匹配电路31的电感器设置在第一功率放大器11的输出侧。此外,第一输出匹配电路31并不限定于是包含一个电感器的结构,例如,可以是包含多个电感器的结构,也可以是包含多个电感器以及多个电容器的结构。

第二输出匹配电路32设置在第二功率放大器12的第二输出端子与后述的第二开关52的共用端子520之间的信号路径。第二输出匹配电路32是用于取得第二功率放大器12和两个发送滤波器631、641的阻抗匹配的电路。第二输出匹配电路32例如是包含一个电感器的结构。第二输出匹配电路32的电感器设置在第二功率放大器12的输出侧。此外,第二输出匹配电路32并不限定于是包含一个电感器的结构,例如,可以是包含多个电感器的结构,也可以是包含多个电感器以及多个电容器的结构。

(1.1.4)匹配电路

多个(在图示例中四个)匹配电路71~74与多个双工器61~64一对一对应。匹配电路71设置在双工器61与后述的第五开关55(的选择端子551)之间的信号路径。匹配电路71是用于取得双工器61和第五开关55的阻抗匹配的电路。匹配电路71例如是包含一个电感器的结构。此外,匹配电路71并不限定于是包含一个电感器的结构,例如,可以是包含多个电感器的结构,也可以是包含多个电感器以及多个电容器的结构。

匹配电路72设置在双工器62与第五开关55(的选择端子552)之间的信号路径。匹配电路72是用于取得双工器62和第五开关55的阻抗匹配的电路。匹配电路72例如是包含一个电感器的结构。此外,匹配电路72并不限定于是包含一个电感器的结构,例如,可以是包含多个电感器的结构,也可以是包含多个电感器以及多个电容器的结构。

匹配电路73设置在双工器63与第五开关55(的选择端子554)之间的信号路径。匹配电路73是用于取得双工器63和第五开关55的阻抗匹配的电路。匹配电路73例如是包含一个电感器的结构。此外,匹配电路73并不限定于是包含一个电感器的结构,例如,可以是包含多个电感器的结构,也可以是包含多个电感器以及多个电容器的结构。

匹配电路74设置在双工器64与第五开关55(的选择端子555)之间的信号路径。匹配电路74是用于取得双工器64和第五开关55的阻抗匹配的电路。匹配电路74例如是包含一个电感器的结构。此外,匹配电路74并不限定于是包含一个电感器的结构,例如,可以是包含多个电感器的结构,也可以是包含多个电感器以及多个电容器的结构。

(1.1.5)低噪声放大器

第一低噪声放大器21是以低噪音对第一通信频段以及第二通信频段的接收信号进行放大的放大器。第一低噪声放大器21设置在多个接收滤波器612、622与后述的信号输出端子94之间的信号路径。第一低噪声放大器21具有第一输入端子(未图示)以及第一输出端子(未图示)。第一低噪声放大器21的第一输入端子与第一输入匹配电路41连接。第一低噪声放大器21的第一输出端子经由信号输出端子94与外部电路(例如,信号处理电路301)连接。

第二低噪声放大器22是以低噪音放大第三通信频段以及第四通信频段的接收信号的放大器。第二低噪声放大器22设置在多个接收滤波器632、642与后述的信号输出端子95之间的信号路径。第二低噪声放大器22具有第二输入端子(未图示)以及第二输出端子(未图示)。第二低噪声放大器22的第二输入端子与第二输入匹配电路42连接。第二低噪声放大器22的第二输出端子经由信号输出端子95与外部电路(例如,信号处理电路301)连接。

(1.1.6)输入匹配电路

第一输入匹配电路41设置在第一低噪声放大器21与后述的第三开关53的共用端子530之间的信号路径。第一输入匹配电路41是用于取得第一低噪声放大器21和多个接收滤波器612、622的阻抗匹配的电路。第一输入匹配电路41例如是包含一个电感器的结构。第一输入匹配电路41的电感器设置在第一低噪声放大器21的输入侧。此外,第一输入匹配电路41并不限定于是包含一个电感器的结构,例如,可以是包含多个电感器的结构,也可以是包含多个电感器以及多个电容器的结构。

第二输入匹配电路42设置在第二低噪声放大器22与后述的第四开关54的共用端子540之间的信号路径。第二输入匹配电路42是用于取得第二低噪声放大器22和多个接收滤波器632、642的阻抗匹配的电路。第二输入匹配电路42例如是包含一个电感器的结构。第二输入匹配电路42的电感器设置在第二低噪声放大器22的输入侧。此外,第二输入匹配电路42并不限定于是包含一个电感器的结构,例如,可以是包含多个电感器的结构,也可以是包含多个电感器以及多个电容器的结构。

(1.1.7)开关

第一开关51从多个发送滤波器611、621中切换与第一功率放大器11连接的发送滤波器。也就是说,第一开关51是用于切换与第一功率放大器11连接的路径的开关。第一开关51具有共用端子510和多个(在图示例中两个)选择端子511、512。共用端子510与第一功率放大器11连接。选择端子511与发送滤波器611连接。另外,选择端子512与发送滤波器621连接。

第一开关51切换共用端子510与多个选择端子511、512的连接状态。第一开关51例如由控制器(未图示)控制。第一开关51按照来自控制器的控制信号,使共用端子510与多个选择端子511、512的至少一个电连接。

第二开关52从多个发送滤波器631、641中切换与第二功率放大器12连接的发送滤波器。也就是说,第二开关52是用于切换与第二功率放大器12连接的路径的开关。第二开关52具有共用端子520和多个(在图示例中两个)选择端子521、522。共用端子520与第二功率放大器12连接。选择端子521与发送滤波器631连接。另外,选择端子522与发送滤波器641连接。

第二开关52切换共用端子520与多个选择端子521、522的连接状态。第二开关52例如由控制器控制。第二开关52按照来自控制器的控制信号,使共用端子520与多个选择端子521、522的至少一个电连接。

第三开关53从多个接收滤波器612、622中切换与第一低噪声放大器21连接的接收滤波器。也就是说,第三开关53是用于切换与第一低噪声放大器21连接的路径的开关。第三开关53具有共用端子530和多个(在图示例中两个)选择端子531、532。共用端子530与第一低噪声放大器21连接。选择端子531与接收滤波器612连接。另外,选择端子532与接收滤波器622连接。

第三开关53切换共用端子530与多个选择端子531、532的连接状态。第三开关53例如由信号处理电路301控制。第三开关53按照来自信号处理电路301的RF信号处理电路302的控制信号,使共用端子530与多个选择端子531、532的至少一个电连接。

第四开关54从多个接收滤波器632、642中切换与第二低噪声放大器22连接的接收滤波器。也就是说,第四开关54是用于切换与第二低噪声放大器22连接的路径的开关。第四开关54具有共用端子540和多个(在图示例中两个)选择端子541、542。共用端子540与第二低噪声放大器22连接。选择端子541与接收滤波器632连接。另外,选择端子542与接收滤波器642连接。

第四开关54切换共用端子540与多个选择端子541、542的连接状态。第四开关54例如由信号处理电路301控制。第四开关54按照来自信号处理电路301的RF信号处理电路302的控制信号,使共用端子540与多个选择端子541、542的至少一个电连接。

第五开关55从多个发送滤波器611、621、631、641中切换与天线端子91连接的发送滤波器。另外,第五开关55从多个接收滤波器612、622、632、642中切换与天线端子91连接的接收滤波器。也就是说,第五开关55是用于切换与天线310连接的路径的开关。第五开关55具有共用端子550和多个(在图示例中六个)选择端子551~556。共用端子550与天线端子91连接。选择端子551与发送滤波器611以及接收滤波器612连接。另外,选择端子552与发送滤波器621以及接收滤波器622连接。另外,选择端子554与发送滤波器631以及接收滤波器632连接。另外,选择端子555与发送滤波器641以及接收滤波器642连接。在图3的例子中,在选择端子553、556未连接有任何一个电路。此外,在图3中,虽然同时连接共用端子550与选择端子551及选择端子555,但也可以如该结构那样构成为共用端子550与多个选择端子同时连接。通过成为这样的结构,可以应对能够同时接收或者发送不同的频带的信号的载波聚合。

第五开关55切换共用端子550与多个选择端子551~556的连接状态。第五开关55例如由信号处理电路301控制。第五开关55按照来自信号处理电路301的RF信号处理电路302的控制信号,使共用端子550与多个选择端子551~556的至少一个电连接。在本实施方式中,第五开关55是天线开关(以下,也称为“天线开关55”)。

(1.1.8)外部连接端子

多个外部连接端子9包含:天线端子91、两个信号输入端子92、93、两个信号输出端子94、95、耦合端子(耦合端子)96以及多个接地端子(未图示)。多个接地端子是与通信装置300具备的后述的电路基板的接地电极电连接并被赋予接地电位的端子。

天线端子91与天线310连接。在高频模块100内,天线端子91与定向耦合器8(的第一连接端子871)连接。另外,天线端子91经由定向耦合器8、滤波器601以及第五开关55与多个发送滤波器611、621、631、641以及多个接收滤波器612、622、632、642连接。

两个信号输入端子92、93的每个信号输入端子是用于将来自外部电路(例如,信号处理电路301)的发送信号输入到高频模块100的端子。在高频模块100内,信号输入端子92与第一功率放大器11连接。另外,在高频模块100内,信号输入端子93与第二功率放大器12连接。

信号输出端子94是用于将来自第一低噪声放大器21的接收信号输出到外部电路(例如,信号处理电路301)的端子。在高频模块100内,信号输出端子94与第一低噪声放大器21连接。信号输出端子95是用于将来自第二低噪声放大器22的接收信号输出到外部电路(例如,信号处理电路301)的端子。在高频模块100内,信号输出端子95与第二低噪声放大器22连接。

耦合端子96是用于将来自定向耦合器8的信号(检波信号)输出到外部装置(例如,检波器)的端子。耦合端子96与定向耦合器8的第三连接端子873(参照图1)连接。

多个接地端子是与通信装置300具备的外部基板(未图示)的接地电极电连接并被赋予接地电位的端子。在高频模块100内,多个接地端子与安装基板10的接地层(未图示)连接。接地层是高频模块100的电路接地。

(1.2)通信装置的结构

接下来,参照图3对实施方式1所涉及的通信装置300的结构进行说明。

如图3所示,通信装置300具备高频模块100、天线310以及信号处理电路301。另外,通信装置300还具备安装高频模块100的电路基板。电路基板例如是印刷布线板。电路基板具有被赋予接地电位的接地电极。

(1.2.1)天线

天线310与高频模块100的天线端子91连接。天线310具有将从高频模块100输出的发送信号以电波的方式辐射的发送功能、和将接收信号作为电波从外部接收并输出到高频模块100的接收功能。

(1.2.2)信号处理电路

信号处理电路301包含RF信号处理电路302和基带信号处理电路303。信号处理电路301对通过高频模块100的信号进行处理。更详细而言,信号处理电路301处理发送信号以及接收信号。

RF信号处理电路302例如是RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit:射频集成电路)。RF信号处理电路302进行对高频信号的信号处理。

RF信号处理电路302对从基带信号处理电路303输出的信号进行上变频等信号处理,并将进行了信号处理的高频信号输出到高频模块100。另外,RF信号处理电路302对从高频模块100输出的高频信号进行下变频等信号处理,并将进行了信号处理的信号输出到基带信号处理电路303。

基带信号处理电路303例如是BBIC(Baseband Integrated Circuit:基带集成电路)。基带信号处理电路303进行对来自信号处理电路301的外部的发送信号的规定的信号处理。被基带信号处理电路303处理后的接收信号例如作为图像信号,被用作用于图像显示的图像信号,或者,被用作用于通话的声音信号。

另外,RF信号处理电路302也具有作为控制部的功能,基于高频信号(发送信号、接收信号)的收发,来控制高频模块100具有的第三开关53、第四开关54、第五开关55、第一切换开关84、短路开关85以及第二切换开关86的各个的连接。具体而言,RF信号处理电路302通过控制信号(未图示),切换高频模块100的第三开关53、第四开关54、第五开关55、第一切换开关84、短路开关85以及第二切换开关86的各个的连接。此外,控制部可以设置于RF信号处理电路302的外部,例如也可以设置于高频模块100或者基带信号处理电路303。

(1.3)定向耦合器的结构

接下来,参照图1以及图2对实施方式1所涉及的定向耦合器8的结构进行说明。

如图1以及图2所示,定向耦合器8具备:主线路81、多个(在图示例中两个)副线路82、终止电路83、第一切换开关84、短路开关85以及第二切换开关86。另外,定向耦合器8还具备多个(在图示例中三个)连接端子87。多个副线路82包含第一副线路821和第二副线路822。另外,多个连接端子87包含第一连接端子871、第二连接端子872以及第三连接端子873。

(1.3.1)主线路

主线路81具有主线路81的长边方向的两端亦即第一端811以及第二端812。主线路81的第一端811与第一连接端子871连接。另外,主线路81的第一端811经由第一连接端子871与天线端子91(参照图3)连接。主线路81的第二端812与第二连接端子872连接。另外,主线路81的第二端812经由第二连接端子872与双工器60(参照图3)连接。

(1.3.2)副线路

第一副线路821具有第一副线路821的长边方向的两端亦即第一端8211以及第二端8212。第一副线路821的第一端8211与后述的第二切换开关86连接。更详细而言,第一副线路821的第一端8211与第二切换开关86的共用端子860连接。第一副线路821的第二端8212与第三连接端子873连接。另外,第一副线路821的第二端8212经由第三连接端子873与耦合端子96(参照图3)连接。第一副线路821与主线路81电磁耦合。

第二副线路822具有第二副线路822的长边方向的两端亦即第一端8221以及第二端8222。第二副线路822的第一端8221与后述的第一切换开关84连接。更详细而言,第二副线路822的第一端8221与第一切换开关84的选择端子842连接。第二副线路822的第二端8222与第二切换开关86连接。更详细而言,第二副线路822的第二端8222与第二切换开关86的选择端子862连接。第二副线路822与第一副线路821同样地与主线路81电磁耦合。

此处,如图1以及图2所示,第一副线路821以及第二副线路822沿着主线路81的长边方向(图1的左右方向)排列。另外,第一副线路821的长度L1和第二副线路822的长度L2相同。此外,第一副线路821的长度L1和第二副线路822的长度L2也可以不同。即,第二副线路822的长度L2既可以比第一副线路821的长度L1长也可以比第一副线路821的长度L1短。

(1.3.3)终止电路

终止电路83是用于使上述的第一副线路821以及第二副线路822的中至少一个副线路终止的电路。更详细而言,终止电路83在第一模式下使第一副线路821终止。另外,终止电路83在第二模式下使串联连接的第一副线路821以及第二副线路822终止。如图1以及图2所示,终止电路83例如具有可变电阻器831和可变电容器832。可变电阻器831连接在第一切换开关84的共用端子840与接地之间。可变电容器832与可变电阻器831并联连接。也就是说,可变电容器832也连接在第一切换开关84的共用端子840与接地之间。

(1.3.4)第一切换开关

第一切换开关84是用于切换第一副线路821的连接目的地的开关。第一切换开关84具有共用端子840和多个(在图示例中两个)选择端子841、842。共用端子840与终止电路83连接。选择端子841与第二切换开关86的选择端子861连接。选择端子842与第二副线路822的第一端8221连接。

第一切换开关84切换连接共用端子840和选择端子841的第一状态、以及连接共用端子840和选择端子842的第二状态。更详细而言,第一切换开关84在第一模式下连接共用端子840和选择端子841,在第二模式下连接共用端子840和选择端子842。由此,在第一模式下第一副线路821和终止电路83被连接,在第二模式下第二副线路822和终止电路83被连接。第一切换开关84例如由信号处理电路301控制。第一切换开关84按照来自信号处理电路301的RF信号处理电路302的控制信号,使共用端子840与多个选择端子841、842中的任意一个连接。

在本实施方式中,第一切换开关84是切换开关。另外,在本实施方式中,共用端子840是第一端子,选择端子841是第二端子,选择端子842是第三端子。

(1.3.5)短路开关

短路开关85是用于使第二副线路822的两端短路的开关。短路开关85具有多个(在图示例中两个)端子851、852。端子851与第二副线路822的第一端8221连接。端子852与第二副线路822的第二端8222连接。也就是说,短路开关85连接在第二副线路822的两端之间。

短路开关85切换连接端子851和端子852的第一状态、以及使端子851和端子852断开的第二状态。更详细而言,短路开关85在第一模式下连接端子851和端子852,在第二模式下使端子851和端子852断开。由此,在第一模式下,第二副线路822的两端(第一端8221以及第二端8222)短路。短路开关85例如由信号处理电路301控制。短路开关85按照来自信号处理电路301的RF信号处理电路302的控制信号,使端子851与端子852连接,或者,使端子851从端子852断开。

(1.3.6)第二切换开关

第二切换开关86是用于切换仅使用第一副线路821作为副线路的第一模式、和使用第一副线路821以及第二副线路822的第二模式的开关。第二切换开关86具有共用端子860和多个(在图示例中两个)选择端子861、862。共用端子860与第一副线路821的第一端8211连接。选择端子861与第一切换开关84的选择端子841连接。选择端子862与第二副线路822的第二端8222连接。

第二切换开关86切换连接共用端子860和选择端子861的第一状态、以及连接共用端子860和选择端子862的第二状态。更详细而言,第二切换开关86在第一模式下连接共用端子860和选择端子861,在第二模式下连接共用端子860和选择端子862。由此,在第一模式下第一副线路821和终止电路83被连接,在第二模式下第二副线路822和终止电路83被连接。第二切换开关86例如由信号处理电路301控制。第二切换开关86按照来自信号处理电路301的RF信号处理电路302的控制信号,使共用端子860与多个选择端子861、862中的任意一个连接。

在本实施方式中,共用端子860是第四端子,选择端子861是第五端子,选择端子862是第六端子。

(2)高频模块的构造

接下来,参照图4~图6对高频模块100的构造进行说明。

如图4~图6所示,高频模块100具备安装基板10、多个电子部件以及多个外部连接端子9。另外,高频模块100还具备第一树脂层16、第二树脂层18以及金属电极层17。

高频模块100能够与外部基板(未图示)电连接。外部基板例如相当于移动电话以及通信设备等的通信装置300的母基板。此外,高频模块100能够与外部基板电连接不仅包含高频模块100直接安装在外部基板上的情况,还包含高频模块100间接安装在外部基板上的情况。另外,高频模块100间接安装在外部基板上的情况是高频模块100安装于在外部基板上安装的其它高频模块上的情况等。

(2.1)安装基板

如图4~图6所示,安装基板10具有第一主面101以及第二主面102。第一主面101以及第二主面102在安装基板10的厚度方向D1上相互对置。在高频模块100设置于外部基板时,第二主面102与外部基板中的安装基板10侧的主面对置。安装基板10是在第一主面101以及第二主面102安装有多个电子部件的双面安装基板。

安装基板10是层叠有多个电介质层的多层基板。安装基板10具有多个导电层和多个导通孔导体(包含贯通电极)。多个导电层包含接地电位的接地层。多个导通孔导体用于在第一主面101以及第二主面102的每个主面配置的元件与安装基板10的导电层的电连接。另外,多个导通孔导体用于配置于第一主面101的元件与配置于第二主面102的元件的电连接、以及安装基板10的导电层与外部连接端子9的电连接。

在实施方式1所涉及的高频模块100中,多个电子部件中的第一组电子部件配置于安装基板10的第一主面101。第一组的电子部件包含:第一功率放大器11、第二功率放大器12、多个滤波器装置60~64、第一输出匹配电路31、第二输出匹配电路32、第一输入匹配电路41以及第二输入匹配电路42。

另外,在高频模块100中,多个电子部件中的第二组电子部件配置于安装基板10的第二主面102。第二组的电子部件包含:第一IC芯片13、第二IC芯片14、第三IC芯片15、第一低噪声放大器21以及第二低噪声放大器22。第一IC芯片13是包含第五开关(天线开关)55、第一切换开关84、短路开关85以及第二切换开关86的IC芯片(IC部件)。也就是说,第五开关55与第一切换开关84以及短路开关85一体。第二IC芯片14是包含第一开关51和第二开关52的IC芯片。第三IC芯片15是包含第三开关53和第四开关54的IC芯片。

此外,对于匹配电路71~74以及终止电路83,虽然在图4~图6中均未图示,但也可以配置于安装基板10的第一主面101以及第二主面102中的任意一个主面。另外,对于定向耦合器8的主线路81、第一副线路821以及第二副线路822,如后所述,设置在安装基板(多层基板)10的内部。

(2.2)电子部件

如上所述,多个电子部件包含第一组电子部件和第二组电子部件。第一组电子部件配置于安装基板10的第一主面101。第一组电子部件包含:构成多个滤波器装置60~64的多个第一电子部件、构成第一功率放大器11及第二功率放大器12的多个第二电子部件、构成第一输出匹配电路31、第二输出匹配电路32、第一输入匹配电路41以及第二输入匹配电路42的多个第三电子部件。

构成双工器60的滤波器601、602、构成多个双工器61~64的多个发送滤波器611、621、631、641以及多个接收滤波器612、622、632、642的每一个例如是包含多个串联臂谐振子以及多个并联臂谐振子的弹性波滤波器。弹性波滤波器例如是利用弹性表面波的SAW(Surface Acoustic Wave:表面声波)滤波器。并且,多个滤波器601、602、多个发送滤波器611、621、631、641以及多个接收滤波器612、622、632、642的每个滤波器可以包含与多个串联臂谐振子的任意一个串联连接的电感器以及电容器中的至少一方,也可以包含与多个并联臂谐振子的任意一个串联连接的电感器或者电容器。

第二组电子部件配置于安装基板10的第二主面102。第二组电子部件包含:构成第一IC芯片13、第二IC芯片14及第三IC芯片15的多个第四电子部件、和构成第一低噪声放大器21及第二低噪声放大器22的多个第五电子部件。

(2.3)外部连接端子

多个外部连接端子9是用于将安装基板10与外部基板(未图示)电连接的端子。

如图5以及图6所示,多个外部连接端子9配置于安装基板10的第二主面102。“外部连接端子9配置于安装基板10的第二主面102”包括:外部连接端子9以机械的方式与安装基板10的第二主面102连接、以及外部连接端子9与安装基板10(的适当的导体部)电连接。多个外部连接端子9的材料例如是金属(例如,铜、铜合金等)。多个外部连接端子9的每个外部连接端子是柱状电极。柱状电极例如通过焊料接合到例如安装基板10的导体部,但并不限于通过焊料来接合,例如可以使用导电性粘合剂(例如,导电性糊剂)来接合,也可以直接接合。在从安装基板10的厚度方向D1的俯视时,多个外部连接端子9的每个外部连接端子是圆形。

(2.4)树脂层

如图6所示,第一树脂层16配置于安装基板10的第一主面101。第一树脂层16覆盖配置于安装基板10的第一主面101的第一组电子部件。第一树脂层16包含树脂(例如,环氧树脂)。第一树脂层16也可以除了树脂之外还包含填料。

如图6所示,第二树脂层18配置于安装基板10的第二主面102。第二树脂层18覆盖配置于安装基板10的第二主面102的第二组电子部件以及多个外部连接端子9。第二树脂层18包含树脂(例如,环氧树脂)。第二树脂层18也可以除了树脂之外还包含填料。第二树脂层18的材料既可以是与第一树脂层16的材料相同的材料,也可以是不同的材料。

(2.5)金属电极层

金属电极层17具有导电性。以高频模块100的内外的电磁屏蔽为目的来设置金属电极层17。金属电极层17具有层叠多个金属层的多层构造,但并不限于是多层构造,也可以是一个金属层。一个金属层包含一种或者多种金属。如图6所示,金属电极层17覆盖第一树脂层16中的与安装基板10侧相反侧的主面、第一树脂层16的外周面、安装基板10的外周面以及第二树脂层18的外周面。金属电极层17与安装基板10具有的接地层(未图示)的外周面的至少一部分接触。由此,能够使金属电极层17的电位与接地层的电位相同。

(3)高频模块的各构成要素的详细构造

(3.1)安装基板

安装基板10例如是包含多个电介质层以及多个导电层的多层基板。在安装基板10的厚度方向D1上层叠多个电介质层以及多个导电层。多个导电层形成为按每个层决定的规定图案。多个导电层的每个导电层在与安装基板10的厚度方向D1正交的一平面内包含一个或者多个导体部。各导电层的材料例如是铜。多个导电层包含接地层(未图示)。在高频模块100中,多个接地端子和接地层经由安装基板10的导通孔导体等电连接。安装基板10例如是LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics:低温共烧陶瓷)基板。安装基板10并不限于LTCC基板,例如,也可以是印刷布线板、HTCC(High Temperature Co-fired Ceramics:高温共烧陶瓷)基板、树脂多层基板。

另外,安装基板10并不限于LTCC基板,例如也可以是布线结构体。布线结构体例如是多层结构体。多层结构体包含至少一个绝缘层和至少一个导电层。绝缘层形成为规定图案。在绝缘层为多个的情况下,多个绝缘层形成为按每个层决定的规定图案。导电层形成为与绝缘层的规定图案不同的规定图案。在导电层为多个的情况下,多个导电层形成为按每个层决定的规定图案。导电层也可以包含一个或者多个再布线部。在布线结构体中,在多层结构体的厚度方向上相互对置的两个面中的第一面是安装基板10的第一主面101,第二面是安装基板10的第二主面102。布线结构体例如也可以是中介层。中介层可以是使用了硅基板的中介层,也可以是由多层构成的基板。

安装基板10的第一主面101以及第二主面102在安装基板10的厚度方向D1上远离,与安装基板10的厚度方向D1交叉。安装基板10中的第一主面101例如与安装基板10的厚度方向D1正交,例如,作为不与安装基板10的厚度方向D1正交的面,也可以包含导体部的侧面等。另外,安装基板10中的第二主面102例如与安装基板10的厚度方向D1正交,例如,作为不与安装基板10的厚度方向D1正交的面,也可以包含导体部的侧面等。另外,安装基板10的第一主面101以及第二主面102也可以形成有微小的凹凸或者凹部或者凸部。

(3.2)滤波器装置

对多个滤波器装置60~64的详细的构造进行说明。以下,不区别多个滤波器装置60~64而设为滤波器。

由第一电子部件构成的滤波器是裸芯片的弹性波滤波器。第一电子部件具有基板、电路部、多个焊盘电极、压电体层以及低声速膜。基板具有在基板的厚度方向上相互对置的第一面以及第二面。电路部包含多个IDT(Interdigital Transducer:叉指换能器)电极。多个焊盘电极形成于基板的第一面上,与电路部连接。多个焊盘电极经由多个凸块与安装基板10连接。低声速膜设置在基板的第一面上。压电体层设置在低声速膜上。多个IDT电极设置在压电体层上。另外,多个IDT电极配置在由多个焊盘电极、多个凸块、基板、安装基板10以及第一树脂层16在基板与安装基板10之间形成的空间内。在从基板的厚度方向俯视时,第一电子部件是长方形,但例如也可以是正方形。

在从基板的厚度方向俯视时,低声速膜远离基板的外周而设置。第一电子部件还具有绝缘层。绝缘层覆盖基板的第一面中未被低声速膜覆盖的区域。绝缘层具有电绝缘性。绝缘层在基板的第一面上沿着基板的外周而形成。绝缘层包围多个IDT电极。在从第一电子部件的厚度方向俯视时,绝缘层是框形状(例如,矩形框状)。绝缘层的一部分在第一电子部件的厚度方向上与压电体层的外周部重叠。压电体层的外周面以及低声速膜的外周面被绝缘层覆盖。绝缘层的材料是环氧树脂、聚酰亚胺等。

多个焊盘电极经由绝缘层设置在基板的第一面上。

压电体层的材料例如是铌酸锂或者钽酸锂。低声速膜的材料例如是氧化硅。在低声速膜中,在低声速膜中传播的体波的声速比在压电体层中传播的体波的声速低。低声速膜的材料并不限定于氧化硅,例如,也可以是氧化硅、玻璃、氮氧化硅、氧化钽、在氧化硅中添加了氟、碳或者硼而成的化合物、或者以上述各材料为主成分的材料。

基板例如是硅基板。即,第一电子部件的基板的材料是硅。在基板中,在基板中传播的体波的声速比在压电体层中传播的弹性波的声速高。在此处,在基板中传播的体波是在基板中传播的多个体波中声速最低的体波。在本实施方式中,由基板和设置在基板上的低声速膜构成高声速部件。另外,在本实施方式中,基板是由硅基板构成的支承基板。此外,基板的材料并不限于硅,例如可以是包含砷化镓、砷化铝、砷化铟、磷化铟、磷化镓、锑化铟、氮化镓、氮化铟、氮化铝、硅、锗、碳化硅以及氧化镓(III)中的任意一种作为主成分的材料,或者包含由这些材料中的两种以上的材料构成的多元系混晶材料作为主成分的材料。

第一电子部件还可以具有设置在基板与低声速膜之间的高声速膜。在高声速膜中,在高声速膜中传播的体波的声速比在压电体层中传播的弹性波的声速高。高声速膜的材料例如是氮化硅,但并不限于氮化硅,例如,也可以由从由类金刚石碳、氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、水晶、氧化锆、堇青石、莫来石、滑石、镁橄榄石、氧化镁以及金刚石构成的组中选择的至少一种材料构成。

另外,第一电子部件例如也可以包含夹在低声速膜与压电体层之间的紧贴层。紧贴层例如由树脂(环氧树脂、聚酰亚胺树脂)构成。另外,第一电子部件也可以在低声速膜与压电体层之间、压电体层上、或者低声速膜下的任意一处具备介电膜。

(3.3)功率放大器

多个第二电子部件的每个第二电子部件是构成第一功率放大器11或者第二功率放大器12的IC芯片。多个第二电子部件的每个第二电子部件具备基板和电路部。基板具有在基板的厚度方向上相互对置的第一面以及第二面。基板例如是砷化镓基板。即,第二电子部件的基板的材料是砷化镓。电路部包含形成于基板的第一面的至少一个晶体管。电路部具有对输入到第一功率放大器11或者第二功率放大器12的发送信号进行放大的功能。晶体管例如是HBT(Heterojunction Bipolar Transistor:异质结双极晶体管)。第一功率放大器11以及第二功率放大器12的每个功率放大器例如也可以包含直流截止用的电容器。多个第二电子部件的每个第二电子部件例如在安装基板10的第一主面101倒装安装成基板的第一面成为安装基板10的第一主面101侧。在从安装基板10的厚度方向D1俯视时,多个第二电子部件的每个第二电子部件的外缘是四边形。

此外,基板的材料并不限于砷化镓,例如,也可以是包含砷化镓、砷化铝、砷化铟、磷化铟、磷化镓、锑化铟、氮化镓、氮化铟、氮化铝、硅、锗、硅锗、碳化硅、氧化镓(III)以及镓铋中的任意一种作为主成分的材料,或者包含由这些材料中的两个以上的材料构成的多元系混晶材料作为主成分的材料。

(3.4)匹配电路

多个第三电子部件的每个第三电子部件例如是构成第一输出匹配电路31、第二输出匹配电路32、第一输入匹配电路41或者第二输入匹配电路42的电感器或者电容器的芯片部件。多个第三电子部件的每个第三电子部件是SMD(Surface Mount Device:表面贴装器件)。多个第三电子部件的每个第三电子部件是长方体。在从安装基板10的厚度方向D1俯视时,多个第三电子部件的每个第三电子部件的外缘是四边形。

(3.5)IC芯片

多个第四电子部件的每个第四电子部件是构成第一IC芯片13、第二IC芯片14或者第三IC芯片15的芯片部件。多个第四电子部件的每个第四电子部件具备基板和电路部。基板具有相互对置的第一面以及第二面。基板例如是硅基板。电路部包含多个FET作为多个开关元件。多个开关元件的每个开关并不限于FET,例如也可以是双极晶体管。多个第四电子部件的每个第四电子部件在安装基板10的第二主面102倒装安装成基板的第一面成为安装基板10的第二主面102侧。在从安装基板10的厚度方向D1俯视时,多个第四电子部件的每个第四电子部件的外缘是四边形。

此处,构成第一IC芯片13的第四电子部件具有构成短路开关85的第一FET、构成第一切换开关84的第二FET以及构成第二切换开关86的第三FET,作为上述FET。即,短路开关85包含第一FET,第一切换开关84包含第二FET,第二切换开关86包含第三FET。而且,第一FET的栅极宽度比第二FET的栅极宽度宽,并且比第三FET的栅极宽度宽。由此,能够减小包含第二副线路822的闭合电路的电阻,能够减弱主线路81与第二副线路822的耦合度。其结果,能够减少从主线路81向第二副线路822的信号泄漏,能够抑制通过主线路81的信号的损耗。

(3.6)低噪声放大器

多个第五电子部件的每个第五电子部件是构成第一低噪声放大器21或者第二低噪声放大器22的IC芯片。多个第五电子部件的每个第五电子部件具备基板和电路部。基板具有相互对置的第一面以及第二面。基板例如是硅基板。电路部形成于基板的第一面。电路部具有对输入到第一低噪声放大器21或者第二低噪声放大器22的接收信号进行放大的功能。多个第五电子部件的每个第五电子部件例如在安装基板10的第二主面102倒装片安装成基板的第一面成为安装基板10的第二主面102侧。在从安装基板10的厚度方向D1俯视时,多个第五电子部件的每个第五电子部件的外缘是四边形。

(4)高频模块的布局

接下来,参照图4以及图5对高频模块100的布局进行说明。

多个双工器61~64中的两个双工器61、63在安装基板10的第一主面101沿着安装基板10的短边方向D3排列。另外,多个双工器61~64中的两个双工器62、64在安装基板10的第一主面101沿着安装基板10的短边方向D3排列。两个双工器61、63和两个双工器62、64沿着安装基板10的长边方向D2排列。另外,在安装基板10的第一主面101中,在相对于两个双工器62、64与两个双工器61、63侧相反侧配置有双工器60。在安装基板10的第一主面101中,在两个双工器61、63之间配置有第一输入匹配电路41,在两个双工器62、64之间配置有第二输入匹配电路42。

并且,在安装基板10的第一主面101中,在相对于两个双工器61、63与两个双工器62、64侧相反侧配置有第一功率放大器11以及第二功率放大器12。另外,第一功率放大器11以及第二功率放大器12沿着安装基板10的短边方向D3排列。在安装基板10的第一主面101中,在第一功率放大器11及第二功率放大器12与两个双工器61、63之间配置有第一输出匹配电路31以及第二输出匹配电路32。另外,第一输出匹配电路31以及第二输出匹配电路32沿着安装基板10的短边方向D3排列。

第一IC芯片13、第二IC芯片14以及第三IC芯片15在安装基板10的第二主面102沿着安装基板10的长边方向D2排列。更详细而言,第一IC芯片13、第二IC芯片14以及第三IC芯片15从安装基板10的长边方向D2上的一端侧(图5的左侧)起按第二IC芯片14、第三IC芯片15、第一IC芯片13的顺序排列。另外,在安装基板10的长边方向D2上,在第一IC芯片13与第三IC芯片15之间配置有第一低噪声放大器21以及第二低噪声放大器22。另外,第一低噪声放大器21以及第二低噪声放大器22沿着安装基板10的短边方向D3排列。

(5)定向耦合器的动作

接下来,参照图1以及图2对实施方式1所涉及的定向耦合器8的动作进行说明。

如上所述,定向耦合器8具有第一模式以及第二模式。第一模式是对在主线路81传输的信号中的第一频带的信号进行检波的模式。第二模式是对在主线路81传输的信号中的第二频带的信号进行检波的模式。

(5.1)第一模式

在第一模式下,如图1所示,定向耦合器8连接第一切换开关84的共用端子840和选择端子841,连接第二切换开关86的共用端子860和选择端子861。另外,在第一模式下,定向耦合器8连接短路开关85的端子851和端子852。由此,在第一模式下,第一副线路821和终止电路83被连接,第二副线路822的两端(第一端8221以及第二端8222)短路。

在第一模式下,定向耦合器8通过第一副线路821对在主线路81传输的信号(发送信号或者接收信号)中的第一频带的信号进行检波,并将该检波信号经由第三连接端子873以及耦合端子96(参照图3)输出到外部装置(例如,检波器)。

另外,在第一模式下,如上所述,使第二副线路822的两端短路,形成包含第二副线路822的闭合电路。由此,能够抑制在第二副线路822的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路81与第二副线路822的耦合度。其结果,能够减少从主线路81向第二副线路822的信号泄漏,能够抑制在主线路81传输的信号的损耗。

(5.2)第二模式

在第二模式下,如图2所示,定向耦合器8连接第一切换开关84的共用端子840和选择端子842,连接第二切换开关86的共用端子860和选择端子862。另外,在第二模式下,定向耦合器8使短路开关85的端子851和端子852断开。由此,在第二模式下,串联连接的第一副线路821及第二副线路822与终止电路83被连接。

由此,与仅使第一副线路821与终止电路83连接的第一模式相比,能够使与终止电路83连接的副线路的长度(L1+L2)变长,能够对比第一模式低的频带亦即第二频带的信号进行检波。而且,定向耦合器8将在第二模式下检波出的检波信号经由第三连接端子873以及耦合端子96(参照图3)输出到外部装置(例如,检波器)。

(6)效果

(6.1)定向耦合器

在实施方式1所涉及的定向耦合器8中,如上所述,在仅将第一副线路821与终止电路83连接的第一模式下,通过短路开关85使第二副线路822的两端(第一端8221以及第二端8222)短路,能够形成包含第二副线路822的闭合电路。由此,能够抑制在第二副线路822的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路81与第二副线路822的耦合度。其结果,能够减少从主线路81向第二副线路822的信号泄漏,能够抑制在主线路81传输的信号的损耗。

另外,在实施方式1所涉及的定向耦合器8中,如上所述,能够通过串联连接的第一副线路821以及第二副线路822形成第二模式下的副线路。因此,与由一个副线路形成第二模式下的副线路的情况相比,能够实现定向耦合器8的小型化。

另外,在实施方式1所涉及的定向耦合器8中,如上所述,构成短路开关85的第一FET的栅极宽度比构成第一切换开关84的第二FET的栅极宽度宽、且比第二切换开关86的第三FET的栅极宽度宽。由此,能够减小包含第二副线路822的闭合电路的电阻,能够减弱主线路81与第二副线路822的耦合度。其结果,能够减少从主线路81向第二副线路822的信号泄漏,能够抑制在主线路81传输的信号的损耗。

(6.2)高频模块以及通信装置

实施方式1所涉及的高频模块100以及通信装置300如上述那样具备定向耦合器8,因此能够抑制在定向耦合器8的主线路81传输的信号的损耗。

另外,在实施方式1所涉及的高频模块100中,如上所述,第五开关(天线开关)55与第一切换开关84以及短路开关85一起包含在第一IC芯片13中,与第一切换开关84以及短路开关85一体。由此,与第五开关55、第一切换开关84以及短路开关85包含在不同的IC芯片的情况相比,能够实现高频模块100的小型化。

此外,构成上述的信号处理电路301的多个电子部件例如可以安装于上述的电路基板,也可以安装于与安装有高频模块100的电路基板(第一电路基板)不同的电路基板(第二电路基板)。也就是说,安装信号处理电路301的电路基板和安装高频模块100的电路基板也可以是不同的电路基板。

(7)变形例

参照图7以及图8对实施方式1的变形例所涉及的高频模块100a进行说明。关于变形例所涉及的高频模块100a,对于与实施方式1所涉及的高频模块100相同的构成要素,附加相同的附图标记并省略说明。

变形例所涉及的高频模块100a与实施方式1所涉及的高频模块100不同的点在于,包含第五开关(天线开关)55、第一切换开关84、短路开关85以及第二切换开关86的第一IC芯片13配置于安装基板10的第一主面101。

如图7所示,变形例所涉及的高频模块100a具备安装基板10、第一IC芯片13、第一树脂层16以及金属电极层17。如上所述,第一IC芯片13包含第五开关55、第一切换开关84、短路开关85以及第二切换开关86。

安装基板10例如是具有多个(在图示例中五个)层10a~10e的多层基板。多个层10a~10e包含第一层10a、第二层10b、第三层10c、第四层10d以及第五层10e。

在第一层10a的一面(背面)配置有多个(在图示例中九个)外部连接端子9。在第二层10b的一面(表面)形成有构成第一副线路821的导体图案部。在第三层10c的一面(表面)形成有构成主线路81的导体图案部。在第四层10d的一面(表面)形成有构成第二副线路822的导体图案部。在第五层10e形成有多个(在图示例中四个)端子103~106。

端子103与第一副线路821的第一端8211对应,并经由导通孔导体(未图示)与第一副线路821的第一端8211连接。端子104与第一副线路821的第二端8212对应,并经由导通孔导体(未图示)与第一副线路821的第二端8212连接。端子105与第二副线路822的第二端8222对应,并经由导通孔导体(未图示)与第二副线路822的第二端8222连接。端子106与第二副线路822的第一端8221对应,并经由导通孔导体(未图示)与第二副线路822的第一端8221连接。

在安装基板10中,从下侧起,按第一层10a、第二层10b、第三层10c、第四层10d、第五层10e的顺序层叠。由此,主线路81、第一副线路821以及第二副线路822设置于安装基板(多层基板)10的内部。另外,在安装基板10的第一主面101(第五层10e的表面)配置有第一IC芯片13。如上述那样,在安装基板10的内部设置主线路81、第一副线路821以及第二副线路822,在安装基板10的第一主面101配置第一IC芯片13,从而能够避免高输出的信号在第一切换开关84以及第二切换开关86传输,能够减小在主线路81传输的信号(高频信号)的失真。并且,在安装基板10的第一主面101配置有第一树脂层16,以便覆盖第一IC芯片13。另外,在安装基板10的第一主面101侧配置有金属电极层17,以便覆盖第一树脂层16。变形例所涉及的高频模块100a能够经由外部连接端子9安装在位于移动电话等的内部的母基板上。另外,也可以将高频模块100a作为子模块,安装于实施方式1所涉及的高频模块100的安装基板10的第一主面101或者第二主面102中的任意一个主面。

在变形例所涉及的高频模块100a中,如图8所示,在从安装基板10的厚度方向D1(参照图7)俯视时,主线路81、第一副线路821以及第二副线路822与第一IC芯片13重叠。由此,能够缩短第一IC芯片13与定向耦合器8的连接距离,其结果,能够抑制不必要的电感器的产生。此外,在从安装基板10的厚度方向D1俯视时,第一IC芯片13可以与主线路81、第一副线路821以及第二副线路822中的任意一个重叠,也可以与任意两个重叠。即,在从安装基板10的厚度方向D1俯视时,第一IC芯片13与主线路81、第一副线路821以及第二副线路822中的至少一个重叠即可。另外,在图8中,主线路81、第一副线路821以及第二副线路822配置为在从安装基板10的厚度方向D1俯视时,至少一部分重叠,但在主线路81与第一副线路821及第二副线路822之间的电磁耦合大于需要的耦合度的情况下,也可以配置在相互不重叠的位置。另外,也可以构成为在相同的层上接近地配置主线路81、第一副线路821以及第二副线路的至少一方。

(实施方式2)

参照图9以及图10对实施方式2所涉及的定向耦合器8a进行说明。关于实施方式2所涉及的定向耦合器8a,对于与实施方式1所涉及的定向耦合器8相同的构成要素,附加相同的附图标记并省略说明。

在实施方式2所涉及的定向耦合器8a中,与实施方式1所涉及的定向耦合器8不同的点在于,在第一副线路821的第一端8211与第二副线路822的第二端8222之间的信号路径R1设置有相位电路88。另外,在实施方式2所涉及的定向耦合器8a中,与实施方式1所涉及的定向耦合器8不同的点在于,在相位电路88的第二端8802与第二副线路822的第二端8222之间的信号路径设置有开关89。

(1)结构

如图9所示,实施方式2所涉及的定向耦合器8a具备:主线路81、第一副线路821、第二副线路822、终止电路83、第一切换开关84、短路开关85、第二切换开关86、相位电路88以及开关89。另外,定向耦合器8a还具备第一连接端子871、第二连接端子872以及第三连接端子873。

主线路81具有主线路81的长边方向的两端亦即第一端811以及第二端812。主线路81的第一端811与第一连接端子871连接。另外,主线路81的第一端811经由第一连接端子871与天线端子91(参照图3)连接。主线路81的第二端812与第二连接端子872连接。另外,主线路81的第二端812经由第二连接端子872与双工器60(参照图3)连接。

第一副线路821具有第一副线路821的长边方向的两端亦即第一端8211以及第二端8212。第一副线路821的第一端8211与第二切换开关86的共用端子860连接。第一副线路821的第二端8212与第三连接端子873连接。另外,第一副线路821的第二端8212经由第三连接端子873与耦合端子96(参照图3)连接。

第二副线路822具有第二副线路822的长边方向的两端亦即第一端8221以及第二端8222。第二副线路822的第一端8221与第一切换开关84的选择端子842连接。第二副线路822的第二端8222与开关89的端子892连接。

此处,如图9所示,第一副线路821以及第二副线路822沿着主线路81的长边方向(图9的左右方向)排列。另外,第一副线路821的长度L1和第二副线路822的长度L2相同。此外,第一副线路821的长度L1和第二副线路822的长度L2也可以不同。在这种情况下,第二副线路822的长度L2既可以比第一副线路821的长度L1长,也可以比第一副线路821的长度L1短。

相位电路88设置在第一副线路821的第一端8211与第二副线路822的第二端8222之间的信号路径R1。更详细而言,相位电路88的第一端8801与第二切换开关86的选择端子862连接,相位电路88的第二端8802与开关89的端子891连接。

如图10A所示,相位电路88例如具有电感器881和电容器882。即,相位电路88具有由电感器881和电容器882构成的低通滤波器。电感器881连接在相位电路88的两端之间(第一端8801以及第二端8802)。电容器882连接在相位电路88的第一端8801及电感器881的连接点与接地之间。

此处,优选相位电路88包含在上述的第一IC芯片13中(参照图5)。即,优选第一IC芯片13除了上述的第五开关55、第一切换开关84、短路开关85以及第二切换开关86之外,还包含相位电路88。由此,能够将形成在安装基板10的内部的主线路81和相位电路88物理地分离,其结果,能够抑制主线路81与相位电路88的不必要的耦合。另外,在与第二切换开关86接近地配置相位电路88的情况下,能够缩短相位电路88与第二切换开关86的连接距离,其结果,能够高精度地进行第一副线路821以及第二副线路822的相位调整。

第一切换开关84具有共用端子840和多个(在图示例中两个)选择端子841、842。共用端子840与终止电路83连接。选择端子841与第二切换开关86的选择端子861连接。选择端子842与第二副线路822的第一端8221连接。在本实施方式中,第一切换开关84是切换开关。另外,在本实施方式中,共用端子840是第一端子,选择端子841是第二端子,选择端子842是第三端子。

第二切换开关86具有共用端子860和多个(在图示例中两个)选择端子861、862。共用端子860与第一副线路821的第一端8211连接。选择端子861与第一切换开关84的选择端子841连接。选择端子862与相位电路88的第一端8801连接。在本实施方式中,共用端子860是第四端子,选择端子861是第五端子,选择端子862是第六端子。

短路开关85具有两个端子851、852。短路开关85连接在第二副线路822的两端之间。更详细而言,端子851与第二副线路822的第一端8221连接,端子852与第二副线路822的第二端8222连接。

开关89具有两个端子891、892。开关89设置在相位电路88与第二副线路822之间的信号路径。更详细而言,端子891与相位电路88的第二端8802连接,端子892与第二副线路822的第二端8222连接。

实施方式2所涉及的定向耦合器8a具有第一模式和第二模式。第一模式是对在主线路81传输的信号中的第一频带的信号进行检波的模式。第二模式是对在主线路81传输的信号中的第二频带的信号进行检波的模式。此处,第一频带是频率比第二频带高的频带。即,在实施方式2所涉及的定向耦合器8a中,第一模式是HB(高频)模式,第二模式是LB(低频)模式。

(2)动作

(2.1)第一模式

在第一模式下,实施方式2所涉及的定向耦合器8a连接第一切换开关84的共用端子840和选择端子841,连接第二切换开关86的共用端子860和选择端子861,连接短路开关85的端子851和端子852。由此,第一副线路821和终止电路83被连接,通过第一副线路821对在主线路81传输的信号(发送信号或者接收信号)中的第一频带的信号进行检波。

在第一模式下,第二副线路822通过短路开关85形成闭合电路。由此,能够抑制在第二副线路822的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路81与第二副线路822的耦合度。其结果,能够减少从主线路81向第二副线路822的信号泄漏,能够抑制通过主线路81的信号的损耗。

(2.2)第二模式

在第二模式下,实施方式2所涉及的定向耦合器8a连接第一切换开关84的共用端子840和选择端子842,连接第二切换开关86的共用端子860和选择端子862,连接开关89的端子891和端子892。由此,第一副线路821以及第二副线路822与终止电路83连接。此处,在实施方式2所涉及的定向耦合器8a中,在第一副线路821与第二副线路822之间的信号路径R1设置有相位电路88,能够调整第一副线路821以及第二副线路822的相位。其结果,频率高的信号难以流向第一副线路821以及第二副线路822。因此,能够将定向耦合器8a应用于宽带。

(3)变形例

定向耦合器8a可以具备相位电路88a或可以具备相位电路88b,来代替相位电路88。

如图10B所示,相位电路88a例如具有电感器881和多个(在图示例中两个)可变电容器883、884。电感器881连接在相位电路88a的两端(第一端8801以及第二端8802)之间。可变电容器883连接在相位电路88a的第一端8801和电感器881的连接点与接地之间。另外,可变电容器884连接在相位电路88a的第二端8802和电感器881的连接点与接地之间。

另外,如图10C所示,相位电路88b例如具有多个(在图示例中两个)电感器881、885和多个(在图示例中三个)可变电容器886~888。多个电感器881、885相互串联连接,并连接在相位电路88b的两端(第一端8801以及第二端8802)之间。可变电容器886连接在相位电路88b的第一端8801和电感器881的连接点与接地之间。可变电容器887连接在电感器881和电感器885的连接点与接地之间。可变电容器888连接在相位电路88b的第二端8802和电感器885的连接点与接地之间。

在这些情况下,也与相位电路88同样地能够调整第一副线路821以及第二副线路822的相位,其结果,频率高的信号难以流向第一副线路821以及第二副线路822,因此能够将定向耦合器8a应用于宽带。

另外,在实施方式2所涉及的定向耦合器8a中,例如,能够切换连接目的地,以便第一副线路821的第二端8212的连接目的地成为终止电路83,第一切换开关84的共用端子840的连接目的地成为第三连接端子873,从而能够对发送信号以及接收信号双方进行检波。此时,能够通过相位电路88a(或者相位电路88b),在对发送信号进行检波的情况与对接收信号进行检波的情况之间调整阻抗。

另外,在对发送信号以及接收信号双方进行检波的情况下,也可以设置两组由上述的主线路81、第一副线路821、第二副线路822、终止电路83、第一切换开关84、短路开关85、第二切换开关86、相位电路88a(或者相位电路88b)以及开关89构成的检波电路。

(实施方式3)

参照图11对实施方式3所涉及的定向耦合器8b进行说明。关于实施方式3所涉及的定向耦合器8b,对于与实施方式1所涉及的定向耦合器8相同的构成要素,附加相同的附图标记并省略说明。

实施方式3所涉及的定向耦合器8b与实施方式1所涉及的定向耦合器8不同的点在于,除了第一副线路821以及第二副线路822之外,还具备第三副线路823。另外,实施方式3所涉及的定向耦合器8b与实施方式1所涉及的定向耦合器8不同的点在于,还具备与作为短路开关的第二短路开关85不同的第一短路开关80。另外,实施方式3所涉及的定向耦合器8b与实施方式1所涉及的定向耦合器8不同的点在于,除了第一切换开关84以及第二切换开关86之外,还具备第三切换开关90。

(1)结构

如图11所示,实施方式3所涉及的定向耦合器8b具备:主线路81、第一副线路821、第二副线路822、第三副线路823以及终止电路83。另外,实施方式3所涉及的定向耦合器8b还具备第一切换开关84、第二切换开关86以及第三切换开关90。另外,实施方式3所涉及的定向耦合器8b还具备第一短路开关80和第二短路开关85。

主线路81具有主线路81的长边方向的两端亦即第一端811以及第二端812。主线路81的第一端811与第一连接端子871连接。另外,主线路81的第一端811经由第一连接端子871与天线端子91(参照图3)连接。主线路81的第二端812与第二连接端子872连接。另外,主线路81的第二端812经由第二连接端子872与双工器60(参照图3)连接。

第一副线路821具有第一副线路821的长边方向的两端亦即第一端8211以及第二端8212。第一副线路821的第一端8211与第二切换开关86的共用端子860连接。第一副线路821的第二端8212与第三连接端子873连接。另外,第一副线路821的第二端8212经由第三连接端子873与耦合端子96(参照图3)连接。

第二副线路822具有作为第二副线路822的长边方向的两端的第一端8221以及第二端8222。第二副线路822的第一端8221与第三切换开关90的共用端子900连接。第二副线路822的第二端8222与第二切换开关86的选择端子862连接。

第三副线路823具有第三副线路823的长边方向的两端亦即第一端8231以及第二端8232。第三副线路823的第一端8231与第一切换开关84的选择端子843连接。第三副线路823的第二端8232与第三切换开关90的选择端子902连接。

此处,第一副线路821、第二副线路822以及第三副线路823如图11所示那样沿着主线路81的长边方向(图11的左右方向)排列。另外,第一副线路821的长度L1、第二副线路822的长度L2以及第三副线路823的长度L3相同。此外,第一副线路821的长度L1、第二副线路822的长度L2以及第三副线路823的长度L3也可以不同。即,第二副线路822的长度L2既可以比第一副线路821的长度L1长,也可以比第一副线路821的长度L1短。另外,第三副线路823的长度L3既可以比第一副线路821的长度L1以及第二副线路822的长度L2长,也可以比第一副线路821的长度L1以及第二副线路822的长度L2短。

第一切换开关84具有共用端子840和多个(在图示例中三个)选择端子841、842、843。共用端子840与终止电路83连接。选择端子841与第二切换开关86的选择端子861连接。选择端子842与第三切换开关90的选择端子901连接。选择端子843与第三副线路823的第一端8231连接。在本实施方式中,第一切换开关84是切换开关。另外,在本实施方式中,共用端子840是第一端子,选择端子841是第二端子,选择端子842是第三端子。

第二切换开关86具有共用端子860和多个(在图示例中两个)选择端子861、862。共用端子860与第一副线路821的第一端8211连接。选择端子861与第一切换开关84的选择端子841连接。选择端子862与第二副线路822的第二端8222连接。在本实施方式中,共用端子860是第四端子,选择端子861是第五端子,选择端子862是第六端子。

第三切换开关90具有共用端子900和多个(在图示例中两个)选择端子901、902。共用端子900与第二副线路822的第一端8221连接。选择端子901与第一切换开关84的选择端子842连接。选择端子902与第三副线路823的第二端8232连接。

第一短路开关80具有两个端子801、802。第一短路开关80连接在第三副线路823的第一端8231与第二端8232之间。更详细而言,端子801与第三副线路823的第一端8231连接,端子802与第三副线路823的第二端8232连接。

第二短路开关85具有两个端子851、852。第二短路开关85连接在第二副线路822的第一端8221与第二端8222之间。更详细而言,端子851与第二副线路822的第一端8221连接,端子852与第二副线路822的第二端8222连接。

实施方式3所涉及的定向耦合器8b具有第一模式、第二模式以及第三模式。第一模式是对在主线路81传输的信号中的第一频带的信号进行检波的模式。第二模式是对在主线路81传输的信号中的第二频带的信号进行检波的模式。第三模式是对在主线路81传输的信号中的第三频带的信号进行检波的模式。此处,第一频带是频率比第二频带高的频带。另外,第二频带是频率比第三频带高的频带。即,在实施方式3所涉及的定向耦合器8b中,第一模式是HB(高频)模式,第二模式是MB(中频)模式,第三模式是LB(低频)模式。

(2)动作

(2.1)第一模式

在第一模式下,实施方式3所涉及的定向耦合器8b连接第一切换开关84的共用端子840和选择端子841,连接第二切换开关86的共用端子860和选择端子861,连接第一短路开关80的端子801和端子802,连接第二短路开关85的端子851和端子852。此时,第三切换开关90的共用端子900不与多个选择端子901、902的任何一个连接。由此,第一副线路821和终止电路83被连接,通过第一副线路821对在主线路81传输的信号(发送信号或者接收信号)中的第一频带的信号进行检波。

另外,在第一模式下,第二副线路822通过第二短路开关85形成闭合电路。由此,能够抑制在第二副线路822的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路81与第二副线路822的耦合度。其结果,能够减少从主线路81向第二副线路822的信号泄漏,能够抑制在主线路81传输的信号(发送信号或者接收信号)的损耗。

另外,在第一模式下,第三副线路823通过第一短路开关80形成闭合电路。由此,能够抑制在第三副线路823的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路81与第三副线路823的耦合度。其结果,能够减少从主线路81向第三副线路823的信号泄漏,能够抑制在主线路81传输的信号(发送信号或者接收信号)的损耗。

(2.2)第二模式

在第二模式下,实施方式3所涉及的定向耦合器8b连接第一切换开关84的共用端子840和选择端子842,连接第二切换开关86的共用端子860和选择端子862,连接第三切换开关90的共用端子900和选择端子901,连接第一短路开关80的端子801和端子802。此时,第二短路开关85的端子851和端子852断开。由此,串联连接的第一副线路821及第二副线路822与终止电路83被连接,通过第一副线路821以及第二副线路822对在主线路81传输的信号(发送信号或者接收信号)中的第二频带的信号进行检波。

另外,在第二模式下,第三副线路823通过第一短路开关80形成闭合电路。由此,能够抑制在第三副线路823的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路81与第三副线路823的耦合度。其结果,能够减少从主线路81向第三副线路823的信号泄漏,能够抑制在主线路81传输的信号(发送信号或者接收信号)的损耗。

(2.3)第三模式

在第三模式下,实施方式3所涉及的定向耦合器8b连接第一切换开关84的共用端子840和选择端子843,连接第二切换开关86的共用端子860和选择端子862,连接第三切换开关90的共用端子900和选择端子902。此时,第一短路开关80的端子801和端子802断开,第二短路开关85的端子851和端子852断开。由此,串联连接的第一副线路821、第二副线路822以及第三副线路823与终止电路83被连接,通过第一副线路821、第二副线路822以及第三副线路823对主线路81传输的信号(发送信号或者接收信号)中的第三频带的信号进行检波。

(实施方式4)

参照图12对实施方式4所涉及的定向耦合器8c进行说明。关于实施方式4所涉及的定向耦合器8c,对于与实施方式1所涉及的定向耦合器8相同的构成要素,附加相同的附图标记并省略说明。

在实施方式4所涉及的定向耦合器8c中,与实施方式1所涉及的定向耦合器8不同的点在于,第一副线路821的长度L1比第二副线路822的长度L2短、以及将切换开关汇总。

(1)结构

如图12所示,实施方式4所涉及的定向耦合器8c具备:主线路81、第一副线路821、第二副线路822以及终止电路83。另外,实施方式4所涉及的定向耦合器8c还具备第一切换开关84、第一短路开关80以及第二短路开关85。

主线路81具有主线路81的长边方向的两端亦即第一端811以及第二端812。主线路81的第一端811与第一连接端子871连接。另外,主线路81的第一端811经由第一连接端子871与天线端子91(参照图3)连接。主线路81的第二端812与第二连接端子872连接。另外,主线路81的第二端812经由第二连接端子872与双工器60(参照图3)连接。

第一副线路821具有作为第一副线路821的长边方向的两端亦即第一端8211以及第二端8212。第一副线路821的第一端8211与第一切换开关84的选择端子842连接。第一副线路821的第二端8212与第一切换开关84的选择端子843连接。

第二副线路822具有第二副线路822的长边方向的两端亦即第一端8221以及第二端8222。第二副线路822的第一端8221与第一切换开关84的选择端子841连接。第二副线路822的第二端8222与第一切换开关84的选择端子844连接。此处,如图12所示,第二副线路822的长度L2比第一副线路821的长度L1长。因此,在后述的第一模式下,选择线路长度相对较短的第一副线路821,在后述的第二模式下,选择线路长度相对较长的第二副线路822。

第一切换开关84具有多个(在图示例中两个)共用端子840A、840B和多个(在图示例中四个)选择端子841~844。共用端子840A与第三连接端子873连接。另外,共用端子840A经由第三连接端子873与耦合端子96(参照图3)连接。共用端子840B与终止电路83连接。选择端子841与第二副线路822的第一端8221连接。选择端子842与第一副线路821的第一端8211连接。选择端子843与第一副线路821的第二端8212连接。选择端子844与第二副线路822的第二端8222连接。在本实施方式中,第一切换开关84是切换开关。

第一短路开关80具有两个端子801、802。第一短路开关80连接在第一副线路821的第一端8211与第二端8212之间。更详细而言,端子801与第一副线路821的第一端8211连接,端子802与第一副线路821的第二端8212连接。

第二短路开关85具有两个端子851、852。第二短路开关85连接在第二副线路822的第一端8221与第二端8222之间。更详细而言,端子851与第二副线路822的第一端8221连接,端子852与第二副线路822的第二端8222连接。在本实施方式中,第二短路开关85是短路开关。

实施方式4所涉及的定向耦合器8c具有第一模式和第二模式。第一模式是对通过主线路81的信号中的第一频带的信号进行检波的模式。第二模式是对通过主线路81的信号中的第二频带的信号进行检波的模式。此处,第一频带是频率比第二频带高的频带。即,在实施方式4所涉及的定向耦合器8c中,第一模式是HB(高频)模式,第二模式是LB(低频)模式。

(2)动作

(2.1)第一模式

在第一模式下,实施方式4所涉及的定向耦合器8c连接第一切换开关84的共用端子840A和选择端子842,连接共用端子840B和选择端子843。另外,在第一模式下,连接第二短路开关85的端子851和端子852。另外,在第一模式下,第一短路开关80的端子801和端子802断开。由此,第一副线路821和终止电路83被连接,通过第一副线路821对在主线路81传输的信号(发送信号或者接收信号)中的第一频带的信号进行检波。

另外,在第一模式下,第二副线路822通过第二短路开关85形成闭合电路。由此,能够抑制在第二副线路822的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路81与第二副线路822的耦合度。其结果,能够减少从主线路81向第二副线路822的信号泄漏,能够抑制在主线路81传输的信号(发送信号或者接收信号)的损耗。

(2.2)第二模式

在第二模式下,实施方式4所涉及的定向耦合器8c连接第一切换开关84的共用端子840A和选择端子841,连接共用端子840B和选择端子844。另外,在第二模式下,连接第一短路开关80的端子801和端子802。另外,在第二模式下,第二短路开关85的端子851和端子852断开。由此,第二副线路822和终止电路83被连接,通过第二副线路822对在主线路81传输的信号(发送信号或者接收信号)中的第二频带的信号进行检波。

另外,在第二模式下,第一副线路821通过第一短路开关80形成闭合电路。由此,能够抑制在第一副线路821的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路81与第一副线路821的耦合度。其结果,能够减少从主线路81向第一副线路821的信号泄漏,能够抑制在主线路81传输的信号(发送信号或者接收信号)的损耗。

(其它变形例)

上述的实施方式1~4等只不过是本发明的各种实施方式之一。上述的实施方式1~4等只要能够实现本发明的目的,则能够根据设计等进行各种变更,也可以适当地组合相互不同的实施方式的相互不同的构成要素。

在高频模块100中,金属电极层17不仅限于覆盖第一树脂层16中的与安装基板10侧相反侧的主面的全部的情况,也可以覆盖第一树脂层16的上述主面的至少一部分。

另外,多个滤波器601、602、多个发送滤波器611、621、631、641以及多个接收滤波器612、622、632、642的每个滤波器不限于表面弹性波滤波器,例如也可以是BAW(BulkAcoustic Wave:体声波)滤波器。BAW滤波器中的谐振子例如是FBAR(Film Bulk AcousticResonator:薄膜体声波谐振器)或者SMR(Solidly Mounted Resonator:固定安装谐振器)。BAW滤波器具有基板。基板例如是硅基板。

另外,多个滤波器601、602、多个发送滤波器611、621、631、641以及多个接收滤波器612、622、632、642的每个滤波器并不限于梯形滤波器,例如也可以是纵向耦合谐振子型弹性表面波滤波器。

另外,上述的弹性波滤波器是利用表面弹性波或者体弹性波的弹性波滤波器,但并不限于此,例如,也可以是利用弹性边界波、板波等的弹性波滤波器。

另外,实施方式1所涉及的通信装置300也可以具备高频模块100a来代替高频模块100。

另外,实施方式1所涉及的高频模块100也可以具备定向耦合器8a、8b、8c中的任意一个来代替定向耦合器8。

另外,在实施方式1、2、4所涉及的定向耦合器8、8a、8c中,副线路82的个数是两个,在实施方式3所涉及的定向耦合器8b中,副线路82的个数是三个,但副线路82的个数并不限于两个以及三个,例如可以是一个,也可以是四个以上。

在本说明书中,“要素配置于基板的第一主面”不仅包括要素直接安装于基板的第一主面上的情况,还包括在由基板分隔的第一主面侧的空间以及第二主面侧的空间中的第一主面侧的空间配置要素的情况。也就是说,“要素配置于基板的第一主面”包括要素经由其它电路元件或者电极等安装在基板的第一主面上的情况。要素例如是第一组的电子部件,但并不限定于第一组的电子部件。基板例如是安装基板10。在基板是安装基板10的情况下,第一主面是第一主面101,第二主面是第二主面102。

在本说明书中,“要素配置于基板的第二主面”不仅包括要素直接安装在基板的第二主面上的情况,还包括在由基板分隔的第一主面侧的空间以及第二主面侧的空间中的第二主面侧的空间配置要素的情况。也就是说,“要素配置于基板的第二主面”包括要素经由其它电路元件或者电极等安装在基板的第二主面上的情况。要素例如是第二组的电子部件,但并不限定于第二组的电子部件。基板例如是安装基板10。在基板是安装基板10的情况下,第一主面是第一主面101,第二主面是第二主面102。

(方式)

在本说明书中,公开了以下的方式。

第一方式所涉及的定向耦合器(8、8a、8b、8c)具备:主线路(81)、第一副线路(821)、第二副线路(822)、终止电路(83)、切换开关(84)以及短路开关(85)。终止电路(83)使第一副线路(821)以及第二副线路(822)中的至少一个副线路终止。切换开关(84)在第一模式下连接第一副线路(821)和终止电路(83),在第二模式下连接第二副线路(822)和终止电路(83)。短路开关(85)在第一模式下使第二副线路(822)的两端(8221、8222)短路。

根据该方式,在连接第一副线路(821)和终止电路(83)的第一模式下,通过短路开关(85)使第二副线路(822)的两端(8221、8222)短路,能够形成包含第二副线路(822)的闭合电路。由此,能够抑制在第二副线路(822)的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路(81)与第二副线路(822)的耦合度。其结果,能够减少从主线路(81)向第二副线路(822)的信号泄漏,能够抑制在主线路(81)传输的信号的损耗。

第二方式所涉及的定向耦合器(8、8a、8b)在第一方式中,还具备第二切换开关(86)。第二切换开关(86)是与作为切换开关(84)的第一切换开关(84)不同的开关。第一切换开关(84)具有第一端子(840)、第二端子(841)以及第三端子(842)。第一端子(840)与终止电路(83)连接。第二端子(841)与第二切换开关(86)连接。第三端子(842)与第二副线路(822)的第一端(8221)连接。第二切换开关(86)具有第四端子(860)、第五端子(861)以及第六端子(862)。第四端子(860)与第一副线路(821)的一端(8211)连接。第五端子(861)与第一切换开关(84)的第二端子(841)连接。第六端子(862)与第二副线路(822)的第二端(8222)连接。在定向耦合器(8、8a、8b)中,在第一模式下,连接第一切换开关(84)的第一端子(840)和第二端子(841),连接第二切换开关(86)的第四端子(860)和第五端子(861)。在定向耦合器(8、8a、8b)中,在第二模式下,连接第一切换开关(84)的第一端子(840)和第三端子(842),连接第二切换开关(86)的第四端子(860)和第六端子(862)。

根据该方式,能够通过串联连接的第一副线路(821)以及第二副线路(822)形成第二模式下的副线路。因此,与由一个副线路形成第二模式下的副线路的情况相比,能够实现定向耦合器(8、8a、8b)的小型化。

第三方式所涉及的定向耦合器(8a)在第二方式中,还具备相位电路(88、88a、88b)。相位电路(88、88a、88b)设置在第一副线路(821)的一端(8211)与第二副线路(822)的第二端(8222)之间的信号路径(R1)。

根据该方式,能够将定向耦合器(8a)应用于宽带。

在第四方式所涉及的定向耦合器(8、8a、8b)中,在第一~第三方式中的任意一个方式中,短路开关(85)包含第一FET,切换开关(84)包含第二FET。第一FET的栅极宽度比第二FET的栅极宽度宽。

根据该方式,能够减少在主线路(81)传输的信号的损耗。

第五方式所涉及的定向耦合器(8、8a、8b)在第四方式中,还具备第二切换开关(86)。第二切换开关(86)是与作为切换开关(84)的第一切换开关(84)不同的开关。第二切换开关(86)包含第三FET。第一FET的栅极宽度比第三FET的栅极宽度宽。

根据该方式,能够进一步减少在主线路(81)传输的信号的损耗。

第六方式所涉及的定向耦合器(8)在第一~第五方式中的任意一个方式中,还具备多层基板(10)。多层基板(10)的内部设置有主线路(81)、第一副线路(821)以及第二副线路(822)。

根据该方式,能够抑制高次谐波失真。

第七方式所涉及的定向耦合器(8)在第六方式中,还具备IC芯片(13)。IC芯片(13)包含切换开关(84)以及短路开关(85)。IC芯片(13)配置于多层基板(10)的主面(101)。

根据该方式,能够减少主线路(81)、第一副线路(821)以及第二副线路(822)的布线电阻,其结果,能够减少信号损耗。

第八方式所涉及的定向耦合器(8a)在第七方式中,还具备相位电路(88、88a、88b)。相位电路(88、88a、88b)设置在第一副线路(821)的一端(8211)与第二副线路(822)的一端(8222)之间的信号路径(R1)。IC芯片(13)还包含相位电路(88、88a、88b)。

根据该方式,能够将主线路(81)和相位电路(88、88a、88b)物理地分离,其结果,能够抑制主线路(81)与相位电路(88、88a、88b)的不必要的耦合。

在第九方式所涉及的定向耦合器(8)中,在第七或者第八方式中,在从多层基板(10)的厚度方向(D1)俯视时,IC芯片(13)与主线路(81)、第一副线路(821)以及第二副线路(822)中的至少一个重叠。

根据该方式,能够缩短IC芯片(13)与定向耦合器(8)的连接距离,其结果,能够抑制不必要的电感器的产生。

第十方式所涉及的定向耦合器(8c)在第一方式中,还具备第一短路开关(80)。第一短路开关(80)与作为短路开关(85)的第二短路开关(85)不同,在第二模式下使第一副线路(821)的两端(8211、8212)短路。

根据该方式,在连接第一副线路(821)和终止电路(83)的第一模式下,通过第二短路开关(85)使第二副线路(822)的两端(8221、8222)短路,能够形成包含第二副线路(822)的闭合电路。由此,能够抑制在第二副线路(822)的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路(81)与第二副线路(822)的耦合度。其结果,能够减少从主线路(81)向第二副线路(822)的信号泄漏,能够抑制在主线路(81)传输的信号的损耗。

另外,在连接第二副线路(822)和终止电路(83)的第二模式下,通过第一短路开关(80)使第一副线路(821)的两端(8211、8212)短路,能够形成包含第一副线路(821)的闭合电路。由此,能够抑制在第一副线路(821)的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路(81)与第一副线路(821)的耦合度。其结果,能够减少从主线路(81)向第一副线路(821)的信号泄漏,能够抑制在主线路(81)传输的信号的损耗。

第十一方式所涉及的高频模块(100、100a)具备第一~第十方式中的任意一个方式的定向耦合器(8、8a、8b、8c)和天线开关(55)。天线开关(55)与天线端子(91)连接。

根据该方式,在连接第一副线路(821)和终止电路(83)的第一模式下,通过短路开关(85)使第二副线路(822)的两端(8221、8222)短路,能够形成包含第二副线路(822)的闭合电路。由此,能够抑制在第二副线路(822)的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路(81)与第二副线路(822)的耦合度。其结果,能够减少从主线路(81)向第二副线路(822)的信号泄漏,能够抑制在主线路(81)传输的信号的损耗。

在第十二方式所涉及的高频模块(100、100a)中,在第十一方式中,天线开关(55)与定向耦合器(8、8a、8b、8c)的切换开关(84)以及短路开关(85)一体。

根据该方式,与天线开关(55)和切换开关(84)以及短路开关(85)是分体的情况相比,能够实现高频模块(100、100a)的小型化。

第十三方式所涉及的通信装置(300)具备第十一或者第十二方式的高频模块(100、100a)和信号处理电路(301)。信号处理电路(301)与高频模块(100、100a)连接。

根据该方式,在连接第一副线路(821)和终止电路(83)的第一模式下,通过短路开关(85)使第二副线路(822)的两端(8221、8222)短路,能够形成包含第二副线路(822)的闭合电路。由此,能够抑制在第二副线路(822)的周围产生的电磁场的扩展,能够减弱主线路(81)与第二副线路(822)的耦合度。其结果,能够减少从主线路(81)向第二副线路(822)的信号泄漏,能够抑制在主线路(81)传输的信号的损耗。

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06120116065306