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JP3371887B2 - 移動体通信装置及びそれに用いる高周波複合部品 - Google Patents

移動体通信装置及びそれに用いる高周波複合部品

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JP3371887B2
JP3371887B2 JP2000082364A JP2000082364A JP3371887B2 JP 3371887 B2 JP3371887 B2 JP 3371887B2 JP 2000082364 A JP2000082364 A JP 2000082364A JP 2000082364 A JP2000082364 A JP 2000082364A JP 3371887 B2 JP3371887 B2 JP 3371887B2
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JP
Japan
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directional coupler
high frequency
composite component
diplexer
communication device
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JP2000082364A
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孝治 降谷
孝紀 上嶋
哲郎 原田
芳樹 高田
規巨 中島
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Priority to FI20010577A priority patent/FI121868B/fi
Priority to SE0101032A priority patent/SE524165C2/sv
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信装置及
びそれに用いる高周波複合部品に関し、特に、複数の異
なる移動体通信システムに利用可能な移動体通信装置及
びそれに用いる高周波複合部品に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、ヨーロッパでは、移動体通信装置
として、複数の周波数帯域、例えば1.8GHz帯を使
用したDCS(Digital Cellular System)と900MH
z帯を使用したGSM(Global System for Mobile comm
unications)とで動作が可能なデュアルバンド携帯電話
器が提案されている。
【0003】図9は、一般的なデュアルバンド携帯電話
器の構成の一部を示すブロック図であり、1.8GHz
帯のDCSと900MHz帯のGSMとを組み合わせた
一例を示したものである。デュアルバンド携帯電話器
は、アンテナ1、ダイプレクサ2、及び2つの通信シス
テムDCS系、GSM系を備える。
【0004】ダイプレクサ2は、2つの通信システムD
CS系、GSM系からの送信信号をアンテナ1へ送出す
るとともに、アンテナ1を介して受信した受信信号を2
つの通信システムDCS系、GSM系へ振り分ける役目
を担う。DCS系は、送信部Txdと受信部Rxdとに
分離する高周波スイッチ3a、高周波スイッチ3aの後
段における送信部Txd側に接続される低域通過フィル
タ4a及び方向性結合器5aからなり、GSM系は、送
信部Txgと受信部Rxgとに分離する高周波スイッチ
3b、高周波スイッチ3bの後段における送信部Txg
側に接続される低域通過フィルタ4b及び方向性結合器
5bからからなる。低域通過フィルタ4a,4bは送信
部Txd,Txgを構成する送信電力増幅器(図示せ
ず)の高調波歪みを除去する目的で、高周波スイッチ3
a,3bと方向性結合器5a,5bとの間に配置され
る。方向性結合器5a,5bは送信信号の一部を取出
し、自動利得制御回路(図示せず)に供給し、送信信号
の利得を一定にする役目を担う。
【0005】ここで、デュアルバンド携帯電話器の動作
についてDCS系を用いる場合を例に挙げて説明する。
送信の際には、高周波スイッチ3aにて送信部Txdを
オンにして、方向性結合器5a、高周波フィルタ4a及
び高周波スイッチ3aを通過した送信部Txdからの送
信信号をダイプレクサ2で選択し、アンテナ1から送信
する。一方、受信の際には、アンテナ1から受信した受
信信号をダイプレクサ2で選択し、高周波スイッチ3a
にて受信部Rxdをオンにして受信部Rxdに送る。な
お、GSM系を用いる場合にも同様の動作にて送受信さ
れる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
移動体通信装置の1つであるデュアルバンド携帯電話器
によれば、DCS系、GSM系の送信経路それぞれに送
信信号の一部を取出し、自動利得制御回路に供給する方
向性結合器が配設されるため、回路基板上で構成する場
合に、部品点数が増加し、その結果、デュアルバンド携
帯電話器(移動体通信装置)が大型化するという問題が
あった。
【0007】また、アンテナ、ダイプレクサ、並びにD
CS系、GSM系を構成する高周波スイッチ、高周波フ
ィルタ及び方向性結合器がディスクリートで1つ、1つ
回路基板上に実装されるため、整合特性、減衰特性、あ
るいはアイソレーション特性を確保するために、ダイプ
レクサと高周波スイッチとの間、高周波スイッチと高周
波フィルタとの間、高周波フィルタと方向性結合器との
間に整合回路を付加する必要がある。そのため、部品点
数の増加、それにともなう実装面積の増加により、回路
基板が大型化し、その結果、デュアルバンド携帯電話器
(移動体通信装置)が大型化するという問題もあった。
【0008】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、整合回路が不要で、かつ回路
の小型化が可能な移動体通信装置及びそれに用いる高周
波複合部品を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明の移動体通信装置は、異なる周波数に対応
した複数の通信システムを有し、前記複数の通信システ
ムからの送信信号をアンテナへ送出するとともに、前記
アンテナを介して受信した受信信号を前記複数の通信シ
ステムへ振り分けるダイプレクサと、前記複数の通信シ
ステムのそれぞれを送信部と受信部とに分離する高周波
スイッチと、前記送信信号の一部を取出し、自動利得制
御回路に供給する方向性結合器とを含む移動体通信装置
であって、前記方向性結合器を、前記アンテナと前記ダ
イプレクサとの間に配設したことを特徴とする。
【0010】また、本発明の移動体通信装置は、前記高
周波スイッチの後段における前記送信部側に、高周波フ
ィルタを配設したことを特徴とする。
【0011】
【発明を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため本発明の移動体通信装置は、異なる周波数に対応し
た複数の通信システムを有し、前記複数の通信システム
からの送信信号をアンテナへ送出するとともに、前記ア
ンテナを介して受信した受信信号を前記複数の通信シス
テムへ振り分けるダイプレクサと、前記複数の通信シス
テムのそれぞれを送信部と受信部とに分離する高周波ス
イッチと、前記送信信号の一部を取出し、自動利得制御
回路に供給する方向性結合器とを含む移動体通信装置で
あって、前記方向性結合器を、前記アンテナと前記ダイ
プレクサとの間に配設し、かつ、方向性結合器の結合度
を変えることにより、複数の通信システムの送信信号を
区別することを特徴とする。
【0012】また、本発明の高周波複合部品は、前記ダ
イプレクサを、インダクタンス素子及びキャパシタンス
素子で構成し、前記高周波スイッチを、スイッチング素
子、インダクタンス素子及びキャパシタンス素子で構成
し、前記方向性結合器を主線路及び副線路で構成すると
ともに、前記スイッチング素子、前記インダクタンス素
子、前記キャパシタンス素子、前記主線路及び前記副線
路が、前記多層基板に搭載、あるいは内蔵され、前記多
層基板の内部に形成された接続手段によって接続された
ことを特徴とする。また、本発明の高周波複合部品は、
前記方向性結合器はさらに抵抗を有し、該抵抗は多層基
板に搭載され、前記方向性結合器の前記主線路及び前記
副線路は、多層基板に内蔵され、前記副線路は、前記主
線路よりも前記抵抗側の前記誘電体層に形成されること
を特徴とする。 また、本発明の高周波複合部品は、前記
抵抗と、前記主線路及び副線路が形成された誘電体層と
の間の誘電体層には、前記抵抗に対応する位置にグラン
ド電極が形成されていることを特徴とする。
【0013】本発明の移動体通信装置によれば、方向性
結合器をアンテナとダイプレクサとの間に配設したた
め、複数の各通信システムにそれぞれ方向性結合器を配
設する必要がなく、その結果、移動体通信装置を1つの
方向性結合器で構成することができる。
【0014】本発明の高周波複合部品によれば、ダイプ
レクサ、高周波スイッチ及び方向性結合器を、複数の誘
電体層を積層してなる多層基板で構成したため、ダイプ
レクサ、高周波スイッチ及び方向性結合器の各接続を多
層基板の内部に設けることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図1は、本発明の移動体通信装置に係
る一実施例のブロック図である。移動体通信装置10
は、異なる周波数に対応した2つの通信システム、すな
わち1.8GHz帯の通信システムであるDCS系と9
00MHz帯の通信システムであるGSM系とを有する
デュアルバンド携帯電話器であり、アンテナ11、高周
波複合部品12(図1中破線で囲んだ部分)、送信部T
xd、Txg及び受信部Rxd,Rxgを含む。
【0016】そして、高周波複合部品12は、第1〜第
5のポートP1〜P5、ダイプレクサ13、高周波スイ
ッチ14a,14b、高周波フィルタであるノッチフィ
ルタ15a,15b及び方向性結合器16からなる。
【0017】この際、ダイプレクサ13は、2つの通信
システムDCS系、GSM系からの送信信号をアンテナ
11へ送出するとともに、アンテナ11を介して受信し
た受信信号を2つの通信システムDCS系、GSM系へ
振り分ける役目を担う。
【0018】また、高周波スイッチ14a,14bは、
DCS系、GSM系のそれぞれを送信部Txd,Txg
と受信部Rxd,Rxgとに分離する役目を担う。
【0019】さらに、ノッチフィルタ15a,15b
は、送信部Txd,Txgを構成する送信電力増幅器
(図示せず)の高調波歪みを除去する目的で、高周波ス
イッチ14a,14bと送信部Txd,Txgとの間に
配置される。
【0020】また、方向性結合器16は、2つの通信シ
ステムDCS系、GSM系からの送信信号の一部を取出
し、自動利得制御回路(図示せず)に供給する目的で、
アンテナ11とダイプレクサ13との間に配置される。
なお、DCS系の送信信号とGSM系の送信信号との区
別は方向性結合器16の結合度をDCS系の周波数帯と
GSM系の周波数帯とで変えることにより実現する。
【0021】さらに、第1のポートP1には方向性結合
器16の第1ポートP41が、第2及び第4のポートP
2,P4にはノッチフィルタ15a,15bの第2ポー
トP32a,P32bが、第3及び第5のポートP3,
P5には高周波スイッチ14a,14bの第3ポートP
23a,P23bがそれぞれなる。
【0022】また、ダイプレクサ13の第1ポートP1
1は方向性結合器16の第2ポートP41に接続され、
ダイプレクサ13の第2及び第3ポートP12,P13
は高周波スイッチ14a,14bの第1ポートP21
a,P21bにそれぞれ接続される。
【0023】さらに、高周波スイッチ14a,14bの
第2ポートP22a,P22bはノッチフィルタ15
a,15bの第1ポートP31a,P31bにそれぞれ
接続される。
【0024】以上のような構成の高周波複合部品12に
おいて、第1のポートP1にはアンテナ11が、第2の
ポートP2にはDCS系の送信部Txdが、第3のポー
トP3にはDCS系の受信部Rxdが、第4のポートP
4にはGSM系の送信部Txgが、第5のポートP5に
はGSM系の受信部Rxgがそれぞれ接続されろ。
【0025】図2は、図1に示す高周波複合部品を構成
するダイプレクサの回路図である。ダイプレクサ13
は、インダクタンス素子であるインダクタL11,L1
2、及びキャパシタンス素子であるコンデンサC11〜
C15で構成され、第1ポートP11と第2ポートP1
2との間にコンデンサC11,C12が直列接続され、
それらの接続点がインダクタL11及びコンデンサC1
3を介して接地される。
【0026】また、第1ポートP11と第3ポートP1
3との間にインダクタL12とコンデンサC14とから
なる並列回路が接続され、その並列回路の第3ポートP
13側がコンデンサC15を介して接地される。
【0027】すなわち、第1ポートP11と第2ポート
P12との間には、高域通過フィルタが構成され、第2
のポートP12に接続されたDCS系(高域側)の送受
信信号だけを通過させる通過帯域を有している。
【0028】また、第1ポートP11と第3ポートP1
3との間には、低域通過フィルタが構成され、第3のポ
ートP13に接続されたGSM系(低域側)の送受信信
号だけを通過させる通過帯域を有している。
【0029】図3は、図1に示す高周波複合部品を構成
する高周波スイッチの回路図である。なお、図3(a)
は、DCS系の高周波スイッチ14a、図3(b)は、
GSM系の高周波スイッチ14bであるが、高周波スイ
ッチ14a,14bは、同一の回路構成である。よっ
て、高周波スイッチ14aを用いて説明し、高周波スイ
ッチ14bについては、該当する構成の番号を記載する
のみで説明を省略する。
【0030】高周波スイッチ14a(14b)は、スイ
ッチング素子であるダイオードd1a,D2a(D1
b,D2b)、インダクタンス素子であるインダクタL
21a〜L23a(L21b〜L23b)、キャパシタ
ンス素子であるコンデンサC21a,C22a(C21
b,C22b)、及び抵抗Ra(Rb)で構成される。
【0031】なお、インダクタL21a(L21b)は
並列トラップコイルであり、インダクタL22a(L2
2b)はチョークコイルである。
【0032】第1ポートP21a(P21b)と第2ポ
ートP22a(P22b)との間にカソードが第1ポー
トP21a(P21b)側になるようにダイオードD1
a(D1b)が接続され、ダイオードD1a(D1b)
にはインダクタL21a(L21b)とコンデンサC2
1a(C21b)とからなる直列回路が並列に接続され
る。
【0033】また、ダイオードD1a(D1b)の第2
ポートP22a(P22b)側、すなわちアノードはイ
ンダクタL22a(L22b)を介して接地され、イン
ダクタL22a(L22b)の接地側に制御端子Vca
(Vcb)が接続される。
【0034】さらに、第1ポートP21a(P21b)
と第3ポートP23a(P23b)との間にインダクタ
L23a(L23b)が接続され、インダクタL23a
(L23b)の第3のポートP23a(P23b)側は
ダイオードD2a(D2b)及びコンデンサC22a
(C22b)を介して接地され、ダイオードD2a(D
2b)のカソードとコンデンサC22a(C22b)と
の接続点は抵抗Ra(Rb)を介して接地される。
【0035】図4は、図1に示す高周波複合部品を構成
する高周波フィルタの回路図である。なお、図4(a)
は、DCS系の高周波フィルタであるノッチフィルタ1
5a、図4(b)は、GSM系の高周波フィルタである
ノッチフィルタ15bであるが、ノッチフィルタ15
a,15bは、同一の回路構成である。よって、ノッチ
フィルタ15aを用いて説明し、ノッチフィルタ15b
については、該当する構成の番号を記載するのみで説明
を省略する。
【0036】ノッチフィルタ15a(15b)は、イン
ダクタンス素子であるインダクタL31a(L31b)
及びキャパシタンス素子であるコンデンサC31a,C
32a(C31b,C32b)で構成され、第1ポート
P31a(P31b)と第2ポートP32a(P32
b)との間にインダクタL31a(L31b)とコンデ
ンサC31a(C31b)とからなる並列回路が接続さ
れる。
【0037】また、その並列回路の第2ポートP32a
(P32b)側がコンデンサC32a(C32b)を介
して接地される。
【0038】図5は、図1に示す高周波複合部品を構成
する方向性結合器の回路図である。方向性結合器16
は、主線路L41及び副線路L42で構成され、主線路
L41の両端が第1及び第2ポートP41,P42、副
線路L42の両端が第3及び第4ポートP43,P44
となる。
【0039】このような回路構成で、第3ポートP43
は抵抗Rを介して接地され、図示していないが、第4ポ
ートP44は自動利得制御回路に接続される。
【0040】図6は、図1に示す高周波複合部品の具体
的な構成を示す一部分解斜視図である。高周波複合部品
12は、複数の誘電体層を積層してなる多層基板17を
含む。
【0041】そして、多層基板17には、図示していな
いが、ダイプレクサ13(図2)を構成するインダクタ
L11,L12及びコンデンサC11〜C15、高周波
スイッチ14a,14b(図3)を構成するインダクタ
L23a,L23b、ノッチフィルタ15a,15b
(図4)を構成するインダクタL31a,L31b及び
コンデンサC31a,C32a,C31b,C32b、
並びに方向性結合器16の主線路L41及び副線路L4
2がそれぞれ内蔵される。
【0042】また、多層基板17の表面には、チップ部
品からなる高周波スイッチ14a,14b(図3)を構
成するダイオードD1a,D2a,D1b,D2b、イ
ンダクタL21a,L22a,L21b,L22b、コ
ンデンサC21a,C22a,C21b,C22b及び
抵抗Ra,Rb、並びに方向性結合器16の第3ポート
P43に接続される抵抗Rがそれぞれ搭載される。
【0043】さらに、多層基板17の側面から底面に架
けて、12個の外部端子Ta〜Tlがスクリーン印刷な
どでそれぞれ形成され、それぞれ高周波複合部品12の
第1〜第5のポートP1〜P5、高周波複合部品12を
構成する高周波スイッチ14a,14bの制御端子Vc
a,Vcb、高周波複合部品12を構成する方向性結合
器16の自動利得制御回路に接続される第4ポートP4
4、及びグランドとなる。
【0044】また、多層基板17上には、多層基板17
上に搭載した各チップ部品を覆うとともに、相対する短
辺の突起部181,182がグランドとなる外部端子T
f,Tlに当接するように、金属キャップ18が被せら
れる。
【0045】さらに、方向性結合器16とダイプレクサ
13、ダイプレクサ13と高周波スイッチ14a,14
b、高周波スイッチ14a,14bとノッチフィルタ1
5a,15bとは、それぞれ多層基板17の内部でビア
ホール電極(図示せず)等により接続される。
【0046】図7(a)〜図7(h)、図8(a)〜図
8(g)は、図6の高周波複合部品の多層基板を構成す
る各誘電体層の上面図及び下面図である。多層基板17
は、酸化バリウム、酸化アルミニウム、シリカを主成分
としたセラミックスからなる第1〜第14の誘電体層1
7a〜17nを上から順次積層し、1000℃以下の焼
成温度で焼成することにより形成される。
【0047】そして、第1の誘電体層17aの上面に
は、多層基板17の表面に搭載されるダイオードD1
a,D2a,D1b,D2b、インダクタL21a,L
22a,L21b,L22b、コンデンサC21a,C
22a,C21b,C22b及び抵抗Ra,Rb,Rを
実装するためのランドLa、並びに配線Liがスクリー
ン印刷などで印刷され、形成される。
【0048】また、第7、第10及び第11の誘電体層
17g,17j,17kの上面には、導体層からなるス
トリップライン電極Sp1〜Sp8がスクリーン印刷な
どで印刷され、形成される。さらに、第3〜第6及び第
13の誘電体層17c〜17f,17mの上面には、導
体層からなるコンデンサ電極Cp1〜Cp15がスクリ
ーン印刷などで印刷され、形成される。
【0049】また、第3、第8、第12及び第14の誘
電体層17c,17h,17l,17nの上面には、導
体層からなるグランド電極Gp1〜Gp4がスクリーン
印刷などで印刷され、形成される。さらに、第14の誘
電体層17nの下面(図8(g)では17nuと示す)
には、外部端子Ta〜Tlがスクリーン印刷などで印刷
され、形成される。
【0050】また、第2、第9及び第10の誘電体層1
7b,17i,17jの上面には、接続手段である配線
Liがスクリーン印刷などで印刷され、形成される。さ
らに、第1〜第13の誘電体層17a〜17mには、所
定の位置に各誘電体層17a〜17mを貫通するよう
に、接続手段であるビアホール電極Vhが設けられる。
【0051】この際、ダイプレクサ11のインダクタL
11,L12がストリップライン電極Sp7,Sp6で
それぞれ形成される。また、高周波スイッチ14a,1
4bのインダクタL23a,L23bがストリップライ
ン電極Sp4,Sp3でそれぞれ形成される。
【0052】さらに、高周波フィルタ15a,15bの
インダクタL31a,L31bがストリップライン電極
Sp8,Sp5でそれぞれ形成される。また、方向性結
合器16の主線路L41及び副線路L42がストリップ
ライン電極Sp2,Sp1でそれぞれ形成される。
【0053】さらに、ダイプレクサ11のコンデンサC
11がコンデンサ電極Cp2,Cp4、Cp7で、コン
デンサC12がコンデンサ電極Cp5,Cp8,Cp1
1で、コンデンサC13がコンデンサ電極Cp15とグ
ランド電極Gp4とで、コンデンサC14がコンデンサ
電極Cp7,Cp10で、コンデンサC15がコンデン
サ電極Cp13とグランド電極Gp4とで、それぞれ形
成される。
【0054】また、ノッチフィルタ15aのコンデンサ
C31aがコンデンサ電極Cp3,Cp9で、コンデン
サC32aがコンデンサ電極Cp14とグランド電極G
p4とで、それぞれ形成される。さらに、ノッチフィル
タ15bのコンデンサC31bがコンデンサ電極Cp
1,Cp6で、コンデンサC32bがコンデンサ電極C
p12とグランド電極Gp4とで、それぞれ形成され
る。
【0055】ここで、図1の移動体通信装置10を構成
する高周波複合部品12の動作について説明する。ま
ず、DCS系(1.8GHz帯)の送信信号を送信する
場合には、DCS系の高周波スイッチ14aにおいて制
御端子Vcaに3Vを印加してダイオードD1a,D2
aをオンすることにより、DCS系の送信信号が高周波
スイッチ14a、ダイプレクサ13及び方向性結合器1
6を通過し、高周波複合部品12の第1のポートP1に
接続されたアンテナANTから送信される。
【0056】この際、GSM系の高周波スイッチ14b
において制御端子Vcbに0Vを印加してダイオードD
1bをオフすることにより、GSM系の送信信号が送信
されないようにしている。また、ダイプレクサ13を接
続することにより、DCS系の送信信号がGSM系の送
信部Txg及び受信部Rxgに回り込まないようにして
いる。さらに、DCS系の高周波スイッチ14aの後段
における送信部Txd側に接続されたノッチフィルタ1
5aでは送信部Txdを構成する高出力増幅器(図示せ
ず)による送信信号の歪みを減衰させている。
【0057】次いで、GSM系(900MHz帯)の送
信信号を送信する場合には、GSM系の高周波スイッチ
14bにおいて制御端子Vcbに3Vを印加してダイオ
ードD1b,D2bをオンすることにより、GSM系の
送信信号が高周波スイッチ14b、ダイプレクサ13及
び方向性結合器16を通過し、高周波複合部品12の第
1のポートP1に接続されたアンテナANTから送信さ
れる。
【0058】この際、DCS系の高周波スイッチ14a
において制御端子Vcaに0Vを印加してダイオードD
1aをオフすることにより、DCS系の送信信号が送信
されないようにしている。また、ダイプレクサ13を接
続することにより、GSM系の送信信号がDCS系の送
信部Txd及び受信部Rxdに回り込まないようにして
いる。さらに、GSM系の高周波スイッチ14bの後段
における送信部Txg側に接続されたノッチフィルタ1
5bでは送信部Txgを構成する高出力増幅器(図示せ
ず)による送信信号の歪みを減衰させている。
【0059】次いで、DCS系及びGSM系の受信信号
を受信する場合には、DCS系の高周波スイッチ14a
において制御端子Vcaに0Vを印加してダイオードD
1a,D2aをオフし、GSM系の高周波スイッチ14
bにおいて制御端子Vcbに0Vを印加してダイオード
D1b,D2bをオフすることにより、DCS系の受信
信号がDCS系の送信部Txdに、GSM系の受信信号
がGSM系の送信部Txgに、それぞれ回り込まないよ
うにしている。
【0060】また、ダイプレクサ13を接続することに
より、DCS系の受信信号がGSM系に、GSM系の受
信信号がDCS系に、それぞれ回り込まないようにして
いる。
【0061】上述の実施例の移動体通信装置によれば、
方向性結合器をアンテナとダイプレクサとの間に配設し
たため、複数の各通信システムにそれぞれ方向性結合器
を配設する必要がなく、その結果、移動体通信装置を1
つの方向性結合器で構成することができる。したがっ
て、送信部側の配線を簡略できるため、移動体通信装置
の製造工程を簡略化でき、低コスト化が可能になる。加
えて、配線での損失が少なくなり、送信における挿入損
失を改善でき、その結果、移動体通信装置の高性能化が
図れる。
【0062】また、複数の各通信システムにそれぞれ方
向性結合器を配設する必要がなく、移動体通信装置を1
つの方向性結合器で構成することができるため、移動体
通信装置の小型化が図れる。
【0063】さらに、ノッチフィルタが高周波スイッチ
の後段の送信部側に接続されるため、送信部に構成する
高出力増幅器による送信信号の歪みを減衰させることが
できる。したがって、受信部の挿入損失を改善すること
ができる。
【0064】上述の高周波複合部品によれば、ダイプレ
クサ、高周波スイッチ、ノッチフィルタ及び方向性結合
器を、複数の誘電体層を積層してなる多層基板で構成し
たため、ダイプレクサ、高周波スイッチ、ノッチフィル
タ及び方向性結合器の各接続を多層基板の内部に設ける
ことができる。したがって、高周波複合部品の小型化が
図れるとともに、この高周波複合部品を搭載する移動体
通信装置の小型化が図れる。
【0065】また、ダイプレクサ、高周波スイッチ、ノ
ッチフィルタ及び方向性結合器を、複数の誘電体層を積
層してなる多層基板で構成したため、方向性結合器とダ
イプレクサとの間、ダイプレクサと高周波スイッチとの
間、高周波スイッチとノッチフィルタとの間の整合調整
が容易となり、方向性結合器とダイプレクサとの間、ダ
イプレクサと高周波スイッチとの間、高周波スイッチと
ノッチフィルタとの間の整合調整を行なう整合回路が不
要となる。したがって、高周波複合部品の小型化が可能
となる。
【0066】さらに、高周波フィルタがノッチフィルタ
であるため、減衰させたい2次高調波、3次高調波の近
傍のみを減衰させることができ、その結果、基本波の通
過帯域への影響を小さくできる。したがって、低域通過
フィルタや帯域通過フィルタのように高調波帯域全体を
減衰させる場合に比べ、基本波の通過帯域における挿入
損失を低減させることができるため、高周波複合部品全
体の損失を改善することが可能となる。
【0067】また、ダイプレクサ、ノッチフィルタが、
インダクタ及びコンデンサで構成され、高周波スイッチ
が、ダイオード、インダクタ及びコンデンサで構成さ
れ、方向性結合器が主線路及び副線路で構成されるとと
もに、それらが多層基板に内蔵、あるいは搭載され、多
層基板の内部に形成される接続手段によって接続される
ため、部品間の配線による損失を改善することができ
る。したがって、高周波複合部品全体の損失を改善する
ことが可能となるにともない、この高周波複合部品を搭
載する移動体通信装置の高性能化も同時に実現できる。
【0068】さらに、インダクタとなるストリップライ
ン電極が多層基板に内蔵されているため、波長短縮効果
により、インダクタとなるストリップライン電極の長さ
を短縮することができる。したがって、これらのストリ
ップライン電極の挿入損失を向上させることができ、高
周波複合部品の小型化及び低損失化を実現することがで
きる。その結果、この高周波複合部品を搭載する移動体
通信装置の小型化及び高性能化も同時に実現できる。
【0069】また、高周波スイッチの並列トラップコイ
ル及びチョークコイルにQ値の高いチップコイルを用
い、多層基板に搭載しているため、周波数帯の異なる複
数の通信システムに対しても同形状のチップコイルを使
用することができる。したがって、周波数帯域の変更に
よる設計変更が容易になるため、短時間で設計変更がで
き、その結果、製造コストの低減が実現できる。加え
て、並列トラップコイル及びチョークコイルのQ値が高
くなるため、通過帯域が広帯域になるとともに、より低
損失が実現できる。
【0070】なお、上記の実施例において、移動体通信
装置及び高周波複合部品が、DCS系とGSM系との組
み合わせに使用される場合について説明したが、その使
用は、DCS系とGSM系との組み合わせに限定される
ものではなく、例えば、PCS(Personal Communicatio
n Services)系とAMPS(Advanced Mobile Phone Serv
ices)系との組み合わせ、DECT(Digital European C
ordless Telephone)系とGSM系との組み合わせ、PH
S(Personal Handy-phone System)系とPDC(Persona
L Digital Cellular)系との組み合わせ、などに使用す
ることができる。
【0071】また、2つの通信システムを有する場合に
ついて説明したが、3つの以上の通信システムを有する
場合についても同様の効果が得られる。
【0072】さらに、移動体通信装置を構成する高周波
複合部品が多層基板で構成される場合について説明した
が、ディスクリート部品を回路基板に実装することによ
り構成しても移動体通信装置に関しては同様の効果が得
られる。
【0073】
【発明の効果】請求項1の移動体通信装置によれば、方
向性結合器をアンテナとダイプレクサとの間に配設した
ため、複数の各通信システムにそれぞれ方向性結合器を
配設する必要がなく、その結果、移動体通信装置を1つ
の方向性結合器で構成することができる。したがって、
送信部側の配線を簡略できるため、移動体通信装置の製
造工程を簡略化でき、低コスト化が可能になる。加え
て、配線での損失が少なくなり、送信における挿入損失
を改善でき、その結果、移動体通信装置の高性能化が図
れる。
【0074】また、複数の各通信システムにそれぞれ方
向性結合器を配設する必要がなく、移動体通信装置を1
つの方向性結合器で構成することができるため、移動体
通信装置の小型化が図れる。
【0075】請求項2の移動体通信装置によれば、高周
波フィルタが高周波スイッチの後段の送信部側に接続さ
れるため、送信部に構成する高出力増幅器による送信信
号の歪みを減衰させることができる。したがって、受信
部の挿入損失を改善することができる。
【0076】請求項3の高周波複合部品によれば、ダイ
プレクサ、高周波スイッチ及び方向性結合器を、複数の
誘電体層を積層してなる多層基板で構成したため、ダイ
プレクサ、高周波スイッチ及び方向性結合器の各接続を
多層基板の内部に設けることができる。したがって、高
周波複合部品の小型化が図れるとともに、この高周波複
合部品を搭載する移動体通信装置の小型化が図れる。
【0077】また、ダイプレクサ、高周波スイッチ及び
方向性結合器を、複数の誘電体層を積層してなる多層基
板で構成したため、方向性結合器とダイプレクサとの
間、ダイプレクサと高周波スイッチとの間の整合調整が
容易となり、方向性結合器とダイプレクサとの間、ダイ
プレクサと高周波スイッチとの間の整合調整を行なう整
合回路が不要となる。したがって、高周波複合部品の小
型化が可能となる。
【0078】請求項4の高周波複合部品によれば、ダイ
プレクサをインダクタンス素子及びキャパシタンス素子
で構成し、高周波スイッチをスイッチング素子、インダ
クタンス素子及びキャパシタンス素子で構成し、方向性
結合器を主線路及び副線路で構成するとともに、スイッ
チング素子、インダクタンス素子、キャパシタンス素
子、主線路及び副線路が、多層基板に搭載、あるいは内
蔵され、多層基板の内部に形成された接続手段によって
接続されるため、部品間の配線による損失を改善するこ
とができる。したがって、高周波複合部品全体の損失を
改善することが可能となるにともない、この高周波複合
部品を搭載する移動体通信装置の高性能化も同時に実現
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の移動体通信装置に係る一実施例のブロ
ック図である。
【図2】図1に示す高周波複合部品を構成するダイプレ
クサの回路図である。
【図3】図1に示す高周波複合部品を構成する高周波ス
イッチの回路図である。
【図4】図1に示す高周波複合部品を構成する高周波フ
ィルタの回路図である。
【図5】図1に示す高周波複合部品を構成する方向性結
合器の回路図である。
【図6】図1に示す高周波複合部品の具体的な構成を示
す一部分解斜視図である。
【図7】図6の高周波複合部品の多層基板を構成する
(a)第1の誘電体層〜(h)第8の誘電体層の上面図
である。
【図8】図6の高周波複合部品の多層基板を構成する
(a)第9の誘電体層〜(f)第14の誘電体層の上面
図及び(g)第14の誘電体層の下面図である。
【図9】一般的なデュアルバンド携帯電話器(移動体通
信装置)の構成の一部を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 移動体通信装置 11 アンテナ 12 高周波複合部品 13 ダイプレクサ 14a,14b 高周波スイッチ 16 方向性結合器 17 多層基板 17a〜17n 誘電体層 C11〜C15,C21a,C22a,C21b,C2
2b,C31a,C32a,C31b,C32b
キャパシタンス素子 D1a,D2a,D1b,D2b スイッチング素
子 DCS,GSM 通信システム(DCS系、GSM
系) L11,L12,L21a〜L23a,L21b〜L2
3b,L31a,L31a インダクタ素子 Li 配線(接続手段) Vh ビアホール電極(接続手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 規巨 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 平10−303761(JP,A) 特開 昭64−88279(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/38 - 1/58 H04B 1/02 - 1/04

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 異なる周波数に対応した複数の通信シス
    テムを有し、前記複数の通信システムからの送信信号を
    アンテナへ送出するとともに、前記アンテナを介して受
    信した受信信号を前記複数の通信システムへ振り分ける
    ダイプレクサと、前記複数の通信システムのそれぞれを
    送信部と受信部とに分離する高周波スイッチと、前記送
    信信号の一部を取出し、自動利得制御回路に供給する方
    向性結合器とを含む移動体通信装置であって、前記方向
    性結合器を、前記アンテナと前記ダイプレクサとの間に
    配設し、かつ、方向性結合器の結合度を変えることによ
    り、複数の通信システムの送信信号を区別することを特
    徴とする移動体通信装置。
  2. 【請求項2】 前記高周波スイッチの後段における前記
    送信部側に、高周波フィルタを配設したことを特徴とす
    る請求項1に記載の移動体通信装置。
  3. 【請求項3】 前記複数の通信システムでマイクロ波回
    路の一部を構成する請求項1あるいは請求項2に記載の
    移動体通信装置に用いられる高周波複合部品であって、
    前記ダイプレクサ、前記高周波スイッチ及び前記方向性
    結合器を、複数の誘電体層を積層してなる多層基板で構
    成したことを特徴とする高周波複合部品。
  4. 【請求項4】 前記ダイプレクサを、インダクタンス素
    子及びキャパシタンス素子で構成し、前記高周波スイッ
    チを、スイッチング素子、インダクタンス素子及びキャ
    パシタンス素子で構成し、前記方向性結合器を主線路及
    び副線路で構成するとともに、前記スイッチング素子、
    前記インダクタンス素子、前記キャパシタンス素子、前
    記主線路及び前記副線路が、前記多層基板に搭載、ある
    いは内蔵され、前記多層基板の内部に形成された接続手
    段によって接続されたことを特徴とする請求項3に記載
    の高周波複合部品。
  5. 【請求項5】 前記方向性結合器はさらに抵抗を有し、
    該抵抗は多層基板に搭載され、前記方向性結合器の前記
    主線路及び前記副線路は、多層基板に内蔵され、 前記副線路は、前記主線路よりも前記抵抗側の前記誘電
    体層に形成されることを特徴とする請求項4に記載の高
    周波複合部品。
  6. 【請求項6】 前記抵抗と、前記主線路及び副線路が形
    成された誘電体層との 間の誘電体層には、前記抵抗に対
    応する位置にグランド電極が形成されていることを特徴
    とする請求項5に記載の高周波複合部品。
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