[发明专利]高频开关模块

说明书

                          技术领域

本发明涉及在微波频带等高频带中使用的高频开关模块，特别涉及将高频开关和滤波器等其他高频部件复合化的高频开关模块。

                          背景技术

近来，便携电话机等移动通信设备的发展非常惊人。作为移动通信设备所用的高频部件，有用于切换天线和发送电路之间的连接、及天线和接收电路之间的连接的高频开关。

例如(日本)特开平2-108301号公开的高频开关支持例如EGSM900(Extended Global System for Mobile Communications，扩展的全球移动通信系统)、GSM1800、PCS(Personal Communication Service，个人通信业务)等中的一种发送接收系统，具有配置在发送电路和天线之间的开关元件(二极管)、以及配置在天线和接收电路之间的λ/4相位线路。λ/4相位线路的接收电路侧经二极管接地，所以高频开关用作根据各二极管中流过的偏置电流来切换信号路径的λ/4型开关电路。

图38是具备这种高频开关的单频段便携电话机用RF电路的示例方框图。具备高频开关的便携电话机等移动通信设备具备：高频开关电路SW，连接在天线ANT上；低通滤波器f1等滤波电路，设在发送电路TX和高频开关电路SW之间，用于防止来自发送电路TX的发送信号中包含的谐波分量从天线ANT发射，并且防止来自天线ANT的接收信号的一部分流入发送电路TX；带通滤波器f2等滤波电路，特别是声表面波滤波器(SAW滤波器)，设在天线ANT和接收电路RX之间，用于使来自发送电路TX的发送信号的一部分不转入接收电路RX，并且去除来自天线ANT的接收信号中包含的谐波分量。

除了这种单频段便携电话机之外，随着便携电话机的急剧普及，也开发出用能够一台便携终端设备来使用多种通信方式的双频段便携电话机、和三频段便携电话机等多频段便携电话机。单频段便携电话机只支持一种发送接收系统，而双频段便携电话机支持2种发送接收系统，三频段便携电话机支持3种发送接收系统。多频段便携电话机的RF电路方框图的一例示于图36。该例是双频段便携电话机的RF电路方框图，为了能够使发送接收共用一个天线来进行双向通信，具有：分波器DP，由多个滤波器构成；以及高频开关电路SW1、SW2，切换天线ANT和发送电路TX或接收电路RX之间的连接。

为了降低噪声指数、提高接收灵敏度，EGSM900等便携电话机在RF电路中具备具有2根信号线的平衡型高频部件(例如接收路径RX上配置的低噪声放大器LNA及其后级的混频器MIX等)。

在低噪声放大器LNA是平衡输入型的情况下，如图37所示，低噪声放大器LNA上连接的SAW滤波器以往是信号端子为1根的不平衡型、即不平衡-不平衡型的滤波器结构，所以与LNA的连接需要平衡-不平衡变换电路。

此外，高频开关和SAW滤波器等器件通常被设计为特性阻抗为50Ω，而低噪声放大器LNA的输入阻抗为50Ω～300Ω左右。因此，在许多情况下，各高频部件的特性阻抗不同，需要阻抗变换电路。作为具备平衡-不平衡电路及阻抗变换电路两者的功能的电路元件，已知有平衡-不平衡变换器(Balun)，但是使用Balun也必然使部件个数增加。此外，平衡-不平衡变换器和SAW滤波器之间的连接也必须考虑阻抗匹配，为了匹配，需要电容器、电感器等附属部件。因此，具有下述问题：便携电话机的尺寸增大，而且成本增大。

作为高频部件的小型、轻型化的手段，通过LTCC(Low TemperatureCo-Fireable Ceramics；低温烧结陶瓷)技术，使构成高频开关电路或滤波电路等的电容器、电感器等元件的一部分内置在叠层体(多层基板)中，从而具有多种电路功能的复合部件。

例如(日本)特开平6-197040号公开了在低温烧结绝缘陶瓷薄片构成的叠层体内一体化地内置了传输线及电容器的高频开关。此外，(日本)特开平10-32521号公开了通过在多层基板中一体化地搭载RF级间滤波器(SAW滤波器)而小型、轻型化了的高频开关。此外，(日本)特开平11-225089号公开了为了支持两种以上的发送接收系统而将分波器及高频开关一体化到由低温烧结绝缘陶瓷材料构成的叠层体中的多频段便携电话机用高频开关。这种将高频开关和其他高频部件复合化的部件称为高频开关模块。