JP2005045345A

JP2005045345A - High frequency module

Info

Publication number: JP2005045345A
Application number: JP2003200404A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yoshimoto; 義弘吉本; Mitsuhide Katou; 充英加藤; Jun Sasaki; 純佐々木
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2005-02-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high frequency module capable of coping with miniaturizing and weight reduction of a mobile communication apparatus or the like. <P>SOLUTION: The high frequency module 1 is provided with: a ceramic multilayer board 2 provided with a 2-stage down-cavity 2c; an antenna switch IC 3 mounted in the down-cavity 2c; a reception side filter 4, a transmission side filter 5, and a matching circuit component 6 mounted on an upper side 2a of the ceramic multilayer board 2. A surface acoustic wave filter (SAW filter) is respectively used for the reception side filter 4 and the transmission side filter 5. Thus, the high frequency module 1 configures a stereoscopic structure. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波モジュール、特に、携帯電話などの移動体通信機器等に組み込まれて用いられる高周波モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デュプレクス（送受同時通信）モードに対応可能な携帯電話の高周波モジュール１２０として、図９に示すような電気回路構成を有するものが知られている。この高周波モジュール１２０は、アンテナ１２２の直下にアンテナスイッチ１２３を設け、送信側に誘電体フィルタ１２４を用い、受信側に弾性表面波フィルタ１２５を用いている。これにより、送信信号と受信信号を分離し、アイソレーション特性の劣化を防止している。特に、誘電体フィルタ１２４と弾性表面波フィルタ１２５のアイソレーションを確保して、伝送損失を抑えるために、整合をとる必要がある。
【０００３】
図９において、１３１は送信側アイソレータ、１３２は送信側電力増幅器、１３３は送信側段間用帯域通過フィルタ、１３４は送信側ミキサ、１３５は受信側電力増幅器、１３６は受信側段間用帯域通過フィルタ、１３７は受信側ミキサ、１３８は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１３９はローカル用帯域通過フィルタである。
【０００４】
なお、デュプレクス（送受同時通信）モードに対応可能な高周波モジュールとして、特許文献１に記載された回路構成を有するものが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−３７５２０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の高周波モジュール１２０は、それぞれ個別の部品であるアンテナスイッチ１２３や誘電体フィルタ１２４や弾性表面波フィルタ１２５をプリント基板の上面に並べて配置していた。そのため、プリント基板上面の大きな面積をこれらの部品１２３，１２４，１２５が占め、携帯電話の小型化、軽量化を妨げる一つの要因であった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、移動体通信機器などの小型化、軽量化に対応可能な高周波モジュールを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段と作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る高周波モジュールは、
（ａ）キャビティを有するセラミック多層基板と、
（ｂ）キャビティ内に搭載されたアンテナスイッチ用ＩＣと、
（ｃ）セラミック多層基板の上面に搭載された送信側フィルタ、受信側フィルタおよび整合用回路部品と、
（ｄ）セラミック多層基板に設けられた送信用電極および受信用電極と、
（ｅ）セラミック多層基板に設けられたアンテナ用電極および外部接続用電極のうち少なくともいずれか一つの電極と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
セラミック多層基板に設けたキャビティ内にアンテナスイッチ用ＩＣが搭載され、セラミック多層基板の上面に送信側フィルタ、受信側フィルタおよび整合用回路部品が搭載され、立体構造となっている。従って、プリント基板上に実装したときの実装面積が小さくなる。
【００１０】
また、アンテナスイッチ用ＩＣは、送信用電極および受信用電極と、アンテナ用電極および外部接続用電極のうち少なくともいずれか一つの電極との間に接続された複数の主スイッチング素子とを備え、複数の主スイッチング素子のうち少なくとも二つの主スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを同期させ、該少なくとも二つの主スイッチング素子を同時にＯＮ状態にし、送信用電極および受信用電極をアンテナ用電極および外部接続用電極の少なくとも一つの電極に同時に接続される構成を有している。
【００１１】
あるいは、アンテナスイッチ用ＩＣは、送信用電極および受信用電極と、アンテナ用電極および外部接続用電極のうち少なくともいずれか一つの電極との間に接続された複数の主スイッチング素子と、送信用電極と複数の主スイッチング素子との間に接続され、二つの送信信号伝送経路を切り替えるための送信側パス回路とを備え、複数の主スイッチング素子のうち少なくとも二つの主スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと、送信側パス回路の信号伝送経路の切替えタイミングとを同期させている。
【００１２】
以上の構成によって、送信用電極および受信用電極がアンテナ用電極や外部接続用電極に同時に接続可能となり、デュプレクス（送受同時通信）モードに対応可能な高周波スイッチが得られる。さらに、送信側パス回路は、送信信号伝送経路を、シングルモード系統とデュプレクスモード系統の２系統に分ける機能を有する。そして、シングルモードの送信の際（言い換えると、パケット通信をしないとき）には、送信信号がデュプレクサの送信側フィルタを通らないようにして、送信時の損失を抑える。これにより、送信時の電力増幅器のゲインを抑えることができ、消費電流を低減することが可能となり、電池の使用量を抑えることができる。
【００１３】
さらに、送信用電極、アンテナ用電極および外部接続用電極の少なくともいずれか一つの電極と複数の主スイッチング素子との間に、補助スイッチング素子をシャント接続することが好ましい。この補助スイッチング素子は、主スイッチング素子がＯＦＦ時の負荷変動を防止するとともに、主スイッチング素子がＯＦＦ時のアイソレーション特性の劣化を防止する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る高周波モジュールの実施の形態について添付の図面を参照して説明する。
【００１５】
［第１実施形態、図１〜図４］
図１〜図３に示すように、高周波モジュール１は、実装状態で開口部が下向きとなるダウンキャビティ２ｃを有するセラミック多層基板２と、ダウンキャビティ２ｃ内に搭載されたアンテナスイッチ用ＩＣ３と、セラミック多層基板２の上面２ａに搭載された受信側フィルタ４、送信側フィルタ５および複数の整合用回路部品６とを備えている。
【００１６】
セラミック多層基板２は、例えば以下に記載するような周知の方法で作成される。キャリアフィルム上にペースト状のセラミック材料を塗布してセラミックグリーンシートを形成した後、レーザやパンチなどを用いて層間接続用ビアホールの孔を明け、さらに、導電性材料をスクリーン印刷して内部導体パターン（コンデンサパターンやストリップラインなどを含む）を形成するとともに、孔に導電性材料を充填させて層間接続用ビアホールを形成する。こうして作成された複数枚のセラミックグリーンシートはキャリアフィルムが剥がされ、積み重ねられ、積層装置により加圧密着されて積層体とされる。この後、積層体は一体的に焼成され、セラミック多層基板２とされる。
【００１７】
セラミック多層基板２の手前側の側面には、左から順に、グランド電極ＧＮＤ、アンテナ用電極ＡＮＴ１、グランド電極ＧＮＤ、外部接続用電極ＥＸＴ１、グランド電極ＧＮＤ、マイナス側駆動電源端子Ｖｓｓおよびグランド電極ＧＮＤが形成されている。奥側の側面には、左から順に、グランド電極ＧＮＤ、送信用電極Ｔｘ、グランド電極ＧＮＤ、アンテナ用電極ＡＮＴ２、グランド電極ＧＮＤ、外部接続用電極ＥＸＴ２およびグランド電極ＧＮＤが形成されている。また、右側の側面には、順に、制御端子ＣＴＬ、プラス側駆動電源端子Ｖｄｄおよび受信用電極Ｒｘが形成され、左側の側面にはグランド電極ＧＮＤが形成されている。
【００１８】
アンテナスイッチ用ＩＣ３には、高速動作するＧａＡｓスイッチＩＣ（ＭＯＳＦＥＴトランジスタ）が使用される。アンテナスイッチ用ＩＣ３は、セラミック多層基板２に設けた２段の凹形状のダウンキャビティ２ｃ内に収容され、ワイヤボンディング方式あるいはフリップチップボンディング方式などで搭載される。図３の符号７はボンディングワイヤである。この後、ダウンキャビティ２ｃ内はエポキシなどの封止樹脂８が充填される。
【００１９】
受信側フィルタ４や送信側フィルタ５にはそれぞれ弾性表面波フィルタ（ＳＡＷフィルタ）が使用される。弾性表面波フィルタは周囲に自由空間を必要とするため、セラミックパッケージ内に封入された状態で、セラミック多層基板２の上面２ａにはんだ付けで搭載されている。整合用回路部品６は、例えばコンデンサやコイルなどからなり、フィルタ４，５と同様に、セラミック多層基板２の上面２ａにはんだ付けで搭載されている。
【００２０】
図４は、高周波モジュール９の電気回路ブロック図である。図４において、符号１０，１１はアンテナ素子、１５は送信側アイソレータ、１６は送信側電力増幅器、１７は送信側段間用帯域通過フィルタ、１８は送信側ミキサ、１２は受信側電力増幅器、１３は受信側段間用帯域通過フィルタ、１４は受信側ミキサ、１９は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、２０はローカル用帯域通過フィルタである。
【００２１】
以上の構造を有する高周波モジュール９は、ダウンキャビティ２ｃ内にアンテナスイッチ用ＩＣ３を搭載するとともに、上面２ａに送受信側フィルタ４，５および整合用回路部品６を搭載して、立体構造を採用している。従って、プリント基板上に実装したときの実装面積を小さくすることができる。
【００２２】
さらに、受信側フィルタ４と送信側フィルタ５との間の距離を短くできるので、伝送損失を小さくできる。また、送受信側フィルタ４，５である弾性表面波フィルタに必要な整合用回路部品６が、既に調整された状態で高周波モジュール９に内蔵されているので、ユーザは特別な調整をすることなく、そのまま回路に組み込んで使用することができる。
【００２３】
［第２実施形態、図５〜図８］
図５〜図７に示すように、高周波モジュール２１は、ダウンキャビティ９０ｃを設けたセラミック多層基板９０と、ダウンキャビティ９０ｃ内に搭載されたアンテナスイッチ用ＩＣ９５と、セラミック多層基板９０の上面９０ａに搭載された受信側フィルタ３６、送信側フィルタ３７、ローパスフィルタ５０、ショットキーダイオードＤ１，Ｄ２および複数の整合用回路部品８０とを備えている。
【００２４】
セラミック多層基板９０の手前側の側面には、左から順に、グランド電極ＧＮＤ、アンテナ用電極ＡＮＴ１、グランド電極ＧＮＤ、外部接続用電極ＥＸＴ１、グランド電極ＧＮＤ、マイナス側駆動電源端子Ｖｓｓおよびグランド電極ＧＮＤが形成されている。奥側の側面には、左から順に、グランド電極ＧＮＤ、送信用電極Ｔｘ、グランド電極ＧＮＤ、アンテナ用電極ＡＮＴ２、グランド電極ＧＮＤ、外部接続用電極ＥＸＴ２およびグランド電極ＧＮＤが形成されている。また、右側の側面には、順に、制御端子ＣＴＬ、プラス側駆動電源端子Ｖｄｄおよび受信用電極Ｒｘが形成され、左側の側面には、順に、送信電力検出用電極ＤＥＴ、グランド電極ＧＮＤ、基準電圧電極Ｖｒｅｆ、グランド電極ＧＮＤおよび電極Ｐが形成されている。
【００２５】
アンテナスイッチ用ＩＣ９５は、セラミック多層基板９０に設けた２段の凹形状のダウンキャビティ９０ｃ内に搭載されている。キャビティ９０ｃ内には封止樹脂８が充填されている。受信側フィルタ３６や送信側フィルタ３７にはそれぞれ弾性表面波フィルタが使用される。なお、フィルタ３６および３７として、弾性表面波デュプレクサを用いてもよいし、それぞれＬＣフィルタを用いてもよい。ローパスフィルタ５０やショットキーダイオードＤ１，Ｄ２や整合用回路部品８０は、フィルタ３６，３７と同様に、セラミック多層基板９０の上面９０ａにはんだ付けで搭載されている。
【００２６】
図８は高周波モジュール２１の電気等価回路図である。主スイッチング素子２２〜３１と送信側パス回路４０のスイッチング素子４１，４２と補助スイッチング素子６５〜７２は、アンテナスイッチ用ＩＣ９５に内蔵されている。アンテナスイッチ用ＩＣ９５にはＧａＡｓスイッチ、ＩＣ（ＭＯＳＦＥＴトランジスタ）が使用される。コンデンサＣ１〜Ｃ１０とカプラ４５の主ストリップライン４６および副ストリップライン４７は、セラミック多層基板９０に内蔵されている。
【００２７】
主スイッチング素子２２の一端はアンテナ用電極ＡＮＴ２に接続され、主スイッチング素子２３の一端は外部接続用電極ＥＸＴ２に接続され、主スイッチング素子２４の一端はアンテナ用電極ＡＮＴ１に接続され、主スイッチング素子２５の一端はローパスフィルタ５０を介して外部接続用電極ＥＸＴ１に接続されている。主スイッチング素子２２〜２５のそれぞれの他端は、整合用回路部品（受信側位相補正回路）８１および受信側フィルタ３６を介して、受信用電極Ｒｘに接続されている。
【００２８】
主スイッチング素子２６の一端はアンテナ用電極ＡＮＴ２に接続され、主スイッチング素子２７の一端はアンテナ用電極ＡＮＴ１に接続され、主スイッチング素子２８の一端はローパスフィルタ５０を介して外部接続用電極ＥＸＴ１に接続されている。主スイッチング素子２６〜２８のそれぞれの他端は、整合用回路部品（送信側位相補正回路）８２，送信側フィルタ３７、送信側パス回路４０およびカプラ４５を介して、送信用電極Ｔｘに接続されている。
【００２９】
主スイッチング素子２９の一端はローパスフィルタ５０を介して外部接続用電極ＥＸＴ１に接続され、主スイッチング素子３０の一端はアンテナ用電極ＡＮＴ１に接続され、主スイッチング素子３１の一端はアンテナ用電極ＡＮＴ２に接続されている。主スイッチング素子２９〜３１のそれぞれの他端は、送信側パス回路４０およびカプラ４５を介して送信用電極Ｔｘに接続されている。
【００３０】
電極ＡＮＴ１，ＡＮＴ２，ＥＸＴ１，ＥＸＴ２と主スイッチング素子２２〜３１との間などには、それぞれ補助スイッチング素子６５〜７２とコンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ１０の直列回路がシャント接続されている。補助スイッチング素子６５〜７２は、それぞれシャント接続している信号伝送経路に接続されている主スイッチング素子２２〜３１や送信側パス回路４０のスイッチング素子４１，４２に連動して動作する。そして、これらのシャント接続直列回路は、主スイッチング素子２２〜３１等のＯＦＦ時の負荷変動を防止するとともに、アイソレーション特性の劣化を防止する。
【００３１】
送信側パス回路４０は、二つのスイッチング素子４１，４２をＬ字形に接続したものである。スイッチング素子４１の一端は送信側フィルタ３７に接続され、スイッチング素子４２の一端は主スイッチング素子２９〜３１に接続されている。スイッチング素子４１，４２のそれぞれの他端は、カプラ４５を介して送信用電極Ｔｘに接続されている。この送信側パス回路４０は、送信信号伝送経路を、シングルモード系統とデュプレクスモード系統の２系統に分けて使用するために用いる。
【００３２】
すなわち、後で詳細に説明するように、スイッチング素子４１をＯＦＦ、スイッチング素子４２をＯＮにすることにより、送信信号伝送経路はシングルモード系統になる。この場合、高周波スイッチ２１はシングルモード構成、言い換えると、送受信用電極Ｔｘ，Ｒｘのいずれかがアンテナ用電極ＡＮＴ１，ＡＮＴ２や外部接続用電極ＥＸＴ１，ＥＸＴ２と一つの信号伝送経路しか繋がらないようにして用いる。この場合、送信信号がデュプレクサの送信側フィルタ３７を通過しないことで送信時の損失を抑えることができる。一方、スイッチング素子４１をＯＮ、スイッチング素子４２をＯＦＦにすることにより、送信信号伝送経路はデュプレクスモード系統になる。この場合、高周波スイッチ２１はデュプレクスモード構成、言い換えると、送信用電極Ｔｘおよび受信用電極Ｒｘの両方が、同時に、アンテナ用電極ＡＮＴ１，ＡＮＴ２や外部接続用電極ＥＸＴ１，ＥＸＴ２のいずれかに接続する構成になる。
【００３３】
カプラ４５は、主ストリップライン４６と、この主ストリップライン４６に電磁結合している副ストリップライン４７とで構成されている。主ストリップライン４６は送信用電極Ｔｘと送信側パス回路４０との間に接続されている。副ストリップライン４７の一端は電極Ｐを介して抵抗Ｒで終端され、他端はコンデンサＣ８および２個のショットキーダイオードＤ１，Ｄ２を介して送信電力検出用電極ＤＥＴに接続されている。
【００３４】
カプラ４５とショットキーダイオードＤ１，Ｄ２等は、送信電力増幅器への電力フィードバックのための電力量検出回路を構成している。つまり、カプラ４５の主ストリップライン４６には、送信電力増幅器（図示せず）から出力された送信信号が送信用電極Ｔｘを介して伝送される。副ストリップライン４７は、主ストリップライン４６に伝送されてきた送信信号に結合して、それに比例する出力（送信信号の−１０〜−２０ｄＢｃの電力）を取り出し、送信電力検出用電極ＤＥＴを介して自動利得制御回路（図示せず）に供給する。自動利得制御回路は、副ストリップライン４７から取り出された前記出力をモニタすると共に、送信電力増幅器のゲインを制御する。
【００３５】
ローパスフィルタ５０は、主スイッチング素子２８と外部接続用電極ＥＸＴ１との間に接続されている。なお、このローパスフィルタ５０は必ずしも必要なものではなく、仕様によっては省略してもよい。また、ローパスフィルタは、外部接続用電極ＥＸＴ２やアンテナ用電極ＡＮＴ１，ＡＮＴ２と、主スイッチング素子２３，２７，２２との間にもそれぞれ接続してもよい。
【００３６】
整合用回路部品（受信側位相補正回路）８１は、受信側フィルタ３６と主スイッチング素子２２〜２５との間に接続されている。整合用回路部品（送信側位相補正回路）８２は、送信側フィルタ３７と主スイッチング素子２６〜２８との間に接続されている。整合用回路部品８１，８２は、伝送線路からなる分布定数型回路や、インダクタおよびコンデンサを組み合わせてなる集中定数型回路、あるいは、ディレイラインなどにて構成されている。
【００３７】
次に、この高周波モジュール２１を用いての送受信について説明する。この高周波モジュール２１は、アンテナ用電極ＡＮＴ１，ＡＮＴ２にそれぞれメインアンテナ素子６０およびサブアンテナ（内蔵アンテナ）素子６１が接続され、外部接続用電極ＥＸＴ１，ＥＸＴ２にそれぞれデータ伝送装置（図示せず）などが接続される。一方、高周波モジュール２１の受信用電極Ｒｘには、ＰＤＣ１５００（パケット）の受信回路（図示せず）が接続され、送信用電極ＴｘにはＰＤＣ１５００（パケット）の送信回路（図示せず）が接続される。
【００３８】
この高周波モジュール２１は、スイッチング素子２２〜３１，４１，４２等のＯＮ／ＯＦＦ制御により、表１に示すように、シングルモードが７モード、デュプレクスモードが６モードの合計１３モードの信号伝送経路を有している。
【００３９】
【表１】

【００４０】
シングルモード１、すなわち、送信用電極Ｔｘとアンテナ用電極ＡＮＴ１のみを繋げた場合は、主スイッチング素子３０と送信側パス回路４０のスイッチング素子４２と補助スイッチング素子６９，６５，６６，６８，７１，７２の全部もしくは一部をＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。基本的には、使用していない線路の補助スイッチング素子をＯＮ状態にする。スイッチング素子４１をＯＦＦ状態にすれば、信号は送信側フィルタ３７の方に流れないと考えられるが、実際は、送信側フィルタ３７の方に流れてしまう。そこで、補助スイッチング素子６９，６５，６６，６８，７１，７２をＯＮ状態にしておく。これにより、スイッチング素子４１をＯＦＦ状態にすることによるオープンと、補助スイッチング素子６９，６５，６６，６８，７１，７２をＯＮ状態にすることによるシャント接続との組み合わせで、確実に送信側フィルタ３７への信号の流れを防止する。ただし、必ずしも全部の補助スイッチング素子６９，６５，６６，６８，７１，７２をＯＮ状態にしなくてもよい。
【００４１】
また、シングルモード２、すなわち、送信用電極Ｔｘとアンテナ用電極ＡＮＴ２のみを繋げた場合は、主スイッチング素子３１と送信側パス回路４０のスイッチング素子４２と補助スイッチング素子６９，６６，６７，６８，７１，７２の全部もしくは一部をＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。
【００４２】
さらに、シングルモード３、すなわち、送信用電極Ｔｘと外部接続用電極ＥＸＴ１のみを繋げた場合は、主スイッチング素子２９と送信側パス回路４０のスイッチング素子４２と補助スイッチング素子６９，６５，６６，６７，７１，７２の全部もしくは一部をＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。
【００４３】
以上のように、シングルモード１〜３の送信の際（言い換えると、パケット通信をしないとき）には、送信側パス回路４０のスイッチング素子４１，４２をＯＮ／ＯＦＦ制御して送信信号伝送経路をシングルモード系統にする。これにより、送信信号が送信側フィルタ３７を通らないようにすることができ、送信時の損失を抑えることができる。この結果、送信電力増幅器の消費電力を抑え、携帯電話の通話時間を長くすることができる。
【００４４】
シングルモード４、すなわち、受信用電極Ｒｘとアンテナ用電極ＡＮＴ１のみを繋げた場合は、主スイッチング素子２４と補助スイッチング素子６９，７０，６５，６６，６８，７２の全部もしくは一部をＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。
【００４５】
また、シングルモード５、すなわち、受信用電極Ｒｘとアンテナ用電極ＡＮＴ２のみを繋げた場合は、主スイッチング素子２２と補助スイッチング素子６９，７０，６６，６７，６８，７２の全部もしくは一部をＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。
【００４６】
さらに、シングルモード６、すなわち、受信用電極Ｒｘと外部接続用電極ＥＸＴ１のみを繋げた場合は、主スイッチング素子２５と補助スイッチング素子６９，７０，６５，６６，６７，７２の全部もしくは一部をＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。
【００４７】
さらに、シングルモード７、すなわち、受信用電極Ｒｘと外部接続用電極ＥＸＴ２のみを繋げた場合は、主スイッチング素子２３と補助スイッチング素子６９，７０，６５，６７，６８，７２の全部もしくは一部をＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。
【００４８】
デュプレクスモード１、すなわち、送受信用電極Ｒｘ，Ｔｘを同時に、アンテナ用電極ＡＮＴ１に繋げた場合は、主スイッチング素子２４，２７と送信側パス回路４０のスイッチング素子４１と補助スイッチング素子７０，６５，６６，６８，７２の全部もしくは一部を同時にＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。
【００４９】
デュプレクスモード２、すなわち、受信用電極Ｒｘをアンテナ用電極ＡＮＴ２に繋げると同時に、送信用電極Ｔｘをアンテナ用電極ＡＮＴ１に繋げた場合は、主スイッチング素子２２，２７と送信側パス回路４０のスイッチング素子４１と補助スイッチング素子７０，６６，６８，７２の全部もしくは一部を同時にＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。この場合、受信用電極Ｒｘと送信用電極Ｔｘはそれぞれ別のアンテナ用電極ＡＮＴ２，ＡＮＴ１に繋がっているため、Ｔｘ−Ｒｘ間のアイソレーションとして、１５〜２０ｄＢ程度ある空中のアイソレーションを使用可能である。このとき、フィルタ３６と３７のＴｘ−Ｒｘ間のアイソレーション（減衰）特性を補助することが可能となり、より損失の小さいフィルタ３６，３７を使用可能となる。
【００５０】
デュプレクスモード３、すなわち、受信用電極Ｒｘをアンテナ用電極ＡＮＴ１に繋げると同時に、送信用電極Ｔｘをアンテナ用電極ＡＮＴ２に繋げた場合は、主スイッチング素子２４，２６と送信側パス回路４０のスイッチング素子４１と補助スイッチング素子７０，６６，６８，７２の全部もしくは一部を同時にＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。この場合、受信用電極Ｒｘと送信用電極Ｔｘはそれぞれ別のアンテナ用電極ＡＮＴ１，ＡＮＴ２に繋がっているため、Ｔｘ−Ｒｘ間のアイソレーションとして、１５〜２０ｄＢ程度ある空中のアイソレーションを使用可能である。このとき、フィルタ３６と３７のＴｘ−Ｒｘ間のアイソレーション（減衰）特性を補助することが可能となり、より損失の小さいフィルタ３６，３７を使用可能となる。
【００５１】
デュプレクスモード４、すなわち、送受信用電極Ｒｘ，Ｔｘを同時に、アンテナ用電極ＡＮＴ２に繋げた場合は、主スイッチング素子２２，２６と送信側パス回路４０のスイッチング素子４１と補助スイッチング素子７０，６６，６７，６８，７２の全部もしくは一部を同時にＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。
【００５２】
デュプレクスモード５、すなわち、送受信用電極Ｒｘ，Ｔｘを同時に、外部接続用電極ＥＸＴ１に繋げた場合は、主スイッチング素子２５，２８と送信側パス回路４０のスイッチング素子４１と補助スイッチング素子７０，６５，６６，６７，７２の全部もしくは一部を同時にＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。
【００５３】
デュプレクスモード６、すなわち、受信用電極Ｒｘを外部接続用電極ＥＸＴ２に繋げると同時に、送信用電極Ｔｘを外部接続用電極ＥＸＴ１に繋げた場合は、主スイッチング素子２３，２８と送信側パス回路４０のスイッチング素子４１と補助スイッチング素子７０，６５，６７，７２の全部もしくは一部を同時にＯＮ状態にし、残りのスイッチング素子をＯＦＦ状態にする。
【００５４】
以上のように、デュプレクスモード１〜６は、主スイッチング素子２２〜３１などをＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、送信用電極Ｔｘおよび受信用電極Ｒｘを、アンテナ用電極ＡＮＴ１，ＡＮＴ２や外部接続用電極ＥＸＴ１，ＥＸＴ２（同一電極であってもよい）に同時に接続することができる。この結果、デュプレクスモードに対応可能な高周波モジュール２１を得ることができる。
【００５５】
さらに、デュプレクスモード２およびデュプレクスモード３のように接続した場合には、アンテナ素子６０，６１を介して相手側帯域（送信信号にとっては受信信号帯域、受信信号にとっては送信信号帯域）が妨害波となるが、１０〜１５ｄＢ程度の空中のアイソレーションにより、ある程度の減衰量を確保することができる。この減衰量の分だけ、フィルタ３６と３７の減衰特性を軽減することができ、フィルタ３６と３７の損失を改善することができる。そして、デュプレクスモード２のように接続した場合にも、同様の作用効果が得られる。
【００５６】
なお、本発明に係る高周波モジュールは前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、セラミック多層基板のキャビティ内にアンテナスイッチ用ＩＣを搭載するとともに、上面に送受信側フィルタおよび整合用回路部品を搭載して、立体構造を採用している。従って、プリント基板上に実装したときの実装面積を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高周波モジュールの第１実施形態を示す外観斜視図。
【図２】図１に示した高周波モジュールの平面図。
【図３】図１に示した高周波モジュールの一部断面図。
【図４】高周波モジュールの電気回路ブロック図。
【図５】本発明に係る高周波モジュールの第２実施形態を示す外観斜視図。
【図６】図５に示した高周波モジュールの平面図。
【図７】図５に示した高周波モジュールの一部断面図。
【図８】図５に示した高周波モジュールの電気等価回路図。
【図９】従来の高周波モジュールを示す電気回路ブロック図。
【符号の説明】
１，９，２１…高周波モジュール
２，９０…セラミック多層基板
２ａ，９０ａ…上面
２ｃ，９０ｃ…ダウンキャビティ
３，９５…アンテナスイッチ用ＩＣ
４，３６…受信側フィルタ
５，３７…送信側フィルタ
６，８０…整合用回路部品
２２〜３１…主スイッチング素子
４０…送信側パス回路
４１，４２…スイッチング素子
６５〜７２…補助スイッチング素子
Ｒｘ…受信用電極
Ｔｘ…送信用電極
ＡＮＴ１，ＡＮＴ２…アンテナ用電極
ＥＸＴ１，ＥＸＴ２…外部接続用電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-frequency module, and more particularly to a high-frequency module used by being incorporated in a mobile communication device such as a mobile phone.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a cellular phone high-frequency module 120 capable of supporting a duplex (simultaneous transmission / reception communication) mode has been known which has an electric circuit configuration as shown in FIG. This high-frequency module 120 is provided with an antenna switch 123 immediately below the antenna 122, uses a dielectric filter 124 on the transmission side, and uses a surface acoustic wave filter 125 on the reception side. Thereby, the transmission signal and the reception signal are separated, and the deterioration of the isolation characteristic is prevented. In particular, in order to secure isolation between the dielectric filter 124 and the surface acoustic wave filter 125 and to suppress transmission loss, it is necessary to achieve matching.
[0003]
In FIG. 9, 131 is a transmission side isolator, 132 is a transmission side power amplifier, 133 is a transmission side interstage bandpass filter, 134 is a transmission side mixer, 135 is a reception side power amplifier, and 136 is a reception side interstage bandpass. Filter 137 is a receiving side mixer, 138 is a voltage controlled oscillator (VCO), and 139 is a local band pass filter.
[0004]
In addition, what has the circuit structure described in patent document 1 is known as a high frequency module which can respond to duplex (transmission-and-reception simultaneous communication) mode.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2003-37520 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional high-frequency module 120, the antenna switch 123, the dielectric filter 124, and the surface acoustic wave filter 125, which are individual components, are arranged side by side on the upper surface of the printed circuit board. Therefore, these

parts

123, 124, and 125 occupy a large area on the upper surface of the printed circuit board, which is one factor that hinders the miniaturization and weight reduction of mobile phones.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a high-frequency module that can cope with downsizing and weight reduction of mobile communication devices and the like.
[0008]
[Means and Actions for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the high-frequency module according to the present invention includes:
(A) a ceramic multilayer substrate having a cavity;
(B) an antenna switch IC mounted in the cavity;
(C) a transmission-side filter, a reception-side filter and a matching circuit component mounted on the upper surface of the ceramic multilayer substrate;
(D) a transmitting electrode and a receiving electrode provided on the ceramic multilayer substrate;
(E) At least one of an antenna electrode and an external connection electrode provided on a ceramic multilayer substrate is provided.
[0009]
An antenna switch IC is mounted in a cavity provided in the ceramic multilayer substrate, and a transmission side filter, a reception side filter and a matching circuit component are mounted on the upper surface of the ceramic multilayer substrate to form a three-dimensional structure. Therefore, the mounting area when mounted on a printed circuit board is reduced.
[0010]
The antenna switch IC includes a transmission electrode and a reception electrode, and a plurality of main switching elements connected between at least one of the antenna electrode and the external connection electrode. Of at least two of the main switching elements are synchronized, the at least two main switching elements are simultaneously turned on, and the transmitting electrode and the receiving electrode are connected to the antenna electrode and the external connection electrode. It is configured to be connected to at least one electrode at the same time.
[0011]
Alternatively, the antenna switch IC includes a plurality of main switching elements connected between the transmission electrode and the reception electrode and at least one of the antenna electrode and the external connection electrode, and the transmission electrode. And a plurality of main switching elements, a transmission-side path circuit for switching two transmission signal transmission paths, and ON / OFF of at least two main switching elements among the plurality of main switching elements, The signal transmission path switching timing of the transmission side path circuit is synchronized.
[0012]
With the above configuration, the transmission electrode and the reception electrode can be connected to the antenna electrode and the external connection electrode at the same time, and a high-frequency switch capable of supporting a duplex (simultaneous transmission / reception communication) mode is obtained. Furthermore, the transmission side path circuit has a function of dividing the transmission signal transmission path into two systems, a single mode system and a duplex mode system. When transmitting in the single mode (in other words, when packet communication is not performed), the transmission signal is prevented from passing through the transmission-side filter of the duplexer to suppress transmission loss. As a result, the gain of the power amplifier at the time of transmission can be suppressed, the current consumption can be reduced, and the battery usage can be suppressed.
[0013]
Furthermore, it is preferable that the auxiliary switching element is shunt-connected between at least one of the transmission electrode, the antenna electrode, and the external connection electrode and the plurality of main switching elements. This auxiliary switching element prevents load fluctuation when the main switching element is OFF, and prevents deterioration of isolation characteristics when the main switching element is OFF.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a high-frequency module according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0015]
[First Embodiment, FIGS. 1 to 4]
As shown in FIGS. 1 to 3, the high-frequency module 1 includes a ceramic multilayer substrate 2 having a down cavity 2 c with an opening facing downward in a mounted state, an antenna switch IC 3 mounted in the down cavity 2 c, a ceramic A reception-side filter 4, a transmission-side filter 5 and a plurality of matching circuit components 6 mounted on the upper surface 2 a of the multilayer substrate 2 are provided.
[0016]
The ceramic multilayer substrate 2 is produced by a known method as described below, for example. After applying a paste-like ceramic material on the carrier film to form a ceramic green sheet, drill holes in the interlayer connection via a laser or punch, etc., and screen print the conductive material to create an internal conductor pattern (Including a capacitor pattern and a strip line) and a hole is filled with a conductive material to form an interlayer connection via hole. The plurality of ceramic green sheets thus produced are peeled off, stacked, and pressed and adhered by a laminating apparatus to form a laminated body. Thereafter, the laminate is integrally fired to form the ceramic multilayer substrate 2.
[0017]
A ground electrode GND, an antenna electrode ANT1, a ground electrode GND, an external connection electrode EXT1, a ground electrode GND, a negative drive power supply terminal Vss, and a ground electrode GND are arranged in this order from the left on the side surface on the front side of the ceramic multilayer substrate 2. Is formed. A ground electrode GND, a transmission electrode Tx, a ground electrode GND, an antenna electrode ANT2, a ground electrode GND, an external connection electrode EXT2, and a ground electrode GND are formed in this order from the left side. In addition, a control terminal CTL, a positive drive power supply terminal Vdd, and a reception electrode Rx are sequentially formed on the right side surface, and a ground electrode GND is formed on the left side surface.
[0018]
The antenna switch IC 3 is a GaAs switch IC (MOSFET transistor) that operates at high speed. The antenna switch IC 3 is accommodated in a two-step concave down cavity 2c provided on the ceramic multilayer substrate 2, and is mounted by a wire bonding method or a flip chip bonding method. Reference numeral 7 in FIG. 3 denotes a bonding wire. Thereafter, the inside of the down cavity 2c is filled with a sealing resin 8 such as epoxy.
[0019]
A surface acoustic wave filter (SAW filter) is used for each of the reception side filter 4 and the transmission side filter 5. Since the surface acoustic wave filter requires a free space around it, the surface acoustic wave filter is mounted on the upper surface 2a of the ceramic multilayer substrate 2 by soldering in a state of being enclosed in a ceramic package. The matching circuit component 6 is made of, for example, a capacitor or a coil, and is mounted on the upper surface 2a of the ceramic multilayer substrate 2 by soldering similarly to the filters 4 and 5.
[0020]
FIG. 4 is an electric circuit block diagram of the high-frequency module 9. In FIG. 4, reference numerals 10 and 11 denote antenna elements, 15 denotes a transmission-side isolator, 16 denotes a transmission-side power amplifier, 17 denotes a transmission-side bandpass filter, 18 denotes a transmission-side mixer, 12 denotes a reception-side power amplifier, 13 Is a reception-side interband bandpass filter, 14 is a reception-side mixer, 19 is a voltage controlled oscillator (VCO), and 20 is a local bandpass filter.
[0021]
The high-frequency module 9 having the above structure employs a three-dimensional structure by mounting the antenna switch IC 3 in the down cavity 2c and mounting the transmitting / receiving filters 4 and 5 and the matching circuit component 6 on the upper surface 2a. Yes. Therefore, the mounting area when mounted on a printed circuit board can be reduced.
[0022]
Furthermore, since the distance between the reception side filter 4 and the transmission side filter 5 can be shortened, transmission loss can be reduced. In addition, since the matching circuit component 6 necessary for the surface acoustic wave filter that is the transmission / reception side filters 4 and 5 is already adjusted and incorporated in the high-frequency module 9, the user does not make any special adjustment. It can be used by being incorporated in a circuit as it is.
[0023]
[Second Embodiment, FIGS. 5 to 8]
As shown in FIGS. 5 to 7, the high-frequency module 21 is mounted on the ceramic multilayer substrate 90 provided with the down cavity 90 c, the antenna switch IC 95 mounted in the down cavity 90 c, and the upper surface 90 a of the ceramic multilayer substrate 90. The reception side filter 36, the transmission side filter 37, the low pass filter 50, the Schottky diodes D1 and D2, and a plurality of matching circuit components 80 are provided.
[0024]
A ground electrode GND, an antenna electrode ANT1, a ground electrode GND, an external connection electrode EXT1, a ground electrode GND, a negative drive power supply terminal Vss, and a ground electrode GND are arranged in this order from the left on the side surface on the front side of the ceramic multilayer substrate 90. Is formed. A ground electrode GND, a transmission electrode Tx, a ground electrode GND, an antenna electrode ANT2, a ground electrode GND, an external connection electrode EXT2, and a ground electrode GND are formed in this order from the left side. In addition, a control terminal CTL, a positive drive power supply terminal Vdd, and a reception electrode Rx are sequentially formed on the right side surface, and a transmission power detection electrode DET, a ground electrode GND, and a reference voltage are sequentially formed on the left side surface. An electrode Vref, a ground electrode GND, and an electrode P are formed.
[0025]
The antenna switch IC 95 is mounted in a two-step concave down cavity 90 c provided on the ceramic multilayer substrate 90. A sealing resin 8 is filled in the cavity 90c. A surface acoustic wave filter is used for each of the reception side filter 36 and the transmission side filter 37. As the

filters

36 and 37, surface acoustic wave duplexers may be used, or LC filters may be used respectively. The low-pass filter 50, the Schottky diodes D1 and D2, and the matching circuit component 80 are mounted on the upper surface 90a of the ceramic multilayer substrate 90 by soldering, like the

filters

36 and 37.
[0026]
FIG. 8 is an electrical equivalent circuit diagram of the high-frequency module 21. The main switching elements 22 to 31, the switching elements 41 and 42 of the transmission side path circuit 40, and the auxiliary switching elements 65 to 72 are built in the antenna switch IC 95. As the antenna switch IC 95, a GaAs switch or an IC (MOS FET transistor) is used. Capacitors C 1 to C 10 and main strip line 46 and sub strip line 47 of coupler 45 are built in ceramic multilayer substrate 90.
[0027]
One end of the main switching element 22 is connected to the antenna electrode ANT2, one end of the main switching element 23 is connected to the external connection electrode EXT2, one end of the main switching element 24 is connected to the antenna electrode ANT1, and the main switching element 25 Is connected to the external connection electrode EXT1 through a low-pass filter 50. The other end of each of the main switching elements 22 to 25 is connected to the reception electrode Rx via a matching circuit component (reception side phase correction circuit) 81 and a reception side filter 36.
[0028]
One end of the main switching element 26 is connected to the antenna electrode ANT2, one end of the main switching element 27 is connected to the antenna electrode ANT1, and one end of the main switching element 28 is connected to the external connection electrode EXT1 via the low-pass filter 50. Has been. The other ends of the main switching elements 26 to 28 are connected to the transmission electrode Tx via the matching circuit component (transmission side phase correction circuit) 82, the transmission side filter 37, the transmission side path circuit 40, and the coupler 45. ing.
[0029]
One end of the main switching element 29 is connected to the external connection electrode EXT1 via the low-pass filter 50, one end of the main switching element 30 is connected to the antenna electrode ANT1, and one end of the main switching element 31 is connected to the antenna electrode ANT2. Has been. The other ends of the main switching elements 29 to 31 are connected to the transmission electrode Tx via the transmission-side path circuit 40 and the coupler 45.
[0030]
Between the electrodes ANT1, ANT2, EXT1, EXT2 and the main switching elements 22 to 31, series circuits of auxiliary switching elements 65 to 72 and capacitor elements C1 to C10 are shunt-connected, respectively. The auxiliary switching elements 65 to 72 operate in conjunction with the main switching elements 22 to 31 connected to the shunt-connected signal transmission paths and the switching elements 41 and 42 of the transmission side path circuit 40, respectively. These shunt-connected series circuits prevent load fluctuations when the main switching elements 22 to 31 and the like are OFF, and prevent deterioration of isolation characteristics.
[0031]
The transmission-side path circuit 40 has two switching elements 41 and 42 connected in an L shape. One end of the switching element 41 is connected to the transmission side filter 37, and one end of the switching element 42 is connected to the main switching elements 29 to 31. The other ends of the switching elements 41 and 42 are connected to the transmission electrode Tx via the coupler 45. The transmission side path circuit 40 is used for dividing the transmission signal transmission path into two systems, a single mode system and a duplex mode system.
[0032]
That is, as will be described in detail later, the transmission signal transmission path becomes a single mode system by turning off the switching element 41 and turning on the switching element 42. In this case, the high-frequency switch 21 is configured in a single mode, in other words, one of the transmitting and receiving electrodes Tx and Rx is connected to only one signal transmission path with the antenna electrodes ANT1 and ANT2 and the external connection electrodes EXT1 and EXT2. Use. In this case, the transmission loss can be suppressed by preventing the transmission signal from passing through the transmission filter 37 of the duplexer. On the other hand, when the switching element 41 is turned on and the switching element 42 is turned off, the transmission signal transmission path becomes a duplex mode system. In this case, the high-frequency switch 21 has a duplex mode configuration, in other words, a configuration in which both the transmission electrode Tx and the reception electrode Rx are simultaneously connected to either the antenna electrodes ANT1, ANT2 or the external connection electrodes EXT1, EXT2. become.
[0033]
The coupler 45 includes a main strip line 46 and a sub strip line 47 electromagnetically coupled to the main strip line 46. The main strip line 46 is connected between the transmission electrode Tx and the transmission-side path circuit 40. One end of the sub strip line 47 is terminated with a resistor R through an electrode P, and the other end is connected to a transmission power detection electrode DET through a capacitor C8 and two Schottky diodes D1 and D2.
[0034]
The coupler 45, the Schottky diodes D1, D2, and the like constitute a power amount detection circuit for power feedback to the transmission power amplifier. That is, the transmission signal output from the transmission power amplifier (not shown) is transmitted to the main strip line 46 of the coupler 45 via the transmission electrode Tx. The sub strip line 47 is coupled to the transmission signal transmitted to the main strip line 46, takes out an output proportional to the transmission signal (-10 to -20 dBc power of the transmission signal), and passes through the transmission power detection electrode DET. This is supplied to an automatic gain control circuit (not shown). The automatic gain control circuit monitors the output taken from the secondary stripline 47 and controls the gain of the transmission power amplifier.
[0035]
The low pass filter 50 is connected between the main switching element 28 and the external connection electrode EXT1. The low-pass filter 50 is not always necessary and may be omitted depending on the specification. The low-pass filter may also be connected between the external connection electrode EXT2, the antenna electrodes ANT1 and ANT2, and the

main switching elements

23, 27, and 22, respectively.
[0036]
The matching circuit component (reception-side phase correction circuit) 81 is connected between the reception-side filter 36 and the main switching elements 22 to 25. A matching circuit component (transmission-side phase correction circuit) 82 is connected between the transmission-side filter 37 and the main switching elements 26 to 28. The

matching circuit components

81 and 82 are configured by a distributed constant circuit composed of transmission lines, a lumped constant circuit composed of a combination of an inductor and a capacitor, or a delay line.
[0037]
Next, transmission / reception using the high-frequency module 21 will be described. In the high-frequency module 21, a main antenna element 60 and a sub-antenna (built-in antenna) element 61 are connected to the antenna electrodes ANT1 and ANT2, respectively, and a data transmission device (not shown) is connected to the external connection electrodes EXT1 and EXT2, respectively. Connected. On the other hand, a receiving circuit (not shown) of PDC 1500 (packet) is connected to the receiving electrode Rx of the high-frequency module 21, and a transmitting circuit (not shown) of PDC 1500 (packet) is connected to the transmitting electrode Tx. The
[0038]
As shown in Table 1, this high-frequency module 21 has a total of 13 signal transmission paths with 7 modes for single mode and 6 modes for duplex mode by ON / OFF control of switching elements 22 to 31, 41, 42, etc. Have.
[0039]
[Table 1]

[0040]
In the single mode 1, that is, when only the transmission electrode Tx and the antenna electrode ANT1 are connected, the main switching element 30, the switching element 42 of the transmission side path circuit 40, and the

auxiliary switching elements

69, 65, 66, 68, 71, All or part of 72 is turned on, and the remaining switching elements are turned off. Basically, auxiliary switching elements of unused lines are turned on. If the switching element 41 is turned off, it is considered that the signal does not flow toward the transmission side filter 37, but actually flows toward the transmission side filter 37. Therefore, the

auxiliary switching elements

69, 65, 66, 68, 71, 72 are turned on. Thus, the transmission-side filter 37 is reliably combined with a combination of opening by turning off the switching element 41 and shunt connection by turning on the

auxiliary switching elements

69, 65, 66, 68, 71 and 72. Prevent signal flow to However, not all of the

auxiliary switching elements

69, 65, 66, 68, 71, 72 need to be turned on.
[0041]
In the single mode 2, that is, when only the transmission electrode Tx and the antenna electrode ANT2 are connected, the main switching element 31, the switching element 42 of the transmission side path circuit 40, and the

auxiliary switching elements

69, 66, 67, 68, All or part of 71 and 72 are turned on, and the remaining switching elements are turned off.
[0042]
Further, in the single mode 3, that is, when only the transmission electrode Tx and the external connection electrode EXT1 are connected, the main switching element 29, the switching element 42 of the transmission side path circuit 40, and the

auxiliary switching elements

69, 65, 66, 67 , 71 and 72 are all turned on, and the remaining switching elements are turned off.
[0043]
As described above, at the time of transmission in the single modes 1 to 3 (in other words, when packet communication is not performed), the switching elements 41 and 42 of the transmission side path circuit 40 are ON / OFF controlled to change the transmission signal transmission path. Use single mode. Thereby, it is possible to prevent the transmission signal from passing through the transmission-side filter 37, and it is possible to suppress loss during transmission. As a result, the power consumption of the transmission power amplifier can be suppressed, and the call time of the mobile phone can be extended.
[0044]
In the single mode 4, that is, when only the receiving electrode Rx and the antenna electrode ANT1 are connected, all or part of the main switching element 24 and the

auxiliary switching elements

69, 70, 65, 66, 68, 72 are turned on. The remaining switching elements are turned off.
[0045]
Further, in the case of the single mode 5, that is, when only the reception electrode Rx and the antenna electrode ANT2 are connected, all or part of the main switching element 22 and the

auxiliary switching elements

69, 70, 66, 67, 68, 72 are turned on. The remaining switching elements are turned off.
[0046]
Further, in the case of the single mode 6, that is, when only the receiving electrode Rx and the external connection electrode EXT1 are connected, all or part of the main switching element 25 and the

auxiliary switching elements

69, 70, 65, 66, 67, 72 are connected. Turn on and turn off the remaining switching elements.
[0047]
Further, in the case of the single mode 7, that is, when only the reception electrode Rx and the external connection electrode EXT2 are connected, all or part of the main switching element 23 and the

auxiliary switching elements

69, 70, 65, 67, 68, 72 are connected. Turn on and turn off the remaining switching elements.
[0048]
In duplex mode 1, that is, when the transmitting and receiving electrodes Rx and Tx are simultaneously connected to the antenna electrode ANT1, the

main switching elements

24 and 27, the switching element 41 of the transmission side path circuit 40, and the

auxiliary switching elements

70, 65, and 66 are connected. , 68, 72 are turned on simultaneously, and the remaining switching elements are turned off.
[0049]
In duplex mode 2, that is, when the receiving electrode Rx is connected to the antenna electrode ANT2, and at the same time the transmitting electrode Tx is connected to the antenna electrode ANT1, the switching elements of the

main switching elements

22 and 27 and the transmitting side path circuit 40 41 and

auxiliary switching elements

70, 66, 68 and 72 are all turned on or partially turned on simultaneously, and the remaining switching elements are turned off. In this case, since the reception electrode Rx and the transmission electrode Tx are connected to different antenna electrodes ANT2 and ANT1, respectively, an isolation in the air of about 15 to 20 dB can be used as the isolation between Tx and Rx. is there. At this time, it is possible to assist the isolation (attenuation) characteristics between the Tx-Rx of the

filters

36 and 37, and it is possible to use the

filters

36 and 37 with smaller losses.
[0050]
In the duplex mode 3, that is, when the reception electrode Rx is connected to the antenna electrode ANT1, and at the same time the transmission electrode Tx is connected to the antenna electrode ANT2, the switching elements of the

main switching elements

24 and 26 and the transmission side path circuit 40 41 and

auxiliary switching elements

70, 66, 68 and 72 are all turned on or partially turned on simultaneously, and the remaining switching elements are turned off. In this case, since the receiving electrode Rx and the transmitting electrode Tx are connected to different antenna electrodes ANT1 and ANT2, respectively, an isolation in the air of about 15 to 20 dB can be used as the isolation between Tx and Rx. is there. At this time, it is possible to assist the isolation (attenuation) characteristics between the Tx-Rx of the

filters

36 and 37, and it is possible to use the

filters

36 and 37 with smaller losses.
[0051]
In duplex mode 4, that is, when the transmitting and receiving electrodes Rx and Tx are simultaneously connected to the antenna electrode ANT2, the

main switching elements

22 and 26, the switching element 41 of the transmission side path circuit 40, and the

auxiliary switching elements

70, 66, and 67 are connected. , 68, 72 are turned on simultaneously, and the remaining switching elements are turned off.
[0052]
In duplex mode 5, that is, when the transmission / reception electrodes Rx and Tx are simultaneously connected to the external connection electrode EXT1, the

main switching elements

25 and 28, the switching element 41 of the transmission side path circuit 40, and the auxiliary switching elements 70 and 65, All or some of 66, 67, 72 are simultaneously turned on, and the remaining switching elements are turned off.
[0053]
In the duplex mode 6, that is, when the reception electrode Rx is connected to the external connection electrode EXT2, and at the same time the transmission electrode Tx is connected to the external connection electrode EXT1, the

main switching elements

23 and 28 and the transmission side path circuit 40 All or part of the switching element 41 and the

auxiliary switching elements

70, 65, 67, 72 are simultaneously turned on, and the remaining switching elements are turned off.
[0054]
As described above, in duplex modes 1 to 6, the main switching elements 22 to 31 and the like are ON / OFF controlled so that the transmitting electrode Tx and the receiving electrode Rx are connected to the antenna electrodes ANT1 and ANT2 and the external connection electrodes. EXT1 and EXT2 (which may be the same electrode) can be connected simultaneously. As a result, it is possible to obtain the high-frequency module 21 that can support the duplex mode.
[0055]
Further, when connected as in duplex mode 2 and duplex mode 3, the other side band (the reception signal band for the transmission signal and the transmission signal band for the reception signal) is the interference wave via the

antenna elements

60 and 61. However, a certain amount of attenuation can be secured by air isolation of about 10 to 15 dB. The attenuation characteristics of the

filters

36 and 37 can be reduced by this amount of attenuation, and the loss of the

filters

36 and 37 can be improved. Similar effects can also be obtained when connected as in duplex mode 2.
[0056]
In addition, the high frequency module which concerns on this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously within the range of the summary.
[0057]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the antenna switch IC is mounted in the cavity of the ceramic multilayer substrate, and the transmitting / receiving filter and the matching circuit component are mounted on the upper surface, thereby adopting a three-dimensional structure. is doing. Therefore, the mounting area when mounted on a printed circuit board can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view showing a first embodiment of a high-frequency module according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the high-frequency module shown in FIG.
3 is a partial cross-sectional view of the high-frequency module shown in FIG.
FIG. 4 is an electric circuit block diagram of a high-frequency module.
FIG. 5 is an external perspective view showing a second embodiment of the high-frequency module according to the present invention.
6 is a plan view of the high-frequency module shown in FIG.
7 is a partial cross-sectional view of the high-frequency module shown in FIG.
8 is an electrical equivalent circuit diagram of the high-frequency module shown in FIG.
FIG. 9 is an electric circuit block diagram showing a conventional high-frequency module.
[Explanation of symbols]
1,9,21 ... High frequency module
2,90 ... Ceramic multilayer substrate
2a, 90a ... upper surface
2c, 90c ... Down cavity
3,95 ... IC for antenna switch
4, 36 ... Reception side filter
5, 37 ... Transmission side filter
6, 80 ... Matching circuit components
22 to 31 ... main switching element
40 ... Transmission side path circuit
41, 42 ... switching elements
65-72 ... Auxiliary switching element
Rx ... Receiving electrode
Tx: Transmitting electrode
ANT1, ANT2 ... Antenna electrodes
EXT1, EXT2 ... External connection electrodes

Claims

A ceramic multilayer substrate having a cavity;
An antenna switch IC mounted in the cavity;
A transmission filter, a reception filter and a matching circuit component mounted on the upper surface of the ceramic multilayer substrate;
A transmitting electrode and a receiving electrode provided on the ceramic multilayer substrate;
A high-frequency module comprising: at least one of an antenna electrode and an external connection electrode provided on the ceramic multilayer substrate.

The antenna switch IC includes a plurality of main switching elements connected between the transmission electrode and the reception electrode, and at least one of the antenna electrode and the external connection electrode,
Synchronizing ON / OFF of at least two main switching elements among the plurality of main switching elements, simultaneously turning on the at least two main switching elements, and connecting the transmitting electrode and the receiving electrode to the antenna electrode and the external The high-frequency module according to claim 1, wherein the high-frequency module is configured to be simultaneously connected to at least one of the connection electrodes.

The antenna switch IC includes a plurality of main switching elements connected between the transmitting electrode and the receiving electrode and at least one of the antenna electrode and the external connection electrode;
A transmission-side path circuit connected between the transmission electrode and the plurality of main switching elements and for switching between two transmission signal transmission paths;
The ON / OFF of at least two main switching elements among the plurality of main switching elements and the switching timing of the signal transmission path of the transmission side path circuit are synchronized with each other. High frequency module.

The auxiliary switching element in which the antenna switch IC is shunt-connected between at least one of the transmission electrode, the antenna electrode, and the external connection electrode and the plurality of main switching elements. The high frequency module according to claim 2, wherein the high frequency module is provided.