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WO2016125719A1 - 高周波スイッチモジュール - Google Patents

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WO2016125719A1
WO2016125719A1 PCT/JP2016/052863 JP2016052863W WO2016125719A1 WO 2016125719 A1 WO2016125719 A1 WO 2016125719A1 JP 2016052863 W JP2016052863 W JP 2016052863W WO 2016125719 A1 WO2016125719 A1 WO 2016125719A1
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WO
WIPO (PCT)
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inductor
terminal
selected terminal
switch module
filter
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2016/052863
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English (en)
French (fr)
Inventor
上嶋孝紀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to KR1020177017509A priority Critical patent/KR101926408B1/ko
Priority to CN201680008390.4A priority patent/CN107210759B/zh
Priority to JP2016573338A priority patent/JP6455532B2/ja
Publication of WO2016125719A1 publication Critical patent/WO2016125719A1/ja
Priority to US15/669,107 priority patent/US10454450B2/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/46—Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
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    • H04B1/0053—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/006—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using switches for selecting the desired band
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    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits

Definitions

  • the present invention relates to a high-frequency switch module used for a front end portion of a wireless communication device.
  • wireless communication devices such as mobile phones are equipped with a front-end circuit capable of communicating many communication bands.
  • miniaturization is realized by transmitting and receiving transmission signals and reception signals of a plurality of communication bands using an antenna common to these communication bands.
  • many switch modules are employ
  • the switch module described in Patent Document 1 includes a plurality of communication band transmission / reception circuits and SPnT (n is an integer of 2 or more) switch elements.
  • the common terminal of the switch element is connected to the antenna, and the plurality of selected terminals are connected to the transmission / reception circuit of each communication band.
  • one of the transmission / reception circuits of a plurality of communication bands is switched to the antenna and connected.
  • the plurality of selected terminals of the switch element are often arranged along one side of the casing of the switch element, and these selected terminals are generally close to each other.
  • the harmonic frequency of the signal of the first communication band is close to or overlaps with the fundamental frequency of the second communication band.
  • the first selected terminal and the second selected terminal are close to each other, the first communication band signal is transmitted to the first selected terminal, and the second communication band signal is transmitted to the second selected terminal. .
  • the harmonic component of the first communication band leaks from the first selected terminal to the second selected terminal, and is unnecessarily transmitted to the transmission / reception circuit of the second communication band. As a result, the transmission characteristics for the second communication band deteriorate.
  • An object of the present invention is to provide a high-frequency switch module capable of ensuring high isolation on the selected terminal side of a switch element.
  • the high-frequency switch module of the present invention includes a switch element, a filter element, and a first inductor.
  • the switch element includes a common terminal and first and second selected terminals that are selectively connected to the common terminal.
  • the filter element is connected to the first selected terminal and the second selected terminal, and the terminal opposite to the first selected terminal and the second selected terminal is shared.
  • the first inductor is connected between the first selected terminal and the second selected terminal.
  • the parallel resonance of the capacitor and the first inductor that occurs between the first selected terminal and the second selected terminal of the switch element, and the first selected terminal and the second selected terminal are connected to each other.
  • the high-frequency signal leaking between the first selected terminal and the second selected terminal is suppressed by the filter element. That is, the isolation characteristic between the first selected terminal and the second selected terminal can be improved.
  • the high frequency switch module of the present invention preferably has the following configuration.
  • the high frequency switch module includes a circuit board on which a switch element, a filter element, and a first inductor are mounted.
  • the length of the first connecting conductor that connects the first selected terminal and the inductor and the length of the second connecting conductor that connects the second selected terminal and the first inductor connect the first inductor and the filter element. It is shorter than the length of the connecting conductor.
  • the capacitive coupling generated between the first selected terminal and the second selected terminal can be suppressed. This further suppresses the high-frequency signal leaking between the first selected terminal and the second selected terminal.
  • the first connection conductor and the second connection conductor are arranged at different positions when the circuit board is viewed in plan.
  • the switch element includes a third selected terminal between the first selected terminal and the second selected terminal.
  • the high frequency switch module of the present invention may have the following configuration.
  • the filter element includes a first filter connected to the first selected terminal and a second filter connected to the second selected terminal.
  • a matching inductor is connected between the switch element and the inductor in the transmission line connecting the switch element and the first filter.
  • the impedance of the first selected terminal of the switch element can be set to an appropriate impedance.
  • the high frequency switch module of the present invention may have the following configuration.
  • the filter element includes a first filter connected to the first selected terminal and a second filter connected to the second selected terminal.
  • a matching inductor is connected between the switch element and the second filter in the transmission line connecting the switch element and the second filter.
  • the impedance of the switch element viewed from the second filter can be set to an appropriate impedance.
  • the high frequency switch module of the present invention may have the following configuration.
  • the first inductor is a spiral conductor pattern formed on the circuit board.
  • a ground conductor formed inside the circuit board and close to the first inductor has a shape that does not overlap the spiral central opening.
  • This configuration can suppress a decrease in the Q value of the first inductor. Thereby, the isolation characteristic between a 1st selected terminal and a 2nd selected terminal is further improved.
  • the high frequency switch module of the present invention includes a second inductor connected to a terminal opposite to a terminal to which the first inductor in the filter element is connected.
  • the second inductor is electromagnetically coupled to the first inductor.
  • the second inductor can be used to improve isolation characteristics.
  • the second inductor is used for other functions (for example, matching between other circuit elements, filter characteristics). Therefore, it is possible to improve the isolation characteristics without using a second inductor.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a high-frequency switch module according to the first embodiment of the present invention.
  • the high-frequency switch module 10 includes a switch element 20, a first inductor 30, and a filter element 40.
  • the filter element 40 includes a SAW filter 41 constituting a first filter and a SAW filter 42 constituting a second filter. Note that at least one of the first and second filters may be configured by a BAW filter.
  • the switch element 20 includes a common terminal P00 and selected terminals P01, P02, P03, and P04.
  • the switch element 20 is an SPnT switch made of a semiconductor switch. n may be an integer of 2 or more.
  • the common terminal P00 is selectively connected to any of the selected terminals P01, P02, P03, P04.
  • the common terminal P00 is connected to the antenna connection terminal Pant of the high-frequency switch module 10.
  • the antenna connection terminal Pant is connected to the antenna ANT.
  • the selected terminal P02 is connected to the SAW filter 41.
  • the selected terminal P03 is connected to the SAW filter 42.
  • the selected terminal P02 corresponds to the first selected terminal of the present invention, and the selected terminal P03 corresponds to the second selected terminal of the present invention.
  • the SAW filter 41 and the SAW filter 42 have different communication bands.
  • the passbands of the SAW filter 41 and the SAW filter 42 do not overlap each other.
  • the SAW filter 41 and the SAW filter 42 are connected to the front end terminal Pfe of the high frequency switch module 10. That is, the SAW filter 41 and the SAW filter 42 have a common terminal on the front end terminal Pfe side (a terminal opposite to the side connected to the selected terminals P02 and P03) and are connected to the front end terminal Pfe. Thereby, the SAW filter 41 and the SAW filter 42 can be formed in a small size.
  • the first inductor 30 is connected to the selected terminal P02 and the selected terminal P03. More specifically, the first inductor 30 is connected to a transmission line connecting the selected terminal P02 and the SAW filter 41, and a transmission line connecting the selected terminal P03 and the SAW filter 42.
  • the high-frequency switch module 10 having such a circuit configuration is used as follows.
  • the SAW filter 41 is set so that the frequency band of the received signal in the first communication band falls within the pass band.
  • the received signal of the first communication band received by the antenna ANT is input to the SAW filter 41 via the switch element 20.
  • the received signal in the first communication band is filtered by the SAW filter 41 and output from the front end terminal Pfe.
  • the common terminal P00 and the selected terminal P03 are connected.
  • the SAW filter 42 is set so that the frequency band of the received signal in the second communication band is within the pass band.
  • the received signal of the second communication band received by the antenna ANT is input to the SAW filter 42 via the switch element 20.
  • the received signal in the second communication band is filtered by the SAW filter 42 and output from the front end terminal Pfe.
  • the capacitor 210 and the first inductor 30 generated between the selected terminal P02 and the selected terminal P03 in the switch element 20 constitute a parallel resonant circuit.
  • the resonance frequency of the parallel resonance circuit is a harmonic component of the reception signal of the first communication band and is set to a frequency close to or overlapping with the fundamental frequency of the reception signal of the second communication band.
  • FIG. 2 is a graph showing the isolation characteristics of the configuration and comparative configuration of the high-frequency switch module according to the first embodiment of the present invention.
  • the comparative configuration is a configuration in which the first inductor 30 and the filter element 40 in the high-frequency switch module 10 according to the present embodiment are omitted, that is, a configuration in which the reception signal of the communication band is switched only by the switch element 20.
  • the first communication can be performed without increasing the insertion loss of the fundamental frequency. It can suppress that the harmonic component of the received signal of a band is output from the front end terminal Pfe.
  • a high-frequency switch module 10 of the present embodiment a high-frequency switch module having high transmission characteristics while ensuring high isolation on the selected terminal side of the switch element can be reduced in size with a simple configuration. Can be realized.
  • FIG. 3 is a plan view of the high-frequency switch module according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3, only the configuration characteristic of the present application in the high-frequency switch module 10 is shown.
  • the high-frequency switch module 10 includes a multilayer body 90, a mounting type switch element 20, a mounting type first inductor 30, and a mounting type filter element 40.
  • the laminated body 90 is formed by laminating dielectric substrates having conductor patterns formed at predetermined positions.
  • the circuit board is configured by a laminate 90 having two rectangular main surfaces facing each other and four side surfaces bonded to both main surfaces.
  • the mounting-type switch element 20, the mounting-type first inductor 30, and the mounting-type filter element 40 are mounted on the surface of the multilayer body 90, that is, one main surface of the circuit board.
  • the land conductor LE301 on which one outer conductor of the first inductor 30 is mounted and the land conductor LE02 on which the selected terminal P02 of the switch element 20 is mounted are connected by a connection conductor 901 formed in the multilayer body 90. Yes.
  • the land conductor LE302 on which the other outer conductor of the first inductor 30 is mounted and the land conductor LE03 on which the selected terminal P03 of the switch element 20 is mounted are connected by a connection conductor 902 formed in the multilayer body 90. Yes.
  • the first inductor 30 is mounted in the vicinity of the selected terminals P02 and P03 in the switch element 20.
  • the distance between the connection conductor 901 and the connection conductor 902 is as short as possible. More specifically, some of the connection conductors 901 and 902 are linearly connected to the filter element 40 from the electrodes connected to the selected terminals P02 and P03 of the switch element 20 provided on the surface of the multilayer body 90. It extends in parallel.
  • An inductor chip constituting the first inductor 30 is electrically connected to a part of the connecting conductors 901 and 902 that are linear and parallel to each other. The direction connecting the external electrodes of the inductor chip and the direction in which a part of the connection conductors 901 and 902 extend are orthogonal to each other.
  • This configuration can suppress capacitive coupling of the connection conductors 901 and 902. As a result, the isolation on the selected terminal side of the switch element 20 can be further improved.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the structure of the high-frequency switch module according to the second embodiment of the present invention.
  • the high-frequency switch module 10A of this embodiment is different from the high-frequency switch module 10 of the first embodiment in the structure of the connection conductors 901 and 902.
  • connection conductor 901 extending in the direction perpendicular to the stacking direction of the stacked body 90 is disposed at a position corresponding to the dielectric layer Ly01 of the stacked body 90.
  • a portion of the connection conductor 902 extending in a direction orthogonal to the stacking direction of the stacked body 90 is disposed at a position corresponding to the dielectric layer Ly02 of the stacked body 90.
  • the portion extending in the direction orthogonal to the stacking direction of the multilayer body 90 in the connection conductor 901 and the portion extending in the direction orthogonal to the stacking direction of the multilayer body 90 in the connection conductor 902 are viewed in plan view from the surface. Even if it planarly views from a side, it will be arranged in a different position. Thereby, capacitive coupling between the connection conductor 901 and the connection conductor 902 can be further suppressed. Therefore, the isolation on the selected terminal side of the switch element 20 can be further improved.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing the structure of the high-frequency switch module according to the third embodiment of the present invention.
  • the high frequency switch module 10B of the present embodiment is different from the high frequency switch module 10 of the first embodiment in the connection configuration of the switch element 20, the first inductor 30, and the filter element 40.
  • the selected terminal 01 of the switch element 20 is connected to the SAW filter 41 of the filter element 40.
  • the selected terminal P01 corresponds to the first selected terminal of the present invention.
  • the selected terminal P02 corresponds to the third selected terminal of the present invention.
  • the selected terminals connected to the SAW filters 41 and 42 in which leakage of high-frequency signals is a problem are separated, and other selected terminals are arranged between these selected terminals.
  • capacitive coupling between the selected terminals connected to the SAW filters 41 and 42 is suppressed, and the connection conductor 901A connecting the selected terminal P01 and the SAW filter 41 (one external conductor of the first inductor 30).
  • the connection conductor 902 connecting the selected terminal P03 and the SAW filter 42 are separated from each other. Accordingly, capacitive coupling between the connection conductor 901A and the connection conductor 902 can be suppressed. Therefore, the isolation on the selected terminal side of the switch element 20 can be further improved.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of a high-frequency switch module according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the high-frequency switch module 10C of the present embodiment is obtained by adding a matching inductor 51 to the high-frequency switch module 10 of the first embodiment.
  • the matching inductor 51 is connected between the selected terminal P02 and one outer conductor of the first inductor 30 in the transmission line connecting the selected terminal P02 and the SAW filter 41.
  • the impedance of the switching element 20 viewed from the first inductor 30 and the SAW filter 41 can be shifted from capacitive to inductive.
  • the impedance viewed from the selected terminal P02 is more capacitive than the impedance viewed from the selected terminal P03.
  • the impedance viewed from the selected terminal P02 and the impedance viewed from the selected terminal P03 at the frequency of the high frequency signal to be transmitted can be made the same level. it can.
  • each high frequency signal transmitted by the SAW filters 41 and 42 can be transmitted with low loss while ensuring isolation on the selected terminal side of the switch element 20.
  • FIG. 7 is a circuit diagram of a high-frequency switch module according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the high-frequency switch module 10D of this embodiment is obtained by adding a matching inductor 52 to the high-frequency switch module 10 of the first embodiment.
  • the matching inductor 52 is connected between the SAW filter 42 and the other outer conductor of the first inductor 30 in the transmission line connecting the selected terminal P03 and the SAW filter 42.
  • the impedance of the SAW filter 42 viewed from the first inductor 30 and the switch element 20 can be shifted from capacitive to inductive.
  • the impedance viewed by the SAW filter 42 is higher in capacitance than the impedance viewed by the SAW filter 41.
  • the impedance viewed from the SAW filter 41 and the impedance viewed from the SAW filter 41 at the frequency of the transmitted high frequency signal can be made the same level. Thereby, each high frequency signal transmitted by the SAW filters 41 and 42 can be transmitted with low loss while ensuring isolation on the selected terminal side of the switch element 20.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of a high-frequency switch module according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the high-frequency switch module 10E of the present embodiment is obtained by adding a characteristic adjusting inductor 53 constituting a second inductor to the high-frequency switch module 10 of the first embodiment.
  • the characteristic adjusting inductor 53 is connected between the transmission line connecting the filter element 40 and the front end terminal Pfe and the ground.
  • the characteristic adjustment inductor 53 is used for impedance matching between a circuit (for example, LNA) connected to the front end terminal Pfe and the filter element 40.
  • the characteristic adjusting inductor 53 and the first inductor 30 are electromagnetically coupled. With this configuration, the apparent inductance of the first inductor 30 can be changed by electromagnetic coupling without changing the physical size of the first inductor 30. Thereby, even if the shape of the first inductor 30 cannot be structurally changed, an appropriate isolation characteristic can be realized. For example, the high frequency switch module 10E can be made smaller while maintaining the isolation characteristics.
  • the second inductor (characteristic adjusting inductor 53) to be coupled to the first inductor 30 may be connected between the terminal of the filter element 40 connected to the switch element 20 and the ground. That is, an inductor that performs impedance matching between the switch element 20 and the filter element 40 may be used.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing the structure of the high-frequency switch module according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the high-frequency switch module 10F of this embodiment is different from the high-frequency switch module 10 of the first embodiment in that a first inductor 30F is formed in the multilayer body 90.
  • the first inductor 30F is formed in a spiral shape by a conductor pattern formed in the multilayer body 90. At this time, the winding axis of the first inductor 30F is parallel to the stacking direction.
  • the internal ground conductor 910 ⁇ / b> G of the multilayer body 90 is formed over substantially the entire surface of the multilayer body 90 in plan view, but includes an opening 911.
  • the opening 911 overlaps the spiral central opening of the first inductor 30E with the multilayer body 90 being planar.
  • the shape of the high-frequency switch module 10F viewed in plan can be made smaller than the shape of the high-frequency switch module 10 viewed in plan. Furthermore, since the magnetic field generated by the first inductor 30E is not hindered by the internal ground conductor 910G, it is possible to suppress a decrease in the Q value of the first inductor 30E. As a result, the isolation on the selected terminal side of the switch element 20 can be further improved.

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Abstract

高周波スイッチモジュール（１０）は、スイッチ素子（２０）、第１インダクタ（３０）、および、フィルタ素子（４０）を備える。スイッチ素子（２０）は、共通端子（Ｐ００）、および、該共通端子に選択的に接続される被選択端子（Ｐ０２，Ｐ０３）を備える。フィルタ素子（４０）は、被選択端子（Ｐ０２）および被選択端子（Ｐ０３）にそれぞれ接続されたＳＡＷフィルタ（４１，４２）を備える。ＳＡＷフィルタ（４１，４２）の被選択端子（Ｐ０２）および被選択端子（Ｐ０３）と反対側の端子は共通化され、フロントエンド端子（Ｐｆｅ）に接続されている。第１インダクタ（３０）は、被選択端子（Ｐ０２）と被選択端子（Ｐ０３）との間に接続されている。

Description

高周波スイッチモジュール
　本発明は、無線通信装置のフロントエンド部等に利用される高周波スイッチモジュールに関する。
　現在、通信バンドの多様化に伴って、携帯電話器等の無線通信装置では、多くの通信バンドを通信可能なフロントエンド回路を備えている。このようなフロントエンド回路では、複数の通信バンドの送信信号および受信信号を、これらの通信バンドに共通のアンテナを用いて送受信することで、小型化を実現している。そして、複数の通信バンドでアンテナを共用するため、特許文献１に示すように、スイッチモジュールが多く採用されている。
　例えば、特許文献１に記載のスイッチモジュールは、複数の通信バンドの送受信回路、およびＳＰｎＴ（ｎは２以上の整数）のスイッチ素子を備える。スイッチ素子の共通端子はアンテナに接続され、複数の被選択端子は各通信バンドの送受信回路に接続される。この構成によって、複数の通信バンドの送受信回路のいずれかを、アンテナに切り替えて接続している。
特開２００６－１０９０８４号公報
　しかしながら、スイッチ素子の複数の被選択端子は、スイッチ素子の筐体の一辺に沿って配置されていることが多く、これら被選択端子は概ね近接している。
　このため、被選択端子間で高周波信号が漏洩してしまうことがある。例えば、次のような場合に、特に問題となる。第１の通信バンドの信号の高調波の周波数が、第２の通信バンドの基本周波数に近接または重なっている。第１被選択端子と第２被選択端子が近接しており、第１被選択端子に第１の通信バンドの信号が伝送し、第２被選択端子に第２の通信バンドの信号が伝送する。
　この場合、第１の通信バンドの高調波成分が、第１被選択端子から第２被選択端子に漏洩し、第２の通信バンドの送受信回路に不要に伝送してしまう。これにより、第２の通信バンドに対する伝送特性が劣化してしまう。
　本発明の目的は、スイッチ素子の被選択端子側のアイソレーションを高く確保することができる高周波スイッチモジュールを提供することにある。
　この発明の高周波スイッチモジュールは、スイッチ素子、フィルタ素子、および、第１インダクタを備える。スイッチ素子は、共通端子、および、該共通端子に選択的に接続される第１、第２被選択端子を備える。フィルタ素子は、第１被選択端子および第２被選択端子に接続され、第１被選択端子および第２被選択端子と反対側の端子が共通化されている。第１インダクタは、第１被選択端子と第２被選択端子との間に接続されている。
　この構成では、スイッチ素子の第１被選択端子と第２被選択端子との間に生じるキャパシタと第１インダクタとの並列共振と、第１被選択端子と第２被選択端子のそれぞれに接続されるフィルタ素子とによって、第１被選択端子と第２被選択端子との間に漏洩する高周波信号が抑制される。すなわち、第１被選択端子と第２被選択端子との間のアイソレーション特性を高くすることができる。
　また、この発明の高周波スイッチモジュールでは、次の構成であることが好ましい。高周波スイッチモジュールは、スイッチ素子、フィルタ素子、および、第１インダクタが実装される回路基板を備える。第１被選択端子とインダクタとを接続する第１接続導体の長さと、第２被選択端子と第１インダクタとを接続する第２接続導体の長さは、第１インダクタとフィルタ素子を接続する接続導体の長さよりも短い。
　この構成では、第１被選択端子と第２被選択端子との間に生じる容量性結合を抑制できる。これによって、第１被選択端子と第２被選択端子との間に漏洩する高周波信号がさらに抑制される。
　また、この発明の高周波スイッチモジュールでは、第１接続導体と第２接続導体は、回路基板を平面視して異なる位置に配置されていることが好ましい。
　この構成では、第１接続導体と第２接続導体との容量性結合がさらに抑制される。
　また、この発明の高周波スイッチモジュールでは、スイッチ素子は、第１被選択端子と第２被選択端子との間に第３の被選択端子を備えていることが好ましい。
　この構成では、第１被選択端子と第２被選択端子とが離間されるので、第１被選択端子と第２被選択端子との間での高周波信号の漏洩が抑制される。
　また、この発明の高周波スイッチモジュールでは、次の構成であってもよい。フィルタ素子は、第１被選択端子に接続する第１フィルタと、第２被選択端子に接続する第２フィルタとを備える。スイッチ素子と第１フィルタとが接続する伝送ラインにおけるスイッチ素子とインダクタとの間に、整合用インダクタが接続されている。
　この構成では、スイッチ素子の第１被選択端子のインピーダンスを適正なインピーダンスに設定することができる。
　また、この発明の高周波スイッチモジュールでは、次の構成であってもよい。フィルタ素子は、第１被選択端子に接続する第１フィルタと、第２被選択端子に接続する第２フィルタとを備える。スイッチ素子と第２フィルタとが接続する伝送ラインにおけるスイッチ素子と第２フィルタとの間に、整合用インダクタが接続されている。
　この構成では、第２フィルタからスイッチ素子を見たインピーダンスを適正なインピーダンスに設定することができる。
　また、この発明の高周波スイッチモジュールでは、次の構成であってもよい。第１インダクタは、回路基板に形成されたスパイラル形状の導体パターンである。回路基板の内部に形成され、第１インダクタに近接するグランド導体は、スパイラル形状の中央開口部に重ならない形状である。
　この構成では、第１インダクタのＱ値の低下を抑制できる。これにより、第１被選択端子と第２被選択端子との間のアイソレーション特性がさらに改善される。
　また、この発明の高周波スイッチモジュールは、フィルタ素子における第１インダクタが接続される端子と反対側の端子に接続された第２インダクタを備える。第２インダクタは、第１インダクタと電磁界結合している。
　この構成では、第２インダクタをアイソレーション特性の向上に利用することができる。第２インダクタは、他の機能（例えば、他の回路素子間の整合、フィルタ特性）に利用されるものである。したがって、新たに別途、第２インダクタを用いることなく、アイソレーション特性を向上することができる。
　この発明によれば、スイッチ素子の被選択端子側のアイソレーションを高く確保することができる。これにより、優れた伝送特性を有する高周波スイッチモジュールを実現できる。
本発明の第１の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの回路図である。 本発明の第１の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの構成と比較構成でのアイソレーション特性を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの構造を示す部分断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの構造を示す部分断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの回路図である。 本発明の第５の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの回路図である。 本発明の第６の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの回路図である。 本発明の第７の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの構造を示す部分断面図である。
　本発明の第１の実施形態に係る高周波スイッチモジュールについて、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの回路図である。
　本実施形態に係る高周波スイッチモジュール１０は、スイッチ素子２０、第１インダクタ３０、フィルタ素子４０を備える。フィルタ素子４０は、第１フィルタを構成するＳＡＷフィルタ４１と第２フィルタを構成するＳＡＷフィルタ４２とを備える。なお、第１、第２フィルタの少なくとも一方が、ＢＡＷフィルタによって構成されていてもよい。
　スイッチ素子２０は、共通端子Ｐ００、被選択端子Ｐ０１，Ｐ０２，Ｐ０３，Ｐ０４を備える。スイッチ素子２０は、半導体スイッチからなるＳＰｎＴスイッチである。ｎは２以上の整数であればよい。共通端子Ｐ００は、被選択端子Ｐ０１，Ｐ０２，Ｐ０３，Ｐ０４のいずれかに選択的に接続される。
　共通端子Ｐ００は、高周波スイッチモジュール１０のアンテナ接続端子Ｐａｎｔに接続されている。アンテナ接続端子Ｐａｎｔは、アンテナＡＮＴに接続されている。
　被選択端子Ｐ０２は、ＳＡＷフィルタ４１に接続されている。被選択端子Ｐ０３は、ＳＡＷフィルタ４２に接続されている。被選択端子Ｐ０２は、本発明の第１被選択端子に相当し、被選択端子Ｐ０３は、本発明の第２被選択端子に相当する。
　ＳＡＷフィルタ４１とＳＡＷフィルタ４２とは、互いに異なる通信帯域を有している。本実施形態において、ＳＡＷフィルタ４１とＳＡＷフィルタ４２の通過帯域が互いに重ならない。ＳＡＷフィルタ４１とＳＡＷフィルタ４２は、高周波スイッチモジュール１０のフロントエンド端子Ｐｆｅに接続されている。すなわち、ＳＡＷフィルタ４１とＳＡＷフィルタ４２は、フロントエンド端子Ｐｆｅ側の端子（被選択端子Ｐ０２，Ｐ０３に接続する側と反対側の端子）が共通化され、フロントエンド端子Ｐｆｅに接続されている。これにより、ＳＡＷフィルタ４１とＳＡＷフィルタ４２を小型に形成することができる。
　第１インダクタ３０は、被選択端子Ｐ０２と被選択端子Ｐ０３とに接続されている。より具体的には、第１インダクタ３０は、被選択端子Ｐ０２とＳＡＷフィルタ４１を接続する伝送ラインと、被選択端子Ｐ０３とＳＡＷフィルタ４２を接続する伝送ラインとに接続されている。
　このような回路構成からなる高周波スイッチモジュール１０は、次に示すように利用される。第１通信バンドの高周波信号を受信する場合、共通端子Ｐ００と被選択端子Ｐ０２が接続される。ＳＡＷフィルタ４１は、第１通信バンドの受信信号の周波数帯域が通過帯域内となるように設定されている。アンテナＡＮＴで受信した第１通信バンドの受信信号は、スイッチ素子２０を介して、ＳＡＷフィルタ４１に入力される。第１通信バンドの受信信号は、ＳＡＷフィルタ４１で濾波されて、フロントエンド端子Ｐｆｅから出力される。第２通信バンドの高周波信号を受信する場合、共通端子Ｐ００と被選択端子Ｐ０３が接続される。ＳＡＷフィルタ４２は、第２通信バンドの受信信号の周波数帯域が通過帯域内となるように設定されている。アンテナＡＮＴで受信した第２通信バンドの受信信号は、スイッチ素子２０を介して、ＳＡＷフィルタ４２に入力される。第２通信バンドの受信信号は、ＳＡＷフィルタ４２で濾波されて、フロントエンド端子Ｐｆｅから出力される。
　このような構成において、スイッチ素子２０内の被選択端子Ｐ０２と被選択端子Ｐ０３との間で発生するキャパシタ２１０と第１インダクタ３０とによって並列共振回路を構成する。この並列共振回路の共振周波数は、第１通信バンドの受信信号の高調波成分であって、第２通信バンドの受信信号の基本周波数に近いもしくは重なる周波数に設定されている。このような構成とすることによって、この第１インダクタ３０とキャパシタ２１０からなる並列共振回路によって、ＳＡＷフィルタ４１とＳＡＷフィルタ４２がともにフロントエンド端子Ｐｆｅに接続されていても、フロントエンド端子Ｐｆｅに第１通信バンドの受信信号の高調波成分が出力することを抑制できる。言い換えれば、第１通信バンドの受信信号の伝送経路と第２通信バンドの受信信号の伝送経路における、スイッチ素子２０のフロントエンド端子Ｐｆｅ側の伝送経路のアイソレーションを高く確保することができる。
　図２は、本発明の第１の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの構成と比較構成でのアイソレーション特性を示すグラフである。なお、比較構成は、本実施形態に係る高周波スイッチモジュール１０における第１インダクタ３０およびフィルタ素子４０を省略した構成、すなわち、スイッチ素子２０のみで通信バンドの受信信号を切り替えた構成を示す。
　図２に示すように、比較構成では、高調波成分が漏洩しているが、本実施形態の高周波スイッチモジュール１０の構成を用いることによって、基本周波数の挿入損失を増加させることなく、第１通信バンドの受信信号の高調波成分がフロントエンド端子Ｐｆｅから出力されることを抑制することができる。
　このように、本実施形態の高周波スイッチモジュール１０を用いることによって、スイッチ素子の被選択端子側のアイソレーションを高く確保し、優れた伝送特性を有する高周波スイッチモジュールを、簡素な構成で、小型に実現することができる。
　このような構成からなる高周波スイッチモジュール１０は、次に示すような構造によって実現される。図３は、本発明の第１の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの平面図である。なお、図３では、高周波スイッチモジュール１０における本願に特徴的な構成のみを図示している。
　高周波スイッチモジュール１０は、積層体９０、実装型のスイッチ素子２０、実装型の第１インダクタ３０、および、実装型のフィルタ素子４０を備える。積層体９０は、所定の位置に導体パターンが形成された誘電体基板を積層してなる。回路基板は、互いに対向する２つの矩形形状の主面と両主面に接合する４つの側面とを有する積層体９０により構成されている。実装型のスイッチ素子２０、実装型の第１インダクタ３０、および、実装型のフィルタ素子４０は、積層体９０の表面、すなわち回路基板の一方の主面に実装されている。
　第１インダクタ３０の一方の外部導体が実装されるランド導体ＬＥ３０１と、スイッチ素子２０の被選択端子Ｐ０２が実装されるランド導体ＬＥ０２は、積層体９０に形成された接続導体９０１によって、接続されている。第１インダクタ３０の他方の外部導体が実装されるランド導体ＬＥ３０２と、スイッチ素子２０の被選択端子Ｐ０３が実装されるランド導体ＬＥ０３は、積層体９０に形成された接続導体９０２によって、接続されている。
　第１インダクタ３０は、スイッチ素子２０における被選択端子Ｐ０２，Ｐ０３の近傍に実装されている。そして、接続導体９０１と接続導体９０２との距離は、できる限り最短距離に形成されている。より詳細には、接続導体９０１，９０２の一部が、積層体９０の表面に設けられたスイッチ素子２０の被選択端子Ｐ０２，Ｐ０３に接続される電極からフィルタ素子４０に向かって直線的に互いに平行に伸びている。この直線的で互いに平行な接続導体９０１，９０２の一部に、第１インダクタ３０を構成するインダクタチップが電気的に接続されている。このインダクタチップの外部電極を結ぶ向きと、接続導体９０１，９０２の一部が伸びる方向とは互いに直交している。
　この構成によって、接続導体９０１，９０２の容量性結合を抑制できる。これにより、スイッチ素子２０の被選択端子側のアイソレーションを、さらに向上させることができる。
　次に、本発明の第２の実施形態に係る高周波スイッチモジュールについて、図を参照して説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの構造を示す部分断面図である。
　本実施形態の高周波スイッチモジュール１０Ａは、接続導体９０１，９０２の構造が第１の実施形態の高周波スイッチモジュール１０と異なる。
　接続導体９０１における積層体９０の積層方向に直交する方向に延びる部分は、積層体９０の誘電体層Ｌｙ０１に相当する位置に配置されている。接続導体９０２における積層体９０の積層方向に直交する方向に延びる部分は、積層体９０の誘電体層Ｌｙ０２に相当する位置に配置されている。
　この構成により、接続導体９０１における積層体９０の積層方向に直交する方向に延びる部分と、接続導体９０２における積層体９０の積層方向に直交する方向に延びる部分は、積層体９０を表面から平面視しても、側面から平面視しても異なる位置に配置される。これによって、接続導体９０１と接続導体９０２の容量性結合をさらに抑制することができる。したがって、スイッチ素子２０の被選択端子側のアイソレーションを、さらに向上させることができる。
　次に、本発明の第３の実施形態に係る高周波スイッチモジュールについて、図を参照して説明する。図５は、本発明の第３の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの構造を示す部分断面図である。
　本実施形態の高周波スイッチモジュール１０Ｂは、第１の実施形態の高周波スイッチモジュール１０に対して、スイッチ素子２０と第１インダクタ３０およびフィルタ素子４０との接続構成が異なる。
　本実施形態の高周波スイッチモジュール１０Ｂでは、スイッチ素子２０の被選択端子０１をフィルタ素子４０のＳＡＷフィルタ４１に接続する。この実施形態では、被選択端子Ｐ０１が本発明の第１被選択端子に相当する。被選択端子Ｐ０２が本発明の第３被選択端子に相当する。
　この構成とすることによって、高周波信号の漏洩が問題となるＳＡＷフィルタ４１，４２に接続する被選択端子が離間し、これらの被選択端子間に他の被選択端子が配置される。これによって、ＳＡＷフィルタ４１，４２に接続する被選択端子間の容量性結合が抑制され、かつ、被選択端子Ｐ０１とＳＡＷフィルタ４１（第１インダクタ３０の一方の外部導体）を接続する接続導体９０１Ａと、被選択端子Ｐ０３とＳＡＷフィルタ４２（第１インダクタ３０の他方の外部導体）を接続する接続導体９０２とが離間する。これによって、接続導体９０１Ａと接続導体９０２の容量性結合を抑制できる。したがって、スイッチ素子２０の被選択端子側のアイソレーションを、さらに向上させることができる。
　次に、本発明の第４の実施形態に係る高周波スイッチモジュールについて、図を参照して説明する。図６は、本発明の第４の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの回路図である。
　本実施形態の高周波スイッチモジュール１０Ｃは、第１の実施形態の高周波スイッチモジュール１０に対して、整合用インダクタ５１を追加したものである。
　整合用インダクタ５１は、被選択端子Ｐ０２とＳＡＷフィルタ４１とを接続する伝送ラインにおける被選択端子Ｐ０２と第１インダクタ３０の一方の外部導体との間に、接続されている。
　このような構成とすることによって、第１インダクタ３０、ＳＡＷフィルタ４１からスイッチ素子２０を見たインピーダンスを容量性から誘導性にシフトすることができる。例えば、ＳＡＷフィルタ４１で伝送する高周波信号の周波数がＳＡＷフィルタ４２で伝送する高周波信号の周波数よりも高い場合、被選択端子Ｐ０２を見たインピーダンスは、被選択端子Ｐ０３を見たインピーダンスよりも容量性が高くなる。本実施形態の高周波スイッチモジュール１０Ｃでは、整合用インダクタ５１を備えることによって、伝送する高周波信号の周波数における被選択端子Ｐ０２を見たインピーダンスと被選択端子Ｐ０３を見たインピーダンスを同じ程度にすることができる。これによって、スイッチ素子２０の被選択端子側のアイソレーションを確保しながら、ＳＡＷフィルタ４１，４２で伝送する各高周波信号を低損失で伝送することができる。
　次に、本発明の第５の実施形態に係る高周波スイッチモジュールについて、図を参照して説明する。図７は、本発明の第５の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの回路図である。
　本実施形態の高周波スイッチモジュール１０Ｄは、第１の実施形態の高周波スイッチモジュール１０に対して、整合用インダクタ５２を追加したものである。
　整合用インダクタ５２は、被選択端子Ｐ０３とＳＡＷフィルタ４２とを接続する伝送ラインにおける第１インダクタ３０の他方の外部導体とＳＡＷフィルタ４２との間に、接続されている。
　このような構成とすることによって、第１インダクタ３０、スイッチ素子２０からＳＡＷフィルタ４２を見たインピーダンスを容量性から誘導性にシフトすることができる。例えば、ＳＡＷフィルタ４２で伝送する高周波信号の周波数がＳＡＷフィルタ４１で伝送する高周波信号の周波数よりも低い場合、ＳＡＷフィルタ４２を見たインピーダンスは、ＳＡＷフィルタ４１を見たインピーダンスよりも容量性が高くなる。本実施形態の高周波スイッチモジュール１０Ｃでは、整合用インダクタ５１を備えることによって、伝送する高周波信号の周波数におけるＳＡＷフィルタ４１を見たインピーダンスとＳＡＷフィルタ４１を見たインピーダンスを同じ程度にすることができる。これによって、スイッチ素子２０の被選択端子側のアイソレーションを確保しながら、ＳＡＷフィルタ４１，４２で伝送する各高周波信号を低損失で伝送することができる。
　次に、本発明の第６の実施形態に係る高周波スイッチモジュールについて、図を参照して説明する。図８は、本発明の第６の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの回路図である。
　本実施形態の高周波スイッチモジュール１０Ｅは、第１の実施形態の高周波スイッチモジュール１０に対して、第２インダクタを構成する特性調整用インダクタ５３を追加したものである。
　特性調整用インダクタ５３は、フィルタ素子４０とフロントエンド端子Ｐｆｅとを接続する伝送ラインとグランドとの間に接続されている。特性調整用インダクタ５３は、フロントエンド端子Ｐｆｅに接続される後段の回路（例えば、ＬＮＡ）とフィルタ素子４０とのインピーダンス整合等に利用される。
　特性調整用インダクタ５３と第１インダクタ３０とが電磁界結合している。このような構成とすることによって、第１インダクタ３０の物理的な大きさを変えることなく、電磁界結合によって第１インダクタ３０の見かけのインダクタンスを変更することができる。これによって、構造的に第１インダクタ３０の形状を変更することができなくても、適切なアイソレーション特性を実現することができる。例えば、アイソレーション特性を維持しながら、高周波スイッチモジュール１０Ｅをより小型に形成することができる。
　なお、第１インダクタ３０に結合させる第２インダクタ（特性調整用インダクタ５３）は、フィルタ素子４０におけるスイッチ素子２０に接続する側の端子とグランドとの間に接続されていてもよい。すなわち、スイッチ素子２０とフィルタ素子４０とのインピーダンス整合を行うインダクタであってもよい。
　次に、本発明の第７の実施形態に係る高周波スイッチモジュールについて、図を参照して説明する。図９は、本発明の第７の実施形態に係る高周波スイッチモジュールの構造を示す部分断面図である。
　本実施形態の高周波スイッチモジュール１０Ｆは、第１の実施形態の高周波スイッチモジュール１０に対して、第１インダクタ３０Ｆが積層体９０内に形成された点で異なる。
　第１インダクタ３０Ｆは、積層体９０に形成された導体パターンによってスパイラル形状に形成されている。この際、第１インダクタ３０Ｆの巻回軸は、積層方向に平行である。
　積層体９０の内部グランド導体９１０Ｇは、積層体９０を平面視した略全面に亘って形成されているが、開口部９１１を備える。
　開口部９１１は、積層体９０を平面して、第１インダクタ３０Ｅのスパイラル形状の中央の開口部に重なっている。
　このような構成とすることによって、高周波スイッチモジュール１０Ｆを平面視した形状を、高周波スイッチモジュール１０を平面視した形状よりも小さくできる。さらに、第１インダクタ３０Ｅが発生する磁界が内部グランド導体９１０Ｇによって阻害されないので、第１インダクタ３０ＥのＱ値の低下を抑制できる。これにより、スイッチ素子２０の被選択端子側のアイソレーションをさらに向上することができる。
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ：高周波スイッチモジュール
２０：スイッチ素子
３０，３０Ｅ：第１インダクタ
４０：フィルタ素子
４１，４２：ＳＡＷフィルタ
５１，５２：整合用インダクタ
５３：第２インダクタ
９０：積層体
９０１，９０２：接続導体
９１０Ｇ：内部グランド導体
９１１：開口部

Claims (8)

  1. 　共通端子、および、該共通端子に選択的に接続される第１、第２被選択端子を備えたスイッチ素子と、
    　前記第１被選択端子および前記第２被選択端子に接続され、出力端子が共通化されたフィルタ素子と、
    　前記第１被選択端子と前記第２被選択端子との間に接続される第１インダクタと、
    　を備えた高周波スイッチモジュール。
  2. 　前記スイッチ素子、前記フィルタ素子、および、前記第１インダクタが実装される回路基板を備え、
    　前記第１被選択端子と前記第１インダクタとを接続する第１接続導体の長さと、前記第２被選択端子と前記第１インダクタとを接続する第２接続導体の長さは、前記第１インダクタと前記フィルタ素子を接続する接続導体の長さよりも短い、
    　請求項１に記載の高周波スイッチモジュール。
  3. 　前記第１接続導体と前記第２接続導体は、前記回路基板を平面視して異なる位置に配置されている、
    　請求項２に記載の高周波スイッチモジュール。
  4. 　前記スイッチ素子は、前記第１被選択端子と前記第２被選択端子との間に、第３の被選択端子を備える、
    　請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の高周波スイッチモジュール。
  5. 　前記フィルタ素子は、前記第１被選択端子に接続する第１フィルタと、前記第２被選択端子に接続する第２フィルタとを備え、
    　前記スイッチ素子と前記第１フィルタとが接続する伝送ラインにおける前記スイッチ素子と前記第１インダクタとの間に、整合用インダクタが接続されている、
    　請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の高周波スイッチモジュール。
  6. 　前記フィルタ素子は、前記第１被選択端子に接続する第１フィルタと、前記第２被選択端子に接続する第２フィルタとを備え、
    　前記スイッチ素子と前記第２フィルタとが接続する伝送ラインにおける前記スイッチ素子と前記第２フィルタとの間に、整合用インダクタが接続されている、
    　請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の高周波スイッチモジュール。
  7. 　前記第１インダクタは、前記回路基板に形成されたスパイラル形状の導体パターンであり、
    　前記回路基板の内部に形成され、前記インダクタに近接するグランド導体は、前記スパイラル形状の中央開口部に重ならない形状である、
    　請求項２に記載の高周波スイッチモジュール。
  8. 　前記フィルタ素子における前記第１インダクタが接続される端子と反対側の端子に接続された第２インダクタを備え、
    　前記第２インダクタは、前記第１インダクタと電磁界結合している、
    　請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の高周波スイッチモジュール。
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