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Dokumentenidentifikation DE69931671T2 19.10.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000932216
Titel Hochfrequenz-Verbundelement
Anmelder Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto, JP
Erfinder Furutani, Koji, Nagaokakyo-shi, Kyoto-fu 617-8555, JP;
Tonegawa, Ken, Nagaokakyo-shi, Kyoto-fu 617-8555, JP
Vertreter Schoppe, Zimmermann, Stöckeler & Zinkler, 82049 Pullach
DE-Aktenzeichen 69931671
Vertragsstaaten DE, FI, FR, GB, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 14.01.1999
EP-Aktenzeichen 991006479
EP-Offenlegungsdatum 28.07.1999
EP date of grant 07.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.10.2006
IPC-Hauptklasse H01P 1/15(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hochfrequenzverbundeinheit zur Verwendung bei Mobilkommunikationsvorrichtungen, wie z. B. einem Zellulartelefon und dergleichen, die mehrere Frequenzbänder handhaben können.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Wenn die Frequenzbänder von zwei Mobilkommunikationssystemen, wie z. B. einem GSM (Global System for Mobile communications – globales System für Mobilkommunikation) in dem 900-MHz-Band und einem DCS (Digital Cellular System – digitales zellulares System) in dem 1,8-GHz-Band, relativ nah beieinander sind, verwenden die zwei Mobilkommunikationssysteme untereinander eine Antenne gemeinschaftlich. 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur zeigt, bei der eine Antenne von den herkömmlichen Mobilkommunikationstypen mit unterschiedlichen Frequenzbändern untereinander gemeinschaftlich verwendet wird. In 10 bezeichnet Bezugszeichen 51 eine Antenne, Bezugszeichen 52 bezeichnet einen Duplexer, Bezugszeichen 53 bezeichnet einen Schalter auf der GSM-Seite, während Bezugszeichen 54 einen Schalter auf der DCS-Seite bezeichnet. Ein erster Anschluss 53a des GSM-seitigen Schalters 53 ist mit der Antenne 51 durch den Duplexer 52 verbunden, während ein zweiter Anschluss 53b und ein dritter Anschluss 53c mit Txgsm, wobei es sich um eine Sendeschaltung des GSM handelt, bzw. mit Rxgsm, wobei es sich um eine Empfangsschaltung des GSM handelt, verbunden sind. Im Gegensatz dazu ist ein erster Anschluss 54a des DCS-seitigen Schalters 54 mit der Antenne 51 durch den Duplexer 52 verbunden, während ein zweiter Anschluss 54b und ein dritter Anschluss 54c mit Txdcs, wobei es sich um eine Sendeschaltung des DCS handelt, bzw. mit Rxdcs, wobei es sich um eine Empfangsschaltung des DCS handelt, verbunden sind. Außerdem führt der Duplexer 52 eine Teilung von Frequenzbändern für jedes des GSM und des DCS durch, und der GSM-seitige Schalter 53 und der DCS-seitige Schalter 54 führen ein Schalten zwischen Senden und Empfang durch. Die obige Anordnung ermöglicht, dass die einzelne Antenne 51 Empfang und Senden bei den beiden Mobilkommunikationssystemen, d. h. dem GSM und dem DCS, durchführt.

Bei der herkömmlichen Anordnung, die eine Antenne gemeinschaftlich verwendet, gibt es jedoch, da die einzelne Antenne durch den Duplexer mit dem GSM-seitigen Schalter und dem DCS-seitigen Schalter verbunden ist, und da die Sende- und Empfangsschaltungen durch diese Schalter verbunden sind, ein Problem bezüglich der erhöhten Anzahl von Komponenten. Somit führt dies zu Schwierigkeiten beim Miniaturisieren einer Mobilkommunikationsvorrichtung, in der die Komponenten befestigt sind.

Die EP 0 820 155 A2 beschreibt einen Duplexer, der zwischen einer Sendeelektrode, einer Empfangselektrode und einer Antennenelektrode geschaltet wird. Der Duplexer weist einen Dreianschlussschalter auf, wobei ein erster Anschluss mit der Antennenelektrode verbunden ist, ein zweiter Anschluss mit der Empfangselektrode verbunden ist, und eine dritte Elektrode bereitgestellt ist, wobei ein Tiefpassfilter zwischen die dritte Elektrode des Schalters und die Sendeelektrode geschaltet ist.

In „the VHF/UHF DX Book", Bd. 1, 1. Auflage, Radio Society of Great Britain, 1995, S. 12-34 bis 12-36, werden Filter für das VHF- und das UHF-Band für eine private Ausrüstung beschrieben, insbesondere ein Kerbfilter für einen Empfängerschutz. Das Kerbfilter ist aus einem Koaxialkabel gebildet und mit einem T-Adapter an dem Empfängereingang ausgestattet, um die Kerbe der gewöhnlichen Verbindungstabelle um weitere 10 dB zu vertiefen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Hochfrequenzverbundeinheit mit hoher Leistung zu schaffen, die Hochfrequenzsignale in mehreren Frequenzbändern handhaben kann, die relativ nah beieinander sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Hochfrequenzverbundeinheit gemäß Anspruch 1 gelöst.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liefert eine Hochfrequenzverbundeinheit, bei der: ein Zweianschlussschalter, der einen Sendeabschnitt bildet, ein LC-Filter und ein Kerbfilter zwischen einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss geschaltet sind; und der Zweianschlussschalter, das LC-Filter und das Kerbfilter in eine Schichtstruktur integriert sind, bei der eine Mehrzahl von dielektrischen Schichten gestapelt ist.

Gemäß der obigen Struktur und Anordnung kann eine Verdrahtung zum Verbinden des Zweianschlussschalters, des LC-Filters und des Kerbfilters in der Schichtstruktur eingebaut sein, so dass Verluste aufgrund der Verdrahtung reduziert werden können, um eine Hochfrequenzverbundeinheit mit hoher Leistung zu erhalten.

Da außerdem die Hochfrequenzverbundeinheit das LC-Filter aufweist, können die zweite und die dritte Harmonische, die auftreten, wenn ein Signal gesendet wird, blockiert werden. Dementsprechend tritt bei einer Funkausrüstung mit der Hochfrequenzverbundeinheit kein Rauschen auf, wenn ein Signal gesendet wird, um ein zufriedenstellendes Senden durchzuführen.

Da außerdem die Hochfrequenzverbundeinheit ein Kerbfilter aufweist, ermöglicht eine Steuerung der Spannung, die an ein zweites Schaltelement des Kerbfilters angelegt wird, dass die Induktivitätskomponenten und Kapazitätskomponenten einer LC-Resonanzschaltung, die aus dritten Induktivitätselementen, dritten Kapazitätselementen, Resonatoren und zweiten Schaltelementen gebildet ist, gesteuert werden. Folglich kann eine Resonanzfrequenz des Kerbfilters gesteuert werden. Dementsprechend ist es, da das Frequenzband eines Hochfrequenzsignals, das durch das Kerbfilter hindurchgeht, verändert werden kann, möglich, dass die einzelne Hochfrequenzverbundeinheit mehrere Hochfrequenzsignale handhabt, die unterschiedliche Frequenzbänder aufweisen.

Bei der im Vorhergehenden beschriebenen Hochfrequenzverbundeinheit kann der Zweianschlussschalter aus zumindest einem ersten Induktivitätselement, zumindest einem ersten Kapazitätselement und zumindest einem ersten Schaltelement gebildet sein; das LC-Filter kann aus zumindest einem zweiten Induktivitätselement und zumindest einem zweiten Kapazitätselement gebildet sein; das Kerbfilter kann aus zumindest einem dritten Induktivitätselement, zumindest einem dritten Kapazitätselement, zumindest einem Resonator und zumindest einem zweiten Schaltelement gebildet sein; und das erste, das zweite und das dritte Induktivitätselement, das erste, das zweite und das dritte Kapazitätselement, der Resonator und das erste und das zweite Schaltelement können in der Schichtstruktur angeordnet oder an derselben befestigt sein.

Die obige Struktur und Anordnung ermöglicht, dass ein kompakter Typ einer Hochfrequenzverbundeinheit erzeugt wird, und gleichzeitig kann eine Mobilkommunikationsvorrichtung geringer Größe, die mit einer derartigen Hochfrequenzverbundeinheit ausgestattet ist, erhalten werden.

Bei der im Vorhergehenden beschriebenen Hochfrequenzverbundeinheit kann der Resonator eine Leerlaufstichleitung sein.

Gemäß der obigen Struktur und Anordnung werden dieselben nicht von einer parasitären Induktivität der zweiten Schaltelemente des Kerbfilters beeinflusst, so dass die Dämpfung eines Einfügungsverlustes erhöht werden kann.

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich, die sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Blockdiagramm einer Hochfrequenzverbundeinheit gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

2 ist ein Schaltbild der Hochfrequenzverbundeinheit, die in 1 gezeigt ist.

3 ist eine perspektivische Ansicht der Hochfrequenzverbundeinheit, die in 2 gezeigt ist.

4A bis 4F sind Draufsichten einer ersten dielektrischen Schicht bis zu einer sechsten dielektrischen Schicht, die eine Schichtstruktur der Hochfrequenzverbundeinheit bilden, die in 3 gezeigt ist.

5A bis 5F sind Draufsichten einer siebten dielektrischen Schicht bis zu einer zwölften dielektrischen Schicht, die eine Schichtstruktur der Hochfrequenzverbundeinheit bilden, die in 3 gezeigt ist.

6A bis 6E sind Draufsichten einer dreizehnten dielektri schen Schicht bis zu einer siebzehnten dielektrischen Schicht, und 6F ist eine Unteransicht einer siebzehnten dielektrischen Schicht, die eine Schichtstruktur der Hochfrequenzverbundeinheit bilden, die in 3 gezeigt ist.

7 ist ein Graph, der Einfügungsverluste zeigt, die auftreten, wenn ein Signal der Niederfrequenzseite (GSM) gesendet wird.

8 ist ein Graph, der Einfügungsverluste zeigt, die auftreten, wenn ein Signal der Hochfrequenzseite (DCS) gesendet wird.

9 ist ein Graph, der Einfügungsverluste zeigt, die auftreten, wenn Signale der Niederfrequenzseite (GSM) und der Hochfrequenzseite (DCS) empfangen werden.

10 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur zeigt, bei der eine Antenne von den herkömmlichen Typen von Mobilkommunikationsvorrichtungen, die unterschiedliche Frequenzbänder aufweisen, untereinander gemeinschaftlich verwendet wird.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

1 zeigt ein Blockdiagramm einer Hochfrequenzverbundeinheit, die bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Bei der Hochfrequenzverbundeinheit 10 sind ein Zweianschlussschalter 11, ein LC-Filter 12 und ein Kerbfilter 13 integriert, um einen Sendeabschnitt zu bilden; auch ist ein erster Anschluss P1, der auf einer Antennen-ANT-Seite angeordnet ist, mit einem Duplexer DPX verbunden, während ein zweiter Anschluss P2, der auf einer Sendeschaltung-Tx-Seite angeordnet ist, mit der Sendeschaltung Tx verbunden ist.

Der Zweianschlussschalter 11 dient dazu, zu verhindern, dass ein empfangenes Signal in die Sendeschaltung eintritt, wenn dasselbe empfangen wird. Das LC-Filter 12, bei dem es sich um ein Tiefpassfilter handelt, dient dazu, die dritte Harmonische auf einer Niederfrequenzseite und die zweite Harmonische und die dritte Harmonische auf einer Hochfrequenzseite zu blockieren.

Im Gegensatz dazu dient das Kerbfilter 13, bei dem es sich um ein Tiefpassfilter handelt, dazu, ein Hochfrequenzsignal hindurchgehen zu lassen und die zweite Harmonische des Hochfrequenzsignals zu blockieren, wenn die Niederfrequenzseite verwendet wird, während dasselbe dazu dient, das Hochfrequenzsignal hindurchgehen zu lassen, wenn die Hochfrequenzseite verwendet wird.

2 zeigt ein Schaltbild der Hochfrequenzverbundeinheit 10. Der Zweianschlussschalter 11 ist aus ersten Sendeleitungen SL11 bis SL13 und einer Spule L11, bei denen es sich um erste Induktivitätselemente handelt, ersten Kondensatoren C11 bis C13, bei denen es sich um erste Kapazitätselemente handelt, einer ersten Diode D11, bei der es sich um ein erstes Schaltelement handelt, und einem Widerstand R11 gebildet.

Zwischen den ersten Anschluss P1 und den zweiten Anschluss P2 ist die erste Diode D11 so geschaltet, dass die Kathode zu der Seite des ersten Anschlusses P1 ausgerichtet ist, während die Anode zu der Seite des zweiten Anschlusses P2 ausgerichtet ist. Zwischen die Anode und die Kathode der ersten Diode D11 sind in Reihe die ersten Sendeleitungen SL11 und SL12 und der erste Kondensator C11 geschaltet; und die erste Sendeleitung SL12 ist parallel zu dem ersten Kondensator C12 geschaltet.

Ferner sind zwischen die Anode der ersten Diode D11 und Masse die erste Sendeleitung SL13 und der erste Kondensator C13 geschaltet; und die Verbindung der ersten Sendeleitung SL13 und des ersten Kondensators C13 ist mit einem Steueranschluss Vcc11 verbunden; und die Kathode der ersten Diode D11 ist mit einem Steueranschluss Vcc 12 durch eine Reihenschaltung verbunden, die aus dem Widerstand R11 und der Spule L11 gebildet ist.

Das LC-Filter 12 ist aus zweiten Sendeleitungen SL21 und SL22, bei denen es sich um zweite Induktivitätselemente handelt, und zweiten Kondensatoren C21 bis C25, bei denen es sich um zweite Kapazitätselemente handelt, gebildet.

Zwischen die Anode der ersten Diode D11 des Zweianschlussschalters 11 und den zweiten Anschluss P2 sind in Reihe die zweiten Sendeleitungen SL21 und SL22 geschaltet, zu denen die zweiten Kondensatoren C21 und C22 parallel geschaltet sind. Indessen sind die zweiten Kondensatoren C23, C24 und C25 jeweils zwischen beide Enden der zweiten Sendeleitungen SL21 und SL22 und die Massen geschaltet.

Das Kerbfilter 13 ist aus dritten Sendeleitungen SL31 bis SL33, bei denen es sich um dritte Induktivitätselemente handelt, dritten Kondensatoren C31 bis C34, bei denen es sich um dritte Kapazitätselemente handelt, Resonatoren RES31 und RES32, bei denen es sich um Leerlaufstichleitungen handelt, zweiten Dioden D31 und D32, bei denen es sich um zweite Schaltelemente handelt, Drosselspulen CC31 und CC32 und Widerständen R31 und R32 gebildet.

Zwischen das LC-Filter 12 und den zweiten Anschluss P2 ist die dritte Sendeleitung SL31 geschaltet; zwischen ein Ende der dritten Sendeleitung SL31 und Masse sind in Reihe der dritte Kondensator C31, die dritte Sendeleitung SL32 und der Resonator RES31 geschaltet, während zwischen das andere Ende der dritten Sendeleitung SL31 und Masse in Reihe der dritte Kondensator C32, die dritte Sendeleitung SL33 und der Resonator RES32 geschaltet sind.

Eine Reihenschaltung, die aus dem dritten Kondensator C31 und der dritten Sendeleitung SL32 gebildet ist, ist parallel zu der zweiten Diode D31 geschaltet, während eine Reihenschaltung, die aus dem dritten Kondensator C32 und der dritten Sendeleitung SL33 gebildet ist, parallel zu der zweiten Diode D32 geschaltet ist.

Die Verbindung des dritten Kondensators C31 und der Anode der zweiten Diode D31 und die Verbindung des dritten Kondensators C32 und der Anode der zweiten Diode D32 sind durch die Drosselspulen CC31 bzw. CC32 mit einem Steueranschluss Vcc31 verbunden. Außerdem ist die Seite des Steueranschlusses Vcc31 der Drosselspulen CC31 und CC32 durch die dritten Kondensatoren C33 bzw. C34 auch mit Masse verbunden.

Die Verbindung der dritten Sendeleitung SL32 und der Kathode der zweiten Diode D31 und die Verbindung der dritten Sendeleitung SL33 und der Kathode der zweiten Diode D32 sind durch die Widerstände R31 und R32 mit einem Steueranschluss Vcc32 verbunden.

In diesem Zustand dienen die Drosselspulen CC31 und CC32 und die Widerstände R31 und R32 dazu, zu verhindern, dass ein Hochfrequenzsignal in die Steueranschlüsse Vcc31 und Vcc32 fließt, wenn eine Spannung an die zweiten Dioden D31 und D32 angelegt wird.

Die oben aufgeführte Anordnung ermöglicht, dass die Hochfrequenzverbundeinheit 10 erzeugt wird, bei der der Zweianschlussschalter 11, das LC-Filter 12 und das Kerbfilter 13 in Reihe zwischen den ersten Anschluss P1 und den zweiten Anschluss P2 geschaltet sind.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Hochfrequenzverbundeinheit 10, die in 2 gezeigt ist. Die Hochfrequenzverbundeinheit 10 umfasst eine Schichtstruktur 14, die die ersten bis dritten Sendeleitungen SL11 bis SL13, SL21, SL22, SL31 bis SL33, die ersten bis dritten Kondensatoren C12, C13, C21 bis C25, C33 und C34, die Resonatoren RES31 und RES32 und die Drosselspulen CC31 und CC32 (nicht gezeigt) darin enthält; auf der Oberseite der Schichtstruktur 14, bei der es sich um eine Hauptoberfläche derselben handelt, sind die erste und die zweiten Dioden D11, D31 und D32, der erste Kondensator C11, die Spule L11, der Widerstand R11, die dritten Kondensatoren C31 und C32 und die Widerstände R31 und R32 befestigt.

Außerdem sind zehn äußere Elektroden Ta bis Tj von den Seiten zu der Unterseite der Schichtstruktur 14 bereitgestellt; von diesen äußeren Elektroden Ta bis Tj sind die fünf äußeren Elektroden Ta bis Te an einer Seite der Schichtstruktur 14 bereitgestellt, während die anderen fünf äußeren Elektroden Tf bis Tj an der anderen Seite der Schichtstruktur 14 bereitgestellt sind; und die äußere Elektrode Ta ist der erste Anschluss P1, die äußeren Anschlüsse Tb bis Td und Th sind Masseanschlüsse, die äußere Elektrode Te ist der zweite Anschluss P2, und die äußeren Elektroden Tf, Tg, Ti und Tj sind Steueranschlüsse zum Steuern der Spannung, die an die Dioden D11, D31 und D32 angelegt wird.

Die 4A bis 4F, die 5A bis 5F und die 6A bis 6F zeigen eine Draufsicht und eine Unteransicht jeder dielektrischen Schicht, die die Schichtstruktur der Hochfrequenzverbundeinheit 10 bilden. Die Schichtstruktur 14 (3) wird durch ein Stapeln der ersten bis siebzehnten dielektrischen Schicht, nämlich 14a bis 14q, sequentiell von oben gebildet.

Auf der oberen Oberfläche der ersten dielektrischen Schicht 14a wird ein Anschlussbereich La gedruckt, um zum Befestigen der ersten und der zweiten Dioden D11, D31 und D32, des ersten Kondensators C11, der Spule L11, des Widerstands R11, der dritten Kondensatoren C31 und C32 und der Widerstände R31 und R32 darauf zu bilden. Auf den oberen Oberflächen der zweiten, dritten, vierzehnten und sechzehnten dielektrischen Schicht 14b, 14c, 14n und 14p werden Kondensatorelektroden Cp1 bis Cp13 gedruckt, die jeweils aus leitfähigen Schichten gebildet sind, um gebildet zu werden.

Außerdem werden Streifenelektroden Lp1 bis Lp33, die leitfähige Schichten aufweisen, jeweils durch ein Drucken auf den oberen Oberflächen der vierten bis achten dielektrischen Schicht 14d bis 14h und der zehnten bis dreizehnten dielektrischen Schicht 14j bis 14m gebildet.

Masseelektroden Gp1 bis Gp4, die leitfähigen Schichten aufweisen, werden jeweils durch ein Drucken auf den oberen Oberflächen der neunten, dreizehnten, fünfzehnten und siebzehnten dielektrischen Schicht 14i, 14m, 14o und 14q gebildet. Im Gegensatz dazu werden auf der Unterseite der siebzehnten dielektrischen Schicht 14q (6(f)) jeweils durch Drucken äußere Anschlüsse Ta und Te, die der erste und der zweite Anschluss P1 und P2 sein sollen, und äußere Anschlüsse Tb bis Td und Th, die Masseanschlüsse sein sollen, und äußere Anschlüsse Tf, Tg, Ti und Tj, die Steueranschlüsse sein sollen, gebildet. Außerdem sind an spezifizierten Positionen der ersten bis sechzehnten dielektrischen Schicht 14a bis 14o Durchgangslochelektroden VHa bis VHo angeordnet zum Verbinden der Kondensatorelektroden Cp1 bis Cp13, Streifenelektroden Lp1 bis Lp33 und Masseelektroden Gp1 bis Gp3 damit.

Die Kondensatorelektroden Cp1 und Cp4 bilden einen ersten Kondensator C12; die Kondensatorelektroden Cp2 und Cp5 bilden einen zweiten Kondensator C21; die Kondensatorelektroden Cp3 und Cp6 bilden einen zweiten Kondensator C22; die Kondensatorelektroden Cp7 und Cp13 und die Masseelektroden Gp2, Gp3 und Gp4 bilden einen ersten Kondensator C13; die Kondensatorelektrode Cp8 und die Masseelektroden Cp3 und Cp4 bilden einen dritten Kondensator C34; die Kondensatorelektrode Cp10 und die Masseelektroden Cp3 und Cp4 bilden einen zweiten Kondensator C23; die Kondensatorelektrode Cp11 und die Masseelektroden Cp3 und Cp4 bilden einen zweiten Kondensator C24; und die Kondensatorelektrode Cp12 und die Masseelektroden Cp3 und Cp4 bilden einen zweiten Kondensator C25.

Indessen bilden die Streifenelektroden Lp1, Lp5 und Lp9 eine Drosselspule CC32; die Streifenelektroden Lp2, Lp6 und Lp10 bilden eine dritte Sendeleitung SL33; die Streifenelektroden Lp3, Lp7 und Lp11 bilden eine dritte Sendeleitung SL32; die Streifenelektroden Lp4, Lp8 und Lp12 bilden eine Drosselspule CC31; die Streifenelektroden Lp13, Lp16, Lp19, Lp22 und Lp27 bilden eine erste Sendeleitung SL12; die Streifenelektroden Lp14, Lp17, Lp20, Lp23 und Lp28 bilden eine erst Sendeleitung SL11; die Streifenelektroden Lp15, Lp18, Lp21 und Lp24 bilden eine erste Sendeleitung SL13; die Streifenelektroden Lp25, Lp30, Lp32 bilden einen Resonator RES31; und die Streifenelektroden Lp26, Lp31, Lp33 bilden einen Resonator RES32.

Die Funktionsweise der Hochfrequenzverbundeinheit 10, die die obige Anordnung aufweist, wird unter Verwendung des GSM (900-MHz-Band) für eine Niederfrequenzseite und des DCS (1,8-GHz-Band) für eine Hochfrequenzseite beschrieben.

In dem Fall eines Sendens von dem GSM werden die zweiten Dioden D31 und D32 des Kerbfilters 13 AN geschaltet (Vcc31 = 3V, Vcc32 = 0V), um aus denselben Induktorkomponenten zu machen. Die dritten Sendeleitungen SL32 und SL33 und die zweiten Dioden D31 und D32 bilden die Induktivitätskomponenten der LC-Resonatorschaltung, die aus den dritten Sendeleitungen SL32 und SL33, den dritten Kondensatoren C31 und C32, den Resonatoren RES31 und RES32 und den zweiten Dioden D31 und D32 gebildet ist, während die dritten Kondensatoren C31 und C32 die Kapazitätskomponenten der LC-Resonatorschaltung bilden. Diese Anordnung ermöglicht, dass das Kerbfilter 13 ein Sendesignal des GSM zum Durchgehen veranlasst, wobei die zweite Harmonische des Sendesignals des GSM blockiert wird.

Andererseits blockiert das LC-Filter 12 die dritte Harmonische des Sendesignals des GSM; der Zweianschlussschalter 11 ermöglicht, dass die erste Diode D11 AN geschaltet wird (Vcc11 = 3V, Vcc12 = 0V), um das Sendesignal des GSM zum Hindurchgehen zu veranlassen.

Der Einfügungsverlust der Hochfrequenzverbundeinheit 10 in diesem Fall ist in 7 gezeigt. In dieser Figur ist es klar, dass der Einfügungsverlust bei etwa 900 MHz etwa -1 dBd beträgt, der Einfügungsverlust bei etwa 1,8 GHz, wobei es sich um die zweite Harmonische handelt, etwa -40 dBd beträgt, und der Einfügungsverlust bei etwa 2,7 GHz, wobei es sich um die dritte Harmonische handelt, etwa -40 dBd beträgt; folglich wird das Sendesignal des GSM durchgelassen, während die zweite und die dritte Harmonische des Sendesignals des GSM vollständig blockiert werden.

In dem Fall eines Sendens von dem DCS werden die zweiten Dioden D31 und D32 des Kerbfilters 13 AUS geschaltet (Vcc31 = 0V, Vcc32 = 3V), um aus denselben Kapazitätskomponenten zu machen; während die Induktivitätskomponenten der LC-Resonatorschaltung, die aus den dritten Sendeleitungen SL32 und SL33, den dritten Kondensatoren C31 und C32, den Resonatoren RES31 und RES32 und den zweiten Dioden D31 und D32 gebildet ist, aus den dritten Sendeleitungen SL32 und SL33 bestehen, bestehen die Kapazitätskomponenten der LC-Resonatorschaltung aus den dritten Kondensatoren C31 und C32 und den zweiten Dioden D31 und D32. Diese Anordnung ermöglicht, dass das Kerbfilter 13 veranlasst, dass ein Sendesignal des DCS hindurchgeht.

Das LC-Filter 12 blockiert die zweite und die dritte Harmonische des Sendesignals des DCS; der Zweianschlussschalter 11 ermöglicht, dass die erste Diode D11 AN geschaltet wird (Vcc11 = 3V, Vcc12 = 0V), um zu veranlassen, dass das Sendesignal des DCS hindurchgeht.

Der Einfügungsverlust der Hochfrequenzverbundeinheit 10 in diesem Fall ist in 8 gezeigt. In dieser Figur ist es klar, dass der Einfügungsverlust bei etwa 1,8 GHz etwa -2 dBd beträgt, der Einfügungsverlust bei etwa 3,6 GHz, wobei es sich um die zweite Harmonische handelt, etwa -42 dBd beträgt, der Einfügungsverlust bei etwa 5,4 GHz, wobei es sich um die dritte Harmonische handelt, etwa -34 dBd beträgt; folglich wird das Sendesignal des DCS durchgelassen, während die zweite und die dritte Harmonische des Sendesignals des DCS vollständig blockiert werden.

In dem Fall eines Empfangs des GSM und des DCS ermöglicht der Zweianschlussschalter 11, dass die erste Diode D11 AUS geschaltet wird (Vcc11 = 0V, Vcc12 = 3V), was zu einem Blockieren der empfangenen Signale des GSM und des DCS durch den Zweianschlussschalter 11 führt.

Der Einfügungsverlust der Hochfrequenzverbundeinheit 10 in diesem Fall ist in 9 gezeigt. In dieser Figur ist es klar, dass der Einfügungsverlust bei etwa 900 MHz etwa -35 dBd beträgt und der Einfügungsverlust bei etwa 1,9 GHz etwa -25 dBd beträgt; folglich werden die empfangenen Signale des GSM und des DCS vollständig blockiert.

Bei der Hochfrequenzverbundeinheit des im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiels kann, da der Zweianschlussschalter, das LC-Filter und das Kerbfilter, die einen Sendeteil bilden, der zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss geschaltet ist, in eine Schichtstruktur integriert sind, eine Verdrahtung zum Verbinden des Zweianschlussschalters, des LC-Filters und des Kerbfilters als Durchgangslochelektroden innerhalb der Schichtstruktur angeordnet sein, wie es in den 4 und 6 gezeigt ist. Folglich ermöglich dies, dass ein Verlust aufgrund einer Verdrahtung reduziert wird, um eine Hochfrequenzverbundeinheit mit hoher Leistung zu erhalten.

Da außerdem die Hochfrequenzverbundeinheit ein LC-Filter aufweist, können die zweite und die dritte Harmonische, die auftreten, wenn ein Signal gesendet wird, blockiert werden. Dementsprechend tritt bei einer Funkausrüstung mit der Hochfrequenzverbundeinheit kein Rauschen auf, wenn ein Signal gesendet wird, so dass ein zufriedenstellendes Senden durchgeführt werden kann.

Da außerdem die Hochfrequenzverbundeinheit ein Kerbfilter aufweist, ermöglicht eine Steuerung der Spannung, die an die dritte Diode des Kerbfilters angelegt wird, dass die Induktivitätskomponenten und die Kapazitätskomponenten der LC-Resonanzschaltung, die aus den dritten Sendeleitungen, den dritten Kondensatoren, Resonatoren und den zweiten Dioden gebildet ist, gesteuert werden. Folglich kann eine Resonanzfrequenz des Kerbfilters gesteuert werden. Dementsprechend ist es, da das Frequenzband eines Hochfrequenzsignals, das durch das Kerbfilter hindurchgeht, verändert werden kann, möglich, dass die einzelne Hochfrequenzverbundeinheit mehrere Hochfrequenzsignale handhabt, die unterschiedliche Frequenzbänder aufweisen.

Außerdem ist der Zweianschlussschalter aus den ersten Sendeleitungen, den ersten Kondensatoren und der ersten Diode gebildet; das LC-Filter ist aus den zweiten Sendeleitungen und den zweiten Kondensatoren gebildet; und das Kerbfilter ist aus den dritten Sendeleitungen, den dritten Kondensatoren, Resonatoren und den zweiten Dioden gebildet, um in der Schichtstruktur enthalten oder darin befestigt zu sein. Deshalb ermöglicht diese Anordnung, dass ein kompakter Typ einer Hochfrequenzverbundeinheit erzeugt wird, und gleichzeitig kann eine Mobilkommunikationsvorrichtung geringer Größe, die mit einer derartigen Hochfrequenzverbundeinheit ausgestattet ist, erhalten werden.

Außerdem sind die Resonatoren des Kerbfilters aus Leerlaufstichleitungen gebildet, so dass dieselben nicht durch eine parasitäre Induktivität der Dioden beeinflusst werden und eine Dämpfung eines Einfügungsverlusts größer gemacht werden kann.

Das im Vorhergehenden beschriebene Ausführungsbeispiel wurde für einen Fall beschrieben, bei dem der Zweianschlussschalter, das LC-Filter und das Kerbfilter, die den Sendeabschnitt bilden, in der Reihenfolge Zweianschlussschalter, LC-Filter und Kerbfilter zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss geschaltet sind. Eine Reihenfolge zum Verbinden dieser Komponenten ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt, und auch wenn andere Reihenfolgen angewendet werden, können die gleichen Vorteile erhalten werden.

Außerdem können, obwohl das Ausführungsbeispiel für einen Fall gezeigt wurde, bei dem das LC-Filter und das Kerbfilter Tiefpassfilter sind, das LC-Filter und das Kerbfilter Hochpassfilter, Bandpassfilter oder Bandbeseitigungsfilter sein, wobei die gleichen Vorteile erhaltbar sind.

Außerdem wurde das Ausführungsbeispiel für einen Fall eines Verwendens einer Diode als ein Schaltelement beschrieben. Es können jedoch auch Transistoren, wie z. B. ein Bipolartransistor, ein Feldeffekttransistor usw., angewendet werden, um die gleichen Vorteile zu erhalten.

Außerdem kann, obwohl bei dem Ausführungsbeispiel der Steueranschluss über die Drosselspule oder den Widerstand verbunden ist, eine beliebige Art von Element angewendet werden, solange dasselbe verhindern kann, dass ein Hochfrequenzsignal in den Steueranschluss fließt, wenn eine Spannung an eine Pin-Diode angelegt wird.

Das obige Ausführungsbeispiel wurde auch für einen Fall beschrieben, bei dem die Hochfrequenzverbundeinheit der vorliegenden Erfindung bei einer Kombinationen des GSM und des DCS verwendet wird. Ohne auf diesen Fall beschränkt zu sein, können jedoch andere Kombinationen angewendet werden.

Zum Beispiel ist es möglich, eine Kombination des GSM und der PCS (Personal Communication Services – persönliche Kommunikationsdienste), eine Kombination der AMPS (Advanced Mobile Phone Services – fortgeschrittene Mobiltelefondienste) und der PCS, eine Kombination des GSM und des DECT (Digital European Cordless Telephone – digitales europäisches Schnurlostelefon) und eine Kombination des PDC (Personal Digital Cellular – persönlich-digital-zellular) und des PHS (Personal Handy-phone System – persönliches Handy-telefonsystem) usw. zu verwenden.


Anspruch[de]
Eine Hochfrequenzverbundeinheit (10) zum Liefern eines Sendesignals von einer Sendeschaltungs- (TX) Seite zu einer Antennen- (ANT) Seite, wobei die Hochfrequenzverbundeinheit (10) folgende Merkmale aufweist:

eine Reihenschaltung eines Zweianschlussschalters (11) und eines LC-Filters (12), wobei die Reihenschaltung einen ersten Anschluss (P1) zum Liefern eines Signals zu der Antennen- (ANT) Seite und einen zweiten Anschluss (P2) zum Empfangen eines Signals von der Sendeschaltungs- (TX) Seite aufweist, wobei der Zweianschlussschalter (11) dazu dient, zu verhindern, dass ein empfangenes Signal in die Sendeschaltung (TX) eintritt;

wobei der Zweianschlussschalter (11) und das LC-Filter (12) in eine Schichtstruktur (14) integriert sind, bei der eine Mehrzahl von dielektrischen Schichten gestapelt ist;

dadurch gekennzeichnet, dass

die Reihenschaltung ferner ein Kerbfilter (13) aufweist, wobei das Kerbfilter (13) in die Schichtstruktur (14) integriert ist;

eine Resonanzfrequenz des Kerbfilters (13) steuerbar ist, um das Frequenzband des Sendesignals zu verändern.
Die Hochfrequenzverbundeinheit (10) gemäß Anspruch 1, bei der:

ein Anschluss des Schalters (11) mit dem ersten Anschluss (P1) der Reihenschaltung verbunden ist, ein Anschluss des Kerbfilters (13) mit dem zweiten Anschluss (P2) der Reihenschaltung verbunden ist, und das LC-Filter (12) zwischen den anderen Anschluss des Schalters (11) und den anderen Anschluss des Kerbfilters (13) geschaltet ist.
Die Hochfrequenzverbundeinheit (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der:

der Zweianschlussschalter (11) aus zumindest einem ersten Induktivitätselement (SL11 – SL13, L11), zumindest einem ersten Kapazitätselement (C11 – C13) und zumindest einem ersten Schaltelement (D11) gebildet ist;

das LC-Filter (12) aus zumindest einem zweiten Induktivitätselement (SL21, SL22) und zumindest einem zweiten Kapazitätselement (C21 – C25) gebildet ist;

das Kerbfilter (13) aus zumindest einem dritten Induktivitätselement (SL31 – SL33), zumindest einem dritten Kapazitätselement (C31 – C34), zumindest einem Resonator (RES31, RES32) und zumindest einem zweiten Schaltelement (D31, D32) gebildet ist; und

das erste, das zweite und das dritte Induktivitätselement, das erste, das zweite und das dritte Kapazitätselement, der Resonator und das erste und das zweite Schaltelement in der Schichtstruktur (14) angeordnet oder an derselben befestigt sind.
Die Hochfrequenzverbundeinheit (10) gemäß Anspruch 3, bei der der Resonator (RES31, RES32) eine Leerlaufstichleitung ist.






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