JP2017168932A

JP2017168932A - フィルタ回路、フロントエンド回路およびモジュール

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Publication number: JP2017168932A
Application number: JP2016050141A
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Inventors: 哲夫佐治; Tetsuo Saji
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Abstract

【課題】フィルタの個数を削減することが課題である。【解決手段】本発明は、共通端子Ｔ０とノードＮ１との間に接続され、通過帯域を変更可能な可変フィルタ１０と、第１バンドの受信信号が出力する受信端子Ｒｘと前記ノードＮ１との間に接続された受信スイッチ１２ａと、前記第１バンドと異なる第２バンドの送信信号が入力する送信端子Ｔｘと前記ノードＮ１との間に接続された送信スイッチ１２ｂと、を具備するフィルタ回路３０である。【選択図】図３

Description

本発明は、フィルタ回路、フロントエンド回路およびモジュールに関する。

携帯電話端末等の無線通信機器において、複数のバンドを送信および受信することがある。例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）等では、１ＧＨｚ以下のローバンド（ＬＢ）、２ＧＨｚ周辺のミドルバンド（ＭＢ）、２．５ＧＨｚ周辺のハイバンド（ＨＢ）、および３．５ＧＨｚ付近のベリーハイバンド（ＶＨＢ）を用いる。ローバンド、ミドルバンド、ハイバンドおよびベリーハイバンドには、それぞれ送信帯域と受信帯域とを含む複数のバンドが含まれる。

特許文献１には、チューナブル共用器を備えることで複数のバンドに対応させることが記載されている。特許文献２には、スイッチでアンテナに接続するフィルタを切り替えることが記載されている。特許文献３、４には送信フィルタおよび受信フィルタとしてチューナブルフィルタを用いることが記載されている。特許文献５には、フィルタとアンテナとの間にインピーダンス調整回路を設けることが記載されている。

国際公開第２０１１／００４５２５号米国特許出願公開第２０１３／０２７３８６号明細書国際公開第２０１５／１２８００７号米国特許出願公開第２０１４／００３８５３１号明細書国際公開第２０１５／１１２６７３号

複数のバンドに対応させるため多数のフィルタが用いられる。可変フィルタを用いることで、フィルタの個数を削減することができる。しかしながら、上記特許文献では、効率的なフィルタの個数の削減とはなっていない。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、フィルタの個数を削減することまたはフィルタ回路を小型化することを目的とする。

本発明は、共通端子とノードとの間に接続され、通過帯域を変更可能な可変フィルタと、第１バンドの受信信号が出力する受信端子と前記ノードとの間に接続された受信スイッチと、前記第１バンドと異なる第２バンドの送信信号が入力する送信端子と前記ノードとの間に接続された送信スイッチと、を具備するフィルタ回路である。

上記構成において、前記第１バンドの受信信号を受信するとき、前記可変フィルタの通過帯域は前記第１バンドの受信帯域に変更され、前記受信スイッチはオンかつ前記送信スイッチはオフとなり、前記第２バンドの送信信号を送信するとき、前記可変フィルタの通過帯域は前記第２バンドの送信帯域に変更され、前記受信スイッチはオフかつ前記送信スイッチはオンとなる構成とすることができる。

上記構成において、前記第１バンドの受信信号を受信するとき、前記送信スイッチがオフかつ前記可変フィルタの通過帯域が前記第１バンドの受信帯域に変更された後、前記受信スイッチはオンとなり、前記第２バンドの送信信号を送信するとき、前記受信スイッチがオフかつ前記可変フィルタの通過帯域が前記第２バンドの送信帯域に変更された後、前記送信スイッチはオンとなる構成とすることができる。

上記構成において、終端抵抗と、前記ノードと前記終端抵抗との間に接続された終端スイッチと、を具備する構成とすることができる。

上記構成において、前記第１バンドおよび前記第２バンドのいずれも通信に用いないとき、前記受信スイッチおよび前記送信スイッチをオフし、前記終端スイッチをオンする構成とすることができる。

上記構成において、前記第１バンドの受信帯域と前記第２バンドの送信帯域とは一部の周波数帯が重なっている構成とすることができる。

上記構成において、前記第１バンドおよび前記第２バンドの少なくとも一方はＦＤＤ方式である構成とすることができる。

上記構成において、前記第１バンドの受信信号を受信するとき、前記可変フィルタの通過帯域を前記第１バンドの受信帯域に変更し、前記受信スイッチをオンかつ前記送信スイッチをオフとし、前記第２バンドの送信信号を送信するとき、前記可変フィルタの通過帯域を前記第２バンドの送信帯域に変更し、前記受信スイッチをオフかつ前記送信スイッチをオンとする制御部を具備する構成とすることができる。

上記構成において、前記可変フィルタは、弾性波共振器と、前記弾性波共振器に並列に接続された第１キャパシタと、前記弾性波共振器に直列に接続されかつ前記第１キャパシタと並列に接続され、第２キャパシタと第１スイッチとが直列に接続された経路と、前記弾性波共振器に直列に接続されかつ前記経路と並列に接続された第３キャパシタおよび第２スイッチの少なくとも一方と、を有する構成とすることができる。

本発明は、弾性波共振器と、前記弾性波共振器に並列に接続された第１キャパシタと、前記弾性波共振器に直列に接続されかつ前記第１キャパシタと並列に接続され、第２キャパシタと第１スイッチとが直列に接続された経路と、前記弾性波共振器に直列に接続されかつ前記経路と並列に接続された第３キャパシタおよび第２スイッチの少なくとも一方と、を具備する可変フィルタである。

本発明は、共通端子とノードとの間に接続され、通過帯域を変更可能な可変フィルタと、受信信号が出力する受信端子と、送信信号が入力する送信端子と、一端がグランドに接続された終端抵抗の他端と、のいずれか１つを選択し、前記ノードに接続するスイッチと、
を具備するフィルタ回路である。

上記構成において、前記受信信号および前記送信信号は異なるバンドの信号であり、前記受信信号および前記送信信号がいずれも通信に用いないとき、前記スイッチは前記終端抵抗の他端を選択し前記ノードに接続し、前記可変フィルタの通過帯域は前記受信信号の受信帯域および前記送信信号の送信帯域の帯域以外に設定される構成とすることができる。

上記構成において、前記受信信号および前記送信信号は同じバンドのＴＤＤ方式の信号であり、前記スイッチは、前記送信端子、前記終端抵抗の他端、前記受信端子および終端抵抗の他端の順に前記ノードに接続させる構成とすることができる。

本発明は、上記フィルタ回路であり、アンテナ端子に前記共通端子が接続された第１フィルタ回路および第２フィルタ回路を具備するフロントエンド回路である。

上記構成において、前記アンテナ端子と、前記第１フィルタ回路および前記第２フィルタ回路の前記共通端子と、の間にそれぞれ接続された第１スイッチおよび第２スイッチを具備する構成とすることができる。

上記構成において、前記第１フィルタ回路の前記第１バンドと前記第２フィルタ回路の前記第２バンドとは同じバンドであり、前記同じバンドの送受信を行うとき、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第１フィルタ回路の前記受信スイッチおよび前記第２フィルタ回路の前記送信スイッチはオンとなり、前記第１フィルタ回路の前記送信スイッチおよび前記第２フィルタ回路の前記受信スイッチはオフとなる構成とすることができる。

本発明は、基板と、前記基板に実装された、上記フィルタ回路の前記可変フィルタ、前記受信スイッチおよび前記送信スイッチと、を具備するモジュールである。

本発明によれば、フィルタの個数を削減することまたは可変フィルタを小型化することができる。

図１は、ＬＴＥで規定されているバンドの周波数帯、送信帯域、受信帯域および通信方式を示す図である。図２は、主なバンドの受信帯域および送信帯域を示す図である。図３は、実施例１に係るフィルタ回路のブロック図である。図４は、実施例１における制御部が行なう制御を示すフローチャートである。図５は、実施例１における可変フィルタの例を示すブロック図である。図６（ａ）および図６（ｂ）は、実施例１における調整回路を示す回路図である。図７は、実施例１における調整回路の別の例を示す回路図である。図８は、図６（ｂ）の調整回路を用いたフィルタ回路を示す回路図である。図９は、図７の調整回路を用いたフィルタ回路を示す回路図である。図１０は、実施例２に係るフロントエンド回路の回路図である。図１１は、実施例２におけるローバンド用フィルタの周波数帯域を示す図である。図１２は、実施例２におけるミドルバンド用フィルタの周波数帯域を示す図である。図１３は、実施例２の変形例１に係るフロントエンド回路の回路図である。図１４は、実施例２の変形例１におけるローバンド用フィルタの周波数帯域を示す図である。図１５は、実施例２の変形例１のフロントエンド回路を用いミドルバンドの２つのバンドを用いＣＡを行なう例を示す図である。図１６は、実施例２の変形例１のフロントエンド回路を用いローバンドおよびミドルバンドの２つのバンドのＣＡを行なう例を示す図である。図１７は、実施例２の変形例１のフロントエンド回路を用いローバンドおよびミドルバンドの４つのバンドのＣＡを行なう例を示す図である。図１８は、実施例２の変形例２に係るフロントエンドの回路図である。図１９は、実施例２の変形例２のフロントエンド回路を用いミドルバンドおよびハイバンドの２つのバンドを用いＣＡを行なう例を示す図である。図２０は、実施例２の変形例２のフロントエンド回路を用いローバンドおよびハイバンドの２つのバンドを用いＣＡを行なう例を示す図である。図２１は、実施例２の変形例２のフロントエンド回路を用いミドルバンドおよびハイバンドの２つのバンドを用いＣＡを行なう別の例を示す図である。図２２は、実施例２の変形例２のフロントエンド回路を用いミドルバンドおよびハイバンドの３つのバンドを用いＣＡを行なう例を示す図である。図２３は、実施例２の変形例３に係るフロントエンド回路の回路図である。図２４は、２つのバンドを用いＣＡまたはＤＣ可能な組み合わせの例を示した図である。図２５（ａ）および図２５（ｂ）は、それぞれ３つおよび４つのバンドを用いＣＡまたはＤＣ可能な組み合わせの例を示した図である。図２６は、実施例３に係るモジュールを示す回路図である。図２７は、実施例３の変形例1に係るモジュールを示す回路図である。図２８は、実施例４に係るフィルタ回路のブロック図である。図２９は、実施例４における制御部が行なう制御を示すフローチャートである。図３０は、実施例４の変形例１におけるスイッチのタイミングチャートである。図３１は、実施例４の変形例１を用いたフロントエンド回路の回路図である。図３２は、実施例４の変形例１におけるミドルバンド用フィルタの周波数帯域を示す図である。

以下、図面を参照し、実施例について説明する。

図１は、ＬＴＥで規定されているバンドの周波数帯、送信帯域、受信帯域および通信方式を示す図である。以下に説明するバンドはＬＴＥ規格（Ｅ−ＵＴＲＡ Operating Band）に対応する周波数帯である。周波数帯は、ローバンドＬＢ、ミドルバンドＭＢ、ハイバンドＨＢおよびベリーハイバンドＶＨＢを示す。通信方式は、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）またはＴＤＤ（Time Division Duplex）を示す。ＦＤＤ方式では、送信と受信とを周波数で分割するため、ＦＤＤ方式のバンドでは送信帯域と受信帯域は重なっていない。ＴＤＤ方式では、送信と受信とを時間で分割するため、ＴＤＤ方式のバンドでは、送信帯域と受信帯域は重なっている。

図１に示すように、ＬＴＥバンドＢ５、Ｂ８、Ｂ１２、Ｂ１３、Ｂ１７、Ｂ２０、Ｂ２６−Ｂ２９はローバンドである。ＬＴＥバンドＢ１−Ｂ４、Ｂ２５、Ｂ３４−Ｂ３６およびＢ３９はミドルバンドである。ＬＴＥバンドＢ７、Ｂ３０、Ｂ３８、Ｂ４０、Ｂ４１はハイバンドである。ＬＴＥバンドＢ２２およびＢ４２はベリーハイバンドである。以下、ＬＴＥバンドのＬＴＥを省略して記載する。バンドＢ３４−Ｂ３６およびＢ３８−Ｂ４２はＴＤＤ方式であり、他のバンドはＦＤＤ方式である。ＦＤＤ方式では、受信帯域が送信帯域より高い場合が多いが、バンドＢ１３およびＢ２０では、送信帯域が受信帯域より高い。バンドＢ２９は、受信帯域のみのバンドである。

図２は、主なバンドの受信帯域および送信帯域を示す図である。図２に示すように、異なるバンドで受信帯域と送信帯域が重なる場合がある。また、異なるバンドで受信帯域と送信帯域が重ならなくても近い場合がある。実施例１では、異なるバンドの受信フィルタと送信フィルタとして、共通の可変フィルタを用いる。

図３は、実施例１に係るフィルタ回路のブロック図である。フィルタ回路３０は、可変フィルタ１０、スイッチ１２ａおよび１２ｂを有する。可変フィルタ１０は端子Ｔ０とノードＮ１との間に接続されている。端子Ｔ０はアンテナに接続される端子である。スイッチ１２ａはノードＮ１と受信端子Ｒｘとの間に接続されている。受信端子Ｒｘは第１バンドの受信信号を出力する端子である。スイッチ１２ｂはノードＮ１と送信端子Ｔｘとの間に接続されている。送信端子Ｔｘは、第１バンドと異なる第２バンドの送信信号が入力される端子である。可変フィルタ１０は、バンドパスフィルタであり、制御信号ＣＳ１に基づき通過帯域を変更する。スイッチ１２ａおよび１２ｂは、制御信号ＣＳ２に基づきオンまたはオフする。制御部２５は、チャネル情報Ｃｈに基づき制御信号ＣＳ１およびＣＳ２を出力する。制御部２５は、例えば信号処理用の処理回路であり、フィルタ回路３０に含まれてもよいし、含まれていなくてもよい。

図４は、実施例１における制御部が行なう制御を示すフローチャートである。図４に示すように、制御部２５は、チャネル情報Ｃｈを取得する（ステップＳ１０）。チャネル情報は、どのバンドを用いて通信を行なうかを示す情報である。制御部２５は、チャネル情報Ｃｈに基づき、可変フィルタ１０を第１バンドの受信フィルタとして用いるか、第２バンドの送信フィルタとして用いるか判定する（ステップＳ１２）。例えば、チャネル情報が第１バンドを用いることを示している場合、制御部２５は、「受信」と判定する。チャネル情報が第２バンドを用いることを示している場合、制御部２５は「送信」と判定する。チャネル情報が第１バンドおよび第２バンドのいずれも用いないことを示している場合、制御部２５は「その他」と判定する。

ステップＳ１２において「受信」のとき、制御部２５は、スイッチ１２ｂをオフとする（ステップＳ１３）。例えば制御部２５はスイッチ１２ｂにオフさせる制御信号ＣＳ２を出力する。制御部２５は可変フィルタ１０の通過帯域を第１バンドの受信帯域を含むように設定する（ステップＳ１４）。例えば制御部２５は可変フィルタ１０に通過帯域を第１バンドの受信帯域とするように制御信号ＣＳ１を出力する。制御部２５は、スイッチ１２ａをオンとする（ステップＳ１６）。例えば制御部２５はスイッチ１２ａにオンさせる制御信号ＣＳ２を出力する。その後終了する。これにより、端子Ｔ０に入力した高周波信号のうち第１バンドの受信信号が受信端子Ｒｘに出力する。第１バンドの受信信号以外の高周波信号は可変フィルタ１０において抑圧される。送信端子Ｔｘに入力した信号は端子Ｔ０には出力されない。

ステップＳ１２において「送信」のとき、制御部２５は、スイッチ１２ａをオフとする（ステップＳ１７）。例えば制御部２５はスイッチ１２ａにオフさせる制御信号ＣＳ２を出力する。制御部２５は可変フィルタ１０の通過帯域を第２バンドの送信帯域を含むように設定する（ステップＳ１８）。例えば制御部２５は可変フィルタ１０に通過帯域を第２バンドの送信帯域とするように制御信号ＣＳ１を出力する。制御部２５は、スイッチ１２ｂをオンとする（ステップＳ２０）。例えば制御部２５はスイッチ１２ｂにオンさせる制御信号ＣＳ２を出力する。その後終了する。これにより、送信端子Ｔｘから入力した高周波信号のうち第２バンドの送信信号が端子Ｔ０に出力する。第２バンドの送信信号以外の高周波信号は可変フィルタ１０において抑圧される。端子Ｔ０に入力した信号は受信端子Ｒｘには出力されない。

ステップＳ１２において「その他」のとき、制御部２５は、スイッチ１２ａおよび１２ｂをオフとする（ステップＳ２２）。例えば制御部２５はスイッチ１２ａおよび１２ｂにオフさせる制御信号ＣＳ２を出力する。制御部２５は可変フィルタ１０の通過帯域を他の通信に用いている通信帯域（例えば通信に用いているバンドの送信帯域および受信帯域）と重ならないように設定する（ステップＳ２４）。ステップＳ２２は省略してもよい。その後終了する。これにより、端子Ｔ０に入力した高周波信号は受信端子Ｒｘに出力されず、送信端子Ｔｘに入力した高周波信号は送信端子Ｔｘに出力されない。

図３のスイッチ１２ａおよび１２ｂをＳＰＤＴ（Single Pole Double Throw）としてもよい。この場合、ＳＰＤＴは受信端子Ｒｘと送信端子Ｔｘのいずれか一方をノードＮ１に接続する。図４のステップＳ１２において「その他」のとき、ＳＰＤＴは、受信端子Ｒｘと送信端子Ｔｘのいずれか一方をノードＮ１と接続している。しかし、ステップＳ２４において、可変フィルタ１０の通過帯域が通信に用いている帯域に重ならないため、可変フィルタ１０が不要な信号を通過させることを抑制できる。

図５は、実施例１における可変フィルタの例を示すブロック図である。図５に示すように、可変フィルタ１０では、端子Ｔ１０とＴ１２との間に直列共振器Ｓ１からＳ３が直列に接続されている。端子Ｔ１０とＴ１２との間に並列共振器Ｐ１およびＰ２が並列に接続されている。端子Ｔ１０およびＴ１２は、それぞれ例えば図３の端子Ｔ０およびノードＮ１に接続されている。直列共振器Ｓ１からＳ３並びに並列共振器Ｐ１およびＰ２は、例えば弾性表面波共振器または圧電薄膜共振器等の弾性波共振器である。直列共振器Ｓ１からＳ３並びに並列共振器Ｐ１およびＰ２に直列に調整回路２０が接続され、並列に調整回路２２が接続されている。制御部２５は制御信号ＣＳ１として調整回路２０および２２に制御信号ＣＳ２０およびＣＳ２２を出力する。調整回路２０および２２は、制御信号ＣＳ２０およびＣＳ２２に基づきインピーダンスを変更する。

図６（ａ）および図６（ｂ）は、実施例１における調整回路を示す回路図である。図６（ａ）に示すように、ノードＮ０１とＮ０３との間に弾性波共振器Ｒが接続されている。調整回路２０として、ノードＮ０３とＮ０２との間にスイッチＳＷ１０からＳＷ１２が並列に接続されている。ノードＮ０３とＮ０２との間に、スイッチＳＷ１１に直列にキャパシタＣ１１が接続され、スイッチＳＷ１２に直列にキャパシタＣ１２が接続されている。ノードＮ０１とＮ０２との間に弾性波共振器Ｒ、キャパシタＣ１１、Ｃ１２およびスイッチＳＷ１０からＳＷ１１と並列にキャパシタＣ２０が接続されている。調整回路２０には制御部２５より制御信号ＣＳ２０が入力する。制御信号ＣＳ２０に基づき、スイッチＳＷ１０からＳＷ１２が各々オンまたはオフする。

制御信号ＣＳ２０により、スイッチＳＷ１０がオン、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２がオフすると、調整回路２０は伝送線路として機能する。このとき、共振器Ｒに直列にキャパシタは接続されない。制御信号ＣＳ２０により、スイッチＳＷ１１がオン、スイッチＳＷ１０およびＳＷ１２がオフすると、共振器Ｒに直列にキャパシタＣ１１が接続される。制御信号ＣＳ２０により、スイッチＳＷ１２がオン、スイッチＳＷ１０およびＳＷ１１がオフすると、共振器Ｒに直列にキャパシタＣ１２が接続される。制御信号ＣＳ２０により、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２がオン、スイッチＳＷ１０がオフすると、共振器Ｒに直列にキャパシタＣ１１およびＣ１２が接続される。このように、制御信号ＣＳ２０により、共振器Ｒに直列に接続されるキャパシタンスを調整できる。共振器Ｒに直列に接続されるキャパシタンスは、スイッチＳＷ１０からＳＷ１２により４通り選択できる。

さらに、共振器Ｒに並列に接続されるキャパシタンスは、キャパシタＣ２０と調整回路２０のキャパシタンスとの合成のキャパシタンスである。このため、調整回路２０のキャパシタンスを変えることにより、共振器Ｒに並列に接続されるキャパシタンスを４通りから調整できる。

図６（ｂ）に示すように、調整回路２１には、キャパシタＣ１２およびスイッチＳＷ１０が設けられていない。キャパシタＣ２０に直列にスイッチＳＷ２０が接続されている。調整回路２１およびスイッチＳＷ２０には制御部２５より制御信号ＣＳ２１が入力する。制御信号ＣＳ２０に基づき、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２およびＳＷ２０が各々オンまたはオフする。その他の構成は図６（ａ）と同じであり説明を省略する。

制御信号ＣＳ２１により、スイッチＳＷ１２がオンになると、スイッチＳＷ１１の状態に関わらず、調整回路２１は伝送線路として機能する。このとき、共振器Ｒに直列にキャパシタは接続されない。制御信号ＣＳ２１により、スイッチＳＷ１１がオン、スイッチＳＷ１２がオフすると、共振器Ｒに直列にキャパシタＣ１１およびＣ１０が接続される。制御信号ＣＳ２１により、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２がオフすると、共振器Ｒに直列にキャパシタＣ１０が接続される。このように、共振器Ｒに直列に接続されるキャパシタンスは３通り選択できる。

制御信号ＣＳ２１により、スイッチＳＷ２０がオンすると、共振器Ｒに並列に接続されるキャパシタンスは、キャパシタＣ２０と調整回路２１のキャパシタンスとの合成のキャパシタンスとなる。制御信号ＣＳ２１により、スイッチＳＷ２０がオフすると、共振器Ｒに並列にキャパシタンスは接続されない。このように、共振器Ｒに並列に接続されるキャパシタンスは、４通り選択できる。

図７は、実施例１における調整回路の別の例を示す回路図である。図７に示すように、共振器Ｒに調整回路２０が直列に接続され、並列に調整回路２２が接続されている。共振器Ｒが図５の直列共振器Ｓ１からＳ３並びに並列共振器Ｐ１およびＰ２に対応する。調整回路２０では、複数の経路が並列に接続されている。１つめの経路にはスイッチＳＷ１０が直列に接続され、２つめの経路にはキャパシタＣ１１およびスイッチＳＷ１１が直列に接続され、３つめの経路にはキャパシタＣ１２およびスイッチＳＷ１２が直列に接続されている。

制御信号ＣＳ２０により、スイッチＳＷ１０がオン、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２がオフすると、調整回路２０は伝送線路として機能する。このとき、共振器Ｒに直列にキャパシタは接続されない。制御信号ＣＳ２０により、スイッチＳＷ１１がオン、スイッチＳＷ１０およびＳＷ１２がオフすると、共振器Ｒに直列にキャパシタＣ１１が接続される。制御信号ＣＳ２０により、スイッチＳＷ１２がオン、スイッチＳＷ１０およびＳＷ１１がオフすると、共振器Ｒに直列にキャパシタＣ１２が接続される。制御信号ＣＳ２０により、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２がオン、スイッチＳＷ１０がオフすると、共振器Ｒに直列にキャパシタＣ１１およびＣ１２が接続される。このように、制御信号ＣＳ２０により、共振器Ｒに直列に接続されるキャパシタンスを調整できる。

調整回路２２では、共振器Ｒに並列に複数の経路が並列に接続されている。１つめの経路にはキャパシタＣ２１およびスイッチＳＷ２１が直列に接続され、２つめの経路にはキャパシタＣ２２およびスイッチＳＷ２２が直列に接続されている。制御信号ＣＳ２２により、スイッチＳＷ２１がオン、スイッチＳＷ２２がオフすると、共振器Ｒに並列にキャパシタＣ２１が接続される。制御信号ＣＳ２２により、スイッチＳＷ２２がオン、スイッチＳＷ２１がオフすると、共振器Ｒに並列にキャパシタＣ２２が接続される。制御信号ＣＳ２２により、スイッチＳＷ２１およびＳＷ２２がオンすると、共振器Ｒに並列にキャパシタＣ２１およびＣ２２が接続される。このように、制御信号ＣＳ２２により、共振器Ｒに並列に接続されるキャパシタンスを調整できる。

図５の直列共振器Ｓ１からＳ３並びに並列共振器Ｐ１およびＰ２に直列および／または並列に接続されるキャパシタンスを図７のように調整する。これにより、直列共振器Ｓ１からＳ３並びに並列共振器Ｐ１およびＰ２の共振特性を調整できる。これにより、可変フィルタ１０の通過特性を調整できる。

例えば、図６（ａ）から図７における共振器Ｒに直列に接続されるキャパシタンスを調整することにより共振周波数を調整できる。共振器Ｒに並列に接続されるキャパシタンスを調整することにより反共振周波数を調整できる。

図８は、図６（ｂ）の調整回路を用いたフィルタ回路を示す回路図である。直列共振器Ｓ１からＳ３および並列共振器Ｐ１およびＰ２に図６（ｂ）の調整回路２１が接続されている。制御部２５から調整回路２１に制御信号ＣＳ２１が出力される。その他の構成は図５と同じであり説明を省略する。

ラダー型フィルタの通過帯域の高周波端の特性は、主に直列共振器Ｓ１からＳ３の共振周波数により定まる。直列共振器Ｓ１からＳ３の共振周波数を変更するには、直列共振器Ｓ１からＳ３に接続された調整回路２１のキャパシタンスを適宜設定すればよい。通過帯域の高周波側のスカート特性は、主に直列共振器Ｓ１からＳ３の反共振周波数により定まる。直列共振器Ｓ１からＳ３の反共振周波数を変更するには、直列共振器Ｓ１からＳ３に並列に接続されるキャパシタンスを変更する。図８において、直列共振器Ｓ１からＳ３に並列に接続されるキャパシタンスは、調整回路２１のキャパシタとキャパシタＣ２０との合成キャパシタンスである。よって、調整回路２１のキャパシタンスを変更すれば、直列共振器Ｓ１からＳ３の高周波端特性と同時に高周波側のスカート特性も変更できる。

通過帯域の低周波側のスカート特性は、主に並列共振器Ｐ１およびＰ２の共振周波数により定まる。よって、並列共振器Ｐ１およびＰ２に接続された調整回路２１のキャパシタンスを適宜設定することで、通過帯域の低周波側のスカート特性を変更できる。通過帯域の低周波端特性は、主に並列共振器Ｐ１およびＰ２の反共振周波数により定まる。並列共振器Ｐ１およびＰ２に並列に接続されるキャパシタンスは、調整回路２１のキャパシタとキャパシタＣ２０との合成キャパシタンスである。よって、調整回路２１のキャパシタンスを変更すれば、並列共振器Ｐ１およびＰ２の低周波側のスカート特性同時に低周波端特性も変更できる。以上のようにして、ラダー型フィルタの通過帯域の周波数を変更できる。

通過帯域の高周波端特性の変更について説明する。直列共振器Ｓ１からＳ３に接続された調整回路２１のスイッチＳＷ１２がオンのとき、キャパシタＣ１０とＣ１１は短絡されるので、直列共振器Ｓ１からＳ３の共振周波数は変化しない。調整回路２１のスイッチＳＷ１２がオフかつスイッチＳ１１がオンのとき、直列共振器Ｓ１からＳ３にはキャパシタＣ１０およびＣ１１が直列に付加されるので共振周波数が高くなる。これにより、通過帯域の高周波端は高周波数側に変化する。このとき、各直列共振器Ｓ１からＳ３に並列に付加される調整回路２１のキャパシタンスとキャパシタＣ２０との合成キャパシタンスが小さくなる。このため、反共振周波数が高くなり、高周波側のスカート特性も高周波数側に変化する。

直列共振器Ｓ１からＳ３に接続された調整回路２１のスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２がオフのとき、各直列共振器Ｓ１からＳ３にはキャパシタＣ１０だけが直列に付加される。このため、共振周波数はさらに高くなり、通過帯域の高周波端はさらに高周波側に変化する。このとき、直列共振器Ｓ１からＳ３に並列に付加される調整回路２１のキャパシタンスとキャパシタＣ２０との合成キャパシタンスがより低くなる。このため、反共振周波数もより高周波側に変化する。

通過帯域の低周波端特性の変更について説明する。各並列共振器Ｐ１およびＰ２に接続された調整回路２１のスイッチＳＷ１２がオンのとき、キャパシタＣ１０およびＣ１１は短絡される。このため、並列共振器Ｐ１およびＰ２の共振周波数は、キャパシタＣ２０を並列キャパシタンスとして加えた分だけ低周波数側に変化する。

各並列共振器Ｐ１およびＰ２に接続された調整回路２１のスイッチＳＷ１２がオフかつスイッチＳＷ１１がオンのとき、各並列共振器Ｐ１およびＰ２にはキャパシタＣ１０およびＣ１１が直列に付加される。このため、共振周波数が高くなり、通過帯域の低周波側のスカート特性は高周波数側に変化する。このとき、各並列共振器Ｐ１およびＰ２に並列に付加される調整回路２１のキャパシタとキャパシタＣ２０の合成キャパシタンスが小さくなる。このため、反共振周波数も高くなり、低周波端も高周波数側に変化する。

各並列共振器Ｐ１およびＰ２に接続された調整回路２１のスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２がオフのとき、各並列共振器Ｐ１およびＰ２にはキャパシタＣ１０だけが直列に付加される。このため、共振周波数がさらに高くなり、通過帯域の低周波側のスカート特性はさらに高周波数側に変化する。このとき、各並列共振器Ｐ１およびＰ２に並列に付加される調整回路２１のキャパシタとキャパシタＣ２０の合成キャパシタンスもさらに小さくなる。このため、反共振周波数もさらに高くなり、低周波端もさらに高周波数側に変化する。

このように図８のフィルタ回路では、通過帯域の高周波端と低周波端をそれぞれ３通り変更できる。調整回路２１に図６（ａ）のようにスイッチＳＷ１０を追加すると、高周波端と低周波端をそれぞれ４通り変更できる。また、図６（ｂ）のように、キャパシタＣ２０に直列にスイッチＳＷ２０を接続すると、高周波端特性とスカート特性とを独立に変更できる。また、低周波端特性とスカート特性とを独立に変更できる。

図９は、図７の調整回路を用いたフィルタ回路を示す回路図である。図９に示すように、フィルタ回路３０では、直列共振器Ｓ１からＳ３に並列に調整回路２２が接続されている。並列共振器Ｐ１およびＰ２に直列に調整回路２０が接続されている。ラダー型フィルタでは、通過帯域の高周波側のスカート特性は、主に直列共振器の反共振周波数により定まる。通過帯域の低周波側のスカート特性は、主に並列共振器の共振周波数により定まる。このため、通過帯域の周波数を変更するためには、直列共振器Ｓ１からＳ３に並列に調整回路２２を接続すればよく、並列共振器Ｐ１およびＰ２に直列に調整回路２０を接続すればよい。

調整回路２２ではキャパシタＣ２１とスイッチＳＷ２１が並列に接続されている。これにより、スイッチＳＷ２１がオフのとき、直列共振器Ｓ１からＳ３にはキャパシタＣ２１は付加されない。よって、直列共振器Ｓ１からＳ３の反共振周波数は変化しない。スイッチＳＷ２１がオンのとき、直列共振器Ｓ１からＳ３にキャパシタＣ２１が並列に接続される。これにより、直列共振器Ｓ１からＳ３の反共振周波数は低周波数側に変化する。よって、通過帯域の高周波端は低周波数側に変化する。

調整回路２０ではキャパシタＣ１１とスイッチＳＷ１０が並列に接続されている。これにより、スイッチＳＷ１０がオンのとき、キャパシタＣ１１の両端が短絡され、並列共振器Ｐ１およびＰ２にはキャパシタＣ１１は付加されない。よって、並列共振器Ｐ１およびＰ２の共振周波数は変化しない。スイッチＳＷ１０がオフのとき、並列共振器Ｐ１およびＰ２にキャパシタＣ１１が直列に接続される。これにより、並列共振器Ｐ１およびＰ２の共振周波数は低周波数側に変化する。よって、通過帯域の低周波端は低周波数側に変化する。以上のようにして、ラダー型フィルタの通過帯域の周波数を変更できる。

直列共振器Ｓ１からＳ３のうち、反共振周波数の最も低い直列共振器が通過帯域の高周波端に主に影響する。そこで、反共振周波数の最も低い直列共振器にのみ調整回路２２を並列に接続してもよい。並列共振器Ｐ１およびＰ２のうち、共振周波数の最も高い並列共振器が通過帯域の低周波端に主に影響する。そこで、共振周波数の最も高い並列共振器にのみ調整回路２０を直列に接続してもよい。

可変フィルタ１０としてラダー型フィルタの例を説明したが他のフィルタでもよい。ラダー型フィルタの直列共振器Ｓ１からＳ３並びに並列共振器Ｐ１およびＰ２の個数等は適宜設定できる。調整回路２０および２２は、キャパシタンスでなく、インダクタンスを調整してもよい。キャパシタンスとインダクタンスの両方を調整してもよい。

実施例１によれば、図３に示すように、可変フィルタ１０は、端子Ｔ０（共通端子）とノードＮ１との間に接続されている。スイッチ１２ａ（受信スイッチ）は、第１バンドの受信信号が出力する受信端子ＲｘとノードＮ１との間に接続されている。スイッチ１２ｂ（送信スイッチ）は、第２バンドの送信信号を送信する送信端子ＴｘとノードＮ１との間に接続されている。可変フィルタ１０は第１バンドの受信フィルタと第２バンドの送信フィルタとして機能するためフィルタの個数を削減することができる。

図４のステップＳ１４およびＳ１６のように、制御部２５は、第１バンドの受信信号を受信するとき、可変フィルタ１０に通過帯域を第１バンドの受信帯域に変更させ、スイッチ１２ａをオンかつスイッチ１２ｂをオフさせる。また、ステップＳ１８およびＳ２０のように、制御部２５は、第２バンドの送信信号を送信するとき、可変フィルタ１０に通過帯域を第２バンドの送信帯域に変更させ、スイッチ１２ａをオフかつスイッチ１２ｂをオンさせる。これにより、可変フィルタ１０を、第１バンドの受信フィルタと第２バンドの送信フィルタとに切り換えて用いることができる。制御部２５は、フィルタ回路３０に含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。制御部２５は可変フィルタ１０の通過帯域を変更した後にスイッチ１２ａおよび１２ｂを切り換えることが好ましい。これにより、バンドを切り換えるときに、不要な信号が可変フィルタ１０を通過することを抑制できる。

さらに、制御部２５は、第１バンドの受信信号を受信するとき、ステップＳ１３からＳ１６のように、スイッチ１２ｂをオフかつ可変フィルタ１０の通過帯域を第１バンドの受信帯域に変更した後、スイッチ１２ａをオンする。制御部２５は、第２バンドの送信信号を送信するとき、ステップＳ１７からＳ２０のように、スイッチ１２ａをオフかつ可変フィルタ１０の通過帯域が第２バンドの送信帯域に変更した後、スイッチ１２ｂをオンとする。これにより、フィルタ回路を保護することができる。

さらに、図６（ａ）から図８のように、キャパシタＣ２０（第１キャパシタ）は弾性波共振器Ｒに並列に接続されている。弾性波共振器Ｒに直列に接続されかつキャパシタＣ２０と並列に接続された経路に、キャパシタＣ１１（第２キャパシタ）とスイッチＳＷ１１（第１スイッチ）とが直列に接続されている。キャパシタＣ１２（第３キャパシタ）およびスイッチＳＷ１０（第２スイッチ）の少なくとも一方が、共振器Ｒに直列に接続されかつこの経路と並列に接続されている。これにより、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２をオンオフすることにより、弾性波共振器Ｒの共振周波数と反共振周波数とを同時に変更できる。これにより、例えば図７に比べフィルタ回路の小型化が可能となる。

第１バンドの受信帯域と第２バンドの送信帯域とは一部の周波数帯が重なっていることが好ましい。これにより、可変フィルタ１０の通過帯域の切り替えが容易となる。

ＦＤＤ方式では、送信帯域と受信帯域とは重ならない。また、受信と送信を同時に行う。このため、１つの可変フィルタで送信フィルタと受信フィルタとを兼ねることは難しい。そこで、第１バンドおよび第２バンドの少なくとも一方がＦＤＤ方式であるとき、異なるバンドの受信フィルタと送信フィルタとを１つの可変フィルタで機能させる。これにより、フィルタの個数を削減できる。

実施例２は、移動体通信の端末に用いられるフロントエンド回路の例である。図１０は、実施例２に係るフロントエンド回路の回路図である。図１０に示すように、フロントエンド回路１０３は、ダイプレクサ１６、ローバンド回路４０およびミドルバンド回路４２を有している。ダイプレクサ１６は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１６ａとハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１６ｂを有する。ＬＰＦ１６ａは、アンテナ１８に接続されたアンテナ端子ＡｎｔとノードＮ２との間に接続されている。ＨＰＦ１６ｂは、アンテナ端子ＡｎｔとノードＮ３との間に接続されている。

ローバンド回路４０は、ノードＮ２に接続された複数の経路Ｌ１´からＬ７´を有している。ミドルバンド回路４２は、ノードＮ３に接続された複数の経路Ｌ６からＬ９を備えている。経路Ｌ１´からＬ７´およびＬ６からＬ９には可変フィルタ１０またはフィルタ１１であるＦ１´からＦ７´およびＦ６からＦ９がそれぞれ直列に接続されている。フィルタ１１は周波数固定のバンドパスフィルタ１１である。フィルタＦ１´からＦ７´およびＦ６からＦ９とノードＮ２またはＮ３との間にはスイッチ１４が接続されている。フィルタＦ１´からＦ７´およびＦ６からＦ９とローノイズアンプ（ＬＮＡ）３２との間にはスイッチ１２ａが接続されている。ＬＮＡ３２は受信信号を増幅する。フィルタＦ１´からＦ７´およびＦ６からＦ９とパワーアンプ（ＰＡ）３４との間にはスイッチ１２ｂが接続されている。ＰＡ３４は送信信号を増幅する。

フロントエンド回路１０３において、ローバンド回路４０は、ノードＮ２に接続された複数の経路Ｌ１´からＬ７´を有している。経路Ｌ２´、Ｌ３´およびＬ６´におけるフィルタＦ２´、Ｆ３´およびＦ６´とスイッチ１２ａおよび１２ｂとは実施例１のフィルタ回路３０である。

経路Ｌ１´は、バンドＢ１２またはＢ１７の送信信号のための経路である。経路Ｌ２´は、バンドＢ１２、Ｂ１３、Ｂ１７またはＢ２９の受信信号と、バンドＢ２８の送信信号と、のための経路である。経路Ｌ３´は、バンドＢ２８の受信信号と、バンドＢ１３の送信信号と、のための経路である。経路Ｌ４´は、バンドＢ２０の受信信号のための経路である。経路Ｌ５´は、バンドＢ５、Ｂ２０、Ｂ２６またはＧＳＭ（Global System for Mobile communications：登録商標）８５０の送信信号のための経路である。経路Ｌ６´は、バンドＢ５またはＢ２６の受信信号と、バンドＢ８またはＧＳＭ９００の送信信号と、のための経路である。経路Ｌ７´は、バンドＢ８またはＧＳＭ９００の受信信号のための経路である。

経路Ｌ６は、バンドＢ３、Ｂ４またはＧＳＭ１８００の送信信号のための経路である。経路Ｌ７は、バンドＢ３の受信信号と、バンドＢ２、Ｂ２５またはＧＳＭ１９００の送信信号と、のための経路である。経路Ｌ８は、バンドＢ２またはＢ２５の受信信号と、バンドＢ１の送信信号と、のための経路である。経路Ｌ９は、バンドＢ１またはＢ４の受信信号のための経路である。

制御部２５は、可変フィルタ１０と、スイッチ１２ａおよび１２ｂと、スイッチ１４と、にそれぞれ制御信号ＣＳ１、ＣＳ２およびＣＳ３を出力する。

図１１は、実施例２におけるローバンド用フィルタの周波数帯域を示す図である。フィルタＦ１´は、６９９ＭＨｚから７１６ＭＨｚをカバーし、バンドＢ１２の送信帯域を通過帯域とする。フィルタＦ２´は、７０３ＭＨｚから７５６ＭＨｚをカバーし、バンドＢ２８の送信帯域並びにバンドＢ１２、Ｂ２９およびＢ１３の受信帯域のいずれかに通過帯域を変更する。フィルタＦ３´は、７５８ＭＨｚから８０３ＭＨｚをカバーし、バンドＢ１３送信帯域並びにバンドＢ２８の受信帯域のいずれかに通過帯域を変更する。フィルタＦ４´は、７９１ＭＨｚから８２１ＭＨｚをカバーし、バンドＢ２０の受信帯域を通過帯域とする。フィルタＦ５´は、８１４ＭＨｚから８６２ＭＨｚをカバーし、バンドＢ２０、Ｂ２６およびＢ５の送信帯域のいずれかに通過帯域を変更する。フィルタＦ６´は、８５９ＭＨｚから９１５ＭＨｚをカバーし、バンドＢ２６およびＢ５の受信帯域並びにバンドＢ８の送信帯域のいずれかに通過帯域を変更する。フィルタＦ７´は、９２５ＭＨｚから９６０ＭＨｚをカバーし、バンドＢ８の受信帯域を通過帯域とする。

図１２は、実施例２におけるミドルバンド用フィルタの周波数帯域を示す図である。図１２において、各バンドの受信帯域および送信帯域を示している。フィルタＦ６は、１７１０ＭＨｚから１７８５ＭＨｚをカバーし、バンドＢ３およびＢ４の送信帯域いずれかに通過帯域を変更する。フィルタＦ７は、１８０５ＭＨｚから１９１５ＭＨｚをカバーし、バンドＢ２およびＢ２５の送信帯域並びにＢ３の受信帯域のいずれかに通過帯域を変更する。フィルタＦ８は、１９２０ＭＨｚから１９９５ＭＨｚをカバーし、バンドＢ１の送信帯域並びにバンドＢ２およびＢ２５の受信帯域のいずれかに通過帯域を変更する。フィルタＦ９は、２１１０ＭＨｚから２１７０ＭＨｚをカバーし、バンドＢ４およびＢ１の受信帯域のいずれかに通過帯域を変更する。

図１３は、実施例２の変形例１に係るフロントエンド回路の回路図である。図１３に示すように、フロントエンド回路１００において、ローバンド回路４０は、ノードＮ２に接続された複数の経路Ｌ１からＬ５を有している。経路Ｌ１、Ｌ３、およびＬ４におけるフィルタＦ１、Ｆ３およびＦ４とスイッチ１２ａおよび１２ｂとは実施例１のフィルタ回路３０である。

経路Ｌ１は、バンドＢ２９の受信信号と、バンドＢ１２、Ｂ１７またはＢ２８の送信信号と、のための経路である。経路Ｌ２は、バンドＢ１２、Ｂ１３、Ｂ１７またはＢ２８の受信信号のための経路である。経路Ｌ３は、バンドＢ２０の受信信号と、バンドＢ５、Ｂ１３、Ｂ２６またはＧＳＭ８５０の送信信号と、のための経路である。経路Ｌ４は、バンドＢ５、Ｂ２６またはＧＳＭ８５０の受信信号と、バンドＢ８、Ｂ２０またはＧＳＭ９００の送信信号と、のための経路である。経路Ｌ５は、バンドＢ８またはＧＳＭ９００の受信信号のための経路である。

図１４は、実施例２におけるローバンド用フィルタの周波数帯域を示す図である。図１４において、各バンドの受信帯域および送信帯域を示している。フィルタＦ１は、６９９ＭＨｚから７４８ＭＨｚをカバーし、バンドＢ１２およびＢ２８の送信帯域並びにバンドＢ２９の受信帯域のいずれかに通過帯域を変更する。フィルタＦ２は、７２９ＭＨｚから８０３ＭＨｚをカバーし、バンドＢ１２、Ｂ１３およびＢ２８の受信帯域のいずれかに通過帯域を変更する。フィルタＦ３は、７４６ＭＨｚから８９４ＭＨｚをカバーし、バンドＢ１３、Ｂ２６およびＢ５の送信帯域並びにバンドＢ２０の受信帯域のいずれかに通過帯域を変更する。フィルタＦ４は、８３２ＭＨｚから９１５ＭＨｚをカバーし、バンドＢ２０およびＢ８の送信帯域並びにバンドＢ２６およびＢ５の受信帯域のいずれかに通過帯域を変更する。フィルタＦ５は、９２５ＭＨｚから９６０ＭＨｚをカバーし、Ｂ８の受信帯域を通過帯域とする。

ミドルバンド回路４２は、実施例２と同じであり説明を省略する。実施例２および実施例２の変形例１のように、経路の数およびフィルタを可変フィルタ１０とするかフィルタ１１とするかは任意に設定できる。

実施例２の変形例１に係るフロントエンド回路１００を用いキャリアアグリゲーション（ＣＡ）またはデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を行なう例を説明する。ＣＡは複数のバンドを用い同時に基地局と送受信することにより、高速伝送を行なう技術である。通信する基地局は１つまたは複数である。ＤＣは、複数の基地局と同時に送受信する技術である。

図１５は、実施例２の変形例１のフロントエンド回路を用いミドルバンドの２つのバンドを用いＣＡを行なう例を示す図である。図１５において、実線は送受信を行っている経路であり、点線は送受信を行っていない経路である。以降の図も同じである。図１５に示すように、経路Ｌ６のスイッチ１４および１２ｂ、経路Ｌ７のスイッチ１４および１２ａ、経路Ｌ８のスイッチ１４および１２ｂ並びに経路Ｌ９のスイッチ１４をオンとし、他のスイッチ１４、１２ａおよび１２ｂをオフとする。フィルタＦ７の通過帯域をバンドＢ３の受信帯域とする。フィルタＦ８の通過帯域をバンドＢ１の送信帯域とする。これにより、バンドＢ１およびＢ３を用い同時に送受信が可能となる。

図１６は、実施例２の変形例１のフロントエンド回路を用いローバンドおよびミドルバンドの２つのバンドのＣＡを行なう例を示す図である。図１６に示すように、経路Ｌ３のスイッチ１４および１２ａ、経路Ｌ４のスイッチ１４および１２ｂ、経路Ｌ６のスイッチ１４および１２ｂ並びに経路Ｌ７のスイッチ１４および１２ａをオンとし、他のスイッチ１４、１２ａおよび１２ｂをオフとする。フィルタＦ３の通過帯域をバンドＢ２０の受信帯域とする。フィルタＦ４の通過帯域をバンドＢ２０の送信帯域とする。フィルタＦ７の通過帯域をバンドＢ３の受信帯域とする。これにより、バンドＢ３およびＢ２０を用い同時に送受信が可能となる。

図１７は、実施例２の変形例１のフロントエンド回路を用いローバンドおよびミドルバンドの４つのバンドのＣＡを行なう例を示す図である。図１７に示すように、経路Ｌ１のスイッチ１４および１２ａ、経路Ｌ３のスイッチ１４および１２ｂ、経路Ｌ４のスイッチ１４および１２ａ、経路Ｌ６のスイッチ１４および１２ｂ、経路Ｌ７のスイッチ１４および１２ｂ、経路Ｌ８のスイッチ１４および１２ａ並びに経路Ｌ９のスイッチ１４をオンとし、他のスイッチ１４、１２ａおよび１２ｂをオフとする。フィルタＦ１の通過帯域をバンドＢ２９の受信帯域とする。フィルタＦ３の通過帯域をバンドＢ５の送信帯域とする。フィルタＦ４の通過帯域をバンドＢ５の受信帯域とする。フィルタＦ７の通過帯域をバンドＢ２の送信帯域とする。フィルタＦ８の通過帯域をバンドＢ２の受信帯域とする。これにより、バンドＢ２、Ｂ４、Ｂ５およびＢ２９の４つのバンドを用い同時に送受信が可能となる。

図１８は、実施例２の変形例２に係るフロントエンドの回路図である。図１８に示すように、フロントエンド回路１０２は、ハイバンド回路４４を有している。トライプレクサ１６ｄはＬＰＦ１６ａ、ＨＰＦ１６ｂおよびバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１６ｃを有している。ＬＰＦ１６ａはアンテナ端子ＡｎｔとノードＮ２との間に接続されている。ＨＰＦ１６ｂはアンテナ端子ＡｎｔとノードＮ４との間に接続されている。ＢＰＦ１６ｃはアンテナ端子ＡｎｔとノードＮ３との間に接続されている。

ハイバンド回路４４は、ノードＮ４に接続された複数の経路Ｌ１０からＬ１２を有している。経路Ｌ１０におけるフィルタＦ１０は可変フィルタ１０である。経路Ｌ１１のフィルタＦ１１は周波数固定のデュプレクサである。経路Ｌ１２のフィルタＦ１２は通過帯域固定のフィルタ１１である。経路Ｌ１０は、バンドＢ３８、Ｂ４０およびＢ４１の受信信号および送信信号のための経路である。バンドＢ３８、Ｂ４０およびＢ４１はＴＤＤ方式のため、可変フィルタ１０はバンドＢ３８、Ｂ４０またはＢ４１の通過帯域に設定され、スイッチ１２ａおよび１２ｂにより送信信号と受信信号を切り換える。経路Ｌ１１は、バンドＢ７の受信信号および送信信号のための経路である。経路Ｌ１２は、バンドＢ４２の受信信号および送信信号のための経路であり、スイッチ１２ａおよび１２ｂにより送信信号と受信信号を切り換える。その他の構成は実施例２の変形例１と同じであり説明を省略する。

図１９は、実施例２の変形例２のフロントエンド回路を用いミドルバンドおよびハイバンドの２つのバンドを用いＣＡを行なう例を示す図である。図１９に示すように、経路Ｌ６のスイッチ１４および１２ｂ、経路Ｌ７のスイッチ１４および１２ａ並びに経路Ｌ１１のスイッチ１４をオンとし、他のスイッチ１４、１２ａおよび１２ｂをオフとする。フィルタＦ７の通過帯域をバンドＢ３の受信帯域とする。これにより、バンドＢ３およびＢ７を用い同時に送受信が可能となる。

図２０は、実施例２の変形例２のフロントエンド回路を用いローバンドおよびハイバンドの２つのバンドを用いＣＡを行なう例を示す図である。図２０に示すように、経路Ｌ３のスイッチ１４および１２a、経路Ｌ４のスイッチ１４および１２ｂ並びに経路Ｌ１１のスイッチ１４をオンとし、他のスイッチ１４、１２ａおよび１２ｂをオフとする。フィルタＦ３の通過帯域をバンドＢ２０の受信帯域とする。フィルタＦ４の通過帯域をバンドＢ２０の送信帯域とする。これにより、バンドＢ２０およびＢ７を用い同時に送受信が可能となる。

図２１は、実施例２の変形例２のフロントエンド回路を用いミドルバンドおよびハイバンドの２つのバンドを用いＣＡを行なう別の例を示す図である。図２１に示すように、経路Ｌ６のスイッチ１４および１２ｂ、経路Ｌ７のスイッチ１４および１２ａ並びに経路Ｌ１０のスイッチ１４をオンとする。経路Ｌ１０のスイッチ１２ａおよび１２ｂは、バンドＢ４０の送信および受信により切り換える。その他のスイッチ１４、１２ａおよび１２ｂをオフとする。フィルタＦ７の通過帯域をバンドＢ３の受信帯域とする。これにより、ＦＤＤ方式のバンドＢ３およびＴＤＤ方式のＢ４０を用い同時に送受信が可能となる。

図２２は、実施例２の変形例２のフロントエンド回路を用いミドルバンドおよびハイバンドの３つのバンドを用いＣＡを行なう例を示す図である。図２２に示すように、経路Ｌ６のスイッチ１４および１２ｂ、経路Ｌ７のスイッチ１４および１２ａ、経路Ｌ８のスイッチ１４および１２ｂ、経路Ｌ９のスイッチ１４並びに経路Ｌ１２のスイッチ１４をオンとする。経路Ｌ１２のスイッチ１２ａおよび１２ｂは、バンドＢ４０の送信および受信により切り換える。その他のスイッチ１４、１２ａおよび１２ｂをオフとする。フィルタＦ７の通過帯域をバンドＢ３の受信帯域とする。フィルタＦ８の通過帯域をバンドＢ１の送信帯域とする。これにより、バンドＢ１、Ｂ３およびＢ１２を用い同時に送受信が可能となる。

図２３は、実施例２の変形例３に係るフロントエンド回路の回路図である。図２３に示すように、フロントエンド回路１０５において、経路Ｌ２´、Ｌ３´、Ｌ５´およびＬ６´にスイッチ１４が設けられていない。フィルタＦ２´、Ｆ３´、Ｆ５´およびＦ６´のスイッチ１２ｂ側のノードＮ１はスイッチ１２ｃを介し終端抵抗１９に接続されている。その他の構成は実施例２と同じであり説明を省略する。

フィルタＦ２´、Ｆ３´、Ｆ５´およびＦ６´を使用するとき、スイッチ１２ｃをオフし、図４と同様に、フィルタ回路を制御する。フィルタＦ２´、Ｆ３´、Ｆ５´およびＦ６´を使用しないとき（すなわち第１バンドおよび第２バンドのいずれも通信に用いないとき）、制御部２５はフィルタＦ２´、Ｆ３´、Ｆ５´およびＦ６´の通過帯域を他のフィルタと重ならないように設定する。また、制御部２５は、スイッチ１２ａおよび１２ｂをオフとし、スイッチ１２ｃをオンとする。これにより、ノードＮ１は終端抵抗１９を介し接地される。これにより、使用していないフィルタは、他のフィルタの通過特性にほとんど影響しない。また、他のフィルタ（特に可変フィルタ）の通過帯域外の抑圧特性が改善される。さらに、スイッチ１４を省略できるため、挿入損失を抑制できる。ミドルバンド回路４２およびハイバンド回路４４のフィルタ回路のノードＮ１をスイッチ１２ｃおよび終端抵抗１９を介し接地することもできる。

実施例２およびその変形例により、ＣＡまたはＤＣが可能となる。ＣＡまたはＤＣを行なうバンドは上記に限られない。

図２４は、２つのバンドを用いＣＡまたはＤＣ可能な組み合わせの例を示した図である。図２５（ａ）および図２５（ｂ）は、それぞれ３つおよび４つのバンドを用いＣＡまたはＤＣ可能な組み合わせの例を示した図である。図２４から図２５（ｂ）において、ＬＴＥバンドに記載されたバンドがＣＡまたはＤＣを行なうことが可能なバンド名である。地域はＣＡまたはＤＣを実現可能な地域を示している。Ａｌｌは全ての地域でＣＡまたはＤＣ可能であることを示す。ＡＰＡＣ（Asia and Pacific）は、アジア地域および太平洋地域でＣＡまたはＤＣ可能であることを示す。ＥＭＥＡ（Europe Middle East and Africa）はヨーロッパ地域、中東地域およびアフリア地域でＣＡまたはＤＣ可能であることを示す、ＮＡＲ（North America Region）は北米地域でＣＡまたはＤＣ可能であることを示す。Ｃｈｉｎａは中国でＣＡまたはＤＣ可能であることを示す。

図２４において示したバンドの組み合わせを用い、２つのバンドのＣＡまたはＤＣが可能である。図２５（ａ）において示したバンドの組み合わせを用い、３つのバンドのＣＡまたはＤＣが可能である。図２５（ｂ）において示したバンドの組み合わせを用い、４つのバンドのＣＡまたはＤＣが可能である。図２４からず２０（ｂ）に示したバンドの組み合わせおよび地域は例であり、規格変更等により、変更することができる。

実施例２およびその変形例によれば、図１０、図１３および図１８のように、経路Ｌ２´、Ｌ３´、Ｌ６´、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ７、Ｌ８において、アンテナ端子Ａｎｔにフィルタ回路３０が接続されている。これにより、フロントエンド回路１００および１０２のフィルタの個数を削減できる。

アンテナ端子Ａｎｔとフィルタ回路３０との間にそれぞれスイッチ１４が接続されている。これにより、送受信するバンドに応じ、フィルタ回路３０をアンテナ端子Ａｎｔに接続させることができる。

例えば、図１７のように、バンドＢ５の送受信を行なうとき、経路Ｌ３のスイッチ１４（第１スイッチ）およびスイッチ１２ｂ、経路Ｌ４のスイッチ１４（第２スイッチ）およびスイッチ１２ａをオンし、経路Ｌ３のスイッチ１２ａおよび経路Ｌ４のスイッチ１２ｂをオフする。これにより、バンドＢ５の送受信を行なうことができる。また、バンドＢ２の送受信を行なうとき、経路Ｌ７のスイッチ１４（第１スイッチ）およびスイッチ１２ｂ、経路Ｌ８のスイッチ１４（第２スイッチ）およびスイッチ１２ａをオンし、経路Ｌ７のスイッチ１２ａおよび経路Ｌ８のスイッチ１２ｂをオフする。これにより、バンドＢ２の送受信を行なうことができる。

実施例３は、モジュールの例である。図２６は、実施例３に係るモジュールを示す回路図である。図２６に示すように、モジュール１０４では、実施例２およびその変形例のミドルバンド回路４２の一部が配線基板等の基板５０に実装されている。基板５０は、端子Ｔ００、ＴｘおよびＲｘを有する。端子Ｔ００は、図１３のノードＮ３に対応する。端子Ｔｘには、送信信号が入力する。端子Ｒｘには、ＬＮＡ３２で増幅された受信信号が出力される。基板５０には、経路Ｌ６からＬ９のうち、スイッチ１２ａ、１２ｂ、１４、可変フィルタ１０、フィルタ１１およびＬＮＡ３２が実装されている。経路Ｌ６およびＬ９のフィルタ１１は直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ３を有している。経路Ｌ７およびＬ８の可変フィルタは、図９の可変フィルタである。制御部２５は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサまたは専用プロセッサである。制御部２５は、制御信号ＣＳ１を可変フィルタ１０に、制御信号ＣＳ２をスイッチ１２ａおよび１２ｂに、制御信号ＣＳ３をスイッチ１４に出力する。

図２７は、実施例３の変形例１に係るモジュールを示す回路図である。図２７に示すように、モジュール１０６において、スイッチ１４と可変フィルタ１０またはフィルタ１１との間に可変インピーダンス回路３９が接続されている。可変インピーダンス回路３９は、使用するバンドに応じ、位相および／またはインピーダンスを変更する。これにより、バンド間のアイソレーションを向上させることができる。その他の構成は実施例３と同じであり、説明を省略する。

実施例３のように、実施例１およびその変形例のフィルタ回路３０の可変フィルタ１０、スイッチ１２ａおよび１２ｂを基板５０上に実装する。これにより、モジュールのフィルタの個数を削減できる。実施例３およびその変形例では、実施例２のミドルバンド回路４２の一部を基板５０に実装する例を説明したが、実施例２のローバンド回路４０の一部、実施例２の変形例１のハイバンド回路４４の一部を基板５０に実装することもできる。モジュールに実装される部品は、適宜設定できる。

図２８は、実施例４に係るフィルタ回路のブロック図である。図２８に示すように、可変フィルタ１０およびスイッチ１２を有する。スイッチ１２は、ＳＰ３Ｔ（ＳｉｎｇｌｅｐｏｌｅＴｈｒｅｅＴｈｒｏｗ）タイプのスイッチである。スイッチ１２は、受信端子Ｒｘ、送信端子Ｔｘおよび終端抵抗１３のいずれか１つを選択し、ノードＮ１に接続する。終端抵抗１３は、一端がグランドに接続され他端がスイッチ１２に接続されている。終端抵抗１３のインピーダンスは、５０Ω等の基準インピーダンスである。受信端子Ｒｘおよび送信端子Ｔｘは異なるＬＴＥバンドに対応する。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

図２９は、実施例４における制御部が行なう制御を示すフローチャートである。図２９に示すように、ステップＳ１２において「受信」のとき、制御部２５は、スイッチ１２の３つの分岐先のうち受信端子Ｒｘを選択する（ステップＳ３０）。ステップＳ１２において「送信」のとき、制御部２５は、スイッチ１２は３つの分岐先のうち送信端子Ｔｘを選択する（ステップＳ３２）。ステップＳ１２において「その他」のとき、制御部２５は、スイッチ１２は３つの分岐先のうち終端抵抗１３に接続する端子を選択する（ステップＳ３４）。例えば制御部２５はスイッチ１２を切替える制御信号ＣＳ２を出力する。その他の制御は実施例１と同じであり説明を省略する。

ステップＳ２４において、例えば制御部２５は可変フィルタ１０の通過帯域を通信を行っている帯域から離れた周波数に位置するように制御信号ＣＳ１を出力する。例えば図１１において、フィルタＦ３´を用いず、フィルタＦ４´をバンドＢ２０の受信フィルタとして用いる場合、制御部２５はフィルタＦ３´の通過帯域をバンドＢ２０の受信帯域と重ならないように設定する。さらに、フィルタＦ３´の通過帯域をバンドＢ２０の受信帯域から離れるように設定する。例えば、フィルタＦ３´の通過帯域を７７５ＭＨｚ程度とする。

実施例４によれば、スイッチ１２は、受信端子Ｒｘと、送信端子Ｔｘと、終端抵抗１３と、のいずれか１つを選択し、ノードＮ１に接続する。スイッチ１２が終端抵抗１３を選択すると、可変フィルタ１０を通過する不要な高周波信号は終端抵抗１３で消費される。このため、この高周波信号が他のバンド（例えば可変フィルタ１０の通過帯域に隣接する帯域のバンド）と干渉することを抑制できる。

また、図２９のステップＳ３４のように、受信信号および送信信号がいずれも通信に用いられていない場合、スイッチ１２は終端抵抗１３を選択しノードＮ１に接続する。ステップＳ２４のように、可変フィルタ１０の通信帯域は受信信号の受信帯域および送信信号の送信帯域の帯域以外に設定される。これにより、受信信号および送信信号がいずれも通信に用いられていない場合、可変フィルタ１０を通過する不要な高周波信号が隣接するバンドと干渉することを抑制できる。

実施例４の変形例１においては、受信端子Ｒｘから出力される受信信号と送信端子Ｔｘに入力する送信信号を同じＬＴＥバンドの信号でありＴＤＤ方式の信号とする。その他の構成は実施例３と同じであり説明を省略する。

図３０は、実施例４の変形例１におけるスイッチのタイミングチャートである。図３０において、送信端子Ｔｘ、受信端子Ｒｘおよび終端抵抗１３のオンは、スイッチ１２がそれぞれ送信端子Ｔｘ、受信端子Ｒｘおよび終端抵抗１３を選択していることを示し、オフはスイッチ１２がそれぞれ送信端子Ｔｘ、受信端子Ｒｘおよび終端抵抗１３を選択していないことを示す。図３０に示すように、送信信号（アップリンク）のタイムフレームにおいて、制御部２５はスイッチ１２の分岐先として送信端子Ｔｘに選択する。これにより送信端子Ｔｘに入力した送信信号が端子Ｔ０から出力される。送信信号から受信信号の間のタイムフレームにおいて、制御部２５はスイッチ１２の分岐先として終端抵抗１３に選択する。この間にダウンリンクのタイムフレームが形成される。受信信号（ダウンリンク）のタイムフレームにおいて、制御部２５はスイッチ１２の分岐先として受信端子Ｒｘに選択する。これにより端子Ｔ０に入力した受信信号が受信端子Ｒｘから出力される。受信信号から送信信号の間のタイムフレームにおいて、制御部２５はスイッチ１２の分岐先として終端抵抗１３を選択する。

実施例４の変形例１によれば、受信信号および送信信号は同じバンドのＴＤＤ方式の信号である。図３０のように、スイッチ１２は、送信端子Ｔｘ、終端抵抗１３、受信端子Ｒｘおよび終端抵抗１３の順にノードＮ１に接続させる。これにより、送受信切り替え時における可変フィルタ１０の負荷変動の影響を抑制し、可変フィルタ１０の周波数を安定させることができる。

通信装置が通信を行っておらず、間欠受信時の非動作期間においてもスイッチ１２が終端抵抗１３を選択することもできる。これにより、可変フィルタ１０の負荷変動を抑制することができる。

図３１は、実施例４の変形例１を用いたフロントエンド回路の回路図である。図３１に示すように、フロントエンド回路１０７では、経路Ｌ７およびＬ８に実施例３の変形例１のフィルタ回路が用いられている。経路Ｌ７は、バンドＢ３またはＢ３９の受信信号と、バンドＢ２、Ｂ３９またはＧＳＭ１９００の送信信号と、のための経路である。経路Ｌ８は、バンドＢ２またはＢ３４の受信信号と、バンドＢ１またはＢ３４の送信信号と、のための経路である。その他の構成は、実施例２の変形例１の図１３と同じであり説明を省略する。

図３２は、実施例４の変形例１におけるミドルバンド用フィルタの周波数帯域を示す図である。図３２に示すように、バンドＢ３４およびＢ３９はＴＤＤ方式であり、送信帯域および受信帯域は同じ送受信帯域である。バンドＢ３９の送受信帯域は１８８０ＭＨｚから１９２０ＭＨｚである。フィルタＦ７は、１８０５ＭＨｚから１９２０ＭＨｚをカバーする。バンドＢ３４の送受信帯域は２０１０ＭＨｚから２０２５ＭＨｚである。フィルタＦ８は１９２０ＭＨｚから２０２５ＭＨｚをカバーする。その他は実施例２の図１２と同じであり説明を省略する。

フィルタＦ７がバンドＢ３９の送受信フィルタとして機能する場合、およびフィルタＦ８がバンドＢ３４の送受信フィルタとして機能する場合、スイッチ１２は図３０のようにスイッチングする。フィルタＦ７が取り扱うＴＤＤ方式のバンドとして、バンドＢ３９の代わりにバンドＢ３５でもよい。フィルタＦ８が取り扱うＴＤＤ方式のバンドとして、バンドＢ３４の代わりにバンドＢ３６でもよい。

実施例４およびその変形例のフィルタ回路３０の可変フィルタ１０、スイッチ１２ｂを実施例３の基板５０上に実装してもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０可変フィルタ
１２ａ，１２ｂ、１４スイッチ
２５制御部
３０フィルタ回路
５０基板

Claims

共通端子とノードとの間に接続され、通過帯域を変更可能な可変フィルタと、
第１バンドの受信信号が出力する受信端子と前記ノードとの間に接続された受信スイッチと、
前記第１バンドと異なる第２バンドの送信信号が入力する送信端子と前記ノードとの間に接続された送信スイッチと、
を具備するフィルタ回路。
前記第１バンドの受信信号を受信するとき、前記可変フィルタの通過帯域は前記第１バンドの受信帯域に変更され、前記受信スイッチはオンかつ前記送信スイッチはオフとなり、
前記第２バンドの送信信号を送信するとき、前記可変フィルタの通過帯域は前記第２バンドの送信帯域に変更され、前記受信スイッチはオフかつ前記送信スイッチはオンとなる請求項１記載のフィルタ回路。
前記第１バンドの受信信号を受信するとき、前記送信スイッチがオフかつ前記可変フィルタの通過帯域が前記第１バンドの受信帯域に変更された後、前記受信スイッチはオンとなり、
前記第２バンドの送信信号を送信するとき、前記受信スイッチがオフかつ前記可変フィルタの通過帯域が前記第２バンドの送信帯域に変更された後、前記送信スイッチはオンとなる請求項１記載のフィルタ回路。
終端抵抗と、
前記ノードと前記終端抵抗との間に接続された終端スイッチと、
を具備する請求項１から３のいずれか一項記載のフィルタ回路。
前記第１バンドおよび前記第２バンドのいずれも通信に用いないとき、前記受信スイッチおよび前記送信スイッチをオフし、前記終端スイッチをオンする請求項４記載のフィルタ回路。
前記第１バンドの受信帯域と前記第２バンドの送信帯域とは一部の周波数帯が重なっている請求項１から５のいずれか一項記載のフィルタ回路。
前記第１バンドおよび前記第２バンドの少なくとも一方はＦＤＤ方式である請求項１から６のいずれか一項記載のフィルタ回路。
前記第１バンドの受信信号を受信するとき、前記可変フィルタの通過帯域を前記第１バンドの受信帯域に変更し、前記受信スイッチをオンかつ前記送信スイッチをオフとし、前記第２バンドの送信信号を送信するとき、前記可変フィルタの通過帯域を前記第２バンドの送信帯域に変更し、前記受信スイッチをオフかつ前記送信スイッチをオンとする制御部を具備する請求項１から７のいずれか一項記載のフィルタ回路。
前記可変フィルタは、
弾性波共振器と、
前記弾性波共振器に並列に接続された第１キャパシタと、
前記弾性波共振器に直列に接続されかつ前記第１キャパシタと並列に接続され、第２キャパシタと第１スイッチとが直列に接続された経路と、
前記弾性波共振器に直列に接続されかつ前記経路と並列に接続された第３キャパシタおよび第２スイッチの少なくとも一方と、
を有する請求項１から８のいずれか一項記載のフィルタ回路。
弾性波共振器と、
前記弾性波共振器に並列に接続された第１キャパシタと、
前記弾性波共振器に直列に接続されかつ前記第１キャパシタと並列に接続され、第２キャパシタと第１スイッチとが直列に接続された経路と、
前記弾性波共振器に直列に接続されかつ前記経路と並列に接続された第３キャパシタおよび第２スイッチの少なくとも一方と、
を具備するフィルタ回路。
共通端子とノードとの間に接続され、通過帯域を変更可能な可変フィルタと、
受信信号が出力する受信端子と、送信信号が入力する送信端子と、一端がグランドに接続された終端抵抗の他端と、のいずれか１つを選択し、前記ノードに接続するスイッチと、
を具備するフィルタ回路。
前記受信信号および前記送信信号は異なるバンドの信号であり、
前記受信信号および前記送信信号がいずれも通信に用いないとき、前記スイッチは前記終端抵抗の他端を選択し前記ノードに接続し、前記可変フィルタの通過帯域は前記受信信号の受信帯域および前記送信信号の送信帯域の帯域以外に設定される請求項１１記載のフィルタ回路。
前記受信信号および前記送信信号は同じバンドのＴＤＤ方式の信号であり、
前記スイッチは、前記送信端子、前記終端抵抗の他端、前記受信端子および終端抵抗の他端の順に前記ノードに接続させる請求項１１記載のフィルタ回路。
請求項１から１０のいずれか一項記載のフィルタ回路であり、アンテナ端子に前記共通端子が接続された第１フィルタ回路および第２フィルタ回路を具備するフロントエンド回路。
前記アンテナ端子と、前記第１フィルタ回路および前記第２フィルタ回路の前記共通端子と、の間にそれぞれ接続された第１スイッチおよび第２スイッチを具備する請求項１４記載のフロントエンド回路。
前記第１フィルタ回路の前記第１バンドと前記第２フィルタ回路の前記第２バンドとは同じバンドであり、
前記同じバンドの送受信を行うとき、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第１フィルタ回路の前記受信スイッチおよび前記第２フィルタ回路の前記送信スイッチはオンとなり、前記第１フィルタ回路の前記送信スイッチおよび前記第２フィルタ回路の前記受信スイッチはオフとなる請求項１５記載のフロントエンド回路。
基板と、
前記基板に実装された、請求項１から１０記載のフィルタ回路の前記可変フィルタ、前記受信スイッチおよび前記送信スイッチと、
を具備するモジュール。