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前端模块

阅读：482发布：2021-02-24

IPRDB可以提供前端模块专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明是应用同时使用从低频带组选择出的频段17和从高频带组选择出的频段4进行通信的载波聚合方式的前端模块(1)，包括：连接功率放大模块(2)和天线元件(3)的多条信号路径；以及切换天线元件(3)与多条信号路径的连接的天线开关模块(12)，频段17的谐波的频率包含在频段4中，前端模块(1)还具备设置在TDD发送路径上的开关元件(31H)。，下面是前端模块专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种前端模块，应用下述载波聚合方式，即：同时使用从具有1个以上频带的第1频带组选择出的第1频带、以及从与所述第1频带组相比被分配在高频侧的具有1个以上频带的第2频带组选择出的第2频带进行通信，该前端模块的特征在于，包括：多条信号路径，该多条信号路径连接对发送波进行放大的放大电路或对接收波进行信号处理的接收电路与天线元件，选择性地传输多个频带中对应的频带的信号；以及天线开关模块，该天线开关模块使所述天线元件与所述多条信号路径中至少一条信号路径相连接，切换所述天线元件与所述多条信号路径的连接，所述多条信号路径中至少一条信号路径被用于时分双工(TDD)方式，所述第1频带的发送信号的谐波的频率包含于所述第2频带中，所述前端模块还包括开关元件或滤波器元件，该开关元件或滤波器元件设置在使用所述时分双工方式的所述至少一条信号路径中传输发送波的TDD发送路径上，阻断在所述TDD发送路径中传输的所述谐波的分量。

2.如权利要求1所述的前端模块，其特征在于，

所述TDD发送路径是选择性地传输所述第2频带组所具有的所述1个以上频带的信号的多条信号路径中的任一条。

3.如权利要求1或2所述的前端模块，其特征在于，选择性地传输所述第1频带的信号的信号路径、以及选择性地传输所述第2频带的信号的信号路径被用于频分双工(FDD)方式。

4.如权利要求1至3的任一项所述的前端模块，其特征在于，所述开关元件的一个端子与所述TDD发送路径的所述放大电路侧相连接，所述开关元件的另一个端子与所述TDD发送路径的所述天线开关模块侧相连接，在所述TDD发送路径不进行发送动作的模式下，所述一个端子与所述另一个端子处于非导通状态，从而所述TDD发送路径成为开放状态。

5.如权利要求1至3的任一项所述的前端模块，其特征在于，所述开关元件的一个端子与所述TDD发送路径相连接，所述开关元件的另一个端子接地，

在所述TDD发送路径不进行发送动作的模式下，所述一个端子与所述另一个端子处于导通状态，从而所述TDD发送路径成为短路状态。

6.如权利要求1至3的任一项所述的前端模块，其特征在于，所述滤波器元件是使用于所述时分双工方式的发送波通过、使具有所述谐波的分量的信号衰减的低通滤波器或带阻滤波器。

7.如权利要求1至6的任一项所述的前端模块，其特征在于，还包括所述放大电路，所述放大电路对将所述第1频带组具有的所述1个以上频带、以及所述第2频带组具有的所述1个以上频带分别作为发送载波的信号进行预放大。

8.如权利要求1至7的任一项所述的前端模块，其特征在于，所述天线开关模块包括：

第1基板；以及

高频开关电路芯片，该高频开关电路芯片配置在所述第1基板上，对所述天线元件与所述多条信号路径的连接进行切换，所述开关元件或所述滤波器元件位于所述第1基板上，由独立于所述高频开关电路芯片的其他芯片形成。

9.如权利要求1至7的任一项所述的前端模块，其特征在于，所述放大电路包括：

第2基板；以及

功率放大电路芯片，该功率放大电路芯片配置在所述第2基板上，对发送波进行预放大，所述开关元件或所述滤波器元件位于所述第2基板上，由独立于所述功率放大电路芯片的其他芯片形成。

10.如权利要求1至9的任一项所述的前端模块，其特征在于，所述第1频带是LTE(Long Term Evolution：长期演进)标准的频段17(发送通过频带：

704－716MHz)，

所述第2频带是LTE标准的频段4(接收通过频带：2110－2155MHz)，所述时分双工方式是GSM(注册商标)(Global System for Mobile communication：全球移动通信系统)方式，所述TDD发送路径是传输GSM_HB(发送通过频带：1710－1910MHz)的发送信号的路径，所述第1频带的发送信号的三次谐波的频率与所述第2频带的接收信号的频率基本一致。

说明书全文

前端模块

技术领域

[0001] 本发明涉及处理高频信号的前端模块。

背景技术

[0002] 对于移动电话，为了应对国际漫游和通信速度的提高等，要求在一个终端中支持多个频率和无线方式(多频段化和多模式化)。

[0003] 专利文献1中公开了关于多频段(3G/LTE(Long Term Evolution：长期演进))的前端模块的电路框图(图2)。如同图所示，3G/LTE系统被分为高频带组(HB:High Band组)和低频带组(LB:Low Band组)。高频带组和低频带组中，分别设有高频开关(HB_SP10T及LB_SP7T)，可适当选择进行通信的频带(频段)。

[0004] 并且，在目前的移动电话中，还存在有下述移动电话，即：除了3G/LTE之外，还搭载有能够支持2G(GSM(注册商标)(Global System of Mobile communication：全球移动通信系统)/EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution：GSM增强数据率演进))的前端模块。现有技术文献
专利文献

[0005] 专利文献1：美国专利申请公开第2014/0307592号说明书

发明内容

发明所要解决的技术问题

[0006] 然而，在将支持多频段化和多模式化的现有的前端模块应用于同时使用不同的频带的所谓载波聚合(CA)方式时，会发生下述问题。在同时被使用的高频带组的频带α和低频带组的频带β中，例如，将频带β的发送信号的谐波分量的频率和频带α的接收信号的基波的频率设为大致相等。在该情况下，设想上述谐波分量会被叠加到频带α下的接收信号，从而该接收信号的接收灵敏度变差。

[0007] 因此，本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够抑制载波聚合(CA)方式下接收灵敏度的下降的前端模块。解决技术问题的技术方案

[0008] 为了实现上述目的，本发明的一方式所涉及的前端模块应用下述载波聚合方式，即：同时使用从具有1个以上频带的第1频带组选择出的第1频带、以及从与所述第1频带组相比被分配在高频侧的具有1个以上频带的第2频带组选择出的第2频带进行通信，该前端模块包括：多条信号路径，该多条信号路径连接对发送波进行放大的放大电路或对接收波进行信号处理的接收电路与天线元件，选择性地传输多个频带中对应的频带的信号；以及天线开关模块，该天线开关模块使所述天线元件与所述多条信号路径中至少一条信号路径相连接，切换所述天线元件与所述多条信号路径的连接，所述多条信号路径中至少一条信号路径被用于时分双工(TDD)方式，所述第1频带的发送信号的谐波的频率包含于所述第2频带中，所述前端模块还包括开关元件或滤波器元件，该开关元件或滤波器元件设置在使用所述时分双工方式的所述至少一条信号路径中传输发送波的TDD发送路径上，阻断在所述TDD发送路径中传输的所述谐波的分量。

[0009] 根据该结构，在同时对第1频带和第2频带的信号进行通信的载波聚合中，在发送了第1频带的发送信号的情况下，能够减少该发送信号的谐波分量经由TDD发送路径流入第2频带的接收路径。因此，能够抑制第2频带中接收灵敏度的下降。

[0010] 此外，所述TDD发送路径是选择性地传输所述第2频带组所具有的所述1个以上频带的信号的多条信号路径中的任一条。

[0011] 由此，上述发送信号的谐波分量经由空间及基板叠加于TDD发送路径时，位于靠近第2频带的接收路径一侧的第2频带组的TDD发送路径中上述谐波分量的传输被阻断。因此，能够最有效地抑制对于第2频带的接收灵敏度的灵敏度恶化。

[0012] 此外，选择性地传输所述第1频带的信号的信号路径、以及选择性地传输所述第2频带的信号的信号路径可以被用于频分双工(FDD)方式。

[0013] 在同时进行第1频带的FDD发送动作和第2频带的FDD接收动作的情况下，第1频带的发送信号的谐波分量容易经由TDD发送路径叠加于第2频带的接收信号。然而，利用配置在TDD发送路径上的开关元件或滤波器元件，有效地阻断上述谐波分量，因此，能够使叠加于第2频带的谐波分量减少，能够抑制第2频带的接收灵敏度的下降。

[0014] 此外，所述开关元件的一个端子与所述TDD发送路径的所述放大电路侧相连接，所述开关元件的另一个端子与所述TDD发送路径的所述天线开关模块侧相连接，在所述TDD发送路径不进行发送动作的模式下，所述一个端子与所述另一个端子处于非导通状态，从而所述TDD发送路径成为开放状态。

[0015] 由此，开关元件被串联插入到TDD发送路径，利用开关元件两端的非导通和导通，TDD发送路径分别成为开放状态和通路状态。因此，通过将开关元件设为非导通状态，从而能够抑制叠加于TDD发送路径的第1频带的谐波分量到达天线开关模块，因此能够抑制上述谐波分量流入第2频带的接收电路。

[0016] 此外，所述开关元件的一个端子与所述TDD发送路径相连接，所述开关元件的另一个端子接地，在所述TDD发送路径不进行发送动作的模式下，所述一个端子与所述另一个端子处于导通状态，从而所述TDD发送路径成为短路状态。

[0017] 由此，开关元件被并联连接到TDD发送路径，利用开关元件两端的非导通和导通，TDD发送路径分别成为通路状态和短路状态。因此，通过将开关元件设为导通状态，从而能够抑制叠加于TDD发送路径的第1频带的谐波分量到达天线开关模块，因此能够抑制上述谐波分量流入第2频带的接收电路。

[0018] 所述滤波器元件可以是使被用于所述时分双工方式的发送波通过、使具有所述谐波的分量的信号衰减的低通滤波器或带阻滤波器。

[0019] 由此，不需要进行与TDD发送路径使用于发送动作的定时及不使用于发送动作的定时相联动的开关动作，能够减少第1频带的谐波分量经由TDD发送路径流入第2频带的接收路径。因此，可实现电路的简单化。

[0020] 此外，还可以包括所述放大电路，所述放大电路对将所述第1频带组具有的所述1个以上频带、以及所述第2频带组具有的所述1个以上频带分别作为发送载波的信号进行预放大。

[0021] 由此，能够在掌握放大电路针对各频带的放大特性的基础上对应配置在TDD发送路径上的开关元件或滤波器元件进行最优化。因此，能够更为有效地抑制第2频带中接收灵敏度的下降。

[0022] 此外，所述天线开关模块包括：第1基板；以及高频开关电路芯片，该高频开关电路芯片配置在所述第1基板上，对所述天线元件与所述多条信号路径的连接进行切换，所述开关元件或所述滤波器元件可以位于所述第1基板上，由独立于所述高频开关电路芯片的其他芯片形成。

[0023] 由此，由于高频开关电路和开关元件或滤波器元件配置在同一基板上，因此能够有助于前端区域的省空间化。此外，由于高频开关电路和开关元件或滤波器元件由不同芯片构成，因此能够提高两者间的隔离特性。

[0024] 此外，所述放大电路包括：第2基板；以及功率放大电路芯片，该功率放大电路芯片配置在所述第2基板上，对发送波进行预放大，所述开关元件或所述滤波器元件可以位于所述第2基板上，由独立于所述功率放大电路芯片的其他芯片形成。

[0025] 由此，由于功率放大电路和开关元件或滤波器元件配置在同一基板上，因此能够实现前端模块的小型化。此外，由于功率放大电路和开关元件或滤波器元件由不同芯片构成，因此能够提高两者间的隔离特性。

[0026] 此外，所述第1频带是LTE(Long Term Evolution：长期演进)标准的频段17(发送通过频带：704－716MHz)，所述第2频带是LTE标准的频段4(接收通过频带：2110－2155MHz)，所述时分双工方式是GSM(注册商标)(Global System for Mobile communication：全球移动通信系统)方式，所述TDD发送路径是传输GSM_HB(发送通过频带：
1710－1910MHz)的发送信号的路径，所述第1频带的发送信号的三次谐波的频率可以与所述第2频带的接收信号的频率基本一致。

[0027] 由此，在具有支持3G/4G的LTE标准频段4和频段17、以及支持2G的GSM(注册商标)的多频段/多模式的系统中，能够实现接收灵敏度的下降得以抑制的载波聚合动作。发明效果

[0028] 根据本发明的前端模块，能够对载波聚合动作下接收灵敏度的下降进行抑制。

附图说明

[0029] 图1是比较例所涉及的前端模块的电路结构图。图2是实施例所涉及的前端模块的电路结构图。
图3是说明前端模块中阶段性的谐波阻断对策的图。
图4A是表示变形例1所涉及的开关元件的结构的图。
图4B是表示变形例2所涉及的开关元件的结构的图。
图4C是表示变形例3所涉及的开关元件的结构的图。
图5是变形例4所涉及的前端模块的电路结构图。
图6是变形例5所涉及的前端模块的电路结构图。
图7是变形例6所涉及的前端模块的电路结构图。
图8是变形例7所涉及的前端模块的电路结构图。

具体实施方式

[0030] 下面，使用实施例及其附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，以下说明的实施例均表示综合的或具体的示例。以下实施例中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置及连接形态等是一个示例，并不在于限定本发明。以下实施例中的构成要素中，对于独立权利要求中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素来进行说明。此外，附图所示的构成要素的大小或大小的比未必是严格的。

[0031] (1.比较例)首先，在对本发明的实施方式所涉及的前端模块进行说明之前，列举比较例来对背景技术栏中所记载的发明人发现的关于前端模块的问题点进行说明。

[0032] 图1是比较例所涉及的前端模块的电路结构图。在同一图中，示出比较例所涉及的前端模块501、功率放大模块502、以及天线元件503。前端模块501、功率放大模块502及天线元件503例如配置在支持多模式/多频段的移动电话的前端。

[0033] 前端模块501包括：双讯器(Diplexer)511、天线开关模块512、选择性传输LTE(Long Term Evolution：长期演进)标准的频段4(发送频带：1710-1755MHz，接收频带：2110-2155MHz)的信号的信号路径534、选择性传输LTE标准的频段17(发送频带：704-
716MHz，接收频带：734-746MHz)的信号的信号路径537、选择性传输GSM_HB(发送频带：
1710-1910MHz)的发送信号的发送信号路径535H、选择性传输GSM_LB(发送频带：824-
915MHz)的发送信号的发送信号路径535L、双工器(Duplexer)504及517。

[0034] 为了支持多模式/多频段，前端模块501中，设置有多条用于通过多个频带来收发无线信号的信号路径。本比较例中，设有支持3G/4G的LTE标准频段4和频段17、以及支持2G的GSM(注册商标)(GSM_HB和GSM_LB)。将频段4和频段17作为载波的信号通过频分双工(FDD)方式分别在信号路径534和537中传输。另一方面，将GSM_HB及GSM_LB作为载波的发送信号通过时分双工(TDD)方式分别在发送信号路径535H和535L中传输。

[0035] 信号路径534及537通过FDD方式来进行信号处理，因此，在信号路径534和537上分别配置有用于能够同时进行收发的双工器504和517。另一方面，发送信号路径GSM_HB及GSM_LB通过TDD方式来进行信号处理，因此，在发送信号路径GSM_HB和GSM_LB上没有配置双工器。

[0036] 信号路径534和537的发送路径(Tx)分别经由功率放大模块502的高频开关521H和521L与功率放大器522H和522L相连接。并且，信号路径534和537的接收路径(Rx)与低噪声放大器或接收信号处理电路(未图示)相连接。

[0037] GSM_HB和GSM_LB的发送信号路径535H和535L分别与功率放大模块502的功率放大器523H和523L相连接。另外，虽然图1中未进行图示，但前端模块501中也配置有GSM_HB和GSM_LB的接收信号路径，该接收信号路径与低噪声放大器或接收信号处理电路相连接。

[0038] 双讯器511将从天线元件503输入的无线信号分成低频带组(例如，700MHz－1GHz)或高频带组(例如，1.7GHz－2.2GHz)，并向天线开关模块512输出。并且，双讯器511将经由天线开关模块512从各信号路径输入的发送信号输出至天线元件503。

[0039] 天线开关模块512通过使天线元件503与上述多条信号路径中至少一条信号路径相连接，从而对天线元件503与多条信号路径的连接进行切换。更具体而言，天线开关模块512具备与双讯器511相连接的高频侧输入端子和低频侧输入端子、以及与上述多条信号路径的各条信号路径相连接的多个输出端子。高频侧输入端子例如以排他的方式与频段4的信号路径534和GSM_HB的发送信号路径535H的一方相连接。另一方面，低频侧输入端子例如以排他的方式与频段17的信号路径537和GSM_LB的发送信号路径535L的一方相连接。即，天线开关模块512中，只要与高频带组和低频带组的各个相对应地构成1输入2输出型(SPDT：
Single Pole Double Throw(单刀双掷))的高频开关即可。另外，例如，在高频带组或低频带组具有的信号路径为n个的情况下，配置于该高频带组或低频带组的高频开关为1输入n输出型(SPnT)。

[0040] 另外，在本实施方式中，两个端子“相连接”是指高频信号无损耗地在该两个端子间传输的状态，不限于该两个端子物理上相连接。

[0041] 另外，前端模块501和功率放大模块502中，将处理属于高频带组的频带的信号的电路部定义为高频段部510H，将处理属于低频带组的频带的信号的电路部定义为低频段部510L。

[0042] 这里，以提高通信品质为目的，比较例所涉及的前端模块501采用同时使用不同频带的所谓载波聚合(CA：Carrier Aggregation)方式。即，将属于高频带组的一个以上的频带中被选择出的第2频带、以及属于低频带组的一个以上的频带中被选择出的第1频带同时用作为载波进行通信。更具体而言，在本比较例中，同时使用属于高频带组的频段4和属于低频带组的频段17。

[0043] 该情况下，会产生以下问题。

[0044] 在频段4和频段17的CA中，频段17的发送信号(发送通过频带)(704－716MHz)的三次谐波分量的频率包含于频段4的接收频带(接收通过频带)(2110－2155MHz)中。由于该关系，频段17的发送信号的三次谐波分量会到达频段4的接收信号路径，因此有可能引起较大的接收灵敏度恶化。

[0045] 这里，作为频段17的发送信号的三次谐波分量到达频段4的接收信号路径的主路径，列举以下三条路径。

[0046] 路径A：由功率放大器522L和高频开关521L产生的频段17的发送信号的三次谐波分量在频段17的信号路径537中传输，经由天线开关模块512和双讯器511到达频段4的信号路径534的接收信号路径。

[0047] 路径B：由功率放大器522L和高频开关521L产生的频段17的发送信号的三次谐波分量在功率放大模块502内或其附近，跳转至GSM_HB的发送信号路径535H，在发送信号路径535H中传输，而后在天线开关模块512的输出端子间传输，最后到达频段4的信号路径534的接收信号路径。

[0048] 路径C：由功率放大器522L和高频开关521L产生的频段17的发送信号的三次谐波分量直接跳转到频段4的信号路径534的接收信号路径。

[0049] 关于上述三条路径中的路径A，在频段17的信号路径537中配置有双工器517。因此，频段17的基波(704－716MHz)以外的频率分量在传输并流入天线开关模块512之前，在双工器517中进行衰减。此外，频段17的发送信号的三次谐波分量通过双讯器511的低通滤波器侧，由此进一步进行衰减。此外，在从信号路径537到双讯器511的路径上，通过适当设置低通滤波器，也能够确保所期望的衰减量。

[0050] 此外，关于上述三条路径中的路径C，通过加强功率放大模块502及频段4的信号路径534的屏蔽(GND)以及优化元器件布局，从而能够尽可能地抑制上述三次谐波分量从功率放大模块502跳转至功率放大模块502外的频段4的信号路径534。

[0051] 与此相对，关于上述三条路径中的路径B，由于GSM_HB的发送信号路径535H与频段17的发送信号路径同样地连接至功率放大模块502，因此，三次谐波分量容易在功率放大模块502内或其附近发生跳转。此外，GSM_HB的发送信号路径535H由于是TDD方式，因此没有配置双工器和SAW滤波器。

[0052] 通过上述探讨，在比较例所涉及的前端模块501中进行CA动作时，属于低频带组的频段17的发送信号的三次谐波分量经由上述路径A～C到达属于高频带组的频段4的信号路径534的接收信号路径。其中，已明确经由路径B而到达频段4的接收信号路径的上述三次谐波分量是引起频段4的接收灵敏度恶化的最大原因。

[0053] 本发明是为了解决上述问题点而完成的，其目的在于提供一种能够抑制载波聚合方式下接收灵敏度的下降的前端模块。

[0054] 下面，对本发明的前端模块的优选实施例进行说明。

[0055] (2.实施例)〔2.1实施例所涉及的前端模块的结构〕
图2是实施例所涉及的前端模块的电路结构图。在同一图中，示出实施例所涉及的前端模块1、功率放大模块2、以及天线元件3。前端模块1、功率放大模块2及天线元件3例如配置在支持多模式/多频段的移动电话的前端。

[0056] 前端模块1包括：双讯器11、天线开关模块12、选择性传输LTE标准的频段1(发送频带：1920-1980MHz，接收频带：2110-2170MHz)的信号的信号路径41、选择性传输LTE标准的频段2(发送频带：1850-1910MHz，接收频带：1930-1990MHz)的信号的信号路径42、选择性传输LTE标准的频段4(发送频带：1710-1755MHz，接收频带：2110-2155MHz)的信号的信号路径44、选择性传输LTE标准的频段17(发送频带：704-716MHz，接收频带：734-746MHz)的信号的信号路径47、选择性传输LTE标准的频段5(发送频带：824-849MHz，接收频带：869-894MHz)的信号的信号路径45、选择性传输GSM_HB(发送频带：1710-1910MHz)的发送信号的发送信号路径48、选择性传输GSM_LB(发送频带：824-915MHz)的发送信号的发送信号路径49、开关元件31H、双工器101、102、104、105及117。

[0057] 为了支持多模式/多频段，前端模块1是设置有多条用于通过多个频带来收发无线信号的信号路径的多载波用收发装置。本实施例中，设有支持3G/4G的LTE标准频段1、2、4、5及17、以及支持2G的GSM(GSM_HB和GSM_LB)以作为多个频带。将频段1、2、4、5及17作为载波的信号通过频分双工(FDD)方式分别在信号路径41、42、44、45及47中传输。另一方面，将GSM_HB及GSM_LB作为载波的发送信号通过时分双工(TDD)方式分别在发送信号路径48和49中传输。

[0058] 信号路径41、42、44、45及47通过FDD方式来进行信号处理，因此，在信号路径41、42、44、45及47上分别配置有用于能够同时进行收发的双工器101、102、104、105及117。另一方面，发送信号路径GSM_HB及GSM_LB通过TDD方式来进行信号处理，因此，在发送信号路径GSM_HB和GSM_LB上没有配置双工器。

[0059] 信号路径41、42及44的发送路径(Tx)经由功率放大模块2的高频开关21H与功率放大器22H相连接。信号路径45及47的发送路径(Tx)经由功率放大模块2的高频开关21L与功率放大器22L相连接。并且，信号路径41、42、44、45及47的接收路径(Rx)与低噪声放大器或接收信号处理电路(未图示)相连接。低噪声放大器和接收信号处理电路是对接收波进行信号处理的接收电路。

[0060] GSM_HB和GSM_LB的发送信号路径48和49分别与功率放大模块2的功率放大器23H和23L相连接。另外，虽然图2中未进行图示，但前端模块1中也配置有GSM_HB和GSM_LB的接收信号路径，该接收信号路径与低噪声放大器或接收信号处理电路相连接。

[0061] 这里，以提高通信品质(通信的高速化和稳定化)为目的，本实施例所涉及的前端模块1采用同时使用不同频带的所谓载波聚合(CA：Carrier Aggregation)方式。即，将属于高频带组的一个以上的频带中被选择出的第2频带、以及属于低频带组的一个以上的频带中被选择出的第1频带同时用作为载波进行通信。更具体而言，在本实施例中，同时使用属于高频带组的频段4和属于低频带组的频段17。

[0062] 频段17和5、以及GSM_LB分别是属于第1频带组的频带，频段1、2和4、以及GSM_HB分别是属于与第1频带组相比被分配在高频侧的第2频带组的频带。第1频带组是具有包含进行CA动作的频段17在内的一个以上的频带的低频带组。另一方面，第2频带组是具有包含进行CA动作的频段4和进行TDD动作(不进行CA动作)的GSM_HB在内的一个以上的频带的高频带组。本实施例中，在传输高频带组具有的多个频带的信号的多个信号路径中，至少一个信号路径被用于TDD方式。

[0063] 双讯器11将从天线元件3输入的无线信号分成低频带组(例如，700MHz－1GHz)或高频带组(例如，1.7GHz－2.2GHz)，并向天线开关模块12输出。并且，双讯器11将经由天线开关模块12从各信号路径输入的发送信号输出至天线元件3。

[0064] 天线开关模块12通过使天线元件3与上述多条信号路径中至少一条信号路径相连接，从而对天线元件3与多条信号路径的连接进行切换。更具体而言，天线开关模块12具备与双讯器11相连接的高频侧输入端子121H和低频侧输入端子121L、以及与上述多条信号路径的各条信号路径相连接的多个输出端子122、124、121、128、127、125及129。高频侧输入端子121H以排他的方式与频段1、2、4的信号路径41、42、44及GSM_HB的发送信号路径48中的一个相连接。另一方面，低频侧输入端子121L以排他的方式与频段17、5的信号路径47、45及GSM_LB的发送信号路径49中的一个相连接。即，天线开关模块12中，与高频带组和低频带组中的各个相对应地来构成1输入4输出型(SP4T)及1输入3输出型(SP3T)高频开关。另外，例如，在高频带组或低频带组具有的信号路径为n个的情况下，配置于该高频带组或低频带组的高频开关为1输入n输出型(SPnT)。

[0065] 另外，前端模块1和功率放大模块2中，将处理属于高频带组的频带的信号的电路部定义为高频段部10H，将处理属于低频带组的频带的信号的电路部定义为低频段部10L。

[0066] 开关元件31H设置在属于高频段部10H的TDD发送路径即GSM_HB的发送信号路径48上。开关元件31H的一个端子与发送信号路径48的功率放大模块2侧相连接，另一个端子与发送信号路径48的天线开关模块12侧相连接。在该连接结构中，在GSM_HB不进行发送动作的模式下，将上述一个端子与上述另一个端子设为非导通状态，在GSM_HB进行发送动作的模式下，将上述一个端子与上述另一个端子设为导通状态。由此，在GSM_HB不进行发送动作的模式下，发送信号路径48处于开放状态，在GSM_HB进行发送动作的模式下，发送信号路径48处于通路状态。

[0067] 这里，本实施例中，频段17(第1频带)的发送信号(704－716MHz)的三次谐波分量的频率包含在频段4(第2频带)的接收频带(2110－2155MHz)中。换言之，频段17(第1频带)的发送信号的三次谐波分量的频率与频段4(第2频带)的接收信号的频率基本一致。即，第1频带的发送信号的谐波的频率包含于第2频带。基于该频率关系，由功率放大器22L和高频开关21L产生的频段17的发送信号的三次谐波分量在功率放大模块2内或其附近有可能跳转至GSM_HB的发送信号路径48。

[0068] 然而，本实施例所涉及的前端模块1中，在发送信号路径48上设有阻断上述三次谐波分量的分量的开关元件31H。在GSM_HB不进行发送动作的模式、换言之频段4和17进行CA动作的模式下，该开关元件31H处于开放状态。由此，能够抑制跳转至发送信号路径48的上述三次谐波分量经由发送信号路径48到达天线开关模块12。因此，能够抑制上述三次谐波分量流入频段4的接收信号路径。

[0069] 另外，本实施方式所涉及的前端模块1还可以进一步包含功率放大模块2。功率放大模块2包括功率放大器22H、23H、22L及23L、高频开关21H和21L。功率放大器22H对频段1、2及4的发送信号进行预放大，功率放大器23H对GSM_HB的发送信号进行预放大，功率放大器22L对频段17及51的发送信号进行预放大，功率放大器23L对GSM_LB的发送信号进行预放大。高频开关21H以排他的方式与功率放大器22H和信号路径41、42及44中的一个相连接，高频开关21L以排他的方式与功率放大器22L和信号路径47及45中的一个相连接。功率放大模块2是多模式/多频段(MMMB)用的放大电路，对将多个频带的各个频带作为发送载波的发送信号(发送波)进行预放大。

[0070] 通过使前端模块1包含功率放大模块2来进行一体化，从而在下述方面能够得以最优化，即：使配置在发送信号路径48上的开关元件31H(或滤波器元件)与预放大各频带的发送信号的功率放大器的特性相匹配。因此，能够更有效地抑制频段4的接收灵敏度的下降。

[0071] 〔2.2实施例所涉及的前端模块的作用效果〕接着，对本实施例所涉及的前端模块1的作用效果进行说明。

[0072] 图3是说明前端模块中阶段性的谐波阻断对策的图。为了说明本实施例所涉及的前端模块1的作用效果，对阶段性地切断比较例所涉及的前端模块501中的各信号路径时频段4的接收灵敏度进行了定量评估。

[0073] 在频段4的接收灵敏度的定量评估中，使用以最大功率发送频段17的发送信号时的频段4的接收灵敏度S1(dBm)与以最小功率发送频段17的发送信号时的频段4的接收灵敏度S2(dBm)的差分灵敏度(S1-S2)(dB)。以最小功率发送频段17的发送信号时的频段4的接收灵敏度S2大致满足所要求的接收灵敏度。另一方面，以最大功率发送频段17的发送信号时的频段4的接收灵敏度S1因上述频段17的三次谐波分量而恶化(与要求接收灵敏度相比变高)。

[0074] 首先，在比较例所涉及的前端模块501中，在任一信号路径均未被切断时，差分灵敏度(S1-S2)为13.9dB。

[0075] 接着，在比较例所涉及的前端模块501中，在中途切断GSM_HB的发送信号路径48(对策1)。该情况下，差分灵敏度(S1-S2)变为2.6dB。

[0076] 接着，在实施了上述对策1的状态下，在中途切断GSM_LB的发送信号路径49(对策2)。该情况下，差分灵敏度(S1-S2)变为1.9dB。

[0077] 最后，在实施了上述对策1和对策2的状态下，在中途切断频段1的发送信号路径、频段2的发送信号路径及频段4的发送信号路径(对策3)。该情况下，差分灵敏度(S1-S2)变为1.5dB。

[0078] 根据以上的测定结果，在中途切断GSM_HB的发送信号路径48的情况下，对于接收灵敏度的恶化抑制的贡献度可判定为11.3dB(＝13.9dB-2.6dB)。此外，在中途切断GSM_LB的发送信号路径49的情况下，对于接收灵敏度的恶化抑制的贡献度可判定为0.7dB(＝2.6dB-1.9dB)。并且，在中途切断各FDD发送信号路径的情况下，对于接收灵敏度的恶化抑制的贡献度可判定为0.4dB(＝1.6dB-1.5dB)。

[0079] 即，可判断得到，在上述对策1～3中，在中途切断GSM_HB的发送信号路径48对于接收灵敏度的恶化抑制最为有效。

[0080] 根据上述验证结果，在本实施例所涉及的前端模块1中，作为针对对策1的结构，在发送信号路径48上配置开关元件31H。根据该结构，在同时对频段17(第1频带)和频段4(第2频带)的信号进行通信的载波聚合中，在发送了频段17的发送信号的情况下，能够最有效减少该发送信号的三次谐波分量经由GSM_HB的发送信号路径48流入频段4的接收路径的情况。因此，能够最为有效地抑制属于高频带组的频带的接收灵敏度的下降。

[0081] 另外，根据上述对策2的结果，也可以在GSM_LB的发送信号路径49上配置阻断频段17的三次谐波分量的开关元件或滤波器元件。该情况下，与将开关元件31H配置在发送信号路径48上的情况相比，对于接收灵敏度的恶化抑制的贡献度较低，但能够抑制属于高频带组的频带的接收灵敏度的下降。

[0082] 此外，通过进一步在GSM_HB的发送信号路径48和GSM_LB的发送信号路径49这两者上配置开关元件或滤波器元件，从而能够更好地进行接收灵敏度的恶化抑制。

[0083] 〔2.3开关元件或滤波器元件的变形例〕另外，本实施方式所涉及的前端模块1中所设置的开关元件不限于上述结构。

[0084] 图4A是表示实施方式的变形例1所涉及的开关元件32H的结构的图。开关元件32H设置在TDD发送路径即GSM_HB的发送信号路径48上。开关元件32H的一个端子连接在发送信号路径48上，另一个端子接地。在该连接结构中，在GSM_HB不进行发送动作的模式下，将上述一个端子与上述另一个端子设为导通状态，在GSM_HB进行发送动作的模式下，将上述一个端子与上述另一个端子设为非导通状态。由此，在GSM_HB不进行发送动作的模式、换言之频段4和17进行CA动作的模式下，发送信号路径48处于短路状态，在GSM_HB进行发送动作的模式下，发送信号路径48处于通路状态。由此，能够抑制跳转至发送信号路径48的上述三次谐波分量经由发送信号路径48到达天线开关模块12。因此，能够抑制上述三次谐波分量流入频段4的接收信号路径。

[0085] 另外，本实施方式所涉及的前端模块1的GSM_HB的发送信号路径48上所设置的阻断上述三次谐波分量的元件不限于开关元件。

[0086] 图4B是表示实施方式的变形例2所涉及的滤波器元件33H的结构的图。滤波器元件33H设置在TDD发送路径即GSM_HB的发送信号路径48上，是使GSM_HB的发送信号(1710-
1910MHz)通过，使频段17的三次谐波的分量(2112-2148MHz)衰减的低通滤波器(或带通滤波器)。

[0087] 由此，不需要进行与GSM_HB的发送信号路径48被使用于发送动作的定时和未被使用于发送动作的定时相联动的开关动作，能够减少频段17的三次谐波分量经由发送信号路径48流入频段4的接收路径。因此，可实现电路的简单化。

[0088] 另外，本实施例所涉及的前端模块1中所设置的滤波器元件不限于上述结构。

[0089] 图4C是表示实施方式的变形例3所涉及的滤波器元件34H的结构的图。滤波器元件34H设置在TDD发送路径即GSM_HB的发送信号路径48上，是使GSM_HB的发送信号(1710-
1910MHz)通过，使具有频段17的三次谐波的分量的信号(2112-2148MHz)衰减的带阻滤波器。

[0090] 由此，不需要进行与GSM_HB的发送信号路径48被使用于发送动作的定时和未被使用于发送动作的定时相联动的开关动作，能够减少频段17的三次谐波分量经由发送信号路径48流入频段4的接收路径。因此，可实现电路的简单化。

[0091] 此外，本实施方式所涉及的前端模块1中所设置的开关元件或滤波器元件不限于配置在天线开关模块12与功率放大模块2之间。

[0092] 图5是实施方式的变形例4所涉及的前端模块1A的电路结构图。本变形例所涉及的前端模块1A包含天线开关模块71，并且具有频段1的信号路径41、频段2的信号路径42、频段4的信号路径44、GSM_HB的发送信号路径48、开关元件35H、双工器101、102及104作为高频段部10H的构成要素。

[0093] 天线开关模块72具备第1基板72s和高频开关电路芯片72a。第1基板72s例如是支持高频的印刷基板。高频开关电路芯片72a例如由具有1输入多输出型的开关电路的裸片构成。在上述结构中，开关元件35H由独立于高频开关电路芯片72a的其他芯片形成在第1基板72s上。开关元件35H的一个端子经由形成于第1基板72s的布线与GSM_HB的发送信号路径48相连接，另一个端子经由形成于第1基板72s的布线与高频开关电路芯片72a相连接。在该连接结构中，在GSM_HB不进行发送动作的模式下，将上述一个端子与上述另一个端子设为非导通状态，在GSM_HB进行发送动作的模式下，将上述一个端子与上述另一个端子设为导通状态。

[0094] 由此，能够抑制在CA动作时跳转至发送信号路径48的上述三次谐波分量经由发送信号路径48到达天线开关模块72。因此，能够抑制频段17的三次谐波分量流入频段4的接收信号路径。此外，由于高频开关电路芯片72a和开关元件35H配置在同一基板上，因此，能够有助于配置前端模块1A的前端区域的省空间化。此外，由于高频开关电路芯片72a和开关元件35H由不同芯片构成，因此能够提高两者间的隔离特性。

[0095] 另外，开关元件35H也可以是切换发送信号路径48的通路状态/短路状态的开关元件。

[0096] 此外，开关元件35H可以是使GSM_HB的发送信号(1710-1910MHz)通过，使频段17的三次谐波的分量(2112-2148MHz)衰减的低通滤波器(或带通滤波器)或者带阻滤波器。

[0097] 图6是实施方式的变形例5所涉及的前端模块1B的电路结构图。本变形例所涉及的前端模块1B包含天线开关模块12，并且具有频段1的信号路径41、频段2的信号路径42、频段4的信号路径44、GSM_HB的发送信号路径48、开关元件36H、双工器101、102及104作为高频段部10H的构成要素。

[0098] 功率放大模块82具备第2基板、功率放大电路芯片。第2基板例如是支持高频的印刷基板。功率放大电路芯片例如构成图6所示的功率放大器23H。在上述结构中，开关元件36H由独立于功率放大电路芯片的其他芯片形成在第2基板上。开关元件36H的一个端子经由形成于第2基板的布线与GSM_HB的发送信号路径48相连接，另一个端子经由形成于第2基板的布线与功率放大电路芯片相连接。在该连接结构中，在GSM_HB不进行发送动作的模式下，将上述一个端子与上述另一个端子设为非导通状态，在GSM_HB进行发送动作的模式下，将上述一个端子与上述另一个端子设为导通状态。

[0099] 由此，能够抑制CA动作时在功率放大模块82内跳转至发送信号路径48的频段17的三次谐波分量经由发送信号路径48到达天线开关模块12。因此，能够抑制上述三次谐波分量流入频段4的接收信号路径。此外，由于功率放大电路芯片和开关元件36H配置在同一基板上，因此，能够有助于配置前端模块1B的前端区域的省空间化。此外，由于功率放大电路芯片和开关元件36H由不同芯片构成，因此能够提高两者间的隔离特性。

[0100] 另外，开关元件36H也可以是切换发送信号路径48的通路状态/短路状态的开关元件。

[0101] 此外，开关元件36H可以是使GSM_HB的发送信号(1710-1910MHz)通过，使频段17的三次谐波的分量(2112-2148MHz)衰减的低通滤波器(或带通滤波器)或者带阻滤波器。

[0102] 另外，本变形例所涉及的前端模块1B还可以进一步包含功率放大模块82。通过使前端模块1B包含功率放大模块82来进行一体化，从而在下述方面能够得以最优化，即：使配置在发送信号路径48上的开关元件或滤波器元件与放大各频带的发送信号的功率放大器的特性相匹配。因此，能够更有效地抑制频段4的接收灵敏度的下降。

[0103] 〔2.4前端模块的结构变形例〕图7是实施方式的变形例6所涉及的前端模块的电路结构图。本变形例中，对下述情况下的结构进行说明，即：在高频段部10H和低频段部10L中不共用天线元件，而分别配置有专用的天线元件3H和3L。如图7所示，本变形例所涉及的前端模块1C包括天线开关模块12、频段1、2、4、5及17的信号路径41、42、44、45及47、GSM_HB的发送信号路径48、GSM_LB的发送信号路径49、开关元件31H、以及双工器101、102、104、105及117。本变形例所涉及的前端模块
1C与实施例所涉及的前端模块1相比，其结构上的不同点仅在于没有配置双讯器11。天线开关模块12的高频侧输入端子121H与能够选择性地接收和发送属于高频带组的频带(1.7－
2.2GHz)的天线元件3H相连接。另一方面，天线开关模块12的低频侧输入端子121L与能够选择性地接收和发送属于低频带组的频带(700MHz－1GHz)的天线元件3L相连接。通过该连接结构，前端模块1C不需要具有将无线信号分成高频带信号和低频带信号的功能的双讯器。

[0104] 另外，本实施方式所涉及的前端模块不限于实施例所例示的频带的组合。本实施方式的前端模块的特征在于，(1)从低频带组选择出的第1频带和从高频带组选择出的第2频带进行载波聚合动作，(2)第1频带的谐波分量的频率包含在第2频带中，(3)在除第1频带和第2频带之外的频带中通过TDD方式发送信号的TDD发送信号路径上配置有阻断上述谐波分量的传输的开关元件或滤波器元件。即，本实施方式的前端模块只要具有上述(1)、(2)及(3)的结构即可，频带的组合结构是任意的。

[0105] 图8是实施方式的变形例7所涉及的前端模块1D的电路结构图。变形例7所涉及的前端模块1D包括：双讯器11、天线开关模块12、选择性传输LTE标准的频段1(发送频带：1920-1980MHz，接收频带：2110-2170MHz)的信号的信号路径41、选择性传输LTE标准的频段
2(发送频带：1850-1910MHz，接收频带：1930-1990MHz)的信号的信号路径42、选择性传输LTE标准的频段3(发送频带：1710-1785MHz，接收频带：1805-1880MHz)的信号的信号路径
53、选择性传输LTE标准的频段8(发送频带：880-915MHz，接收频带：925-960MHz)的信号的信号路径58、选择性传输LTE标准的频段5(发送频带：824-849Hz，接收频带：869-894MHz)的信号的信号路径45、选择性传输GSM_HB(发送频带：1710-1910MHz)的发送信号的发送信号路径48、选择性传输GSM_LB(发送频带：824-915MHz)的发送信号的发送信号路径49、开关元件37H、双工器101、102、103、105及108。

[0106] 这里，以提高通信品质为目的，本变形例所涉及的前端模块1D采用同时使用不同频带的所谓载波聚合方式。更具体而言，在本变形例中，同时使用属于高频带组的频段3和属于低频带组的频段8。

[0107] 开关元件37H设置在TDD发送路径即GSM_HB的发送信号路径48上。开关元件37H的一个端子与发送信号路径48的功率放大模块2侧相连接，另一个端子与发送信号路径48的天线开关模块12侧相连接。在该连接结构中，在GSM_HB不进行发送动作的模式下，将上述一个端子与上述另一个端子设为非导通状态，在GSM_HB进行发送动作的模式下，将上述一个端子与上述另一个端子设为导通状态。

[0108] 本变形例中，频段8(第1频带)的发送信号(880－915MHz)的二次谐波分量的频率包含在频段3(第2频带)的接收频带(1805－1880MHz)中。基于该频率关系，由功率放大器22L和高频开关21L产生的频段8的发送信号的二次谐波分量在功率放大模块2内或其附近有可能跳转至GSM_HB的发送信号路径48。

[0109] 然而，本变形例所涉及的前端模块1D中，在发送信号路径48上设有阻断上述二次谐波分量的分量的开关元件37H。在GSM_HB不进行发送动作的模式、换言之频段3和8进行CA动作的模式下，该开关元件37H处于开放状态。由此，能够抑制跳转至发送信号路径48的上述二次谐波分量经由发送信号路径48到达天线开关模块12。因此，能够抑制上述二次谐波分量流入频段3的接收信号路径。

[0110] (3.其他变形例等)以上，关于本发明实施方式所涉及的前端模块，列举实施例和变形例进行了说明，但本发明的前端模块不限于上述实施例和变形例。组合上述实施例和变形例中任意的构成要素而实现的其他的实施方式、在不脱离本发明的主旨的范围内针对上述实施例和变形例实施本领域技术人员所能想到的各种变形而得到的变形例、内置有本发明公开的前端模块的各种设备也包含在本发明内。

[0111] 例如，在上述实施方式的变形例中，对配置有阻断谐波分量的开关元件或滤波器元件的路径为属于高频带组的TDD发送路径(GSM_HB)的情况进行了说明，但并不限于此。配置有上述开关元件或滤波器元件的路径也可以是属于低频带组的TDD发送路径(GSM_LB)。

[0112] 由此，在同时对第1频带和第2频带的信号进行通信的载波聚合中，在发送了第1频带的发送信号的情况下，能够减少该发送信号的谐波分量经由TDD发送路径流入第2频带的接收路径。因此，能够抑制第2频带中接收灵敏度的下降。

[0113] 此外，在上述实施例和变形例所涉及的前端模块中，在连接附图所公开的各电路元件和信号路径的路径之间也可以插入其他的高频电路元件和布线等。工业上的实用性

[0114] 本发明作为采用载波聚合方式的支持多频段/多模式的前端模块，可广泛适用于移动电话等通信设备。标号说明

[0115] 1、1A、1B、1C、1D、501 前端模块2、82、502 功率放大模块
3、3H、3L、503 天线元件
10H、501H 高频段部
10L、510L 低频段部
11、511 双讯器
12、72、512 天线开关模块
21H、21L、521H、521L 高频开关
22H、22L、23H、23L、522H、522L、523H、523L 功率放大器
31H、32H、35H、36H、37H 开关元件
33H、34H滤波器元件
41、42、44、45、47、53、58、531、532、534、537、551 信号路径
48、49、535H、535L 发送信号路径
72a 高频开关电路芯片
72s 第1基板
101、102、103、104、105、108、117、504、517 双工器
121、122、124、125、127、128、129 输出端子
121H 高频侧输入端子
121L 低频侧输入端子

标题	发布/更新时间	阅读量
模块化带模块-专利编号CN103702914B	2020-05-11	1064
模块化带模块-专利编号CN103702914A	2020-05-11	166
组合聚能块-专利编号CN1505923A	2020-05-12	426
砌块切割机-专利编号CN106079056A	2020-05-12	557
一种模块房窗框-专利编号CN106014097A	2020-05-13	563
传送带模块-专利编号CN105745164B	2020-05-12	106
模块化家具布置-专利编号CN107105894A	2020-05-13	368
气路模块-专利编号CN108019331A	2020-05-11	945
传送带模块-专利编号CN105745164A	2020-05-11	290
无线电模块-专利编号CN1666551A	2020-05-13	664

前端模块

前端模块

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