專利名稱：高頻電路裝置、天線共享裝置和通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于諸如天線共享裝置的微波頻帶的高頻電路裝置和通信設(shè)備。
具有多個形成在電路基片上的高頻電路的高頻電路裝置是已知的。一個例子是天線共享裝置，其中高頻電路的發(fā)送濾波器和接收濾波器安裝在一個電路基片上。在這種情況下，一個接地電極大致上設(shè)置在電路基片除用于傳輸終端、天線終端和接收終端的區(qū)域外的整個安裝表面(后側(cè))。該接地電極是發(fā)送濾波器和接收濾波器公用的。
對于便攜式電話系統(tǒng)，舉例的系統(tǒng)中，同時進(jìn)行發(fā)送和接受，諸如模擬系統(tǒng)、CDMA系統(tǒng)等等。用于這些系統(tǒng)中的天線共享裝置具有如此的頻率特性(下面稱為隔離特性)，從而由接收濾波器將發(fā)送信號衰減，使得通過接收濾波器，防止發(fā)送信號強(qiáng)烈影響接受系統(tǒng)電路的低噪聲放大器等等。
但是，在上述天線共享裝置中，接地電極是發(fā)送濾波器和接收濾波器公用的。因此，有時候發(fā)送濾波器的地電流和接收濾波器的地電流在接地電極中相互電磁干擾，并耦合。當(dāng)發(fā)生電磁耦合時，隔離特性惡化。為了克服上述問題，本發(fā)明的較佳實施例獨立提供了一種高頻電路裝置、天線共享裝置和通信設(shè)備，其中可以抑制高頻電路的地電流之間的電磁耦合。
本發(fā)明的一個較佳實施例提供了一種高頻電路裝置，它包含多個設(shè)置在單片電路基片上的高頻電路，所述多個高頻電路的每一個的接地電極，所述接地電極在電路基片上相互不連接。更具體地說，為多個高頻電路的每一個高頻電路在電路基片上設(shè)置接地電極。為接地電極提供一個縫隙使之相互隔離。至少可以使用多個高頻電路中的一個，例如包含同軸介質(zhì)諧振器的濾波器、集成型介質(zhì)濾波器，或具有電壓控制電抗元件的可變頻帶型濾波器。
通過上述配置，防止了各個高頻電路的地電流在接地電極中電磁干擾，由此可以防止高頻電路的地電流之間的電磁耦合。
較好地，將構(gòu)成高頻電路的電子元件安裝到電路基片上，在相鄰的高頻電路之間設(shè)置縫隙，并且設(shè)置在接地電極之間的縫隙的位置重疊于設(shè)置在高頻電路之間的縫隙的位置。由此，可以防止當(dāng)構(gòu)成高頻電路的電子元件相互接觸時引起的地電流的電磁耦合，另外，可以防止高頻電路中的地電流在接地電極中電磁耦合。
還有，較好地，設(shè)置屏蔽蓋相應(yīng)于多個高頻電路的每一個，并且將屏蔽蓋連接到相互獨立的接地電極，由此，可以更為有效地防止高頻電路的地電流之間在接地電極中電磁耦合。
較好地，在本發(fā)明的高頻電路裝置中，高頻電路中的至少兩個具有公共輸入輸出終端，并且兩個高頻電路的各個接地電極的各個輸入輸出終端附近的部分通過電氣連接部分相互電氣連接。
當(dāng)在實踐中將高頻電路裝置安裝在諸如移動電話等電子裝置中時，在多個高頻電路的每一個的接地電極相互不連接的情況下，根據(jù)高頻電路裝置將要安裝到的印刷電路基片的接地電極的形狀和尺寸，接地在某些情況下是不充分的。在這種情況下，可以通過電氣連接部分使多個接地電極的預(yù)定部分連接而達(dá)到充分接地。由于僅僅在每一個接地電極的一部分中進(jìn)行傳導(dǎo)，故高頻電路的地電流之間的電磁耦合是可以忽略的。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的天線共享裝置和通信設(shè)備中，每一個得設(shè)置有具有上述特征的高頻電路裝置。相應(yīng)地，可以抑制高頻電路的地電流之間的電磁耦合，并可以得到極好的隔離特性。
下面，參照附圖，描述根據(jù)本發(fā)明的高頻電路裝置、天線共享裝置和通信設(shè)備。


圖1是一個透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的天線共享裝置的安裝結(jié)構(gòu)；圖2是圖1所示的天線共享裝置的電路圖；圖3是一個截面圖示出用于圖1所示的天線共享裝置中的諧振器的一個例子；圖4是圖1所示的天線共享裝置的平面圖；圖5是用于圖1所示的天線共享裝置中的電路基片的平面圖(從其安裝表面?zhèn)瓤?；圖6是曲線圖，示出圖1所示的天線共享裝置的隔離特性；圖7示出了用于圖1中的天線共享裝置的電路基片的底部的修改例子；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的天線共享裝置的透視圖9是圖8所示的天線共享裝置的電路圖；圖10是用于圖8所示的天線共享裝置中的電路基片的平面圖(從諧振器安裝表面?zhèn)瓤?；圖11是用于圖8所示的天線共享裝置中的電路基片的平面圖(從安裝表面?zhèn)瓤?；圖12是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的天線共享裝置的透視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的天線共享裝置的透視圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的高頻電路裝置的平面圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的通信設(shè)備的方框圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例的高頻電路裝置的平面圖；圖17是用于圖16所示的高頻電路裝置中的電路基片的平面圖(從安裝表面看)；圖18是圖16所示的高頻電路裝置的電路圖。
圖1是透視圖，示出一個天線共享裝置1，它具有安裝在電路基片30上的元件。在天線共享裝置1中，將發(fā)送濾波器9電氣連接在發(fā)射終端Tx和天線終端ANT之間，而將接收濾波器10電氣連接在接收終端Rx和天線終端ANT之間。天線終端ANT是在發(fā)送濾波器9和接收濾波器10之間公用的。發(fā)送濾波器9包含諧振器2、3和4、電容器C1、C2和C3、線圈L1、L2和L3，以及電容器陣列基片15。另一方面，接收濾波器10包含諧振器5、6、7和8，電容器C8和C13、電容器陣列基片16。四個電容器C9到C12設(shè)置在電容器陣列基片16上。
圖2是天線共享裝置1的電路圖。發(fā)送濾波器9是帶阻濾波器，它包含連接成三級的諧振電路。諧振器2通過諧振電容器C1電氣連接到傳輸終端Tx。包含諧振器2和諧振電容器C1的串聯(lián)諧振電路、包含諧振器3和諧振電容器C2的串聯(lián)諧振電路以及包含諧振器4和諧振電容器C3的串聯(lián)諧振電路通過耦合線圈L1和L2相互電氣連接。電容器C4、C5和C6并聯(lián)地電氣連接到這三個分開的串聯(lián)諧振電路。通過L形狀的LC電路，將天線終端ANT電氣連接到包含諧振器4和諧振電容器C3的串聯(lián)諧振電路，其中LC電路包含耦合線圈L3和電容器C7。諧振電容器C1到C3確定了阻帶衰減。
接收濾波器10是一個帶通濾波器，它包含連接成四級的諧振電路。通過耦合電容器C8將諧振器5電氣連接到天線終端ANT。通過耦合電容器C9；C11和C13，將包含諧振器5的串聯(lián)諧振電路、諧振器6和諧振電容器C10電氣連接到包含諧振器7、諧振器8和諧振電容器C12的串聯(lián)諧振電路。
于是，作為諧振器2到8，使用λ/4的同軸介質(zhì)諧振器，例如，如圖3所示。在圖3中，諧振器2示為一個典型的諧振器。介質(zhì)諧振器2到8中的每一個都包含圓柱狀介質(zhì)17，它由具有高介電常數(shù)的材料制成(諸如TiO2型的陶瓷等等)，還有設(shè)置在圓柱狀介質(zhì)17的外部周圍的表面上的外部導(dǎo)體18，還有設(shè)置在圓柱狀介質(zhì)17的內(nèi)壁上的內(nèi)部導(dǎo)體19。外部導(dǎo)體18與內(nèi)部導(dǎo)體19在介質(zhì)17的一側(cè)上的開口的端面17a(以后稱為開口側(cè)端面17a)處電氣開路(分開)，并在另外一側(cè)上的開口端面17b(下面稱為短路側(cè)端面17b)處電氣短路(連接到)內(nèi)部導(dǎo)體19。介質(zhì)諧振器2通過開口側(cè)底表面17a處的導(dǎo)體20電氣連接到電容器C1。各個介質(zhì)諧振器2到4的外部導(dǎo)體18電氣連接到發(fā)送濾波器接地電極21(下面將描述)。各個介質(zhì)諧振器5到8的外部導(dǎo)體18電氣連接到接收濾波器接地電極22。這些介質(zhì)諧振器2到8在外部導(dǎo)體18處相互焊接，由此形成整體。
如圖1所示，電路基片30設(shè)置有發(fā)射終端Tx、天線終端ANT和接收終端Rx，它們設(shè)置在電路基片的邊緣部分。如圖4所示，在電路基片30的諧振器安裝表面30a側(cè)(圖1中的上表面)形成信號圖案和接地電極24。接地電極24大致上占領(lǐng)了諧振器安裝表面30a的一半面積。諧振器2到8整體地焊接到接地電極24。另一方面，在電路基片30的安裝表面30b上(圖1的下側(cè))，如圖5所示，形成有發(fā)送濾波器接地電極21和接收濾波器接地電極22(由斜線表示)。即，形成在電路基片30的諧振器安裝表面30a上的接地電極24是發(fā)送濾波器9和接收濾波器10公用的。另一方面，形成在安裝表面30b上的接地電極21和22分別是發(fā)送濾波器9和接收濾波器10專用的。通孔如圖5所示地設(shè)置。
形成在電路基片30的安裝表面30b上的發(fā)送濾波器接地電極21和接收濾波器接地電極22通過縫隙23相互隔離，它們相互不連接?？p隙23的寬度設(shè)置在例如0.2到1.0mm范圍內(nèi)。縫隙23的縱向設(shè)置得平行于介質(zhì)諧振器2到8的內(nèi)部導(dǎo)體19的縱向。縫隙23覆蓋發(fā)送濾波器9和接收濾波器10相鄰的部分(更具體地說，在諧振器4和5相鄰的位置。)通過使用通孔或使端部21a到21d彎曲到電路基片30的端面上，發(fā)送濾波器接地電極21電氣連接到形成在諧振器安裝表面30a上的接地電極24。還有，通過使用通孔26或通過使端部22a到22e彎曲到電路基片30的端面上，將接收濾波器接地電極22電氣連接到接地電極24。
在具有上述配置的天線共享裝置中，從發(fā)送系統(tǒng)電路進(jìn)入發(fā)射終端Tx的發(fā)送信號通過發(fā)送濾波器9輸出到天線終端ANT，而通過天線終端ANT接受到的接收信號通過接收濾波器10從接收終端Rx輸出到接收系統(tǒng)電路。
發(fā)送濾波器接地電極21和接收濾波器接地電極22相互不連接。相應(yīng)地，發(fā)送濾波器9的地電流與接收濾波器10的地電流在電路基片30的安裝表面30b上相互電氣獨立。由此，濾波器9和10的地電流不會在電路基片30的安裝表面30b上的接地電極21和22上相互電磁干，并且可以抑制濾波器9和10的地電流之間的電磁耦合。結(jié)果，可以得到一種天線共享裝置1，它在發(fā)射終端Tx和接收終端Rx之間具有極好的絕緣特性。圖6示出了天線共享裝置1的絕緣特性(見實線32)。為了比較，還示出了傳統(tǒng)的天線共享裝置的隔離特性(見虛線33)，由此可以發(fā)現(xiàn)，天線共享裝置的接收濾波器中發(fā)送信號的衰減被破壞。
另外，在發(fā)送濾波器接地電極21和接收濾波器接地電極22相互不連接的情況下，當(dāng)將天線共享裝置1在實際中用于移動電話等裝置時(這依賴天線共享裝置1所要安裝的印刷電路板的接地電極的形狀和大小)時，接地有時變得不充分。如圖7所示，通過導(dǎo)體35，電氣連接接地電極21和22的天線終端附加的部分，可以得到充分的接地。由于接地電極21和22之間的傳導(dǎo)僅通過它們的一小部分達(dá)到，故濾波器9和10之間通過導(dǎo)體35產(chǎn)生的不理想的電磁耦合是可以忽略的。
第二實施例(圖8到11)圖8是一個天線共享裝置39的透視圖，它的電路基片40上安裝了元件。在天線共享裝置39中，發(fā)送側(cè)電路55(見圖9)電氣連接在發(fā)射終端Tx和天線終端ANT之間，而接收側(cè)電路56電氣連接在接收終端Rx和天線終端ANT之間。
圖9是天線共享裝置39的電路圖。發(fā)送側(cè)電路55包含變頻帶阻濾波器電路57和相位電路59。變頻帶阻濾波器電路57包含連接成二級的諧振電路，還包含諧振器2，它通過諧振電容器C1電氣連接到發(fā)射終端Tx，以及諧振器3，它通過諧振電容器C2電氣連接到相位電路59。諧振電容器C1和C2確定阻帶衰減。串聯(lián)諧振電路(包含諧振器2和諧振電容器C1)通過耦合線圈L1，電氣連接到包含諧振器3和諧振電容器C2的串聯(lián)諧振電路。另外，電容器C5和C6電氣并聯(lián)到這兩個串聯(lián)諧振電路。
對于諧振器2和諧振電容器C1之間的中間節(jié)點，電抗元件PIN二極管D1通過可變頻帶電容器C3電氣并聯(lián)到諧振器2，其陰極連接到發(fā)送電路接地電極44(下面描述)。另一方面，對于諧振器3和諧振電容器C2之間的中間節(jié)點兩個PIN二極管D2和D3的串聯(lián)組合通過可變頻帶電容器C4電氣并聯(lián)到諧振器3。PIN二極管D2的陰極和陽極分別電氣連接到可變頻帶電容器C4和PIN二極管D3的陽極。將PIN二極管D3的陰極連接到發(fā)送電路接地電極44?？勺冾l帶電容器C3和C4用于改變可變頻帶帶阻濾波器電路57的衰減特性的兩個衰減極點頻率。另外，將扼流線圈L4連接在PIN二極管D2的陰極和發(fā)送電路接地電極44之間，從而當(dāng)PIN二極管D1和D2接通時直流電流流過。
電壓控制終端CONT1通過控制電壓供應(yīng)電阻器R1、電容器C22和扼流線圈L2電氣連接到PIN二極管D1的陽極和可變頻帶電容器C3之間的中間節(jié)點，另外，還通過控制電壓供應(yīng)電阻器R1、電容器C22和扼流線圈L3電氣連接到PIN二極管D2和D3之間的節(jié)點。
相位電路59是T形狀的，并包含電氣連接在帶阻濾波器電路57和天線終端ANT之間的線圈L20、電氣連接在接收電路接地電極45(下面描述)和天線終端ANT之間的電容器C15，電氣連接在接收側(cè)電路56的帶通濾波器電路58(下面描述)和天線終端ANT之間的線圈L21。
另一方面，接收側(cè)電路56包含變頻帶通濾波器電路58和相位電路59。在第二實施例中，接收側(cè)電路56具有和發(fā)送側(cè)電路55公用的相位電路59。不用說，發(fā)送側(cè)電路55和接收側(cè)電路56可以具有相互獨立的相位電路。
帶通濾波器電路58包含連接成三級的諧振電路，并包含通過諧振線圈L9電氣連接到相位電路59的諧振器4，通過諧振線圈L10電氣連接到接收終端Rx的諧振器6，和通過耦合電容器C11、C12、C13和C14電氣連接在諧振器4和6之間的諧振器5。
對于諧振器4和諧振線圈L9之間的中間節(jié)點，包含可變頻帶電容器C7和PIN二極管D4的串聯(lián)電路電氣并聯(lián)到諧振器4，PIN二極管D4的陰極連接到接收電路接地電極42(下面將描述)。對于諧振器5和耦合電容器C12和C13之間的中間節(jié)點，包含可變頻帶電容器C8和PIN二極管D5的串聯(lián)電路電氣并聯(lián)到諧振器5，PIN二極管D5的陰極連接到接收電路接地電極45。對于諧振器6和諧振線圈L10之間的中間節(jié)點，包含可變頻帶電容器C9和PIN二極管D6的串聯(lián)電路電氣并聯(lián)到諧振器6，PIN二極管D6的陰極電氣連接到接收電路接地電極42。
電壓控制終端CONT2通過控制電壓供應(yīng)電阻器R2、電容器C23和扼流線圈L6電氣連接到PIN二極管D4和可變頻帶電容器C7之間的中間節(jié)點，并通過控制電壓供應(yīng)電阻器R2、電容器C23和扼流線圈L8電氣連接到PIN二極管D6的陽極和可變頻帶電容器C9之間的中間節(jié)點。
另外可以使用λ/4同軸介質(zhì)諧振器作為諧振器2到6。介質(zhì)諧振器2和3的外部導(dǎo)體電氣連接到發(fā)送電路接地電極41(下面描述)。介質(zhì)諧振器4到6的外部導(dǎo)體電氣連接到接收電路接地電極42。
電路基片40的邊緣部分設(shè)置有發(fā)射終端Tx、天線終端ANT和接收終端Rx，如圖8所示。如圖10所示，在電路基片40的諧振器安裝表面40a(圖8中的上側(cè))上形成信號圖案、發(fā)送電路接地電極41和接收電路接地電極42。如圖11所示，發(fā)送電路接地電極44和接收電路接地電極45形成在電路基片40的安裝表面40b(圖8的下側(cè))上。在圖10和11中，接地電極41、42、44和45由斜線表示，并示出通孔47。
形成在電路基片40的諧振器安裝表面40a上的發(fā)送電路接地電極41和接收電路接地電極42通過縫隙43相互絕緣。形成在電路基片40的安裝表面40b上的發(fā)送電路接地電極44和接收電路接地電極45由縫隙46相互絕緣，其中縫隙46的一部分是曲折的?？p隙43和46的縱向設(shè)置得平行于介質(zhì)諧振器2到6的內(nèi)部導(dǎo)體的縱向。縫隙43和46在發(fā)送電路55和接收側(cè)電路56相鄰的部分(即諧振器3和4相鄰的部分)重疊。通過使用通孔47，使端部彎曲到電路基片40的端面上或類似的方法，將發(fā)送電路接地電極41電氣連接到發(fā)送電路接地電極44。使用通孔47，使其端部彎曲到電路基片40的端面上，或類似的方法，將接收電路接地電極42電氣連接到接收電路接地電極45。
下面將描述具有上述配置的天線共享裝置39的操作。
發(fā)送側(cè)電路55中可變頻帶帶阻濾波器電路57的陷波頻率由包含可變頻帶電容器C3、諧振電容器C1和諧振器2的諧振系統(tǒng)，以及包含可變頻帶電容器C4、諧振電容器C2和諧振器3的諧振系統(tǒng)的各個諧振頻率確定。當(dāng)將正電壓作為控制電壓施加給電壓控制終端CONT1時，PIN二極管D1、D2和D3接通。相應(yīng)地，可變頻帶電容器C3和C4通過PIN二極管D1、D2和D3接地，從而兩個衰減極點頻率都降低，發(fā)送側(cè)電路5的通帶降低。
相反，當(dāng)施加負(fù)電壓作為控制電壓時，PIN二極管D1，D2和D3斷路。通過在用于將控制電壓施加給電壓控制終端CONT1的控制電路中提供至少100kg的高阻抗，從而沒有電壓施加給電壓控制終端CONT1，也會使PIN二極管D1、D2和D3斷路。因此，可變頻帶電容器C3和C4變成了開路，從而兩個衰減極點頻率增加，發(fā)送側(cè)電路55的通帶增強(qiáng)。由此，通過用電壓控制可變頻帶電容器C3和C4接地或開路，發(fā)送電路55可以給出兩個不同的通帶特性。
另一方面，接收側(cè)電路56中的可變頻帶帶通濾波器電路58的通帶頻率由包含可變頻帶電容器C7、諧振電感L9和諧振器4的諧振系統(tǒng)，包含可變頻帶電容器C8和諧振器5的諧振系統(tǒng)、以及包含可變頻帶電容器C9、諧振電感L10和諧振器6的諧振系統(tǒng)的各個諧振頻率確定。當(dāng)作為正電壓作為控制電壓加到電壓控制終端CONT2，PIN二極管D4，D5和D5導(dǎo)通。相應(yīng)地，可變頻帶電容器C7、C8和C9分別通過PIN二極管D4、D5和D6接地，并且通帶頻率降低。相反，當(dāng)施加負(fù)電壓作為控制電壓時，PIN二極管D4、D5和D6斷開，由此可變頻帶電容器C7、C8和C9變成開路，通帶頻率增加。由此，通過以電壓控制可變頻帶電容器C7到C9接地或開路，接收側(cè)電路56可以給出兩種不同通帶特性。
這種可變頻率帶通電路58是電壓控制的，當(dāng)將低頻通帶選作發(fā)送頻帶時，通帶頻率減小，而當(dāng)將高頻通帶選作發(fā)送頻帶時，通帶頻率增加從而符合兩個通帶的切換(即發(fā)送側(cè)電路55的高頻通帶和低頻通帶)。由此，可以理想地實現(xiàn)與發(fā)送側(cè)電路55的相位的匹配。
另外，在天線共享裝置39中，兩個PIN二極管D2和D3的串聯(lián)組合僅僅和諧振器3串聯(lián)，諧振器3電氣連接到天線終端ANT，并位于接近發(fā)送側(cè)電路55的天線終端ANT，另外，電壓控制終端CONT1連接到PIN二極管D2和D3的各個陽極，從而可以對高頻電壓分壓。由此，可以有效抑制來自天線終端ANT的發(fā)送波F1和發(fā)送波F2的互調(diào)失真波。
發(fā)送電路接地電極41和44相互不連接，并且接收電路接地電極42和45相互不連接。因此，濾波器電路57的地電流和濾波器電路58的地電流相互電氣獨立。相應(yīng)地在諧振器安裝表面40a和電路基片40的安裝表面40b上形成的接地電極中，濾波器電路57和58的地電流不相互電磁干擾。由此，可以抑制濾波器電路57和58的地電流之間的電磁耦合。結(jié)果，可以得到一種天線共享裝置39，其發(fā)射終端Tx和接收終端Rx之間的絕緣特性極好。
在天線共享裝置中，濾波器的地電流之間的電磁耦合可以根據(jù)電路基片上的接地電極的安排和尺寸變化。相應(yīng)地，在某些情況下，濾波器的地電流之間的電磁耦合不能僅僅由給電路基片的接地電極設(shè)置縫隙來充分抑制，從而接地電極相互不連接(如在第一和第二實施例中所述)。在將介質(zhì)諧振器相互焊接的情況下，濾波器的地電流相互電磁耦合，發(fā)送濾波器的諧振器和接收濾波器的諧振器通過設(shè)置縫隙來互相隔離，從而可以防止濾波器在接地電極中的地電流的電磁耦合，另外，可以防止由濾波器的相互接觸引起的地電流的電磁耦合。
具體地說，例如，在第一實施例中，可以將縫隙61設(shè)置在發(fā)送濾波器9的諧振器2到4、以及接收濾波器10的諧振器5到8之間，如圖12所示?？p隙61的位置重疊于設(shè)置在發(fā)送濾波器接地電極21和接收濾波器接地電極22之間的縫隙23的位置，其中所述接地電極21和22形成在電路基片30的安裝表面30b上，如圖4和5所示。
另外，發(fā)送濾波器屏蔽蓋62安排得和發(fā)送濾波器9的介質(zhì)諧振器2到4的開口側(cè)端面相對，接收濾波器屏蔽蓋63安排得與接收濾波器10的介質(zhì)諧振器5到8的開口側(cè)端面相對。其原因如下。介質(zhì)諧振器2到8通過屏蔽蓋62和63充分接地，從而保證了天線共享裝置的通帶外面的衰減，并可以進(jìn)行高質(zhì)量的通信。對于屏蔽蓋62和63，分別將端部62a和63a焊接到介質(zhì)諧振器2到4以及5到8的外部導(dǎo)體，并且分別將另外的端部62b和63b焊接到電路基片30的接地電極的端部24a和24b。在屏蔽蓋62和63之間設(shè)置縫隙。由此，可以通過使屏蔽蓋62和63相互獨立地電氣連接到相應(yīng)的濾波器，更為有效地抑制濾波器9和10的地電流之間的電磁耦合。
第四實施例(圖13)在第四實施例中，將描述包含集成的介質(zhì)濾波器的天線諧振器。如圖13所示，天線共享裝置70包含電路基片71和安裝在電路基片71上的集成型介質(zhì)濾波器81和82。
集成型濾波器81和82都含有單個的介質(zhì)塊83，它是長方體形狀的。形成有穿孔84和85，以便從圖13看時，從前部端表面穿透到后部端表面。在介質(zhì)塊83的外壁上形成外部導(dǎo)體86(從圖13看時的前部端表面除外)。在穿孔84和85的每一個內(nèi)壁上形成內(nèi)部導(dǎo)體。穿孔84和85以及它們的內(nèi)部導(dǎo)體，與外部導(dǎo)體86和介質(zhì)塊83構(gòu)成兩個介質(zhì)諧振器。在每一個介質(zhì)塊83的相對的側(cè)表面上提供外部終端87和88。將介質(zhì)濾波器81用作發(fā)送濾波器，而將介質(zhì)濾波器82用作接收濾波器。
在電路基片71上設(shè)置具有上述配置的介質(zhì)濾波器81和82，從而每一個穿孔84和85的軸向平行于電路基片71的表面。在電路基片71的邊緣部分形成發(fā)射終端Tx、天線終端ANT和接收終端Rx。發(fā)送濾波器接地電極72和接收濾波器接地電極73形成在電路基片71的介質(zhì)濾波器安裝表面71a(圖13中的上側(cè))上。將縫隙74設(shè)置在發(fā)送濾波器接地電極72和接收濾波器接地電極73之間，從而接地電極72和73都相互隔離。即，兩個電極相互不連接。分別將介質(zhì)濾波器81和82的外部導(dǎo)體86焊接到接地電極72和73。在介質(zhì)濾波器81和82之間設(shè)置縫隙，并且縫隙的位置重疊于接地電極72和73之間的縫隙74的位置。另外，雖然在圖13中沒有說明，在電路基片71的安裝表面71b(圖13的下側(cè))上形成的另一個發(fā)送濾波器接地電極和接收濾波器接地電極，它們通過縫隙相互隔離。
在具有上述配置的天線共享裝置70中，可以防止介質(zhì)濾波器81和82的地電流之間的電磁耦合。
第五實施例(圖14)在第五實施例中，將描述一種濾波器裝置，它具有對偶系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含四個作為高頻電路裝置的濾波器。圖14是示出濾波器裝置90的平面圖，其中每一個元件都安裝在電路基片91的諧振器安裝表面上。在濾波器裝置90中，第一個系統(tǒng)的發(fā)送濾波器101和接收濾波器102電氣連接在發(fā)射終端Tx1和接收終端Rx1之間。第二個系統(tǒng)的發(fā)送濾波器103和接收濾波器104電氣連接在發(fā)射終端Tx2和接收終端Rx2之間。
發(fā)送濾波器101包含同軸介質(zhì)諧振器21、31和41、電容器C1、C1和C1、線圈L11、L21和L31，和電容器陣列基片106。接收濾波器102包含同軸介質(zhì)諧振器51、61和71，電容器陣列基片161。發(fā)送濾波器103包含同軸介質(zhì)諧振器22、32和42、電容器C12、C22和C32，以及線圈L12、L22和L32。接收濾波器104包含同軸介質(zhì)諧振器52、62和72，以及電容器陣列基片162。另外，在圖4中，示出片狀電容器110、線圈111和通孔112。
雖然沒有加以說明，在電路基片91的安裝表面91b上形成第一個系統(tǒng)的發(fā)送濾波器接地電極和接收濾波器接地電極，以及第二個系統(tǒng)的發(fā)送濾波器接地電極和接收濾波器接地電極。各個接地電極通過十字形縫隙93相互隔離，并相互不連接。
在具有如上所述的配置的濾波器裝置90中，可以防止濾波器101到104的地電流之間的電磁耦合。
第六實施例(圖15)在第六實施例中，描述根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備的例子。在本實施例中，以便攜式電話作為例子。圖15是一個電路方框圖，示出便攜式電話120的RF部分。圖15中示出天線元件122、雙工器123、發(fā)送側(cè)隔離器131、發(fā)送側(cè)放大器132、發(fā)送側(cè)級間帶通濾波器133、發(fā)送側(cè)混合器134、接收側(cè)放大器135、接收側(cè)級間帶通濾波器136、接收側(cè)混合器137、電壓控制振蕩器(VCO)138和本地帶通濾波器139。
作為雙工器123，可以使用上述第一、第二、第四實施例中的各個天線共享裝置1、39和70，以及第五實施例中的濾波器裝置90?？梢酝ㄟ^安裝這些天線共享裝置1、39和70以及濾波器裝置90，實現(xiàn)具有極好的隔離特性的便攜式電話。
第七實施例(圖16到18)在第七實施例中，描述相應(yīng)于天線分集的RF二極管開關(guān)，作為高頻電路裝置的例子。圖16是天線開關(guān)141的平面圖，示出在電路基片142上安裝包含發(fā)送終端電路155和接收終端電路156的復(fù)合電路元件145的情況。圖17是從天線開關(guān)141的安裝表面?zhèn)瓤刺炀€開關(guān)141的說明圖。通常，天線開關(guān)141用于從發(fā)送電路轉(zhuǎn)換到接收電路，并且在數(shù)字移動電話等中反之亦然。
圖18是天線開關(guān)141的電路圖。發(fā)送終端電路155和接收終端電路156連接在發(fā)射終端Tx和接收終端Rx之間。開關(guān)元件二極管D31的陽極通過三級低通濾波器150和耦合電容器C34來到發(fā)射終端Tx。三級低通濾波器150包含線圈L31和電容器C31到C33。二極管D31的陽極通過包含線圈L32和電容器C35的串聯(lián)電路接地。電壓控制終端CONT1通過電阻器R31連接到線圈L32和電容器C35的中點?？刂齐娐愤B接到電壓控制終端CONT1，用于切換天線開關(guān)141的傳輸路徑。另外，二極管D31的陰極通過電容器C36連接到天線終端ANT1。
開關(guān)元件二極管D32的陰極通過電容器C36、線圈L33連接到天線終端ANT1，并通過電容器C37、38接地。二極管D32的陰極通過線圈L34和電容C39的并聯(lián)電路接地。二極管D32的陽極通過線圈L35連接到接收濾波器145和開關(guān)元件二極管D33的陰極。作為接收濾波器145，使用圖13所示的集成型介質(zhì)濾波器82相同的濾波器。電容器149是靜電電容，形成在外部終端88和外部導(dǎo)體86之間。諧振器146和147是由穿孔84和85、它們的內(nèi)部導(dǎo)體、外部導(dǎo)體86和介質(zhì)塊83構(gòu)成的介質(zhì)諧振器。
將二極管的陽極通過電容器C41連接到天線終端ANT2。將電壓控制終端CONT2通過電阻器R32連接到二極管D33和電容器C41之間的中點。將用于切換天線開關(guān)141的傳輸路徑的控制電路連接到電壓控制終端CONT2。另外，將電阻器R33連接在二極管D33的陽極和地之間，將電容器C40連接在二極管D33的陰極和地之間，將電容器C42連接在二極管陽極和地之間。
如圖16和17所示，在電路基片142中形成發(fā)射終端Tx、天線終端ANT1和ANT2，接收終端Rx、電壓控制終端CONT1和CONT2。如圖16所示，在電路基片142的元件安裝表面142a上形成信號圖案和接地電極。另一方面，如圖17所示，在電路基片142的安裝表面142b上形成發(fā)送終端電路接地電極161和接收終端電路接地電極162(由斜線示出)。另外，通過設(shè)置縫隙163，使發(fā)送終端電路接地電極161和接收終端電路接地電極162相互隔離。即，形成在電路基片142的元件安裝表面142a上的接地電極是發(fā)送終端電路155和接收終端電路156公用的，而形成在安裝表面142b上的接地電極161和162是發(fā)送終端電路155和接收終端電路156各自專用的。另外，圖17中示出通孔167。
在具有上述配置的天線開關(guān)141中，可以接通或斷開二極管D31到D33，從而可以通過將正電或者地電位(或負(fù)電位)提供給電壓控制終端CONT1和CONT2來切換傳輸路徑。發(fā)送終端電路接地電極161和接收終端電路接地電極162相互不連接。因此，發(fā)送終端電路155的地電流和接收終端電路156的地電流在電路基片142的安裝表面142b中電氣上相互獨立。相應(yīng)地，發(fā)送終端電路155的地電流和接收終端電路156的地電流在電路基片142的安裝表面142b上不相互電磁干擾。因此，可以抑制發(fā)送終端電路155和接收終端電路156的地電流之間的電磁干擾。結(jié)果，可以得到一種天線開關(guān)141，它在發(fā)射終端Tx和接收終端Rx之間具有極好的隔離特性。
其它實施例本發(fā)明的高頻電路裝置、天線共享裝置和通信設(shè)備不限于上述實施例，在不背離本發(fā)明的條件下可以有修改。除了上述天線共享裝置、濾波器裝置和天線開關(guān)外，高頻裝置可以是功率放大器、低噪聲放大器、電壓控制振蕩器等等。除了介質(zhì)諧振器外，諧振器可以是微帶線諧振器、其中組合有電感元件和電容元件的LC諧振電路等等。
在所述實施例中，通過使用設(shè)置得平行于電路基片的表面的縫隙，實現(xiàn)了接地電極的相互隔離。但是，可以通過在接地電極的表面上形成絕緣薄膜，并在絕緣薄膜上形成另一個接地電極，使接地電極沿垂直方向相互隔離。
如在上述描述中看到，根據(jù)本發(fā)明，形成在一個電路基片上的多個高頻電路的接地電極相互不連接。因此，防止各個高頻電路的地電流在接地電極中相互電磁干擾，并且可以抑制高頻電路的地電流之間的電磁耦合。結(jié)果，可以得到具有極好的隔離特性的高頻電路裝置和天線共享裝置。
極好地，在相鄰的高頻電路之間設(shè)置縫隙，將構(gòu)成高頻電路的電子元件安裝到電路基片上，并且接地電極之間設(shè)置的縫隙的位置重疊于高頻電路之間設(shè)置的縫隙的位置。因此，可以防止高頻電路的地電流在接地電極上電磁耦合(這種耦合是在構(gòu)成高頻電路的電子元件相互接觸時引起的)，另外，防止高頻電路的地電流在接地電極中發(fā)生電磁耦合。
還有，較好地，相應(yīng)于多個高頻電路設(shè)置屏蔽蓋，并且將屏蔽蓋電氣連接到相應(yīng)的相互獨立的接地電極。由此，可以更為有效地防止高頻電路的地電流在接地電極中的電磁耦合。
當(dāng)實踐中在諸如移動電話等電子裝置中安裝高頻電路裝置時，根據(jù)高頻電路要安裝到的印刷電路板的接地電極的形狀和尺寸，有時接地不充分。在這種情況下，通過使多個接地電極的預(yù)定部分由電氣連接部分電氣連接，可以達(dá)到充分接地。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的較佳實施例獨立，具體示出和描述了本發(fā)明，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，在不背離本發(fā)明的主旨的條件下可以有其它形式和細(xì)節(jié)上的變化。
權(quán)利要求
1.一種高頻電路裝置，其特征在于包含多個設(shè)置在單片電路基片上的高頻電路；及所述多個高頻電路中每一個高頻電路的接地電極，所述接地電極在所述電路基片上相互不連接。
2.一種高頻電路裝置，其特征在于包含單片電路基片；設(shè)置在所述電路基片上的多個高頻電路；和所述電路基片上的所述多個高頻電路中的每一個高頻電路的接地電極；其中所述接地電極通過所提供的縫隙相互隔離。
3.如權(quán)利要求2所述的高頻電路裝置，其特征在于接地電極設(shè)置在電路基片的安裝表面上。
4.如權(quán)利要求2或3所述的高頻電路裝置，其特征在于所述多個高頻電路中的至少兩個具有公共輸入輸出終端，并且至少兩個高頻電路接近于所述公共輸入輸出終端的各個接地電極的部分通過電氣連接裝置相互電氣連接。
5.如權(quán)利要求2到4中任意一條所述的高頻電路裝置，其特征在于在電路基片上安裝構(gòu)成多個高頻電路的電子元件，所述相鄰的高頻電路之間設(shè)置有縫隙，并且設(shè)置在接地電極之間的縫隙的位置重疊于設(shè)置在高頻電路之間的縫隙的位置。
6.如權(quán)利要求2到5中的任意一條所述的高頻電路裝置，其特征在于還包含相應(yīng)于所述多個高頻電路的每一個設(shè)置的屏蔽蓋，其中所述屏蔽蓋連接到相互獨立的接地電極。
7.如權(quán)利要求1到6的任意一條所述的高頻電路裝置，其特征在于所述多個高頻電路包含多個濾波器。
8.如權(quán)利要求7所述的高頻電路裝置，其特征在于所述多個濾波器包含同軸介質(zhì)諧振器。
9.如權(quán)利要求7所述的高頻電路裝置，其特征在于所述多個濾波器中的至少一個是集成型介質(zhì)濾波器。
10.如權(quán)利要求7所述的高頻電路裝置，其特征在于所述多個濾波器中的至少一個具有電壓控制電抗元件。
11.一種天線共享裝置，其特征在于包含如權(quán)利要求7到10中的任意一條所述的高頻電路裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的天線共享裝置，其特征在于所述多個濾波器包含發(fā)送濾波器和接收濾波器，其中所述發(fā)送濾波器和帶阻濾波器，所述接收濾波器是低通濾波器。
13.一種通信設(shè)備，其特征在于至少包含如權(quán)利要求1到10之一的任意一個所述的高頻電路和如權(quán)利要求11和12之一所述的任意一個天線共享裝置。
全文摘要
在一種天線共享裝置中,發(fā)送濾波器電氣連接在傳輸終端和天線終端之間,接收濾波器電氣連接在接收終端和天線終端之間。在電路基片的諧振器安裝表面上形成信號圖案和接地電極。在接地電極上,將構(gòu)成發(fā)送濾波器的諧振器焊接在一起,將構(gòu)成接收濾波器的諧振器焊接在一起。在電路基片的安裝表面上,形成發(fā)送濾波器接地電極和接收濾波器接地電極。接地電極通過縫隙相互隔離,并相互不連接。
文檔編號H05K1/02GK1264930SQ00103608
公開日2000年8月30日 申請日期2000年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月23日
發(fā)明者后川祐之, 本田修祥, 末政肇 申請人:株式會社村田制作所