半導(dǎo)體裝置以及收發(fā)電路的制作方法
【專利說明】半導(dǎo)體裝置w及收發(fā)電路
[0001] 本申請享受W日本專利申請2014 - 14400號（申請日；2014年1月29日）為基 礎(chǔ)申請的優(yōu)先權(quán)。本申請通過參照該基礎(chǔ)申請而包含基礎(chǔ)申請的全部內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置W及收發(fā)電路。
【背景技術(shù)】
[0003] 在智能手機(jī)、便攜式電話等移動體通信設(shè)備中使用的高頻收發(fā)電路（W下稱為收 發(fā)電路）由天線、天線開關(guān)、功率放大器、接收電路W及收發(fā)1C等構(gòu)成。天線開關(guān)具有將蜂 窩（cellular)信號的發(fā)送動作和接收動作切換的功能，在發(fā)送動作時進(jìn)行控制，W使得從 天線放射通過功率放大器放大到所期望的功率的發(fā)送信號，在接收動作時進(jìn)行控制，W使 得將通過天線接收到的接收信號向接收電路引導(dǎo)。
[0004] 近年來，移動體通信設(shè)備中，由于通信需求的增加和應(yīng)用的擴(kuò)大，蜂窩通信被多頻 帶（multiband)化，并且，與其他通信系統(tǒng)例如無線LAN、藍(lán)牙、GPS(Global化sitioning System,全球定位系統(tǒng)）等混裝的構(gòu)成增多。在該樣的構(gòu)成中，由于設(shè)備的小型化要求，因 此多個通信系統(tǒng)被靠近地配置在非常窄的空間中，并且在多個通信系統(tǒng)中共用天線。由此， 存在多個通信系統(tǒng)相互帶來影響的情況。例如，在由蜂窩通信用的功率放大器、天線開關(guān)產(chǎn) 生的發(fā)送信號的高次諧波與其他通信系統(tǒng)或其他蜂窩信號的接收頻帶重合的情況下，成為 確保穩(wěn)定的接收性能的妨礙。
[0005] 在該樣的情況下，按每個通信帶而使用不同的濾波器及高次諧波抑制電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種半導(dǎo)體裝置及收發(fā)電路，能夠抑制多個 通信帶的發(fā)送信號的高次諧波而不使接收性能和其他通信系統(tǒng)的通信性能下降。
[0007] 根據(jù)實(shí)施方式，半導(dǎo)體裝置具備天線開關(guān)、高次諧波抑制電路、阻抗匹配電路。上 述天線開關(guān)具有第1節(jié)點(diǎn)、被供給通信帶的發(fā)送信號的第2節(jié)點(diǎn)、第3節(jié)點(diǎn)。上述高次諧波 抑制電路被連接在上述第1節(jié)點(diǎn)與天線之間，根據(jù)控制信號而使頻率特性變化，W使得使 上述通信帶的頻率成分通過并且抑制上述發(fā)送信號的高次諧波成分。上述阻抗匹配電路被 連接在上述高次諧波抑制電路與上述天線之間，根據(jù)上述控制信號，在上述通信帶中使上 述高次諧波抑制電路與上述天線的阻抗匹配。
【附圖說明】
[000引圖1是表示第一實(shí)施方式的收發(fā)電路的構(gòu)成的框圖。
[0009] 圖2是表示圖1的收發(fā)電路的具體構(gòu)成的框圖。
[0010] 圖3是說明圖2的高次諧波抑制電路的頻率特性的圖。
[0011] 圖4是針對各通信系統(tǒng)而表示發(fā)送頻帶、2次和3次高次諧波的頻率W及接收頻帶 的表。
[0012] 圖5是表示第二實(shí)施方式的收發(fā)電路的構(gòu)成的框圖。
[0013] 圖6是表示第H實(shí)施方式的收發(fā)電路的構(gòu)成的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]W下，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。該些實(shí)施方式并不對本發(fā)明進(jìn)行限定。
[0015](第一實(shí)施方式）
[0016] 圖1是表示第一實(shí)施方式的收發(fā)電路100的構(gòu)成的框圖。如圖1所示，收發(fā)電路 100具備多頻帶功率放大器（放大器）1、天線開關(guān)2、高次諧波抑制電路3、阻抗匹配電路 (天線匹配電路）4、天線5W及接收電路6。
[0017] 收發(fā)電路100設(shè)置在例如移動體通信設(shè)備中，對從多個通信帶（頻帶）之中選擇 的通信帶的收發(fā)信號（蜂窩信號）進(jìn)行收發(fā)。該收發(fā)信號是高頻的信號。本實(shí)施方式中， 假設(shè)收發(fā)電路100與3GPP0rdGenerationPartnershipProject,第H代合作伙伴計(jì)劃） 的通信系統(tǒng)對應(yīng)而進(jìn)行說明。
[0018] 雖然詳細(xì)情況在后面敘述，但各通信帶包括發(fā)送頻帶和接收頻帶。并且，至少某一 通信帶的發(fā)送頻帶中的發(fā)送信號的高次諧波與其他通信帶的接收頻帶或其他通信系統(tǒng)的 接收頻帶重合。
[0019] 多頻帶功率放大器1對從未圖示的發(fā)送電路供給的、從多個通信帶之中選擇出的 通信帶的發(fā)送信號進(jìn)行功率放大。多頻帶功率放大器1根據(jù)控制信號來變更要放大的頻 帶。該控制信號是表示選擇了哪個通信帶的信號，例如從未圖示的控制部被供給。
[0020] 天線開關(guān)2具有第1節(jié)點(diǎn)2a、被供給由多頻帶功率放大器1放大后的發(fā)送信號的 第2節(jié)點(diǎn)化、W及將接收信號輸出的第3節(jié)點(diǎn)2c。天線開關(guān)2能夠根據(jù)來自未圖示的控制 部的控制，將第1節(jié)點(diǎn)2a連接到第2節(jié)點(diǎn)化和第3節(jié)點(diǎn)2c中的某一個。目P，天線開關(guān)2 為SPDT(SinglePoleDual化row,單刀雙擲）結(jié)構(gòu)。另外，本說明書中的節(jié)點(diǎn)是指不僅包 含端口及端子等物理上的信號連接點(diǎn)、而且還包含同一電位的信號配線或圖案上的任意點(diǎn) 的概念。
[0021]高次諧波抑制電路3連接在第1節(jié)點(diǎn)2a與天線5之間，根據(jù)控制信號使頻率特性 變化，W使得所選擇出的通信帶的頻率成分通過并且對發(fā)送信號的高次諧波成分進(jìn)行抑制 (降低）。
[0022] 阻抗匹配電路4連接在高次諧波抑制電路3與天線5之間，根據(jù)控制信號，在所選 擇出的通信帶中使高次諧波抑制電路3與天線5的阻抗匹配。由此，能夠降低反射損耗并 高效地進(jìn)行收發(fā)信號的傳遞。
[0023] 天線5與阻抗匹配電路4連接，對發(fā)送信號進(jìn)行放射（發(fā)送）并且對接收信號進(jìn) 行接收。天線5在多個通信帶中被共用。
[0024] 接收電路6與天線開關(guān)2的第3節(jié)點(diǎn)2c連接，通過設(shè)置在內(nèi)部的SAW濾波器、低 噪音放大器（未圖示），從自該第3節(jié)點(diǎn)2c輸出的接收信號中，將所期望的接收頻帶的信號 提取并輸出。
[00巧]通過該樣的構(gòu)成，在發(fā)送時，由多頻帶功率放大器1放大后的發(fā)送信號經(jīng)由天線 開關(guān)2、高次諧波抑制電路3和阻抗匹配電路4從天線5被發(fā)送。
[0026] 此外，在接收時，由天線5接收后的接收信號經(jīng)由阻抗匹配電路4、高次諧波抑制 電路3和天線開關(guān)2被供給到接收電路6。
[0027] 天線開關(guān)2、高次諧波抑制電路3和阻抗匹配電路4構(gòu)成半導(dǎo)體裝置10?？蒞將 半導(dǎo)體裝置10的整體形成在同一半導(dǎo)體基板上，也可W將半導(dǎo)體裝置10的一部分形成在 另外的半導(dǎo)體基板上。
[002引圖2是表示圖1的收發(fā)電路100的具體構(gòu)成的框圖。圖2示出了高次諧波抑制電 路3的具體構(gòu)成。其他構(gòu)成與圖1相同，因此對相同的構(gòu)成要素附加相同的附圖標(biāo)記，省略 說明。
[0029] 如圖2所示，高次諧波抑制電路3具備電感器11、可變電容電路31、電阻R1。
[0030] 電感器L1連接在阻抗匹配電路4與天線開關(guān)2的第1節(jié)點(diǎn)2a之間。目P，電感器 L1與傳送收發(fā)信號的傳送線路串聯(lián)連接。
[0031] 可變電容電路31與電感器L1連接，根據(jù)控制信號，電容值發(fā)生變化。在圖2的例 中，可變電容電路31具有多個電容器（電容元件）C1、C2和SPDT開關(guān)（開關(guān)）SW1。
[0032] 電容器Cl具有被接地的一端和與SPDT開關(guān)SW1連接的另一端。
[0033] 電容器C2具有被接地的一端和與SPDT開關(guān)SW1連接的另一端。電容器C1的電 容值比電容器C2的電容值大。
[0034]SPDT開關(guān)SW1根據(jù)控制信號，將多個電容器C1、C2中的某一個與電感器L1的第1 節(jié)點(diǎn)2a側(cè)的端子連接。
[00巧]電阻R1具有被接地的一端和與電感器L1的第1節(jié)點(diǎn)2a側(cè)的端子連接的另一端。
[0036] 該樣，高次諧波抑制電路3構(gòu)成為低通濾波器。目P，將電感器L1的電感設(shè)為L， 將與電感器L1連接的電容器的電容值設(shè)為C，高次諧波抑制電路3的截止頻率fc出Z]用 1/ (2冗(L C))表示。
[0037] 該里，優(yōu)選的是，電感器L1的電感小，W使得電感器L1中的損耗變小。
[0038] 圖3是說明圖2的高次諧波抑制電路3的頻率特性的圖。圖3示出了 3GPP的 Band3和Bands該兩個通信帶的頻率特性的一例。此外，為了進(jìn)行比較，還示出了沒有高次 諧波抑制電路3且阻抗匹配電路4與天線開關(guān)2的第1節(jié)點(diǎn)2a直接連接的情況下的頻率 特性。圖3的橫軸表示頻率出Z]，縱軸表示傳送損耗[地]。
[0039] 圖4是針對各通信系統(tǒng)而表示發(fā)送頻帶、2次及3次高次諧波的頻率、和接收頻帶 的表。圖4中，作為通信系統(tǒng)的一例而示出3GPP、無線LANW及GPS，對于3GPP的通信系統(tǒng)， 按每個帶號碼炬andl，3,4, 5,8,13,17,22)示出了發(fā)送頻帶等。
[0040] 如圖3、4所示，例如，在W從多個通信帶中選擇出的Bands進(jìn)行通信的情況下，發(fā) 送信號的2次高次諧波（1760~1830MHz)與Band3的通信帶（發(fā)送頻帶（1710~1785MHz)、 接收頻帶（1805~1880MHz))重合。
[0041] 因而，在該情況下，通過控制信號對高次諧波抑制電路3的SPDT開關(guān)SW1進(jìn)行控 巧!|，W使得在Bands的通信帶巧80~915MHz，925~960MHz)中為低損耗，在發(fā)送信號的2 次W上的高次諧波的頻率中為高損耗。目P，將電容值大的電容器C2與電感器L1連接。由 此，能夠降低在發(fā)送時從天線5放射的2次W上的高次諧波，因此能夠不易對WBand3進(jìn)行 通信的其他移動體通信設(shè)備的接收性能帶來影響。另外，該情況下，高次諧波抑制電路3在 Bands的通信帶中為低損耗，因此收發(fā)電路100能夠W低損耗來接收Bands的通信帶的接收 信號。
[0042] 此外，例如，在W從多個通信帶中選擇出的Band3進(jìn)行通信的情況下，發(fā)送信號的 2次高次諧波、4次W上的高次諧波雖然不與圖4所示的各接收頻帶重合，但是成為無用福 射。發(fā)送信號的3次高次諧波巧130~5355MHz)與無線LAN802. 11a的收發(fā)頻帶的一部分 巧150~5250MHz)重合。
[0043] 因而，該情況下，通過控制信號對高次諧波抑制電路3的SPDT開關(guān)SW1進(jìn)行控制， W使得在Band3的通信帶（1710~1785MHz，1805~