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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Hochfrequenzverbundteile,
die in einem Hochfrequenzschaltungsabschnitt eines tragbaren Telephons
eines Personalhandytelephonsystem-(PHS-) Typs oder eines Personaldigitalzellular-(PDC-)
Typs verwendet werden.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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10 und 11 sind Blockdiagramme von tragbaren
PHS-Telephonen.
Bei einem in 10 gezeigten
tragbaren PHS-Telephon
wird beim Senden ein Signal, das gesendet werden soll zu einem HF-Signal
umgewandelt, läuft
durch einen Filter F1 in einer Sendeschaltung (Tx), wird durch einen
Verstärker
AMP1 auf der Tx-Seite verstärkt,
läuft durch
einen Hochfrequenzschalter SW und ein Eingangsfilter bzw. Top-Filter F2 und wird
von einer Antenne ANT gesendet. Andererseits wird beim Empfangen
ein Signal von der Antenne ANT empfangen, läuft durch das Eingangsfilter
F2, wird von dem Schalter SW entnommen und wird durch einen Verstärker AMP2
in einer Empfangsschaltung (Rx) verstärkt. Dann wird ein Signal in
Frequenzbändern,
die sich von demjenigen des Signals, das empfangen werden soll,
unterscheiden, durch ein Filter F3 auf der Rx-Seite entfernt.
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Bei
einem in 11 gezeigten
tragbaren PHS-Telephon wird beim Senden ein Signal, das gesendet
werden soll, in ein HF-Signal umgewandelt, läuft durch ein Filter F1 auf
der Tx-Seite, wird durch einen Verstärker AMP1 auf der Tx-Seite
verstärkt, läuft durch
ein zweites Filter F4 auf der Tx- Seite
und einen Hochfrequenzschalter SW, und wird von einer Antenne ANT
gesendet. Andererseits wird beim Empfangen ein Signal, das von der
Antenne ANT empfangen wird, von dem Schalter SW entnommen, und durch
einen Verstärker
AMP in einer Empfangsschaltung (Rx) verstärkt. Dann wird ein Signal in
Frequenzbändern,
die sich von denjenigen des Signals, das empfangen werden soll,
unterscheiden, durch ein Filter F3 auf der Rx-Seite entfernt.
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Diese
tragbaren PHS-Telephone wurden kompakt und leicht gemacht, durch
Befestigen kompakter, oberflächenbefestigter
Frequenzteile, wie z. B. dem Hochfrequenzschalter SW, dem Filter
F1 auf der Tx-Seite, dem Eingangsfilter F2, dem Filter F3 auf der
Rx-Seite, dem zweiten Filter F4 auf der Tx-Seite, dem Verstärker AMP1 auf der Tx-Seite
und dem Verstärker
AMP2 auf der Rx-Seite, auf einer gedruckten Schaltungsplatine auf
eine sehr dichte Weise.
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Es
wird davon ausgegangen, daß tragbare Telephone
in der Zukunft noch kompakter und leichter gemacht werden, während sie
immer fortgeschrittenere Funktionen aufweisen. Daher müssen Hochfrequenzteile,
die auf einer Platine befestigt werden sollen, wie z. B. der Hochfrequenzschalter
SW, das Filter F1 auf der Tx-Seite, das Eingangsfilter F2, das Filter
F3 auf der Rx-Seite, das zweite Filter F4 auf der Tx-Seite, der Verstärker AMP1
auf der Tx-Seite und der Verstärker
AMP2 auf der Rx-Seite, noch kompakter und leichter gemacht werden.
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Da
jedoch bei einem herkömmlichen
tragbaren Telephon ein getrennter Hochfrequenzschalter, ein getrennter
Verstärker
auf einer gedruckten Schaltungsplatine befestigt sind, ist es schwierig,
das Telephon kompakter und leichter zu machen. Außerdem, weil
sowohl für
den Hochfrequenzschalter als auch den Verstärker Charakteristikimpedanzanpassung erforderlich
ist, ist eine Anpassungsschaltung notwendig, und dies ist eine Beschränkung bei
der Entwurfsphase.
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Die
EP 0 621 653 A2 offenbart
eine oberflächenbefestigbare
Antenneneinheit, die ein dielektrisches Substrat und einen Radiator
umfaßt,
der mit einem strahlenden Teil versehen ist, das an dem dielektrischen
Substrat befestigt ist, so daß der
Radiator einer oberen Oberfläche
des dielektrischen Substrats gegenüberliegt. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel weist
das dielektrische Substrat eine Mehrschichtstruktur auf und ist
mit einer Schaltschaltung, die eine Streifenleitung und einen Kondensator
umfaßt,
die beide in dem Inneren des dielektrischen Substrats gebildet sind
und Dioden versehen, die auf der dielektrischen Oberflächensubstratoberfläche gebildet
sind. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Schaltschaltung
durch einen Hochfrequenzverstärker
ersetzt.
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Die
EP 0563873 A2 offenbart
ein Hochfrequenzkeramikmehrschichtsubstrat, das eine Streifenleitung
und Kondensatoren umfaßt.
Das Hochfrequenzmehrschichtsubstrat umfaßt eine dielektrische Schicht,
die aus einem dielektrischen Material mit einer dielektrischen Konstante
hergestellt ist, die größer ist
als diejenige von anderen dielektrischen Schichten. Die Streifenleitung
ist in die Schichten einer kleinen dielektrischen Konstante eingebettet,
wobei der Kondensator die Schicht mit der großen dielektrischen Konstante
umfaßt.
Ein Transistor ist vorgesehen und mit den Streifenleitungen verbunden.
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Die
EP 0 704 925 A1 offenbart
eine zusammengesetzte Hochfrequenzvorrichtung, die ein Hochfrequenzfilter
und einen Hochfrequenzschalter umfaßt. Die Vorrichtung umfaßt eine
Mehrschichtbasis mit einer äußeren Oberfläche mit
einer Mehrzahl von Dioden. Eine Mehrzahl von Streifenleitungen und Kondensatorelektroden
sind in der Mehrschichtbasis positioniert.
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Die
JP 6204912 A offenbart
eine Sende- und Empfangsanschlußvorrichtung
mit einer Hauptschaltung, die auf einem Schichtwafer integriert
ist. Auf diesem Hauptschaltungsteil sind ein HF-Verstärker, ein
HF-Schalter, ein Isolator, ein Zirkulator und verschiedene andere
HF-Stufen integriert.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hochfrequenzverbundteil
zu schaffen, das kompakter und leichter gemacht werden kann, und dessen
Entwurfsphase nicht beschränkt
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Hochfrequenzverbundteil gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Die
vorliegende Erfindung liefert ein Hochfrequenzverbundteil, das folgende
Merkmale umfaßt: eine
Mehrschichtplatine, die durch Laminieren einer Mehrzahl von dielektrischen
Schichten gebildet ist; einen Hochfrequenzschalter, der aus einer
Diode, die auf der Mehrschichtplatine befestigt ist und aus einer Übertragungsleitung
und einem Kondensator, der in der Mehrschichtplatine eingebaut ist,
gebildet ist; und einen Verstärker,
der aus einem Transistor, der auf der Mehrschichtplatine befestigt
ist und einer Übertragungsleitung
und einem Kondensator gebildet ist, die in der Mehrschichtplatine
eingebaut sind.
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Da
gemäß dem Hochfrequenzverbundteil
die Übertragungsleitung
und der Kondensator, der für den
Hochfrequenzschalter und die Übertragungsleitung
verwendet wird, und der Kondensator, der für den Verstärker verwendet wird, in die
Mehrschichtplatine eingebaut sind, die durch Laminieren einer Mehrzahl
von dielektrischen Schichten gebildet ist, sind die Diode, die für den Hochfrequenzschalter
verwendet wird, und der Transistor, der für den Verstärker verwendet wird, auf der
Platine befestigt, und der Hochfrequenzschalter und der Verstärker sind
in die Mehrschichtplatine integriert, wobei der Bereich, der zum
Befestigen des Hochfrequenzschalters und des Verstärkers auf
einer gedruckten Schal tungsplatine erforderlich ist, reduziert ist,
im Vergleich zu einem Fall, in dem ein herkömmlicher diskreter Hochfrequenzschalter
und Verstärker
auf einer gedruckten Schaltungsplatine befestigt und verbunden sind.
Das Hochfrequenzverbundteil ist kompakter und leichter als herkömmliche
Gegenstücke.
Die Herstellungskosten sind ebenfalls reduziert.
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Da
außerdem
der Hochfrequenzschalter und der Verstärker gleichzeitig entworfen
werden können, wird
Impedanzanpassung zwischen dem Hochfrequenzschalter und dem Verstärker in
der Entwurfsstufe implementiert, und daher wird eine Anpassungsschaltung
unnötig.
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Der
Verstärker
kann ein Verstärker
auf der Sendeseite sein.
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Da
bei dem Hochfrequenzverbundteil die Übertragungsleitung und der
Kondensator, der für den
Hochfrequenzschalter verwendet wird, und die Übertragungsleitung und der
Kondensator, der für den
Verstärker
auf der Sendeseite verwendet werden, in die Mehrschichtplatine eingebaut
sind, die durch Laminieren einer Mehrzahl von dielektrischen Schichten
gebildet ist, sind die Diode, die für den Hochfrequenzschalter
verwendet wird, und der Transistor, der für den Verstärker auf der Sendeseite verwendet
wird, auf der Platine befestigt, und der Hochfrequenzschalter und
der Verstärker
auf der Sendeseite sind in die Mehrschichtplatine integriert, wobei der
Abstand einer Leitung, die den Hochfrequenzschalter mit dem Verstärker auf
der Sendeseite verbindet, reduziert ist, und ein Verlust klein wird.
Daher ist ein Verlust an dem Hochfrequenzverbundteil ebenfalls reduziert.
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Ein
Filter, das aus einer Übertragungsleitung und
einem Kondensator gebildet ist, kann in die Mehrschichtplatine eingebaut
sein.
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Da
bei dem Hochfrequenzverbundteil der Hochfrequenzschalter, der Verstärker und
der Filter in der Mehrschichtplatine integriert sind, die durch Laminieren
einer Mehrzahl von dielektrischen Schichten gebildet ist, ist das
Verbundteil kompakter und leichter als herkömmliche Gegenstücke. Die Kosten
sind ebenfalls weiter reduziert.
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Eine
bei niedriger Temperatur gebackene Keramikplatine kann als die Mehrschichtplatine
verwendet werden.
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Weil
bei dem Hochfrequenzverbundteil die Mehrschichtplatine aus einer
bei niedriger Temperatur gebackenen Keramik hergestellt ist, kann
eine Mehrzahl von dielektrischen Schichten integral mit Elektroden
gebacken werden, zum Bilden einer Übertragungsleitung und eines
Kondensators auf der Mehrzahl von dielektrischen Schichten. Daher
kann ein Herstellungsprozeß vereinfacht
werden und die Kosten können
ebenfalls reduziert werden.
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Da
gemäß einem
Hochfrequenzverbundteil der vorliegenden Erfindung ein Hochfrequenzschalter
und ein Verstärker
auf einer Mehrschichtplatine gebildet sind, die durch Laminieren
einer Mehrzahl von dielektrischen Schichten gebildet wird, und integriert
sind, sind die Gesamtabmessungen kleiner als diejenigen eines herkömmlichen
Teils, bei dem ein Filter und ein Verstärker auf einer gedruckten Schaltungsplatine
befestigt und verbunden sind. Da außerdem der Hochfrequenzschalter
und der Verstärker gleichzeitig
entworfen werden können,
wird eine Impedanzanpassung zwischen dem Hochfrequenzschalter und
dem Verstärker
in der Entwurfsstufe implementiert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist ein Blockdiagramm
eines Hochfrequenzverbundteils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist ein Schaltbild eines
Hochfrequenzschalters, der in dem in 1 gezeigten
Hochfrequenzverbundteil verwendet wird;
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3 ist ein Schaltbild eines
Verstärkers, der
in dem in 1 gezeigten
Hochfrequenzverbundteil verwendet wird;
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4A–4H sind
Draufsichten einer ersten dielektrischen Schicht (a) bis zu einer
achten dielektrischen Schicht (h), die für das in 1 gezeigte Hochfrequenzverbundteil verwendet
werden;
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5A–5F sind
Draufsichten einer neunten dielektrischen Schicht (a) bis zu einer
dreizehnten dielektrischen Schicht (e) und eine Unteransicht der dreizehnten
Schicht (f), die für
das in 1 gezeigte Hochfrequenzverbundteil
verwendet werden;
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6 ist ein Blockdiagramm
eines Hochfrequenzverbundteils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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7 ist ein Blockdiagramm
eines weiteren Hochfrequenzverbundteils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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8 ist ein Schaltbild eines
Filters, das in dem in 4 und 5 gezeigten Hochfrequenzverbundteil
verwendet wird.
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9 ist ein Querschnitt einer
Modifikation der in 1, 6 und 7 gezeigten Hochfrequenzverbundteile;
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10 ist ein Blockdiagramm
eines allgemeinen tragbaren PHS-Telephons;
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11 ist ein Blockdiagramm
eines weiteren allgemeinen tragbaren PHS-Telephons.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezugnahme auf
die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist ein Blockdiagramm
eines Hochfrequenzverbundteils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Ein Hochfrequenzverbundteil 10 umfaßt einen
Hochfrequenzschalter SW und einen Verstärker AMP1 in einer Sende-(Tx-)
Seite zwischen den Hochfrequenzteilen, die ein in 10 gezeigtes tragbares PHS-Telephon bilden.
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Der
Hochfrequenzschalter SW wird zum Schalten zwischen der Verbindung
der Sendeschaltung Tx und einer Antenne ANT und der Verbindung einer
Empfangsschaltung Rx und der Antenne ANT in einem tragbaren PHS-Telephon
verwendet. Der Verstärker
AMP1 auf der Tx-Seite verstärkt
ein Signal, das gesendet werden soll, das in ein HF-Signal umgewandelt
wird und durch ein Filter F1 auf der Tx-Seite läuft, und sendet dasselbe an
den Hochfrequenzschalter SW.
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2 ist ein Schaltbild des
Hochfrequenzschalters des Hochfrequenzverbundteils, das in 1 gezeigt ist. Ein erstes
Tor P1 des Hochfrequenzschalters SW das mit dem Verstärker AMP1 auf
der Tx-Seite verbunden ist, ist mit der Anode einer Diode D1 verbunden.
Die Anode der Diode D1 ist durch eine Übertragungsleitung STL1 und
einem Kondensator C1 geerdet. Der Verbindungspunkt zwischen der Übertragungsleitung
STL1 und dem Kondensator C1 ist mit einem Steueranschluß V1 verbunden.
Die Kathode der Diode D1 ist mit einem zweiten Tor P2 verbunden,
mit dem die Antenne ANT verbunden ist.
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Das
zweite Tor P2 ist mit einem Ende einer Übertragungsleitung STL2 verbunden.
Das andere Ende der Übertragungsleitung
STL2 ist mit einem dritten Tor P3 verbunden, mit dem ein Verstärker AMP2
auf der Rx-Seite verbunden ist. Das andere Ende der Übertragungsleitung
STL2 ist ebenfalls mit der Anode einer Diode D2 verbunden. Die Kathode der
Diode D2 ist durch einen Kondensator C2 geerdet. Der Verbindungspunkt
zwischen der Diode D2 und dem Kondensator C2 ist mit einem Steueranschluß V2 verbunden.
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3 ist ein Schaltbild des
Verstärkers
an Tx-Seite des in 1 gezeigten
Hochfrequenzverbundteils. Das Ausgangstor Po des
Verstärkers AMP1
auf der Tx-Seite, das mit dem ersten Tor P1 des Hochfrequenzschalters
SW verbunden werden soll, ist durch einen Kondensator C3 mit einem
Ende einer Übertragungsleitung
STL3 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen dem Ende der Übertragungsleitung
STL3 und dem Kondensator C3 ist durch einen Kondensator C4 geerdet.
Das andere Ende der Übertragungsleitung
STL3 ist mit dem Drain eines Feldeffekttransistors (hierin nachfolgend als
FET bezeichnet) Q1 verbunden. Die Source des FET Q1 ist geerdet
und das Gate ist mit dem Kollektor eines Bipolartransistors (hierin
nachfolgend als B-Tr bezeichnet) Q2 verbunden.
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Der
Verbindungspunkt zwischen dem anderen Ende der Übertragungsleitung STL3 und
dem Drain des FET Q1 ist durch eine Reihenschaltung geerdet, die
aus einem Induktor L1 gebildet ist, der aus einer Streifenleitung
und einem Kondensator C5 hergestellt ist. Der Verbindungspunkt zwischen
dem Induktor L1 und dem Kondensator C5 ist mit einem Drainspannungsanschluß Vg verbunden.
Der Verbindungspunkt zwischen dem Gate des FET Q1 und dem Kollektor
von B-Tr Q2 ist durch einen Kondensator C6 geerdet und ist auch
mit einem Gatespannungsanschluß Vg
verbunden.
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Der
Emitter B-Tr Q2 ist geerdet und die Basis ist mit einem Ende einer Übertragungsleitung
STL4 verbunden. Das andere Ende der Übertragungsleitung STL4 ist
mit einem Eingangstor Pin verbunden, mit dem das Filter F1 auf der
Tx-Seite verbunden ist.
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Der
Kollektor von B-Tr Q2 ist durch eine Reihenschaltung geerdet, die
aus einem Induktor L2, der aus einer Streifenleitung hergestellt
ist, und einem Kondensator C7 gebildet ist. Der Verbindungspunkt zwischen
dem Induktor L2 und dem Kondensator C7 ist mit einem Kollektorspannungsanschluß Vc verbunden.
Der Verbindungspunkt zwischen dem Induktor L2 und dem Kondensator
C7 ist ebenfalls mit dem Verbindungspunkt zwischen der Basis von
B-Tr Q2 und einem Ende der Übertragungsleitung
STL4 verbunden. Das andere Ende der Übertragungsleitung STL4 ist
durch einen Kondensator C8 geerdet.
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4A bis 4H und 5A bis 5F sind Draufsichten und
eine Unteransicht von dielektrischen Schichten, die das in 1 gezeigte Hochfrequenzverbundteil 10 bilden.
Das Hochfrequenzverbundteil 10 umfaßt eine Mehrschichtplatine
(nicht gezeigt), in der die Übertragungsleitungen
und die Kondensatoren, die für
den in 2 gezeigten Hochfrequenzschalter
SW und den in 3 gezeigten
Verstärker AMP1
auf der Tx-Seite verwendet werden, eingebaut sind. Die Mehrschichtplatine
wird beispielsweise durch nacheinanderfolgendes Laminieren einer
ersten bis dreizehnten dielektrischen Schicht „a" bis „m" gebildet, die aus einer bei niedrigen
Temperaturen gebackenen Keramik hergestellt ist, die Bariumoxid, Aluminiumoxid
und Silica als Hauptkomponenten aufweist und bei einer Temperatur
von 850°C
bis 1000°C
gebacken sein kann.
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An
der oberen Oberfläche
der ersten dielektrischen Schicht „a" sind Kontaktstellen R1 bis R10 gebildet,
zum Befestigen der Dioden D1 und D2, die für den in 2 gezeigten Hochfrequenzschalter SW verwendet
werden, und FET Q1 und B-Tr Q2, die für den in 3 gezeigten Verstärker AMP1 auf der Tx-Seite
verwendet werden. An den oberen Oberflächen der zweiten, der fünften bis
zu der zwölften
dielektrischen Schicht „b" und „e" bis „l" sind Kondensatorelektroden
C81, C31, C32, C11, C21, C51, C61, C71 und C41 gebildet. An den
oberen Oberflächen der
zweiten, der vierten und der zwölften
dielektrischen Schicht „b", „d" und „l" sind Streifenleitungselektroden
SL4, SL1, SLL1, SLL2, SL2 und SL3 gebildet.
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Auf
den oberen Oberflächen
der dritten, der neunten, der elften, und der dreizehnten dielektrischen
Schicht „c", „i", „k" und „m", sind Masseelektroden
G1 bis G4 gebildet. An der unteren Oberfläche (das Symbol „mu" ist in 5F zugewiesen) der dreizehnten
dielektrischen Schicht „m" sind externe Anschlüsse ANT,
Tx, VV1 und VV2, die mit dem zweiten und dem dritten Tor P2 und
P3 des Hochfrequenzschalters SW bzw. den Steueranschlüssen V1
und V2 verbunden sind, externe Anschlüsse PIN, VD, VG und VC, die
mit dem Eingangstor Pin des Verstärkers AMP1 auf der Tx-Seite
verbunden sind, der Drainspannungsanschluß Vd, der Gatespannungsanschluß Vg und
der Kollektorspannungsanschluß Vc und
externe Elektroden G, die mit den Maßelektroden G1 bis G4 verbunden
sind, gebildet. Das erste Tor P1 des Hochfrequenzschalters SW ist
mit dem Ausgangstor P0 des Verstärkers AMP1
auf der Tx-Seite verbunden, durch ein Durchgangsloch in der Mehrschichtplatine.
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Die
Kondensatoren C1 und C2 des Hochfrequenzschalters SW sind aus der
Kondensatorelektrode C11 und der Masseelektrode G3 bzw. der Kondensatorelektrode
C21 und der Masseelektrode G3 gebildet. Die Kondensatoren C3 bis
C8 des Verstärkers
AMP1 an Tx-Seite sind aus der Kondensatorelektrode C31 und der Kondensatorelektrode
C32, der Kondensatorelektrode C41 und der Masseelektrode G4, der
Kondensatorelektrode C51 und der Masseelektrode G3, der Kondensatorelektrode
C61 und der Masseelektrode G3, der Kondensatorelektrode C71 und
der Masseelektrode G3 bzw. der Kondensatorelektrode C81 und der
Masseelektrode G1 gebildet.
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Die Übertragungsleitung
STL1 in dem Hochfrequenzschalter SW ist aus der Streifenleitungselektrode
SL1 gebildet, die Übertragungsleitung
STL2 in dem Hochfrequenzschalter SW ist aus der Streifenleitungselektrode
SL2 gebildet, die Übertragungsleitung
STL3 in dem Verstärker
AMP1 auf der Tx-Seite ist
aus der Streifenleitungselektrode SL3 gebildet, die Übertragungsleitung
STL4 in dem Verstärker
AMP1 auf der Tx-Seite ist aus der Streifenleitungselektrode SL4
gebildet, der Induktor L1 in dem Verstärker AMP1 auf der Tx-Seite ist aus der
Streifenleitungselektrode SLL1 gebildet und der Induktor L2 in dem Verstärker AMP1
auf der Tx-Seite ist aus der Streifenleitungselektrode SLL2 gebildet.
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Mit
der oben beschriebenen Konfiguration ist die Mehrschichtplatine
gebildet, in die die Sendleitungen SLT1 und SLT2 und die Kondensatoren
C1 und C2, die alle für
den in 2 gezeigten Hochfrequenzschalter
verwendet werden, und die Übertragungsleitungen
SLT3 und SLT4, die Kondensatoren C3 bis C8 und die Induktoren L1
und L2, die alle für
den in 3 gezeigten Verstärker AMP1
auf der Tx-Seite verwendet werden, eingebaut sind. Die Dioden D1 und
D2, die für
den in 2 gezeigten Hochfrequenzschalter
verwendet werden, und FET Q1 und B-Tr Q2, die für den in 3 gezeigten Verstärker AMP1 auf der Tx-Seite
verwendet werden, sind an den Kontaktstellen R1 bis R10 der Mehrschichtplatine
gebildet, um das Hochfrequenzverbundteil 10 zu vervollständigen.
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Da
gemäß dem Hochfrequenzverbundteil des
ersten Ausführungsbeispiels,
wie es oben beschrieben ist, die Übertragungsleitungen und die Kondensatoren,
die für
den Hochfrequenzschalter und die Übertragungsleitungen verwendet
werden, die Kondensatoren und die Induktoren, die für den Verstärker auf
der Tx-Seite verwendet werden, in die Mehrschichtplatine eingebaut
sind, die durch Laminieren einer Mehrzahl von dielektrischen Schichten gebildet
wird, sind die Dioden, die für
den Hochfrequenzschalter verwendet werden, und FET und B-Tr, die
für den
Verstärker
auf der Tx-Seite
verwendet werden, alle auf der Platine befestigt, und alle sind
integriert, wodurch der Bereich, der zum Befestigen des Hochfrequenzschalters
und des Verstärkers
auf der Tx-Seite auf einer gedruckten Schaltungsplatine benötigt wird,
reduziert ist, im Vergleich zu einem Fall, in dem ein herkömmlicher
diskreter Hochfrequenzschalter und Verstärker auf der Tx-Seite auf einer
gedruckten Schaltungsplatine befestigt und verbunden sind. Das Hochfrequenzverbundteil
wird kompakter und leichter gemacht als herkömmliche Gegenstücke. Die
Herstellungskosten sind ebenfalls reduziert.
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Da
außerdem
der Hochfrequenzschalter und der Verstärker auf der Tx-Seite gleichzeitig
entworfen werden können,
wird eine Impedanzanpassung zwischen dem Hochfrequenzschalter und
dem Verstärker
auf der Tx-Seite in der Entwurfsstufe implementiert, und dadurch
wird eine Anpassungsschaltung überflüssig.
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Da
der Hochfrequenzschalter und der Verstärker auf der Tx-Seite integriert
sind und für
die Mehrschichtplatine vorgesehen sind, ist der Abstand einer Leitung,
die den Hochfrequenzschalter mit dem Verstärker auf der Tx-Seite verbindet,
reduziert, und ein Verlust und Stromverbrauch werden niedrig. Daher
ist ein Verlust an dem Hochfrequenzverbundteil ebenfalls reduziert.
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Da
außerdem
die Mehrschichtplatine aus einer bei niedriger Temperatur gebackenen
Keramik hergestellt ist, können
eine Mehrzahl von dielektrischen Schichten integral mit den Elektroden
gebacken werden, die die Übertragungsleitungen
und die Kondensatoren auf der Mehrzahl von dielektrischen Schichten
bilden. Daher kann ein Herstellungsprozeß reduziert werden und Kosten
können
ebenfalls reduziert werden.
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6 und 7 sind Blockdiagramme von Hochfrequenzverbundteilen
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Ein in 6 gezeigtes
Hochfrequenzverbundteil 20 umfaßt einen Hochfrequenzschalter
SW, einen Verstärker
AMP1 in einer Tx-Seite und ein Eingangsfilter F2 zwischen den Hochfrequenzteilen,
die ein in 11 gezeigtes
tragbares PHS-Telephon bilden.
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Anderseits
umfaßt
ein in 7 gezeigtes Hochfrequenzverbundteil 30,
einen Hochfrequenzschalter SW, einen Verstärker AMP1 in einer Tx-Seite und
ein zweites Filter F4 auf der Tx-Seite zwischen den Hochfrequenzteilen,
die ein in 11 gezeigtes tragbares
PHS-Telephon bilden.
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8 ist ein Schaltbild des
Eingangsfilters und des zweiten Filters auf der Tx-Seite, die die
in 6 und 7 gezeigten Hochfrequenzverbundteile
bilden. Das Eingangsfilter F2 und das zweite Filter F4 auf der Tx-Seite
sind Butterworth-Tiefpass-LC-Filter.
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Bei
dem Eingangsfilter F2 oder dem zweiten Filter F4 auf der Tx-Seite
sind Übertragungsleitungen STL5
und STL6 in Reihe geschaltet zwischen ein Tor Pa und das andere
Tor Pb. Der Verbindungspunkt zwischen der Übertragungsleitung STL5 und
einem Tor Pa, der Verbindungspunkt zwischen der Übertragungsleitung STL5 und
der Übertragungsleitung STL6
und der Verbindungspunkt zwischen der Übertragungsleitung STL6 und
dem anderen Tor Pb sind durch Kondensatoren C11, C12 bzw. C13 geerdet.
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An
dem Eingangsfilter F2 ist das Tor Pa mit dem zweiten Tor P2 des
in 2 gezeigten Hochfrequenzschalters
SW verbunden, und das Tor Pb ist mit der Antenne ANT verbunden.
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An
dem zweiten Filter F4 auf der Tx-Seite ist das Tor Pa mit dem Ausgangstor
Po des in 3 gezeigten
Verstärkers
AMP1 auf der Tx-Seite verbunden, und das Tor Pb ist mit dem ersten
Tor P1 des in 2 gezeigten
Hochfrequenzschalters verbunden.
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Da
der Hochfrequenzschalter, der Verstärker auf der Tx-Seite und das Eingangsfilter
oder der Hochfrequenzschalter, der Verstärker auf der Tx-Seite und das
zweite Filter auf der Tx-Seite in der Mehrschichtplatine integriert
sind, die durch Laminieren einer Mehrzahl von dielektrischen Schichten
gebildet ist, wie es oben gemäß dem Hochfrequenzverbundteil
des zweiten Ausführungsbeispiels
beschrieben ist, wird das Verbundteil kompakter und leichter gemacht.
Die Kosten werden weiter reduziert.
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Bei
dem obigen ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist der Verstärker auf
der Tx-Seite in das Hochfrequenzverbundteil integriert. Ein Verstärker auf
der Rx-Seite, oder sowohl der Verstärker auf der Tx-Seite als auch
der Verstärker
auf der Rx-Seite können
integriert werden.
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Das
in 2 gezeigte Schaltbild
des Hochfrequenzschalters ist lediglich ein Beispiel. Die vorliegende
Erfindung kann auch an einen Hochfrequenzschalter angelegt werden,
der aus einer Diode gebildet ist, die auf einer Mehrschichtplatine
befestigt ist, und einer Übertragungsleitung
und einem Kondensator, die in die Mehrschichtplatine eingebaut sind.
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Das
in 3 gezeigte Schaltbild
des Verstärkers
ist lediglich ein Beispiel. Die vorliegende Erfindung kann auch
an einen Verstärker
angelegt werden, der aus einem Transistor, der an einer Mehrschichtplatine
befestigt ist, und einer Übertragungsleitung
und einem Kondensator, die in die Mehrschichtplatine eingebaut sind,
gebildet ist. In 3 ist das
Gate des FET Q1 direkt mit dem Kollektor von B-Tr Q2 verbunden.
Dieselben können
durch einen Kondensator verbunden sein. Der Verbindungspunkt zwischen
dem Gate von FET Q1 und dem Kollektor von B-Tr Q2 ist direkt mit
dem Kondensator C6 verbunden. Der Punkt kann durch einen Widerstand
mit dem Kondensator verbunden sein. Der Verbindungspunkt zwischen
dem Induktor L2 und dem Kondensator C7 ist direkt mit dem Verbindungspunkt
zwischen der Basis von B-Tr Q2 und einem Ende der Übertragungsleitung
STL4 verbunden. Die Punkte können durch
einen Widerstand verbunden sein.
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Eine
Diode, die für
den Hochfrequenzschalter verwendet wird und ein Transistor, der
für den
Verstärker
verwendet wird, können
diskret sein oder können
durch eine monolithische mikrowellenintegrierte Schaltung (MMIC)
implementiert sein, die auf dem gleichen Halbleitersubstrat gebildet
ist.
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Bei
den obigen Ausführungsbeispielen
umfaßt
die bei geringer Temperatur gebackene Keramikbariumoxid, Aluminiumoxid
und Silica als Hauptkomponenten. Ein Material, das Bariumoxid, Silica, Strontiumoxid
und Zirkoniumoxid als Hauptkomponenten umfaßt, oder ein Material, das
Kalziumoxid, Zirkoniumoxid und Glas als Hauptkomponenten aufweist,
kann verwendet werden.
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Ein
Hochfrequenzverbundteil kann so konfiguriert sein, daß ein Hohlraum
für eine
Mehrschichtplatine vorgesehen ist, und eine Diode, die für den Hochfrequenzschalter
verwendet wird, und ein Transistor, der für den Verstärker verwendet wird, oder eine
MMIC, in der die Diode und der Transistor integriert sind, in dem
Hohlraum befestigt ist. Wenn die Öffnung des Hohlraums 41 durch
eine Abdeckung 42 bedeckt ist, wie es in 9 gezeigt ist, wird die obere Oberfläche der
Mehrschichtplatine 43, die das Hochfrequenzverbundteil 40 bildet,
flach gemacht und kann ohne weiteres gehandhabt werden. Außerdem können andere
Teile auf derselben befestigt werden. Das Hochfrequenzverbundteil
kann noch kompakter und leichter gemacht werden.
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Bei
den obigen Ausführungsbeispielen
sind die Übertragungsleitungen
STL1 bis STL6 und die Induktoren L1 und L2 aus Streifenleitungen
gebildet. Dieselben können
aus Mikrostreifenleitungen oder coplanaren Führungsleitungen gebildet sein.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist das Eingangsfilter oder das zweite Filter auf der Tx-Seite als
ein Filter in ein Hochfrequenzverbundteil integriert. Filter auf
der Rx- Seite, Filter
auf der Tx-Seite, oder beide können
integriert sein.
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Das
in 8 gezeigte Schaltbild
des Filters ist lediglich ein Beispiel. Die vorliegende Erfindung kann
auch bei einem Filter angewendet werden, das aus einer Übertragungsleitung
und einem Kondensator gebildet ist, die beide in eine Mehrschichtplatine eingebaut
sind.