アンテナ共用器
【課題】良好な減衰特性を得ること。
【解決手段】本発明のアンテナ共用器１は、第１の周波数帯の通過帯域を有する第１のフィルタ５と、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の通過帯域を有する第２のフィルタ６とを備え、第２のフィルタ６は、複数の直列共振器と複数の並列共振器とを有するラダー型フィルタであり、第２のフィルタ６の並列共振器のうち、第１のフィルタ５と第２のフィルタ６を電気的に接続した側から数えて、２番目以降の並列共振器７、９、１１の少なくとも１つは、共振、副共振の少なくとも２つの共振を有し、前記共振、副共振の２つの共振に起因する少なくとも２つの減衰極が、第１の周波数帯に設定されている。
【解決手段】本発明のアンテナ共用器１は、第１の周波数帯の通過帯域を有する第１のフィルタ５と、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の通過帯域を有する第２のフィルタ６とを備え、第２のフィルタ６は、複数の直列共振器と複数の並列共振器とを有するラダー型フィルタであり、第２のフィルタ６の並列共振器のうち、第１のフィルタ５と第２のフィルタ６を電気的に接続した側から数えて、２番目以降の並列共振器７、９、１１の少なくとも１つは、共振、副共振の少なくとも２つの共振を有し、前記共振、副共振の２つの共振に起因する少なくとも２つの減衰極が、第１の周波数帯に設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に携帯電話等の電子機器に搭載され、送信波と受信波を分波するアンテナ共用器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）等の送受同時送受信を行う通信方式の携帯電話が急速に普及し、それに伴いアンテナ共用器の需要が増えている。また、アンテナ共用器を構成する技術としては小型化、低背化、量産性の面で優れたＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）素子、境界波（Ｂｏｕｎｄａｒｙ Ｅｌａｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）素子、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）素子等の弾性波素子を用いたものが主流となっている。
【０００３】
一般的に、アンテナ共用器は、送信帯域の信号とその高域側に隣接した受信帯域の信号を分波するために、送信フィルタと受信フィルタを有する。特に、これらフィルタとして、直列共振器と並列共振器とが梯子状に接続されたラダー型フィルタが多く採用されている。
【０００４】
近年無線回路に用いる段間フィルタを削減するため、従来にも増して高性能なアンテナ共用器が要望されている。具体的には、従来と同等の挿入損失を維持しながら減衰特性、アイソレーション特性を改善するというものである。特に受信フィルタに関わる送信帯域における減衰特性、アイソレーション特性の改善が必要である。
【０００５】
例えば、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において定められたＢａｎｄ２の場合、送信帯域は１８５０ＭＨｚ〜１９１０ＭＨｚであり、受信帯域は１９３０ＭＨｚ〜１９９０ＭＨｚである。送信帯域と受信帯域の間隔が非常に狭いことと通過帯域が６０ＭＨｚと広いことが、アンテナ共用器において、小さい挿入損失と大きな減衰量の両立を難しくしている。
【０００６】
尚、本発明に関連する先行技術文献として例えば特許文献１、２、３が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−５５６４０号公報
【特許文献２】特開２００１−３０８６７６号公報
【特許文献３】特開２０００−２６１２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
今後Ｂａｎｄ２の他、Ｂａｎｄ３、Ｂａｎｄ８など他のＢａｎｄよりも急峻かつ広帯域な特性を必要とするアンテナ共用器が要求されている。
【０００９】
特許文献１にはラダー型フィルタにおいて、ＩＤＴ電極と反射器の距離を適切に設定することでスプリアスを発生させた１ポート共振器を並列共振器に用いることで帯域の低域側近傍の急峻性の良いフィルタが得られることが記載されている。しかしながら、前記スプリアスを発生させた１ポート共振器はスプリアス共振と主共振の間の周波数で高インピーダンスとなるため、前記高インピーダンスとなる周波数において減衰特性が悪くなり、大きな減衰特性は得られなかった。
【００１０】
特許文献２は前記特許文献１の改善技術として、前記スプリアスを発生させた１ポート共振器のスプリアス共振のＱ値を低くし、主共振のＱ値を高くすることで、主共振とスプリアス共振の間のインピーダンスをより低くし、主共振とスプリアス共振の間の周波数における減衰特性を良くする技術が記載されている。しかしながら、このような構成では、スプリアス共振のＱ値が低いためスプリアス共振周波数での減衰が十分取れないという問題がある。
【００１１】
特許文献３はラダー型フィルタにおいて、直列腕にスプリアス共振を有する図１３に示すようなＩＤＴ電極の電極指ピッチを一部異ならせた共振器を用いることで通過帯域の高周波側近傍の急峻性の良いフィルタを得る技術が記載されている。また、直列腕にスプリアス共振を有する共振器を有するラダーフィルタをデュプレクサに適用することができる旨の記載がある。更に前記スプリアス共振を有する共振器を得る手段として、少なくとも１つの電極指間隔を他の電極指間隔と異ならせる技術が記載されている。
【００１２】
しかしながら、特許文献１、２、３に記載された技術を単純にアンテナ共用器に適用するだけでは、Ｂａｎｄ２の他、Ｂａｎｄ３、Ｂａｎｄ８など急峻かつ広帯域な高減衰特性を必要とするアンテナ共用器を実現することはできない。また、アンテナ共用器特有の要求事項である高アイソレーション特性を実現するための技術の記載や示唆はない。
【００１３】
そこで、本発明は、挿入損失を保ちながら、高減衰特性、高アイソレーション特性を実現するアンテナ共用器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明のアンテナ共用器は、第１の周波数帯の通過帯域を有する第１のフィルタと、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の通過帯域を有する第２のフィルタとを備え、第２のフィルタは、複数の直列共振器と複数の並列共振器とを有するラダー型フィルタであり、第２のフィルタの並列共振器のうち、第１のフィルタと第２のフィルタを電気的に接続した側から数えて、２番目以降の並列共振器の少なくとも１つは、共振、副共振の少なくとも２つの共振を有し、前記共振、副共振の２つの共振に起因する少なくとも２つの減衰極が、第１の周波数帯に設定されていることとすることにより、挿入損失を保ちながら、高減衰特性、高アイソレーション特性を有するアンテナ共用器を実現する。
【００１５】
前記共振、副共振の少なくとも２つの共振を有する共振器を実現する手段としては、ＩＤＴ電極の端部以外のところで、ＩＤＴ電極の電極指ピッチをＩＤＴ電極の他の領域の電極指ピッチより小さくした狭ピッチ部を設けることで主共振とそれよりも周波数の高いところに副共振を有する共振器を実現できる。この狭ピッチ部において他の領域の電極指ピッチより小さくする手段は、単に他の領域よりピッチを小さくした等ピッチの電極指ピッチで構成しても良いが、より望ましくは、狭ピッチ部のピッチを他の領域より徐々にピッチを変えて構成することが望ましい。ピッチを変える手段は直線的に変化させても良いし、他の関数で変化させても良い。
【００１６】
前記共振、副共振の２つの共振を有する共振器を実現する別の手段としては、ＩＤＴ電極とその両側に反射器を設け、前記ＩＤＴ電極の反射器に近接するＩＤＴ電極の端部のピッチを他の領域より小さくすることで実現できる。または、ＩＤＴ電極と反射器の隣接する領域において、ＩＤＴ電極と反射器の両方において、他の領域より電極指ピッチを小さくする狭ピッチ部を設けることでも実現できる。
【００１７】
本発明のより望ましい手段としては、前記複数の並列共振器の少なくとも１つは、主共振１つと、副共振２つの３つの共振を有し、前記共振、副共振に起因する３つの減衰極を、第１の周波数帯に設定することにより、挿入損失を保ちながら、高減衰特性、高アイソレーション特性を有するアンテナ共用器を実現できる。
【００１８】
前記主共振１つ、副共振２つの合計３つの共振を有する共振器を実現する手段としては、ＩＤＴ電極の端部以外のところで、ＩＤＴ電極の電極指ピッチをＩＤＴ電極の他の領域の電極指ピッチより小さくする狭ピッチ部を２箇所設けることで主共振とそれよりも周波数の高いところに副共振を２つ有する共振器を実現できる。前記２つの副共振は、ＩＤＴ電極の電極指ピッチをＩＤＴ電極の他の領域の電極指ピッチより小さくする２箇所の狭ピッチ部において、互いに電極指ピッチを異ならすか、もしくは、２箇所の狭ピッチ部の電極指本数を異ならせるか、もしくは、これら両方の手段により実現できる。
【００１９】
これらピッチを変える手段は直線的に変化させても良いし、他の関数で変化させても良い。
【００２０】
前記主共振１つ、副共振２つの合計３つの共振を有する共振器を実現する別の手段としては、ＩＤＴ電極の端部以外のところで、ＩＤＴ電極の電極指ピッチをＩＤＴ電極の他の領域の電極指ピッチより小さくする領域を設けるとともに、ＩＤＴ電極端部においても電極指ピッチを他の領域より小さくすることで実現できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の効果を構成要件に照らし合わせ説明する。第２のフィルタの並列共振器のうち、少なくとも１つを主共振、副共振の２つの共振を有した共振器としている。このような構成にすることで、共振器の数を増やすことなく、挿入損失を維持したまま、広帯域に良好な減衰特性を得ることができる。特に前記主共振、副共振の２つの共振周波数を第１の周波数帯に設けることにより、第２のフィルタの第１の周波数帯における減衰特性を良化させる効果を有する。
【００２２】
また、本発明において前記主共振、副共振の２つの共振を有した共振器は第２のフィルタの並列共振器のうち、第１のフィルタと第２のフィルタを電気的に接続した側から数えて、２番目以降の並列共振器としている。主共振及び副共振を有した共振器において、主共振と副共振の間の周波数のインピーダンスは高くなり、これを並列に接地接続した回路では、該周波数においてインピーダンスは低くなる。そこで、主共振及び副共振を有する並列共振器をアンテナ端子から数えて２番目以降の並列共振器とすることにより、第１のフィルタと第２のフィルタを電気的に接続した側から第２のフィルタのインピーダンスを見たときに、第１の周波数帯域におけるインピーダンスが高インピーダンスになり、第１のフィルタにおける挿入損失劣化を防ぐことができる。その結果挿入損失の小さなアンテナ共用器が得られる。
【００２３】
本発明のより望ましい構成としては、複数の並列共振器の少なくとも１つは、主共振１つと、副共振２つの３つの共振を有し、前記共振、副共振に起因する３つの減衰極が、第１の周波数帯に設定されていることを特徴とするアンテナ共用器である。このような構成にすることで、共振器の数を増やすことなく、挿入損失を維持したまま、より良好な減衰特性を得ることができる。更に、この場合、２つの共振を有する共振器を並列共振器に用い、前記２つの共振周波数を第１の周波数帯に設定したフィルタと比べ、第１の周波数帯におけるインピーダンスがより高くなる傾向がある。したがって、第１のフィルタと第２のフィルタを接続した場合、第１のフィルタと第２のフィルタを電気的に接続した側から第２のフィルタのインピーダンスを見たときに、第１の周波数帯域におけるインピーダンスが高インピーダンスになり、第１のフィルタにおける挿入損失劣化をより防ぐことができる。その結果更に挿入損失の小さなアンテナ共用器が得られる。
【００２４】
また、複数の共振を有した共振器は第２のフィルタの並列共振器のうち望ましくは、第１のフィルタと第２のフィルタの接続点から最も遠い並列共振器とするのが良い。第１のフィルタと第２のフィルタを接続した際、第１のフィルタと第２のフィルタを電気的に接続した側から第２のフィルタのインピーダンスを見たときに、第１の周波数帯域におけるインピーダンスが高インピーダンスになり、第１のフィルタと第２のフィルタを接続することにより、第１のフィルタにおける挿入損失劣化をより防ぐことができる。その結果更に挿入損失の小さなアンテナ共用器が得られる。
【００２５】
４つの共振を有する並列共振器も同様の方法で実現可能であるが、主共振のＱ（尖鋭度）が低くなり易く、並列共振器として用いた場合十分な減衰量が得られないため、３つの共振を有する共振器を用いるのが最良である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１から６におけるアンテナ共用器の回路図
【図２】実施の形態１のアンテナ共用器における並列共振器７の構造の模式図
【図３】実施の形態１のアンテナ共用器における並列共振器の回路図
【図４】実施の形態１のアンテナ共用器における並列共振器７の特性図
【図５】実施の形態２のアンテナ共用器における並列共振器７の構造模式図
【図６】実施の形態３のアンテナ共用器における並列共振器７の構造模式図
【図７】実施の形態４のアンテナ共用器における並列共振器７の構造模式図
【図８】実施の形態５のアンテナ共用器における並列共振器７の構造模式図
【図９】従来例の受信フィルタと実施の形態５の受信フィルタの特性比較図
【図１０】実施の形態５のアンテナ共用器における並列共振器７の特性と受信フィルタの周波数関係を示す図
【図１１】従来例と実施の形態５のアイソレーション特性の比較を示す図
【図１２】実施の形態６のアンテナ共用器における並列共振器７の構造模式図
【図１３】従来のアンテナ共用器における共振器の構造模式図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（実施の形態１）
以下、図面を参照しつつ、本実施の形態１のアンテナ共用器を説明する。図１は、本実施の形態１のアンテナ共用器の回路模式図である。
【００２８】
図１において、アンテナ共用器１は、送信信号が入力される入力端子２と、アンテナ素子（図示せず）に接続されるアンテナ端子３と、受信信号を出力する出力端子４とを備える。また、アンテナ共用器１は、入力端子２とアンテナ端子３との間に接続されて、第１の周波数帯の通過帯域を有する第１のフィルタ５と、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の通過帯域を有する第２のフィルタ６とを備える。アンテナ端子３とグランド間のインダクタ２５は位相回路の役割を果たすとともに第１のフィルタと第２のフィルタのインピーダンス整合を取っている。
【００２９】
第１のフィルタ５、第２のフィルタ６ともに、信号経路に直列に接続された複数の直列共振器８、１０、１２、１４、１５、１７、１９、２１と、信号経路とグランドとの間に接続された複数の並列共振器７、９、１１、１３、１６、１８、２０とを有するラダー型弾性波フィルタである。以下、第２のフィルタ６の構成について説明する。
【００３０】
第２のフィルタ６の並列共振器は、複数（図１では４つ）存在するが、第２のフィルタの並列共振器のうちアンテナ端子に最も近い共振器以外の並列共振器である並列共振器７、９、１１のうち少なくとも１つを複数の共振を有する共振器とすることで、第１のフィルタの挿入損失の劣化を生じず、かつ第１の周波数帯域減衰量の優れた第２のフィルタを有するアンテナ共用器を得ることができる。
【００３１】
より望ましくはアンテナ端子から回路的に最も遠い並列共振器７を複数の共振を有する共振器とするのが良い。
【００３２】
複数の共振周波数を有する並列共振器が例えば最も出力端子４に近い並列共振器７であった場合に、この並列共振器７の構成について図２を用いて詳述する。図２の上段の図は、実施の形態１のアンテナ共用器における並列共振器７の構造の模式図であり、下段の図は、この模式図に対応する電極指ピッチの大きさを示す図（図の上方ほど大きい）である。以下の実施の形態における模式図でも上記と同様である。
【００３３】
図２において、第２のフィルタの並列共振器７は、圧電基板２２上に設けられた２つの反射器２３ａ、２３ｂと、２つの反射器２３ａ、２３ｂの間に配置されて櫛型電極からなるＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極２４とを備える。ＩＤＴ電極２４は、ＩＤＴ電極２４の端部において、ＩＤＴ電極２４の中央部における等ピッチ部２４ａの周期よりも狭い周期を有する狭ピッチ部２４ｂ、２４ｃを有し、並列共振器７は、第１のフィルタ５の通過帯域である第１の周波数帯において複数の減衰極を有することを特徴としている。なお、等ピッチ部２４ａは、実質的に等しい電極指ピッチを有する。
【００３４】
尚、圧電基板２２は、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）系、又はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）系の圧電単結晶基板である。また、誘電体層（図示せず）が圧電基板２２上に形成される場合は、この誘電体層は、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、若しくはこれらの積層構造からなる。
【００３５】
また、反射器２３ａ、２３ｂやＩＤＴ電極２４は、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、チタン、タングステン、モリブデン、白金、又はクロムからなる単体金属、若しくはこれらを主成分とする合金、またはこれらの積層構造である。尚、このＩＤＴ電極は、主要波として、例えばＳＨ（Ｓｈｅａｒ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）波やレイリー等の弾性表面波を励振する電極であっても良いし、ラム波等のバルク波を励振させる電極であっても良い。
【００３６】
以下、上記並列共振器７の特性について詳述する。ＩＤＴ電極２４の電極指本数が１５０本、交差幅が４０μｍ、反射器２３ａ、２３ｂの電極指本数が各３０本、電極指幅／電極ピッチであるメタライゼーションレシオが０．５、ＩＤＴ電極２４の中央部における等ピッチ部２４ａの電極ピッチを１．０００とし、他の電極ピッチを比率で表すと、反射器の電極ピッチ：１．０００、狭ピッチ部２４ｂ、２４ｃの電極指本数を１５本、狭ピッチ部２４ｂ、２４ｃの反射器に最も近い側の電極ピッチを０．９７０とし、狭ピッチ部２４ｂ、２４ｃのピッチを中央部における等ピッチ部２４ａ側から順に０．９９８、０．９９６、０．９９４…と順次直線的に小さくした並列共振器７を図３に示す回路で通過特性を見た場合の周波数特性（減衰特性）を図４に示す。この際のＩＤＴ電極と反射器間のピッチは反射器に最も近い側のＩＤＴ電極ピッチと反射器ピッチの平均値としている。ＩＤＴ電極の端部に狭ピッチ部を設けることで図４に示すような第１の共振と第２の共振に起因する２つの減衰極が得られる。この際の第１の共振（主共振）はＩＤＴ電極２４の放射特性に由来するものである。この第１の共振より周波数の高い第２の共振（副共振）はＩＤＴ電極と反射器間の共振によるものである。第１の共振周波数（ｆｒ１）と第２の共振周波数（ｆｒ２）の差は、０．００４≦（ｆｒ２−ｆｒ１）／ｆｒ１≦０．０１５を満たす範囲が望ましく、より望ましくは０．００６≦（ｆｒ２−ｆｒ１）／ｆｒ１≦０．０１０である。
【００３７】
また、主共振と副共振の両者を有する並列共振器７の副共振周波数は、他の並列共振器９、１１、１３の少なくとも１つの共振周波数より低いことが望ましい。例えば、アンテナ端子３に最も近い並列共振器１３の共振周波数を並列共振器７の副共振周波数より高く設定することにより、第２のフィルタ６の通過帯域の低域側の近傍の減衰極を、主共振のみを有し副共振を有さない通常の共振器である並列共振器１３の共振周波数に由来する極で形成し、第２のフィルタ６の通過帯域の低域側の急峻性を確保している。
【００３８】
（実施の形態２）
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。
【００３９】
２つの共振を有する他の並列共振器７の実施の形態を図５に示す。ＩＤＴ電極２４の中央部に狭ピッチ部２４ｂがあり、前記狭ピッチ部２４ｂの両側に等ピッチ部２４ａがある。電極本数については、２４ａが各６０本、２４ｂが３０本である。反射器２３ａ、２３ｂは各３０本としている。電極ピッチについては、ＩＤＴ電極の等ピッチ部２４ａを１．０００とした時、狭ピッチ部２４ｂの最小ピッチが０．９８０となるようにしており、狭ピッチ部２４ｂ内において電極指ピッチは１．０００から０．９８０まで漸次減少した後、０．９８０から１．０００まで増加するように２次曲線的に変化している。反射器ピッチ２３ａ、２３ｂは全てピッチを１．０００としている。交差幅は４０μｍとした。このような構成にすることで、図３に示す回路で見た際の特性が第１の共振に由来する減衰極と第２の共振に由来する減衰極がほぼ等しい深さの減衰特性が得られるようになり、図１に示す並列共振器７として使用することにより、第１の周波数帯の減衰量の優れたアンテナ共用器が得られる。
【００４０】
（実施の形態３）
図６に示す並列共振器７はＩＤＴ電極２４の中央部の狭ピッチ部２４ｂが直線的にピッチが変化するようにした共振器であり、図５に示す共振器と同様の特性が得られる。
【００４１】
（実施の形態４）
図７に示す並列共振器７は、図６の共振器のＩＤＴ電極のピッチ部２４ａを等ピッチから、ピッチを大小交互にジグザグに変化するように変えたものであり、図５、図６の共振器と同様に２つの共振を有するとともに主共振の共振周波数と反共振周波数の周波数差を狭くすることができる効果を有し、第２のフィルタの通過特性が劣化することを抑制しつつ、減衰極の周波数を制御できる。
【００４２】
（実施の形態５）
図８は、主共振と２つの副共振を有する並列共振器７の模式図である。ＩＤＴ電極２４の端部でない領域に狭ピッチ部が２箇所あり、狭ピッチ部２４ｂ、２４ｃは互いに異なる電極指構造（ピッチ、本数など）を有していることで、２つの副共振が生じる。このような構成によりこの共振器で図３に示す回路を構成したときの回路の電気特性が、主共振と２つの副共振に起因する減衰極がほぼ均等な減衰量を有する共振器が得られる。このような３つの共振を有する共振器は同じ静電容量を有する２つの共振を有する共振器（例えば実施の形態１）と比較し、広帯域の減衰特性を得られる特性的な優位性のみならず、主共振と第１の副共振の間の周波数あるいは第１の副共振と第２の副共振の間の周波数のインピーダンスを低くすることができ、図３で示した回路構成では、該周波数において高インピーダンスにすることができる。その結果、アンテナ共用器１の並列共振器に用いた際の第１のフィルタの挿入損失劣化をより抑制できる。
【００４３】
より詳細に図８に示す共振器の構成を以下に述べる。交差幅を２０μｍとし、ＩＤＴ電極２４の等ピッチ部２４ａの電極指本数が６０本、１２０本、６０本であり、その間の狭ピッチ部２４ｂ、２４ｃの電極指本数が各３０本である。等ピッチ部２４ａの電極指ピッチを１．０００としたとき、狭ピッチ部２４ｂの最小電極指ピッチが０．９８３、狭ピッチ部２４ｃの最小電極指ピッチが０．９９００となるように直線的に変化させ電極指ピッチの極小部を形成している。反射器２３ａ、２３ｂの電極指本数はそれぞれ３０本でピッチは１．０００で一定である。
【００４４】
実施の形態５の並列共振器７をより具体的にＵＭＴＳのＢａｎｄ２（送信周波数：１８５０〜１９１０ＭＨｚ、受信周波数：１９３０〜１９９０ＭＨｚ）用のアンテナ共用器に適用した場合の効果を示したのが図９である。図９は図１に示す回路構成で作成したアンテナ共用器の受信フィルタ（第２のフィルタ）の特性を示したもので、点線が全ての共振器を通常の共振器で作成したものであり、実線が並列共振器７を主共振と２つの副共振を有する共振器にしたものである。図９より明らかなように送信周波数（第１の周波数帯）における減衰特性が２ｄＢ程度改善しているのがわかる。図１０に図９の実線で示した受信フィルタの特性と並列共振器７の減衰特性の周波数関係を示す。図１０から判るように並列共振器７の主共振に起因する減衰極は１８８０ＭＨｚ付近、第１の副共振による減衰極は１８９２ＭＨｚ付近、第２の副共振による減衰極は１９００ＭＨｚ付近となっており、送信周波数帯（第１の周波数帯）の減衰特性のうち、並列共振器７は１９１０ＭＨｚ近傍の減衰にはあまり寄与せず、１８８０〜１９００ＭＨｚの周波数で幅広く減衰に寄与していることがわかる。
【００４５】
図１１に従来例と実施の形態５におけるＢａｎｄ２用アンテナ共用器のアイソレーション特性の比較を示す。図１１より減衰特性の改善に伴って送信周波数帯（第１の周波数帯）におけるアイソレーション特性も２ｄＢ改善していることがわかる。
【００４６】
以上のように本発明によれば、小型にして良好な減衰特性およびアイソレーション特性を実現するアンテナ共用器を提供することができる。
【００４７】
（実施の形態６）
図１２にはＩＤＴ電極２４の端部２４ｂ、２４ｄとＩＤＴ電極２４の中央部２４ｃに他の部分よりピッチが小さい狭ピッチ部を設けた構成の並列共振器７を記載している。このような構成でも主共振と２つの副共振を有す共振器を作成できる。更にＩＤＴ電極２４内に狭ピッチ部を増やすことにより副共振の数を増やすことも可能である。
【００４８】
ただし、主共振と３つ以上の副共振を有するような４共振以上を有する共振器を並列共振器７に適用した場合では、主共振による減衰極の減衰量が深く取れなくなるため、必ずしもアンテナ共用器として最適ではない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のアンテナ共用器は、アンテナ共用器のアイソレーション特性を向上するという効果を有し、移動体通信機器などの電子機器に適用可能なものである。
【符号の説明】
【００５０】
１ アンテナ共用器
２ 入力端子
３ アンテナ端子
４ 出力端子
５ 受信フィルタ（第１のフィルタ）
６ 送信フィルタ（第２のフィルタ）
７、９、１１、１３ 送信フィルタ（第２のフィルタ）の並列共振器
８、１０、１２、１４ 送信フィルタ（第２のフィルタ）の直列共振器
１５、１７、１９、２１ 受信フィルタ（第１のフィルタ）の直列共振器
１６、１８、２０ 受信フィルタ（第１のフィルタ）の並列共振器
２５ インダクタ
２２ 圧電基板
２３ａ、２３ｂ 反射器
２４ ＩＤＴ電極
２４ａ 等ピッチ部
２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ 狭ピッチ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に携帯電話等の電子機器に搭載され、送信波と受信波を分波するアンテナ共用器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）等の送受同時送受信を行う通信方式の携帯電話が急速に普及し、それに伴いアンテナ共用器の需要が増えている。また、アンテナ共用器を構成する技術としては小型化、低背化、量産性の面で優れたＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）素子、境界波（Ｂｏｕｎｄａｒｙ Ｅｌａｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）素子、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）素子等の弾性波素子を用いたものが主流となっている。
【０００３】
一般的に、アンテナ共用器は、送信帯域の信号とその高域側に隣接した受信帯域の信号を分波するために、送信フィルタと受信フィルタを有する。特に、これらフィルタとして、直列共振器と並列共振器とが梯子状に接続されたラダー型フィルタが多く採用されている。
【０００４】
近年無線回路に用いる段間フィルタを削減するため、従来にも増して高性能なアンテナ共用器が要望されている。具体的には、従来と同等の挿入損失を維持しながら減衰特性、アイソレーション特性を改善するというものである。特に受信フィルタに関わる送信帯域における減衰特性、アイソレーション特性の改善が必要である。
【０００５】
例えば、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において定められたＢａｎｄ２の場合、送信帯域は１８５０ＭＨｚ〜１９１０ＭＨｚであり、受信帯域は１９３０ＭＨｚ〜１９９０ＭＨｚである。送信帯域と受信帯域の間隔が非常に狭いことと通過帯域が６０ＭＨｚと広いことが、アンテナ共用器において、小さい挿入損失と大きな減衰量の両立を難しくしている。
【０００６】
尚、本発明に関連する先行技術文献として例えば特許文献１、２、３が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−５５６４０号公報
【特許文献２】特開２００１−３０８６７６号公報
【特許文献３】特開２０００−２６１２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
今後Ｂａｎｄ２の他、Ｂａｎｄ３、Ｂａｎｄ８など他のＢａｎｄよりも急峻かつ広帯域な特性を必要とするアンテナ共用器が要求されている。
【０００９】
特許文献１にはラダー型フィルタにおいて、ＩＤＴ電極と反射器の距離を適切に設定することでスプリアスを発生させた１ポート共振器を並列共振器に用いることで帯域の低域側近傍の急峻性の良いフィルタが得られることが記載されている。しかしながら、前記スプリアスを発生させた１ポート共振器はスプリアス共振と主共振の間の周波数で高インピーダンスとなるため、前記高インピーダンスとなる周波数において減衰特性が悪くなり、大きな減衰特性は得られなかった。
【００１０】
特許文献２は前記特許文献１の改善技術として、前記スプリアスを発生させた１ポート共振器のスプリアス共振のＱ値を低くし、主共振のＱ値を高くすることで、主共振とスプリアス共振の間のインピーダンスをより低くし、主共振とスプリアス共振の間の周波数における減衰特性を良くする技術が記載されている。しかしながら、このような構成では、スプリアス共振のＱ値が低いためスプリアス共振周波数での減衰が十分取れないという問題がある。
【００１１】
特許文献３はラダー型フィルタにおいて、直列腕にスプリアス共振を有する図１３に示すようなＩＤＴ電極の電極指ピッチを一部異ならせた共振器を用いることで通過帯域の高周波側近傍の急峻性の良いフィルタを得る技術が記載されている。また、直列腕にスプリアス共振を有する共振器を有するラダーフィルタをデュプレクサに適用することができる旨の記載がある。更に前記スプリアス共振を有する共振器を得る手段として、少なくとも１つの電極指間隔を他の電極指間隔と異ならせる技術が記載されている。
【００１２】
しかしながら、特許文献１、２、３に記載された技術を単純にアンテナ共用器に適用するだけでは、Ｂａｎｄ２の他、Ｂａｎｄ３、Ｂａｎｄ８など急峻かつ広帯域な高減衰特性を必要とするアンテナ共用器を実現することはできない。また、アンテナ共用器特有の要求事項である高アイソレーション特性を実現するための技術の記載や示唆はない。
【００１３】
そこで、本発明は、挿入損失を保ちながら、高減衰特性、高アイソレーション特性を実現するアンテナ共用器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明のアンテナ共用器は、第１の周波数帯の通過帯域を有する第１のフィルタと、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の通過帯域を有する第２のフィルタとを備え、第２のフィルタは、複数の直列共振器と複数の並列共振器とを有するラダー型フィルタであり、第２のフィルタの並列共振器のうち、第１のフィルタと第２のフィルタを電気的に接続した側から数えて、２番目以降の並列共振器の少なくとも１つは、共振、副共振の少なくとも２つの共振を有し、前記共振、副共振の２つの共振に起因する少なくとも２つの減衰極が、第１の周波数帯に設定されていることとすることにより、挿入損失を保ちながら、高減衰特性、高アイソレーション特性を有するアンテナ共用器を実現する。
【００１５】
前記共振、副共振の少なくとも２つの共振を有する共振器を実現する手段としては、ＩＤＴ電極の端部以外のところで、ＩＤＴ電極の電極指ピッチをＩＤＴ電極の他の領域の電極指ピッチより小さくした狭ピッチ部を設けることで主共振とそれよりも周波数の高いところに副共振を有する共振器を実現できる。この狭ピッチ部において他の領域の電極指ピッチより小さくする手段は、単に他の領域よりピッチを小さくした等ピッチの電極指ピッチで構成しても良いが、より望ましくは、狭ピッチ部のピッチを他の領域より徐々にピッチを変えて構成することが望ましい。ピッチを変える手段は直線的に変化させても良いし、他の関数で変化させても良い。
【００１６】
前記共振、副共振の２つの共振を有する共振器を実現する別の手段としては、ＩＤＴ電極とその両側に反射器を設け、前記ＩＤＴ電極の反射器に近接するＩＤＴ電極の端部のピッチを他の領域より小さくすることで実現できる。または、ＩＤＴ電極と反射器の隣接する領域において、ＩＤＴ電極と反射器の両方において、他の領域より電極指ピッチを小さくする狭ピッチ部を設けることでも実現できる。
【００１７】
本発明のより望ましい手段としては、前記複数の並列共振器の少なくとも１つは、主共振１つと、副共振２つの３つの共振を有し、前記共振、副共振に起因する３つの減衰極を、第１の周波数帯に設定することにより、挿入損失を保ちながら、高減衰特性、高アイソレーション特性を有するアンテナ共用器を実現できる。
【００１８】
前記主共振１つ、副共振２つの合計３つの共振を有する共振器を実現する手段としては、ＩＤＴ電極の端部以外のところで、ＩＤＴ電極の電極指ピッチをＩＤＴ電極の他の領域の電極指ピッチより小さくする狭ピッチ部を２箇所設けることで主共振とそれよりも周波数の高いところに副共振を２つ有する共振器を実現できる。前記２つの副共振は、ＩＤＴ電極の電極指ピッチをＩＤＴ電極の他の領域の電極指ピッチより小さくする２箇所の狭ピッチ部において、互いに電極指ピッチを異ならすか、もしくは、２箇所の狭ピッチ部の電極指本数を異ならせるか、もしくは、これら両方の手段により実現できる。
【００１９】
これらピッチを変える手段は直線的に変化させても良いし、他の関数で変化させても良い。
【００２０】
前記主共振１つ、副共振２つの合計３つの共振を有する共振器を実現する別の手段としては、ＩＤＴ電極の端部以外のところで、ＩＤＴ電極の電極指ピッチをＩＤＴ電極の他の領域の電極指ピッチより小さくする領域を設けるとともに、ＩＤＴ電極端部においても電極指ピッチを他の領域より小さくすることで実現できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の効果を構成要件に照らし合わせ説明する。第２のフィルタの並列共振器のうち、少なくとも１つを主共振、副共振の２つの共振を有した共振器としている。このような構成にすることで、共振器の数を増やすことなく、挿入損失を維持したまま、広帯域に良好な減衰特性を得ることができる。特に前記主共振、副共振の２つの共振周波数を第１の周波数帯に設けることにより、第２のフィルタの第１の周波数帯における減衰特性を良化させる効果を有する。
【００２２】
また、本発明において前記主共振、副共振の２つの共振を有した共振器は第２のフィルタの並列共振器のうち、第１のフィルタと第２のフィルタを電気的に接続した側から数えて、２番目以降の並列共振器としている。主共振及び副共振を有した共振器において、主共振と副共振の間の周波数のインピーダンスは高くなり、これを並列に接地接続した回路では、該周波数においてインピーダンスは低くなる。そこで、主共振及び副共振を有する並列共振器をアンテナ端子から数えて２番目以降の並列共振器とすることにより、第１のフィルタと第２のフィルタを電気的に接続した側から第２のフィルタのインピーダンスを見たときに、第１の周波数帯域におけるインピーダンスが高インピーダンスになり、第１のフィルタにおける挿入損失劣化を防ぐことができる。その結果挿入損失の小さなアンテナ共用器が得られる。
【００２３】
本発明のより望ましい構成としては、複数の並列共振器の少なくとも１つは、主共振１つと、副共振２つの３つの共振を有し、前記共振、副共振に起因する３つの減衰極が、第１の周波数帯に設定されていることを特徴とするアンテナ共用器である。このような構成にすることで、共振器の数を増やすことなく、挿入損失を維持したまま、より良好な減衰特性を得ることができる。更に、この場合、２つの共振を有する共振器を並列共振器に用い、前記２つの共振周波数を第１の周波数帯に設定したフィルタと比べ、第１の周波数帯におけるインピーダンスがより高くなる傾向がある。したがって、第１のフィルタと第２のフィルタを接続した場合、第１のフィルタと第２のフィルタを電気的に接続した側から第２のフィルタのインピーダンスを見たときに、第１の周波数帯域におけるインピーダンスが高インピーダンスになり、第１のフィルタにおける挿入損失劣化をより防ぐことができる。その結果更に挿入損失の小さなアンテナ共用器が得られる。
【００２４】
また、複数の共振を有した共振器は第２のフィルタの並列共振器のうち望ましくは、第１のフィルタと第２のフィルタの接続点から最も遠い並列共振器とするのが良い。第１のフィルタと第２のフィルタを接続した際、第１のフィルタと第２のフィルタを電気的に接続した側から第２のフィルタのインピーダンスを見たときに、第１の周波数帯域におけるインピーダンスが高インピーダンスになり、第１のフィルタと第２のフィルタを接続することにより、第１のフィルタにおける挿入損失劣化をより防ぐことができる。その結果更に挿入損失の小さなアンテナ共用器が得られる。
【００２５】
４つの共振を有する並列共振器も同様の方法で実現可能であるが、主共振のＱ（尖鋭度）が低くなり易く、並列共振器として用いた場合十分な減衰量が得られないため、３つの共振を有する共振器を用いるのが最良である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１から６におけるアンテナ共用器の回路図
【図２】実施の形態１のアンテナ共用器における並列共振器７の構造の模式図
【図３】実施の形態１のアンテナ共用器における並列共振器の回路図
【図４】実施の形態１のアンテナ共用器における並列共振器７の特性図
【図５】実施の形態２のアンテナ共用器における並列共振器７の構造模式図
【図６】実施の形態３のアンテナ共用器における並列共振器７の構造模式図
【図７】実施の形態４のアンテナ共用器における並列共振器７の構造模式図
【図８】実施の形態５のアンテナ共用器における並列共振器７の構造模式図
【図９】従来例の受信フィルタと実施の形態５の受信フィルタの特性比較図
【図１０】実施の形態５のアンテナ共用器における並列共振器７の特性と受信フィルタの周波数関係を示す図
【図１１】従来例と実施の形態５のアイソレーション特性の比較を示す図
【図１２】実施の形態６のアンテナ共用器における並列共振器７の構造模式図
【図１３】従来のアンテナ共用器における共振器の構造模式図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（実施の形態１）
以下、図面を参照しつつ、本実施の形態１のアンテナ共用器を説明する。図１は、本実施の形態１のアンテナ共用器の回路模式図である。
【００２８】
図１において、アンテナ共用器１は、送信信号が入力される入力端子２と、アンテナ素子（図示せず）に接続されるアンテナ端子３と、受信信号を出力する出力端子４とを備える。また、アンテナ共用器１は、入力端子２とアンテナ端子３との間に接続されて、第１の周波数帯の通過帯域を有する第１のフィルタ５と、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の通過帯域を有する第２のフィルタ６とを備える。アンテナ端子３とグランド間のインダクタ２５は位相回路の役割を果たすとともに第１のフィルタと第２のフィルタのインピーダンス整合を取っている。
【００２９】
第１のフィルタ５、第２のフィルタ６ともに、信号経路に直列に接続された複数の直列共振器８、１０、１２、１４、１５、１７、１９、２１と、信号経路とグランドとの間に接続された複数の並列共振器７、９、１１、１３、１６、１８、２０とを有するラダー型弾性波フィルタである。以下、第２のフィルタ６の構成について説明する。
【００３０】
第２のフィルタ６の並列共振器は、複数（図１では４つ）存在するが、第２のフィルタの並列共振器のうちアンテナ端子に最も近い共振器以外の並列共振器である並列共振器７、９、１１のうち少なくとも１つを複数の共振を有する共振器とすることで、第１のフィルタの挿入損失の劣化を生じず、かつ第１の周波数帯域減衰量の優れた第２のフィルタを有するアンテナ共用器を得ることができる。
【００３１】
より望ましくはアンテナ端子から回路的に最も遠い並列共振器７を複数の共振を有する共振器とするのが良い。
【００３２】
複数の共振周波数を有する並列共振器が例えば最も出力端子４に近い並列共振器７であった場合に、この並列共振器７の構成について図２を用いて詳述する。図２の上段の図は、実施の形態１のアンテナ共用器における並列共振器７の構造の模式図であり、下段の図は、この模式図に対応する電極指ピッチの大きさを示す図（図の上方ほど大きい）である。以下の実施の形態における模式図でも上記と同様である。
【００３３】
図２において、第２のフィルタの並列共振器７は、圧電基板２２上に設けられた２つの反射器２３ａ、２３ｂと、２つの反射器２３ａ、２３ｂの間に配置されて櫛型電極からなるＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極２４とを備える。ＩＤＴ電極２４は、ＩＤＴ電極２４の端部において、ＩＤＴ電極２４の中央部における等ピッチ部２４ａの周期よりも狭い周期を有する狭ピッチ部２４ｂ、２４ｃを有し、並列共振器７は、第１のフィルタ５の通過帯域である第１の周波数帯において複数の減衰極を有することを特徴としている。なお、等ピッチ部２４ａは、実質的に等しい電極指ピッチを有する。
【００３４】
尚、圧電基板２２は、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）系、又はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）系の圧電単結晶基板である。また、誘電体層（図示せず）が圧電基板２２上に形成される場合は、この誘電体層は、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、若しくはこれらの積層構造からなる。
【００３５】
また、反射器２３ａ、２３ｂやＩＤＴ電極２４は、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、チタン、タングステン、モリブデン、白金、又はクロムからなる単体金属、若しくはこれらを主成分とする合金、またはこれらの積層構造である。尚、このＩＤＴ電極は、主要波として、例えばＳＨ（Ｓｈｅａｒ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）波やレイリー等の弾性表面波を励振する電極であっても良いし、ラム波等のバルク波を励振させる電極であっても良い。
【００３６】
以下、上記並列共振器７の特性について詳述する。ＩＤＴ電極２４の電極指本数が１５０本、交差幅が４０μｍ、反射器２３ａ、２３ｂの電極指本数が各３０本、電極指幅／電極ピッチであるメタライゼーションレシオが０．５、ＩＤＴ電極２４の中央部における等ピッチ部２４ａの電極ピッチを１．０００とし、他の電極ピッチを比率で表すと、反射器の電極ピッチ：１．０００、狭ピッチ部２４ｂ、２４ｃの電極指本数を１５本、狭ピッチ部２４ｂ、２４ｃの反射器に最も近い側の電極ピッチを０．９７０とし、狭ピッチ部２４ｂ、２４ｃのピッチを中央部における等ピッチ部２４ａ側から順に０．９９８、０．９９６、０．９９４…と順次直線的に小さくした並列共振器７を図３に示す回路で通過特性を見た場合の周波数特性（減衰特性）を図４に示す。この際のＩＤＴ電極と反射器間のピッチは反射器に最も近い側のＩＤＴ電極ピッチと反射器ピッチの平均値としている。ＩＤＴ電極の端部に狭ピッチ部を設けることで図４に示すような第１の共振と第２の共振に起因する２つの減衰極が得られる。この際の第１の共振（主共振）はＩＤＴ電極２４の放射特性に由来するものである。この第１の共振より周波数の高い第２の共振（副共振）はＩＤＴ電極と反射器間の共振によるものである。第１の共振周波数（ｆｒ１）と第２の共振周波数（ｆｒ２）の差は、０．００４≦（ｆｒ２−ｆｒ１）／ｆｒ１≦０．０１５を満たす範囲が望ましく、より望ましくは０．００６≦（ｆｒ２−ｆｒ１）／ｆｒ１≦０．０１０である。
【００３７】
また、主共振と副共振の両者を有する並列共振器７の副共振周波数は、他の並列共振器９、１１、１３の少なくとも１つの共振周波数より低いことが望ましい。例えば、アンテナ端子３に最も近い並列共振器１３の共振周波数を並列共振器７の副共振周波数より高く設定することにより、第２のフィルタ６の通過帯域の低域側の近傍の減衰極を、主共振のみを有し副共振を有さない通常の共振器である並列共振器１３の共振周波数に由来する極で形成し、第２のフィルタ６の通過帯域の低域側の急峻性を確保している。
【００３８】
（実施の形態２）
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。
【００３９】
２つの共振を有する他の並列共振器７の実施の形態を図５に示す。ＩＤＴ電極２４の中央部に狭ピッチ部２４ｂがあり、前記狭ピッチ部２４ｂの両側に等ピッチ部２４ａがある。電極本数については、２４ａが各６０本、２４ｂが３０本である。反射器２３ａ、２３ｂは各３０本としている。電極ピッチについては、ＩＤＴ電極の等ピッチ部２４ａを１．０００とした時、狭ピッチ部２４ｂの最小ピッチが０．９８０となるようにしており、狭ピッチ部２４ｂ内において電極指ピッチは１．０００から０．９８０まで漸次減少した後、０．９８０から１．０００まで増加するように２次曲線的に変化している。反射器ピッチ２３ａ、２３ｂは全てピッチを１．０００としている。交差幅は４０μｍとした。このような構成にすることで、図３に示す回路で見た際の特性が第１の共振に由来する減衰極と第２の共振に由来する減衰極がほぼ等しい深さの減衰特性が得られるようになり、図１に示す並列共振器７として使用することにより、第１の周波数帯の減衰量の優れたアンテナ共用器が得られる。
【００４０】
（実施の形態３）
図６に示す並列共振器７はＩＤＴ電極２４の中央部の狭ピッチ部２４ｂが直線的にピッチが変化するようにした共振器であり、図５に示す共振器と同様の特性が得られる。
【００４１】
（実施の形態４）
図７に示す並列共振器７は、図６の共振器のＩＤＴ電極のピッチ部２４ａを等ピッチから、ピッチを大小交互にジグザグに変化するように変えたものであり、図５、図６の共振器と同様に２つの共振を有するとともに主共振の共振周波数と反共振周波数の周波数差を狭くすることができる効果を有し、第２のフィルタの通過特性が劣化することを抑制しつつ、減衰極の周波数を制御できる。
【００４２】
（実施の形態５）
図８は、主共振と２つの副共振を有する並列共振器７の模式図である。ＩＤＴ電極２４の端部でない領域に狭ピッチ部が２箇所あり、狭ピッチ部２４ｂ、２４ｃは互いに異なる電極指構造（ピッチ、本数など）を有していることで、２つの副共振が生じる。このような構成によりこの共振器で図３に示す回路を構成したときの回路の電気特性が、主共振と２つの副共振に起因する減衰極がほぼ均等な減衰量を有する共振器が得られる。このような３つの共振を有する共振器は同じ静電容量を有する２つの共振を有する共振器（例えば実施の形態１）と比較し、広帯域の減衰特性を得られる特性的な優位性のみならず、主共振と第１の副共振の間の周波数あるいは第１の副共振と第２の副共振の間の周波数のインピーダンスを低くすることができ、図３で示した回路構成では、該周波数において高インピーダンスにすることができる。その結果、アンテナ共用器１の並列共振器に用いた際の第１のフィルタの挿入損失劣化をより抑制できる。
【００４３】
より詳細に図８に示す共振器の構成を以下に述べる。交差幅を２０μｍとし、ＩＤＴ電極２４の等ピッチ部２４ａの電極指本数が６０本、１２０本、６０本であり、その間の狭ピッチ部２４ｂ、２４ｃの電極指本数が各３０本である。等ピッチ部２４ａの電極指ピッチを１．０００としたとき、狭ピッチ部２４ｂの最小電極指ピッチが０．９８３、狭ピッチ部２４ｃの最小電極指ピッチが０．９９００となるように直線的に変化させ電極指ピッチの極小部を形成している。反射器２３ａ、２３ｂの電極指本数はそれぞれ３０本でピッチは１．０００で一定である。
【００４４】
実施の形態５の並列共振器７をより具体的にＵＭＴＳのＢａｎｄ２（送信周波数：１８５０〜１９１０ＭＨｚ、受信周波数：１９３０〜１９９０ＭＨｚ）用のアンテナ共用器に適用した場合の効果を示したのが図９である。図９は図１に示す回路構成で作成したアンテナ共用器の受信フィルタ（第２のフィルタ）の特性を示したもので、点線が全ての共振器を通常の共振器で作成したものであり、実線が並列共振器７を主共振と２つの副共振を有する共振器にしたものである。図９より明らかなように送信周波数（第１の周波数帯）における減衰特性が２ｄＢ程度改善しているのがわかる。図１０に図９の実線で示した受信フィルタの特性と並列共振器７の減衰特性の周波数関係を示す。図１０から判るように並列共振器７の主共振に起因する減衰極は１８８０ＭＨｚ付近、第１の副共振による減衰極は１８９２ＭＨｚ付近、第２の副共振による減衰極は１９００ＭＨｚ付近となっており、送信周波数帯（第１の周波数帯）の減衰特性のうち、並列共振器７は１９１０ＭＨｚ近傍の減衰にはあまり寄与せず、１８８０〜１９００ＭＨｚの周波数で幅広く減衰に寄与していることがわかる。
【００４５】
図１１に従来例と実施の形態５におけるＢａｎｄ２用アンテナ共用器のアイソレーション特性の比較を示す。図１１より減衰特性の改善に伴って送信周波数帯（第１の周波数帯）におけるアイソレーション特性も２ｄＢ改善していることがわかる。
【００４６】
以上のように本発明によれば、小型にして良好な減衰特性およびアイソレーション特性を実現するアンテナ共用器を提供することができる。
【００４７】
（実施の形態６）
図１２にはＩＤＴ電極２４の端部２４ｂ、２４ｄとＩＤＴ電極２４の中央部２４ｃに他の部分よりピッチが小さい狭ピッチ部を設けた構成の並列共振器７を記載している。このような構成でも主共振と２つの副共振を有す共振器を作成できる。更にＩＤＴ電極２４内に狭ピッチ部を増やすことにより副共振の数を増やすことも可能である。
【００４８】
ただし、主共振と３つ以上の副共振を有するような４共振以上を有する共振器を並列共振器７に適用した場合では、主共振による減衰極の減衰量が深く取れなくなるため、必ずしもアンテナ共用器として最適ではない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のアンテナ共用器は、アンテナ共用器のアイソレーション特性を向上するという効果を有し、移動体通信機器などの電子機器に適用可能なものである。
【符号の説明】
【００５０】
１ アンテナ共用器
２ 入力端子
３ アンテナ端子
４ 出力端子
５ 受信フィルタ（第１のフィルタ）
６ 送信フィルタ（第２のフィルタ）
７、９、１１、１３ 送信フィルタ（第２のフィルタ）の並列共振器
８、１０、１２、１４ 送信フィルタ（第２のフィルタ）の直列共振器
１５、１７、１９、２１ 受信フィルタ（第１のフィルタ）の直列共振器
１６、１８、２０ 受信フィルタ（第１のフィルタ）の並列共振器
２５ インダクタ
２２ 圧電基板
２３ａ、２３ｂ 反射器
２４ ＩＤＴ電極
２４ａ 等ピッチ部
２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ 狭ピッチ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数帯の通過帯域を有する第１のフィルタと、
前記第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の通過帯域を有する第２のフィルタとを備えたアンテナ共用器であって、
前記第２のフィルタは、複数の直列共振器と複数の並列共振器とを有するラダー型フィルタであり、前記第２のフィルタの前記複数の並列共振器のうち、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタを電気的に接続した側から数えて、２番目以降の並列共振器の少なくとも１つは、主共振および副共振を有し、前記主共振および副共振に起因する減衰極が、前記第１の周波数帯に存在することを特徴としたアンテナ共用器。
【請求項２】
前記複数の並列共振器の少なくとも１つは、主共振１つと、副共振２つの３つの共振を有し、前記主共振および前記副共振に起因する３つの減衰極が、前記第１の周波数帯に設定されていることを特徴とした請求項１に記載のアンテナ共用器。
【請求項３】
前記複数の並列共振器の少なくとも１つにおいて、ＩＤＴ電極の端部にその他の部分のピッチより狭いピッチを有する狭ピッチ部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ共用器。
【請求項４】
前記複数の並列共振器の少なくとも１つにおいて、ＩＤＴ電極の端部以外にその他の部分のピッチより狭いピッチを有する狭ピッチ部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ共用器。
【請求項５】
前記複数の並列共振器の少なくとも１つにおいて、ＩＤＴ電極の端部以外に前記狭ピッチ部を２箇所以上設けたことを特徴とする請求項４に記載のアンテナ共用器。
【請求項６】
前記主共振および副共振を有する並列共振器は、前記複数の並列共振器のうち前記第１のフィルタと前記第２のフィルタを電気的に接続した側から最も遠い並列共振器である請求項１に記載のアンテナ共用器。
【請求項７】
前記主共振と副共振の両者を有する並列共振器の副共振周波数は、前記第２のフィルタにおける他の並列共振器の少なくとも１つの共振周波数より低い請求項１に記載のアンテナ共用器。
【請求項１】
第１の周波数帯の通過帯域を有する第１のフィルタと、
前記第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の通過帯域を有する第２のフィルタとを備えたアンテナ共用器であって、
前記第２のフィルタは、複数の直列共振器と複数の並列共振器とを有するラダー型フィルタであり、前記第２のフィルタの前記複数の並列共振器のうち、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタを電気的に接続した側から数えて、２番目以降の並列共振器の少なくとも１つは、主共振および副共振を有し、前記主共振および副共振に起因する減衰極が、前記第１の周波数帯に存在することを特徴としたアンテナ共用器。
【請求項２】
前記複数の並列共振器の少なくとも１つは、主共振１つと、副共振２つの３つの共振を有し、前記主共振および前記副共振に起因する３つの減衰極が、前記第１の周波数帯に設定されていることを特徴とした請求項１に記載のアンテナ共用器。
【請求項３】
前記複数の並列共振器の少なくとも１つにおいて、ＩＤＴ電極の端部にその他の部分のピッチより狭いピッチを有する狭ピッチ部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ共用器。
【請求項４】
前記複数の並列共振器の少なくとも１つにおいて、ＩＤＴ電極の端部以外にその他の部分のピッチより狭いピッチを有する狭ピッチ部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ共用器。
【請求項５】
前記複数の並列共振器の少なくとも１つにおいて、ＩＤＴ電極の端部以外に前記狭ピッチ部を２箇所以上設けたことを特徴とする請求項４に記載のアンテナ共用器。
【請求項６】
前記主共振および副共振を有する並列共振器は、前記複数の並列共振器のうち前記第１のフィルタと前記第２のフィルタを電気的に接続した側から最も遠い並列共振器である請求項１に記載のアンテナ共用器。
【請求項７】
前記主共振と副共振の両者を有する並列共振器の副共振周波数は、前記第２のフィルタにおける他の並列共振器の少なくとも１つの共振周波数より低い請求項１に記載のアンテナ共用器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１５６７４１（Ｐ２０１２−１５６７４１Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６１５（Ｐ２０１１−１３６１５）
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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