デュプレクサ
【課題】縦モード共振器型フィルタを備えた受信側フィルタによりバランス出力すると共に、送信側フィルタの通過域に対して受信側フィルタの通過域を低域側に設定したデュプレクサにおいて、送信側フィルタの通過域において良好な減衰特性を持つ受信側フィルタを提供する。
【解決手段】アンテナポート１と一対のバランス受信ポート３、３との間に、各々ＳＡＷ共振子からなる直列腕２２と並列腕２３とを備えた第１のラダー型フィルタ２４と、縦モード共振器型フィルタ２５とをアンテナポート１側からこの順番で設けると共に、各々のバランス受信ポート３、３と前記縦モード共振器型フィルタ２５とを接続する信号路３６、３６に各々設けられたＳＡＷ共振子からなる直列腕２７、２７と、これら信号路３６、３６間を接続するＳＡＷ共振子からなる並列腕２８とを含む第２のラダー型フィルタ２６を設ける。
【解決手段】アンテナポート１と一対のバランス受信ポート３、３との間に、各々ＳＡＷ共振子からなる直列腕２２と並列腕２３とを備えた第１のラダー型フィルタ２４と、縦モード共振器型フィルタ２５とをアンテナポート１側からこの順番で設けると共に、各々のバランス受信ポート３、３と前記縦モード共振器型フィルタ２５とを接続する信号路３６、３６に各々設けられたＳＡＷ共振子からなる直列腕２７、２７と、これら信号路３６、３６間を接続するＳＡＷ共振子からなる並列腕２８とを含む第２のラダー型フィルタ２６を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦モード共振器型フィルタを備えた受信側フィルタによりバランス出力するデュプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話端末や携帯電話の基地局に用いられるデュプレクサは、例えば図１２に示すように、共通のアンテナポート１００に対して接続された送信（Ｔｘ）側フィルタ１０１及び受信（Ｒｘ）側フィルタ１０２を備えており、近年では受信側フィルタ１０２から一対の受信ポート（出力ポート）１０５、１０５に対して差動（バランス）出力するタイプが主流となっている。送信側フィルタ１０１としては、例えば各々ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子からなる直列腕１０３及び並列腕１０４をラダー型に接続したラダー型フィルタが用いられ、また受信側フィルタ１０２としては、バランス出力が容易な縦モード共振器型フィルタ１０６が用いられる。そして、これらの送信側フィルタ１０１の通過域及び受信側フィルタ１０２の通過域は、送信信号及び受信信号の混信を抑えるために互いに異なる帯域に設定されると共に、無駄な（利用されない）周波数帯域が形成されないように、互いにできるだけ近接するように設定される。図１２中１０７は送信ポートであり、１０８はデュプレクサが形成される圧電基板である。尚、デュプレクサには、受信信号が送信側フィルタ１０１に回り込むことを抑えるために、図示しない移相器が設けられている。また、送信側フィルタ１０１及び受信側フィルタ１０２は、図１２では簡略化して示している。
【０００３】
受信側フィルタ１０２を構成する縦モード共振器型フィルタ１０６は、例えば図１３に示すように、通過域よりも低域側では良好な減衰特性（大きな減衰量）となるが、通過域よりも高域側では緩やかなスロープ状の膨らみが形成されるので、当該高域側では低域側と比較して減衰特性が悪くなって（減衰量が小さくなって）しまう。そこで、このようなデュプレクサでは、送信側フィルタ１０１の通過域に対応する帯域において受信側フィルタ１０２の減衰量が大きくなるように、受信側フィルタ１０２の通過域よりも低域側に送信側フィルタ１０１の通過域が設定される。
【０００４】
一方、近年において携帯端末に使用される周波数帯域が割り当てられていく中で、例えばＵＭＴＳ ＦＤＤ Ｂａｎｄ１３、Ｂａｎｄ２０（Ｂａｎｄ１４）などのように、受信側フィルタ１０２の通過域よりも高域側に送信側フィルタ１０１の通過域を設定する場合がある。この場合には、受信側フィルタ１０２として縦モード共振器型フィルタ１０６を用いると、既述の図１３に示したように、この受信側フィルタ１０２では送信側フィルタ１０１の通過域において例えば５０ｄＢ程度の減衰量を確保することが困難である。そのため、受信側フィルタ１０２の通過域よりも高域側に送信側フィルタ１０１の通過域を設定する場合には、受信側フィルタ１０２の通過域よりも高域側において減衰量を大きくするために、例えば送信側フィルタ１０１と同様にアンバランス出力のラダー型フィルタが受信側フィルタ１０２として用いられる。従って、受信側フィルタ１０２からバランス出力するためには、例えばバランなどと呼ばれる外付け部品をデュプレクサの外部に設けて、当該外付け部品を用いて１つの受信ポート１０５から取り出される信号をアンバランス−バランス変換する必要があるので、デュプレクサ（詳しくはデュプレクサが搭載される電子部品）が大型化してしまう。
【０００５】
特許文献１には、２つの平衡信号端子６、７とＩＤＴ８１、８５とを各々接続する信号線同士の間に、１ポート型ＳＡＷ共振子を並列に接続したフィルタが記載されており、また特許文献２、３にはデュプレクサが記載されている。しかし、これらの文献には既述の課題については記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５４４１０号公報（段落００４８〜００５２、図１２）
【特許文献２】特開２００６−１５７１７４号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２００７／０４００５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、縦モード共振器型フィルタを備えた受信側フィルタによりバランス出力すると共に、受信側フィルタの通過域を送信側フィルタの通過域よりも低域側に設定したデュプレクサにおいて、送信側フィルタの通過域において良好な減衰特性の得られる受信側フィルタを備えたデュプレクサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のデュプレクサは、
アンテナポートと、送信ポートと、平衡信号を受信する平衡信号端子からなる受信ポートと、を備えたデュプレクサにおいて、
前記アンテナポートと前記送信ポートとの間に設けられ、弾性波共振子及び弾性波フィルタの少なくとも一方を含む送信側フィルタと、
前記アンテナポートと前記受信ポートとの間に設けられ、その通過域が前記送信側フィルタの通過域よりも低域側に設定された受信側フィルタと、を備え、
この受信側フィルタは、
不平衡−平衡変換機能を有する縦モード共振器型フィルタと、
前記アンテナポートと前記縦モード共振器型フィルタとの間に設けられ、各々弾性波共振子からなる直列腕と並列腕とがラダー型に接続された第１のラダー型フィルタと、
前記縦モード共振器型フィルタの平衡信号端子と前記受信ポートの平衡信号端子とを接続する一対の信号路に各々介設された弾性波共振子からなる直列腕と前記一対の信号路の間に設けられた弾性波共振子からなる並列腕とを有する第２のラダー型フィルタと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、受信側フィルタについて、アンテナポートと平衡信号端子からなる受信ポートとの間に、各々弾性波共振子からなる直列腕と並列腕とがラダー型に接続された第１のラダー型フィルタと、縦モード共振器型フィルタとをアンテナポート側からこの順番で設けると共に、縦モード共振器型フィルタの平衡信号端子と前記受信ポートの平衡信号端子とを接続する一対の信号路に各々介設された弾性波共振子からなる直列腕と、前記一対の信号路の間に設けられた弾性波共振子からなる並列腕と、を有する第２のラダー型フィルタを設けている。そのため、受信側フィルタの通過域よりも高域側において良好な減衰特性が得られるので、当該高域側に前記送信側フィルタの通過域を設定した場合であっても、優れた減衰特性を持つデュプレクサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のデュプレクサの一例を示す平面図である。
【図２】前記デュプレクサの一部を拡大して模式的に示す平面図である。
【図３】前記デュプレクサにおいて得られる周波数特性を示す特性図である。
【図４】前記デュプレクサの他の例を示す平面図である。
【図５】前記デュプレクサの他の例を示す平面図である。
【図６】前記デュプレクサの他の例を示す平面図である。
【図７】前記デュプレクサの他の例を示す平面図である。
【図８】前記デュプレクサの他の例を示す模式図である。
【図９】前記他の例の具体例を示す縦断面図である。
【図１０】前記デュプレクサの他の例を示す平面図である。
【図１１】前記デュプレクサの他の例を示す平面図である。
【図１２】従来のデュプレクサを示す平面図である。
【図１３】従来のデュプレクサにおいて得られる周波数特性を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態のデュプレクサの一例について、図１を参照して説明する。このデュプレクサは、図示しないアンテナに接続されるアンテナポート１と、このアンテナポート１を介して携帯電話端末や携帯電話の基地局（以下、「携帯端末等」と言う）から外部に信号を出力する送信ポート２と、アンテナポート１において受信される外部の信号を受け取って携帯端末等に伝達する一対のバランス（差動）受信ポート（出力ポート）３、３と、を備えており、概略矩形に形成された例えばタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）からなる圧電基板５上に配置されている。アンテナポート１と送信ポート２との間には送信（Ｔｘ）側フィルタ１１が設けられ、アンテナポート１と受信ポート３、３との間には受信（Ｒｘ）側フィルタ２１が設けられている。アンテナポート１とこれら送信側フィルタ１１及び受信側フィルタ２１との間には、位相調整及びマッチングを行うための素子８０が設けられている。尚、アンテナポート１を圧電基板５上に設ける場合には、外部の図示しないアンテナと送信側フィルタ１１及び受信側フィルタ２１とを接続する接続部位（後述の直列信号路３１と直列信号路３３との接続部位）がアンテナポート１となる。
【００１２】
圧電基板５は、当該圧電基板５における外縁の短辺６及び長辺７のうち長辺７に平行な方向に弾性波が伝搬するように構成されている。また、既述のアンテナポート１は、圧電基板５の２つの長辺７、７の一方側の長辺７に近接配置され、送信ポート２及び受信ポート３、３は、他方側の長辺７に各々近接配置されている。送信ポート２において携帯端末等に対するインピーダンスは、例えば５０Ωに設定されており、受信ポート３、３において携帯端末等に対するインピーダンスは、各々例えば１００Ω〜３００Ωこの例では２００Ωに設定されている。
【００１３】
送信側フィルタ１１は、各々ＳＡＷ共振子からなる直列腕１２及び並列腕１３がラダー型に組み合わされてラダー型フィルタを構成している。圧電基板５上においてアンテナポート１の形成された領域を奥側、送信ポート２及び受信ポート３、３の配置された領域を手前側と呼ぶと、送信側フィルタ１１では、この例では３つの直列腕１２が奥側から手前側に向かって一列に配置されており、アンテナポート１から伸びる金属膜などからなる直列信号路３１により、互いに隣接する直列腕１２、１２同士が接続されている。
【００１４】
この直列信号路３１は、これら３つの直列腕１２よりも手前側の領域に伸び出しており、当該領域が既述の送信ポート２をなしている。また、互いに隣接する直列腕１２、１２同士の間には、金属膜などからなる並列信号路３２の一端側が接続されており、この並列信号路３２の他端側は、各々並列腕１３を介して接地ポート４に接続されている。これら直列腕１２及び並列腕１３の各々は、電極指４２が櫛歯状に交差するように形成されたＩＤＴ（インターディジタルトランスデューサ）電極４１と、弾性波の伝搬方向においてこのＩＤＴ電極４１を両側から挟むように配置された反射器４５、４５とを備えている。尚、各々の並列腕１３から接地ポート４を介して接地される導電路は、図２に当該並列腕１３を簡略化して示すように、インダクタ成分を含んでいるが、図１では省略している。後述の並列腕２３、２８も同様である。
【００１５】
これらの直列腕１２及び並列腕１３は、送信側フィルタ１１において形成される通過域が８３２ＭＨｚ〜８６２ＭＨｚ程度となるように構成されている。具体的には、直列腕１２における直列共振周波数（共振点）と、並列腕１３における並列共振周波数（反共振点）と、が既述の通過域内の周波数例えば８４７ＭＨｚにおいて揃うように、これら直列腕１２及び並列腕１３におけるＩＤＴ電極４１の電極指４２及び反射器４５のグレーティング電極指４６の配列パターン（励振する弾性波の波長の長さ）が各々設定されている。図１中４３はＩＤＴ電極４１のバスバー、４７は反射器４５のグレーティングバスバーである。尚、図１ではＩＤＴ電極４１及び反射器４５については簡略化して模式的に示している。
【００１６】
続いて、受信側フィルタ２１について詳述する。この受信側フィルタ２１は、手前側から奥側に向かって圧電基板５を見た時に、既述の送信側フィルタ１１に対して左側に配置されている。また、受信側フィルタ２１は、各々ＳＡＷ共振子からなる直列腕２２及び並列腕２３がラダー型に組み合わされた第１のラダー型フィルタ２４と、不平衡−平衡変換機能を有する縦モード共振器型フィルタ２５と、各々ＳＡＷ共振子からなる直列腕２７及び並列腕２８がラダー型に組み合わされた第２のラダー型フィルタ２６と、がアンテナポート１側から受信ポート３、３側に向かってこの順番で接続されている。この例では、縦モード共振器型フィルタ２５は２つ設けられている。
【００１７】
第１のラダー型フィルタ２４における直列腕２２及び並列腕２３は、各々既述のＩＤＴ電極４１と、弾性波の伝搬方向においてＩＤＴ電極４１の両側に配置された反射器４５、４５と、から構成されている。直列腕２２の奥側のバスバー４３は、直列信号路３３を介してアンテナポート１に接続されている。直列腕２２の手前側のバスバー４３には、直列信号路３４の一端側が接続されており、この直列信号路３４の他端側は、２本に分岐して縦モード共振器型フィルタ２５、２５に向かって各々伸び出している。直列腕２２とこれら縦モード共振器型フィルタ２５、２５との間における直列信号路３４には、並列腕２３の奥側のバスバー４３から伸びる並列信号路３５が接続されている。並列腕２３の手前側のバスバー４３は、圧電基板５の短辺６側に伸び出して接地ポート４をなしている。
【００１８】
縦モード共振器型フィルタ２５、２５の各々は、弾性波の伝搬方向に沿って配置された３つのＩＤＴ電極４１と、これらＩＤＴ電極４１の並びの一端側及び他端側に配置された反射器４５、４５とを備えている。各々の縦モード共振器型フィルタ２５において、３つのＩＤＴ電極４１のうち両側のＩＤＴ電極４１、４１における奥側のバスバー４３には既述の直列信号路３４が各々接続され、これらＩＤＴ電極４１、４１の手前側のバスバー４３は各々手前側に伸び出して接地ポート４をなしている。また、縦モード共振器型フィルタ２５、２５の中央のＩＤＴ電極４１の各々は、奥側のバスバー４３が接地ポート４をなすと共に、受信ポート３に向かって伸びる直列信号路３６の一端側が手前側のバスバー４３に接続されている。縦モード共振器型フィルタ２５、２５において、中央のＩＤＴ電極４１の各々における手前側のバスバー４３、４３は、各々平衡信号端子をなしている。
【００１９】
各々の縦モード共振器型フィルタ２５と受信ポート３の平衡信号端子との間における直列信号路３６には、各々ＳＡＷ共振子からなる直列腕２７が介設されている。また、２つの縦モード共振器型フィルタ２５、２５のうち一方の縦モード共振器型フィルタ２５と直列腕２７との間における直列信号路３６と、他方の縦モード共振器型フィルタ２５と直列腕２７との間における直列信号路３６との間を接続するように、ＳＡＷ共振子からなる並列腕２８が設けられている。この並列腕２８は、並列信号路３７を介してこれら直列信号路３６、３６に接続されている。これら２つの直列腕２７、２７及び１つの並列腕２８により、第２のラダー型フィルタ２６が構成される。各々の直列腕２７及び並列腕２８は、既述のＩＤＴ電極４１と２つの反射器４５、４５とを備えている。
【００２０】
この受信側フィルタ２１は、送信側フィルタ１１の通過域よりも低域側例えば７９１ＭＨｚ〜８２１ＭＨｚに当該受信側フィルタ２１の通過域が位置するように、受信側フィルタ２１にて伝搬する弾性波の波長が設定されている。即ち、送信側フィルタ１１の通過域に対して、受信側フィルタ２１の通過域が低域側から隣接している。具体的には、各々の直列腕２２、２７の共振点と、並列腕２３、２８の反共振点と、が受信側フィルタ２１の通過域内の周波数例えば８０６ＭＨｚにおいて揃うように、これら直列腕２２、２７及び並列腕２３、２８における電極指４２及びグレーティング電極指４６の配列パターンが設定されている。また、縦モード共振器型フィルタ２５、２５については、例えば受信側フィルタ２１の通過域における中心周波数例えば８０６ＭＨｚに対応する波長の弾性波が伝搬するように、電極指４２及びグレーティング電極指４６の配列パターンが設定されている。各々の縦モード共振器型フィルタ２５、２５は、一対の受信ポート３、３において受け取られる信号同士の位相が１８０°変わるように、各々の電極指４２が配列されている。
【００２１】
このデュプレクサでは、携帯端末等から送信ポート２、送信側フィルタ１１及びアンテナポート１を介して例えば８３２ＭＨｚ〜８６２ＭＨｚの信号が外部に送信される。また、外部からの例えば７９１ＭＨｚ〜８２１ＭＨｚの信号は、アンテナポート１、受信側フィルタ２１及び一対の受信ポート３、３を介して携帯端末等において受け取られる。この時、受信側フィルタ２１として、縦モード共振器型フィルタ２５、２５に加えて第１のラダー型フィルタ２４及び第２のラダー型フィルタ２６を設けているので、図３に示すように、当該受信側フィルタ２１では、送信側フィルタ１１の通過域に対応する帯域における減衰量が極めて大きくなっている。そのため、送信側フィルタ１１からアンテナポート１に向かって送信される信号が受信側フィルタ２１に回り込んで来たとしても、受信側フィルタ２１では当該信号を減衰させることができるので、受信側フィルタ２１においてこの信号による干渉や悪影響が極めて小さくなる。
【００２２】
上述の実施の形態によれば、アンテナポート１と一対の受信ポート３、３との間に、第１のラダー型フィルタ２４、縦モード共振器型フィルタ２５及び第２のラダー型フィルタ２６をアンテナポート１側からこの順番で設けているので、受信側フィルタ２１の通過域よりも高域側において極めて大きな減衰量を得る（良好な減衰特性を得る）ことができる。そのため、受信側フィルタ２１の通過域に対して送信側フィルタ１１の通過域が高域側から隣接するようにこれら通過域を設定した場合においても、受信側フィルタ２１では当該送信側フィルタ１１の通過域に対応する帯域において５０ｄＢ程度もの大きな減衰量を得ることができる。従って、縦モード共振器型フィルタ２５を用いて一対の受信ポート３、３にバランス出力すると共に、受信側フィルタ２１の通過域よりも送信側フィルタ１１の通過域を高域側に設定するタイプのデュプレクサに本発明の受信側フィルタ２１を適用することによって、減衰特性に優れたデュプレクサを得ることができる。
【００２３】
また、一対の送信ポート３、３に対してバランス出力するにあたり、受信側フィルタ２１としてラダー型フィルタではなく、縦モード共振器型フィルタ２５を用いているので、例えばデュプレクサの外部にアンバランスーバランス変換するための部品を設けなくて済む。そのため、デュプレクサあるいは当該デュプレクサの搭載される電子部品の大型化を抑えながら、バランス出力できる。
【００２４】
更に、受信ポート３、３の携帯端末等に対する出力インピーダンスは、既述のように、送信ポート２において携帯端末等に対するインピーダンスに比べて高く設定されている。そのため、ラダー型フィルタ２４、２６を送信側フィルタ１１側ではなく受信側フィルタ２１側に設けることによって、これらラダー型フィルタ２４、２６についてもインピーダンスを受信ポート３、３のインピーダンスに合わせることができる。そのため、これらラダー型フィルタ２４、２６の寸法を小さく抑えることができるので、小型で且つ減衰特性に優れたデュプレクサを得ることができる。
【００２５】
更にまた、縦モード共振器型フィルタ２５、３５よりもアンテナポート１側に第１のラダー型フィルタ２４を配置しているので、当該第１のラダー型フィルタ２４がいわば移相器の役目も果たすため、送信側フィルタ１１側から受信側フィルタ２１側への信号の回り込みを抑えることができる。
また、縦モード共振器型フィルタ２５、３５の前段側（アンテナポート１側）及び後段側（受信ポート３、３側）の両方にラダー型フィルタ２４（２６）を配置しているので、入出力終端インピーダンス（受信側フィルタ２１のアンテナポート１に対するインピーダンス及び受信側フィルタ２１の受信ポート３、３に対するインピーダンス）を容易に調整できる。また、ＳＡＷ共振子を直列腕として配置すると、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｔａｔｉｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）に対する耐性が強くなることから、縦モード共振器型フィルタ２５の前段側及び後段側に直列腕２２、２７を配置することにより、ＥＳＤ耐性に優れたデュプレクサを得ることができる。
更にまた、例えば一対の受信ポート３、３から携帯端末等に対して出力される信号のうち一方の位相がずれようとしても、２つの直列信号路３６、３６間に並列腕２８を並列に設けているので、これら受信ポート３、３における位相のずれがいわば中和され、一対の受信ポート３、３間における位相のバランスを調整できる。
【００２６】
既述の例では、受信側フィルタ２１に２つの縦モード共振器型フィルタ２５、２５を設けたが、この縦モード共振器型フィルタ２５はアンバランス信号をバランス信号に変換するものであり、従って１つだけであっても良い。図４は、縦モード共振器型フィルタ２５を１つだけ配置した例を示している。縦モード共振器型フィルタ２５は、弾性波の伝搬方向に沿って配置された５つのＩＤＴ電極４１と、これらＩＤＴ電極４１の並びの一端側及び他端側に設けられた反射器４５、４５とを備えている。
【００２７】
これら５つのＩＤＴ電極４１のうち両側のＩＤＴ電極４１、４１及び中央のＩＤＴ電極４１の奥側のバスバー４３には直列信号路３４が各々接続され、これらＩＤＴ電極４１の手前側のバスバー４３は接地ポート４をなしている。そして、これら直列信号路３４に奥側のバスバー４３が接続されたＩＤＴ電極４１、４１の間に配置されたＩＤＴ電極４１の各々は、奥側のバスバー４３が接地ポート４をなしており、手前側のバスバー４３に接続された直列信号路３６が受信ポート３に向かって各々伸び出している。この例においても、既述のように受信側フィルタ２１の通過域よりも高域側において大きな減衰量が得られる。このように、縦モード共振器型フィルタ２５におけるＩＤＴ電極４１の数量及び当該縦モード共振器型フィルタ２５の数量については、一対の受信ポート３、３からバランス出力できるように構成すれば良い。
【００２８】
また、第２のラダー型フィルタ２６については、図５に示すように、受信ポート３、３と縦モード共振器型フィルタ２５との間の２つの直列信号路３６、３６に対して並列に接続される並列腕２８を２つ配置しても良い。この場合には、受信側フィルタ２１の通過域よりも高域側においてより大きな減衰量が得られる。
【００２９】
更に、図６に示すように、アンテナポート１と送信側フィルタ１１との間及びアンテナポート１と受信側フィルタ２１との間に、位相調整やマッチングを行うための伝送線路やインダクタやコンデンサからなる移相器６０、６０を設けても良い。
更にまた、図７に示すように、送信側フィルタ１１と受信側フィルタ２１とを各々別の圧電基板５ａ、５ｂ上に配置しても良い。この場合には、圧電基板５ａ、５ｂが例えばアルミナなどからなる図示しない基板上に各々配置されると共に、当該基板に設けられたアンテナポート１にこれらフィルタ１１、２１から各々伸びる直列信号路３１、３３が例えばワイヤ６１などを介して各々接続される。また、これら送信側フィルタ１１及び受信側フィルタ２１を別々のパッケージ内に収納して封止し、これらフィルタ１１、２１を一つの携帯端末等に搭載すると共に共通のアンテナに接続しても良い。
【００３０】
また、各フィルタ１１、２１における直列腕１２、２２、２７及び並列腕１３、２３、２８として、既述の例では弾性表面波を利用したＳＡＷ共振子を配置したが、ＳＡＷ共振子としては１ポート共振子や２ポート共振子などであっても良いし、図８に示すように、圧電基板５の内部領域を伝搬する弾性波を利用した弾性波共振子７０例えばＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）、ＳＭＲ（Ｓｏｌｉｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）あるいはＢＡＷＲ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）などであっても良い。即ち、弾性波共振子にはＳＡＷ共振子が含まれる。
従って、本発明の受信側フィルタ２１は、一対の受信ポート３、３に対してバランス出力するための縦モード共振器型フィルタ２５について弾性表面波を利用するように構成すれば良い。ＳＡＷ共振子以外の弾性波共振子７０例えばＦＢＡＲを用いる場合には、既述のように通過域を設定するにあたって、図９に示すように、当該弾性波共振子７０に用いられる圧電薄膜７１の膜厚ｔ２を調整しても良いし、この膜厚ｔ２に代えて、あるいは膜厚ｔ２と共に、下部電極７２及び上部電極７３の夫々の膜厚ｔ１、ｔ３の少なくとも一方を調整しても良い。また、送信側フィルタ１１については、既述の共振子をラダー型に接続したＳＡＷフィルタの他に、共振子に代えて、あるいは共振子と共に弾性波フィルタ（ｅｌａｓｔｉｃ ｗａｖｅ ｆｉｌｔｅｒ：縦モード共振器型フィルタ、ＳＡＷフィルタ、ＦＢＡＲフィルタ、誘電体フィルタ）を用いた構成であっても良い。尚、図８では弾性波共振子７０や信号路を簡略化して示している。また、図９において７４は例えばシリコン（Ｓｉ）などからなる基板、７５は当該基板７４に形成された凹部（空隙）である。
【００３１】
ここで、第２のラダー型フィルタ２６の他の構成について、図１０及び図１１を参照して説明する。既述の例では、直列腕２７、２７と縦モード共振器型フィルタ２５との間に並列腕２８を接続したが、図１０に示すように当該並列腕２３が介設された並列信号路３７の一端側を直列腕２７と受信ポート３との間に接続しても良い。また、図１１に示すように、並列信号路３７の一端側及び他端側について、２つの直列腕２７のうち一方側の直列腕２７と受信ポート３との間及び他方の直列腕２７と受信ポート３との間に夫々接続しても良い。
【００３２】
また、圧電基板５としては、既述のタンタル酸リチウムに代えて、水晶、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）などの圧電作用を有する基板を用いても良いし、圧電性を有する基板あるいは圧電性を持たない基板上に、これら圧電作用を有する薄膜を１層以上形成した基板を用いても良い。
【符号の説明】
【００３３】
１ アンテナポート
２ 送信ポート
３ 受信ポート
５ 圧電基板
１１ 送信側フィルタ
２１ 受信側フィルタ
２４ 第１のラダー型フィルタ
２５ 縦モード共振器型フィルタ
２６ 第２のラダー型フィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦モード共振器型フィルタを備えた受信側フィルタによりバランス出力するデュプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話端末や携帯電話の基地局に用いられるデュプレクサは、例えば図１２に示すように、共通のアンテナポート１００に対して接続された送信（Ｔｘ）側フィルタ１０１及び受信（Ｒｘ）側フィルタ１０２を備えており、近年では受信側フィルタ１０２から一対の受信ポート（出力ポート）１０５、１０５に対して差動（バランス）出力するタイプが主流となっている。送信側フィルタ１０１としては、例えば各々ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子からなる直列腕１０３及び並列腕１０４をラダー型に接続したラダー型フィルタが用いられ、また受信側フィルタ１０２としては、バランス出力が容易な縦モード共振器型フィルタ１０６が用いられる。そして、これらの送信側フィルタ１０１の通過域及び受信側フィルタ１０２の通過域は、送信信号及び受信信号の混信を抑えるために互いに異なる帯域に設定されると共に、無駄な（利用されない）周波数帯域が形成されないように、互いにできるだけ近接するように設定される。図１２中１０７は送信ポートであり、１０８はデュプレクサが形成される圧電基板である。尚、デュプレクサには、受信信号が送信側フィルタ１０１に回り込むことを抑えるために、図示しない移相器が設けられている。また、送信側フィルタ１０１及び受信側フィルタ１０２は、図１２では簡略化して示している。
【０００３】
受信側フィルタ１０２を構成する縦モード共振器型フィルタ１０６は、例えば図１３に示すように、通過域よりも低域側では良好な減衰特性（大きな減衰量）となるが、通過域よりも高域側では緩やかなスロープ状の膨らみが形成されるので、当該高域側では低域側と比較して減衰特性が悪くなって（減衰量が小さくなって）しまう。そこで、このようなデュプレクサでは、送信側フィルタ１０１の通過域に対応する帯域において受信側フィルタ１０２の減衰量が大きくなるように、受信側フィルタ１０２の通過域よりも低域側に送信側フィルタ１０１の通過域が設定される。
【０００４】
一方、近年において携帯端末に使用される周波数帯域が割り当てられていく中で、例えばＵＭＴＳ ＦＤＤ Ｂａｎｄ１３、Ｂａｎｄ２０（Ｂａｎｄ１４）などのように、受信側フィルタ１０２の通過域よりも高域側に送信側フィルタ１０１の通過域を設定する場合がある。この場合には、受信側フィルタ１０２として縦モード共振器型フィルタ１０６を用いると、既述の図１３に示したように、この受信側フィルタ１０２では送信側フィルタ１０１の通過域において例えば５０ｄＢ程度の減衰量を確保することが困難である。そのため、受信側フィルタ１０２の通過域よりも高域側に送信側フィルタ１０１の通過域を設定する場合には、受信側フィルタ１０２の通過域よりも高域側において減衰量を大きくするために、例えば送信側フィルタ１０１と同様にアンバランス出力のラダー型フィルタが受信側フィルタ１０２として用いられる。従って、受信側フィルタ１０２からバランス出力するためには、例えばバランなどと呼ばれる外付け部品をデュプレクサの外部に設けて、当該外付け部品を用いて１つの受信ポート１０５から取り出される信号をアンバランス−バランス変換する必要があるので、デュプレクサ（詳しくはデュプレクサが搭載される電子部品）が大型化してしまう。
【０００５】
特許文献１には、２つの平衡信号端子６、７とＩＤＴ８１、８５とを各々接続する信号線同士の間に、１ポート型ＳＡＷ共振子を並列に接続したフィルタが記載されており、また特許文献２、３にはデュプレクサが記載されている。しかし、これらの文献には既述の課題については記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５４４１０号公報（段落００４８〜００５２、図１２）
【特許文献２】特開２００６−１５７１７４号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２００７／０４００５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、縦モード共振器型フィルタを備えた受信側フィルタによりバランス出力すると共に、受信側フィルタの通過域を送信側フィルタの通過域よりも低域側に設定したデュプレクサにおいて、送信側フィルタの通過域において良好な減衰特性の得られる受信側フィルタを備えたデュプレクサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のデュプレクサは、
アンテナポートと、送信ポートと、平衡信号を受信する平衡信号端子からなる受信ポートと、を備えたデュプレクサにおいて、
前記アンテナポートと前記送信ポートとの間に設けられ、弾性波共振子及び弾性波フィルタの少なくとも一方を含む送信側フィルタと、
前記アンテナポートと前記受信ポートとの間に設けられ、その通過域が前記送信側フィルタの通過域よりも低域側に設定された受信側フィルタと、を備え、
この受信側フィルタは、
不平衡−平衡変換機能を有する縦モード共振器型フィルタと、
前記アンテナポートと前記縦モード共振器型フィルタとの間に設けられ、各々弾性波共振子からなる直列腕と並列腕とがラダー型に接続された第１のラダー型フィルタと、
前記縦モード共振器型フィルタの平衡信号端子と前記受信ポートの平衡信号端子とを接続する一対の信号路に各々介設された弾性波共振子からなる直列腕と前記一対の信号路の間に設けられた弾性波共振子からなる並列腕とを有する第２のラダー型フィルタと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、受信側フィルタについて、アンテナポートと平衡信号端子からなる受信ポートとの間に、各々弾性波共振子からなる直列腕と並列腕とがラダー型に接続された第１のラダー型フィルタと、縦モード共振器型フィルタとをアンテナポート側からこの順番で設けると共に、縦モード共振器型フィルタの平衡信号端子と前記受信ポートの平衡信号端子とを接続する一対の信号路に各々介設された弾性波共振子からなる直列腕と、前記一対の信号路の間に設けられた弾性波共振子からなる並列腕と、を有する第２のラダー型フィルタを設けている。そのため、受信側フィルタの通過域よりも高域側において良好な減衰特性が得られるので、当該高域側に前記送信側フィルタの通過域を設定した場合であっても、優れた減衰特性を持つデュプレクサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のデュプレクサの一例を示す平面図である。
【図２】前記デュプレクサの一部を拡大して模式的に示す平面図である。
【図３】前記デュプレクサにおいて得られる周波数特性を示す特性図である。
【図４】前記デュプレクサの他の例を示す平面図である。
【図５】前記デュプレクサの他の例を示す平面図である。
【図６】前記デュプレクサの他の例を示す平面図である。
【図７】前記デュプレクサの他の例を示す平面図である。
【図８】前記デュプレクサの他の例を示す模式図である。
【図９】前記他の例の具体例を示す縦断面図である。
【図１０】前記デュプレクサの他の例を示す平面図である。
【図１１】前記デュプレクサの他の例を示す平面図である。
【図１２】従来のデュプレクサを示す平面図である。
【図１３】従来のデュプレクサにおいて得られる周波数特性を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態のデュプレクサの一例について、図１を参照して説明する。このデュプレクサは、図示しないアンテナに接続されるアンテナポート１と、このアンテナポート１を介して携帯電話端末や携帯電話の基地局（以下、「携帯端末等」と言う）から外部に信号を出力する送信ポート２と、アンテナポート１において受信される外部の信号を受け取って携帯端末等に伝達する一対のバランス（差動）受信ポート（出力ポート）３、３と、を備えており、概略矩形に形成された例えばタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）からなる圧電基板５上に配置されている。アンテナポート１と送信ポート２との間には送信（Ｔｘ）側フィルタ１１が設けられ、アンテナポート１と受信ポート３、３との間には受信（Ｒｘ）側フィルタ２１が設けられている。アンテナポート１とこれら送信側フィルタ１１及び受信側フィルタ２１との間には、位相調整及びマッチングを行うための素子８０が設けられている。尚、アンテナポート１を圧電基板５上に設ける場合には、外部の図示しないアンテナと送信側フィルタ１１及び受信側フィルタ２１とを接続する接続部位（後述の直列信号路３１と直列信号路３３との接続部位）がアンテナポート１となる。
【００１２】
圧電基板５は、当該圧電基板５における外縁の短辺６及び長辺７のうち長辺７に平行な方向に弾性波が伝搬するように構成されている。また、既述のアンテナポート１は、圧電基板５の２つの長辺７、７の一方側の長辺７に近接配置され、送信ポート２及び受信ポート３、３は、他方側の長辺７に各々近接配置されている。送信ポート２において携帯端末等に対するインピーダンスは、例えば５０Ωに設定されており、受信ポート３、３において携帯端末等に対するインピーダンスは、各々例えば１００Ω〜３００Ωこの例では２００Ωに設定されている。
【００１３】
送信側フィルタ１１は、各々ＳＡＷ共振子からなる直列腕１２及び並列腕１３がラダー型に組み合わされてラダー型フィルタを構成している。圧電基板５上においてアンテナポート１の形成された領域を奥側、送信ポート２及び受信ポート３、３の配置された領域を手前側と呼ぶと、送信側フィルタ１１では、この例では３つの直列腕１２が奥側から手前側に向かって一列に配置されており、アンテナポート１から伸びる金属膜などからなる直列信号路３１により、互いに隣接する直列腕１２、１２同士が接続されている。
【００１４】
この直列信号路３１は、これら３つの直列腕１２よりも手前側の領域に伸び出しており、当該領域が既述の送信ポート２をなしている。また、互いに隣接する直列腕１２、１２同士の間には、金属膜などからなる並列信号路３２の一端側が接続されており、この並列信号路３２の他端側は、各々並列腕１３を介して接地ポート４に接続されている。これら直列腕１２及び並列腕１３の各々は、電極指４２が櫛歯状に交差するように形成されたＩＤＴ（インターディジタルトランスデューサ）電極４１と、弾性波の伝搬方向においてこのＩＤＴ電極４１を両側から挟むように配置された反射器４５、４５とを備えている。尚、各々の並列腕１３から接地ポート４を介して接地される導電路は、図２に当該並列腕１３を簡略化して示すように、インダクタ成分を含んでいるが、図１では省略している。後述の並列腕２３、２８も同様である。
【００１５】
これらの直列腕１２及び並列腕１３は、送信側フィルタ１１において形成される通過域が８３２ＭＨｚ〜８６２ＭＨｚ程度となるように構成されている。具体的には、直列腕１２における直列共振周波数（共振点）と、並列腕１３における並列共振周波数（反共振点）と、が既述の通過域内の周波数例えば８４７ＭＨｚにおいて揃うように、これら直列腕１２及び並列腕１３におけるＩＤＴ電極４１の電極指４２及び反射器４５のグレーティング電極指４６の配列パターン（励振する弾性波の波長の長さ）が各々設定されている。図１中４３はＩＤＴ電極４１のバスバー、４７は反射器４５のグレーティングバスバーである。尚、図１ではＩＤＴ電極４１及び反射器４５については簡略化して模式的に示している。
【００１６】
続いて、受信側フィルタ２１について詳述する。この受信側フィルタ２１は、手前側から奥側に向かって圧電基板５を見た時に、既述の送信側フィルタ１１に対して左側に配置されている。また、受信側フィルタ２１は、各々ＳＡＷ共振子からなる直列腕２２及び並列腕２３がラダー型に組み合わされた第１のラダー型フィルタ２４と、不平衡−平衡変換機能を有する縦モード共振器型フィルタ２５と、各々ＳＡＷ共振子からなる直列腕２７及び並列腕２８がラダー型に組み合わされた第２のラダー型フィルタ２６と、がアンテナポート１側から受信ポート３、３側に向かってこの順番で接続されている。この例では、縦モード共振器型フィルタ２５は２つ設けられている。
【００１７】
第１のラダー型フィルタ２４における直列腕２２及び並列腕２３は、各々既述のＩＤＴ電極４１と、弾性波の伝搬方向においてＩＤＴ電極４１の両側に配置された反射器４５、４５と、から構成されている。直列腕２２の奥側のバスバー４３は、直列信号路３３を介してアンテナポート１に接続されている。直列腕２２の手前側のバスバー４３には、直列信号路３４の一端側が接続されており、この直列信号路３４の他端側は、２本に分岐して縦モード共振器型フィルタ２５、２５に向かって各々伸び出している。直列腕２２とこれら縦モード共振器型フィルタ２５、２５との間における直列信号路３４には、並列腕２３の奥側のバスバー４３から伸びる並列信号路３５が接続されている。並列腕２３の手前側のバスバー４３は、圧電基板５の短辺６側に伸び出して接地ポート４をなしている。
【００１８】
縦モード共振器型フィルタ２５、２５の各々は、弾性波の伝搬方向に沿って配置された３つのＩＤＴ電極４１と、これらＩＤＴ電極４１の並びの一端側及び他端側に配置された反射器４５、４５とを備えている。各々の縦モード共振器型フィルタ２５において、３つのＩＤＴ電極４１のうち両側のＩＤＴ電極４１、４１における奥側のバスバー４３には既述の直列信号路３４が各々接続され、これらＩＤＴ電極４１、４１の手前側のバスバー４３は各々手前側に伸び出して接地ポート４をなしている。また、縦モード共振器型フィルタ２５、２５の中央のＩＤＴ電極４１の各々は、奥側のバスバー４３が接地ポート４をなすと共に、受信ポート３に向かって伸びる直列信号路３６の一端側が手前側のバスバー４３に接続されている。縦モード共振器型フィルタ２５、２５において、中央のＩＤＴ電極４１の各々における手前側のバスバー４３、４３は、各々平衡信号端子をなしている。
【００１９】
各々の縦モード共振器型フィルタ２５と受信ポート３の平衡信号端子との間における直列信号路３６には、各々ＳＡＷ共振子からなる直列腕２７が介設されている。また、２つの縦モード共振器型フィルタ２５、２５のうち一方の縦モード共振器型フィルタ２５と直列腕２７との間における直列信号路３６と、他方の縦モード共振器型フィルタ２５と直列腕２７との間における直列信号路３６との間を接続するように、ＳＡＷ共振子からなる並列腕２８が設けられている。この並列腕２８は、並列信号路３７を介してこれら直列信号路３６、３６に接続されている。これら２つの直列腕２７、２７及び１つの並列腕２８により、第２のラダー型フィルタ２６が構成される。各々の直列腕２７及び並列腕２８は、既述のＩＤＴ電極４１と２つの反射器４５、４５とを備えている。
【００２０】
この受信側フィルタ２１は、送信側フィルタ１１の通過域よりも低域側例えば７９１ＭＨｚ〜８２１ＭＨｚに当該受信側フィルタ２１の通過域が位置するように、受信側フィルタ２１にて伝搬する弾性波の波長が設定されている。即ち、送信側フィルタ１１の通過域に対して、受信側フィルタ２１の通過域が低域側から隣接している。具体的には、各々の直列腕２２、２７の共振点と、並列腕２３、２８の反共振点と、が受信側フィルタ２１の通過域内の周波数例えば８０６ＭＨｚにおいて揃うように、これら直列腕２２、２７及び並列腕２３、２８における電極指４２及びグレーティング電極指４６の配列パターンが設定されている。また、縦モード共振器型フィルタ２５、２５については、例えば受信側フィルタ２１の通過域における中心周波数例えば８０６ＭＨｚに対応する波長の弾性波が伝搬するように、電極指４２及びグレーティング電極指４６の配列パターンが設定されている。各々の縦モード共振器型フィルタ２５、２５は、一対の受信ポート３、３において受け取られる信号同士の位相が１８０°変わるように、各々の電極指４２が配列されている。
【００２１】
このデュプレクサでは、携帯端末等から送信ポート２、送信側フィルタ１１及びアンテナポート１を介して例えば８３２ＭＨｚ〜８６２ＭＨｚの信号が外部に送信される。また、外部からの例えば７９１ＭＨｚ〜８２１ＭＨｚの信号は、アンテナポート１、受信側フィルタ２１及び一対の受信ポート３、３を介して携帯端末等において受け取られる。この時、受信側フィルタ２１として、縦モード共振器型フィルタ２５、２５に加えて第１のラダー型フィルタ２４及び第２のラダー型フィルタ２６を設けているので、図３に示すように、当該受信側フィルタ２１では、送信側フィルタ１１の通過域に対応する帯域における減衰量が極めて大きくなっている。そのため、送信側フィルタ１１からアンテナポート１に向かって送信される信号が受信側フィルタ２１に回り込んで来たとしても、受信側フィルタ２１では当該信号を減衰させることができるので、受信側フィルタ２１においてこの信号による干渉や悪影響が極めて小さくなる。
【００２２】
上述の実施の形態によれば、アンテナポート１と一対の受信ポート３、３との間に、第１のラダー型フィルタ２４、縦モード共振器型フィルタ２５及び第２のラダー型フィルタ２６をアンテナポート１側からこの順番で設けているので、受信側フィルタ２１の通過域よりも高域側において極めて大きな減衰量を得る（良好な減衰特性を得る）ことができる。そのため、受信側フィルタ２１の通過域に対して送信側フィルタ１１の通過域が高域側から隣接するようにこれら通過域を設定した場合においても、受信側フィルタ２１では当該送信側フィルタ１１の通過域に対応する帯域において５０ｄＢ程度もの大きな減衰量を得ることができる。従って、縦モード共振器型フィルタ２５を用いて一対の受信ポート３、３にバランス出力すると共に、受信側フィルタ２１の通過域よりも送信側フィルタ１１の通過域を高域側に設定するタイプのデュプレクサに本発明の受信側フィルタ２１を適用することによって、減衰特性に優れたデュプレクサを得ることができる。
【００２３】
また、一対の送信ポート３、３に対してバランス出力するにあたり、受信側フィルタ２１としてラダー型フィルタではなく、縦モード共振器型フィルタ２５を用いているので、例えばデュプレクサの外部にアンバランスーバランス変換するための部品を設けなくて済む。そのため、デュプレクサあるいは当該デュプレクサの搭載される電子部品の大型化を抑えながら、バランス出力できる。
【００２４】
更に、受信ポート３、３の携帯端末等に対する出力インピーダンスは、既述のように、送信ポート２において携帯端末等に対するインピーダンスに比べて高く設定されている。そのため、ラダー型フィルタ２４、２６を送信側フィルタ１１側ではなく受信側フィルタ２１側に設けることによって、これらラダー型フィルタ２４、２６についてもインピーダンスを受信ポート３、３のインピーダンスに合わせることができる。そのため、これらラダー型フィルタ２４、２６の寸法を小さく抑えることができるので、小型で且つ減衰特性に優れたデュプレクサを得ることができる。
【００２５】
更にまた、縦モード共振器型フィルタ２５、３５よりもアンテナポート１側に第１のラダー型フィルタ２４を配置しているので、当該第１のラダー型フィルタ２４がいわば移相器の役目も果たすため、送信側フィルタ１１側から受信側フィルタ２１側への信号の回り込みを抑えることができる。
また、縦モード共振器型フィルタ２５、３５の前段側（アンテナポート１側）及び後段側（受信ポート３、３側）の両方にラダー型フィルタ２４（２６）を配置しているので、入出力終端インピーダンス（受信側フィルタ２１のアンテナポート１に対するインピーダンス及び受信側フィルタ２１の受信ポート３、３に対するインピーダンス）を容易に調整できる。また、ＳＡＷ共振子を直列腕として配置すると、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｔａｔｉｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）に対する耐性が強くなることから、縦モード共振器型フィルタ２５の前段側及び後段側に直列腕２２、２７を配置することにより、ＥＳＤ耐性に優れたデュプレクサを得ることができる。
更にまた、例えば一対の受信ポート３、３から携帯端末等に対して出力される信号のうち一方の位相がずれようとしても、２つの直列信号路３６、３６間に並列腕２８を並列に設けているので、これら受信ポート３、３における位相のずれがいわば中和され、一対の受信ポート３、３間における位相のバランスを調整できる。
【００２６】
既述の例では、受信側フィルタ２１に２つの縦モード共振器型フィルタ２５、２５を設けたが、この縦モード共振器型フィルタ２５はアンバランス信号をバランス信号に変換するものであり、従って１つだけであっても良い。図４は、縦モード共振器型フィルタ２５を１つだけ配置した例を示している。縦モード共振器型フィルタ２５は、弾性波の伝搬方向に沿って配置された５つのＩＤＴ電極４１と、これらＩＤＴ電極４１の並びの一端側及び他端側に設けられた反射器４５、４５とを備えている。
【００２７】
これら５つのＩＤＴ電極４１のうち両側のＩＤＴ電極４１、４１及び中央のＩＤＴ電極４１の奥側のバスバー４３には直列信号路３４が各々接続され、これらＩＤＴ電極４１の手前側のバスバー４３は接地ポート４をなしている。そして、これら直列信号路３４に奥側のバスバー４３が接続されたＩＤＴ電極４１、４１の間に配置されたＩＤＴ電極４１の各々は、奥側のバスバー４３が接地ポート４をなしており、手前側のバスバー４３に接続された直列信号路３６が受信ポート３に向かって各々伸び出している。この例においても、既述のように受信側フィルタ２１の通過域よりも高域側において大きな減衰量が得られる。このように、縦モード共振器型フィルタ２５におけるＩＤＴ電極４１の数量及び当該縦モード共振器型フィルタ２５の数量については、一対の受信ポート３、３からバランス出力できるように構成すれば良い。
【００２８】
また、第２のラダー型フィルタ２６については、図５に示すように、受信ポート３、３と縦モード共振器型フィルタ２５との間の２つの直列信号路３６、３６に対して並列に接続される並列腕２８を２つ配置しても良い。この場合には、受信側フィルタ２１の通過域よりも高域側においてより大きな減衰量が得られる。
【００２９】
更に、図６に示すように、アンテナポート１と送信側フィルタ１１との間及びアンテナポート１と受信側フィルタ２１との間に、位相調整やマッチングを行うための伝送線路やインダクタやコンデンサからなる移相器６０、６０を設けても良い。
更にまた、図７に示すように、送信側フィルタ１１と受信側フィルタ２１とを各々別の圧電基板５ａ、５ｂ上に配置しても良い。この場合には、圧電基板５ａ、５ｂが例えばアルミナなどからなる図示しない基板上に各々配置されると共に、当該基板に設けられたアンテナポート１にこれらフィルタ１１、２１から各々伸びる直列信号路３１、３３が例えばワイヤ６１などを介して各々接続される。また、これら送信側フィルタ１１及び受信側フィルタ２１を別々のパッケージ内に収納して封止し、これらフィルタ１１、２１を一つの携帯端末等に搭載すると共に共通のアンテナに接続しても良い。
【００３０】
また、各フィルタ１１、２１における直列腕１２、２２、２７及び並列腕１３、２３、２８として、既述の例では弾性表面波を利用したＳＡＷ共振子を配置したが、ＳＡＷ共振子としては１ポート共振子や２ポート共振子などであっても良いし、図８に示すように、圧電基板５の内部領域を伝搬する弾性波を利用した弾性波共振子７０例えばＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）、ＳＭＲ（Ｓｏｌｉｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）あるいはＢＡＷＲ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）などであっても良い。即ち、弾性波共振子にはＳＡＷ共振子が含まれる。
従って、本発明の受信側フィルタ２１は、一対の受信ポート３、３に対してバランス出力するための縦モード共振器型フィルタ２５について弾性表面波を利用するように構成すれば良い。ＳＡＷ共振子以外の弾性波共振子７０例えばＦＢＡＲを用いる場合には、既述のように通過域を設定するにあたって、図９に示すように、当該弾性波共振子７０に用いられる圧電薄膜７１の膜厚ｔ２を調整しても良いし、この膜厚ｔ２に代えて、あるいは膜厚ｔ２と共に、下部電極７２及び上部電極７３の夫々の膜厚ｔ１、ｔ３の少なくとも一方を調整しても良い。また、送信側フィルタ１１については、既述の共振子をラダー型に接続したＳＡＷフィルタの他に、共振子に代えて、あるいは共振子と共に弾性波フィルタ（ｅｌａｓｔｉｃ ｗａｖｅ ｆｉｌｔｅｒ：縦モード共振器型フィルタ、ＳＡＷフィルタ、ＦＢＡＲフィルタ、誘電体フィルタ）を用いた構成であっても良い。尚、図８では弾性波共振子７０や信号路を簡略化して示している。また、図９において７４は例えばシリコン（Ｓｉ）などからなる基板、７５は当該基板７４に形成された凹部（空隙）である。
【００３１】
ここで、第２のラダー型フィルタ２６の他の構成について、図１０及び図１１を参照して説明する。既述の例では、直列腕２７、２７と縦モード共振器型フィルタ２５との間に並列腕２８を接続したが、図１０に示すように当該並列腕２３が介設された並列信号路３７の一端側を直列腕２７と受信ポート３との間に接続しても良い。また、図１１に示すように、並列信号路３７の一端側及び他端側について、２つの直列腕２７のうち一方側の直列腕２７と受信ポート３との間及び他方の直列腕２７と受信ポート３との間に夫々接続しても良い。
【００３２】
また、圧電基板５としては、既述のタンタル酸リチウムに代えて、水晶、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）などの圧電作用を有する基板を用いても良いし、圧電性を有する基板あるいは圧電性を持たない基板上に、これら圧電作用を有する薄膜を１層以上形成した基板を用いても良い。
【符号の説明】
【００３３】
１ アンテナポート
２ 送信ポート
３ 受信ポート
５ 圧電基板
１１ 送信側フィルタ
２１ 受信側フィルタ
２４ 第１のラダー型フィルタ
２５ 縦モード共振器型フィルタ
２６ 第２のラダー型フィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナポートと、送信ポートと、平衡信号を受信する平衡信号端子からなる受信ポートと、を備えたデュプレクサにおいて、
前記アンテナポートと前記送信ポートとの間に設けられ、弾性波共振子及び弾性波フィルタの少なくとも一方を含む送信側フィルタと、
前記アンテナポートと前記受信ポートとの間に設けられ、その通過域が前記送信側フィルタの通過域よりも低域側に設定された受信側フィルタと、を備え、
この受信側フィルタは、
不平衡−平衡変換機能を有する縦モード共振器型フィルタと、
前記アンテナポートと前記縦モード共振器型フィルタとの間に設けられ、各々弾性波共振子からなる直列腕と並列腕とがラダー型に接続された第１のラダー型フィルタと、
前記縦モード共振器型フィルタの平衡信号端子と前記受信ポートの平衡信号端子とを接続する一対の信号路に各々介設された弾性波共振子からなる直列腕と前記一対の信号路の間に設けられた弾性波共振子からなる並列腕とを有する第２のラダー型フィルタと、を備えたことを特徴とするデュプレクサ。
【請求項１】
アンテナポートと、送信ポートと、平衡信号を受信する平衡信号端子からなる受信ポートと、を備えたデュプレクサにおいて、
前記アンテナポートと前記送信ポートとの間に設けられ、弾性波共振子及び弾性波フィルタの少なくとも一方を含む送信側フィルタと、
前記アンテナポートと前記受信ポートとの間に設けられ、その通過域が前記送信側フィルタの通過域よりも低域側に設定された受信側フィルタと、を備え、
この受信側フィルタは、
不平衡−平衡変換機能を有する縦モード共振器型フィルタと、
前記アンテナポートと前記縦モード共振器型フィルタとの間に設けられ、各々弾性波共振子からなる直列腕と並列腕とがラダー型に接続された第１のラダー型フィルタと、
前記縦モード共振器型フィルタの平衡信号端子と前記受信ポートの平衡信号端子とを接続する一対の信号路に各々介設された弾性波共振子からなる直列腕と前記一対の信号路の間に設けられた弾性波共振子からなる並列腕とを有する第２のラダー型フィルタと、を備えたことを特徴とするデュプレクサ。
【図２】
【図３】
【図１３】
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図３】
【図１３】
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−８５２７９（Ｐ２０１２−８５２７９Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９４０５６（Ｐ２０１１−１９４０５６）
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]