共振器、該共振器を用いるフィルタ及びデュプレクサ
【課題】フィルタに用いた場合に通過帯域外の減衰量を十分に大きくでき、かつ小型な共振器、それを備えるフィルタ及びデュプレクサを提供する。
【解決手段】共振器Ｓ４は、直列に接続された複数の共振子Ｓ４ａ、Ｓ４ｂを備えている。共振子Ｓ４ａには、インダクタＬ５とキャパシタＣ２とが並列に接続されている。共振子Ｓ４ｂには、インダクタとキャパシタとが並列に接続されていない。
【解決手段】共振器Ｓ４は、直列に接続された複数の共振子Ｓ４ａ、Ｓ４ｂを備えている。共振子Ｓ４ａには、インダクタＬ５とキャパシタＣ２とが並列に接続されている。共振子Ｓ４ｂには、インダクタとキャパシタとが並列に接続されていない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯情報端末の帯域フィルタなどに用いられる共振器、特に、複数の共振子が直列に接続された共振器、該共振器を用いるフィルタ及びデュプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信システムの発展に伴って、携帯電話端末などの携帯情報端末が急速に普及してきている。携帯情報端末の中には、複数の高周波帯を使用するものもある。例えば、携帯電話端末においては、送信用のＴｘ帯（１８５０〜１９１０ＭＨｚ）と、受信用のＲｘ帯（１９３０〜１９９０ＭＨｚ）とが使用されている。携帯電話端末のように、複数の高周波帯を使用する携帯情報端末では、一般的に、データの交錯を防止するために、共振器を利用した高周波フィルタや、高周波フィルタを利用したアンテナ分波器等が用いられている。
【０００３】
例えば特許文献１には、高周波フィルタに用いられる共振器が開示されている。図９は、特許文献１に開示された共振器１００の構成図である。共振器１００では、共振子１０１にインダクタ１０２とキャパシタ１０３とが並列に接続されている。このため、図１０に示すように、共振周波数よりも高域側に位置する第１の反共振点と、共振周波数よりも低域側に位置する第２の反共振点とが形成される。また、インダクタ１０２のインダクタンスと、キャパシタ１０３の容量を調節することにより第１及び第２の反共振点の周波数を高域側または低域側にシフトさせることができる。従って、共振器１００を用いることによって、フィルタの設計自由度を高めることができる。
【特許文献１】特開２００７−３６８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された共振器１００を用いてフィルタを構成した場合は、通過帯域外の減衰量を十分に大きくすることが困難であった。また、共振器１００の小型化も困難であった。
【０００５】
本発明の目的は、フィルタに用いる場合に通過帯域外の減衰量を十分に大きくでき、かつ小型化を図り得る共振器、該共振器を用いるフィルタ及び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】
【０００６】
本発明の共振器は、直列に接続された複数の共振子と、複数の共振子のうちの少なくともひとつの共振子に並列に接続されたインダクタ及びキャパシタとを備えており、該少なくともひとつの共振子を除く、残りの共振子のうちの少なくともひとつの共振子には、インダクタ及びキャパシタが並列に接続されていない。
【０００７】
本発明のフィルタは、上記本発明の共振器を備えている。
【０００８】
本発明のある特定の局面において、フィルタは、複数の共振子を直列腕共振子として備えるラダー型フィルタである。
【０００９】
本発明のデュプレクサは、上記本発明のフィルタを送信側フィルタとして備えている。
【００１０】
本発明の他の特定の局面において、デュプレクサは、インダクタと、送信側フィルタの送信側信号端子とが形成された配線基板と、複数の共振子を含む送信側フィルタの少なくとも一部が形成されていると共に、送信側信号端子に接続されたフィルタチップ側端子が形成されており、配線基板にフリップチップ実装されている送信側フィルタチップとを備え、インダクタ及びキャパシタが並列に接続された共振子がフィルタチップ側端子に直接接続されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る共振器では、直列に接続された複数の共振子のうちの少なくともひとつの共振子にインダクタ及びキャパシタが並列に接続されており、少なくともひとつの共振子にインダクタ及びキャパシタが並列に接続されていない。このため、本発明に係る共振器を用いることによって、フィルタに用いた場合に通過帯域外の減衰量を十分に大きくできる。また、インダクタを小さくし得るので、共振器の小型化も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１３】
（デュプレクサ１の回路構成）
図１は、本実施形態のデュプレクサ１の回路図である。図１に示すように、デュプレクサ１は、アンテナ端子１０に接続された送信側フィルタ１１と、受信側フィルタ１２とを備えている。
【００１４】
受信側フィルタ１２は、一対の平行端子である第１及び第２の受信側信号端子１８ａ、１８ｂに接続されている。
【００１５】
送信側フィルタ１１は、直列腕９と、直列腕９とグラウンド電位との間に接続された複数の並列腕１３ａ〜１３ｃとを備えている。直列腕９の入力端１５はアンテナ端子１０に接続されている。直列腕９の出力端１６は、送信側信号端子１７に接続されている。
【００１６】
直列腕９には、直列腕共振器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４が配置されている。直列腕共振器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４は、直列腕９において直列に接続されている。
【００１７】
本実施形態では、直列腕共振器Ｓ１は、直列に接続された直列腕共振子Ｓ１ａと直列腕共振子Ｓ１ｂとの２つの共振子により構成されている。
【００１８】
直列腕共振器Ｓ２は、直列に接続された直列腕共振子Ｓ２ａと直列腕共振子Ｓ２ｂと直列腕共振子Ｓ２ｃとの３つの共振子により構成されている。直列腕共振子Ｓ２ａと直列腕共振子Ｓ２ｂとには、キャパシタＣ１が並列に接続されている。
【００１９】
直列腕共振器Ｓ３は、直列に接続された直列腕共振子Ｓ３ａと直列腕共振子Ｓ３ｂとの２つの共振子により構成されている。
【００２０】
直列腕共振器Ｓ４は、直列に接続された直列腕共振子Ｓ４ａと直列腕共振子Ｓ４ｂとにより構成されている。出力端１６に最も近い直列腕共振子Ｓ４ｂには、インダクタＬ５と、キャパシタＣ２とがそれぞれ並列に接続されている。直列腕共振子Ｓ４ｂよりも入力端１５側に位置する直列腕共振子Ｓ４ａには、インダクタとキャパシタとが並列に接続されていない。
【００２１】
並列腕１３ａには、並列腕共振器Ｐ１と、インダクタＬ１とが直列に設けられている。並列腕共振器Ｐ１は、直列に接続された並列腕共振子Ｐ１ａと並列腕共振子Ｐ１ｂとの２つの共振子により構成されている。
【００２２】
並列腕１３ｂには、並列腕共振器Ｐ２と、インダクタＬ２とが直列に設けられている。並列腕共振器Ｐ２は、直列に接続された並列腕共振子Ｐ２ａと並列腕共振子Ｐ２ｂとの２つの共振子により構成されている。並列腕１３ａと並列腕１３ｂとは接続点１４に共通接続されている。接続点１４とグラウンド電位との間には、インダクタＬ３が設けられている。
【００２３】
また、並列腕１３ｃには、並列腕共振器Ｐ３と、インダクタＬ４とが直列に設けられている。列腕共振器Ｐ３は、直列に接続された並列腕共振子Ｐ３ａと並列腕共振子Ｐ３ｂとの２つの共振子により構成されている。
【００２４】
なお、インダクタＬ１〜Ｌ４のそれぞれは、配線パターンにより得られるインダクタンス分である。
【００２５】
各共振子Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ２ｃ、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ４ａ、Ｓ４ｂは、弾性波を利用する弾性波共振子により構成されている。利用される弾性波は、特に限定されるものではない。利用される弾性波は、例えば、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）、弾性境界波（ＢＥＷ：Boundary Elastic Wave）、バルク弾性波（ＢＡＷ：Bulk Acoustic Wave）などであってもよい。
【００２６】
具体的には、本実施形態では、各共振子Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ２ｃ、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ４ａ、Ｓ４ｂは、弾性表面波共振子により構成されている。各共振子Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ２ｃ、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ４ａ、Ｓ４ｂは、圧電基板と、圧電基板の上に形成された誘電体層とを備えている。圧電基板と誘電体層との境界には、ＩＤＴ（Interdigital Transducer）と、ＩＤＴの両側に配置されたグレーティング反射器とが形成されている。圧電基板としては、例えば、カット角が１２６°のＬｉＮｂＯ３が用いられる。誘電体層としては、例えばＳｉＯ２が用いられる。ＳｉＯ２からなる誘電体層の規格化膜厚が０．４より小さい場合は、弾性表面波が励振される。ＩＤＴ及びグレーティング反射器は、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ及びこれらの一種以上を主成分として含む合金により形成される。
【００２７】
（デュプレクサ１の具体的構成）
次に、図２及び図３を参照しながらデュプレクサ１の具体的な構成について説明する。図２に示すように、図２に示すように、デュプレクサ１は、配線基板１９と、送信側フィルタチップ２０と、受信側フィルタチップ２１とを備えている。送信側フィルタチップ２０と受信側フィルタチップ２１とは、配線基板１９上にフリップチップボンディングにより実装されている。なお、配線基板１９には、基板表面に形成された表面電極パターンと、基板の内部に形成された内部電極パターンとが形成されている。図２では、表面電極パターンを実線で示し、内部電極パターンを破線で示している。
【００２８】
受信側フィルタチップ２１には、図１に示す受信側フィルタ１２が設けられている。図１に示す受信側フィルタ１２の端子４８は、図示しないバンプにより、受信側信号端子１８ａを構成している電極パッド２２（図２参照）に電気的に接続されている。一方、図１に示す受信側フィルタ１２の端子４９は、図示しないバンプにより、第２の受信側信号端子１８ｂを構成している電極パッド２３（図２参照）に電気的に接続されている。また、図１に示す受信側フィルタ１２の入力端２４は、図示しないバンプにより、アンテナ端子１０を構成している電極パッド２５（図２参照）の一方の端部２５ａに電気的に接続されている。
【００２９】
図３は、送信側フィルタチップ２０の回路構成を表す模式図である。図３に示すように、送信側フィルタ１１のインダクタＬ１〜Ｌ５以外の部分が形成されている。送信側フィルタチップ２０には、直列腕共振子Ｓ１ａに電気的に接続された端子２６が形成されている。この端子２６により、図１に示す直列腕９の入力端１５が構成されている。端子２６は、図示しないバンプにより、アンテナ端子１０を構成する電極パッド２５（図２参照）の他方の端部２５ｂに電気的に接続されている。
【００３０】
直列腕共振子Ｓ２ａ及びＳ２ｂに並列に接続されているキャパシタＣ１は、送信側フィルタチップ２０の圧電基板表面に形成された一対のくし歯電極３０ａ、３０ｂにより構成されている。
【００３１】
直列腕共振子Ｓ４ａと直列腕共振子Ｓ３ｂとの間の接続点には、端子３１が電気的に接続されている。端子３１は、図示しないバンプにより、図２に示す電極パッド３３に電気的に接続されている。一方、直列腕共振子Ｓ４ｂには、端子３２が電気的に接続されている。この端子３２により、図１に示す直列腕９の出力端１６が構成されている。端子３２は、図示しないバンプにより、図２に示す電極パッド３４に電気的に接続されている。図２に示すように、電極パッド３３及び３４のそれぞれは、ビアホール電極３５，３６を介して、内部電極パターンにより構成されたインダクタＬ５に電気的に接続されている。
【００３２】
図３に示すように、送信側フィルタチップ２０の圧電基板表面には、キャパシタＣ２を構成するくし歯電極３７ａ及び３７ｂが形成されている。
【００３３】
並列腕共振子Ｐ１ｂは、端子３８に電気的に接続されている。端子３８は、図示しないバンプにより、図２に示す電極パッド３９の一方の端部３９ａに電気的に接続されている。一方、並列腕共振子Ｐ２ｂは、端子４０に電気的に接続されている。端子４０は、図示しないバンプにより、図２に示す電極パッド３９の他方の端部３９ｂに電気的に接続されている。図２に示すように、電極パッド３９は、ビアホール電極４２を介して内部電極パターンにより構成されたインダクタンスＬ３に電気的に接続されている。インダクタＬ３は、ビアホール電極４２を介してグラウンド電位に電気的に接続されている。なお、インダクタＬ１，Ｌ２は、電極パッド３９により構成されたインダクタンス分である。
【００３４】
図３に示すように、並列腕共振子Ｐ３ｂには、端子４４が接続されている。端子４４は、図示しないバンプにより、図２に示す電極パッド４５に電気的に接続されている。図２に示すように、電極パッド４５は、ビアホール電極４６を介して内部電極パターンにより構成されたインダクタＬ４に電気的に接続されている。インダクタＬ４は、ビアホール電極４７を介してグラウンド電位に電気的に接続されている。
【００３５】
以上のように、本実施形態では、直列腕共振子Ｓ４ｂに対してインダクタＬ５とキャパシタＣ２とがそれぞれ並列に接続されている一方、直列腕共振子Ｓ４ａには、インダクタ及びキャパシタが並列に接続されていない。このため、直列腕共振子Ｓ４ｂは、共振周波数よりも高域側に位置する第１の反共振点ｆａ１と、共振周波数よりも低域側に位置する第２の反共振点ｆａ２とを有する。すなわち、直列腕共振子Ｓ４ａ及びＳ４ｂを設けることによって、共振周波数よりも高域側に２つの反共振点が形成される。よって、直列腕共振子Ｓ４ａ及びＳ４ｂの特性を変化させることによって、送信側フィルタ１１のフィルタ特性を種々変化させることができる。特に、直列腕共振子Ｓ４ｂは、並列接続されたインダクタＬ５及びキャパシタＣ２の特性を調節することにより、共振周波数を一定にしたまま、第１の反共振点ｆａ１における周波数（高域側の反共振周波数）と、第２の反共振点ｆａ２における周波数（低域側の反共振周波数）とを自由に調節することができる。具体的には、インダクタＬ５のインダクタンスを大きくすることによって、高域側の反共振周波数と低域側の反共振周波数とのそれぞれを高域側にシフトさせることができる。また、キャパシタＣ２の容量を大きくすることによって、高域側の反共振周波数と低域側の反共振周波数とのそれぞれを低域側にシフトさせることができる。従って、直列腕共振子Ｓ４ａ及びＳ４ｂを備える共振器を用いることによって、送信側フィルタ１１の設計自由度を高めることができる。
【００３６】
また、直列腕共振子Ｓ４ａの反共振周波数と、直列腕共振子Ｓ４ｂの高域側の反共振周波数とを相互に異ならせることにより、通過帯域の高域側における帯域外減衰特性を高めることができる。
【００３７】
また、上述のように、直列腕共振子Ｓ４ｂを設けることにより、共振周波数よりも低域側に位置する第２の反共振点ｆａ２が形成される。従って、直列腕共振子Ｓ４ｂを設けない場合と比較して、通過帯域の低域側における帯域外減衰特性も高めることができる。
【００３８】
よって、例えば本実施形態のように、直列腕共振子Ｓ４ａ及びＳ４ｂ、インダクタＬ５並びにキャパシタＣ２を備える共振器Ｓ４を送信側フィルタ１１に用いることによって、例えば、Ｔｘ帯（１８５０〜１９１０ＭＨｚ）よりも高域側に位置するＲｘ帯（１９３０〜１９９０ＭＨｚ）と、Ｔｘ帯よりも低域側に位置するＧＰＳ帯（１５５０〜１６００ＭＨｚ）との両帯域において高い減衰量を得ることができる。
【００３９】
さらに、直列腕９の出力端１６に最も近い直列腕共振子Ｓ４ｂと、出力端１６に最も近い並列腕１３ｃと直列腕９との間の接続点との間に直列腕共振子Ｓ４ａを設けることにより、インダクタＬ５のインダクタンスの大きさを小さくすることができる。従って、インダクタＬ５、ひいては送信側フィルタ１１、さらにはデュプレクサ１を小型化することができる。
【００４０】
ところで、例えば、直列腕共振子Ｓ４ｂと、直列腕９の出力端１６との間に他の直列腕共振子が接続されている場合、直列腕９の出力端１６に接続されている端子３２とは別に、直列腕共振子Ｓ４ｂの前後にインダクタＬ５接続用の一対の端子を送信側フィルタチップ２０に設ける必要がある。
【００４１】
それに対して本実施形態では、直列腕共振子Ｓ４ｂが直列腕９の出力端１６に直接接続されている。このため、インダクタＬ５接続用の一対の端子のうちの一方の端子と、直列腕９の出力端１６に接続されている端子３２とを共通化することができる。従って、送信側フィルタチップ２０の端子数を少なくすることができる。その結果、送信側フィルタ１１の構成を簡単にすることができる。
【００４２】
以下、具体的な例に基づいて、さらに詳細に説明する。
【００４３】
図６は、本実施形態の送信側フィルタ１１のフィルタ特性と、直列腕共振子Ｓ４ａ及びＳ４ｂのインピーダンス特性を表すグラフである。図７及び図８は、送信側フィルタ１１のフィルタ特性を表すグラフである。
【００４４】
なお、図６〜図８における各共振子の設計パラメータは、下記の表１に示す通りである。また、送信側フィルタ１１の圧電基板として、カット角が１２６°のＬｉＮｂＯ３を用いた。ＩＤＴ及びグレーティング反射器は、圧電基板上に形成されたＮｉＣｒ膜（１０ｎｍ）と、ＮｉＣｒ膜の上に形成されたＣｕ膜（８０ｎｍ）と、Ｃｕ膜の上に形成されたＡｌ膜（１０ｎｍ）との積層体とした。圧電基板の上に、ＩＤＴ及びグレーティング反射器を覆うように層厚１１０ｎｍのＳｉＯ２膜を形成し、さらにその上に厚さ５００ｎｍのＳｉＯ２膜を形成した。インダクタＬ５のインダクタンスは、１．２ｎＨとし、キャパシタＣ２の容量は３．４ｐＦとした。
【００４５】
【表１】
【００４６】
第１の参考例として、図４に示す構成のデュプレクサ１ａを作製した。デュプレクサ１ａは、送信側フィルタ１１ａにおいて、直列腕共振子Ｓ４ｂ、インダクタＬ５及びキャパシタＣ２が設けられていない以外は、図１に示すデュプレクサ１と同様の構成を有する。
【００４７】
第２の参考例として、図５に示す構成のデュプレクサ１ｂを作製した。デュプレクサ１ａは、送信側フィルタ１１ｂにおいて、直列腕共振子Ｓ４ａが設けられていないこと、直列腕共振子Ｓ４ｂの交叉幅、並びにインダクタＬ５のインダクタンス及びキャパシタＣ２の容量以外は、図１に示すデュプレクサ１と同様の構成を有する。送信側フィルタ１１ｂにおける直列腕共振子Ｓ４ｂの交叉幅は、実施形態における直列腕共振子Ｓ４ｂ及びＳ４ａの容量と、第２の参考例における直列腕共振子Ｓ４ｂの容量とが等しくなるように、実施形態における直列腕共振子Ｓ４ｂの交叉幅よりも小さくされている。また、インダクタＬ５のインダクタンスは、２．４ｎＨとし、キャパシタＣ２の容量は１．７ｐＦとした。
【００４８】
図７及び図８に、送信側フィルタ１１、１１ａ及び１１ｂのフィルタ特性を示す。図７及び図８において、符号１１を附し、実線で示すグラフが実施形態の送信側フィルタ１１のフィルタ特性を表す。符号１１ａを附し、一点破線で示すグラフが第１の参考例の送信側フィルタ１１ａのフィルタ特性を表す。符号１１ｂを附し、二点破線で示すグラフが第２の参考例の送信側フィルタ１１ｂのフィルタ特性を表す。
【００４９】
また、下記表２に直列腕共振子Ｓ４ａ、Ｓ４ｂの共振周波数及び反共振周波数を示す。
【００５０】
【表２】
【００５１】
上記の表２及び図６に示すように、本実施形態では、Ｒｘ帯（１９３０〜１９９０ＭＨｚ）に、直列腕共振子Ｓ４ａの反共振周波数（１９３５ＭＨｚ）と、直列腕共振子Ｓ４ｂの高域側の反共振周波数（１９７０ＭＨｚ）との両方が位置している。このため、図６〜図８に示すように、Ｒｘ帯（１９３０〜１９９０ＭＨｚ）の高域側の部分と低域側の部分との両方において大きな減衰量が実現されている。
【００５２】
それに対して、直列腕共振子Ｓ４ｂ、インダクタＬ５及びキャパシタＣ２が設けられていない送信側フィルタ１１ａでは、図７及び図８に示すように、直列腕共振子Ｓ４ａの共振周波数が１９３５ＭＨｚであり、１９３５ＭＨｚよりも高域側には、反共振点が存在しない。このため、Ｒｘ帯の低域側の部分における減衰量は大きいものの、Ｒｘ帯の高域側の部分における減衰量は、送信側フィルタ１１よりも小さくなった。その結果、Ｒｘ帯において最も減衰量の小さい部分を比較すると、送信側フィルタ１１ａよりも送信側フィルタ１１の方が、減衰量が５ｄＢ大きかった。
【００５３】
また、直列腕共振子Ｓ４ａが設けられていない送信側フィルタ１１ｂでは、直列腕共振子Ｓ４ｂの高域側の反共振周波数が１９７０ＭＨｚであり、１９７０ＭＨｚよりも低域側には反共振点が存在しない。このため、Ｒｘ帯の高域側の部分における減衰量は大きいものの、Ｒｘ帯の低域側の部分における減衰量は、送信側フィルタ１１よりも小さくなった。その結果、Ｒｘ帯において最も減衰量の小さい部分を比較すると、送信側フィルタ１１ｂよりも送信側フィルタ１１の方が、減衰量が８ｄＢ大きかった。
【００５４】
また、本実施形態では、ＧＰＳ帯（１５５０〜１６００ＭＨｚ）付近に直列腕共振子Ｓ４ｂの反共振周波数（１５３０ＭＨｚ）が位置している。このため、図６〜図８に示すように、ＧＰＳ帯において大きな減衰量が実現されている。
【００５５】
それに対して、送信側フィルタ１１ａでは、直列腕共振子Ｓ４ｂ、インダクタＬ５及びキャパシタＣ２が設けられていないため、ＧＰＳ帯付近に反共振点が存在しない。従って、ＧＰＳ帯における減衰量が小さくなった。具体的には、ＧＰＳ帯において最も減衰量の小さい部分を比較すると、送信側フィルタ１１ａよりも送信側フィルタ１１の方が、減衰量が７ｄＢ大きかった。
【００５６】
以上より、インダクタＬ５とキャパシタＣ２とのそれぞれが並列に接続されている直列腕共振子Ｓ４ｂと、インダクタとキャパシタとが並列に接続されていない直列腕共振子Ｓ４ａとの両方を送信側フィルタ１１に設けることによって、Ｒｘ帯とＧＰＳ帯との両方における減衰特性を向上できることがわかる。
【００５７】
なお、上記実施形態では、インダクタとキャパシタとのそれぞれが並列に接続されている直列腕共振子と、インダクタとキャパシタとが並列に接続されていない直列腕共振子とを送信側フィルタ１１に設ける例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。インダクタとキャパシタとのそれぞれが並列に接続されている直列腕共振子と、インダクタとキャパシタとが並列に接続されていない直列腕共振子とは、例えば受信側フィルタに設けられていてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、ラダー型フィルタを例に挙げて説明した。但し、本発明のフィルタはラダー型フィルタに限定されない。本発明のフィルタは、例えば縦結合共振子型フィルタであってもよい。
【００５９】
上記実施形態では、インダクタ及びキャパシタが並列に接続された共振子と、インダクタ及びキャパシタが並列に接続されていない共振子とがそれぞれひとつずつ設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、インダクタ及びキャパシタが並列に接続された共振子と、インダクタ及びキャパシタが並列に接続されていない共振子との少なくとも一方が複数設けられていてもよい。
【００６０】
上記実施形態では、直列腕共振器Ｓ１、Ｓ２及びＳ３並びに並列腕共振器Ｐ１，Ｐ２及びＰ３のそれぞれが２つまたは３つの共振子により構成されている例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。直列腕共振器Ｓ１、Ｓ２及びＳ３並びに並列腕共振器Ｐ１，Ｐ２及びＰ３のそれぞれは、ひとつの共振子により構成されていてもよく、複数の共振子により構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施形態に係るデュプレクサの回路図である。
【図２】実施形態に係るデュプレクサの略図的平面図である。
【図３】送信側フィルタチップの回路構成を表す模式図である。
【図４】第１の参考例に係るデュプレクサの回路図である。
【図５】第２の参考例に係るデュプレクサの回路図である。
【図６】実施形態に係る送信側フィルタのフィルタ特性と、直列腕共振子Ｓ４ａ、Ｓ４ｂのインピーダンス特性を表すグラフである。
【図７】実施形態並びに第１及び第２の参考例の送信側フィルタのフィルタ特性を表すグラフである。
【図８】実施形態並びに第１及び第２の参考例の送信側フィルタのフィルタ特性を表すグラフである。
【図９】特許文献１に開示された共振器の構成図である。
【図１０】特許文献１に開示された共振器の通過特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１…デュプレクサ
９…直列腕
１０…アンテナ端子
１１…送信側フィルタ
１２…受信側フィルタ
１３ａ〜１３ｃ…並列腕
１４…接続点
１５…入力端
１６…出力端
１７…送信側信号端子
１８ａ…第１の受信側信号端子
１８ｂ…第２の受信側信号端子
１９…配線基板
２０…送信側フィルタチップ
２１…受信側フィルタチップ
２２、２３、２５、３３、３４、３９、４１、４５…電極パッド
２４…入力端
２６、３１、３２、３８、４０、４４、４８、４９…端子
３０ａ、３０ｂ、３７ａ、３７ｂ…くし歯電極
３５、３６、４２、４６、４７…ビアホール電極
Ｓ１〜Ｓ４…直列腕共振器
Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ２ｃ、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ４ａ、Ｓ４ｂ…直列腕共振子
Ｐ１〜Ｐ３…並列腕共振器
Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ、Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ…並列腕共振子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯情報端末の帯域フィルタなどに用いられる共振器、特に、複数の共振子が直列に接続された共振器、該共振器を用いるフィルタ及びデュプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信システムの発展に伴って、携帯電話端末などの携帯情報端末が急速に普及してきている。携帯情報端末の中には、複数の高周波帯を使用するものもある。例えば、携帯電話端末においては、送信用のＴｘ帯（１８５０〜１９１０ＭＨｚ）と、受信用のＲｘ帯（１９３０〜１９９０ＭＨｚ）とが使用されている。携帯電話端末のように、複数の高周波帯を使用する携帯情報端末では、一般的に、データの交錯を防止するために、共振器を利用した高周波フィルタや、高周波フィルタを利用したアンテナ分波器等が用いられている。
【０００３】
例えば特許文献１には、高周波フィルタに用いられる共振器が開示されている。図９は、特許文献１に開示された共振器１００の構成図である。共振器１００では、共振子１０１にインダクタ１０２とキャパシタ１０３とが並列に接続されている。このため、図１０に示すように、共振周波数よりも高域側に位置する第１の反共振点と、共振周波数よりも低域側に位置する第２の反共振点とが形成される。また、インダクタ１０２のインダクタンスと、キャパシタ１０３の容量を調節することにより第１及び第２の反共振点の周波数を高域側または低域側にシフトさせることができる。従って、共振器１００を用いることによって、フィルタの設計自由度を高めることができる。
【特許文献１】特開２００７−３６８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された共振器１００を用いてフィルタを構成した場合は、通過帯域外の減衰量を十分に大きくすることが困難であった。また、共振器１００の小型化も困難であった。
【０００５】
本発明の目的は、フィルタに用いる場合に通過帯域外の減衰量を十分に大きくでき、かつ小型化を図り得る共振器、該共振器を用いるフィルタ及び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】
【０００６】
本発明の共振器は、直列に接続された複数の共振子と、複数の共振子のうちの少なくともひとつの共振子に並列に接続されたインダクタ及びキャパシタとを備えており、該少なくともひとつの共振子を除く、残りの共振子のうちの少なくともひとつの共振子には、インダクタ及びキャパシタが並列に接続されていない。
【０００７】
本発明のフィルタは、上記本発明の共振器を備えている。
【０００８】
本発明のある特定の局面において、フィルタは、複数の共振子を直列腕共振子として備えるラダー型フィルタである。
【０００９】
本発明のデュプレクサは、上記本発明のフィルタを送信側フィルタとして備えている。
【００１０】
本発明の他の特定の局面において、デュプレクサは、インダクタと、送信側フィルタの送信側信号端子とが形成された配線基板と、複数の共振子を含む送信側フィルタの少なくとも一部が形成されていると共に、送信側信号端子に接続されたフィルタチップ側端子が形成されており、配線基板にフリップチップ実装されている送信側フィルタチップとを備え、インダクタ及びキャパシタが並列に接続された共振子がフィルタチップ側端子に直接接続されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る共振器では、直列に接続された複数の共振子のうちの少なくともひとつの共振子にインダクタ及びキャパシタが並列に接続されており、少なくともひとつの共振子にインダクタ及びキャパシタが並列に接続されていない。このため、本発明に係る共振器を用いることによって、フィルタに用いた場合に通過帯域外の減衰量を十分に大きくできる。また、インダクタを小さくし得るので、共振器の小型化も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１３】
（デュプレクサ１の回路構成）
図１は、本実施形態のデュプレクサ１の回路図である。図１に示すように、デュプレクサ１は、アンテナ端子１０に接続された送信側フィルタ１１と、受信側フィルタ１２とを備えている。
【００１４】
受信側フィルタ１２は、一対の平行端子である第１及び第２の受信側信号端子１８ａ、１８ｂに接続されている。
【００１５】
送信側フィルタ１１は、直列腕９と、直列腕９とグラウンド電位との間に接続された複数の並列腕１３ａ〜１３ｃとを備えている。直列腕９の入力端１５はアンテナ端子１０に接続されている。直列腕９の出力端１６は、送信側信号端子１７に接続されている。
【００１６】
直列腕９には、直列腕共振器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４が配置されている。直列腕共振器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４は、直列腕９において直列に接続されている。
【００１７】
本実施形態では、直列腕共振器Ｓ１は、直列に接続された直列腕共振子Ｓ１ａと直列腕共振子Ｓ１ｂとの２つの共振子により構成されている。
【００１８】
直列腕共振器Ｓ２は、直列に接続された直列腕共振子Ｓ２ａと直列腕共振子Ｓ２ｂと直列腕共振子Ｓ２ｃとの３つの共振子により構成されている。直列腕共振子Ｓ２ａと直列腕共振子Ｓ２ｂとには、キャパシタＣ１が並列に接続されている。
【００１９】
直列腕共振器Ｓ３は、直列に接続された直列腕共振子Ｓ３ａと直列腕共振子Ｓ３ｂとの２つの共振子により構成されている。
【００２０】
直列腕共振器Ｓ４は、直列に接続された直列腕共振子Ｓ４ａと直列腕共振子Ｓ４ｂとにより構成されている。出力端１６に最も近い直列腕共振子Ｓ４ｂには、インダクタＬ５と、キャパシタＣ２とがそれぞれ並列に接続されている。直列腕共振子Ｓ４ｂよりも入力端１５側に位置する直列腕共振子Ｓ４ａには、インダクタとキャパシタとが並列に接続されていない。
【００２１】
並列腕１３ａには、並列腕共振器Ｐ１と、インダクタＬ１とが直列に設けられている。並列腕共振器Ｐ１は、直列に接続された並列腕共振子Ｐ１ａと並列腕共振子Ｐ１ｂとの２つの共振子により構成されている。
【００２２】
並列腕１３ｂには、並列腕共振器Ｐ２と、インダクタＬ２とが直列に設けられている。並列腕共振器Ｐ２は、直列に接続された並列腕共振子Ｐ２ａと並列腕共振子Ｐ２ｂとの２つの共振子により構成されている。並列腕１３ａと並列腕１３ｂとは接続点１４に共通接続されている。接続点１４とグラウンド電位との間には、インダクタＬ３が設けられている。
【００２３】
また、並列腕１３ｃには、並列腕共振器Ｐ３と、インダクタＬ４とが直列に設けられている。列腕共振器Ｐ３は、直列に接続された並列腕共振子Ｐ３ａと並列腕共振子Ｐ３ｂとの２つの共振子により構成されている。
【００２４】
なお、インダクタＬ１〜Ｌ４のそれぞれは、配線パターンにより得られるインダクタンス分である。
【００２５】
各共振子Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ２ｃ、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ４ａ、Ｓ４ｂは、弾性波を利用する弾性波共振子により構成されている。利用される弾性波は、特に限定されるものではない。利用される弾性波は、例えば、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）、弾性境界波（ＢＥＷ：Boundary Elastic Wave）、バルク弾性波（ＢＡＷ：Bulk Acoustic Wave）などであってもよい。
【００２６】
具体的には、本実施形態では、各共振子Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ２ｃ、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ４ａ、Ｓ４ｂは、弾性表面波共振子により構成されている。各共振子Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ２ｃ、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ４ａ、Ｓ４ｂは、圧電基板と、圧電基板の上に形成された誘電体層とを備えている。圧電基板と誘電体層との境界には、ＩＤＴ（Interdigital Transducer）と、ＩＤＴの両側に配置されたグレーティング反射器とが形成されている。圧電基板としては、例えば、カット角が１２６°のＬｉＮｂＯ３が用いられる。誘電体層としては、例えばＳｉＯ２が用いられる。ＳｉＯ２からなる誘電体層の規格化膜厚が０．４より小さい場合は、弾性表面波が励振される。ＩＤＴ及びグレーティング反射器は、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ及びこれらの一種以上を主成分として含む合金により形成される。
【００２７】
（デュプレクサ１の具体的構成）
次に、図２及び図３を参照しながらデュプレクサ１の具体的な構成について説明する。図２に示すように、図２に示すように、デュプレクサ１は、配線基板１９と、送信側フィルタチップ２０と、受信側フィルタチップ２１とを備えている。送信側フィルタチップ２０と受信側フィルタチップ２１とは、配線基板１９上にフリップチップボンディングにより実装されている。なお、配線基板１９には、基板表面に形成された表面電極パターンと、基板の内部に形成された内部電極パターンとが形成されている。図２では、表面電極パターンを実線で示し、内部電極パターンを破線で示している。
【００２８】
受信側フィルタチップ２１には、図１に示す受信側フィルタ１２が設けられている。図１に示す受信側フィルタ１２の端子４８は、図示しないバンプにより、受信側信号端子１８ａを構成している電極パッド２２（図２参照）に電気的に接続されている。一方、図１に示す受信側フィルタ１２の端子４９は、図示しないバンプにより、第２の受信側信号端子１８ｂを構成している電極パッド２３（図２参照）に電気的に接続されている。また、図１に示す受信側フィルタ１２の入力端２４は、図示しないバンプにより、アンテナ端子１０を構成している電極パッド２５（図２参照）の一方の端部２５ａに電気的に接続されている。
【００２９】
図３は、送信側フィルタチップ２０の回路構成を表す模式図である。図３に示すように、送信側フィルタ１１のインダクタＬ１〜Ｌ５以外の部分が形成されている。送信側フィルタチップ２０には、直列腕共振子Ｓ１ａに電気的に接続された端子２６が形成されている。この端子２６により、図１に示す直列腕９の入力端１５が構成されている。端子２６は、図示しないバンプにより、アンテナ端子１０を構成する電極パッド２５（図２参照）の他方の端部２５ｂに電気的に接続されている。
【００３０】
直列腕共振子Ｓ２ａ及びＳ２ｂに並列に接続されているキャパシタＣ１は、送信側フィルタチップ２０の圧電基板表面に形成された一対のくし歯電極３０ａ、３０ｂにより構成されている。
【００３１】
直列腕共振子Ｓ４ａと直列腕共振子Ｓ３ｂとの間の接続点には、端子３１が電気的に接続されている。端子３１は、図示しないバンプにより、図２に示す電極パッド３３に電気的に接続されている。一方、直列腕共振子Ｓ４ｂには、端子３２が電気的に接続されている。この端子３２により、図１に示す直列腕９の出力端１６が構成されている。端子３２は、図示しないバンプにより、図２に示す電極パッド３４に電気的に接続されている。図２に示すように、電極パッド３３及び３４のそれぞれは、ビアホール電極３５，３６を介して、内部電極パターンにより構成されたインダクタＬ５に電気的に接続されている。
【００３２】
図３に示すように、送信側フィルタチップ２０の圧電基板表面には、キャパシタＣ２を構成するくし歯電極３７ａ及び３７ｂが形成されている。
【００３３】
並列腕共振子Ｐ１ｂは、端子３８に電気的に接続されている。端子３８は、図示しないバンプにより、図２に示す電極パッド３９の一方の端部３９ａに電気的に接続されている。一方、並列腕共振子Ｐ２ｂは、端子４０に電気的に接続されている。端子４０は、図示しないバンプにより、図２に示す電極パッド３９の他方の端部３９ｂに電気的に接続されている。図２に示すように、電極パッド３９は、ビアホール電極４２を介して内部電極パターンにより構成されたインダクタンスＬ３に電気的に接続されている。インダクタＬ３は、ビアホール電極４２を介してグラウンド電位に電気的に接続されている。なお、インダクタＬ１，Ｌ２は、電極パッド３９により構成されたインダクタンス分である。
【００３４】
図３に示すように、並列腕共振子Ｐ３ｂには、端子４４が接続されている。端子４４は、図示しないバンプにより、図２に示す電極パッド４５に電気的に接続されている。図２に示すように、電極パッド４５は、ビアホール電極４６を介して内部電極パターンにより構成されたインダクタＬ４に電気的に接続されている。インダクタＬ４は、ビアホール電極４７を介してグラウンド電位に電気的に接続されている。
【００３５】
以上のように、本実施形態では、直列腕共振子Ｓ４ｂに対してインダクタＬ５とキャパシタＣ２とがそれぞれ並列に接続されている一方、直列腕共振子Ｓ４ａには、インダクタ及びキャパシタが並列に接続されていない。このため、直列腕共振子Ｓ４ｂは、共振周波数よりも高域側に位置する第１の反共振点ｆａ１と、共振周波数よりも低域側に位置する第２の反共振点ｆａ２とを有する。すなわち、直列腕共振子Ｓ４ａ及びＳ４ｂを設けることによって、共振周波数よりも高域側に２つの反共振点が形成される。よって、直列腕共振子Ｓ４ａ及びＳ４ｂの特性を変化させることによって、送信側フィルタ１１のフィルタ特性を種々変化させることができる。特に、直列腕共振子Ｓ４ｂは、並列接続されたインダクタＬ５及びキャパシタＣ２の特性を調節することにより、共振周波数を一定にしたまま、第１の反共振点ｆａ１における周波数（高域側の反共振周波数）と、第２の反共振点ｆａ２における周波数（低域側の反共振周波数）とを自由に調節することができる。具体的には、インダクタＬ５のインダクタンスを大きくすることによって、高域側の反共振周波数と低域側の反共振周波数とのそれぞれを高域側にシフトさせることができる。また、キャパシタＣ２の容量を大きくすることによって、高域側の反共振周波数と低域側の反共振周波数とのそれぞれを低域側にシフトさせることができる。従って、直列腕共振子Ｓ４ａ及びＳ４ｂを備える共振器を用いることによって、送信側フィルタ１１の設計自由度を高めることができる。
【００３６】
また、直列腕共振子Ｓ４ａの反共振周波数と、直列腕共振子Ｓ４ｂの高域側の反共振周波数とを相互に異ならせることにより、通過帯域の高域側における帯域外減衰特性を高めることができる。
【００３７】
また、上述のように、直列腕共振子Ｓ４ｂを設けることにより、共振周波数よりも低域側に位置する第２の反共振点ｆａ２が形成される。従って、直列腕共振子Ｓ４ｂを設けない場合と比較して、通過帯域の低域側における帯域外減衰特性も高めることができる。
【００３８】
よって、例えば本実施形態のように、直列腕共振子Ｓ４ａ及びＳ４ｂ、インダクタＬ５並びにキャパシタＣ２を備える共振器Ｓ４を送信側フィルタ１１に用いることによって、例えば、Ｔｘ帯（１８５０〜１９１０ＭＨｚ）よりも高域側に位置するＲｘ帯（１９３０〜１９９０ＭＨｚ）と、Ｔｘ帯よりも低域側に位置するＧＰＳ帯（１５５０〜１６００ＭＨｚ）との両帯域において高い減衰量を得ることができる。
【００３９】
さらに、直列腕９の出力端１６に最も近い直列腕共振子Ｓ４ｂと、出力端１６に最も近い並列腕１３ｃと直列腕９との間の接続点との間に直列腕共振子Ｓ４ａを設けることにより、インダクタＬ５のインダクタンスの大きさを小さくすることができる。従って、インダクタＬ５、ひいては送信側フィルタ１１、さらにはデュプレクサ１を小型化することができる。
【００４０】
ところで、例えば、直列腕共振子Ｓ４ｂと、直列腕９の出力端１６との間に他の直列腕共振子が接続されている場合、直列腕９の出力端１６に接続されている端子３２とは別に、直列腕共振子Ｓ４ｂの前後にインダクタＬ５接続用の一対の端子を送信側フィルタチップ２０に設ける必要がある。
【００４１】
それに対して本実施形態では、直列腕共振子Ｓ４ｂが直列腕９の出力端１６に直接接続されている。このため、インダクタＬ５接続用の一対の端子のうちの一方の端子と、直列腕９の出力端１６に接続されている端子３２とを共通化することができる。従って、送信側フィルタチップ２０の端子数を少なくすることができる。その結果、送信側フィルタ１１の構成を簡単にすることができる。
【００４２】
以下、具体的な例に基づいて、さらに詳細に説明する。
【００４３】
図６は、本実施形態の送信側フィルタ１１のフィルタ特性と、直列腕共振子Ｓ４ａ及びＳ４ｂのインピーダンス特性を表すグラフである。図７及び図８は、送信側フィルタ１１のフィルタ特性を表すグラフである。
【００４４】
なお、図６〜図８における各共振子の設計パラメータは、下記の表１に示す通りである。また、送信側フィルタ１１の圧電基板として、カット角が１２６°のＬｉＮｂＯ３を用いた。ＩＤＴ及びグレーティング反射器は、圧電基板上に形成されたＮｉＣｒ膜（１０ｎｍ）と、ＮｉＣｒ膜の上に形成されたＣｕ膜（８０ｎｍ）と、Ｃｕ膜の上に形成されたＡｌ膜（１０ｎｍ）との積層体とした。圧電基板の上に、ＩＤＴ及びグレーティング反射器を覆うように層厚１１０ｎｍのＳｉＯ２膜を形成し、さらにその上に厚さ５００ｎｍのＳｉＯ２膜を形成した。インダクタＬ５のインダクタンスは、１．２ｎＨとし、キャパシタＣ２の容量は３．４ｐＦとした。
【００４５】
【表１】
【００４６】
第１の参考例として、図４に示す構成のデュプレクサ１ａを作製した。デュプレクサ１ａは、送信側フィルタ１１ａにおいて、直列腕共振子Ｓ４ｂ、インダクタＬ５及びキャパシタＣ２が設けられていない以外は、図１に示すデュプレクサ１と同様の構成を有する。
【００４７】
第２の参考例として、図５に示す構成のデュプレクサ１ｂを作製した。デュプレクサ１ａは、送信側フィルタ１１ｂにおいて、直列腕共振子Ｓ４ａが設けられていないこと、直列腕共振子Ｓ４ｂの交叉幅、並びにインダクタＬ５のインダクタンス及びキャパシタＣ２の容量以外は、図１に示すデュプレクサ１と同様の構成を有する。送信側フィルタ１１ｂにおける直列腕共振子Ｓ４ｂの交叉幅は、実施形態における直列腕共振子Ｓ４ｂ及びＳ４ａの容量と、第２の参考例における直列腕共振子Ｓ４ｂの容量とが等しくなるように、実施形態における直列腕共振子Ｓ４ｂの交叉幅よりも小さくされている。また、インダクタＬ５のインダクタンスは、２．４ｎＨとし、キャパシタＣ２の容量は１．７ｐＦとした。
【００４８】
図７及び図８に、送信側フィルタ１１、１１ａ及び１１ｂのフィルタ特性を示す。図７及び図８において、符号１１を附し、実線で示すグラフが実施形態の送信側フィルタ１１のフィルタ特性を表す。符号１１ａを附し、一点破線で示すグラフが第１の参考例の送信側フィルタ１１ａのフィルタ特性を表す。符号１１ｂを附し、二点破線で示すグラフが第２の参考例の送信側フィルタ１１ｂのフィルタ特性を表す。
【００４９】
また、下記表２に直列腕共振子Ｓ４ａ、Ｓ４ｂの共振周波数及び反共振周波数を示す。
【００５０】
【表２】
【００５１】
上記の表２及び図６に示すように、本実施形態では、Ｒｘ帯（１９３０〜１９９０ＭＨｚ）に、直列腕共振子Ｓ４ａの反共振周波数（１９３５ＭＨｚ）と、直列腕共振子Ｓ４ｂの高域側の反共振周波数（１９７０ＭＨｚ）との両方が位置している。このため、図６〜図８に示すように、Ｒｘ帯（１９３０〜１９９０ＭＨｚ）の高域側の部分と低域側の部分との両方において大きな減衰量が実現されている。
【００５２】
それに対して、直列腕共振子Ｓ４ｂ、インダクタＬ５及びキャパシタＣ２が設けられていない送信側フィルタ１１ａでは、図７及び図８に示すように、直列腕共振子Ｓ４ａの共振周波数が１９３５ＭＨｚであり、１９３５ＭＨｚよりも高域側には、反共振点が存在しない。このため、Ｒｘ帯の低域側の部分における減衰量は大きいものの、Ｒｘ帯の高域側の部分における減衰量は、送信側フィルタ１１よりも小さくなった。その結果、Ｒｘ帯において最も減衰量の小さい部分を比較すると、送信側フィルタ１１ａよりも送信側フィルタ１１の方が、減衰量が５ｄＢ大きかった。
【００５３】
また、直列腕共振子Ｓ４ａが設けられていない送信側フィルタ１１ｂでは、直列腕共振子Ｓ４ｂの高域側の反共振周波数が１９７０ＭＨｚであり、１９７０ＭＨｚよりも低域側には反共振点が存在しない。このため、Ｒｘ帯の高域側の部分における減衰量は大きいものの、Ｒｘ帯の低域側の部分における減衰量は、送信側フィルタ１１よりも小さくなった。その結果、Ｒｘ帯において最も減衰量の小さい部分を比較すると、送信側フィルタ１１ｂよりも送信側フィルタ１１の方が、減衰量が８ｄＢ大きかった。
【００５４】
また、本実施形態では、ＧＰＳ帯（１５５０〜１６００ＭＨｚ）付近に直列腕共振子Ｓ４ｂの反共振周波数（１５３０ＭＨｚ）が位置している。このため、図６〜図８に示すように、ＧＰＳ帯において大きな減衰量が実現されている。
【００５５】
それに対して、送信側フィルタ１１ａでは、直列腕共振子Ｓ４ｂ、インダクタＬ５及びキャパシタＣ２が設けられていないため、ＧＰＳ帯付近に反共振点が存在しない。従って、ＧＰＳ帯における減衰量が小さくなった。具体的には、ＧＰＳ帯において最も減衰量の小さい部分を比較すると、送信側フィルタ１１ａよりも送信側フィルタ１１の方が、減衰量が７ｄＢ大きかった。
【００５６】
以上より、インダクタＬ５とキャパシタＣ２とのそれぞれが並列に接続されている直列腕共振子Ｓ４ｂと、インダクタとキャパシタとが並列に接続されていない直列腕共振子Ｓ４ａとの両方を送信側フィルタ１１に設けることによって、Ｒｘ帯とＧＰＳ帯との両方における減衰特性を向上できることがわかる。
【００５７】
なお、上記実施形態では、インダクタとキャパシタとのそれぞれが並列に接続されている直列腕共振子と、インダクタとキャパシタとが並列に接続されていない直列腕共振子とを送信側フィルタ１１に設ける例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。インダクタとキャパシタとのそれぞれが並列に接続されている直列腕共振子と、インダクタとキャパシタとが並列に接続されていない直列腕共振子とは、例えば受信側フィルタに設けられていてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、ラダー型フィルタを例に挙げて説明した。但し、本発明のフィルタはラダー型フィルタに限定されない。本発明のフィルタは、例えば縦結合共振子型フィルタであってもよい。
【００５９】
上記実施形態では、インダクタ及びキャパシタが並列に接続された共振子と、インダクタ及びキャパシタが並列に接続されていない共振子とがそれぞれひとつずつ設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、インダクタ及びキャパシタが並列に接続された共振子と、インダクタ及びキャパシタが並列に接続されていない共振子との少なくとも一方が複数設けられていてもよい。
【００６０】
上記実施形態では、直列腕共振器Ｓ１、Ｓ２及びＳ３並びに並列腕共振器Ｐ１，Ｐ２及びＰ３のそれぞれが２つまたは３つの共振子により構成されている例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。直列腕共振器Ｓ１、Ｓ２及びＳ３並びに並列腕共振器Ｐ１，Ｐ２及びＰ３のそれぞれは、ひとつの共振子により構成されていてもよく、複数の共振子により構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施形態に係るデュプレクサの回路図である。
【図２】実施形態に係るデュプレクサの略図的平面図である。
【図３】送信側フィルタチップの回路構成を表す模式図である。
【図４】第１の参考例に係るデュプレクサの回路図である。
【図５】第２の参考例に係るデュプレクサの回路図である。
【図６】実施形態に係る送信側フィルタのフィルタ特性と、直列腕共振子Ｓ４ａ、Ｓ４ｂのインピーダンス特性を表すグラフである。
【図７】実施形態並びに第１及び第２の参考例の送信側フィルタのフィルタ特性を表すグラフである。
【図８】実施形態並びに第１及び第２の参考例の送信側フィルタのフィルタ特性を表すグラフである。
【図９】特許文献１に開示された共振器の構成図である。
【図１０】特許文献１に開示された共振器の通過特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１…デュプレクサ
９…直列腕
１０…アンテナ端子
１１…送信側フィルタ
１２…受信側フィルタ
１３ａ〜１３ｃ…並列腕
１４…接続点
１５…入力端
１６…出力端
１７…送信側信号端子
１８ａ…第１の受信側信号端子
１８ｂ…第２の受信側信号端子
１９…配線基板
２０…送信側フィルタチップ
２１…受信側フィルタチップ
２２、２３、２５、３３、３４、３９、４１、４５…電極パッド
２４…入力端
２６、３１、３２、３８、４０、４４、４８、４９…端子
３０ａ、３０ｂ、３７ａ、３７ｂ…くし歯電極
３５、３６、４２、４６、４７…ビアホール電極
Ｓ１〜Ｓ４…直列腕共振器
Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ２ｃ、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ４ａ、Ｓ４ｂ…直列腕共振子
Ｐ１〜Ｐ３…並列腕共振器
Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ、Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ…並列腕共振子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続された複数の共振子と、
前記複数の共振子のうちの少なくともひとつの共振子に並列に接続されたインダクタ及びキャパシタとを備え、
前記少なくともひとつの共振子を除く、残りの共振子のうちの少なくともひとつの共振子には、インダクタ及びキャパシタが並列に接続されていない、共振器。
【請求項２】
請求項１に記載の共振器を備える、フィルタ。
【請求項３】
前記複数の共振子を直列腕共振子として備えるラダー型フィルタである、請求項２に記載のフィルタ。
【請求項４】
請求項２または３に記載のフィルタを送信側フィルタとして備える、デュプレクサ。
【請求項５】
前記インダクタと、前記送信側フィルタの送信側信号端子とが形成された配線基板と、前記複数の共振子を含む前記送信側フィルタの少なくとも一部が形成されていると共に、前記送信側信号端子に接続されたフィルタチップ側端子が形成されており、前記配線基板にフリップチップ実装されている送信側フィルタチップとを備え、前記インダクタ及びキャパシタが並列に接続された共振子が前記フィルタチップ側端子に直接接続されている、請求項４に記載のデュプレクサ。
【請求項１】
直列に接続された複数の共振子と、
前記複数の共振子のうちの少なくともひとつの共振子に並列に接続されたインダクタ及びキャパシタとを備え、
前記少なくともひとつの共振子を除く、残りの共振子のうちの少なくともひとつの共振子には、インダクタ及びキャパシタが並列に接続されていない、共振器。
【請求項２】
請求項１に記載の共振器を備える、フィルタ。
【請求項３】
前記複数の共振子を直列腕共振子として備えるラダー型フィルタである、請求項２に記載のフィルタ。
【請求項４】
請求項２または３に記載のフィルタを送信側フィルタとして備える、デュプレクサ。
【請求項５】
前記インダクタと、前記送信側フィルタの送信側信号端子とが形成された配線基板と、前記複数の共振子を含む前記送信側フィルタの少なくとも一部が形成されていると共に、前記送信側信号端子に接続されたフィルタチップ側端子が形成されており、前記配線基板にフリップチップ実装されている送信側フィルタチップとを備え、前記インダクタ及びキャパシタが並列に接続された共振子が前記フィルタチップ側端子に直接接続されている、請求項４に記載のデュプレクサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１１３００（Ｐ２０１０−１１３００Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７０５６６（Ｐ２００８−１７０５６６）
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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