CN101714857A

CN101714857A - 表面波装置

Info

Publication number: CN101714857A
Application number: CN200910179108A
Authority: CN
Inventors: 李铁
Original assignee: Fujitsu Media Devices Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2029-09-28
Also published as: CN101714857B; JP2010087586A; JP4663770B2

Abstract

一种表面波装置，其能够确保通过频带的高频带侧和低频带侧的衰减量都大。本发明的表面波装置(30)的特征在于，其具有：第1滤波器电路(12)，其连接在第1端子(11)和第2端子(Tx)之间；第1电感器(L1)，其与第1滤波器电路(12)并联地连接在第1端子(11)和第2端子(Tx)之间；第2电感器(L2)，其与第1电感器(L1)串联地连接在第1端子(11)和第2端子(Tx)之间；和第3电感器(L3)，其连接在第1电感器(L1)和第2电感器(L2)之间的节点与地GND之间。

Description

表面波装置

技术领域

本发明涉及表面波装置。

背景技术

近年来，伴随对手机等移动通信终端的小型化、轻量化的要求，对安装在移动通信终端上的部件也要求小型化、轻量化。另外，也要求具有多个功能的部件。在这种状况下，开发了具有除通过频带之外的频带的衰减量较大的滤波器和多个滤波器电路的双工器。

专利文献1记载了一种表面波滤波器，其在共用的输入输出端子和地之间设置电感元件。由此，能够提高通过频带的高频带侧附近的陡峻性。

【专利文献1】日本特开2002-76838号公报

但是，在专利文献1的表面波滤波器中，没有考虑通过频带的低频带侧的衰减量。因此，根据使用专利文献1的表面波滤波器的系统，通过频带的低频带侧的衰减量成为问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述课题而提出的，其目的在于，确保表面波装置的通过频带的高频带侧和低频带侧的衰减量都大。

本发明的表面波装置的特征在于，其具有：第1滤波器电路，其连接在第1端子和第2端子之间；第1电感器，其与所述第1滤波器电路并联地连接在所述第1端子和所述第2端子之间；第2电感器，其与所述第1电感器串联地连接在所述第1端子和所述第2端子之间；和第3电感器，其连接在所述第1电感器和所述第2电感器之间的节点与地之间。

根据本发明，通过调整第1、第2和第3电感器的电感值，能够确保通过频带的高频带侧和低频带侧的衰减量都大。

在上述结构中，能够构成为所述第3电感器的电感值小于所述第1电感器和所述第2电感器的电感值。

在上述结构中，能够构成为具有连接在所述第1端子和第3端子之间的第2滤波器电路。由此，能够确保通过频带的高频带侧和低频带侧的衰减量都大，此外还能够提高第1滤波器电路的输出端子与第2滤波器电路的输出端子之间的隔离特性。

在上述结构中，能够构成为具有与所述第1滤波器电路并联地连接在所述第1端子和所述第2端子之间的第2滤波器电路。由此，表面波装置能够确保通过频带的高频带侧和低频带侧的衰减量都大，此外还能够切换使用两个滤波器电路。

在上述结构中，能够构成为具有：第1开关，其选择所述第1端子与所述第1滤波器电路之间的连接、以及所述第1端子与所述第2滤波器电路之间的连接中的任一连接；和第2开关，其选择所述第2端子与所述第1滤波器电路之间的连接、以及所述第2端子与所述第2滤波器电路之间的连接中的任一连接。由此，表面波装置能够确保通过频带的高频带侧和低频带侧的衰减量都大，此外还能够切换使用两个滤波器电路。

在上述结构中，能够构成为所述第3电感器利用金属图形形成于所述基板上。由此，能够以低成本实现能够确保通过频带的高频带侧和低频带侧的衰减量都大的表面波装置。

根据本发明，能够确保通过频带的高频带侧和低频带侧的衰减量都大。

附图说明

图1是表示比较例1的表面波装置的结构的图。

图2是表示比较例1的表面波装置的频率特性的测定调查结果的曲线图。

图3是表示实施例1的表面波装置的结构的图。

图4是表示实施例1的表面波装置的频率特性的仿真结果的曲线图。

图5是表示实施例1的表面波装置的频率特性的仿真结果的曲线图。

图6是表示实施例2的表面波装置的频率特性的仿真结果的曲线图。

图7是表示实施例2的表面波装置的频率特性的仿真结果的曲线图。

图8是表示实施例3的表面波装置的频率特性的仿真结果的曲线图。

图9是表示实施例4的表面波装置的结构的图。

图10是表示实施例4的表面波装置的频率特性的测定调查结果的曲线图。

图11是表示实施例4的表面波装置的隔离特性的测定调查结果的曲线图。

图12是表示实施例5的表面波装置的结构的图。

图13是表示实施例6的形成于印刷基板上的金属图形的图。

标号说明

10表面波装置；11天线端子；12滤波器电路；30表面波装置；70表面波装置；72第1滤波器电路；74第2滤波器电路；130表面波装置；132第1滤波器电路；134第2滤波器电路；Ant天线；GND地；L电感器；L1第1电感器；L2第2电感器；L3第3电感器；N节点；Rx接收信号端子；SW1第1开关；SW2第2开关；Tx发送信号端子。

具体实施方式

以下，参照附图具体说明本发明的实施方式。

下面，以在手机等移动通信终端的天线分波器中使用的表面波装置为例进行说明。在手机的天线中共用例如手机线路的收发信号的频率频带、和GPS(Global Positioning System：全球定位系统)信号的频率频带。天线分波器具有设于天线的后级的表面波装置。表面波装置具有使特定的频率频带的信号通过的滤波器电路。天线分波器通过滤波器电路把由天线收发的信号分离为手机线路的接收信号、手机线路的发送信号和GPS信号。在下面的说明中，接收信号、发送信号和GPS信号的中心频率的大小关系为接收信号＞发送信号＞GPS信号。

为了与本发明的实施例进行比较，参照图1和2说明比较例1的表面波装置。

图1是表示比较例1的表面波装置10的结构的图。参照图1，表面波装置10具有连接在天线端子11和发送信号端子Tx之间的滤波器电路12、以及连接在滤波器电路12和地GND之间的电感器L。天线端子11与天线Ant连接。滤波器电路12具有对应于发送信号频带的频带通过型的特性，从通过发送信号端子Tx输入的信号中分离发送信号和除此以外的信号。发送信号端子Tx向滤波器电路12输入发送信号。通过调整电感器L的电感值，能够调整滤波器电路12的通过频带之外的衰减量。

图2是表示图1所示的表面波装置10的频率特性的测定调查结果的曲线图。图2中的横轴表示频率，纵轴表示发送信号的衰减量。在测定调查中，滤波器电路12是FBAR型滤波器，中心频率是1950MHz。电感器L的电感值L是0.08nH。图2中的实线20(在图中表示为没有L)表示在图1中不连接电感器L时的测定调查结果。虚线22(在图中表示为有L)表示像图1那样连接电感器L时的测定调查结果。

在比较例1中，接收信号频带是2110.0MHz～2170.0MHz。参照图2，在频率是2110.0MHz时(图2中的值26)，在实线20中，衰减量是-45.630dB。而在虚线22中，衰减量是-48.327dB。并且，在频率是2170.0MHz时(图2中的值28)，在实线20中，衰减量是-43.721dB。而在虚线22中，衰减量是-49.192dB。如上所述，利用电感器L改善了发送信号频带的高频带侧即接收信号频带的衰减量。因此，表面波装置10适合于发送信号和接收信号的分离。

在比较例1中，GPS信号频带的中心频率是1575.5MHz。参照图2，在频率是1575.5MHz时(图2中的值24)，在实线20中，衰减量是-38.577dB。而在虚线22中，衰减量是-34.119dB。如上所述，发送信号频带的低频带侧即GPS信号频带的衰减量没有改善。因此，表面波装置10不适合于发送信号和GPS信号的分离。

这样，在比较例1的表面波装置中存在以下问题，即通过调整电感器L的电感值L，只能改善通过频带的高频带侧和低频带侧任一方的衰减量。

下面，参照附图具体说明解决比较例1的问题的本发明的实施方式。对与比较例1相同的构成要素省略说明。

【实施例1】

图3是表示实施例1的表面波装置30的结构的图。

参照图3，表面波装置30具有滤波器电路12、第1电感器L1、第2电感器L2、第3电感器L3。滤波器电路12连接在天线端子11和发送信号端子Tx之间。第1电感器L1与滤波器电路12并联地连接在天线端子11和发送信号端子Tx之间。第2电感器L2与第1电感器L1串联地连接在天线端子11和发送信号端子Tx之间。第3电感器L3连接在第1电感器L1和第2电感器L2之间的节点与地GND之间。第1和第3电感器L1、L3用于天线端子11侧的阻抗匹配。第2和第3电感器L2、L3用于发送信号端子Tx侧的阻抗匹配。下面，把第1和第3电感器L1、L3的电感值L1、L3之和表述为Lant，把第2和第3电感器L2、L3的电感值L2、L3之和表述为Ltx。滤波器电路12是梯形的FBAR(Film BulkAcoustic Resonator)型滤波器。

图4和图5是表示图3所示的表面波装置30的频率特性的仿真结果的曲线图。在实施例1的仿真中，把滤波器电路12的中心频率设为1950Mhz。第1、第2和第3电感器L1～L3的电感值L1～L3被设定为使Lant为6.00nH、Ltx为8.20nH。

图4(a)中的实线40、虚线42和44是根据表1所示的第1、第2和第3电感器L1～L3的电感值L1～L3的组合，进行频率特性的仿真的结果。图4(b)是图4(a)中的虚线的椭圆部分46周边的放大图。图4(a)和(b)中的横轴表示频率，纵轴表示发送信号的衰减量。实线40、虚线42和44分别对应于表1的第3电感器L3的电感值为0.00nH、0.05nH、0.10nH的情况(图中一并示出标号和电感值L3)。如表1所示，第3电感器L3的电感值L3被设定为小于第1和第2电感器L1、L2的电感值L1、L2。实线40对应于不连接第3电感器L3的情况。

【表1】

参照图4(a)和(b)，虚线42和44与实线40相比，从接收信号频带2110MHz到2170MHz(图4(b)中箭头所示的区间49)中的衰减量增大。并且，从GPS信号频带1574MHz到1577MHz(图4(a)中的虚线的椭圆部分48)中的衰减量增大。因此，表面波装置30适合于发送信号和接收信号的分离、以及发送信号和GPS信号的分离双方。

图5中的实线41和43是发送信号相对于第3电感器L3的电感值L3的变化的衰减量的仿真结果。图5中的横轴表示第3电感器L3的电感值L3，纵轴表示发送信号的衰减量。连接三角形记号得到的实线41表示接收信号频带的频率1950MHz时的衰减量的变化，连接四方形记号得到的实线43表示GPS信号频带的频率1577MHz时的衰减量的变化。另外，在图5中反向示出衰减量的正负。实线41和43所示的第1和第2电感器L1、L2的电感值L1、L2与图4所示情况相同，其值被设定为使Lant为6.00nH、Ltx为8.20nH。

参照图5中的实线41，对于接收信号频带的频率1950MHz的衰减量而言，电感值L3为0.09nH时的衰减量比第3电感器L3的电感值L3为0.00nH时大，而且电感值L3为0.18nH时的衰减量小于电感值L3为0.00nH时的衰减量。参照图5中的实线43，对于GPS信号频带的频率1577MHz的衰减量而言，电感值L3为0.09nH时的衰减量比第3电感器L3的电感值L3为0.00nH时大，而且电感值L3为0.18nH时的衰减量更大。如上所述，通过把第3电感器L3的电感值L3调整成为0.09nH～0.18nH之间的最佳值，能够使接收信号频带和GPS信号频带的衰减量都增大。

根据实施例1，表面波装置具有第1、第2和第3电感器。通过调整第1、第2和第3电感器的电感值，能够确保作为通过频带的发送信号频带的高频带侧即接收信号频带、和低频带侧即GPS信号频带的衰减量都增大。

【实施例2】

实施例2的表面波装置的结构是把图3中的滤波器电路12设为DMS(Double Mode Surface Acoustic Wave)滤波器，其他结构与图3所示相同。下面，使用与图3相同的标号进行说明，并省略各部分的说明。

图6和图7是表示实施例2的表面波装置30的频率特性的仿真结果的曲线图。在实施例2的仿真中，把滤波器电路12的中心频率设为1880Mhz。第1、第2和第3电感器L1～L3的电感值L1～L3被设定为使Lant为10.0nH、Ltx为50.0nH。

图6(a)中的实线50、虚线52和54是根据表2所示的第1、第2和第3电感器L1～L3的电感值L1～L3的组合，进行频率特性的仿真的结果。图6(b)是图6(a)中的虚线的椭圆部分56周边的放大图。图6(a)和(b)中的横轴表示频率，纵轴表示发送信号的衰减量。实线50、虚线52和54分别对应于表2的第3电感器L3的电感值为0.00nH、0.30nH、0.60nH的情况(图中一并示出标号和电感值L3)。如表2所示，第3电感器L3的电感值L3被设定为小于第1和第2电感器L1、L2的电感值L1、L2。实线50对应于不连接第3电感器L3的情况。

【表2】

参照图6(a)和(b)，虚线52和54与实线50相比，从接收信号频带1930MHz到1990MHz(图6(b)中箭头所示的区间59)中的衰减量增大。并且，从GPS信号频带1574MHz到1577MHz(图6(a)中的虚线的椭圆部分58)中的衰减量增大。因此，表面波装置30适合于发送信号和接收信号的分离、以及发送信号和GPS信号的分离双方。

图7中的实线51和53是发送信号相对于第3电感器L3的电感值L3的变化的衰减量的仿真结果。图7中的横轴表示第3电感器L3的电感值L3，纵轴表示发送信号的衰减量。连接三角形记号得到的实线51表示接收信号频带的频率1960MHz时的衰减量的变化，连接四方形记号得到的实线53表示GPS信号频带的频率1577MHz时的衰减量的变化。另外，在图7中反向示出衰减量的正负。实线51和53所示的第1和第2电感器的电感值与图6所示情况相同，其值被设定为使Lant为10.0nH、Ltx为50.0nH。

参照图7中的实线51，对于接收信号频带的频率1960MHz的衰减量而言，电感值L3为0.30nH时的衰减量比第3电感器L3的电感值L3为0.00nH时大，而且电感值L3为0.60nH时的衰减量小于电感值L3为0.00nH时的衰减量。参照图7中的实线53，对于GPS信号频带的频率1577MHz的衰减量而言，电感值L3为0.30nH时的衰减量比第3电感器L3的电感值L3为0.00nH时大，而且电感值L3为0.60nH时的衰减量更大。如上所述，通过把第3电感器L3的电感值L3调整成为0.30nH～0.60nH之间的最佳值，能够使接收信号频带和GPS信号频带的衰减量都增大。

根据实施例2，表面波装置具有第1、第2和第3电感器。通过调整第1、第2和第3电感器的电感值，能够确保作为通过频带的发送信号频带的高频带侧即接收信号频带、和低频带侧即GPS信号频带的衰减量都增大。

【实施例3】

实施例3的表面波装置的结构是把滤波器电路12设为与实施例2相同的DMS滤波器，其他结构与图3所示相同。下面，使用与图3相同的标号进行说明，并省略各部分的说明。

图8是表示实施例3的表面波装置30的频率特性的仿真结果的曲线图。在实施例3的仿真中，把滤波器电路12的中心频率设为1733Mhz。第1、第2和第3电感器L1～L3的电感值L1～L3被设定为使Lant为6.00nH、Ltx为15.2nH。

图8中的实线60和虚线62是根据表3所示的第1、第2和第3电感器L1～L3的电感值L1～L3的组合，进行频率特性的仿真的结果。图8中的横轴表示频率，纵轴表示发送信号的衰减量。实线60、虚线62分别对应于表1的第3电感器L3的电感值为0.00nH、0.50nH的情况(图中一并示出标号和电感值L3)。如表3所示，第3电感器L3的电感值L3被设定为小于第1和第2电感器L1、L2的电感值L1、L2。实线60对应于不连接第3电感器L3的情况。

【表3】

参照图8，虚线62与实线60相比，从接收信号频带2110MHz到2170MHz(图8中的虚线部分64)中的衰减量增大。并且，从GPS信号频带1574MHz到1577MHz(图8中的虚线部分66)中的衰减量增大。因此，表面波装置30适合于发送信号和接收信号的分离、以及发送信号和GPS信号的分离双方。

根据实施例3，表面波装置具有第1、第2和第3电感器。通过调整第1、第2和第3电感器的电感值，能够确保作为通过频带的发送信号频带的高频带侧即接收信号频带、和低频带侧即GPS信号频带的衰减量都增大。

【实施例4】

图9是表示实施例4的表面波装置70的结构的图。表面波装置70是双工器。

参照图9，表面波装置70具有第1滤波器电路72、第2滤波器电路74、第1电感器L1、第2电感器L2、第3电感器L3。与实施例1～3的表面波装置30的不同之处是，表面波装置70具有连接在天线端子11和接收信号端子Rx之间的第2滤波器电路74。第1滤波器电路72与表面波装置30的滤波器电路12相同，具有对应于发送信号频带的频带通过型的特性，从通过发送信号端子Tx输入的信号中分离发送信号和除此以外的信号。第2滤波器电路74具有对应于接收信号频带的频带通过型的特性，从通过天线端子11输入的信号中分离接收信号和除此以外的信号。接收信号端子Rx输出由第2滤波器电路74分离后的接收信号。第1滤波器电路72和第2滤波器电路74是与实施例1相同的梯形的FBAR型滤波器。其他结构与实施例1～3的表面波装置30相同，所以省略说明。

图10和图11是表示实施例4的表面波装置70的频率特性的测定调查结果的曲线图。在实施例4的测定调查中，把第1滤波器电路72的中心频率设为1950MHz。把第2滤波器电路74的中心频率设为2140MHz。第1、第2和第3电感器L1～L3的电感值L1～L3被设定为使Lant为6.00nH、Ltx为8.20nH。

图10中的实线80和虚线82是根据表4所示的第1、第2和第3电感器L1～L3的电感值L1～L3的组合，进行发送信号的衰减量的测定调查的结果。图10中的横轴表示频率，纵轴表示衰减量。实线80、虚线82分别对应于表1的第3电感器L3的电感值为0.00nH、0.03nH的情况(图中一并示出标号和电感值L3)。如表4所示，第3电感器L3的电感值L3被设定为小于第1和第2电感器L1、L2的电感值L1、L2。实线80对应于不连接第3电感器L3的情况。

【表4】

参照图10，虚线82与实线80相比，从接收信号频带2110MHz到2170MHz(图10中的虚线部分84)中的衰减量增大。并且，从GPS信号频带1574MHz到1577MHz(图10中的虚线部分86)中的衰减量增大。

图11中的实线90和虚线92是根据表4所示的第1、第2和第3电感器的电感值的组合，进行发送信号端子Tx和接收信号端子Rx的隔离特性的测定调查的结果。图11中的横轴表示频率，纵轴表示隔离特性。实线90、虚线92分别对应于表1的第3电感器L3的电感值为0.00nH、0.03nH的情况(图中一并示出标号和电感值L3)。

参照图11，虚线92与实线90相比，从接收信号频带2110MHz到2170MHz(图11中的虚线部分94)的隔离特性良好，从发送信号端子Tx向接收信号端子Rx的信号泄露比较少。

根据实施例4，表面波装置除具有第1滤波器电路、第1、第2和第3电感器之外，还具有第2滤波器电路。因此，能够确保作为通过频带的发送信号频带的高频带侧即接收信号频带、和低频带侧即GPS信号频带的衰减量都增大。并且，能够提高发送信号端子与接收信号端子之间的隔离特性。

【实施例5】

实施例5是实施例1的表面波装置的30的变形例。图12是表示表面波装置130的结构的图。参照图9，表面波装置130具有第1滤波器电路132、第2滤波器电路134、第1电感器L1、第2电感器L2、第3电感器L3、第1开关SW1、第2开关SW2。与实施例1的表面波装置30的不同之处是，表面波装置130具有第2滤波器电路134、第1开关SW1、第2开关SW2。第2滤波器电路134与第1滤波器电路132并联连接在天线端子11和发送信号端子Tx之间。第1滤波器电路132和第2滤波器电路134具有彼此不同的频率特性。第1开关SW1选择天线端子11与第1滤波器电路132之间的连接、以及天线端子11与第2滤波器电路134之间的连接中的任一连接。第2开关SW2选择天线端子11与第1滤波器电路132之间的连接、以及天线端子11与第2滤波器电路134之间的连接中的任一连接。

在表面波装置130中，在第1开关SW1选择天线端子11与第1滤波器电路132之间的连接时，第2开关SW2选择天线端子11与第1滤波器电路132之间的连接。在第1开关SW1选择天线端子11与第2滤波器电路134之间的连接时，第2开关SW2选择天线端子11与第2滤波器电路134之间的连接。如上所述，表面波装置130能够切换使用具有不同的频率特性的两个滤波器电路。

根据实施例5，表面波装置具有选择与具有不同的频率特性的两个滤波器电路的连接的第1开关和第2开关。因此，表面波装置能够确保通过频带的高频带侧和低频带侧的衰减量都增大，此外还能够切换使用不同的频率特性的滤波器电路。

【实施例6】

图13是表示在安装有实施例1的表面波装置30的印刷基板109的表面形成的金属图形的一例的图。参照图13，利用实斜线部分表示金属图形。在实线部122设有通孔，经由通孔与背面的板面层连接。对应于第1电感器L1和第2电感器L2的芯片电感器与虚线部112和114连接。天线端子11与实线部119连接。滤波器电路12的天线端子11侧的一个端子与实线部120连接，发送信号端子Tx侧的另一个端子与实线部118连接。第3电感器L3利用金属图形形成，对应于实线部116。第3电感器L3的电感值L3与实施例1相同，被设定为小于第1和第2电感器L1、L2的电感值L1、L2。

根据实施例6，第3电感器利用金属图形形成于印刷基板上。因此，能够以低成本实现能够确保通过频带的高频带侧和低频带侧的衰减量都大的表面波装置。

以上具体说明了本发明的实施例，但本发明不限于这些特定的实施例，可以在不脱离权利要求书记载的本发明宗旨的范围内进行各种变形和变更。

Claims

1.一种表面波装置，其特征在于，该表面波装置具有：

第1滤波器电路，其连接在第1端子和第2端子之间；

第1电感器，其与所述第1滤波器电路并联地连接在所述第1端子和所述第2端子之间；

第2电感器，其与所述第1电感器串联地连接在所述第1端子和所述第2端子之间；和

第3电感器，其连接在所述第1电感器和所述第2电感器之间的节点与地之间。

2.根据权利要求1所述的表面波装置，其特征在于，所述第3电感器的电感值小于所述第1电感器的电感值和所述第2电感器的电感值。

3.根据权利要求1所述的表面波装置，其特征在于，该表面波装置具有连接在所述第1端子和第3端子之间的第2滤波器电路。

4.根据权利要求1所述的表面波装置，其特征在于，该表面波装置具有与所述第1滤波器电路并联地连接在所述第1端子和所述第2端子之间的第2滤波器电路。

5.根据权利要求4所述的表面波装置，其特征在于，该表面波装置具有：

第1开关，其选择所述第1端子与所述第1滤波器电路之间的连接、以及所述第1端子与所述第2滤波器电路之间的连接中的任一连接；和

第2开关，其选择所述第2端子与所述第1滤波器电路之间的连接、以及所述第2端子与所述第2滤波器电路之间的连接中的任一连接。

6.根据权利要求2所述的表面波装置，其特征在于，所述第3电感器利用金属图形形成于基板上。