CN104471857A - 滤波器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阻带中的衰减量大且小型的滤波器装置。滤波器装置(1)具备第1信号端子(10)、第2信号端子(11)、滤波器部(13)、第1电感器(L1)和第2电感器(L2)。滤波器部(13)被连接在第1信号端子(10)与第2信号端子(11)之间。第1电感器(L1)被连接在滤波器部(13)与第1信号端子(10)之间的连接点、和接地电位之间。第2电感器(L2)被连接在滤波器部(13)与第2信号端子(11)之间。第2电感器(L2)与第1电感器(L1)进行电磁场耦合。

Description

滤波器装置
技术领域
本发明涉及滤波器装置。
背景技术
以往，在便携式电话机等的通信设备中搭载有利用了弹性表面波或弹性边界波等的弹性波的滤波器装置。例如在专利文献1中记载了松耦合变压器相对于主滤波器被并联地连接，电平与直达波相等且成为相反相位的信号和直达波混合而被抵消的滤波器装置。在该滤波器装置中，由于直达波被抵消，因此能够增大阻带中的衰减量。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭62-261211号公报
发明内容
发明要解决的课题
近年来，想要使滤波器装置进一步小型化的需求不断增高。
本发明的主要目的在于提供阻带中的衰减量大且小型的滤波器装置。
用于解决课题的手段
本发明所涉及的滤波器装置具备：第1信号端子、第2信号端子、滤波器部、第1电感器和第2电感器。滤波器部被连接在第1信号端子与第2信号端子之间。第1电感器被连接在滤波器部与第1信号端子之间的连接点、和接地电位之间。第2电感器被连接在滤波器部与第2信号端子之间。第2电感器与第1电感器进行电磁场耦合。
在本发明所涉及的滤波器装置的某特定方面，滤波器装置具备：基板、电感器芯片和布线。电感器芯片构成第1电感器。电感器芯片被安装在基板上。布线被设置在基板内。布线构成第2电感器。
在本发明所涉及的滤波器装置的其他特定方面，电感器芯片和布线在基板的厚度方向上对置。
在本发明所涉及的滤波器装置的另一特定方面，电感器芯片和布线不隔着电极而对置。
在本发明所涉及的滤波器装置的又一特定方面，滤波器装置还具备：第3信号端子和另一滤波器部。另一滤波器部被连接在第1信号端子和滤波器部的连接点、与第3信号端子之间。在另一滤波器部和滤波器部中通带不同。第1以及第2电感器被构成为：具有使通过滤波器部的、位于另一滤波器部的通带中的信号削弱的相位以及振幅的信号，经由进行电磁场耦合的第1以及第2电感器而不经由滤波器部地从第1以及第2信号端子当中的一方流向另一方。
在本发明所涉及的滤波器装置的又一其他特定方面，第1以及第2电感器被构成为：与通过滤波器部的、位于另一滤波器部的通带中的信号之中的至少一部分的频带的信号成相反相位的信号，经由进行电磁场耦合的第1以及第2电感器而不经由滤波器部地从第1以及第2信号端子当中的一方流向另一方。
在本发明所涉及的滤波器装置的再一特定方面，第1以及第2电感器被构成为：通过滤波器部的、位于另一滤波器部的通带中的信号之中的至少一部分的频带的信号、和经由进行电磁场耦合的第1以及第2电感器而不经由滤波器部地从第1以及第2信号端子当中的一方流向另一方的信号，成为相反相位且相同振幅。
在本发明所涉及的滤波器装置的再一其他特定方面，滤波器部是输出不平衡信号的不平衡型的滤波器部。
在本发明所涉及的滤波器装置的再一其他特定方面，第1信号端子为与天线连接的天线侧信号端子。此外，第2信号端子为与发送电路连接的发送侧信号端子。滤波器部为包含串联臂谐振器和并联臂谐振器的梯型弹性波滤波器电路。
在本发明所涉及的滤波器装置的再一其他特定方面，第3信号端子为与接收电路连接的接收侧信号端子。另一滤波器部为纵耦合谐振器型弹性波滤波器电路。
发明效果
根据本发明，能够提供阻带中的衰减量大且小型的滤波器装置。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的滤波器装置的概略的等效电路图。
图2是本发明的一实施方式所涉及的滤波器装置的示意性剖视图。
图3是参考例所涉及的滤波器装置的示意性剖视图。
图4是比较例所涉及的滤波器装置的概略的等效电路图。
图5是表征实施例以及比较例的各自所涉及的滤波器装置中的接收频带当中的发送侧滤波器部的隔离特性的图表。
具体实施方式
以下，关于实施了本发明的优选方式的一例进行说明。其中，下述的实施方式只是简单的例示。本发明并不局限于下述的实施方式。
此外，假设在实施方式等中所参照的各附图之中，实质上具有同一功能的部件以同一符号来参照。此外，在实施方式等中所参照的附图是示意性地记载的附图。在附图中被绘制的物体的尺寸的比率等有时与现实的物体的尺寸的比率等不同。在附图彼此之间，也有时物体的尺寸比率等不同。具体的物体的尺寸比率等应该参照以下说明来判断。
图1是本实施方式所涉及的滤波器装置1的示意的等效电路图。首先，参照图1来说明滤波器装置1的电路构成。
滤波器装置1具有：作为第1信号端子的天线侧信号端子10、作为第2信号端子的发送侧信号端子11、和作为第3信号端子的接收侧信号端子12a、12b。天线侧信号端子10与天线连接。
在天线侧信号端子10与发送侧信号端子11之间串联连接有发送侧滤波器部13。发送侧滤波器部13是将不平衡信号输出至天线侧信号端子10的不平衡型的滤波器部。具体而言，发送侧滤波器部13由梯型弹性波滤波器部构成。
在天线侧信号端子10与接收侧信号端子12a、12b之间串联连接有接收侧滤波器部14。虽然接收侧滤波器部14可以由不平衡型的滤波器部构成，但是在本实施方式中，由将平衡信号输出至接收侧信号端子12a、12b的平衡型的滤波器部构成。具体而言，接收侧滤波器部14由纵耦合谐振器型弹性波滤波器部构成。
另外，作为发送侧滤波器部13的通带的发送频带、和作为接收侧滤波器部14的通带的接收频带互不相同。发送频带位于接收侧滤波器部14的阻带。接收频带位于发送侧滤波器部13的阻带。
在连接点15和天线侧信号端子10的连接点16、与接地电位之间，串联连接有第1电感器L1，该连接点15为发送侧滤波器部13和接收侧滤波器部14间的连接点。在发送侧滤波器部13与发送侧信号端子11之间串联连接有第2电感器L2。第1以及第2电感器L1、L2是阻抗匹配用的电感器，同时也是用于构成子路径(sub route)的电感器，其中该子路径用于增大发送侧滤波器部13的接收侧频带中的衰减量。
图2是本实施方式所涉及的滤波器装置1的示意性剖视图。其次，主要参照图2来说明滤波器装置1的具体构成。
滤波器装置1具有布线基板21。在布线基板21之上安装有滤波器芯片22和电感器芯片23。
滤波器芯片22构成了发送侧滤波器部13以及接收侧滤波器部14的至少一部分。具体而言，滤波器芯片22构成了除发送侧滤波器部13以及接收侧滤波器部14的电感器之外的实质上的整体。电感器芯片23构成了第1电感器L1。
在布线基板21内设有布线24。在布线24中包含构成了第2电感器L2的布线24a。该布线24a与构成了第1电感器L1的电感器芯片23在布线基板21的厚度方向上对置。在位于布线基板21的布线24a的至少一部分与电感器芯片23之间的部分，不设置其他电极。即，电感器芯片23和布线24a不隔着其他电极而在厚度方向上对置。因而，设于电感器芯片23的第1电感器L1和由布线24a构成的第2电感器L2发生电磁场耦合。由此，在发送侧信号端子11与天线侧信号端子10之间，构成了经由发生电磁场耦合的第1以及第2电感器L1、L2而不经由发送侧滤波器部13的子路径。
例如，如图3所示，在构成第2电感器的布线124a与构成第1电感器的电感器芯片123之间设有其他电极(尤其是接地电极)的情况下，其他电极发挥屏蔽电场的功能。因而，第1电感器和第2电感器不易发生电磁场耦合。由此，优选如本实施方式那样电感器芯片23和布线24a不隔着其他电极而在厚度方向上对置。
第1以及第2电感器L1、L2被构成为：具有使通过发送侧滤波器部13的接收频带的信号变弱的相位以及振幅的信号，经由由发生电磁场耦合的第1以及第2电感器L1、L2构成的子路径而不经由发送侧滤波器部13地从发送侧信号端子11流向天线侧信号端子10。因而，能够降低通过发送侧滤波器部13的接收频带的信号的强度。由此，能够谋求发送侧滤波器部13的阻带中的衰减量的扩大、接收侧滤波器部14的接收频带中的发送侧滤波器部13的隔离特性的改善。
从进一步谋求发送侧滤波器部13的阻带中的衰减量的扩大、接收侧滤波器部14的接收频带中的发送侧滤波器部13的隔离特性的改善的观点出发，优选第1以及第2电感器L1、L2被构成为：与通过发送侧滤波器部13的接收频带的信号之中的至少一部分的频带的信号成相反相位的信号，经由子路径而不经由发送侧滤波器部13地从发送侧信号端子11流向天线侧信号端子10。更优选第1以及第2电感器L1、L2被构成为：通过发送侧滤波器部13的接收频带的信号之中的至少一部分的频带的信号、和经由子路径而不经由发送侧滤波器部13地从发送侧信号端子11流向天线侧信号端子10的信号，成为相反相位且相同振幅。
然而，例如如图4所示那样，上述那样的子路径一般是通过使被连接在信号线与接地电位之间的电感器L1、L2发生电磁场耦合由此来形成的。这是因为：在与信号线串联地连接了电感器的情况下，由于电感器成为电阻成分，因此串联连接了电感器的滤波器部的通带中的插入损耗增大。
但是，本发明者们潜心研究的结果发现：较之于如图4所示那样将电感器L2连接在信号线与接地电位之间的情形，在如本实施方式那样将电感器L2串联连接在发送侧滤波器部13与发送侧信号端子11之间的情况下，能减小第2电感器L2的电感值。在本实施方式中，由于能减小第2电感器L2的电感值，因此即便是在发送侧滤波器部13与发送侧信号端子11之间连接了第2电感器L2的情况，发送侧滤波器部13的通带中的插入损耗也几乎不发生劣化。
为了对其进行确认，制作了与上述第1实施方式所涉及的滤波器装置1实质上具有同样构成的滤波器装置(实施例)。此外，如图4所示那样制作了除了将第2电感器L2连接在发送侧滤波器部和发送侧信号端子间的连接点、与接地电位之间以外，与实施例所涉及的滤波器装置实质上具有同样构成的滤波器装置(比较例)。
另外，在实施例中，将第1电感器L1的电感值设为7.5nH，将第2电感器L2的电感值设为1.0nH。
另一方面，在比较例中，将第1电感器L1的电感值设为7.5nH，将第2电感器L2的电感值设为62nH。
图5是表征实施例以及比较例的各自所涉及的滤波器装置中的接收频带之中的发送侧滤波器部的隔离特性的图表。由单点划线所示的实施例较之于由实线所示的比较例，第2电感器L2的电感值极其小(约0.016倍)。在实施例中，尽管电感器值小，但根据图5所示的结果，实施例中的发送侧滤波器部的通带(发送频带：824MHz～849MHz)之中的插入损耗的波形与比较例的波形重叠。即，可知实施例的插入损耗特性与比较例同等。
此外，关于接收侧滤波器部的接收频带(869MHz～894MHz)中的发送侧滤波器部的插入损耗(隔离特性)，期望接收频带内的插入损耗的最小值大。根据图5，插入损耗的最小值在接收频带的高频侧894MHz，实施例为58dB，比较例为55dB。因此，可知实施例较之于比较例，上述最小值变大3dB，接收频带中的隔离特性优异。
进而，可知在接收频带外的高频侧的阻带，在实施例中较之于比较例，衰减量大1dB程度。
根据以上的结果可知，通过将第2电感器串联连接在滤波器部与信号端子之间，从而能够抑制通带中的插入损耗的增大，确保阻带中的较大的衰减量，并且能减小第2电感器的电感值。
如此，在本实施方式中，由于能减小第2电感器L2的电感值，因此也可以由布线基板21内的布线24a来构成第2电感器L2。由此，能够减少需要安装于布线基板21之上的电感器芯片的数量。由此，可使滤波器装置1小型化。
另外，在本实施方式中，说明了滤波器装置1具备多个滤波器部13、14的示例。但是，本发明并不限定于该构成。在本发明中，滤波器装置也可以只具备一个滤波器部。此外，第2电感器也可以与接收侧滤波器部、其他的例如GPS(Global Positioning System：全球定位系统)信号接收用的滤波器部等连接。
滤波器部也可以不是梯型弹性波滤波器部。
符号说明：
1…滤波器装置
10…天线侧信号端子
11…发送侧信号端子
12a、12b…接收侧信号端子
13…发送侧滤波器部
14…接收侧滤波器部
15…连接点
16…连接点
21…布线基板
22…滤波器芯片
23…电感器芯片
24…布线
24a…布线
L1…第1电感器
L2…第2电感器

Claims (10)

1.一种滤波器装置，具备：
第1信号端子；
第2信号端子；
滤波器部，其被连接在所述第1信号端子与所述第2信号端子之间；
第1电感器，其被连接在所述滤波器部和所述第1信号端子间的连接点、与接地电位之间；和
第2电感器，其被连接在所述滤波器部与所述第2信号端子之间，且与所述第1电感器进行电磁场耦合。
2.根据权利要求1所述的滤波器装置，其中，
所述滤波器装置具备：
基板；
电感器芯片，其构成所述第1电感器，且被安装在所述基板上；和
布线，其被设置在所述基板内，且构成所述第2电感器。
3.根据权利要求2所述的滤波器装置，其中，
所述电感器芯片与所述布线在所述基板的厚度方向上对置。
4.根据权利要求3所述的滤波器装置，其中，
所述电感器芯片和所述布线不隔着电极地对置。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的滤波器装置，其中，
所述滤波器装置还具备：
第3信号端子；和
另一滤波器部，其被连接在所述第1信号端子和所述滤波器部的连接点、与所述第3信号端子之间，
在所述另一滤波器部和所述滤波器部中通带不同，
所述第1电感器以及第2电感器被构成为：具有使通过所述滤波器部的位于所述另一滤波器部的通带中的信号变弱的相位以及振幅的信号，经由进行电磁场耦合的所述第1电感器以及第2电感器而不经由所述滤波器部地从所述第1信号端子以及第2信号端子的一方流向另一方。
6.根据权利要求5所述的滤波器装置，其中，
所述第1电感器以及第2电感器被构成为：与通过所述滤波器部的位于所述另一滤波器部的通带中的信号之中的至少一部分的频带的信号成为相反相位的信号，经由进行电磁场耦合的所述第1电感器以及第2电感器而不经由所述滤波器部地从所述第1信号端子以及第2信号端子的一方流向另一方。
7.根据权利要求6所述的滤波器装置，其中，
所述第1电感器以及第2电感器被构成为：通过所述滤波器部的位于所述另一滤波器部的通带中的信号之中的至少一部分的频带的信号、和经由进行电磁场耦合的所述第1电感器以及第2电感器而不经由所述滤波器部地从所述第1信号端子以及第2信号端子的一方流向另一方的信号，成为相反相位且相同振幅。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的滤波器装置，其中，
所述滤波器部是输出不平衡信号的不平衡型的滤波器部。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的滤波器装置，其中，
所述第1信号端子是与天线连接的天线侧信号端子，
所述第2信号端子是与发送电路连接的发送侧信号端子，
所述滤波器部是包含串联臂谐振器和并联臂谐振器的梯型弹性波滤波器电路。
10.根据权利要求5～7中任一项所述的滤波器装置，其中，
所述第3信号端子是与接收电路连接的接收侧信号端子，
所述另一滤波器部是纵耦合谐振器型弹性波滤波器电路。
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