CN109075772B - 复合滤波器装置、高频前端电路以及通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不易由利用了瑞利波的带通型滤波器的塞兹瓦波对具有比利用了该瑞利波的带通型滤波器高的频带的带通型滤波器造成不良影响的复合滤波器装置。一种用于载波聚合的复合滤波器装置(1)，具备：天线公共端子(2)；第一带通型滤波器(3a)，具有第一通带；以及第二带通型滤波器(4)，具有频率比第一通带高的第二通带，第一带通型滤波器(3a)包含弹性波谐振器，该弹性波谐振器具有：LiNbO3基板；IDT电极，设置在LiNbO3基板上；以及电介质膜，覆盖IDT电极，并以氧化硅为主成分，在将第一带通型滤波器(3a)的塞兹瓦波的频率设为f1′并将第二通带的中心频率设为f2时，f1′存在于与f2不同的位置。

Description

复合滤波器装置、高频前端电路以及通信装置
技术领域
本发明涉及在天线端子连接有多个带通型滤波器的复合滤波器装置、以及具备该复合滤波器装置的高频前端电路和通信装置。
背景技术
以往，使用在天线端子连接有多个带通型滤波器的复合滤波器装置。
在下述的专利文献1记载的双工器中，在天线端子连接有发送滤波器以及接收滤波器。发送滤波器利用了在LiNbO3基板传播的瑞利波(Rayleigh waves)。发送滤波器由具有多个弹性波谐振器的梯型滤波器构成。设置有SiO2膜，使得覆盖各弹性波谐振器的IDT电极。
在下述的专利文献2公开了在天线端子连接有第一滤波器以及第二滤波器的载波聚合电路。第一滤波器具有第一频带。第二滤波器具有与第一频带不同的第二频带。第一滤波器以及第二滤波器分别是双工器的一部分。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-175315号公报
专利文献2：日本特开2015-204629号公报
发明内容
发明要解决的课题
而且，虽然在将专利文献1记载的那样的利用了瑞利波的以往的带通型滤波器作为双工器使用的情况下不成问题，但是在将专利文献1记载的带通型滤波器用于专利文献2那样的载波聚合电路的情况下，存在如下问题，即，作为瑞利波的高阶模的塞兹瓦波(Sezawa waves)出现在瑞利波的频率的大约1.2倍的频率附近，其响应成为无用波而对其它滤波器特性造成不良影响。具体地，在具有相互不同的频带的两个滤波器连接于天线端子的情况下，有时由于频带低的一个滤波器的塞兹瓦波的响应出现在频带高的另一个滤波器的通带内，从而使频带高的另一个滤波器的插入损耗劣化。特别是，若塞兹瓦波的响应与频带高的另一个滤波器的通带的中心频率一致，则频带高的另一个滤波器的插入损耗的劣化变得显著。
本发明的目的在于，提供一种不易由利用了瑞利波的带通型滤波器的塞兹瓦波对具有比利用了该瑞利波的带通型滤波器高的频带的带通型滤波器造成不良影响的复合滤波器装置、以及具备该复合滤波器装置的高频前端电路和通信装置。
用于解决课题的技术方案
本发明涉及的复合滤波器装置是用于载波聚合的复合滤波器装置，具备：天线公共端子，与天线连接；以及多个带通型滤波器，与所述天线公共端子连接，且通带各不相同，所述多个带通型滤波器包括：第一带通型滤波器，具有第一通带；以及第二带通型滤波器，与所述天线公共端子连接，具有频率比所述第一通带高的第二通带，所述第一带通型滤波器包含弹性波谐振器，所述弹性波谐振器具有：LiNbO3基板；IDT电极，设置在所述LiNbO3基板上；以及电介质膜，在所述LiNbO3基板上覆盖所述IDT电极，并以氧化硅为主成分，所述弹性波谐振器利用在所述LiNbO3基板传播的瑞利波，在将所述第一带通型滤波器的塞兹瓦波的频率设为f1’并将所述第二通带的中心频率设为f2时，f1’存在于与f2不同的位置。
在本发明涉及的复合滤波器装置的某个特定的方式中，所述IDT电极具有以Pt、Mo以及Cu中的一种金属为主体的第一金属膜，在将所述第一通带的中心频率设为f1，将f1’/f1设为y，将所述电介质膜的膜厚设为x，且所述第一金属膜由下述的表1所示的金属以及膜厚构成时，在下述表1所示的式子中，所述y是与f2/f1不同的值。另外，在下述表1中，x4表示x的四次方，x3表示x的三次方，x2表示x的二次方。
[表1]
Figure BPA0000260024050000031
在本发明涉及的复合滤波器装置的另一个特定的方式中，f1’存在于所述第二通带外。
在本发明涉及的复合滤波器装置的另一个特定的方式中，在将所述第一通带的中心频率设为f1时，满足f1＜f1’＜f2。在该情况下，即使在高温下，也更加不易由塞兹瓦波的响应对其它带通型滤波器造成不良影响。
在本发明涉及的复合滤波器装置的另一个特定的方式中，在将所述第一通带的中心频率设为f1时，满足f1＜f2＜f1’。
在本发明涉及的复合滤波器装置的另一个特定的方式中，所述第一带通型滤波器具有与所述天线公共端子连接的梯型滤波器。
在本发明涉及的复合滤波器装置的又一个特定的方式中，所述梯型滤波器具有多个串联臂谐振器，所述多个串联臂谐振器中的最靠近所述天线公共端子的串联臂谐振器由所述弹性波谐振器构成。在该情况下，更加不易由塞兹瓦波的响应对其它带通型滤波器造成不良影响。
在本发明涉及的复合滤波器装置的又一个特定的方式中，所述第一带通型滤波器具有连接在所述梯型滤波器的与所述天线公共端子相反的一侧的纵向耦合谐振器型弹性波滤波器。
在本发明涉及的复合滤波器装置的又一个特定的方式中，所述电介质膜包含氧化硅。在该情况下，能够更加减小频率温度系数(TCF)的绝对值。
在本发明涉及的复合滤波器装置的又一个特定的方式中，所述IDT电极具有以Pt、Mo以及Cu中的一种金属为主体的第一金属膜，在将f1’/f1设为y，将所述电介质膜的膜厚设为x，将所述第二通带的频率的下限值设为f2L，且所述第一金属膜由下述的表2所示的金属以及膜厚构成的情况下，在下述表2所示的式子中，所述y小于f2L/f1。另外，在下述表2中，x4表示x的四次方，x3表示x的三次方，x2表示x的二次方。在该情况下，更加不易由塞兹瓦波的响应对其它带通型滤波器造成不良影响。
[表2]
Figure BPA0000260024050000051
在本发明涉及的复合滤波器装置的又一个特定的方式中，所述IDT电极具有以Pt、Mo以及Cu中的一种金属为主体的第一金属膜，在将f1’/f1设为y，将所述电介质膜的膜厚设为x，将所述第二通带的频率的上限值设为f2H，且所述第一金属膜由下述的表3所示的金属以及膜厚构成的情况下，在下述表3所示的式子中，所述y大于f2H/f1。另外，在下述表3中，x4表示x的四次方，x3表示x的三次方，x2表示x的二次方。
[表3]
Figure BPA0000260024050000061
在本发明涉及的复合滤波器装置的又一个特定的方式中，具有：第二金属膜，层叠在所述第一金属膜上，电阻比所述第一金属膜低。优选地，所述第二金属膜包含以Al或Au为主体的合金。
在本发明涉及的复合滤波器装置的又一个特定的方式中，所述第一金属膜包含以Mo和Nb为主体的合金。
本发明涉及的高频前端电路具备：按照本发明构成的复合滤波器装置；以及开关、功率放大器、LNA、同向双工器、循环器以及隔离器中的至少一者。
本发明涉及的通信装置具备：按照本发明构成的高频前端电路；RFIC；以及BBIC。
发明效果
根据本发明，能够提供一种不易由利用了瑞利波的带通型滤波器的塞兹瓦波对具有比利用了该瑞利波的带通型滤波器高的频带的带通型滤波器造成不良影响的复合滤波器装置、以及具备该复合滤波器装置的高频前端电路和通信装置。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式涉及的复合滤波器装置的简图式电路图。
图2是示出作为构成本发明的复合滤波器装置的一个例子的复合滤波器的电路图。
图3是示出在本发明的第一实施方式中使用的弹性波谐振器的电极构造的示意性俯视图。
图4是构成本发明的第一实施方式涉及的复合滤波器装置的第一接收滤波器的弹性波谐振器的示意性部分切除正面剖视图。
图5是示出使作为第一金属膜的Pt的膜厚变化时的SiO2膜厚与f1’/f1的关系的图。
图6是示出使作为第一金属膜的Mo的膜厚变化时的SiO2膜厚与f1’/f1的关系的图。
图7是示出使作为第一金属膜的Cu的膜厚变化时的SiO2膜厚与f1’/f1的关系的图。
图8是本发明的第二实施方式涉及的复合滤波器装置的简图式电路图。
图9是本发明的一个实施方式涉及的复合滤波器装置、高频前端电路以及通信装置的简图式电路图。
图10是本发明的第三实施方式涉及的复合滤波器装置的简图式电路图。
图11是示出作为构成本发明的复合滤波器装置的一个例子的载波聚合电路的电路图。
图12是图9所示的通信装置的变形例涉及的通信装置的简图式电路图。
具体实施方式
以下，通过参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明，从而明确本发明。
另外，需要指出的是，本说明书记载的各实施方式为例示性的实施方式，能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或组合。
[复合滤波器装置]
(第一实施方式)
图1是本发明的第一实施方式涉及的复合滤波器装置的简图式电路图。复合滤波器装置1是载波聚合用复合滤波器装置。该复合滤波器装置1具有作为公共端子的天线公共端子2。在天线公共端子2连接有第一接收滤波器～第三接收滤波器3a、4、13以及发送滤波器3b。不过，在本发明中，也可以在天线公共端子2仅连接有多个接收滤波器。
在图1中，用方框以简图方式示出第一接收滤波器～第三接收滤波器3a、4、13以及发送滤波器3b。第一接收滤波器～第三接收滤波器3a、4、13以及发送滤波器3b为了应对多个载波而设置，即，为了应对多种通信方式而设置。
第一接收滤波器3a以及发送滤波器3b构成复合滤波器3。
第一接收滤波器3a是具有第一通带的第一带通型滤波器。第一通带是Band3的接收频带，是1805MHz～1880MHz的频带。此外，第二接收滤波器4是具有第二通带的第二带通型滤波器。第二通带是Band7的接收频带，是2620MHz～2690MHz的频带。因此，第二通带的频率比第一通带高。
第一接收滤波器3a具有在LiNbO3基板上层叠了IDT电极以及SiO2膜的构造。利用了在LiNbO3基板上传播的瑞利波。不过，若在IDT电极施加交流电压，则不仅激励瑞利波，还激励作为其高阶模的塞兹瓦波。
本实施方式的特征在于，在将第一接收滤波器3a中的塞兹瓦波的频率设为f1’并将第二接收滤波器4中的第二通带的中心频率设为f2时，对IDT电极的构成材料、IDT电极以及SiO2膜的膜厚进行设定，使得f1’与f2不重叠。因此，在本实施方式中，f1’存在于与f2不同的位置。因此，第二接收滤波器4的插入损耗不易由于第一接收滤波器3a中的塞兹瓦波的响应的影响而劣化。即，不易由第一接收滤波器3a中的塞兹瓦波的响应对第二接收滤波器4造成不良影响。从使塞兹瓦波的响应更加难以对第二接收滤波器4造成影响的观点出发，f1’优选存在于第二通带外。
另外，在将第一接收滤波器3a中的第一通带的中心频率设为f1时，f1’以及f2优选满足f1＜f1’＜f2。因为高阶模的频率温度系数(TCF)为负，所以元件温度越是成为高温，f1’越向低频率侧移动。因此，在满足f1＜f1’＜f2的情况下，即使在高温下，也不易由塞兹瓦波的响应对第二接收滤波器4造成不良影响。不过，在本发明中，只要f1’存在于与f2不同的位置即可，也可以满足f1＜f2＜f1’。此外，在f1＜f1’＜f2的情况下，f1’进一步优选处于第二通带外。在该情况下，即使在高温下，也更加不易由塞兹瓦波的响应对第二接收滤波器4造成不良影响。以下，在对构成复合滤波器装置1的复合滤波器进行详细叙述之后，对用于使f1’以及f2不重叠的具体的方法进行说明。
图2是示出作为构成本发明的复合滤波器装置的一个例子的复合滤波器的电路图。具体地，图2是示出复合滤波器3的电路图。
如上所述，复合滤波器3具有第一接收滤波器3a和发送滤波器3b。复合滤波器3具有公共端子7。公共端子7与图1所示的天线公共端子2连接。在公共端子7与接地电位之间连接有阻抗匹配用电感器L。
在公共端子7与接收端子5之间连接有第一接收滤波器3a。在公共端子7与发送端子6之间连接有发送滤波器3b。
在发送滤波器3b中，在公共端子7连接有多个串联臂谐振器S11～S16以及多个并联臂谐振器P11～P13。
在第一接收滤波器3a中，在公共端子7连接有梯型滤波器9。梯型滤波器9具有串联臂谐振器S1、S2以及并联臂谐振器P1、P2。串联臂谐振器S1、S2以及并联臂谐振器P1、P2均由单端口型弹性波谐振器构成。单端口型弹性波谐振器具有图3所示的电极构造。如图3所示，在IDT电极10的弹性波传播方向两侧设置有反射器11、12。由此，构成单端口型弹性波谐振器。
此外，在梯型滤波器9与接收端子5之间连接有纵向耦合谐振器型弹性波滤波器8。纵向耦合谐振器型弹性波滤波器8具有弹性波滤波器部8a、8b。弹性波滤波器部8a、8b分别通过在弹性波传播方向上排列5个弹性波谐振器并使它们纵向耦合而构成。更具体地，弹性波滤波器部8a、8b是具有在声表面波的传播方向上排列的5个IDT电极和设置在5个IDT电极的两侧的反射器的5IDT型的弹性波滤波器。另外，在图1中，用方框以简图方式示出第二接收滤波器4以及第三接收滤波器13，它们与第一接收滤波器3a同样地构成。
在复合滤波器装置1中，构成串联臂谐振器S1、S2、并联臂谐振器P1、P2以及纵向耦合谐振器型弹性波滤波器8的全部的弹性波谐振器由以下所述的特定的弹性波谐振器构成。由此，被调整为，上述的f1’存在于与f2不同的位置。以下，以串联臂谐振器S1为代表，对特定的弹性波谐振器的构造进行说明。
图4是构成本发明的第一实施方式涉及的复合滤波器装置的第一接收滤波器的弹性波谐振器的示意性部分切除正面剖视图。如图4所示，在LiNbO3基板22上设置有IDT电极23。层叠有包含SiO2的电介质膜24，使得覆盖IDT电极23。通过层叠电介质膜24，从而能够更加减小频率温度系数的绝对值。在电介质膜24上层叠有SiN膜25。不过，也可以不设置SiN膜25。
IDT电极23具有第一金属膜23a以及第二金属膜23b。在第一金属膜23a上层叠有第二金属膜23b。在本实施方式中，第一金属膜23a为Pt膜。此外，第二金属膜23b为Al膜。因此，第二金属膜23b的电阻比第一金属膜23a低。像这样，第二金属膜23b的电阻优选比第一金属膜23a低。
在复合滤波器装置1中，对第一金属膜23a的膜厚(以下，存在称为Pt膜厚的情况)以及电介质膜24的膜厚(以下，存在称为SiO2膜厚的情况)进行设定，使得f1’存在于与f2不同的位置。由此，不易由第一接收滤波器3a中的塞兹瓦波的响应对第二接收滤波器4造成不良影响。另外，第一金属膜23a以及电介质膜24的膜厚是相对于由IDT电极23的电极指间距决定的波长λ的比率。此外，电介质膜24的膜厚表示电介质膜24中的第一主面24a以及第二主面24b间的距离D。第一主面24a以及第二主面24b相互对置，第一主面24a为LiNbO3基板22侧的主面。
以下，对设定第一金属膜23a的膜厚以及SiO2膜厚而使得f1’存在于与f2不同的位置的方法进行说明。
如上所述，在本实施方式中，第一接收滤波器3a是Band3的接收滤波器，第二接收滤波器4是Band7的接收滤波器。作为第一通带的Band3的接收频带的中心频率f1为1842.5MHz。此外，作为第二通带的Band7的接收频带的中心频率f2为2655MHz。因此，在本实施方式中，f2/f1＝1.441。
图5是示出使作为第一金属膜的Pt的膜厚变化时的SiO2膜厚与f1’/f1的关系的图。f1’/f1能够根据塞兹瓦波的声速相对于瑞利波的声速之比(塞兹瓦波的声速/瑞利波的声速)而求出。
在此，为了通过设为f1＜f1’＜f2而使得f1’存在于与f2不同的位置，只要像以下那样即可。在f1＜f1’＜f2时，1＜f1’f1＜f2/f1，因此若代入f2/f1＝1.441，则成为1＜f1’/f1＜1.441。为了满足1＜f1’/f1＜1.441，只要是比图5中用A示出的直线f2/f1为1.441的情况(f1’/f1＝1.441)更靠下侧的区域即可。
具体地，在Pt膜厚为0.5％的情况下，f1’/f1可用下述式(1)进行近似。
Figure BPA0000260024050000111
在此，y是f1’/f1，x是SiO2膜厚。在通过该函数表示的SiO2膜的膜厚和Pt膜厚的条件处于比f2/f1＝f1’/f1＝1.441更靠下侧的区域的情况下，即，通过将作为第一金属膜的Pt膜厚以及SiO2膜厚设定为满足下述式(2)，从而能够设为f1＜f1’＜f2。
Figure BPA0000260024050000112
通过满足f1＜f1’＜f2，从而能够使得不易由第一接收滤波器3a中的塞兹瓦波的响应对第二接收滤波器4造成不良影响。
另外，在本实施方式中，构成串联臂谐振器S1、S2、并联臂谐振器P1、P2以及纵向耦合谐振器型弹性波滤波器8的全部的弹性波谐振器由上述的特定的弹性波谐振器构成。不过，在本发明中，只要构成串联臂谐振器S1、S2、并联臂谐振器P1、P2以及纵向耦合谐振器型弹性波滤波器8的至少一个谐振器为上述特定的弹性波谐振器即可。从更加有效地抑制塞兹瓦波的响应对第二接收滤波器4的影响的观点出发，优选至少纵向耦合谐振器型弹性波滤波器8由上述特定的谐振器构成。
此外，关于梯型滤波器9的天线公共端子2侧的回波损耗，由于从最靠近天线公共端子2的串联臂谐振器S1产生的高阶模的响应最大，因此优选最靠近天线公共端子2的串联臂谐振器S1由上述特定的弹性波谐振器构成。
在第一实施方式中，第一金属膜23a包含Pt，但是也可以使用其它金属。优选地，第一金属膜23a期望是以Pt、Cu以及Mo中的一种金属为主体的金属膜。在该情况下，能够得到基于瑞利波的良好的滤波器特性。另外，所谓以金属为主体，意味着并不限于仅包含该金属，还包括包含50重量％以上的该金属的合金。此外，在层叠了第一金属膜23a和其它比Al重的金属的情况下，通过将第一金属膜23a的重量与比Al重的金属膜的重量之和除以第一金属膜23a的密度，从而换算为第一金属膜23a的膜厚，等效为第一金属膜23a的膜厚，其中，第一金属膜23a的重量根据第一金属膜23a的膜厚以及密度来计算，比Al重的金属膜的重量用比Al重的金属膜的膜厚以及密度进行计算。此外，虽然第二金属膜23b由Al构成，但是也可以使用其它金属。优选地，第二金属膜23b优选为以Al或Au为主体的合金。也可以不设置第二金属膜23b。
此外，虽然在第一实施方式中，作为SiO2膜的电介质膜24设置为覆盖IDT电极23，但是也能够使用SiO2膜以外的以氧化硅为主成分的电介质膜。所谓以氧化硅为主成分的电介质膜，意味着并不限于SiO2，也可以是由包含50重量％以上的SiOx(x是整数)的电介质材料构成的膜。
虽然在第一实施方式中使用了Band3和Band7的接收滤波器的组合，但是，例如也可以使用下述表4所示的Band的组合。在表4中，例如，在记载为Band39-Band41的情况下，意味着，第一带通型滤波器是Band39的接收滤波器且第二带通型滤波器为Band41的接收滤波器。此外，在使用各Band的组合的情况下，f1与f2之比(f2/f1)成为表4所示的关系。例如，在Band39-Band41时，成为f2/f1＝1.365。
[表4]
组合 f2L/f1 f2/f1 f2H/f1
Band25-Band4 1.075 1.090 1.106
Band4-Band30 1.098 1.098 1.103
Band8-Band20 1.169 1.148 1.191
Band7-Band40 1.115 1.130 1.145
Band1-Band3 1.145 1.161 1.178
Band3-Band66 1.145 1.170 1.194
Band5-Band12 1.195 1.17B 1.212
Band5-Band13 1.174 1.157 1.190
Band25-Band30 1.197 1.200 1.203
Band66-Band41 1.158 1.203 1.248
Band1-Band41 1.166 1.212 1.257
Band66-Band7 1.216 1.232 1.248
Band1-Band7 1.224 1.241 1.257
Band4-Band7 1.224 1.241 1.257
Band3-Band40 1.248 1.275 1.303
Band25-Band41 1.272 1.321 1.371
Band39-Band41 1.314 1.365 1.416
Band1-Band21 1.403 1.423 1.443
Band66-Band21 1.403 1.433 1.463
Band1-Band11 1.420 1.440 1.460
Band3-Band7 1.422 1.441 1.460
Band66-Band11 1.420 1.450 1.481
另外，未必一定要从表4记载的Band之中选择。
此外，虽然在第一实施方式中，f2为第二接收滤波器4的第二通带的中心频率，但是通过使f1’位于比第二接收滤波器4的第二通带的频率的下限值(在通带内最低的频率)低的频率侧，从而能够在第二接收滤波器4的第二通带内全部的区域中抑制由第一接收滤波器3a产生的高阶模所造成的损耗的劣化。
具体地，在将第二接收滤波器4的第二通带的频率的下限值设为f2L，将第一金属膜23a设为Pt，并将Pt膜厚设为0.5％的情况下，通过设为满足下述式(3)那样的x(SiO2膜厚)，从而能够设为f1＜f1’＜f2L。
Figure BPA0000260024050000141
在此，将代表性的Band的组合中的f2L与f1之比(f2L/f1)示于上述表4，但是未必一定要从表4记载的Band选择。
在本发明中，在f1以及f2处于上述表4所示的各关系且第一金属膜23a由下述的表5所示的金属以及膜厚构成的情况下，在下述表5所示的式子中，确定x的值，使得y小于f2/f1。此时，f1、f1’以及f2满足f1＜f1’＜f2。另外，y为f1’/f1。进而，各膜厚是相对于由IDT电极23的电极指间距决定的波长λ的比率。另外，关于表5所示的式子，例如，在0.25％＜Pt≤0.75％时，示出作为中心的Pt＝0.5％时的近似式，但是已确认，只要是0.25％＜Pt≤0.75％的范围，就可得到同样的效果。对于其它范围也是同样的。在此，在下述表5中，x4表示x的四次方，x3表示x的三次方，x2表示x的二次方。
[表5]
Figure BPA0000260024050000151
此外，在本发明中，在f1以及f2处于上述表4所示的各关系且第一金属膜23a由表5所示的金属以及膜厚构成的情况下，在表5所示的式子中，决定x的值，使得y大于f2/f1。此时，f1、f1’以及f2满足f1＜f2＜f1’。另外，各膜厚是相对于由IDT电极23的电极指间距决定的波长λ的比率。
如上所述，通过使得f1’存在于与f2不同的位置，从而能够使得不易由第一接收滤波器3a中的塞兹瓦波的响应对第二接收滤波器4造成不良影响。
特别是，在f1与f2之差大的情况下，只要调整为f1＜f1’＜f2即可。此外，在f1与f2之差小的情况下，只要调整为f1＜f2＜f1’即可。
以下，具体地对第一接收滤波器3a为Band25的接收滤波器且第二接收滤波器4为Band30的接收滤波器的情况进行说明。作为第一通带的Band25的接收频带的中心频率f1为1962.5MHz。此外，作为第二通带的Band30的接收频带的中心频率f2为2355MHz。因此，在本实施方式中，成为f2/f1＝1.20。在该情况下，以对第一金属膜23a使用了Pt时为例进行说明。在f1＜f2＜f1’时，1＜f2/f1＜f1’/f1，因此若代入f2/f1＝1.20，则需要成为1.20＜f1’/f1。为了满足1.20＜f1’/f1，只要是比图5中用B示出的虚线f2/f1为1.20的情况(f1’/f1＝1.20)更靠上侧的区域即可。具体地，在Pt膜厚为2.0％的情况下，f1’/f1可用下述式(4)近似。
Figure BPA0000260024050000161
在此，y为f1’/f1，x为SiO2膜厚。可知，在通过该函数表示的SiO2膜的膜厚和Pt膜厚的条件处于比f2/f1＝f1’/f1＝1.20更靠上侧的区域的情况下，即，通过将作为第一金属膜的膜厚的Pt膜厚以及SiO2膜厚设定为满足下述式(5)，从而满足f1＜f2＜f1’。
Figure BPA0000260024050000162
虽然在上述的具体例中，使用了Band25和Band30的接收滤波器的组合，但是例如也可以使用上述表4所示的Band的组合。此外，未必一定要从表4记载的Band之中选择。
此外，虽然在第一实施方式中，f2为第二接收滤波器4的第二通带的中心频率，但是通过使f1’位于比第二接收滤波器4的第二通带的频率的上限值(在通带内最高的频率)高的频率，从而能够在第二接收滤波器4的第二通带内全部的区域中抑制由第一接收滤波器3a产生的高阶模所造成的损耗的劣化。即，在将第二接收滤波器4的第二通带的频率的上限值设为f2H，将IDT电极设为Pt，并将Pt膜厚设为2.0％的情况下，通过设为满足下述式(6)那样的SiO2膜厚，从而能够设为f1＜f2H＜f1’。
Figure BPA0000260024050000171
在此，虽然将代表性的Band的组合中的f2H与f1之比示于上述表4，但是未必一定要从表4记载的Band中选择。
此外，虽然在图5中以对第一金属膜23a使用Pt时为例进行了说明，但是在对第一金属膜23a使用了Mo、Cu的情况下，也可以分别参照图6以及图7，将f1’设为与f2不同的位置。
像这样，可知在本发明中，通过像上述那样设定第一金属膜以及电介质膜的膜厚，从而满足f1＜f1’＜f2或f1＜f2＜f1’。由此，能够使得不易由第一带通型滤波器中的塞兹瓦波的响应对第二带通型滤波器造成不良影响。
另外，在本发明中，在塞兹瓦波具有多个响应的情况下，或者具有频段而产生了塞兹瓦波的情况下，塞兹瓦波的频率f1’设为输入端子侧的反射特性变得最大的频率。
(第二实施方式)
图8是本发明的第二实施方式涉及的复合滤波器装置的简图式电路图。复合滤波器装置51是载波聚合用复合滤波器装置。该复合滤波器装置51具有作为公共端子的天线公共端子52。在天线公共端子52连接有多个复合滤波器53～57。各复合滤波器53～57分别具有接收滤波器53a、54a、55a、56a、57a和发送滤波器53b、54b、55b、56b、57b。在这样的复合滤波器装置51中，也可以将任一个接收滤波器53a～57a按照本发明设为第一带通型滤波器，并将剩余的接收滤波器53a～57a或发送滤波器53b～57b中的至少一个设为本发明的第二带通型滤波器。由此，能够使得不易由第一带通型滤波器中的塞兹瓦波的响应对第二带通型滤波器造成不良影响。另外，在各复合滤波器53～57中，发送滤波器的通带所属的通信波段与接收滤波器的通带所属的通信波段不同。
在第一实施方式以及第二实施方式中，示出了复合滤波器装置具有复合滤波器的例子。以下，示出不具有复合滤波器的载波聚合用复合滤波器装置的实施方式。
(第三实施方式)
图10是第三实施方式涉及的复合滤波器装置的简图式电路图。图11是示出作为构成复合滤波器装置的一个例子的载波聚合电路的电路图。
如上所述，载波聚合用复合滤波器装置61具有第一接收滤波器63和第二接收滤波器64。载波聚合用复合滤波器装置61具有公共端子77。公共端子77与天线公共端子2连接。在公共端子77与接地电位之间连接有阻抗匹配用电感器L。
在公共端子77与接收端子62a之间连接有第一接收滤波器63。在公共端子77与接收端子62b之间连接有第二接收滤波器64。
在第二接收滤波器64中，在公共端子77连接有梯型滤波器68。梯型滤波器68具有多个串联臂谐振器S61、S62以及并联臂谐振器P61。并联臂谐振器P61连接在串联臂谐振器S61和串联臂谐振器S62之间的连接点与接地电位之间。此外，在梯型滤波器68的与天线公共端子2相反的一侧连接有纵向耦合谐振器型弹性波滤波器66。在第二接收滤波器64中，通过纵向耦合谐振器型弹性波滤波器66和梯型滤波器68构成通带。
此外，在纵向耦合谐振器型弹性波滤波器66与接收端子62b之间连接有串联臂谐振器S63。在串联臂谐振器S63和接收端子62b之间的连接点与接地电位之间连接有并联臂谐振器P62。通过该串联臂谐振器S63以及并联臂谐振器P62可实现通带的调整。
在第一接收滤波器63中，在公共端子77连接有梯型滤波器69。梯型滤波器69具有串联臂谐振器S65、S66以及并联臂谐振器P63。此外，在梯型滤波器69的与天线公共端子2相反的一侧连接有纵向耦合谐振器型弹性波滤波器67。在第一接收滤波器63中，通过纵向耦合谐振器型弹性波滤波器67和梯型滤波器69构成通带。
此外，在纵向耦合谐振器型弹性波滤波器67与接收端子62a之间连接有串联臂谐振器S64。在串联臂谐振器S64和接收端子62a之间的连接点与接地电位之间连接有并联臂谐振器P64。通过该串联臂谐振器S64以及并联臂谐振器P64，可实现通带的调整。
另外，在图11中用方框以简图方式示出了第三接收滤波器65，其与第一接收滤波器63同样地构成。
在复合滤波器装置61中，构成串联臂谐振器S64～S66、并联臂谐振器P63、P64以及纵向耦合谐振器型弹性波滤波器67的全部的弹性波谐振器由与第一实施方式同样的、特定的弹性波谐振器构成。由此，第二接收滤波器64的插入损耗不易由于第一接收滤波器63中的塞兹瓦波的响应的影响而劣化。
不过，只要构成串联臂谐振器S64～S66、并联臂谐振器P63、P64以及纵向耦合谐振器型弹性波滤波器67的至少一个谐振器为上述特定的弹性波谐振器即可。
在像本实施方式这样的载波聚合用复合滤波器装置中，由第一接收滤波器中的塞兹瓦波的响应造成的第二接收滤波器的插入损耗的劣化变得特别显著。因此，在本实施方式中，能够特别有效地抑制第二接收滤波器64的插入损耗的劣化。
在本发明中，只要将与作为公共端子的天线公共端子连接的多个带通型滤波器中的任一个设为第一带通型滤波器，并将其它带通型滤波器中的至少一个设为第二带通型滤波器即可。只要具有第一带通型滤波器以及第二带通型滤波器，与天线公共端子连接的滤波器数就没有特别限定。此外，在天线公共端子与各滤波器之间也可以设置有阻抗调整用的匹配电路。匹配电路能够由L、C构成，可以与滤波器串联地连接，也可以并联地连接。还可以以串联和并联这两种进行连接。此外，各滤波器也可以构成在相同的芯片上。
另外，本发明的复合滤波器装置只要具备连接于天线公共端子的第一带通型滤波器、第二带通型滤波器即可，该滤波器装置的具体的形态没有特别限定。因此，复合滤波器装置是多工器、对偶滤波器等，能够用于载波聚合电路、高频前端电路、高频前端模块、便携式电话、智能电话等通信装置等。
[高频前端电路以及通信装置]
图9是本发明的一个实施方式涉及的复合滤波器装置、高频前端电路以及通信装置的简图式电路图。
如图9所示，高频前端电路32具备上述的复合滤波器装置1。在复合滤波器装置1连接有LNA36(Low Noise Amplifier，低噪声放大器)以及开关37(SW)。
另外，高频前端电路32可以包含同向双工器、循环器或隔离器等。
此外，如图9所示，通信装置31是便携式电话、智能电话或者车载用的通信装置或医疗保健用的通信装置等，具备高频前端电路32、作为RF频段的IC的RFIC34、BBIC38(BaseBand IC，基带IC)、CPU39以及显示器35。
在RFIC34连接有功率放大器33以及LNA36。此外，在RFIC34连接有BBIC38(BaseBand IC，基带IC)。在功率放大器33以及LNA36连接有复合滤波器3。复合滤波器3由接收滤波器3a和发送滤波器3b构成。另外，通信装置31也可以具有多个该复合滤波器。
像这样，高频前端电路32以及通信装置31由上述的复合滤波器装置1构成。在复合滤波器装置1中，不易由第一带通型滤波器中的塞兹瓦波的响应对第二带通型滤波器造成不良影响，因此高频前端电路32以及通信装置31的可靠性优异。
另外，像图12所示的通信装置的变形例那样，通信装置也可以具有第三实施方式的复合滤波器装置61。
附图标记说明
1、51：复合滤波器装置；
2、52：天线公共端子；
3：复合滤波器：
3a：第一接收滤波器；
3b：发送滤波器；
4：第二接收滤波器；
5：接收端子；
6：发送端子；
7：公共端子；
8：纵向耦合谐振器型弹性波滤波器；
8a、8b：弹性波滤波器部；
9：梯型滤波器；
10、23：IDT电极；
11、12：反射器；
13：第三接收滤波器；
22：LiNbO3基板；
23a、23b：第一金属膜、第二金属膜；
24：电介质膜；
24a、24b：第一主面、第二主面；
25：SiN膜；
31：通信装置；
32：高频前端电路；
33：功率放大器；
34：RFIC；
35：显示器；
36：LNA；
37：开关；
38：BBIC；
39：CPU；
53～57：复合滤波器；
53a～57a：接收滤波器；
53b～57b：发送滤波器；
61：复合滤波器装置；
62a、62b：接收端子；
63、64、65：第一接收滤波器、第二接收滤波器、第三接收滤波器；
66、67：纵向耦合谐振器型弹性波滤波器；
68、69：梯型滤波器；
77：公共端子；
P1、P2、P11～P13、P61～P64：并联臂谐振器；
S1、S2、S11～S16、S61～S66：串联臂谐振器。

Claims (16)

1.一种复合滤波器装置，用于载波聚合，所述复合滤波器装置具备：
天线公共端子，与天线连接；以及
多个带通型滤波器，与所述天线公共端子连接，且通带各不相同，
所述多个带通型滤波器包括：
第一带通型滤波器，具有第一通带；以及
第二带通型滤波器，与所述天线公共端子连接，具有频率比所述第一通带高的第二通带，
所述第一带通型滤波器包含弹性波谐振器，
所述弹性波谐振器具有：
LiNbO3基板；
IDT电极，设置在所述LiNbO3基板上；以及
电介质膜，在所述LiNbO3基板上覆盖所述IDT电极，并以氧化硅为主成分，
所述弹性波谐振器利用在所述LiNbO3基板传播的瑞利波，
在将所述第一带通型滤波器的塞兹瓦波的频率设为f1’并将所述第二通带的中心频率设为f2时，f1’存在于与f2不同的位置。
2.根据权利要求1所述的复合滤波器装置，其中，
所述IDT电极具有以Pt、Mo以及Cu中的一种金属为主体的第一金属膜，
在将所述第一通带的中心频率设为f1，将f1’/f1设为y，将所述电介质膜的膜厚设为x，且所述第一金属膜由下述的表1所示的金属以及膜厚构成时，在下述表1所示的式子中，所述y是与f2/f1不同的值，
另外，在下述表1中，x4表示x的四次方，x3表示x的三次方，x2表示x的二次方，
[表1]
Figure FDA0003469877330000021
3.根据权利要求1或2所述的复合滤波器装置，其中，
f1’存在于所述第二通带外。
4.根据权利要求1或2所述的复合滤波器装置，其中，
在将所述第一通带的中心频率设为f1时，满足f1＜f1’＜f2。
5.根据权利要求1或2所述的复合滤波器装置，其中，
在将所述第一通带的中心频率设为f1时，满足f1＜f2＜f1’。
6.根据权利要求1或2所述的复合滤波器装置，其中，
所述第一带通型滤波器具有与所述天线公共端子连接的梯型滤波器。
7.根据权利要求6所述的复合滤波器装置，其中，
所述梯型滤波器具有多个串联臂谐振器，所述多个串联臂谐振器中的最靠近所述天线公共端子的串联臂谐振器由所述弹性波谐振器构成。
8.根据权利要求6所述的复合滤波器装置，其中，
所述第一带通型滤波器具有连接在所述梯型滤波器的与所述天线公共端子相反的一侧的纵向耦合谐振器型弹性波滤波器。
9.根据权利要求1或2所述的复合滤波器装置，其中，
所述电介质膜包含氧化硅。
10.根据权利要求2所述的复合滤波器装置，其中，
所述IDT电极具有以Pt、Mo以及Cu中的一种金属为主体的第一金属膜，
在将f1’/f1设为y，将所述电介质膜的膜厚设为x，将所述第二通带的频率的下限值设为f2L，且所述第一金属膜由下述的表2所示的金属以及膜厚构成的情况下，在下述表2所示的式子中，所述y小于f2L/f1，
另外，在下述表2中，x4表示x的四次方，x3表示x的三次方，x2表示x的二次方，
[表2]
Figure FDA0003469877330000041
11.根据权利要求2所述的复合滤波器装置，其中，
所述IDT电极具有以Pt、Mo以及Cu中的一种金属为主体的第一金属膜，
在将f1’/f1设为y，将所述电介质膜的膜厚设为x，将所述第二通带的频率的上限值设为f2H，且所述第一金属膜由下述的表3所示的金属以及膜厚构成的情况下，在下述表3所示的式子中，所述y大于f2H/f1，
另外，在下述表3中，x4表示x的四次方，x3表示x的三次方，x2表示x的二次方，
[表3]
Figure FDA0003469877330000051
12.根据权利要求2所述的复合滤波器装置，其中，
具有：第二金属膜，层叠在所述第一金属膜上，电阻比所述第一金属膜低。
13.根据权利要求12所述的复合滤波器装置，其中，
所述第二金属膜包含以Al或Au为主体的合金。
14.根据权利要求2所述的复合滤波器装置，其中，
所述第一金属膜由以Mo和Nb为主体的合金构成。
15.一种高频前端电路，具备：
权利要求1～14中的任一项所述的复合滤波器装置；以及
开关、功率放大器、LNA、同向双工器、循环器以及隔离器中的至少一者。
16.一种通信装置，具备：
权利要求15所述的高频前端电路；
RFIC；以及
BBIC。
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