CN110932695A - 提取器 - Google Patents

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Abstract

提供一种带阻滤波器的插入损耗被降低的提取器。提取器(1A)具备：带阻滤波器(10A)，连接在公共端子(300)与输入输出端子(310)之间，将第一频带作为阻带；和带通滤波器(20A)，连接在公共端子(300)与输入输出端子(320)之间，将与第一频带重复的第二频带作为通带，带通滤波器(20A)具有多个串联臂谐振器(201～204)、三个以上的并联臂谐振器(251～254)和连接在并联臂谐振器与接地之间的三个以上的电感器(21～23)，与公共端子(300)最近地连接的电感器(21)的L值小于电感器(23)的L值，且距公共端子(300)第二近地连接的电感器(22)的L值小于电感器(23)的L值。

Description

提取器
技术领域
本发明涉及具有带通滤波器和带阻滤波器的提取器(Extractor)。
背景技术
对于基于包含蜂窝(Celluler)方式的5G(5th Generation，第五代)的通信、和基于Wi-Fi(注册商标)以及GPS(注册商标)的通信等基于不同的无线频带以及不同的无线方式的通信，要求由一个天线来对应。因此，在无线终端设备的天线的正下方，配置将使具有一个无线载波频率的高频信号通过的带通滤波器(BPF)和不使具有该无线载波频率的高频信号通过而使具有其他无线载波频率的高频信号通过的带阻滤波器(BEF)组合而得到的提取器。
在专利文献1中，公开了一种高频模块，该高频模块具有带阻滤波器以及带通滤波器连接于第二天线的结构。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/020595号
但是，在将带通滤波器和带阻滤波器组合而得到的提取器中，由于通过带通滤波器的高频信号的高次谐波，在比带阻滤波器的阻带更靠高频侧的频带中，带通滤波器与带阻滤波器的隔离性会恶化。因此，存在比上述阻带更靠高频侧的频带中的带阻滤波器的插入损耗劣化这样的问题。
发明内容
发明要解决的课题
因此，本发明正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种带阻滤波器的插入损耗得到了降低的提取器。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明的一方式涉及的提取器具备：公共端子、第一输入输出端子以及第二输入输出端子；带阻滤波器，连接在所述公共端子与所述第一输入输出端子之间，将第一频带作为阻带；和第一带通滤波器，连接在所述公共端子与所述第二输入输出端子之间，将与所述第一频带的至少一部分重复的第二频带作为通带，所述第一带通滤波器具有：多个串联臂谐振器，由弹性波谐振器构成，配置在连结所述公共端子与所述第二输入输出端子的串联臂上；三个以上的并联臂谐振器，由弹性波谐振器构成，配置在连结所述串联臂上的不同节点与接地的并联臂上；以及三个以上的电感器，连接在所述三个以上的并联臂谐振器之中的至少一个与接地之间，所述三个以上的电感器之中与所述公共端子最近地连接的第一电感器的电感值小于第三电感器的电感值，并且，所述三个以上的电感器之中距所述公共端子第二近地连接的第二电感器的电感值小于所述第三电感器的电感值，其中，所述第三电感器是所述三个以上的电感器之中距所述公共端子第三以后近地连接的电感器中电感值最小的。
发明效果
根据本发明，能够提供一种带阻滤波器的插入损耗得到了降低的提取器。
附图说明
图1是实施方式涉及的提取器以及天线的结构框图。
图2是实施例涉及的提取器的电路结构图。
图3A是示意性地示出实施例涉及的弹性波谐振器的一例的俯视图以及剖视图。
图3B是示意性地示出弹性波谐振器的变形例的剖视图。
图4是比较例涉及的提取器的电路结构图。
图5A是对实施例以及比较例涉及的带阻滤波器的通过特性进行了比较的曲线图。
图5B是对实施例以及比较例涉及的带通滤波器的通过特性进行了比较的曲线图。
图6A是示出比较例涉及的带通滤波器的阻抗特性的史密斯圆图。
图6B是示出实施例涉及的带通滤波器的阻抗特性的史密斯圆图。
图7是变形例1涉及的提取器的电路结构图。
图8是变形例2涉及的提取器的电路结构图。
图9是变形例3涉及的提取器以及天线的结构框图。
符号说明
1、1A、1B、1C、1D、500 提取器；
2 天线；
5 基板；
10、10A、10D、510 带阻滤波器；
11、12、13、21、22、23、31、32、41、42、521 电感器；
20、20A、20B、20C、20D、20E、520 带通滤波器；
51 高声速支承基板；
52 低声速膜；
53 压电膜；
54 IDT电极；
55 保护层；
57 压电单晶基板；
100 弹性波谐振器；
100a、100b 梳形电极；
101、102、103、201、202、203、204 串联臂谐振器；
150a、150b 电极指；
160a、160b 汇流条电极；
251、252、253、254 并联臂谐振器；
300 公共端子；
310、320、330 输入输出端子；
541 密接层；
542 主电极层。
具体实施方式
以下，关于本发明的实施方式，使用实施例、变形例以及附图来详细地进行说明。另外，以下说明的实施例以及变形例均表示概括性或具体的示例。以下的实施例以及变形例中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等为一例，不是限定本发明的主旨。关于以下的实施例以及变形例中的构成要素之中未记载于独立权利要求的构成要素，作为任意的构成要素来说明。此外，附图所示的构成要素的大小或大小之比不一定严密。
(实施方式)
[1.提取器的结构]
图1是实施方式涉及的提取器1以及天线2的结构框图。如该图所示，提取器1具备：公共端子300、输入输出端子310以及320、带阻滤波器10、和带通滤波器20。
带阻滤波器10是连接在公共端子300与输入输出端子310(第一输入输出端子)之间、且将第一频带作为阻带的带阻滤波器(BEF：Band Elimination Filter)。
带通滤波器20是连接在公共端子300与输入输出端子320(第二输入输出端子)之间、且将与第一频带的至少一部分重复的第二频带作为通带的第一带通滤波器(BPF：BandPass Filter)。
带阻滤波器10和带通滤波器20经由公共端子300而与一个天线2连接。
通过上述结构，提取器1将例如基于包含蜂窝(Celluler)方式的5G(5thGeneration)的高频信号、和基于Wi-Fi(注册商标)以及GPS(注册商标)的高频信号高质量地向天线2传输。此外，将从天线2接收到的上述高频信号经由滤波器以及放大电路等向RF信号处理电路(未图示)高质量地进行传输。第一频带以及第二频带例如是基于Wi-Fi(注册商标)以及GPS(注册商标)的通信中使用的频带。此外，在除了第一频带以及第二频带之外的频带中，例如包含基于蜂窝(Celluler)方式的通信中使用的频带。
[2.带阻滤波器以及带通滤波器的电路结构]
图2是实施例涉及的提取器1A的电路结构图。如该图所示，提取器1A具备：公共端子300、输入输出端子310以及320、带阻滤波器10A、和带通滤波器20A。实施例涉及的提取器1A是实施方式涉及的提取器1的一个具体例。
带阻滤波器10A是实施方式涉及的带阻滤波器10的一个具体例，具备串联臂谐振器101、102以及103、和电感器11、12以及13。
串联臂谐振器101～103配置在连结公共端子300与输入输出端子310的串联臂上，各自由弹性波谐振器构成。
电感器13串联配置在串联臂谐振器103与输入输出端子310之间。
电感器11配置在将连结串联臂谐振器101和102的串联臂上的节点与接地进行连结的并联臂上。电感器12配置在将连结串联臂谐振器102和103的串联臂上的节点与接地进行连结的并联臂上。
根据带阻滤波器10A的上述结构，由于在串联臂路径中配置有由弹性波谐振器构成的串联臂谐振器101～103，因而能够实现具有陡峭度高的阻带以及低损耗的通带的带阻滤波器，由于在并联臂路径中配置有电感器11以及12，因而能够实现具有宽频带的通带的带阻滤波器。
带通滤波器20A是实施方式涉及的带通滤波器20的一个具体例，具备串联臂谐振器201、202、203以及204、并联臂谐振器251、252、253以及254、和电感器21、22以及23。
串联臂谐振器201～204配置在连结公共端子300与输入输出端子320的串联臂上，各自由弹性波谐振器构成。
并联臂谐振器251～254分别配置在连结串联臂上的不同节点与接地的并联臂上，由弹性波谐振器构成。
电感器21配置在连结并联臂谐振器251与接地的并联臂上。电感器22配置在连结并联臂谐振器252与接地的并联臂上。电感器23配置在将并联臂谐振器253和254的连接节点与接地进行连结的并联臂上。
根据带通滤波器20A的上述结构，由于在串联臂路径中配置有由弹性波谐振器构成的串联臂谐振器201～204，在并联臂路径中配置有由弹性波谐振器构成的并联臂谐振器251～254，因此能够实现具有低损耗的通带以及从通带到衰减带中的过渡带的陡峭性的梯型的弹性波滤波器。此外，由于在并联臂路径中配置有电感器21～23，因此能够调整并优化衰减带中的衰减极点的频率以及衰减量。
另外，带通滤波器20A中的串联臂谐振器的数量并不限定于四个，只要是两个以上即可。此外，并联臂谐振器的数量并不限定于四个，只要是三个以上即可。此外，配置在并联臂谐振器与接地之间的电感器的数量并不限定于三个，只要是三个以上即可。
此外，构成带阻滤波器10A以及带通滤波器20A的各弹性波谐振器可以是声表面波谐振器、以及使用了BAW(Bulk Acoustic Wave，体声波)的弹性波谐振器中的任意一者。另外，在声表面波中，也包含例如表面波、勒夫波、漏波、瑞利波、边界波、漏SAW、伪SAW、板波。
由此，能够实现具有更低损耗且更高陡峭度的带阻滤波器10A以及带通滤波器20A。
另外，带阻滤波器10A可以不由弹性波谐振器构成，除了声表面波滤波器、使用了BAW的弹性波滤波器、LC谐振滤波器、以及电介质滤波器之外，也可以是LC滤波器等，滤波器构造是任意的。
在此，带通滤波器20A的三个电感器21～23之中与公共端子300最近地连接的电感器21(第一电感器)的电感值L21比电感器21～23之中距公共端子300第三近地连接的电感器23(第三电感器)的电感值L23小。进而，三个电感器21～23之中距公共端子300第二近地连接的电感器22(第二电感器)的电感值L22比电感器21～23之中距公共端子300第三近地连接的电感器23(第三电感器)的电感值L23小。
另外，在带通滤波器20A具有四个以上的配置在并联臂谐振器与接地之间的电感器的情况下，四个以上的电感器之中与公共端子300最近地连接的第一电感器的电感值比四个以上的电感器之中距公共端子300第三以后近地连接的电感器中电感值最小的第三电感器的电感值小。进而，上述四个以上的电感器之中距公共端子300第二近地连接的第二电感器的电感值比上述第三电感器的电感值小。
在公共端子连接有带阻滤波器和带通滤波器的以往的提取器中，由于因带通滤波器的非线性而产生的高次谐波，比带阻滤波器的阻带更靠高频侧的带阻滤波器与带通滤波器的隔离性会恶化。因此，在带阻滤波器中比阻带更靠高频侧的频带中的插入损耗会恶化。
与此相对，根据实施例涉及的提取器1A的上述结构，带通滤波器20A的不同的并联臂路径中配置的三个电感器21～23之中，距公共端子300第一以及第二近的电感器21以及22的电感值比其他电感器23的电感值小。因此，从公共端子300观察的带通滤波器20A单体的比带阻滤波器10A的阻带更靠高频侧的频带中的阻抗与以往的带通滤波器单体的比上述阻带更靠高频侧的频带中的阻抗相比较，位于开路(高阻抗)侧。另外，以往的带通滤波器具有如下结构，即，距公共端子300第一以及第二近的电感器的电感值不小于其他电感器的电感值。
即，实施例涉及的带通滤波器20A单体的比上述阻带更靠高频侧的频带中的反射系数变得大于以往的带通滤波器单体的上述频带中的反射系数。因此，能够降低带阻滤波器10A中的比阻带更靠高频侧的频带的插入损耗。因此，能够提供带阻滤波器10A的插入损耗得到了降低的提取器1A。
以下，关于实施例涉及的提取器1A与以往的提取器相比较能够降低带阻滤波器10A的插入损耗的原理以及作用，详细地进行说明。
[3弹性波谐振器的构造]
图3A是示意性地示出实施例涉及的弹性波谐振器的一例的概要图，(a)为俯视图，(b)以及(c)为(a)所示的单点划线处的剖视图。在图3A中，例示了具有构成带通滤波器20A的串联臂谐振器201～204和并联臂谐振器251～254、以及构成带阻滤波器10A的串联臂谐振器101～103的基本构造的弹性波谐振器100。另外，图3A所示的弹性波谐振器100用于说明弹性波谐振器的典型构造，构成电极的电极指的根数以及长度等并不限定于此。
弹性波谐振器100由具有压电性的基板5和梳形电极100a以及100b构成。
如图3A的(a)所示，在基板5之上形成有相互对置的一对梳形电极100a以及100b。梳形电极100a由相互平行的多个电极指150a、和将多个电极指150a连接的汇流条电极160a构成。此外，梳形电极100b由相互平行的多个电极指150b、和将多个电极指150b连接的汇流条电极160b构成。多个电极指150a以及150b沿着与弹性波传播方向(X轴方向)正交的方向形成。
此外，如图3A的(b)所示，由多个电极指150a以及150b、和汇流条电极160a以及160b构成的IDT(InterDigital Transducer，叉指换能器)电极54成为密接层541与主电极层542的层叠构造。
密接层541是用于提高基板5与主电极层542的密接性的层，作为材料，例如可使用Ti。密接层541的膜厚例如为12nm。
主电极层542作为材料，例如可使用含有1％的Cu的Al。主电极层542的膜厚例如为162nm。
保护层55形成为覆盖梳形电极100a以及100b。保护层55是以保护主电极层542不受外部环境影响、调整频率温度特性、以及提高耐湿性等为目的的层，例如是以二氧化硅为主成分的电介质膜。保护层55的厚度例如为25nm。
另外，构成密接层541、主电极层542以及保护层55的材料并不限定于上述的材料。进而，IDT电极54也可以不是上述层叠构造。IDT电极54例如可以由Ti、Al、Cu、Pt、Au、Ag、Pd等金属或合金构成，此外，还可以由上述金属或合金所构成的多个层叠体构成。此外，也可以不形成保护层55。
接着，对基板5的层叠构造进行说明。
如图3A的(c)所示，基板5具备高声速支承基板51、低声速膜52和压电膜53，并具有高声速支承基板51、低声速膜52以及压电膜53依次被层叠的构造。
压电膜53由50°Y切割X传播LiTaO3压电单晶或压电陶瓷(是由将以X轴为中心轴从Y轴旋转了50°的轴作为法线的面切断的钽酸锂单晶或陶瓷，是在X轴方向上传播声表面波的单晶或陶瓷)构成。关于压电膜53，例如厚度为600nm。另外，根据各滤波器的要求规格，作为压电膜53使用的压电单晶的材料以及切割角可适当选择。
高声速支承基板51是对低声速膜52、压电膜53以及IDT电极54进行支承的基板。高声速支承基板51还是与在压电膜53中传播的表面波以及边界波等弹性波相比高声速支承基板51中的体波(Body wave)的声速成为高速的基板，发挥功能以使得将声表面波陷获在层叠有压电膜53以及低声速膜52的部分，不向比高声速支承基板51更靠下方泄漏。高声速支承基板51例如为硅基板，厚度例如为200μm。
低声速膜52是与在压电膜53中传播的体波相比低声速膜52中的体波的声速成为低速的膜，配置在压电膜53与高声速支承基板51之间。由于该构造和弹性波的能量实质上集中于低声速的媒质这样的性质，可抑制声表面波能量向IDT电极外的泄漏。低声速膜52例如是以二氧化硅为主成分的膜，厚度例如为670nm。
另外，根据基板5的上述层叠构造，与以单层使用压电基板的以往的构造相比较，能够大幅提高谐振频率以及反谐振频率下的Q值。即，由于能够构成Q值高的弹性波谐振器，因此使用该弹性波谐振器，能够构成插入损耗小的滤波器。
另外，高声速支承基板51也可以具有支承基板和与在压电膜53中传播的表面波以及边界波等弹性波相比所传播的体波的声速成为高速的高声速膜被层叠的构造。在该情况下，支承基板能够使用钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体、蓝宝石、矾土、氧化镁、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石等各种陶瓷、玻璃等电介质或硅、氮化镓等半导体以及树脂基板等。此外，高声速膜能够使用氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、DLC膜或金刚石、以上述材料为主成分的媒质、以上述材料的混合物为主成分的媒质等各种各样的高声速材料。
此外，图3B是示意性地示出弹性波谐振器的变形例的剖视图。在图3A所示的弹性波谐振器100中，示出了IDT电极54形成在具有压电膜53的基板5上的例子，但是如图3B所示，形成该IDT电极54的基板也可以是由压电体层的单层构成的压电单晶基板57。压电单晶基板57例如由LiNbO3的压电单晶构成。本变形例涉及的弹性波谐振器100由LiNbO3的压电单晶基板57、IDT电极54、和形成在压电单晶基板57上以及IDT电极54上的保护层55构成。
上述的压电膜53以及压电单晶基板57可以根据弹性波滤波器装置的要求通过特性等，适当变更层叠构造、材料、切割角以及厚度。即便是使用了具有上述的切割角以外的切割角的LiTaO3压电基板等的弹性波谐振器100，也能够起到与使用了上述的压电膜53的弹性波谐振器100同样的效果。
此外，形成IDT电极54的基板也可以具有支承基板、能量陷获层以及压电膜依次被层叠的构造。在压电膜上形成IDT电极54。压电膜例如可使用LiTaO3压电单晶或压电陶瓷。支承基板是对压电膜、能量陷获层以及IDT电极54进行支承的基板。
能量陷获层由一个层或多个层构成，在其至少一个层中传播的弹性体波的速度大于在压电膜附近传播的弹性波的速度。例如，可以成为低声速层与高声速层的层叠构造。低声速层是与在压电膜中传播的体波的声速相比低声速层中的体波的声速成为低速的膜。高声速层是与在压电膜中传播的弹性波的声速相比高声速层中的体波的声速成为高速的膜。另外，也可以将支承基板作为高声速层。
此外，能量陷获层也可以是具有声阻抗相对较低的低声阻抗层和声阻抗相对较高的高声阻抗层被交替地层叠的结构的声阻抗层。
在此，对构成弹性波谐振器100的IDT电极的电极参数的一例进行说明。
弹性波谐振器的波长由波长λ规定，该波长λ是构成图3A的(b)所示的IDT电极54的多个电极指150a或150b的重复周期。此外，电极间距为波长λ的1/2，在将构成梳形电极100a以及100b的电极指150a以及150b的线宽设为W，并将相邻的电极指150a与电极指150b之间的间隔宽度设为S的情况下，由(W+S)定义。此外，如图3A的(a)所示，一对梳形电极100a以及100b的交叉宽度L是电极指150a与电极指150b的从弹性波传播方向(X轴方向)观察的情况下的重复的电极指的长度。此外，各弹性波谐振器的电极占空比为多个电极指150a以及150b的线宽占有率，是相对于多个电极指150a以及150b的线宽与间隔宽度的相加值的该线宽的比例，由W/(W+S)定义。此外，IDT对数是多个电极指150a的根数以及多个电极指150b的根数的平均。
此外，将梳形电极100a以及100b的高度设为h。以后，将波长λ、交叉宽度L、电极占空比、IDT对数、IDT电极54的高度h等与弹性波谐振器的IDT电极的形状相关的参数称为电极参数。
[4实施例以及比较例涉及的提取器的比较]
图4是比较例涉及的提取器500的电路结构图。如该图所示，提取器500具备：公共端子300、输入输出端子310以及320、带阻滤波器510、和带通滤波器520。比较例涉及的提取器500与实施例涉及的提取器1A相比较，仅带通滤波器520的结构不同。以下，关于比较例涉及的提取器500，对于具有与实施例涉及的提取器1A相同的结构的带阻滤波器510省略说明，以结构不同的带通滤波器520为中心进行说明。
带通滤波器520具备：串联臂谐振器201、202、203以及204、并联臂谐振器251、252、253以及254、和电感器521。
串联臂谐振器201～204的每一个具有与实施例涉及的带通滤波器20A的串联臂谐振器201～204的每一个相同的结构。此外，并联臂谐振器251～254的每一个具有与实施例涉及的带通滤波器20A的并联臂谐振器251～254的每一个相同的结构。
电感器521配置在将并联臂谐振器251～254的连接节点与接地进行连结的并联臂上。
比较例涉及的提取器500是以往的提取器的电路结构的一例。如上所述，构成以往的提取器的带通滤波器具有如下结构，即，距公共端子第一以及第二近的电感器的电感值不小于其他电感器的电感值。在比较例涉及的提取器500中也具有如下结构，即，配置在并联臂谐振器与接地之间的电感器为一个，距公共端子第一以及第二近的电感器的电感值不小于其他电感器的电感值。
在表1中示出实施例以及比较例涉及的提取器的电极参数以及电感器的电感值。另外，比较例涉及的提取器500的各参数之中，关于串联臂谐振器101～103以及201～204、并联臂谐振器251～254以及电感器11～13，由于与实施例涉及的提取器1A的各参数相同，因此省略了向表1中的记载。
[表1]
Figure BDA0002201489210000121
图5A是对实施例以及比较例涉及的带阻滤波器的通过特性进行了比较的曲线图。此外，图5B是对实施例以及比较例涉及的带通滤波器的通过特性进行了比较的曲线图。
首先，如图5B所示，带通滤波器20A是将GPS(注册商标)(中心频率：1575.42MHz)频带作为通带的带通滤波器。在实施例涉及的带通滤波器20A与比较例涉及的带通滤波器520中，由于配置在并联臂谐振器与接地之间的电感器的结构不同，因此在衰减带中的通过特性上可看到一些差异，但是通带内的插入损耗大致同等。
与此相对，在图5A所示的带阻滤波器的通过特性中，比3GHz更靠高频侧的插入损耗是实施例涉及的带阻滤波器10A变得小于比较例涉及的带阻滤波器510(得到改善)。特别是，在5GNR(New Radio，新空口)的Bandn77的频带(3.3-4.2GHz)中，实施例涉及的带阻滤波器10A的插入损耗得到了改善。
在比较例涉及的提取器500中，由于因带通滤波器520的非线性而产生的GPS(注册商标)频带的高频信号的(2倍)高次谐波，在比带阻滤波器510的阻带更靠高频侧的Bandn77的频带(3.3-4.2GHz)中，带阻滤波器510与带通滤波器520的隔离性会恶化。因此，带阻滤波器510的Bandn77的频带(3.3-4.2GHz)中的插入损耗会恶化。
图6A是示出比较例涉及的带通滤波器520的阻抗特性的史密斯圆图。在该图中，示出了从公共端子300观察的带通滤波器520单体的阻抗特性。作为通带的GPS(注册商标)频带位于史密斯圆图的中央(基准化阻抗)附近，相对与此，作为比该通带更靠高频侧的衰减带的Bandn77频带(3.3-4.2GHz：图6A的标记1-标记2)位于史密斯圆图的外周侧(高电抗侧)且低阻抗侧。
图6B是示出实施例涉及的带通滤波器20A的阻抗特性的史密斯圆图。在该图中，示出了从公共端子300观察的带通滤波器20A单体的阻抗特性。作为通带的GPS(注册商标)频带位于史密斯圆图的中央(基准化阻抗)附近，相对于此，作为比该通带更靠高频侧的衰减带的Bandn77频带(3.3-4.2GHz：图6B的标记1-标记2)位于史密斯圆图的外周侧(高电抗侧)。
在此，实施例涉及的带通滤波器20A的衰减带(3.3-4.2GHz)的阻抗与比较例涉及的带通滤波器520的衰减带(3.3-4.2GHz)的阻抗相比向高阻抗侧偏移。即，实施例涉及的带通滤波器20A的衰减带(3.3-4.2GHz)中的反射系数大于比较例涉及的带通滤波器520的衰减带(3.3-4.2GHz)中的反射系数。因此，由于带阻滤波器10A与带通滤波器20A通过公共端子300来连接，因而实施例涉及的带阻滤波器10A相比于比较例涉及的带阻滤波器510能够降低Bandn77频带(3.3-4.2GHz)的插入损耗。
这是由以下原因引起的：(1)在电感器与带通滤波器并联连接的情况下，该带通滤波器单体的从公共端子300观察的阻抗在导纳图的等电导圆上逆时针移动，但是该电感值越小，其移动量越大；以及(2)从公共端子300侧观察的阻抗较大地受到与公共端子300接近地连接的电路元件的影响。
在表1中，实施例涉及的带通滤波器20A的接近公共端子300的电感器21以及22的电感值均为0.1nH，相对于此，其他(距公共端子300第三近)的电感器23的电感值为2.8nH。另一方面，比较例涉及的带通滤波器520的与并联臂谐振器连接的电感器521为一个，其电感值为0.24nH。
为了满足带通滤波器所要求的衰减特性，与并联臂谐振器连接的一个以上的电感器的电感值的相加值需要具有给定电感值。在实施例涉及的带通滤波器20A中，为了在满足三个电感器21～23的电感值的相加值为给定电感值的同时提高衰减带(3.3-4.2GHz)中的反射系数，而减小了与公共端子300接近地连接的电感器21以及22的电感值。由此，能够有效地提高从公共端子300观察的带通滤波器20A单体的衰减带(3.3-4.2GHz)中的阻抗。
另外，在实施例涉及的提取器1A中，也可以是，三个电感器21～23之中距公共端子300第一以及第二近的电感器21以及22的电感值小于其他电感器23的电感值(L21＜L23且L22＜L23)，并且，距公共端子300第一近的电感器21的电感值小于距公共端子300第二近的电感器22的电感值(L21＜L22)。
据此，由于最有助于从公共端子300观察的带通滤波器20A单体的比上述阻带更靠高频侧的频带中的反射系数的提高的电感器21的电感值小于电感器22的电感值，因此能够进一步降低带阻滤波器10A中的比阻带更靠高频侧的频带的插入损耗。
[5变形例1以及2涉及的提取器]
图7是变形例1涉及的提取器1B的电路结构图。如该图所示，本变形例涉及的提取器1B具备：公共端子300、输入输出端子310以及320、带阻滤波器10A和带通滤波器20B。本变形例涉及的提取器1B与实施例涉及的提取器1A相比较，带通滤波器20B的结构不同。以下，关于本变形例涉及的提取器1B，对于与实施例涉及的提取器1A相同的结构省略说明，以不同的结构为中心进行说明。
带通滤波器20B是实施方式涉及的带通滤波器20的一个具体例，具备串联臂谐振器201、202、203以及204、并联臂谐振器251、252、253以及254、和电感器31以及32。
串联臂谐振器201～204具有与实施例涉及的串联臂谐振器201～204相同的结构。
并联臂谐振器251～254具有与实施例涉及的并联臂谐振器251～254相同的结构。
电感器31配置在连结并联臂谐振器251与接地的并联臂上。电感器32配置在将并联臂谐振器252、253以及254的连接节点与接地进行连结的并联臂上。
在表2中，示出变形例1涉及的提取器1B的带通滤波器20B的电极参数以及电感器的电感值。
[表2]
Figure BDA0002201489210000151
根据带通滤波器20B的上述结构，由于在串联臂路径中配置有由弹性波谐振器构成的串联臂谐振器201～204，并且在不同的并联臂路径中配置有由弹性波谐振器构成的并联臂谐振器251～254，因此能够实现具有低损耗的通带以及从通带到衰减带中的过渡带的陡峭性的梯型的弹性波滤波器。此外，由于在并联臂路径中配置有电感器31以及32，因此能够调整并优化衰减带中的衰减极点的频率以及衰减量。
另外，带通滤波器20B中的串联臂谐振器的数量并不限定于四个，只要是一个以上即可。此外，并联臂谐振器的数量并不限定于四个，只要是两个以上即可。此外，配置在并联臂谐振器与接地之间的电感器的数量并不限定于两个，只要是两个以上即可。
此外，构成带通滤波器20B的各弹性波谐振器可以是声表面波谐振器、以及使用了BAW的弹性波谐振器中的任意一者。另外，在声表面波中，也包含例如表面波、勒夫波、漏波、瑞利波、边界波、漏SAW、伪SAW、板波。
由此，能够实现具有更低损耗且更高陡峭度的带通滤波器20B。
在此，带通滤波器20B的两个电感器31以及32之中与公共端子300最近地连接的电感器31(第一电感器)的电感值L31小于电感器31以及32之中距公共端子300第二近地连接的电感器32(第四电感器)的电感值L32。
另外，在带通滤波器20B具有三个以上的配置在并联臂谐振器与接地之间的电感器的情况下，三个以上的电感器之中与公共端子300最近地连接的第一电感器的电感值小于除了第一电感器以外的电感器之中电感值最小的第四电感器的电感值。
根据上述结构，带通滤波器20B的与并联臂连接的两个电感器31以及32之中，距公共端子300第一近的电感器31的电感值小于其他电感器32的电感值。因此，从公共端子300观察的带通滤波器20B单体的、比带阻滤波器10A的阻带更靠高频侧的频带中的阻抗与以往的带通滤波器单体的比上述阻带更靠高频侧的频带中的阻抗相比较，位于开路(高阻抗)侧。即，本变形例的带通滤波器20B单体的比上述阻带更靠高频侧的频带中的反射系数大于以往的带通滤波器单体的上述频带中的反射系数。因此，能够提供带阻滤波器10A的插入损耗得到了降低的提取器1B。
另外，在变形例1涉及的提取器1B中，带通滤波器20B的电感器31连接在两个以上的并联臂谐振器251～254之中与公共端子300最近地连接的并联臂谐振器251与接地之间。此外，电感器32连接在两个以上的并联臂谐振器251～254之中距公共端子300第二近地连接的并联臂谐振器252、距公共端子300第三近地连接的并联臂谐振器253、以及距公共端子300第四近地连接的并联臂谐振器254的连接节点与接地之间。
在作为梯型的弹性波滤波器的带通滤波器20B中，存在以衰减极点的调整为目的而使电感器32与多个并联臂谐振器252～254共同连接的情况。即使在该情况下，也能够降低带阻滤波器10A中的比阻带更靠高频侧的频带的插入损耗。
另外，电感器32也可以不与距公共端子300第四近地连接的并联臂谐振器254连接。
图8是变形例2涉及的提取器1C的电路结构图。如该图所示，本变形例涉及的提取器1C具备：公共端子300、输入输出端子310以及320、带阻滤波器10A、和带通滤波器20C。本变形例涉及的提取器1C与实施例涉及的提取器1A相比较，带通滤波器20C的结构不同。以下，关于本变形例涉及的提取器1C，对于与实施例涉及的提取器1A相同的结构省略说明，以不同的结构为中心进行说明。
带通滤波器20C是实施方式涉及的带通滤波器20的一个具体例，具备串联臂谐振器201、202、203以及204、并联臂谐振器251、252、253以及254、和电感器41以及42。
串联臂谐振器201～204具有与实施例涉及的串联臂谐振器201～204相同的结构。
并联臂谐振器251～254具有与实施例涉及的并联臂谐振器251～254相同的结构。
电感器41配置在将并联臂谐振器251以及252的连接节点与接地进行连结的并联臂上。电感器42配置在将并联臂谐振器253以及254的连接节点与接地进行连结的并联臂上。
在表3中，示出变形例2涉及的提取器1C的带通滤波器20C的电极参数以及电感器的电感值。
[表3]
Figure BDA0002201489210000181
根据带通滤波器20C的上述结构，由于在串联臂路径中配置有由弹性波谐振器构成的串联臂谐振器201～204，并且在不同的并联臂路径中配置有由弹性波谐振器构成的并联臂谐振器251～254，因此能够实现具有低损耗的通带以及从通带到衰减带中的过渡带的陡峭性的梯型的弹性波滤波器。此外，由于在并联臂路径中配置有电感器41以及42，因此能够调整并优化衰减带中的衰减极点的频率以及衰减量。
另外，带通滤波器20C中的串联臂谐振器的数量并不限定于四个，只要是一个以上即可。此外，并联臂谐振器的数量并不限定于四个，只要是两个以上即可。此外，配置在并联臂谐振器与接地之间的电感器的数量并不限定于两个，只要是两个以上即可。
此外，构成带通滤波器20C的各弹性波谐振器可以是声表面波谐振器、以及使用了BAW的弹性波谐振器中的任意一者。另外，在声表面波中，也包含例如表面波、勒夫波、漏波、瑞利波、边界波、漏SAW、伪SAW、板波。
由此，能够实现具有更低损耗且更高陡峭度的带通滤波器20C。
在此，带通滤波器20C的两个电感器41以及42之中与公共端子300最近地连接的电感器41(第一电感器)的电感值L41小于电感器41以及42之中距公共端子300第二近地连接的电感器42(第四电感器)的电感值L42。
另外，在带通滤波器20C具有三个以上的配置在并联臂谐振器与接地之间的电感器的情况下，三个以上的电感器之中与公共端子300最近地连接的第一电感器的电感值小于除了第一电感器以外的电感器之中电感值最小的第四电感器的电感值。
根据上述结构，带通滤波器20C的与并联臂连接的两个电感器41以及42之中距公共端子300第一近的电感器41的电感值小于其他电感器42的电感值。因此，从公共端子300观察的带通滤波器20C单体的比带阻滤波器10A的阻带更靠高频侧的频带中的阻抗与以往的带通滤波器单体的比上述阻带更靠高频侧的频带中的阻抗相比较，位于开路侧。即，本变形例的带通滤波器20C单体的比上述阻带更靠高频侧的频带中的反射系数大于以往的带通滤波器单体的上述频带中的反射系数。因此，能够提供带阻滤波器10A的插入损耗得到了降低的提取器1C。
另外，在变形例2涉及的提取器1C中，带通滤波器20C的电感器41连接在两个以上的并联臂谐振器251～254之中与公共端子300最近地连接的并联臂谐振器251、以及两个以上的并联臂谐振器251～254之中距公共端子300第二近地连接的并联臂谐振器252的连接节点与接地之间。此外，电感器42连接在距公共端子300第三近地连接的并联臂谐振器253以及距公共端子300第四近地连接的并联臂谐振器254的连接节点与接地之间。
在作为梯型的弹性波滤波器的带通滤波器20C中，存在如下情况，即：以衰减极点的调整为目的而使电感器41与多个并联臂谐振器251以及252共同连接，并使电感器42与多个并联臂谐振器253以及254共同连接。即使在该情况下，也能够降低带阻滤波器10A中的比阻带更靠高频侧的频带的插入损耗。
另外，电感器42也可以不与距公共端子300第四近地连接的并联臂谐振器254连接。
[6变形例3涉及的提取器]
图9是变形例3涉及的提取器1D以及天线2的结构框图。如该图所示，提取器1D具备：公共端子300、输入输出端子310、320以及330、带阻滤波器10D、和带通滤波器20D以及20E。本变形例涉及的提取器1D与实施方式涉及的提取器1相比较，作为结构而不同的是，使带阻滤波器10D的阻带具有两个、以及具有通带不同的两个带通滤波器20D以及20E。以下，关于本变形例涉及的提取器1D，对于与实施方式涉及的提取器1相同的结构省略说明，以不同的结构为中心进行说明。
带阻滤波器10D是连接在公共端子300与输入输出端子310(第一输入输出端子)之间，将第一频带作为阻带，并且还将不与第一频带重复的第三频带作为阻带的带阻滤波器。
带通滤波器20D是连接在公共端子300与输入输出端子320(第二输入输出端子)之间，且将与第一频带的至少一部分重复的第二频带作为通带的第一带通滤波器。
带通滤波器20E是连接在公共端子300与输入输出端子330(第三输入输出端子)之间，且将与第三频带的至少一部分重复的第四频带作为通带的第二带通滤波器。
提取器1D经由公共端子300而与一个天线2连接。
在此，提取器1D具有的带通滤波器20D以及20E的至少一方具有以下结构。
带通滤波器20D具有：多个串联臂谐振器，配置在连结公共端子300与输入输出端子320的串联臂上，由弹性波谐振器构成。此外，具有：三个以上的并联臂谐振器，配置在连结上述串联臂上的不同节点与接地的并联臂上，由弹性波谐振器构成。此外，具有：三个以上的电感器，连接在上述三个以上的并联臂谐振器之中的至少一个与接地之间。上述三个以上的电感器之中与公共端子300最近地连接的第一电感器的电感值小于上述三个以上的电感器之中距公共端子300第三以后近地连接的电感器中电感值最小的第三电感器的电感值，并且，上述三个以上的电感器之中距公共端子300第二近地连接的第二电感器的电感值小于第三电感器的电感值。
带通滤波器20E具有：多个串联臂谐振器，配置在连结公共端子300与输入输出端子330的串联臂上，由弹性波谐振器构成。此外，具有：三个以上的并联臂谐振器，配置在连结上述串联臂上的不同节点与接地的并联臂上，由弹性波谐振器构成。此外，具有：三个以上的电感器，连接在上述三个以上的并联臂谐振器之中的至少一个与接地之间。上述三个以上的电感器之中与公共端子300最近地连接的第一电感器的电感值小于上述三个以上的电感器之中距公共端子300第三以后近地连接的电感器中电感值最小的第三电感器的电感值，并且，上述三个以上的电感器之中距公共端子300第二近地连接的第二电感器的电感值小于第三电感器的电感值。
在由将不同的两个频带作为通带的两个带通滤波器20D以及20E、和将该不同的两个频带作为阻带的一个带阻滤波器10D构成的提取器1D中，至少任意一个带通滤波器的与并联臂路径连接的多个电感器之中接近公共端子300的第一电感器的电感值小于至少第三以后近的电感器的电感值。因此，从公共端子300观察的上述带通滤波器单体的比上述阻带更靠高频侧的频带中的阻抗与上述第一电感器的电感值不小于至少第三以后近的电感器的电感值的以往的带通滤波器单体的比上述阻带更靠高频侧的频带中的阻抗相比较，位于开路侧。即，本结构的上述带通滤波器单体的上述频带中的反射系数大于以往的带通滤波器单体的上述频带中的反射系数。因此，能够降低带阻滤波器10D中的比至少任意一个阻带更靠高频侧的频带的插入损耗。
另外，提取器1D具有的带通滤波器20D以及20E的至少一方也可以取代上述的结构而具有以下结构。
带通滤波器20D具有：一个以上的串联臂谐振器，配置在连结公共端子300与输入输出端子320的串联臂上，由弹性波谐振器构成。此外，具有：两个以上的并联臂谐振器，配置在连结上述串联臂上的不同节点与接地的并联臂上，由弹性波谐振器构成。此外，具有：两个以上的电感器，连接在上述两个以上的并联臂谐振器之中的至少一个与接地之间。上述两个以上的电感器之中与公共端子300最近地连接的第一电感器的电感值小于除了第一电感器以外的电感器之中电感值最小的第四电感器的电感值。
带通滤波器20E具有：一个以上的串联臂谐振器，配置在连结公共端子300与输入输出端子330的串联臂上，由弹性波谐振器构成。此外，具有：两个以上的并联臂谐振器，配置在连结上述串联臂上的不同节点与接地的并联臂上，由弹性波谐振器构成。此外，具有：两个以上的电感器，连接在上述两个以上的并联臂谐振器之中的至少一个与接地之间。上述两个以上的电感器之中与公共端子300最近地连接的第一电感器的电感值小于除了第一电感器以外的电感器之中电感值最小的第四电感器的电感值。
即使根据上述结构，也能够降低带阻滤波器10D中的比至少任意一个阻带更靠高频侧的频带的插入损耗。
(其他的变形例等)
以上，对本发明的实施方式、实施例以及变形例涉及的提取器进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式、实施例以及变形例。例如，对上述实施方式实施下面那样的变形而得到的方式也能够包含于本发明中。
例如，在上述实施方式及其变形例中，作为带阻滤波器的阻带以及带通滤波器的通带而例示了GPS(注册商标)频带，但是也可以将Wi-Fi(注册商标)(2.4GHz或5GHz频段)、以及LTE(Long Term Evolution，长期演进)的Band32(通带：1452-1496MHz)中的任意一者作为上述阻带以及上述通带。
此外，在上述实施方式及其变形例中，作为比上述阻带以及上述通带更靠高频侧的衰减带而例示了5GNR的n77，但也可以是其他的5GNR的通信频段，进而，还可以是4G(LTE)的通信频段。
此外，上述的提取器也可以是在与公共端子相反一侧的输入输出端子具有其他带通滤波器的结构。此外，上述的提取器也可以是在与公共端子相反一侧的输入输出端子具有PA(功率放大器)、LNA(噪声去除放大器)等的结构。
产业上的可利用性
本发明能够广泛利用于使用了具备能够应对基于不同的无线频带以及不同的无线方式的通信的提取器的前端电路、发送装置以及接收装置等的便携式电话等通信设备。

Claims (8)

1.一种提取器，具备：
公共端子、第一输入输出端子以及第二输入输出端子；
带阻滤波器，连接在所述公共端子与所述第一输入输出端子之间，将第一频带作为阻带；和
第一带通滤波器，连接在所述公共端子与所述第二输入输出端子之间，将与所述第一频带的至少一部分重复的第二频带作为通带，
所述第一带通滤波器具有：
多个串联臂谐振器，由弹性波谐振器构成，配置在连结所述公共端子与所述第二输入输出端子的串联臂上；
三个以上的并联臂谐振器，由弹性波谐振器构成，配置在连结所述串联臂上的不同节点与接地的并联臂上；以及
三个以上的电感器，连接在所述三个以上的并联臂谐振器之中的至少一个与接地之间，
所述三个以上的电感器之中与所述公共端子最近地连接的第一电感器的电感值小于第三电感器的电感值，并且，所述三个以上的电感器之中距所述公共端子第二近地连接的第二电感器的电感值小于所述第三电感器的电感值，其中，所述第三电感器是所述三个以上的电感器之中距所述公共端子第三以后近地连接的电感器中电感值最小的。
2.根据权利要求1所述的提取器，其中，
所述第一电感器的电感值小于所述第二电感器的电感值。
3.一种提取器，具备：
公共端子、第一输入输出端子以及第二输入输出端子；
带阻滤波器，连接在所述公共端子与所述第一输入输出端子之间，将第一频带作为阻带；和
第一带通滤波器，连接在所述公共端子与所述第二输入输出端子之间，将与所述第一频带的至少一部分重复的第二频带作为通带，
所述第一带通滤波器具有：
一个以上的串联臂谐振器，由弹性波谐振器构成，配置在连结所述公共端子与所述第二输入输出端子的串联臂上；
两个以上的并联臂谐振器，由弹性波谐振器构成，配置在连结所述串联臂上的不同节点与接地的并联臂上；以及
两个以上的电感器，连接在所述两个以上的并联臂谐振器之中的至少一个与接地之间，
所述两个以上的电感器之中与所述公共端子最近地连接的第一电感器的电感值小于第四电感器的电感值，其中，所述第四电感器是除所述第一电感器之外的电感器之中电感值最小的。
4.根据权利要求3所述的提取器，其中，
所述第一电感器连接在所述两个以上的并联臂谐振器之中与所述公共端子最近地连接的并联臂谐振器和接地之间，
所述第四电感器连接在所述两个以上的并联臂谐振器之中距所述公共端子第二近地连接的并联臂谐振器和距所述公共端子第三近地连接的并联臂谐振器的连接节点与接地之间。
5.根据权利要求3所述的提取器，其中，
所述第一电感器连接在所述两个以上的并联臂谐振器之中与所述公共端子最近地连接的并联臂谐振器和距所述公共端子第二近地连接的并联臂谐振器的连接节点与接地之间，
所述第四电感器连接在所述两个以上的并联臂谐振器之中距所述公共端子第三近地连接的并联臂谐振器与接地之间。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的提取器，其中，
所述带阻滤波器将所述第一频带作为阻带，还将不与所述第一频带重复的第三频带作为阻带，
所述提取器还具备：
第三输入输出端子；和
第二带通滤波器，连接在所述公共端子与所述第三输入输出端子之间，将与所述第三频带的至少一部分重复的第四频带作为通带。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的提取器，其中，
所述带阻滤波器具有：
串联臂谐振器，配置在连结所述公共端子与所述第一输入输出端子的串联臂上，由弹性波谐振器构成；和
电感器，配置在连结所述串联臂上的节点与接地的并联臂上。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的提取器，其中，
所述弹性波谐振器是声表面波谐振器、以及使用了体声波BAW的弹性波谐振器中的任意一者。
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