CN113381718A - 滤波器及复用器 - Google Patents

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Abstract

滤波器及复用器。一种滤波器包括：第一信号端子和第二信号端子；滤波器电路，其连接在第一信号端子和第二信号端子之间；基板，该基板具有第一表面和第二表面，第一信号端子和第二信号端子位于第一表面上，滤波器电路的至少一部分位于第二表面的一侧；线，该线定位为在基板中比滤波器电路更靠近第一表面，该线的第一端连接到第一信号端子和第二信号端子中的一个；以及接地端子，该接地端子位于第一表面上并且该线的第二端连接至该接地端子，当在平面图中观看基板时，线与接地端子交叠的区域的面积大于线与第一信号端子和第二信号端子中的一个交叠的区域的面积。

Description

滤波器及复用器
技术领域
本实施方式的某个方面涉及滤波器及复用器。
背景技术
包括电感器和电容器二者的滤波器(即，LC滤波器)在通信领域中已经被广泛用作高频滤波器。LC滤波器是通过层叠诸如陶瓷层的介电层而构造的。随着通信装置的复杂化，人们对新通信标准(诸如，5G移动通信系统)的兴趣日益增加。要求用于这种标准的滤波器具有高频率和高抑制度。LC滤波器可能无法充分满足这些要求。如日本专利申请公开No.2018-129680和2018-129683中所公开的，已知包括具有出色陡度的声波谐振器和LC的滤波器。
发明内容
当在包括声波谐振器和LC的滤波器中使用电感器作为匹配电路时，作为匹配电路的电感器的电感根据电感器和安装板之间的距离而变化，从而滤波器特性变化。另选地，衰减带中的抑制可能不足。当增加滤波器中的级数以增加抑制时，滤波器变大。
根据本实施方式的第一方面，提供了一种滤波器，该滤波器包括：第一信号端子；第二信号端子；滤波器电路，其连接在第一信号端子和第二信号端子之间；基板，其具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第一信号端子和第二信号端子位于第一表面上，滤波器电路的至少一部分位于第二表面的一侧；线，其定位为在基板中比滤波器电路更靠近第一表面，该线的第一端连接到第一信号端子和第二信号端子中的一个；以及接地端子，其位于第一表面上并且线的第二端连接至该接地端子，当在平面图中观看基板时，线与接地端子交叠的区域的面积大于线与第一信号端子和第二信号端子中的一个交叠的区域的面积。
根据本实施方式的第二方面，提供了一种滤波器，该滤波器包括：第一信号端子；第二信号端子；第一元件，其具有连接至地的第一端，该第一元件选自由声波谐振器、电感器和电容器组成的组，第二元件，其连接在第一信号端子和第二信号端子之间，当第一元件是声波谐振器时，该第二元件选自电感器和电容器，当第一元件是电感器或电容器时，该第二元件是声波谐振器；第三元件，其在第一信号端子和第二信号端子之间与第二元件并联连接，并且选自电感器和电容器，当选择电感器或电容器作为第一元件时，该第三元件的类型不同于第一元件的类型，当选择电感器或电容器作为第二元件时，该第三元件的类型不同第二元件的类型；第四元件，其在第一信号端子和第二信号端子之间与第三元件串联连接并且与第二元件并联连接，第一元件的第二端连接在第四元件和第三元件之间，该第四元件选自电感器或电容器，该第四元件的类型与第三元件的类型相同；第一电感器，其具有连接在第一信号端子和第二元件之间并且连接在第一信号端子和第三元件之间的第一端；第二电感器，其具有连接在第二信号端子和第二元件之间并且连接在第一信号端子和第四元件之间的第一端；以及第三电感器，其具有连接到第一电感器的第二端和第二电感器的第二端的第一端以及连接到地的第二端。
根据本实施方式的第三方面，提供了一种包括以上滤波器中的任何一个的复用器。
附图说明
图1是根据第一实施方式和第一比较例的滤波器的电路图；
图2A是第一实施方式和第一比较例中的声波谐振器的平面图，而图2B是第一实施方式和第一比较例的另一声波谐振器的截面图；
图3A和图3B分别是根据第一实施方式和第一比较例的滤波器的截面图；
图4A至图4E是第一实施方式和第一比较例中的多层基板的平面图；
图5A和图5B分别是第一实施方式和第一比较例中的多层基板的平面图；
图6A和图6B是例示了安装在安装板上的第一比较例的滤波器的截面图；
图7A至图7C例示了比较例1中测量方式A和测量方式B的滤波器特性；
图8A至图8C分别是仿真1中的样品C至E的平面图；
图9A至图9C分别是仿真1中的样品C至样品E中的电感与频率的关系图；
图10A和图10B是例示了安装在安装板上的第一实施方式的滤波器的截面图；
图11A至图11C是根据第一实施方式的第一变型例至第三变型例的滤波器的平面图；
图12A至图12D是例示了第一实施方式的其他电路构造的电路图；
图13A至图13C分别是仿真2中的滤波器F、G和H的电路图，而图13D是仿真2中的声波谐振器的等效电路；
图14A和图14B例示了仿真2中的滤波器F、G、H的传输特性(transmissioncharacteristics)S21；
图15A至图15D是例示了第二实施方式的其他电路构造的电路图；以及
图16是根据第三实施方式的双工器的电路图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图给出本公开实施方式的描述。
第一实施方式
图1是根据第一实施方式和第一比较例的滤波器的电路图。如图1所示，滤波器100包括滤波器电路F1以及匹配电路M1和M2。滤波器电路F1连接在节点N2和节点N3之间。匹配电路M1连接在信号端子T1和节点N2之间。匹配电路M2连接在信号端子T2和节点N3之间。
信号端子T1是输入端子，而信号端子T2是输出端子。滤波器电路F1是高通滤波器。滤波器电路F1允许输入到信号端子T1的高频信号当中的通带中的信号通过，并抑制其他频带中的信号。匹配电路M1使从信号端子T1看滤波器电路F1时的阻抗与参考阻抗(例如50Ω)匹配，而匹配电路M2使从信号端子T2看滤波器电路F1时的阻抗与参考阻抗(例如50Ω)匹配。
在节点N2和N3之间并行提供两个路径。一个路径包括串联连接的电容器C3和C4。电感器L1和电容器C9并联连接在位于电容器C3和C4之间的节点N1与接地端子Tg之间。节点N2和N3之间的另一路径包括声波谐振器R2。声波谐振器R2包括串联连接的声波谐振器S1至S4和并联连接到声波谐振器S3的声波谐振器S5。电感器L8连接在声波谐振器R2与节点N2之间。电感器L9连接在声波谐振器R2与节点N3之间。
匹配电路M1包括电感器L5和电容器C5。电感器L5连接在信号端子T1与节点N4之间。电容器C5连接在信号端子T1和节点N2之间。匹配电路M2包括电感器L6和电容器C6。电感器L6连接在信号端子T2和节点N4之间。电容器C6连接在信号端子T2和节点N3之间。节点N4连接到接地端子Tg。
图2A是第一实施方式和第一比较例中的声波谐振器的平面图，而图2B是第一实施方式和第一比较例中的另一声波谐振器的截面图。在图2A的示例中，声波谐振器是表面声波谐振器。叉指换能器(IDT)40和反射器42位于基板41的顶表面上。IDT40包括一对彼此相对的梳状电极40a。梳状电极40a包括多个电极指40b和连接电极指40b的汇流条40c。反射器42位于IDT 40的两侧。IDT40激发基板41上的表面声波。基板41例如是压电基板(诸如钽酸锂基板、铌酸锂基板或晶体石英基板)。基板41可以是具有被设计为具有结合在诸如蓝宝石基板、尖晶石基板、氧化铝基板、晶体石英基板或硅基板的支撑基板上的压电基板的结构的复合基板。IDT 40和反射器42由例如铝膜或铜膜形成。可以在基板41上设置保护膜或温度补偿膜，以覆盖IDT40和反射器42。
在图2B的示例中，声波谐振器是压电薄膜谐振器。压电膜46形成在基板41上。下部电极44和上部电极48设置为将压电膜46夹在该下部电极44和上部电极48之间。在下部电极44与基板41之间形成有气隙45。下部电极44与上部电极48隔着压电膜46的至少一部分彼此相对的区域是谐振区域47。谐振区域47内的下部电极44和上部电极48在压电膜46中以厚度延伸模式激发声波。基板41例如是蓝宝石基板、尖晶石基板、氧化铝基板、玻璃基板、晶体石英基板或硅基板。下部电极44和上部电极48由诸如钌膜的金属膜形成。压电膜46例如是氮化铝膜。可以提供声镜代替气隙45。
图3A和图3B分别是根据第一实施方式和第一比较例的滤波器的截面图。如图3A和图3B所示，在第一实施方式的滤波器100和第一比较例的滤波器110中，电子部件20和22安装在多层基板10上。电子部件20是安装了声波谐振器R2的部件。端子21设置在电子部件20的底表面上。电子部件22是具有被设计为具有层叠的诸如陶瓷层的介电层的结构的层状产品。电子部件22包括图1所示的电感器和电容器当中除了电感器L5和L6以外的电感器和电容器。端子23设置在电子部件22的底表面上。
多层基板10包括层叠的绝缘层11a至11c。例如，绝缘层11a至11c由诸如玻璃环氧树脂的树脂或诸如低温共烧陶瓷(LTCC)或高温共烧陶瓷(HTCC)的陶瓷制成。金属层12a设置在绝缘层11a的上表面上，并且金属层12b设置在绝缘层11b的上表面上。端子14设置在绝缘层11c的下表面上。提供分别贯穿绝缘层11a至11c的通孔布线13a至13c。金属层12a和12b、通孔布线13a至13c以及端子14例如由诸如铜层、金层或铝层的金属层形成。具有开口15a的阻焊剂15位于绝缘层11c的下表面上。端子14的至少一部分从阻焊剂15的开口15a露出。阻焊剂15是由环氧树脂或其他树脂制成的树脂层。端子14包括信号端子T1和T2以及接地端子Tg。
多层基板10的顶表面上的金属层12a通过焊料24连接到电子部件20的底表面上的端子21以及电子部件22的底表面上的端子23。用于密封电子部件20和22的密封部26位于多层基板10上。密封部26由例如由环氧树脂制成的树脂层形成。树脂层可以包含无机填料。可以在电子部件20和22之上设置作为金属板或绝缘板的顶板，而不提供密封部26。
图4A至图4E是第一实施方式和第一比较例中的多层基板的平面图。在图4A至图4E中，第一实施方式的多层基板的平面图与第一比较例的多层基板的平面图相同。另外，省略了除电感器L5和L6之外的金属层和通孔布线的图示。
如图4A所示，金属层12a位于绝缘层11a上。金属层12a用作连接至电子部件20和22的端子。如图4B所示，提供了贯穿绝缘层11a的通孔布线13a。如图4C所示，金属层12b位于绝缘层11b上。金属层12b包括形成电感器L5的至少一部分的线16a和形成电感器L6的至少一部分的线16b。如图4D所示，提供了贯穿绝缘层11b的通孔布线13b。如图4E所示，提供了贯穿绝缘层11c的通孔布线13c。
图5A和图5B分别是第一实施方式和第一比较例中的多层基板的平面图。图5A和图5B是例示了从上方观看到的绝缘层11c的底表面的平面图。如图5A和图5B所示，端子14位于绝缘层11c的底表面上。信号端子T1和T2以及接地端子Tg被设置为端子14。
如图4A至图5B所示，线16a的第一端通过通孔布线13b和13c电连接到信号端子T1，而线16b的第一端通过通孔布线13b和13c电连接到信号端子T2。线16a的第二端通过通孔布线13b和13c电连接到接地端子Tg，而线16b的第二端通过通孔布线13b和13c连接到接地端子Tg。线16a和16b的第一端还通过通孔布线13a和金属层12a电连接到电子部件22。
如图3A和图5A所示，在第一实施方式的滤波器100中，接地端子Tg大于信号端子T1和T2，并且在平面图中与线16a和16b中的每条线的大约一半交叠。如图3B和图5B所示，在第一比较例的滤波器110中，接地端子Tg具有与每个信号端子T1和T2近似相同的尺寸，并且接地端子Tg与每条线16a和16b几乎不交叠。
在第一实施方式和第一比较例中，通过在多层基板10中提供形成匹配电路M1的电感器L5的至少一部分的线16a和形成匹配电路M2的电感器L6的至少一部分的线16b，能够使滤波器100和110小型化。然而，第一比较例具有以下描述的问题。
图6A和图6B是例示了安装在安装板上的第一比较例的滤波器的截面图。图6A中示出的测量方式被定义为方式A，而图6B中示出的测量方式被定义为方式B。如图6A所示，在方式A中，为了检查第一比较例的滤波器110，滤波器110通过导电片36安装在安装板30上。滤波器110的端子14通过导电片36电连接到安装板30上的端子32。
如图6B所示，在方式B中，第一比较例的滤波器110使用焊料34安装在安装板30上。滤波器110的端子14通过焊料34电连接到安装板30上的端子32。
在图6A所示的方式A中滤波器110的底表面与安装板30的顶表面之间的距离D1大于在图6B所示的方式B中滤波器110的底表面与安装板30的顶表面之间的距离D2。因此，在图6A所示的方式A中，端子14与端子32之间的电感大于在6B图所示的方式B中端子14和端子32之间的电感。因此，电感器L5和L6的电感在方式A和方式B之间不同，这导致方式A中的滤波器特性和方式B中的滤波器特性之间的不同。
图7A至图7C例示了第一比较示例中的方式A和方式B中的滤波器特性。图7A是例示了在每个方式A和方式B中信号端子T1处的反射特性S11的史密斯圆图(Smith chart)。图7B例示了方式A中从信号端子T1到信号端子T2的传输特性S21(衰减)，而图7C例示了方式B中从信号端子T1到信号端子T2的传输特性S21(衰减)。在图7B和图7C中，虚线对应于在图右侧的垂直轴的标度，而实线对应于图左侧的垂直轴的标度。虚线表示实线的放大衰减。标记m1和m2指示通带。标记m1指示5150MHz，而标记m2指示7125MHz。测量了从1000MHz到10000MHz的特性。每个元件的电感和电容近似等于稍后描述的仿真2中的滤波器F的电感和电容。
如图7A所示，在低于标记m1指示的频率的频率(即，低于通带的频率)下，方式A中的反射特性不同于方式B中的反射特性。标记m1和m2所指示的频率之间(即，通带内)的反射特性大约对应于参考阻抗。
如图7B和图7C所示，在低于通带的频率处形成了具有相对最小值的三个衰减极50至52。衰减极50是主要由声波谐振器R2形成的衰减极。衰减极51是主要由滤波器电路F1形成的衰减极。衰减极52是由滤波器电路F1以及匹配电路M1和M2形成的衰减极。
如图7B和图7C所示，方式A中的衰减极50与方式B中的衰减极50相差不大。方式A中的衰减极51以比形成方式B中的衰减极51的频率稍高的频率形成。方式A中的衰减极52以比形成方式B中的衰减极52的频率低的频率形成。如上所示，由于方式A中的衰减极52主要以比形成方式B中的衰减极52的频率低的频率形成，因此在4000MHz附近的衰减大。
如上所示，在第一比较例中，多层基板10的底表面与安装板30的顶表面之间的距离的变化极大地改变了滤波器的特性。因此，如图6A和图6B所示，检查滤波器110时获得的滤波器特性不同于滤波器110安装在安装板30上时获得的滤波器特性。用于将滤波器110安装在安装板30上的焊料34的厚度也影响滤波器的特性。
仿真1
使用三维有限元方法针对不同尺寸的接地端子Tg，对接地端子Tg与安装板30的端子32之间的电感器L5的电感进行了仿真。绝缘层11b和11c的总厚度设置为85μm，并且绝缘层11b和11c的相对介电常数设置为4.4。方式A中的距离D1设置为150μm，而方式B中的距离D2设置为10μm。
图8A至图8C分别是仿真1中的样品C至E的平面图。在图8A至图8C中，例示了绝缘层11c、金属层12b、通孔布线13b和13c、端子14、线16a和端子32。线16a的与信号端子T1交叠的区域56和线16a的与接地端子Tg交叠的区域54通过密集的阴影线表示。样品C对应于第一比较例，而样品D和E对应于第一实施方式。
如图8A所示，在样品C中，接地端子Tg在平面图中的面积近似等于信号端子T1在平面图中的面积。区域54是线16a在平面图中与通过通孔布线13b和13c连接至线16a的接地端子Tg交叠的区域。区域56是线16a在平面图中与通过通孔布线13b和13c连接至线16a的信号端子T1交叠的区域。区域58是金属层12b中除区域54和56以外的区域。区域54的面积近似等于区域56的面积。尽管金属层12b在线16a的中心部分与端子14c交叠，但是金属层12b未电连接到滤波器中的端子14c。
如图8B所示，在样品D中，线16a在平面图中与接地端子Tg交叠的区域54的面积大于线16a在平面图中与信号端子T1交叠的区域56的面积。区域54在平面图中的面积等于或大于金属层12b在平面图中的面积的一半。
如图8C所示，线16a在平面图中与接地端子Tg交叠的区域54的面积在样品E中比在样品D中更大。接地端子Tg在绝缘层11c的下表面上扩展到除信号端子T1和T2以外的区域。区域54在平面图中的面积等于或大于金属层12b的80％。
图9A至图9C分别是仿真1中的样品C至E中的电感与频率的关系图。如图9A所示，在样品C中，方式A中的电感大于方式B中的电感。在6GHz处，方式A中的电感为1.25nH，而方式B中的电感为0.97nH。方式A中的电感与方式B中的电感之比为129％。
如图9B所示，方式A中的电感与方式B中的电感之间的差在样品D中比样品C中更小。在6GHz处，方式A中的电感为1.07nH，而方式B中的电感为0.93nH。方式A中的电感与方式B中的电感之比为116％。如图9C所示，方式A中的电感与方式B中的电感之间的差在样品E中比在样品D中更小。在6GHz处，方式A的电感为1.01nH，而在方式B中电感为0.91nH。方式A中的电感与方式B中的电感之比为111％。
如上所示，随着区域54的面积增加，方式A中的电感与方式B中的电感之间的差减小。
图10A和图10B是例示了安装在安装板上的第一实施方式的滤波器的截面图。在图10A和图10B中，接地端子Tg与金属层12b交叠的区域54大于图6A和图6B所示的第一比较例的区域54。认为随着区域54变大，电感器L5上的端子14与端子32之间的距离D1与端子14与端子32之间的距离D2之间的差的影响减小。
图11A至图11C是根据第一实施方式的第一变型例至第三变型例的滤波器的平面图。图11A至图11C主要例示了绝缘层11c、金属层12b、端子14、阻焊剂15的开口15a、线16a和16b以及端子32。
第一实施方式的第一变型例
如图11A所示，在第一实施方式的第一变型例中，提供了形成电感器L5的至少一部分的线16a和形成电感器L6的至少一部分的线16b。在线16a和16b二者中，区域54在平面图中的面积等于或大于金属层12b在平面图中的面积的50％。分别连接至线16a和16b的两个接地端子Tg分开设置。其他结构与第一实施方式中的相同，因此省略其描述。
第一实施方式的第二变型例
如图11B所示，在第一实施方式的第二变型例中，线16a和16b连接到相同的接地端子Tg。其他结构与第一实施方式的第一变型例相同，因此省略其说明。
第一实施方式的第三变型例
如图11C所示，在第一实施方式的第三变型例中，接地端子Tg位于信号端子T1和T2之间。其他结构与第一实施方式的第二变型例相同，因此省略其说明。
在第一实施方式及其变型例中，滤波器电路F1连接在信号端子T1(第一信号端子)和信号端子T2(第二信号端子)之间。信号端子T1和T2以及接地端子Tg位于多层基板10(基板)的底表面(第一表面)上，并且形成滤波器电路F1的电子部件20和22位于顶表面侧(基板的与第一表面相对的第二表面)，即，在多层基板10的顶表面上或在多层基板10之上。线16a(第一线)位于多层基板10中，线16a的第一端连接到信号端子T1，并且线16a的第二端连接到接地端子Tg(第一接地端子)。当在平面图中观看多层基板10时，线16a与接地端子Tg交叠的区域的面积大于线16a与信号端子T1交叠的区域的面积。这种结构减小了滤波器特性对安装板30和多层基板10之间的距离的依赖性。
描述了其中滤波器电路F1位于多层基板10的顶表面侧的情况，但是滤波器电路F1的一部分(例如，电容器的一部分、电感器的一部分、或电容器的一部分和电感器的一部分)可以位于多层基板10中。即，只要至少一部分滤波器电路F1位于多层基板10的上表面侧就足够了。在这种情况下，线16a和16b定位为比滤波器电路F1更靠近多层基板10的底表面。优选的是，在线16a与多层基板10的底表面之间，或者在线16b与多层基板10的底表面之间不设置其他电容器、其他电感器以及其他线。虽然描述了提供线16a和16b的情况，但是只要提供线16a和16b之一就足够了。
在第一实施方式的第一变型例中，提供了多条线16a和16b，并且多个接地端子Tg分开设置以对应于线16a和16b，并且每个接地端子Tg连接到线16a和16b中的相应一条。在这种情况下，作为线中一条的线16a连接至信号端子T1，并且当在平面图中观看多层基板10时，线16a与相应接地端子Tg交叠的区域的面积大于线16a与信号端子T1交叠的区域的面积。附加地，作为线中的另一条的线16b连接到信号端子T2，并且当在平面图中观看多层基板10时，线16b与相应接地端子Tg交叠的区域的面积大于线16b与信号端子T2交叠的区域的面积。这种结构减小了滤波器特性对安装板30和多层基板10之间的距离的依赖性。
如在仿真1的结果中所描述的，随着区域54的面积增加，由于安装板30与多层基板10之间的距离变化而引起的滤波器特性的变化减小。因此，在线16a和16b中的至少一条中，区域54的面积优选地等于或大于区域56的面积的2倍，更优选地等于或大于区域56的面积的5倍，进一步优选地等于或大于区域56的面积的10倍。另外，区域54在平面图中的面积优选地等于或大于线16a在平面图中的面积的50％，更优选地等于或大于线16a在平面图中的面积的80％。
描述了信号端子Tl和T2分别是输入端子和输出端子的情况，但是信号端子Tl和T2可以分别是输出端子和输入端子。
在第一实施方式的第二变型例和第三变型例中，作为线中的一条的线16a将信号端子T1连接到接地端子Tg，并且当在平面图中观看多层基板10时，线16a与接地端子Tg交叠的区域的面积大于线16a与信号端子T1交叠的区域的面积。线16b将信号端子T2连接到接地端子Tg，并且当在平面图中观看多层基板10时，线16b与接地端子Tg交叠的区域的面积大于线16b与信号端子T2交叠的区域的面积。该结构在以下描述的第二实施方式的滤波器G中在接地端子Tg与安装基板30的端子32之间形成电感器L7。因此，如以后所描述的，衰减频带的衰减特性得到改善。
滤波器电路F1的电路构造不限于第一实施方式，而且滤波器电路F1优选地包括连接在信号端子T1和T2之间的声波谐振器R2、电感器和电容器。
其他电路构造
图12A至图12D是例示了第一实施方式的其他电路构造的电路图。如图12A所示，可以省略电感器L8和L9以及电容器C5、C6和C9。当将具有连接至地的第一端和连接至节点N1的第二端的元件被定义为第一元件，连接在信号端子T1和信号端子T2之间的元件被定义为第二元件，在信号端子T1和T2之间与第二元件并联连接的元件被定义为第三元件，并且在信号端子T1和T2之间与第三元件串联连接并且与第二元件并联连接的元件被定义为第四元件时，第一元件是电感器L1，第二元件是声波谐振器R2，第三元件是电容器C3，并且第四元件是电容器C4。其他电路构造与图1的电路构造相同，并且因此省略其描述。
如图12B所示，第一元件可以是电容器C1，第二元件可以是声波谐振器R2，第三元件可以是电感器L3，并且第四元件可以是电感器L4。如图12C所示，第一元件可以是声波谐振器R1，第二元件可以是电容器C2，第三元件可以是电感器L3，并且第四元件可以是电感器L4。如图12D所示，第一元件可以是声波谐振器R1，第二元件可以是电感器L2，第三元件可以是电容器C3，并且第四元件可以是电容器C4。
如上所示，第一元件选自由声波谐振器R1、电感器L1和电容器C1组成的组。当第一元件是声波谐振器R1时，第二元件选自电感器L2和电容器C2，而当第一元件是电感器L1或电容器C1时，第二元件是声波谐振器R2。第三元件选自电感器L3和电容器C3，并且在选择电感器或电容器作为第一元件时，第三元件的类型不同于第一元件的类型，而在选择电感器或电容器作为第二元件时第三元件的类型不同于第二元件的类型。第四元件选自电感器L4和电容器C4，并且第四元件的类型与第三元件的类型相同。
如图7B和图7C所示，滤波器的传输特性具有由一个或更多个声波谐振器R1或R2形成的衰减极50(第一衰减极)、由滤波器电路F1形成的衰减极51(第二衰减极)、以及由滤波器电路F1和线16a和16b形成的衰减极52(第三衰减极)。衰减极50至52以低于通带的频率形成。衰减极51形成在衰减极52与通带之间，并且衰减极50形成在衰减极51与通带之间。如上所示，声波谐振器R1或R2增加了通带和衰减带之间的衰减陡度。在这样的滤波器中，衰减极52的频率变化很可能改变了滤波器的衰减特性。因此，区域54优选地大于区域56。
第一实施方式及其变型例描述了其中滤波器100是高通滤波器的情况作为示例，但是滤波器100可以是低通滤波器或带通滤波器。在低通滤波器中，衰减极点50至52位于高于通带的频率处。分别用作匹配电路M1和M2的电感器L5和L6很可能在低频率处形成衰减极52。因此，滤波器100优选地是高通滤波器。
声波谐振器R2可以是一个声波谐振器，或者可以是两个或更多个声波谐振器，如图1所示。
第二实施方式
仿真2
对第二实施方式的滤波器进行了仿真。图13A至图13C是仿真2中的滤波器F、G和H的电路图。滤波器F对应于第二比较例，并且滤波器G和H对应于第二实施方式。
如图13A所示，在滤波器F中，除了图1中的声波谐振器R2由一个声波谐振器R2构成之外，构造与图1中所示的构造相同，因此省略其描述。如图13B所示，在滤波器G中，电感器L7连接在节点N4与接地端子Tg之间。其他电路构造与滤波器F的电路构造相同，因此省略其描述。如图13C所示，在滤波器H中，在信号端子T1和T2之间电容器C7与滤波器电路F1并联连接。
滤波器F中的电容器C5和C6的电容设置为1.8pF。在滤波器G中，当电感器L7的电感为0.05nH时，电容器C5和C6的电容被设置为2.1pF，并且当电感器L7的电感为0.12nH时，电容器C5和C6的电容设置为2.2pF。在滤波器H中，电容器C5和C6的电容设置为2.5pF，电感器L7的电感设置为0.12nH，并且电容器C7的电容设置为0.06pF。滤波器F、G和H中的电感器L5和L6的电感设置为1.3nH。在滤波器F、G和H当中，其他电容器的电容和其他电感器的电感被设置为使得获得期望的衰减特性，并且被设置为近似相同的值。
图13D例示了仿真2中的声波谐振器的等效电路。如图13D所示，在声波谐振器R2的端部T01和T02之间，电阻器R01和电容器C02串联连接，并且电容器C01和电感器L01与电容器C02并联连接。在仿真2中，电阻器R01的电阻设置为5Ω，电容器C01的电容设置为9.8fF，电容器C02的电容设置为0.19pF，并且电感器L01的电感设置为在97.9nH。
图14A和图14B例示了仿真2中的滤波器F、G和H的传输特性S21。图14A例示了滤波器F、其中L7的电感为0.05nH的滤波器G、以及其中L7的电感为0.07nH的滤波器G的传输特性。图14B例示了L7的电感为0.07nH的滤波器G、L7的电感为0.12nH的滤波器G、以及滤波器H的传输特性。
如图14A所示，在滤波器F中，衰减极52形成在1000MHz以下，并且在4000MHz附近的衰减小。在滤波器G中，随着电感器L7的电感增加，衰减极52具有相对最小值的频率变得越高。因此，在4000MHz附近的衰减极变高。如上所述，电感器L7的设置增加了衰减带中的衰减。
如图14B所示，在滤波器G中，当电感器L7的电感为0.12nH时，衰减极51、52成为一体，衰减变小。如在滤波器H中一样，电容器C7的提供将衰减极51和52分开，因此在4000MHz附近的衰减变大。如以上可以看出，即使当不可能减小电感器L7的电感时，电容器C7的设置也增加了衰减带中的衰减。
其他电路构造
图15A至图15D是例示了第二实施方式的其他电路构造的电路图。如图15A所示，可以省略电感器L8和L9以及电容器C5、C6和C9。当具有连接至地的第一端和连接至节点N1的第二端的元件被定义为第一元件，连接在信号端子T1和信号端子T2之间的元件被定义为第二元件，在信号端子T1和T2之间与第二元件并联连接的元件被定义为第三元件，并且在信号端子T1和T2之间与第三元件串联连接并且与第二元件并联连接的元件被定义为第四元件时，第一元件是电感器L1，第二元件是声波谐振器R2，第三元件是电容器C3，并且第四元件是电容器C4。其他电路构造与图13B的电路构造相同，因此省略了其描述。
如图15B所示，第一元件可以是电容器C1，第二元件可以是声波谐振器R2，第三元件可以是电感器L3，并且第四元件可以是电感器L4。如图15C所示，第一元件可以是声波谐振器R1，第二元件可以是电容器C2，第三元件可以是电感器L3，并且第四元件可以是电感器L4。如图15D所示，第一元件可以是声波谐振器R1，第二元件可以是电感器L2，第三元件可以是电容器C3，并且第四元件可以是电容器C4。
如以上所描述的，第一元件选自由声波谐振器R1、电感器L1和电容器C1组成的组。当第一元件是声波谐振器R1时，第二元件选自电感器L2和电容器C2，而当第一元件是电感器L1或电容器C1时，第二元件是声波谐振器R2。第三元件选自电感器L3和电容器C3，并且在选择电感器或电容器作为第一元件时第三元件的类型不同于第一元件的类型，而在选择电感器或电容器作为第二元件时第三元件的类型不同于第二元件的类型。第四元件选自电感器L4和电容器C4，并且第四元件的类型与第三元件的类型相同。
电感器L5(第一电感器)具有连接到节点N2的第一端，该节点N2位于信号端子T1和第二元件之间以及信号端子T1和第三元件之间。电感器L6(第二电感器)具有连接到节点N3的第一端，该节点N3位于信号端子T2与第二元件之间以及信号端子T2与第四元件之间。电感器L7(第三电感器)具有连接到电感器L5的第二端和电感器L6的第二端二者的第一端，并且具有连接到地的第二端。该结构在不增加滤波器G中滤波器数量的情况下改善了衰减带中的衰减特性。电感器L7可以形成在第一实施方式的多层基板10中，但是电感器L7可以是在多层基板10的接地端子Tg与安装板30的端子32之间由焊料34形成的电感器。
如图7B和图7C所示，滤波器的传输特性具有由一个或更多个声波谐振器R1或R2形成的衰减极50(第一衰减极)、由滤波器电路F1形成的衰减极51(第二衰减极)、由滤波器电路F1和电感器L5至L7形成的衰减极52(第三衰减极)。衰减极50至52以低于通带的频率形成。衰减极51形成在衰减极52与通带之间，并且衰减极50形成在衰减极51与通带之间。如上所示，声波谐振器R1或R2增加了通带和衰减带之间的衰减陡度。另外，设置电感器L7使衰减极52向更高的频率移动。这改善了衰减带中的衰减特性。
如图14B所示，当电感器L7的电感过大时，衰减带中的衰减减小。因此，电感器L7的电感优选地小于电感器L5的电感和电感器L6的电感。电感器L7的电感更优选地等于或小于电感器L3的电感的1/5和电感器L6的电感的1/5，进一步优选地等于或小于电感器L3的电感的1/15和电感器L6的电感的1/15。当电感器L7的电感过小时，改善衰减特性的效果降低。因此，电感器L7的电感更优选地等于或大于电感器L3的电感的1/100和电感器L6的电感的1/100，进一步优选地等于或大于电感器L3的电感的1/50和电感器L6的电感的1/50。
如在滤波器G中一样，可以提供将电感器L5的第一端连接到第二元件和第三元件的电容器C5(第一电容器)以及将电感器L6的第一端连接到第三元件和第四元件的电容器C6(第二电容器)。这种结构允许匹配电路M1由电感器L5和电容器C5形成，并且匹配电路M2由电感器L6和电容器C6形成。
可以存在不减小电感器L7的电感的情况。例如，当电感器L7是在多层基板10的接地端子Tg与安装板30的端子32之间由焊料34形成的电感器时，可能无法减小电感器L7的电感。因此，如在图13C中所示的滤波器H中，提供了将电感器L5的第一端连接到电感器L6的第一端的电容器C7(第三电容器)。如图14B所示的滤波器H一样，这改善了衰减带中的衰减特性。
电容器C7的电容优选地小于电容器C5的电容和电容器C6的电容，更优选地等于或小于电容器C5的电容的1/10和电容器C6的电容的1/10。
声波谐振器R1或R2可以是一个声波谐振器，或者可以设置为多个。
第三实施方式
第三实施方式是其中应用了第一实施方式和第二实施方式及其变型例的示例性复用器。图16是根据第三实施方式的三工器的电路图。如图16所示，三工器60包括滤波器62、64和66。滤波器62连接在公共端子Ant和端子LB之间，滤波器64连接在公共端子Ant和端子MB之间，并且滤波器66连接在公共端子Ant和端子HB之间。天线68连接到公共端子Ant。滤波器62例如是允许低频带中的高频信号通过并抑制其他频率的信号的低通滤波器。滤波器64例如是允许比低频带频率高的中频带中的高频信号通过并抑制其他频率的信号的带通滤波器。滤波器66例如是允许比中频带频率高的高频带中的高频信号通过并抑制其他频率的信号的高通滤波器。
滤波器62、64、66中的至少一个可以是根据第一实施方式和第二实施方式中的任一个的滤波器。描述了三工器作为复用器的示例，但是该复用器可以是共用器、双工器或四工器。
尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是本发明不限于这样的特定实施方式，并且应当理解，在不脱离本发明的精神和范围情况下进行各种改变、替换和变更。

Claims (14)

1.一种滤波器，该滤波器包括：
第一信号端子；
第二信号端子；
滤波器电路，该滤波器电路连接在所述第一信号端子和所述第二信号端子之间；
基板，该基板具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一信号端子和所述第二信号端子位于所述第一表面上，所述滤波器电路的至少一部分位于所述第二表面的一侧；
线，该线定位为在所述基板中比所述滤波器电路更靠近所述第一表面，该线的第一端连接到所述第一信号端子和所述第二信号端子中的一个；以及
接地端子，该接地端子位于所述第一表面上并且所述线的第二端连接至该接地端子，当在平面图中观看所述基板时，所述线与所述接地端子交叠的区域的面积大于所述线与所述第一信号端子和所述第二信号端子中的一个交叠的区域的面积。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述线在平面图中与所述接地端子交叠的区域的面积等于或大于所述线在平面图中的面积的1/2。
3.根据权利要求1或2所述的滤波器，其中：
所述线设置为多条，
所述接地端子设置为多个以与所述线相对应，并且所述接地端子中的每一个连接至所述线中的相应一条，
所述线中的一条连接到所述第一信号端子，并且当在平面图中观看所述基板时，所述线中的所述一条与相应的接地端子交叠的区域的面积大于所述线中的所述一条与所述第一信号端子交叠的区域的面积，并且
所述线中的另一条连接到所述第二信号端子，并且当在平面图中观看所述基板时，所述线中的所述另一条与相应的接地端子交叠的区域的面积大于所述线中的所述另一条与所述第二信号端子交叠的区域的面积。
4.根据权利要求1或2所述的滤波器，其中：
所述线设置为多条，
所述线中的一条将所述第一信号端子连接到所述接地端子，并且当在平面图中观看所述基板时，所述线中的所述一条与所述接地端子交叠的区域的面积大于所述线中的所述一条与所述第一信号端子交叠的区域的面积，并且
所述线中的另一条将所述第二信号端子连接到所述接地端子，并且当在平面图中观看所述基板时，所述线中的所述另一条与所述接地端子交叠的区域的面积大于所述线中的所述另一条与所述第二信号端子交叠的区域的面积。
5.根据权利要求1或2所述的滤波器，其中，所述滤波器电路包括声波谐振器、电感器和电容器。
6.根据权利要求1或2所述的滤波器，其中，所述滤波器电路包括：
第一元件，该第一元件具有连接至地的第一端，该第一元件选自由声波谐振器、电感器和电容器组成的组，
第二元件，该第二元件连接在所述第一信号端子和所述第二信号端子之间，当所述第一元件是声波谐振器时，所述第二元件选自电感器和电容器，当所述第一元件是电感器或电容器时，所述第二元件是声波谐振器，
第三元件，该第三元件在所述第一信号端子和所述第二信号端子之间与所述第二元件并联连接，并且选自电感器和电容器，当选择电感器或电容器作为所述第一元件时，该第三元件的类型不同于所述第一元件的类型，当选择电感器或电容器作为所述第二元件时，所述第三元件的类型不同于所述第二元件的类型，以及
第四元件，该第四元件在所述第一信号端子和所述第二信号端子之间与所述第三元件串联连接并且与所述第二元件并联连接，所述第一元件的第二端连接在所述第四元件和所述第三元件之间，该第四元件的类型与所述第三元件的类型相同。
7.根据权利要求5所述的滤波器，其中：
所述滤波器的传输特性具有由所述声波谐振器形成的第一衰减极、由所述滤波器电路形成的第二衰减极、以及由所述滤波器电路和所述线形成的第三衰减极，
所述第一衰减极、所述第二衰减极和所述第三衰减极以比所述滤波器的通带低的频率形成，并且
所述第二衰减极形成在所述第三衰减极与所述通带之间，并且所述第一衰减极形成在所述第二衰减极与所述通带之间。
8.一种滤波器，该滤波器包括：
第一信号端子；
第二信号端子；
第一元件，该第一元件具有连接至地的第一端，该第一元件选自由声波谐振器、电感器和电容器组成的组，
第二元件，该第二元件连接在所述第一信号端子和所述第二信号端子之间，当所述第一元件是声波谐振器时，所述第二元件选自电感器和电容器，当所述第一元件是电感器或电容器时，所述第二元件是声波谐振器；
第三元件，该第三元件在所述第一信号端子和所述第二信号端子之间与所述第二元件并联连接并且选自电感器和电容器，当选择电感器或电容器作为所述第一元件时，所述第三元件的类型不同于所述第一元件的类型，当选择电感器或电容器作为所述第二元件时，所述第三元件的类型不同所述第二元件的类型；
第四元件，该第四元件在所述第一信号端子和所述第二信号端子之间与所述第三元件串联连接并且与所述第二元件并联连接，所述第一元件的第二端连接在所述第四元件和所述第三元件之间，所述第四元件选自电感器或电容器，所述第四元件的类型与所述第三元件的类型相同；
第一电感器，该第一电感器具有连接在所述第一信号端子和所述第二元件之间并且连接在所述第一信号端子和所述第三元件之间的第一端；
第二电感器，该第二电感器具有连接在所述第二信号端子和所述第二元件之间并且连接在所述第一信号端子和所述第四元件之间的第一端；以及
第三电感器，该第三电感器具有连接到所述第一电感器的第二端和所述第二电感器的第二端的第一端以及连接到地的第二端。
9.根据权利要求8所述的滤波器，其中：
所述滤波器的传输特性具有由所述声波谐振器形成的第一衰减极、由所述第一元件、所述第二元件、所述第三元件和所述第四元件形成的第二衰减极、以及由所述第一元件、所述第二元件、所述第三元件、所述第四元件、所述第一电感器、所述第二电感器和所述第三电感器形成的第三衰减极，
所述第一衰减极、所述第二衰减极和所述第三衰减极以比所述滤波器的通带低的频率形成，并且
所述第二衰减极形成在所述第三衰减极和所述通带之间，并且所述第一衰减极形成在所述第二衰减极和所述通带之间。
10.根据权利要求8或9所述的滤波器，该滤波器还包括：
第一电容器，该第一电容器将所述第一电感器的第一端连接到所述第二元件并且将所述第一电感器的第一端连接到所述第三元件；以及
第二电容器，该第二电容器将所述第二电感器的第一端连接到所述第三元件，并且将所述第二电感器的第一端连接到所述第四元件。
11.根据权利要求8或9所述的滤波器，该滤波器还包括：第三电容器，该第三电容器将所述第一电感器的第一端连接到所述第二电感器的第一端。
12.根据权利要求8或9所述的滤波器，其中，所述第三电感器的电感小于所述第一电感器的电感和所述第二电感器的电感。
13.根据权利要求8或9所述的滤波器，其中，所述第一元件是电感器。
14.一种复用器，该复用器包括：
根据权利要求1、2、8和9中的任一项所述的滤波器。
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