CN115989634A - 弹性波滤波器电路、多工器、前端电路以及通信装置 - Google Patents

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森弘嗣
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

在由第一下行链路动作频段和第一上行链路动作频段构成的FDD用的第一频段以及由第二下行链路动作频段和第二上行链路动作频段构成的FDD用的第二频段中,从低频侧起,频段的位置按照(1)第一下行链路动作频段、第二下行链路动作频段、第一上行链路动作频段以及第二上行链路动作频段的顺序,第一上行链路动作频段的频率范围与第二上行链路动作频段的频率范围不重叠,滤波器(11)形成于一张具有压电性的第一基板,具有包含第一上行链路动作频段和第二上行链路动作频段的通带。

Description

弹性波滤波器电路、多工器、前端电路以及通信装置
技术领域
本发明涉及一种弹性波滤波器电路、多工器、前端电路以及通信装置。
背景技术
对于支持多频段化和多模式化的前端电路,要求以低损耗且高隔离度地发送接收多个高频信号。
专利文献1中公开了具有以下结构的接收模块(传送电路):通带不同的多个滤波器经由多工器(开关)来与天线连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2016/0127015号说明书
发明内容
发明要解决的问题
在3GPP(3rd Generation Partnership Project:第三代合作伙伴计划)中,例如要求5G(5th generation:第五代)-NR(New Radio:新空口)的频段的高频信号与4G(4thgeneration:第四代)-LTE(Long term Evolution:长期演进)的频段的高频信号的同时传送等。
在传送频率间隙小的第一频段和第二频段的高频信号的情况下,当为了确保第一频段的高频信号与第二频段的高频信号的隔离度而对第一频段和第二频段分别应用独立的滤波器时,前端电路会大型化。
因此,本发明的目的在于提供一种确保了具有小的频率间隙的2个频段间的隔离度的小型的弹性波滤波器电路、多工器、前端电路以及通信装置。
用于解决问题的方案
关于本发明的一个方式所涉及的弹性波滤波器电路,在由第一下行链路动作频段和第一上行链路动作频段构成的频分双工(FDD)用的第一频段以及由第二下行链路动作频段和第二上行链路动作频段构成的FDD用的第二频段中,从低频侧或高频侧起,频段的位置按照(1)第一下行链路动作频段、第二下行链路动作频段、第一上行链路动作频段以及第二上行链路动作频段的顺序,或者按照(2)第一下行链路动作频段、第一上行链路动作频段、第二上行链路动作频段以及第二下行链路动作频段的顺序,第一上行链路动作频段的频率范围与第二上行链路动作频段的频率范围不重叠,弹性波滤波器电路形成于一张具有压电性的第一基板,具有包含第一上行链路动作频段和第二上行链路动作频段的通带。
关于本发明的一个方式所涉及的弹性波滤波器电路,在由第一下行链路动作频段和第一上行链路动作频段构成的时分双工(TDD)用的第一频段以及由第二下行链路动作频段和第二上行链路动作频段构成的FDD用的第二频段中,第一下行链路动作频段与第一上行链路动作频段处于同一频率范围,并且,从低频侧或高频侧起,频段的位置按照第一频段、第二上行链路动作频段以及第二下行链路动作频段的顺序,第一频段的频率范围与第二上行链路动作频段的频率范围不重叠,弹性波滤波器电路形成于一张具有压电性的第一基板,具有包含第一上行链路动作频段和第二上行链路动作频段的通带。
另外,本发明的一个方式所涉及的多工器具备:天线连接端子;根据上述记载的弹性波滤波器电路,其与天线连接端子连接;以及第一滤波器电路,其与天线连接端子连接,具有包含第一下行链路动作频段和第二下行链路动作频段的通带,其中,第一滤波器电路形成于与第一基板不同的第二基板。
另外,本发明的一个方式所涉及的多工器具备:天线连接端子;根据上述记载的弹性波滤波器电路,其与天线连接端子连接;以及第一滤波器电路,其与天线连接端子连接,具有包含第一下行链路动作频段和第二下行链路动作频段的通带,其中,构成弹性波滤波器电路的电极与形成于第一基板上的第一电介质层接触,构成第一滤波器电路的电极与形成于第一基板上的不同于第一电介质层的第二电介质层接触。
另外,本发明的一个方式所涉及的前端电路具备:天线连接端子;根据上述记载的弹性波滤波器电路,其与天线连接端子连接;第二滤波器电路,其与天线连接端子连接,具有包含第三频段的第三上行链路动作频段的通带,该第三频段的频率不与第一频段及第二频段的频率重叠;功率放大器,其能够放大第一频段、第二频段以及第三频段的高频信号;开关,其对弹性波滤波器电路与功率放大器的连接以及第二滤波器电路与功率放大器的连接进行切换;以及阻抗匹配电路,其连接于功率放大器与开关之间,能够与开关的切换对应地改变阻抗。
另外,本发明的一个方式所涉及的通信装置具备:信号处理电路,其处理高频信号;以及根据上述记载的前端电路,其在信号处理电路与天线之间传送高频信号。
发明的效果
根据本发明,能够提供确保了具有小的频率间隙的2个频段间的隔离度的小型的弹性波滤波器电路、多工器、前端电路以及通信装置。
附图说明
图1是实施方式所涉及的前端电路和通信装置的电路结构图。
图2是示出实施方式中的频段的相关性的图。
图3A是示出实施方式中的频段的组合的第一例的图。
图3B是示出实施方式中的频段的组合的第二例的图。
图3C是示出实施方式中的频段的组合的第三例的图。
图3D是示出实施方式中的频段的组合的第四例的图。
图3E是示出实施方式中的频段的组合的第五例的图。
图4是示出实施方式中的弹性波滤波器电路的频率温度系数的要求规格的图。
图5是示出在实施方式中的频段的组合的第一例中的NS-07的配置的图。
具体实施方式
下面,使用附图来详细说明本发明的实施方式。此外,以下所说明的实施方式均表示总括性或具体性的例子。以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置及连接方式等是一例,其主旨并不在于限定本发明。
此外,各图是为了示出本发明而进行了适当强调、省略或比率的调整的示意图,未必严格地进行了图示,有时形状、位置关系以及比率与实际的形状、位置关系以及比率不同。在各图中,有时对实质上相同的结构标注相同的附图标记并省略重复的说明或者简化重复的说明。
在本公开中,“连接”是指不仅包括通过连接端子和/或布线导体来直接连接的情况,还包括经由其它电路元件来电连接的情况。另外,“连接于A与B之间”是指在将A与B连结的路径上连接于A及B。
(实施方式)
[1前端电路1和通信装置5的电路结构]
参照图1来说明本实施方式所涉及的前端电路1和通信装置5的电路结构。图1是实施方式1所涉及的前端电路1和通信装置5的电路结构图。
[1.1通信装置5的电路结构]
首先,说明通信装置5的电路结构。如图1所示,本实施方式所涉及的通信装置5具备前端电路1、天线2、RF信号处理电路(RFIC)3以及基带信号处理电路(BBIC)4。
前端电路1在天线2与RFIC 3之间传送高频信号。前端电路1的详细的电路结构将在后面叙述。
天线2与前端电路1的天线连接端子100连接,发送从前端电路1输出的高频信号,另外,从外部接收高频信号后将该高频信号向前端电路1输出。
RFIC 3是处理高频信号的信号处理电路的一例。具体地说,RFIC 3将经由前端电路1的接收路径输入的高频接收信号通过下变频等进行信号处理,将进行该信号处理后生成的接收信号输出到BBIC 4。另外,RFIC 3将从BBIC 4输入的发送信号通过上变频等进行信号处理,将进行该信号处理后生成的高频发送信号输出到前端电路1的发送路径。另外,RFIC 3具有对前端电路1所具有的开关和放大器等进行控制的控制部。此外,RFIC 3的作为控制部的功能的一部分或全部也可以安装于RFIC 3的外部,例如也可以安装于BBIC 4或前端电路1。
BBIC 4是使用频率比前端电路1所传送的高频信号的频率低的中间频带来进行信号处理的基带信号处理电路。作为利用BBIC 4处理的信号,例如使用用于显示图像的图像信号和/或用于经由扬声器进行通话的声音信号。
此外,在本实施方式所涉及的通信装置5中,天线2和BBIC 4并不是必需的构成要素。
[1.2前端电路1的电路结构]
接着,说明前端电路1的电路结构。如图1所示,前端电路1具备滤波器11、12、21及22、功率放大器51、低噪声放大器52、开关30、31及32、匹配电路41、天线连接端子100、高频输入端子110以及高频输出端子120。
天线连接端子100与天线2连接。高频输入端子110是用于从前端电路1的外部接受高频发送信号的端子。高频输出端子120是用于向前端电路1的外部提供高频接收信号的端子。
功率放大器51能够对从高频输入端子110输入的第一频段、第二频段以及第三频段的高频发送信号(下面记为发送信号)进行放大。功率放大器51连接于高频输入端子110与开关31之间。
低噪声放大器52对从天线连接端子100输入的第一频段、第二频段以及第三频段的高频接收信号(下面记为接收信号)进行放大。低噪声放大器52连接于高频输出端子120与开关32之间。
此外,第一频段、第二频段以及第三频段中的各频段是指由标准化组织等(例如3GPP、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers:电气与电子工程师协会)等)为使用无线接入技术(RAT:Radio Access Technology:无线电接入技术)构建的通信系统预先定义的频段。在本实施方式中,作为通信系统,例如能够使用LTE系统、5G-NR系统以及WLAN(Wireless Local Area Network:无线局域网)系统等,但并不限定于这些系统。
第一频段由第一下行链路动作频段和第一上行链路动作频段构成。第二频段由第二下行链路动作频段和第二上行链路动作频段构成。第三频段由第三下行链路动作频段和第三上行链路动作频段构成。
此外,上行链路动作频段是指上述频段中的被指定用于上行链路的频率范围。另外,下行链路动作频段是指上述频段中的被指定用于下行链路的频率范围。
在本实施方式所涉及的前端电路1中,第一频段例如是频分双工(FDD:FrequencyDivision Duplex)用的用于LTE的频段B13,第二频段例如是FDD用的用于LTE的频段B14。第三频段例如是FDD用的用于LTE的频段B8。
滤波器11是弹性波滤波器电路的一例,具有包含第一频段的第一上行链路动作频段(第一发送带)和第二频段的第二上行链路动作频段(第二发送带)的通带。滤波器11经由开关30来与天线连接端子100连接。滤波器11是声表面波滤波器、或者使用了BAW(BulkAcoustic Wave:体声波)的弹性波滤波器。
滤波器12是第一滤波器电路的一例,具有包含第一频段的第一下行链路动作频段(第一接收带)和第二频段的第二下行链路动作频段(第二接收带)的通带。滤波器12经由开关30来与天线连接端子100连接。
滤波器21是第二滤波器电路的一例,具有包含第三频段的第三上行链路动作频段的通带。滤波器21经由开关30来与天线连接端子100连接。
滤波器22具有包含第三频段的第三下行链路动作频段的通带。滤波器22经由开关30来与天线连接端子100连接。
此外,滤波器21及22也可以构成使第三频段的发送信号和接收信号通过的双工器。
开关30具有4个SPST(Single Pole Single Throw:单刀单掷)型的开关元件。各开关元件的一个端子与天线连接端子100连接。各开关元件的另一个端子分别与滤波器11、12、21或22连接。根据该结构,开关30例如基于来自RFIC3的控制信号,对天线连接端子100与滤波器11的连接及不连接进行切换,对天线连接端子100与滤波器12的连接及不连接进行切换,对天线连接端子100与滤波器21的连接及不连接进行切换,对天线连接端子100与滤波器22的连接及不连接进行切换。此外,开关30所具有的开关元件的数量能够根据前端电路1所具有的滤波器的数量来适当设定。
开关31连接于滤波器11及21与功率放大器51之间。具体地说,开关31具有公共端子和2个选择端子。开关31的公共端子经由匹配电路41来与功率放大器51的输出端子连接。开关31的2个选择端子分别与滤波器11及21连接。根据该连接结构,开关31例如基于来自RFIC 3的控制信号,对滤波器11与功率放大器51的连接以及滤波器21与功率放大器51的连接进行切换。
开关32连接于滤波器12及22与低噪声放大器52之间。具体地说,开关32具有公共端子和2个选择端子。开关32的公共端子与低噪声放大器52的输入端子连接。开关32的2个选择端子分别与滤波器12及22连接。根据该连接结构,开关32例如基于来自RFIC 3的控制信号,对滤波器12与低噪声放大器52的连接以及滤波器22与低噪声放大器52的连接进行切换。
匹配电路41是阻抗匹配电路的一例,连接于功率放大器51与开关31之间,能够与开关31的切换对应地改变阻抗。
此外,也可以没有开关30,滤波器11、12、21及22也可以分别与天线连接端子100直接连接。
另外,前端电路1的上述结构中的滤波器11及12以及开关30构成多工器。此外,该多工器也可以不具有开关30,滤波器11及12也可以与天线连接端子100直接连接。
另外,图1中示出的电路元件中的若干电路元件也可以不包括于前端电路1。例如,前端电路1只要至少具备滤波器11、21、功率放大器51、开关31以及匹配电路41即可,也可以不具备其它电路元件。
[1.3频段的相关性]
接着,说明本实施方式中的第一频段、第二频段以及第三频段的相关性。图2是示出实施方式中的频段的相关性的图。
如图2所示,第一频段是FDD用的用于LTE的频段B13,第一下行链路动作频段是746MHz-756MHz,第一上行链路动作频段是777MHz-787MHz。第二频段是FDD用的用于LTE的频段B14,第二下行链路动作频段是758MHz-768MHz,第二上行链路动作频段是788MHz-798MHz。第三频段是FDD用的用于LTE的频段B8,第三下行链路动作频段是925MHz-960MHz,第三上行链路动作频段是880MHz-915MHz。
也就是说,在第一频段和第二频段中,从低频侧起,频段的位置按照(1)第一下行链路动作频段、第二下行链路动作频段、第一上行链路动作频段以及第二上行链路动作频段的顺序,第一上行链路动作频段的频率范围与第二上行链路动作频段的频率范围不重叠。并且,在第一上行链路动作频段与第二上行链路动作频段之间存在频率间隙(TT-Gap:1MHz)。另外,第三频段的频率不与第一频段及第二频段的频率重叠。
本实施方式所涉及的滤波器11是具有包含第一频段的第一上行链路动作频段和第二频段的第二上行链路动作频段的通带(Co-band)的滤波器。
下面,说明本实施方式中的第一频段和第二频段的应用例。
图3A是示出实施方式中的频段的组合的第一例的图。在该图中示出了图2所示的第一频段和第二频段的应用例。也就是说,第一频段是FDD用的用于LTE的频段B13,第二频段是FDD用的用于LTE的频段B14。在第一频段和第二频段中,从低频侧起,频段的位置按照(1)第一下行链路动作频段(R)、第二下行链路动作频段(R)、第一上行链路动作频段(T)以及第二上行链路动作频段(T)的顺序(R-R-T-T),在第一上行链路动作频段与第二上行链路动作频段之间存在频率间隙(TT-Gap:1MHz)。在本例中,滤波器11成为具有包含频段B13的上行链路动作频段和频段B14的上行链路动作频段的通带(Co-band)的滤波器。
图3B是示出实施方式中的频段的组合的第二例的图。第一频段是FDD用的用于LTE的频段B13,第一下行链路动作频段是746MHz-756MHz,第一上行链路动作频段是777MHz-787MHz。第二频段是FDD用的用于LTE的频段B26,第二下行链路动作频段是859MHz-894MHz,第二上行链路动作频段是814MHz-849MHz。在第一频段和第二频段中,从低频侧起,频段的位置按照(1)第一下行链路动作频段(R)、第一上行链路动作频段(T)、第二上行链路动作频段(T)以及第二下行链路动作频段(R)的顺序(R-T-T-R),在第一上行链路动作频段与第二上行链路动作频段之间存在频率间隙(TT-Gap:27MHz)。在本例中,滤波器11成为具有包含频段B13的上行链路动作频段和频段B26的上行链路动作频段的通带(Co-band)的滤波器。
图3C是示出实施方式中的频段的组合的第三例的图。第一频段是FDD用的用于LTE的频段B11,第一上行链路动作频段是1427.9MHz-1447.9MHz,第一下行链路动作频段是1475.9MHz-1495.9MHz。第二频段是FDD用的用于LTE的频段B21,第二上行链路动作频段是1447.9MHz-1462.9MHz,第二下行链路动作频段是1495.9MHz-1510.9MHz。在第一频段和第二频段中,从低频侧起,频段的位置按照(1)第一上行链路动作频段(T)、第二上行链路动作频段(T)、第一下行链路动作频段(R)以及第二下行链路动作频段(R)的顺序(T-T-R-R),第一上行链路动作频段的频率范围与第二上行链路动作频段的频率范围不重叠。此外,第一上行链路动作频段与第二上行链路动作频段之间的频率间隙(TT-Gap)是0MHz。在本例中,滤波器11成为具有包含频段B11的上行链路动作频段和频段B21的上行链路动作频段的通带(Co-band)的滤波器。
图3D是示出实施方式中的频段的组合的第四例的图。第一频段是FDD用的用于LTE的频段B71,第一上行链路动作频段是663MHz-698MHz,第一下行链路动作频段是617MHz-652MHz。第二频段是FDD用的用于LTE的频段B68,第二上行链路动作频段是698MHz-728MHz,第二下行链路动作频段是753MHz-783MHz。在第一频段和第二频段中,从低频侧起,频段的位置按照(1)第一下行链路动作频段(R)、第一上行链路动作频段(T)、第二上行链路动作频段(T)以及第二下行链路动作频段(R)的顺序(R-T-T-R),第一上行链路动作频段的频率范围与第二上行链路动作频段的频率范围不重叠。此外,第一上行链路动作频段与第二上行链路动作频段之间的频率间隙(TT-Gap)是0MHz。在本例中,滤波器11成为具有包含频段B71的上行链路动作频段和频段B68的上行链路动作频段的通带(Co-band)的滤波器。
图3E是示出实施方式中的频段的组合的第五例的图。第一频段是时分双工(TDD:Time Division Duplex)用的用于LTE的频段B52,第一上行链路动作频段和第一下行链路动作频段处于同一频率范围,均为3300MHz-3400MHz。第二频段是FDD用的用于LTE的频段B22,第二上行链路动作频段是3410MHz-3490MHz,第二下行链路动作频段是3510MHz-3590MHz。在第一频段和第二频段中,从低频侧起,频段的位置按照(1)第一频段(第一下行链路动作频段和第一上行链路动作频段)、第二上行链路动作频段(T)以及第二下行链路动作频段(R)的顺序(TR-T-R),在第一上行链路动作频段与第二上行链路动作频段之间存在频率间隙(TT-Gap:10MHz)。在本例中,滤波器11成为具有包含频段B52的上行链路动作频段(及下行链路动作频段)和频段B22的上行链路动作频段的通带(Co-band)的滤波器。
此外,作为上述的第一例~第五例的第一频段和第二频段,示出了用于LTE的频段,但第一例~第五例的第一频段和第二频段也可以是用于NR的频段。
[1.4滤波器结构]
说明如上所述的第一频段与第二频段的频率关系下的滤波器11及12的结构。
滤波器11是形成于一张具有压电性的第一基板的弹性波滤波器,具有包含第一上行链路动作频段和第二上行链路动作频段的通带。
根据上述的第一频段与第二频段的频率关系,第一上行链路动作频段与第二上行链路动作频段不将第一下行链路动作频段及第二下行链路动作频段夹在中间而是相邻。因此,在用声表面波滤波器构成滤波器11的情况下,能够使用公共的IDT(Interdigitaltransducer:叉指换能器)电极来形成包含第一上行链路动作频段和第二上行链路动作频段的通带。另外,由于是声表面波滤波器,因此能够使与通带相邻的下行链路动作频段急剧衰减。因此,能够实现使邻近的下行链路动作频段充分地衰减、且以2个上行链路动作频段为公共的通带的小型的弹性波滤波器电路。
此外,期望滤波器11的频率温度系数TCF小,滤波器11的频率温度系数TCF优选为10ppm/℃以下。据此,即使使高输出的发送信号通过的滤波器11的温度上升,也能够抑制滤波器11的通过特性的频率漂移。因此,能够确保大的滤波器11的下行链路动作频段的衰减量。
图4是示出实施方式中的滤波器11的频率温度系数TCF的要求规格的图。在该图中,示出了在滤波器11的通过特性因温度变化而发生频率变化的情况下的允许量。
在比滤波器11的通带靠低频侧的衰减带中,担忧的是在高温时(+85℃)通带向低频侧偏移从而衰减量会劣化。在该情况下,期望的是,通过特性向低频侧的偏移量为构成滤波器11的通带的低频侧的频段B13的第一上行链路动作频段(B13Tx)与相邻于该低频侧的频段B14的第二下行链路动作频段(B14Rx)的频率间隙TR-Gap的1/4以内。
另外,在比滤波器11的通带靠高频侧的衰减带中,担忧的是在低温时(-35℃)通带向高频侧偏移从而衰减量会劣化。在该情况下,期望的是,通过特性向高频侧的偏移量为构成滤波器11的通带的高频侧的频段B14的第二上行链路动作频段(B14Tx)与邻近于该高频侧的衰减带的频率间隙TR-Gap的1/4以内。
也就是说,期望的是,在将滤波器11的通带的中心频率设为f0(Hz)、将第一下行链路动作频段与相邻于第一下行链路动作频段的第一下行链路动作频段或第二下行链路动作频段的频率间隙设为fgap(Hz)、将相对于常温(25℃)的最大温度变化幅度设为ΔT的情况下,滤波器11的频率温度系数TCF(ppm/℃)满足以下的关系式。
TCF≤|[(f0±fgap/4)-fO]/f0/ΔT×1000000|         (式1)
据此,在滤波器11中能够确保大的在高温时的通带低频侧的衰减带的衰减量,并且能够确保大的在低温时的通带高频侧的衰减带的衰减量。
特别在第一频段和第二频段是NR用频段的情况下,由于所要求的EVM(ErrorVector Magnitude:误差矢量幅度)严格,因此需要确保更大的发送信号与接收信号的隔离度。对此,通过将滤波器11的频率温度系数TCF设定为满足式1,能够减小第一频段和第二频段的接收信号的EVM。
图5是示出在实施方式中的频段的组合的第一例中的NS_07的配置的图。在第一频段和第二频段是第一例的组合的情况下,在第二下行链路动作频段(758MHz-768MHz)与第一上行链路动作频段(777MHz-787MHz)之间存在NS_07(769MHz-775MHz)。规定该NS_07中的不必要的辐射电平必须为规定值以下。对此,通过将滤波器11的频率温度系数TCF设定为满足式1,能够使NS-07中的不必要的辐射电平为规定值以下。
另外,本实施方式所涉及的前端电路1具备:天线连接端子100;滤波器11,其与天线连接端子100连接;滤波器21,其与天线连接端子100连接,具有包含第三频段的第三上行链路动作频段的通带,该第三频段的频率不与第一频段及第二频段的频率重叠;功率放大器51,其能够放大第一频段、第二频段以及第三频段的高频信号;开关31,其对滤波器11与功率放大器51的连接以及滤波器21与功率放大器51的连接进行切换;以及匹配电路41,其连接于功率放大器51与开关31之间,能够与开关31的切换对应地改变阻抗。
据此,在滤波器11与功率放大器51连接的情况下,能够调整匹配电路41的阻抗以使功率放大器51的信号失真成为最小,因此能够确保大的与第一上行链路动作频段及第二上行链路动作频段邻近的衰减带的衰减量。
另外,也可以是,滤波器11形成于第一基板,滤波器12形成于与第一基板不同的第二基板。
据此,滤波器11出于使频率温度系数TCF小这样的观点而形成于第一基板,与此相对地,滤波器12没有使频率温度系数TCF小这样的限制,因此不限定于形成于第一基板。因此,滤波器12的电极参数等的设计自由度提高。
另外,也可以是,构成滤波器11的电极与形成于第一基板上的第一电介质层接触,构成滤波器12的电极与形成于第一基板上的不同于第一电介质层的第二电介质层接触。第一电介质层和第二电介质层例如由以二氧化硅为主要成分的材料构成。
在滤波器11是声表面波滤波器的情况下,在压电基板或压电层之上形成电介质层。该电介质层通过以与形成于压电基板或压电层之上的IDT电极接触的方式形成,而具有(1)保护IDT电极免受外部环境影响;(2)调整滤波器11的频率温度系数TCF;以及(3)提高耐湿性等功能。电介质层能够通过使化学组成或膜厚等不同来优先显现上述(1)~(3)的功能中的任一功能。
据此,出于使频率温度系数TCF小这样的观点使构成滤波器11的电极与第一电介质层接触,与此相对地,滤波器12没有使频率温度系数TCF小这样的限制,因此,使构成滤波器12的电极与化学组成或膜厚不同于第一电介质层的化学组成或膜厚的第二电介质层接触,由此滤波器12的电极参数等的设计自由度提高。例如,由于滤波器12没有使频率温度系数TCF小这样的限制,因此能够出于抑制不必要的波这样的观点来进行压电基板或压电层的设计。
[1.5效果等]
如以上那样,在由第一下行链路动作频段和第一上行链路动作频段构成的FDD用的第一频段以及由第二下行链路动作频段和第二上行链路动作频段构成的FDD用的第二频段中,从低频侧起,频段的位置按照(1)第一下行链路动作频段、第二下行链路动作频段、第一上行链路动作频段以及第二上行链路动作频段的顺序,第一上行链路动作频段的频率范围不与第二上行链路动作频段的频率范围重叠,本实施方式所涉及的滤波器11形成于一张具有压电性的第一基板,具有包含第一上行链路动作频段和第二上行链路动作频段的通带。
据此,第一上行链路动作频段与第二上行链路动作频段不将第一下行链路动作频段及第二下行链路动作频段夹在中间而是相邻。因此,在用声表面波滤波器构成滤波器11的情况下,能够使用公共的IDT电极来形成包含第一上行链路动作频段和第二上行链路动作频段的通带。另外,由于是声表面波滤波器,因此能够使与通带相邻的下行链路动作频段急剧衰减。因此,能够实现使邻近的下行链路动作频段充分地衰减、且以2个上行链路动作频段为公共的通带的小型的弹性波滤波器电路。
另外,例如也可以是,第一频段是用于LTE的频段B13,第二频段是用于LTE的频段B14。
另外,也可以是,在由第一下行链路动作频段和第一上行链路动作频段构成的TDD用的第一频段以及由第二下行链路动作频段和第二上行链路动作频段构成的FDD用的第二频段中,第一下行链路动作频段与第一上行链路动作频段处于同一频率范围,从低频侧起,频段的位置按照第一频段、第二上行链路动作频段以及第二下行链路动作频段的顺序,第一频段的频率范围与第二上行链路动作频段的频率范围不重叠,滤波器11形成于一张具有压电性的第一基板,具有包含第一上行链路动作频段和第二上行链路动作频段的通带。
据此,TDD用的第一频段与FDD用的第二上行链路动作频段不将第二下行链路动作频段夹在中间而是相邻。因此,在用声表面波滤波器构成滤波器11的情况下,能够使用公共的IDT电极来形成包含第一上行链路动作频段和第二上行链路动作频段的通带。另外,由于是声表面波滤波器,因此能够使与通带相邻的下行链路动作频段急剧衰减。因此,能够实现使邻近的下行链路动作频段充分地衰减、且以2个上行链路动作频段为公共的通带的小型的弹性波滤波器电路。
另外,例如也可以是,第一频段是用于LTE的频段B52,第二频段是用于LTE的频段B22。
另外,也可以是,在本实施方式所涉及的滤波器11中,在将通带的中心频率设为f0(Hz)、将第一上行链路动作频段与相邻于第一上行链路动作频段的第一下行链路动作频段或所述第二下行链路动作频段的频率间隙设为fgap(Hz)、将相对于常温的最大温度变化幅度设为ΔT的情况下,滤波器11的频率温度系数TCF(ppm/℃)满足以下的关系式。
TCF≤|[(f0±fgap/4)-f0]/f0/ΔT×1000000|          (式1)
据此,在滤波器11中能够确保大的在高温时的通带低频侧的衰减带的衰减量,并且能够确保大的在低温时的通带高频侧的衰减带的衰减量。
另外,本实施方式所涉及的多工器具备:天线连接端子100;滤波器11,其与天线连接端子100连接;以及滤波器12,其与天线连接端子100连接,具有包含第一下行链路动作频段和第二下行链路动作频段的通带,其中,滤波器12形成于与第一基板不同的第二基板。
据此,滤波器11出于使频率温度系数TCF小这样的观点而形成于第一基板,与此相对地,滤波器12没有使频率温度系数TCF小这样的限制,因此不限定于形成于第一基板。因此,滤波器12的电极参数等的设计自由度提高。因此,能够实现确保了发送信号与接收信号的隔离度的小型的多工器。
另外,本实施方式所涉及的多工器具备:天线连接端子100;滤波器11,其与天线连接端子100连接;以及滤波器12,其与天线连接端子100连接,具有包含第一下行链路动作频段和第二下行链路动作频段的通带,其中,构成滤波器11的电极与形成于第一基板上的第一电介质层接触,构成滤波器12电路的电极与形成于第一基板上的不同于第一电介质层的第二电介质层接触。
据此,出于使频率温度系数TCF小这样的观点使构成滤波器11的电极与第一电介质层接触,与此相对地,滤波器12没有使频率温度系数TCF小这样的限制,因此,使构成滤波器12的电极与第二电介质层接触,由此滤波器12的电极参数等的设计自由度提高。例如,由于滤波器12没有使频率温度系数TCF小这样的限制,因此能够出于抑制不必要的波这样的观点来进行压电基板或压电层的设计。
另外,也可以是,本实施方式所涉及的前端电路1具备:天线连接端子100;滤波器11,其与天线连接端子100连接;滤波器21,其与天线连接端子100连接,具有包含第三频段的第三上行链路动作频段的通带,该第三频段的频率不与第一频段及第二频段的频率重叠;功率放大器51,其能够放大第一频段、第二频段以及第三频段的高频信号;开关31,其对滤波器11与功率放大器51的连接以及滤波器21与功率放大器51的连接进行切换;以及匹配电路41,其连接于功率放大器51与开关31之间,能够与开关31的切换对应地改变阻抗。
据此,在滤波器11与功率放大器51连接的情况下,能够调整匹配电路41的阻抗以使功率放大器51的信号失真成为最小,因此能够确保大的与第一上行链路动作频段及第二上行链路动作频段邻近的衰减带的衰减量。
另外,本实施方式所涉及的通信装置5具备:RFIC 3,其处理高频信号;以及前端电路1,其在RFIC 3与天线2之间传送高频信号。
据此,通信装置5能够起到与前端电路1的上述效果相同的效果。
(其它实施方式)
以上,基于实施方式对本发明所涉及的弹性波滤波器电路、多工器、前端电路以及通信装置进行了说明,但本发明所涉及的弹性波滤波器电路、多工器、前端电路以及通信装置并不限定于上述实施方式。将上述实施方式中的任意的构成要素进行组合从而实现的其它实施方式、在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式实施本领域技术人员所想到的各种变形而得到的变形例、内置有上述弹性波滤波器电路、多工器、前端电路以及通信装置的各种设备也包含于本发明。
例如,也可以是,在上述实施方式所涉及的弹性波滤波器电路、多工器、前端电路以及通信装置的电路结构中,在将附图所示的各电路元件和信号路径连接的路径之间插入其它电路元件和布线等。
另外,在上述实施方式中,使用了用于5G-NR或LTE的频段,但也可以除了使用用于5G-NR或LTE的频段以外还使用用于其它无线接入技术的通信频段,或者使用用于其它无线接入技术的通信频段来替代用于5G-NR或LTE的频段。例如,也可以使用用于无线局域网的通信频段。另外,例如也可以使用7吉赫以上的毫米波带。在该情况下,也可以是,前端电路1、天线2以及RFIC 3构成毫米波天线模块,并且例如使用分布常数型滤波器来作为滤波器。
产业上的可利用性
本发明作为配置于前端部的高频电路能够广泛应用于便携式电话等通信设备。
附图标记说明
1:前端电路;2:天线;3:RF信号处理电路(RFIC);4:基带信号处理电路(BBIC);5:通信装置;11、12、21、22:滤波器;30、31、32:开关;41:匹配电路;51:功率放大器;52:低噪声放大器;100:天线连接端子;110:高频输入端子;120:高频输出端子。

Claims (9)

1.一种弹性波滤波器电路,其中,
在由第一下行链路动作频段和第一上行链路动作频段构成的频分双工即FDD用的第一频段以及由第二下行链路动作频段和第二上行链路动作频段构成的FDD用的第二频段中,从低频侧或高频侧起,频段的位置按照(1)所述第一下行链路动作频段、所述第二下行链路动作频段、所述第一上行链路动作频段以及所述第二上行链路动作频段的顺序,或者按照(2)所述第一下行链路动作频段、所述第一上行链路动作频段、所述第二上行链路动作频段以及所述第二下行链路动作频段的顺序,
所述第一上行链路动作频段的频率范围与所述第二上行链路动作频段的频率范围不重叠,
所述弹性波滤波器电路形成于一张具有压电性的第一基板,具有包含所述第一上行链路动作频段和所述第二上行链路动作频段的通带。
2.根据权利要求1所述的弹性波滤波器电路,其中,
所述第一频段是用于LTE的频段B13,
所述第二频段是用于LTE的频段B14。
3.一种弹性波滤波器电路,其中,
在由第一下行链路动作频段和第一上行链路动作频段构成的时分双工即TDD用的第一频段以及由第二下行链路动作频段和第二上行链路动作频段构成的频分双工即FDD用的第二频段中,所述第一下行链路动作频段与所述第一上行链路动作频段处于同一频率范围,并且,从低频侧或高频侧起,频段的位置按照所述第一频段、所述第二上行链路动作频段以及所述第二下行链路动作频段的顺序,
所述第一频段的频率范围与所述第二上行链路动作频段的频率范围不重叠,
所述弹性波滤波器电路形成于一张具有压电性的第一基板,具有包含所述第一上行链路动作频段和所述第二上行链路动作频段的通带。
4.根据权利要求3所述的弹性波滤波器电路,其中,
所述第一频段是用于LTE的频段B52,
所述第二频段是用于LTE的频段B22。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的弹性波滤波器电路,其中,
在将所述通带的中心频率设为f0(Hz)、将所述第一上行链路动作频段与相邻于所述第一上行链路动作频段的所述第一下行链路动作频段或所述第二下行链路动作频段的频率间隙设为fgap(Hz)、将相对于常温的最大温度变化幅度设为ΔT的情况下,所述弹性波滤波器电路的频率温度系数TCF(ppm/℃)满足以下的关系式:
TCF≤|[(f0±fgap/4)-f0]/f0/ΔT×1000000|        (式1)。
6.一种多工器,具备:
天线连接端子;
根据权利要求1、2及5中的任一项所述的弹性波滤波器电路,其与所述天线连接端子连接;以及
第一滤波器电路,其与所述天线连接端子连接,具有包含所述第一下行链路动作频段和所述第二下行链路动作频段的通带,
其中,所述第一滤波器电路形成于与所述第一基板不同的第二基板。
7.一种多工器,具备:
天线连接端子;
根据权利要求1、2及5中的任一项所述的弹性波滤波器电路,其与所述天线连接端子连接;以及
第一滤波器电路,其与所述天线连接端子连接,具有包含所述第一下行链路动作频段和所述第二下行链路动作频段的通带,
其中,构成所述弹性波滤波器电路的电极与形成于所述第一基板上的第一电介质层接触,
构成所述第一滤波器电路的电极与形成于所述第一基板上的不同于所述第一电介质层的第二电介质层接触。
8.一种前端电路,具备:
天线连接端子;
根据权利要求1~5中的任一项所述的弹性波滤波器电路,其与所述天线连接端子连接;
第二滤波器电路,其与所述天线连接端子连接,具有包含第三频段的第三上行链路动作频段的通带,所述第三频段的频率不与所述第一频段及所述第二频段的频率重叠;
功率放大器,其能够放大所述第一频段、所述第二频段以及所述第三频段的高频信号;
开关,其对所述弹性波滤波器电路与所述功率放大器的连接以及所述第二滤波器电路与所述功率放大器的连接进行切换;以及
阻抗匹配电路,其连接于所述功率放大器与所述开关之间,能够与所述开关的切换对应地改变阻抗。
9.一种通信装置,具备:
信号处理电路,其处理高频信号;以及
根据权利要求8所述的前端电路,其在所述信号处理电路与天线之间传送所述高频信号。
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