CN1497768A - 双工器以及使用该双工器的层叠型高频装置及通信设备 - Google Patents

Abstract

提供一种利用非常简单的结构就能实现的可大幅度降低损耗的双工器，由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成。在层叠体内，设置传输频带频率相互不同的发信用第1滤波器和收信用第2滤波器。在第1滤波器和第2滤波器之间，设置由一端短路、另一端连接外部端子的耦合线路(9)构成的匹配电路。第1滤波器包括一端短路的两个第1带状线共振器(3a、3b)。第2滤波器包括一端短路的两个第2带状线共振器(4a、4b)。使耦合线路(9)和接近耦合线路(9)的第1带状线共振器(3b)通过电磁场耦合而耦合。使耦合线路(9)和接近该耦合线路(9)的第2带状线共振器(4a)通过电磁场耦合而耦合。

Description

双工器以及使用该双工器的层叠型高频装置及通信设备

技术领域

本发明涉及一种双工器(duplexer)以及使用该双工器的层叠型高频装置及通信设备，具体而言，涉及发信方和收信方公用一个天线、并具有将发信信号和收信信号分离的功能的天线双工器，以及使用该天线双工器的层叠型高频装置及通信设备。

背景技术

发信方和收信方公用一个天线、并具有将发信信号和收信信号分离的功能的天线双工器，连接着中心频率不同的两个滤波器。因此，这两个滤波器中任一方滤波器的中心频率，应做到从这两个滤波器公用的输入输出端子即天线观看时的另一方滤波器的阻抗为无限大，并且不妨碍该滤器的传递特性。

为了达到该目的，提出了图24所示的双工器(例如，参照专利文献1)。图24是表示现有技术的双工器的分解透视图。

如图24所示，在电介质层11p的下面设有第1端部接地电极(未图示)。另外，在电介质层11p形成通孔91p，用于连接所述第1端部接地电极和后述传送线路70p的前端部。

在电介质层14p的上面设有共振器件21p、22p、23p、24p、25p，它们的一端分别连接所述第1端部接地电极，构成1/4波长型带状线共振器。另外，在电介质层14p的上面设有电极31p、32p、33p、34p、35p，它们的一端分别连接所述第1端部接地电极，并且另一端分别与共振器件21p、22p、23p、24p、25p的开放端隔着一定间隔相对着。利用共振器件21p、22p的分布耦合，构成公用线路形滤波器500p，利用共振器件23p、24p、25p的分布耦合，构成公用线路形滤波器600p。在电介质层14p的上面还设有传送线路70p，用于在共振器件22p和共振器件23p之间构成电感器。在传送线路70p的前端部形成通孔94p，用于连接所述第1端部接地电极。

在电介质层12p的上面设有内层接地电极81p，位于共振器件21p、22p的开放端一侧，用于连接所述第1端部接地电极，在内层接地电极81p和共振器件21p、22p的开放端之间具有电介质层13p、14p。另外，在电介质层12p的上面设有内层接地电极83p，位于共振器件23p、24p、25p的开放端一侧，用于连接所述第1端部接地电极，在内层接地电极83p和共振器件23p、24p、25p的开放端之间具有电介质层13p、14p。在电介质层12p形成通孔92p，用于连接所述第1端部接地电极和传送线路70p的前端部。

在电介质层13p上面设有电容耦合电极50p和输入输出电极42p，电容耦合电极50p的一端51p隔着电介质层14p与传送线路70p的一部分重叠，另一端52p隔着电介质层14p与共振器件23p的一部分重叠，输入输出电极42p隔着电介质层14p与共振器件25p的一部分重叠。另外，在电介质层13p形成通孔93p，用于连接所述第1端部接地电极和传送线路70p的前端部。

传送线路70p的前端部经由通孔94p、93p、92p、91p，与设在电介质层11p下面的所述第1端部接地电极短路。通孔94p被设在传送线路70p的电气长度达到小于等于90度时的规定长度位置。因此，传送线路70p构成电感器。

在电介质层15p上面设有电容电极60p，其一端61p隔着电介质层15p与传送线路70p的一部分重叠，另一端62p隔着电介质层15p与共振器件22p的一部分重叠。另外，在电介质层15p设有输入输出电极41p，其一部分隔着电介质层15p与共振器件21p的一部分重叠。

在电介质层17p上面设有第2端部接地电极110p。

在电介质层16p的上面设有内层接地电极82p，位于共振器件21p、22p的开放端一侧，用于连接所述第2端部接地电极110p，在内层接地电极82p和共振器件21p、22p的开放端之间具有电介质层15p、16p。另外，在电介质层16p的上面设有内层接地电极84p，位于共振器件23p、24p、25p的开放端一侧，用于连接所述第2端部接地电极110p，在内层接地电极84p和共振器件23p、24p、25p的开放端之间具有电介质层15p、16p。

把具有上述结构的电介质层11p、12p、13p、14p、15p、16p、17p进行层叠使一体化，然后通过烧结获得由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成的双工器。

图25表示具有上述结构的双工器的等效电路。如图24、25所示，由共振器件21p、22p构成带通滤波器500p，由共振器件23p、24p、25p构成带通滤波器600p。静电电容401p是形成于电容电极60p和传送线路70p之间的静电电容，静电电容402p是形成于电容电极50p和传送线路70p之间的静电电容。电感器403p是由传送线路70p构成的电感器。电感器403p并联连接滤波器500p、600p，静电电容401p串联连接在天线700p和滤波器500p之间，静电电容402p串联连接在天线700p和滤波器600p之间，由这些电感器403p、静电电容401p、402p构成分波电路400p。

图26表示具有上述结构的双工器的传递特性。如图26所示可知，分波电路400p具有发信方和收信方公用一个天线，并将发信信号和收信信号分离的功能。

专利文献1特许第3204753号公报(第4～5页、图3)

如上所述，现有技术的双工器具有分波电路，被设置在把共振器件一体地设在电介质基板中而构成的两个三联体形(triplet)滤波器之间。分波电路是由分别串联连接两个滤波器的静电电容和并联连接的电感器构成。

但是，上述结构的电路构成复杂，所以具有增加了分波电路的损耗和配置空间必然变大的问题。另外，分别并联连接两个滤波器的电感器难以获得大的电感值，所以具有设计自由度狭小的问题。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术的上述课题，提供一种双工器以及使用该双工器的层叠型高频装置和通信设备，该双工器利用非常简单的结构就可以实现，并且可以大幅度降低损耗，容易做到小型化。另外，本发明的目的还在于提供一种能获得足够的设计自由度的改良双工器以及使用该双工器的层叠型高频装置和通信设备。

为了达到上述目的，本发明涉及的双工器的第1结构是一种双工器，由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成，其特征在于，具有：

设在所述层叠体内，传输频带频率互不相同的发信用第1滤波器和收信用第2滤波器；和

设在所述第1滤波器和所述第2滤波器之间，由一端短路、另一端连接外部端子的耦合线路构成的匹配电路，

所述第1滤波器至少包括一个一端短路的第1带状线共振器，

所述第2滤波器至少包括一个一端短路的第2带状线共振器，

所述第1带状线共振器和所述第2带状线共振器分别通过电磁场耦合与所述耦合线路耦合。

根据该双工器的第1结构，不使用电感器和电容等集中常数器件，而利用通过耦合线路和电磁场耦合来耦合第1带状线共振器和第2带状线共振器的简单结构，就能实现双工器，因此可以大幅度降低损耗。

所述本发明的双工器的第1结构，优选所述第1带状线共振器和所述第2带状线共振器中至少一方具有开放端宽、短路端窄的线路宽度。根据该优选示例，可以分别任意改变第1及第2带状线共振器和耦合线路的耦合程度，所以大幅度提高了设计自由度。

所述本发明的双工器的第1结构，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层和第4电介质层，

所述电极层优选包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极，和用于构成所述第2滤波器的输入输出耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的第1共振器电极，用于构成所述第2滤波器的第2共振器电极，和用于构成所述匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的输入输出耦合电容电极，和用于构成所述第2滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第4电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层及第4电介质层的侧面，分别连接用于构成所述第1滤波器的所述输入输出耦合电容电极、用于构成所述第2滤波器的所述输入输出耦合电容电极和所述耦合线路电极的至少三个端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极和所述第2屏蔽电极的端面电极。

根据该优选示例，可以利用非常简单的结构来实现双工器，所以能够大幅度地降低损耗，并做到小型化。

该场合时，优选所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层及第4电介质层中至少一层具有不同于其他电介质层的介质常数。根据该优选示例，可以调整电容容量。

另外，该场合时，优选还具有调整用电容电极，把所述第1电介质层夹在中间，和所述第1屏蔽电极相对着设置。天线被用于发信和收信双方，但如果采用该优选示例，可以使发信和收信达到最佳匹配。

所述本发明的双工器的第1结构，优选所述第1带状线共振器和所述第2带状线共振器中至少一方形成在与形成有所述耦合线路的电介质层不同的电介质层。根据该优选示例，可以具有设计自由度、互换性。

所述本发明的双工器的第1结构，所述耦合线路优选由相互连接的、线路宽度不同的至少两个电介质带状线构成。根据该优选示例，可以任意变更电磁场耦合强度。

所述本发明的双工器的第1结构，优选所述耦合线路由多个电介质带状线构成，所述多个电介质带状线分别设在不同的电介质层。根据该优选示例，可以使电位稳定。另外，该场合时，优选所述多个电介质带状线中至少一个具有不同于其他电介质带状线的线路宽度。根据该优选示例，可以得到更强的电磁场耦合。此外，该场合时，优选所述多个电介质带状线通过穿孔(pinhole)相互连接。根据该优选示例，利用穿孔的屏蔽效果，可以将第1带状线共振器和第2带状线共振器分离，所以能在发信时防止频率成分到达收信方，在收信时防止频率成分到达发信方。

所述本发明的双工器的第1结构，优选还具有耦合电容，被设置成通过电介质层使所述耦合线路和所述带状线共振器重叠的状态。根据该优选示例，可以对由耦合电容产生的电场耦合与产生于带状线共振器和耦合线路之间的电磁场耦合进行组合。产生于带状线共振器和耦合线路之间的耦合，磁场成分起着支配性作用，但通过设置耦合电容，可以增加电场电容成分。

所述本发明的双工器的第1结构，优选隔着屏蔽电极相对设置所述第1滤波器和所述第2滤波器。根据该优选示例，可以纵向并列发信用第1滤波器和收信用第2滤波器，所以能够缩小双工器的占有面积。

该场合时，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层、第5电介质层和第6电介质层，

所述电极层优选包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极和输入输出耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的多个共振器电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间的第3屏蔽电极和用于构成所述匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第4电介质层和所述第5电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的多个共振器电极以及连接该共振器电极的输入输出线路电极；

配置在所述第5电介质层和所述第6电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第6电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层、第5电介质层及第6电介质层的侧面，分别连接所述输入输出耦合电容电极、所述输入输出线路电极和所述耦合线路电极的至少三个端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极和所述第2屏蔽电极和所述第3屏蔽电极的端面电极。

根据该优选示例，可以纵向并列第1滤波器和第2滤波器，所以能够缩小双工器的占有面积。

本发明涉及的双工器的第2结构，由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成双工器，其特征在于，具有：

并列配置在所述层叠体内的层叠方向的第1屏蔽电极、第2屏蔽电极、第3屏蔽电极和第4屏蔽电极，；

配置在所述第1屏蔽电极和第2屏蔽电极之间，由一端短路的多个带状线共振器平行接近而构成的第1滤波器；

设在所述第2屏蔽电极和第3屏蔽电极之间，由耦合线路构成的匹配电路；和

配置在所述第3屏蔽电极和所述第4屏蔽电极之间，由一端短路的多个带状线共振器平行接近而构成，并且传输频带频率不同于所述第1滤波器的第2滤波器，

在所述第2及第3屏蔽电极设置耦合窗，

构成所述第1及第2滤波器的所述带状线共振器和所述耦合线路分别通过所述耦合窗，并通过电磁场耦合而耦合。

根据该双工器的第2结构，可以简单地实现电磁场耦合强度的互换性。

所述本发明的双工器的第2结构，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层、第5电介质层、第6电介质层、第7电介质层和第8电介质层，

所述电极层优选包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极和输入输出耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的多个共振器电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间，局部设有所述耦合窗的第3屏蔽电极；

配置在所述第4电介质层和所述第5电介质层之间，用于构成所述匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第5电介质层和所述第6电介质层之间，局部设有所述耦合窗的第4屏蔽电极；

配置在所述第6电介质层和所述第7电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的多个共振器电极及连接该共振器电极的输入输出线路电极；

配置在所述第7电介质层和所述第8电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第8电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层、第5电介质层、第6电介质层、第7电介质层及第8电介质层的侧面，分别连接所述输入输出耦合电容电极、所述输入输出线路电极和所述耦合线路电极的至少三个端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极、所述第2屏蔽电极、所述第3屏蔽电极和所述第4屏蔽电极的端面电极。

根据该优选示例，在电介质层上印刷屏蔽电极时，利用不印刷其局部而改设耦合窗的简单方法，可以容易地改变电磁场耦合强度。

本发明涉及的双工器的第3结构，由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成双工器，其特征在于，具有：

设在所述层叠体内，传输频带频率互不相同的发信用第1滤波器和收信用第2滤波器；和

设在所述第1滤波器和第2滤波器之间，由一端开放、另一端连接外部端子的耦合线路构成的匹配电路；

所述第1滤波器至少包括一个一端短路的第1带状线共振器；

所述第2滤波器至少包括一个一端短路的第2带状线共振器；

所述第1带状线共振器和所述第2带状线共振器分别通过电磁场耦合与所述耦合线路耦合。

根据该双工器的第3结构，使用一端开放、另一端连接外部端子的耦合线路时，也可以使其作为双工器工作。

所述本发明的双工器的第3结构，优选在所述耦合线路的开放端一侧，通过电介质层连接匹配用电容电极。将耦合线路9的一端开放时，在开放端产生寄生电容，成为产生偏差的原因，但如果采用该优选示例，可以使其稳定化。另外，通过改变电容值，可以获得设计自由度。

所述本发明的双工器的第3结构，优选所述第1带状线共振器和所述第2带状线共振器中至少一方具有开放端宽、短路端窄的线路宽度。

所述本发明的双工器的第3结构，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层和第4电介质层，

所述电极层优选包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极，和用于构成所述第2滤波器的输入输出耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的第1共振器电极，用于构成所述第2滤波器的第2共振器电极，和用于构成所述匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的输入输出耦合电容电极，和用于构成所述第2滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第4电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层及第4电介质层的侧面，分别连接用于构成所述第1滤波器的所述输入输出耦合电容电极、用于构成所述第2滤波器的所述输入输出耦合电容电极和所述耦合线路电极的至少三个端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极和所述第2屏蔽电极的端面电极。

该场合时，优选所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层及第4电介质层中至少一层具有不同于其他电介质层的介质常数。

另外，该场合时，优选还具有调整用电容电极，把所述第1电介质层夹在中间，和所述第1屏蔽电极相对着设置。

所述本发明的双工器的第3结构，优选所述第1带状线共振器和所述第2带状线共振器中至少一方形成在与形成有所述耦合线路的电介质层不同的电介质层。

所述本发明的双工器的第3结构，所述耦合线路优选由相互连接的、线路宽度不同的至少两个电介质带状线构成。

所述本发明的双工器的第3结构，优选所述耦合线路由多个电介质带状线构成，所述多个电介质带状线分别设在不同的电介质层。另外，该场合时，优选所述多个电介质带状线中至少一个具有不同于其他电介质带状线的线路宽度。此外，该场合时，优选所述多个电介质带状线通过穿孔相互连接。

所述本发明的双工器的第3结构，优选还具有耦合电容，被设置成通过电介质层使所述耦合线路和所述带状线共振器重叠的状态。

所述本发明的双工器的第3结构，优选隔着屏蔽电极相对设置所述第1滤波器和所述第2滤波器。

该场合时，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层、第5电介质层和第6电介质层，

所述电极层优选包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极和输入输出耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的多个共振器电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间的第3屏蔽电极和用于构成所述匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第4电介质层和所述第5电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的多个共振器电极以及连接该共振器电极的输入输出线路电极；

配置在所述第5电介质层和所述第6电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第6电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层、第5电介质层及第6电介质层的侧面，分别连接所述输入输出耦合电容电极、所述输入输出线路电极和所述耦合线路电极的至少三个端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极和所述第2屏蔽电极和所述第3屏蔽电极的端面电极。

本发明涉及的双工器的第4结构，由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成双工器，其特征在于，具有：

设在所述层叠体内，传输频带频率互不相同的发信用第1滤波器和收信用第2滤波器；和

设在所述第1滤波器和第2滤波器之间，由耦合线路构成的匹配电路；

所述第1及第2滤波器中至少一方是由具有频带阻止特性、一端短路的带状线共振器和传送线路构成的滤波器；

所述传送线路和所述耦合线路通过电磁场耦合而耦合。

根据该双工器的第4结构，形成仅阻止特定的高频成分的滤器。具有频带阻止特性的滤波器与具有频带传输特性的滤波器比，可以实现低损耗，所以能够降低发信滤波器的损耗。

所述本发明的双工器的第4结构，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层和第5电介质层，

所述电极层优选包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的多个共振器电极，和用于构成所述匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的输入输出耦合电容电极，用于构成具有频带阻止特性的所述第2滤波器的传送线路电容电极，和用于构成匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第4电介质层和所述第5电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的共振器电极；

配置在所述第5电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层及第5电介质层的侧面，分别连接所述输入输出耦合电容电极、所述传送线路电极和所述耦合线路电极的至少三个端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极和所述第2屏蔽电极的端面电极。

根据该优选示例，通过采用上述层叠结构，能够容易形成具有频带阻止特性的滤波器。

所述本发明的双工器的第4结构，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层和第5电介质层，

所述电极层包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的多个共振器电极，和用于构成所述匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的输入输出耦合电容电极，和用于构成具有频带阻止特性的第2滤波器的传送线路电极；

配置在所述第4电介质层和所述第5电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的共振器电极；

配置在所述第5电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层及第5电介质层的侧面，分别连接所述输入输出耦合电容电极、所述传送线路电极和所述耦合线路电极的至少三个端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极和所述第2屏蔽电极和所述第3屏蔽电极的端面电极，

所述传送线路电极的一部分在层叠方向的投影中，通过所述第3电介质层与所述耦合线路电极重叠，

在所述层叠方向的投影中，所述传送线路电极的所述一部分的宽度优选相同或不同于所述耦合线路电极的宽度。

根据该优选示例，在纵方向上下配置耦合线路电极和传送线路电极，所以电磁场耦合更强。另外，通过使传送线路电极的一部分宽度不同于耦合线路电极的宽度，可以相对层叠时的重合错位，使具有富余量。

本发明涉及的层叠型高频装置，具有：由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成的双工器，和安装在所述层叠体上面的半导体芯片及/或弹性表面波装置，其特征在于，所述双工器使用本发明的双工器。

根据该层叠型高频装置的结构，可以利用非常简单的结构实现双工器，所以能够获得具有可大幅度降低损耗的半导体芯片及/或弹性表面波装置的层叠型高频装置。

本发明涉及的通信设备具有天线和双工器，其中，双工器由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成，用于把从发信电路输出的频率成分发送给所述天线，并且把从所述天线接收的频率成分发送给收信电路，其特征在于，所述双工器使用本发明的双工器。

根据该通信设备的结构，可以利用非常简单的结构实现双工器，所以能够获得可大幅度降低损耗的通信设备。

所述本发明的通信设备的结构，优选还具有安装在所述层叠体上面的半导体芯片及/或弹性表面波装置。根据该优选示例，可以获得含有层叠型高频装置的通信设备，该层叠型高频装置具有可大幅度降低损耗的半导体芯片及/或弹性表面波装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的双工器的概念图。

图2是表示本发明的第1实施方式的双工器的分解透视图。

图3是表示本发明的第1实施方式的双工器的等效电路图。

图4是表示本发明的第1实施方式的双工器的传递特性图。

图5是表示本发明的第1实施方式的双工器的其他示例的分解透视图。

图6是表示本发明的第2实施方式的双工器的分解透视图。

图7是表示本发明的第3实施方式的双工器的分解透视图。

图8是表示本发明的第4实施方式的双工器的分解透视图。

图9是表示本发明的第5实施方式的双工器的分解透视图。

图10是表示本发明的第6实施方式的双工器的分解透视图。

图11是表示本发明的第6实施方式的双工器的等效电路图。

图12是表示本发明的第7实施方式的双工器的分解透视图。

图13是表示本发明的第8实施方式的双工器的分解透视图。

图14是表示本发明的第8实施方式的双工器的其他示例的分解透视图。

图15是表示本发明的第8实施方式的双工器的其他示例的等效电路图。

图16是表示本发明的第9实施方式的双工器的分解透视图。

图17是表示本发明的第9实施方式的双工器的等效电路图。

图18是表示本发明的第1实施方式的双工器的传递特性图。

图19是表示本发明的第9实施方式的双工器的其他示例的分解透视图。

图20是表示本发明的第9实施方式的双工器的其他示例的等效电路图。

图21是表示本发明的第10实施方式的双工器的分解透视图。

图22是表示本发明的第11实施方式的层叠型高频装置的概略透视图。

图23是表示本发明的第12实施方式的通信设备的模式图。

图24是表示现有技术的双工器的分解透视图。

图25是表示现有技术的双工器的等效电路图。

图26是分波电路的功能说明图。

具体实施方式

以下，利用实施方式进一步具体说明本发明。

图1是表示本发明的实施方式的双工器的概念图。如图1所示，本实施方式的双工器，共振器和耦合线路一体设置在电介质基板中。发信、收信用两个滤波器是三联体(triplet)结构。在发信滤波器和收信滤波器之间设有由耦合线路构成的匹配电路。耦合线路连接天线端子(ANT)。发信滤波器连接发信电路的端子(TX)，收信滤波器连接收信电路的端子(RX)。发信滤波器和收信滤波器中最接近耦合线路的共振器和耦合线路直接通过电磁场耦合(M)而耦合。即，使各收发滤波器的共振器和耦合线路通过磁场耦合与电场耦合的组合来进行高频耦合，从而实现所需要的双工器特性。这样，根据本实施方式，可以利用非常简单的结构来实现双工器，可以大幅度降低损耗。

[第1实施方式]

图2是表示本发明的第1实施方式的双工器的分解透视图。

如图2所示，本实施方式的双工器是由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成的。在层叠体内设置传输频带频率互不相同的发信用第1滤波器和收信用第2滤波器。在第1滤波器和第2滤波器之间，设置由一端短路、另一端连接外部端子的耦合线路9构成的匹配电路。

第1滤波器包括一端短路的两个第1带状线共振器3a、3b。第2滤波器包括一端短路的两个第2带状线共振器4a、4b。耦合线路9和接近该耦合线路的第1带状线共振器3b通过电磁场耦合而耦合。耦合线路9和接近该耦合线路的第2带状线共振器4a通过电磁场耦合而耦合。

本实施方式中的第1带状线共振器3a、3b和第2带状线共振器4a、4b，具有开放端宽、短路端窄的线路宽度(宽广部分和狭窄部分)。这样，带状线共振器的线路宽度通过采用开放端和短路端具有差异的结构，可以分别任意改变第1及第2带状线共振器3b、4a和耦合线路9的耦合度，大幅度提高设计自由度。

下面，详细说明本实施方式的双工器的实际结构。

所述层叠体包括依次层叠的第1电介质层1a、第2电介质层1b、第3电介质层1c和第4电介质层1d。其中，各电介质层是由玻璃陶瓷形成的。

所述电极层具有如下结构。即，在第1电介质层1a的上面配置第1屏蔽电极2a。在第1电介质层1a和第2电介质层1b之间，配置用于构成第1滤波器的级间耦合电容电极5，和用于构成第2滤波器的输入输出耦合电容电极8。在第2电介质层1b和所述第3电介质层1c之间，配置用于构成第1滤波器的第1共振器电极(第1带状线共振器)3a、3b，用于构成第2滤波器的第2共振器电极(第2带状线共振器)4a、4b，和用于构成匹配电路的耦合线路电极9。在第3电介质层1c和第4电介质层1d之间，配置用于构成第1滤波器的输入输出耦合电容电极7，和用于构成所述第2滤波器的级间耦合电容电极6。在第4电介质层1d的下面配置第2屏蔽电极2b。在第1电介质层1a、第2电介质层1b、第3电介质层1c及第4电介质层1d的侧面，设置分别连接输入输出耦合电容电极7、8和耦合线路电极9的至少三个端子电极(外部端子)10a、10b(对应输入输出耦合电容电极7的端子电极(外部端子)未图示)。通过端面电极11a、11b连接第1屏蔽电极2a和第2屏蔽电极2b。其中，各电极可以是由以银为主要成分的导电性材料形成的。

根据本实施方式的结构，不使用电感器和电容等集中常数器件，而利用通过耦合线路电极(耦合线路)9和电磁场耦合来耦合第1共振器电极(第1带状线共振器)3b和第2共振器电极(第2带状线共振器)4a的非常简单的结构，就能实现双工器，可以使损耗大幅度降低。

本实施方式的双工器，优选第1电介质层1a、第2电介质层1b、第3电介质层1c和第4电介质层1d中至少一层具有不同于其他电介质层的介质常数。介质常数可以通过改变玻璃陶瓷的组成来调整。通过使多个电介质层中至少一层的介质常数不同于其他电介质层的介质常数，可以调整电容容量。

图3表示具有上述结构的双工器的等效电路。如图3所示，本实施方式的双工器包括：级间耦合电容23、24，输入输出耦合电容25、26，耦合线路27和共振器21a、21b、22a、22b。耦合线路27和接近该耦合线路27的共振器21b的宽广部分通过电磁场耦合M1而耦合。耦合线路27和共振器21b的狭窄部分通过电磁场耦合M2而耦合。耦合线路27和接近该耦合线路27的共振器22a的宽广部分通过电磁场耦合M3而耦合。耦合线路27和共振器22b的狭窄部分通过电磁场耦合M4而耦合。

图4表示具有上述结构的双工器的传递特性。图4中，TX→ANT表示发信滤波器的特性，ANT→RX表示收信滤波器的特性。如图4所示可知，本实施方式的双工器在发信时仅透过必要的频率成分，不透过不需要的频率成分。本实施方式的双工器在收信时仅透过必要的频率成分，不透过不需要的频率成分。因此，如果使用本实施方式的双工器，在发信时可以防止频率成分到达收信方，而在收信时可以防止频率成分到达发信方。

作为本实施方式的变形，如图5所示，还可以设置耦合电容18，使其形成通过电介质层1b使耦合线路9和带状线共振器3b、4a重叠的状态。根据这种结构，可以对由耦合电容18产生的电场耦合与产生于带状线共振器3b、4a和耦合线路9之间的电磁场耦合进行组合。产生于带状线共振器3b、4a和耦合线路9之间的耦合，磁场成分起着支配性作用，但通过设置耦合电容18，可以增加电场电容成分。

另外，本实施方式中的第1滤波器的构成包括一端短路的两个第1带状线共振器3a、3b，第2滤波器的构成包括一端短路的两个第2带状线共振器4a、4b，但不必限定于这种结构。第1滤波器只要至少包括一个一端短路的第1带状线共振器即可，第2滤波器只要至少包括一个一端短路的第2带状线共振器即可。

本实施方式的第1带状线共振器3a、3b和第2带状线共振器4a、4b双方均具有开放端宽、短路端窄的线路宽度，但不必限定于这种结构，只要第1带状线共振器和第2带状线共振器中至少一方具有开放端宽、短路端窄的线路宽度即可。

[第2实施方式]

图6是表示本发明的第2实施方式的双工器的分解透视图。本实施方式的双工器除下述几点外，和上述第1实施方式的双工器相同，所以对相同或相当的部分付与同一参照标号，并省略其说明。

如图6所示，本实施方式的双工器，第1带状线共振器3a、3b和第2带状线共振器4a、4b分别形成在与形成有耦合线路9的电介质层1d不同的电介质层1c、1e。这样，通过使第1带状线共振器3a、3b和第2带状线共振器4a、4b分别形成在与形成有耦合线路9的电介质层1d不同的电介质层1c、1e，可以使双工器具有设计自由度、通用性。

耦合线路9由相互连接的、线路宽度不同的两个电介质带状线(宽广部分和狭窄部分)构成。这样，通过使用线路宽度不同的两个电介质带状线构成耦合线路9，可以任意变更电磁场耦合强度。

另外，本实施方式的第1带状线共振器3a、3b和第2带状线共振器4a、4b分别形成在与形成有耦合线路9的电介质层1d不同的电介质层1c、1e，但不限定于这种结构。只要第1带状线共振器3a、3b和第2带状线共振器4a、4b中至少一方形成在与形成有耦合线路的电介质层不同的电介质层即可。

此外，本实施方式的耦合线路9是由相互连接的、线路宽度不同的两个电介质带状线构成，但不限定于这种结构。耦合线路也可以由相互连接的、线路宽度不同的三个以上的电介质带状线构成。

[第3实施方式]

图7是表示本发明的第3实施方式的双工器的分解透视图。本实施方式的双工器除下述几点外，和上述第2实施方式的双工器相同，所以对相同或相当的部分付与同一参照标号，并省略其说明。

如图7所示，本实施方式的双工器，耦合线路由三个电介质带状线9a、9b、9c构成，三个电介质带状线9a、9b、9c分别设在不同的电介质层1c、1d、1e。只有一个电介质带状线时，电位会产生波动，但通过使用三个电介质带状线，可以使电位变稳定。

优选三个电介质带状线9a、9b、9c中的至少一个具有不同于其他电介质带状线的线路宽度。本实施方式的电介质带状线9a、9b、9c是全不相同的线路宽度。电磁场耦合可以通过耦合线路的线路宽度来改变，所以通过使耦合线路的线路宽度不同，可以获得更强的电磁场耦合。

另外，本实施方式的耦合线路是由三个电介质带状线9a、9b、9c构成，但不限定于这种结构，只要耦合线路是由多个电介质带状线构成即可。

[第4实施方式]

图8是表示本发明的第4实施方式的双工器的分解透视图。本实施方式的双工器除下述几点外，和上述第3实施方式的双工器相同，所以对相同或相当的部分付与同一参照标号，并省略其说明。

如图8所示，本实施方式的双工器，三个电介质带状线9a、9b、9c通过穿孔12互相连接着。

根据本实施方式的结构，利用穿孔12的屏蔽效果，可以将第1带状线共振器3a、3b和第2带状线共振器4a、4b分离，所以在发信时可以防止频率成分到达收信方，而在收信时可以防止频率成分到达发信方。

[第5实施方式]

图9是表示本发明的第5实施方式的双工器的分解透视图。

如图9所示，本实施方式的双工器是由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成。在层叠体内，隔着第3屏蔽电极32c相对设置传输频带频率互不相同的发信用第1滤波器和收信用第2滤波器。在第1滤波器和第2滤波器之间，设置由一端短路、另一端连接外部端子的耦合线路39构成的匹配电路。

第1滤波器包括一端短路的两个第1带状线共振器33a、33b。第2滤波器包括一端短路的两个第2带状线共振器34a、34b。耦合线路39和第1带状线共振器33b通过电磁场耦合而耦合。耦合线路39和第2带状线共振器34b通过电磁场耦合而耦合。

下面，详细说明本实施方式的双工器的实际结构。

所述层叠体包括依次层叠的第1电介质层31a、第2电介质层31b、第3电介质层31c、第4电介质层31d、第5电介质层31e和第6电介质层31f。

所述电极层具有如下结构。即，在第1电介质层31a的上面配置第1屏蔽电极32a。在第1电介质层31a和第2电介质层31b之间，配置用于构成第1滤波器的级间耦合电容电极35和输入输出耦合电容电极37。在第2电介质层31b和所述第3电介质层31c之间，配置用于构成第1滤波器的第1共振器电极(第1带状线共振器电极)33a、33b。在第3电介质层31c和第4电介质层31d之间，配置第3屏蔽电极32c和用于构成匹配电路的耦合线路电极39。第4电介质层31d和第5电介质层31e之间，配置用于构成第2滤波器的第2共振器电极(第2带状线共振器)34a、34b以及连接共振器电极34a的输入输出耦合电容电极38。第5电介质层31e和第6电介质层31f之间，配置用于构成第2滤波器的级间耦合电容电极36。在第6电介质层31f的下面配置第2屏蔽电极32b。在第1电介质层31a、第2电介质层31b、第3电介质层31c、第4电介质层31d、第5电介质层31e及第6电介质层31f的侧面，设置分别连接输入输出耦合电容电极37、输入输出线路38和耦合线路电极39的至少三个端子电极40a、40b(对应输入输出耦合电容电极37、输入输出线路38的端子电极未图示)。通过端面电极41连接第1屏蔽电极32a和第2屏蔽电极32b和第3屏蔽电极32c。

根据本实施方式的结构，可以纵向(层叠方向)并列发信用第1滤波器和收信用第2滤波器，所以能够缩小双工器的占有面积。本实施方式的双工器是层叠结构，所以能够进行这种纵向层叠。

本实施方式的双工器，第1滤波器的构成包括一端短路的两个第1带状线共振器33a、33b，第2滤波器的构成包括一端短路的两个第2带状线共振器34a、34b，但不必限定于这种结构。第1滤波器也可以包括三个以上一端短路的第1带状线共振器即可，第2滤波器也可以包括三个以上一端短路的第2带状线共振器即可。

[第6实施方式]

图10是表示本发明的第6实施方式的双工器的分解透视图。

如图10所示，本实施方式的双工器是由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成。在层叠体内，在层叠方向并列配置第1屏蔽电极32a、第3屏蔽电极32c、第4屏蔽电极32d和第2屏蔽电极32b。在第1屏蔽电极32a和第3屏蔽电极32c之间，配置由一端短路的两个第1带状线共振器33a、33b平行接近而构成的第1滤波器。在第3屏蔽电极32c和第4屏蔽电极32d之间，设置由一端电路、另一端连接外部端子的耦合线路39构成的匹配电路。在第4屏蔽电极32d和第2屏蔽电极32b之间，配置由一端短路的两个第2带状线共振器34a、34b平行接近而构成的、传输频带频率不同于所述第1滤波器的第2滤波器。在第3屏蔽电极32c及第4屏蔽电极32d分别设置耦合窗42a、42b。构成第1滤波器的第1带状线共振器33b和耦合线路39通过耦合窗42a，并通过电磁场耦合而耦合。构成第2滤波器的第2带状线共振器34b和耦合线路39通过耦合窗42b，并通过电磁场耦合而耦合。

耦合窗42a、42b是屏蔽电极未被印刷的部分，通过设置这种耦合窗42a、42b，可以简单地实现电磁场耦合的强度互换性。

下面，详细说明本实施方式的双工器的实际结构。

所述层叠体包括依次层叠的第1电介质层31a、第2电介质层31b、第3电介质层31c、第4电介质层31g、第5电介质层31h、第6电介质层31d、第7电介质层31e和第8电介质层31f。

所述电极层具有如下结构。即，在第1电介质层31a的上面配置第1屏蔽电极32a。在第1电介质层31a和第2电介质层31b之间，配置用于构成第1滤波器的级间耦合电容电极35和输入输出耦合电容电极37。在第2电介质层31b和第3电介质层31c之间，配置用于构成第1滤波器的第1共振器电极(第1带状线共振器)33a、33b。在第3电介质层31c和第4电介质层31g之间，配置局部设有耦合窗42a的第3屏蔽电极32c。在第4电介质层31g和第5电介质层31h之间，配置一端短路、另一端连接外部端子的、用于构成匹配电路的耦合线路电极39。在第5电介质层31h和第6电介质层31d之间，配置局部设有耦合窗42b的第4屏蔽电极32d。在第6电介质层31d和第7电介质层31e之间，配置用于构成第2滤波器的第2共振器电极(第2带状线共振器)34a、34b及连接共振器电极34a的输入输出线路电极38。在第7电介质层31e和第8电介质层31f之间，配置用于构成第2滤波器的级间耦合电容电极36。在第8电介质层31f的下面配置第2屏蔽电极32b。在第1电介质层31a、第2电介质层31b、第3电介质层31c、第4电介质层31g、第5电介质层31h、第6电介质层31d、第7电介质层31e及第8电介质层31f的侧面，设置分别连接输入输出耦合电容电极37、输入输出线路电极38和耦合线路电极39的至少三个端子电极40a、40b(对应输入输出耦合电容电极37、输入输出线路38的端子电极未图示)。通过端面电极41连接第1屏蔽电极32a、第3屏蔽电极32c、第4屏蔽电极32d和第2屏蔽电极32b。

根据本实施方式的结构，在电介质层上印刷屏蔽电极时，利用不印刷其局部而设置耦合窗41a、42b的简单方法，可以容易地改变电磁场耦合强度。

图11表示具有上述结构的双工器的等效电路。本实施方式的双工器的等效电路除下述几点外，和上述图3所示等效电路相同，所以对相同或相当的部分付与同一参照标号，并省略其说明。

本实施方式的双工器的等效电路不同于图3所示等效电路之处是，设有耦合电容28a，使其通过电介质层和耦合线路27及带状线共振器21b重叠，并设有耦合电容28b，使其通过电介质层和耦合线路27及带状线共振器22a重叠。这样，可以对由耦合电容28a、28b产生的电场耦合与产生于带状线共振器22a、21b和耦合线路27之间的电磁场耦合进行组合。产生于带状线共振器22a、21b和耦合线路27之间的耦合，磁场成分起着支配性作用，但通过设置耦合电容28a、28b，可以增加电场电容成分。

[第7实施方式]

图12是表示本发明的第7实施方式的双工器的分解透视图。本实施方式的双工器除下述几点外，和上述图2所示第1实施方式的双工器相同，所以对相同或相当的部分付与同一参照标号，并省略其说明。

如图12所示，本实施方式的双工器，设有调整用电容电极13，把第1电介质层1a夹在中间，并与第1屏蔽电极2a相对。天线用于发信和收信双方，通过设置调整用电容电极13，可以达到发信和收信的最佳匹配。

[第8实施方式]

图13是表示本发明的第8实施方式的双工器的分解透视图。本实施方式的双工器除下述几点外，和上述图2所示第1实施方式的双工器相同，所以对相同或相当的部分付与同一参照标号，并省略其说明。

如图13所示，本实施方式的双工器，在第1滤波器和第2滤波器之间，设置由一端开放、另一端连接外部端子的耦合线路9构成的匹配电路。这样，通过使用一端开放、另一端连接外部端子的耦合线路9，可以使其作为双工器工作。

作为本实施方式的变形，如图14所示，优选在耦合线路9的开放端一侧，通过第3电介质层1c，设置匹配用电容电极14。将耦合线路9的一端开放时，在开放端产生寄生电容，成为产生偏差的原因，但如果在耦合线路9的开放端一侧，通过第3电介质层1c，设置匹配用电容电极14，可以使电容值稳定。另外，通过改变匹配用电容值，可以获得设计自由度。

图15表示图14所示双工器的等效电路。图15所示等效电路除下述几点外，和上述图3所示等效电路相同，所以对相同或相当的部分付与同一参照标号，并省略其说明。

图15所示等效电路不同于图3所示等效电路之处是，在耦合线路27的开放端一侧设有匹配用电容29。

作为本实施方式的变形，优选形成上述第2～第5或第7实施方式所示结构。

[第9实施方式]

图16是表示本发明的第9实施方式的双工器的分解透视图。

如图16所示，本实施方式的双工器是由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成。在层叠体内，设置传输频带频率互不相同的发信用第1滤波器和收信用第2滤波器。第1及第2滤波器中至少一方(本实施方式中是第2滤波器)是由具有频带阻止特性、一端短路的第2带状线共振器54a、54b和传送线路57构成的滤波器。在第1滤波器和第2滤波器之间，设置由一端短路、另一端连接外部端子的耦合线路58a、58b构成的匹配电路。传送线路57和耦合线路58b通过电磁场耦合而耦合。

下面，详细说明本实施方式的双工器的实际结构。

所述层叠体包括依次层叠的第1电介质层51a、第2电介质层51b、第3电介质层51c、第4电介质层51d和第5电介质层51e。

所述电极层优选具有如下结构。即，在第1电介质层51a的上面配置第1屏蔽电极52a。在第1电介质层51a和第2电介质层51b之间，配置用于构成第1滤波器的级间耦合电容电极55。在第2电介质层51b和第3电介质层51c之间，配置用于构成第1滤波器的第1共振器电极(第1带状线共振器)53a、53b，和用于构成匹配电路的耦合线路电极58a。在第3电介质层51c和第4电介质层51d之间，配置用于构成第1滤波器的输入输出耦合电容电极56，用于构成具有频带阻止特性的第2滤波器的传送线路电容电极57，和用于构成匹配电路的耦合线路电极58b。在第4电介质层51d和第5电介质层51e之间，配置用于构成第2滤波器的第2共振器电极(第2带状线共振器)54a、54b。在所述第5电介质层51e的下面配置第2屏蔽电极52b。在第1电介质层51a、第2电介质层51b、第3电介质层51c、第4电介质层51d及第5电介质层51e的侧面，设置分别连接输入输出耦合电容电极56、传送线路电极57和耦合线路电极58a、58b的至少三个端子电极59a、59b(对应输入输出耦合电容电极56的端子电极未图示)。通过端面电极60a、60b连接第1屏蔽电极52a和第2屏蔽电极52b。

根据本实施方式的结构，通过采用上述层叠结构，能够容易形成具有频带阻止特性的滤波器。

图17表示具有上述结构的双工器的等效电路。如图17所示，本实施方式的双工器包括级间耦合电容63、输入输出耦合电容64和传送线路65。第1滤波器包括共振器61a、61b。共振器62a通过多级(notch)电容66a连接传送线路65，共振器62b通过多级(notchcapacitor)电容66b连接传送线路65。

图18表示具有上述结构的双工器的传递特性。本实施方式的发信用第2滤波器是由具有频带阻止特性的、一端短路的第2带状线共振器54a、54b和传送线路57构成的，所以形成仅阻止特定高频成分的滤波器。具有频带阻止特性的滤波器和具有频带传输特性的滤波器比，可以实现低损耗，所以能够降低发信滤波器的损耗。

作为本实施方式的变形，如图19所示，在第1滤波器和第2滤波器之间，设置由一端开放、另一端连接外部端子的耦合线路58a、58b构成的匹配电路，也能获得相同效果。

图20表示图19所示双工器的等效电路。

本实施方式的双工器，第1滤波器的构成包括一端短路的两个第1带状线共振器53a、53b，第2滤波器的构成包括一端短路的两个第2带状线共振器54a、54b，但不必限定于这种结构。第1滤波器也可以包括三个以上一端短路的第1带状线共振器即可，第2滤波器也可以包括三个以上一端短路的第2带状线共振器即可。

[第10实施方式]

图21是表示本发明的第10实施方式的双工器的分解透视图。本实施方式的双工器是上述第9实施方式的双工器的变形示例。

如图21所示，所述层叠体包括依次层叠的第1电介质层51a、第2电介质层51b、第3电介质层51c、第4电介质层51d和第5电介质层51e。

所述电极层具有如下结构。即，在第1电介质层51a的上面配置第1屏蔽电极52a。在第1电介质层51a和第2电介质层51b之间，配置用于构成第1滤波器的级间耦合电容电极55。在第2电介质层51b和第3电介质层51c之间，配置用于构成第1滤波器的第1共振器电极(第1带状线共振器)53a、53b，和用于构成匹配电路的耦合线路电极58c。在第3电介质层51c和第4电介质层51d之间，配置用于构成第1滤波器的输入输出耦合电容电极56，和用于构成具有频带阻止特性的第2滤波器的传送线路电容电极57。在第4电介质层51d和第5电介质层51e之间，配置用于构成第2滤波器的第2共振器电极(第2带状线共振器)54a、54b。在第5电介质层51e的下面配置第2屏蔽电极52b。在第1电介质层51a、第2电介质层51b、第3电介质层51c、第4电介质层51d及第5电介质层51e的侧面，设置分别连接输入输出耦合电容电极56、传送线路电极57和耦合线路电极58c的至少三个端子电极59a、59b(对应输入输出耦合电容电极56的端子电极未图示)。通过端面电极60a、60b连接第1屏蔽电极52a和第2屏蔽电极52b。

传送线路电极57的一部分57a在层叠方向的投影中，中间隔有第3电介质层51c与耦合线路电极重叠58c，在层叠方向的投影中，传送线路电极57的一部分57a的宽度不同于耦合线路电极58c的宽度。

根据本实施方式的结构，在纵方向上下配置耦合线路电极58c和传送线路电极57，所以电磁场耦合更强。另外，通过使传送线路电极57的一部分57a的宽度不同于耦合线路电极58c的宽度，可以相对层叠时的重合错位，使具有富余量。此外，传送线路电极57的一部分57a的宽度也可以与耦合线路电极58c的宽度相同。

[第11实施方式]

图22是表示本发明的第11实施方式的层叠型高频装置的概略透视图。如图22所示，本实施方式的层叠型高频装置具有由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体71构成的双工器。在层叠体71的上面安装半导体芯片72、弹性表面波装置73、PIN二极管74、芯片电容75和芯片电阻76。

双工器使用的是具有上述各实施方式说明的结构的双工器。例如，在层叠体71内，设置传输频带频率互不相同的发信用第1滤波器和收信用第2滤波器。在第1滤波器和第2滤波器之间，设置由一端短路、另一端连接外部端子的耦合线路构成的匹配电路。第1滤波器至少包括一个一端短路的第1带状线共振器。第2滤波器至少包括一个一端短路的第2带状线共振器。第1带状线共振器和第2带状线共振器分别通过所述耦合线路和电磁场耦合而耦合。

根据本实施方式的结构，可以利用非常简单的结构实现双工器，所以能够获得具有可大幅度降低损耗的半导体芯片及/或弹性表面波装置的层叠型高频装置。

[第12实施方式]

图23是表示本发明的第12实施方式的通信设备的模式图。

如图23所示，本实施方式的通信设备具有天线85和双工器84，其中，双工器84由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成，用于把从发信电路输出的频率成分发送给天线85，并且把从天线85接收的频率成分发送给收信电路。双工器84连接发信电路82和收信电路83，发信电路82和收信电路83连接基带部81。

双工器84使用具有上述各实施方式说明的结构的双工器。例如，在层叠体内，设置传输频带频率互不相同的发信用第1滤波器和收信用第2滤波器。在第1滤波器和第2滤波器之间，设置由一端短路、另一端连接外部端子的耦合线路构成的匹配电路。第1滤波器至少包括一个一端短路的第1带状线共振器。第2滤波器至少包括一个一端短路的第2带状线共振器。第1带状线共振器和第2带状线共振器分别通过所述耦合线路和电磁场耦合而耦合。

根据本实施方式的结构，可以利用非常简单的结构实现双工器，所以能够获得可大幅度降低损耗的通信设备。

另外，作为本实施方式的变形，也可以在所述层叠体上面安装半导体芯片及/或弹性表面波装置。根据这种结构，可以获得含有层叠型高频装置的通信设备，该层叠型高频装置具有可大幅度降低损耗的半导体芯片及/或弹性表面波装置。

发明效果

根据本发明，可以获得利用非常简单的结构就能实现的、可以大幅度降低损耗、并容易做到小型化的双工器，以及使用了该双工器的层叠型高频装置及通信设备。另外，根据本发明，可以获得能获取充分的设计自由度的改良双工器，以及使用了该双工器的层叠型高频装置及通信设备。

Claims (35)

1.一种双工器，由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成，其特征在于，具有：

设在所述层叠体内，传输频带频率互不相同的发信用第1滤波器和收信用第2滤波器；和

设在所述第1滤波器和所述第2滤波器之间，由一端短路、另一端连接外部端子的耦合线路构成的匹配电路，

所述第1滤波器至少包括一个一端短路的第1带状线共振器，

所述第2滤波器至少包括一个一端短路的第2带状线共振器，

所述第1带状线共振器和所述第2带状线共振器分别通过电磁场耦合与所述耦合线路耦合。

2.根据权利要求1所述的双工器，所述第1带状线共振器和所述第2带状线共振器中至少一方具有开放端宽、短路端窄的线路宽度。

3.根据权利要求1所述的双工器，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层和第4电介质层，

所述电极层包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间、用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极，和用于构成所述第2滤波器的输入输出耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间、用于构成所述第1滤波器的第1共振器电极、用于构成所述第2滤波器的第2共振器电极、用于构成匹配电路的匹配线路电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间、用于构成所述第1滤波器的输入输出耦合电容电极，和用于构成所述第2滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第4电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层及第4电介质层的侧面，分别连接用于构成所述第1滤波器的所述输入输出耦合电容电极、用于构成所述第2滤波器的所述输入输出耦合电容电极和所述耦合线路电极的至少三个端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极和所述第2屏蔽电极的端面电极。

4.根据权利要求3所述的双工器，所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层及第4电介质层中的至少一层具有不同于其他电介质层的介质常数。

5.根据权利要求1所述的双工器，所述第1带状线共振器和所述第2带状线共振器中至少一方形成在与形成有所述耦合线路的电介质层不同的电介质层上。

6.根据权利要求1所述的双工器，所述耦合线路由相互连接的、线路宽度不同的至少两个电介质带状线构成。

7.根据权利要求1所述的双工器，所述耦合线路由多个电介质带状线构成，所述多个电介质带状线设在各不相同的电介质层。

8.根据权利要求7所述的双工器，所述多个电介质带状线中的至少一个具有不同于其他电介质带状线的线路宽度。

9.根据权利要求7所述的双工器，所述多个电介质带状线通过穿孔相互连接着。

10.根据权利要求1所述的双工器，还具有耦合电容，被设置成中间夹着电介质层而与所述耦合线路和所述带状线共振器重叠的状态。

11.根据权利要求3所述的双工器，还具有调整用电容电极，把所述第1电介质层夹在中间，并和所述第1滤波器相对设置。

12.根据权利要求1所述的双工器，隔着屏蔽电极相对设置所述第1滤波器和所述第2滤波器。

13.根据权利要求12所述的双工器，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层、第5电介质层和第6电介质层，

所述电极层包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极和输入输出耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的多个共振器电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间的第3屏蔽电极和用于构成所述匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第4电介质层和所述第5电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的多个共振器电极以及连接该共振器电极的输入输出线路电极；

配置在所述第5电介质层和所述第6电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第6电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层、第5电介质层及第6电介质层的侧面，分别连接所述输入输出耦合电容电极、所述输入输出线路电极和所述耦合线路电极的至少三个端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极和所述第2屏蔽电极和所述第3屏蔽电极的端面电极。

14.一种双工器，由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成，其特征在于，具有：

并列配置在所述层叠体内的层叠方向的第1屏蔽电极、第2屏蔽电极、第3屏蔽电极和第4屏蔽电极；

配置在所述第1屏蔽电极和第2屏蔽电极之间，由一端短路的多个带状线共振器平行接近而构成的第1滤波器；

配置在所述第2屏蔽电极和第3屏蔽电极之间，由耦合线路构成的匹配电路；和

配置在所述第3屏蔽电极和第4屏蔽电极之间，由一端短路的多个带状线共振器平行接近而构成，并且传输频带频率不同于所述第1滤波器的第2滤波器，

在所述第2及第3屏蔽电极设置耦合窗，

构成所述第1及第2滤波器的所述带状线共振器和所述耦合线路分别通过所述耦合窗，并通过电磁场耦合而耦合。

15.根据权利要求14所述的双工器，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层、第5电介质层、第6电介质层、第7电介质层和第8电介质层，

所述电极层包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极和输入输出耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的多个共振器电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间，局部设有所述耦合窗的第3屏蔽电极；

配置在所述第4电介质层和所述第5电介质层之间，用于构成所述匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第5电介质层和所述第6电介质层之间，局部设有所述耦合窗的第4屏蔽电极；

配置在所述第6电介质层和所述第7电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的多个共振器电极及连接该共振器电极的输入输出线路电极；

配置在所述第7电介质层和所述第8电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第8电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层、第5电介质层、第6电介质层、第7电介质层及第8电介质层的侧面，分别连接所述输入输出耦合电容电极、所述输入输出线路电极和所述耦合线路电极的至少三个的端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极、所述第2屏蔽电极、所述第3屏蔽电极和所述第4屏蔽电极的端面电极。

16.一种双工器，由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成，其特征在于，具有：

设在所述层叠体内，传输频带频率互不相同的发信用第1滤波器和收信用第2滤波器；和

设在所述第1滤波器和所述第2滤波器之间，由一端开放、另一端连接外部端子的耦合线路构成的匹配电路；

所述第1滤波器至少包括一个一端短路的第1带状线共振器；

所述第2滤波器至少包括一个一端短路的第2带状线共振器；

所述第1带状线共振器和所述第2带状线共振器分别通过电磁场耦合与所述耦合线路耦合。

17.根据权利要求16所述的双工器，所述耦合线路的开放端一侧，通过电介质层连接匹配用电容电极。

18.根据权利要求16所述的双工器，所述第1带状线共振器和所述第2带状线共振器中至少一方具有开放端宽、短路端窄的线路宽度。

19.根据权利要求16所述的双工器，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层和第4电介质层，

所述电极层包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极，和用于构成所述第2滤波器的输入输出耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的第1共振器电极，用于构成所述第2滤波器的第2共振器电极，和用于构成所述匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的输入输出耦合电容电极，和用于构成所述第2滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第4电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层及第4电介质层的侧面，分别连接用于构成所述第1滤波器的所述输入输出耦合电容电极、用于构成所述第2滤波器的所述输入输出耦合电容电极和所述耦合线路电极的至少三个端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极和所述第2屏蔽电极的端面电极。

20.根据权利要求19所述的双工器，所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层及第4电介质层中至少一层具有不同于其他电介质层的介质常数。

21.根据权利要求16所述的双工器，所述第1带状线共振器和所述第2带状线共振器中至少一方形成在与形成有所述耦合线路的电介质层不同的电介质层上。

22.根据权利要求16所述的双工器，所述耦合线路由相互连接的、线路宽度不同的至少两个电介质带状线构成。

23.根据权利要求16所述的双工器，所述耦合线路由多个电介质带状线构成，所述多个电介质带状线设在各不相同的电介质层。

24.根据权利要求23所述的双工器，所述多个电介质带状线中的至少一个具有不同于其他电介质带状线的线路宽度。

25.根据权利要求23所述的双工器，所述多个电介质带状线通过穿孔相互连接着。

26.根据权利要求16所述的双工器，还具有耦合电容，被设置成中间隔着电介质层与所述耦合线路和所述带状线共振器重叠的状态。

27.根据权利要求19所述的双工器，还具有调整用电容电极，把所述第1电介质层夹在中间，并和所述第1滤波器相对设置。

28.根据权利要求16所述的双工器，中间隔着屏蔽电极来相对设置所述第1滤波器和所述第2滤波器。

29.根据权利要求28所述的双工器，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层、第5电介质层和第6电介质层，

所述电极层包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极和输入输出耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的多个共振器电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间的第3屏蔽电极和用于构成所述匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第4电介质层和所述第5电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的多个共振器电极以及连接该共振器电极的输入输出线路电极；

配置在所述第5电介质层和所述第6电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第6电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层、第5电介质层及第6电介质层的侧面，分别连接所述输入输出耦合电容电极、所述输入输出线路电极和所述耦合线路电极的至少三个端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极和所述第2屏蔽电极和所述第3屏蔽电极的端面电极。

30.一种双工器，由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成，其特征在于，具有：

设在所述层叠体内，传输频带频率互不相同的发信用第1滤波器和收信用第2滤波器；和

设在所述第1滤波器和第2滤波器之间，由耦合线路构成的匹配电路；

所述第1及第2滤波器中至少一方是由具有频带阻止特性、一端短路的带状线共振器和传送线路构成的滤波器；

所述传送线路和所述耦合线路通过电磁场耦合而耦合。

31.根据权利要求30所述的双工器，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层和第5电介质层，

所述电极层包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的多个共振器电极，和用于构成所述匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的输入输出耦合电容电极，用于构成具有频带阻止特性的所述第2滤波器的传送线路电极，和用于构成匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第4电介质层和所述第5电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的共振器电极；

配置在所述第5电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层及第5电介质层的侧面，分别连接所述输入输出耦合电容电极、所述传送线路电极和所述耦合线路电极的至少三个端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极和所述第2屏蔽电极的端面电极。

32.根据权利要求30所述的双工器，所述层叠体包括：依次层叠的第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层和第5电介质层，

所述电极层包括：

配置在所述第1电介质层上面的第1屏蔽电极；

配置在所述第1电介质层和所述第2电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的级间耦合电容电极；

配置在所述第2电介质层和所述第3电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的多个共振器电极，和用于构成所述匹配电路的耦合线路电极；

配置在所述第3电介质层和所述第4电介质层之间，用于构成所述第1滤波器的输入输出耦合电容电极，和用于构成具有频带阻止特性的第2滤波器的传送线路电极；

配置在所述第4电介质层和所述第5电介质层之间，用于构成所述第2滤波器的共振器电极；

配置在所述第5电介质层下面的第2屏蔽电极；

设在所述第1电介质层、第2电介质层、第3电介质层、第4电介质层及第5电介质层的侧面，分别连接所述输入输出耦合电容电极、所述传送线路电极和所述耦合线路电极的至少三个端子电极；和

连接所述第1屏蔽电极和所述第2屏蔽电极的端面电极，

所述传送线路电极的一部分在层叠方向的投影中，中间隔着所述第3电介质层与所述耦合线路电极重叠，

在所述层叠方向的投影中，所述传送线路电极的所述一部分的宽度相同或不同于所述耦合线路电极的宽度。

33.一种层叠型高频装置，具有：由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成的双工器，和安装在所述层叠体上面的半导体芯片及/或弹性表面波装置，其特征在于，所述双工器使用权利要求1～32中任一项所述的双工器。

34.一种通信设备，具有天线和双工器，其中，双工器由电介质层和电极层交替层叠而成的层叠体构成，用于把从发信电路输出的频率成分发送给所述天线，并且把从所述天线接收的频率成分发送给收信电路，其特征在于，所述双工器使用权利要求1～32中任一项所述的双工器。

35.根据权利要求34所述的通信设备，还具有安装在所述层叠体上面的半导体芯片及/或弹性表面波装置。

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