CN218498344U - 多工器和天线模块 - Google Patents
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Abstract
提供多工器和天线模块。抑制因阻抗的失配引起的多工器的特性的劣化和天线模块的特性的劣化。公共线路(10)连接于公共端子(P10)与公共连接节点(N10)之间。第一滤波器(11)具有第一通带(PB1)。第二滤波器(12)具有第二通带(PB2)。以下条件中的至少一方成立:第一条件,在第一通带(PB1)下从公共端子(P10)看时的公共线路(10)单体的第一阻抗及从公共连接节点(N10)看时的第一滤波器(11)的第二阻抗中的某一方包括感性、且另一方包括容性;以及第二条件,在第二通带(PB2)下第一阻抗及从公共连接节点(N10)看时的第二滤波器(12)的第三阻抗中的一方包括感性、且另一方包括容性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种具有多个通带的多工器和天线模块。
背景技术
以往,已知一种具有多个通带的多工器。例如,日本特开2008-182340 号公报(专利文献1)中公开了一种双讯器(diplexer)和使用了该双讯器的多工器,该同向双工器包括具有第一通带的滤波器和具有第二通带的滤波器,该第二通带是第一通带的约2倍或其以上的频带。具有第一通带的滤波器构成为集中常数类型,具有第二通带的滤波器构成为分布常数类型。根据该多工器,能够实现设计的自由度的增加、小型化以及期望的特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-182340号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
由于多工器的输入信号的频率越高则输入信号的波长越小,因此多工器内的各种元素可能作为相对于输入信号的谐振元件发挥功能。其结果,在多工器中发生阻抗失配,多工器的特性可能劣化。但是,在专利文献1所公开的多工器中,没有考虑到与输入信号的高频化相伴的阻抗失配。
本实用新型是为了解决如上所述的问题而完成的,其目的在于抑制因阻抗的失配引起的多工器的特性的劣化和天线模块的特性的劣化。
用于解决问题的方案
本实用新型的一个方面所涉及的多工器具备:公共端子;公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;第一端子;第二端子;第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,其中,所述第二通带比所述第一通带高,从所述公共端子看时的所述公共线路单体的第一阻抗的大小大于基准阻抗的大小,所述第一滤波器是由多个分布常数线路形成的分布常数滤波器,所述公共线路的长度与所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同,或者比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度短。
优选地,还包括:第一线路,其连接于所述第一滤波器与所述第一端子之间;以及第二线路,其连接于所述第二滤波器与所述第二端子之间,其中,所述第一线路的长度及所述第二线路的长度分别与所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同。
本实用新型的一个方面所涉及的多工器具备:公共端子;公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;第一端子;第二端子;第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,其中,所述第二通带比所述第一通带高,所述公共线路与具有基准阻抗的基准线路连接,所述公共线路的宽度比具有所述基准阻抗的所述基准线路的宽度窄。
本实用新型的一个方面所涉及的多工器具备:公共端子;公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;第一端子;第二端子;第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,其中,所述第二通带比所述第一通带高,所述多工器还具备接地电极部,所述公共线路与具有基准阻抗的基准线路连接,所述公共线路与所述接地电极部之间的距离比所述基准线路与所述接地电极部之间的距离长。
本实用新型的一个方面所涉及的多工器具备:公共端子;公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;第一端子;第二端子;第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,其中,所述第二通带比所述第一通带高,从所述公共端子看时的所述公共线路单体的第一阻抗的大小小于基准阻抗的大小,所述第一滤波器是由多个分布常数线路形成的分布常数滤波器,所述公共线路比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路短。
优选地,还包括:第一线路,其连接于所述第一滤波器与所述第一端子之间;以及第二线路,其连接于所述第二滤波器与所述第二端子之间,其中,所述第一线路比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路短,所述第二线路比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路短。
本实用新型的一个方面所涉及的多工器具备:公共端子;公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;第一端子;第二端子;第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,其中,所述第二通带比所述第一通带高,所述公共线路与具有基准阻抗的基准线路连接,所述公共线路的宽度比所述基准线路的宽度宽。
本实用新型的一个方面所涉及的多工器具备:公共端子;公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;第一端子;第二端子;第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,其中,所述第二通带比所述第一通带高,所述多工器还具备接地电极部,所述公共线路与具有基准阻抗的基准线路连接,所述公共线路与所述接地电极部之间的距离比所述基准线路与所述接地电极部之间的距离短。
本实用新型的一个方面所涉及的多工器具备:公共端子;公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;第一端子;第二端子;第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,其中,所述第一通带比所述第二通带高,从所述公共端子看时的所述公共线路单体的第一阻抗大于基准阻抗,所述第一滤波器是由多个分布常数线路形成的分布常数滤波器,所述公共线路的长度与所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同,或者比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度长。
优选地,还包括:第一线路,其连接于所述第一滤波器与所述第一端子之间;以及第二线路,其连接于所述第二滤波器与所述第二端子之间,其中,所述第一线路的长度及所述第二线路的长度分别与所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同。
本实用新型的一个方面所涉及的多工器具备:公共端子;公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;第一端子;第二端子;第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,其中,所述第一通带比所述第二通带高,从所述公共端子看时的所述公共线路单体的第一阻抗的大小小于基准阻抗的大小,所述第一滤波器是由多个分布常数线路形成的分布常数滤波器,所述公共线路比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路长。
优选地,还包括:第一线路,其连接于所述第一滤波器与所述第一端子之间;以及第二线路,其连接于所述第二滤波器与所述第二端子之间,其中,所述第一线路比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路长,所述第二线路比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路长。
优选地,所述第二滤波器是分布常数滤波器。
本实用新型的其它方面所涉及的天线模块具备上述的任一多工器;以及辐射元件,其与所述公共端子连接。
实用新型的效果
根据本实用新型的一个方面所涉及的多工器,以下条件中的至少一方成立:第一条件,在第一通带下从公共端子看时的公共线路单体的第一阻抗以及从公共连接节点看时的第一滤波器的第二阻抗中的某一方包括感性、且另一方包括容性;以及第二条件,在第二通带下第一阻抗以及从公共连接节点看时的第二滤波器的第三阻抗中的一方包括感性、且另一方包括容性,由此,能够抑制因阻抗的失配引起的多工器的特性的劣化。
根据本实用新型的其它方面所涉及的天线模块,以下条件中的至少一方成立:第一条件,在第一通带下从公共线路的另一端看时的公共线路单体的第一阻抗以及从公共连接节点看时的第一辐射元件的第二阻抗中的某一方包括感性、且另一方包括容性;以及第二条件,在第二通带下第一阻抗以及从公共连接节点看时的第二辐射元件的第三阻抗中的一方包括感性、且另一方包括容性,由此,能够抑制因阻抗的失配引起的天线模块的特性的劣化。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的多工器的结构的功能框图。
图2是表示从图1的公共连接节点看输入输出端子的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图3是表示从图1的公共端子看时的公共线路单体的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图4是表示图1的公共线路的反射特性的图。
图5是表示从图1的公共端子看输入输出端子时的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图6是表示图1的公共线路的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路有关的构造的一例的图。
图7是表示图1的公共线路的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路有关的构造的其它例的图。
图8是表示图1的公共线路的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路有关的构造的又一例的图。
图9是表示实施方式1的变形例1所涉及的多工器的结构的功能框图。
图10是将从图9的分布常数滤波器与传输线路的连接节点看时的分布常数滤波器的阻抗的频率特性(实线)以及从LC滤波器与传输线路的连接节点看时的LC滤波器的阻抗的频率特性(虚线)合并表示的图。
图11是将从图9的输入输出端子看时的分布常数滤波器的阻抗的频率特性(实线)以及从输入输出端子看时的LC滤波器的阻抗的频率特性(虚线)合并表示的图。
图12是表示实施方式1的变形例2所涉及的多工器的结构的功能框图。
图13是表示从图12的公共连接节点看输入输出端子的情况下的频率特性的史密斯圆图。
图14是表示从图12的公共端子看时的公共线路单体的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图15是表示图12的公共线路的反射特性的图。
图16是表示从图12的公共端子看输入输出端子的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图17是表示实施方式1的变形例3所涉及的多工器的结构的功能框图。
图18是表示从图17的公共连接节点看输入输出端子的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图19是表示从图17的公共端子看时的公共线路单体的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图20是表示图17的公共线路的反射特性的图。
图21是表示从图17的公共端子看输入输出端子的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图22是表示图17的公共线路的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路有关的构造的一例的图。
图23是表示图17的公共线路的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路有关的构造的其它例的图。
图24是表示图17的公共线路的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路有关的构造的又一例的图。
图25是表示实施方式1的变形例4所涉及的多工器的结构的功能框图。
图26是表示从图25的输入输出端子看时的传输线路单体的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图27是表示图25的传输线路的反射特性的图。
图28是表示实施方式1的变形例5所涉及的多工器的结构的功能框图。
图29是表示实施方式2所涉及的多工器的结构的功能框图。
图30是表示从图29的公共连接节点看输入输出端子的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图31是表示从图29的公共端子看时的公共线路单体的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图32是表示图29的公共线路的反射特性的图。
图33是表示从图29的公共端子看输入输出端子时的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图34是表示实施方式2的变形例1所涉及的多工器的结构的功能框图。
图35是表示实施方式2的变形例2所涉及的多工器的结构的功能框图。
图36是表示从图35的公共连接节点看输入输出端子的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图37是表示从图35的公共端子看时的公共线路单体的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图38是表示图35的公共线路的反射特性的图。
图39是表示从图35的公共端子看输入输出端子的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。
图40是表示实施方式2的变形例3所涉及的多工器的结构的功能框图。
图41是表示实施方式2的变形例4所涉及的多工器的结构的功能框图。
图42是表示实施方式3所涉及的多工器的结构的功能框图。
图43是表示图42的分布常数滤波器的结构的一例的电路图。
图44是表示图42的LC滤波器的结构的一例的电路图。
图45是图42的多工器的外观立体图。
图46是从Z轴方向俯视图45的多工器的图。
图47是从X轴方向俯视图45的多工器的图。
图48是从Y轴方向俯视图45的多工器的图。
图49是表示图42的多工器的通过特性的图。
图50是表示实施方式4所涉及的天线模块的结构的功能框图。
图51是图50的天线和短截线的电极构造的外观立体图。
图52是形成为多个电介质层的层叠体的图50的天线模块的截面图。
图53是形成为多个电介质层的层叠体的实施方式4的变形例所涉及的天线模块的截面图。
图54是表示实施方式5所涉及的天线模块的结构的功能框图。
图55是从Z轴方向俯视形成为多个电介质层的层叠体的天线模块的图。
图56是图55的天线模块的截面图。
图57是表示实施方式5的变形例所涉及的天线模块的结构的功能框图。
图58是图57的辐射元件和短截线的电极构造的外观立体图。
图59是形成为多个电介质层的层叠体的图57的天线模块的截面图。
图60是形成为多个电介质层的层叠体的图57的天线模块的其它截面图。
图61是实施方式6所涉及的多工器的电极构造的立体图。
具体实施方式
下面,参照附图来详细地说明实施方式。此外,对图中相同或相当的部分标注相同的标记,原则上不重复其说明。
[实施方式1]
图1是表示实施方式1所涉及的多工器1的结构的功能框图。如图1所示,多工器1具备公共端子P10、输入输出端子P11(第一端子)、输入输出端子 P12(第二端子)、公共线路10、分布常数滤波器11(第一滤波器)以及LC滤波器12(第二滤波器)。路径Rt1是从公共端子P10经由分布常数滤波器11到达输入输出端子P11的路径。路径Rt2是从公共端子P10经由LC滤波器12到达输入输出端子P12的路径。公共连接节点N10是路径Rt1与Rt2的分支点。公共线路10 连接于公共端子P10与公共连接节点N10之间。分布常数滤波器11连接于公共连接节点N10与输入输出端子P11之间。LC滤波器12连接于公共连接节点N10 与输入输出端子P12之间。此外,公共线路10也可以与公共端子P10、分布常数滤波器11及LC滤波器12分别电容耦合。分布常数滤波器11及LC滤波器12 也可以与输入输出端子P11、P12分别电容耦合。
分布常数滤波器11具有通带PB1(第一通带)。分布常数滤波器11包括多个分布常数线路。公共线路10的长度与该多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同。多个分布常数线路各自的长度例如与通带PB1中包含的特定的频率(例如中心频率)所对应的有效波长(相对于自由空间中的波长缩短的波长)的二分之一的长度或四分之一的长度大致相同。LC滤波器 12具有通带PB2(第二通带)。LC滤波器12包括由电感器和电容器形成的电路。 LC滤波器12既可以是集中常数型的滤波器,也可以是由具有电感器的功能和电容器的功能的电极图案形成的电路。
公共线路、分布常数线路以及传输线路等线路的长度是指该线路的长边方向的中心线的长度。另外,线路包括由线路图案形成的线路、由通路导体形成的线路图案、以及由通路导体和线路图案形成的线路。线路不包括与该线路分开的电容器和短截线。2个线路的长度大致相等的情况例如是指以下情况:一方的线路的长度为另一方的线路的长度的四分之三以上且四分之五倍以下。
在多个分布常数线路各自的长度为某有效波长的四分之一的长度的情况下,该分布常数线路的长度有时包括与接地电极连接的通路导体的长度。
在某个线路比多个分布常数线路中的任一个分布常数线路长的情况下,对多个分布常数线路的各分布常数线路产生因该线路的长度的大小关系而产生的效应,因此,期望的是,该线路比多个分布常数线路中的哪一个分布常数线路都长。在某个线路比多个分布常数线路中的任一个分布常数线路短的情况下,由于同样的原因,期望的是,该线路比多个分布常数线路中的哪一个分布常数线路都短。在多个分布常数线路包括某有效波长的二分之一的长度的分布常数线路(λ/2线路)和该有效波长的四分之一的长度的分布常数线路(λ/4线路)这两方的情况下,在多个分布常数线路中的任一个分布常数线路与某个线路大致相同的情况下,该线路的长度与λ/2线路的长度大致相同,或者与λ/4线路的长度的2倍大致相同。
通带PB1比通带PB2低。从公共连接节点N10看时的通带PB1下的分布常数滤波器11的阻抗(第二阻抗)包括感性。期望的是,通带PB1的中心频率处的分布常数滤波器11的该阻抗为感性。从公共连接节点N10看时的通带PB2 下的LC滤波器12的阻抗(第三阻抗)包括容性。期望的是,通带PB2的中心频率处的LC滤波器12的该阻抗为容性。之后使用图2来说明阻抗的感性和容性。在实施方式1中,作为通带PB1比PB2低的情况下的一例,说明以下结构:通带PB1为26.5GHz~29.5GHz,通带PB2为38GHz~42GHz。在该情况下,通带 PB1的中心频率为28GHz,通带PB2的中心频率为40GHz。
随着向多工器1输入的信号的频率变高,该信号的波长变短。其结果,在从公共端子P10至分布常数滤波器11或LC滤波器12的线路上也可能发生谐振现象。该谐振现象会对多工器1的阻抗造成影响,因此在多工器1的阻抗匹配中需要将该线路的阻抗也纳入考虑。
关于多工器1的阻抗匹配,能够通过对分布常数滤波器11和LC滤波器12 各自所包括的电路元素中的与公共线路10连接的电路元素(例如,多个分布常数线路中的与公共线路10连接的第1级的分布常数线路、或与公共线路10 串联连接的电容器等)的阻抗进行调整,来实现阻抗匹配。但是,一般来说,分布常数滤波器11及LC滤波器12各自的与公共线路10连接的电路元素是重视确保分布常数滤波器11与LC滤波器12之间的隔离度而设计的,因此难以通过该电路元素来调整因公共线路10引起的阻抗失配。
因此,在多工器1中,通过公共线路10的阻抗来将从公共连接节点N10 看输入输出端子P11、P12的情况下的阻抗与基准阻抗进行匹配。根据多工器 1,在阻抗匹配中也考虑公共线路10的阻抗,因此促进阻抗匹配。其结果,能够抑制因阻抗的失配引起的多工器1的特性的劣化。
图2是表示从图1的公共连接节点N10看输入输出端子P11、P12的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。在图2中,示出了使频率从20GHz变化到 50GHz的情况下的阻抗的变化。在图2中,点Zsh表示阻抗的大小为0的短路状态的阻抗。点Zop表示阻抗的大小为无限大的开路状态的阻抗。点Z20、 Z50分别表示20GHz、50GHz处的阻抗。点Z28表示通带PB1的中心频率 (28GHz)处的阻抗。点Z40是通带PB2的中心频率(40GHz)处的阻抗。点Z0表示作为阻抗匹配的对象的基准阻抗(例如50Ω),是史密斯圆图的中心点。在阻抗的虚数成分为正的情况下,该阻抗为感性,包含于史密斯圆图中的将点 Zsh与点Zop连结的直线的上侧的区域,具有感性电抗。在阻抗的虚数成分为负的情况下,该阻抗为容性,包含于史密斯圆图中的将点Zsh与点Zop连结的直线的下侧的区域,具有容性电抗。此外,这些在实施方式1中说明的史密斯圆图中也是同样的。
如图2所示,通带PB1的中心频率的阻抗(点Z28)为感性。通带PB2的中心频率的阻抗(点Z40)为容性。通带PB1及PB2的阻抗以及点Z0(基准阻抗)包含于区域Rg1。区域Rg1例如是史密斯圆图上的与通带PB1、PB2各自包含的频率相当的区域。实施方式1和变形例1~5中说明的区域Rg2、Rg3、Rg4、Rg5、 Rg6也是同样的。
图3是表示从图1的公共端子P10看时的公共线路10单体的阻抗(第一阻抗)的频率特性的史密斯圆图。如图3所示,通带PB1的中心频率处的阻抗(点 Z28)大致与点Z0重合。另一方面,通带PB2的中心频率处的阻抗(Z40)为感性。公共线路10的阻抗分布在同将点Zsh与Zop连结的直线正交且穿过点Z0的直线与点Zop之间。即,公共线路10的阻抗的大小大于基准阻抗的大小。在图3 中,示出了基准阻抗是50Ω、公共线路10的阻抗的大小是60Ω的情况。
图4是表示图1的公共线路10的反射特性的图。在反射特性中,阻抗越接近史密斯圆图的中心,则衰减量越大。如图4所示,在20GHz~50GHz的频带中,反射特性的衰减量在频率f11处成为极大,在频率f12(>f11)处成为极小。如果公共线路10的长度与分布常数滤波器11中包括的多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同,则作为谐振频率的频率f11包含于通带PB1,与通带PB1的中心频率即28GHz大致相等。频率f12比通带PB2高。公共线路10的反射特性以一定的频率间隔的周期重复。频率f12与f11的频率间隔为该周期的二分之一。以公共线路10的阻抗的频率f12与f11的频率间隔交替地重复感性和容性。在公共线路10的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的情况下,在衰减量成为极大的频率至衰减量成为极小的频率的频带中,公共线路10的阻抗为感性,在衰减量成为极小的频率至衰减量成为极大的频率的频带中,公共线路10的阻抗为容性。在20GHz~50GHz的频带中,公共线路 10的阻抗在20GHz至频率f11的频带中为容性,在频率f11至频率f12的频带中为感性,在频率f12至50GHz的频带中为容性。公共线路10的阻抗在通带PB1 下为容性或感性,在通带PB2下为感性。即,在多工器1中,在通带PB2下从公共端子P10看时的公共线路10单体的阻抗包括感性、且从公共连接节点N10 看时的LC滤波器12的阻抗包括容性这样的条件(第二条件)成立。
图5是表示从图1的公共端子P10看输入输出端子P11、P12时的阻抗的频率特性的史密斯圆图。图5所示的阻抗的频率特性是对图2的阻抗的频率特性加上了图3所示的公共线路10的阻抗的频率特性的影响而得到的频率特性。参照图2、图3、图5,通带PB2下的公共线路10的阻抗包含与LC滤波器12的阻抗的容性不同的感性,由此,通带PB2下的LC滤波器12的阻抗的容性被减弱。其结果,通带PB1及PB2的阻抗以及点Z0包含于比区域Rg1小的区域Rg2。即,在通带PB1及PB2下,图2所示的阻抗的频率特性通过公共线路10来与基准阻抗匹配。
在实施方式1中,说明了公共线路10的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的情况。下面,使用图6、7、8来说明公共线路10的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路10有关的具体构造。在图6、7中说明公共线路10形成为线路图案的情况,在图8中说明公共线路10形成为通路导体的情况。此外,在图6~8中,为了强调成为公共线路10的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的根据的特征性构造,没有图示该特征性构造以外的多工器1的构造。
图6是表示图1的公共线路10的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路10有关的构造的一例的图。在图6中,X轴、Y轴以及Z轴彼此正交。在图7、图8中也是同样的。
如图6所示,线路图案101沿Y轴方向延伸,形成了公共线路10。线路图案101的一端与沿Y轴方向延伸的线路图案910连接。线路图案910(基准线路) 形成于多工器1的外部,具有基准阻抗。多工器1的阻抗与线路图案910的阻抗匹配。线路图案101的X轴方向的宽度w10比线路图案910的X轴方向的宽度 w90窄。因此,线路图案101(公共线路10)的阻抗的大小大于基准阻抗的大小。
图7是表示图1的公共线路10的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路10有关的构造的其它例的图。图7所示的线路图案911(基准线路)、接地电极191、192、193、194以及通路导体V91、V92形成于多工器1 的外部。
如图7所示,基板Sb1、Sb2、Sb3按此顺序在Z轴方向上层叠。接地电极 194和通路导体V92形成于基板Sb1。接地电极191、193和线路图案102、111、 911形成于基板Sb2。接地电极192和通路导体V91形成于基板Sb3。形成有线路图案911的基板Sb2包括挠性基板。基板Sb2的Z轴方向的宽度(厚度)比基板 Sb1、Sb3各自的厚度薄。此外,基板Sb1~Sb3不需要形成为分开的基板,也可以形成为一体的基板。
接地电极191、193在Z轴方向上配置于接地电极192与194之间。接地电极191及192被沿Z轴方向延伸的通路导体V91连接。接地电极193及194被沿Z 轴方向延伸的通路导体V92连接。接地电极191~194以及通路导体V91、V92 分别接地,形成了接地电极部。
线路图案911沿Y轴方向延伸,配置于接地电极191与193之间。线路图案911具有基准阻抗。
线路图案102沿Y轴方向延伸,形成了公共线路10。线路图案102配置于接地电极192与194之间。线路图案102的一端与线路图案911连接。线路图案111沿Y轴方向延伸,形成了分布常数滤波器11中包括的分布常数线路。线路图案111配置于线路图案102与接地电极192之间。线路图案102在Z轴方向上与线路图案111相向。线路图案102与线路图案111电容耦合。
线路图案102与接地电极194之间的距离d11比线路图案911与接地电极 193之间的距离d91长。因此,线路图案102(公共线路10)的阻抗的大小大于基准阻抗的大小。
图8是表示图1的公共线路10的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路10有关的构造的另一例的图。图8所示的线路图案912(基准线路)、接地电极195、196以及通路导体V93形成于多工器1的外部。
如图8所示,基板Sb11、Sb12按此顺序在Z轴方向上层叠。接地电极196、通路导体V93、通路导体V1的一部分以及线路图案112形成于基板Sb11。接地电极195的一部分、通路导体V1的一部分以及线路图案912形成于基板Sb12。形成有线路图案912的基板Sb12包括挠性基板。基板Sb12的Z轴方向的厚度比基板Sb11的厚度薄。此外,基板Sb11、Sb12不需要形成为分开的基板,也可以形成为一体的基板。
接地电极195、196被沿Z轴方向延伸的通路导体V93连接。接地电极195、 196以及通路导体V93分别接地,形成了接地电极部。
线路图案912沿Y轴方向延伸,配置于相对于接地电极195而言的通路导体V93的延伸方向的相反侧。线路图案912具有基准阻抗。
线路图案112沿Y轴方向延伸,配置于接地电极195与196之间。线路图案 112形成了分布常数滤波器11中包括的分布常数线路。通路导体V1沿Z轴方向延伸,贯通接地电极195,将线路图案912与112连接。通路导体V1形成了公共线路10。此外,通路导体V1与接地电极195电绝缘。
通路导体V1与V93之间的距离d12比线路图案912与接地电极195之间的距离d92长。因此,通路导体V1(公共线路10)的阻抗的大小大于基准阻抗的大小。
[实施方式1的变形例1]
在实施方式1中说明了从公共端子看滤波器的情况下的多工器的阻抗匹配。在实施方式1的变形例1中,说明了从输入输出端子看滤波器的情况下的阻抗匹配。
图9是表示实施方式1的变形例1所涉及的多工器1A的结构的功能框图。多工器1A的结构是对图1的多工器1追加了传输线路13(第一线路)和传输线路14(第二线路)而成的结构。除此以外是同样的,因此不重复说明。
如图9所示,传输线路13连接于分布常数滤波器11与输入输出端子P11之间。传输线路14连接于LC滤波器12与输入输出端子P12之间。传输线路13的长度及传输线路14的长度分别与分布常数滤波器11中包括的多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同。因此,从输入输出端子P11 看时的传输线路13单体的阻抗的频率特性及从输入输出端子P12看时的传输线路14单体的阻抗的频率特性分别与图3所示的公共线路10的阻抗的频率特性大致相同。即,通带PB1的中心频率处的传输线路13、14各自的阻抗与史密斯圆图的中心大致重合。另一方面,通带PB2的中心频率处的传输线路13、 14各自的阻抗包括感性。此外,传输线路13也可以与分布常数滤波器11及输入输出端子P11分别电容耦合。传输线路14也可以与LC滤波器12及输入输出端子P12分别电容耦合。
图10是将从图9的分布常数滤波器11与传输线路13的连接节点N11看时的分布常数滤波器11的阻抗的频率特性(实线)以及从LC滤波器12与传输线路14的连接节点N12看时的LC滤波器12的阻抗的频率特性(虚线)合并表示的图。在图10中,点Z20A、Z50A分别表示从连接节点N11看分布常数滤波器 11的情况下的20GHz、50GHz的阻抗。点Z20B、Z50B分别表示从连接节点 N12看LC滤波器12的情况下的20GHz、50GHz的阻抗。在图10之后说明的图 11中也是同样的。
如图10所示,通带PB1的中心频率的阻抗(Z28)为感性。通带PB2的中心频率的阻抗(Z40)为容性。
图11是将从图9的输入输出端子P11看时的分布常数滤波器11的阻抗的频率特性(实线)以及从输入输出端子P12看时的LC滤波器12的阻抗的频率特性(虚线)合并表示的图。图11所示的阻抗的频率特性是对图10的阻抗的频率特性加上了传输线路13、14的阻抗的频率特性的影响而得到的频率特性。参照图10、11,由于通带PB1下的传输线路13的阻抗包括感性或容性,因此通带PB1的中心频率处的阻抗(点Z28)无论在图10还是图11中均为感性。另一方面,通带PB2下的传输线路14的阻抗包含与LC滤波器12的阻抗的容性不同的感性,由此,通带PB2下的LC滤波器12的阻抗的容性被减弱。因此,相比于图10所示的情况,通带PB2下的LC滤波器12的阻抗更靠近点Z0。即,在通带 PB1及PB2下,图10所示的阻抗的频率特性通过传输线路13、14来与基准阻抗匹配。
[实施方式1的变形例2]
在实施方式1和实施方式1的变形例1中,说明了在通带PB1下公共线路10 的阻抗包括感性或容性的情况。在实施方式1的变形例2中,说明在通带PB1 下公共线路10的阻抗包括容性的情况。
图12是表示实施方式1的变形例2所涉及的多工器1B的结构的功能框图。多工器1B的结构是将图9的多工器1A的公共线路10和传输线路13、14分别置换为公共线路10B、传输线路13B(第一线路)、传输线路14B(第二线路)而得到的结构。公共线路10B、传输线路13B以及传输线路14B分别比分布常数滤波器11中包括的多个分布常数线路中的任一个分布常数线路短。传输线路13B的长度及传输线路14B的长度分别与公共线路10B的长度大致相同。除此以外是同样的,因此不重复说明。
图13是表示从图12的公共连接节点N10看输入输出端子P11、P12的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。如图13所示,通带PB1的中心频率的阻抗(点Z28)为感性。通带PB2的中心频率的阻抗(点Z40)为容性。通带PB1及PB2 的阻抗以及点Z0包含于区域Rg3。
图14是表示从图12的公共端子P10看时的公共线路10B单体的阻抗的频率特性的史密斯圆图。如图14所示,通带PB1的中心频率的阻抗(点Z28)为容性。通带PB2的中心频率的阻抗(Z40)为感性。此外,从输入输出端子P11看时的传输线路13B单体的阻抗的频率特性及从输入输出端子P12看时的传输线路14B单体的阻抗的频率特性分别与图14所示的公共线路10B的阻抗的频率特性大致相同。
图15是表示图12的公共线路10B的反射特性的图。如图15所示,在 20GHz~50GHz的频带中,反射特性的衰减量在频率f13处成为极大。频率f13 比通带PB1高且比通带PB2低。公共线路10B比分布常数滤波器11中包括的多个分布常数线路中的任一个分布常数线路短,由此在公共线路10B中发生谐振的信号的波长变短。其结果,作为公共线路10B的谐振频率的频率f13提高到比通带PB1高。在20GHz~50GHz的频带中,公共线路10B的阻抗在20GHz 至频率f13的频带中为容性,在频率f13至50GHz的频带中为感性。公共线路 10B的阻抗在通带PB1下为容性,在通带PB2下为感性。即,在多工器1B中,在通带PB1下从公共端子P10看时的公共线路10B单体的阻抗包括容性、且从公共连接节点N10看时的分布常数滤波器11的阻抗包括感性这样的条件(第一条件)以及在通带PB2下从公共端子P10看时的公共线路10B单体的阻抗包括感性、且从公共连接节点N10看时的LC滤波器12的阻抗包括容性这样的条件(第二条件)这双方的条件成立。
此外,在如公共线路10B那样公共线路的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的情况下,该公共线路的谐振频率也可以是通带PB1与PB2之间的频率。即,也可以是,该公共线路的长度比分布常数滤波器11中包括的多个分布常数线路中的任一个分布常数线路短、且比LC滤波器12中包括的电极图案(线路)的长度中的任一个电极图案的长度长。
此外,从输入输出端子P11看时的传输线路13B单体的阻抗的频率特性及从输入输出端子P12看时的传输线路14B单体的阻抗的频率特性分别与图14 所示的公共线路10B的阻抗的频率特性大致相同。另外,传输线路13B的反射特性及传输线路14B的反射特性与图15所示的公共线路10B的反射特性大致相同。
图16是表示从图12的公共端子P10看输入输出端子P11、P12的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。图16所示的阻抗的频率特性是对图13所示的阻抗的频率特性加上了图14所示的公共线路10B的阻抗的频率特性的影响而得到的频率特性。参照图13、图14、图16,由于通带PB1下的公共线路10B 的阻抗包括容性,因此通带PB1下的分布常数滤波器11的阻抗的感性被减弱,相比于图13,在图16中,通带PB1的中心频率的阻抗(点Z28)更靠近点Z0。由于通带PB2下的公共线路10B的阻抗包括感性,因此通带PB2下的LC滤波器 12的阻抗的容性被减弱,相比于图13,在图16中,通带PB2的中心频率处的阻抗(点Z40)更靠近点Z0。其结果,通带PB1及PB2的阻抗以及点Z0包含于比区域Rg3小的区域Rg4。即,在通带PB1及PB2下,图13所示的阻抗的频率特性通过公共线路10B来与基准阻抗匹配。
通带PB1下的传输线路13B的阻抗包含与分布常数滤波器11的阻抗不同的容性,由此,通带PB1下的分布常数滤波器11的阻抗的感性被减弱。其结果,通带PB1下的分布常数滤波器11的阻抗与点Z0匹配。另外,通带PB2下的传输线路14B的阻抗包含与LC滤波器12的阻抗不同的感性,由此通带PB2 下的LC滤波器12的阻抗的容性被减弱。其结果,通带PB2下的LC滤波器12 的阻抗与点Z0匹配。
[实施方式1的变形例3]
在实施方式1和实施方式1的变形例1、2中,说明了公共线路的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的情况。在实施方式1的变形例3中,说明公共线路的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的情况。
图17是表示实施方式1的变形例3所涉及的多工器1C的结构的功能框图。多工器1C的结构是将图1的多工器1的公共线路10置换为公共线路10C而得到的结构。公共线路10C的长度比分布常数滤波器11中包括的多个分布常数线路中的任一个分布常数线路短。除此以外是同样的,因此不重复说明。
图18是表示从图17的公共连接节点N10看输入输出端子P11、P12的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。如图18所示,通带PB1的中心频率处的分布常数滤波器11的阻抗(点Z28)为感性。通带PB2的中心频率处的LC滤波器 12的阻抗(点Z40)为容性。通带PB1及PB2的阻抗以及点Z0包含于区域Rg5。
图19是表示从图17的公共端子P10看时的公共线路10C单体的阻抗的频率特性的史密斯圆图。如图19所示,通带PB1的中心频率处的阻抗(点Z28) 为感性。通带PB2的中心频率处的阻抗(Z40)为感性。公共线路10C的阻抗分布在同将点Zsh与Zop连结的直线正交且穿过点Z0的直线与点Zsh之间。即,公共线路10C的阻抗的大小小于基准阻抗的大小。在图19中,示出了基准阻抗为50Ω、公共线路10C的阻抗的大小为40Ω的情况。
图20是表示图17的公共线路10C的反射特性的图。如图20所示,在20GHz~50GHz的频带中,反射特性的衰减量在频率f14处成为极小,在频率 f15(>f14)处成为极大。频率f14比通带PB1低。频率f15比通带PB2高。公共线路10C比分布常数滤波器11中包括的多个分布常数线路中的任一个分布常数线路短,由此在公共线路10C中发生谐振的信号的波长变短。其结果,作为公共线路10C的谐振频率的频率f15提高到比通带PB2高。在公共线路10C的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的情况下,在衰减量成为极大的频率至在比该频率高的频带中衰减量首次成为极小的频率的频带中,公共线路10C的阻抗为容性,在衰减量成为极小的频率至衰减量成为极大的频率的频带中,公共线路10C的阻抗为感性。在20GHz~50GHz的频带中,公共线路10C的阻抗在20GHz至频率f14的频带中为容性,在频率f14至f15的频带中为感性,在频率f15至50GHz的频带中为容性。即,在多工器1C中,在通带PB2下从公共端子P10看时的公共线路10C单体的阻抗包括感性、且从公共连接节点N10看时的LC滤波器12的阻抗包括容性这样的条件(第二条件)成立。
图21是表示从图17的公共端子P10看输入输出端子P11、P12的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。图21所示的阻抗的频率特性是对图18所示的阻抗的频率特性加上了图19所示的公共线路10C的阻抗的频率特性的影响而得到的频率特性。参照图18、图19、图21,由于通带PB2下的公共线路10C 的阻抗包括感性,因此通带PB2下的LC滤波器12的阻抗的容性被减弱,相比于图18,在图21中,通带PB2的中心频率处的阻抗(点Z40)更靠近点Z0。其结果,通带PB1及PB2的阻抗以及点Z0包含于比区域Rg5小的区域Rg6。即,在通带PB1及PB2下,图18所示的阻抗的频率特性通过公共线路10C来与基准阻抗匹配。
在实施方式1的变形例3中,说明了公共线路10C的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的情况。下面,使用图22、23、24来说明公共线路10C的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路10C有关的具体构造。在图 22、23中说明公共线路10C形成为线路图案的情况,在图24中说明公共线路 10C形成为通路导体的情况。此外,在图22~24中,为了强调成为公共线路10C 的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的根据的特征性构造,没有图示该特征性构造以外的多工器1C的构造。
图22是表示图17的公共线路10C的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路10C有关的构造的一例的图。在图22中,X轴、Y轴以及Z 轴彼此正交。在图23、图24中也是同样的。图22所示的结构是将图6所示的线路图案101置换为线路图案101C而得到的结构。除此以外是同样的,因此不重复说明。
如图22所示,线路图案101C沿Y轴方向延伸,形成了公共线路10C。线路图案101C的一端与线路图案910连接。多工器1C的阻抗与线路图案910的阻抗匹配。线路图案101C的X轴方向的宽度w30比线路图案910的X轴方向的宽度w90宽。因此,线路图案101C(公共线路10C)的阻抗的大小小于基准阻抗的大小。
图23是表示图17的公共线路10C的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路10C有关的构造的其它例的图。图23所示的结构是将图7 的通路导体V92、接地电极194、公共线路10以及基板Sb2分别置换为通路导体V92C、接地电极194C、公共线路10C以及基板Sb2C并且去除基板Sb1而得到的结构。除此以外是同样的,因此不重复说明。
如图23所示,除了接地电极191、193和线路图案102、111、911以外,通路导体V92C和接地电极194C也形成于基板Sb2C。接地电极194C在Z轴方向上配置于接地电极191与193之间。接地电极193及194C被沿Z轴方向延伸的通路导体V92C连接。接地电极191、192、193、194C以及通路导体V91、V92C 分别接地,形成了接地电极部。
形成公共线路10C的线路图案102C与接地电极194C之间的距离d31比线路图案911与接地电极193之间的距离d91短。因此,线路图案102C(公共线路 10C)的阻抗的大小小于基准阻抗的大小。
图24是表示图17的公共线路10C的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的情况下的与公共线路10C有关的构造的另一例的图。图24所示的结构是将图8 的通路导体V93、V1分别置换为通路导体V93C、V1C而得到的结构。除此以外是同样的,因此不重复说明。
如图24所示,接地电极195、196被沿Z轴方向延伸的通路导体V93C连接。接地电极195、196以及通路导体V93C分别接地,形成了接地电极部。
通路导体V1C沿Z轴方向延伸,贯通接地电极195,将线路图案912与112 连接。通路导体V1C形成了公共线路10C。此外,通路导体V1C与接地电极 195电绝缘。
通路导体V1C与V93C之间的距离d32比线路图案912与接地电极195之间的距离d92短。因此,通路导体V1C(公共线路10C)的阻抗的大小小于基准阻抗的大小。
[实施方式1的变形例4]
在实施方式1的变形例4中,说明与实施方式1的变形例1同样地公共线路的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的情况下的、从输入输出端子看滤波器的情况下的阻抗匹配。
图25是表示实施方式1的变形例4所涉及的多工器1D的结构的功能框图。多工器1D的结构是对图17的多工器1C追加了传输线路13D(第一线路)和传输线路14D(第二线路)而成的结构。除此以外是同样的,因此不重复说明。
传输线路13D比公共线路10D短。传输线路14D的长度与公共线路10C的长度大致相同。从输入输出端子P12看时的传输线路14D单体的阻抗的频率特性及传输线路14D的反射特性与从公共端子P10看时的公共线路10C单体的阻抗的频率特性(图19)及公共线路10C的反射特性(图20)大致相同。此外,传输线路13D也可以与分布常数滤波器11及输入输出端子P11分别电容耦合。传输线路14D也可以与LC滤波器12及输入输出端子P12分别电容耦合。
下面,使用图26、图27来分别说明从输入输出端子P11看时的传输线路 13D单体的阻抗的频率特性和传输线路13D的反射特性。
图26是表示从图25的输入输出端子P11看时的传输线路13D单体的阻抗的频率特性的史密斯圆图。如图26所示,通带PB1的中心频率处的阻抗(点Z28) 为容性。通带PB2的中心频率处的阻抗(Z40)为感性。传输线路13D的阻抗分布在同将点Zsh与Zop连结的直线正交且穿过点Z0的直线与点Zsh之间。即,传输线路13D的阻抗的大小小于基准阻抗的大小。
图27是表示图25的传输线路13D的反射特性的图。如图27所示,在 20GHz~50GHz的频带中,反射特性的衰减量在频率f16处成为极小。频率f16 比通带PB1高且比通带PB2低。在20GHz~50GHz的频带中,传输线路13D的阻抗在20GHz至频率f16的频带中为容性,在频率f16至50GHz的频带中为感性。
在从输入输出端子P11看分布常数滤波器11的情况下,通带PB1下的传输线路13D的阻抗包括容性,因此通带PB1下的分布常数滤波器11的阻抗的感性被减弱。另外,在从输入输出端子P12看LC滤波器12的情况下,通带PB2 下的传输线路14D的阻抗包括感性,因此通带PB2下的LC滤波器12的阻抗的容性被减弱。其结果,在通带PB1及PB2下,从输入输出端子P11、P12分别看时的多工器1D的阻抗的频率特性通过传输线路13D、14D来与基准阻抗匹配。
通过像这样对公共线路的长度和传输线路的长度分别进行调整,能够将从公共端子看时的阻抗及从输入输出端子看时的阻抗这两方与基准阻抗匹配。
[实施方式1的变形例5]
在实施方式1和变形例1~4中,说明了包括分布常数滤波器和LC滤波器的多工器。在实施方式1的变形例5中,说明包括2个分布常数滤波器的多工器。
图28是表示实施方式1的变形例5所涉及的多工器1E的结构的功能框图。多工器1E的结构是将图9的LC滤波器12置换为分布常数滤波器12E(第二滤波器)而得到的结构。除此以外是同样的,因此不重复说明。此外,下面,说明实施方式1的变形例1的LC滤波器12被置换为分布常数滤波器12E而得到的结构,但是也能够将实施方式1、实施方式1的变形例2~4的LC滤波器置换为分布常数滤波器。
分布常数滤波器12E具有通带PB2。分布常数滤波器12E包括多个分布常数线路。多个分布常数线路各自的长度例如与通带PB2中包含的特定的频率 (例如中心频率)所对应的有效波长的二分之一的长度或四分之一的长度大致相同。从公共连接节点看时的通带PB2下的分布常数滤波器12E的阻抗(第二阻抗)包括容性。期望的是,通带PB2的中心频率处的分布常数滤波器12E的该阻抗为容性。
在从公共端子P10看的情况下,通带PB2下的公共线路10单体的阻抗包括感性,因此通带PB2下的分布常数滤波器12E的阻抗的容性被减弱。其结果,在通带PB1及PB2下,从公共端子P10看时的多工器1E的阻抗的频率特性与实施方式1的变形例1同样地通过公共线路10来与基准阻抗匹配。
从输入输出端子P11看分布常数滤波器11的情况下的阻抗匹配与实施方式1的变形例1同样。在从输入输出端子P12看分布常数滤波器12E的情况下,通带PB2下的传输线路14的阻抗包括感性,因此通带PB2下的分布常数滤波器12E的阻抗的容性被减弱。其结果,在通带PB1及PB2下,从输入输出端子P11、P12分别看时的多工器1E的阻抗的频率特性与实施方式1的变形例1同样地通过传输线路13、14来与基准阻抗匹配。
以上,根据实施方式1和变形例1~5所涉及的多工器,能够抑制因阻抗的失配引起的多工器的特性的劣化。
[实施方式2]
在实施方式2中,说明了作为分布常数滤波器的第一滤波器的第一通带比可能是LC滤波器的第二滤波器的第二通带低的情况。在实施方式2中,说明第一通带比第二通带高的情况。
图29是表示实施方式2所涉及的多工器2的结构的功能框图。多工器2的结构是将图1的公共线路10、分布常数滤波器11以及LC滤波器12分别置换为公共线路20、分布常数滤波器21以及LC滤波器22而得到的结构。除此以外是同样的,因此不重复说明。
如图29所示,公共线路20连接于公共端子P10与公共连接节点N10之间。分布常数滤波器21连接于公共连接节点N10与输入输出端子P11之间。LC滤波器22连接于公共连接节点N10与输入输出端子P12之间。此外,公共线路20 也可以与公共端子P10、分布常数滤波器21及LC滤波器22分别电容耦合。
分布常数滤波器21具有通带PB21(第一通带)。分布常数滤波器21包括多个分布常数线路。公共线路20的长度与该多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同。多个分布常数线路各自的长度例如与通带PB21 中包含的特定的频率(例如中心频率)所对应的有效波长的二分之一的长度或四分之一的长度大致相同。LC滤波器22具有通带PB22(第二通带)。LC滤波器22包括由电感器和电容器形成的谐振电路。LC滤波器22既可以是集中常数型的滤波器,也可以是由具有电感器的功能和电容器的功能的电极图案形成的电路。
通带PB21比通带PB22高。从公共连接节点N10看时的通带PB21下的分布常数滤波器21的阻抗(第二阻抗)包括容性。期望的是,通带PB21的中心频率处的分布常数滤波器21的该阻抗为容性。从公共连接节点N10看时的通带PB22下的LC滤波器22的阻抗(第三阻抗)包括感性。期望的是,通带PB22的中心频率处的LC滤波器22的该阻抗为感性。在实施方式2中,作为通带PB21 比PB22高的情况下的一例,说明以下结构:通带PB21为38GHz~42GHz,通带PB22为26.5GHz~29.5GHz。在该情况下,通带PB21的中心频率为40GHz,通带PB22的中心频率为28GHz。
图30是表示从图29的公共连接节点N10看输入输出端子P11、P12的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。在图30中,示出了使频率从20GHz变化到50GHz的情况下的阻抗的变化。在图30中,点Z28是通带PB22的中心频率 (28GHz)处的阻抗,点Z40是通带PB21的中心频率(40GHz)处的阻抗。这些在实施方式2中说明的史密斯圆图中也是同样的。另外,除此以外与实施方式1 中说明的史密斯圆图同样。
如图30所示,通带PB22的中心频率的阻抗(点Z28)为感性。通带PB21的中心频率的阻抗(点Z40)为感性。通带PB21及PB22的阻抗以及点Z0包含于区域Rg7。区域Rg7例如是史密斯圆图上的与通带PB21、PB22各自包含的频率相当的区域。实施方式2和变形例1~4中说明的区域Rg8、Rg9、Rg10也是同样的。
图31是表示从图29的公共端子P10看时的公共线路20单体的阻抗(第一阻抗)的频率特性的史密斯圆图。如图31所示,通带PB21的中心频率处的阻抗(点Z40)大致与点Z0重合。另一方面,通带PB22的中心频率处的阻抗(Z28) 为容性。公共线路20的阻抗分布在同将点Zsh与Zop连结的直线正交且穿过点 Z0的直线与点Zop之间。即,公共线路20的阻抗的大小大于基准阻抗的大小。在图31中,示出了基准阻抗是50Ω、公共线路20的阻抗的大小是60Ω的情况。
图32是表示图29的公共线路20的反射特性的图。如图32所示,在 20GHz~50GHz的频带中,反射特性的衰减量在频率f21处成为极大。公共线路20的长度与分布常数滤波器21中包括的多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同,因此作为谐振频率的频率f21包含于通带PB21,与通带PB21的中心频率即40GHz大致相等。在20GHz~50GHz的频带中,公共线路20的阻抗在20GHz至频率f21的频带中为容性,在频率f21至50GHz的频带中为感性。公共线路20的阻抗在通带PB21下为容性或感性,在通带PB22 下为容性。即,在多工器2中,在通带PB22下从公共端子P10看时的公共线路 20单体的阻抗包括容性、且从公共连接节点N10看时的LC滤波器22的阻抗包括感性这样的条件(第二条件)成立。
此外,在公共线路的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的情况下,该公共线路的谐振频率也可以是通带PB22与PB21之间的频率。即,也可以是,该公共线路的长度比分布常数滤波器21中包括的多个分布常数线路中的任一个分布常数线路长。
图33是表示从图29的公共端子P10看输入输出端子P11、P12时的阻抗的频率特性的史密斯圆图。图33所示的阻抗的频率特性是对图30的阻抗的频率特性加上了图31所示的公共线路20的阻抗的频率特性的影响而得到的频率特性。参照图30、图31、图33,通带PB22下的公共线路20的阻抗包括容性,因此通带PB22下的LC滤波器22的阻抗的感性被减弱。因此,相比于图30,在图33中,通带PB22的中心频率的阻抗(点Z28)更靠近点Z0。其结果,通带PB21及PB22的阻抗以及点Z0包含于比区域Rg7小的区域Rg8。即,在通带 PB21及PB22下,图30所示的阻抗的频率特性通过公共线路20来与基准阻抗匹配。
[实施方式2的变形例1]
在实施方式2中说明了从公共端子看滤波器的情况下的多工器的阻抗匹配。在实施方式2的变形例1中,说明从输入输出端子看滤波器的情况下的阻抗匹配。
图34是表示实施方式2的变形例1所涉及的多工器2A的结构的功能框图。多工器2A的结构是对图29的多工器2追加了传输线路23(第一线路)和传输线路24(第二线路)而成的结构。除此以外是同样的,因此不重复说明。
如图34所示,传输线路23连接于分布常数滤波器21与输入输出端子P11 之间。传输线路24连接于LC滤波器22与输入输出端子P12之间。传输线路23 的长度及传输线路24的长度分别与分布常数滤波器21中包括的多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同。因此,从输入输出端子P11 看时的传输线路23单体的阻抗的频率特性及从输入输出端子P12看时的传输线路24单体的阻抗的频率特性分别与图31所示的公共线路20的阻抗的频率特性大致相同。另外,传输线路23的反射特性及传输线路24的反射特性分别与图32所示的公共线路20的反射特性大致相同。即,通带PB21的中心频率处的传输线路23、24各自的阻抗与史密斯圆图的中心大致重合。另一方面,通带PB22的中心频率处的传输线路23、24各自的阻抗包括容性。此外,传输线路23也可以与分布常数滤波器21及输入输出端子P11分别电容耦合。传输线路24也可以与LC滤波器22及输入输出端子P12分别电容耦合。
关于通带PB22的中心频率处的阻抗,由于通带PB22下的传输线路24的阻抗包括容性,因此通带PB22下的LC滤波器22的阻抗的感性被减弱。因此,通带PB22下的LC滤波器22的阻抗接近基准阻抗。其结果,在通带PB21及 PB22下,多工器2A的阻抗的频率特性通过传输线路23、24来与基准阻抗匹配。
[实施方式2的变形例2]
在实施方式2和实施方式2的变形例1中,说明了公共线路的阻抗的大小大于基准阻抗的大小的情况。在实施方式2的变形例2中,说明公共线路的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的情况。
图35是表示实施方式2的变形例2所涉及的多工器2B的结构的功能框图。多工器2B的结构是将图29的多工器2的公共线路20置换为公共线路20B而得到的结构。公共线路20B的长度比分布常数滤波器21中包括的多个分布常数线路中的任一个分布常数线路长。除此以外是同样的,因此不重复说明。
图36是表示从图35的公共连接节点N10看输入输出端子P11、P12的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。如图36所示,通带PB21的中心频率处的分布常数滤波器21的阻抗(点Z40)为容性。通带PB22的中心频率处的LC滤波器22的阻抗(点Z28)为感性。通带PB21及PB22的阻抗以及点Z0包含于区域Rg9。
图37是表示从图35的公共端子P10看时的公共线路20B单体的阻抗的频率特性的史密斯圆图。如图37所示,通带PB21的中心频率处的阻抗(点Z40) 为感性。通带PB22的中心频率处的阻抗(Z28)为容性。公共线路20B的阻抗分布在同将点Zsh与Zop连结的直线正交且穿过点Z0的直线与点Zsh之间。即,公共线路20B的阻抗的大小小于基准阻抗的大小。在图37中,示出了基准阻抗为50Ω、公共线路20B的阻抗的大小为40Ω的情况。
图38是表示图35的公共线路20B的反射特性的图。如图38所示,在 20GHz~50GHz的频带中,反射特性的衰减量在频率f22处成为极大,在频率 f23(>f22)处成为极小。频率f22比通带PB22低。频率f23比通带PB22高且比通带PB21低。公共线路20B比分布常数滤波器21中包括的多个分布常数线路中的任一个分布常数线路长,由此,在公共线路20B中发生谐振的信号的波长变长。其结果,作为公共线路20B的谐振频率的频率f22降低到比通带PB22低。在20GHz~50GHz的频带中,公共线路20B的阻抗在20GHz至频率f22的频带中为感性,在频率f22至f23的频带中为容性,在频率f23至50GHz的频带中为感性。即,在多工器2B中,在通带PB21下从公共端子P10看时的公共线路 20B单体的阻抗包括感性、且从公共连接节点N10看时的分布常数滤波器21 的阻抗包括容性这样的条件(第一条件)以及在通带PB22下从公共端子P10看时的公共线路20B单体的阻抗包括容性、且从公共连接节点N10看时的LC滤波器22的阻抗包括感性这样的条件(第二条件)这双方的条件成立。
图39是表示从图35的公共端子P10看输入输出端子P11、P12的情况下的阻抗的频率特性的史密斯圆图。图39所示的阻抗的频率特性是对图36所示的阻抗的频率特性加上了图37所示的公共线路20B的阻抗的频率特性的影响而得到的频率特性。参照图36、图37、图39,关于通带PB21的中心频率处的阻抗(点Z40),由于通带PB21下的公共线路20B的阻抗包括感性,因此通带PB21 下的分布常数滤波器21的阻抗的容性被减弱。因此,相比于图36,在图39中,通带PB21的中心频率的阻抗(点Z40)更靠近点Z0。另外,关于通带PB22的中心频率处的阻抗(点Z28),由于通带PB22下的公共线路20B的阻抗包括容性,因此通带PB22下的LC滤波器22的阻抗的感性被减弱。因此,相比于图36,在图39中,通带PB22的中心频率的阻抗(点Z28)更靠近点Z0。其结果,通带PB21及PB22的阻抗以及点Z0包含于比区域Rg9小的区域Rg10。即,在通带 PB21及PB22下,图36所示的阻抗的频率特性通过公共线路20B来与基准阻抗匹配。
[实施方式2的变形例3]
在实施方式2的变形例3中,说明与实施方式2的变形例1同样地公共线路的阻抗的大小小于基准阻抗的大小的情况下的、从输入输出端子看滤波器的情况下的阻抗匹配。
图40是表示实施方式2的变形例3所涉及的多工器2C的结构的功能框图。多工器2C的结构是对图35的多工器2B追加了传输线路23C(第一线路)和传输线路24C(第二线路)而成的结构。除此以外是同样的,因此不重复说明。
传输线路23C与公共线路20B大致相同。传输线路24C的长度与公共线路 20B的长度大致相同。此外,传输线路23C也可以与分布常数滤波器21及输入输出端子P11分别电容耦合。传输线路24C也可以与LC滤波器22及输入输出端子P12分别电容耦合。
在从输入输出端子P11看分布常数滤波器21的情况下,通带PB21下的传输线路23C的阻抗包括感性,因此通带PB21下的分布常数滤波器21的阻抗的容性被减弱。另外,在从输入输出端子P12看LC滤波器22的情况下,通带PB22 下的传输线路24C的阻抗包括容性,因此通带PB22下的LC滤波器22的阻抗的感性被减弱。其结果,在通带PB21及PB22下,从输入输出端子P11、P12分别看时的多工器2C的阻抗的频率特性通过传输线路23C、24C来与基准阻抗匹配。
[实施方式2的变形例4]
在实施方式2和变形例1~3中,说明了包括分布常数滤波器和LC滤波器的多工器。在实施方式2的变形例4中,说明包括2个分布常数滤波器的多工器。
图41是表示实施方式2的变形例4所涉及的多工器2D的结构的功能框图。多工器2D的结构是将图34的LC滤波器22置换为分布常数滤波器22D(第二滤波器)而得到的结构。除此以外是同样的,因此不重复说明。此外,下面,说明实施方式2的变形例1的LC滤波器22被置换为分布常数滤波器22D的结构,但是也能够将实施方式2、实施方式2的变形例2、3的LC滤波器置换为分布常数滤波器。
分布常数滤波器22D具有通带PB22。分布常数滤波器22D包括多个分布常数线路。多个分布常数线路各自的长度例如与通带PB22中包含的特定的频率(例如中心频率)所对应的有效波长的二分之一的长度或四分之一的长度大致相同。从公共连接节点看时的通带PB22下的分布常数滤波器22D的阻抗(第二阻抗)包括容性。
在从公共端子P10看的情况下,通带PB22下的公共线路20单体的阻抗包括容性,因此通带PB22下的分布常数滤波器22D的阻抗的感性被减弱。其结果,在通带PB21及PB22下,从公共端子P10看时的多工器2D的阻抗的频率特性与实施方式2的变形例1同样地通过公共线路20来与基准阻抗匹配。
从输入输出端子P11看分布常数滤波器21的情况下的阻抗匹配与实施方式2的变形例1同样。在从输入输出端子P12看分布常数滤波器22D的情况下,通带PB22下的传输线路24D的阻抗包括容性,因此通带PB22下的分布常数滤波器22D的阻抗的感性被减弱。其结果,在通带PB21及PB22下,从输入输出端子P11、P12分别看时的多工器2D的阻抗的频率特性与实施方式2的变形例1 同样地通过传输线路23、24来与基准阻抗匹配。
以上,根据实施方式2和变形例1~4所涉及的多工器,能够抑制因阻抗的失配引起的多工器的特性的劣化。
[实施方式3]
在实施方式3中,说明形成为多个电介质的层叠体的多工器。
图42是表示实施方式3所涉及的多工器3的结构的功能框图。多工器3的结构是对图9的多工器1A追加电容器31、32、33、34而得到的结构。除此以外是同样的,因此不重复说明。
如图42所示,电容器31连接于公共连接节点N10与分布常数滤波器11之间。公共线路10经由电容器31来与分布常数滤波器11电容耦合。电容器32连接于公共连接节点N10与LC滤波器12之间。公共线路10经由电容器32来与LC 滤波器12电容耦合。
电容器33连接于分布常数滤波器11与传输线路13之间。分布常数滤波器 11经由电容器33来与传输线路13电容耦合。电容器34连接于LC滤波器12与传输线路14之间。LC滤波器12经由电容器34来与传输线路14电容耦合。
图43是表示图42的分布常数滤波器11的结构的一例的电路图。如图43所示,分布常数滤波器21包括分布常数线路Rs1、Rs2、Rs3、Rs4和电容器C12、 C14、C34。电容器C12连接于分布常数线路Rs1与Rs2之间。分布常数线路Rs1 及Rs2经由电容器C12来电容耦合。电容器C14连接于分布常数线路Rs1与Rs4 之间。分布常数线路Rs1及Rs4经由电容器C14来电容耦合。电容器C34连接于分布常数线路Rs3与Rs4之间。分布常数线路Rs3及Rs4经由电容器C34来电容耦合。分布常数线路Rs2与Rs3磁场耦合。
图44是表示图42的LC滤波器22的结构的一例的电路图。LC滤波器12包括电感器L1和电容器C1、C2。电感器L1连接于电容器C1与C2的连接节点同接地点GND之间。
图45是图42的多工器3的外观立体图。图46是从Z轴方向俯视图45的多工器3的图。图47是从X轴方向俯视图45的多工器3的图。图48是从Y轴方向俯视图45的多工器3的图。在图45~48中,X轴、Y轴以及Z轴彼此正交。
如图45~48所示,多工器3形成为将多个电介质层沿Z轴方向层叠而成的层叠体340。在层叠体340的底面BF3形成有公共端子P10和输入输出端子P11、 P12。
在层叠体340的内部,线路图案310沿X轴方向延伸,通过通路导体V10 来与公共端子P10连接。通路导体V10和线路图案310形成了公共线路10。线路图案331沿X轴方向延伸,通过通路导体V31来与输入输出端子P11连接。通路导体V31和线路图案331形成了传输线路13。线路图案332沿Y轴方向延伸,通过通路导体V32来与输入输出端子P12连接。通路导体V32和线路图案 332形成了传输线路14。
线路图案311沿Y轴方向延伸,在Z轴方向上配置于线路图案310与公共端子P10之间。线路图案311形成了分布常数线路Rs1。线路图案311在Z轴方向上与线路图案310相向。线路图案310、311形成了电容器31。
线路图案314沿Y轴方向延伸,在Z轴方向上配置于线路图案331与输入输出端子P11之间。线路图案314形成了分布常数线路Rs4。线路图案314在Z 轴方向上与线路图案331相向。线路图案314、331形成了电容器33。
线路图案314在X轴方向上与线路图案311相向。线路图案311的两端部朝向线路图案314突出。线路图案314的两端部朝向线路图案311突出。
线路图案312沿Y轴方向延伸,在Y轴方向上与线路图案311相向。线路图案312形成了分布常数线路Rs2。线路图案313沿Y轴方向延伸,在Y轴方向上与线路图案314相向。线路图案313形成了分布常数线路Rs3。线路图案313 在X轴方向上与线路图案312相向。线路图案312的两端部朝向与线路图案313 相反的一侧突出。线路图案313的两端部朝向与线路图案312相反的一侧突出。
线路图案311及312在沿Y轴方向彼此相邻的各自的端部处电场耦合。线路图案312及313在沿X轴方向相邻的各自的中央部处磁场耦合。线路图案313 及314在沿Y轴方向彼此相邻的各自的端部处电场耦合。
线路图案311~314分别是分布常数线路。该分布常数线路的长度是从该分布常数线路的一端至另一端的U字状的中心线的长度。线路图案311~314 形成了分布常数滤波器11。
线路图案321沿X轴方向延伸,在Y轴方向上配置于线路图案310与线路图案332之间。线路图案322在Z轴方向上与线路图案321相向。通路导体V20 从线路图案322朝向层叠体340的底面BF3延伸。通路导体V20形成了电感器 L1。线路图案321、322和通路导体V20形成了LC滤波器12。
线路图案320从线路图案321的一端沿Y轴方向延伸。线路图案320在Z轴方向上与线路图案311相向。线路图案311、320形成了电容器32。线路图案 321在Y轴方向上与线路图案332相向。线路图案321、332形成了电容器34。线路图案311、320、321、322形成了电容器C1。线路图案332、321、322形成了电容器C2。
图49是表示图42的多工器3的通过特性的图。在图49中,实线表示从公共端子P10输入信号且从输入输出端子P11输出信号的情况下的通过特性,虚线表示从公共端子P10输入信号且从输入输出端子P12输出信号的情况下的通过特性。
此外,在实施方式3中,说明了图42的公共线路10和传输线路13、14分别由通路导体和线路图案形成的情况,但是该线路也可以不包括通路导体而由线路图案形成。
另外,第二滤波器不限定于LC滤波器,也可以是由弹性波谐振器构成的滤波器、波导管滤波器、或电介质滤波器。另外,期望的是,第一滤波器和第二滤波器形成于同一基板内使得能够实现低损耗化。第一滤波器和第二滤波器可以彼此形成于不同的基板,也可以是一个滤波器形成于基板内,另一个滤波器形成于基板的表面。另外,为了使多工器小型化,形成第一滤波器的基板的介电常数与形成第二滤波器的基板的介电常数也可以不同。在该情况下,期望的是,尺寸比较大的分布常数滤波器、公共线路以及传输线路形成于介电常数大致相同的基板。
以上,根据实施方式3所涉及的多工器,能够通过在实施方式1、2中说明的公共线路的长度和传输线路的长度来抑制因阻抗的失配引起的多工器的特性的劣化。
[实施方式4]
在实施方式4中,说明包括在实施方式1~3中说明的多工器的天线模块。
图50是表示实施方式4所涉及的天线模块400的结构的功能框图。如图50 所示,天线模块400具备天线410、短截线411、多工器3以及RFIC(Radio Frequency IntegratedCircuit:射频集成电路)450。此外,实施方式4所涉及的天线模块中包括的多工器不限定于在实施方式3中说明的多工器3,也可以是在实施方式1和实施方式1的变形例1~5、以及实施方式2和实施方式2的变形例1~4中分别说明的多工器。
天线410与公共端子P10连接。短截线411与天线410及公共端子P10的连接节点连接。输入输出端子P11、P12与RFIC 450连接。
图51是图50的天线410和短截线411的电极构造的外观立体图。在图51中, X轴、Y轴以及Z轴彼此正交。在之后说明的图52中也是同样的。
如图51所示,辐射元件421、422在Z轴方向上相向,形成了天线410。辐射元件421通过通路导体V40来与沿Y轴方向延伸的线路图案430的一端连接。通路导体V40穿过形成于辐射元件422的孔。线路图案430的另一端与通路导体V41连接。线路图案430与通路导体V41的连接部分形成了公共端子P10。
线路图案431从线路图案430的两端之间的部分沿X轴方向延伸。线路图案432从线路图案430的两端之间的部分沿与线路图案431相反的方向延伸。线路图案431、432形成了短截线411。
来自多工器3的高频信号经由线路图案430和通路导体V40被直接馈送到辐射元件421。辐射元件421是馈电元件。另一方面,来自多工器3的高频信号经由与通路导体V40的电磁场耦合来被间接传递到辐射元件422。辐射元件 422是无馈电元件。
图52是形成为多个电介质层的层叠体440的图50的天线模块400的截面图。在层叠体440中,多个电介质层在Z轴方向上层叠。如图52所示,在层叠体440的内部,辐射元件421、422在Z轴方向上配置于接地电极491与层叠体 440的上表面UF4之间。线路图案430~432在Z轴方向上配置于接地电极491与 492之间。线路图案433配置于接地电极492与493之间。通路导体V41将线路图案430与433连接。通路导体V41和线路图案433形成了公共线路10。公共线路10穿过形成于接地电极492的孔后穿过接地电极492与493之间,来将线路图案430与公共连接节点N10连接。RFIC 450配置于层叠体440的底面BF4。分布常数滤波器11与LC滤波器12在公共连接节点N10与RFIC 450之间并联连接。
[实施方式4的变形例]
在实施方式4中,说明了公共线路10包括通路导体V41的情况。在实施方式4的变形例中,说明公共线路10由线路图案形成的情况。
图53是形成为多个电介质层的层叠体440A的实施方式4的变形例所涉及的天线模块400A的截面图。天线模块400A的结构是将图52的层叠体440、接地电极491、493以及线路图案433分别置换为层叠体440A、接地电极491A、 493A以及线路图案433A并且去除通路导体V41和接地电极492而得到的结构。除此以外是同样的,因此不重复说明。
如图53所示,线路图案430的另一端通过沿Y轴方向延伸的线路图案 433A来与公共连接节点N10连接。线路图案433A形成了公共线路10。线路图案430与线路图案433A的连接部分形成了公共端子P10。
以上,根据实施方式4和变形例所涉及的天线模块,能够通过在实施方式1、2中说明的公共线路的长度和传输线路的长度来抑制因多工器的阻抗的失配引起的天线模块的特性的劣化。
此外,在实施方式1~4中,也可以是,公共线路的阻抗和传输线路(第一线路、第二线路)的阻抗中的一方比基准阻抗大,另一方的阻抗比基准阻抗小。另外,也可以是,2个传输线路中的一方的传输线路的阻抗比基准阻抗大,另一方的传输线路的阻抗比基准阻抗小。
[实施方式5]
在实施方式5中,说明将在实施方式1~4中说明的多工器的第一滤波器和第二滤波器分别置换为2个辐射元件而得到的天线模块。
图54是表示实施方式5所涉及的天线模块500的结构的功能框图。如图54 所示,天线模块500具备公共线路50、辐射元件51(第一辐射元件)、辐射元件 52(第二辐射元件)以及RFIC 55。公共线路50的一端与公共连接节点N50连接。公共线路50的另一端与RFIC 55连接。辐射元件51与公共连接节点N50连接,具有通带PB51(第一通带)。辐射元件52与公共连接节点N50连接,具有通带 PB52(第二通带)。通带PB51与通带PB52不同。通带PB51既可以比通带PB52 高,也可以比通带PB52低。
在天线模块500中,在通带PB51下从公共线路50的另一端看时的公共线路50单体的阻抗(第一阻抗)和从公共连接节点N50看时的辐射元件51的阻抗 (第二阻抗)中的某一方包括感性、且另一方包括容性的条件(第一条件)以及在通带PB52下公共线路50单体的阻抗和从公共连接节点N50看时的辐射元件52的阻抗(第三阻抗)中的一方包括感性、且另一方包括容性的条件(第二条件)中的至少一方成立。
根据天线模块500,在通带PB51下从公共连接节点N50看时的辐射元件 51的阻抗以及在通带PB52下从公共连接节点N50看时的辐射元件52的阻抗中的至少一方被从公共线路50的另一端看时的公共线路50单体的阻抗减弱。其结果,从公共线路50的另一端看时的天线模块500的阻抗通过公共线路50 来与基准阻抗匹配。
图55是从Z轴方向俯视形成为多个电介质层的层叠体540的天线模块500 的图。在层叠体540中,多个电介质层在Z轴方向上层叠。图56是图55的天线模块500的截面图。在图55、图56中,X轴、Y轴以及Z轴彼此正交。
如图55和图56所示,在层叠体540的内部,辐射元件51、52在X轴方向上并排设置。辐射元件51、52配置于层叠体540的上表面UF5与形成于层叠体540 的内部的接地电极590之间。接地电极541、543在Z轴方向上与接地电极590 相向。接地电极541、542在Z轴方向上相向,被通路导体V52连接。接地电极543、544在Z轴方向上相向,被通路导体V53连接。接地电极541~544和通路导体V52、V53形成了接地电极部。RFIC 55配置于层叠体540的底面BF5。辐射元件51、52与公共连接节点N50连接。公共线路50穿过接地电极590,并且穿过通路导体V52与V53之间,来将公共连接节点N50与RFIC 55连接。从 RFIC 55经由公共线路50向辐射元件51、52直接馈送高频信号。辐射元件51、 52均为馈电元件。此外,将公共连接节点N50与辐射元件51、52分别连接的线路同基准线路对应。
[实施方式5的变形例]
在实施方式5中,说明了2个辐射元件均为馈电元件的结构。在实施方式 5的变形例中,说明2个辐射元件中的一方是馈电元件、另一方是无馈电元件的结构。
图57是表示实施方式5的变形例所涉及的天线模块500A的结构的功能框图。天线模块500A的结构是将图54的公共线路50和辐射元件51、52分别置换为公共线路50A和辐射元件51A、52A并且追加了短截线53而得到的结构。除此以外是同样的,因此不重复说明。如图57所示,短截线53与公共连接节点 N50连接。
图58是图57的辐射元件51A、52A和短截线53的电极构造的外观立体图。在图58中,X轴、Y轴以及Z轴彼此正交。在之后说明的图59中也是同样的。
如图58所示,辐射元件51A、52A在Z轴方向上相向。辐射元件51A通过通路导体V50来与沿Y轴方向延伸的线路图案530的一端连接。通路导体V50 穿过形成于辐射元件52A的孔。线路图案530的另一端与通路导体V51连接。
线路图案531从线路图案530的两端之间的部分沿X轴方向延伸。线路图案532从线路图案530的两端之间的部分沿与线路图案531相反的方向延伸。线路图案531、532形成了短截线53。
从RFIC 55经由线路图案530和通路导体V50向辐射元件51A直接馈送高频信号。辐射元件51A是馈电元件。另一方面,从RFIC 55经由与通路导体 V50的电磁场耦合来向辐射元件52A间接地传递高频信号。辐射元件52A是无馈电元件。
图59是形成为多个电介质层的层叠体540A的图57的天线模块500A的截面图。在层叠体540A中,多个电介质层在Z轴方向上层叠。如图59所示,在层叠体540A的内部,辐射元件51A、52A在Z轴方向上配置于接地电极591与层叠体540的上表面UF5A之间。线路图案530~532在Z轴方向上配置于接地电极591与层叠体540的底面BF5A之间。通路导体V51将线路图案530与RFIC 55 连接。通路导体V51形成了公共线路50A。通路导体V51与线路图案530的连接部分形成了公共连接节点N50。在通路导体V51的周边形成有接地电极部中包括的未图示的接地电极。
此外,也可以如图60所示的天线模块500B那样没有形成线路图案531、 532(短截线53)。在天线模块500B中,线路图案530、或者线路图案530及通路导体V51形成公共线路。
以上,根据实施方式5和变形例所涉及的天线模块,能够通过在实施方式1、2中说明的公共线路的长度来抑制因阻抗的失配引起的天线模块的特性的劣化。
[实施方式6]
图61是实施方式6所涉及的多工器6的电极构造的立体图。如图61所示,多工器6构成为包括平板形状的电极和通路。更详细地说,多工器6包括:与公共化的馈电布线连接的公共端子P60、与低频率侧的馈电布线连接的输入输出端子P61、以及与高频数侧的馈电布线连接的输入输出端子P62。在公共端子P60与输入输出端子P61之间形成有低通滤波器610,在公共端子P60与输入输出端子P62之间形成有高通滤波器620。
在公共端子P60与公共连接节点N60之间形成有直线状的平板电极 600(公共线路)。
低通滤波器610包括与公共连接节点N60及输入输出端子P61连接的直线状的平板电极611、以及平板电极612、613。平板电极612、613从平板电极611的分支节点N61、N62分别分支,隔开规定的间隔地相向配置。平板电极612与平板电极613在从基板的法线方向俯视的情况下呈线对称地配置,彼此电磁场耦合。平板电极612和平板电极613的端部分别通过通路导体V61和通路导体V62来与接地点GND连接。即,低通滤波器610构成了包括形成于公共连接节点N60与输入输出端子P61之间的串联的电感器(平板电极611)以及从其分支出的2个分流短截线(shunt stub)(平板电极612、613+通路导体V61、 V62)的、所谓的π型电路的LC串联谐振电路。该2个分流短截线分别是该分流短截线的一端经由通路导体来与接地点GND连接的λ/4线路(短路短截线)。该2个分流短截线也可以分别是该分流短截线的两端不与接地点GND连接的λ/2线路(开路短截线)。低通滤波器610也可以构成由1个短截线形成的T型电路的LC串联谐振电路。此外,分布常数线路的长度是从分支节点至短截线端的长度、或从分支节点至经由短截线来与该短截线连接的通路导体的端部的长度。
高通滤波器620包括一端与公共连接节点N60连接的直线状的平板电极 621、平板电极622、623、624以及电容器电极C61。平板电极622从平板电极 621的分支节点N63分支,其端部通过通路导体V63来与接地点GND连接。平板电极621的另一端与配置于不同的层的电容器电极C61相向。由平板电极 621和电容器电极C61形成电容器。平板电极623经由通路导体V65来与电容器电极C61连接,并且与输入输出端子P62连接。平板电极624从平板电极623 的分支节点N64分支,其端部通过通路导体V64来与接地点GND连接。即,高通滤波器620构成了包括形成于公共端子P60与输入输出端子P62之间的串联的电容器(平板电极621、电容器电极C61)以及从该电容器的两端分别分支出的2个分流短截线(平板电极622、624+通路导体V63、V64)的、所谓的π型电路的LC串联谐振电路。该2个分流短截线分别是该分流短截线的一端经由通路导体来与接地点GND连接的λ/4线路(短路短截线)。该2个分流短截线也可以分别是该分流短截线的两端不与接地点GND连接的λ/2线路(开路短截线)。高通滤波器620也可以构成由1个短截线形成的T型电路的LC串联谐振电路。
此外,低通滤波器610和高通滤波器620既可以如图61那样配置于同一层内,也可以是,以在从形成滤波器装置的基板的法线方向俯视的情况下有一部分彼此重叠的方式配置于不同的层。在将低通滤波器610和高通滤波器620 形成于不同的层的情况下,为了防止相互的耦合,在低通滤波器610与高通滤波器620之间的层配置接地点GND。
以上,根据实施方式6所涉及的多工器,能够通过在实施方式1、2中说明的公共线路的长度和传输线路的长度来抑制因阻抗的失配引起的多工器的特性的劣化。
本次公开的各实施方式也预定在不矛盾的范围内适当组合来实施。应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示性的而不是限制性的。本实用新型的范围是由权利要求书表示,而不是由上述的说明表示,本实用新型的范围旨在包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。
附图标记说明
1、1A~1E、2A~2D、3、6:多工器;10、10B、10C、20、20B、50、 50A:公共线路;11、12E、21、22D:分布常数滤波器;12、22:LC滤波器; 13、13B、13D、14、14B、14D、23、23C、23D、24、24C、24D:传输线路;31~34、C1、C2、C12、C14、C34:电容器;51、51A、52、52A、421、 422:辐射元件;53、411:短截线;101、101C、102、111、112、310~314、 320~322、331、332、430~433、433A、530~532、910~912:线路图案;191~196、 194C、491~493、491A、493A、590、591:接地电极;340、440、440A、 540、540A:层叠体;400、400A、500、500A、500B:天线模块;410:天线;600、611~613、621~624:平板电极;610:低通滤波器;620:高通滤波器;C61:电容器电极;L1:电感器;P10、P60:公共端子;P11、P12、 P61、P62:输入输出端子;Rs1~Rs4:分布常数线路;Rt1、Rt2:路径;Sb1~Sb3、 Sb2C、Sb11、Sb12:基板;V1、V1C、V10、V20、V31、V32、V40、V41、 V50~V53、V61~V65、V91~V93、V92C、V93C:通路导体。
Claims (14)
1.一种多工器,其特征在于,具备:
公共端子;
公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;
第一端子;
第二端子;
第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及
第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,
其中,所述第二通带比所述第一通带高,
从所述公共端子看时的所述公共线路单体的第一阻抗的大小大于基准阻抗的大小,
所述第一滤波器是由多个分布常数线路形成的分布常数滤波器,
所述公共线路的长度与所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同,或者比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度短。
2.根据权利要求1所述的多工器,其特征在于,还包括:
第一线路,其连接于所述第一滤波器与所述第一端子之间;以及
第二线路,其连接于所述第二滤波器与所述第二端子之间,
其中,所述第一线路的长度及所述第二线路的长度分别与所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同。
3.一种多工器,其特征在于,具备:
公共端子;
公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;
第一端子;
第二端子;
第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及
第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,
其中,所述第二通带比所述第一通带高,
所述公共线路与具有基准阻抗的基准线路连接,
所述公共线路的宽度比具有所述基准阻抗的所述基准线路的宽度窄。
4.一种多工器,其特征在于,具备:
公共端子;
公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;
第一端子;
第二端子;
第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及
第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,
其中,所述第二通带比所述第一通带高,
所述多工器还具备接地电极部,
所述公共线路与具有基准阻抗的基准线路连接,
所述公共线路与所述接地电极部之间的距离比所述基准线路与所述接地电极部之间的距离长。
5.一种多工器,其特征在于,具备:
公共端子;
公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;
第一端子;
第二端子;
第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及
第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,
其中,所述第二通带比所述第一通带高,
从所述公共端子看时的所述公共线路单体的第一阻抗的大小小于基准阻抗的大小,
所述第一滤波器是由多个分布常数线路形成的分布常数滤波器,
所述公共线路比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路短。
6.根据权利要求5所述的多工器,其特征在于,还包括:
第一线路,其连接于所述第一滤波器与所述第一端子之间;以及
第二线路,其连接于所述第二滤波器与所述第二端子之间,
其中,所述第一线路比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路短,
所述第二线路比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路短。
7.一种多工器,其特征在于,具备:
公共端子;
公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;
第一端子;
第二端子;
第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及
第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,
其中,所述第二通带比所述第一通带高,
所述公共线路与具有基准阻抗的基准线路连接,
所述公共线路的宽度比所述基准线路的宽度宽。
8.一种多工器,其特征在于,具备:
公共端子;
公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;
第一端子;
第二端子;
第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及
第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,
其中,所述第二通带比所述第一通带高,
所述多工器还具备接地电极部,
所述公共线路与具有基准阻抗的基准线路连接,
所述公共线路与所述接地电极部之间的距离比所述基准线路与所述接地电极部之间的距离短。
9.一种多工器,其特征在于,具备:
公共端子;
公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;
第一端子;
第二端子;
第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及
第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,
其中,所述第一通带比所述第二通带高,
从所述公共端子看时的所述公共线路单体的第一阻抗大于基准阻抗,
所述第一滤波器是由多个分布常数线路形成的分布常数滤波器,
所述公共线路的长度与所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同,或者比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度长。
10.根据权利要求9所述的多工器,其特征在于,还包括:
第一线路,其连接于所述第一滤波器与所述第一端子之间;以及
第二线路,其连接于所述第二滤波器与所述第二端子之间,
其中,所述第一线路的长度及所述第二线路的长度分别与所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路的长度大致相同。
11.一种多工器,其特征在于,具备:
公共端子;
公共线路,其连接于所述公共端子与公共连接节点之间;
第一端子;
第二端子;
第一滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第一端子之间,具有第一通带;以及
第二滤波器,其连接于所述公共连接节点与所述第二端子之间,具有第二通带,
其中,所述第一通带比所述第二通带高,
从所述公共端子看时的所述公共线路单体的第一阻抗的大小小于基准阻抗的大小,
所述第一滤波器是由多个分布常数线路形成的分布常数滤波器,
所述公共线路比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路长。
12.根据权利要求11所述的多工器,其特征在于,还包括:
第一线路,其连接于所述第一滤波器与所述第一端子之间;以及
第二线路,其连接于所述第二滤波器与所述第二端子之间,
其中,所述第一线路比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路长,
所述第二线路比所述多个分布常数线路中的任一个分布常数线路长。
13.根据权利要求1~12中的任一项所述的多工器,其特征在于,
所述第二滤波器是分布常数滤波器。
14.一种天线模块,其特征在于,具备:
根据权利要求1~13中的任一项所述的多工器;以及
辐射元件,其与所述公共端子连接。
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