CN218514362U - 多工器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多工器。多工器(1)具备：滤波器(10、30)，分别包含具有IDT电极的多个谐振器；以及天线连接端子(Pant)，连接滤波器(10、30)。滤波器(10)具备：串联臂谐振器(111)，与天线连接端子(Pant)直接连接；以及电容器(111C)，与串联臂谐振器(111)并联连接，并通过IDT电极产生电容。构成滤波器(10)的多个谐振器的IDT电极的电极指延伸的方向和电容器(111C)的IDT电极的电极指延伸的方向平行。由此，可提高由多工器处理的通带外的衰减特性。

Description

多工器

技术领域

本实用新型涉及具备将多个弹性波滤波器电路连接于公共端子的结构的多工器。

背景技术

在专利文献1、专利文献2记载了多工器。专利文献1的多工器具备多个滤波器。多个滤波器分别使用谐振器来构成。

多个滤波器具备第1滤波器和第2滤波器。第1滤波器连接在公共端子与第1端子之间，第2滤波器连接在公共端子与第2端子之间。即，第1滤波器和第2滤波器各自的公共端子侧相互连接(被绑在一起)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2018/168655号说明书

专利文献2：日本特开2018-157510号公报

最近的高频前端电路由于能够处理的通信频段数增加等理由，有时被要求由多工器处理的通带外的衰减特性的提高。

然而，在以往的多工器中，难以使通带外的衰减特性提高到所希望的水平。

实用新型内容

实用新型要解决的问题

因此，本实用新型的目的在于，提供一种能够使通带外的衰减特性提高到所希望的水平的多工器。

用于解决问题的技术方案

本实用新型的多工器具备：第1滤波器以及第2滤波器，分别包含具有IDT电极的多个谐振器；以及公共端子，连接第1滤波器以及第2滤波器。第1滤波器具备：第1谐振器，与公共端子直接连接；以及电容器，与第1谐振器并联连接，并通过IDT电极产生电容。构成第1滤波器的多个谐振器的IDT电极延伸的方向和电容器的IDT电极延伸的方向平行。

在该结构中，由电容器的IDT电极形成谐振点和反谐振点。通过将该谐振点以及反谐振点设定在多工器的通带外，从而可调整多工器的衰减特性。

实用新型效果

根据本实用新型，能够提高由多工器处理的通带外的衰减特性。

附图说明

图1是第1实施方式涉及的多工器的等效电路图。

图2(A)、图2(B)是示出滤波器的天线连接端子Pant侧(多个滤波器被绑在一起的一侧)的反射特性的史密斯圆图。

图3(A)是示出滤波器特性的图，图3(B)是示出图3(A)所示的滤波器特性的目标带Btg附近的特性的图。

图4(A)是示出多工器1的物理结构的一个例子的局部的俯视图，图4(B)是将IDT电极的一部分放大了的俯视图。

图5(A)是示出由反射器的有无造成的阻抗的差异的图，图5(B)是示出由反射器的有无造成的Q值的差异的图。

图6(A)是示出衰减带的特性提高对象的滤波器的滤波器特性的图，图6(B)是示出将电容器的谐振频率以及反谐振频率附近放大了的滤波器特性的图。

图7(A)是示出包含电容器的滤波器的滤波器特性的图，图7(B)是示出将电容器的谐振频率以及反谐振频率附近放大了的滤波器特性的图。

图8是第2实施方式涉及的多工器的等效电路图。

图9是第3实施方式涉及的多工器的等效电路图。

附图标记说明

1、1A、1B：多工器；

10、10A、10B、20，30、40：滤波器；

111～116、211～214、311～315、411～413：串联臂谐振器；

120～124、221、222、321～324、421、422：并联臂谐振器；

111C：电容器；

900：基板；

901～903、911～914、931～934：布线电极；

Mant：匹配元件；

Pant：天线连接端子；

P1：第1单独端子；

P2：第2单独端子；

P3：第3单独端子；

P4：第4单独端子；

Pg：接地连接端子。

具体实施方式

[第1实施方式]

参照图对本实用新型的第1实施方式涉及的多工器进行说明。在本实施方式中，以由4个滤波器构成的多工器为例进行说明，但是只要构成多工器的滤波器数是多个(两个以上)，就能够应用本实用新型的结构，且能够达到本实用新型的作用效果。

(多工器的电路结构)

图1是第1实施方式涉及的多工器的等效电路图。如图1所示，多工器1具备多个滤波器10～40(滤波器10、滤波器20、滤波器30、滤波器40)、以及匹配元件Mant。此外，多工器1具备天线连接端子Pant、第1单独端子P1、第2单独端子P2、第3单独端子P3、以及第4单独端子P4。天线连接端子Pant对应于本实用新型的“公共端子”。

滤波器10连接在天线连接端子Pant与第1单独端子P1之间。滤波器20连接在天线连接端子Pant与第2单独端子P2之间。滤波器30连接在天线连接端子Pant与第3单独端子P3之间。滤波器40连接在天线连接端子Pant与第4单独端子P4之间。即，多个滤波器10～40通过天线连接端子Pant侧的端部连接，并与天线连接端子Pant连接。换言之，多个滤波器10～40的天线连接端子Pant侧被绑在一起，并与天线连接端子Pant连接。

匹配元件Mant例如由电感器构成。匹配元件Mant连接在将多个滤波器10～40的节点和天线连接端子Pant连接的传输线与接地之间。匹配元件Mant进行多工器1向天线的连接侧的阻抗匹配。

多个滤波器10～40构成为各自将不同的通信频段的频率作为通带。例如，滤波器10构成为将通信频段25的发送频带作为通带，并将其它频带作为衰减带。滤波器20构成为将通信频段25的接收频带作为通带，并将其它频带作为衰减带。

滤波器30构成为将通信频段66的发送频带作为通带，并将其它频带作为衰减带。滤波器40构成为将通信频段66的接收频带作为通带，并将其它频带作为衰减带。

通过这样的结构，多工器1能够对4种频带的高频信号进行分波。

(多个滤波器10～40的具体的结构)

多个滤波器10～40各自具备多个弹性波谐振器。弹性波谐振器是在弹性体基板形成了IDT电极的表面波谐振器。另外，以下所示的多个滤波器10～40的电路结构是一个例子，除了滤波器10的天线连接端子Pant侧的结构以外，只要能够实现上述的多个滤波器10～40的通带以及衰减带，就可以是其它电路结构。

滤波器10具备多个串联臂谐振器111～116、多个并联臂谐振器121～124、以及电容器111C。多个串联臂谐振器111～116从天线连接端子Pant侧起朝向第1单独端子P1按串联臂谐振器111、串联臂谐振器112、串联臂谐振器113、串联臂谐振器114、串联臂谐振器115、串联臂谐振器116的顺序连接。

并联臂谐振器121连接在串联臂谐振器111和串联臂谐振器112的节点与接地之间。并联臂谐振器122连接在串联臂谐振器112和串联臂谐振器113的节点与接地之间。并联臂谐振器123连接在串联臂谐振器114和串联臂谐振器115的节点与接地之间。并联臂谐振器124连接在串联臂谐振器115和串联臂谐振器116的节点与接地之间。在接地侧，多个并联臂谐振器122、123、124的端子相互连接，并与接地连接。

电容器111C与串联臂谐振器111并联连接。

通过这些结构，滤波器10形成上述的通带以及衰减带。而且，通过具备电容器111C，从而滤波器10能够提高通带的陡峭性。由此，即使构成多工器1的其它滤波器的通带和滤波器10的通带接近，也能够抑制其它滤波器的通带的高频信号通过滤波器10。

滤波器20具备多个串联臂谐振器211～214、多个并联臂谐振器221、222。多个串联臂谐振器211～214从天线连接端子Pant侧起朝向第2单独端子P2按串联臂谐振器211、串联臂谐振器212、串联臂谐振器213、串联臂谐振器214的顺序连接。另外，串联臂谐振器213是纵向耦合型的谐振器。

并联臂谐振器221连接在串联臂谐振器211和串联臂谐振器212的节点与接地之间。并联臂谐振器222连接在串联臂谐振器213和串联臂谐振器214的节点与接地之间。

通过这些结构，滤波器20形成上述的通带以及衰减带。

滤波器30具备多个串联臂谐振器311～315、多个并联臂谐振器321～324。多个串联臂谐振器311～315从天线连接端子Pant侧起朝向第3单独端子P3按串联臂谐振器311、串联臂谐振器312、串联臂谐振器313、串联臂谐振器314、串联臂谐振器315的顺序连接。

并联臂谐振器321连接在串联臂谐振器311和串联臂谐振器312的节点与接地之间。并联臂谐振器322连接在串联臂谐振器312和串联臂谐振器313的节点与接地之间。并联臂谐振器323连接在串联臂谐振器313和串联臂谐振器314的节点与接地之间。并联臂谐振器324连接在串联臂谐振器314和串联臂谐振器315的节点与接地之间。在接地侧，多个并联臂谐振器322、323、324的端子相互连接，并与接地连接。

通过这些结构，滤波器30形成上述的通带以及衰减带。

滤波器40具备多个串联臂谐振器411～413、多个并联臂谐振器421、422。多个串联臂谐振器411～413从天线连接端子Pant侧起朝向第4单独端子P4按串联臂谐振器411、串联臂谐振器412、串联臂谐振器413的顺序连接。另外，串联臂谐振器412是纵向耦合型的谐振器。

并联臂谐振器421连接在串联臂谐振器411和串联臂谐振器412的节点与接地之间。并联臂谐振器422连接在串联臂谐振器413和第4单独端子P4的节点与接地之间。

通过这些结构，滤波器40形成上述的通带以及衰减带。

(多工器1的特征)

滤波器10和滤波器30具有如下的特性。图2(A)、图2(B)是示出滤波器的天线连接端子Pant侧(多个滤波器被绑在一起的一侧)的反射特性的史密斯圆图。图2(A)示出滤波器10的天线连接端子Pant侧的反射特性，图2(B)示出滤波器30的天线连接端子Pant侧的反射特性。在本实施方式中，滤波器10对应于“第1滤波器”，滤波器30对应于“第2滤波器”。

如图2(A)所示，关于滤波器10，在滤波器10的通带Bf10中，阻抗被设定为所希望的值(大约50Ω)。另一方面，在目标带Btg中，阻抗被设定为小于无限大。另外，目标带Btg被设定为从滤波器10的通带脱离的衰减带、从滤波器30的通带脱离的衰减带，进而被设定为从构成多工器1的多个滤波器10～40的通带脱离的衰减带。

如图2(B)所示，关于滤波器30，在滤波器30的通带Bf30中，阻抗被设定为所希望的值(大约50Ω)。另一方面，在目标带Btg中，阻抗被设定为小于无限大。

通过这样的结构，滤波器10和滤波器30能够设定为在目标带Btg中不会对彼此的特性造成影响。

在该结构中，电容器111C形成为具有谐振频率以及反谐振频率。更具体地，电容器111C使用IDT电极来形成。即，电容器111C通过成对的IDT电极间的耦合电容来实现所希望的电容。

进而，电容器111C的IDT电极的多个电极指延伸的方向与构成滤波器10的多个谐振器、构成滤波器30的多个谐振器、进而构成多工器1的多个谐振器的IDT电极的多个电极指平行。

通过这样的结构，电容器111C与构成多工器1的其它谐振器同样地，在给定的频率下产生谐振现象以及反谐振现象。

因此，电容器111C不仅作为用于实现上述的通带的陡峭性的电容器而发挥功能，而且具有给定的谐振频率fr和反谐振频率fa。

在此，将电容器111C的谐振频率fr设定在目标带Btg的附近，且设定在目标带Btg的高频率侧。

图3(A)是示出滤波器特性的图，图3(B)是示出图3(A)所示的滤波器特性的目标带Btg附近的特性的图。图3(A)、图3(B)示出滤波器30的特性，点线示出滤波器30的单体特性，实线示出构成为多工器1的状态下的滤波器30的特性。

如图3(A)、图3(B)所示，通过具备电容器111C，从而滤波器30的衰减带中的目标带Btg下的衰减量变大。由此，多工器1能够提高滤波器30的衰减带中的目标带Btg下的衰减特性。

此外，在该结构中，电容器111C的谐振频率fr被设定在目标带Btg的高频率侧。在多工器1的结构中，在滤波器30的滤波器特性中出现的谐振频率fr的影响出现在比反谐振频率fa的影响靠低频率侧。因此，通过将电容器111C的谐振频率fr设定在目标带Btg的高频率侧，从而目标带Btg与电容器111C的谐振频率fr相比成为低频率侧。

由此，以谐振频率fr为基准，目标带Btg成为与反谐振频率fa相反侧。其结果是，多工器1能够更可靠地实现谐振频率fr对目标带Btg的衰减量的提高效果。

另外，在本实施方式中，电容器111C的谐振频率fr被设定为与目标带Btg不重叠，但是电容器111C的谐振频率fr也可以被设定为与目标带Btg重叠。此时，电容器111C的反谐振频率fa被设定为与目标带Btg不重叠。

(多工器1的物理结构的一个例子)

图4(A)是示出多工器1的物理结构的一个例子的局部的俯视图，图4(B)是将IDT电极的一部分放大了的俯视图。如图4(A)所示，多工器1具备基板900。基板900包含能够产生弹性波的弹性体。基板900具有在给定方向(在图4(A)中，是图的横向(粗线箭头的方向))上传播弹性波的构造。

在基板900的一面形成有串联臂谐振器111、串联臂谐振器112、并联臂谐振器121、串联臂谐振器311、并联臂谐振器321、电容器111C、多个布线电极911～914、931～934。此外，在基板900形成有多个布线电极901～903、天线连接端子Pant、接地连接端子Pg。

串联臂谐振器111、串联臂谐振器112、并联臂谐振器121、串联臂谐振器311、并联臂谐振器321、电容器111C具备IDT电极。

如图4(B)所示，IDT电极具备一对梳形电极970、980。梳形电极970具备在第1方向上延伸的多个电极指971和在与第1方向正交的第2方向上延伸的汇流条电极972。汇流条电极972与多个电极指971各自的延伸的方向上的一端连接。梳形电极980具备在第1方向上延伸的多个电极指981和在与第1方向正交的第2方向上延伸的汇流条电极982。汇流条电极982与多个电极指981各自的延伸的方向上的一端连接。

多个电极指971和多个电极指981在第2方向上交替地周期性地配置。汇流条电极972和汇流条电极982在第1方向上配置在夹着多个电极指971和多个电极指981的位置。

例如，若通过汇流条电极972对多个梳形电极970输入给定频率的高频信号，则可在第2方向上激励并传播弹性波。该弹性波作为电信号被多个梳形电极980导出，并从汇流条电极982输出。

另外，像在后面叙述的那样，在多个串联臂谐振器以及并联臂谐振器中，在第2方向上的两端，即，在夹着多个电极指971以及多个电极指981的位置形成有反射器电极。

在这样的结构中，构成串联臂谐振器111、串联臂谐振器112、并联臂谐振器121、串联臂谐振器311、并联臂谐振器321、电容器111C各自的IDT电极的多个电极指延伸的方向平行。例如，在图4(A)、图4(B)的情况下，构成串联臂谐振器111、串联臂谐振器112、并联臂谐振器121、串联臂谐振器311、并联臂谐振器321、电容器111C各自的IDT电极的多个电极指是在图4(A)、图4(B)所示的基板900的纵向上延伸的形状。另外，虽然省略了图示，但是构成多工器1的串联臂谐振器111～116的各电极指、并联臂谐振器121～124的各电极指、以及电容器111C的电极指各自延伸的方向平行。

由此，串联臂谐振器111、串联臂谐振器112、并联臂谐振器121、串联臂谐振器311、并联臂谐振器321作为弹性波谐振器发挥功能。此外，电容器111C实现所希望的电容，并且实现所希望的谐振频率fr以及反谐振频率fa。

进而，串联臂谐振器111、串联臂谐振器112、并联臂谐振器121、串联臂谐振器311、并联臂谐振器321具备反射器电极。由此，串联臂谐振器111、串联臂谐振器112、并联臂谐振器121、串联臂谐振器311、并联臂谐振器321能够提高弹性波的封闭效果，能够实现更优异的谐振器特性。

电容器111C不具备反射器电极。换言之，电容器111C仅由成对的IDT电极形成。基于该结构的具体的效果，将在后面叙述。

串联臂谐振器111和电容器111C通过布线电极911连接，布线电极911通过布线电极901与实现天线连接端子Pant的端子电极连接。

串联臂谐振器112通过布线电极912与串联臂谐振器111、电容器111C、以及并联臂谐振器121连接。串联臂谐振器112通过布线电极913与未图示的串联臂谐振器113等连接。

并联臂谐振器121通过布线电极914、布线电极902与接地电位用的接地连接端子Pg连接。

串联臂谐振器311通过布线电极931、布线电极901与实现天线连接端子Pant的端子电极连接。串联臂谐振器311通过布线电极932与未图示的串联臂谐振器312等连接。串联臂谐振器311通过布线电极933与并联臂谐振器321连接。

并联臂谐振器321通过布线电极934、布线电极903与接地电位用的接地连接端子Pg连接。

通过这样的结构，多工器1能够实现上述的电路结构。

(对电容器111C不具备反射器的情况的说明)

图5(A)是示出由反射器的有无造成的阻抗的差异的图，图5(B)是示出由反射器的有无造成的Q值的差异的图。

如图5(A)所示，通过不使用反射器，从而与使用反射器的情况相比，能够使谐振频率fr的陡峭性以及反谐振频率fa的陡峭性钝化。即，如图5(A)所示，能够减小谐振频率fr下的阻抗的变化量，能够减小随着接近谐振频率fr而变化的阻抗的变化率。同样地，能够减小反谐振频率fa下的阻抗的变化量，能够减小随着接近反谐振频率fa而变化的阻抗的变化率。

若将其用Q值来表示，则如图5(B)所示，通过不使用反射器，从而能够减小对谐振频率fr的Q值。

图6(A)是示出衰减带的特性提高对象的滤波器的滤波器特性的图，图6(B)是示出将电容器的谐振频率以及反谐振频率附近放大了的滤波器特性的图。

如图6(A)、图6(B)所示，通过不对电容器111C使用反射器，从而虽然谐振频率fr下的衰减量变小，但是能够抑制反谐振频率fa下的衰减量的反弹(衰减量变差的现象)。

而且，如上所述，通过将谐振频率fr在目标带Btg的附近设定在高频率侧，从而多工器1能够在实现目标带Btg下的衰减特性的提高的同时抑制反谐振频率fa下的衰减量的反弹的影响。由此，多工器1能够更可靠地实现通带外的衰减特性的提高，即，目标带Btg下的衰减特性的提高。

另外，此时，电容器111C的谐振频率fr以及反谐振频率fa在滤波器10的衰减带中处于从滤波器10的通带大幅远离的位置，因此不产生滤波器10的特性劣化。

图7(A)是示出包含电容器的滤波器的滤波器特性的图，图7(B)是示出将电容器的谐振频率以及反谐振频率附近放大了的滤波器特性的图。如图7(A)、图7(B)所示，不依赖于电容器111C的反射器的有无，滤波器10能够实现所希望的通过特性。

[第2实施方式]

参照图对本实用新型的第2实施方式涉及的多工器进行说明。图8是第2实施方式涉及的多工器的等效电路图。

如图8所示，第2实施方式涉及的多工器1A相对于第1实施方式涉及的多工器1的不同点在于，将滤波器10置换为滤波器10A。多工器1A的其它结构与多工器1相同，省略相同的地方的说明。

多工器1A具备滤波器10A。滤波器10A相对于滤波器10的不同点在于，具备并联臂谐振器120。另外，更详细地，滤波器10A通过具备并联臂谐振器120，从而其它串联臂谐振器以及并联臂谐振器中的至少一个的特性被调整，使得可得到与滤波器10同样的通过特性。

并联臂谐振器120连接在串联臂谐振器111和电容器111C的天线连接端子Pant侧的节点与接地电位之间。

通过这样的结构，多工器1A能够实现与天线连接端子Pant直接连接(不通过其它谐振器而连接)的串联臂谐振器111和电容器111C的并联电路。

由此，多工器1A与多工器1同样地，能够提高滤波器30的衰减带的衰减特性。

[第3实施方式]

参照图对本实用新型的第3实施方式涉及的多工器进行说明。图9是第3实施方式涉及的多工器的等效电路图。

如图9所示，第3实施方式涉及的多工器1B相对于第1实施方式涉及的多工器1的不同点在于，将滤波器10置换为滤波器10B。多工器1B的其它结构与多工器1相同，省略相同的地方的说明。

多工器1B具备滤波器10B。相对于滤波器10，滤波器10B在具备并联臂谐振器120这一点以及电容器111C的连接上不同。另外，更详细地，滤波器10B通过具备并联臂谐振器120，并且通过使电容器111C的连接不同，从而其它串联臂谐振器以及并联臂谐振器中的至少一个的特性被调整，使得可得到与滤波器10同样的通过特性。

并联臂谐振器120连接在串联臂谐振器111的天线连接端子Pant侧与接地电位之间。电容器111C与并联臂谐振器120并联连接。

通过这样的结构，多工器1B能够实现与天线连接端子Pant直接连接(不通过其它谐振而连接)的并联臂谐振器120和电容器111C的并联电路。

由此，多工器1B与多工器1同样地，能够提高滤波器30的衰减带的衰减特性。

此时，多工器1B将目标带Btg设定在比由电容器111C形成的谐振频率fr靠高频率侧。由此，多工器1B能够提高滤波器30的衰减带的目标带Btg下的衰减特性。

(各实施方式共同的追加项目)

在上述的各实施方式中，示出了将目标带Btg以及由电容器111C形成的谐振频率fr、反谐振频率fa设定在多工器的通带的高频率侧的方式。然而，目标带Btg以及由电容器111C形成的谐振频率fr、反谐振频率fa也能够设定在多工器的通带的低频率侧。在该情况下也可以是目标带Btg以谐振频率fr为基准而设定在与反谐振频率fa侧相反侧。

此外，上述的各实施方式的结构能够适当地组合，并能够达到与各个组合相应的作用效果。

Claims (7)

1.一种多工器，其特征在于，具备：

第1滤波器以及第2滤波器，分别包含具有IDT电极的多个谐振器；以及

公共端子，连接所述第1滤波器以及所述第2滤波器，

所述第1滤波器具备：

第1谐振器，与所述公共端子直接连接；以及

电容器，与所述第1谐振器并联连接，并通过IDT电极产生电容，

构成所述第1滤波器的多个谐振器的所述IDT电极的电极指延伸的方向和所述电容器的IDT电极的电极指延伸的方向平行。

2.根据权利要求1所述的多工器，其特征在于，

所述第1谐振器为串联臂谐振器。

3.根据权利要求1所述的多工器，其特征在于，

所述第1谐振器为并联臂谐振器。

4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的多工器，其特征在于，

由所述电容器形成的谐振频率以及反谐振频率在所述第1滤波器以及所述第2滤波器的通带外。

5.根据权利要求4所述的多工器，其特征在于，

由所述电容器形成的谐振频率以及反谐振频率与所述第1滤波器以及所述第2滤波器的通带相比为高频率。

6.根据权利要求4所述的多工器，其特征在于，

由所述电容器形成的谐振频率以及反谐振频率与所述第1滤波器以及所述第2滤波器的通带相比为低频率。

7.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的多工器，其特征在于，

所述电容器仅由成对的IDT电极形成。

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