CN219247815U - 多工器 - Google Patents
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Abstract
多工器(1)具备在公共端子(3)被公共连接的第1滤波器(2a)以及第2滤波器(2b),第2滤波器(2b)的通带与第1滤波器(2a)的通带的0.75倍至0.8倍的频带至少一部分重叠,第1滤波器(2a)所具备的多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子(3)的第1弹性波谐振器满足以下的(i)、(ii)以及(iii)之中的至少一个条件。(i)反射器的重复间距/IDT电极的重复间距≥1.01。(ii)IDT电极和反射器的距离>反射器的重复间距。(iii)IDT电极的多个电极指的对数≤50对。
Description
技术领域
本实用新型涉及多工器。
背景技术
近年来,关于便携电话终端等的通信装置,为了由一个终端应对多个频带以及多个无线方式,即,所谓的多频段以及多模式,而广泛使用了按每个频带分离(分波)高频信号的多工器(分波器)。
在专利文献1中,作为这种多工器,公开了一种包含多个滤波器的多工器,其中,多个滤波器包含将漏波(leaky wave)作为主模的弹性波滤波器。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2016/208670号
实用新型内容
实用新型要解决的技术问题
然而,在将漏波作为主模的弹性波滤波器中的弹性波谐振器之中,相对于主频带而在0.75倍至0.8倍的频带产生无用波(瑞利波)纹波。在将使用这种弹性波谐振器的弹性波滤波器连接于公共端子的多工器中,在与该公共端子公共连接的其它滤波器的通带中包含瑞利波纹波的频率的情况下,存在该其它滤波器的通过特性劣化的问题。
因此,本实用新型的目的在于,提供一种能够抑制弹性波谐振器的瑞利波纹波所导致的通带内的插入损耗的劣化的多工器等。
用于解决技术问题的技术方案
本实用新型的一个方式涉及的多工器具备:公共端子、第1输入输出端子以及第2输入输出端子、连接在所述公共端子与所述第1输入输出端子之间的第1滤波器、和连接在所述公共端子与所述第2输入输出端子之间的第2滤波器,所述第2滤波器的通带与所述第1滤波器的通带的0.75倍至0.8倍的频带至少一部分重叠,所述第1滤波器具备多个弹性波谐振器,所述多个弹性波谐振器之中连接得最靠近所述公共端子的第1弹性波谐振器具备:形成在具有压电体层的基板上的IDT电极、和与所述IDT电极在弹性波传播方向上相邻地配置的反射器,所述IDT电极由在与所述弹性波传播方向交叉的方向上延伸且相互平行地配置的多个电极指构成,所述反射器由在与所述弹性波传播方向交叉的方向上延伸且相互平行地配置的多个反射电极指构成,所述第1弹性波谐振器满足以下的(i)、(ii)以及(iii)之中的至少一个条件。(i)所述多个反射电极指的重复间距/所述多个电极指的重复间距≥1.01。(ii)所述多个电极指之中最接近所述反射器的电极指的中心和所述多个反射电极指之中最接近所述IDT电极的反射电极指的中心的距离>所述多个反射电极指的重复间距。(iii)所述多个电极指的对数≤50对。
实用新型效果
根据本实用新型涉及的多工器,能够抑制弹性波谐振器的瑞利波纹波所导致的通带内的插入损耗的劣化。
附图说明
图1是示出实施方式涉及的多工器的一例的结构图。
图2是示出实施方式涉及的第1滤波器的一例的电路结构图。
图3是示意性地表示实施方式涉及的弹性波谐振器的电极结构的俯视图以及剖视图。
图4是示出对数和瑞利波纹波的回波损耗的关系的图表。
图5是示出波长比和瑞利波纹波的回波损耗的关系的图表。
图6是示出IRGAP和瑞利波纹波的回波损耗的关系的图表。
图7是示出比较例涉及的第1滤波器的通过特性的图表。
图8是示出比较例涉及的第1滤波器的从公共端子侧观察的回波损耗特性的图表。
图9是对实施例以及比较例涉及的第1滤波器的从公共端子侧观察的回波损耗特性进行了比较的图表。
图10是示出与实施例以及比较例涉及的第2滤波器连接的放大电路的增益特性的图表。
图11是示出实施方式涉及的第1滤波器的变形例的电路结构图。
图12是示出实施方式涉及的第1滤波器的变形例的电路结构图。
具体实施方式
以下,使用附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。另外,以下说明的实施方式均示出总括性的或者具体的例子。以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等为一例,其主旨不在于限定本实用新型。关于以下的实施方式中的构成要素之中未记载于独立权利要求的构成要素,作为任意的构成要素来说明。此外,附图中示出的构成要素的大小、或者大小之比未必严格。此外,在各图中,对于实质上相同的结构标注相同的附图标记,有时省略或简化重复的说明。此外,在以下的实施方式中,所谓“连接”不仅包含直接连接的情况,还包含经由其它元件等电连接的情况。
(实施方式)
[1.多工器的结构]
图1是示出实施方式涉及的多工器1的一例的结构图。在图1中,还图示了与多工器1的公共端子3连接的天线元件ANT。天线元件ANT例如是遵循LTE(Long Term Evolution,长期演进)等通信标准的应对多频段的天线。
多工器1是使用弹性波滤波器的分波/合波电路。多工器1作为输入输出端子,具备公共端子3和输入输出端子4a以及4b。输入输出端子4a为第1输入输出端子的一例,输入输出端子4b为第2输入输出端子的一例。多工器1具备滤波器2a以及2b,各自的一侧(与上述输入输出端子4a以及4b侧不同的一侧)在公共端子3被公共连接。
公共端子3对于滤波器2a以及2b而公共地设置,在多工器1的内部与滤波器2a以及2b连接。此外,公共端子3在多工器1的外部与天线元件ANT连接。也就是说,公共端子3也是多工器1的天线端子。
输入输出端子4a与滤波器2a对应地设置,在多工器1的内部与滤波器2a连接。输入输出端子4b与滤波器2b对应地设置,在多工器1的内部与滤波器2b连接。此外,输入输出端子4a以及4b在多工器1的外部经由放大电路等(未图示)而与RF信号处理电路(RFIC:RadioFrequency Integrated Circuit,射频集成电路,未图示)连接。
滤波器2a是连接在公共端子3与输入输出端子4a之间的第1滤波器。滤波器2a是使用弹性波的弹性波滤波器(例如,接收滤波器),其通带例如为LTE的Band7Rx(2620~2690MHz)。
滤波器2b是连接在公共端子3与输入输出端子4b之间的第2滤波器。滤波器2b是使用弹性波的弹性波滤波器(例如,接收滤波器),其通带例如为LTE的Band1Rx(2110~2170MHz)。滤波器2b的通带与滤波器2a的通带的0.75倍至0.8倍的频带至少一部分重叠。具体地,滤波器2b的通带与从滤波器2a的通带的下限频率的0.75倍到滤波器2a的通带的上限频率的0.8倍为止的频带至少一部分重叠。另外,关于滤波器2a以及2b的通带,如果滤波器2b的通带与滤波器2a的通带的0.75倍至0.8倍的频带至少一部分重叠,并不限于Band7Rx以及Band1Rx的组合。另外,通带能够通过基于设计值的(逻辑或者仿真)计算,或者通过对实际的产品的评价试验,或者基于实际的产品的说明书等来确定。
另外,在多工器1中与公共端子3连接的滤波器的数量也可以为3个以上。此外,在多工器1中也可以包含发送滤波器以及接收滤波器的双方,多工器1还可以仅由多个发送滤波器构成,或者仅由多个接收滤波器构成。
[2.滤波器的结构]
接下来,对实施方式涉及的滤波器2a的结构进行说明。
图2是示出实施方式涉及的第1滤波器(滤波器2a)的一例的电路结构图。
滤波器2a具备多个弹性波谐振器。滤波器2a作为多个弹性波谐振器,例如,具备:配置在将公共端子3和输入输出端子4a连结的路径上的多个串联臂谐振器、和配置在设置于该路径上的节点与接地之间的多个并联臂谐振器。所谓节点,是元件和元件、或者元件和端子之间的连接点。滤波器2a例如为梯型的滤波器。另外,滤波器2a中的多个弹性波谐振器的数量以及配置等并不限于图2所示的情况。
滤波器2a作为上述多个串联臂谐振器,例如,具有相互串联连接的串联臂谐振器S1、S2、S3以及S4。串联臂谐振器S1是配置在将公共端子3和输入输出端子4a连结的路径上的串联臂谐振器,是滤波器2a中的多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的第1弹性波谐振器的一例。另外,所谓连接得最靠近公共端子3的第1弹性波谐振器,意味着在与公共端子3之间的信号路径上未连接其它的谐振器。另外,也可以在公共端子3与第1弹性波谐振器之间的信号路径上连接有谐振器以外的元件(例如,电感器等)。此外,滤波器2a作为上述多个并联臂谐振器,具有:连接在串联臂谐振器S1以及S2间的节点与接地之间的并联臂谐振器P1、连接在串联臂谐振器S2以及S3间的节点与接地之间的并联臂谐振器P2、连接在串联臂谐振器S3以及S4间的节点与接地之间的并联臂谐振器P3、和连接在串联臂谐振器S4以及输入输出端子4a间的节点与接地之间的并联臂谐振器P4。
串联臂谐振器S1、S2、S3以及S4和并联臂谐振器P1、P2、P3以及P4是构成滤波器2a的通带的谐振器。具体地,设计成串联臂谐振器S1、S2、S3以及S4的谐振频率和并联臂谐振器P1、P2、P3以及P4的反谐振频率位于滤波器2a的通带的中心频率附近。此外,设计成串联臂谐振器S1、S2、S3以及S4的反谐振频率位于该通带的高频侧附近的衰减极,并联臂谐振器P1、P2、P3以及P4的谐振频率位于该通带的低频侧附近的衰减极。像这样,形成滤波器2a的通带。
此外,在图2所示的滤波器2a中,串联臂谐振器S4由一个谐振器被进行了分割的多个(在此为两个)分割谐振器构成。虽然省略详细的说明,但通过一个谐振器由多个分割谐振器构成,从而能够改善IMD(Inter Modulation Distortion,互调失真)特性。
至少串联臂谐振器S1由激励将漏波等SH波作为主成分的弹性波的IDT电极构成。在此,滤波器2a中的多个弹性波谐振器(串联臂谐振器S1、S2、S3以及S4和并联臂谐振器P1、P2、P3以及P4)各自由激励将漏波等SH波作为主成分的弹性波的IDT电极构成。
多个弹性波谐振器各自的IDT电极形成在具有压电体层的基板(具有压电性的基板)上,该基板具备:压电体层,在一个主面上形成了IDT电极;高声速支承基板,所传播的体波声速与在压电体层传播的弹性波声速相比为高速;和低声速膜,配置在高声速支承基板与压电体层之间,所传播的体波声速与在压电体层传播的弹性波声速相比为低速。通过构成滤波器2a的各弹性波谐振器具有这种层叠构造,从而在滤波器2a中产生瑞利波纹波。
[3.弹性波谐振器的基本构造]
接下来,对构成滤波器2a的各弹性波谐振器的基本构造进行说明。
图3是示意性地表示实施方式涉及的弹性波谐振器10的电极结构的俯视图以及剖视图。在图3中,作为滤波器2a中的多个弹性波谐振器,以弹性波谐振器10为一例,例示了表示其构造的俯视示意图以及剖视示意图。另外,图3所示的弹性波谐振器10用于说明滤波器2a中的多个弹性波谐振器的典型构造,构成电极的多个电极指的根数、长度等并不限定于此。
弹性波谐振器10由压电基板100、电极110和保护层113形成,具备由这些构成要素构成的IDT电极11和反射器12。本实施方式涉及的弹性波谐振器10是由IDT电极11、反射器12以及压电基板100构成的声表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)谐振器。
如图3的俯视图所示,IDT电极11由在与弹性波传播方向交叉的方向上延伸且相互平行地配置的多个电极指构成。IDT电极11具有相互对置的一对梳齿状电极11A以及11B。梳齿状电极11A由配置为在与弹性波传播方向交叉的方向上延伸的多个电极指11a、和将多个电极指11a各自的一端彼此连接的汇流条电极11c构成。梳齿状电极11B由配置为在与弹性波传播方向交叉的方向上延伸的多个电极指11b、和将多个电极指11b各自的一端彼此连接的汇流条电极11c构成。
构成IDT电极11以及反射器12的电极110如图3的剖视图所示成为密接层111和主电极层112的层叠构造。
密接层111是用于使压电基板100和主电极层112的密接性提高的层,作为材料,例如可使用Ti。密接层111的膜厚例如为12nm。
主电极层112作为材料,例如可使用含有1%的Cu的Al。主电极层112的膜厚例如为162nm。
保护层113形成为覆盖电极110。保护层113是以保护主电极层112不受外部环境的影响、调整频率温度特性、以及提高耐湿性等为目的的层,例如是以二氧化硅(SiO2)为主成分的膜。保护层113的膜厚例如为25nm。
另外,构成密接层111、主电极层112以及保护层113的材料并不限定于上述的材料。进而,电极110也可以不是上述层叠构造。电极110例如可以由Ti、Al、Cu、Pt、Au、Ag、Pd等金属或者合金构成,此外,也可以通过由上述的金属或者合金构成的多个层叠体来构成。此外,也可以不形成保护层113。
压电基板100是具有在主面上配置了IDT电极11以及反射器12的压电体层的基板。具体地,压电基板100是具有依次层叠了高声速支承基板、低声速膜和压电膜(压电体层)的层叠构造的压电性基板。压电膜例如包含42°Y切割X传播LiTaO3压电单晶或者压电陶瓷。LiTaO3压电单晶只要切割角为30°~60°即可。此时,能够将SH波作为主模利用。压电膜的厚度例如为600nm。高声速支承基板是对低声速膜、压电膜以及IDT电极进行支承的基板。进一步地,高声速支承基板是高声速支承基板中的体波的声速与在压电膜传播的表面波或者边界波的弹性波相比成为高速的基板,且发挥功能以使得将声表面波封闭到层叠有压电膜以及低声速膜的部分,不泄漏到高声速支承基板的下方。高声速支承基板例如为硅基板,厚度例如为200μm。低声速膜是低声速膜中的体波的声速与在压电膜传播的体波相比成为低速的膜,且配置在压电膜与高声速支承基板之间。根据该构造、和弹性波本质上能量集中于低声速的介质这样的性质,可抑制声表面波能量向IDT电极11外的泄漏。低声速膜例如是以二氧化硅为主成分的膜,厚度例如为670nm。另外,也可以在低声速膜之间包含含有Ti或者Ni等的接合层。低声速膜也可以是包含多个低声速材料的多层构造。根据该层叠构造,与以单层使用压电基板100的构造相比较,能够大幅地提高谐振频率以及反谐振频率下的Q值。即,由于能够构成Q值高的声表面波谐振器,因此使用该声表面波谐振器能够构成插入损耗小的滤波器。
另外,高声速支承基板也可以具有如下的构造,即,层叠了支承基板、和所传播的体波的声速与在压电膜传播的表面波、边界波的弹性波相比成为高速的高声速膜。在该情况下,支承基板能够使用蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体、矾土、氧化镁、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石等各种陶瓷、玻璃等电介质或者硅、氮化镓等半导体以及树脂基板等。此外,高声速膜能够使用氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、DLC膜或者金刚石、以上述材料为主成分的介质、以上述材料的混合物为主成分的介质等各种高声速材料。
另外,在压电基板100的上述层叠构造中例示的各层的材料等为一例,例如,可根据所要求的高频传播特性之中应重视的特性来变更。
反射器12与IDT电极11在弹性波传播方向上相邻地配置。反射器12由配置为在与弹性波传播方向交叉的方向上延伸的多个反射电极指12a、和将多个反射电极指12a的一端彼此连接的汇流条电极12c构成。
在此,如图3所示,将多个电极指11a以及11b之中最接近反射器12的电极指(例如,电极指11a)的中心和多个反射电极指12a之中最接近IDT电极11的反射电极指12a的中心的距离定义为IDT-反射器间隙(也称为IRGAP)。此外,将向弹性波传播方向如电极指11a、电极指11b、电极指11a、电极指11b、…这样重复的多个电极指11a以及11b的重复间距的2倍定义为IDT波长(也称为λIDT)。另外,在仅着眼于多个电极指11a以及11b之中的多个电极指11a的情况下,IDT波长也可以称为多个电极指11a的重复间距,在仅着眼于多个电极指11b的情况下,IDT波长也可以称为多个电极指11b的重复间距。此外,将多个反射电极指12a的重复间距的2倍定义为反射器波长(也称为λREF)。
另外,多个电极指11a以及11b的重复间距能够作为弹性波传播方向上的、多个电极指11a以及11b的最靠一端侧的电极指和另一端侧的电极指的距离除以多个电极指11a以及11b的根数-1根所得的值来求出。同样地,多个反射电极指12a的重复间距能够作为弹性波传播方向上的、多个反射电极指12a的最靠一端侧的反射电极指和另一端侧的反射电极指的距离除以多个反射电极指12a的根数-1根所得的值来求出。
此外,多个电极指11a以及11b各自的间距也可以不是均等的间距。同样地,多个反射电极指12a各自的间距也可以不是均等的间距。即,重复间距未必重复固定的间距。
此外,所谓多个电极指11a以及11b的对数,是成对的电极指11a以及电极指11b的数量,是多个电极指11a以及11b的总数的大致一半。例如,若将对数设为N,将多个电极指11a以及11b的总数设为M,则满足M=(N+1)×2。即,被梳齿状电极11A以及11B中的一者的一个电极指的前端部分和与该前端部分对置的另一者的汇流条电极夹着的区域的数量相当于0.5对。
[4.瑞利波纹波的影响]
在此,对产生于滤波器2a的瑞利波纹波的影响进行说明。滤波器2a中的瑞利波纹波的产生频率成为滤波器2a的通带中包含的频率的0.76倍的频率,若考虑滤波器2a的加工偏差,则成为0.75倍至0.8倍的频率。与滤波器2a在公共端子3被公共连接的滤波器2b具有包含滤波器2a中的瑞利波纹波的产生频率的通带。因此,在与滤波器2a的通带(Band7Rx)中包含的频率的0.75倍至0.8倍的频率重复的滤波器2b的通带(Band1Rx)中产生瑞利波纹波。在产生了该瑞利波纹波的频率中,从公共端子3观察滤波器2a的情况下的反射系数恶化(下降),换言之,回波损耗增加。以下,将产生了瑞利波纹波的频率下的回波损耗也称为瑞利波纹波的回波损耗。在多工器1中,产生了瑞利波纹波的频率包含在滤波器2b的通带中,因此在滤波器2b的通带内产生起因于瑞利波纹波的纹波。像这样,从公共端子3观察滤波器2a的情况下的瑞利波纹波的回波损耗增加,与此相伴,滤波器2b的通带内的插入损耗恶化。
本实用新型的发明人经过专心研究的结果,发现了如下内容,即:使滤波器2b的插入损耗劣化的主要原因是上述的瑞利波纹波,通过滤波器2a中的多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的串联臂谐振器S1满足以下的(i)、(ii)以及(iii)之中的至少一个条件,从而能够减小瑞利波纹波的回波损耗,进而,能够抑制滤波器2b的通带内的插入损耗的劣化。
(i)多个反射电极指12a的重复间距/多个电极指11a以及11b的重复间距=λREF/λIDT≥1.01
(ii)IRGAP>多个反射电极指12a的重复间距(0.5λREF)
(iii)多个电极指11a以及11b的对数≤50对
串联臂谐振器S1在多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3,因此在多个弹性波谐振器之中成为连接得最靠近与滤波器2a在公共端子3被公共连接的滤波器2b。这意味着串联臂谐振器S1是多个弹性波谐振器之中最容易给滤波器2b带来影响的弹性波谐振器。因此,着眼于串联臂谐振器S1,通过串联臂谐振器S1满足上述(i)、上述(ii)以及上述(iii)之中的至少一个条件,从而能够有效地抑制滤波器2b的通带内的插入损耗的劣化。
[5.关于对数的条件]
首先,使用图4对以下内容进行说明,即,通过多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的串联臂谐振器S1满足上述(iii)的条件(关于对数的条件),由此能够减小从公共端子3观察滤波器2a的情况下的瑞利波纹波的回波损耗。
图4是示出对数和瑞利波纹波的回波损耗的关系的图表。另外,在此,将λREF/λIDT(也称为波长比)设为1.0,将IRGAP设为λREF的0.5倍。即,在此,设为串联臂谐振器S1不满足上述(i)以及上述(ii)的条件。
例如,根据实验以及仿真等可知,通过瑞利波纹波的回波损耗成为0.5dB以下,从而能够使滤波器2b的插入损耗的劣化收敛于约0.15dB以内。因此,在此,使将瑞利波纹波的回波损耗设为0.5dB以下作为一个目标。另外,将瑞利波纹波的回波损耗设为0.5dB以下是一例,设为0.5dB以下不是必须的,例如,也可以将0.6dB等设为目标。如图4所示可知,多个电极指11a以及11b的对数越少则瑞利波纹波的回波损耗越小,作为倾向,在多个电极指11a以及11b的对数为50对以下,瑞利波纹波的回波损耗成为0.5dB以下。由此,能够使滤波器2b的通带内的插入损耗的劣化收敛于约0.15dB以内。
像这样,通过多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的串联臂谐振器S1至少满足上述(iii)的条件,由此能够减小从公共端子3观察滤波器2a的情况下的瑞利波纹波的回波损耗。因此,能够抑制弹性波谐振器的瑞利波纹波所导致的滤波器2b的通带内的插入损耗的劣化。
[6.关于波长比的条件]
接下来,使用图5对以下内容进行说明,即,通过多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的串联臂谐振器S1满足上述(i)的条件(关于波长比的条件),由此能够减小从公共端子3观察滤波器2a的情况下的瑞利波纹波的回波损耗。
图5是示出波长比和瑞利波纹波的回波损耗的关系的图表。另外,在此,将IRGAP设为λREF的0.5倍,将多个电极指的对数设为80对。即,在此,设为串联臂谐振器S1不满足上述(ii)以及上述(iii)的条件。
如图5所示可知,波长比越大则瑞利波纹波的回波损耗越小,在波长比为1.01以上时,具体地,在为1.013(图5中的细虚线)、1.024(图5中的粗虚线)以及1.035(图5中的粗点线)时,瑞利波纹波的回波损耗成为0.5dB以下。由此,能够使滤波器2b的通带内的插入损耗的劣化收敛于约0.15dB以内。
像这样,通过多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的串联臂谐振器S1至少满足上述(i)的条件,由此能够减小从公共端子3观察滤波器2a的情况下的瑞利波纹波的回波损耗。因此,能够抑制弹性波谐振器的瑞利波纹波所引起的滤波器2b的通带内的插入损耗的劣化。
[7.关于IRGAP的条件]
接下来,使用图6对以下内容进行说明,即,通过多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的串联臂谐振器S1满足上述(ii)的条件即关于IRGAP的条件,由此能够减小从公共端子3观察滤波器2a的情况下的瑞利波纹波的回波损耗。
图6是示出IRGAP和瑞利波纹波的回波损耗的关系的图表。另外,在此,将波长比设为1.0,将多个电极指的对数设为80对。即,在此,设为串联臂谐振器S1不满足上述(i)以及上述(iii)的条件。
如图6所示可知,IRGAP越大则瑞利波纹波的回波损耗越小,在IRGAP大于λREF的0.5倍时,具体地,在IRGAP为λREF的0.6倍(图6中的粗点线)时,瑞利波纹波的回波损耗成为0.5dB以下。由此,能够使滤波器2b的通带内的插入损耗的劣化收敛于约0.15dB以内。
像这样,通过多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的串联臂谐振器S1至少满足上述(ii)的条件,由此能够减小从公共端子3观察滤波器2a的情况下的瑞利波纹波的回波损耗。因此,能够抑制弹性波谐振器的瑞利波纹波所导致的滤波器2b的通带内的插入损耗的劣化。
[8.实施例以及比较例的比较]
接下来,使用图7至图10来说明多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的串联臂谐振器S1满足上述(i)的条件的实施例、和多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的串联臂谐振器S1不满足上述(i)、上述(ii)以及上述(iii)的任何条件的比较例的比较结果。
首先,对比较例进行说明。
在比较例中,关于串联臂谐振器S1,波长比成为1.002,IRGAP成为λREF的0.45倍,多个电极指11a以及11b的对数成为150.5对,串联臂谐振器S1不满足上述(i)、上述(ii)以及上述(iii)的任何条件。
图7是示出比较例涉及的第1滤波器(滤波器2a)的通过特性的图表。
图8是示出比较例涉及的第1滤波器(滤波器2a)的从公共端子3侧观察的回波损耗特性的图表。
在比较例中,串联臂谐振器S1不满足上述(i)、上述(ii)以及上述(iii)的任何条件,因此如图7的虚线的圆圈所包围的地方可知,在与滤波器2a的通带(Band7Rx)中包含的频率的约0.76倍的频率重复的滤波器2b的通带(Band1Rx)中产生了瑞利波纹波。在产生了该瑞利波纹波的频率,从公共端子3观察滤波器2a的情况下的反射系数恶化(下降),换言之,回波损耗增加,因此如图8的虚线的圆圈所包围的地方可知,瑞利波纹波的回波损耗约变大为1.7dB。
接下来,与比较例进行比较来说明实施例。
在实施例中,关于串联臂谐振器S1,波长比成为1.025,IRGAP成为λREF的0.5倍,多个电极指11a以及11b的对数成为85对,串联臂谐振器S1满足上述(i)的条件。
图9是对实施例以及比较例涉及的第1滤波器(滤波器2a)的从公共端子3侧观察的回波损耗特性进行了比较的图表。
图10是示出与实施例以及比较例涉及的第2滤波器(滤波器2b)连接的放大电路的增益特性的图表。
在实施例中,串联臂谐振器S1满足上述(i)的条件,因此虽然未进行图示,但与滤波器2a的通带(Band7Rx)中包含的频率的约0.76倍的频率重复的滤波器2b的通带(Band1Rx)中产生的瑞利波纹波变小。因此,如图9所示可知,在比较例(图9中的虚线)中成为约1.7dB的瑞利波纹波的回波损耗在实施例(图9中的实线)中大幅改善为约0.6dB。其结果是,在实施例中,与比较例相比,能够抑制滤波器2b的通带内的插入损耗的劣化。如图10的虚线的圆圈所包围的地方所示可知,在比较例(图10中的虚线)中,由于滤波器2b的通带内的插入损耗的劣化,与滤波器2b连接的放大电路的增益也劣化了,但在实施例(图10中的实线)中,与比较例相比,与滤波器2b连接的放大电路的增益也大幅改善了。
另外,虽然示出了在多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的串联臂谐振器S1满足上述(i)、上述(ii)以及上述(iii)之中的任一个条件时,能够抑制弹性波谐振器的瑞利波纹波所导致的滤波器2b的通带内的插入损耗的劣化,但在串联臂谐振器S1满足上述(i)、上述(ii)以及上述(iii)之中的两个条件或者所有的条件的情况下,能够谋求进一步的改善。
[9.变形例]
另外,滤波器2a并不限于图2所示的结构,例如,也可以是如图11或者图12所示的结构。
图11以及图12是示出实施方式涉及的第1滤波器(滤波器2a)的变形例的电路结构图。
如图11所示,滤波器2a也可以具备纵耦合型谐振器M1。图11所示的滤波器2a与图2所示的滤波器2a同样地,具备串联臂谐振器S1以及S2和并联臂谐振器P1,在将串联臂谐振器S2和输入输出端子4a连结的路径上配置有纵耦合型谐振器M1。在该情况下,滤波器2a所具备的多个弹性波谐振器之中除第1弹性波谐振器(在此为串联臂谐振器S1)以外的至少一个弹性波谐振器构成纵耦合型谐振器M1。例如,纵耦合型谐振器M1是具备纵耦合谐振器N1、N2、N3、N4以及N5的5电极型的纵耦合型谐振器,上述至少一个弹性波谐振器成为纵耦合谐振器N1、N2、N3、N4以及N5。
例如,图11所示的滤波器2a也可以不具备串联臂谐振器S2以及并联臂谐振器P1。也就是说,滤波器2a也可以是仅包含串联臂谐振器S1以及纵耦合型谐振器M1的滤波器。在该情况下,滤波器2a成为具备串联臂谐振器S1和构成纵耦合型谐振器M1的纵耦合谐振器N1、N2、N3、N4以及N5,即,具备多个弹性波谐振器,串联臂谐振器S1成为多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的第1弹性波谐振器。
此外,在图2以及图11中,滤波器2a中的多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的第1弹性波谐振器是配置在将公共端子3和输入输出端子4a连结的路径上的串联臂谐振器S1,但在图12所示的变形例中,滤波器2a中的多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的第1弹性波谐振器是连接在将公共端子3和输入输出端子4a连结的路径上的节点与接地之间的并联臂谐振器P1。另外,在图12所示的变形例中,第1弹性波谐振器也可以是并联臂谐振器P1以及串联臂谐振器S2的双方。这是因为,串联臂谐振器S2连接于与并联臂谐振器P1相同的节点,可以说与并联臂谐振器P1同样地连接得最靠近公共端子3。因此,也可以是,并联臂谐振器P1以及串联臂谐振器S2的双方满足上述(i)、上述(ii)以及上述(iii)之中的至少一个条件。或者,在图12所示的变形例中,也可以仅串联臂谐振器S2满足上述(i)、上述(ii)以及上述(iii)之中的至少一个条件。也就是说,在图12所示的变形例中,并联臂谐振器P1也可以不满足上述(i)、上述(ii)以及上述(iii)之中的任何条件。
[10.总结]
如以上说明的那样,多工器1具备公共端子3、输入输出端子4a以及4b、连接在公共端子3与输入输出端子4a之间的滤波器2a、和连接在公共端子3与输入输出端子4b之间的滤波器2b。滤波器2b的通带与滤波器2a的通带的0.75倍至0.8倍的频带至少一部分重叠。滤波器2a具备多个弹性波谐振器,多个弹性波谐振器之中连接得最靠近公共端子3的第1弹性波谐振器具备:形成在具有压电体层的基板上的IDT电极11、和与IDT电极11在弹性波传播方向上相邻地配置的反射器12。IDT电极11由在与弹性波传播方向交叉的方向上延伸且相互平行地配置的多个电极指11a以及11b构成。反射器12由在与弹性波传播方向交叉的方向上延伸且相互平行地配置的多个反射电极指12a构成。第1弹性波谐振器满足以下的(i)、(ii)以及(iii)之中的至少一个条件。(i)多个反射电极指12a的重复间距/多个电极指11a以及11b的重复间距≥1.01。(ii)多个电极指11a以及11b之中最接近反射器12的电极指的中心和多个反射电极指12a之中最接近IDT电极11的反射电极指12a的中心的距离(IRGAP)>多个反射电极指12a的重复间距。(iii)多个电极指11a以及11b的对数≤50对。
由此,能够减小从公共端子3观察滤波器2a的情况下的瑞利波纹波的回波损耗,能够抑制弹性波谐振器的瑞利波纹波所导致的滤波器2b的通带内的插入损耗的劣化。
例如,多工器1也可以满足上述(i)、上述(ii)以及上述(iii)之中的至少两个条件。进而,例如,多工器1也可以满足上述(i)、上述(ii)以及上述(iii)的所有的条件。
由此,能够进一步减小从公共端子3观察滤波器2a的情况下的瑞利波纹波的回波损耗,能够进一步抑制弹性波谐振器的瑞利波纹波所导致的滤波器2b的通带内的插入损耗的劣化。
例如,第1弹性波谐振器如图2或者图11所示可以是配置在将公共端子3和输入输出端子4a连结的路径上的串联臂谐振器S1,如图12所示也可以是连接在将公共端子3和输入输出端子4a连结的路径上的节点与接地之间的并联臂谐振器P1。
例如,滤波器2a如图2所示也可以为梯型滤波器。
例如,如图11所示,多个弹性波谐振器之中的除第1弹性波谐振器以外的至少一个弹性波谐振器也可以构成纵耦合型谐振器M1。
(其它的实施方式)
以上,对本实用新型的实施方式涉及的多工器1进行了说明,但关于本实用新型,将上述实施方式中的任意的构成要素组合而实现的其它的实施方式、在不脱离本实用新型的主旨的范围内对上述实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的变形例也包含于本实用新型。
例如,实施方式涉及的多工器1能够应用于高频前端电路,进一步地能够应用于具备高频前端电路的通信装置。内置有应用了多工器1的高频前端电路以及通信装置的各种设备也包含于本实用新型。
例如,实施方式涉及的滤波器2a中的多个弹性波谐振器的数量也可以为2个。
例如,实施方式涉及的滤波器2b也可以不是弹性波滤波器,也可以是LC滤波器等。
产业上的可利用性
本实用新型作为能够应用于多频段系统的多工器,能够广泛地利用于便携电话等通信设备。
附图标记说明
1:多工器;
2a、2b:滤波器;
3:公共端子;
4a、4b:输入输出端子;
10:弹性波谐振器;
11:IDT电极;
11a、11b:电极指;
11A、11B:梳齿状电极;
11c、12c:汇流条电极;
12:反射器;
12a:反射电极指;
100:压电基板;
110:电极;
111:密接层;
112:主电极层;
113:保护膜;
ANT:天线元件;
M1:纵耦合型谐振器;
N1、N2、N3、N4、N5:纵耦合谐振器;
P1、P2、P3、P4:并联臂谐振器;
S1、S2、S3、S4:串联臂谐振器。
Claims (7)
1.一种多工器,其特征在于,具备:
公共端子、第1输入输出端子以及第2输入输出端子;
第1滤波器,连接在所述公共端子与所述第1输入输出端子之间;和
第2滤波器,连接在所述公共端子与所述第2输入输出端子之间,
所述第2滤波器的通带与所述第1滤波器的通带的0.75倍至0.8倍的频带至少一部分重叠,
所述第1滤波器具备多个弹性波谐振器,
所述多个弹性波谐振器之中连接得最靠近所述公共端子的第1弹性波谐振器具备:IDT电极,形成在具有压电体层的基板上;和反射器,与所述IDT电极在弹性波传播方向上相邻地配置,
所述IDT电极由在与所述弹性波传播方向交叉的方向上延伸且相互平行地配置的多个电极指构成,
所述反射器由在与所述弹性波传播方向交叉的方向上延伸且相互平行地配置的多个反射电极指构成,
所述第1弹性波谐振器满足以下的(i)、(ii)以及(iii)之中的至少一个条件:
(i)所述多个反射电极指的重复间距/所述多个电极指的重复间距≥1.01;
(ii)所述多个电极指之中最接近所述反射器的电极指的中心和所述多个反射电极指之中最接近所述IDT电极的反射电极指的中心的距离>所述多个反射电极指的重复间距;
(iii)所述多个电极指的对数≤50对。
2.根据权利要求1所述的多工器,其特征在于,
所述第1弹性波谐振器满足所述(i)、所述(ii)以及所述(iii)之中的至少两个条件。
3.根据权利要求1所述的多工器,其特征在于,
所述第1弹性波谐振器满足所述(i)、所述(ii)以及所述(iii)的所有的条件。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的多工器,其特征在于,
所述第1弹性波谐振器是配置在将所述公共端子和所述第1输入输出端子连结的路径上的串联臂谐振器。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的多工器,其特征在于,
所述第1弹性波谐振器是连接在将所述公共端子和所述第1输入输出端子连结的路径上的节点与接地之间的并联臂谐振器。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的多工器,其特征在于,
所述第1滤波器为梯型滤波器。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的多工器,其特征在于,
在所述第1滤波器中包含纵耦合型谐振器,
所述多个弹性波谐振器之中的除所述第1弹性波谐振器以外的至少一个弹性波谐振器构成所述纵耦合型谐振器。
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