DE102016120337A1

DE102016120337A1 - Bandpassfilter und Duplexer

Info

Publication number: DE102016120337A1
Application number: DE102016120337.8A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Takata
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-10-26
Filing date: 2016-10-25
Publication date: 2017-04-27
Anticipated expiration: 2036-10-26
Also published as: US9998098B2; JP2017085262A; DE102016120337B4; JP6337867B2; CN107026634B; CN107026634A; US20170117873A1

Abstract

Ein erstes Bandpassfilter enthält ein längsgekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ, das auf einem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, und Parallelarmresonatoren, die an Parallelarmen angeordnet sind, die jeweils zwischen einem Reihenarm, der einen Antennenanschluss und einen Empfangsanschluss verbindet, und einem von Erdungsanschlüssen verbunden sind. Die Parallelarmresonatoren enthalten einen ersten Parallelarmresonator mit der höchsten Resonanzfrequenz zwischen den Parallelarmresonatoren und eine zweiten Parallelarmresonator. Ein zweiter Erdungsanschluss, der einer der Erdungsanschlüsse ist, die mit dem zweiten Parallelarmresonator verbunden sind, und ein dritter Erdungsanschluss, der einer der Erdungsanschlüsse ist, die mit dem längsgekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ verbunden sind, sind miteinander verbunden. Ein erster Erdungsanschluss, der einer der Erdungsanschlüsse ist, die mit dem ersten Parallelarmresonator verbunden sind, ist nicht mit dem zweiten oder dritten Erdungsanschluss verbunden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bandpassfilter und einen Duplexer.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Bandpassfilter und Duplexer werden weithin beispielsweise in Mobiltelefonen verwendet.
In einer Filtervorrichtung für elastische Wellen, die in der internationalen Publikation Nr. WO 2011/061904 offenbart ist, sind ein Kettenfilter und ein längsgekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ miteinander in Reihe geschaltet. Das Kettenfilter enthält mehrere Parallelarmresonatoren. Alle Parallelarmresonatoren in dem Kettenfilter sind gemeinsam mit einer Erdungselektrode verbunden, die mit einem Erdungspotenzial verbunden ist. Das längsgekoppelte Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ ist mit einer Erdungselektrode verbunden, die nicht die Erdungselektrode ist, mit der die oben erwähnten Parallelarmresonatoren verbunden sind.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Da in der Filtervorrichtung für elastische Wellen, die in der internationalen Publikation Nr. WO 2011/061904 offenbart ist, alle Parallelarmresonatoren in dem Kettenfilter gemeinsam mit der Erdungselektrode verbunden sind, sind sie anfällig für parasitische Induktivität. Dementsprechend werden die Resonanzfrequenzen der Parallelarmresonatoren mitunter niedrig. Es ist daher unmöglich, die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite eines Durchlassbandes der Filtervorrichtung für elastische Wellen hinreichend zu erhöhen.
Außerdem ist es in dem längsgekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ mitunter unmöglich, das Potenzial einer Elektrode, die mit der Erdungselektrode verbunden ist, hinreichend nahe an ein Erdungspotenzial heranzuführen. Dies führt zu einer Verschlechterung der Isoliereigenschaften.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bandpassfilter, das in der Lage ist, die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite des Durchlassbandes des Bandpassfilters sowie den Betrag der Dämpfung außerhalb des Durchlassbandes des Bandpassfilters zu erhöhen, und einen Duplexer mit ausgezeichneten Isoliereigenschaften bereitzustellen.
Ein Bandpassfilter gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein piezoelektrisches Substrat, einen ersten Anschluss, der auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, einen zweiten Anschluss, der auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, ein längsgekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ, das mit dem ersten Anschluss verbunden ist und auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, mehrere Erdungsanschlüsse, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet sind und mit einem Erdungspotenzial verbunden sind, und mehrere Parallelarmresonatoren, die an mehreren Parallelarmen angeordnet sind, die jeweils zwischen einem Reihenarm, der den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss verbindet, und einem der Erdungsanschlüsse verbunden sind. Die Parallelarmresonatoren enthalten einen ersten Parallelarmresonator mit der höchsten Resonanzfrequenz zwischen den Parallelarmresonatoren und einen zweiten Parallelarmresonator, der nicht der erste Parallelarmresonator ist. Die Erdungsanschlüsse enthalten einen ersten Erdungsanschluss, der mit dem ersten Parallelarmresonator verbunden ist, einen zweiten Erdungsanschluss, der mit dem zweiten Parallelarmresonator verbunden ist, und einen dritten Erdungsanschluss, der mit dem längsgekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ verbunden ist. Der zweite Erdungsanschluss und der dritte Erdungsanschluss sind auf dem piezoelektrischen Substrat miteinander verbunden, und der erste Erdungsanschluss ist nicht mit dem zweiten Erdungsanschluss oder dem dritten Erdungsanschluss auf dem piezoelektrischen Substrat verbunden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Bandpassfilters enthält das Bandpassfilter ferner einen Reihenarmresonator, der an dem Reihenarm angeordnet ist und zwischen dem ersten Anschluss oder dem zweiten Anschluss und dem längsgekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ verbunden ist. In diesem Fall kann der Betrag der Dämpfung außerhalb des Durchlassbandes des Bandpassfilters weiter erhöht werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Bandpassfilters ist der Reihenarmresonator zwischen dem ersten Parallelarmresonator und dem zweiten Parallelarmresonator angeordnet, und der erste Parallelarmresonator, der zweite Parallelarmresonator und der Reihenarmresonator bilden ein Kettenfilter. In diesem Fall kann der Betrag der Dämpfung außerhalb des Durchlassbandes des Bandpassfilters weiter erhöht werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Bandpassfilters ist einer des ersten Parallelarmresonators und des zweiten Parallelarmresonators zwischen dem ersten Anschluss und einem der Erdungsanschlüsse verbunden, und der andere des ersten Parallelarmresonators und des zweiten Parallelarmresonators ist zwischen dem zweiten Anschluss und einem der Erdungsanschlüsse verbunden. In diesem Fall kann der Betrag der Dämpfung außerhalb des Durchlassbandes des Bandpassfilters weiter erhöht werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Bandpassfilters ist eine Kapazität des ersten Parallelarmresonators kleiner als die des zweiten Parallelarmresonators. In diesem Fall kommt es kaum zu einer Verschlechterung des Einfügeverlustes.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Bandpassfilters ist der zweite Parallelarmresonator einer von mehreren zweiten Parallelarmresonatoren, die zweiten Parallelarmresonatoren sind mehrere geteilte Parallelarmresonatoren, und eine Resonanzfrequenz von mindestens einem der geteilten Parallelarmresonatoren ist eine andere als die von einem der anderen geteilten Parallelarmresonatoren. In diesem Fall kann der Betrag der Dämpfung außerhalb des Durchlassbandes des Bandpassfilters in einem breiten Frequenzbereich erhöht werden.
Ein Duplexer gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein erstes Bandpassfilter, das ein Bandpassfilter gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, und ein zweites Bandpassfilter, das auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und ein anderes Durchlassband als das erste Bandpassfilter hat.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Duplexers enthält der Duplexer ferner einen vierten Erdungsanschluss, der mit dem zweiten Bandpassfilter und einem Erdungspotenzial verbunden ist und nicht mit dem ersten Erdungsanschluss, dem zweiten Erdungsanschluss oder dem dritten Erdungsanschluss auf dem piezoelektrischen Substrat verbunden ist. In diesem Fall können die Isoliereigenschaften weiter verbessert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform Aspekt des Duplexers ist das erste Bandpassfilter ein Empfangsfilter, und das zweite Bandpassfilter ist ein Übertragungsfilter.
Ein Bandpassfilter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite des Durchlassbandes des Bandpassfilters und den Betrag der Dämpfung außerhalb des Durchlassbandes des Bandpassfilters erhöhen. Ein Duplexer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite des Durchlassbandes eines Bandpassfilters erhöhen und ausgezeichnete Isoliereigenschaften bereitstellen.
Weitere Merkmale, Elemente, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN
1 ist eine schematische Grundrissansicht, die eine Elektrodenstruktur eines Duplexers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
2 ist ein Schaltbild eines Duplexers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3 ist eine vergrößerte Grundrissansicht, welche die Konfiguration eines ersten längsgekoppelten Filters für elastische Wellen vom Resonator-Typ gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt,
4 ist eine schematische Grundrissansicht, die eine Elektrodenstruktur eines Duplexers veranschaulicht, der ein erstes Vergleichsbeispiel ist,
5 ist ein Schaltbild eines Duplexers, der das erste Vergleichsbeispiel ist,
6 ist ein Schaubild, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien eines ersten Bandpassfilters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eines ersten Bandpassfilters, das ein erstes Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht,
7 ist ein Schaubild, das Isoliereigenschaften eines Duplexers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eines Duplexers, der das erste Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht,
8 ist eine schematische Grundrissansicht, die die Elektrodenstruktur eines Duplexers, der ein zweites Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht,
9 ist ein Schaltbild eines Duplexers, der das zweite Vergleichsbeispiel ist,
10 ist ein Schaubild, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien eines ersten Bandpassfilters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eines ersten Bandpassfilters, das ein zweites Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht,
11 ist ein Schaubild, das Isoliereigenschaften eines Duplexers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eines Duplexers, der das zweite Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht,
12 ist eine schematische Grundrissansicht, die eine Elektrodenstruktur eines Duplexers veranschaulicht, der ein drittes Vergleichsbeispiel ist,
13 ist ein Schaltbild eines Duplexers, der das dritte Vergleichsbeispiel ist,
14 ist ein Schaubild, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien eines ersten Bandpassfilters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eines ersten Bandpassfilters, das ein drittes Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht,
15 ist ein Schaubild, das Isoliereigenschaften eines Duplexers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eines Duplexers, der das dritte Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht,
16 ist ein Schaltbild eines Bandpassfilters, das eine Modifizierung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
17 ist ein Schaltbild eines Duplexers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
18 ist eine schematische Grundrissansicht, die eine Elektrodenstruktur eines Duplexers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
19 ist ein Schaltbild eines Duplexers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
20 ist ein Schaubild, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien eines ersten Bandpassfilters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eines ersten Bandpassfilters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und
21 ist ein Schaubild, das Isoliereigenschaften eines Duplexers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eines Duplexers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten im Detail mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Die Ausführungsformen sind lediglich veranschaulichend, und Komponenten gemäß anderen Ausführungsformen können teilweise ausgetauscht oder kombiniert werden.
1 ist eine schematische Grundrissansicht, die eine Elektrodenstruktur eines Duplexers veranschaulicht, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist ein Schaltbild eines Duplexers gemäß der ersten Ausführungsform.
Wie in 1 veranschaulicht, enthält ein Duplexer 1 ein piezoelektrisches Substrat 2. Das piezoelektrische Substrat 2 besteht aus LiNbO₃, kann aber aus piezoelektrischem Monokristall wie zum Beispiel LiTaO₃ oder piezoelektrischer Keramik bestehen.
Der Duplexer 1 enthält ein erstes Bandpassfilter 1a und ein zweites Bandpassfilter 1b, die auf dem piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet sind. Das Durchlassband des zweiten Bandpassfilters 1b ist ein anderes als das des ersten Bandpassfilters 1a. Genauer gesagt, ist das erste Bandpassfilter 1a ein Empfängerfilter mit einem Durchlassband von etwa 925 MHz bis etwa 960 MHz. Das zweite Bandpassfilter 1b ist ein Übertragungsfilter mit einem Durchlassband von etwa 880 MHz bis etwa 915 MHz. Die Durchlassbänder des ersten Bandpassfilters 1a und des zweiten Bandpassfilters 1b sind nicht auf diese Durchlassbänder beschränkt. Das erste Bandpassfilter 1a kann ein Übertragungsfilter sein, und das zweite Bandpassfilter 1b kann ein Empfängerfilter sein.
Das erste Bandpassfilter 1a ist ein Bandpassfilter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Auf dem piezoelektrischen Substrat 2 ist ein Antennenanschluss 3 angeordnet, der ein erster Anschluss ist, der mit einer Antenne verbunden ist. In dem ersten Bandpassfilter 1a, das einen Empfängerfilterkreis bildet, fungiert der Antennenanschluss 3 als ein Eingangsanschluss. Andererseits fungiert in dem zweiten Bandpassfilter 1b, das einen Übertragungsfilterkreis bildet, ein erster Anschluss, der der Antennenanschluss 3 ist, als ein Ausgangsanschluss.
Das erste Bandpassfilter 1a, das einen Empfängerfilterkreis bildet, ist auf dem piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet. In einem Fall, wo das erste Bandpassfilter 1a als ein Empfängerfilter fungiert, sind ein Empfangsanschluss 4, der ein zweiter Anschluss ist, und erste bis dritte Erdungsanschlüsse 5a bis 5c, die mit einem Erdungspotenzial verbunden sind, auf dem piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet. Der zweite Erdungsanschluss 5b und der dritte Erdungsanschluss 5c sind elektrisch auf dem piezoelektrischen Substrat 2 miteinander verbunden. Andererseits ist der erste Erdungsanschluss 5a nicht elektrisch mit dem zweiten Erdungsanschluss 5b oder dem dritten Erdungsanschluss 5c auf dem piezoelektrischen Substrat 2 verbunden.
Das erste Bandpassfilter 1a enthält ein erstes längsgekoppeltes Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ, ein zweites längsgekoppeltes Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ und ein Kettenfilter 9. Das erste längsgekoppelte Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ, das zweite längsgekoppelte Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ und das Kettenfilter 9 sind auf dem piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet. Das erste Bandpassfilter 1a enthält in dieser Ausführungsform zwei längsgekoppelte Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ, kann aber mindestens ein längsgekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ enthalten.
Das zweite Bandpassfilter 1b ist ein Kettenfilter, das auf dem piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet ist. Die Konfiguration des zweiten Bandpassfilters 1b wird später noch ausführlich beschrieben.
In 1 sind das erste längsgekoppelte Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ, das zweite längsgekoppelte Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ und jeder Resonator für elastische Wellen schematisch durch Rechtecke dargestellt, in die zwei Diagonalen eingezeichnet sind. In den 4, 8, 12 und 18 sind diese Komponenten in ähnlicher Weise dargestellt.
Wie in 2 veranschaulicht, sind das erste längsgekoppelte Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ und das zweite längsgekoppelte Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ in dem ersten Bandpassfilter 1a zwischen einem Kettenfilter 9, das durch eine durchbrochene Linie dargestellt ist, und dem Empfangsanschluss 4 miteinander parallel geschaltet.
Das Kettenfilter 9 enthält mehrere Reihenarmresonatoren S1 und S2, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Die Reihenarmresonatoren S1 und S2 sind an einem Reihenarm angeordnet, der zwischen dem Empfangsanschluss 4 und dem Antennenanschluss 3 verbunden ist. Genauer gesagt, sind die Reihenarmresonatoren S1 und S2 zwischen dem Antennenanschluss 3 und einem Verbindungspunkt 6x zwischen dem ersten längsgekoppelten Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ und dem zweiten längsgekoppelten Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ verbunden. Das Kettenfilter 9 kann mindestens einen Reihenarmresonator enthalten.
Das Kettenfilter 9 enthält einen ersten Parallelarmresonator P1 und einen zweiten Parallelarmresonator P2. Der erste Parallelarmresonator P1 und der zweite Parallelarmresonator P2 sind an mehreren Parallelarmen angeordnet, die zwischen einem Reihenarm und einem Erdungspotenzial verbunden sind. Genauer gesagt, ist der erste Parallelarmresonator P1 zwischen einem Erdungspotenzial und einem Verbindungspunkt zwischen den Reihenarmresonatoren S1 und S2 verbunden. Der zweite Parallelarmresonator P2 ist zwischen einem Erdungspotenzial und einem Verbindungspunkt zwischen dem Reihenarmresonator S2 und dem Verbindungspunkt 6x verbunden.
Unter mehreren Parallelarmresonatoren hat der erste Parallelarmresonator P1 die höchste Resonanzfrequenz und die kleinste Kapazität. Genauer gesagt, hat der erste Parallelarmresonator P1 eine Resonanzfrequenz von etwa 916 MHz und eine Kapazität von etwa 1,95 pF. Der zweite Parallelarmresonator P2 hat eine Resonanzfrequenz von etwa 911 MHz und eine Kapazität von etwa 5,08 pF.
Die detaillierte Konfiguration eines längsgekoppelten Filters für elastische Wellen vom Resonator-Typ gemäß dieser Ausführungsform wird anhand des ersten längsgekoppelten Filters für elastische Wellen vom Resonator-Typ 6a beschrieben.
3 ist eine vergrößerte Grundrissansicht, welche die Konfiguration eines ersten längsgekoppelten Filters für elastische Wellen vom Resonator-Typ gemäß der ersten Ausführungsform beschreibt.
Das erste längsgekoppelte Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ enthält eine erste IDT-Elektrode 7a bis eine fünfte IDT-Elektrode 7e. Die erste IDT-Elektrode 7a enthält ein Paar kammförmiger Elektroden 7a1 und 7a2. Jede der kammförmigen Elektroden 7a1 und 7a2 enthält eine Sammelschiene und mehrere Elektrodenfinger, die an einem ihrer Enden mit der Sammelschiene verbunden sind.
Die Elektrodenfinger der kammförmigen Elektrode 7a1 und die Elektrodenfinger der kammförmigen Elektrode 7a2 greifen im Wechsel ineinander. Die zweite IDT-Elektrode 7b enthält in ähnlicher Weise kammförmige Elektroden 7b1 und 7b2, die dritte IDT-Elektrode 7c enthält in ähnlicher Weise kammförmige Elektroden 7c1 und 7c2, die vierte IDT-Elektrode 7d enthält in ähnlicher Weise kammförmige Elektroden 7d1 und 7d2, und die fünfte IDT-Elektrode 7e enthält in ähnlicher Weise kammförmige Elektroden 7e1 und 7e2.
Reflektoren 8 sind auf beiden Seiten einer Region angeordnet, wo die erste IDT-Elektrode 7a bis fünfte IDT-Elektrode 7e in einer Ausbreitungsrichtung elastischer Wellen ausgebildet sind.
Die erste IDT-Elektrode 7a bis fünfte IDT-Elektrode 7e sind als ein Laminat ausgebildet, das erhalten wird, indem man eine NiCr-Schicht, eine Pt-Schicht, eine Ti-Schicht und eine AlCu-Schicht – in dieser Reihenfolge – von der Seite eines piezoelektrischen Substrats her laminiert. Die Materialien der ersten IDT-Elektrode 7a bis zur fünften IDT-Elektrode 7e sind nicht auf die oben genannten Materialien beschränkt und können auch aus anderen Materialien bestehen. Das mit der ersten IDT-Elektrode 7a bis fünften IDT-Elektrode 7e gebildete Laminat hat eine beliebige Anzahl von Schichten und kann auch eine einzige Schicht haben. Die Reflektoren 8 bestehen aus den gleichen Materialien wie die erste IDT-Elektrode 7a bis fünfte IDT-Elektrode 7e.
Die kammförmige Elektrode 7a1 der ersten IDT-Elektrode 7a, die kammförmige Elektrode 7c1 der dritten IDT-Elektrode 7c und die kammförmige Elektrode 7e1 der fünften IDT-Elektrode 7e sind mit dem in 2 veranschaulichten Empfangsanschluss 4 verbunden. Die kammförmige Elektrode 7b2 der zweiten IDT-Elektrode 7b und die vierte kammförmige Elektrode 7d2 der vierten IDT-Elektrode 7d sind mit dem in 2 veranschaulichten Kettenfilter 9 verbunden. Andererseits sind die kammförmige Elektrode 7a2 der ersten IDT-Elektrode 7a, die kammförmige Elektrode 7b1 der zweiten IDT-Elektrode 7b, die kammförmige Elektrode 7c2 der dritten IDT-Elektrode 7c, die kammförmige Elektrode 7d1 der vierten IDT-Elektrode 7d und die kammförmige Elektrode 7e2 der fünften IDT-Elektrode 7e gemeinsam mit einem Erdungspotenzial verbunden.
Das zweite längsgekoppelte Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ hat die gleiche Konfiguration wie das erste längsgekoppelte Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ. In dieser Ausführungsform enthalten der erste Parallelarmresonator, der zweite Parallelarmresonator und mehrere Reihenarmresonatoren jeweils eine IDT-Elektrode.
Wie in 1 gezeigt, sind das erste längsgekoppelte Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ und das zweite längsgekoppelte Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ gemeinsam mit dem dritten Erdungsanschluss 5c verbunden. Andererseits ist der erste Parallelarmresonator P1 mit dem ersten Erdungsanschluss 5a verbunden. Der zweite Parallelarmresonator P2 ist mit dem zweiten Erdungsanschluss 5b verbunden.
Der Duplexer 1 hat eine Wafer Level Package(WLP)-Struktur. Obgleich in 1 nicht veranschaulicht, ist auf dem piezoelektrischen Substrat 2 ein Rahmenstützelement angeordnet. Das Stützelement umgibt eine Region, wo das erste Bandpassfilter 1a und das zweite Bandpassfilter 1b ausgebildet sind. Auf dem Stützelement ist ein Deckelement angeordnet. Ein hohler Abschnitt, der von dem piezoelektrischen Substrat 2, dem Stützelement und dem Deckelement umgeben ist, wird ausgebildet. Der Duplexer 1 kann auch eine andere Struktur anstelle einer WLP-Struktur haben, zum Beispiel eine sog. "CSP"-(Chip-Scale-Package)-Struktur.
Das Merkmal dieser Ausführungsform ist, dass der zweite Erdungsanschluss 5b und der dritte Erdungsanschluss 5c auf dem piezoelektrischen Substrat 2 miteinander verbunden sind und der erste Erdungsanschluss 5a nicht mit dem zweiten Erdungsanschluss 5b oder dem dritten Erdungsanschluss 5c auf dem piezoelektrischen Substrat 2 verbunden ist. Infolge dessen kann in dem Duplexer 1 die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite eines Durchlassbandes des ersten Bandpassfilters 1a erhöht werden. Ferner kann der Betrag der Dämpfung außerhalb des Durchlassbandes des ersten Bandpassfilters 1a erhöht werden. Außerdem können die Isoliereigenschaften des Duplexers 1 verbessert werden. Dies wird unten beschrieben. Die detaillierte Konfiguration des zweiten Bandpassfilters 1b wird ebenfalls unten beschrieben.
In dieser Spezifikation meint „hohe Steilheit“, dass der Betrag der Änderung der Frequenz mit Bezug auf einen bestimmten Betrag der Änderung der Dämpfung um einen Endabschnitt eines Durchlassbandes herum klein ist. Zum Beispiel ist die Steilheit um den Endabschnitt eines Durchlassbandes herum umso höher, je kleiner die Differenz zwischen einer Frequenz, bei der eine Dämpfung etwa 3 dB beträgt, und einer Frequenz, bei der eine Dämpfung etwa 50 dB beträgt, ist.
Wie in 1 veranschaulicht, enthält das zweite Bandpassfilter 1b, auf dem piezoelektrischen Substrat 2, einen Übertragungsanschluss 14 und mehrere vierte Erdungsanschlüsse 5d, die mit einem Erdungspotenzial verbunden sind. Wie zuvor beschrieben, ist das zweite Bandpassfilter 1b ein Kettenfilter, das einen Übertragungsfilterkreis bildet. Parallelarmresonatoren P11 bis P13 in dem zweiten Bandpassfilter 1b sind mit den jeweiligen vierten Erdungsanschlüssen 5d verbunden.
Wie in 2 gezeigt, sind zwischen dem Übertragungsanschluss 14 und dem Antennenanschluss 3 die Reihenarmresonatoren S11 bis S16 miteinander in Reihe geschaltet. Zwischen einem Verbindungspunkt zwischen den Reihenarmresonatoren S11 und S12 und einem Erdungspotenzial ist der Parallelarmresonator P11 verbunden. Zwischen einem Verbindungspunkt zwischen den Reihenarmresonatoren S13 und S14 und einem Erdungspotenzial ist der Parallelarmresonator P12 verbunden. Zwischen einem Verbindungspunkt zwischen den Reihenarmresonatoren S15 und S16 und einem Erdungspotenzial ist der Parallelarmresonator P13 verbunden.
Wie in 1 veranschaulicht, sind die Parallelarmresonatoren P12 und P13 gemeinsam mit demselben vierten Erdungsanschluss 5d verbunden. Die vierten Erdungsanschlüsse 5d sind nicht mit dem ersten Erdungsanschluss 5a, dem zweiten Erdungsanschluss 5b oder dem dritten Erdungsanschluss 5c auf dem piezoelektrischen Substrat 2 verbunden. Das zweite Bandpassfilter 1b kann jede beliebige Elektrodenstruktur haben.
Wie in 2 veranschaulicht, ist zwischen dem Antennenanschluss 3 und einem Erdungspotenzial ein Induktor L, der zur Impedanzjustierung verwendet wird, verbunden. In dieser Ausführungsform ist der Induktor L nicht auf dem in 1 veranschaulichten piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet, sondern ist auf einem anderen Substrat angeordnet. Der Induktor L braucht nicht unbedingt vorhanden zu sein.
Die Auswirkung der ersten Ausführungsform wird anhand eines Vergleichs der ersten Ausführungsform mit den ersten bis dritten Vergleichsbeispielen, die später noch beschrieben werden, ausführlicher beschrieben.
4 ist eine schematische Grundrissansicht, die eine Elektrodenstruktur eines Duplexers veranschaulicht, der ein erstes Vergleichsbeispiel ist. 5 ist ein Schaltbild eines Duplexers, der das erste Vergleichsbeispiel ist.
Wie in 5 veranschaulicht, unterscheidet sich der Duplexer 51 von einem Duplexer gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass der erste Parallelarmresonator P1, der zweite Parallelarmresonator P2, das erste längsgekoppelte Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ und das zweite längsgekoppelte Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ gemeinsam mit einem Erdungspotenzial in einem ersten Bandpassfilter 51a verbunden sind. Genauer gesagt, ist – wie in 4 veranschaulicht – der erste Erdungsanschluss 5a mit dem zweiten Erdungsanschluss 5b und dem dritten Erdungsanschluss 5c verbunden.
6 ist ein Schaubild, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien eines ersten Bandpassfilters gemäß der ersten Ausführungsform und eines ersten Bandpassfilters, das ein erstes Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht. 7 ist ein Schaubild, das Isoliereigenschaften eines Duplexers gemäß der ersten Ausführungsform und eines Duplexers, der das erste Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht. In den 6 und 7 stellt eine durchgezogene Linie ein Ergebnis der ersten Ausführungsform dar, und eine durchbrochene Linie stellt ein Ergebnis des ersten Vergleichsbeispiels dar.
In dem ersten Vergleichsbeispiel ist die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite eines Durchlassbandes eines ersten Bandpassfilters gering. Im Gegensatz dazu ist in der ersten Ausführungsform die Steilheit hoch. Genauer gesagt, beträgt in dem ersten Vergleichsbeispiel die Differenz zwischen einer Frequenz, bei der die Dämpfung etwa 3 dB beträgt, und einer Frequenz, bei der die Dämpfung etwa 50 dB beträgt, auf einer niedriger-frequenten Seite des Durchlassbandes etwa 6,66 MHz. In der ersten Ausführungsform beträgt die oben angesprochene Frequenzdifferenz etwa 5,93 MHz. Das heißt, die Steilheit wird erhöht.
Sowohl in dem ersten Parallelarmresonator P1 als auch in dem zweiten Parallelarmresonator P2, wie in 1 veranschaulicht, ist die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite eines Durchlassbandes umso höher, je kleiner die Differenz zwischen einer Resonanzfrequenz und einer Antiresonanzfrequenz ist. Der erste Parallelarmresonator P1 und der zweite Parallelarmresonator P2 sind mit dem ersten Erdungsanschluss 5a bzw. dem zweiten Erdungsanschluss 5b verbunden. Der erste Erdungsanschluss 5a und der zweite Erdungsanschluss 5b haben eine parasitische Induktivität. Unter dem Einfluss dieser parasitischen Induktivität wird eine Resonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P1 und des zweiten Parallelarmresonators P2 kleiner. Die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P1 und des zweiten Parallelarmresonators P2 wird daher größer.
Unter mehreren Parallelarmresonatoren in dem ersten Bandpassfilter 1a hat der erste Parallelarmresonator P1 die höchste Resonanzfrequenz. Unter den Resonanzfrequenzen dieser Parallelarmresonatoren liegt die Resonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P1 dem Durchlassband des ersten Bandpassfilters 1a am nächsten. Dementsprechend hat die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P1 den größten Einfluss auf die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite des Durchlassbandes.
In dem in 4 veranschaulichten ersten Vergleichsbeispiel ist der erste Erdungsanschluss 5a mit dem zweiten Erdungsanschluss 5b und dem dritten Erdungsanschluss 5c auf dem piezoelektrischen Substrat 2 verbunden. Der Einfluss einer parasitischen Induktivität auf den ersten Parallelarmresonator P1 und den zweiten Parallelarmresonator P2 ist daher groß. Da die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P1 und des zweiten Parallelarmresonators P2 groß wird, wird die oben angesprochene Steilheit verringert.
Im Gegensatz dazu ist in der in 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform der erste Erdungsanschluss 5a nicht mit dem zweiten Erdungsanschluss 5b oder dem dritten Erdungsanschluss 5c auf dem piezoelektrischen Substrat 2 verbunden. Der Einfluss einer parasitischen Induktivität auf den ersten Parallelarmresonator P1 und den zweiten Parallelarmresonator P2 ist daher klein. Insbesondere kann, da der erste Erdungsanschluss 5a nicht mit einem anderen Erdungsanschluss verbunden ist, der Einfluss einer parasitischen Induktivität auf den ersten Parallelarmresonator P1 effektiv verringert werden. Es ist daher möglich, die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite eines Durchlassbandes des ersten Bandpassfilters 1a effektiv zu erhöhen.
Wie in 7 veranschaulicht, können die Isoliereigenschaften in der ersten Ausführungsform im Vergleich zu dem ersten Vergleichsbeispiel ebenfalls verbessert werden. Genauer gesagt, beträgt in einem Frequenzband A, das das Durchlassband des zweiten Bandpassfilters ist, der Maximalwert der Dämpfung etwa 51,9 dB in dem ersten Vergleichsbeispiel und beträgt etwa 53,4 dB in der ersten Ausführungsform. Somit können in der ersten Ausführungsform die Isoliereigenschaften verbessert werden.
8 ist eine schematische Grundrissansicht, die die Elektrodenstruktur eines Duplexers, der ein zweites Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht. 9 ist ein Schaltbild eines Duplexers, der das zweite Vergleichsbeispiel ist.
Wie in 8 veranschaulicht, unterscheidet sich ein Duplexer 61 von einem Duplexer gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass der zweite Erdungsanschluss 5b und der dritte Erdungsanschluss 5c nicht in einem ersten Bandpassfilter 61a verbunden sind. Wie in 9 veranschaulicht, sind das erste längsgekoppelte Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ, das zweite längsgekoppelte Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ und alle Parallelarmresonatoren nicht gemeinsam mit einem Erdungspotenzial verbunden.
10 ist ein Schaubild, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien eines ersten Bandpassfilters gemäß der ersten Ausführungsform und eines ersten Bandpassfilters, das ein zweites Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht. 11 ist ein Schaubild, das Isoliereigenschaften eines Duplexers gemäß der ersten Ausführungsform und eines Duplexers, der das zweite Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht. In den 10 und 11 stellt eine durchgezogene Linie ein Ergebnis der ersten Ausführungsform dar, und eine durchbrochene Linie stellt ein Ergebnis des zweiten Vergleichsbeispiels dar.
Wie in 10 veranschaulicht, beträgt in dem zweiten Vergleichsbeispiel die Differenz zwischen einer Frequenz, bei der die Dämpfung etwa 3 dB beträgt, und einer Frequenz, bei der die Dämpfung etwa 50 dB beträgt, etwa 6,76 MHz. Das heißt, die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite eines Durchlassbandes eines Bandpassfilters gemäß der ersten Ausführungsform ist höher als die eines Bandpassfilters, das das zweite Vergleichsbeispiel ist.
Wie in 11 veranschaulicht, beträgt in dem zweiten Vergleichsbeispiel der Maximalwert der Dämpfung in dem Frequenzband A etwa 49,2 dB. In der ersten Ausführungsform können die Isoliereigenschaften im Vergleich zu dem zweiten Vergleichsbeispiel in einem breiten Frequenzbereich deutlich verbessert werden.
In dem ersten Bandpassfilter 61a, das das in 8 veranschaulichte zweite Vergleichsbeispiel ist, ist der dritte Erdungsanschluss 5c nicht mit dem zweiten Erdungsanschluss 5b verbunden. Dementsprechend ist eine parasitische Induktivität zwischen sowohl dem ersten längsgekoppelten Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ als auch dem zweiten längsgekoppelten Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ und einem Erdungspotenzial groß. Die Isoliereigenschaften verschlechtern sich daher in einem breiten Frequenzbereich.
Im Gegensatz dazu ist in der in 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform der dritte Erdungsanschluss 5c mit dem zweiten Erdungsanschluss 5b verbunden. Die Anzahl der Verbindungspfade von sowohl dem ersten längsgekoppelten Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ als auch dem zweiten längsgekoppelten Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ zu einem Erdungspotenzial kann daher erhöht werden. Eine parasitische Induktivität zwischen sowohl dem ersten längsgekoppelten Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ als auch dem zweiten längsgekoppelten Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ und einem Erdungspotenzial kann daher verkleinert wird. Es ist daher möglich, den Betrag der Dämpfung außerhalb des Durchlassbandes des ersten Bandpassfilters 1a zu erhöhen. Ferner können, wie in 11 veranschaulicht, die Isoliereigenschaften des Duplexers 1 verbessert werden, da eine Dämpfung in dem Frequenzband A erhöht werden kann.
12 ist eine schematische Grundrissansicht, die eine Elektrodenstruktur eines Duplexers veranschaulicht, der ein drittes Vergleichsbeispiel ist. 13 ist ein Schaltbild eines Duplexers, der das dritte Vergleichsbeispiel ist.
Wie in 12 veranschaulicht, unterscheidet sich ein Duplexer 71 von einem Duplexer gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass der zweite Erdungsanschluss 5b und der dritte Erdungsanschluss 5c nicht miteinander verbunden sind und der erste Erdungsanschluss 5a mit dem dritten Erdungsanschluss 5c in einem ersten Bandpassfilter 71a verbunden ist. Wie in 13 veranschaulicht, sind in dem dritten Vergleichsbeispiel der erste Parallelarmresonator P1, das erste längsgekoppelte Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ und das zweite längsgekoppelte Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ gemeinsam mit einem Erdungspotenzial verbunden.
14 ist ein Schaubild, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien eines ersten Bandpassfilters gemäß der ersten Ausführungsform und eines ersten Bandpassfilters, das ein drittes Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht. 15 ist ein Schaubild, das Isoliereigenschaften eines Duplexers gemäß der ersten Ausführungsform und eines Duplexers, der das dritte Vergleichsbeispiel ist, veranschaulicht. In den 14 und 15 stellt eine durchgezogene Linie ein Ergebnis der ersten Ausführungsform dar, und eine durchbrochene Linie stellt ein Ergebnis des dritten Vergleichsbeispiels dar.
Wie in 14 veranschaulicht, beträgt in dem dritten Vergleichsbeispiel die Differenz zwischen einer Frequenz, bei der die Dämpfung etwa 3 dB beträgt, und einer Frequenz, bei der die Dämpfung etwa 50 dB beträgt, etwa 7,50 MHz. Wie in 15 veranschaulicht, beträgt in dem dritten Vergleichsbeispiel der Maximalwert einer Dämpfung in dem Frequenzband A etwa 47,0 dB. Die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite eines Durchlassbandes eines ersten Bandpassfilters gemäß der ersten Ausführungsform ist daher höher als die eines ersten Bandpassfilters, das das dritte Vergleichsbeispiel ist. Ferner sind die Isoliereigenschaften eines Duplexers gemäß der ersten Ausführungsform besser als jene eines Duplexers, der das dritte Vergleichsbeispiel ist.
Wie zuvor beschrieben, hat unter mehreren Parallelarmresonatoren in einem Bandpassfilter der erste Parallelarmresonator den größten Einfluss auf die oben erwähnte Steilheit. In dem in 12 veranschaulichten dritten Vergleichsbeispiel ist der erste Erdungsanschluss 5a, der mit dem ersten Parallelarmresonator P1 verbunden ist, mit dem dritten Erdungsanschluss 5c verbunden. Dementsprechend ist der Einfluss einer parasitischen Induktivität auf den ersten Parallelarmresonator P1 groß, und die oben erwähnte Steilheit verschlechtert sich. Im Gegensatz dazu ist in der in 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform der erste Erdungsanschluss 5a nicht mit dem dritten Erdungsanschluss 5c verbunden. Ferner ist der zweite Erdungsanschluss 5b, der mit dem zweiten Parallelarmresonator P2 verbunden ist, der einen kleinen Einfluss auf die oben erwähnte Steilheit hat, mit dem dritten Erdungsanschluss 5c verbunden. Es ist daher möglich, die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite eines Durchlassbandes des ersten Bandpassfilters 1a zu erhöhen und die Isoliereigenschaften des Duplexers 1 zu verbessern.
Wie bei der ersten Ausführungsform ist es wünschenswert, dass unter mehreren Parallelarmresonatoren in dem ersten Bandpassfilter 1a der erste Parallelarmresonator P1 die kleinste Kapazität hat. Der Einfluss einer parasitischen Induktivität auf den ersten Parallelarmresonator P1 kann daher weiter verringert werden. Infolge dessen kann die oben angesprochene Steilheit weiter erhöht werden.
Durch Verringern der Kapazität des ersten Parallelarmresonators P1 kann ein Strom, der von dem ersten Parallelarmresonator P1 zu einem Erdungspotenzial fließt, verringert werden. Unter mehreren Parallelarmresonatoren hat der erste Parallelarmresonator P1 eine Resonanzfrequenz, die dem Durchlassband des ersten Bandpassfilters 1a am nächsten liegt. Da der oben angesprochene Strom, der von dem ersten Parallelarmresonator P1 zu einem Erdungspotenzial fließt, klein ist, kommt es kaum zu einer Verschlechterung des Einfügeverlustes.
Um die Fläche des ersten Parallelarmresonators P1 zu verkleinern, ist es wünschenswert, dass die Überschneidungsbreite von IDT-Elektroden verkleinert wird. Alternativ kann die Anzahl der Paare von IDT-Elektroden-Fingern in dem ersten Parallelarmresonator P1 verringert werden, um die Fläche des ersten Parallelarmresonators P1 zu verkleinern. Es gibt ein Verfahren zum Verringern der Kapazität des ersten Parallelarmresonators P1 auf eine bestimmte Kapazität durch Verringern der Anzahl der Paare von IDT-Elektroden-Fingern und ein Verfahren zum Verringern der Kapazität des ersten Parallelarmresonators P1 auf die bestimmte Kapazität durch Verringern der Überschneidungsbreite von IDT-Elektroden, das die Verringerung des Gütewertes des ersten Parallelarmresonators P1 effektiver unterdrückt.
Bei der ersten Ausführungsform ist zwischen dem ersten Parallelarmresonator P1 und dem zweiten Parallelarmresonator P2 der Reihenarmresonator S2 angeordnet. Infolge dessen kann der Betrag der Dämpfung außerhalb des Durchlassbandes des ersten Bandpassfilters 1a effektiv erhöht werden.
Wie eine Modifizierung der in 16 veranschaulichten ersten Ausführungsform braucht ein Duplexer 41 nicht unbedingt einen Reihenarmresonator zu enthalten. Der erste Parallelarmresonator P1 und der zweite Parallelarmresonator P2 in einem ersten Bandpassfilter 41a sind Bandeliminierungsfilter. Auch in diesem Fall kann die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite eines Durchlassbandes des ersten Bandpassfilters 41a erhöht werden, und der Betrag der Dämpfung außerhalb des Durchlassbandes des ersten Bandpassfilters 41a kann erhöht werden.
Bei der ersten Ausführungsform ist der vierte Erdungsanschluss 5d des zweiten Bandpassfilters 1b nicht mit dem ersten Erdungsanschluss 5a, dem zweiten Erdungsanschluss 5b oder dem dritten Erdungsanschluss 5c des ersten Bandpassfilters 1a auf dem piezoelektrischen Substrat 2 verbunden. Die Isoliereigenschaften des Duplexers 1 können daher weiter verbessert werden.
Das piezoelektrische Substrat 2 gemäß der ersten Ausführungsform hat eine im Wesentlichen rechteckige plattenartige Form. Der Empfangsanschluss 4 des ersten Bandpassfilters 1a ist nahe dem Eckabschnitt des piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet. Nahe einem anderen Eckabschnitt ist der Übertragungsanschluss 14 des zweiten Bandpassfilters 1b angeordnet. Weil also die Distanz zwischen dem Empfangsanschluss 4 und dem Übertragungsanschluss 14 lang ist, können die Isoliereigenschaften des Duplexers 1 effektiv verbessert werden.
17 ist ein Schaltbild eines Duplexers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ein Duplexer 21 unterscheidet sich von einem Duplexer gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass es keinen Reihenarmresonator zwischen dem ersten Parallelarmresonator P1 und sowohl dem ersten längsgekoppelten Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ als auch dem zweiten längsgekoppelten Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ in einem ersten Bandpassfilter 21a gibt. Außerdem unterscheidet sich der Duplexer 21 von einem Duplexer gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass der zweite Parallelarmresonator P2 zwischen sowohl dem ersten längsgekoppelten Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ als auch dem zweiten längsgekoppelten Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ und dem Empfangsanschluss 4 angeordnet ist. Außer den oben erwähnten Punkten ist die Konfiguration des Duplexers 21 die gleiche wie die des Duplexers 1 gemäß der ersten Ausführungsform.
Wie in der ersten Ausführungsform kann in dieser Ausführungsform die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite eines Durchlassbandes des ersten Bandpassfilters 21a in dem Duplexer 21 erhöht werden, und der Betrag der Dämpfung außerhalb des Durchlassbandes des ersten Bandpassfilters 21a kann erhöht werden. Außerdem können die Isoliereigenschaften des Duplexers 21 verbessert werden. In dieser Ausführungsform ist der erste Parallelarmresonator P1 zwischen dem Antennenanschluss 3 und einem Erdungspotenzial verbunden, und der zweite Parallelarmresonator P2 ist zwischen dem Empfangsanschluss 4 und einem Erdungspotenzial verbunden. Zwischen dem ersten Parallelarmresonator P1 und dem zweiten Parallelarmresonator P2 sind das erste längsgekoppelte Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ und das zweite längsgekoppelte Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ angeordnet. Es ist daher möglich, den Betrag der Dämpfung außerhalb des Durchlassbandes des ersten Bandpassfilters 21a weiter zu erhöhen.
Der erste Parallelarmresonator P1 kann zwischen sowohl dem ersten längsgekoppelten Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ als auch dem zweiten längsgekoppelten Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ und dem Empfangsanschluss 4 angeordnet sein, und der zweite Parallelarmresonator P2 kann zwischen dem Antennenanschluss 3 und sowohl dem ersten längsgekoppelten Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ als auch dem zweiten längsgekoppelten Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ angeordnet sein.
18 ist eine schematische Grundrissansicht, die eine Elektrodenstruktur eines Duplexers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 19 ist ein Schaltbild eines Duplexers gemäß der dritten Ausführungsform.
Ein Duplexer 31 unterscheidet sich von einem Duplexer gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass ein erstes Bandpassfilter 31a mehrere zweite Parallelarmresonatoren gemäß der ersten Ausführungsform enthält. Mit Ausnahme des oben erwähnten Punktes ist die Konfiguration des Duplexers 31 die gleiche wie die des Duplexers 1 gemäß der ersten Ausführungsform.
Mehrere zweite Parallelarmresonatoren sind mehrere geteilte Parallelarmresonatoren P32a und P32b, in die ein Parallelarmresonator, der zwischen sowohl dem ersten längsgekoppelten Filter 6a für elastische Wellen vom Resonator-Typ als auch dem zweiten längsgekoppelten Filter 6b für elastische Wellen vom Resonator-Typ und dem zweiten Erdungsanschluss 5b verbunden ist, in einer parallelen Weise geteilt ist. Wie in 19 veranschaulicht, sind zwischen einem Verbindungspunkt zwischen dem Reihenarmresonator S2 und dem Verbindungspunkt 6x und einem Erdungspotenzial die geteilten Parallelarmresonatoren P32a und P32b miteinander parallel geschaltet.
Der geteilte Parallelarmresonator P32a hat eine Resonanzfrequenz von etwa 911 MHz und eine Kapazität von etwa 2,53 pF. Der geteilte Parallelarmresonator P32b hat eine Resonanzfrequenz von etwa 909,5 MHz und eine Kapazität von etwa 2,53 pF. Dementsprechend sind die Resonanzfrequenzen der geteilten Parallelarmresonatoren P32a und P32b niedriger als die des ersten Parallelarmresonators P1, und die Kapazitäten der geteilten Parallelarmresonatoren P32a und P32b sind größer als die des ersten Parallelarmresonators P1.
20 ist ein Schaubild, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien eines ersten Bandpassfilters gemäß der ersten Ausführungsform und eines ersten Bandpassfilters gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulicht. 21 ist ein Schaubild, das Isoliereigenschaften eines Duplexers gemäß der ersten Ausführungsform und eines Duplexers gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulicht. In den 20 und 21 stellt eine durchgezogene Linie ein Ergebnis der ersten Ausführungsform dar, und eine durchbrochene Linie stellt ein Ergebnis der dritten Ausführungsform dar.
Wie in 20 veranschaulicht, ist es bei der dritten Ausführungsform wie bei der ersten Ausführungsform möglich, die Steilheit auf einer niedriger-frequenten Seite eines Durchlassbandes des ersten Bandpassfilters zu erhöhen.
Wie in 21 veranschaulicht, ist es bei der dritten Ausführungsform des Duplexers möglich, die Isoliereigenschaften des Duplexers im Vergleich zu der ersten Ausführungsform weiter zu verbessern. Wie in 18 veranschaulicht, enthält der Duplexer 31 die geteilten Parallelarmresonatoren P32a und P32b mit anderen Resonanzfrequenzen. Es ist daher möglich, die Isoliereigenschaften des Duplexers 31 in einem breiten Frequenzbereich zu verbessern. Obgleich es in dieser Ausführungsform zwei geteilte Parallelarmresonatoren P32a und P32b gibt, kann das erste Bandpassfilter 31a mehr als zwei Parallelarmresonatoren enthalten. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass eine Resonanzfrequenz mindestens eines der Parallelarmresonatoren eine andere ist als die von einem der anderen Parallelarmresonatoren, um die Isoliereigenschaften des Duplexers 31 in einem breiten Frequenzbereich zu verbessern.
Das erste Bandpassfilter 31a kann effektiv den Betrag der Dämpfung außerhalb eines Durchlassbandes selbst in einem Fall erhöhen, wo das erste Bandpassfilter 31a nicht in einem Duplexer verwendet wird.
Obgleich oben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, versteht es sich, dass dem Fachmann Veränderungen und Modifizierungen einfallen, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang der Erfindung ist darum allein anhand der folgenden Ansprüche zu ermessen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2011/061904 [0003, 0004]

Claims

Bandpassfilter, umfassend: – ein piezoelektrisches Substrat, – einen ersten Anschluss, der auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, – einen zweiten Anschluss, der auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, – ein längsgekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ, das mit dem ersten Anschluss verbunden ist und auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, – mehrere Erdungsanschlüsse, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet sind und mit einem Erdungspotenzial verbunden sind, und – mehrere Parallelarmresonatoren, die an mehreren Parallelarmen angeordnet sind, die jeweils zwischen einem Reihenarm, der den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss verbindet, und einem der Erdungsanschlüsse verbunden sind, – wobei die Parallelarmresonatoren einen ersten Parallelarmresonator mit der höchsten Resonanzfrequenz zwischen den Parallelarmresonatoren und einen zweiten Parallelarmresonator, der nicht der erste Parallelarmresonator ist, enthalten, – wobei die Erdungsanschlüsse einen ersten Erdungsanschluss, der mit dem ersten Parallelarmresonator verbunden ist, einen zweiten Erdungsanschluss, der mit dem zweiten Parallelarmresonator verbunden ist, und einen dritten Erdungsanschluss, der mit dem längsgekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ verbunden ist, enthalten, und – wobei der zweite Erdungsanschluss und der dritte Erdungsanschluss auf dem piezoelektrischen Substrat miteinander verbunden sind, und der erste Erdungsanschluss nicht mit dem zweiten Erdungsanschluss oder dem dritten Erdungsanschluss auf dem piezoelektrischen Substrat verbunden ist.
Bandpassfilter nach Anspruch 1, das ferner einen Reihenarmresonator umfasst, der an dem Reihenarm angeordnet ist und zwischen dem ersten Anschluss oder dem zweiten Anschluss und dem längsgekoppelten Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ verbunden ist.
Bandpassfilter nach Anspruch 2, – wobei der Reihenarmresonator zwischen dem ersten Parallelarmresonator und dem zweiten Parallelarmresonator angeordnet ist und – wobei der erste Parallelarmresonator, der zweite Parallelarmresonator und der Reihenarmresonator ein Kettenfilter bilden.
Bandpassfilter nach Anspruch 1 oder 2, – wobei einer des ersten Parallelarmresonators und des zweiten Parallelarmresonators zwischen dem ersten Anschluss und einem der Erdungsanschlüsse verbunden ist und – wobei der andere des ersten Parallelarmresonators und des zweiten Parallelarmresonators zwischen dem zweiten Anschluss und einem der Erdungsanschlüsse verbunden ist.
Bandpassfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Kapazität des ersten Parallelarmresonators kleiner ist als die des zweiten Parallelarmresonators.
Bandpassfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der zweite Parallelarmresonator einer von mehreren zweiten Parallelarmresonatoren ist, die zweiten Parallelarmresonatoren mehrere geteilte Parallelarmresonatoren sind, und eine Resonanzfrequenz von mindestens einem der geteilten Parallelarmresonatoren eine andere ist als die von einem der anderen geteilten Parallelarmresonatoren.
Duplexer, umfassend: – ein erstes Bandpassfilter, das ein Bandpassfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ist, und – ein zweites Bandpassfilter, das auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und ein anderes Durchlassband als das erste Bandpassfilter hat.
Duplexer nach Anspruch 7, das ferner einen vierten Erdungsanschluss umfasst, der mit dem zweiten Bandpassfilter und einem Erdungspotenzial verbunden ist und nicht mit dem ersten Erdungsanschluss, dem zweiten Erdungsanschluss oder dem dritten Erdungsanschluss auf dem piezoelektrischen Substrat verbunden ist.
Duplexer nach Anspruch 7 oder 8, wobei das erste Bandpassfilter ein Empfangsfilter ist und das zweite Bandpassfilter ein Übertragungsfilter ist.