DE102017101602B4

DE102017101602B4 - Ein Multiplexer mit breiter Bandbreite auf der Basis von LC und akustischen Resonator-Schaltkreisen zum Ausführen von Carrier-Aggregation

Info

Publication number: DE102017101602B4
Application number: DE102017101602.3A
Authority: DE
Inventors: Andriy Yatsenko; Hongya Xu; Paul Bradley
Original assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2022-06-09
Anticipated expiration: 2037-01-28
Also published as: DE102017101602A1

Abstract

Ein Multiplexer, MUX, (100) mit breiter Bandbreite, der folgendes aufweist:einen Eingangsanschluss (111), der mit einer Antenne (101) verbunden ist,einen Niedrigband-Filter (102), der mit dem Eingangsanschluss (111) verbunden ist und ein Durchlassband mit einem ersten Frequenzbereich aufweist, wobei der Niedrigband-Filter (102) ein erster LC Filter ist, der mindestens einen ersten Induktor (111a-c) und einen ersten Kondensator (112) aufweist,einen Mittelband-Filter (103), der mit dem Eingangsanschluss (111) verbunden ist und ein Durchlassband mit einem zweiten Frequenzbereich, der höher als der erste Frequenzbereich ist, aufweist, wobei der Mittelband-Filter (103) ein zusammengesetzter Filter ist, der mindestens eine erste akustische Resonatoreinrichtung (116a) und mindestens einen zweiten Induktor (117b) aufweist, die verbunden sind in Reihe miteinander und parallel mit einem dritten Induktor (117f), wobei die Verbindung der ersten akustischen Resonatoreinrichtung (116a) und des zweiten Induktors (117b) in Reihe miteinander und parallel mit dem dritten Induktor (117f) die Bandbreite des zusammengesetzten Mittelband-Filters (103) erweitert, undeinen Hochband-Filter (104), der mit dem Eingangsanschluss (111) verbunden ist und ein Durchlassband mit einem dritten Frequenzbereich, das höher als der zweite Frequenzbereich ist, aufweist, wobei der Hochband-Filter (104) einer ist von einem LC Filter, der mindestens einen vierten Induktor (124b) und einen zweiten Kondensator (125b) aufweist, und einem zusammengesetzten Filter, der mindestens einen fünften Induktor (124d), einen dritten Kondensator (125c) und eine zweite akustische Resonatoreinrichtung (126) aufweist.

Description

QUERVERWEIS AUF KORRESPONDIERENDE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung ist eine Continuation-in-part (CIP)-Anmeldung von, und beansprucht die Priorität und den Vorteil des Einreichungsdatums von der US-Anmeldung mit der Serien-Nr. 14/870,991, die am 30. September 2015 eingereicht worden ist und den Titel „Very Wide Bandwidth Composite Bandpass Filter With Steep Roll-Off“ (auf Deutsch: „Zusammengesetzter Bandpass-Filter mit sehr breiter Bandbreite und mit steiler Flankensteilheit“), die hierin in ihrer Gesamtheit durch Verweis aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Tragbare Kommunikationsvorrichtungen, wie etwa Mobiltelefone, tragbare Computer, Minicomputer (PDAs, personal digital assistants) und dergleichen sind konfiguriert, um über drahtlose Netzwerke zu kommunizieren. Derartige tragbare Kommunikationsvorrichtungen können Kommunikation über mehrere Netzwerke ermöglichen, von denen jedes entsprechende Sende- und Empfangs-Frequenzbänder innerhalb eines zusammengesetzten, breitbandigen Frequenzbereichs aufweist. In Abhängigkeit von Entwurfserfordernissen können die Frequenzbänder breite Spektren aufweisen und/oder können um einen signifikanten (oder erheblichen) Bereich von Frequenzen voneinander getrennt sein. Beispielsweise kann sich der zusammengesetzte, breitbandige Frequenzbereich von etwa 1700 MHz bis etwa 2170 MHz erstrecken und kann mehrere Frequenz-Duplex (FDD, frequency division duplex) -Frequenzbänder von Netzwerken, über die eine Kommunikationsvorrichtung in der Lage ist, Radiofrequenz (RF) -Signale zu senden und zu empfangen, aufweisen, wie etwa Band 1 (Aufwärtsstrecke 1920 - 1980 Megahertz (MHz), Abwärtsstrecke 2110 - 2170 MHz), Band 2 (Aufwärtsstrecke 1850 - 1910 MHz, Abwärtsstrecke 1930 - 1990 MHz), Band 3 (Aufwärtsstrecke 1710 - 1785 MHz, Abwärtsstrecke 1805 - 1880 MHz), Band 4 (Aufwärtsstrecke 1710 - 1755 MHz, Abwärtsstrecke 2110 - 2155 MHz) und Band 25 (Aufwärtsstrecke 1850 - 1915 MHz, Abwärtsstrecke 1930 - 1995 MHz). Hochband-Filter können zusätzlich FDD LTE Bänder (z.B. B30 und B7) und Zeitduplex (TDD, time division duplex) -Bänder (z.B. B40, B41) unterstützen.
Um ein Filtern der RF-Signale in einem zusammengesetzten breitbandigen Frequenzbereich bereitzustellen, wird ein ultrabreites Durchlassband zum Senden und Empfangen des gesamten Bereichs der Frequenzen benötigt. Bandpass-Filter mit ultrabreiter Bandbreite werden daher benötigt, um die großen Durchlassbänder aufzunehmen. Eine ultrabreite Bandbreite kann angesehen werden als irgendeine Bandbreite mit mehr als 8% von einer Mittenfrequenz f_mitte angesehen werden.
Verschiedene Arten von Bandpass-Filtern können in Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden, einschließlich LC Filter, die auf Induktoren und Kondensatoren beruhen, und akustische Filter, die auf akustischen Resonatoren beruhen. Die akustischen Resonatoren können beispielsweise akustische Oberflächenwellen (SAW, surface acoustic wave) - Resonatoren oder akustische Volumenwellen-(BAW, bulk acoustic wave) - Resonatoren umfassen, wobei die BAW-Resonatoren akustische Dünnschichtvolumenresonatoren (FBARs, thin film bulk acoustic resonators) und/oder festmontierte Resonatoren (SMRs, solidly mounted resonators) umfassen können. Allgemein sind LC Filter in der Lage, sehr breite Bandbreiten bereitzustellen. Jedoch stellen LC Filter nicht ausreichend steile Flankensteilheiten für die entsprechenden Durchlassbänder bei den sehr breiten Bandbreiten, mit akzeptierbaren, niedrigen Einfügungsverlusten für einen effizienten Betrieb zur Verfügung. Flankensteilheit (roll-off) ist eine Filtereigenschaft, die angibt, wie schnell der Übergang zwischen dem Filter-Durchlassband und dem Filter-Stoppband auf beiden Seiten des Durchlassbandes auftritt, wobei gilt, dass je steiler die Flankensteilheit ist, desto effizienter der Übergang ist. Allgemein nimmt die Steilheit der Flankensteilheit zu (d.h. sie verbessert sich folglich) bei Verwendung von Filtern höherer Ordnung. Jedoch gilt, dass je höher die Ordnung eines LC Filters ist, insbesondere der Einfügungsverlust umso größer ist. Jedoch sind akustische Filter nicht in der Lage, ausreichend breite Bandbreiten unterzubringen, z.B. aufgrund begrenzter, intrinsischer, akustischer Kopplung, um zur Verwendung als Filter mit sehr breiter Bandbreite geeignet zu sein.
Long Term Evolution (LTE) Advanced ist ein Mobilfunk-Standard, der ein Carrier Aggregation (CA, auf Deutsch etwa: Trägerzusammenfassung)-Merkmal aufweist. CA umfasst das Kombinieren oder Aggregieren von Mehrfach-Komponenten-Trägern von mehreren entsprechenden Frequenzbändern, um eine größere Gesamtübertragungs-Bandbreite zu erzielen. Mehrere Filter, die unterschiedliche Durchlassbänder aufweisen, können in einem Multiplexer (MUX) einer tragbaren Kommunikationsvorrichtung kombiniert werden, um CA auszuführen. Derartige MUXer stellen Frequenz-Multiplex von mehreren Signalen mit entsprechenden Frequenzen, die in die entsprechenden Durchlassbänder der jeweiligen Filter fallen, zur Verfügung. Ein MUX ermöglicht, dass die Signale (uplink, Aufwärtsstrecke) von der tragbaren Kommunikationsvorrichtung gleichzeitig über die entsprechenden Frequenzen der jeweiligen Durchlassbänder gesendet werden können. Der MUX stellt auch ein Demultiplexen zur Verfügung, um Signale mit entsprechenden Frequenzen, die von der tragbaren Kommunikationsvorrichtung empfangen werden (downlink, Abwärtsstrecke), zu trennen.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen MUX 2, der aus drei LC Filtern 3, 4 und 5 besteht, von denen jeder aus einer bestimmten Anordnung von Induktoren 6 und Kondensatoren 7, die ein entsprechendes Durchlassband erzielen, besteht. Alle diese LC Filter 3, 4 und 5 sind mit einer Antenne 8 der tragbaren Kommunikationsvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden. In diesem Beispiel stellt der LC Filter 3 ein niedriges Durchlassband bereit, das von 700 bis 960 MHz reicht, der LC Filter 4 stellt ein mittleres Durchlassband bereit, das von 1710 bis 2170 MHz reicht, und der LC Filter 5 stellt ein hohes Durchlassband bereit, das von 2300 bis 2690 MHz reicht. Die Frequenzlücke zwischen dem oberen Rand des mittleren Durchlassbandes (2170 MHz) und dem unteren Rand des hohen Durchlassbandes (2300 MHz) ist nur 130 MHz. Wegen dieser kleinen Frequenzlücke sollten benachbarte Frequenzbänder in dem mittleren und dem hohen Durchlassband ausreichend abgeschwächt sein, um zu verhindern, dass die benachbarten Bänder sich überlappen. Dieses Erfordernis ist jedoch mit akzeptablen Einfügungsverlusten unter Verwendung von LC Filtern von der in 1 gezeigten Art schwierig zu erreichen, so wie das nun mit Verweis auf die 2A und 2B erläutert werden wird.
2A ist ein Schaubild, das eine Kurve 11, 12 und 13 von einer ersten, einer zweiten und einer dritten Frequenzantwort für die in 1 gezeigten LC Filter 3, 4 und 5, respektive, enthält. 2B ist eine vergrößerte Ansicht von einem Teil des Schaubilds, das innerhalb des in 2A gezeigten, gestrichelten Blocks 14 enthalten ist. Mit Verweis auf 2A kann gesehen werden, dass ein Signalverlust am oberen Rand bei 2170 MHz (Bezugszeichen 15) des mittleren Durchlassbandes (Kurve 12) etwa 4 Dezibel (dB) ist, und dass ein Signalverlust an dem unteren Rand des hohen Durchlassbandes (Kurve 13) bei 2300 MHz (Bezugszeichen 16) etwa 4 dB ist. Dieser Betrag der Abschwächung an diesen benachbarten Rändern des mittleren und des hohen Durchlassbandes ist nicht ausreichend, um sicherzustellen, dass ein Überlappen zwischen den Durchlassbändern vermieden wird. Des Weiteren, wenn es ein zusätzliches Zurückweisungserfordernis gibt, wie etwa eines, bei dem ein LC Filter umfasst ist, der ein GPS/GNSS/Beidou Durchlassband (1560 bis 1606 MHz) bereitstellt, dann gibt es nur eine Frequenzlücke von 104 MHz zwischen dem unteren Rand des mittleren Durchlassbandes und dem oberen Rand des GPS/GMSS/Beidou Durchlassbandes (nicht gezeigt). In 2B kann gesehen werden, dass der untere Rand des mittleren Durchlassbandes bei 1710 MHz (Bezugszeichen 17) etwa 4 dB beträgt, was eine unzureichende Stärke der Abschwächung bei den benachbarten Rändern dieser Bänder ist, um ein Überlappen zu vermeiden.
Zusätzlich zeigt der in 1 gezeigte MUX 2 einen relativ hohen Einfügungsverlust in dem mittleren und dem hohen Durchlassband. Weil der MUX 2 typischerweise direkt bei der Antenne 8 angeordnet ist, ist er allgemein zur Verwendung in heutigen tragbaren Kommunikationsvorrichtungen nicht geeignet, weil sein hoher Einfügungsverlust zu einer sehr schlechten Systemeffizienz führen würde.
DE 10 2004 052 210 A1 offenbart eine Verbundmultiplexschaltung, welche eine Vielzahl der parallel angeschlossenen Multiplexerschaltungen aufweist. Diese Verbundmultiplexschaltung multiplext Hochfrequenzsignale in mehreren unterschiedlichen Frequenzbändern. Ferner weist die Verbundmultiplexschaltung Tiefpass-, Bandpass- und Hochpass-Filter auf, welche durch Kombinationen aus Kondensatoren, Spulen und akustischen Resonatoren gebildet sind.
US 2010 / 0 091 690 A1 offenbart eine Mehrband-HF-Schaltung zur Carrier Aggregation, welche Tiefpass-, Bandpass- und Hochpass-Filter aufweist. Diese Filter können SAW-Filter und BAW-Filter sein.
US 2010 / 0 091 752 A1 offenbart eine Multiplexeranordnung, die Hochfrequenzsignale aus drei verschiedenen Frequenzbändern unter Verwendung von LC- und SAW-Filtern multiplext.
US 2002 / 0 180 562 A1 offenbart eine Filtervorrichtung mit einer Leiter- bzw. Abzweigschaltung, welche eine Vielzahl von SAW-Elementen aufweist, die in der Schaltung Parallelarmresonatoren und Serienarmresonatoren darstellen. Die SAW-Elemente werden in Kombination mit Spulen und Kondensatoren eingesetzt.
Es besteht ein Bedarf für einen MUX mit ultrabreiter Bandbreite zur Verwendung in einer tragbaren Kommunikationsvorrichtung, welcher [MUX] einen niedrigen Einfügungsverlust aufweist und welcher eine ausreichende Abschwächung an benachbarten Rändern von benachbarten Durchlassbändern bereitstellt.
Figurenliste
Die beispielhaften Ausführungsformen werden am besten aus der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung verstanden, wenn diese zusammen mit den beigefügten Figuren gelesen wird. Es wird betont, dass die verschiedenen Merkmale nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Tatsächlich können die Abmessungen zur Klarheit der Darstellung willkürlich vergrößert oder verkleinert werden. Wo immer dies anwendbar und praktikabel ist, bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.

1 ist eine schematische Darstellung von einem typischen MUX, der aus drei LC Filtern besteht, von denen jeder aus einer bestimmten Konfiguration von Induktoren und Kondensatoren, die ein entsprechendes Durchlassband erzielen, besteht.
2A ist ein Schaubild, das Kurven von einer ersten, einer zweiten und einer dritten Frequenzantwort für den in 1 gezeigten LC Filter zeigt.
2B ist eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts des Schaubilds, der innerhalb des in 2A gezeigten, gestrichelten Blocks 14 enthalten ist.
3 ist ein Blockschaubild von einem MUX mit ultrabreiter Bandbreite gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
4 zeigt eine schematische Darstellung des in 3 gezeigten MUX gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
5A ist ein Schaubild, das die graphischen Darstellungen von in 5A gezeigten Frequenzantworten zeigt, für Frequenzen, die von 500 MHz am niedrigen Ende bis zu 6000 MHz am hohen Ende reichen.
5B ist eine vergrößerte Ansicht des in 5A gezeigten Schaubilds, das die graphischen Darstellungen von Frequenzantworten für die in 4 gezeigten Filter enthält, für Frequenzen, die von 700 MHz am niedrigen Ende bis zu 2700 MHz am hohen Ende reichen.
6 ist ein vergrößerter Abschnitt der in den 5A und 5B gezeigten graphischen Darstellungen für Frequenzen, die von 1700 MHz bis 2200 MHz reichen, und für eine Verstärkung, die von 0 bis -5 dB reicht.
7 ist ein vergrößerter Abschnitt der in den 5A und 5B gezeigten graphischen Darstellungen für Frequenzen, die von 2280 MHz bis 2700 MHz reichen, und für eine Verstärkung, die von 0 bis -5 dB reicht.
8 zeigt eine schematische Darstellung von einem MUX mit ultrabreiter Bandbreite gemäß einer anderen repräsentativen Ausführungsform, welcher [MUX] eine Antenne, einen LC Filter für ein niedriges Durchlassband, einen zusammengesetzten Filter für ein mittleres Durchlassband und einen zusammengesetzten Filter für ein hohes Durchlassband aufweist.
9 zeigt eine schematische Darstellung des MUX mit ultrabreiter Bandbreite gemäß einer anderen repräsentativen Ausführungsform, welcher [MUX] eine Antenne, einen LC Filter für ein niedriges Durchlassband, einen zusammengesetzten Filter für ein mittleres Durchlassband und einen LC Filter für ein hohes Durchlassband aufweist.
10 zeigt eine schematische Darstellung des MUX mit ultrabreiter Bandbreite gemäß einer anderen repräsentativen Ausführungsform, welcher [MUX] eine Antenne, einen LC Filter für ein niedriges Durchlassband, einen zusammengesetzten Filter für ein mittleres Durchlassband und einen zusammengesetzten Filter für ein hohes Durchlassband aufweist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung sind repräsentative Ausführungsformen, die spezifische Einzelheiten offenbaren, für Zwecke der Darstellung und nicht zur Beschränkung dargelegt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Lehren zu erreichen. Jedoch wird es für einen Fachmann in dem technischen Fachgebiet, der die Vorteile der vorliegenden Offenbarung hatte, offensichtlich werden, dass andere Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Lehren, welche von den hierin offenbarten, spezifischen Einzelheiten abweichen, innerhalb des Umfangs der beigefügten Patentansprüche bleiben. Des Weiteren können Beschreibungen von wohl bekannten Vorrichtungen und Verfahren ausgelassen werden, um die Beschreibung der repräsentativen Ausführungsformen nicht zu verschleiern. Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind offensichtlich innerhalb des Umfangs der vorliegenden Lehren.
Außer wenn dies anders angemerkt wird, gilt, dass wenn von einer Vorrichtung gesagt wird, dass sie mit einer anderen Vorrichtung verbunden ist, dies Fälle umfasst, bei denen eine oder mehrere zwischengeschaltete Einrichtungen verwendet werden können, um die zwei Vorrichtungen miteinander zu verbinden. Wenn jedoch gesagt wird, dass eine Vorrichtung mit einer anderen Vorrichtung direkt verbunden ist, dann umfasst dies nur Fälle, bei denen die zwei Vorrichtungen ohne irgendwelche dazwischen geschaltete oder intervenierende Einrichtungen miteinander verbunden sind.
Allgemein wird gemäß verschiedener Ausführungsformen ein MUX mit ultrabreiter Bandbreite bereitgestellt, der CA durchführt, indem mindestens ein erster LC Filter, der als ein Niedrigband-Filter arbeitet, mindestens ein erster zusammengesetzter Filter, der als ein Mittelband-Filter arbeitet, und mindestens ein anderer LC oder zusammengesetzter Filter, der als ein Hochband-Filter arbeitet, kombiniert werden. Ein „zusammengesetzter Filter“ („composite filter“), so wie dieser Ausdruck hierin verwendet wird, bezeichnet einen Filter, der mindestens eine akustische Resonatorvorrichtung und mindestens einen Induktor umfasst, obwohl er auch einen oder mehrere Kondensatoren und einen oder mehrere Widerstände umfassen kann.
Der Ausdruck „Band“, so wie dieser Ausdruck hierin verwendet wird, ist dazu vorgesehen, einen Bereich von Frequenzen, die ein Filter durchlässt, zu bezeichnen. Beispielsweise ist ein Niedrigband-Filter, so wie dieser Ausdruck hierin verwendet wird, ein Filter, der einen Bereich von Frequenzen durchlässt, der niedriger ist als ein Bereich von Frequenzen, die von einem Mittel- oder einem Hochband-Filter durchgelassen werden, und ein Hochband-Filter ist ein Filter, der einen Bereich von Frequenzen durchlässt, der höher ist als ein Bereich von Frequenzen, die von dem Mittel- und dem Tiefband-Filter durchgelassen werden. Der Niedrigband-Filter kann unter Verwendung von Tiefpass- oder Bandpass-Filter-Topologien implementiert werden. Der Mittelband-Filter kann unter Verwendung einer Bandpass-Filter-Topologie implementiert werden. Der Hochband-Filter kann unter Verwendung einer Bandpass- oder einer Hochpass-Filter-Topologie implementiert werden.
Eine „ultrabreite Bandbreite“, so wie dieser Ausdruck hierin verwendet wird, ist eine Bandbreite, die größer ist als 8% von einer Mittenbandbreite f_mitte. Ein „MUX mit ultrabreiter Bandbreite“, so wie dieser Ausdruck hierin verwendet wird, ist ein MUX, der mindestens einen Tiefband-Filter, einen Mittelband-Filter und einen Hochband-Filter aufweist, und der Multiplex- und Demultiplex-Operationen ausführt, wobei die niedrigste Frequenz und die höchste Frequenz, die von dem Niedrig- und dem Hochband-Filter, respektive, durchgelassen werden, mindestens 8% niedriger als und 8% größer als, respektive, die Mittenfrequenz f_mitte des Mittelband-Filters sind.
Der hierin beschriebene MUX mit ultrabreiter Bandbreite weist einen niedrigen Einfügungsverlust auf und stellt eine ausreichende Abschwächung, oder Flankensteilheit, an benachbarten Rändern von benachbarten Bändern bereit, um zu verhindern, dass die benachbarten Bänder einander überlappen. Repräsentative, oder beispielhafte, Ausführungsformen des MUX werden nun mit Verweis auf die 3 bis 10 beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente, Merkmale oder Komponenten bezeichnen. Es sollte verstanden werden, dass in den Figuren gezeigte Elemente, Merkmale oder Komponenten nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind, sondern das stattdessen eine Betonung auf das Beschreiben der Prinzipien und Konzepte der verschiedenen Ausführungsformen gelegt ist.
3 ist ein Blockdiagramm eines MUX mit ultrabreiter Bandbreite (Ultrabreit-Bandbreiten-MUX) 100 gemäß einer repräsentativen Ausführungsform. Der MUX 100 umfasst eine Antenne 101, einen LC Niedrigband-Filter 102, einen zusammengesetzten Mittelband-Filter 103 und einen LC oder zusammengesetzten Hochband-Filter 104. Die Filter 102, 103 und 104 sind über einen Eingangsanschluss 111 des MUX 100 mit der Antenne 101 verbunden. In der Richtung der Aufwärtsstrecke (uplink) werden elektrische Signale mit Frequenzen, die innerhalb der entsprechenden Frequenzbereiche oder Bänder der Filter 102 bis 104 sind, in dem MUX 100 bei den Ein-/Ausgangs (I/O) -Anschlüssen 115, 123 und 128, respektive, eingegeben und gleichzeitig als elektromagnetische Wellen durch die Antenne 101 über den Äther (oder durch die Luft) gesendet. In der Richtung der Abwärtsstrecke (downlink) werden elektromagnetische Wellen der entsprechenden Frequenzen von der Antenne 101 empfangen, den Filtern 102 bis 104 zugeführt und durch die entsprechenden Filter 102 bis 104 gefiltert, um ein Frequenz-Demultiplexen bereitzustellen. Die entsprechenden elektrischen Signale weisen jeweilige Frequenzen auf, die von dem MUX 100 über die entsprechenden Anschlüsse 115, 123 und 128 ausgegeben werden.
Gemäß einer repräsentativen Ausführungsform und lediglich als Beispiel lässt der LC Niedrigband-Filter 102 elektrische Signale durch, die Frequenzen im Bereich von näherungsweise 0 GHz bis näherungsweise 960 MHz aufweisen, der zusammengesetzte Mittelband-Filter 103 ist ausgelegt, um Signale durchzulassen, die Frequenzen im Bereich von näherungsweise 1710 MHz bis näherungsweise 2170 MHz aufweisen, und der LC oder zusammengesetzte Hochband-Filter 104 ist ausgelegt, um Signale durchzulassen, die Frequenzen im Bereich von näherungsweise 2300 MHz bis näherungsweise 2690 MHz aufweisen. Gemäß einer anderen repräsentativen Ausführungsform, die unten in näherer Einzelheit besprochen wird, kann der zusammengesetzte Mittelband-Filter 103 als ein dualer (oder Zweifach-) Bandfilter konfiguriert sein, der auch Frequenzen, die von näherungsweise 1427,9 MHz bis näherungsweise 1511 MHz reichen, durchlässt. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass diese Frequenzbereiche lediglich veranschaulichend sind und nicht dazu gedacht sind, für die vorliegenden Lehren beschränkend zu sein. Gemäß dieser veranschaulichenden Ausführungsform ist der MUX 100 ausgelegt, um CA gemäß dem derzeitigen LTE Advanced Standard auszuführen, und die oben angegebenen Frequenzbänder sind derzeit die wichtigen LTE-Bänder, die von dem Standard überdeckt sind.
4 zeigt ein schematisches Schaubild des in 3 gezeigten MUX 100 gemäß einer repräsentativen Ausführungsform. Der Niedrigband (Tiefpass) -Filter 102 weist die gleiche Konfiguration von Induktoren lila bis 111c, einem Kondensator 112 und einem Lastwiderstand 113 auf wie der in 1 gezeigte LC Filter 3. Ein erster Induktor lila weist einen ersten Anschluss, der mit der Antenne 101 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem Schaltkreisknoten 114 verbunden ist, auf. Ein zweiter Induktor 111b weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 114 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des Kondensators 112 verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des Kondensators 112 ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein dritter Induktor 111c weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 114 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des Lastwiderstands 113 verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des Lastwiderstands 113 ist mit elektrischer Masse verbunden. Der erste Anschluss des Lastwiderstands 113 ist mit dem ersten Ein/Ausgabe-Anschluss 115 des MUX 100 verbunden.
In der Richtung der Aufwärtsverbindung arbeitet der erste Ein/Ausgabe-Anschluss 115 als ein Eingangsanschluss des MUX 100, indem er ein elektrisches Eingangssignal von einem Senderschaltkreis (nicht gezeigt) der tragbaren Kommunikationsvorrichtung empfängt. In der Richtung der Abwärtsverbindung arbeitet der erste Ein/Ausgabe-Anschluss 115 als ein Ausgangsanschluss des MUX 100, indem er ein gefiltertes elektrisches Ausgangssignal an einen Empfängerschaltkreis (nicht gezeigt) der tragbaren Kommunikationsvorrichtung ausgibt.
Der Mittelband-Filter 103 ist ein zusammengesetzter (Durchlassband) Filter, der eine Mehrzahl von akustischen Resonatoreinrichtungen 116a bis 116e, eine Mehrzahl von Induktoren 117a bis 117h und einen Lastwiderstand 118 umfasst. Die akustischen Resonatoreinrichtungen 116a-116e sind typischerweise BAW-Resonatoreinrichtungen mit hohem Q (Gütefaktor). Ein erster Induktor 117a weist einen ersten Anschluss, der mit der Antenne 101 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem Schaltkreisknoten 119 verbunden ist, auf. Eine erste akustische Resonatoreinrichtung 116a weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 119 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss eines zweiten Induktors 117b verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des zweiten Induktors 117b ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss einer zweiten akustischen Resonatoreinrichtung 116b ist mit dem Knoten 119 verbunden und ein zweiter Anschluss der zweiten akustischen Resonatoreinrichtung 116b ist mit einem Schaltkreisknoten 121 verbunden. Ein erster Anschluss einer dritten akustischen Resonatoreinrichtung 116c ist mit dem Knoten 121 verbunden und ein zweiter Anschluss der dritten akustischen Resonatoreinrichtung 116c ist mit einem ersten Anschluss eines dritten Induktors 117c verbunden. Ein zweiter Anschluss des dritten Induktors 117c ist mit elektrischer Masse verbunden.
Ein erster Anschluss einer vierten akustischen Resonatoreinrichtung 116b ist mit dem Knoten 121 verbunden und ein zweiter Anschluss der vierten akustischen Resonatoreinrichtung 116b ist mit einem Schaltkreisknoten 122 verbunden. Ein erster Anschluss einer fünften akustischen Resonatoreinrichtung 116e ist mit dem Schaltkreisknoten 122 verbunden und ein zweiter Anschluss der fünften akustischen Resonatoreinrichtung 116e ist mit einem ersten Anschluss eines vierten Induktors 117d verbunden. Ein zweiter Anschluss des vierten Induktors 117d ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines fünften Induktors 117e ist mit dem Schaltkreisknoten 122 verbunden und ein zweiter Anschluss des fünften Induktors 117e ist mit einem ersten Anschluss eines Lastwiderstands 118 verbunden. Ein zweiter Anschluss des Lastwiderstands 118 ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss des Lastwiderstands 118 ist mit dem zweiten Ein/Ausgabe-Anschluss 123 des MUX 100 verbunden.
Ein erster Anschluss eines sechsten Induktors 117f ist mit einem Schaltkreisknoten 119 verbunden und ein zweiter Anschluss des sechsten Induktors 117f ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines siebten Induktors 117d ist mit dem Schaltkreisknoten 121 verbunden und ein zweiter Anschluss des siebten Induktors 117g ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines achten Induktors 117h ist mit einem Schaltkreisknoten 122 verbunden und ein zweiter Anschluss des achten Induktors 117h ist mit elektrischer Masse verbunden.
Die Abzweig-Induktoren 117f-117h verschieben die Serienresonanz-Frequenzen fs der akustischen Resonatoreinrichtungen 116a, 116c und 116e, um den akustischen Resonatoreinrichtungen 116a, 116c und 116e viel breitere Bandbreiten bereitzustellen, als sie andernfalls haben würden, wodurch die Bandbreite des Mittelband-Filters 103 erweitert wird. Zusätzlich ermöglicht der Einschluss der Abzweig-Induktoren 117f-117h, dass der Mittelband-Filter 103 zweifache Durchlassbänder bereitstellt, so wie das mit Verweis auf die 5A und 5B in näherer Einzelheit beschrieben werden wird.
In der Richtung der Aufwärtsverbindung arbeitet der zweite Ein/Ausgabe-Anschluss 123 als ein Eingangsanschluss des MUX 100, indem er ein elektrisches Eingangssignal von einem Senderschaltkreis (nicht gezeigt) der tragbaren Kommunikationsvorrichtung empfängt. In der Richtung der Abwärtsverbindung arbeitet der zweite Ein/Ausgabe-Anschluss 123 als ein Ausgabeanschluss des MUX 100, indem er ein gefiltertes elektrisches Ausgangssignal an einen Empfängerschaltkreis (nicht gezeigt) der tragbaren Kommunikationsvorrichtung ausgibt.
Der Hochband (Bandpass) Filter 104 ist gemäß dieser repräsentativen Ausführungsform ein zusammengesetzter Filter, der eine Mehrzahl von Induktoren 124a bis 124d, eine Mehrzahl von Kondensatoren 125a bis 125c, eine akustische Resonatoreinrichtung 126, einen Lastwiderstand 127 und den dritten Ein/Ausgabe-Anschluss 128 umfasst.
Ein erster Induktor 124a weist einen ersten Anschluss, der mit der Antenne 101 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss eines ersten Kondensators 125a verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des ersten Kondensators 125a ist mit einem Schaltkreisknoten 129 verbunden. Ein erster Anschluss eines zweiten Induktors 124b ist mit dem Schaltkreisknoten 129 verbunden und ein zweiter Anschluss des zweiten Induktors 124b ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines zweiten Kondensators 125b ist mit dem Knoten 129 verbunden und ein zweiter Anschluss des zweiten Kondensators 124b ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines dritten Induktors 124c ist mit dem Knoten 129 verbunden und ein zweiter Anschluss des dritten Induktors 124c ist mit einem ersten Anschluss eines dritten Kondensators 125c verbunden. Ein zweiter Anschluss des dritten Kondensators 125c ist mit einem Schaltkreisknoten 131 verbunden.
Ein erster Anschluss der akustischen Resonatoreinrichtung 126 ist mit dem Schaltkreisknoten 131 verbunden und ein zweiter Anschluss der akustischen Resonatoreinrichtung 126 ist mit einem ersten Anschluss eines vierten Induktors 124d verbunden. Diese akustische Resonatoreinrichtung 126 verbessert die Steilheit des Hochband-Filters 104. Ein zweiter Anschluss des vierten Induktors 124d ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines Lastwiderstands 124 ist mit dem Schaltkreisknoten 131 verbunden und ein zweiter Anschluss des Lastwiderstands 127 ist mit elektrischer Masse verbunden. Der erste Anschluss des Lastwiderstands 127 ist mit einem dritten Ein/Ausgabe-Anschluss 128 des MUX 100 verbunden.
In der Richtung der Aufwärtsverbindung arbeitet der dritte Ein/Ausgabe-Anschluss 128 als ein Eingangsanschluss des MUX 100, indem er ein elektrisches Eingangssignal von einem Senderschaltkreis (nicht gezeigt) der tragbaren Kommunikationsvorrichtung empfängt. In der Richtung der Abwärtsverbindung arbeitet der dritte Ein/Ausgabe-Anschluss 128 als ein Ausgangsanschluss des MUX 100, indem er ein gefiltertes, elektrisches Ausgangssignal an einen Empfängerschaltkreis (nicht gezeigt) der tragbaren Kommunikationsvorrichtung ausgibt.
So wie das oben angedeutet worden ist, umfasst allgemein der Niedrigband-Filter 102 einen LC Filter, der Mittelband-Filter 103 umfasst einen zusammengesetzten Filter, und der Hochband-Filter umfasst einen LC oder einen zusammengesetzten Filter. Diese Filter können jedoch unter Verwendung einer Vielzahl von Schaltkreiskonfigurationen verwirklicht werden, so wie das von einem Fachmann in dem technischen Fachgebiet im Hinblick auf die hierin bereitgestellten Lehren verstanden werden wird. Zusätzliche Beispiele von verschiedenen Schaltkreiskonfigurationen für diese Filter werden unten mit Verweis auf die 8 bis 10 beschrieben.
5A ist ein Schaubild, das Kurven 131, 132 und 133 von einer ersten, einer zweiten und einer dritten Frequenzantwort für die in 4 gezeigten Filter 102, 103 und 104, respektive, enthält für Frequenzen, die von 500 MHz am niedrigen Ende bis 6000 MHz am hohen Ende reichen. 5B ist eine vergrößerte Ansicht des in 5A gezeigten Schaubilds, das die in 4 gezeigten ersten, zweiten und dritten Frequenzantwort-Kurven 131, 132 und 133 zeigt, für Frequenzen, die von 700 MHz am niedrigen Ende bis zu 2700 MHz am hohen Ende reichen. Die Kurven, die durch die Bezugszeichen 135, 136 und 137 dargestellt sind, sind die Frequenzantworten für die LC Filter 3, 4 und 5, respektive, des in 1 gezeigten, bekannten MUX 2.
Gemäß dieser Ausführungsform ist der zusammengesetzte Mittelband-Filter 103 als ein Zweifach-Bandfilter konfiguriert, der ein erstes Durchlassband, das elektrische Signale mit Frequenzen aufweist, die von näherungsweise 1427,9 MHz bis näherungsweise 1511 MHz reichen, durchlässt, und der ein zweites Durchlassband, das elektrische Signale mit Frequenzen, die von näherungsweise 1710 MHz bis näherungsweise 2170 MHz reichen, aufweist. Gemäß dieser repräsentativen Ausführungsform lässt das LC Niedrigband-Filter 102 elektrische Signale mit Frequenzen, die von näherungsweise 0 GHz bis näherungsweise 960 MHz reichen, durch und der Hochband-Filter 104 lässt elektrische Signale mit Frequenzen, die von näherungsweise 2300 MHz bis näherungsweise 2690 MHz reichen, durch.
Es kann aus 5B gesehen werden, dass die Kurve 132 der Frequenzantwort, die dem Mittelband-Filter 103 entspricht, eine steilere Flankensteilheit als der niedrige Frequenzrand 141 und der obere Frequenzrand 142 der Kurve 132 aufweist als die Kurve 136, die dem in 1 gezeigten Mittelband-Filter 4 entspricht. Die Verbesserung der Flankensteilheit stellt sicher, dass es kein Überlappen geben wird zwischen dem oberen Frequenzrand 142 der Kurve 132 und dem niedrigen Frequenzrand 145 der Kurve 133, die der Frequenzantwort des Hochband-Filters 104 entspricht. Die Verbesserung der Flankensteilheit stellt auch sicher, dass es kein Überlappen geben wird zwischen dem oberen Frequenzrand 146 der Kurve 132, die dem ersten Durchlassband des Mittelband-Filters 103 entspricht, und dem niedrigen Frequenzrand 142 der Kurve 132, die dem zweiten Durchlassband des Mittelband-Filters 103 entspricht.
6 ist ein vergrößerter Abschnitt der in den 5A und 5B gezeigten Kurven 132 und 136, für Frequenzen, die von 1700 MHz bis 2200 MHz reichen, und für eine Verstärkung, die von 0 bis -5 dB reicht. So wie das oben angegeben worden ist, ist die Kurve 132 die Kurve der Frequenzantwort für das zweite Durchlassband des in 4 gezeigten Mittelband-Filters 104 und die Kurve 136 ist die Kurve der Frequenzantwort für den in 1 gezeigten Mittelband-Filter 4. Der Einfügungsverlust des MUX 100 am oberen Frequenzrand 141 der Kurve 132 ist näherungsweise 2,5 dB niedriger als der Einfügungsverlust des in 1 gezeigten MUX 2 bei der gleichen Frequenz. Der Einfügungsverlust des MUX 100 am oberen Frequenzrand 142 der Kurve 132 ist näherungsweise 1,0 dB niedriger als der Einfügungsverlust des in 1 gezeigten MUX bei der gleichen Frequenz. Folglich gibt es eine signifikante Verbesserung des Einfügungsverlustes für das Mittelband.
7 ist ein vergrößerter Abschnitt der in den 5A und 5B gezeigten Kurven 133 und 137 für Frequenzen, die von 2280 MHz bis 2700 MHz reichen, und für eine Verstärkung, die von 0 bis -5 dB reicht. So wie das oben angegeben worden ist, ist die Kurve 133 die Kurve der Frequenzantwort für den in 4 gezeigten Hochband-Filter 104 und die Kurve 137 ist die Kurve der Frequenzantwort für den in 1 gezeigten Hochband-Filter 5. Der Einfügungsverlust des MUX 100 bei dem niedrigen Frequenzrand 145 der graphischen Darstellung 134 ist näherungsweise 1,0 dB niedriger als der Einfügungsverlust des in 1 gezeigten MUX 2 bei der gleichen Frequenz. Folglich gibt es eine signifikante Verbesserung des Einfügungsverlusts für das Hochband.
Es kann aus den 5A bis 7 auch gesehen werden, dass keine Bandbreite angetastet wird, um die Verbesserungen der Einfügungsverluste und der Flankensteilheit zu erreichen. Mit anderen Worten, die Filter 102 bis 104 sind in der Lage, die gleichen breiten Durchlassbänder wie die in 1 gezeigten Filter 3 bis 5, respektive, bereitzustellen, jedoch mit Verbesserungen des Einfügungsverlusts und der Flankensteilheit.
8 zeigt eine schematische Darstellung des MUX 200 mit ultrabreiter Bandbreite gemäß einer anderen repräsentativen Ausführungsform, der folgendes aufweist: eine Antenne 201, einen LC Niedrigband-Filter 202, einen zusammengesetzten Mittelband-Filter 203 und einen zusammengesetzten Hochband-Filter 204. Jeder der Filter 202, 203 und 204 weist einen entsprechenden Ein/Ausgabe-Anschluss 205, 224 und 228 auf. Der Niedrig- und der Mittelband-Filter 202 und 203 weisen höhere Ordnungen auf als die in 4 gezeigten Niedrig- und Mittelband-Filter 102 und 103, respektive.
Der Niedrigband-Filter 202 weist Induktoren 211a bis 211e, Kondensatoren 212a bis 212b und einen Lastwiderstand 213 auf. Ein erster Induktor 211a weist einen ersten Anschluss, der mit der Antenne 201 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem Schaltkreisknoten 214 verbunden ist, auf. Ein zweiter Induktor 211b weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 214 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss eines ersten Kondensators 212a verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des ersten Kondensators 212a ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein dritter Induktor 211c weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 214 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem Schaltkreisknoten 215 verbunden ist, auf. Ein vierter Induktor 211d weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 215 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss eines zweiten Kondensators 212b verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des zweiten Kondensators 212b ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein fünfter Induktor 211e weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 215 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des Lastwiderstands 213 verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des Lastwiderstands 213 ist mit elektrischer Masse verbunden. Der erste Anschluss des Lastwiderstands 213 ist mit dem ersten Ein/Ausgabe-Anschluss 205 des MUX 200 verbunden.
Der Mittelband-Filter 203 umfasst eine Mehrzahl von akustischen Resonatoreinrichtungen 216a bis 216g, eine Mehrzahl von Induktoren 217a bis 217j und einen Lastwiderstand 218 auf. Die Abzweig-Induktoren 217c, 217e, 217g und 217i stellen die gleichen Vorteile bereit, die oben mit Verweis auf 4 beschrieben worden sind, nämlich das Erweitern der Bandbreite des Mittelband-Filters und das Ermöglichen, dass er ein Zweifach-Durchlassband bereitstellt. Die akustischen Resonatoreinrichtungen 216a bis 216g sind typischerweise BAW-Resonatoreinrichtungen mit hohem Q. Ein erster Induktor 217a weist einen ersten Anschluss, der mit der Antenne 201 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem Schaltkreisknoten 219 verbunden ist, auf. Eine erste akustische Resonatoreinrichtung 216a weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 219 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss eines zweiten Induktors 217b verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des zweiten Induktors 217b ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines dritten Induktors 217c ist mit dem Schaltkreisknoten 219 verbunden und ein zweiter Anschluss des dritten Induktors 217c ist mit elektrischer Masse verbunden.
Ein erster Anschluss einer zweiten akustischen Resonatoreinrichtung 216b ist mit dem Schaltkreisknoten 219 verbunden und ein zweiter Anschluss der zweiten akustischen Resonatoreinrichtung 216b ist mit einem Schaltkreisknoten 221 verbunden. Ein erster Anschluss einer dritten akustischen Resonatoreinrichtung 216c ist mit dem Knoten 221 verbunden und ein zweiter Anschluss der dritten akustischen Resonatoreinrichtung 216c ist mit einem ersten Anschluss eines vierten Induktors 217d verbunden. Ein zweiter Anschluss des vierten Induktors 217d ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines fünften Induktors 217e ist mit dem Schaltkreisknoten 221 verbunden und ein zweiter Anschluss des fünften Induktors 217e ist mit elektrischer Masse verbunden.
Ein erster Anschluss einer vierten akustischen Resonatoreinrichtung 216d ist mit dem Schaltkreisknoten 221 verbunden und ein zweiter Anschluss der vierten akustischen Resonatoreinrichtung 216d ist mit einem Schaltkreisknoten 222 verbunden. Ein erster Anschluss einer fünften akustischen Resonatoreinrichtung 216e ist mit dem Schaltkreisknoten 222 verbunden und ein zweiter Anschluss der fünften akustischen Resonatoreinrichtung 216e ist mit einem ersten Anschluss eines sechsten Induktors 217f verbunden. Ein zweiter Anschluss des sechsten Induktors 217f ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines siebten Induktors 217g ist mit dem Schaltkreisknoten 222 verbunden und ein zweiter Anschluss des fünften Induktors 217g ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss der sechsten akustischen Resonatoreinrichtung 216f ist mit dem Schaltkreisknoten 222 verbunden und ein zweiter Anschluss der sechsten akustischen Resonatoreinrichtung ist mit einem Schaltkreisknoten 223 verbunden.
Ein erster Anschluss einer siebten akustischen Resonatoreinrichtung 216g ist mit dem Schaltkreisknoten 223 verbunden und ein zweiter Anschluss der siebten akustischen Resonatoreinrichtung 216g ist mit einem ersten Anschluss eines achten Induktors 217h verbunden. Ein erster Anschluss eines neunten Induktors 217i ist mit dem Schaltkreisknoten 223 verbunden und ein zweiter Anschluss des neunten Induktors 217i ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines zehnten Induktors 217j ist mit dem Schaltkreisknoten 223 verbunden und ein zweiter Anschluss des zehnten Induktors 217j ist mit einem ersten Anschluss eines Lastwiderstands 218 verbunden. Ein zweiter Anschluss des Lastwiderstands 218 ist mit elektrischer Masse verbunden. Der erste Anschluss des Lastwiderstands 218 ist mit dem zweiten Ein/Ausgabe-Anschluss 224 des MUX 200 verbunden.
Gemäß dieser repräsentativen Ausführungsform ist der Hochband-Filter 204 ein zusammengesetzter LC/akustischer Filter, der eine Mehrzahl von Induktoren 224a bis 224d, eine Mehrzahl von Kondensatoren 225a bis 225c, eine akustische Resonatoreinrichtung 226, einen Lastwiderstand 227 und einen dritten Ein/Ausgabe-Anschluss 228 umfasst. Ein erster Induktor 224a weist einen ersten Anschluss, der mit der Antenne 201 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss eines ersten Kondensators 225a verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des ersten Kondensators 225a ist mit einem Schaltkreisknoten 229 verbunden. Ein erster Anschluss eines zweiten Induktors 224b ist mit dem Schaltkreisknoten 229 verbunden und ein zweiter Anschluss des zweiten Induktors 224b ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines zweiten Kondensators 225b ist mit dem Schaltkreisknoten 229 verbunden und ein zweiter Anschluss des zweiten Kondensators 225b ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines dritten Kondensators 225c ist mit dem Schaltkreisknoten 229 verbunden und ein zweiter Anschluss des dritten Kondensators 225c ist mit einem ersten Anschluss eines dritten Induktors 224c verbunden. Ein zweiter Anschluss des dritten Induktors 224c ist mit einem Schaltkreisknoten 231 verbunden.
Ein erster Anschluss der akustischen Resonatoreinrichtung 226 ist mit dem Schaltkreisknoten 231 verbunden und ein zweiter Anschluss der akustischen Resonatoreinrichtung 226 ist mit einem ersten Anschluss eines vierten Induktors 224d verbunden. Ein zweiter Anschluss des vierten Induktors 224d ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss des Lastwiderstands 227 ist mit dem Schaltkreisknoten 231 verbunden und ein zweiter Anschluss des Lastwiderstands 227 ist mit elektrischer Masse verbunden. Der erste Anschluss des Lastwiderstands 227 ist mit dem dritten Ein/Ausgabe-Anschluss 228 des MUX 200 verbunden.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines MUX 300 mit ultrabreiter Bandbreite gemäß einer anderen repräsentativen Ausführungsform, der folgendes aufweist: eine Antenne 301, einen LC Niedrigband-Filter 302, einen zusammengesetzten Mittelband-Filter 303 und einen LC Hochband-Filter 304. Jeder der Filter 302, 303 und 304 weist einen Ein/Ausgabe-Anschluss 305, 324 und 328, respektive, auf. Der LC Hochband-Filter 404 ist ein Hochpass-Filter, wohingegen der in 4 gezeigte zusammengesetzte Hochband-Filter ein Bandpass-Filter ist.
Der Tiefband-Filter 302 weist Induktoren 311a bis 311c, einen Kondensator 312 und einen Lastwiderstand 313 auf. Ein erster Induktor 311a weist einen ersten Anschluss, der mit der Antenne 301 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem Schaltkreisknoten 314 verbunden ist, auf. Ein zweiter Induktor 311b weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 314 verbunden ist, und einem zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des Kondensators 312 verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des Kondensators 312 ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein dritter Induktor 311c weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 314 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des Lastwiderstands 312 verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des Lastwiderstands 313 ist mit elektrischer Masse verbunden. Der erste Anschluss des Lastwiderstands 313 ist mit dem ersten Ein/Ausgabe-Anschluss 305 des MUX 300 verbunden.
Der Mittelband-Filter 303 umfasst eine Mehrzahl von akustischen Resonatoreinrichtungen 316a bis 316e, eine Mehrzahl von Induktoren 317a-317h und einen Lastwiderstand 318 auf. Die Abzweig-Induktoren 317c, 317e und 317g stellen die gleichen Vorteile bereit, die oben beschrieben worden sind, nämlich das Erweitern der Bandbreite des Mittelband-Filters und das Ermöglichen, dass er ein Zweifach-Durchlassband bereitstellt. Die akustischen Resonatoreinrichtungen 316a bis 316e sind typischerweise BAW-Resonatoreinrichtungen mit hohem Q. Ein erster Induktor 317a weist einen ersten Anschluss, der mit der Antenne 301 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem Schaltkreisknoten 319 verbunden ist, auf. Eine erste akustische Resonatoreinrichtung 316a weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 319 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss eines zweiten Induktors 317b verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des zweiten Induktors 317b ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines dritten Induktors 317c ist mit dem Schaltkreisknoten 319 verbunden und ein zweiter Anschluss des dritten Induktors 317c ist mit elektrischer Masse verbunden.
Ein erster Anschluss einer zweiten akustischen Resonatoreinrichtung 316b ist mit dem Schaltkreisknoten 319 verbunden und ein zweiter Anschluss der zweiten akustischen Resonatoreinrichtung 316b ist mit einem Schaltkreisknoten 321 verbunden. Ein erster Anschluss einer dritten akustischen Resonatoreinrichtung 316c ist mit dem Knoten 321 verbunden und ein zweiter Anschluss der dritten akustischen Resonatoreinrichtung 316c ist mit einem ersten Anschluss eines vierten Induktors 317d verbunden. Ein zweiter Anschluss des vierten Induktors 317d ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines fünften Induktors 317e ist mit dem Schaltkreisknoten 321 verbunden und ein zweiter Anschluss des fünften Induktors 317e ist mit elektrischer Masse verbunden.
Ein erster Anschluss einer vierten akustischen Resonatoreinrichtung 316d ist mit dem Schaltkreisknoten 321 verbunden und ein zweiter Anschluss der vierten akustischen Resonatoreinrichtung 316d ist mit einem Schaltkreisknoten 322 verbunden. Ein erster Anschluss einer fünften akustischen Resonatoreinrichtung 316e ist mit dem Schaltkreisknoten 322 verbunden und ein zweiter Anschluss der fünften akustischen Resonatoreinrichtung 316e ist mit einem ersten Anschluss eines sechsten Induktors 317f verbunden. Ein zweiter Anschluss des sechsten Induktors 317f ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines siebten Induktors 317g ist mit dem Schaltkreisknoten 322 verbunden und ein zweiter Anschluss des siebten Induktors 317g ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines achten Induktors 317h ist mit dem Schaltkreisknoten 322 verbunden und ein zweiter Anschluss des achten Induktors 317h ist mit einem ersten Anschluss eines Lastwiderstands 318 verbunden. Ein zweiter Anschluss des Lastwiderstands 318 ist mit elektrischer Masse verbunden. Der erste Anschluss des Lastwiderstands 318 ist mit dem zweiten Ein/Ausgabe-Anschluss 324 des MUX 300 verbunden.
Gemäß dieser repräsentativen Ausführungsform ist der Hochband-Filter 304 ein LC Filter, der eine Mehrzahl von Induktoren 324a bis 324c, eine Mehrzahl von Kondensatoren 325a bis 325c, einen Lastwiderstand 327 und einen dritten Ein/Ausgabe-Anschluss 328 aufweist. Ein erster Induktor 324a weist einen ersten Anschluss, der mit der Antenne 301 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss eines ersten Kondensators 325a verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des ersten Kondensators 325a ist mit einem Schaltkreisknoten 329 verbunden. Ein erster Anschluss eines zweiten Induktors 324b ist mit dem Schaltkreisknoten 329 verbunden und ein zweiter Anschluss des zweiten Induktors 324b ist mit einem ersten Anschluss eines zweiten Kondensators 325b verbunden. Ein zweiter Anschluss des zweiten Kondensators 325b ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines dritten Kondensators 325c ist mit dem Schaltkreisknoten 329 verbunden und ein zweiter Anschluss des dritten Kondensators 325c ist mit einem Schaltkreisknoten 331 verbunden.
Ein erster Anschluss eines dritten Induktors 324c ist mit dem Schaltkreisknoten 331 verbunden und ein zweiter Anschluss des dritten Induktors 324c ist mit einem ersten Anschluss eines vierten Kondensators 325d verbunden. Ein zweiter Anschluss des vierten Kondensators 325d ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines fünften Kondensators 325e ist mit dem Schaltkreisknoten 331 verbunden und ein zweiter Anschluss des fünften Kondensators 325e ist mit einem ersten Anschluss des Lastwiderstands 327 verbunden. Ein zweiter Anschluss des Lastwiderstands 327 ist mit elektrischer Masse verbunden. Der erste Anschluss des Lastwiderstands 327 ist mit einem dritten Ein/Ausgabe-Anschluss 328 des MUX 300 verbunden.
10 zeigt eine schematische Darstellung eines MUX 400 mit ultrabreiter Bandbreite gemäß einer anderen repräsentativen Ausführungsform, der folgendes umfasst: eine Antenne 401, einen LC Niedrigband-Filter 402, einen zusammengesetzten Mittelband-Filter 403 und einen zusammengesetzten Hochband-Filter 404. Jeder von den Filtern 402, 403 und 404 weist einen Ein/Ausgabe-Anschluss 405, 424 und 428, respektive, auf.
Der Tiefband-Filter 402 weist Induktoren 411a bis 411c, einen Kondensator 412 und einen Lastwiderstand 413 auf. Ein erster Induktor 411a weist einen ersten Anschluss, der mit der Antenne 401 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem Schaltkreisknoten 414 verbunden ist, auf. Ein zweiter Induktor 411b weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 414 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des Kondensators 412 verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des Kondensators 412 ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein dritter Induktor 411c weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 414 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des Lastwiderstands 413 verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des Lastwiderstands 413 ist mit elektrischer Masse verbunden. Der erste Anschluss des Lastwiderstands 413 ist mit dem ersten Ein/Ausgabe-Anschluss 405 des MUX 400 verbunden.
Der Mittelband-Filter 403 weist eine Mehrzahl von akustischen Resonatoreinrichtungen 416a bis 416e, eine Mehrzahl von Induktoren 417a bis 417h und einen Lastwiderstand 418 auf. Die Abzweig-Induktoren 417c, 417e und 417g stellen die gleichen Vorteile bereit wie die oben beschriebenen, nämlich das Erweitern der Bandbreite des Mittelband-Filters und das Ermöglichen, dass er ein Zweifach-Durchlassband bereitstellt. Die akustischen Resonatoreinrichtungen 416a bis 416e sind typischerweise BAW-Resonatoreinrichtungen mit hohem Q. Ein erster Induktor 417a weist einen ersten Anschluss, der mit der Antenne 401 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem Schaltkreisknoten 419 verbunden ist, auf. Eine erste akustische Resonatoreinrichtung 416a weist einen ersten Anschluss, der mit dem Schaltkreisknoten 419 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss eines zweiten Induktors 417b verbunden ist, auf.
Ein zweiter Anschluss des zweiten Induktors 417b ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines dritten Induktors 417c ist mit dem Schaltkreisknoten 419 verbunden und ein zweiter Anschluss des dritten Induktors 417c ist mit elektrischer Masse verbunden.
Ein erster Anschluss einer zweiten akustischen Resonatoreinrichtung 416b ist mit dem Schaltkreisknoten 419 verbunden und ein zweiter Anschluss der zweiten akustischen Resonatoreinrichtung 416b ist mit einem Schaltkreisknoten 421 verbunden. Ein erster Anschluss einer dritten akustischen Resonatoreinrichtung 416c ist mit dem Knoten 421 verbunden und ein zweiter Anschluss der dritten akustischen Resonatoreinrichtung 416c ist mit einem ersten Anschluss eines vierten Induktors 417d verbunden. Ein zweiter Anschluss des vierten Induktors 417d ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines fünften Induktors 417e ist mit dem Schaltkreisknoten 421 verbunden und ein zweiter Anschluss des fünften Induktors 417e ist mit elektrischer Masse verbunden.
Ein erster Anschluss einer vierten akustischen Resonatoreinrichtung 417d ist mit dem Schaltkreisknoten 421 verbunden und ein zweiter Anschluss der vierten akustischen Resonatoreinrichtung 416d ist mit einem Schaltkreisknoten 422 verbunden. Ein erster Anschluss einer fünften akustischen Resonatoreinrichtung 416e ist mit dem Schaltkreisknoten 422 verbunden und ein zweiter Anschluss der fünften akustischen Resonatoreinrichtung 416e ist mit einem ersten Anschluss eines sechsten Induktors 417f verbunden. Ein zweiter Anschluss des sechsten Induktors 417f ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines siebten Induktors 417g ist mit dem Schaltkreisknoten 422 verbunden und ein zweiter Anschluss des siebten Induktors 417g ist mit elektrischer Masse verbunden. Ein erster Anschluss eines achten Induktors 417h ist mit dem Schaltkreisknoten 422 verbunden und ein zweiter Anschluss des achten Induktors 417h ist mit einem ersten Anschluss eines Lastwiderstands 418 verbunden. Ein zweiter Anschluss des Lastwiderstands 418 ist mit elektrischer Masse verbunden. Der erste Anschluss des Lastwiderstands 418 ist mit dem zweiten Ein/Ausgabe-Anschluss 424 des MUX 400 verbunden.
Gemäß dieser repräsentativen Ausführungsform ist der Hochband-Filter 404 ein zusammengesetzter Filter, der folgendes aufweist: eine Mehrzahl von Induktoren 424a bis 424c, eine Mehrzahl von Kondensatoren 425a bis 425c, eine Mehrzahl von akustischen Resonatoreinrichtungen 416a und 416b, ein Lastwiderstand 427 und ein dritter Ein/Ausgabe-Anschluss 428. Die Verwendung von mehreren akustischen Resonatoreinrichtungen 416a und 416b vergrößert die Steilheit der Flankensteilheit an den Kanten des hohen Durchlassbandes im Vergleich zu dem hohen Durchlassband, das von dem in 4 gezeigten, hohen Durchlassband-Filter 104 bereitgestellt wird.
Ein erster Induktor 424a weist einen ersten Anschluss, der mit der Antenne 401 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss eines ersten Kondensators 425a verbunden ist, auf. Ein zweiter Anschluss des ersten Kondensators 425a ist mit einem Schaltkreisknoten 429 verbunden. Ein erster Anschluss eines zweiten Induktors 424b ist mit dem Schaltkreisknoten 429 verbunden und ein zweiter Anschluss des zweiten Induktors 424b ist mit einem ersten Anschluss eines zweiten Kondensators 425b verbunden. Ein zweiter Anschluss des zweiten Kondensators 425b ist mit einem Schaltkreisknoten 431 verbunden. Ein erster Anschluss eines dritten Kondensators 425c ist mit dem Schaltkreisknoten 431 verbunden und ein zweiter Anschluss des dritten Kondensators 425c ist mit einem ersten Anschluss des Lastwiderstands 427 verbunden.
Ein erster Anschluss einer zweiten akustischen Resonatoreinrichtung 416b ist mit dem Schaltkreisknoten 431 verbunden und ein zweiter Anschluss der zweiten akustischen Resonatoreinrichtung 416b ist mit einem ersten Anschluss eines dritten Induktors 424c verbunden. Ein zweiter Anschluss des dritten Induktors 424c ist mit elektrischer Masse verbunden. Der erste Anschluss des Lastwiderstands 427 ist mit einem dritten Ein/Ausgabe-Anschluss 428 des MUX 400 verbunden.
So wie das oben angedeutet ist, sind die akustischen Resonatoreinrichtungen typischerweise BAW-Resonatoreinrichtungen mit hohem Q (high-Q _BAW resonator devices), wie etwa FBAR- oder SMR-Einrichtungen. Verschiedene Einzelheiten von derartigen BAW-Resonatoreinrichtungen und entsprechende Verfahren zur Herstellung, die von den vorliegenden Lehren vorgesehen werden, können beispielsweise in einer oder mehreren der folgenden US-Patentveröffentlichungen gefunden werden: US-Patent 6,107,721 an Lakin; US-Patente Nrn. 5,587,620, 5,873,153, 6,507,983 , 7,388,454 , 7,629,865 , 7,714,684 an Ruby, et al., US-Patente Nrn. 7,791,434 , 8,188,810 und 8,230,562 an Fazzio, et al., US-Patent Nr. 7,280,007 an Feng, et al., US-Patent Nr. 8,248,185 an Choy, et al., US-Patent Nr. 7,345,410 an Grannen, et al., US-Patent Nr. 6,828,713 an Bradley, et al., US-Patent Nr. 7,561,009 an Larson, et al., US-Patentanmeldungs-Veröffentlichungs-Nr. 20120326807 an Choy, et al., US-Patentanmeldungs-Veröffentlichungs-Nr. 20100327994 an Choy, et al., US-Patentanmeldungs-Veröffentlichungs-Nrn. 20110180391 und 20120177816 an Larson III, et al., US-Patentanmeldungs-Veröffentlichungs-Nr. 20070205850 an Jamneala, et al., US-Patentanmeldungs-Veröffentlichungs-Nr. 20110266925 an Ruby, et al., US-Patentanmeldungs-Nr. 14/161,564 mit dem Titel: „Method of Fabricating Rare-Earth Doped Piezoelectric Material with Various Amounts of Dopants and a Selected C-Axis Orientation“ (auf Deutsch: „Verfahren zum Herstellen von mit Seltenen-Erden dotierten, piezoelektrischen Materialien mit verschiedenen Beträgen von Dotierstoffen und einer ausgewählten C-Achsen-Orientierung“), eingereicht am 22. Januar 2014 an John L. Larson III; US-Patentanmeldungs-Nr. 13/662,460 mit dem Titel „Bulk Acoustic Wave Resonator having Piezoelectric Layer with Multiple Dopants“ (auf Deutsch: „Akustische Volumenwellen-Resonatoren mit piezoelektrischen Schichten, die mehrere Dotierstoffe aufweisen“), eingereicht am 27. Oktober 2012 an Choy, et al., US-Patentanmeldungs-Nr. 13/906,873 mit dem Titel „Bulk Acoustic Wave Resonator having Piezoelectric Layer with Varying Amounts of Dopant“ (auf Deutsch: „Akustischer Volumenwellen-Resonator mit einer piezoelektrischen Schicht, die variierende Beträge von Dotierstoffen aufweist“), eingereicht am 31. Mai 2013 an John Choy, et al., und US-Patentanmeldungs-Nr. 14/191,771 mit dem Titel „Bulk Acoustic Wave Resonator having Doped Piezoelectric Layer“ (auf Deutsch: „Akustischer Volumenwellen-Resonator mit einer dotierten, piezoelektrische Schicht“), eingereicht am 24. Februar 2014 an Feng, et al.
Die gesamte Offenbarung von jedem der Patente, veröffentlichten Patentanmeldungen und Patentanmeldungen, die oben aufgezählt sind, werden hiermit durch Verweis hierin spezifisch aufgenommen. Es wird betont, dass die Komponenten, Materialien und Verfahren zur Herstellung, die in diesen Patenten und Patentanmeldungen beschrieben sind, repräsentativ sind und dass andere Verfahren zur Herstellung und Materialien, die in der Übersicht eines Fachmanns in dem technischen Fachgebiet sind, ebenfalls vorgesehen sind.
Die vielfältigen Komponenten, Strukturen und Parameter sind lediglich zur Veranschaulichung und als Beispiel enthalten und nicht in irgendeinem beschränkenden Sinn. Im Hinblick auf diese Offenbarung können Fachleute die vorliegenden Lehren implementieren, indem sie ihre eigenen Anwendungen und benötigten Komponenten, Materialien, Strukturen und Geräte bestimmen, um diese Anwendungen zu implementieren, während sie innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Patentansprüche bleiben.

Claims

Ein Multiplexer, MUX, (100) mit breiter Bandbreite, der folgendes aufweist: einen Eingangsanschluss (111), der mit einer Antenne (101) verbunden ist, einen Niedrigband-Filter (102), der mit dem Eingangsanschluss (111) verbunden ist und ein Durchlassband mit einem ersten Frequenzbereich aufweist, wobei der Niedrigband-Filter (102) ein erster LC Filter ist, der mindestens einen ersten Induktor (111a-c) und einen ersten Kondensator (112) aufweist, einen Mittelband-Filter (103), der mit dem Eingangsanschluss (111) verbunden ist und ein Durchlassband mit einem zweiten Frequenzbereich, der höher als der erste Frequenzbereich ist, aufweist, wobei der Mittelband-Filter (103) ein zusammengesetzter Filter ist, der mindestens eine erste akustische Resonatoreinrichtung (116a) und mindestens einen zweiten Induktor (117b) aufweist, die verbunden sind in Reihe miteinander und parallel mit einem dritten Induktor (117f), wobei die Verbindung der ersten akustischen Resonatoreinrichtung (116a) und des zweiten Induktors (117b) in Reihe miteinander und parallel mit dem dritten Induktor (117f) die Bandbreite des zusammengesetzten Mittelband-Filters (103) erweitert, und einen Hochband-Filter (104), der mit dem Eingangsanschluss (111) verbunden ist und ein Durchlassband mit einem dritten Frequenzbereich, das höher als der zweite Frequenzbereich ist, aufweist, wobei der Hochband-Filter (104) einer ist von einem LC Filter, der mindestens einen vierten Induktor (124b) und einen zweiten Kondensator (125b) aufweist, und einem zusammengesetzten Filter, der mindestens einen fünften Induktor (124d), einen dritten Kondensator (125c) und eine zweite akustische Resonatoreinrichtung (126) aufweist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß Anspruch 1, wobei der MUX (100) ein MUX mit ultrabreiter Bandbreite ist, wobei der erste Frequenzbereich eine niedrigste Frequenz aufweist, die mehr als 8% unter einer Mittenfrequenz des zweiten Frequenzbereichs ist, und wobei der dritte Frequenzbereich eine höchste Frequenz aufweist, die mehr als 8% über der Mittenfrequenz des zweiten Frequenzbereichs ist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Frequenzbereich von näherungsweise 700 Megahertz (MHz) bis näherungsweise 960 MHz reicht, und wobei der zweite Frequenzbereich von näherungsweise 1710 MHz bis näherungsweise 2170 MHz reicht, und wobei der dritte Frequenzbereich von näherungsweise 2300 MHz bis näherungsweise 2690 MHz reicht.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Durchlassband des Mittelband-Filters (103) ein zweifaches Durchlassband ist, das ferner einen vierten Frequenzbereich aufweist, der von näherungsweise 1427,9 MHz bis näherungsweise 1511 MHz reicht.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mindestens eine der ersten akustischen Resonatoreinrichtung (116a) und der zweiten akustischen Resonatoreinrichtung (126) einen von einer akustischen Volumenwellen -Resonatoreinrichtung und einer akustischen Oberflächenwellen -Resonatoreinrichtung umfasst.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mindestens eine der ersten akustischen Resonatoreinrichtung (116a) und der zweiten akustischen Resonatoreinrichtung (126) mindestens eine akustische Dünnschicht-Volumenwellen-Resonator -Einrichtung oder eine festmontierte Resonator -Einrichtung umfasst.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste LC Filter mindestens einen ersten LC Schaltkreis-Zweig umfasst, wobei der erste LC Schaltkreis-Zweig mindestens den ersten Induktor (111b) und den ersten Kondensator (112), die in Reihe verbunden sind, umfasst, wobei ein erstes Ende des ersten LC Schaltkreis-Zweigs mit einem ersten Schaltkreisknoten (114) des Niedrigband-Filters (102) verbunden ist und ein zweites Ende des ersten LC Schaltkreis-Zweigs mit elektrischer Masse verbunden ist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß Anspruch 7, wobei der erste LC Filter (102) ferner mindestens einen sechsten Induktor (111a) umfasst, der einen mit dem Eingangsanschluss (111) verbundenen, ersten Anschluss und einen mit dem ersten Schaltkreisknoten (114) verbundenen, zweiten Anschluss aufweist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei der erste LC Filter (102) ferner mindestens einen siebten Induktor (111c) umfasst, der einen mit dem ersten Schaltkreisknoten (114) verbundenen, ersten Anschluss und einen mit einem ersten Ausgangsanschluss (115) des MUX (100) verbundenen, zweiten Anschluss aufweist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (200) gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei der ersten LC Filter (202) ferner mindestens einen dritten Induktor (211c) umfasst, der einen mit dem ersten Schaltkreisknoten (214) verbundenen, ersten Anschluss und einen mit einem zweiten Schaltkreisknoten (215) verbundenen, zweiten Anschluss aufweist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (200) gemäß Anspruch 10, wobei der erste LC Filter (202) ferner mindestens einen zweiten Schaltkreis-Zweig umfasst, der mindestens einen achten Induktor (211e) und einen vierten Kondensator (212b) aufweist, wobei der achte Induktor (211e) einen mit dem zweiten Schaltkreisknoten (215) verbundenen, ersten Anschluss und einen mit einem ersten Anschluss des vierten Kondensators (212b) verbundenen, zweiten Anschluss aufweist, wobei der vierte Kondensator (212b) einen mit elektrischer Masse verbundenen, zweiten Anschluss aufweist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Mittelband-Filter (103) ferner eine dritte akustische Resonatoreinrichtung (116c) umfasst.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Hochband-Filter (104) der zusammengesetzte Filter ist und wobei der zusammengesetzte Filter ferner einen sechsten Induktor umfasst.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Mittelband-Filter (103) ferner mindestens einen sechsten Induktor (117f) und eine dritte akustische Resonatoreinrichtung (116b) umfasst, wobei der sechste Induktor (117f) einen ersten Anschluss, der mit dem Eingangsanschluss (111) des MUX (100) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Schaltkreisknoten (119) des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, aufweist, wobei die erste akustische Resonatoreinrichtung (116a) einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Schaltkreisknoten (119) des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des zweiten Induktors (117b) verbunden ist, aufweist, wobei ein zweiter Anschluss des zweiten Induktors (117b) mit elektrischer Masse verbunden ist, wobei die dritte akustische Resonatoreinrichtung (116b) einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Schaltkreisknoten (119) des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem zweiten Schaltkreisknoten (121) des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, aufweist, wobei der dritte Induktor (117c) aufweist einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Schaltkreisknoten des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, und der einen zweiten Anschluss, der mit elektrischer Masse verbunden ist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Hochband-Filter (104) der zweite LC Filter ist und wobei der zweite LC Filter ferner einen siebten Induktor umfasst.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß Anspruch 15, wobei der Hochband-Filter (104) ein zusammengesetzter Filter ist und wobei der zusammengesetzte Filter ferner eine vierte akustische Resonatoreinrichtung (126) umfasst, und wobei die vierte akustische Resonatoreinrichtung (126) eine Steilheit des Hochband-Filters (104) verbessert.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (200) gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei der zusammengesetzte Filter (204) ferner mindestens einen siebten Induktor (224b) und einen vierten Kondensator (225b) umfasst, wobei der fünfte Induktor (224a) einen ersten Anschluss, der mit dem Eingangsanschluss des MUX (200) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des dritten Kondensators (225a) verbunden ist, aufweist, wobei ein zweiter Anschluss des dritten Kondensators (225c) mit einem ersten Schaltkreisknoten (229) des zusammengesetzten Filters verbunden ist, wobei ein erster Anschluss des siebten Induktors (224b) mit dem ersten Schaltkreisknoten (229) des zusammengesetzten Filters verbunden ist und ein zweiter Anschluss des siebten Induktors (224b) mit elektrischer Masse verbunden ist, wobei ein erster Anschluss des vierten Kondensators (225b) mit dem ersten Schaltkreisknoten (229) des zusammengesetzten Filters verbunden ist und ein zweiter Anschluss des vierten Kondensators (225b) mit elektrischer Masse verbunden ist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (200) gemäß Anspruch 17, wobei der zusammengesetzte Filter ferner einen fünften Kondensator (225c) und einen achten Induktor (224c) umfasst, wobei ein erster Anschluss des achten Induktors (224c) mit dem ersten Schaltkreisknoten (229) des zusammengesetzten Filters verbunden ist und ein zweiter Anschluss des achten Induktors (224c) mit einem ersten Anschluss des fünften Kondensators (225c) verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss des fünften Kondensators (225c) mit einem zweiten Schaltkreisknoten (231) des zusammengesetzten Filters verbunden ist, wobei ein erster Anschluss der vierten akustischen Resonatoreinrichtung (226) mit dem zweiten Schaltkreisknoten (231) des Hochband-Filters (204) verbunden ist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (200) gemäß Anspruch 17, wobei der zusammengesetzte Filter ferner einen fünften Kondensator (225c) und einen achten Induktor (224c) umfasst, wobei ein erster Anschluss des fünften Kondensators (225c) mit dem ersten Schaltkreisknoten (229) des zusammengesetzten Filters verbunden ist und ein zweiter Anschluss des fünften Kondensators (225c) mit einem ersten Anschluss des achten Induktors (224c) verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss des achten Induktors (224c) mit einem zweiten Schaltkreisknoten (231) des zusammengesetzten Filters verbunden ist, wobei ein erster Anschluss der vierten akustischen Resonatoreinrichtung (226) mit dem zweiten Schaltkreisknoten (231) des zusammengesetzten Filters verbunden ist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (400) gemäß Anspruch 16, wobei der Hochband-Filter (404) der zusammengesetzte Filter ist und wobei der zusammengesetzte Filter ferner mindestens eine fünfte akustische Resonatoreinrichtung (416b), einen siebten Induktor (424b), einen achten Induktor (424c) und einen vierten Kondensator (425b) umfasst, wobei der fünfte Induktor (424a) einen ersten Anschluss, der mit dem Eingangsanschluss des MUX (400) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des dritten Kondensators (425a) verbunden ist, aufweist, wobei der dritte Kondensator (425a) einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Schaltkreisknoten (429) des dritten zusammengesetzten Filters verbunden ist, aufweist, wobei die vierte akustische Resonatoreinrichtung (416a) einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Schaltkreisknoten (429) des zusammengesetzten Filters verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des siebten Induktors (424b) verbunden ist, aufweist, wobei der zweite Anschluss des siebten Induktors (424b) mit elektrischer Masse verbunden ist, wobei ein erster Anschluss des vierten Kondensators (425b) mit dem ersten Schaltkreisknoten (429) des Hochband-Filters (404) verbunden ist, wobei der zweite Anschluss des vierten Kondensators (425b) mit einem zweiten Schaltkreisknoten (431) des zusammengesetzten Filters verbunden ist, wobei ein erster Anschluss der fünften akustischen Resonatoreinrichtung (416b) mit dem zweiten Schaltkreisknoten (431) des zusammengesetzten Filters verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss der fünften akustischen Resonatoreinrichtung (416b) mit einem ersten Anschluss des achten Induktors (424c) verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss des achten Induktors (424c) mit elektrischer Masse verbunden ist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 20, wobei der Mittelband-Filter (103) ferner mindestens einen siebten Induktor (117g) und einen achten Induktor (117h), die parallel zueinander und parallel zu dem dritten Induktor (117c) verbunden sind, umfasst, wobei der siebte Induktor (117g) einen ersten Anschluss, der mit dem zweiten Schaltkreisknoten (121) des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit elektrischer Masse verbunden ist, aufweist, wobei der achte Induktor (117h) einen ersten Anschluss, der mit einem dritten Schaltkreisknoten (122) des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit elektrischer Masse verbunden ist, aufweist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei der Niedrigband-Filter (102) einer von einem Tiefpass-Filter und einem Durchlassband-Filter ist.
Der Breit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei der Hochband-Filter (104) einer von einem Hochpass-Filter und einem Durchlassband-Filter ist.
Ein Multiplexer, MUX, (100) mit ultrabreiter Bandbreite zum Durchführen von Carrier-Aggregation von Signalen, die Frequenzen aufweisen, die innerhalb von einem ersten, einem zweiten und einem dritten Frequenzbereich sind, wobei der erste Frequenzbereich eine niedrigste Frequenz aufweist, die mehr als 8% unter einer Mittenfrequenz des zweiten Frequenzbereichs ist, und wobei der dritte Frequenzbereich eine höchste Frequenz aufweist, die mehr als 8% über der Mittenfrequenz des zweiten Frequenzbereichs ist, wobei der MUX (100) folgendes aufweist: einen Eingangsanschluss (111), der mit einer Antenne (101) verbunden ist, einen Niedrigband-Filter (102), der mit dem Eingangsanschluss (111) verbunden ist und ein Durchlassband mit dem ersten Frequenzbereich aufweist, wobei der Niedrigband-Filter (102) ein LC Filter ist, der mindestens einen ersten Induktor (111a-c) und einen ersten Kondensator (112) aufweist, einen Mittelband-Filter (103), der mit dem Eingangsanschluss (111) verbunden ist und ein Durchlassband mit dem zweiten Frequenzbereich, der höher als der erste Frequenzbereich ist, aufweist, wobei der Mittelband-Filter ein zusammengesetzter Filter ist, der mindestens eine erste und eine zweite akustische Resonatoreinrichtung (116a, 116b) und mindestens einen zweiten und einen dritten Induktor (117b, 117c) aufweist, wobei die erste akustische Resonatoreinrichtung (116a) und der zweite Induktor (117b) verbunden sind in Reihe miteinander und parallel mit dem dritten Induktor (117f), wobei die Verbindung der ersten akustischen Resonatoreinrichtung (116a) und des zweiten Induktors (117b) in Reihe miteinander und parallel mit dem dritten Induktor (117f) die Bandbreite des zusammengesetzten Mittelband-Filters (103) erweitert, und einen Hochband-Filter (104), der mit dem Eingangsanschluss (111) verbunden ist und ein Durchlassband mit dem dritten Frequenzbereich, der höher als der zweite Frequenzbereich ist, aufweist, wobei der Hochband-Filter (104) ein zusammengesetzter Filter ist, der mindestens einen zweiten Kondensator (125a) und einen dritten Kondensator (125c), eine dritte akustische Resonatoreinrichtung (126) sowie einen vierten Induktor (124a) und einen fünften Induktor (124c) aufweist.
Der Ultrabreit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß Anspruch 24, wobei der Mittelband-Filter (103) ferner einen sechsten Induktor (117a) umfasst, wobei der sechste Induktor (117a) einen ersten Anschluss, der mit dem Eingangsanschluss (111) des MUX (100) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Schaltkreisknoten (119) des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, aufweist, wobei die erste akustische Resonatoreinrichtung (116a) einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Schaltkreisknoten (119) des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des dritten Induktors (117b) verbunden ist, aufweist, wobei ein zweiter Anschluss des dritten Induktors (117b) mit elektrischer Masse verbunden ist, wobei die zweite akustische Resonatoreinrichtung (116b) einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Schaltkreisknoten (119) des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem zweiten Schaltkreisknoten (121) des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, aufweist.
Der Ultrabreit-Bandbreiten-MUX (400) gemäß Anspruch 24 oder 25, wobei der vierte Induktor (424a) einen ersten Anschluss, der mit dem Eingangsanschluss des MUX (400) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des zweiten Kondensators (425a) verbunden ist, aufweist, wobei der zweite Kondensator (425a) einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Schaltkreisknoten (429) des Hochband-Filters (404) verbunden ist, aufweist, wobei die dritte akustische Resonatoreinrichtung (416a) einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Schaltkreisknoten (429) des Hochband-Filters (404) verbunden ist, aufweist.
Der Ultrabreit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß Anspruch 24 oder 25, wobei der vierte Induktor (124a) einen ersten Anschluss, der mit dem Eingangsanschluss (111) des MUX (100) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des zweiten Kondensators (125a) verbunden ist, aufweist, wobei der zweite Kondensator (125a) einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Schaltkreisknoten (129) des Hochband-Filters (104) verbunden ist, aufweist, wobei der fünfte Induktor (124c) einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Schaltkreisknoten (129) des Hochband-Filters (104) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einem ersten Anschluss des dritten Kondensators (125c) verbunden ist, aufweist, wobei der dritte Kondensator (125c) einen zweiten Anschluss, der mit einem zweiten Schaltkreisknoten (131) des Hochband-Filters (104) verbunden ist, aufweist, wobei die dritte akustische Resonatoreinrichtung (126) einen ersten Anschluss, der mit dem zweiten Schaltkreisknoten (131) des Hochband-Filters (104) verbunden ist, aufweist.
Der Ultrabreit-Bandbreiten-MUX (100) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 27, wobei der Mittelband-Filter (103) ferner mindestens einen siebten und einen achten Induktor (117g, 117h), die parallel zueinander in parallel mit dem dritten Induktor (117f) verbunden sind, umfasst, wobei der dritte Induktor (117b) einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Schaltkreisknoten (119) des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit elektrischer Masse verbunden ist, aufweist, wobei der siebte Induktor (117g) einen ersten Anschluss, der mit dem zweiten Schaltkreisknoten (121) des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit elektrischer Masse verbunden ist, aufweist, wobei der achte Induktor (117h) aufweist einen ersten Anschluss, der mit einem dritten Schaltkreisknoten (122) des Mittelband-Filters (103) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit elektrischer Masse verbunden ist.
Ein Multiplexer, MUX, (100) mit breiter Bandbreite, der folgendes aufweist: einen Eingangsanschluss (111), der mit einer Antenne (101) verbunden ist, einen Niedrigband-Filter (102), der mit dem Eingangsanschluss (111) verbunden ist und ein Durchlassband mit einem ersten Frequenzbereich, der von näherungsweise 700 Megahertz (MHz) bis näherungsweise 960 MHz reicht, aufweist, wobei der Niedrigband-Filter (102) ein LC Filter ist, der mindestens einen ersten Induktor (111a-c) und einen ersten Kondensator (112) aufweist, einen Mittelband-Filter (103), der mit dem Eingangsanschluss (111) verbunden ist und ein Durchlassband mit einem zweiten Frequenzbereich, der höher als der erste Frequenzbereich ist, aufweist, wobei der zweite Frequenzbereich ein Zweifach-Frequenzbereich ist, der Frequenzen, die von näherungsweise 1710 MHz bis näherungsweise 2170 MHz reichen, und Frequenzen, die von näherungsweise 1427,9 MHz bis näherungsweise 1511 MHz reichen, aufweist, wobei der Mittelband-Filter (103) ein zusammengesetzter Filter ist, der mindestens eine erste akustische Resonatoreinrichtung (116a) und mindestens einen zweiten Induktor (117b) aufweist, die verbunden sind in Reihe miteinander und parallel mit einem dritten Induktor (117f) des zusammengesetzten Filters, wobei die Verbindung der ersten akustischen Resonatoreinrichtung (116a) und des zweiten Induktors (117b) in Reihe miteinander und parallel mit dem dritten Induktor (117f) die Bandbreite des zusammengesetzten Mittelband-Filters (103) erweitert, und einen Hochband-Filter (104), der mit dem Eingangsanschluss (111) verbunden ist und ein Durchlassband mit einem dritten Frequenzbereich, der höher als der zweite Frequenzbereich ist, aufweist, wobei der dritte Frequenzbereich von näherungsweise 2300 MHz bis näherungsweise 2690 MHz reicht, wobei der Hochband-Filter (104) einer ist von einem LC Filter, der mindestens einen vierten Induktor (124b) und einen zweiten Kondensator (125b) umfasst, und einem zusammengesetzten Filter, der mindestens einen fünften Induktor (124b), einen dritten Kondensator (125c) und eine zweite akustische Resonatoreinrichtung (126) aufweist.