DE112012002502T5

DE112012002502T5 - Demultiplexer

Info

Publication number: DE112012002502T5
Application number: DE112012002502.4T
Authority: DE
Inventors: Yasumasa TANIGUCHI
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2032-05-17
Also published as: JP5673818B2; CN103597744A; DE112012002502B4; CN103597744B; JPWO2012172909A1; WO2012172909A1

Abstract

Die Erfindung betrifft das Bereitstellen eines Demultiplexers, der in der Lage ist, ein steiles Sperrband innerhalb des Durchlassbandes eines Hochpassfilters zu bilden, ohne eine nennenswerte Vergrößerung oder Erhöhung der Anzahl der Komponenten zu verursachen. Es wird ein Demultiplexer 1 vorgeschlagen, bei dem ein Ende eines Tiefpassfilter 2 und ein Ende eines Hochpassfilter 3 mit einem Antennenanschluss 4 verbunden sind und ein Fangfilter für elastische Wellen 6 mit dem Hochpassfilter 3 verbunden ist, wobei das Fangfilter für elastische Wellen 6 in einem zweiten Durchlassband, das als das Durchlassband des Hochpassfilters 3 dient, ein Sperrband bildet, dessen Frequenzbreite schmaler ist als das zweite Durchlassband

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Demultiplexer, der mehrere Signale demultiplexiert, deren Durchlassbänder verschieden sind, und betrifft insbesondere einen Demultiplexer, bei dem ein Hochpassfilter, der ein LC-Filter enthält, und ein Tiefpassfilter mit einem Antennenanschluss verbunden sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In den vergangenen Jahren ist jedes Mobiltelefon mit mehreren Mobilkommunikationssystemen kompatibel gewesen und ist außerdem gleichzeitig mit Funktionen wie zum Beispiel GPS, Kurzstrecken-Drahtloskommunikation und mobilem Fernsehen ausgestattet gewesen. Bei einem solchen multifunktionalen Mobiltelefon werden zwar mehrere Sende- und Empfangssignale verarbeitet, deren Frequenzbänder verschieden sind, doch es wird im möglichen Umfang eine Antenne gemeinsam genutzt. Dementsprechend ist ein Demultiplexer erforderlich gewesen, der mehrere Sende- und Empfangssignale demultiplexieren kann.
In Patentdokument 1 ist beispielsweise ein Diplexer offenbart, bei dem ein Hochpassfilter und ein Tiefpassfilter mit einem Antennenanschluss parallel geschaltet sind. In diesem Diplexer veranlasst das Hochpassfilter die Sende- und Empfangssignale in einem Hochfrequenzband, es zu passieren, und dämpft Sende- und Empfangssignale in einem Niederfrequenzband. Andererseits veranlasst das Tiefpassfilter die Sende- und Empfangssignale im Niederfrequenzband, es zu passieren, und dämpft die Sende- und Empfangssignale im Hochfrequenzband. Hier sind sowohl das Hochpassfilter als auch das Tiefpassfilter mit LC-Filtern konfiguriert, die Induktionsspulen und Kondensatoren enthalten.
Der in Patentdokument 2 beschriebene Demultiplexierschaltkreis ist mit einem Antennenschaltkreis verbunden. Der Demultiplexierschaltkreis enthält ein Tiefpassfilter, das ein Hochfrequenzsignal in einem ersten Frequenzband extrahiert, einen Mittelpfadfilterschaltkreis, der ein Hochfrequenzsignal in einem zweiten Frequenzband extrahiert, das höher als das erste Frequenzband ist, und ein Hochpassfilter, das ein Hochfrequenzsignal in einem dritten Frequenzband extrahiert, das höher als das zweite Frequenzband ist. Sowohl das Tiefpassfilter, das Mittelfilter als auch das Hochpassfilter sind mit LC-Filtern konfiguriert, die Induktionsspulen und Kondensatoren enthalten. Außerdem ist in Patentdokument 2 eine Schaltkreiskonfiguration offenbart worden, wo ein Duplexer, der ein Oberflächenschallwellenfilter enthält, des Weiteren mit diesen Filtern verbunden ist.
In Patentdokument 3 ist ein Multibandantennenumschaltkreis offenbart, bei dem ein Diplexer mit einem Antennenanschluss verbunden ist und ein Sperrfilter des Weiteren mit dem Diplexer verbunden ist. In diesem Multibandantennenumschaltkreis enthält der Diplexer ein Tiefpassfilter und ein Hochpassfilter. Sowohl das Hochpassfilter als auch das Tiefpassfilter sind mit LC-Filtern konfiguriert, die Induktionsspulen und Kondensatoren enthalten. In der gleichen Weise ist auch das Sperrfilter mit einem LC-Filter konfiguriert.
Zitierungsliste
Patentdokument

Patentdokument 1: WO 2008/088040
Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2006-86871
Patentdokument 3: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2003-133989

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technische Aufgabe
In den Patentdokumenten 1 bis 3 sind die Tiefpassfilter und die Hochpassfilter mit LC-Filtern konfiguriert. Außerdem ist das Sperrfilter oder dergleichen ebenfalls mit dem LC-Filter konfiguriert. Dabei ist es schwierig, die Steilheit einer Filterkennlinie zu verstärken.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Demultiplexer bereitzustellen, der ein Tiefpassfilter und ein Hochpassfilter enthält und in der Lage ist, innerhalb des Durchlassbandes des Hochpassfilters ein Sperrband mit guter Steilheit zu konfigurieren, ohne die Anzahl der Komponenten zu erhöhen und ohne eine Vergrößerung zu verursachen.
Lösung der Aufgabe
Ein Demultiplexer gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen Antennenanschluss, einen ersten Empfangsanschluss und einen zweiten Empfangsanschluss, ein Tiefpassfilter, das dafür konfiguriert ist, zwischen dem Antennenanschluss und dem ersten Empfangsanschluss verbunden zu sein und ein erstes Durchlassband zu haben, ein Hochpassfilter, das dafür konfiguriert ist, zwischen dem Antennenanschluss und dem zweiten Empfangsanschluss verbunden zu sein und ein zweites Durchlassband zu haben, das sich auf einer höherfrequenten Seite befindet als das erste Durchlassband, und ein Fangfilter für elastische Wellen, das dafür konfiguriert ist, ein Sperrband zu haben, das sich innerhalb des zweiten Durchlassbandes befindet und dessen Frequenzbreite schmaler ist als das zweite Durchlassband.
Bei einer konkreten Ausführungsform des Demultiplexers gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Fangfilter für elastische Wellen mit dem Hochpassfilter in Reihe geschaltet. Dementsprechend kann es möglich sein, innerhalb des Durchlassbandes des Hochpassfilters zuverlässig ein schmales Sperrband mit dem Fangfilter für elastische Wellen zu bilden.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform des Demultiplexers gemäß der vorliegenden Erfindung gibt es in einer Impedanzkennlinie des Fangfilters für elastische Wellen innerhalb eines Frequenzbereichs des Sperrbandes einen Punkt, wo ein realer Teil der eingangsseitigen Impedanz kleiner als 50 Ω ist und ein imaginärer Teil 0 wird. In diesem Fall kann es möglich sein, die eingangsseitige Impedanz des Fangfilters für elastische Wellen in der Nähe des Sperrbandes zu reduzieren. Darum wird es für ein Signal mit einer Frequenz im Sperrband des Fangfilters für elastische Wellen schwierig, zu einer Tiefpassfilterseite zu fließen, mit der das Fangfilter für elastische Wellen nicht verbunden ist. Dementsprechend entsteht auf der Tiefpassfilterseite ein Dämpfungspol in einem Frequenzbereich, der dem oben erwähnten Sperrband entspricht.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform des Demultiplexers gemäß der vorliegenden Erfindung hat das Fangfilter für elastische Wellen eine Abzweigschaltkreiskonfiguration, die Folgendes enthält: einen Reihenarm, der ein Eingangsende und ein Ausgangsende verbindet, mehrere Parallelarme, die zwischen dem Reihenarm und einem Erdungspotenzial verbunden sind, mehrere Induktionsspulen, die mit dem Reihenarm in Reihe geschaltet sind, und mehrere Parallelresonatoren, die individuell mit den mehreren Parallelarmen verbunden sind, und wobei eine erste Stufe auf der Eingangsendseite ein Parallelarmresonator ist. In diesem Fall kann es möglich sein, die Eingangsimpedanz im Sperrband des Fangfilters für elastische Wellen zu reduzieren.
Bei einer weiteren konkreten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Fangfilter für elastische Wellen zwischen dem zweiten Empfangsanschluss und dem Hochpassfilter in dem Demultiplexer verbunden.
Nutzeffekte der Erfindung
Da ein Fangfilter für elastische Wellen mit einem Hochpassfilter in Reihe geschaltet ist, wobei das Fangfilter für elastische Wellen ein Sperrband hat, das sich innerhalb eines zweiten Durchlassbandes befindet, das durch ein Hochpassfilter gebildet wird, kann es gemäß einem Demultiplexer der vorliegenden Erfindung möglich sein, ein schmales Sperrband innerhalb des zweiten Durchlassbandes zu bilden. Da des Weiteren das entsprechende Sperrband durch das Fangfilter für elastische Wellen gebildet wird, kann es möglich werden, ein Sperrband mit guter Steilheit zu bilden, ohne die Anzahl der Komponenten zu erhöhen und ohne eine Vergrößerung zu verursachen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schaltbild eines Demultiplexers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Schaltbild eines Fangfilters für elastische Wellen, das in dem Demultiplexer in 1 verwendet wird.
3 ist ein Diagramm, das eine Übertragungskennlinie auf einer Tiefpassfilterseite in dem Demultiplexer der in 1 veranschaulichten Ausführungsform veranschaulicht.
4 ist ein Diagramm, das eine Übertragungskennlinie auf einer Hochpassfilterseite in dem Demultiplexer der in 1 veranschaulichten Ausführungsform veranschaulicht.
5 ist ein Diagramm, das eine Impedanz-Smith-Chart des Fangfilters für elastische Wellen veranschaulicht, das in der in 1 veranschaulichten Ausführungsform verwendet wird.
6 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel einer Modifizierung an einem Fangfilter für elastische Wellen veranschaulicht, das in einem Demultiplexer der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
7 ist ein Diagramm, das eine Impedanz-Smith-Chart des in 6 veranschaulichten Fangfilters für elastische Wellen veranschaulicht.
8 ist ein Diagramm, das eine Übertragungskennlinie auf einer Tiefpassfilterseite in einem Demultiplexer einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wobei der Demultiplexer das in 6 veranschaulichte Fangfilter für elastische Wellen verwendet.
9 ist ein Diagramm, das eine Übertragungskennlinie auf einer Hochpassfilterseite in dem Demultiplexer der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wobei der Demultiplexer das in 6 veranschaulichte Fangfilter für elastische Wellen verwendet.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine konkrete Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, so dass die vorliegende Erfindung klar wird.
1 ist das Schaltbild eines Demultiplexers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Als ein multifunktionales Mobiltelefon, bei dem der Demultiplexer der vorliegenden Ausführungsform benötigt wird, ist zum Beispiel ein Mobiltelefon mit einem Ein-Segment-Tuner ausgestattet. Ein solches Mobiltelefon empfängt terrestrischen digitalen Rundfunk (ISDB-T) unter Verwendung eines UHF-Bandes, insbesondere eines 470-bis-710 MHz-Bandes. Aber dann, mit dem Ende des analogen Rundfunks, ist auch ein VHF-Band, und zwar 207,5 bis 220 MHz, zur Verwendung für terrestrischen digitalen Rundfunk (ISDB-Tmm) für Mobilkommunikations-Endgeräte, wie zum Beispiel Mobiltelefone, vorgesehen. Beim ISDB-T und beim ISDB-Tmm wird wahrscheinlich eine Antenne gemeinsam genutzt werden. Das heißt, wenn mehrere terrestrische digitale Ausstrahlungen empfangen werden, deren Frequenzbänder in einer solchen Weise wie beim ISDB-T und ISDB-Tmm verschieden sind, so ist ein Demultiplexer notwendig, der mehrere Empfangsbandsignale demultiplexiert, die von derselben Antenne eingegeben werden.
Außerdem wird für den Ein-Segment-Tuner das Übertragungsbandsignal eines Mobilkommunikationssystems, oder anders ausgedrückt: ein Signal von 830 bis 845 MHz, zu einer Interferenzwelle. Dementsprechend ist es bei dem Demultiplexer, der die Empfangbandsignale des ISDB-T und des ISDB-Tmm demultiplexiert, notwendig, das Übertragungsbandsignal, oder anders ausgedrückt: ein Tx-Band-Signal, zu entfernen.
Ein Demultiplexer 1 der vorliegende Ausführungsform enthält ein Tiefpassfilter 2, welches das Empfangbandsignal des ISDB-Tmm veranlasst, es zu passieren, und das Empfangbandsignal des ISDB-T dämpft, und ein Hochpassfilter 3, welches das Empfangbandsignal des ISDB-T veranlasst, es zu passieren, und das Empfangbandsignal des ISDB-Tmm dämpft. Oder anders ausgedrückt: Das Tiefpassfilter 2 ist ein Durchlassbandfilter, dessen Durchlassband (erste Durchlassband) im Bereich von 207,5 MHz bis 220 MHz liegt, und das Hochpassfilter 3 ist ein Durchlassbandfilter, dessen Durchlassband (zweites Durchlassband) im Bereich von 470 MHz bis 710 MHz liegt.
Ein Ende des Tiefpassfilters 2 ist mit einem Antennenanschluss 4 verbunden. Das andere Ende des Tiefpassfilters 2 ist mit einem ersten Empfangsanschluss 5 verbunden. Oder anders ausgedrückt: Das Tiefpassfilter 2 ist zwischen dem Antennenanschluss 4 und dem ersten Empfangsanschluss 5 verbunden.
Ein Ende des Hochpassfilters 3 ist mit dem Antennenanschluss 4 verbunden. Das andere Ende des Hochpassfilters 3 ist mit einem Ende eines Fangfilters für elastische Wellen 6 verbunden. Das andere Ende des Fangfilters für elastische Wellen 6 ist mit einem zweiten Empfangsanschluss 7 verbunden. Oder anders ausgedrückt: Das Hochpassfilter 3 und das Fangfilter für elastische Wellen 6 sind zwischen dem Antennenanschluss 4 und dem zweiten Empfangsanschluss 7 in Reihe geschaltet. Hier ist das Fangfilter für elastische Wellen 6 ein Fangfilter, dessen Sperrband das Übertragungsband des Mobilkommunikationssystems ist; oder anders ausgedrückt: ein Tx-Band, das sich innerhalb des Durchlassbandes des Hochpassfilters 3 befindet und dessen Bandbreite schmaler ist als das Durchlassband des Hochpassfilters 3.
Das Tiefpassfilter 2 enthält mehrere Induktionsspulen L1 bis L3, die in einem Reihenarm, der den Antennenanschluss 4 und den ersten Empfangsanschluss 5 verbindet, miteinander in Reihe geschaltet sind. Zwischen einem Erdungspotenzial und einem Verbindungspunkt zwischen der Induktionsspule L2 und der Induktionsspule L3 ist ein Kondensator C1 verbunden. Oder anders ausgedrückt: Das Tiefpassfilter 2 ist ein LC-Filter, das die mehreren Induktionsspulen L1 bis L3 und den Kondensator C1 enthält.
Andererseits enthält das Hochpassfilter 3 einen Kondensator C2, der mit einem Reihenarm verbunden ist, der den Antennenanschluss 4 und das Fangfilter für elastische Wellen 6 verbindet, und eine Induktionsspule L4, die zwischen einem Endabschnitt des Kondensators C2, der auf einer Seite gegenüber dem Antennenanschluss 4 angeordnet ist, und dem Erdungspotenzial verbunden ist. Dementsprechend ist das Hochpassfilter 3 ebenfalls mit einem LC-Filter konfiguriert, das den Kondensator C2 und die Induktionsspule L4 enthält.
Die vorliegende Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Sperrband, dessen Frequenzbreite schmaler ist als das Durchlassband des Hochpassfilters 3, innerhalb des Durchlassbandes des Hochpassfilters 3 durch das Fangfilter für elastische Wellen 6 gebildet wird. Die Schaltungskonfiguration des Fangfilters für elastische Wellen 6 ist in 2 veranschaulicht.
Wie aus 2 hervorgeht, hat das Fangfilter für elastische Wellen 6 eine Abzweigschaltkreiskonfiguration. Genauer gesagt, sind in einem Reihenarm, der ein Eingangsende 6a und ein Ausgangsende 6b verbindet, mehrere Induktionsspulen L5 zu L7 miteinander in Reihe geschaltet. Zwischen dem Eingangsende 6a und einem Erdungspotenzial ist ein Resonator für elastische Wellen P1 verbunden. Zwischen dem Erdungspotenzial und einem Verbindungspunkt zwischen der Induktionsspule L5 und der Induktionsspule L6 ist ein Resonator für elastische Wellen P2 verbunden. Zwischen dem Erdungspotenzial und einem Verbindungspunkt zwischen der Induktionsspule L6 und der Induktionsspule L7 ist ein Resonator für elastische Wellen P3 verbunden. Zwischen dem Ausgangsende 6b und dem Erdungspotenzial ist ein Resonator für elastische Wellen P4 verbunden.
Das Fangfilter für elastische Wellen 6 hat eine Abzweigschaltkreiskonfiguration und ist so konfiguriert, dass mehrere Parallelarme individuell die Resonatoren für elastische Wellen P1 bis P4 enthalten. Dementsprechend ist das Fangfilter für elastische Wellen 6 einem LC-Filter im Hinblick auf die Steilheit einer Fangkennlinie überlegen. Dementsprechend kann es innerhalb des Durchlassbandes des Hochpassfilters 3, mit dem das Fangfilter für elastische Wellen 6 in Reihe geschaltet ist, möglich sein, ein Sperrband, dessen Filterkennlinie steil ist, oder anders ausgedrückt: ein Fangband, zu bilden.

Gemäß Spezifikationen, die in der folgenden Tabelle 1 veranschaulicht sind, wurden die Resonatoren für elastische Wellen P1 bis P4 hergestellt, die als Oberflächenschallwellenresonatoren dienen, die jeweils einen IDT (Interdigital-Transducer) und zwei Reflektoren enthalten, die auf beiden Seiten davon angeordnet sind. Dementsprechend sind die Resonanzfrequenzen der Resonatoren für elastische Wellen P1 bis P3 im Übertragungsband (830 bis 845 MHz) eines Mobilkommunikationssystems angeordnet. [Tabelle 1]

	P1	P2	P3	P4
Wellenlänge des IDT	5,2466	5,2643	5,2937	3,9	[μm]
Wellenlänge des Reflektors	5,2466	5,2643	5,2937	3,9	[μm]
Apodisation des IDT	57,84	98,52	83,73	48,04	[μm]
Anzahl von IDT-Paaren	86	94	85	91	[Paare]
Anzahl von Reflektor-Paaren	1,5	1,5	1,5	1,5	[Paare]
Relative Einschaltdauer des IDT	0,3208	0,3057	0,3061	0,3232

Außerdem wurde die Induktanz der Induktionsspule L1 auf 12 nH eingestellt, die Induktanz der Induktionsspule L2 wurde auf 16 nH eingestellt, und die Induktanz der Induktionsspule L3 wurde auf 19 nH eingestellt.
3 ist ein Diagramm, das eine Übertragungskennlinie an dem ersten Empfangsanschluss 5 in dem Demultiplexer 1 der vorliegenden Ausführungsform, der gemäß den oben erwähnten Spezifikationen hergestellt wurde, oder anders ausgedrückt: die Übertragungskennlinie des Tiefpassfilters 2, veranschaulicht. Andererseits veranschaulicht 4 die Übertragungskennlinie des zweiten Empfangsanschlusses 7 in dem Demultiplexer 1. In 4 ist ein Frequenzband, das vom ISDB-T verwendet wird, durch A veranschaulicht, wo eine Schraffierung zu sehen ist. In dem Frequenzband A des ISDB-T hat das Hochpassfilter 3 eine signifikant kleine Einfügungsdämpfung.
Außerdem dämpft das Hochpassfilter 3 selbst ein Signal von maximal etwa 330 MHz und veranlasst ein Signal von über etwa 330 MHz, es zu passieren. Aber dann bildet das Fangfilter für elastische Wellen 6 in der vorliegenden Ausführungsform ein Sperrband innerhalb des Durchlassbandes des Hochpassfilters 3. Oder anders ausgedrückt: Das Fangfilter für elastische Wellen 6 hat eine Fangkennlinie, die einen Dämpfungspol, dessen Dämpfung groß ist, in der Nähe von etwa 837 MHz enthält. In 3 und 4 wird angenommen, dass das Tx-Band (830 bis 845 MHz) des Mobilkommunikationssystems durch B veranschaulicht ist. Wie aus 4 zu erkennen ist, wird eine Filterkennlinie erhalten, wo eine Einfügungsdämpfung im Frequenzband A des ISDB-T klein ist und eine Dämpfung im Tx-Band B groß ist. Genauer gesagt, beträgt eine Dämpfung in der Nähe von 710 MHz 1,5 dB, während eine Dämpfung bei 830 MHz beträchtlich auf 51 dB erhöht wird. Auf diese Weise wird das Fangfilter für elastische Wellen 6 so gebildet, dass eine Dämpfung auf einer Seite des zweiten Empfangsanschlusses 7 in dem Tx-Band B sichergestellt ist.
Das oben erwähnte Fangfilter für elastische Wellen 6 ist dem LC-Filter im Hinblick auf die Steilheit der Fangkennlinie überlegen. Dementsprechend kann es, wie in 4 veranschaulicht, in dem zweiten Empfangsanschluss 7 möglich sein, ein Signal im Tx-Band B zu dämpfen. Dementsprechend kann es, da das Signal im Tx-Band B keine Interferenzwelle wird, möglich sein, ein Signal im Frequenzband A des ISDB-T erfolgreich zu empfangen.
Da des Weiteren in der vorliegenden Ausführungsform das Fangfilter für elastische Wellen 6 mit einer Seite des Hochpassfilters 3 verbunden ist, kommt es kaum zu einer Einfügungsdämpfung innerhalb eines Durchlassbandes auf einer Seite des Tiefpassfilters 2. Oder anders ausgedrückt: Wie in 3 veranschaulicht, dämpft das Tiefpassfilter 2 weitgehend ein Signal von mindestens 400 MHz. Des Weiteren kommt es in einem Signal, das am ersten Empfangsanschluss 5, der das Signal des Tiefpassfilters 2 extrahiert, extrahierbar ist, zu einem Dämpfungspol, der durch einen Pfeil C veranschaulicht ist. Dementsprechend kann es in dem ersten Empfangsanschluss 5 auch möglich sein, eine Dämpfung im Tx-Band B zu erhöhen. Dies wird durch sie Schaltungskonfiguration des Fangfilters für elastische Wellen 6 bewirkt. In der vorliegenden Ausführungsform wird in dem Fangfilter für elastische Wellen 6 bewirkt, dass eine erste Stufe auf einer Seite des Eingangsendes 6a ein Parallelarmresonator ist, dessen Resonanzfrequenz sich im Tx-Band B befindet. Dementsprechend kann es möglich sein, die eingangsseitige Impedanz des Fangfilters für elastische Wellen 6 in der Nähe des Tx-Bandes B auf einfache Weise zu reduzieren. Dies ist in 5 veranschaulicht. 5 ist ein Impedanz-Smith-Chart, das die S11-Reflexionskennlinie des Fangfilters für elastische Wellen 6 veranschaulicht. Wie aus 5 zu erkennen ist, existiert innerhalb des Frequenzbereichs (830 bis 845 MHz) des Sperrbandes ein Punkt D, wo ein realer Teil in dem Impedanz-Smith-Chart kleiner als 50 Ω ist und ein imaginärer Teil 0 wird. Darum kann es möglich sein, die eingangsseitige Impedanz zu reduzieren. Dementsprechend wird es für ein Signal im Tx-Band B schwierig, zur Seite des Tiefpassfilters 2 zu fließen, mit der das Fangfilter für elastische Wellen 6 nicht verbunden ist. Darum entsteht auf der Seite des Tiefpassfilters 2 der Dämpfungspol des Pfeils C, der in 3 veranschaulicht ist.
Es ist wünschenswert (wenn auch nicht notwendig), dass – in der gleichen Weise wie in der vorliegenden Ausführungsform – in dem Fangfilter für elastische Wellen 6 ein Resonator an einem eingangsseitigen Endabschnitt ein Parallelarmresonator ist, oder anders ausgedrückt: der Parallelarmresonator sollte mit einem Eingangsanschluss verbunden sein.
Des Weiteren ist eine solche bevorzugte Schaltkreiskonfiguration eines Fangfilters für elastische Wellen nicht auf die in 2 veranschaulichte beschränkt. 6 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel einer bevorzugten Modifikation an einem Fangfilter für elastische Wellen veranschaulicht.
In einem in 6 veranschaulichten Fangfilter für elastische Wellen 11 sind mehrere Reihenarmresonatoren S1 bis S4 in einem Reihenarm, der ein Eingangsende 12 und ein Ausgangsende 13 verbindet, miteinander in Reihe geschaltet. Die Reihenarmresonatoren S1 bis S4 enthalten Oberflächenschallwellenresonatoren.
Zwischen dem Eingangsende 12 und einem Erdungspotenzial ist ein erster Parallelarmresonator P11 verbunden. Zwischen dem Erdungspotenzial und einem Verbindungspunkt zwischen den Reihenarmresonatoren S1 und S2 ist ein zweiter Parallelarmresonator P12 verbunden. Zwischen dem Erdungspotenzial und einem Verbindungspunkt zwischen den Reihenarmresonatoren S2 und S3 ist ein dritter Parallelarmresonator P13 verbunden. Zwischen dem Erdungspotenzial und einem Verbindungspunkt zwischen den Reihenarmresonatoren S3 und S4 ist ein vierter Parallelarmresonator P14 verbunden. Außerdem ist zwischen dem Ausgangsende 13 und dem Erdungspotenzial ein fünfter Parallelarmresonator P15 verbunden. Die ersten bis fünften Parallelarmresonatoren P11 bis P15 enthalten Oberflächenschallwellenresonatoren.
Andererseits ist zwischen dem Eingangsende 12 und dem Verbindungspunkt zwischen den Reihenarmresonatoren S2 und S3 eine Induktionsspule L11 verbunden. Oder anders ausgedrückt: Die Induktionsspule L11 ist zu den Reihenarmresonatoren S1 und S2 parallel geschaltet. In der gleichen Weise ist zwischen dem Ausgangsende 13 und dem Verbindungspunkt zwischen den Reihenarmresonatoren S2 und S3 eine Induktionsspule L12 verbunden. Oder anders ausgedrückt: Die Induktionsspule L12 ist zu den Reihenarmresonatoren S3 und S4 parallel geschaltet und zu der Induktionsspule L11 in Reihe geschaltet.
Des Weiteren ist in dem Fangfilter für elastische Wellen 11 in dem vorliegenden Beispiel einer Modifizierung ein Resonator in einer ersten Stufe auf einer Seite des Eingangsendes 12 der erste Parallelarmresonator P11, dessen Resonanzfrequenz sich im Tx-Band befindet. Dementsprechend kann es in der gleichen Weise wie in der oben erwähnten Ausführungsform möglich sein, die eingangsseitige Impedanz in der Nähe des Tx-Bandes zu reduzieren. In dem vorliegenden Beispiel einer Modifizierung wurden die Reihenarmresonatoren S1 bis S4 und die ersten bis fünften Parallelarmresonatoren P11 bis P15 so gestaltet, wie in der folgenden Tabelle 2 veranschaulicht. Außerdem wurde der Wert jeder der Induktionsspulen L11 und L12 auf 10 nH eingestellt. [Tabelle 2]
7 ist ein Diagramm, das die S11-Reflexionskennlinie des Fangfilters für elastische Wellen 11 mit den oben erwähnten Spezifikationen in einem Impedanz-Smith-Chart veranschaulicht. In dem Fangfilter für elastische Wellen 11 existiert in der gleichen Weise wie bei dem oben erwähnten Fangfilter für elastische Wellen 6 innerhalb des Frequenzbereichs (830 bis 845 MHz) des Sperrbandes ebenfalls ein Punkt E, wo ein realer Teil kleiner als 50 Ω ist und ein imaginärer Teil 0 wird. Dementsprechend kann es möglich sein, die eingangsseitige Impedanz zu reduzieren.
8 und 9 sind Diagramme, die individuell die Übertragungskennlinien eines ersten Empfangsanschlusses und eines zweiten Empfangsanschlusses in einem Demultiplexer veranschaulichen, der in der gleichen Weise wie die oben erwähnte Ausführungsform konfiguriert ist, außer dass das Fangfilter für elastische Wellen 11 des vorliegenden Beispiels einer Modifizierung verwendet wird.
Wie aus 9 zu erkennen ist, ist auch in dem Demultiplexer des vorliegenden Beispiels einer Modifizierung, wie in 9 veranschaulicht, eine Einfügungsdämpfung im Frequenzband A des ISDB-T signifikant klein. Andererseits kann es im Tx-Band B, da ein Dämpfungspol in der Nähe von 835 MHz entsteht, möglich sein, eine große Dämpfung zu erhalten.
Andererseits kann es, wie aus 8 zu erkennen ist, auf einer Tiefpassfilterseite möglich sein, ein Signal von mindestens 400 MHz zu dämpfen, und es kann möglich sein, eine Einfügungsdämpfung in dem Durchlassband des ISDB-Tmm im Bereich von 207,5 MHz bis 220 MHz zu reduzieren. Weil darüber hinaus die eingangsseitige Impedanz des oben erwähnten Fangfilters für elastische Wellen 11 niedrig ist, ist es für ein Signal im Bereich von 830 bis 845 MHz schwierig, zur Tiefpassfilterseite zu fließen. Darum entsteht, wie in 8 veranschaulicht, in diesem Band ein Dämpfungspol C. Dementsprechend kann es auch möglich sein, eine Interferenz aufgrund des Empfangs des Tx-Bandes B auf einer ersten Empfangsanschlussseite wirksam zu unterdrücken.
Weil aber in dem in 2 veranschaulichten Fangfilter für elastische Wellen 6 ein Reihenarmresonator nicht notwendig ist, kann es möglich sein, eine Miniaturisierung in dem Fangfilter für elastische Wellen 6 im Vergleich zum dem Fangfilter für elastische Wellen 11 voranzutreiben.
In jedem Fall kann es in dem Demultiplexer der vorliegenden Ausführungsform – da das Sperrband durch das Fangfilter für elastische Wellen 6 oder das Fangfilter für elastische Wellen 11 gebildet wird – möglich sein, die Steilheit im Sperrband des Tx-Bandes im Vergleich zu einem Fall, wo ein LC-Filter verwendet wird, wirksam zu erhöhen. Es versteht sich, dass, wenn die Anzahl der Induktionsspulen oder Kondensatoren in einem LC-Filter erhöht wird, es möglich sein kann, nahe an die Kennlinie des Fangfilters für elastische Wellen heranzukommen. Das jedoch hat eine Vergrößerung des LC-Filters oder eine Erhöhung der Anzahl der Komponenten zur Folge. Andererseits kann es bei dem Demultiplexer der vorliegenden Ausführungsform möglich werden, ein steiles Sperrband innerhalb des Durchlassbandes eines Hochpassfilters zu bilden, ohne eine nennenswerte Vergrößerung oder Erhöhung der Anzahl der Komponenten zu verursachen.
Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform der Oberflächenschallwellenresonator für das Fangfilter für elastische Wellen verwendet wird, können verschiedene Resonatoren für elastische Wellen, wie zum Beispiel ein Grenzschallwellenresonator und ein piezoelektrischer Dünnfilmresonator, verwendet werden.
Des Weiteren ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Demultiplexer beschrieben worden, der bewirkt, dass ein Signal in dem ISDB-Tmm-Band den ersten Empfangsanschluss passiert, dass ein Signal in dem ISDB-T-Band den zweiten Empfangsanschluss passiert, und dass ein Signal im Tx-Band gesperrt wird. Jedoch sind das erste und das zweite Durchlassband in der Erfindung nicht auf die oben erwähnten konkreten Frequenzbänder beschränkt. Zum Beispiel kann der Demultiplexer gemäß der vorliegenden Erfindung auch zweckmäßig für ein Mobiltelefon verwendet werden, das mit einem Kommunikationssystem ausgestattet ist, das in einem 800-bis-900 MHz-Band arbeitet, oder mit einem Kommunikationssystem, das in einem 2 GHz-Band arbeitet, und einem WLAN im 2,5 GHz-Band. In dem Fall ist es nur notwendig, dass ein Hochpassfilter ein Signal von maximal 1 GHz dämpft; bzw. es ist nur notwendig, dass ein Tiefpassfilter ein Signal von mindestens 1,8 GHz dämpft; bzw. es ist nur notwendig, dass ein Fangfilter ein Signal im 2,5 GHz-Band dämpft.
Des Weiteren ist in der vorliegenden Erfindung das Sperrband, das in dem zweiten Durchlassband gebildet wird, dessen Frequenzbereich relativ hoch ist, nicht auf das Tx-Band in der oben erwähnten Ausführungsform beschränkt, sondern es kann auch ein anderes Frequenzband sein.
Bezugszeichenliste

1: Demultiplexer
2: Tiefpassfilter
3: Hochpassfilter
4: Antennenanschluss
5: erster Empfangsanschluss
6: Fangfilter für elastische Wellen
6a: Eingangsende
6b: Ausgangsende
7: zweiter Empfangsanschluss
11: Fangfilter für elastische Wellen
12: Eingangsende
13: Ausgangsende
L1 bis L3, L5 bis L7, L11 und L12: Induktionsspule
P1 bis P4: Resonator für elastische Wellen
P11 bis P15: erster bis fünfter Parallelarmresonator
S1 bis S4: Reihenarmresonator

Claims

Demultiplexer, umfassend: einen Antennenanschluss, einen ersten Empfangsanschluss und einen zweiten Empfangsanschluss, ein Tiefpassfilter, das dafür konfiguriert ist, zwischen dem Antennenanschluss und dem ersten Empfangsanschluss verbunden zu sein und ein erstes Durchlassband zu haben, ein Hochpassfilter, das dafür konfiguriert ist, zwischen dem Antennenanschluss und dem zweiten Empfangsanschluss verbunden zu sein und ein zweites Durchlassband zu haben, das sich auf einer höherfrequenten Seite befindet als das erste Durchlassband, und ein Fangfilter für elastische Wellen, das dafür konfiguriert ist, ein Sperrband zu haben, das sich innerhalb des zweiten Durchlassbandes befindet und dessen Frequenzbreite schmaler als das zweite Durchlassband ist.
Demultiplexer nach Anspruch 1, wobei das Fangfilter für elastische Wellen mit dem Hochpassfilter in Reihe geschaltet ist.
Demultiplexer nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei in einer Impedanzkennlinie des Fangfilters für elastische Wellen, innerhalb eines Frequenzbereichs des Sperrbandes, ein Punkt existiert, wo ein realer Teil der eingangsseitigen Impedanz kleiner als 50 Ω ist und ein imaginärer Teil 0 wird.
Demultiplexer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Fangfilter für elastische Wellen eine Abzweigschaltkreiskonfiguration hat, die Folgendes enthält: einen Reihenarm, der ein Eingangsende und ein Ausgangsende verbindet, mehrere Parallelarme, die zwischen dem Reihenarm und einem Erdungspotenzial verbunden sind, mehrere Induktionsspulen, die mit dem Reihenarm in Reihe geschaltet sind, und mehrere Parallelresonatoren, die individuell mit den mehreren Parallelarmen verbunden sind, und wobei eine erste Stufe auf der Eingangsendseite ein Parallelarmresonator ist.
Demultiplexer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Fangfilter für elastische Wellen zwischen dem zweiten Empfangsanschluss und dem Hochpassfilter in dem Demultiplexer verbunden ist.