DE112012004096T5

DE112012004096T5 - Signaltrennvorrichtung

Info

Publication number: DE112012004096T5
Application number: DE112012004096.1T
Authority: DE
Inventors: c/o Murata Manufacturing Co. Uesaka Kenichi
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2014-07-31
Anticipated expiration: 2032-07-26
Also published as: DE112012004096B4; CN103828234B; US20140197903A1; KR101593076B1; CN103828234A; WO2013046892A1; US9236850B2; KR20140067075A; JPWO2013046892A1; JP5590247B2

Abstract

Eine Signaltrennvorrichtung ist ein Duplexer, bei dem ein Empfangsfrequenzband bei höheren Frequenzen angeordnet ist als ein Sendefrequenzband. Ein Reihenarm (10) eines Abzweigsendefilters (100) enthält mehrere Reihenarmresonatoren (11 bis 15), und Parallelarme (20 bis 50) enthalten jeweils Parallelarmresonatoren (21 bis 51). Die Parallelarmresonatoren (21 bis 51) enthalten die Parallelarmresonatoren (21, 41 und 51) mit Resonanzfrequenzen, die niedriger sind als jene der Reihenarmresonatoren (11 bis 15), und den Parallelarmresonator (31), der eine Resonanzfrequenz hat, die innerhalb des Empfangsfrequenzbandes angeordnet ist und die höher als die Resonanzfrequenz der Reihenarmresonatoren (11 bis 15) ist, und der eine niedrigere Kapazität als die Reihenarmresonatoren (11 bis 15) und die Parallelarmresonatoren (21, 41 und 51) hat.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Signaltrennvorrichtungen, und sie betrifft insbesondere Signaltrennvorrichtungen, die ein erstes Durchlassband und ein zweites Durchlassband nebeneinander enthalten.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2008-271230 (Patentdokument 1) offenbart eine Signaltrennvorrichtung, die ein Sendefilter und ein Empfangsfilter enthält, die mit einer Antenne verbunden sind, und die eine Konfiguration aufweist, bei der ein Erdungspotenzial, das mit dem Empfangsfilter verbunden ist, von anderen Erdungspotenzialen isoliert ist.
Die japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2010-109894 (Patentdokument 2) offenbart eine Signaltrennvorrichtung vom Abzweigtyp, die ein Sendefilter und ein Empfangsfilter aufweist und die eine Konfiguration aufweist, bei der ein einzelner Parallelarmresonator als ein Sperrfilter verwendet wird, wodurch ein subresonantes Ausgangssignal in dem subresonanten Frequenzband des Sendefilters oder Empfangsfilters unterdrückt wird.
Zitierungsliste
Patentdokument

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2008-271230
Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2010-109894

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Bei der in Patentdokument 1 offenbarten Erfindung müssen die Verdrahtungsleitungen so verlegt werden, dass die Erdungspotenziale voneinander getrennt sind, und die Anordnung der Erdungselektroden ist beschränkt. Infolge dessen kann die Situation entstehen, dass sich die Signaltrennvorrichtung nur schwer verkleinern lässt.
Bei der in Patentdokument 2 offenbarten Erfindung wird ein subresonantes Ausgangssignal in dem subresonanten Frequenzband, das vom Durchlassband des Sendefilters oder Empfangsfilters relativ breit beabstandet ist, unterdrückt. Wenn jedoch das Durchlassband des Sendefilters und das Durchlassband des Empfangsfilters nahe beieinander liegen, so verschlechtert sich die Isolationskennlinie zwischen dem Sendefilter und dem Empfangsfilter in einigen Fällen.
Im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in einer Signaltrennvorrichtung, bei der ein erstes Durchlassband und ein zweites Durchlassband nebeneinander liegen, die Isolationskennlinie in einem hochfrequenzseitigen Durchlassband zu verbessern.
Lösung des Problems
Eine Signaltrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Signaltrennvorrichtung mit einem ersten Durchlassband und einem zweiten Durchlassband, das bei Frequenzen angeordnet ist, die höher als diejenigen des ersten Durchlassbandes liegen, und das sich neben dem ersten Durchlassband befindet.
Die Signaltrennvorrichtung enthält: einen Eingangsanschluss; einen ersten Ausgangsanschluss; einen zweiten Ausgangsanschluss; eine erste Filtereinheit, die elektrisch zwischen dem Eingangsanschluss und dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist und die mindestens das erste Durchlassband definiert; und eine zweite Filtereinheit, die elektrisch zwischen dem Eingangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss verbunden ist und die mindestens das zweite Durchlassband definiert.
Die erste Filtereinheit ist ein Abzweigfilter, das Folgendes enthält: einen Reihenarm, der elektrisch zwischen dem Eingangsanschluss und dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist; und mehrere Parallelarme, die elektrisch zwischen dem Reihenarm und einem Erdungspotenzial verbunden sind.
Der Reihenarm enthält mindestens einen Reihenarmresonator, und die mehreren Parallelarme enthalten jeweils mindestens einen Parallelarmresonator.
Die Parallelarmresonatoren enthalten mindestens einen ersten Resonator, der eine niedrigere Resonanzfrequenz als der Reihenarmresonator hat, und einen zweiten Resonator, der eine Resonanzfrequenz hat, die sich innerhalb des zweiten Durchlassbandes befindet und die höher als die Resonanzfrequenz des Reihenarmresonators ist, und der eine niedrigere Kapazität als der Reihenarmresonator und der erste Resonator hat.
In der vorliegenden Erfindung kann „der zweite Resonator” durch mehrere Resonatoren gebildet werden. In diesem Fall meint „die Kapazität von (dem zweiten Resonator)” die Gesamtkapazität der mehreren Resonatoren.
In einer Ausführungsform ist mindestens einer des mindestens einen Reihenarmresonators elektrisch zwischen dem zweiten Resonator und dem Eingangsanschluss in der oben beschriebenen Signaltrennvorrichtung verbunden.
In einer Ausführungsform ist mindestens einer des mindestens einen ersten Resonators elektrisch zwischen dem zweiten Resonator und dem Eingangsanschluss in der oben beschriebenen Signaltrennvorrichtung verbunden.
In einer Ausführungsform ist der zweite Resonator in einer solchen Weise konfiguriert, dass er ein kleineres Verhältnis einer Impedanz an einem Antiresonanzpunkt zu einer Impedanz an einem Resonanzpunkt als der erste Resonator in der oben beschriebenen Signaltrennvorrichtung hat.
In einer Ausführungsform ist – in der oben beschriebenen Signaltrennvorrichtung – der erste Resonator ein Oberflächenschallwellenresonator, der einen ersten Reflektor enthält, und der zweite Resonator ist ein Oberflächenschallwellenresonator, der einen zweiten Reflektor enthält. Der zweite Reflektor hat eine kleinere Anzahl von Elektrodenfingern als der erste Reflektor.
In einer Ausführungsform ist – in der Signaltrennvorrichtung – der erste Resonator ein Oberflächenschallwellenresonator, der erste kammförmige Elektroden enthält, und der zweite Resonator ist ein Oberflächenschallwellenresonator, der zweite kammförmige Elektroden enthält. Die zweiten kammförmigen Elektroden haben eine kleinere Überschneidungsbreite als die ersten kammförmigen Elektroden.
In einer Ausführungsform enthält – in der Signaltrennvorrichtung – der zweite Resonator mehrere Resonatoren, die elektrisch in Reihe geschaltet sind.
Nutzeffekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einer Signaltrennvorrichtung, die ein erstes Durchlassband und ein zweites Durchlassband nebeneinander aufweist, die Isolationskennlinie in einem hochfrequenzseitigen Durchlassband verbessert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schaltbild einer Signaltrennvorrichtung (Duplexer) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Schnittansicht eines Beispiels der Signaltrennvorrichtung (Duplexer) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine schematische Schnittansicht eines anderen Beispiels der Signaltrennvorrichtung (Duplexer) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Schaubild, das die sendeseitige Sendekennlinie und Isolationskennlinie der in 1 veranschaulichten Signaltrennvorrichtung (Duplexer) veranschaulicht.
5 ist ein vereinfachtes Schaubild, das die sendeseitige Sendekennlinie und Resonanzkennlinie der in 1 veranschaulichten Signaltrennvorrichtung (Duplexer) veranschaulicht.
6 ist ein Schaubild, das die Konfigurationen von in einem Parallelarm enthaltenen Parallelarmresonatoren veranschaulicht.
7 ist ein Schaubild, das – in der in 4 veranschaulichten Signaltrennvorrichtung (Duplexer) – eine sendeseitige Sendekennlinie veranschaulicht, wenn die Anzahlen von Elektrodenfingern von Reflektoren verringert werden, während der gleiche hinzugefügte Parallelarm verwendet wird.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Weiteren werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es ist zu beachten, dass identische Einheiten oder äquivalente Einheiten mit den gleichen Bezugssymbolen bezeichnet werden und dass in einigen Fällen auf ihre doppelte Beschreibung verzichtet werden kann.
Es ist zu beachten, dass in den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen, wenn Quantitäten oder Mengen beschrieben werden, der Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht durch diese Quantitäten oder Mengen eingeschränkt wird, sofern nichts anderes angegeben ist. Des Weiteren sind, in den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen, Komponenten einer Konfiguration für die vorliegende Erfindung nicht unbedingt wesentlich, sofern nichts anderes angegeben ist.
1 ist ein Schaltbild einer Signaltrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Signaltrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist zum Beispiel in einem Hochfrequenzgerät montiert, wie zum Beispiel einem Mobiltelefon, das ein Code Division Multiple Access(CDMA)-System unterstützt, wie zum Beispiel das Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
Genauer gesagt, ist die Signaltrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Duplexer, der UMTS-BAND 5 unterstützt. Das Sendefrequenzband des UMTS-BAND 5 ist das 824–849 MHz-Band, und sein Empfangsfrequenzband ist das 869–894 MHz-Band.
Oder anders ausgedrückt: In der Signaltrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform liegen das Sendefrequenzband (erstes Durchlassband) und das Empfangsfrequenzband (zweites Durchlassband) nebeneinander, mit einem Bereich von über 20 MHz dazwischen, und das Empfangsfrequenzband liegt bei höheren Frequenzen als das Empfangsfrequenzband.
Allerdings ist der oben erwähnte Duplexer nur ein Beispiel. Die Signaltrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf den oben erwähnten Duplexer beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine andere Signaltrennvorrichtung als einen Duplexer anwendbar, wie zum Beispiel einen Triplexer.
Wie in 1 zu sehen, enthält die Signaltrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Antennenanschluss Ant (Eingangsanschluss), der mit einer Antenne verbunden ist, einen Sendeanschluss Tx (erster Ausgangsanschluss) und einen Empfangsanschluss Rx (zweiter Ausgangsanschluss).
Ein Sendefilter 100 (erste Filtereinheit) ist zwischen dem Antennenanschluss Ant und dem Sendeanschluss Tx verbunden. Ein Empfangsfilter 200 ist zwischen dem Antennenanschluss Ant und dem Empfangsanschluss Rx verbunden.
Das Sendefilter 100 definiert ein Sendefrequenzband, und das Empfangsfilter 200 definiert ein Empfangsfrequenzband.
Wie in 1 zu sehen, wird das Sendefilter 100 durch ein Abzweigfilter gebildet, in dem Einport-Oberflächenschallwellenresonatoren in der Form einer Leiter verbunden sind. Das Sendefilter 100 enthält einen Reihenarm 10. Reihenarmresonatoren 11 bis 15 sind in Reihe an dem Reihenarm 10 verbunden. Das Sendefilter 100 enthält Parallelarme 20, 30, 40 und 50, die zwischen dem Reihenarm 10 und Erde verbunden sind. Parallelarmresonatoren 21, 31, 41 und 51 sind jeweils an den Parallelarmen 20, 30, 40 und 50 angeordnet. Die Reihenarmresonatoren 11 bis 15 und die Parallelarmresonatoren 21, 31, 41 und 51 werden jeweils durch einen Oberflächenschallwellenresonator gebildet.
2 ist eine schematische Schnittansicht der Signaltrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Wie in 2 zu sehen, enthält die Signaltrennvorrichtung (Duplexer) einen sendeseitigen Oberflächenschallwellenfilterchip 1A und einen empfangsseitigen Oberflächenschallwellenfilterchip 1B sowie ein Verdrahtungssubstrat 2, das zum Beispiel aus Keramik oder einem Harz besteht.
Jeder der Filterchips 1A und 1B ist ein Chip, in dem mehrere Resonatoren, die jeweils kammförmige Elektroden und Reflektoren enthalten, auf einem piezoelektrischen Substrat ausgebildet und elektrisch verbunden sind. Das piezoelektrische Substrat besteht zum Beispiel aus Lithiumtantalat (LiTaO₃: LT) oder Lithiumniobat (LiNbO₃: LN). Die kammförmigen Elektroden und Reflektoren bestehen zum Beispiel aus Al, Pt, Au, Ti oder NiCr und werden durch Mehrschichtelektroden gebildet, die Al-Schichten und Ti-Schichten enthalten.
Die Filterchips 1A und 1B sind über Bondhügel 3 auf das Verdrahtungssubstrat 2 flipchipmontiert. Auf dem Verdrahtungssubstrat 2 ist ein Vergussharz 4, das zum Beispiel ein Epoxidharz enthält, in einer solchen Weise ausgebildet, dass es die Filterchips 1A und 1B bedeckt. Oder anders ausgedrückt: Der Duplexer gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Chip Size Package(CSP)-Oberflächenschallwellenfilterbauelement. Des Weiteren kann der Duplexer gemäß der vorliegenden Ausführungsform als ein Wafer Level Package(WLP)-Oberflächenschallwellenfilterbauelement verwendet werden.
3 ist eine schematische Schnittansicht einer Modifizierung der oben beschriebenen Signaltrennvorrichtung. Wie in 3 zu sehen, können die sendeseitigen und empfangsseitigen Oberflächenschallwellenfilterchips durch einen einzelnen Filterchip 1 gebildet werden.
Wir wenden uns wieder 1 zu. Die Signaltrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist durch den Parallelarm 30 (Parallelarmresonator 31) gekennzeichnet.
Genauer gesagt, wird in dem in 1 veranschaulichten Duplexer die Resonanzfrequenz des Parallelarmresonators 31 höher als bei anderen Resonatoren (den Reihenarmresonatoren 11 bis 15 und den Parallelarmresonatoren 21, 41 und 51) und innerhalb des Bereichs des Empfangsfrequenzbands eingestellt. Des Weiteren wird die Kapazität des Parallelarmresonators 31 niedriger als bei den anderen Resonatoren (den Reihenarmresonatoren 11 bis 15 und den Parallelarmresonatoren 21, 41 und 51), bevorzugt maximal 50% davon, eingestellt. Genauer gesagt, wird die Kapazität des Parallelarmresonators 31 auf etwa 12% des Durchschnitts der Kapazitäten der anderen Resonatoren eingestellt. Wenn die piezoelektrischen Substrate aus dem gleichen Material bestehen, so hat – für einen bestimmten Mittenabstand zwischen den Elektrodenfingern jeder kammförmigen Elektrode und ein relative Einschaltdauer der Elektrodenfinger jeder kammförmigen Elektrode – die Kapazität eine positive Korrelation mit dem Produkt aus der Überschneidungsbreite der kammförmigen Elektroden und der Anzahl der Elektrodenfinger. Somit kann die oben beschriebene Einstellung realisiert werden, indem man das Produkt aus der Überschneidungsbreite und der Anzahl der Elektrodenfinger des Parallelarmresonators 31 kleiner macht als den Durchschnitt dessen der anderen Resonatoren. Es ist zu beachten, dass die relative Einschaltdauer durch Dividieren der Breite eines Elektrodenfingers der kammförmigen Elektrode durch die Summe der Breite des Elektrodenfingers und die Breite eines Raumes zwischen dem Elektrodenfinger und einem benachbarten Elektrodenfinger erhalten wird.
Die Kennlinie der in der oben beschriebenen Weise konstruierten Signaltrennvorrichtung (Duplexer) wird mit Bezug auf 4 und 5 beschrieben. Es ist zu beachten, dass in 5 die Illustration vereinfacht wurde, um das Prinzip der Verbesserung der Kennlinie zu beschreiben.
Wie in den 4(a) und 4(b) zu sehen, stellt die vertikale Achse von 4(a) die sendeseitige Sendekennlinie dar, und die vertikale Achse von 4(b) stellt die Isolationskennlinie dar, die beide in 10 dB-Inkrementen dargestellt sind. Die jeweiligen horizontalen Achsen stellen Frequenzen dar, die durch die Mittenfrequenz (f0) des Sendefrequenzbandes und des Empfangsfrequenzbandes normalisiert werden. Die durchgezogenen Linien in den 4(a) und 4(b) veranschaulichen die Kennlinie, wenn der Parallelarm 30 fortgenommen wird (das heißt offen ist), und die Strichlinien veranschaulichen die Kennlinie, wenn der Parallelarm 30 vorhanden ist, wie in 1 veranschaulicht.
Wie aus den 4(a) und 4(b) zu erkennen ist, werden durch Bereitstellen des Parallelarms 30 die sendeseitige Sendekennlinie in dem Empfangsfrequenzband und die Isolationskennlinie, welche die Isolierung der Empfangsseite von der Sendeseite anzeigt, verbessert. Das Prinzip dieser Verbesserung ist folgendes.
Wie in 5 zu sehen, sind die Resonanzfrequenzen der Reihenarmresonatoren 11 bis 15, die den Reihenarm 10 bilden, höher als die der Parallelarmresonatoren 21, 41 und 51, die jeweils die Parallelarme 20, 40 und 50 bilden. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Resonanzfrequenz des in dem Parallelarm 30 enthaltenen Parallelarmresonators 31 auf eine Frequenz eingestellt, die noch höher als die Resonanzfrequenz des Reihenarmresonators 11 ist, und wird im Empfangsfrequenzband angeordnet. Bei dieser Konfiguration fließt im Empfangsfrequenzband ein Signal von dem Sendeanschluss Tx zum Antennenanschluss Ant durch den Parallelarm 30 zu einer Erdungselektrode. Infolge dessen wird die Dämpfung in dem Empfangsfrequenzband des Sendefilters 100 verbessert, und die Stärke eines Signals, das den Empfangsanschluss Rx erreicht, wird unterdrückt, wodurch die Isolationskennlinie in dem Empfangsfrequenzband verbessert wird.
Wie oben beschrieben, durch Einstellen der Resonanzfrequenz des Parallelarmresonators 31 auf Frequenzen, die höher sind als die Resonanzfrequenzen der Reihenarmresonatoren 11 bis 15, wird die Isolationskennlinie in dem Empfangsband verbessert. Andererseits muss, um die Intrabandkennlinie des Sendefilters 100 aufrecht zu erhalten, die Kapazität des Parallelarmresonators 31 klein gehalten werden. Oder anders ausgedrückt: Je mehr sich in dem Sendefrequenzband der Parallelarm 30 einem offenen Zustand nähert, desto stärker wird die Verschlechterung der Intrabandkennlinie unterdrückt. Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform die Kapazität des Parallelarmresonators 31 niedriger eingestellt als die Kapazitäten der anderen Resonatoren (der Reihenarmresonatoren 11 bis 15 und der Parallelarmresonatoren 21, 41 und 51). Es ist zu beachten, dass, da die Kapazität eines Resonators zu den Anzahlen von Elektrodenfingern von kammförmigen Elektroden, Überschneidungsbreite, Distanz zwischen den Elektrodenfingern und dergleichen in Beziehung steht, die Kapazität des Parallelarmresonators 31 niedriger eingestellt werden kann als die Kapazitäten der anderen Resonatoren, indem die Konfiguration der Elektrodenfinger entsprechend gewählt wird, wie zum Beispiel die Anzahl von Elektrodenfingern und die Überschneidungsbreite in jedem Resonator.
6 veranschaulicht Konfigurationen von Parallelarmresonatoren, die in dem Parallelarm 30 enthalten sind. In dem in 6(a) veranschaulichten Beispiel wird der Parallelarm 30 durch den einzelnen Resonator 31 gebildet, ähnlich wie der in 1 veranschaulichte Fall. Andererseits wird – in dem Beispiel von 6(b) – der Parallelarm 30 durch zwei Resonatoren 31 und 32 gebildet, die in Reihe geschaltet sind. Der Parallelarm 30 kann durch drei oder mehr Resonatoren gebildet werden.
Wenn die in 6(b) veranschaulichte Konfiguration, wo Resonatoren seriell angeordnet sind, verwendet wird, so erfolgt eine Einstellung in einer solchen Weise, dass die Gesamtkapazität der Resonatoren 31 und 32 niedriger wird als die Kapazitäten der anderen Resonatoren (der Reihenarmresonatoren 11 bis 15 und der Parallelarmresonatoren 21, 41 und 51). Auch in dem Fall, wo die Parallelarme 20, 40 und 50 jeweils durch mehrere Resonatoren gebildet werden, wird die Kapazität des Parallelarms 30 mit jeder Gesamtkapazität der mehreren Resonatoren verglichen.
Wie oben beschrieben, wird bei der Signaltrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Isolationskennlinie innerhalb eines Empfangsfrequenzbandes verbessert. Des Weiteren wird die Isolationskennlinie nur durch Verändern des Stromkreises des Sendefilters 100 verbessert. Genauer gesagt, wird die Signaltrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einer bereits vorhandenen Signaltrennvorrichtung verglichen, bei der die Isolationskennlinie verbessert wird, indem die Formen von Erdungsstrukturen verändert werden, die in dem Verdrahtungssubstrat angeordnet sind, das eine Mehrschichtverdrahtungsstruktur aufweist, wo ein Filterchip montiert ist, oder indem die Anzahl von Verbindungsdurchkontakten erhöht wird, die durch die Isolierschichten des Verdrahtungssubstrats hindurch elektrisch verbunden sind. Bei der Signaltrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Isolationskennlinie verbessert werden, indem die Anzahlen von Elektrodenfingern oder die Überschneidungsbreiten von kammförmigen Elektroden in dem Stromkreis des Sendefilters 100 justiert werden, und es besteht keine Notwendigkeit, die Formen von Erdungsstrukturen zu ändern oder die Anzahl von Verbindungsdurchkontakten zu erhöhen, die in dem Verdrahtungssubstrat eines Package enthalten sind. Infolge dessen kann die Isolationskennlinie verbessert werden, während die Größe der Signaltrennvorrichtung verringert wird.
Wie in 1 veranschaulicht, sind die Reihenarmresonatoren 11 und 12 und der Parallelarmresonator 21 zwischen dem Parallelarmresonator 31 und dem Antennenanschluss Ant angeordnet, und folglich wird ein Einfluss auf das Empfangsfilter 200, der durch Bilden des Parallelarmresonators 31 in dem Stromkreis des Sendefilters 100 verursacht wird, unterdrückt. Infolge dessen wird die Isolationskennlinie verbessert, ohne die Konstruktion des Empfangsfilters 200 zu verändern.
In der vorliegenden Ausführungsform wird durch Einstellen der Resonanzfrequenz des Parallelarmresonators 31 auf eine hohe Frequenz die sendeseitige Sendekennlinie in dem Empfangsband, wie oben beschrieben, verbessert. Allerdings erscheint in einem Bereich, der höher als das Empfangsfrequenzband ist, eine Spitze („A” in 5), die dem antiresonanten Ausgangssignal des Parallelarmresonators 31 in der Sendekennlinienkurve entspricht. In diesem Abschnitt ist ein lokales Umkehrphänomen im Vergleich zu der Kurve (durchgezogene Linie in 5) der Sendekennlinie zu beobachten, die in dem Fall erhalten wird, wo der Parallelarm 30 nicht enthalten ist.
Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform die oben beschriebene Spitze klein gehalten, indem das Impedanzverhältnis der Impedanz am Antiresonanzpunkt des Parallelarmresonators 31 zur Impedanz am Resonanzpunkt des Parallelarmresonators 31 auf einen Wert eingestellt wird, der kleiner ist als die Impedanzverhältnisse in den Parallelarmresonatoren 21, 41 und 51 (das heißt, der ansteigende Abschnitt der Impedanz des Parallelarmresonators 31 in der Antiresonanzfrequenz wird graduell gestaltet). Infolge dessen wird eine weitere Verbesserung in der Sendekennlinie und der Isolationskennlinie realisiert.
Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl von Elektrodenfingern jedes Reflektors in dem Parallelarmresonator 31 kleiner gehalten als die Anzahl von Elektrodenfingern jedes Reflektors in den anderen Parallelarmresonatoren 21, 41 und 51. Infolge dessen kann das Impedanzverhältnis des Parallelarmresonators 31 klein gestaltet werden, und wenn in der Ausführungsform die Anzahl von Elektrodenfingern jedes Reflektors von 17 auf 5 verringert wird, was der in 4(a) veranschaulichten Strichlinie entspricht, so wird die Spitze, die dem antiresonanten Ausgangssignal des Parallelarmresonators 31 in der Sendekennlinienkurve entspricht, um etwa 3 dB verringert, wie in 7 veranschaulicht, wodurch eine weitere Verbesserung der sendeseitigen Sendekennlinie realisiert wird. Außerdem kann, da die Reflektoren des Parallelarmresonators 31 klein gestaltet werden können, die Größe der Signaltrennvorrichtung verringert werden.
Es ist zu beachten, dass der Erfinder der vorliegenden Anmeldung bestätigt hat, dass das Impedanzverhältnis des Oberflächenschallwellenresonators verringert werden kann, indem man die Anzahl der Elektrodenfinger jedes Reflektors in dem Resonator verringert.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Überschneidungsbreite der kammförmigen Elektroden in dem Parallelarmresonator 31 kleiner gestaltet als die Überschneidungsbreiten der kammförmigen Elektroden in den Parallelarmresonatoren 21, 41 und 51. Genauer gesagt, ist die Überschneidungsbreite der kammförmigen Elektroden des Parallelarmresonators 31 nicht größer als 10 Wellenlängen, während die Überschneidungsbreiten der kammförmigen Elektroden der anderen Parallelarmresonatoren 21, 41 und 51 etwa 20 bis 30 Wellenlängen betragen. Es ist bevorzugt, dass die Überschneidungsbreite der kammförmigen Elektroden des Parallelarmresonators 31 1/10 bis 10 Wellenlängen beträgt und nicht größer als die Hälfte der Überschneidungsbreiten der anderen Parallelarmresonatoren 21, 41 und 51 ist. Dies erlaubt es dem Parallelarmresonator 31, ein kleineres Impedanzverhältnis zu haben als die anderen Parallelarmresonatoren 21, 41 und 51, weshalb vorteilhafterweise eine weitere Verbesserung der Isolationskennlinie realisiert werden kann. Es ist zu beachten, dass die oben genannte Wellenlänge als die Wellenlänge λ einer elastischen Welle definiert ist, die durch den Mittenabstand der Elektrodenfinger der kammförmigen Elektroden bestimmt wird. Die Überschneidungsbreite von kammförmigen Elektroden ist als die Länge der Elektrodenfinger (in ihrer Erstreckungsrichtung) definiert, die in der Richtung übereinander liegen, in der sich eine Oberflächenschallwelle, die durch eine IDT angeregt wird, ausbreitet, wo die benachbarten Elektrodenfinger mit verschiedenen Potenzialen verbunden sind.
Es ist zu beachten, dass der Erfinder der vorliegenden Anmeldung bestätigt hat, dass durch Verringern der Überschneidungsbreite der kammförmigen Elektroden in einem Oberflächenschallwellenresonator das Impedanzverhältnis des Resonators ebenfalls verringert werden kann.
Des Weiteren können, wie in 6(b) veranschaulicht, durch Ausbilden des Parallelarms 30 aus den Parallelarmresonatoren 31 und 32, die in Reihe geschaltet sind, verglichen mit dem Fall, bei dem der Parallelarm 30 aus dem einzelnen Parallelarmresonator 31 gebildet wird, die Kapazitäten der Parallelarmresonatoren 31 und 32 erhöht werden, während die Gesamtkapazität auf ungefähr dem gleichen Niveau gehalten wird (das heißt, kleiner als die der Parallelarme 20, 40 und 50). Infolge dessen können die Stromverarbeitungsfähigkeiten der Resonatoren, die den Parallelarm 30 bilden, erhöht werden.
Der oben beschriebene Inhalt wird folgendermaßen zusammengefasst. Die Signaltrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Duplexer mit einem Sendefrequenzband (824 MHz bis 849 MHz) und einem Empfangsfrequenzband (869 MHz bis 894 MHz), das bei höheren Frequenzen als das Sendefrequenzband angeordnet ist und neben dem Sendefrequenzband liegt. Der Duplexer enthält den Antennenanschluss Ant, den Sendeanschluss Tx, den Empfangsanschluss Rx, das Sendefilter 100, das elektrisch zwischen dem Antennenanschluss Ant und dem Sendeanschluss Tx verbunden ist und das das Sendefrequenzband definiert, und das Empfangsfilter 200, das elektrisch zwischen dem Antennenanschluss Ant und dem Empfangsanschluss Rx verbunden ist und das das Empfangsfrequenzband definiert. Das Sendefilter 100 ist ein Abzweigfilter, das den Reihenarm 10 enthält, der elektrisch zwischen dem Antennenanschluss Ant und dem Sendeanschluss Tx verbunden ist, und die mehreren Parallelarme 20, 30, 40 und 50 enthält, die elektrisch zwischen dem Reihenarm 10 und einem Erdungspotenzial verbunden sind. Der Reihenarm 10 enthält die Reihenarmresonatoren 11 bis 15 und die Parallelarme 20, 30, 40 und 50, die jeweils die Parallelarmresonatoren 21, 31, 41 und 51 enthalten. Die Parallelarmresonatoren 21, 31, 41 und 51 enthalten die Resonatoren 21, 41 und 51 (erste Resonatoren) mit niedrigeren Resonanzfrequenzen als die Reihenarmresonatoren 11 bis 15 und den Parallelarmresonator 31 (zweiten Resonator), der eine Resonanzfrequenz hat, die sich innerhalb des Empfangsfrequenzbandes befindet und höher ist als die Resonanzfrequenzen der Reihenarmresonatoren 11 bis 15, und der eine niedrigere Kapazität hat als die Reihenarmresonatoren 11 bis 15 und die Parallelarmresonatoren 21, 41 und 51.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind oben beschrieben worden.
Es ist jedoch davon auszugehen, dass die hier offenbarten Ausführungsformen in allen Punkten nur Beispiele und nicht einschränkend sind. Der Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung wird durch die Ansprüche beschrieben, und ist es beabsichtigt, dass alle Modifizierungen, die den Ansprüchen äquivalent sind und in deren Geltungsbereich fallen, darin enthalten sind.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung betrifft Signaltrennvorrichtungen.
Bezugszeichenliste

1, 1A, 1B: Filterchips
2: Verdrahtungssubstrat
3: Bondhügel
4: Vergussharz
10: Reihenarm
11, 12, 13, 14, 15: Reihenarmresonatoren
20, 30, 40, 50: Parallelarme
21, 31, 32, 41, 51: Parallelarmresonatoren
100: Sendefilter
200: Empfangsfilter
Ant: Antennenanschluss
Tx: Sendeanschluss
Rx: Empfangsanschluss

Claims

Signaltrennvorrichtung mit einem ersten Durchlassband und einem zweiten Durchlassband, das bei höheren Frequenzen liegt als das erste Durchlassband und das sich neben dem ersten Durchlassband befindet, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Eingangsanschluss, einen ersten Ausgangsanschluss, einen zweiten Ausgangsanschluss, eine erste Filtereinheit, die elektrisch zwischen dem Eingangsanschluss und dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist und die mindestens das erste Durchlassband definiert, und eine zweite Filtereinheit, die elektrisch zwischen dem Eingangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss verbunden ist und die mindestens das zweite Durchlassband definiert, wobei die erste Filtereinheit ein Abzweigfilter ist, das enthält: einen Reihenarm, der elektrisch zwischen dem Eingangsanschluss und dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist, und mehrere Parallelarme, die elektrisch zwischen dem Reihenarm und einem Erdungspotenzial verbunden sind, wobei der Reihenarm mindestens einen Reihenarmresonator enthält, wobei die mehreren Parallelarme jeweils mindestens einen Parallelarmresonator enthalten, und wobei die Parallelarmresonatoren mindestens einen ersten Resonator enthalten, der eine niedrigere Resonanzfrequenz als der Reihenarmresonator hat, und einen zweiten Resonator enthalten, der eine Resonanzfrequenz hat, die sich innerhalb des zweiten Durchlassbandes befindet und die höher als die Resonanzfrequenz der Reihenarmresonatoren ist, und der eine niedrigere Kapazität als der Reihenarmresonator und der erste Resonator hat.
Signaltrennvorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens einer der mindestens einen Reihenarmresonatoren elektrisch zwischen dem zweiten Resonator und dem Eingangsanschluss verbunden ist.
Signaltrennvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens einer des mindestens einen ersten Resonators elektrisch zwischen dem zweiten Resonator und dem Eingangsanschluss verbunden ist.
Signaltrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Resonator in einer solchen Weise konfiguriert ist, dass er ein kleineres Verhältnis einer Impedanz an einem Antiresonanzpunkt zu einer Impedanz an einem Resonanzpunkt als der erste Resonator hat.
Signaltrennvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der erste Resonator ein Oberflächenschallwellenresonator ist, der einen ersten Reflektor enthält, wobei der zweite Resonator ein Oberflächenschallwellenresonator ist, der einen zweiten Reflektor enthält, und wobei der zweite Reflektor eine kleinere Anzahl von Elektrodenfingern als der erste Reflektor hat.
Signaltrennvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der erste Resonator ein Oberflächenschallwellenresonator ist, der erste kammförmigen Elektroden enthält, wobei der zweite Resonator ein Oberflächenschallwellenresonator ist, der zweite kammförmige Elektroden enthält, und wobei die zweiten kammförmigen Elektroden eine kleinere Überschneidungsbreite als die ersten kammförmigen Elektroden haben.
Signaltrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der zweite Resonator mehrere Resonatoren enthält, die elektrisch in Reihe geschaltet sind.