DE112016001952T5

DE112016001952T5 - Kettenfilter und Duplexer

Info

Publication number: DE112016001952T5
Application number: DE112016001952.1T
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Takata
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2018-01-18
Anticipated expiration: 2036-03-10
Also published as: JPWO2016174938A1; US20180013405A1; WO2016174938A1; DE112016001952B4; CN107210731B; CN107210731A; US10236861B2; JP6024863B1

Abstract

Es werden ein Kettenfilter und ein Duplexer bereitgestellt, die in der Lage sind, die Außerbanddämpfung zu verbessern, um eine ausgezeichnete Impedanzanpassung zu erreichen und den Einfügeverlust zu reduzieren. Ein Kettenfilter 1, dessen Durchlassband aus Reihenarmresonatoren S1 bis S4 und ersten und zweiten Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 gebildet wird, enthält die Reihenarmresonatoren S1 bis S4, die ersten und zweiten Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 und einen dritten Parallelarmresonator P4. Der dritte Parallelarmresonator P4 ist mit dem ersten Parallelarmresonator P1 parallel geschaltet, die elektrostatische Kapazität des dritten Parallelarmresonators P4 ist kleiner als die des ersten Parallelarmresonators P1, und die Antiresonanzfrequenz des dritten Parallelarmresonators P4 ist außerhalb des Durchlassbandes des Kettenfilters 1 positioniert. Die Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P1 ist auf der Hochfrequenzseite der Antiresonanzfrequenzen der zweiten Parallelarmresonatoren P2 und P3 positioniert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kettenfilter und einen Duplexer.
STAND DER TECHNIK
Kettenfilter sind bisher weithin in Mobiltelefonen und so weiter verwendet worden.
Das unten erwähnte Patentdokument 1 offenbart ein Beispiel des Kettenfilters. Dieses Kettenfilter enthält mehrere Reihenarmresonatoren und mehrere erste Parallelarmresonatoren, die ein Durchlassband bilden. Das Kettenfilter enthält außerdem einen zweiten Parallelarmresonator, der eine Resonanzfrequenz aufweist, die auf der Hochfrequenzseite der Antiresonanzfrequenz der mehreren Reihenarmresonatoren positioniert ist. Der zweite Parallelarmresonator ist mit einem Parallelarmresonator parallel geschaltet, der unter den mehreren ersten Parallelarmresonatoren nicht dem Eingangsende am nächsten positioniert ist und nicht dem Ausgangsende am nächsten positioniert ist.
Zitierungsliste
Patentdokument

Patentdokument 1: Internationale Publikation Nr. 2013/080461

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Der zweite Parallelarmresonator ist ein kapazitiver Typ innerhalb des Durchlassbandes des Kettenfilters. Dementsprechend verschlechtert sich die Impedanzanpassung, und der Einfügeverlust wird größer.
Außerdem wird, wenn die Antiresonanzfrequenz der ersten Parallelarmresonatoren, die mit dem zweiten Parallelarmresonator parallel geschaltet sind, niedrig ist, der kapazitive Frequenzbereich in dem Durchlassband verbreitert. Dementsprechend hat das Kettenfilter einen großen Einfügeverlust, selbst wenn die elektrostatische Kapazität des zweiten Parallelarmresonators verringert wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kettenfilter und einen Duplexer bereitzustellen, die in der Lage sind, die Außerbanddämpfung zu verbessern, eine ausgezeichnete Impedanzanpassung zu erreichen und den Einfügeverlust zu reduzieren.
Lösung des Problems
Die vorliegende Erfindung stellt ein Kettenfilter bereit, das ein bestimmtes Durchlassband aufweist und das mindestens einen Reihenarmresonator und erste und zweite Parallelarmresonatoren enthält. Die Resonanzfrequenz des Reihenarmresonators und die Antiresonanzfrequenzen der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren sind in dem bestimmten Durchlassband positioniert. Die Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators ist auf der Hochfrequenzseite der Antiresonanzfrequenz des zweiten Parallelarmresonators positioniert. Das Kettenfilter enthält ferner einen dritten Parallelarmresonator, der mit dem ersten Parallelarmresonator parallel geschaltet ist, dessen elektrostatische Kapazität kleiner ist als die des ersten Parallelarmresonators und dessen Antiresonanzfrequenz außerhalb des bestimmten Durchlassbandes positioniert ist.
Bei einer Ausführungsform des Kettenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators auf der Hochfrequenzseite der Resonanzfrequenz des mindestens einen Reihenarmresonators positioniert, der direkt mit dem ersten Parallelarmresonator verbunden ist, ohne dass ein Reihenarmresonator dazwischen angeordnet ist. In diesem Fall wird der Frequenzbereich von der Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators bis zu den Resonanzfrequenzen der Reihenarmresonatoren schmaler. Dadurch wird der kapazitive Frequenzbereich schmaler. Dementsprechend wird eine bessere Impedanzanpassung erreicht.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Kettenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der zweite Parallelarmresonator mehrere zweite Parallelarmresonatoren, und das Kettenfilter hat ein Eingangsende und ein Ausgangsende. Unter den ersten bis dritten Parallelarmresonatoren sind zwei Parallelarmresonatoren in den mehreren zweiten Parallelarmresonatoren der Parallelarmresonator, der dem Eingangsende am nächsten positioniert ist, und der Parallelarmresonator, der dem Ausgangsende am nächsten positioniert ist. In diesem Fall ist die Bewegung der Impedanz in dem Durchlassband zu dem kapazitiven Typ auf der Seite des Eingabe-Endes und der Seite des Ausgabe-Endes schwierig herbeizuführen. Dementsprechend wird eine bessere Impedanzanpassung erreicht.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Kettenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung ist die elektrostatische Kapazität des dritten Parallelarmresonators kleiner als die elektrostatischen Kapazitäten der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren. In diesem Fall wird das Kettenfilter verkleinert.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Kettenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Antiresonanzfrequenz des dritten Parallelarmresonators auf der Hochfrequenzseite des Durchlassbandes positioniert, das aus dem Reihenarmresonator und dem ersten und dem zweiten Parallelarmresonator gebildet wird. In diesem Fall wird die Dämpfung auf der Hochfrequenzseite des Durchlassbandes erhöht.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Kettenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Antiresonanzfrequenz des dritten Parallelarmresonators auf der Niederfrequenzseite des Durchlassbandes positioniert, das aus dem Reihenarmresonator und dem ersten und dem zweiten Parallelarmresonator gebildet wird. In diesem Fall wird die Dämpfung auf der Niederfrequenzseite des Durchlassbandes erhöht.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Kettenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen die ersten bis dritten Parallelarmresonatoren jeweils aus einem Oberflächenschallwellenresonator. Die elektrostatische Kapazität des dritten Parallelarmresonators ist kleiner als die elektrostatischen Kapazitäten der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren, und das Metallisierungsverhältnis des dritten Parallelarmresonators ist höher als die Metallisierungsverhältnisse der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren. In diesem Fall wird das Kettenfilter verkleinert, und bessere Oberwelleneigenschaften werden erreicht.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Duplexer bereit, der das Kettenfilter enthält, das gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist. In diesem Fall wird der Einfügeverlust weiter reduziert.
Bei einer Ausführungsform des Duplexers gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Kettenfilter ein Sendefilter. In diesem Fall wird die Dämpfung in dem Durchlassband des Empfangsfilters. Dementsprechend werden ausgezeichnete Isoliereigenschaften erreicht.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Kettenfilter und einen Duplexer bereitzustellen, die in der Lage sind, die Außerbanddämpfung zu verbessern, um eine ausgezeichnete Impedanzanpassung zu erreichen und den Einfügeverlust zu reduzieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schaltbild eines Kettenfilters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Schaltbild eines Kettenfilters einer Modifizierung.
3 ist ein Schaltbild eines Kettenfilters eines ersten Vergleichsbeispiels.
4 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform und des Kettenfilters des ersten Vergleichsbeispiels anzeigt.
5(a) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung an einem Ausgangsende in einem Durchlassband sowohl des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform als auch des Kettenfilters des ersten Vergleichsbeispiels veranschaulicht, und 5(b) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung an einem Eingangsende in dem Durchlassband sowohl des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform als auch des Kettenfilters des ersten Vergleichsbeispiels veranschaulicht.
6 ist ein Schaltbild eines Kettenfilters eines zweiten Vergleichsbeispiels.
7 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform und des Kettenfilters des zweiten Vergleichsbeispiels anzeigt.
8(a) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Ausgangsende in dem Durchlassband sowohl des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform als auch des Kettenfilters des zweiten Vergleichsbeispiels veranschaulicht, und 8(b) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Eingangsende in dem Durchlassband sowohl des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform als auch des Kettenfilters des zweiten Vergleichsbeispiels veranschaulicht.
9 ist ein Schaltbild eines Kettenfilters eines dritten Vergleichsbeispiels.
10 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform und des Kettenfilters des dritten Vergleichsbeispiels anzeigt.
11(a) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Ausgangsende in dem Durchlassband sowohl des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform als auch des Kettenfilters des dritten Vergleichsbeispiels veranschaulicht, und 11(b) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Eingangsende in dem Durchlassband sowohl des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform als auch des Kettenfilters des dritten Vergleichsbeispiels veranschaulicht.
12 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien des Kettenfilters gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform anzeigt.
13(a) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Ausgangsende in dem Durchlassband eines jeden Kettenfilters gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform veranschaulicht, und 13(b) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Eingangsende in dem Durchlassband eines jeden Kettenfilters gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
14 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien des Kettenfilters gemäß der ersten und der dritten Ausführungsform anzeigt.
15(a) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Ausgangsende in dem Durchlassband eines jeden Kettenfilters gemäß der ersten und der dritten Ausführungsform veranschaulicht, und 15(b) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Eingangsende in dem Durchlassband eines jeden Kettenfilters gemäß der ersten und der dritten Ausführungsform veranschaulicht.
16 ist ein Kurvendiagramm, das Oberwelleneigenschaften des Kettenfilters gemäß den ersten bis dritten Ausführungsformen anzeigt.
17 ist ein Schaltbild eines Kettenfilters gemäß einer vierten Ausführungsform.
18 ist ein Schaltbild eines Duplexers gemäß einer fünften Ausführungsform.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird im vorliegenden Text anhand der Beschreibung konkreter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert.
Die in der Beschreibung dargelegten Ausführungsformen sind nur Beispiele, und Komponenten in verschiedenen Ausführungsformen können teilweise ersetzt oder kombiniert werden.
1 ist ein Schaltbild eines Kettenfilters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ein Kettenfilter 1 enthält einen Reihenarm, der zwischen einem Eingangsanschluss 2, der ein Eingangsende ist, und einem Ausgangsanschluss 3, der ein Ausgangsende ist, verbunden ist, und mehrere Reihenarmresonatoren S1 bis S4, die auf dem Reihenarm angeordnet sind. Außerdem enthält das Kettenfilter 1 Parallelarme, die zwischen dem Reihenarm und einem Erdungspotenzial verbunden sind, und einen ersten Parallelarmresonator P1, zweite Parallelarmresonatoren P2 und P3 und einen dritten Parallelarmresonator P4, der auf den Parallelarmen angeordnet ist. Genauer gesagt, der erste Parallelarmresonator P1 und der dritte Parallelarmresonator P4 sind zueinander parallel geschaltet zwischen Knoten zwischen dem Reihenarmresonator S2 und dem Reihenarmresonator S3 und dem Erdungspotenzial. Der zweite Parallelarmresonator P2 ist zwischen einem Knoten zwischen dem Reihenarmresonator S1 und dem Reihenarmresonator S2 und dem Erdungspotenzial verbunden. Der zweite Parallelarmresonator P3 ist zwischen einem Knoten zwischen dem Reihenarmresonator S3 und dem Reihenarmresonator S4 und dem Erdungspotenzial verbunden.
Obgleich für die Reihenarmresonatoren S1 bis S4 und die ersten bis dritten Parallelarmresonatoren P1 bis P4 keine besonderen Einschränkungen gelten, bestehen die Reihenarmresonatoren S1 bis S4 und die ersten bis dritten Parallelarmresonatoren P1 bis P4 jeweils aus einem Oberflächenschallwellenresonator, der eine Interdigitaltransducer(IDT)-Elektrode enthält, die auf einem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist. Der Oberflächenschallwellenresonator enthält bevorzugt Reflektoren, die an beiden Enden der IDT-Elektrode in einer Richtung angeordnet sind, in der sich Oberflächenschallwellen ausbreiten, und die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet sind. Die Metallisierungsverhältnisse der ersten bis dritten Parallelarmresonatoren P1 bis P4 betragen 0,53. Das Metallisierungsverhältnis ist das Verhältnis der Breite von Elektrodenfingern der IDT-Elektrode, die in dem Oberflächenschallwellenresonator verwendet wird, zum Mittenabstand zwischen den Elektrodenfingern. Anstelle der Oberflächenschallwellenresonatoren können teilweise auch ein oder mehrere Grenzschallwellen(Boundary Acoustic Wave, BAW)-Resonatoren verwendet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Erdungspotenzialseiten des ersten Parallelarmresonators P1, des zweiten Parallelarmresonators P3 und des dritten Parallelarmresonators P4 miteinander verbunden und sind mit dem Erdungspotenzial verbunden, wobei ein Induktor L1 dazwischen angeordnet ist. Wie in einem Kettenfilter 31 in einer in 2 veranschaulichten Modifizierung brauchen die Erdungspotenzialseiten des ersten Parallelarmresonators P1, des zweiten Parallelarmresonators P3 und des dritten Parallelarmresonators P4 nicht miteinander verbunden zu sein. Es braucht kein Induktor zwischen dem zweiten Parallelarmresonator P3 und dem Erdungspotenzial verbunden zu sein. Das Gleiche gilt für die Verbindung zwischen dem ersten Parallelarmresonator P1 und dem Erdungspotenzial und zwischen dem dritten Parallelarmresonator P4 und dem Erdungspotenzial.
Das Kettenfilter 1, das ein Bandpassfilter ist, hat ein bestimmtes Durchlassband. Das Durchlassband besteht aus den Reihenarmresonatoren S1 bis S4 und den ersten und zweiten Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3. Die Resonanzfrequenzen der Reihenarmresonatoren S1 bis S4 und die Antiresonanzfrequenzen der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 sind in dem Durchlassband positioniert. Die Antiresonanzfrequenz des dritten Parallelarmresonators P4 ist auf der Hochfrequenzseite des Durchlassbandes des Kettenfilters 1 positioniert. Es reicht aus, wenn die Antiresonanzfrequenz des dritten Parallelarmresonators außerhalb des Durchlassbandes des Kettenfilters positioniert ist, und die Antiresonanzfrequenz des dritten Parallelarmresonators kann auf der Niederfrequenzseite des Durchlassbandes positioniert sein.
Die vorliegende Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Kapazität des dritten Parallelarmresonators P4 niedriger ist als die elektrostatische Kapazität des ersten Parallelarmresonators P1, und die Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P1 ist auf der Hochfrequenzseite der Antiresonanzfrequenzen der zweiten Parallelarmresonatoren P2 und P3 positioniert. Dementsprechend wird eine ausgezeichnete Impedanzanpassung erreicht, und der Einfügeverlust wird reduziert. Dies wird nun durch Vergleichen der vorliegenden Ausführungsform mit ersten bis dritten Vergleichsbeispielen beschrieben.
Die Antiresonanzfrequenzen und die elektrostatischen Kapazitäten der jeweiligen Parallelarmresonatoren in der vorliegenden Ausführungsform und des ersten bis dritten Vergleichsbeispielen sind in Tabelle 1 bis Tabelle 4 angegeben. Die Resonanzfrequenzen der jeweiligen Reihenarmresonatoren in der vorliegenden Ausführungsform und den ersten bis dritten Vergleichsbeispielen sind in Tabelle 5 bis Tabelle 8 angegeben. Die in Tabelle 1 bis Tabelle 8 angegebene Werte sind Beispiele, und die Antiresonanzfrequenzen und die elektrostatischen Kapazitäten der jeweiligen Parallelarmresonatoren und die Resonanzfrequenzen der jeweiligen Reihenarmresonatoren sind nicht auf die in Tabelle 1 bis Tabelle 8 angegebenen Werte beschränkt. Die Schaltkreiskonfigurationen der ersten bis dritten Vergleichsbeispiele werden im Detail unten beschrieben. Tabelle 1

P1 P2 P3 P4

Erste Ausführungsform Antiresonanzfrequenz 722 MHz 715 MHz 717 MHz 825 MHz

Elektrostatische Kapazität 2,5 pF 5,4 pF 4,9 pF 1,0 pF

Tabelle 2

P1 P2 P3 P104

Erstes Vergleichsbeispiel Antiresonanzfrequenz - 715 MHz 717 MHz 825 MHz

Elektrostatische Kapazität - 5,4 pF 4,9 pF 1,6 pF

Tabelle 3

P111 P112 P113 P114

Zweites Vergleichsbeispiel Antiresonanzfrequenz 720 MHz 718 MHz 718 MHz 827 MHz

Elektrostatische Kapazität 3,5 pF 4,4 pF 4,9 pF 1,0 pF

Tabelle 4

P121 P2 P123 P124

Drittes Vergleichsbeispiel Antiresonanzfrequenz 720 MHz 715 MHz 718 MHz 825 MHz

Elektrostatische Kapazität 3,5 pF 5,4 pF 3,9 pF 1,0 pF

Tabelle 5

S1 S2 S3 S4

Erste Ausführungsform 745 MHz 721 MHz 720 MHz 725 MHz

Tabelle 6

S1 S2 S3 S4

Erstes Vergleichsbeispiel 745 MHz 721 MHz 720 MHz 725 MHz

Tabelle 7

S111 S112 S113 S114

Zweites Vergleichsbeispiel 746 MHz 722 MHz 721 MHz 726 MHz

Tabelle 8

S1 S2 S3 S4

Drittes Vergleichsbeispiel 745 MHz 721 MHz 720 MHz 725 MHz
3 ist ein Schaltbild eines Kettenfilters des ersten Vergleichsbeispiels.
Ein Kettenfilter 101 des ersten Vergleichsbeispiels unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass das Kettenfilter 101 nicht den ersten Parallelarmresonator enthält. Wie in Tabelle 1 und Tabelle 2 angegeben, unterscheidet sich die elektrostatische Kapazität eines dritten Parallelarmresonators P104 auch von der des dritten Parallelarmresonators P4 in der ersten Ausführungsform. Das Kettenfilter 101 hat in den übrigen Punkten die gleiche Konfiguration wie das Kettenfilter 1 der ersten Ausführungsform.
Wie in Tabelle 1 angegeben, sind die Antiresonanzfrequenzen der jeweiligen Parallelarmresonatoren in der vorliegenden Ausführungsform wie folgt: die Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P1 ist 722 MHz, die Antiresonanzfrequenz des zweiten Parallelarmresonators P2 ist 715 MHz, die Antiresonanzfrequenz des zweiten Parallelarmresonators P3 ist 717 MHz, und die Antiresonanzfrequenz des dritten Parallelarmresonators P4 ist 825 MHz. Die zweiten Parallelarmresonatoren P2 und P3 und der dritte Parallelarmresonator P4 in dem ersten Vergleichsbeispiel haben die gleichen Antiresonanzfrequenzen wie in der vorliegenden Ausführungsform. Wie in Tabelle 5 angegeben, sind die Resonanzfrequenzen der jeweiligen Reihenarmresonatoren in der vorliegenden Ausführungsform wie folgt: die Resonanzfrequenz des Reihenarmresonators S1 ist 745 MHz, die Resonanzfrequenz des Reihenarmresonators S2 ist 721 MHz, die Resonanzfrequenz des Reihenarmresonators S3 ist 720 MHz, und die Resonanzfrequenz des Reihenarmresonators S4 ist 725 MHz. Die Reihenarmresonatoren S1 bis S4 in dem ersten Vergleichsbeispiel haben die gleichen Resonanzfrequenzen wie in der vorliegenden Ausführungsform.
Wie in Tabelle 1 angegeben, sind die elektrostatischen Kapazitäten der jeweiligen Parallelarmresonatoren in der vorliegenden Ausführungsform wie folgt: die elektrostatische Kapazität des ersten Parallelarmresonators P1 ist 2,5 pF, die elektrostatische Kapazität des zweiten Parallelarmresonators P2 ist 5,4 pF, die elektrostatische Kapazität des zweiten Parallelarmresonators P3 ist 4,9 pF, und die elektrostatische Kapazität des dritten Parallelarmresonators P4 ist 1,0 pF. Wie oben angegeben, ist die elektrostatische Kapazität des dritten Parallelarmresonators P4 niedriger als die elektrostatischen Kapazitäten der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3.
Das Kettenfilter 101 des ersten Vergleichsbeispiels enthält den dritten Parallelarmresonator P104, wie in der ersten Ausführungsform. Die Impedanz des dritten Parallelarmresonators P104 ist von einem induktiven Typ in einem Frequenzbereich von der Resonanzfrequenz bis zu der Antiresonanzfrequenz des dritten Parallelarmresonators P104. Im Gegensatz dazu ist die Impedanz des dritten Parallelarmresonators P104 vom kapazitiven Typ in einem Frequenzbereich, der niedriger ist als die Resonanzfrequenz des dritten Parallelarmresonators P104 oder in dem Durchlassband des Kettenfilters 101, das ein Frequenzbereich ist, der höher ist als die Antiresonanzfrequenz des dritten Parallelarmresonators P104. Die Impedanz des Kettenfilters 101 bewegt sich aufgrund des Einflusses der Kapazität des dritten Parallelarmresonators P104 zu dem kapazitiven Typ in dem Durchlassband des Kettenfilters 101. Dementsprechend verschlechtert sich die Impedanzanpassung, und der Einfügeverlust wird größer.
Im Gegensatz dazu ist in der vorliegenden Ausführungsform der dritte Parallelarmresonator P4 mit dem ersten Parallelarmresonator P1 parallel geschaltet, und die elektrostatische Kapazität des dritten Parallelarmresonators P4 ist niedriger als die elektrostatische Kapazität des ersten Parallelarmresonators P1. Dementsprechend hat die Kapazität des dritten Parallelarmresonators P4 nur wenig Einfluss auf die Impedanzanpassung in dem Durchlassband des Kettenfilters 1. Folglich wird eine ausgezeichnete Impedanzanpassung erreicht, und der Einfügeverlust wird reduziert.
Da ferner die Antiresonanzfrequenz des dritten Parallelarmresonators P4 außerhalb des Durchlassbandes des Kettenfilters 1 positioniert ist, wird ein Dämpfungspol außerhalb des Durchlassbandes gebildet. Dementsprechend wird die Dämpfung außerhalb des Durchlassbandes größer.
4 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform und des Kettenfilters des ersten Vergleichsbeispiels anzeigt. Eine durchgezogene Linie zeigt die Dämpfung-Frequenz-Kennlinie der vorliegenden Ausführungsform an, und eine durchbrochene Linie zeigt die Dämpfung-Frequenz-Kennlinie des ersten Vergleichsbeispiels an.
Die Durchlassbänder des Kettenfilters der vorliegenden Ausführungsform und des Kettenfilters des ersten Vergleichsbeispiels liegen innerhalb eines Bereichs von 703 MHz bis 733 MHz. In der Beschreibung meint der Einfügeverlust den Verlust in einem Abschnitt, der den größten Verlust in dem Durchlassband aufweist. Der Einfügeverlust in dem ersten Vergleichsbeispiel ist 2,22 dB, und der Einfügeverlust in der vorliegenden Ausführungsform ist 1,93 dB. Wie oben beschrieben, wird der Einfügeverlust in der vorliegenden Ausführungsform reduziert.
Außerdem ist angegeben, dass ein Dämpfungspol bei 790 MHz außerhalb der Durchlassbänder das Kettenfilter in der vorliegenden Ausführungsform gebildet wird. Dementsprechend tritt zum Beispiel in einem Frequenzbereich von 758 MHz bis 788 MHz eine Dämpfung von etwa 50 dB auf. Das liegt daran, dass der dritte Parallelarmresonator vorhanden ist.
5(a) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Ausgangsende in dem Durchlassband sowohl des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform als auch des Kettenfilters des ersten Vergleichsbeispiels veranschaulicht. 5(b) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Eingangsende in dem Durchlassband sowohl des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform als auch des Kettenfilters des ersten Vergleichsbeispiels veranschaulicht. Eine durchgezogene Linie zeigt ein Ergebnis der vorliegenden Ausführungsform an, und eine durchbrochene Linie zeigt ein Ergebnis des ersten Vergleichsbeispiels an.
Wie in 5(a) und 5(b) veranschaulicht, spreizt sich die durchbrochene Linie, die das Ergebnis des ersten Vergleichsbeispiels anzeigt, breit. Im Gegensatz dazu ist die Spreizung der durchgezogenen Linie, die das Ergebnis der vorliegenden Ausführungsform anzeigt, klein, und die Spur der durchgezogenen Linie liegt nahe bei einem Kreis. Dementsprechend wird in der vorliegenden Ausführungsform eine ausgezeichnete Impedanzanpassung erreicht.
6 ist ein Schaltbild eines Kettenfilters des zweiten Vergleichsbeispiels. In einem Kettenfilter 111 des zweiten Vergleichsbeispiels unterscheidet sich die Anordnung eines zweiten Parallelarmresonators P112 und eines dritten Parallelarmresonators P114 von der Anordnung des zweiten Parallelarmresonators P2 und des dritten Parallelarmresonators P4 in der ersten Ausführungsform. Wie in den Tabellen 1 und 3 und den Tabellen 5 und 7 angegeben, unterscheiden sich die Antiresonanzfrequenzen der ersten bis dritten Parallelarmresonatoren P111 bis P114 und der Resonanzfrequenzen der Reihenarmresonatoren S111 bis S114 ebenfalls von den Antiresonanzfrequenzen der ersten bis dritten Parallelarmresonatoren P1 bis P4 und den Resonanzfrequenzen der Reihenarmresonatoren S1 bis S4 in der ersten Ausführungsform. Das Kettenfilter 111 hat in den übrigen Punkten die gleiche Konfiguration wie das Kettenfilter 1 der ersten Ausführungsform.
Der zweite Parallelarmresonator P112 und der dritte Parallelarmresonator P114 sind zwischen Knoten zwischen dem Reihenarmresonator S111 und dem Reihenarmresonator S112 in dem Kettenfilter 111 und dem Erdungspotenzial zueinander parallel geschaltet.
Wie in Tabelle 3 angegeben, ist in dem zweiten Vergleichsbeispiel die Antiresonanzfrequenz des zweiten Parallelarmresonators P112 auf der Niederfrequenzseite der Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P111 positioniert, wie in der vorliegenden Ausführungsform. Dementsprechend ist der Frequenzbereich von der Antiresonanzfrequenz des zweiten Parallelarmresonators P112 zu den Resonanzfrequenzen der Reihenarmresonatoren S111 bis S114 breit. In dem zweiten Vergleichsbeispiel ist der dritte Parallelarmresonator P114 mit dem zweiten Parallelarmresonator P112 parallel geschaltet. Die Antiresonanzfrequenz des zweiten Parallelarmresonators P112 wird aufgrund des Einflusses des dritten Parallelarmresonators P114 auf die Niederfrequenzseite bewegt. Dementsprechend ist ein breiterer Frequenzbereich in dem Durchlassband vom kapazitiven Typ. Folglich verschlechtert sich die Impedanzanpassung in dem Durchlassband.
Außerdem ist in dem zweiten Vergleichsbeispiel unter den Parallelarmresonatoren, die das Durchlassband bilden, der dritte Parallelarmresonator P114 mit dem zweiten Parallelarmresonator P112 parallel geschaltet, der dem Eingangsende am nächsten positioniert ist. Dementsprechend ist es wahrscheinlich, dass die Impedanz in dem Durchlassband zu dem kapazitiven Typ auf der Seite des Eingabe-Endes des Kettenfilters 111 des zweiten Vergleichsbeispiels bewegt wird. Folglich wird die Impedanzanpassung in dem Durchlassband auf der Seite des Eingabe-Endes des Kettenfilters 111 des zweiten Vergleichsbeispiels weiter verschlechtert.
Im Gegensatz dazu ist in der vorliegenden Ausführungsform unter den Parallelarmresonatoren, die das Durchlassband bilden, der dritte Parallelarmresonator P4 mit dem ersten Parallelarmresonator P1 parallel geschaltet, der die höchste Antiresonanzfrequenz aufweist, wie in 1 veranschaulicht. Der erste Parallelarmresonator P1 ist direkt mit dem Reihenarmresonator S2 und dem Reihenarmresonator S3 verbunden, ohne dass ein Reihenarmresonator dazwischen angeordnet ist. Die Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P1 ist auf der Hochfrequenzseite der Resonanzfrequenzen sowohl des Reihenarmresonators S2 als auch des Reihenarmresonators S3 positioniert. Dementsprechend existiert der kapazitive Frequenzbereich nicht nur in Anbetracht der Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P1 und der Resonanzfrequenzen des Reihenarmresonators S2 und des Reihenarmresonators S3.
Die Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P1 wird aufgrund des Einflusses des dritten Parallelarmresonators P4 auf die Niederfrequenzseite bewegt. Auch in diesem Fall wird der kapazitive Frequenzbereich minimiert, da der Frequenzbereich von der Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P1 zu den Resonanzfrequenzen des Reihenarmresonators S2 und des Reihenarmresonators S3 noch schmaler wird.
Außerdem enthält das Kettenfilter 1 mehrere zweite Parallelarmresonatoren. Die zweiten Parallelarmresonatoren P2 und P3 sind der Parallelarmresonator, der dem Eingangsende am nächsten positioniert ist, bzw. der Parallelarmresonator, der dem Ausgangsende am nächsten positioniert ist. Der erste Parallelarmresonator P1 ist so positioniert, dass er einen Abstand zu der Seite des Eingabe-Endes und der Seite des Ausgabe-Endes hat, während der Reihenarmresonator S2 bzw. der Reihenarmresonator S3 dazwischen angeordnet sind. Dementsprechend kann eine Bewegung der Impedanz des Kettenfilters 1 in dem Durchlassband zu dem kapazitiven Typ nur schwer auf der Seite des Eingabe-Endes und der Seite des Ausgabe-Endes des Kettenfilters 1 stattfinden. Folglich wird eine ausgezeichnete Impedanzanpassung in dem Kettenfilter 1 erreicht.
Es reicht aus, wenn die Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators auf der Hochfrequenzseite der Resonanzfrequenz von mindestens einem Reihenarmresonator unter den mehreren Reihenarmresonatoren positioniert ist. Dies macht den Frequenzbereich von der Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators zu der Resonanzfrequenz jedes Reihenarmresonators schmal. Dementsprechend wird der kapazitive Frequenzbereich schmaler. Die Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators ist zweckmäßigerweise auf der Hochfrequenzseite der Resonanzfrequenz eines der Reihenarmresonatoren positioniert, die direkt mit dem ersten Parallelarmresonator verbunden sind, ohne dass ein Reihenarmresonator dazwischen angeordnet ist. Dies unterdrückt effektiv den Einfluss der Kapazität. Die Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P1 ist besonders bevorzugt auf der Hochfrequenzseite der Resonanzfrequenzen sowohl des Reihenarmresonators S2 als auch des Reihenarmresonators S3 positioniert, wie in der vorliegenden Ausführungsform.
Es reicht aus, wenn das Kettenfilter mindestens einen zweiten Parallelarmresonator enthält. Auch in diesem Fall wird der Einfügeverlust reduziert.
7 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform und des Kettenfilters des zweiten Vergleichsbeispiels anzeigt. Eine durchgezogene Linie zeigt die Dämpfung-Frequenz-Kennlinie der vorliegenden Ausführungsform an, und eine durchbrochene Linie zeigt die Dämpfung-Frequenz-Kennlinie des zweiten Vergleichsbeispiels an.
Wie in 7 angegeben, beträgt der Einfügeverlust des zweiten Vergleichsbeispiels 2,01 dB. Dementsprechend ist der Einfügeverlust der vorliegenden Ausführungsform kleiner als der Einfügeverlust des zweiten Vergleichsbeispiels.
8(a) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Ausgangsende in dem Durchlassband sowohl des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform als auch des Kettenfilters des zweiten Vergleichsbeispiels veranschaulicht. 8(b) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Eingangsende in dem Durchlassband sowohl des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform als auch des Kettenfilters des zweiten Vergleichsbeispiels veranschaulicht. Eine durchgezogene Linie zeigt ein Ergebnis der vorliegenden Ausführungsform an, und eine durchbrochene Linie zeigt ein Ergebnis des zweiten Vergleichsbeispiels an.
Wie in 8(a) veranschaulicht, spreizt sich die durchbrochene Linie, die das Ergebnis des zweiten Vergleichsbeispiels anzeigt, breit. Im Gegensatz dazu ist die Spreizung der durchgezogenen Linie, die das Ergebnis der vorliegenden Ausführungsform anzeigt, klein, und die Spur der durchgezogenen Linie liegt nahe einem Kreis. Wie in 8(b) veranschaulicht, liegt die Impedanz von 50 Ω auf der Eingangsseite in dem Ergebnis des zweiten Vergleichsbeispiels entfernt. Im Gegensatz dazu ist die Impedanz in dem Ergebnis der vorliegenden Ausführungsform nahe 50 Ω. Dementsprechend wird in der vorliegenden Ausführungsform eine ausgezeichnete Impedanzanpassung erreicht.
9 ist ein Schaltbild eines Kettenfilters des dritten Vergleichsbeispiels. In einem Kettenfilter 121 des dritten Vergleichsbeispiels unterscheidet sich die Anordnung eines dritten Parallelarmresonators P124 von der Anordnung des dritten Parallelarmresonators P4 in der ersten Ausführungsform. Wie in Tabelle 4 angegeben, unterscheiden sich die Antiresonanzfrequenzen eines ersten Parallelarmresonators P121 und eines zweiten Parallelarmresonators P123 ebenfalls von den Antiresonanzfrequenzen des ersten Parallelarmresonators P1 und des zweiten Parallelarmresonators P3 in der ersten Ausführungsform. Das Kettenfilter 121 hat in den übrigen Punkten die gleiche Konfiguration wie das Kettenfilter 1 der ersten Ausführungsform.
Der dritte Parallelarmresonator P124 und der zweiten Parallelarmresonator P123 sind zwischen Knoten zwischen dem Reihenarmresonator S3 und dem Reihenarmresonator S4 in dem Kettenfilter 121 und dem Erdungspotenzial zueinander parallel geschaltet.
Wie in Tabelle 4 angegeben, ist die Antiresonanzfrequenz des zweiten Parallelarmresonators P123 auf der Niederfrequenzseite der Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators P121 positioniert. In dem dritten Vergleichsbeispiel ist der dritte Parallelarmresonator P124 mit dem zweiten Parallelarmresonator P123 parallel geschaltet. Dementsprechend verschlechtert sich die Impedanzanpassung in dem Durchlassband, wie in dem zweiten Vergleichsbeispiel.
Außerdem ist in dem dritten Vergleichsbeispiel unter den Parallelarmresonatoren, die das Durchlassband bilden, der dritte Parallelarmresonator P124 mit dem zweiten Parallelarmresonator P123 parallel geschaltet, der dem Ausgangsende am nächsten positioniert ist. Dementsprechend ist es wahrscheinlich, dass sich die Impedanz in dem Durchlassband zu dem kapazitiven Typ auf der Seite des Ausgabe-Endes bewegt. Folglich wird die Impedanzanpassung auf der Seite des Ausgabe-Endes weiter verschlechtert.
Im Gegensatz dazu ist in der vorliegenden Ausführungsform der dritte Parallelarmresonator P4 mit dem ersten Parallelarmresonator P1 parallel geschaltet, wie in 1 veranschaulicht. Der erste Parallelarmresonator P1 ist unter den Parallelarmresonatoren, die das Durchlassband bilden, nicht dem Ausgangsende am nächsten positioniert. Außerdem hat der erste Parallelarmresonator P1 unter den Parallelarmresonatoren, die das Durchlassband bilden, die höchste Antiresonanzfrequenz. Dementsprechend wird eine ausgezeichnete Impedanzanpassung erreicht.
10 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform und des Kettenfilters des dritten Vergleichsbeispiels anzeigt. Eine durchgezogene Linie zeigt die Dämpfung-Frequenz-Kennlinie der vorliegenden Ausführungsform an, und eine durchbrochene Linie zeigt die Dämpfung-Frequenz-Kennlinie des dritten Vergleichsbeispiels an.
Wie in 10 angegeben, beträgt der Einfügeverlust des dritten Vergleichsbeispiels 2,06 dB. Dementsprechend ist der Einfügeverlust der vorliegenden Ausführungsform kleiner als der Einfügeverlust des dritten Vergleichsbeispiels.
11(a) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Ausgangsende in dem Durchlassband sowohl des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform als auch des Kettenfilters des dritten Vergleichsbeispiels veranschaulicht. 11(b) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Eingangsende in dem Durchlassband sowohl des Kettenfilters gemäß der ersten Ausführungsform als auch des Kettenfilters des dritten Vergleichsbeispiels veranschaulicht. Eine durchgezogene Linie zeigt ein Ergebnis der vorliegenden Ausführungsform an, und eine durchbrochene Linie zeigt ein Ergebnis des dritten Vergleichsbeispiels an.
Wie in 11(a) veranschaulicht, liegt in dem Ergebnis der vorliegenden Ausführungsform – im Vergleich zu dem dritten Kommunikationsbeispiel – die Impedanz nahe 50 Ω auf der Seite des Ausgabe-Endes. Wie in 11(b) veranschaulicht, spreizt sich die durchbrochene Linie, die das Ergebnis des dritten Vergleichsbeispiels anzeigt, breit. Im Gegensatz dazu ist die Spreizung der durchgezogenen Linie, die das Ergebnis der vorliegenden Ausführungsform anzeigt, klein, und die Spur der durchgezogenen Linie liegt nahe einem Kreis. Dementsprechend wird in der vorliegenden Ausführungsform eine ausgezeichnete Impedanzanpassung erreicht.
Es wird nun eine zweite Ausführungsform beschrieben. In der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich die Konfiguration des dritten Parallelarmresonators von der ersten Ausführungsform. Ein Kettenfilter der zweiten Ausführungsform hat in den übrigen Punkten die gleiche Konfiguration wie das Kettenfilter der ersten Ausführungsform.
Das Metallisierungsverhältnis des dritten Parallelarmresonators beträgt in der ersten Ausführungsform 0,53, während das Metallisierungsverhältnis des dritten Parallelarmresonators in der zweiten Ausführungsform 0,63 beträgt. Wie oben beschrieben, ist das Metallisierungsverhältnis das Verhältnis zwischen den Elektrodenfingern der IDT-Elektrode, die in einem Resonator für elastische Wellen verwendet werden, und dem Mittenabstand zwischen den Elektrodenfingern. Das Flächenverhältnis der Elektrodenfinger in der IDT-Elektrode wird mit zunehmen dem Metallisierungsverhältnis größer. Dementsprechend wird die elektrostatische Kapazität mit zunehmendem Metallisierungsverhältnis bei gleicher Fläche der IDT-Elektrode größer. Oder anders ausgedrückt: Die Fläche der IDT-Elektrode mit Bezug auf die Größenordnung der elektrostatischen Kapazität wird durch Erhöhen des Metallisierungsverhältnisses verringert.
Die elektrostatische Kapazität des dritten Parallelarmresonators in der zweiten Ausführungsform ist gleich der elektrostatischen Kapazität des dritten Parallelarmresonators in der ersten Ausführungsform. Dementsprechend wird in der zweiten Ausführungsform die Fläche des dritten Parallelarmresonators weiter verringert. Genauer gesagt, kann zum Beispiel die Überschneidungsbreite der IDT-Elektrode, die in dem dritten Parallelarmresonator in der zweiten Ausführungsform verwendet wird, um etwa 15 % kleiner ausgelegt werden als die Überschneidungsbreite der IDT-Elektrode, die in dem dritten Parallelarmresonator in der ersten Ausführungsform verwendet wird.
12 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien des Kettenfilters gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform anzeigt. 13(a) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Ausgangsende in dem Durchlassband eines jeden Kettenfilters gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. 13(b) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Eingangsende in dem Durchlassband eines jeden Kettenfilters gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 12 und den 13(a) und 13(b) zu sehen, zeigt eine durchgezogene Linie ein Ergebnis der ersten Ausführungsform an, und eine durchbrochene Linie zeigt ein Ergebnis der zweiten Ausführungsform an.
Wie in 12 angegeben, ist der Einfügeverlust in der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen gleich dem Einfügeverlust in der ersten Ausführungsform. Wie in 13(a), und 13(b) veranschaulicht, ist die Impedanzanpassung in der zweiten Ausführungsform ebenfalls im Wesentlichen die gleiche wie die Impedanzanpassung in der ersten Ausführungsform. Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform ein ähnlicher Vorteil wie in der ersten Ausführungsform erreicht. Außerdem wird das Kettenfilter weiter verkleinert.
Es wird nun eine dritte Ausführungsform beschrieben. In der dritten Ausführungsform unterscheidet sich die Konfiguration der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren von der ersten Ausführungsform. Ein Kettenfilter der dritten Ausführungsform hat in den übrigen Punkten die gleiche Konfiguration wie das Kettenfilter der ersten Ausführungsform.
Die Metallisierungsverhältnisse der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren betragen in der ersten Ausführungsform 0,53, während die Metallisierungsverhältnisse der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren in der dritten Ausführungsform 0,63 betragen. Die elektrostatischen Kapazitäten der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren in der dritten Ausführungsform sind gleich den elektrostatischen Kapazitäten der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren in der ersten Ausführungsform. Die elektrostatische Kapazität des Oberflächenschallwellenresonators ist proportional dem Produkt des Metallisierungsverhältnisses, der Überschneidungsbreite und der Anzahl von Paaren der Elektrodenfinger. Wenn die elektrostatische Kapazität konstant ist und eine durch die Periode der Elektrodenfinger bestimmte Wellenlänge λ konstant ist, so führt eine Vergrößerung des Metallisierungsverhältnisses zu einer Verringerung der Anzahl der Paare der Elektrodenfinger und der Distanz der Überschneidungsbreite. Dementsprechend wird die Fläche der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren weiter verringert.
14 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Kennlinien des Kettenfilters gemäß der ersten und der dritten Ausführungsform anzeigt. 15(a) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Ausgangsende in dem Durchlassband eines jeden Kettenfilters gemäß der ersten und der dritten Ausführungsform veranschaulicht. 15(b) ist ein Schaubild, das eine Impedanzanpassung am Eingangsende in dem Durchlassband eines jeden Kettenfilters gemäß der ersten und der dritten Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 14 und den 15(a) und 15(b) zu sehen, zeigt eine durchgezogene Linie ein Ergebnis der ersten Ausführungsform an, und eine durchbrochene Linie zeigt ein Ergebnis der dritten Ausführungsform an.
Wie in 14 angegeben, ist der Einfügeverlust in der dritten Ausführungsform im Wesentlichen gleich dem Einfügeverlust in der ersten Ausführungsform. Wie in 15(a) und 15(b) veranschaulicht, ist die Impedanzanpassung in der dritten Ausführungsform auch im Wesentlichen die gleiche wie die Impedanzanpassung in der ersten Ausführungsform. Dementsprechend wird in der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu dem Vorteil der ersten Ausführungsform das Kettenfilter weiter verkleinert.
16 ist ein Kurvendiagramm, das Oberwelleneigenschaften des Kettenfilters gemäß den ersten bis dritten Ausführungsformen anzeigt. Eine durchgezogene Linie zeigt ein Ergebnis der ersten Ausführungsform an, eine durchbrochene Linie zeigt ein Ergebnis der zweiten Ausführungsform an, und eine Strich-Punkt-Strich-Linie zeigt ein Ergebnis der dritten Ausführungsform an.
In der ersten bis dritten Ausführungsformen geht der Frequenzbereich zweiter Oberwellen von 1.406 MHz bis 1.466 MHz, und der Frequenzbereich von dritten Oberwellen geht von 2.109 MHz bis 2.199 MHz. Wie in 16 angegeben, erreichen in dem Frequenzbereich der zweiten Oberwellen alle Kettenfilter gemäß den ersten bis dritten Ausführungsformen bevorzugte Dämpfungseigenschaften.
Im Gegensatz dazu werden im Frequenzbereich der dritten Oberwellen bevorzugte Dämpfungseigenschaften in dem Kettenfilter gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform erreicht. Das liegt daran, dass ein Auftreten eines Störsignals in dem Frequenzbereich der dritten Oberwellen mit den Kettenfiltern gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform unterbunden wird.
Das Störsignal wird aufgrund des Auftretens einer unnötigen Oszillation in der IDT-Elektrode, die in dem Resonator verwendet wird, generiert. Die Größe des Störsignals ist von dem Metallisierungsverhältnis und der elektrostatischen Kapazität der IDT-Elektrode, die in dem Parallelarmresonator verwendet wird, abhängig. Das Störsignal wird in dem Maße verkleinert, wie das Metallisierungsverhältnis der IDT-Elektrode nahe 0,5 kommt. Alternativ wird das Störsignal in dem Maße verkleinert, wie die elektrostatische Kapazität der IDT-Elektrode verringert wird.
Wie oben beschrieben, wird mit zunehmendem Metallisierungsverhältnis die Fläche der IDT-Elektrode mit Bezug auf die Größenordnung der elektrostatischen Kapazität kleiner. Im Gegensatz dazu wird das Störsignal in dem Maße größer, wie das Metallisierungsverhältnis auf einen Wert von 0,5 oder mehr angehoben wird. Dementsprechend wird – wie in der zweiten Ausführungsform – das Metallisierungsverhältnis der IDT-Elektrode, die in dem Parallelarmresonator verwendet wird, der eine kleine elektrostatische Kapazität aufweist, womit das Störsignal verkleinert wird, bevorzugt vergrößert. In der zweiten Ausführungsform werden zusätzlich zur Reduzierung der Größe auch ausgezeichnete Oberwelleneigenschaften erreicht.
17 ist ein Schaltbild eines Kettenfilters gemäß einer vierten Ausführungsform. Ein Kettenfilter 11 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Anordnung des ersten Parallelarmresonators P1, des zweiten Parallelarmresonators P2 und des dritten Parallelarmresonators P4. Das Kettenfilter 11 hat in den übrigen Punkten die gleiche Konfiguration wie das Kettenfilter 1 der ersten Ausführungsform.
In der vorliegenden Ausführungsform ist unter den Parallelarmresonatoren, die das Durchlassband bilden, der erste Parallelarmresonator P1 dem Eingangsende am nächsten positioniert. Der dritte Parallelarmresonator P4 ist mit dem ersten Parallelarmresonator P1 parallel geschaltet, wie in der ersten Ausführungsform. Auch in diesem Fall wird der Einfügeverlust reduziert.
Unter den Parallelarmresonatoren, die das Durchlassband bilden, kann der erste Parallelarmresonator dem Ausgangsende am nächsten positioniert sein, und der dritte Parallelarmresonator kann mit dem ersten Parallelarmresonator parallel geschaltet sein. Auch in diesem Fall wird der Einfügeverlust reduziert.
Die vorliegende Erfindung wird bevorzugt – zusätzlich zu dem Kettenfilter – auf beispielsweise einen Duplexer angewendet.
18 ist ein Schaltbild eines Duplexers gemäß einer fünften Ausführungsform. Ein Duplexer 20 enthält ein Sendefilter und ein Empfangsfilter, das ein anderes Durchlassband aufweist als das Sendefilter. Genauer gesagt, reicht das Durchlassband des Sendefilters von 703 MHz bis 733 MHz, und das Durchlassband des Empfangsfilters reicht von 758 MHz bis 788 MHz. Die Durchlassbänder des Sendefilters und des Empfangsfilter sind nicht auf die oben beschriebenen beschränkt.
Das Sendefilter der vorliegenden Ausführungsform ist ein Kettenfilter 21, das die gleiche Konfiguration wie das Kettenfilter 1 gemäß der ersten Ausführungsform aufweist. Das Ausgangsende des Kettenfilters 21 ist ein Anschluss 24. Der Anschluss 24 ist mit einer Antenne verbunden. Ein Impedanzjustierungsinduktor L2 ist zwischen dem Anschluss 24 und dem Erdungspotenzial verbunden.
Das Empfangsfilter enthält einen Resonator 25, ein längs gekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ 26 und ein längs gekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ 27, die zwischen dem Anschluss 24 und einem Ausgangsanschluss 23 verbunden sind. Der Resonator 25, das längs gekoppelte Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ 26 und das längs gekoppelte Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ 27 sind miteinander in Reihe geschaltet. Das Empfangsfilter ist nicht auf die obige Konfiguration beschränkt. Zum Beispiel kann jedes das Kettenfilter gemäß der vorliegenden Erfindung als das Empfangsfilter verwendet werden.
Da das Kettenfilter 21 für das Sendefilter in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, wird eine ausgezeichnete Impedanzanpassung in den Sendefilter erreicht, und der Einfügeverlust wird reduziert.
Das Kettenfilter 21 hat Dämpfung-Frequenz-Kennlinien ähnlich den in 4 veranschaulichten Dämpfung-Frequenz-Kennlinien. Ein Dämpfungspol wird um 790 MHz herum generiert, weil das Kettenfilter 21 den dritten Parallelarmresonator P4 enthält. Dies vergrößert die Dämpfung in dem Durchlassband des Empfangsfilters. Dementsprechend werden ausgezeichnete Isoliereigenschaften erreicht. Ein BAW-Resonator kann für mindestens einen Teil der Reihenarmresonatoren und der Parallelarmresonatoren in dem Kettenfilter verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Kettenfilter
2: Eingangsanschluss
3: Ausgangsanschluss
11: Kettenfilter
20: Duplexer
21: Kettenfilter
23: Ausgangsanschluss
24: Anschluss
25: Resonator
26, 27: längsgekoppeltes Filter für elastische Wellen vom Resonator-Typ
31, 101, 111, 121: Kettenfilter
S1 bis S4, S111 bis S114: Reihenarmresonatoren
P1, P111, P121: erste Parallelarmresonatoren
P2, P3, P112, P113, P123: zweite Parallelarmresonatoren
P4, P104, P114, P124: dritte Parallelarmresonatoren
L1, L2: Induktoren

Claims

Kettenfilter, das ein bestimmtes Durchlassband aufweist und das mindestens einen Reihenarmresonator und erste und zweite Parallelarmresonatoren enthält, wobei eine Resonanzfrequenz des Reihenarmresonators und Antiresonanzfrequenzen der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren in dem bestimmten Durchlassband positioniert sind, wobei die Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators auf einer Hochfrequenzseite der Antiresonanzfrequenz des zweiten Parallelarmresonators positioniert ist und wobei das Kettenfilter ferner einen dritten Parallelarmresonator enthält, der mit dem ersten Parallelarmresonator parallel geschaltet ist, dessen elektrostatische Kapazität kleiner ist als die des ersten Parallelarmresonators und dessen Antiresonanzfrequenz außerhalb des bestimmten Durchlassbandes positioniert ist.
Kettenfilter nach Anspruch 1, wobei die Antiresonanzfrequenz des ersten Parallelarmresonators auf einer Hochfrequenzseite der Resonanzfrequenz des mindestens einen Reihenarmresonators positioniert ist, der direkt mit dem ersten Parallelarmresonator verbunden ist, ohne dass ein Reihenarmresonator dazwischen angeordnet ist.
Kettenfilter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Parallelarmresonator mehrere zweite Parallelarmresonatoren enthält und das Kettenfilter ein Eingangsende und ein Ausgangsende hat und wobei unter den ersten bis dritten Parallelarmresonatoren zwei Parallelarmresonatoren in den mehreren zweiten Parallelarmresonatoren der Parallelarmresonator, der dem Eingangsende am nächsten positioniert ist, und der Parallelarmresonator, der dem Ausgangsende am nächsten positioniert ist, sind.
Kettenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine elektrostatische Kapazität des dritten Parallelarmresonators kleiner ist als elektrostatische Kapazitäten der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren.
Kettenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antiresonanzfrequenz des dritten Parallelarmresonators auf einer Hochfrequenzseite des Durchlassbandes positioniert ist, das aus dem Reihenarmresonator und dem ersten und dem zweiten Parallelarmresonator gebildet wird.
Kettenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antiresonanzfrequenz des dritten Parallelarmresonators auf einer Niederfrequenzseite des Durchlassbandes positioniert ist, das aus dem Reihenarmresonator und dem ersten und dem zweiten Parallelarmresonator gebildet wird.
Kettenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die ersten bis dritten Parallelarmresonatoren jeweils aus einem Oberflächenschallwellenresonator bestehen und wobei die elektrostatische Kapazität des dritten Parallelarmresonators kleiner ist als die elektrostatischen Kapazitäten der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren, und ein Metallisierungsverhältnis des dritten Parallelarmresonators höher ist als Metallisierungsverhältnisse der ersten und zweiten Parallelarmresonatoren.
Duplexer, der das Kettenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
Duplexer nach Anspruch 8, wobei das Kettenfilter ein Sendefilter ist.