JP2000349586A - アンテナ分波器 - Google Patents

アンテナ分波器

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、アンテナ分波器に関し、２つの
分波器を１つのパッケージに収納した場合に、アンテナ
分波器を小型化することを課題とする。 【解決手段】 ２つの分波器と、前記分波器と外部回路
とを接続するための接続端子群とから構成され、前記各
分波器がそれぞれ中心周波数の異なる２つの弾性表面波
フィルタで構成され、前記接続端子群が外部アンテナと
接続するためのアンテナ用端子群と、外部回路と接続す
るための送信端子群と、外部回路と接続するための受信
端子群とからなり、前記アンテナ端子群，送信端子群及
び受信端子群が配置される領域が、互いに交差すること
なく平面的に分離されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アンテナ分波器
に関し、特に移動体通信機器等で利用される弾性表面波
フィルタを用いたアンテナ分波器を複数個組み合わせた
構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、移動体通信システムの発展に伴っ
て、携帯電話、携帯型の情報端末等の移動体通信機器が
急速に普及し、これらの機器の小型・高性能化の要求か
ら、これらに使用される部品の小型化、高性能化が要望
されている。また、携帯電話においては、アナログ方式
とデジタル方式の２つの種類の無線通信システムが利用
されており、無線通信に使用する周波数も８００ＭＨｚ
〜１ＧＨｚ帯と、１．５ＧＨｚ〜２．０ＧＨｚ帯と多岐
にわたっている。これらの移動体通信機器では、アンテ
ナを通して送受信される信号の分岐、生成を行うＲＦ部
における部品として、アンテナ分波器が用いられてい
る。
【０００３】図３０に、従来から用いられている携帯電
話の高周波部の構成ブロック図を示す。マイクから入力
された音声信号１００は、変調器１０１によって携帯電
話システムの変調方式の変調信号に変換され、さらに、
局部発振器１０８によって所定の搬送周波数に変換され
た後、その所定の送信周波数の信号のみを選択する段間
フィルタ１０２を通過し、パワーアンプ１０３によって
所望の信号強度にまで増幅され、アンテナ分波器１０５
に送られる。アンテナ分波器１０５は、所定の送信周波
数の信号のみをアンテナ１０４に送り、アンテナ１０４
から無線信号として空気中に送信される。
【０００４】一方、アンテナ１０４で受信された信号
は、アンテナ分波器１０５に送られ、所定の周波数の信
号だけが選択される。選択された受信信号は、ローノイ
ズアンプ１０６により増幅され、段間フィルタ１０７を
経由した後、通話信号のみをＩＦフィルタにより選択し
て復調器１１１により音声信号１００として取り出され
る。アンテナ分波器１０５は、アンテナ１０４といわゆ
る音声信号の処理回路との間に位置し、送信信号及び受
信信号を分配し、それぞれが干渉しないようにする機能
を備えたものである。
【０００５】また、無線通信システムの多様化に対応
し、携帯電話の高機能化のために、デュアルモード化と
デュアルバンド化とがある。デュアルモード化とは、た
とえば、１つの携帯電話で、アナログ方式とデジタル方
式の両方に対応できるようにすること、あるいは、デジ
タル方式のＴＤＭＡ（時間分割変調方式）と、ＣＤＭＡ
（コード分割変調方式）の両方に対応できるようにする
ことを意味する。デュアルバンド化とは、１つの携帯電
話で、８００ＭＨｚ帯と１．９ＧＨｚ帯の周波数を併用
できるようにすること、あるいは９００ＭＨｚ帯と１．
８ＧＨｚ帯（または１．５ＧＨｚ帯）の周波数を併用で
きるようにすることを意味する。
【０００６】このような高機能化に対応するため、携帯
電話に利用される各種フィルタもデュアルポート化ある
いはデュアルバンド化（両方含めてデュアル化と呼ぶ）
することが求められている。フィルタをデュアル化する
場合、２入力２出力のものや、１入力２出力のものが開
発されているが、１入力２出力のものでは、共通化した
側の端子を１つにまとめる必要があるため、通常フィル
タの外部に位相整合回路が付加されている。また、アン
テナとの間で信号の分岐・生成を行うＲＦ部と、ＩＦ部
等の段間に用いられるフィルタ（いわゆる段間フィル
タ）の場合には、送信用のフィルタだけの組合せ、また
は受信用のフィルタだけの組合せによってデュアル化が
実用化されている。
【０００７】一方、アンテナ分波器においては、デュア
ルバンド化をするために、少なくとも一方の通過帯域の
信号の分岐・生成のために誘電体分波器を用いたものが
開発されている。図２７に、デュアル化されたアンテナ
分波器の構成図を示す。アンテナ分波器Ｄ３は、通過帯
域が高周波数側の信号の分岐・生成を行う分波器Ｄ１
と、通過帯域が低周波数側の信号の分岐・生成を行う分
波器Ｄ２とから構成される。ここで、ＰＡはパワーアン
プであり、ＬＮＡはローノイズアンプであり、ＳＷ１，
２，３は回路切替スイッチである。また、各分波器Ｄ
１，Ｄ２は、送信用のフィルタ（Ｔ１またはＴ２）、受
信用フィルタ（Ｒ１またはＲ２）、及び位相整合回路
（Ｌ１またはＬ２）とから構成される。
【０００８】しかし、送受信周波数の間隔の狭い仕様が
要求される北米ＰＣＳ方式、あるいは欧州ＤＣＳ１８０
０方式では、誘電体分波器を用いた場合には、分波器そ
のもののサイズが２．８ｃｍ×０．９ｃｍ×０．５ｃｍ
程度と大きくなり、携帯端末機器の小型化及び薄型化は
困難である。
【０００９】また、図２７に示した送信用フィルタ（Ｔ
１，Ｔ２）及び受信用フィルタ（Ｒ１，Ｒ２）に弾性表
面波フィルタを用いたものも開発されている。この弾性
表面波フィルタを用いて構成した分波器としては、プリ
ント基板上にパッケージングされた２つの弾性表面波フ
ィルタと整合回路とを搭載したモジュール型のものや、
多層セラミックパッケージに、２つのベアタイプの弾性
表面波フィルタチップを搭載し、そのパッケージ内部に
整合回路を搭載した一体型のものが提案されている。こ
の弾性表面波フィルタは、誘電体タイプのフィルタより
も体積比にして１／３から１／５程度の小型化、高さ方
向について１／２から１／３程度の薄型化が可能であ
る。図２７において、１つの分波器Ｄ１は、ＡＮＴ１，
Ｔｘ１，Ｒｘ１という３つの端子及び図示していない接
地端子を持ち、これらの端子と外部回路（ＳＷ１，２，
３，ＰＡなど）とが、パッケージに用意された端子を経
由してワイヤボンディング等によってフィルタチップと
接続される。
【００１０】。
【発明が解決しようとする課題】図２７に示したような
１つの分波器は、３つの端子（ＡＮＴ１，Ｔｘ１，Ｒｘ
１）を持つ、いわゆる３ポートデバイスであるが、これ
を２個組み合わせたアンテナ分波器Ｄ３では、外部回路
との接続という観点において、送信回路（Ｔｘ１，Ｔｘ
２，ＳＷ２，ＰＡ）、受信回路（Ｒｘ１，Ｒｘ２，ＳＷ
３，ＬＮＡ）及びアンテナ回路（ＳＷ１，ＡＮＴ１，Ａ
ＮＴ２）を切り分ける回路構成が難しい。すなわち、Ｔ
ｘ１，Ｒｘ１等の外部接続端子の配置によっては、接続
配線が交差するため、信号の干渉やノイズの影響を受
け、所望のフィルタ特性が得られない場合もある。
【００１１】フィルタチップを実装するプリント基板に
配線の工夫をすることで、前記３つの回路構成の切り分
けもある程度可能であるが、回路設計段階で、各信号間
の干渉やデュアル化したときの小型化の要求仕様も考慮
に入れて回路パターンやレイアウトを決定するのは極め
て困難である。したがって、デュアル化、及び小型化の
要求に答えるため、２つの分波器Ｄ１，Ｄ２を含むアン
テナ分波器Ｄ３のパッケージ側で接続端子の配置等を工
夫する必要がある。また、分波器の送信用フィルタＴ
１、受信用フィルタＲ１に用いられる弾性表面波フィル
タでは、一般的に１つのフィルタパッケージ内に搭載す
るフィルタチップの数を多くするか、あるいは、１つの
フィルタチップ上に多くの弾性表面波フィルタを形成す
れば、その小型化をすることが可能と考えられる。
【００１２】しかし、１つのフィルタチップ上に多くの
弾性表面波フィルタを形成し、２組の送信用フィルタ及
び受信用フィルタを作ったとしても、これらを分波器と
して構成する場合には、やはり送信用フィルタと受信用
フィルタの相互のフィルタ特性が干渉し合わないように
する工夫が必要となる。このためには、位相整合回路を
設ける必要があり、さらにプリント基板上の端子との接
続関係を考慮して各フィルタの端子配置を決める必要が
あり、この場合も、回路設計がかなり困難である。
【００１３】さらに、一般的に、アンテナ分波器を搭載
するプリント基板の端子配置は、予め先に決められてい
る場合が多く、アンテナ分波器の回路設計は、このプリ
ント基板側の端子配置に大きく依存する。すなわち、ア
ンテナ分波器の回路設計において、位相整合回路やフィ
ルタチップの端子のレイアウト設計は、信号干渉の防止
とプリント基板側の端子配置を考慮してする必要があ
る。
【００１４】特に、最近の端末の小型化の要望から、分
波器パッケージも小型化する必要があるが、位相整合回
路として用いられるストリップ線路と信号端子間あるい
は、外部回路との配線とが交差しないようにレイアウト
するか、あるいは小型化の要望のためその交差するレイ
アウトが必要となる場合でも、その交差領域において、
信号の干渉を防止する構成をとる必要がある。
【００１５】また、分波器パッケージの小型化のため、
位相整合回路を分波器パッケージ内に組み込んだ一体型
パッケージでは、各層間に寄生インダクタンスが発生
し、これが帯域外減衰量を劣化させる原因となることが
知られている。
【００１６】図２８（ａ），（ｂ），（ｃ）に、アンテ
ナ分波器の寄生インダクタンス（Ｌ）を変化させた場合
の弾性表面波フィルタの周波数特性のグラフを示す。こ
れらのグラフによれば、寄生インダクタンス（Ｌ）が大
きいほど、帯域外減衰量が少ないことがわかる。一般
に、位相整合回路をパッケージ内部に組み込むと必要な
回路が多層化されて小型化できるが、この多層化が寄生
インダクタンスを増加させる要因となっており、帯域外
減衰量の改善のためには分波器パッケージの低背化が必
要となる。
【００１７】さらに、分波器パッケージを小型化するた
めに、ストリップ線路と信号端子間の間隔を狭めると、
この間に容量的な結合が大きくなる傾向があり、このた
め、周波数特性のうち、帯域外減衰量が劣化する要因と
なる。したがって、分波器パッケージの低背化と共に、
容量結合にも考慮した回路設計をすることが望まれる。
【００１８】また、周波数差の大きい２組の分波器を１
つのアンテナ分波器に構成する場合には、分波器に接続
される外部回路は個別に備える必要がある。一方、周波
数差の小さい２組の分波器を１つのアンテナ分波器に構
成する場合には、小型化の要望から一部回路を共用して
ＲＦスイッチ等を用いて回路を切り換える構成も考えら
れる。しかし、小型化の要望及び周波数特性の改善の観
点から、ＲＦスイッチの個数はできるだけ少ない方が望
ましい。
【００１９】さらに、周波数差の大きい２組の分波器を
１つのアンテナ分波器に構成する場合には、それぞれの
分波器の構成する弾性表面波フィルタのプロセス条件や
付加する整合回路のパターン長も大きく異なるため、こ
れらの違いを十分考慮して分波器のパッケージのレイア
ウトを設計する必要がある。
【００２０】図２９に、弾性表面波フィルタで利用する
弾性表面波（以下、ＳＡＷと呼ぶ）の速度（Ｖ）と電極
の規格化膜厚（ｈ／λ）との関係グラフを示す。ここ
で、ｈは電極膜厚であり、λは電極周期である。一般に
フィルタの中心周波数ｆ0 と速度Ｖ、周期λの関係はｆ
0 ＝Ｖ／λで表わされる。従って、Ｖ及びλを最適化し
所望のｆ0 を得る。例えば、図２９に示すように、ＳＡ
Ｗ速度Ｖを小さくするためには、規格化膜厚ｈ／λを大
きくする必要があるが、ｈの変化に対するＶの変化が大
きくなり、ｆ0 が安定しないというような問題が生ず
る。すなわち、ＳＡＷ速度が大きく異なるような周波数
差の大きい２組の分波器を１つのパッケージ内に形成す
る場合には、各分波器の弾性表面波フィルタを構成する
櫛形電極の膜厚、電極周期、電極のパターン幅が大きく
異なるため、製造時の露光条件、エッチング条件等を変
えることも必要である。
【００２１】以上のような事情を考慮して、この発明
は、アンテナ分波器のパッケージの端子配置等を工夫す
ることにより、要求されるフィルタ特性を維持したま
ま、弾性表面波フィルタを用いたアンテナ分波器の小型
化を図ることを課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】この発明は、２組の分波
器と、前記分波器と外部回路とを接続するための接続端
子群とから構成され、前記各分波器がそれぞれ中心周波
数の異なる２つの弾性表面波フィルタで構成され、前記
接続端子群が外部アンテナと接続するためのアンテナ用
端子群と、外部回路と接続するための送信端子群と、外
部回路と接続するための受信端子群とからなり、前記ア
ンテナ端子群，送信端子群及び受信端子群が配置される
領域が、平面的に分離されていることを特徴とするアン
テナ分波器を提供するものである。これにより、要求さ
れるフィルタ特性を維持したまま、アンテナ分波器の小
型化を図ることができる。
【００２３】また、前記分波器が、２つの送信用弾性表
面波フィルタからなる第１分波器と、２つの受信用弾性
表面波フィルタからなる第２分波器とから構成され、前
記送信端子群が、前記第１分波器に近接配置され、前記
受信端子群が、前記第２分波器に近接配置されることを
特徴とするアンテナ分波器を提供するものである。
【００２４】さらに、前記第１分波器を構成する第１の
送信用弾性表面波フィルタと前記第２分波器を構成する
第１の受信用弾性表面波フィルタとにより第１の分波器
が構成され、前記第１分波器を構成する第２の送信用弾
性表面波フィルタと前記第２分波器を構成する第２の受
信用弾性表面波フィルタとにより第２の分波器が構成さ
れた場合、前記第１の送信用弾性表面波フィルタと前記
第１の受信用弾性表面波フィルタとを結ぶラインが、前
記第２の送信用弾性表面波フィルタと前記第２の受信用
弾性表面波フィルタとを結ぶラインと交差するように、
前記送信用及び受信用弾性表面波フィルタが配置される
ようにしてもよい。
【００２５】またこの発明は、前記分波器が、第１の送
信用弾性表面波フィルタと第１の受信用弾性表面波フィ
ルタとからなる第１分波器と、第２の送信用弾性表面波
フィルタと第２の受信用弾性表面波フィルタとからなる
第２分波器とから構成され、前記第１及び第２の送信用
弾性表面波フィルタが前記送信端子群に近接配置され、
前記第１及び第２の受信用弾性表面波フィルタが前記受
信端子群に近接配置されることを特徴とするアンテナ分
波器を提供するものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】この発明において、アンテナ分波
器とは、弾性表面波フィルタを用いて構成された２つの
分波器を１つのパッケージに収納した電子デバイスをい
う。一般に、１つの分波器は、１つの送信用弾性表面波
フィルタ（送信用フィルタ）と１つの受信用弾性表面波
フィルタ（受信用フィルタ）とから構成される。
【００２７】一方、この発明の分波器は、２つの弾性表
面波フィルタを含むものであるが、１つの送信用弾性表
面波フィルタと１つの受信用弾性表面波フィルタで構成
される場合の他、２つの受信用弾性表面波フィルタで構
成される場合、または２つの送信用弾性表面波フィルタ
で構成される場合もある。また、外部回路とは、アンテ
ナや、音声信号を電気信号に変換する回路，高周波信号
に変調する回路及び増幅回路等の信号処理回路をいう。
【００２８】接続端子群とは、アンテナ分波器に備えら
れる端子であって、分波器上に設けられた端子及び外部
回路上に設けられた端子と、ワイヤによって接続される
端子をいう。接続端子群は、アンテナ分波器を構成する
パッケージの表面に多数配置され、Ａｕメッキ処理され
た銅等の金属材料で形成される。また、通常パッケージ
の外形は多角形、特に長方形であることが多いが、各端
子は、多角形の外周の各辺の内部近傍に設けられる。
【００２９】また、アンテナ分波器のパッケージは、多
層化された絶縁材料によって形成されるが、各層間にグ
ランドパターンやストリップ線路パターン化された整合
回路が内挿される。これらのグランドパターン，整合回
路及び接続端子は各層間に渡るスルーホールあるいはキ
ャスタレーションあるいはその両方によって接続され
る。一方、分波器を構成する弾性表面波フィルタは、複
数個の弾性表面波共振器により形成されるが、各弾性表
面波共振器は、圧電基板上に形成された櫛形形状の電極
によって構成される。
【００３０】図１に、この発明のアンテナ分波器Ｄ３の
基本構成図を示す。アンテナ分波器Ｄ３は、１つのパッ
ケージ内に形成され２つの分波器Ｄ１，Ｄ２から構成さ
れる。それぞれの分波器（Ｄ１またはＤ２）は、２つの
弾性表面波フィルタ，すなわち送信用フィルタ（Ｔ１ま
たはＴ２）及び受信用フィルタ（Ｒ１またはＲ２）と、
１つの整合回路（Ｌ１またはＬ２）とから構成される。
ここで、分波器Ｄ１，Ｄ２は、外部回路との接続を行う
ための接続端子を有するが、アンテナと接続される送受
信フィルタに共通なアンテナ端子群（ＡＮＴ１またはＡ
ＮＴ２）と、送信端子群（Ｔx１，Ｔx２）及び受信端子
群（Ｒx１，Ｒx２）と、図示していない接地用端子ＧＮ
Ｄとから構成される。
【００３１】また、整合回路は、アンテナ端子群と弾性
表面波フィルタの間に設けられる。図１では、アンテナ
端子群と受信用フィルタとの間に整合回路を設けている
が、これに限るものではなく、例えば分波器に用いるラ
ダー型のフィルタの構成を図２０に示すようなＴ型とπ
型を基本とすると、１つの分波器を構成する送信用フィ
ルタと受信用フィルタのうち中心周波数の高い方の弾性
表面波フィルタ側に設ければよい。したがって、そのよ
うな条件を満たせば、アンテナ端子群と送信用フィルタ
との間に設けてもよい。
【００３２】この発明は、このような基本構成を持つア
ンテナ分波器Ｄ３において、アンテナ端子群等の３つの
信号端子群（ＡＮＴ，Ｔx，Ｒx）の配置や４つの弾性表
面波フィルタ（Ｔ１，Ｔ２，Ｒ１，Ｒ２）の配置等に特
徴を有するものである。
【００３３】図２及び図３に、この発明のアンテナ分波
器Ｄ３で利用する中心周波数の周波数配置の実施例を示
す。１つの分波器は、１つの送信用弾性表面波フィルタ
と１つの受信用弾性表面波フィルタとが組み合わせられ
て構成され、それぞれのフィルタは、固有の中心周波数
を有している。
【００３４】図２は、２つの分波器における２つの送信
用フィルタの中心周波数（Ｔx１，Ｔx２）と２つの受信
用フィルタの中心周波数（Ｒx１，Ｒx２）が交互に配置
される場合を示しており、図３は、２つの送信用フィル
タの中心周波数（Ｔx１，Ｔx２）どうしと２つの受信用
フィルタの中心周波数（Ｒx１，Ｒx２）どうしが、それ
ぞれ近接している場合を示している。
【００３５】たとえば、主として北米で用いられている
ＡＭＰＳ方式（Advanced Mobile Phone System : 800MH
z 帯）と、ＰＣＳ方式（Personal Communication Syste
m :1.9GHz帯）との２つの分波器を１つのアンテナ分波
器に構成する場合は、図２の周波数配置となる。また、
ＣｄｍａＯｎｅシステム（800MHz帯）のＬｏｗチャネル
及びＵｐｐｅｒチャネルと、ＰＣＳ方式（1.9GHz帯）の
Ｌｏｗチャネル及び、Ｕｐｐｅｒチャネルとの２つの分
波器を１つのアンテナ分波器に構成する場合は、図３の
周波数配置となる。以下に説明するこの発明のアンテナ
分波器は、図２及び図３のどちらの周波数配置にも対応
できるものである。
【００３６】図４に、この発明のアンテナ分波器のパッ
ケージ構造の断面図を示す。複数層からなるアンテナ分
波器のパッケージは、７．０×５．０×１．５（mm）程
度の大きさであり、そのキャビティ内のそれぞれに、２
つのフィルタチップ１，２が搭載され、パッケージの外
周の所定の位置に、フィルタチップ及び外部回路との接
続端子７が設けられている。フィルタチップとパッケー
ジの接続端子とは、Ａｌ，Ａｕ，Ｃｕ等のワイヤ５によ
って接続される。また、外部回路との接続端子６は、パ
ッケージの下部表面に設けているが、これに限られるも
のではない。さらに、パッケージ上面には、フィルタチ
ップ全体を覆うようにキャップ４が配置され、パッケー
ジの内部には、整合回路３がストリップ線路パターン化
され、所定のレイアウトで配置される。
【００３７】図４のフィルタチップ１及び２には、図１
に示した４つの弾性表面波フィルタ（Ｔ１，Ｔ２，Ｒ
１，Ｒ２）のうち、分波器パッケージの接続端子の位置
を考慮して、いずれか２つずつが組み合わせられて配置
される。たとえば、送信用フィルタＴ１と受信用フィル
タＲ１とをフィルタチップ１に搭載し、送信用フィルタ
Ｔ２と受信用フィルタＲ２とをフィルタチップ２に搭載
してもよい。また送信用フィルタＴ１とＴ２とをフィル
タチップ１に搭載し、受信用フィルタＲ１とＲ２とをフ
ィルタチップ２に搭載してもよい。
【００３８】図５及び図６に、この発明のアンテナ分波
器のパッケージ構造の接続端子の配置図の一実施例を示
す。図５及び図６のＡＮＴ１，ＡＮＴ２，Ｔx１，Ｔ
x２，Ｒx１，Ｒx２の各接続端子は、図１の回路符号と
対応し、符号ＧＮＤは、接地端子を意味する。図５及び
図６において、送信端子群（Ｔx１，Ｔx２），受信端子
群（Ｒx１，Ｒx２）及びアンテナ端子群（ＡＮＴ１，Ａ
ＮＴ２）のそれぞれについて、その端子群の中に含まれ
る接続端子は近接配置され、各接続端子群が配置される
領域は互いに分離され、パッケージの周辺部であって互
いに交差することのない領域に配置されることを特徴と
する。
【００３９】図６では、３つの端子群は、それぞれ長方
形の異なる辺に沿った領域に配置され、いずれの端子群
の配置領域も平面的に互いに交差することがない。図５
（ａ），（ｂ）では、送信端子群（Ｔx１，Ｔx２）は左
下のコーナーを挟んだ領域に近接配置され、受信端子群
（Ｒx１，Ｒx２）は、右下のコーナーを挟んだ領域に近
接配置され、アンテナ端子群（ＡＮＴ１，ＡＮＴ２）
は、長方形の上の辺に沿った領域に近接配置されてい
る。図５（ａ）と図５（ｂ）とは、各端子群内の接続端
子の位置が入れ代わっている点が異なる。図５，図６に
おけるフィルタチップ１及び２は、実際にフィルタチッ
プを搭載する位置を示している。
【００４０】結局ある端子群に属する接続端子と他の端
子群に属する接続端子とが交互に隣接して配置されるよ
うなことはなく、ある端子群に属する接続端子を配置す
る領域と他の端子群に属する接続端子を配置する領域と
は、図５，図６の平面的な配置においては、一つの境界
線で分離されている。
【００４１】図７に、この発明のアンテナ分波器と外部
回路との接続概念図を示す。図７において、プリント基
板１０上では送信系，受信系，アンテナ系の回路の構成
領域がその機能別に分離されている場合を示している。
プリント基板１０上に、アンテナへの接続端子Ａ１，Ａ
２とアンテナ分波器搭載位置９のＡＮＴ１，ＡＮＴ２ま
での配線；アンプＰＡとアンテナ分波器搭載位置９のＴ
x１，Ｔx２までの配線；アンプＬＮＡとアンテナ分波器
９のＲx１，Ｒx２までの配線が図のように配置されてい
る。
【００４２】このような配置を持つプリント基板に、図
５に示したアンテナ分波器Ｄ３のパッケージを図７のア
ンテナ分波器搭載位置９に実装するとすると、プリント
基板１０も含めた配線において３つの系統の配線は、互
いに全く交差することなく構成できる。すなわち、３系
統の配線を空間的に分離することができるので、２つの
分波器間の干渉を回避することが可能となる。
【００４３】図８及び図９に、この発明のアンテナ分波
器のパッケージにおける接続端子の配線図の一実施例を
示す。図８，図９の（ａ）は、それぞれ、図５（ａ），
（ｂ）に示した接続端子配置図のうち、ＧＮＤ端子を除
く信号端子を図示したものである。ここで、符号Ｐ１か
らＰ６は、フィルタチップと位相整合回路との接続のた
めの中継パッド（中継端子）である。
【００４４】図８，図９の（ｂ）及び（ｃ）は、多層パ
ッケージの所定の層に形成した各接続端子間の配線及び
整合回路（Ｌ１またはＬ２）のパターンを示したもので
ある。図８と図９において、（ｂ）と（ｃ）は層が異な
っており、これらの層の各接続端子と（ａ）に示した各
接続端子はビアにより接続されている。また、２つのフ
ィルタチップ１及び２がパッケージ内部に搭載される
が、図８及び図９では、フィルタチップ１は、図１に示
した送信用フィルタＴ１及びＴ２から構成された送信用
フィルタチップであり、フィルタチップ２は、受信用フ
ィルタＲ１及びＲ２から構成された受信用フィルタチッ
プである。
【００４５】図８は、ワイヤ配線，外部回路との接続配
線，整合回路のパターンとが互いに交差することのない
ようにした接続端子の配置の一実施例を示したものであ
る。図８（ｂ）は、図１のグループ１の回路要素間の接
続を示したものであり、図８（ｃ）は図１のグループ２
の回路要素の接続を示したものである。ただし、それぞ
れの図において接続に直接関係のない端子は省略してい
る。たとえば、送信フィルタＴ１上の端子とパッケージ
上の端子Ｔx１とがワイヤによって接続され、受信用フ
ィルタＲ１上の端子とパッケージ上の端子Ｐ１とがワイ
ヤによって接続される。
【００４６】ここで、この図８に示したアンテナ分波器
Ｄ３を図７のプリント基板に搭載した場合を考えると、
図８（ｂ）の送信端子Ｔx１はこの左側に位置するパワ
ーアンプＰＡと接続され、アンテナ端子ＡＮＴ１は上方
に位置するアンテナＡ１と接続され、受信端子Ｒx１は
この下側から出る配線によって右側に位置するローノイ
ズアンプＬＮＡと接続される。したがって、図８（ｂ）
において、接続端子ＡＮＴ１，Ｔx１及びＲx１と外部回
路（プリント基板）とを接続する配線と、端子ＡＮＴ１
とＰ１との間にパターン化された整合回路Ｌ１の配線と
は、パッケージ内部の高さ方向において、交差すること
がない。
【００４７】また、図８（ｃ）において、送信端子Ｔx
２は、この下方から出る配線によって左側に位置するパ
ワーアンプＰＡと接続され、ＡＮＴ２端子は図５に示し
たアンテナＡ２と接続され、受信端子Ｒx２はこの右側
に位置するローノイズアンプＬＮＡと接続される。この
場合も、接続端子ＡＮＴ２，Ｔx２及びＴX２と外部回路
（プリント基板）とを接続する配線と、端子Ｐ２，Ｐ３
及びＡＮＴ２間にパターン化された整合回路Ｌ２の配線
とは、パッケージ内部の高さ方向において交差すること
がない。
【００４８】また、送信フィルタＴ１，Ｔ２上には、送
信端子Ｔx１，Ｔx２と接続するための入力パッド（Ｐ１
２，Ｐ１４）と、アンテナ端子ＡＮＴ１，ＡＮＴ２と接
続するための出力パッド（Ｐ１１，Ｐ１３）がそれぞれ
設けられるが、ワイヤの交差を防ぐために、図８
（ｂ），図８（ｃ）に示すように、入力パッド（Ｐ１
２，Ｐ１４）は送信端子（Ｔx１，Ｔx２）の近くに、出
力パッド（Ｐ１１，Ｐ１３）はアンテナ端子ＡＮＴ１及
び中継端子Ｐ３の近くに配置するようにする。
【００４９】また、フィルタチップの製造の容易化のた
めには、２つの送信フィルタ上にそれぞれ設けられる入
出力パッドの位置は相似する位置に配置した方が好まし
い。一方、受信フィルタＲ１，Ｒ２上に設けられる入力
パッドＰ２１，Ｐ２４は、それぞれ受信端子Ｒx２，Ｒx
１の近くに配置し、出力パッドＰ２２，Ｐ２３は、それ
ぞれ中継端子Ｐ２，Ｐ１の近くに配置するようにする。
【００５０】図８に示したように、分波器パッケージ上
に各端子群の接続端子を配置すれば、アンテナ分波器Ｄ
３と外部回路とを接続する配線と、整合回路Ｌ１及びＬ
２とが、パッケージ内部の高さ方向において空間的に立
体交差することがないので、フィルタ特性劣化の要因と
なる結合容量が発生することがない。この図８のアンテ
ナ分波器Ｄ３のパッケージは、７．８（横）×５．４
（縦）×１．４（高さ）ｍｍ程度の大きさで実現でき、
従来の分波器を２個組み合わせて作成したアンテナ分波
器よりも７０％程度の小型化ができる。
【００５１】図３１に、この発明のアンテナ分波器に用
いるフィルタチップの内部構成のレイアウト図の一実施
例を示す。このレイアウトは、前記した図５（ａ）及び
図８に示したフィルタチップに対応するものであり、図
３１（ａ）が２つの送信用弾性表面波フィルタ（Ｔ１，
Ｔ２）からなるフィルタチップ１のレイアウトであり、
図３１（ｂ）が２つの受信用弾性表面波フィルタ（Ｒ
１，Ｒ２）からなるフィルタチップのレイアウトであ
る。また、図３１の符号Ｐ１１，Ｐ４１等は、図８に示
した入出力パットに相当し、図の左右方向に長い回路要
素は１ポート弾性表面波共振器である。
【００５２】一方、図９は、分波器パッケージの接続端
子と外部回路とを接続する配線と、整合回路のパターン
とが、空間的に交差を生じる部分はあるが、分波器パッ
ケージを図８よりも小型化することの可能な、接続端子
の配置の一実施例を示したものである。図９（ｂ）は、
図１のグループ２の回路要素間の接続を示したものであ
り、図９（ｃ）は、図１のグループ１の回路要素間の接
続を示したものである。
【００５３】図９では、図８と比較すると、送信用フィ
ルタチップ１と受信用フィルタチップ２の搭載の向き、
整合回路Ｌ１，Ｌ２のパターン、及び中継パッドＰ４，
Ｐ５の位置が異なる。この図９によれば、アンテナ分波
器パッケージは、７．０（横）×５．０（縦）×１．４
（高さ）ｍｍ程度の大きさとなり、図８よりも小型のア
ンテナ分波器を実現することができる。
【００５４】図９（ｂ）によれば、送信端子Ｔx２と外
部回路ＰＡとを接続する配線と、整合回路Ｌ２のパター
ンとが、送信端子Ｔx２の左側で空間的に交差する。ま
た、図９（ｃ）によれば、送信端子Ｔx１，受信端子Ｒx
１と外部回路ＬＮＡとを接続する配線と、整合回路Ｌ１
のパターンとが、受信端子Ｒx１の右側で空間的に交差
する。したがって、図９の場合は、２つの領域で信号線
が交差するので、この交差領域で結合容量が発生し、フ
ィルタの周波数特性のうち、帯域外の減衰量が劣化する
要因となる。
【００５５】この特性劣化を避けるため、図９の場合に
は分波器パッケージの整合回路のパターンの設計段階に
おいて、この整合回路Ｌ１，Ｌ２と、各接続端子（ＡＮ
Ｔ１，ＡＮＴ２，Ｔx１，Ｔx２，Ｒx１，Ｒx２）との間
の容量値が所定値よりも低くなるように設計する必要が
ある。
【００５６】図１０に、この発明のアンテナ分波器パッ
ケージの各グループの分波器において、整合回路と接続
端子間の容量成分と、相手側通過帯域の減衰量との関係
グラフの一実施例を示す。ここで、相手側通過帯域と
は、たとえば、受信用フィルタの通過帯域においては送
信用フィルタの減衰量を意味し、送信用フィルタの通過
帯域においては受信用フィルタの減衰量を意味する。
【００５７】図１０において、送信用フィルタに要求さ
れる相手側（ここでは受信側）帯域の減衰量を線分ｂ１
で示し、受信用フィルタに要求される相手側（ここでは
送信側）帯域の減衰量を線分ｂ２で示すものとする。た
とえば、送信用フィルタとしては、相手側帯域の減衰量
は線分ｂ１以下であることが要求されるものとする。
【００５８】今、図１０によれば、設計された送信用フ
ィルタの分波器特性が線分ｂ３で示されているが、上記
要求レベルを満たすためには、整合回路と端子間の容量
値が０．０７５ｐＦ程度以下であることが必要である。
また、設計された受信用フィルタの分波器特性が線分ｂ
４のように示されているが、上記要求レベルを満たすた
めには、整合回路と端子間の容量値は０．８ｐＦ程度以
下であることが必要である。
【００５９】図２５，図２６に、図９のように、配線が
交差するときの結合容量を変えた場合の周波数特性の一
実施例を示す。図２５（ａ），図２６（ａ）は送信側端
子Ｔx１と外部回路とを接続する配線と整合回路Ｌ２と
が交差している場合のグラフであり、図２５（ｂ），図
２６（ｂ）は、受信側端子Ｒx１と外部回路とを接続す
る配線と整合回路Ｌ１とが交差している場合のグラフで
ある。
【００６０】図２５（ａ），（ｂ）は、交差部の結合容
量が０．１２ｐＦの場合の周波数特性を示している。図
２６（ａ），（ｂ）は、交差部の結合容量がそれぞれ
０．１５ｐＦ，０．１０ｐＦの場合の周波数特性を示し
ている。どのグラフを見ても、配線が交差していない相
手側通過帯における帯域外減衰量が劣化（すなわち減衰
量が減少）していることがわかる。
【００６１】したがって、このような特性を持つ送信用
フィルタ及び受信用フィルタが組み合わせられた分波器
を用いる場合には、図１０よりアンテナ分波器のパッケ
ージにおける、整合回路（Ｌ１，Ｌ２）と各接続端子と
の間の容量値を少なくとも０．０７５ｐＦ以下となるよ
うに、整合回路のパターン形状及び各端子の配置位置を
決定する。このような条件を満足すれば、図９の構成の
アンテナ分波器であっても、設計当初に要求されていた
分波器としての実用上十分な減衰特性を実現することが
できる。
【００６２】以上、図８，図９に示したアンテナ分波器
パッケージの接続端子等の構成は、２つのフィルタチッ
プが、それぞれ送信用フィルタチップ１と受信用フィル
タチップ２に分離されている場合に有効なものである。
すなわち、１つの送信用フィルタチップ１内に、図１の
グループ１の送信用フィルタＴ１とグループ２の送信用
フィルタＴ２とが組込まれ、１つの受信用フィルタチッ
プ２内に、図１のグループ１の受信用フィルタＲ１とグ
ループ２の受信用フィルタＲ２とが組込まれている場合
に、この図８又は図９のパッケージ構成が利用できる。
【００６３】ところで、２つの送信用フィルタを１つの
チップ内に組み込むためには、製造の容易化の観点から
は、２つの送信用フィルタの製造プロセスが類似してい
ることが好ましい。製造プロセスが類似するためには、
２つのグループの分波器の中心周波数が近いことが必要
となるが、結局図８及び図９に示した構成は、アンテナ
分波器に組込まれる２つの分波器の中心周波数の差が小
さい場合に有効なものである。たとえば、２つの分波器
の中心周波数の差が２０％程度以下ならば、この図８又
は図９の構成が利用できる。
【００６４】一方、図６に示したパッケージの接続端子
の配置は、２つの分波器Ｄ１，Ｄ２の中心周波数の差が
２０％以上異なるような場合に有効な構成である。たと
えば、８００ＭＨｚ帯の分波器と１．９ＧＨｚ帯の分波
器とを１つのアンテナ分波器に組み込む場合にこの図６
の構成を用いることができる。このように、２つの分波
器の中心周波数の差が大きい場合には、製造プロセスの
観点からは、弾性表面波フィルタを各グループごとに分
けてフィルタチップを構成することが好ましい。
【００６５】図１１に、図６の接続端子配置図に対応し
たアンテナ分波器パッケージの接続端子の配線図の一実
施例を示す。ここでは、図６の接地端子は省略してい
る。また、符号Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９は、整合回路Ｌ１，Ｌ
２と接続端子を接続するための中継端子である。図１１
（ａ）は、分波器パッケージの接続端子のうち信号端子
の配置を示したものであり、図１１（ｂ）は、図１のグ
ループ１の回路要素の接続構成図であり、図１１（ｃ）
はグループ２の回路要素の接続構成図を示したものであ
る。
【００６６】図１１（ｂ）に示すように、フィルタチッ
プ１は、図１のグループ１に属する、送信フィルタＴ１
と受信フィルタＲ１とから構成され、フィルタチップ２
は、図１のグループ２に属する送信フィルタＴ２と受信
フィルタＲ２とから構成される。図１１（ｃ）におい
て、中継端子Ｐ８とＰ９と接続するストリップライン
が、整合回路Ｌ２に相当し、補助端子Ｐ８とＡＮＴ２端
子を接続するラインは、端子間接続のための延長線に相
当する。
【００６７】前記した図８と同様に、この図１１のアン
テナ分波器Ｄ３も、図７のプリント基板１０のアンテナ
分波器搭載位置９にそのまま搭載することができ、送
信，受信，アンテナの各系統ごとの配線が交差すること
のないようにすることができる。ただし、この場合に
も、図９と同様に、Ｒx１端子の右側と、Ｔx２端子の左
側において、外部回路への配線が整合回路Ｌ１及びＬ２
と交差しているので、この領域で発生する結合容量を考
慮して、整合回路と端子間の容量を所定値（０．０７５
ｐＦ）以下に抑えるように設計する必要がある。
【００６８】図１１の場合は、アンテナ分波器のパッケ
ージは、７．５（縦）×５．０（横）×１．５（高さ）
ｍｍ程度の大きさとすることができ、図８，図９と同様
に、アンテナ分波器の小型化をすることができる。図３
２に、前記した図６及び図１１に示したフィルタチップ
に対応する内部構成のレイアウト図の一実施例を示す。
図３２（ａ）は、第１の送信用弾性表面波フィルタＴ１
と、第１の受信用弾性表面波フィルタＲ１からなるフィ
ルタチップ１のレイアウトであり、図３２（ｂ）は第２
の送信用弾性表面波フィルタＴ２と、第２の受信用弾性
表面波フィルタＲ２からなるフィルタチップ２のレイア
ウトである。
【００６９】次に、図１２に、プリント基板１０上にス
イッチを備えた場合の、この発明のアンテナ分波器と外
部回路の接続概念図を示す。図１２では、３つのＲＦス
イッチ（ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３）を設け、アンテナＡ
１，送信側パワーアンプＰＡと受信側ローノイズアンプ
ＬＮＡを１組としている点が、図７と異なる。
【００７０】各ＲＦスイッチは、図示しない外部回路に
よって切り替えるが、たとえば、図１２に示した状態で
は、図１のグループ１の分波器Ｄ１が使用される状態の
接続図を示している。グループ２の分波器Ｄ２を使用す
る場合は、３つのスイッチをすべて反対側に切り替えれ
ばよい。このように構成すれば、ＲＦスイッチは必要で
あるが、外部回路の一部を省略することができるため、
アンテナ分波器とその周辺回路も含んだ構成において、
小型化することが可能である。
【００７１】さらに２つの分波器の弾性表面波フィルタ
について、通過帯域の一部がオーバラップするような場
合は、ＲＦスイッチの一部を省略できる場合がある。図
１３に、２つの分波器の送信フィルタＴ１，Ｔ２どうし
及び受信フィルタＲ１，Ｒ２どうしの通過帯域がオーバ
ーラップしている場合の通過強度と周波数のグラフを示
す。このような場合には、図１４に示すようなアンテナ
分波器と外部回路との接続構成とすることができる。
【００７２】図１４において、送信端子側及びアンテナ
端子側では、ＰＡからアンテナまでの間でのパワーロス
を最小限にするためにＲＦスイッチは必須であるが、受
信側においては、信号増幅前（ＬＮＡの手前）であり、
またアンテナ側からの入力は分かれているため、受信端
子側のＲＦスイッチを省いている。このようにすれば、
図１２と比較してＲＦスイッチを１つ省略することがで
きるため、周辺回路を含んだ構成をより小型化でき、ま
たＲＦスイッチの存在のために生じるフィルタ特性の劣
化（変調信号の歪、損失の増加）を抑えることができ
る。
【００７３】次に、各フィルタチップ内に組み込まれる
弾性表面波フィルタの回路構成について説明する。以下
の説明では、各分波器Ｄ１，Ｄ２を構成する送信フィル
タＴ1，Ｔ2の中心周波数Ｆ１が、受信フィルタＲ1，Ｒ2
の中心周波数Ｆ２よりも低い（Ｆ1＜Ｆ2）ものとする
が、これに限るものではなく、逆であってもよい。送信
フィルタ（Ｔ1，Ｔ2）及び受信フィルタ（Ｒ1，Ｒ2）に
は、小型化の観点から弾性表面波フィルタを用いるが、
特にインピーダンス整合性の観点から、複数の弾性表面
波１ポート共振器を直列腕共振器と並列腕共振器とに組
み合わせた梯子型の弾性表面波フィルタを用いるものと
する。
【００７４】図１５に、中心周波数の低い方の弾性表面
波フィルタ、すなわち送信用フィルタＴ1，Ｔ2の回路構
成図の一実施例を示す。図１５（ａ），（ｂ）におい
て、Ｓ１〜Ｓ３は直列腕の共振器、Ｐ１〜Ｐ３は並列腕
の共振器、Ｋ１〜Ｋ３はワイヤ等のインダクタンス成分
を示している。ここで、図１５（ａ）の図の右側の端子
Ｃ２及びＣ２’、図１５（ｂ）の端子Ｃ４及びＣ４’は
アンテナ端子ＡＮＴ１（又はＡＮＴ２）側に接続される
端子であり、端子Ｃ１，Ｃ１’及び端子Ｃ３，Ｃ３’は
送信端子（Ｔx１，Ｔx２）側に接続される端子である。
したがって、図１５（ａ），（ｂ）に示した中心周波数
の低い弾性表面波フィルタでは、直列腕の共振器Ｓ１が
アンテナ端子側に最初に接続されることを特徴とする。
送信フィルタとして、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に
記載されたどちらの構成を用いてもよいが、図１５
（ｂ）の方が並列腕共振器が１つ少ないので小型化が可
能である。
【００７５】図１６に、中心周波数の高い方の弾性表面
波フィルタ、すなわち受信用フィルタＲ１，Ｒ２の回路
構成図の一実施例を示す。図１６（ａ），（ｂ）におい
て、図の左側の端子Ｃ５，Ｃ５’及び端子Ｃ７，Ｃ７’
はアンテナ端子ＡＮＴ１（又はＡＮＴ２）側に接続され
る端子であり、端子Ｃ６，Ｃ６’及び端子Ｃ８，Ｃ８’
は、受信端子（Ｒx１，Ｒx２）側に接続される端子であ
る。したがって、図１６（ａ），（ｂ）に示した中心周
波数の高い弾性表面波フィルタでは、並列型の共振器Ｐ
3が、アンテナ端子側に最初に接続されることを特徴と
する。また、受信フィルタとして、図１６（ａ）及び図
１６（ｂ）に記載されたどちらの構成を用いてもよい
が、図１６（ｂ）の方が直列腕共振器が１つ少ないので
小型化が可能である。
【００７６】図１７に、図１５の弾性表面波フィルタを
送信用フィルタＴ１に用い、図１６の弾性表面波を受信
用フィルタＲ１に適用した場合の、この発明の分波器Ｄ
１の概略構成図を示す。このように、図１５及び図１６
に示した弾性表面波フィルタを送信用フィルタ及び受信
用フィルタに用いると、整合回路Ｌ１は中心周波数の高
い方のフィルタ側にのみ設けるだけで、分波器としてほ
ぼ満足のいく周波数特性（帯域外減衰量）を得ることが
できる。これは、梯子型回路の共振器の接続配置による
特性の相違による。
【００７７】図２０に、梯子型弾性表面波フィルタの特
性比較図を示す。図２０（ａ）は、いわゆるＴ型回路の
弾性表面波フィルタであり、図１５に示した中心周波数
の低い側（送信用フィルタＴ１）に用いるフィルタの基
本構成部分を示したものである。図２０（ｂ）は図２０
（ａ）のポーラーチャートである。 このＴ型フィルタ
では、いわゆるストップバンドは、通過帯域の高周波側
（図２０（ｅ）参照）に位置する。すなわち、ポーラー
チャート（図２０（ｂ））と、図２０（ｅ）のＳＢ１と
が対応し、これをUpper Side Stop-bandと呼ぶ。
【００７８】一方、図２０（ｃ）は、いわゆるπ型の弾
性表面波フィルタであり、図１６に示した中心周波数の
高い側（受信用フィルタＲ１）に用いるフィルタの基本
構成部分を示したものである。図２０（ｄ）は、図２０
（ｃ）のポーラーチャートである。このπ型フィルタで
は、いわゆるストップバンドは通過帯域の低周波側（図
２０（ｅ）参照）に位置する。すなわち、ポーラーチャ
ート（図２０（ｄ））と図２０（ｅ）のＳＢ２とが対応
し、これをLower Side Step-bandと呼ぶ。また、図２０
（ｂ）及び図２０（ｄ）のポーラーチャートの中心部分
ＰＢ１及びＰＢ２は各フィルタの通過帯域（Pass-ban
d）を意味する。
【００７９】インピーダンス整合の観点からは、図２０
（ｂ）のポーラーチャートによれば、ストップバンドが
通過帯域の高周波側にあり、インピーダンスも大きく反
射係数も大きいので（チャートの円周部に近い程、反射
係数は大）、整合回路は不要である。一方、図２０
（ｄ）のポーラーチャートによれば、ストップバンドが
通過帯域の低周波側にあるため反射係数は大きいが、イ
ンピーダンスが低いので、インピーダンスを大きくする
ための整合回路が必要である。したがって、図２０
（ａ）と図２０（ｃ）の弾性表面波フィルタの基本構成
を組み合わせた図１５及び図１６の弾性表面波フィルタ
を用いて、図１７のような分波器を構成する場合には、
中心周波数が高い方の弾性表面波フィルタ（図１７では
受信用フィルタ）にのみ整合回路Ｌ１を設ければ、分波
器のインピーダンス整合性の観点からは十分であること
がわかる。
【００８０】図１８及び図１９に、図１７に対応する分
波器Ｄ１の具体的な回路構成図の一実施例を示す。図１
８は、送信用フィルタＴ１に図１５（ａ）の弾性表面波
フィルタを用い、受信用フィルタＲ１に図１６（ａ）の
弾性表面波フィルタを用いた場合の回路構成図であり、
図１９は、送信用フィルタＴ１に図１５（ｂ）の弾性表
面波フィルタを用い、受信用フィルタＲ１に図１６
（ｂ）の弾性表面波フィルタを用いた場合の回路構成図
である。いずれも整合回路Ｌは受信用フィルタＲ１側に
のみ設けられた構成を示している。ここで、図１５及び
図１６に示した弾性表面波フィルタの組合せは、図１８
及び図１９に限るものではなく、図１５（ａ）と図１６
（ｂ）とを組み合わせたもの、あるいは、図１５（ｂ）
と図１６（ａ）とを組合わせたものを用いてもよい。
【００８１】また、図１５，図１６に示した梯子型の弾
性表面波フィルタのいわゆる梯子の接続数と、フィルタ
チップ及び分波器パッケージ間のワイヤの長さ（すなわ
ちインダクタンス）とを変化させることにより、所望の
通過帯域幅及び帯域外減衰量となるように調整すること
ができる。
【００８２】また、一般的に１ポートＳＡＷ共振器をラ
ダー型に接続した、弾性表面波フィルタの入出力インピ
ーダンスは、それを構成する基本単位要素である１ポー
ト共振器の開口長と電極対数によって調整可能であり、
さらにラダー型回路における端子側に最も近く接続され
た共振器のインピーダンス特性が、フィルタのインピー
ダンス特性として反映されやすい。そこで、インピーダ
ンス整合性の観点から、受信用フィルタＲ１，Ｒ２の受
信端子（Ｒx１，Ｒx２）側を共通化する構成を用いる場
合、受信端子側から近い１ポート共振器を少なくとも１
つ用いてインピーダンスの制御を行う。
【００８３】図２１及び図２２に、受信用フィルタ（Ｒ
１，Ｒ２）の受信端子側を共通化した場合の分波器の回
路構成図の一部分の実施例を示す。このように受信端子
側Ｒxを共通化した場合には、受信用フィルタＲ１及び
Ｒ２の受信端子側の第１段目の共振器Ｐ１及びＳ１の受
信端子Ｒx側から見た入出力インピーダンスを１００〜
１２０Ωに調整することにより、アンテナ端子（ＡＴＮ
１及びＡＴＮ２）側から見たインピーダンスと、受信端
子側から見た受信用フィルタのインピーダンスとをほぼ
５０Ωとすることができる。
【００８４】この図２１又は図２２に示した分波器の回
路構成は、図１４に示したような外部回路との接続構成
の場合にそのまま利用できる。すなわち、外部のＲＦス
イッチのうち受信側のＲＦスイッチを１つ取り除いた構
成とする場合には、図２１又は図２２の回路構成を持つ
分波器を、アンテナ分波器搭載位置９に配置すればよ
い。
【００８５】次に、この発明のアンテナ分波器の具体例
を示す。この発明のアンテナ分波器は、図４に示すよう
に、多層化構造を持つパッケージ部とその内部のキャビ
ティ部分に搭載されるフィルタチップ１，２とからなる
が、パッケージ部の材料としては高誘電率（ε＝９．
５）の材料、たとえばガラスセラミックを用い、多層化
された（たとえば５ないし６層）ガラスセラミックの内
挿に、グランドパターンや整合回路Ｌ１，Ｌ２が挿入さ
れる。特に、小型化の観点から整合回路Ｌ１，Ｌ２は、
フィルタチップ搭載面よりも上の多層部分に、約１００
〜１５０μｍ幅のストリップ線路パターンとして形成す
ることが好ましい。
【００８６】ガラスセラミックの多層構造の最上部であ
るシールリング部と最下部である外部端子接続部には、
メタルグランドを配置し、接続端子を配置する層（ボン
ディングパッド部）には、各接続端子が直接隣接するこ
とのないように、接地端子を設ける。そして、ストリッ
プ線路パターンは、このシーリング部のメタルグランド
と内挿のグランド間で上下方向にはさみ込むような位置
か、あるいは、ボンディングパッド部の接続端子と外部
端子接続部に形成されたメタルグランドとの間で上下方
向にはさみ込む位置に形成される。
【００８７】また、フィルタチップ１及び２の各弾性表
面波フィルタは、１ポート弾性表面波共振器を直列腕及
び並列腕に接続した梯子型共振器を用い（図１５または
図１６参照）、その基板材料には方位：４２Ｙｒｏｔ−
Ｘ伝播のＬｉＴａＯ3を用いる。また、各共振器の櫛形
電極の材料にはアルミニウムを主成分とする合金（Ａｌ
−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ等）を用い、その多層膜（Ａｌ−Ｃ
ｕ／Ｃｕ／Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ／Ｃｕ／Ａｌ，Ａｌ／Ｍｇ
／Ａｌ，Ａｌ−Ｍｇ／Ｍｇ／Ａｌ−Ｍｇ等）をスパッタ
リングにより形成し、さらに、露光，エッチングの各工
程を経て櫛形電極パターンを形成する。
【００８８】また、パッケージの接続端子とフィルタチ
ップ上の入出力端子とを接続するためのワイヤの材料に
は、たとえば、Ａｌ−Ｓｉを用いることができる。以上
のパッケージ材料等の具体例については、図５，図６，
図８，図９及び図１１に示した構成においてすべて共通
する。
【００８９】次に、図２３に、この発明のアンテナ分波
器に用いる分波器の周波数特性のグラフを示す。これ
は、１．９ＧＨｚ帯のＰＣＳ方式のアンテナ分波器の周
波数特性であり、２つの分波器の中心周波数の差が比較
的小さい場合の特性である。２つのフィルタチップは、
それぞれ送信用と受信用とに分け、接続構成は図８に示
したものを用いる。ただし、図９に示した構成を用いて
もよい。
【００９０】ここで、分波器を構成する送信用フィルタ
及び受信用フィルタの通過帯域幅をそれぞれ３０ＭＨｚ
とに分けて設計している。また、整合回路は、中心周波
数の高い受信用フィルタとアンテナ端子との間に入れ
る。整合回路Ｌ１のパターン長は９．５ｍｍ程度，Ｌ２
のパターン長は１０．５ｍｍ程度とする。
【００９１】図２３（ａ）は、グループ１の分波器（送
信帯域：１．８５ＧＨｚ〜１．８８ＧＨｚ，受信帯域：
１．９３ＧＨｚ〜１．９６ＧＨｚ）の周波数特性であ
り、図２３（ｂ）は、グループ２の分波器（送信帯域：
１．８８ＧＨｚ〜１．９１ＧＨｚ，受信帯域：１．９６
ＧＨｚ〜１．９９ＧＨｚ）の周波数特性を示している。
【００９２】この図２３のグラフによれば、グループ１
及び２の送信用フィルタの損失は約２．０ｄＢ程度であ
り、グループ１及び２の受信用フィルタの損失は約４．
０ｄＢ程度である。また、通過帯域外の阻止域減衰量
は、グループ１，２の送信用フィルタのどちらも約４５
ｄＢ，グループ１，２の受信用フィルタどちらも約５３
ｄＢとなる。この図２３に示したアンテナ分波器は、接
続端子と外部回路とを接続する配線と、整合回路のパタ
ーンとが交差しないので、ＰＣＳ方式のアンテナ分波器
としては、十分に実用レベルの周波数特性を得ることが
できた。
【００９３】携帯電話として組み込む場合には、２つの
分波器の中心周波数の差は比較的小さいので、このアン
テナ分波器を図１２に示すプリント基板１０上に搭載す
ることが好ましい。すなわち、ＲＦスイッチを設けた構
成とすることで、より小型化が可能となる。１．９ＧＨ
ｚ帯のラダー型フィルタ構成を用いる場合には、弾性表
面波共振器を構成する櫛形電極の規格化膜厚は、約９％
程度とし、その電極周期を１．９５〜２．１８μｍ程度
とすればよい。なお、パッケージの端子構成として図６
のものを用いてもよく、図１１に示した接続構成とする
こともできる。この場合は整合回路Ｌ１，Ｌ２のパター
ン長はほぼ同じ長さ（９．５ｍｍ）とすればよい。
【００９４】次に、図２４に、８００ＭＨｚ帯の分波器
と、１．９ＧＨｚ帯の分波器とからなるアンテナ分波器
を図６に示すパッケージに搭載した場合の周波数特性の
グラフを示す。パッケージの接続構成は図１１のものを
用いる。これは、２つの分波器の中心周波数が２０％以
上異なる場合のアンテナ分波器に相当する。ここで、１
つのフィルタチップには、グループ１に属する送信用フ
ィルタと受信用フィルタを搭載し、他方のフィルタチッ
プにはグループ２に属する送信フィルタと受信用フィル
タを搭載する。また、整合回路Ｌ１の長さを１８ｍｍ
（８００ＭＨｚ帯用），Ｌ２の長さを９．５ｍｍ程度
（１．９ＧＨｚ帯用）とする。
【００９５】図２４によれば、この場合も、図２３に示
したものとほぼ同様の損失及び阻止減衰量を持つ周波数
特性のアンテナ分波器が得られた。このアンテナ分波器
を携帯電話として組み込む場合には、２つの分波器の中
心周波数の差がかなり離れているので、図７に示すプリ
ント基板１０を用いることが好ましい。８００ＭＨｚ帯
ラダー型フィルタの場合には、弾性表面波共振器を構成
する櫛形電極の規格化膜厚を９％程度とし、その電極周
期を４．３〜４．８μｍ程度とすればよい。１．９ＧＨ
ｚ帯は前記した条件とすればよい。
【００９６】また、図２１，図２２に示したように、受
信用フィルタの受信側端子Ｒxを共通化する場合、イン
ピーダンス整合をとるために、各弾性表面波１ポート共
振器は、たとえば、１．９ＧＨｚ帯ＰＣＳフィルタにお
いては次のような条件のもとに設計すればよい。 直列腕共振器Ｓ1：開口長約３０μｍ，電極対数５５〜
６５対 並列腕共振器Ｐ1：開口長約４０μｍ，電極対数３０〜
３５対 その他の直列腕共振器：開口長約３０μｍ，電極対数１
２９対 その他の並列腕共振器：開口長約４０μｍ，電極対数
６５対
【００９７】
【発明の効果】この発明によれば、アンテナ分波器とし
ての十分な周波数特性を維持したまま、２つの分波器を
１つのパッケージに収納したアンテナ分波器の小型化及
び製造の容易化を図ることができる。さらに、この発明
のアンテナ分波器を組み込んだ携帯電話等の高周波回路
部分の構成の小型化と製造の容易化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のアンテナ分波器の基本構成図であ
る。
【図２】この発明のアンテナ分波器で利用する中心周波
数の周波数配置の実施例である。
【図３】この発明のアンテナ分波器で利用する中心周波
数の周波数配置の実施例である。
【図４】この発明のアンテナ分波器のパッケージ構造の
断面図である。
【図５】この発明のアンテナ分波器のパッケージ構造の
接続端子の配置図の一実施例である。
【図６】この発明のアンテナ分波器のパッケージ構造の
接続端子の配置図の一実施例である。
【図７】この発明のアンテナ分波器と外部回路との接続
概念図である。
【図８】この発明のアンテナ分波器のパッケージにおけ
る接続端子の配線図の一実施例である。
【図９】この発明のアンテナ分波器のパッケージにおけ
る接続端子の配線図の一実施例である。
【図１０】この発明のアンテナ分波器パッケージの各グ
ループの分波器において、整合回路と接続端子間の容量
成分と、相手側通過帯域の減衰量との関係グラフの一実
施例を示す。
【図１１】この発明の図６の接続端子配置図に対応した
アンテナ分波器パッケージの接続端子の配線図の一実施
例を示す。
【図１２】プリント基板上にスイッチを備えた場合の、
この発明のアンテナ分波器と外部回路の接続概念図であ
る。
【図１３】２つの分波器の送信フィルタＴ１，Ｔ２どう
し及び受信フィルタＲ１，Ｒ２どうしの通過帯域がオー
バーラップしている場合の通過強度と周波数の関係グラ
フである。
【図１４】この発明のアンテナ分波器と外部回路との接
続構成の概念図である。
【図１５】中心周波数の低い方の弾性表面波フィルタ
（送信用フィルタＴ１，Ｔ２）の回路構成図の一実施例
である。
【図１６】中心周波数の高い方の弾性表面波フィルタ
（受信用フィルタＲ１，Ｒ２）の回路構成図の一実施例
を示す。
【図１７】図１５の弾性表面波フィルタを送信用フィル
タＴ１に用い、図１６の弾性表面波を受信用フィルタＲ
１に適用した場合の、この発明の分波器Ｄ１の概略構成
図である。
【図１８】図１７に対応する分波器Ｄ１の具体的な回路
構成図の一実施例である。
【図１９】図１７に対応する分波器Ｄ１の具体的な回路
構成図の一実施例である。
【図２０】梯子型弾性表面波フィルタの特性比較図であ
る。
【図２１】受信用フィルタ（Ｒ１，Ｒ２）の受信端子側
を共通化した場合の分波器の回路構成構成図の実施例で
ある。
【図２２】受信用フィルタ（Ｒ１，Ｒ２）の受信端子側
を共通化した場合の分波器の回路構成構成図の実施例で
ある。
【図２３】この発明のアンテナ分波器に用いる分波器の
周波数特性のグラフである。
【図２４】８００ＭＨｚ帯の分波器と、１．９ＧＨｚ帯
の分波器とからなるアンテナ分波器を図６に示すパッケ
ージに搭載した場合の周波数特性のグラフである。
【図２５】整合回路と外部回路への配線とが交差してい
る場合のアンテナ分波器の周波数特性のグラフである。
【図２６】整合回路と外部回路への配線とが交差してい
る場合のアンテナ分波器の周波数特性のグラフである。
【図２７】従来のアンテナ分波器の構成図である。
【図２８】アンテナ分波器の寄生インダクタンスを変化
させた場合の弾性表面波フィルタの周波数特性のグラフ
である。
【図２９】弾性表面波の速度と電極の規格化膜厚との関
係グラフである。
【図３０】従来から用いられている携帯電話の高周波部
の構成ブロック図である。
【図３１】この発明のアンテナ分波器に用いるフィルタ
チップの内部構成のレイアウト図の一実施例である。
【図３２】この発明のアンテナ分波器に用いるフィルタ
チップの内部構成のレイアウト図の一実施例である。
【符号の説明】
１ フィルタチップ ２ フィルタチップ ３ 整合回路 ４ キャップ ５ ワイヤ ６ 外部回路との接続端子 ９ アンテナ分波器搭載位置 １０ プリント基板 Ｄ１ 分波器 Ｄ２ 分波器 Ｄ３ アンテナ分波器 Ｌ１ 整合回路 Ｌ２ 整合回路 ＰＡ パワーアンプ ＬＮＡ ローノイズアンプ Ｔ１ 送信用フィルタ Ｔ２ 送信用フィルタ Ｒ１ 受信用フィルタ Ｒ２ 受信用フィルタ ＡＮＴ１ アンテナ端子 ＡＮＴ２ アンテナ端子 Ｔx１ 送信端子 Ｔx２ 送信端子 Ｒx１ 受信端子 Ｒx２ 受信端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 良夫 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 松田 隆志 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 西原 時弘 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5J097 AA13 AA17 AA30 AA34 BB02 BB11 BB15 CC05 DD06 DD13 DD28 FF03 GG03 GG05 HA02 HA04 JJ01 JJ08 KK04 KK10 LL07

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２組の分波器と、前記分波器と外部回路
    とを接続するための接続端子群とから構成され、前記各
    分波器がそれぞれ中心周波数の異なる２つの弾性表面波
    フィルタで構成され、前記接続端子群が外部アンテナと
    接続するためのアンテナ用端子群と、外部回路と接続す
    るための送信端子群と、外部回路と接続するための受信
    端子群とからなり、前記アンテナ端子群，送信端子群及
    び受信端子群が配置される領域が、平面的に分離されて
    いることを特徴とするアンテナ分波器。
  2. 【請求項２】 前記２つの分波器が共通のパッケージに
    収容され、かつ前記各端子群が当該パッケージの周辺領
    域に配置されていることを特徴とする請求項１記載のア
    ンテナ分波器。
  3. 【請求項３】 前記分波器が整合回路を含み、該整合回
    路が多層構造のパッケージに形成されていることを特徴
    とする請求項２記載のアンテナ分波器。
  4. 【請求項４】 前記パッケージが２つのキャビティを備
    え、前記分波器がそれぞれのキャビティに搭載されたこ
    とを特徴とする請求項３記載のアンテナ分波器。
  5. 【請求項５】 前記分波器が、２つの送信用弾性表面波
    フィルタからなる第１分波器と、２つの受信用弾性表面
    波フィルタからなる第２分波器とから構成され、前記送
    信端子群が、前記第１分波器に近接配置され、前記受信
    端子群が、前記第２分波器に近接配置されることを特徴
    とする請求項２記載のアンテナ分波器。
  6. 【請求項６】 前記第１分波器を構成する第１の送信用
    弾性表面波フィルタと前記第２分波器を構成する第１の
    受信用弾性表面波フィルタとにより第１の分波器が構成
    され、前記第１分波器を構成する第２の送信用弾性表面
    波フィルタと前記第２分波器を構成する第２の受信用弾
    性表面波フィルタとにより第２の分波器が構成され、か
    つ前記第１の送信用弾性表面波フィルタと前記第１の受
    信用弾性表面波フィルタとを結ぶラインが、前記第２の
    送信用弾性表面波フィルタと前記第２の受信用弾性表面
    波フィルタとを結ぶラインと交差するように、前記送信
    用及び受信用弾性表面波フィルタが配置されることを特
    徴とする請求項５記載のアンテナ分波器。
  7. 【請求項７】 前記分波器が、第１の送信用弾性表面波
    フィルタと第１の受信用弾性表面波フィルタとからなる
    第１分波器と、第２の送信用弾性表面波フィルタと第２
    の受信用弾性表面波フィルタとからなる第２分波器とか
    ら構成され、前記第１及び第２の送信用弾性表面波フィ
    ルタが前記送信端子群に近接配置され、前記第１及び第
    ２の受信用弾性表面波フィルタが前記受信端子群に近接
    配置されることを特徴とする請求項２記載のアンテナ分
    波器。
  8. 【請求項８】 前記第１及び第２の受信用弾性表面波フ
    ィルタを接続するための第１及び第２の中継端子を備
    え、前記アンテナ用端子群と第１及び第２の中継端子と
    の間に、それぞれストリップ線路パターン化された第１
    及び第２の整合回路を形成し、前記第１の整合回路が、
    前記第１の分波器に接続される送信端子群及び受信端子
    群と外部回路とを接続する配線と互いに空間的に交差す
    ることのないように配置され、前記第２の整合回路が、
    前記第２の分波器に接続される送信端子群及び受信端子
    群と外部回路とを接続する配線と互いに空間的に交差す
    ることのないように配置されることを特徴とする請求項
    ２記載のアンテナ分波器。
  9. 【請求項９】 前記第１及び第２の受信用弾性表面波フ
    ィルタを接続するための第１及び第２の中継端子を備
    え、前記アンテナ用端子群と第１及び第２の中継端子と
    の間にそれぞれストリップ線路パターン化された第１及
    び第２の整合回路を形成し、前記第１の整合回路のスト
    リップ線路パターンと、前記第１の分波器に接続される
    送信端子群及び受信端子群と外部回路とを接続する配線
    とが互いに空間的に交差する場合、または前記第２の整
    合回路のストリップ線路パターンと、前記第２の分波器
    に接続される送信端子群及び受信端子群と外部回路とを
    接続する配線とが互いに空間的に交差する場合に、空間
    的に交差する方の整合回路と各接続端子群との間で形成
    される結合容量が０．０７５ｐＦ以下となるように整合
    回路のストリップ線路パターンと接続端子群の配置を調
    整したことを特徴とする請求項２記載のアンテナ分波
    器。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至９に記載したいずれかの
    アンテナ分波器において、弾性表面波フィルタが１ポー
    トＳＡＷ共振器を直列椀と並列椀に接続した梯子型帯域
    通過型フィルタで構成されていることを特徴としたアン
    テナ分波器。
  11. 【請求項１１】 前記受信端子群のうち、前記第１の受
    信用弾性表面波フィルタと接続される端子と前記第２の
    受信用弾性表面波フィルタと接続される端子とが共通の
    端子であり、かつ前記送信端子群のうち前記第１の送信
    用弾性表面波フィルタと接続される端子と前記第２の送
    信用弾性表面波フィルタと接続される端子とが異なる端
    子である場合に、前記共通の端子から見た受信側インピ
    ーダンスと第１及び第２の受信用弾性表面波フィルタの
    入出力インピーダンスとは異なるが、前記共通の端子か
    ら見た受信側インピーダンスとアンテナ端子群から見た
    受信側インピーダンス値とがほぼ一致することを特徴と
    する請求項１０記載のアンテナ分波器。
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