JP2002535911A - デュープレックス・フィルタリングに関する改良 - Google Patents

デュープレックス・フィルタリングに関する改良

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JP2002535911A
JP2002535911A JP2000595433A JP2000595433A JP2002535911A JP 2002535911 A JP2002535911 A JP 2002535911A JP 2000595433 A JP2000595433 A JP 2000595433A JP 2000595433 A JP2000595433 A JP 2000595433A JP 2002535911 A JP2002535911 A JP 2002535911A
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スミス，クリストファー，ナイジェル
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ローク マナー リサーチ リミテッド
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Abstract

(57)【要約】 通信システムの移動端末のためのマルチ規格デュープレックス・フィルタ装置（１００）。この装置（１００）は、基板（４０）上にフィルタ素子（６２、６４、６６）の第１アレイ（６０）と、フィルタ素子（７２、７４、７６）の第２アレイ（７０）が形成されたものである。フィルタ素子（６２、６４、６６、７２、７４、７６）は、複数の移動通信規格に応じて異なる周波数バンドを有する。第１アレイ（６０）は、アンテナ（３０）からの受信入来信号にフィルタリングを施し、１つの規格のマッチした周波数バンドに応じた出力をポート（５０）を与える。第２アレイ（７０）は、アンテナ（３０）からの送信する前に、１つの規格のマッチした周波数バンドに応じて、ポート（５２）へ加えられる送信信号にフィルタリングを施す。フィルタ素子（６２、６４、６６、７２、７４、７６）は、単一の基板上に形成された表面音響波デバイスより成る。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はデュープレックス・フィルタリングの改良に関し、さらに詳細には、
マルチ規格移動端末のための送受信デュープレックス・フィルタリングに関する
が、これに限定されない。
【０００１】 従来の単一規格方式は、単一の特定周波数バンドを用い、２つのフィルタ素子
がアンテナ接続点の共通ポートを共用するデュープレックス・フィルタ装置を利
用する。一方のフィルタ素子は送信バンドを担当し、またもう一方のフィルタ素
子は受信バンドを担当する。これら両方のフィルタ素子は、２つのフィルタ素子
間の相互作用が得られるように設計されている。
【０００２】 しかしながら、マルチ規格システムのデュープレックス・フィルタ装置は、多
数の異なる周波数バンドをカバーしなければならない。マルチ規格システムは現
在、各規格につき別個の異なるデュープレックス・フィルタ装置を用いることに
より実現される。かかるシステムは、高価で、サイズが大きくなるという問題点
がある。
【０００３】 従って、本発明の目的は、多数のフィルタ素子を単一の基板上に設けた改良型
デュープレックス・フィルタ装置を提供することにある。
【０００４】 本発明の１つの局面によると、 信号を送受信するためのアンテナ手段と、 受信した信号をフィルタリングするための第１のフィルタ手段と、 送信される信号をフィルタリングするための第２のフィルタ手段とより成り、 第１及び第２のフィルタ手段はそれぞれ、単一の基板上に形成されたフィルタ素
子のアレイより成り、フィルタ素子は複数の移動通信規格に応じて異なる周波数
バンドを有することを特徴とするデュープレックス・フィルタ装置が提供される
。
【０００５】 本発明をよく理解するためには、例示に過ぎない添付図面を参照されたい。
【０００６】 本発明を、移動通信ネットワークで動作する移動端末に関連して説明するが、
本発明は、送受信デュープレックス・フィルタリングが必要な任意の状況にも等
しく利用可能であることが容易にわかるであろう。
【０００７】 図１は、３つのポートを用いる従来型デュープレックス・フィルタ装置１０を
示す。この装置１０は、基板１２上に受信用フィルタ１４と、送信用フィルタ１
６とを形成し、それぞれ接続部２０及び２２を介して共通の入力ポート１８に接
続したものである。ポート１８はアンテナ接続部より成り、送受信信号のための
アンテナ３０に接続されている。受信用フィルタ１４と、送信用フィルタ１６と
はそれぞれ、図示のようにポート２４、２６に接続されている。受信用フィルタ
１４は移動端末の所定の受信周波数バンドを担当し、送信用フィルタ１６は所定
の送信周波数バンドを担当する。通常、この受信周波数バンドと、送信周波数バ
ンドとは異なるものである。
【０００８】 図２は、３つのポートを用いる本発明のマルチ規格デュープレックス・フィル
タ装置１００の１つの実施例を示す。図示のように、アンテナ３０は基板４０の
接続ポート４２に接続され、この基板上には２つのフィルタアレイ６０、７０が
形成されている。接続ポート４２は共通ポート４４に接続され、このポートは、
接続手段４６により受信用フィルタアレイ６０に、また接続手段４８により送信
用フィルタアレイ７０に接続されている。図示のように、フィルタアレイ６０、
７０は、基板４０のポート５０、５２にそれぞれ接続された単一ポート６８、７
８を有する。ポート５０は受信用増幅器８０に接続され、またポート５２は送信
用増幅器８２に接続されている。受信用増幅器８０は低雑音増幅器（ＬＮＡ）で
あり、送信用増幅器８２は電力増幅器（ＰＡ）である。
【０００９】 フィルタアレイ６０は、複数のフィルタ素子６２、６４、６６より成る。各フ
ィルタ素子６２、６４、６６は、離散した所定の周波数バンドで動作し、基板４
０上に形成された表面音響波（ＳＡＷ）デバイスにより構成することができる。
同様に、フィルタアレイ７０は複数のフィルタ素子７２、７４、７６より成り、
各フィルタ素子７２、７４、７６は離散した所定の周波数バンドで動作し、基板
４０上に形成されるＳＡＷデバイスで構成することができる。各フィルタ素子６
２、６４、６６、７２、７４、７６は離散した所定の周波数バンドで動作するた
め、周波数のオーバーラップは存在しない。各アレイにつき３個のフィルタ素子
を示したが、規格、従って送受信される周波数バンドの数に応じて、フィルタ素
子を２個または３個以上利用できることは容易に分かるであろう。
【００１０】 受信モードでの動作時、アンテナ３０からの入来信号は、ポート４２、４４及
び接続手段４６を経て、全部で３個のフィルタ素子６２、６４、６６へ送られる
。出力信号は、入来信号周波数にマッチしたフィルタ素子から、フィルタアレイ
６０のポート６８、従ってポート５０において得られる。
【００１１】 同様に、送信モードでの動作時、送信される信号は、ポート５２及びポート７
８を経て全てのフィルタ素子７２、７４、７６へ送られる。しかしながら、送信
される信号は送信信号周波数にマッチしたフィルタ素子からのみ接続手段４８へ
送られるに過ぎず、この送信信号はポート４４、４２を介してアンテナ３０へ送
られる。
【００１２】 しかしながら、移動端末をオーバーラップする周波数バンドで動作させる場合
、マルチ規格デュープレックス装置２００を図３に示すように構成することがで
きる。図２を参照して説明したものと同一のコンポーネントには、同じ参照番号
が付してある。図２を参照して説明したものと類似のコンポーネントには、添字
Ａが付してある。
【００１３】 図３において、基板４０Ａの上には、２つのフィルタアレイ６０Ａ、７０Ａが
形成されている。フィルタアレイ６０Ａは図２を参照して説明したフィルタアレ
イ６０と類似するが、各フィルタ素子６２Ａ、６４Ａ、６６Ａは、図示のように
出力ポート６８Ａ、６８Ａ’、６８Ａ”にそれぞれ接続されている。各出力ポー
ト６８Ａ、６８Ａ’、６８Ａ”は、スイッチ９０に接続されている。スイッチ９
０は複数の端子９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃ及び９２を有し、端子９１Ａ、９１Ｂ、
９１Ｃは可動部材９３により端子９２に接続可能である。端子９２は、図示のよ
うに受信用増幅器８０に接続されている。フィルタアレイ６０の各ポート６８Ａ
、６８Ａ’、６８Ａ”は、図示のように端子９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃにそれぞれ
接続されている。
【００１４】 同様に、フィルタアレイ７０Ａは図２を参照して説明したフィルタアレイ７０
と類似するが、各フィルタ素子７２Ａ、７４Ａ、７６Ａは図示のようにポート７
８Ａ、７８Ａ’、７８Ａ”に接続されている。各ポート７８Ａ、７８Ａ’、７８
Ａ”はスイッチ９５に接続され、このスイッチ９５は複数の端子９６Ａ、９６Ｂ
、９６Ｃ及び９７より成り、端子９６Ａ、９６Ｂ、９６Ｃは可動部材９８により
端子９７に接続可能である。端子９７は、図示のように送信用増幅器８２に接続
されている。フィルタアレイ７０Ａの各ポート７８Ａ、７８Ａ’、７８Ａ”は、
図示のように端子９６Ａ、９６Ｂ、９６Ｃにそれぞれ接続されている。可動部材
９３、９８は、所定の規格に従って、それらを端子間で移動させ、適当なフィル
タ素子を入来信号または送信信号に接続することができるコントローラ（図示せ
ず）により制御される。
【００１５】 受信モードでの動作時、アンテナ３０からの入来信号は、ポート４２、４４及
び接続手段４６を介して全てのフィルタ素子６２Ａ、６４Ａ、６６Ａに送られる
。複数の出力信号が、フィルタアレイ６０Ａのポート６８Ａ、６８Ａ’、６８Ａ
”から得られる。可動部材９３は、端子９２を端子９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃのう
ちの１つと接続して、入来信号周波数にマッチしたフィルタ素子を選択するよう
に作動される。図示の実施例において、スイッチ９０の可動部材９３は、端子９
１Ａと９２を接続しており、ポート６８Ａ及びフィルタ素子６２Ａが選択されて
いる。フィルタリング済みの信号はその後、ＬＮＡ８０へ送られ、さらに処理さ
れる。
【００１６】 同様に、送信モードでの動作時、送信される信号はＰＡ８２へ送られた後、ス
イッチ９５の端子９7へ送られる。可動部材９８は端子９６Ａ、９６Ｂ、９６Ｃ
のうちの適当な１つの端子に接続される位置にあるため、信号は、選択されたフ
ィルタ素子７２Ａ、７４Ａ、７６Ａを介して対応のポート７８Ａ、7８Ａ’、7８
Ａ”に送られ、さらに接続手段４８、共通ポート４４及びポート４２を介してア
ンテナ３０へ送られる。図示の実施例において、可動部材９８は端子９６Ａと９
７を接続し、ポート７８Ａとフィルタ素子７２Ａとが選択される。
【００１７】 しかしながら、移動端末がいくつかのバンド間に大きな周波数差が存在する周
波数バンドで動作する場合、マルチ規格デュープレックス装置３００を図４に示
すように構成することができる。図２または３を参照して説明したものと同一の
コンポーネントには、同一の参照番号を付してある。図３を参照して説明したも
のに類似のコンポーネントには、添字Ｂが付してある。
【００１８】 図４において、基板４０Ａの上には、上述したように、２個のフィルタアレイ
６０Ａ、７０Ａが形成されている。フィルタアレイ６０Ａは複数のフィルタ素子
６２Ａ、６４Ａ、６６Ａを有し、各フィルタ素子６２Ａ、６４Ａ、６６Ａは図示
のように出力ポート６８Ａ、６８Ａ’、６８Ａ”にそれぞれ接続されている。出
力ポート６８Ａ、６８Ａ’、６８Ａ”はそれぞれＬＡＮ８０Ｂ、８０Ｂ’、８０
Ｂ”に接続され、これらはスイッチ９０に接続されている。スイッチ９０は複数
の端子９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃ及び９２を有し、端子９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃは
可動部材９３を介して端子９２に接続可能である。
【００１９】 同様に、フィルタアレイ７０Ａは、図２を参照して説明したフィルタアレイ７
０に類似するが、各フィルタ素子７２Ａ、７４Ａ、７６Ａは図示のようにそれぞ
れポート７８Ａ、７８Ａ’、７８”に接続されている。ポート７８Ａ、７８Ａ’
、７８”はＰＡ８２Ｂ、８２Ｂ’、８２Ｂ”に接続され、これらはスイッチ９５
に接続されている。スイッチ９５は複数の端子９６Ａ、９６Ｂ、９６Ｃ及び９７
を有し、端子９６Ａ、９６Ｂ、９６Ｃは可動部材９８により端子９７に接続可能
である。端子９６Ａ、９６Ｂ、９６Ｃは、ポート７８Ａ、７８Ａ’、７８”に接
続されている。
【００２０】 図３を参照して説明したように、可動部材９３、９８を、所定の規格に従って
、端子間９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃ及び９６Ａ、９６Ｂ、９６Ｃで移動させて、適
当なフィルタ素子が入来信号または送信信号に接続されるようにするコントロー
ラ（図示せず）により制御される。
【００２１】 受信モードでの動作時、アンテナ３０からの入来信号は、ポート４２、４４及
び接続手段４６を経て全てのフィルタ素子６２Ａ、６４Ａ、６６Ａへ送られる。
複数の出力信号が、フィルタアレイ６０Ａのポート６８Ａ、６８Ａ’、６８Ａ”
において得られ、ＬＡＮ８０Ｂ、８０Ｂ’、８０Ｂ”へ送られる。可動部材９３
は、端子９２を端子９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃのうちの１つに接続して入来信号周
波数にマッチしたフィルタ素子を選択するように作動される。図示の実施例にお
いて、スイッチ９０の可動部材９３は端子９１Ａと９２を接続しているため、Ｌ
ＮＡ８０Ｂ、従ってポート６８Ａと、フィルタ素子６２Ａとが選択される。フィ
ルタリング済みの信号はさらに処理を行うために送られる。
【００２２】 同様に、送信モードでの動作時、送信信号は、スイッチ９５の端子９７へ送ら
れる。可動部材９８は端子９６Ａ、９６Ｂ、９６Ｃのうちの適当な１つの端子と
接続する位置にあるため、信号は、関連のポート７８Ａ、７８Ａ’、７８”の前
に対応のＰＡ８２Ｂ、８２Ｂ’、８２Ｂ”へ送られ、選択したフィルタ素子７２
Ａ、７４Ａ、７６Ａ及び接続手段４８を経て共通ポート４６に至り、その後ポー
ト４２を介してアンテナ３０へ送られる。図示の実施例において、可動部材９８
は端子９６Ａと９７を接続しているため、ＰＡ８２Ｂ、ポート７８Ａ及びフィル
タ素子７２Ａが選択される。
【００２３】 図４を参照して説明した実施例では、ＬＮＡとＰＡは種々の周波数範囲に適応
するように最適化される。
【００２４】 図３及び４の実施例は、所望の接続を可能にするために、基板４０Ａ上に、図
１に示す従来型デュープレックス・フィルタ装置及び図２に示す実施例よりも多
いポートを必要とする。しかしながら、マルチ規格のデュープレックス・フィル
タリングを行うために単一基板上のポートの数を増加させることは、各規格につ
いて１個の、複数の基板を個別に設けることに比べれば、依然として有利である
。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、従来型デュープレックス・フィルタ装置のブロック図である。
【図２】 図２は、本発明によるマルチ規格デュープレックス・フィルタ装置の第１の実
施例を示すブロック図である。
【図３】 図３は、本発明によるマルチ規格デュープレックス・フィルタ装置の第２の実
施例を示すブロック図である。
【図４】 図４は、本発明によるマルチ規格デュープレックス・フィルタ装置の第３の実
施例を示すブロック図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１２月２０日（２０００．１２．２０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項９】 第１のスイッチング手段は増幅済みの受信した信号に対して
作用し、第２のスイッチング手段は増幅前の送信された信号に対して作用する請
求項７の装置。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月２５日（２００１．７．２５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 信号を送受信するためのアンテナ手段と、 受信した信号をフィルタリングするための第１のフィルタ手段と、 送信される信号をフィルタリングするための第２のフィルタ手段とより成り、
    第１及び第２のフィルタ手段はそれぞれ、単一の基板上に形成されたフィルタ素
    子のアレイより成り、フィルタ素子は複数の移動通信規格に応じて異なる周波数
    バンドを有することを特徴とするデュープレックス・フィルタ装置。
  2. 【請求項２】 受信した信号及び送信される信号をそれぞれ増幅する第１及
    び第２の増幅器手段をさらに具備する請求項１の装置。
  3. 【請求項３】 第１の増幅器手段は、少なくとも１つの低雑音増幅器より成
    る請求項２の装置。
  4. 【請求項４】 第２の増幅器手段は、少なくとも１つの電力増幅器より成る
    請求項２または請求項３の装置。
  5. 【請求項５】 周波数バンドは離散している請求項１乃至４のうち任意の１
    項の装置。
  6. 【請求項６】 周波数バンドはオーバーラップしている請求項１乃至４のう
    ち任意の１項の装置。
  7. 【請求項７】 移動通信規格に応じて第１及び第２のフィルタ手段のフィル
    タ素子を選択する第１及び第２のスイッチング手段をさらに具備する請求項６の
    装置。
  8. 【請求項８】 第１のスイッチング手段は受信した信号に対して増幅前に作
    用し、第２のスイッチング手段は送信される増幅済みの信号に対して作用する請
    求項７の装置。
  9. 【請求項９】 第１のスイッチング手段は増幅済みの受信した信号に対して
    作用し、第２のスイッチング手段は増幅前の送信された信号に対して作用する請
    求項７の装置。
JP2000595433A 1999-01-19 1999-12-17 デュープレックス・フィルタリングに関する改良 Pending JP2002535911A (ja)

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GB9901014A GB2346049A (en) 1999-01-19 1999-01-19 Duplex filtering
GB9901014.2 1999-01-19
PCT/GB1999/004291 WO2000044102A1 (en) 1999-01-19 1999-12-17 Improvements in or relating to duplex filtering

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EP (1) EP1145453B1 (ja)
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CN (1) CN100347964C (ja)
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GB (1) GB2346049A (ja)
WO (1) WO2000044102A1 (ja)

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