JP2004343674A

JP2004343674A - 整合回路及びその整合回路を含む積層型デュープレクサー

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Publication number: JP2004343674A
Application number: JP2003278230A
Authority: JP
Inventors: Byoung Hwa Lee; 炳華李; Nam Chul Kim; 南 ▲徹▼ 金; James Mike Peters; マイクピーターズジェイムズ; Myung Pyo Jun; 明杓全; Jeong Ho Yoon; 貞晧尹; Ian Lee; 乾李; Dong-Seok Park; 東錫朴; Sang Soo Park; ▲祥▼ 秀朴
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2004-12-02
Also published as: KR100541077B1; CN1551656A; KR20040098216A; US20040227584A1; US6885259B2; CN100511832C

Abstract

【課題】本発明は整合回路及びその整合回路を含む積層型デュープレクサーに関する。
【解決手段】本発明は、複数の誘電体層（５０）から成り、アンテナ端子（ＡＮＴ）と送信フィルター（６０）及び受信フィルター（７０）との間に連結され、前記送信フィルター（６０）及び受信フィルター（７０）との整合を取る積層型デュープレクサーの整合回路において、前記アンテナ端子（ＡＮＴ）に連結されたアンテナ電極（ＡＮＴＥ）及び送信フィルター（６０）に電気的に連結された導体パターンから成る送信整合部（８１）；前記送信整合部（８１）の導体パターンに対して垂直方向に所定間隔離隔した第１接地電極（ＧＮＤ１）；前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）及び受信フィルター（７０）に電気的に連結された導体パターンから成る受信整合部（８２）；及び、前記受信整合部（８２）の導体パターンに対して垂直方向に所定間隔離隔した第２接地電極（ＧＮＤ２）を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は携帯電話などの移動通信端末機に適用される積層型デュープレクサーに関するもので、とりわけアンテナ端子と送信端子及び受信端子とにおける特性インピーダンス（Ｚｏ）の整合と、送信及び受信信号間のアイソレーションとを行う整合回路に含まれる導体パターンの物理的な長さを縮減させることにより、さらなる小型化が可能になり、挿入損失が改善でき、アンテナにおける反射特性を改善して帯域通過特性を向上させられる整合回路及びその整合回路を含む積層型デュープレクサーに関するものである。

一般に、従来のバルク（Ｂｕｌｋ）タイプの一体型デュープレクサーは性能面で優れるが、サイズを縮小させ難いという欠点があり、ＳＡＷデュープレクサーは小型化はできるがパワーキャパシティ（ＰｏｗｅｒＣａｐａｃｉｔｙ）が低く湿度や温度に敏感で原価がバルクタイプの一体型デュープレクサーより相対的に高くなる欠点がある。これに比して、積層型デュープレクサーは小型化可能で原価競争力を有する。そしてＳＡＷデュープレクサーに比してパワーキャパシティ（ＰｏｗｅｒＣａｐａｃｉｔｙ）面で卓越し湿度及び温度にも強い。但し、性能がバルクタイプの一体型デュープレクサーやＳＡＷデュープレクサーに比して劣るので、目下積層型デュープレクサーの性能を向上させるため活発に研究が行われている実状である。

こうした積層型デュープレクサーの性能を向上させる研究において望ましい成果が得られれば積層型デュープレクサーが爾後バルクタイプの一体型デュープレクサーやＳＡＷデュープレクサーを代替していくものと見込まれる。

こうした積層型デュープレクサーの性能を向上させるためには大きく分けて次のような研究が行われなければならない。
（１）材料：Ｑ値の高い（＞１５００）中誘電率（相対誘電率≒２０〜１００）の低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ：ＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｆｉｒｅｄＣｅｒａｍｉｃｓ）
（２）電極：導電率の高い電極材料（＞４．８３×１０^７ｓｉｍｅｎｓ／ｍ）．
（３）共振器構造：Ｑｕの高い共振器構造．
（４）整合回路：整合回路が送信フィルターと受信フィルターとを完璧にアイソレーション（Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）させなければならず、送信フィルターと受信フィルターの特性をできるかぎり劣化させないようにすべきである。

図７は一般的なデュープレクサーのブロック図である。図７のように、基本デュープレクサー構造を概観すれば、一般的なデュープレクサーは送信フィルター、受信フィルター、そして前記両フィルターを結合する整合回路とに大別されるが、ここで、整合回路は両フィルターが結合して生じる相互間干渉を最小化する役目を果たし、送信フィルターと受信フィルターの挿入損失などの電気的な特性に最小限の影響を及ぼすよう設計されなければならない。

次は従来の積層型デュープレクサーの一例として、特開２００２−１６４７１０号公報に開示される積層型デュープレクサーについては図８ないし図１０を参照しながら説明する。図８は従来の積層型デュープレクサーの斜視図である。図８によると、積層型デュープレクサーＡのうち、１０１は誘電体（積層体）、１０２は接地電極、１０３はストリップライン（１３０〜１３５）、１０４は内部配線端子、１０５は送信フィルター、１０６は受信フィルター、１０７は整合回路である。

前記積層体（１０１）は複数の誘電体層（１０１ａ）が積層され、その材質は誘電体セラミック材料、低温焼成化を可能にする酸化物や低融点ガラス材料から成る。即ち、誘電体セラミック材料は、例えばＢａＯ−ＴｉＯ_２系、Ｃａ−ＴｉＯ_２系、ＭｇＯ−ＴｉＯ_２系などがあり、低温焼成化を可能にする酸化物には、ＢｉＶＯ_４、ＣｕＯ、Ｌｉ_２Ｏ、Ｂ_２Ｏ_３などがある。ここで、整合回路及びフィルターの小型化のために高誘電率の材料が用いられ、例えば、比誘電率が１５〜２５の材料が使用される。また、誘電体層（１０１ａ）は１層がほぼ５０〜３０００μｍほどの厚さを有する。

そして、前記接地電極（１０２）は前記積層体（１０１）の表面及び裏面に形成された接地電極（１０２ａ）とその側面に形成された接地電極（１０２ｂ）とで成る。前記接地電極（１０２）の材質にはＡｇ、Ｃｕなどを主成分（ＡｇグループまたはＡｇ−Ｐｄ、Ａｇ−ＰｔなどのＡｇ合金、Ｃｕ単体またはＣｕ合金）として含む導体材料を用いる。

図９は図８の整合回路の部分拡大図で、図１０は図８の受信フィルター及び整合回路の等価回路図である。図９及び図１０によると、前記整合回路（１０７）は、受信フィルター（１０６）のアンテナ端子（１４２）に直列接続された容量電極（１０４ｃ、１０４ｂ）に形成された容量成分（Ｃ２）、前記受信フィルター（１０６）の縁端のストリップライン（１３２）に対面した容量電極（１０４ｄ）に形成された容量成分（Ｃ０）、コイル部（４００）に形成されたインダクタ（Ｌ１）から成るＴ型回路とされている。こうした構成において、前記受信フィルター（１０６）のインピーダンス特性を、容量電極（１０４ｄ）とメインストリップライン部（１３２ａ）に形成した容量成分（Ｃｉ）の位相特性により調整し整合を取る。即ち、前記コイル部（４００）は折曲電極（１４１ａ〜１４１ｃ）、バイアホール（１４２ａ〜１４２ｃ）から成る。

こうした従来の積層型デュープレクサーにおける整合回路（１０７）は複数の折曲電極とバイアホールから誘電体に螺旋状に設けて小型化を図る。
特開２００２−１６４７１０号公報

ところで、従来の積層型デュープレクサーの整合回路に含まれるコイル部を螺旋状に構成する場合、その螺旋状の具体的な実施例により多少差異はあるが、整合回路において要求される電気的な長さを具現しなければならないので、その長手方向の寸法を縮小する分だけ厚さ方向の寸法が増すので、長手方向及び厚さ方向すべてを考慮した小型化には限界があった。

このように、携帯電話などの移動通信端末機に適用されるデュープレクサーを小型化するためには、整合回路においては所望の電気的な長さを単に螺旋状や折曲電極などで具現するのはその小型化度合いに限界があるので、こうした限界を克服するための新たな積層型デュープレクサーに係る技術開発及び研究が行われなければならない。

本発明は前記問題点を解決するために案出されたもので、その目的はアンテナ端子と送信端子及び受信端子との間の特性インピーダンス（Ｚｏ）の整合と、送信及び受信信号間のアイソレーションとを行う整合回路に含まれる導体パターンの物理的な長さを縮小させることにより、より小型可能で、挿入損失が改善でき、アンテナにおける反射特性を改善して帯域通過特性を向上させられる整合回路及びその整合回路を含む積層型デュープレクサーを提供することにある。

前記本発明の目的を成し遂げるために、本発明の整合回路は、複数の誘電体層上に、アンテナ端子と送信端子及び受信端子との間に連結される複数の導体パターンから成る積層型デュープレクサーにおいて、前記アンテナ端子に連結されたアンテナ電極及び送信フィルターに電気的に連結された導体パターンから成る送信整合部；前記送信整合部の導体パターンに対して垂直方向に所定間隔離隔した第１接地電極；前記アンテナ電極及び受信フィルターに電気的に連結された導体パターンから成る受信整合部；及び、前記受信整合部の導体パターンに対して垂直方向に所定間隔離隔した第２接地電極を具備することを特徴とする。さらに、こうした整合回路を含む積層型デュープレクサーを提供することを特徴とする。

上述したような本発明によると、アンテナ端子と送信端子及び受信端子との間の特性インピーダンス（Ｚｏ）の整合と、送信及び受信信号間のアイソレーションとを行う整合回路に含まれる導体パターンの物理的な長さを縮減できるようにすることで、より小型化が可能になり、挿入損失を改善させられるので、結局積層型デュープレクサーの小型化及び特性を向上させる効果がある。即ち、本発明の積層型デュープレクサーはＬＴＣＣ（ＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏ−ｆｉｒｅｄＣｅｒａｍｉｃ）を用いた積層型デュープレクサーに関するもので、従来のバルク型一体型デュープレクサーやＳＡＷデュープレクサーを代替でき、整合回路（ＭａｔｃｈｉｎｇＣｉｒｃｕｉｔ）の長さを縮減できるので現在積層型デュープレクサーの最大の問題点である挿入損失を減らすことができる。整合回路の物理的な長さを縮減できるので、積層型デュープレクサーの小型化を図れ、直列キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を挿入してストリップラインの特性インピーダンスが５０ｏｈｍ（オーム：Ω）でなくても構わないので高誘電率材料の使用が容易になる。高誘電率材料の使用が可能で送信と受信フィルターの挿入損失を減らすのに寄与する。

以下、本発明の好ましき実施例について添付の図面を参照して詳細に説明する。本発明の図面において実質的に同一な構成と機能を有する構成要素は同一符号を使用している。

図１は本発明による積層型デュープレクサーの斜視図、図２は図１のデュープレクサーの正断面図である。図１及び図２によると、本発明による積層型デュープレクサーは複数の誘電体層（５０）から成り、アンテナ端子（ＡＮＴ）と送信端子（ＴＸ）及び受信端子（ＲＸ）との間に連結されるが、これは前記送信端子（ＴＸ）に電気的に連結されて送信信号を通過させるために複数のストリップ共振ラインを含む送信フィルター（６０）と、前記受信端子（ＲＸ）に電気的に連結されて受信信号を通過させるために複数のストリップ共振ラインを含む受信フィルター（７０）と、前記送信フィルター（６０）及び受信フィルター（７０）との整合を取る整合回路（８０）とで成る。

図３は図１の整合回路の拡大図である。本発明の整合回路（８０）は送信フィルター（６０）とアンテナ端子との特性インピーダンス（Ｚｏ）（ほぼ５０Ω）をマッチングさせ、また受信フィルター（７０）とアンテナ端子との特性インピーダンス（Ｚｏ）をマッチングさせなければならず、また前記送信フィルター（６０）側においては受信信号の周波数を遮断させなければならず、また受信フィルター（７０）側においては送信信号の周波数を遮断させて、送信及び受信間のアイソレーション機能を行わなければならない。

図１ないし図４によると、前記整合回路（８０）は、前記アンテナ端子（ＡＮＴ）に連結されたアンテナ電極（ＡＮＴＥ）及び送信フィルター（６０）に電気的に連結された導体パターンから成る送信整合部（８１）と、前記送信整合部（８１）の導体パターンに対して垂直方向に所定間隔離隔した第１接地電極（ＧＮＤ１）と、前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）及び受信フィルター（７０）に電気的に連結された導体パターンから成る受信整合部（８２）と、前記受信整合部（８２）の導体パターンに対して垂直方向に所定間隔離隔した第２接地電極（ＧＮＤ２）とを含む。

前記送信整合部（８１）の導体パターンは、前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）と空間的に所定間隔離隔するよう形成され、前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）との間に特性インピーダンス（Ｚｏ）調整のための第１キャパシタンス（Ｃ８１）を形成する送信側容量電極（８１ａ）と、前記送信側容量電極（８１ａ）から延長されて前記送信フィルター（６０）に連結され、所定の第１インダクタンス（Ｌ８１）を有する折曲形状から成る送信側ストリップライン（８１ｂ）とを含む。前記送信側ストリップライン（８１ｂ）は折曲形状の他にも螺旋状に形成されることもできる。

前述したように、前記第１キャパシタンス（Ｃ８１）を利用して特性インピーダンスを制御できるようになるので、誘電体層に高誘電率の材料を使用できるようになり、こうした高誘電率材料の使用により送信と受信フィルターの挿入損失を減らすことができる。

前記第１接地電極（ＧＮＤ１）は前記送信整合部（８１）の送信側ストリップライン（８１ｂ）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられ、前記送信側ストリップライン（８１ｂ）との間に位相調整用第１キャパシタンス（Ｃ８３ａ、Ｃ８３ｂ）を設ける。

前記第１インダクタンス（Ｌ８１）と位相調整用第１キャパシタンス（Ｃ８３ａ、Ｃ８３ｂ）の電気的な長さは前記受信信号の位相を無限大インピーダンスに変換する電気的な長さに設定され、こうした位相変換機能によって受信信号を遮断させる。ここで、位相調整用第１キャパシタンス（Ｃ８３ａ、Ｃ８３ｂ）の追加により前記送信側ストリップラインの物理的な長さを縮小させられるが、これについては図５を参照して説明する。

さらに、前記第１インダクタンス（Ｌ８１）と第１キャパシタンス（Ｃ８１）及び位相調整用第１キャパシタンス（Ｃ８３ａ、Ｃ８３ｂ）の等価インピーダンスは前記送信整合パターン（８１）の特性インピーダンス（Ｚｏ）を決定する。ここで、前記送信整合部（８１）の導体パターンと前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）との間に形成される第１キャパシタンス（Ｃ８１）は前記導体パターンと前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）間の距離及び電極面積に応じて変更される値であり、前記第１キャパシタンス（Ｃ８１）の調整により特性インピーダンスを容易に調整することができる。

図１及び図２によると、前記送信フィルター（６０）は前記送信整合部（８１）の送信側ストリップライン（８１ｂ）の一端に設けられた第１容量電極（６１）と、前記送信端子（ＴＸ）に連結された第２容量電極（６２）と、前記第１容量電極（６１）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第１ストリップ共振ライン（６３）と、前記第２容量電極（６２）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第２ストリップ共振ライン（６４）と、前記第１ストリップ共振ライン（６３）及び第２ストリップ共振ライン（６４）各々から空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第３ストリップ共振ライン（６５）とを含む。

前記送信フィルター（６０）は前記第１容量電極（６１）及び第２容量電極（６２）各々から空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第１クロスカップリングライン（６６）と、前記第３ストリップ共振ライン（６５）から空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第１ローディング電極（６７）をさらに含む。

図２ないし図３によると、前記受信整合部（８２）の導体パターンは前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられ、前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）との間に特性インピーダンス（Ｚｏ）調整のための第２キャパシタンス（Ｃ８２）を設ける受信側容量電極（８２ａ）と、前記受信側容量電極（８２ａ）から延長され前記受信フィルター（７０）に連結され、所定の第２インダクタンス（Ｌ８２）を有する折曲形状とされる受信側ストリップライン（８２ｂ）とを含む。前記受信側ストリップライン（８２ｂ）は折曲形状の他に螺旋状に形成されてもよい。

前記第２接地電極（ＧＮＤ２）は前記受信整合部（８２）の受信側ストリップライン（８２ｂ）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられ、前記受信側ストリップライン（８２ｂ）との間に位相調整用第２キャパシタンス（Ｃ８４ａ、Ｃ８４ｂ）を設ける。

前記第２インダクタンス（Ｌ８２）と位相調整用第２キャパシタンス（Ｃ８４ａ、Ｃ８４ｂ）の電気的な長さは前記送信信号の位相を無限大インピーダンスに変換する電気的な長さに設定され、こうした位相変換機能によって送信信号を遮断させる。ここで、位相調整用第２キャパシタンス（Ｃ８４ａ、Ｃ８４ｂ）の追加により前記受信側ストリップラインの物理的な長さを縮小させられるが、これについては図５を参照して説明する。

さらに、前記第２インダクタンス（Ｌ８２）と第２キャパシタンス（Ｃ８２）及び位相調整用第２キャパシタンス（Ｃ８４ａ、Ｃ８４ｂ）の等価インピーダンスは受信信号の周波数に対して前記受信整合パターン（８２）の特性インピーダンス（Ｚｏ）を決定する。ここで、前記受信整合部（８２）の導体パターンと前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）との間に形成される第２キャパシタンス（Ｃ８２）は前記導体パターンと前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）間の距離及び電極面積により変更される値であり、前記第２キャパシタンス（Ｃ８２）の調整により特性インピーダンスを容易に調整することができる。

図１及び図２によると、前記受信フィルター（７０）は前記受信整合部（８２）の受信側ストリップライン（８２ｂ）の一端に設けられた第３容量電極（７１）と、前記受信端子（ＲＸ）に連結された第４容量電極（７２）と、前記第３容量電極（７１）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第１ストリップ共振ライン（７３）と、前記第４容量電極（７２）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第２ストリップ共振ライン（７４）と、前記第１ストリップ共振ライン（７３）及び第２ストリップ共振ライン（７４）各々から空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第３ストリップ共振ライン（７５）とを含む。

前記受信フィルター（７０）は前記第３ストリップ共振ライン（７５）から空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第２クロスカップリングライン（７６）と、前記第３ストリップ共振ライン（７５）から空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第２ローディング電極（７７）とをさらに含む。

図４は図１の積層型デュープレクサーの等価回路図である。図４において、６０は送信フィルター、７０は受信フィルター、そして８０は整合回路であり、前記整合回路（８０）において、Ｌ８１は前記送信整合部（８１）の導体パターンのインダクタンスに該当し、Ｃ８１は前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）と第１容量電極（８１ａ）との間に形成される第１キャパシタンス（Ｃ８１）に該当し、Ｃ８３ａとＣ８３ｂは前記送信整合部（８１）の導体パターンと第１接地電極（ＧＮＤ１）との間に形成されるキャパシタンスに該当する。

そして、Ｌ８２は前記受信整合部（８２）の導体パターンのインダクタンスに該当し、Ｃ８２は前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）と受信側容量電極（８２ａ）との間に形成される第１キャパシタンス（Ｃ８１）に該当し、Ｃ８４ａとＣ８４ｂは前記受信整合部（８２）の導体パターンと第２接地電極（ＧＮＤ２）との間に形成されるキャパシタンスに該当する。

以下、図５を参照しながら、ストリップラインにキャパシタを追加する場合に、ストリップラインの物理的な長さを短くさせながらも所望の電気的長さを得られるようにする技術的な背景について説明する。図５は等価整合回路図として、（Ａ）は単一ストリップラインから成る整合回路図、（Ｂ）はストリップライン及びその両側に接続したキャパシタから成る整合回路図である。

図５の（Ａ）に表す単一ストリップラインから成る整合回路をＡＢＣＤ行列で表示すると下記数１に表すとおりである。

前記数１においてβは位相定数（ＰｈａｓｅＣｏｎｓｔａｎｔ）を意味する。そして、図５の（Ｂ）に表すストリップライン及びその両側に接続されたキャパシタから成る整合回路をＡＢＣＤ行列で表示すると下記数２に表すとおりである。

前記数２においてβは位相定数（ＰｈａｓｅＣｏｎｓｔａｎｔ）を意味する。図５の（Ａ）に表す単一ストリップラインと図５の（Ｂ）に表す回路に対する数１及び２に表すＡＢＣＤ行列が特定周波数において同じであれば両回路は等価であり同一な電気的長さを有する。例えば、Ｌ１＝λ／４（β＝９０°）として次の数３を満足すれば両回路は等価である。

ここで、前記数３は図５の（Ｂ）において、Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃの場合である。前記数３を満足すると、前記数１及び２の行列は同一行列で、この際、Ｌ２の長さをＬ１の半分に減らしたければＬ２＝λ／８（β＝４５°）で下記数４を満足しなければならない。

前記数４によると、任意の周波数（ω）において、Ｚ１が一定とすると、Ｃ値とＺ２を変更してストリップラインの物理的な長さであるＬ２を制御できることがわかる。

図５の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明したように、長さの長いストリップラインの整合回路は長さの短いストリップ及びこの両側から接地で接続したキャパシタから成る整合回路と任意の周波数において等価であることがわかるように、本発明のように、整合回路（８０）のストリップラインにおいて接地でキャパシタンスを形成することにより、本発明による整合回路においては１つのストリップラインから成る整合回路に比して任意の周波数に対する電気的な長さは同一であるが、物理的な長さを短く形成させられるので、整合回路及びデュープレクサーの小型化を図れる。

図６は本発明の積層型デュープレクサーの特性グラフとして、図６はＷ−ＣＤＭＡの周波数帯域（ＴＸ：１．９２０〜１．９８０ＭＨｚ、ＲＸ：２．１１０〜２．１７０ＭＨｚ）に対するシミュレーショングラフであり、ＴＸＧは送信信号の通過特性、ＲＸＧは受信信号の通過特性、そしてＡＮＴＧはアンテナ端における反射特性のグラフである。前記ＴＸＧを見ると、Ｗ−ＣＤＭＡの送信信号の周波数帯域を反射による損失無しで通過させることがわかり、この帯域においてはアンテナ端の反射特性も優れることがわかる。さらに、ＲＸＧを見ると、Ｗ−ＣＤＭＡの受信信号の波数帯域を反射による損失無く通過させることがわかる。即ち、この両領域においてアンテナ端の反射特性が優れている。結局、反射特性が優れたとの事実は送信端と受信端の帯域相互間の干渉が最少化したことを意味する。

前述したような本発明によると、積層型デュープレクサーにより高誘電率の材料を使用できるようにし、ストリップラインの物理的長さが短くなることによって整合回路による送信フィルターと受信フィルターの挿入損失増加を最少化することができる。

以上の説明は本発明の具体的な実施例に対する説明に過ぎず、本発明はこうした具体的な実施例に限定されず、また本発明に対する上述した具体的な実施例からその構成の多様なる変更及び改造が可能なことを本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者であれば容易に想到できる。

本発明による積層型デュープレクサーの斜視図である。図１のデュープレクサーの正断面図である。図１の整合回路の拡大図である。図１の積層型デュープレクサーの等価回路図である。等価整合回路図として、（Ａ）は単一ストリップラインから成る整合回路図、（Ｂ）はストリップライン及びその両側に接続されたキャパシタから成る整合回路図である。本発明の積層型デュープレクサーの特性グラフである。一般のデュープレクサーのブロック図である。従来の積層型デュープレクサーの斜視図である。図８の整合回路の部分拡大図である。図８の受信フィルター及び整合回路の等価回路図である。

符号の説明

５０誘電体
６０送信フィルター
６１、６２第１、第２容量電極
６３、６４、６５第１、第２、第３ストリップ共振ライン
６６第１クロスカップリングライン
６７第１ローディング電極
７０受信フィルター
７１、７２第３、第４容量電極
７３、７４、７５第４、第５、第６ストリップ共振ライン
７６第２クロスカップリングライン
７７第２ローディング電極
８０整合回路
８１送信整合回路
８１ａ送信側容量電極
８１ｂ送信側ストリップライン
８２受信整合回路
８２ａ受信側容量電極
８２ｂ受信側ストリップライン
ＡＮＴアンテナ端子
ＡＮＴＥアンテナ電極
ＴＸ送信端子
ＲＸ受信端子
ＧＮＤ１、ＧＮＤ２第１、第２接地電極

Claims

複数の誘電体層（５０）上に、アンテナ端子（ＡＮＴ）と送信端子（ＴＸ）及び受信端子（ＲＸ）との間に連結される複数の導体パターンから成る積層型デュープレクサーにおいて、
前記送信端子（ＴＸ）に電気的に連結され、送信信号を通過させるために複数のストリップ共振ラインを含む送信フィルター（６０）と、
前記受信端子（ＲＸ）に電気的に連結され、受信信号を通過させるために複数のストリップ共振ラインを含む受信フィルター（７０）と、
前記アンテナ端子（ＡＮＴ）に連結されたアンテナ電極（ＡＮＴＥ）及び前記送信フィルター（６０）に電気的に連結された導体パターンから成る送信整合部（８１）と、前記送信整合部（８１）の導体パターンに対して垂直方向に所定間隔離隔した第１接地電極（ＧＮＤ１）と、前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）及び前記受信フィルター（７０）に電気的に連結された導体パターンから成る受信整合部（８２）と、前記受信整合部（８２）の導体パターンに対して垂直方向に所定間隔離隔した第２接地電極（ＧＮＤ２）とを含み、前記送信フィルター（６０）及び受信フィルター（７０）との整合を取る整合回路（８０）と、
を具備することを特徴とする積層型デュープレクサー。
前記送信整合部（８１）の導体パターンは、
前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられ、前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）との間に特性インピーダンス（Ｚｏ）調整のための第１キャパシタンス（Ｃ８１）を設ける送信側容量電極（８１ａ）と、
前記送信側容量電極（８１ａ）から延長されて前記送信フィルター（６０）に連結され、所定の第１インダクタンス（Ｌ８１）を有する折曲形状から成る送信側ストリップライン（８１ｂ）と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の積層型デュープレクサー。
前記第１接地電極（ＧＮＤ１）は、前記送信整合部（８１）の送信側ストリップライン（８１ｂ）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられ、前記送信側ストリップライン（８１ｂ）との間に位相調整用第１キャパシタンス（Ｃ８３ａ、Ｃ８３ｂ）を設けることを特徴とする請求項２に記載の積層型デュープレクサー。
前記第１インダクタンス（Ｌ８１）と位相調整用第１キャパシタンス（Ｃ８３ａ、Ｃ８３ｂ）の電気的な長さは、前記受信信号の位相を無限大インピーダンスに変換する電気的な長さに設定することを特徴とする請求項３に記載の積層型デュープレクサー。
前記第１インダクタンス（Ｌ８１）と第１キャパシタンス（Ｃ８１）及び位相調整用第１キャパシタンス（Ｃ８３ａ、Ｃ８３ｂ）の等価インピーダンスは、送信信号の周波数に対して前記送信整合パターン（８１）の特性インピーダンス（Ｚｏ）を決定することを特徴とする請求項３に記載の積層型デュープレクサー。
前記送信フィルター（６０）は、前記送信整合部（８１）の送信側ストリップライン（８１ｂ）の一端に形成された第１容量電極（６１）と、
前記送信端子（ＴＸ）に連結された第２容量電極（６２）と、
前記第１容量電極（６１）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第１ストリップ共振ライン（６３）と、
前記第２容量電極（６２）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第２ストリップ共振ライン（６４）と、
前記第１ストリップ共振ライン（６３）及び第２ストリップ共振ライン（６４）各々から空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第３ストリップ共振ライン（６５）と、
を具備することを特徴とする請求項２に記載の積層型デュープレクサー。
前記送信フィルター（６０）は、前記第１容量電極（６１）及び第２容量電極（６２）各々から空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第１クロスカップリングライン（６６）をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の積層型デュープレクサー。
前記送信フィルター（６０）は、前記第３ストリップ共振ライン（６５）から空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第１ローディング電極（６７）をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の積層型デュープレクサー。
前記受信整合部（８２）の導体パターンは、前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられ、前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）との間に特性インピーダンス（Ｚｏ）調整のための第２キャパシタンス（Ｃ８２）を設ける受信側容量電極（８２ａ）と、
前記受信側容量電極（８２ａ）から延長されて前記受信フィルター（７０）に連結され、所定の第２インダクタンス（Ｌ８２）を有する折曲形状から成る受信側ストリップライン（８２ｂ）と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の積層型デュープレクサー。
前記第２接地電極（ＧＮＤ２）は、前記受信整合部（８２）の受信側ストリップライン（８２ｂ）と空間的に所定間隔離隔するよう形成され、前記受信側ストリップライン（８２ｂ）との間に位相調整用第２キャパシタンス（Ｃ８４ａ、Ｃ８４ｂ）を形成することを特徴とする請求項９に記載の積層型デュープレクサー。
前記第２インダクタンス（Ｌ８２）と位相調整用第２キャパシタンス（Ｃ８４ａ、Ｃ８４ｂ）の電気的な長さは、前記送信信号の位相を無限大インピーダンスに変換する電気的な長さに設定することを特徴とする請求項１０に記載の積層型デュープレクサー。
前記第２インダクタンス（Ｌ８２）と第２キャパシタンス（Ｃ８２）及び位相調整用第２キャパシタンス（Ｃ８４ａ、Ｃ８４ｂ）の等価インピーダンスは、受信信号の周波数に対して前記受信整合パターン（８２）の特性インピーダンス（Ｚｏ）を決定することを特徴とする請求項１０に記載の積層型デュープレクサー。
前記受信フィルター（７０）は、前記受信整合部（８２）の受信側ストリップライン（８２ｂ）の一端に設けられた第３容量電極（７１）と、
前記受信端子（ＲＸ）に連結された第４容量電極（７２）と、
前記第３容量電極（７１）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第４ストリップ共振ライン（７３）と、
前記第４容量電極（７２）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第５ストリップ共振ライン（７４）と、
前記第４ストリップ共振ライン（７３）及び第５ストリップ共振ライン（７４）各々から空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第６ストリップ共振ライン（７５）と、
を具備することを特徴とする請求項９に記載の積層型デュープレクサー。
前記受信フィルター（７０）は、前記第３ストリップ共振ライン（７５）から空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第２クロスカップリングライン（７６）をさらに具備することを特徴とする請求項１３に記載の積層型デュープレクサー。
前記受信フィルター（７０）は、前記第３ストリップ共振ライン（７５）から空間的に所定間隔離隔するよう設けられた第２ローディング電極（７７）をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の積層型デュープレクサー。
複数の誘電体層（５０）から成り、アンテナ端子（ＡＮＴ）と送信フィルター（６０）及び受信フィルター（７０）の間に連結され、前記送信フィルター（６０）及び受信フィルター（７０）との整合を取る積層型デュープレクサーの整合回路において、
前記アンテナ端子（ＡＮＴ）に連結されたアンテナ電極（ＡＮＴＥ）及び送信フィルター（６０）に電気的に連結された導体パターンから成る送信整合部（８１）と、
前記送信整合部（８１）の導体パターンに対して垂直方向に所定間隔離隔した第１接地電極（ＧＮＤ１）と、
前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）と及び受信フィルター（７０）に電気的に連結された導体パターンから成る受信整合部（８２）と、
前記受信整合部（８２）の導体パターンに対して垂直方向に所定間隔離隔した第２接地電極（ＧＮＤ２）と、
を具備することを特徴とする積層型デュープレクサーの整合回路。
前記送信整合部（８１）の導体パターンは、前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられ、前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）との間に特性インピーダンス（Ｚｏ）調整のための第１キャパシタンス（Ｃ８１）を設ける送信側容量電極（８１ａ）と、
前記送信側容量電極（８１ａ）から延長されて前記送信フィルター（６０）に連結され、所定の第１インダクタンス（Ｌ８１）を含む折曲形状から成る送信側ストリップライン（８１ｂ）と、
を具備することを特徴とする請求項１６に記載の積層型デュープレクサーの整合回路。
前記第１接地電極（ＧＮＤ１）は、前記送信整合部（８１）の送信側ストリップライン（８１ｂ）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられ、前記送信側ストリップライン（８１ｂ）との間に位相調整用第１キャパシタンス（Ｃ８３ａ、Ｃ８３ｂ）を設けることを特徴とする請求項１７に記載の積層型デュープレクサーの整合回路。
前記第１インダクタンス（Ｌ８１）と位相調整用第１キャパシタンス（Ｃ８３ａ、Ｃ８３ｂ）の電気的な長さは、前記受信信号の位相を無限大インピーダンスに変換する電気的な長さに設定することを特徴とする請求項１８に記載の積層型デュープレクサーの整合回路。
前記第１インダクタンス（Ｌ８１）と第１キャパシタンス（Ｃ８１）及び位相調整用第１キャパシタンス（Ｃ８３ａ、Ｃ８３ｂ）の等価インピーダンスは、前記送信整合パターン（８１）の特性インピーダンス（Ｚｏ）を決定することを特徴とする請求項１８に記載の積層型デュープレクサーの整合回路。
前記受信整合部（８２）の導体パターンは、前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられ、前記アンテナ電極（ＡＮＴＥ）との間に特性インピーダンス（Ｚｏ）調整のための第２キャパシタンス（Ｃ８２）を設ける受信側容量電極（８２ａ）と、
前記受信側容量電極（８２ａ）から延長されて前記受信フィルター（７０）に連結され、所定第２インダクタンス（Ｌ８２）を有する折曲形状から成る受信側ストリップライン（８２ｂ）と、
を具備することを特徴とする請求項１６に記載の積層型デュープレクサーの整合回路。
前記第２接地電極（ＧＮＤ２）は、前記受信整合部（８２）の受信側ストリップライン（８２ｂ）と空間的に所定間隔離隔するよう設けられ、前記受信側ストリップライン（８２ｂ）との間に位相調整用第２キャパシタンス（Ｃ８４ａ、Ｃ８４ｂ）を設けることを特徴とする請求項２１に記載の積層型デュープレクサーの整合回路。
前記第２インダクタンス（Ｌ８２）と位相調整用第２キャパシタンス（Ｃ８４ａ、Ｃ８４ｂ）の電気的な長さは、前記送信信号の位相を無限大インピーダンスに変換する電気的な長さに設定することを特徴とする請求項２２に記載の積層型デュープレクサーの整合回路。
前記第２インダクタンス（Ｌ８２）と第２キャパシタンス（Ｃ８２）及び位相調整用第２キャパシタンス（Ｃ８４ａ、Ｃ８４ｂ）の等価インピーダンスは送信信号の周波数に対して前記受信整合パターン（８２）の特性インピーダンス（Ｚｏ）を決定することを特徴とする請求項２３に記載の積層型デュープレクサーの整合回路。