JP2013150214A - Duplexer circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分波回路に関する。 The present invention relates to a branching circuit.
例えば携帯電話機では、アンテナで受信したGPS(Global Positioning System)信号と携帯電話のための信号とを分離するため、分波回路が用いられている。 For example, in a mobile phone, a demultiplexing circuit is used to separate a GPS (Global Positioning System) signal received by an antenna from a signal for the mobile phone.
国際公開公報WO2005/053172号には、アンテナ端子に対して、例えばGPS信号等を出力するバンドパスフィルタと、並列共振回路、音響体積波でもって動作する薄膜共振器又は電気音響変換器であり且つ反共振によって帯域消去を行うバンドストップフィルタとを接続する回路が開示されている。しかしながら、バンドストップフィルタについては、これ以上の構成について開示されているわけではなく、バンドストップフィルタに求められる特性も帯域消去以外の特性については不明である。マルチバンド化が進む携帯電話の分野で使用される周波数帯域は広帯域になっているが、以下でも述べるように、この公報で公開されているような構成では対処することが難しい。 International Publication No. WO2005 / 053172 includes a band-pass filter that outputs, for example, a GPS signal to an antenna terminal, a parallel resonant circuit, a thin film resonator or an electroacoustic transducer that operates with acoustic volume waves, and A circuit that connects a band stop filter that performs band elimination by anti-resonance is disclosed. However, the band stop filter is not disclosed for a configuration beyond this, and the characteristics required for the band stop filter are also unclear about characteristics other than band elimination. The frequency band used in the field of mobile phones, which are becoming increasingly multiband, is a wide band. However, as described below, it is difficult to deal with the configuration disclosed in this publication.
従って、本発明の目的は、一側面において、特定の周波数帯域の信号と当該特定の周波数帯域以外の周波数帯域の信号とを分離する分波回路であって、当該特定の周波数帯域以外の周波数帯域において広帯域の信号に対処可能な分波回路を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is, in one aspect, a branching circuit that separates a signal in a specific frequency band and a signal in a frequency band other than the specific frequency band, and the frequency band other than the specific frequency band The present invention is to provide a branching circuit capable of handling a wideband signal.
本発明に係る分波回路は、(A)受信信号について特定の周波数帯域の信号を通過させる弾性表面波フィルタと、(B)弾性表面波フィルタの入力端子とグランドとの間に設けられる第1のインダクタと、(C)受信信号について特定の周波数帯域の少なくとも一部の周波数帯域の信号の通過を阻止し、第2のインダクタと弾性表面波共振器と第3のインダクタとが直列に接続されている回路とを有する。そして、上記弾性表面波フィルタの出力が、上記分波回路の第1の出力となり、上記回路の出力が、分波回路の第2の出力となる。 The branching circuit according to the present invention includes (A) a surface acoustic wave filter that passes a signal in a specific frequency band for a received signal, and (B) a first surface provided between an input terminal of the surface acoustic wave filter and the ground. And (C) the second signal, the surface acoustic wave resonator, and the third inductor are connected in series. Circuit. Then, the output of the surface acoustic wave filter becomes the first output of the branching circuit, and the output of the circuit becomes the second output of the branching circuit.
第2のインダクタ及び第3のインダクタが弾性表面波共振器の両端に設けられているので、弾性表面波共振器を含むデバイスの電極とグランドとの間に発生する浮遊容量を活用して、特定の周波数帯域以外の周波数帯域において広帯域の信号に対処可能となる。 Since the second inductor and the third inductor are provided at both ends of the surface acoustic wave resonator, the stray capacitance generated between the electrode of the device including the surface acoustic wave resonator and the ground is used to specify It is possible to deal with a wideband signal in a frequency band other than the above frequency band.
なお、本発明の分波回路において、第2のインダクタと弾性表面波共振器との接続点とグランドの間と、弾性表面波共振器と第3のインダクタとの接続点とグランドの間とのうち少なくともいずれかにキャパシタを設けるようにしてもよい。このようなキャパシタにより、特定の周波数帯域以外の周波数帯域における特性を改善できる場合がある。 In the branching circuit of the present invention, between the connection point between the second inductor and the surface acoustic wave resonator and the ground, and between the connection point between the surface acoustic wave resonator and the third inductor and the ground. You may make it provide a capacitor in at least one of them. Such a capacitor may improve characteristics in a frequency band other than a specific frequency band.
一側面によれば、特定の周波数帯域の信号と当該特定の周波数帯域以外の周波数帯域の信号とを分離する場合に、当該特定の周波数帯域以外の周波数帯域において広帯域の信号に対処可能となる。 According to one aspect, when a signal in a specific frequency band and a signal in a frequency band other than the specific frequency band are separated, a wideband signal can be dealt with in a frequency band other than the specific frequency band.
本実施の形態では、GPS信号の1.5GHz帯の信号と、携帯電話で用いられる800MHz乃至1GHzの第1の周波数帯域及び1.7GHz帯乃至2.2GHzの第2の周波数帯域の信号とを分離するための分波回路について説明する。 In the present embodiment, the 1.5 GHz band signal of the GPS signal, and the first frequency band of 800 MHz to 1 GHz and the second frequency band of 1.7 GHz to 2.2 GHz used in the cellular phone are used. A demultiplexing circuit for separation will be described.
周波数帯域に対して一様なゲイン信号を、2つの減衰極によって3つの異なる周波数帯域の信号に分離するためには、図1に示すような3つのバンドパスフィルタA乃至Cを設けることがある。上で述べたように、GPS信号の1.5GHz帯の信号と、第1の周波数帯域及び第2の周波数帯域の信号とを分離する場合には、バンドパスフィルタAのキャパシタを、例えばGPS信号のためのSAWフィルタに置換し、バンドパスフィルタBのキャパシタを、GPS信号の1.5GHz帯で反共振するSAW共振器に置換することで、図2に示すような分波回路が得られる。図2の例では、SAW共振器1001が導入されている。しかし、このようなSAW共振器1001を含むデバイスの電極とグランドとの間には、図3に示すように浮遊容量Csが発生しており、このため適切にバンドパスフィルタが構成できない。
In order to separate a gain signal uniform with respect to a frequency band into signals of three different frequency bands by two attenuation poles, three band pass filters A to C as shown in FIG. 1 may be provided. . As described above, when the signal of the 1.5 GHz band of the GPS signal is separated from the signals of the first frequency band and the second frequency band, the capacitor of the bandpass filter A is connected to, for example, the GPS signal. 2 is obtained, and the capacitor of the bandpass filter B is replaced with a SAW resonator that resonates in the 1.5 GHz band of the GPS signal, whereby a branching circuit as shown in FIG. 2 is obtained. In the example of FIG. 2, a
そこで、浮遊容量をフィルタの一部の素子として利用すべく図2に示す回路を変形すると、図4に示すような本実施の形態に係る分波回路が得られた。図4の分波回路は、インダクタL1乃至L3と、GPS用のSAWフィルタ11と、GPSの周波数帯の信号の通過を阻止するように反共振するSAW共振器10とを有する。SAWフィルタ11とSAW共振器10とは、1つのデバイスとして構成されることもある。
Therefore, when the circuit shown in FIG. 2 is modified so that the stray capacitance is used as a part of the elements of the filter, a branching circuit according to the present embodiment as shown in FIG. 4 is obtained. The branching circuit of FIG. 4 includes inductors L1 to L3, a
分波回路の入力端子INには、インダクタL1の一端とインダクタL2の一端とGPS用のSAWフィルタ11の入力端子とが接続される。インダクタL1の他端は接地されている。GPS用のSAWフィルタ11の出力端子からは、GPSの周波数帯域の信号が出力される。一方、インダクタL2の他端は、SAW共振器10の入力端子に接続され、SAW共振器10の出力端子はインダクタL3の一端に接続される。インダクタL3の他端は、分波回路の出力端子OUTに接続される。
One end of the inductor L1, one end of the inductor L2, and the input terminal of the
インダクタL1は、ESD(electro-static discharge)対策用であり、さらにGPS用のSAWフィルタ11との整合用でもある。なお、SAW共振器10の出力側がインダクタによってグランドに接続されないため、入力されたESDによる電圧は、グランドに接続される浮遊容量に分圧される。従って、ESD対策が図1のような回路よりも強化されている。インダクタL2及びL3は、浮遊容量Csと共にLC共振回路を構成し、第1の周波数帯域及び第2の周波数帯域の特性を向上させる。
The inductor L1 is used for ESD (electro-static discharge) countermeasures and is also used for matching with the
なお、図4に示した分波回路におけるSAW共振器10の浮遊容量部分に対してΔ−Y変換を行うと、図5に示すような回路が等価回路となる。すなわち、インダクタL2と浮遊容量Cs’とが直列となりバンドパスフィルタとして作用し、インダクタL3と浮遊容量Cs’とが直列となりバンドパスフィルタとして作用する。このようにGPS用のSAWフィルタ11の部分とあわせて3つのバンドバスフィルタが実現されている。
When Δ-Y conversion is performed on the stray capacitance portion of the
図4に示した分波回路の周波数特性を図6及び図7に示す。各図において、横軸は周波数を表し、縦軸はゲインを表す。図6では入力のリターンロス(図4の入力端子IN)、携帯電話出力(図4の出力端子OUT)の周波数特性を示し、図7ではGPS出力(図4のGPS出力端子)の周波数特性が示されている。 The frequency characteristics of the branching circuit shown in FIG. 4 are shown in FIGS. In each figure, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents gain. 6 shows frequency characteristics of input return loss (input terminal IN in FIG. 4) and mobile phone output (output terminal OUT in FIG. 4), and FIG. 7 shows frequency characteristics of GPS output (GPS output terminal in FIG. 4). It is shown.
図7に示すように、GPS出力については、GPS用の1.5GHz帯においてのみ損失が少なくなっており、GPS出力について適切な出力が得られている。一方、図6に示すように携帯電話出力については、GPS用の1.5GHz帯以外の第1の周波数帯域及び第2の周波数帯域において、広帯域で整合がとれており、挿入損失も広帯域で少なくなっており、適切な特性が実現されている。このように図4に示した分波回路は少ない素子数で所望の周波数特性が得られている。 As shown in FIG. 7, with respect to the GPS output, the loss is reduced only in the 1.5 GHz band for GPS, and an appropriate output is obtained for the GPS output. On the other hand, as shown in FIG. 6, the cellular phone output is matched in a wide band in the first frequency band and the second frequency band other than the 1.5 GHz band for GPS, and the insertion loss is small in the wide band. And appropriate characteristics are realized. As described above, the demultiplexing circuit shown in FIG. 4 has a desired frequency characteristic with a small number of elements.
なお、浮遊容量Csだけでは容量成分が不足して所望の特性が得られない場合には、図8に示すように、インダクタL2とSAW共振器10の入力端子との接続点とグランドとの間にキャパシタC1を導入し、インダクタL3とSAW共振器10の出力端子との接続点とグランドとの間にキャパシタC2を導入する。キャパシタC1又はキャパシタC2を導入する場合もある。このようにキャパシタを追加することで周波数特性を調整することができ、より所望の特性に近い周波数特性を得ることができる。
If the stray capacitance Cs alone is not sufficient to obtain a desired characteristic, the connection between the inductor L2 and the input terminal of the
図9に、分波回路の実装例(断面図)を示す。図9の例では、GPS用のSAWフィルタ11及びSAW発振器10は、SAWデバイス21内に実装されている。SAWデバイス21は、LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)基板22の表面上に実装されており、このSAWデバイス21の電極とLTCC基板22のグランド電極との間に浮遊容量Csが発生する。LTCC基板22内部には、インダクタL1乃至L3が実装されているため、全体としてのサイズも小型化されている。さらに、LTCC基板22は、プリント基板23上に実装されている。
FIG. 9 shows a mounting example (cross-sectional view) of the branching circuit. In the example of FIG. 9, the
なお、背景技術の欄で述べた公報記載の先行技術においては、図10に示すように、インダクタL2及びL3が除去された状態となる。そうすると先行技術では、図11及び図12に示すような周波数特性が得られる。図11及び図12において、横軸は周波数を表し、縦軸はゲインを表す。図11では入力のリターンロス(図10の入力端子IN)、携帯電話出力(図10の出力端子OUT)の周波数特性を示し、図12ではGPS出力(図10のGPS出力端子)の周波数特性が示されている。本実施の形態の周波数特性を示す図7と先行技術の周波数特性を示す図12を比較するとGPS出力の周波数特性はほとんど変化しない。一方本実施の形態の周波数特性を示す図6と先行技術の周波数特性を示す図11を比較すると、リターンロスのデータからは、先行技術の回路では1.5GHz帯以外の第1の周波数帯域及び第2の周波数帯域において整合がとれておらず、また携帯電話出力からの挿入損失も増加していることが分かる。このように背景技術の欄で述べた公報記載の先行技術では、広帯域の周波数への対応ができない。 In the prior art described in the gazette described in the background art section, the inductors L2 and L3 are removed as shown in FIG. Then, in the prior art, frequency characteristics as shown in FIGS. 11 and 12 are obtained. 11 and 12, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents gain. 11 shows frequency characteristics of input return loss (input terminal IN in FIG. 10) and mobile phone output (output terminal OUT in FIG. 10), and FIG. 12 shows frequency characteristics of GPS output (GPS output terminal in FIG. 10). It is shown. Comparing FIG. 7 showing the frequency characteristics of the present embodiment with FIG. 12 showing the frequency characteristics of the prior art, the frequency characteristics of the GPS output hardly change. On the other hand, when FIG. 6 showing the frequency characteristics of the present embodiment is compared with FIG. 11 showing the frequency characteristics of the prior art, from the return loss data, in the prior art circuit, the first frequency band other than the 1.5 GHz band and It can be seen that there is no matching in the second frequency band, and that the insertion loss from the mobile phone output has also increased. As described above, the prior art described in the publication described in the Background section cannot cope with a wideband frequency.
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、周波数特性を調整するために追加でキャパシタやインダクタを追加するようにしても良い。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. For example, an additional capacitor or inductor may be added to adjust the frequency characteristics.
C キャパシタ
L インダクタ
11 GPS用SAWフィルタ
10 SAW共振器
C
Claims (2)
受信信号について特定の周波数帯域の信号を通過させる弾性表面波フィルタと、
前記弾性表面波フィルタの入力端子とグランドの間に設けられる第1のインダクタと、
前記受信信号について前記特定の周波数帯域の少なくとも一部の周波数帯域の信号の通過を阻止し、第2のインダクタと弾性表面波共振器と第3のインダクタとが直列に接続されている回路と、
を有し、
前記弾性表面波フィルタの出力が、前記分波回路の第1の出力となり、
前記回路の出力が、前記分波回路の第2の出力となる
分波回路。 A demultiplexing circuit,
A surface acoustic wave filter that passes a signal in a specific frequency band with respect to a received signal; and
A first inductor provided between an input terminal of the surface acoustic wave filter and a ground;
A circuit in which the second inductor, the surface acoustic wave resonator, and the third inductor are connected in series to prevent the reception signal from passing signals in at least a part of the specific frequency band;
Have
The output of the surface acoustic wave filter becomes the first output of the branching circuit,
A demultiplexing circuit in which an output of the circuit is a second output of the demultiplexing circuit.
請求項1記載の分波回路。 A capacitor at least one of a connection point between the second inductor and the surface acoustic wave resonator and the ground and a connection point between the surface acoustic wave resonator and the third inductor and the ground The branching circuit according to claim 1 provided.
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JP2012010435A JP2013150214A (en) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Duplexer circuit |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110768683A (en) * | 2019-11-20 | 2020-02-07 | 深圳市钮为通信技术有限公司 | Device for enhancing signal-to-noise ratio when WiFi, 4G and WiMAX coexist |
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- 2012-01-20 JP JP2012010435A patent/JP2013150214A/en active Pending
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