JP2015070489A - デュプレクサ及び電子部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】共通の圧電基板上に送信側フィルタ及び受信側フィルタを配置してデュプレクサを構成するにあたって、良好なアイソレーション特性が得られる技術を提供すること。【解決手段】送信側フィルタ及び受信側フィルタの一方である低域側フィルタ10について、直列腕21〜24及び並列腕31〜34を備えたラダー型フィルタとして構成する。そして、低域側フィルタ10側から数えて2番目及び3番目の並列腕32、33については直列信号路11よりも右側に配置すると共に、シールド電極に接続する。一方、低域側フィルタ10側から数えて1番目の並列腕31については、直列信号路11よりも左側に配置して、シールド電極6に対して電気的に絶縁する。【選択図】図1
Description
本発明は、例えば携帯電話などに用いられるデュプレクサ及びこのデュプレクサを備えた電子部品に関する。
例えば携帯電話などの移動体や基地局といった無線通信装置に使用されるデュプレクサでは、共通のアンテナポートを利用して、送信側フィルタと受信側フィルタとを介して夫々電気信号の送信及び受信を行っている。これらフィルタは、各々バンドパスフィルタとして構成されると共に、送信信号と受信信号との干渉を抑えるために、互いの通過域同士を位置ずれさせている。
このようなデュプレクサでは、各フィルタにおいて電気信号が伝達される信号線(ホットライン)同士の間にて、圧電基板の内部領域あるいは圧電基板の上方領域を介してカップリング(容量結合)が形成されると、アイソレーション特性が劣化してしまう。そのため、従来ではこれらフィルタを互いに別の圧電基板上に形成して、フィルタ同士を互いに離間させていたが、近年ではデュプレクサの小型化を図るために、これらフィルタが共通の圧電基板上に形成されるようになっており、従ってアイソレーション特性を向上させる技術が求められている。
特許文献1の図9には、デュプレクサにおいて、シールド電極をフィルタ間の領域に配置する技術について記載されている。しかしながら、特許文献1では、各フィルタの間にてシールド電極を介して依然として形成されるカップリングについては検討されていない。
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、共通の圧電基板上に送信側フィルタ及び受信側フィルタを配置してデュプレクサを構成するにあたって、良好なアイソレーション特性が得られる技術を提供することにある。
本発明のデュプレクサは、
平面で見た時に矩形となるように形成された圧電基板と、
この圧電基板上にて互いに離間するように各々形成された低域側フィルタ及び高域側フィルタと、
前記低域側フィルタ及び前記高域側フィルタからの離間距離が互いに揃うように、前記圧電基板上における端部側に形成された入出力ポートと、
前記圧電基板上にて前記入出力ポートに対して前記低域側フィルタを介して対向する位置における当該圧電基板の角部を臨む領域に形成され、前記低域側フィルタを介して前記入出力ポートに信号の送信及び受信のいずれか一方を行う低域側フィルタポートと、
前記圧電基板上にて前記入出力ポートに対して前記高域側フィルタを介して対向する位置における当該圧電基板の角部を臨む領域に形成され、前記高域側フィルタを介して前記入出力ポートに信号の送信及び受信の他方を行う高域側フィルタポートと、
前記低域側フィルタ及び前記低域側フィルタポートが形成された領域と、前記高域側フィルタ及び前記高域側フィルタポートが形成された領域と、の間に設けられると共に接地されたシールド電極と、を備え、
前記低域側フィルタは、少なくとも2つの弾性波共振子を各々直列腕として前記入出力ポートと前記低域側フィルタポートとの間に一列に配置すると共に、互いに隣接する直列腕同士の間の各々及び前記低域側フィルタポートと当該低域側フィルタポートに隣接する直列腕との間に弾性波共振子を並列腕として形成して、これら並列腕から伸びる信号線を各々接地したラダー型フィルタとして構成され、
前記低域側フィルタポートから見て2番目の並列腕は、前記直列腕の並びと前記シールド電極との間に配置されると共に、当該並列腕から伸びる前記信号線が前記シールド電極に接続され、
前記低域側フィルタポートから見て1番目の並列腕は、前記直列腕の並びから見て前記シールド電極とは反対側に配置されると共に、当該1番目の並列腕から伸びる前記信号線が前記シールド電極に対して前記圧電基板上にて電気的に絶縁されていることを特徴とする。
平面で見た時に矩形となるように形成された圧電基板と、
この圧電基板上にて互いに離間するように各々形成された低域側フィルタ及び高域側フィルタと、
前記低域側フィルタ及び前記高域側フィルタからの離間距離が互いに揃うように、前記圧電基板上における端部側に形成された入出力ポートと、
前記圧電基板上にて前記入出力ポートに対して前記低域側フィルタを介して対向する位置における当該圧電基板の角部を臨む領域に形成され、前記低域側フィルタを介して前記入出力ポートに信号の送信及び受信のいずれか一方を行う低域側フィルタポートと、
前記圧電基板上にて前記入出力ポートに対して前記高域側フィルタを介して対向する位置における当該圧電基板の角部を臨む領域に形成され、前記高域側フィルタを介して前記入出力ポートに信号の送信及び受信の他方を行う高域側フィルタポートと、
前記低域側フィルタ及び前記低域側フィルタポートが形成された領域と、前記高域側フィルタ及び前記高域側フィルタポートが形成された領域と、の間に設けられると共に接地されたシールド電極と、を備え、
前記低域側フィルタは、少なくとも2つの弾性波共振子を各々直列腕として前記入出力ポートと前記低域側フィルタポートとの間に一列に配置すると共に、互いに隣接する直列腕同士の間の各々及び前記低域側フィルタポートと当該低域側フィルタポートに隣接する直列腕との間に弾性波共振子を並列腕として形成して、これら並列腕から伸びる信号線を各々接地したラダー型フィルタとして構成され、
前記低域側フィルタポートから見て2番目の並列腕は、前記直列腕の並びと前記シールド電極との間に配置されると共に、当該並列腕から伸びる前記信号線が前記シールド電極に接続され、
前記低域側フィルタポートから見て1番目の並列腕は、前記直列腕の並びから見て前記シールド電極とは反対側に配置されると共に、当該1番目の並列腕から伸びる前記信号線が前記シールド電極に対して前記圧電基板上にて電気的に絶縁されていることを特徴とする。
前記直列腕は、3つ以上設けられ、
前記低域側フィルタポートから見て3番目の並列腕は、前記直列腕の並びと前記シールド電極との間に配置されると共に、当該並列腕から伸びる前記信号線が前記シールド電極に接続されていることが好ましい。この場合には、前記2番目の並列腕から伸びる信号線と前記3番目の並列腕から伸びる信号線とは、共通化されていても良い。
前記低域側フィルタは、前記入出力ポートから信号の受信を行う受信側フィルタであり、
前記高域側フィルタは、前記入出力ポートに対して信号の送信を行う送信側フィルタであっても良い。
前記低域側フィルタポートから見て3番目の並列腕は、前記直列腕の並びと前記シールド電極との間に配置されると共に、当該並列腕から伸びる前記信号線が前記シールド電極に接続されていることが好ましい。この場合には、前記2番目の並列腕から伸びる信号線と前記3番目の並列腕から伸びる信号線とは、共通化されていても良い。
前記低域側フィルタは、前記入出力ポートから信号の受信を行う受信側フィルタであり、
前記高域側フィルタは、前記入出力ポートに対して信号の送信を行う送信側フィルタであっても良い。
本発明の電子部品は、
既述のデュプレクサと、
このデュプレクサが収納される筐体と、
この筐体の外表面に各々形成され、前記入出力ポート、前記低域側フィルタポート、前記高域側フィルタポート、前記シールド電極及び前記1番目の並列腕における前記信号線に夫々電気的に接続される電極パッドと、を備え、
前記1番目の並列腕における前記信号線に接続される前記電極パッドは、前記筐体にて前記シールド電極に対して電気的に絶縁されていることを特徴とする。
また、本発明の電子部品は、
既述のデュプレクサと、
このデュプレクサが配置されるベース基板と、を備え、
前記1番目の並列腕は、前記ベース基板にて前記シールド電極に対して電気的に接続されていることを特徴とする。
既述のデュプレクサと、
このデュプレクサが収納される筐体と、
この筐体の外表面に各々形成され、前記入出力ポート、前記低域側フィルタポート、前記高域側フィルタポート、前記シールド電極及び前記1番目の並列腕における前記信号線に夫々電気的に接続される電極パッドと、を備え、
前記1番目の並列腕における前記信号線に接続される前記電極パッドは、前記筐体にて前記シールド電極に対して電気的に絶縁されていることを特徴とする。
また、本発明の電子部品は、
既述のデュプレクサと、
このデュプレクサが配置されるベース基板と、を備え、
前記1番目の並列腕は、前記ベース基板にて前記シールド電極に対して電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明は、互いに隣接する直列腕同士の間の各々及び低域側フィルタポートと当該低域側フィルタポートに隣接する直列腕との間に並列腕を配置したラダー型フィルタを低域側フィルタとして用いている。また、低域側フィルタと高域側フィルタとの間に、接地したシールド電極を配置している。そして、低域側フィルタポートから見て2番目の並列腕から伸びる信号路についてはシールド電極に接続すると共に、低域側フィルタポートから見て1番目の並列腕から伸びる信号路については、圧電基板上においてシールド電極に対して電気的に絶縁している。そのため、後述の実施例からも分かるように、良好なアイソレーション特性を得ることができる。
本発明に係る実施の形態のデュプレクサ(弾性波共用器)について、図1〜図5を参照して説明する。このデュプレクサは、低域側フィルタ10及び高域側フィルタ40を備えており、平面で見た時に矩形となるように形成された圧電基板1上に配置されている。そして、このデュプレクサでは、後述の実験結果からも分かるように、既述の背景の項目で挙げた特許文献1の技術と比べて、良好なアイソレーション特性が得られるように構成されている。このように良好なアイソレーション特性が得られる理由について詳述する前に、始めにデュプレクサの具体的な構成について説明する。
圧電基板1の表面において弾性波(弾性表面波)が伝搬する方向を左右方向と呼ぶと、低域側フィルタ10及び高域側フィルタ40は、互いに離間するように、図1中夫々左側及び右側に配置されている。そして、これら低域側フィルタ10と高域側フィルタ40との間には、弾性波の伝搬方向に対して直交する方向に伸びると共に接地されたシールド電極6が配置されている。圧電基板1は、例えばタンタル酸リチウム(LiTaO3)やニオブ酸リチウム(LiNbO3)あるいは水晶(SiO2)などの圧電体により構成されている。
弾性波の伝搬方向に対して直交する方向を前後方向と呼ぶと、圧電基板1上において各フィルタ10、40から見て奥側に離間した領域には、フィルタ10、40にて共用されるアンテナポート(入出力ポート)2が配置されている。このアンテナポート2は、フィルタ10、40からの離間距離が互いに揃う位置に形成されている。この例では、低域側フィルタ10及び高域側フィルタ40は、アンテナポート2に対して夫々信号の受信及び送信を行うように構成されている。即ち、前記デュプレクサは、3GPP(Third Generation Partnership Project)規格のBand13にて使用される移動体(携帯電話)を対象としている。従って、低域側フィルタ10(受信側フィルタ)の受信帯域及び高域側フィルタ40(送信側フィルタ)の送信帯域は、夫々746〜756MHz及び777〜787MHzとなっている。
アンテナポート2に対して低域側フィルタ10を介して手前側に対向する位置において、圧電基板1の左側の角部を臨む領域には、当該低域側フィルタ10を介してアンテナポート2から信号の受信を行うための低域側フィルタポート3が配置されている。また、アンテナポート2に対して高域側フィルタ40を介して手前側に対向する位置において、圧電基板1の右側の角部を臨む領域には、高域側フィルタ40を介してアンテナポート2に信号の送信を行うための高域側フィルタポート4が配置されている。従って、低域側フィルタポート3及び高域側フィルタポート4は、各フィルタ10、40から見た時にアンテナポート2に対して夫々反対側(手前側)に配置されると共に、圧電基板1における左前の角部及び右前の角部に夫々隣接するように形成されている。
続いて、低域側フィルタ10について詳述する。この低域側フィルタ10は、図2にも示すように、弾性波共振子5を直列腕及び並列腕としてラダー型に配置したラダー型フィルタとなっている。この弾性波共振子5は、図3に概略的に示すように、IDT(Inter Digital Transducer)電極71と、このIDT電極71における左右両側に配置された一対の反射器72、72とを備えている。図3中73は電極指、74はバスバーである。また、図3中75は反射器電極指、76は反射器バスバーである。尚、図1では、各弾性波共振子5について簡略化して描画している。また、図2は、図1におけるデュプレクサの電気回路図を示している。
アンテナポート2と低域側フィルタポート3との間を接続する直列信号路11には、4つの弾性波共振子5が各々直列腕として前後方向に一列に配置されている。即ち、各直列腕をなす弾性波共振子5に設けられている一対のバスバー74、74のうち、奥側のバスバー74がアンテナポート2側から伸びる直列信号路11に接続され、手前側のバスバー74が低域側フィルタポート3側から伸びる直列信号路11に接続されている。
ここで、これら4つの直列腕をなす弾性波共振子5について、低域側フィルタポート3側からアンテナポート2側に向かって順番に「第1の直列腕21」、「第2の直列腕22」、「第3の直列腕23」及び「第4の直列腕24」と呼ぶものとする。低域側フィルタポート3と第1の直列腕21との間、及び互いに隣接する直列腕をなす弾性波共振子5、5同士の間の各々には、並列腕をなす弾性波共振子5が設けられている。従って、これら並列腕をなす弾性波共振子5についても、低域側フィルタ10では4箇所に設けられており、低域側フィルタ10側からアンテナポート2側に向かって順番に「第1の並列腕31」、「第2の並列腕32」、「第3の並列腕33」及び「第4の並列腕34」と呼ぶものとする。即ち、低域側フィルタポート3と第1の直列腕21との間、第1の直列腕21と第2の直列腕22との間、第2の直列腕22と第3の直列腕23との間、及び第3の直列腕23と第4の直列腕24との間には、夫々第1の並列腕31、第2の並列腕32、第3の並列腕33及び第4の並列腕34が接続されている。
これら並列腕31〜34には、並列信号路12の一端側が各々接続されており、並列信号路12の他端側は、後述の導電材82を介して各々接地されている。即ち、各並列腕31〜34における一対のバスバー74、74のうち一方のバスバー74には直列信号路11が接続され、他方のバスバー74には並列信号路12が接続されている。第1の並列腕31及び第4の並列腕34は、各直列腕21〜24の並び(直列信号路11)よりも左側に配置されている。
第2の並列腕32及び第3の並列腕33は、直列信号路11よりも右側(高域側フィルタ40側)に配置されており、並列信号路12が共通化されて(互いに接続されて)、既述のシールド電極6に接続されている。従って、第2の並列腕32及び第3の並列腕33は、当該並列腕32、33から伸びる並列信号路12に設けられる導電材82と、シールド電極6に設けられる導電材82と、を介して接地されている。一方、第1の並列腕31については、圧電基板1上においてシールド電極6に接続されておらず、従って当該シールド電極6に対して電気的に絶縁されながら接地されている。尚、図1では、電気信号が流れる直列信号路11に対して、アースされる並列信号路12及びシールド電極6を薄い色調に彩色している。
高域側フィルタ40は、図1及び図2に示すように、低域側フィルタ10と同様に複数の弾性波共振子5を直列腕51〜53及び並列腕61〜63としてラダー型に接続したラダー型フィルタとして構成されている。高域側フィルタ40についても同様に各直列腕51〜53及び並列腕61〜63について高域側フィルタポート4からアンテナポート2に向かって順番に番号を付すものとする。第1の並列腕61は、高域側フィルタポート4と第1の直列腕51との間に接続されると共に、高域側フィルタ40における各直列腕51〜53の並び(直列信号路41)よりも左側(低域側フィルタ10側)に配置されている。
第2の並列腕62は、第1の並列腕51と第2の直列腕52との間において、直列信号路41よりも右側に配置されている。第3の並列腕63は、第2の直列腕52と第3の直列腕53との間にて、直列信号路11よりも右側に配置されている。従って、高域側フィルタ40における並列信号路42は、圧電基板1上において、既述の低域側フィルタ10における並列信号路12に対して電気的に絶縁されている。
そして、シールド電極6は、低域側フィルタ10及び低域側フィルタポート3が配置された領域と、高域側フィルタ40及び高域側フィルタポート4が配置された領域と、の間にて、アンテナポート2に近接する部位から圧電基板1の手前側の端部に近接する部位までに亘って伸び出している。
図4及び図5は、以上説明したデュプレクサが形成された圧電基板1をフリップチップボンディング構造により電子部品としてモジュール化したCSP(Chip Size Package)の一例を示している。即ち、既述の圧電基板1は、各フィルタ10、40などが形成された面を下側に向けてセラミックスなどからなるベース基板81に対向配置されており、金(Au)などの金属からなるバンプである導電材82によって当該ベース基板81から浮いた状態にて固定されると共に電気信号が授受されるように構成されている。尚、図4中85は、圧電基板1の周囲を覆うように例えば樹脂などにより構成された蓋体であり、当該蓋体85及びベース基板81により筐体が形成される。
具体的には、ベース基板81の内部には、当該ベース基板81を上下方向に貫通する貫通電極83が複数箇所に形成されており、前記導電材82は、これら貫通電極83の上方側に配置されている。そして、これら貫通電極83(導電材82)は、図1に破線で示す部位に対応するように形成されており、ベース基板81の内部に引き回された図示しない引き回し電極を介して、図5に示すように、ベース基板81の下面に複数箇所に形成された電極パッド84のいずれかに電気的に接続されている。
圧電基板1上において、導電材82は、図1に示すように、アンテナポート2、低域側フィルタポート3、高域側フィルタポート4、低域側フィルタ10における各並列腕31〜34から伸びる並列信号路12、高域側フィルタ40における各並列腕61〜63から伸びる並列信号路42及びシールド電極6における手前側の領域に各々配置されている。そして、圧電基板1の表面において導電材82が配置される部位の数量(10箇所)に対して、ベース基板81の下面における電極パッド84の個数(8箇所あるいは9箇所)が少なくなっており、従って前記部位のうち少なくとも2つがベース基板81の内部における前記引き回し電極を介して互いに接続されている。
この例では、低域側フィルタ10における第1の並列腕31と第4の並列腕34とが共通の電極パッド84に接続され、また高域側フィルタ40における第2の並列腕62と第3の並列腕63とが共通の電極パッド84に接続され、他の部位が夫々独立して個別に電極パッド84に接続されている。図5では、各電極パッド84について、圧電基板1上において接続される部位の符号を括弧書きにて併記している。こうして低域側フィルタ10における第1の並列腕31から伸びる並列信号路12は、ベース基板81の下面においてもシールド電極6に対して電気的に絶縁されている。また、低域側フィルタ10における各並列信号路12についても、ベース基板81の下面において高域側フィルタ40の各並列信号路42に対して電気的に絶縁されている。
続いて、以上のようにデュプレクサを構成した理由について詳述する。即ち、既述の背景の項目で説明したように、特許文献1の図9では、低域側フィルタと高域側フィルタとの間にシールド電極を配置している。しかしながら、この図9では、低域側フィルタポート(送信入力ポート15)側から数えて1番目の並列腕がシールド電極に接続されており、また当該低域側フィルタポートは、シールド電極に近接配置されている。
一方、本発明において種々実験を行ったところ、特許文献1における図9の構成では、シールド電極を配置しない場合と比べて良好なアイソレーション特性が得られるものの、本発明にて必要としているレベルまでもの良好な(低い)アイソレーション特性は得られない。そこで、本発明では、以下に説明する実験結果に基づいて、既述の図1に示したレイアウトを採っている。
始めに、図6に示すレイアウトのデュプレクサを作製して、このデュプレクサについてアイソレーション特性を求める実験を行った。このデュプレクサでは、各フィルタ10、40における弾性波共振子5のレイアウトについては既述の図1と同じ構成を採っているが、低域側フィルタ10における第2の並列腕32及び第3の並列腕33から共通化されて伸びる並列信号路12は、シールド電極6に接続されておらず、導電材82を介して独立して接地されている。このデュプレクサのアイソレーション特性を図7に示すと、高域側フィルタ40の通過域におけるアイソレーション特性は、本発明における要求レベル(スペック)を満たしておらず、大幅に改善する必要があると言える。
また、図8は、既述の特許文献1の図9と類似した構成のデュプレクサを示しており、低域側フィルタ10から数えて一番目の第1の並列腕31をシールド電極6に接続している。従って、第1の並列腕31について、直列信号路11とシールド電極6との間の領域に配置されるように、低域側フィルタ10における第1の並列腕31と第2の並列腕32及び第3の並列腕33との形成位置を互いに入れ替えている。
即ち、既述の図1に示したレイアウトでは、第1の並列腕31をシールド電極6に接続しにくい。具体的には、第1の並列腕31からシールド電極6に向かう導電路を圧電基板1上に形成しようとすると、第1の並列腕31と圧電基板1の端部との間にはそれ程余分なスペースが空いていない。従って、前記導電路を形成するためには、(1)低域側フィルタ10全体を高域側フィルタ40側に寄せるか、あるいは(2)圧電基板1を大型化することになり、(1)の場合には他の導電路(例えば直列信号路11)が細くなって電気的抵抗の増大に繋がってしまうし、(2)の場合にはデュプレクサの大型化やコストアップに繋がってしまう。
一方、図1のレイアウトにて第1の並列腕31からシールド電極6に向かうワイヤを圧電基板1の上方領域を介して配置すると、意図しないカップリングが当該ワイヤとフィルタ10との間に発生してしまうおそれがある。そこで、既述の図8に示したように、第1の並列腕31とシールド電極6とを互いに接続するにあたって、直列信号路11よりも右側に第1の並列腕31を配置している。従って、この図8から分かるように、第1の並列腕31から低域側フィルタポート3に向かう直列信号路11は、図1のレイアウトと比べて、シールド電極6に近接するので、高域側フィルタポート4との間でカップリングが形成されやすくなると言える。特許文献1の図9についても、低域側フィルタポート3をシールド電極6に近接配置させており、同様に高域側フィルタポート4との間でカップリングが形成しやすくなっていて、図8と同様のアイソレーション特性となることが分かる。
図8のデュプレクサを実際に作製してアイソレーション特性を測定したところ、図9に示す結果が得られた。即ち、高域側フィルタ40の通過域におけるアイソレーション特性は、本発明にて求める最低限のレベルは満たしていたものの、それ程良好な結果とは言えない。
そこで、本発明では、信号が流れる直列信号路11をできるだけシールド電極6(高域側フィルタ40及び高域側フィルタポート4)から離間させるために、第1の並列腕31を直列信号路11よりも左側に配置すると共に、低域側フィルタ10における第2の並列腕32及び第3の並列腕33をシールド電極6に接続している。そのため、図10に示すように、高域側フィルタ40の通過域におけるアイソレーション特性について、要求レベルよりも極めて低い(良好な)値が得られ、具体的には55dB以上もの低い減衰量が得られている。
従って、本発明では、低域側フィルタ10と高域側フィルタ40との間にシールド電極6を配置するにあたって、当該シールド電極6を介して依然として形成されるカップリングをできるだけ抑えるために、低域側フィルタ10のレイアウトを調整していると言える。具体的には、第1の並列腕31を直列信号路11よりも左側に配置することにより、低域側フィルタポート3及び当該低域側フィルタポート3から伸びる直列信号路11をシールド電極6からなるべく離間させている。そして、第2の並列腕32と第3の並列腕33とについて、単にアースするだけでなく、シールド電極6に接続している。言い換えると、特許文献1の図9は、シールド電極によって低域側フィルタと高域側フィルタとの間におけるカップリングの発生を低減する技術であり、シールド電極を介して依然として形成されるカップリングまでをも抑制するものではない。即ち、特許文献1の図9では、低域側フィルタポートは、シールド電極に近接配置されており、従ってシールド電極を配置したことだけでアイソレーション特性が既に改善されていると捉えていることが分かる。また、特許文献1の図9の低域側フィルタは、本発明の低域側フィルタ10とは構成が異なり、具体的には低域側フィルタポート側から数えて1番目の並列腕がシールド電極に接続されており、一方本発明では低域側フィルタポート3から数えて2番目及び3番目の並列腕32、33がシールド電極6に接続されている。
上述の実施の形態によれば、ラダー型フィルタを低域側フィルタ10として配置したデュプレクサにおいて、当該低域側フィルタ10について、低域側フィルタポート3と第1の直列腕21との間、第1の直列腕21と第2の直列腕22との間、及び第2の直列腕22と第3の直列腕23との間に、夫々第1の並列腕31、第2の並列腕32及び第3の並列腕33を配置している。そして、低域側フィルタポート3から数えて2番目の第2の並列腕32と、低域側フィルタポート3から数えて3番目の第3の並列腕33とについては、シールド電極6に接続している。一方、低域側フィルタポート3から数えて1番目の第1の並列腕31については、直列信号路11よりも左側に配置して、高域側フィルタ40やシールド電極6から離間させると共に、当該シールド電極6に対して電気的に絶縁している。そのため、以上説明した実験によって得られた結果から分かるように、高域側フィルタ40の通過域において極めて良好なアイソレーション特性を得ることができる。
このように高域側フィルタ40の通過域において良好なアイソレーション特性が得られるため、本発明のデュプレクサは、低域側フィルタ10を受信側フィルタとして使用すると共に、高域側フィルタ40を送信側フィルタとして適用する場合に大きな効果が得られる。即ち、送信側の帯域では、一般的に、受信側の帯域よりも良好なアイソレーション特性が要求される。従って、本発明のデュプレクサについて、既述のように3GPP規格のBand13に使用される移動体に適用することが好ましい。
また、本発明のデュプレクサを3GPP規格のBand5の基地局に適用しても良い。即ち、このBand5の基地局では、送信帯域及び受信帯域が夫々869〜894MHz及び824〜849MHzとなっている。ここで、本発明のデュプレクサについて、Band13の基地局あるいはBand5の移動体に適用した場合であっても、受信帯域において同様に良好なアイソレーション特性が得られることは当然である。尚、Band13の基地局では、送信帯域が746〜756MHzであり、受信帯域が777〜787MHzとなっている。また、Band5の移動体では、送信帯域が824〜849MHzであり、受信帯域が869〜894MHzである。
以下に、本発明のデュプレクサの他の例について説明する。図11は、低域側フィルタ10について、直列信号路11に3つの直列腕21、22、23を配置した例を示している。この場合にも、第1の直列腕21と第2の直列腕22との間に第2の並列腕32が接続されると共に、第2の直列腕22と第3の直列腕23との間に第3の並列腕33が接続されて、これら並列腕32、33がシールド電極6に共通に接続される。また、第1の並列腕31については、直列信号路11よりも左側の領域にてシールド電極6に対して電気的に絶縁される。
また、低域側フィルタ10の直列信号路11では、互いに隣接する直列腕21、22同士の間に第2の並列腕32が配置されるように当該直列腕の数量を設定すれば良く、具体的には前記数量は2つ以上である。
また、低域側フィルタ10の直列信号路11では、互いに隣接する直列腕21、22同士の間に第2の並列腕32が配置されるように当該直列腕の数量を設定すれば良く、具体的には前記数量は2つ以上である。
図12は、低域側フィルタ10について、既述の図1の構成に加えて、第4の直列腕24とアンテナポート2との間に、弾性波共振子5からなる第5の直列腕25を配置した例を示している。また、第5の直列腕25と第4の直列腕24との間には、同様に弾性波共振子5からなる第5の並列腕35が設けられている。また、高域側フィルタ40については、アンテナポート2と第3の直列腕53との間に第4の直列腕54が配置されると共に、当該第4の直列腕54と第3の直列腕53との間に第4の並列腕64が配置されている。この場合であっても、同様の効果が得られる。
また、図13は、第2の並列腕32と第3の並列腕33とをシールド電極6に各々接続するにあたって、これら並列腕32、33から伸びる並列信号路12、12を個別に設けた例を示している。即ち、各並列腕32、33に夫々接続されている並列信号路12、12は、導電材82、82を介して夫々接地されると共に、互いに独立してシールド電極6に接続されている。このような例であっても、同様に高域側フィルタ40における通過域にて良好なアイソレーション特性が得られる。また、図14に示すように、低域側フィルタ10における第2の並列腕32については既述のようにシールド電極6に接続すると共に、第3の並列腕33については当該シールド電極6とは別に(シールド電極6に対して電気的に絶縁しながら)接地しても良い。
以上説明したように、本発明では、第1の並列腕31について、圧電基板1上ではシールド電極6に対して電気的に絶縁されている。また、この第1の並列腕31から伸びる並列信号路12についても、シールド電極6に対してベース基板81上において電気的に絶縁している。しかしながら、既述のCSPあるいはデュプレクサを電子機器として別の部材に配置した時、第1の並列腕31(あるいは当該第1の並列腕31から伸びる並列信号路12)は、当該別の部材を経由してシールド電極6に接続される場合もある。また、第1の並列腕31は、圧電基板1上ではシールド電極6に対して電気的に絶縁されていても、ベース基板81上ではシールド電極6に電気的に接続される場合もある。即ち、ベース基板81は、圧電基板1と比べて誘電率が大幅に低いため、当該ベース基板81にてシールド電極6と第1の並列腕31とが電気的に接続されていても、カップリングが起こりにくい。従って、シールド電極6は、ベース基板81上(あるいはベース基板81の内部)において、第1の並列腕31に電気的に接続されていても良い。以上纏めると、本発明では、第1の並列腕31は、少なくとも圧電基板1上においてシールド電極6に対して電気的に絶縁されていれば良く、ベース基板81あるいは前記他の部材では電気的に接続されていても良い。
以上の各例において、高域側フィルタ40についてはラダー型フィルタとして説明したが、高域側フィルタ40として縦結合共振器型フィルタを用いて、アンバランス(不平衡)信号をバランス(平衡)信号に変換しても良い。
以上の各例において、高域側フィルタ40についてはラダー型フィルタとして説明したが、高域側フィルタ40として縦結合共振器型フィルタを用いて、アンバランス(不平衡)信号をバランス(平衡)信号に変換しても良い。
1 圧電基板
2 アンテナポート
3 低域側フィルタポート
4 高域側フィルタポート
5 弾性波共振子
6 シールド電極
10 低域側フィルタ
11 直列信号路
12 並列信号路
21〜24 直列腕
31〜34 並列腕
40 高域側フィルタ
2 アンテナポート
3 低域側フィルタポート
4 高域側フィルタポート
5 弾性波共振子
6 シールド電極
10 低域側フィルタ
11 直列信号路
12 並列信号路
21〜24 直列腕
31〜34 並列腕
40 高域側フィルタ
Claims (6)
- 平面で見た時に矩形となるように形成された圧電基板と、
この圧電基板上にて互いに離間するように各々形成された低域側フィルタ及び高域側フィルタと、
前記低域側フィルタ及び前記高域側フィルタからの離間距離が互いに揃うように、前記圧電基板上における端部側に形成された入出力ポートと、
前記圧電基板上にて前記入出力ポートに対して前記低域側フィルタを介して対向する位置における当該圧電基板の角部を臨む領域に形成され、前記低域側フィルタを介して前記入出力ポートに信号の送信及び受信のいずれか一方を行う低域側フィルタポートと、
前記圧電基板上にて前記入出力ポートに対して前記高域側フィルタを介して対向する位置における当該圧電基板の角部を臨む領域に形成され、前記高域側フィルタを介して前記入出力ポートに信号の送信及び受信の他方を行う高域側フィルタポートと、
前記低域側フィルタ及び前記低域側フィルタポートが形成された領域と、前記高域側フィルタ及び前記高域側フィルタポートが形成された領域と、の間に設けられると共に接地されたシールド電極と、を備え、
前記低域側フィルタは、少なくとも2つの弾性波共振子を各々直列腕として前記入出力ポートと前記低域側フィルタポートとの間に一列に配置すると共に、互いに隣接する直列腕同士の間の各々及び前記低域側フィルタポートと当該低域側フィルタポートに隣接する直列腕との間に弾性波共振子を並列腕として形成して、これら並列腕から伸びる信号線を各々接地したラダー型フィルタとして構成され、
前記低域側フィルタポートから見て2番目の並列腕は、前記直列腕の並びと前記シールド電極との間に配置されると共に、当該並列腕から伸びる前記信号線が前記シールド電極に接続され、
前記低域側フィルタポートから見て1番目の並列腕は、前記直列腕の並びから見て前記シールド電極とは反対側に配置されると共に、当該1番目の並列腕から伸びる前記信号線が前記シールド電極に対して前記圧電基板上にて電気的に絶縁されていることを特徴とするデュプレクサ。 - 前記直列腕は、3つ以上設けられ、
前記低域側フィルタポートから見て3番目の並列腕は、前記直列腕の並びと前記シールド電極との間に配置されると共に、当該並列腕から伸びる前記信号線が前記シールド電極に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のデュプレクサ。 - 前記2番目の並列腕から伸びる信号線と前記3番目の並列腕から伸びる信号線とは、共通化されて前記シールド電極に接続されていることを特徴とする請求項2に記載のデュプレクサ。
- 前記低域側フィルタは、前記入出力ポートから信号の受信を行う受信側フィルタであり、
前記高域側フィルタは、前記入出力ポートに対して信号の送信を行う送信側フィルタであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のデュプレクサ。 - 請求項1ないし4のいずれか1つに記載のデュプレクサと、
このデュプレクサが収納される筐体と、
この筐体の外表面に各々形成され、前記入出力ポート、前記低域側フィルタポート、前記高域側フィルタポート、前記シールド電極及び前記1番目の並列腕における前記信号線に夫々電気的に接続される電極パッドと、を備え、
前記1番目の並列腕における前記信号線に接続される前記電極パッドは、前記筐体にて前記シールド電極に対して電気的に絶縁されていることを特徴とする電子部品。 - 請求項1ないし4のいずれか1つに記載のデュプレクサと、
このデュプレクサが配置されるベース基板と、を備え、
前記1番目の並列腕は、前記ベース基板にて前記シールド電極に対して電気的に接続されていることを特徴とする電子部品。
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