JP2018078542A - フィルタ装置、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロスの小さいフィルタ特性を実現できるフィルタを提供する。
【解決手段】フィルタ１０は、入出力端子１１ｍと入出力端子１１ｎとの間に直列接続された直列腕共振子ｓ１およびｓ２と、直列腕共振子ｓ１およびｓ２の間の直列腕とグランドとの間に接続された並列腕共振子ｐ１と、直列腕共振子ｓ１およびｓ２に並列接続されたインダクタＬ１と、直列腕共振子ｓ２と入出力端子１１ｎとの間に接続された整合回路１４とを備え、直列腕共振子ｓ１およびｓ２と並列腕共振子ｐ１とはバンドパスフィルタ１３の通過帯域を構成し、直列腕共振子ｓ１およびｓ２とインダクタＬ１とはＬＣ共振回路１２を構成し、直列腕共振子ｓ１およびｓ２のそれぞれの反共振周波数および並列腕共振子ｐ１の共振周波数はＬＣ共振回路１２の通過帯域に位置し、ＬＣ共振回路１２の共振周波数は並列腕共振子ｐ１の共振周波数よりも低い。
【選択図】図１

Description

本発明は、共振子を有するフィルタ装置、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置に関する。

従来、弾性波共振子を用いたラダー型フィルタ装置が提案されている。例えば、２つの直列腕共振子、３つの並列腕共振子、および、２つの直列腕共振子を跨ぐように配置されたインダクタを含むフィルタ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。当該フィルタ装置では、インダクタおよび２つの直列腕共振子によってローパスフィルタ（ＬＣ共振回路）が構成される。また、２つの直列腕共振子又は３つの並列腕共振子の共振周波数がローパスフィルタの減衰帯域に位置している。このように、共振子による急峻な減衰極をローパスフィルタの減衰帯域に重ねることで、減衰特性を向上させることができる。

特許第５０８８４１６号公報

しかしながら、上記従来の構成では、ローパスフィルタ（ＬＣ共振回路）による減衰極が共振子による急峻な減衰極とが重なるため、通過帯域のロスが大きくなってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、ロスの小さいフィルタ特性を実現できるフィルタ装置、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るフィルタ装置は、第１の端子と第２の端子との間に直列接続され、前記第１の端子側に設けられた第１の直列腕共振子および前記第２の端子側に設けられた第２の直列腕共振子と、前記第１の直列腕共振子と前記第２の直列腕共振子との間の直列腕とグランドとの間に接続された並列腕共振子と、前記第１の直列腕共振子および前記第２の直列腕共振子に並列接続された第１インダクタと、前記第２の直列腕共振子と第２の端子との間、または、前記第１の直列腕共振子と前記第１の端子との間に接続された整合回路と、を備え、前記第１の直列腕共振子と前記第２の直列腕共振子と前記並列腕共振子とは、バンドパスフィルタの通過帯域を構成し、前記第１の直列腕共振子と前記第２の直列腕共振子と第１インダクタとはＬＣ共振回路を構成し、前記第１の直列腕共振子および前記第２の直列腕共振子のそれぞれの反共振周波数及び前記並列腕共振子の共振周波数は、前記ＬＣ共振回路の通過帯域に位置し、前記ＬＣ共振回路の共振周波数は、前記並列腕共振子の共振周波数よりも低い。

これによれば、２つの直列腕共振子と第１インダクタとは、通過帯域が広帯域なＬＣ共振回路を構成する。また、２つの直列腕共振子のそれぞれの反共振周波数及び並列腕共振子の共振周波数がＬＣ共振回路の通過帯域に位置することで、それぞれの共振子はノッチフィルタとして動作し、ＬＣ共振回路の通過帯域を局所的に減衰させる。このとき、２つの直列腕共振子のそれぞれの反共振周波数は、並列腕共振子の共振周波数よりも高いため、並列腕共振子はフィルタ装置の通過帯域の低域側の減衰スロープを形成し、２つの直列腕共振子は当該通過帯域の高域側の減衰スロープを形成する。したがって、２つの直列腕共振子のそれぞれの反共振周波数と並列腕共振子の共振周波数とが離れることで、当該通過帯域を広帯域にすることができる。また、整合回路によって、当該通過帯域のロスを小さくすることができる。よって、通過帯域が広帯域で、かつ、ロスの小さいバンドパス型のフィルタ特性を実現できる。

また、前記並列腕共振子の共振周波数は、前記第１の直列腕共振子および前記第２の直列腕共振子のそれぞれの共振周波数よりも低くてもよい。

また、前記整合回路は、前記第１の端子および前記第２の端子の間と、グランドとの間に接続される第２インダクタであってもよい。

これによれば、整合回路を例えばローバンド（６９９ＭＨｚ−９６０）を減衰させるフィルタとして機能させることができる。

また、前記整合回路は、前記第１の端子および前記第２の端子の間に直列接続された第３インダクタであってもよい。

これによれば、整合回路を例えば５ＧＨｚ帯を減衰させるフィルタとして機能させることができる。

また、前記並列腕共振子、並びに、前記第１の直列腕共振子及び前記第２の直列腕共振子は、それぞれ圧電体層を有する基板と、当該基板上に形成されたＩＤＴ電極とで構成され、前記並列腕共振子を構成する圧電体層の圧電材料と前記第１の直列腕共振子及び前記第２の直列腕共振子を構成する圧電体層の圧電材料とは異なっていてもよい。

例えば、各圧電材料が同じ場合には、材料が要因の不要波（バルク波）が発生し、通過帯域のロスが大きくなってしまい得るが、各圧電材料が異なることで、当該ロスを抑制できる。

また、前記並列腕共振子、並びに、前記第１の直列腕共振子及び前記第２の直列腕共振子は、それぞれ圧電体層を有する基板と、当該基板上に形成されたＩＤＴ電極とで構成され、前記並列腕共振子を構成する圧電体層のカット角と前記第１の直列腕共振子及び前記第２の直列腕共振子を構成する圧電体層のカット角とは異なっていてもよい。

例えば、各カット角が同じ場合には、カット角が要因の不要波（バルク波）が発生し、通過帯域のロスが大きくなってしまい得るが、各カット角が異なることで、当該ロスを抑制できる。

また、前記並列腕共振子、前記第１の直列腕共振子、及び、前記第２の直列腕共振子の少なくとも１つは、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子またはＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）から構成されてもよい。

本発明の一態様に係るマルチプレクサは、上記のフィルタ装置を少なくとも一つ含む複数のフィルタを備え、前記複数のフィルタの入力端子または出力端子は、共通端子に直接的または間接的に接続されている。

これによれば、ロスの小さいフィルタ特性を実現できるマルチプレクサを提供できる。

また、前記複数のフィルタは、２つのフィルタであってもよい。

これによれば、ロスの小さいフィルタ特性を実現できるダイプレクサを提供できる。

また、前記複数のフィルタは、３つのフィルタであってもよい。

これによれば、ロスの小さいフィルタ特性を実現できるトリプレクサを提供できる。

また、前記複数のフィルタは、４つのフィルタであってもよい。

これによれば、ロスの小さいフィルタ特性を実現できるクアッドプレクサを提供できる。

また、前記複数のフィルタには、前記第１の端子に接続され、通過帯域の周波数が前記フィルタ装置と異なる他のフィルタが含まれ、前記ＬＣ共振回路の共振周波数は、前記他のフィルタの通過帯域に位置していてもよい。

これによれば、他のフィルタの通過特性の劣化を抑制できる。

また、前記ＬＣ共振回路の共振周波数は、前記他のフィルタの通過帯域の中心周波数よりも低域側に位置していてもよい。

これによれば、ＬＣ共振回路の共振周波数が他のフィルタの通過帯域の中心周波数よりも低域側に位置することで、ＬＣ共振回路による減衰極がフィルタ装置の通過帯域のより遠くに位置することになる。したがって、当該通過帯域はＬＣ共振回路による減衰極の影響をより受けにくくなり、当該通過帯域の低域側のロスが大きくなってしまうことをより抑制できる。

また、前記フィルタ装置の通過帯域は、ハイバンド（２３００−２６９０ＭＨｚ）に適用され、前記他のフィルタの通過帯域は、ミドルバンド（１７１０−２２００ＭＨｚ）に適用されてもよい。

これによれば、ハイバンド（２３００−２６９０ＭＨｚ）にわたって、ロスの小さいフィルタ特性を実現できる。また、他のフィルタのミドルバンド（１７１０−２２００ＭＨｚ）におけるロスを抑制できる。

また、前記複数のフィルタには、ローバンドフィルタが含まれていてもよい。例えば、前記ローバンドフィルタの通過帯域は、ローバンド（６９９−９６０ＭＨｚ）に適用されてもよい。例えば、前記ローバンドフィルタはＬＣフィルタであってもよい。

これによれば、ローバンドフィルタのローバンド（６９９−９６０ＭＨｚ）におけるロスを抑制できる。

また、マルチプレクサは、前記複数のフィルタのそれぞれに対応する複数の周波数帯域の信号を同時に送受信してもよい。

これによれば、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）に対応できる。

本発明の一態様に係る高周波フロントエンド回路は、上記のマルチプレクサと、前記マルチプレクサに接続されるスイッチと、を備える。

これによれば、ロスの小さいフィルタ特性を実現できる、スイッチを備える高周波フロントエンド回路を提供できる。

本発明の一態様に係る高周波フロントエンド回路は、上記のマルチプレクサと、前記マルチプレクサに接続される増幅回路と、を備える。

これによれば、ロスの小さいフィルタ特性を実現できる、増幅回路を備える高周波フロントエンド回路を提供できる。

本発明の一態様に係る通信装置は、アンテナ素子で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、前記アンテナ素子と前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する上記の高周波フロントエンド回路と、を備える。

これによれば、ロスの小さいフィルタ特性を実現できる通信装置を提供できる。

本発明に係るフィルタ装置、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置によれば、ロスの小さいフィルタ特性を実現できる。

実施の形態１に係るフィルタの回路構成図である。 実施の形態１における共振子の構造を模式的に表す図である。 実施の形態１に係るバンドパスフィルタのフィルタ特性を表すグラフである。 実施の形態１に係るフィルタのフィルタ特性を表すグラフである。 比較例１に係るフィルタの回路構成図である。 実施の形態１に係るフィルタ及び比較例１に係るフィルタのフィルタ特性を表すグラフである。 実施の形態１に係るフィルタ及び比較例１に係るフィルタの３次相互変調歪特性を表すグラフである。 実施の形態１に係る整合回路の一例を示す回路構成図である。 実施の形態１に係る整合回路の一例を示す回路構成図である。 実施の形態１に係る整合回路の一例を示す回路構成図である。 実施の形態１に係る整合回路の一例を示す回路構成図である。 実施の形態１に係る整合回路の一例を示す回路構成図である。 実施の形態１に係る整合回路の一例を示す回路構成図である。 実施の形態１に係る整合回路の一例を示す回路構成図である。 実施の形態１に係る整合回路の一例を示す回路構成図である。 実施の形態１に係る整合回路の一例を示す回路構成図である。 実施例１に係るフィルタ及び比較例２に係るフィルタのフィルタ特性を表すグラフである。 実施例１に係る並列腕共振子及び比較例２に係る並列腕共振子の共振子特性を表すグラフである。 実施の形態２に係るマルチプレクサ及びその周辺回路の構成図である。 実施の形態２に係るマルチプレクサのハイバンドに対応する信号経路の通過特性を表すグラフである。 実施の形態２に係るマルチプレクサのミドルバンドに対応する信号経路の通過特性を表すグラフである。 実施の形態２に係るマルチプレクサのローバンドに対応する信号経路の通過特性を表すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、実施例及び図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例である。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する場合がある。

（実施の形態１）
［１．フィルタの回路構成］
図１は、実施の形態１に係るフィルタ１０の回路構成図である。

フィルタ１０は、例えば、マルチモード／マルチバンド対応の携帯電話のフロントエンド部に配置されるフィルタ装置である。フィルタ１０は、例えばＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の通信規格に準拠したマルチバンド対応の携帯電話に内蔵され、所定の帯域（Ｂａｎｄ）の高周波信号をフィルタリングするバンドパスフィルタである。

同図に示すように、フィルタ１０は、直列腕共振子ｓ１（第１の直列腕共振子）及び直列腕共振子ｓ２（第２の直列腕共振子）、並列腕共振子ｐ１、インダクタＬ１及び整合回路１４を備える。

直列腕共振子ｓ１及びｓ２は、入出力端子１１ｍ（第１の端子）と入出力端子１１ｎ（第２の端子）との間で直列接続されている。つまり、直列腕共振子ｓ１及びｓ２は、入出力端子１１ｍと入出力端子１１ｎとの間に直列接続された共振子である。例えば、入出力端子１１ｍは高周波信号が入力される入力端子であり、入出力端子１１ｎは高周波信号が出力される出力端子である。直列腕共振子ｓ１は入出力端子１１ｍ側に設けられ、直列腕共振子ｓ２は入出力端子１１ｎ側に設けられている。

並列腕共振子ｐ１は、直列腕共振子ｓ１と直列腕共振子ｓ２との間の直列腕（図１に示すノードｘ１）とグランド（基準端子）との間に接続されている。つまり、並列腕共振子ｐ１は、上記直列腕上のノードｘ１とグランドとを結ぶ並列腕に設けられた共振子である。

なお、以下では、便宜上、共振子のインピーダンスが極小となる特異点（理想的にはインピーダンスが０となる点）を「共振点」と称し、その周波数を「共振周波数」と称する。また、インピーダンスが極大となる特異点（理想的にはインピーダンスが無限大となる点）を「反共振点」と称し、その周波数を「反共振周波数」と称する。

直列腕共振子ｓ１及びｓ２、並びに、並列腕共振子ｐ１は、共振点及び反共振点を有する弾性波共振子であり、弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子、バルク弾性波（ＢＡＷ：Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子又はＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）により構成される。ここでは、直列腕共振子ｓ１及びｓ２、並びに、並列腕共振子ｐ１を弾性表面波共振子とする。これにより、フィルタ１０を、圧電性を有する基板上に形成されたＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極により構成できるので、急峻度の高い通過特性を有する小型かつ低背のフィルタ回路を実現できる。なお、圧電性を有する基板は、少なくとも表面に圧電性を有する基板である。当該基板は、例えば、表面に圧電薄膜を備え、当該圧電薄膜と音速の異なる膜、および、支持基板などの積層体で構成されていてもよい。また、当該基板は、例えば、高音速支持基板と、高音速支持基板上に形成された圧電薄膜とを含む積層体、高音速支持基板と、高音速支持基板上に形成された低音速膜と、低音速膜上に形成された圧電薄膜とを含む積層体、または、支持基板と、支持基板上に形成された高音速膜と、高音速膜上に形成された低音速膜と、低音速膜上に形成された圧電薄膜とを含む積層体であってもよい。なお、当該基板は、基板全体に圧電性を有していてもよい。

なお、直列腕共振子ｓ１及びｓ２、並びに、並列腕共振子ｐ１の少なくとも１つが、ＢＡＷ共振子またはＦＢＡＲから構成されていてもよい。

インダクタＬ１は、直列腕共振子ｓ１及びｓ２に並列接続された第１インダクタである。具体的には、インダクタＬ１は、直列腕共振子ｓ１と入出力端子１１ｍとの接続点と、直列腕共振子ｓ２と後述する整合回路１４との接続点との間に接続されている。

整合回路１４は、直列腕共振子ｓ２と入出力端子１１ｎとの間に接続されている。なお、整合回路１４は、直列腕共振子ｓ１と入出力端子１１ｍとの間に接続されていてもよい。

また、直列腕共振子ｓ１及びｓ２とインダクタＬ１とは、ＬＣ共振回路１２を構成する。具体的には、２つの直列腕共振子ｓ１及びｓ２の容量成分とインダクタＬ１とによって、ＬＣ共振回路１２が構成される。

また、直列腕共振子ｓ１およびｓ２と並列腕共振子ｐ１とは、バンドパスフィルタ１３の通過帯域を構成する。

なお、以下では、共振子単体に限らずＬＣ共振回路１２についても、便宜上、共振子とインダクタとの合成インピーダンスが極小となる特異点（理想的にはインピーダンスが０となる点）を「共振点」と称し、その周波数を「共振周波数」と称する。

直列腕共振子ｓ１及びｓ２と、並列腕共振子ｐ１とは、別チップで形成される。言い換えると、直列腕共振子ｓ１及びｓ２は１つのチップで形成され、並列腕共振子ｐ１は他の１つのチップで形成される。直列腕共振子ｓ１及びｓ２の共振周波数と、並列腕共振子ｐ１の共振周波数とに大きな差がある場合、これらが別チップで形成されることで特性ばらつきを小さくすることができる。なお、直列腕共振子ｓ１及びｓ２、並びに、並列腕共振子ｐ１は１つのチップで形成されてもよい。

［２．共振子構造］
以下、フィルタ１０を構成する各共振子の構造について、任意の共振子に着目してより詳細に説明する。なお、他の共振子については、当該任意の共振子と概ね同じ構造を有するため、詳細な説明を省略する。

図２は、本実施の形態における共振子の構造を模式的に表す図の一例であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。なお、図２に示された共振子は、フィルタ１０を構成する各共振子の典型的な構造を説明するためのものである。このため、フィルタ１０の各共振子のＩＤＴ電極を構成する電極指の本数や長さなどは、同図に示すＩＤＴ電極の電極指の本数や長さに限定されない。なお、同図では、共振子を構成する反射器については図示を省略している。

同図の（ａ）及び（ｂ）に示すように、共振子は、ＩＤＴ電極１０１と、当該ＩＤＴ電極１０１が形成された圧電基板１０２と、当該ＩＤＴ電極１０１を覆う保護層１０３と、を備える。

図２の（ａ）に示すように、圧電基板１０２の上には、ＩＤＴ電極１０１を構成する互いに対向する一対の櫛歯電極１０１ａ及び１０１ｂが形成されている。櫛歯電極１０１ａは、互いに平行な複数の電極指１１０ａと、複数の電極指１１０ａを接続するバスバー電極１１１ａとで構成されている。また、櫛歯電極１０１ｂは、互いに平行な複数の電極指１１０ｂと、複数の電極指１１０ｂを接続するバスバー電極１１１ｂとで構成されている。複数の電極指１１０ａ及び１１０ｂは、伝搬方向と直交する方向に沿って形成されている。

また、複数の電極指１１０ａ及び１１０ｂ、並びに、バスバー電極１１１ａ及び１１１ｂで構成されるＩＤＴ電極１０１は、図２の（ｂ）に示すように、密着層１０１ｇと主電極層１０１ｈとの積層構造となっている。

保護層１０３は、櫛歯電極１０１ａ及び１０１ｂを覆うように形成されている。保護層１０３は、主電極層１０１ｈを外部環境から保護する、周波数温度特性を調整する、及び、耐湿性を高めるなどを目的とする層であり、例えば、二酸化ケイ素を主成分とする膜である。

以上のように構成された共振子（弾性表面波共振子）では、ＩＤＴ電極１０１の設計パラメータ等によって、励振される弾性波の波長が規定される。つまり、ＩＤＴ電極１０１の設計パラメータ等によって、共振子における共振周波数及び反共振周波数が規定される。以下、ＩＤＴ電極１０１の設計パラメータ、すなわち櫛歯電極１０１ａ及び櫛歯電極１０１ｂの設計パラメータについて説明する。

なお、直列腕共振子ｓ１及びｓ２、並びに、並列腕共振子ｐ１は、それぞれ、直列分割された複数の分割共振子により構成されていてもよい。これにより、直列腕共振子ｓ１及びｓ２、並びに、並列腕共振子ｐ１のそれぞれのサイズを大きくすることができる。すなわち、直列腕共振子ｓ１及びｓ２、並びに、並列腕共振子ｐ１のそれぞれにおける消費電力を小さくすることができ、発生する歪を抑制することができる。

［３．フィルタ特性］
次に、本実施の形態に係るフィルタ１０のフィルタ特性について説明する。

まず、バンドパスフィルタ１３のフィルタ特性について説明する。

図３は、実施の形態１に係るバンドパスフィルタ１３のフィルタ特性を表すグラフである。なお、図３、図４、図６、図９、図１２〜１２Ｃでは、グラフの縦軸の下側ほど挿入損失が大きいとする。図３は、インダクタＬ１の影響を受けていない（つまり、ＬＣ共振回路１２の影響を受けていない）バンドパスフィルタ１３のフィルタ特性を示している。直列腕共振子ｓ１及びｓ２並びに並列腕共振子ｐ１はノッチフィルタとして動作し、並列腕共振子ｐ１の共振周波数が、直列腕共振子ｓ１およびｓ２のそれぞれの共振周波数よりも低いことで、同図に示されるように通過帯域が形成される。このとき、バンドパスフィルタ１３の通過帯域よりも低域側の減衰帯域の減衰量は小さく減衰特性が悪くなっている。次に、インダクタＬ１の影響を受けたときのバンドパスフィルタ１３の通過特性（つまり、フィルタ１０の通過特性）を図４に示す。

図４は、実施の形態１に係るフィルタ１０のフィルタ特性を表すグラフである。２つの直列腕共振子ｓ１及びｓ２のそれぞれの反共振周波数並びに並列腕共振子ｐ１の共振周波数は、それぞれの共振子のＩＤＴ電極１０１の設計パラメータが調整されることで、互いに離れている。一般的に、ラダー型のフィルタにおいて、直列腕共振子の共振周波数と並列腕共振子の反共振周波数とが略同じ周波数にすることで、通過帯域が形成されるが、本実施の形態では、２つの直列腕共振子ｓ１及びｓ２のそれぞれの共振周波数は、並列腕共振子ｐ１の反共振周波数よりも高い。具体的には、図４中のＢ部分に示す減衰極（減衰極Ｂと呼ぶ）は、並列腕共振子ｐ１の共振周波数に対応し、Ｃ部分に示す減衰極（減衰極Ｃと呼ぶ）は、直列腕共振子ｓ１の反共振周波数に対応し、Ｄ部分に示す減衰極（減衰極Ｄと呼ぶ）は、直列腕共振子ｓ２の反共振周波数に対応している。直列腕共振子ｓ１及びｓ２並びに並列腕共振子ｐ１はノッチフィルタとして動作し、減衰極Ｂはフィルタ１０の通過帯域の低域側の減衰スロープを形成し、減衰極Ｃ及びＤは高域側の減衰スロープを形成する。ＬＣ共振回路１２の通過帯域は、例えば比帯域が４．５％以上である帯域であり、減衰極Ｂ〜Ｄに対応する周波数に跨っている。ただし、当該通過帯域に直列腕共振子ｓ１およびｓ２のそれぞれの反共振周波数及び並列腕共振子ｐ１の共振周波数が位置することで、図４では当該通過帯域が局所的に減衰させられている。なお、直列腕共振子ｓ１及びｓ２並びに並列腕共振子ｐ１は弾性表面波であるため、これらの減衰スロープは急峻なものになる。このとき、減衰極Ｂと減衰極Ｃ及びＤとを遠ざける（つまり、直列腕共振子ｓ１及びｓ２の反共振周波数と並列腕共振子ｐ１の共振周波数とを遠ざける）ことで、フィルタ１０は、通過帯域が広帯域な通過特性を有するバンドパスフィルタとなっている。なお、広帯域な通過帯域とは、弾性波共振子だけで構成したフィルタの通過帯域よりも広いことを意味する。例えば、広帯域な通過帯域は、比帯域が４．５％以上の帯域であり、好ましくは、７．５％以上の帯域である。

また、ＬＣ共振回路１２の共振周波数は、並列腕共振子ｐ１の共振周波数よりも低い。図４中のＡ部分に示す減衰極（減衰極Ａと呼ぶ）は、ＬＣ共振回路１２の共振周波数に対応している。これにより、フィルタ１０の通過帯域よりも低域側の減衰帯域の広域化が可能となる。なお、インダクタＬ１のインダクタンス値を調整することで、ＬＣ共振回路１２の共振周波数を調整することができ、ＬＣ共振回路１２による減衰極をフィルタ１０の通過帯域から遠ざけることができる。

近年、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）に対応するため、高周波信号を周波数帯域ごとに分離（分波）する分波器が広く用いられている。このような分波器として、複数のフィルタを含むマルチプレクサが提案されている。このようなマルチプレクサでは、各フィルタの一端の端子が、直接接続、又は、位相器もしくはフィルタ選択スイッチを介して共通端子化される。これにより、一のフィルタの特性が他のフィルタの特性に影響を与え得る。よって、一のフィルタの特性であって当該一のフィルタ自身には問題とならない特性が、他のフィルタの特性を劣化させる要因となり得る。具体的には、一のフィルタの通過帯域よりも低域側の減衰帯域における減衰特性は、一のフィルタ自身の通過帯域内の通過特性には影響を及ぼさない。しかし、当該減衰帯域の周波数が他のフィルタの通過帯域に位置している場合に、当該減衰帯域の減衰量が小さいときには、他のフィルタの通過帯域における通過特性を劣化させる要因となる。

フィルタ１０は、図４に示すように、通過帯域よりも低域側の例えばミドルバンド（１７１０〜２２００ＭＨｚ）を減衰帯域とする減衰特性を有する。例えば、上述したマルチプレクサの一のフィルタがフィルタ１０であり、他のフィルタが、当該ミドルバンドを通過帯域とするフィルタの場合に、フィルタ１０の減衰帯域における減衰量が小さいときには、当該他のフィルタの通過帯域における通過特性が劣化し得る。しかしながら、ＬＣ共振回路１２の共振周波数に対応する減衰極Ａによって、フィルタ１０の通過帯域の低域側の減衰帯域の減衰量が広範囲にわたって大きくなっている。よって、上記他のフィルタの通過特性の劣化を抑制できる。

なお、フィルタ１０とは異なる構成のフィルタによって、通過帯域が広帯域なバンドパス型のフィルタ特性を実現できる。ここで、比較例１として、通過帯域が広帯域なバンドパスフィルタであるフィルタ１００について説明する。

図５は、比較例１に係るフィルタ１００の回路構成図である。同図に示すように、フィルタ１００は、互いに並列接続されたラダー型のフィルタ２００及び３００により構成される。フィルタ２００は、直列腕共振子ｓ２１〜ｓ２３及び並列腕共振子ｐ２１及びｐ２２を備え、フィルタ３００は、直列腕共振子ｓ３１〜ｓ３３及び並列腕共振子ｐ３１及びｐ３２を備える。これらの共振子は、例えば弾性表面波共振子である。

図６は、実施の形態１に係るフィルタ１０及び比較例に係るフィルタ１００のフィルタ特性を表すグラフである。フィルタ１０の特性を実線で示し、フィルタ１００の特性を破線で示している。一般的に、弾性表面波共振子を使用した、直列腕共振子の共振周波数と並列腕共振子の反共振周波数とを略同じ周波数にすることで通過帯域を形成するフィルタの比帯域は、例えば３〜４％であり、帯域幅を広くする場合、通過帯域のロスが大きくなってしまう。そこで、フィルタ１００のように、互いに通過帯域の異なる複数のフィルタを用いることで、通過帯域が広帯域なバンドパス型のフィルタ特性を実現できる。例えば、フィルタ２００は、Ｂａｎｄ４０（２３００−２４００ＭＨｚ）を通過帯域とするフィルタ特性を有し、フィルタ３００は、Ｂａｎｄ４１（２４９６−２６９０ＭＨｚ）を通過帯域とするフィルタ特性を有する。フィルタ１００のフィルタ特性はフィルタ２００及び３００の合成特性となる。しかしながら、複数のフィルタを用いて通過帯域が広帯域なバンドパス型のフィルタ特性を実現した場合であっても、図６に示すように、フィルタ１０のようにロスの小さい通過帯域を実現できていないことがわかる。また、フィルタ１００では、通過帯域の低域側の減衰帯域の減衰量を広帯域に大きく減衰できていないことがわかる。

また、本実施の形態のフィルタ１０では、高周波信号がインダクタＬ１に漏れる。つまり、直列腕共振子ｓ１及びｓ２並びに並列腕共振子ｐ１に流れる高周波信号が小さくなる。すなわち、これらの共振子での消費電力が小さくなり、発生する歪を抑制することができる。

図７は、実施の形態１に係るフィルタ１０及び比較例に係るフィルタ１００の３次相互変調歪（以下、ＩＭＤ３）特性を表すグラフである。図７では、グラフの縦軸の下側ほどＩＭＤ３特性が良いとする。同図は、具体的には、Ｂａｎｄ７のＩＭＤ３特性を表すグラフである。フィルタ１００は、フィルタ１０のように高周波信号がほぼすべて共振子に流れるため、共振子での消費電力が大きくなる。したがって、図７に示すように、フィルタ１０のＩＭＤ３特性は改善していることがわかる。

このように、フィルタ１０によって、通過帯域が広帯域で、かつ、比較例１に係るフィルタ１００に比べよりロスの小さいバンドパス型のフィルタ特性を実現できる。

なお、整合回路１４の構成に応じて、フィルタ１０の所定の帯域の減衰量を大きくすることができ、当該所定の帯域と同じ帯域を通過帯域とする他のフィルタの通過特性を改善できる。

図８Ａ〜図８Ｉは、整合回路１４の構成の一例を示す回路構成図である。

整合回路１４は、図８Ａに示すように、入出力端子１１ｍおよび入出力端子１１ｎの間と、グランドとの間に接続されるインダクタＬ２であってもよい。インダクタＬ２は、第２インダクタの一例である。このような構成で回路パラメータが調整されることにより、整合回路１４を例えばローバンド（６９９ＭＨｚ−９６０）を減衰させるフィルタとして機能させることができる。したがって、ローバンドを通過帯域とする他のフィルタの通過特性を改善できる。

また、整合回路１４は、図８Ｂに示すように、入出力端子１１ｍおよび入出力端子１１ｎの間に直列接続されたインダクタＬ３あってもよい。インダクタＬ３は、第３インダクタの一例である。このような構成で回路パラメータが調整されることにより、整合回路１４を例えば５ＧＨｚ帯を減衰させるフィルタとして機能させることができる。したがって、５ＧＨｚ帯を通過帯域とする他のフィルタの通過特性を改善できる。

また、整合回路１４は、図８Ｃに示すように、入出力端子１１ｍおよび入出力端子１１ｎの間と、グランドとの間に接続されるキャパシタＣ１であってもよく、図８Ｄに示すように、入出力端子１１ｍおよび入出力端子１１ｎの間に直列接続されたインダクタＣ２であってもよい。

また、整合回路１４は、図８Ｅに示すように、キャパシタＣ３、インダクタＬ４及びＬ５から構成されるπ型の回路構成であってもよく、図８Ｆに示すように、キャパシタＣ４、インダクタＬ６及びＬ７から構成されるＴ型の回路構成であってもよい。

また、整合回路１４は、図８Ｇに示すように、キャパシタＣ５及びインダクタＬ８から構成される直列共振回路構成であってもよく、図８Ｈに示すように、キャパシタＣ６及びインダクタＬ９から構成される並列共振回路構成であってもよい。

また、整合回路１４は、図８Ｉに示すように、キャパシタＣ７及びインダクタＬ１０から構成される回路構成であってもよい。

このように、整合回路１４が図８Ｃ〜図８Ｉに示すように構成され回路パラメータが調整されることで、フィルタ１０の所定の帯域の減衰量を大きくすることができ、当該所定の帯域と同じ帯域を通過帯域とする他のフィルタの通過特性を改善できる。

［４．圧電材料およびカット角］
次に、直列腕共振子ｓ１及びｓ２、並びに、並列腕共振子ｐ１を構成する圧電体層を有する基板における当該圧電体層の圧電材料及びカット角とフィルタ１０の通過特性との関係について説明する。

並列腕共振子ｐ１、並びに、直列腕共振子ｓ１及びｓ２は、それぞれ圧電体層を有する基板と、当該基板上に形成されたＩＤＴ電極とで構成される。ここで、直列腕共振子ｓ１及びｓ２、並びに、並列腕共振子ｐ１を構成する圧電体層の各圧電材料が異なる実施例１のフィルタと、各圧電材料が同じである比較例２のフィルタについて説明する。なお、比較例２では、並列腕共振子ｐ１、並びに、直列腕共振子ｓ１及びｓ２は、それぞれＬＮラブ波が使用され、実施例１では、並列腕共振子ｐ１はＬＮレイリー波が使用され、直列腕共振子ｓ１及びｓ２はＬＮラブ波が使用される。

図９は、実施例１に係るフィルタ及び比較例２に係るフィルタのフィルタ特性を表すグラフである。図９では、実施例１に係るフィルタの特性を実線で示し、比較例２に係るフィルタの特性を破線で示している。図１０は、実施例１に係る並列腕共振子ｐ１及び比較例２に係る並列腕共振子ｐ１の共振子特性を表すグラフである。図１０では、実施例１に係る並列腕共振子ｐ１の共振特性を実線で示し、比較例２に係る並列腕共振子ｐ１の共振子特性を破線で示している。なお、図１０では、グラフの縦軸の下側ほどリターンロスが小さいとする。

例えば、比較例２のように各圧電材料が同じ場合には、実施例１のように各圧電材料が異なる場合と比べて材料が要因の不要波（バルク波）が発生し、フィルタの通過帯域のロスが大きくなってしまう。例えば、図９中のＡ部分に示すように、通過帯域のうちの２．６９ＧＨｚ付近で大幅にロスが大きくなっていることがわかる。これは、図１０中のＡ部分に示すように、実施例１では、並列腕共振子ｐ１が直列腕共振子ｓ１及びｓ２と異なる圧電材料であることで２．６９ＧＨｚ付近でリターンロスが大きく、例えば０ｄＢに張り付いた理想的な状態となっており、一方、比較例２では、並列腕共振子ｐ１が直列腕共振子ｓ１及びｓ２と異なる圧電材料であることで２．６９ＧＨｚ付近でリターンロスが小さく例えばマイナス３ｄＢ程度と０ｄＢから離れてしまっているためである。これは、不要波（バルク波）が発生していることによる影響によるものである。

このように、並列腕共振子ｐ１、並びに、直列腕共振子ｓ１及びｓ２を構成する圧電体層の各圧電材料が異なることで、フィルタ１０の通過帯域のロスを抑制できる。

なお、直列腕共振子ｓ１及びｓ２、並びに、並列腕共振子ｐ１を構成する圧電体層を有する基板における当該圧電体層の各カット角を異ならせることでも、同様の効果が奏される。つまり、各カット角が同じ場合には、各カット角が異なる場合と比べてカット角が要因の不要波（バルク波）が発生し、フィルタの通過帯域のロスが大きくなってしまうが、各カット角が異なることで、当該ロスを抑制できる。

［５．効果］
以上説明したように、実施の形態１に係るフィルタ１０（フィルタ装置）では、２つの直列腕共振子ｓ１及びｓ２とインダクタＬ１（第１インダクタ）とは、通過帯域が広帯域なＬＣ共振回路１２を構成する。また、２つの直列腕共振子ｓ１及びｓ２のそれぞれの反共振周波数及び並列腕共振子ｐ１の共振周波数がＬＣ共振回路１２の通過帯域に位置することで、それぞれの共振子はノッチフィルタとして動作し、ＬＣ共振回路１２の通過帯域を局所的に減衰させる。このとき、２つの直列腕共振子ｓ１及びｓ２のそれぞれの反共振周波数は、並列腕共振子ｐ１の共振周波数よりも高いため、並列腕共振子ｐ１はフィルタ１０の通過帯域の低域側の減衰スロープを形成し、２つの直列腕共振子ｓ１及びｓ２は当該通過帯域の高域側の減衰スロープを形成する。したがって、２つの直列腕共振子ｓ１及びｓ２のそれぞれの反共振周波数と並列腕共振子の共振周波数とが離れるようにすることで、当該通過帯域を広帯域にすることができる。また、整合回路１４によって、当該通過帯域のロスを小さくすることができる。よって、通過帯域が広帯域で、かつ、ロスの小さいバンドパス型のフィルタ特性を実現できる。

また、ＬＣ共振回路１２の共振周波数は、並列腕共振子ｐ１の共振周波数よりも低いため、フィルタ１０の通過帯域の低域側の減衰帯域を広く、減衰量を大きくすることができる。

また、整合回路１４の回路構成によって、例えば整合回路１４を、ローバンド（６９９ＭＨｚ−９６０）を減衰させるフィルタとして機能させたり、５ＧＨｚ帯を減衰させるフィルタとして機能させたりすることができる。

また、直列腕共振子ｓ１及びｓ２、並びに、並列腕共振子ｐ１を構成する圧電体層を有する基板における当該圧電体層の各圧電材料または各カット角を異ならせることで、フィルタ１０の通過帯域のロスを抑制できる。

（実施の形態２）
実施の形態１で説明したフィルタ１０（フィルタ装置）は、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路、通信装置に適用することができる。本実施の形態では、実施の形態１で説明したフィルタ１０を少なくとも一つ含む複数のフィルタを備えるマルチプレクサを中心に説明する。当該マルチプレクサでは、複数のフィルタの入力端子または出力端子は、共通端子に直接的または間接的に接続されている。

図１１は、実施の形態２に係るマルチプレクサ４０及びその周辺回路の構成図である。同図には、マルチプレクサ４０を備える高周波フロントエンド回路７０と、アンテナ素子ＡＮＴと、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）８０とが示されている。高周波フロントエンド回路７０及びＲＦＩＣ８０は、通信装置９０を構成している。アンテナ素子ＡＮＴ、高周波フロントエンド回路７０、及びＲＦＩＣ８０は、例えば、マルチモード／マルチバンド対応の携帯電話のフロントエンド部に配置される。

アンテナ素子ＡＮＴは、高周波信号を送受信する、例えばＬＴＥ等の通信規格に準拠したマルチバンド対応のアンテナである。なお、アンテナ素子ＡＮＴは、例えば通信装置９０の全バンドに対応しなくてもよく、低周波数帯域群又は高周波数帯域群のバンドのみに対応していてもかまわない。また、アンテナ素子ＡＮＴは、通信装置９０に内蔵されていてもかまわない。

高周波フロントエンド回路７０は、アンテナ素子ＡＮＴとＲＦＩＣ８０との間で高周波信号を伝達する回路である。具体的には、高周波フロントエンド回路７０は、アンテナ素子ＡＮＴで受信された高周波信号（ここでは高周波受信信号）を、受信側信号経路を介してＲＦＩＣ８０に伝達する。

高周波フロントエンド回路７０は、マルチプレクサ４０と、スイッチ５０と、増幅回路６０とを備える。

マルチプレクサ４０は、複数のフィルタとして、実施の形態１に係るフィルタ１０、並びに、フィルタ２０及びダイプレクサ３０の３つのフィルタを有する。マルチプレクサ４０は、例えば、当該複数のフィルタのそれぞれに対応する複数の周波数帯域の信号を同時に送受信する、いわゆるＣＡに対応している。フィルタ２０は、本実施の形態ではバンドエリミネーションフィルタであり、フィルタ１０に対する他のフィルタであり、例えば弾性表面波共振子からなる。ダイプレクサ３０は、ハイパスフィルタ３０Ａ及びローパスフィルタ３０Ｂ（ローバンドフィルタ）を有し、これらのフィルタは、例えばＬＣフィルタからなる。ハイパスフィルタ３０Ａ及びローパスフィルタ３０Ｂのそれぞれの一端の端子は共通端子化されアンテナ素子ＡＮＴに接続されている。また、フィルタ２０は、フィルタ１０が接続された入出力端子１１ｍに接続される。つまり、フィルタ１０及びフィルタ２０のそれぞれの一端の端子は、入出力端子１１ｍとして共通端子化され、ハイパスフィルタ３０Ａの他端の端子に接続されている。マルチプレクサ４０が有する各フィルタがこのように接続されることで、マルチプレクサ４０としてトリプレクサが構成される。

ローパスフィルタ３０Ｂの通過帯域は、例えば、ローバンド（６９９−９６０ＭＨｚ）に適用され、ハイパスフィルタ３０Ａの通過帯域は、例えば、少なくともミドルバンド及びハイバンド（１７１０−２６９０ＭＨｚ）に適用される。

フィルタ１０の通過帯域は、例えば、ハイバンド（２３００−２６９０ＭＨｚ）に適用される。フィルタ２０は通過帯域の周波数がフィルタ１０と異なり、フィルタ２０の通過帯域は、例えば、ミドルバンド（１７１０−２２００ＭＨｚ）に適用される。具体的には、フィルタ２０（バンドエリミネーションフィルタ）は、フィルタ１０の通過帯域と重複する減衰帯域を有し、当該減衰帯域よりも低域側が通過帯域となることで、フィルタ１０の通過帯域とフィルタ２０の通過帯域とは異なっている。フィルタ２０の減衰帯域はフィルタ１０の通過帯域と同じハイバンド（２３００−２６９０ＭＨｚ）であり、フィルタ２０の通過帯域は、ハイパスフィルタ３０Ａの通過帯域（１７１０−２６９０ＭＨｚ）のうち、ハイバンド（２３００−２６９０ＭＨｚ）よりも低域側のミドルバンド（１７１０−２２００ＭＨｚ）となる。

このようなマルチプレクサ４０によれば、上記説明したフィルタ１０を備えることにより、ロスの小さいフィルタ特性を実現できる。

ローパスフィルタ３０Ｂの他端の端子、フィルタ１０の他端の端子、及びフィルタ２０の他端の端子は、それぞれスイッチ５０に接続される。

スイッチ５０は、マルチプレクサ４０に接続され、制御部（図示せず）からの制御信号にしたがって、互いに周波数帯域の異なる複数のバンド（ここでは、ローバンド、ミドルバンド及びハイバンド）に対応する信号経路と増幅回路６０とを接続する。

増幅回路６０は、例えばスイッチ５０を介してマルチプレクサ４０に接続され、アンテナ素子ＡＮＴで受信された高周波受信信号を電力増幅するローノイズアンプである。

ＲＦＩＣ８０は、アンテナ素子ＡＮＴで送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路である。具体的には、ＲＦＩＣ８０は、アンテナ素子ＡＮＴから高周波フロントエンド回路７０の受信側信号経路を介して入力された高周波信号（ここでは高周波受信信号）を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をベースバンド信号処理回路（図示せず）へ出力する。

次に、マルチプレクサ４０における、互いに周波数帯域の異なる複数のバンド（ローバンド、ミドルバンド及びハイバンド）に対応する信号経路の通過特性について説明する。

図１２Ａは、実施の形態２に係るマルチプレクサ４０のハイバンドに対応する信号経路の通過特性を表すグラフである。図１２Ｂは、実施の形態２に係るマルチプレクサ４０のミドルバンドに対応する信号経路の通過特性を表すグラフである。図１２Ｃは、実施の形態２に係るマルチプレクサ４０のローバンドに対応する信号経路の通過特性を表すグラフである。ハイバンドに対応する信号経路は、ハイパスフィルタ３０Ａ及びフィルタ１０を通過する信号経路であり、ミドルバンドに対応する信号経路は、ハイパスフィルタ３０Ａ及びフィルタ２０を通過する信号経路であり、ローバンドに対応する信号経路は、ローパスフィルタ３０Ｂを通過する信号経路である。

図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、ハイバンドに対応する信号経路の通過帯域とミドルバンドに対応する信号経路の減衰帯域とが２３００−２６９０ＭＨｚにおいて重複していることがわかる。また、フィルタ１０のＬＣ共振回路１２の共振周波数がフィルタ２０の通過帯域に位置することで、ハイバンドに対応する信号経路の減衰帯域とミドルバンドに対応する信号経路の通過帯域とが１７１０−２２００ＭＨｚにおいて重複していることがわかる。ＬＣ共振回路１２の共振周波数は、フィルタ２０の通過帯域の中心周波数付近に位置している。なお、ＬＣ共振回路１２の共振周波数は、フィルタ２０の通過帯域の中心周波数よりも低域側に位置していることが好ましい。これにより、ＬＣ共振回路１２の共振点がフィルタ１０の通過帯域の遠くに位置することになり、フィルタ１０の通過帯域は、当該共振点の影響を受けにくくなり、当該通過帯域のロスを抑制できる。

図１２Ｃに示すように、ローバンドに対応する信号経路の通過帯域は、ハイバンドに対応する信号経路の通過帯域及びミドルバンドに対応する信号経路の通過帯域と異なる周波数帯域であり、ローバンドに対応する信号経路の通過帯域よりも高域側の減衰帯域は、ハイバンドに対応する信号経路の通過帯域及びミドルバンドに対応する信号経路の通過帯域と重複していることがわかる。

このように、マルチプレクサ４０では、ハイバンドに対応する信号経路の通過帯域がミドルバンド及びローバンドに対応する信号経路のそれぞれの通過帯域外に位置し、ミドルバンドに対応する信号経路の通過帯域がハイバンド及びローバンドに対応する信号経路のそれぞれの通過帯域外に位置し、ローバンドに対応する信号経路の通過帯域がハイバンド及びミドルバンドに対応する信号経路のそれぞれの通過帯域外に位置することで、複数の周波数帯域を同時に送受信する、いわゆるＣＡに対応することができる。

（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態に係るフィルタ装置及びマルチプレクサについて、実施の形態１及び２を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係るフィルタ装置及びマルチプレクサを内蔵した各種機器も本発明に含まれる。

例えば、上述した高周波フロントエンド回路７０、及び、高周波フロントエンド回路７０とＲＦＩＣ８０（ＲＦ信号処理回路）とを備える通信装置９０も本発明に含まれる。

また、例えば、上記実施の形態では、フィルタ１０は、２つの直列腕共振子ｓ１及びｓ２を備えたが、３つ以上の直列腕共振子を備えてもよい。

また、例えば、上記実施の形態では、フィルタ１０は、１つの並列腕共振子ｐ１を備えたが、２つ以上の並列腕共振子を備えてもよい。

また、例えば、実施の形態２では、高周波フロントエンド回路７０は、受信側信号経路を有していたが、送信側信号経路を有していてもよく、ＲＦＩＣ８０から出力された高周波信号（ここでは高周波送信信号）を、送信側信号経路を介してアンテナ素子ＡＮＴに伝達してもよい。この場合、ＲＦＩＣ８０は、ベースバンド信号処理回路から入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波信号（ここでは高周波送信信号）を高周波フロントエンド回路７０の送信側信号経路に出力してもよく、増幅回路６０は、ＲＦＩＣ８０から出力された高周波送信信号を電力増幅するパワーアンプであってもよい。

また、例えば、実施の形態２では、マルチプレクサ４０は、３つのフィルタからなるトリプレクサであったが、フィルタ１０を備えていれば、２つのフィルタからなるダイプレクサ又は４つのフィルタからなるクアッドプレクサ等であってもよい。

また、例えば、実施の形態２では、高周波フロントエンド回路７０は、スイッチ５０及び増幅回路６０をそれぞれ１つ備えたが、それぞれ複数備えていてもよい。また、高周波フロントエンド回路７０は、スイッチ５０及び増幅回路６０の両方を備えていなくてもよい。

本発明は、マルチバンドシステムに適用できるフィルタ、マルチプレクサ、フロントエンド回路及び通信装置として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。

１０ フィルタ（フィルタ装置）
２０ フィルタ（他のフィルタ）
１１ｍ 入出力端子（第１の端子）
１１ｎ 入出力端子（第２の端子）
１２ ＬＣ共振回路
１３ バンドパスフィルタ
１４ 整合回路
３０ ダイプレクサ
３０Ａ ハイパスフィルタ
３０Ｂ ローパスフィルタ
４０ マルチプレクサ
５０ スイッチ
６０ 増幅回路
７０ 高周波フロントエンド回路
８０ ＲＦＩＣ（ＲＦ信号処理回路）
９０ 通信装置
１００、２００、３００ フィルタ
１０１ ＩＤＴ電極
１０１ａ、１０１ｂ 櫛歯電極
１０１ｇ 密着層
１０１ｈ 主電極層
１０２ 圧電基板
１０３ 保護層
１１０ａ、１１０ｂ 電極指
１１１ａ、１１１ｂ バスバー電極
ｓ１、ｓ２、ｓ２１〜ｓ２３、ｓ３１〜ｓ３３ 直列腕共振子
ｐ１、ｐ２１、ｐ２２、ｐ３１、ｐ３２ 並列腕共振子
Ｃ１〜Ｃ７ キャパシタ
Ｌ１ インダクタ（第１インダクタ）
Ｌ２ インダクタ（第２インダクタ）
Ｌ３ インダクタ（第３インダクタ）
Ｌ４〜Ｌ１０ インダクタ
ＡＮＴ アンテナ素子

Claims (21)

1. 第１の端子と第２の端子との間に直列接続され、前記第１の端子側に設けられた第１の直列腕共振子および前記第２の端子側に設けられた第２の直列腕共振子と、
   前記第１の直列腕共振子と前記第２の直列腕共振子との間の直列腕とグランドとの間に接続された並列腕共振子と、
   前記第１の直列腕共振子および前記第２の直列腕共振子に並列接続された第１インダクタと、
   前記第２の直列腕共振子と第２の端子との間、または、前記第１の直列腕共振子と前記第１の端子との間に接続された整合回路と、を備え、
   前記第１の直列腕共振子と前記第２の直列腕共振子と前記並列腕共振子とは、バンドパスフィルタの通過帯域を構成し、
   前記第１の直列腕共振子と前記第２の直列腕共振子と第１インダクタとはＬＣ共振回路を構成し、
   前記第１の直列腕共振子および前記第２の直列腕共振子のそれぞれの反共振周波数及び前記並列腕共振子の共振周波数は、前記ＬＣ共振回路の通過帯域に位置し、
   前記ＬＣ共振回路の共振周波数は、前記並列腕共振子の共振周波数よりも低い、
   フィルタ装置。
2. 前記並列腕共振子の共振周波数は、前記第１の直列腕共振子および前記第２の直列腕共振子のそれぞれの共振周波数よりも低い、
   請求項１に記載のフィルタ装置。
3. 前記整合回路は、前記第１の端子および前記第２の端子の間と、グランドとの間に接続される第２インダクタである、
   請求項１または２に記載のフィルタ装置。
4. 前記整合回路は、前記第１の端子および前記第２の端子の間に直列接続された第３インダクタである、
   請求項１または２に記載のフィルタ装置。
5. 前記並列腕共振子、並びに、前記第１の直列腕共振子及び前記第２の直列腕共振子は、それぞれ圧電体層を有する基板と、当該基板上に形成されたＩＤＴ電極とで構成され、
   前記並列腕共振子を構成する圧電体層の圧電材料と前記第１の直列腕共振子及び前記第２の直列腕共振子を構成する圧電体層の圧電材料とは異なる、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
6. 前記並列腕共振子、並びに、前記第１の直列腕共振子及び前記第２の直列腕共振子は、それぞれ圧電体層を有する基板と、当該基板上に形成されたＩＤＴ電極とで構成され、
   前記並列腕共振子を構成する圧電体層のカット角と前記第１の直列腕共振子及び前記第２の直列腕共振子を構成する圧電体層のカット角とは異なる、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
7. 前記並列腕共振子、前記第１の直列腕共振子、及び、前記第２の直列腕共振子の少なくとも１つは、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子またはＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）から構成される、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィルタ装置を少なくとも一つ含む複数のフィルタを備え、
   前記複数のフィルタの入力端子または出力端子は、共通端子に直接的または間接的に接続されている、
   マルチプレクサ。
9. 前記複数のフィルタは、２つのフィルタである、
   請求項８に記載のマルチプレクサ。
10. 前記複数のフィルタは、３つのフィルタである、
    請求項８に記載のマルチプレクサ。
11. 前記複数のフィルタは、４つのフィルタである、
    請求項８に記載のマルチプレクサ。
12. 前記複数のフィルタには、前記第１の端子に接続され、通過帯域の周波数が前記フィルタ装置と異なる他のフィルタが含まれ、
    前記ＬＣ共振回路の共振周波数は、前記他のフィルタの通過帯域に位置する、
    請求項８〜１１のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
13. 前記ＬＣ共振回路の共振周波数は、前記他のフィルタの通過帯域の中心周波数よりも低域側に位置する、
    請求項１２に記載のマルチプレクサ。
14. 前記フィルタ装置の通過帯域は、ハイバンド（２３００−２６９０ＭＨｚ）に適用され、
    前記他のフィルタの通過帯域は、ミドルバンド（１７１０−２２００ＭＨｚ）に適用される、
    請求項１２又は１３に記載のマルチプレクサ。
15. 前記複数のフィルタには、ローバンドフィルタが含まれる、
    請求項８〜１４のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
16. 前記ローバンドフィルタの通過帯域は、ローバンド（６９９−９６０ＭＨｚ）に適用される、
    請求項１５に記載のマルチプレクサ。
17. 前記ローバンドフィルタはＬＣフィルタである、
    請求項１５または１６に記載のマルチプレクサ。
18. 前記複数のフィルタのそれぞれに対応する複数の周波数帯域の信号を同時に送受信する、
    請求項８〜１７のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
19. 請求項８〜１８のいずれか１項に記載のマルチプレクサと、
    前記マルチプレクサに接続されるスイッチと、を備える
    高周波フロントエンド回路。
20. 請求項８〜１８のいずれか１項に記載のマルチプレクサと、
    前記マルチプレクサに接続される増幅回路と、を備える
    高周波フロントエンド回路。
21. アンテナ素子で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、
    前記アンテナ素子と前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する請求項１９又は２０に記載の高周波フロントエンド回路と、を備える
    通信装置。

Images