JP2019533954A - マルチプレクサ、無線通信デバイス、フィルタアセンブリ、及び信号を処理する方法 - Google Patents

Abstract

本開示の複数の側面は、デュプレクサ、クアッドプレクサ、ヘキサプレクサ等のようなマルチプレクサに関する。マルチプレクサは、一つの共通ノード結合された複数の弾性波フィルタを含む。一つの第１弾性波フィルタが、第１タイプの複数の弾性波共振器と、第１タイプの複数の弾性波共振器と共通ノードとの間に結合された第２タイプの一つの直列弾性波共振器とを含む。いくつかの実施形態において、第１タイプの複数の弾性波共振器は複数の弾性表面波共振器であり、第２タイプの一つの直列弾性波共振器は一つのバルク弾性波共振器である。

Description

本開示の実施形態は弾性波フィルタに関する。

優先権出願の相互参照
本願は、２０１６年１０月２８日に出願された「ハイブリッドＳＡＷ／ＢＡＷマルチプレクサ」との名称の米国仮特許出願第６２／４１４，２５３号、２０１６年１１月２３日に出願された「ハイブリッド弾性表面波及びバルク弾性波マルチプレクサ」との名称の米国仮特許出願第６２／４２６，１０４号、及び２０１６年１１月２３日に出願された「弾性表面波共振器及びバルク弾性波共振器を含む弾性波フィルタ」との名称の米国仮特許出願第６２／４２６，０８３号の優先権の利益を主張する。これらの優先権出願それぞれの開示はその全体が、ここに参照により組み入れられる。

弾性波フィルタは、無線周波数信号をフィルタリングするべく配列された複数の共振器を含み得る。弾性波フィルタの例は、弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタ及びバルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタを含む。薄膜圧電共振器（ＦＢＡＲ）フィルタは、ＢＡＷフィルタの一例である。

無線周波数電子システムには弾性波フィルタを実装することができる。例えば、携帯電話機の無線周波数フロントエンドにおけるフィルタは、弾性波フィルタを含み得る。２つの弾性波フィルタをデュプレクサとして配列することができる。

米国特許出願公開第２００９／０００９２６３（Ａ１）号明細書 米国特許出願公開第２００８／００４２７７８（Ａ１）号明細書 米国特許出願公開第２０１３／０１２７５６５（Ａ１）号明細書

特許請求の範囲に記載のイノベーションはそれぞれが、いくつかの側面を有し、その単独の一つのみが、その所望の属性に対して関与するわけではない。特許請求の範囲を制限することなく、本開示のいくつかの卓越した特徴の概要が以下に記載される。

本開示の一側面は、共通ノードに結合された第１弾性波フィルタと、共通ノードに結合された第２弾性波フィルタとを含むフィルタアセンブリである。第１弾性波フィルタは、複数の弾性表面波共振器と、当該弾性表面波共振器と共通ノードとの間に結合された一つの直列バルク弾性波共振器とを含む。

弾性表面波共振器は、一つの直列バルク弾性波共振器に直列された一つの直列弾性表面波共振器直列を含み得る。直列弾性表面波共振器は、一ポートの共振器としてよい。直列弾性表面波共振器は、ダブルモード弾性表面波共振器としてよい。

第１弾性波フィルタは、バルク弾性波共振器の２倍を超える数の弾性表面波共振器を含み得る。弾性表面波共振器は、第１弾性波フィルタの共振器の少なくとも７０％を実装してよい。弾性表面波共振器は、第１弾性波フィルタの共振器の少なくとも８０％を実装してよい。

直列バルク弾性波共振器は、第１弾性波フィルタのすべての弾性表面波共振器と共通ノードとの間に結合してよい。弾性表面波共振器は、少なくとも５つの共振器を含んでよい。

第１弾性波フィルタはさらに、共通ノードに結合されたシャントバルク弾性波共振器を含んでよい。シャントバルク弾性波共振器は、直列バルク弾性波共振器を経由して弾性表面波共振器に結合してよい。

第２弾性波フィルタは、第２弾性表面波共振器と、当該第２弾性表面波共振器と共通ノードとの間に結合された第２直列バルク弾性波共振器とを含んでよい。第２弾性波フィルタは、第１弾性波フィルタの適切な特徴の一つ以上を含み得る。

フィルタアセンブリはさらに、共通ノードに結合された少なくとも２つの付加弾性波フィルタを含み得る。フィルタアセンブリはさらに、共通ノードに結合された少なくとも４つの付加弾性波フィルタを含み得る。フィルタアセンブリはさらに、共通ノードに結合された少なくとも６つの付加弾性波フィルタを含み得る。

フィルタアセンブリは、トライプレクサとして配列してよい。フィルタアセンブリは、クアッドプレクサとして配列してよい。フィルタアセンブリは、ペンタプレクサとして配列してよい。フィルタアセンブリは、ヘキサプレクサとして配列してよい。フィルタアセンブリは、ヘプタプレクサとして配列してよい。フィルタアセンブリは、オクタプレクサとして配列してよい。

共通ノードは、アンテナノードとしてよい。

本開示の他側面は、共通ノードに結合された４つの弾性波フィルタを含むマルチプレクサである。４つの弾性波フィルタは、複数の弾性表面波共振器を含む第１弾性波フィルタと、当該弾性表面波共振器と共通ノードとの間に結合された一つの直列バルク弾性波共振器とを含む。

マルチプレクサは、クアッドプレクサとして配列してよい。マルチプレクサは、ペンタプレクサとして配列することができる。マルチプレクサは、ヘキサプレクサとして配列することができる。マルチプレクサは、ヘプタプレクサとして配列することができる。マルチプレクサは、オクタプレクサとして配列してよい。

弾性表面波共振器は、一つの直列バルク弾性波共振器に直列された一つの直列弾性表面波共振器直列を含み得る。直列弾性表面波共振器は、一ポートの共振器としてよい。直列弾性表面波共振器は、ダブルモード弾性表面波共振器としてよい。

弾性表面波共振器は、第１弾性波フィルタの共振器の少なくとも７０％を実装してよい。弾性表面波共振器は、第１弾性波フィルタの共振器の少なくとも８０％を実装してよい。マルチプレクサの少なくとも７０％の共振器は、弾性表面波共振器としてよい。マルチプレクサの少なくとも８０％の共振器は、弾性表面波共振器としてよい。

直列バルク弾性波共振器は、第１弾性波フィルタのすべての弾性表面波共振器と共通ノードとの間に結合してよい。弾性表面波共振器は、少なくとも５つの共振器を含んでよい。

第１弾性波フィルタはさらに、共通ノードに結合されたシャントバルク弾性波共振器を含んでよい。シャントバルク弾性波共振器は、直列バルク弾性波共振器を経由して弾性表面波共振器に結合してよい。

４つの弾性波フィルタは、複数の第２弾性表面波共振器と、当該第２弾性表面波共振器と共通ノードとの間に結合された第２直列バルク弾性波共振器とを含む第２弾性波フィルタを含み得る。第２弾性波フィルタは、第１弾性波フィルタの適切な特徴の一つ以上を含み得る。４つの弾性波フィルタはまた、複数の第３弾性表面波共振器と、当該第３弾性表面波共振器と共通ノードとの間に結合された第３直列バルク弾性波共振器とを含む第３弾性波フィルタを含み得る。第３弾性波フィルタは、第１弾性波フィルタの適切な特徴の一つ以上を含み得る。４つの弾性波フィルタはまた、複数の第４弾性表面波共振器と、当該第４弾性表面波共振器と共通ノードとの間に結合された第４直列バルク弾性波共振器とを含む第４弾性波フィルタを含み得る。第４弾性波フィルタは、第１弾性波フィルタの適切な特徴の一つ以上を含み得る。

本開示の他側面は、一つ以上の第１ダイと、一つの第２ダイとを含むパッケージ状モジュールである。一つ以上の第１ダイは、第１群の弾性表面波共振器と、第２群の弾性表面波共振器とを含む。第１群の弾性表面波共振器は、共通ノードに結合された第１弾性波フィルタに含まれる。第２ダイは、一つの直列バルク弾性波共振器を含む。第２群の弾性表面波共振器と直列バルク弾性波共振器とは、共通ノードに結合された第２弾性波フィルタに含まれる。直列バルク弾性波共振器は、第２群の弾性表面波共振器と共通ノードとの間に結合される。

パッケージ状モジュールはさらに、第１フィルタ及び第２フィルタに結合された多投スイッチを含み得る。多投スイッチは、共通モードに結合された単投を有し得る。代替的に、多投スイッチは、第１弾性波フィルタに結合された第１投と、第２弾性波フィルタに結合された第２投とを有し得る。いくつかの例において、パッケージ状モジュールはさらに、多投スイッチを経由して第１弾性波フィルタ又は第２弾性波フィルタの少なくとも一方に無線周波数信号を与えるべく構成された電力増幅器を含み得る。

パッケージ状モジュールはさらに、電力増幅器を含み得る。

パッケージ状モジュールは、ここに記載される弾性波フィルタ及び／又はマルチプレクサの適切な特徴の一つ以上を含み得る。

本開示の他側面は、無線周波数信号を受信するべく構成されたアンテナと、当該アンテナと通信するマルチプレクサとを含む無線通信デバイスである。マルチプレクサは、共通ノードに結合された４つの弾性波フィルタを含む。４つの弾性波フィルタは、複数の弾性表面波共振器を含む第１弾性波フィルタと、弾性表面波共振器と共通ノードとの間に結合された一つの直列バルク弾性波共振器とを含む。

無線通信デバイスは、携帯電話機として構成することができる。

無線通信デバイスはさらに、共通ノードとアンテナとの間に結合された周波数マルチプレクシング回路を含み得る。周波数マルチプレクシング回路は、ダイプレクサ又はトライプレクサとしてよい。

無線通信デバイスはさらに、共通ノードとアンテナとの間に結合されたアンテナスイッチを含み得る。

無線周波数信号は、キャリアアグリゲーション信号としてよい。

アンテナは、一次アンテナとしてよい。アンテナは、ダイバーシティアンテナとしてよい。４つの弾性波フィルタはそれぞれを、ダイバーシティアンテナと通信する受信フィルタとして構成してよい。

無線通信デバイスは、ここに説明される弾性波フィルタのいずれか、ここに説明されるマルチプレクサのいずれか、ここに説明されるパッケージ状モジュールのいずれか、又はこれらのいずれかの組み合わせの一つ以上の適切な特徴を含み得る。

本開示の他側面は、通過帯域を有して共通ノードに結合される第１弾性波フィルタを含むフィルタアセンブリである。フィルタアセンブリはまた、共通ノードに結合された第２弾性波フィルタを含む。第２弾性波フィルタは、第１タイプの複数の弾性波共振器と、第１タイプの複数の弾性波共振器と共通ノードとの間に結合された第２タイプの一つの直列弾性波共振器とを含む。第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、第１弾性波フィルタの通過帯域において、第１タイプの複数の弾性波共振器よりも高い品質係数を有する。

第１タイプの複数の弾性共振器は、複数の弾性表面波共振器としてよく、第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、一つのバルク弾性波共振器としてよい。第１タイプの複数の弾性共振器は、複数の非温度補償弾性表面波共振器としてよく、第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、一つの温度補償弾性表面波共振器としてよい。

第２弾性波フィルタの第１タイプの複数の弾性波共振器は、当該第２弾性波フィルタの共振器の少なくとも７０％としてよい。フィルタアセンブリは、第１タイプの複数の弾性波共振器を含む第１ダイと、第２タイプの一つの直列弾性波共振器を含む第２ダイとを含み得る。第１タイプの弾性共振器の少なくとも２つは、第２タイプの一つの直列弾性波共振器に直列されてよい。

フィルタアセンブリはさらに、共通ノードに結合された第３弾性波フィルタと、当該共通ノードに結合された第４弾性波フィルタとを含み得る。第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、第３弾性波フィルタの通過帯域において、第１タイプの複数の弾性波共振器よりも高い品質係数を有し得る。第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、第４弾性波フィルタの通過帯域において、第１タイプの複数の弾性波共振器よりも高い品質係数を有し得る。

本開示の他側面は、弾性波フィルタを備えたマルチプレクサである。マルチプレクサは、共通ノードに結合された第１弾性波フィルタと、当該共通ノードに結合された３つの他の弾性波フィルタとを含む。第１弾性波フィルタは、第１タイプの複数の弾性波共振器と、第１タイプの複数の弾性波共振器と共通ノードとの間に結合された第２タイプの一つの直列弾性波共振器とを含む。３つの他の弾性波フィルタはそれぞれが、対応通過帯域を有する。第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、３つの他の弾性波フィルタの対応通過帯域のそれぞれにおいて、第１タイプの複数の弾性波共振器よりも高い品質係数を有する。

第１タイプの複数の弾性共振器は、複数の弾性表面波共振器としてよく、第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、一つのバルク弾性波共振器としてよい。第１タイプの複数の弾性共振器は、複数の非温度補償弾性表面波共振器としてよく、第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、一つの温度補償弾性表面波共振器としてよい。

３つの他の弾性波フィルタの少なくとも一つは、第１タイプの複数の第２弾性波共振器と、第１タイプの複数の第２弾性波共振器と共通ノードとの間に結合された第２タイプの一つの第２直列弾性波共振器とを含み得る。

マルチプレクサは、クアッドプレクサとしてよい。マルチプレクサはさらに、共通ノードに結合された２つの付加弾性波フィルタを含み得る。

本開示の他側面は、キャリアアグリゲーション信号を処理する方法である。方法は、アンテナポートに結合されて第１帯域を有する第１弾性波フィルタによってキャリアアグリゲーション信号をフィルタリングすることを含む。キャリアアグリゲーション信号は、第１通過帯域における第１無線周波数キャリアと、第２通過帯域における第２無線周波数キャリアとを含む。方法はさらに、アンテナポートに結合されて第２通過帯域を有する第２弾性波フィルタによってキャリアアグリゲーション信号をフィルタリングすることを含む。第２弾性波フィルタは、第１タイプの複数の弾性波共振器と、第１タイプの複数の弾性波共振器とアンテナポートとの間に結合された第２タイプの一つの直列弾性波共振器とを含む。第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、第１タイプの複数の弾性波共振器よりも低い負荷損失を有する。

方法はさらに、アンテナポートに結合されたアンテナを経由してキャリアアグリゲーション信号を受信することを含み得る。方法はさらに、アンテナポートに結合されたアンテナを経由してキャリアアグリゲーション信号を送信することを含み得る。方法はさらに、第１弾性波フィルタ及び第２弾性波フィルタを、多投スイッチを経由して共通ノードに結合することを含み得る。多投スイッチは、第１弾性波フィルタ及び第２弾性波フィルタを共通ノードに結合することができるので、第１弾性波フィルタ及び第２弾性波フィルタは同時に共通ノードに結合される。

第１タイプの複数の弾性共振器は、複数の弾性表面波共振器としてよく、第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、一つのバルク弾性波共振器としてよい。第１タイプの複数の弾性共振器は、複数の非温度補償弾性表面波共振器としてよく、第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、一つの温度補償弾性表面波共振器としてよい。第１タイプの複数の弾性共振器は、第２タイプの一つの直列弾性波共振器とは異なるダイ上に存在してよい。

本開示をまとめる目的で本イノベーションの所定の側面、利点及び新規な特徴が、ここに記載されてきた。かかる利点の必ずしもすべてが、いずれかの特定の実施形態において達成されるというわけではない。よって、本イノベーションは、ここに教示される一つの利点又は一群の利点を、ここに教示又は示唆される他の利点を必ずしも達成することなく、達成又は最適化する態様で、具体化し又は実行することができる。

本開示の実施形態が、非制限的な例により、添付の図面を参照して記載される。

クアッドプレクサの模式的な図である。 一実施形態に係るクアッドプレクサの弾性波共振器の模式的な図である。 一実施形態に係るクアッドプレクサの弾性波共振器の模式的な図である。 一実施形態に係るクアッドプレクサの弾性波共振器の模式的な図である。 クアッドプレクサの模式的な図である。 一実施形態に係るヘキサプレクサの弾性波共振器の模式的な図である。 一実施形態に係るマルチプレクサの弾性波共振器の模式的な図である。 他実施形態に係るマルチプレクサの弾性波共振器の模式的な図である。 ダイプレクサを経由してアンテナに結合されたクアッドプレクサを含む無線周波数システムの模式的な図である。 アンテナに結合されたクアッドプレクサを含む無線周波数システムの模式的な図である。 マルチプレクサを経由して受信経路に結合されたアンテナを含む無線周波数システムの模式的な図である。 電力増幅器とアンテナとの間の信号経路にマルチプレクサを含む無線周波数システムの模式的な図である。 電力増幅器とアンテナとの間の信号経路にマルチプレクサを含む他の無線周波数システムの模式的な図である。 一実施形態に係るマルチプレクサの弾性波共振器の模式的な図である。 図１１Ａは、ここに記載される複数実施形態に係るフィルタの弾性波共振器を含む異なるダイを例示するブロック図である。図１１Ｂは、ここに記載される複数実施形態に係るフィルタの弾性波共振器を含む異なるダイを例示するブロック図である。図１１Ｃは、ここに記載される複数実施形態に係るフィルタの弾性波共振器を含む異なるダイを例示するブロック図である。 電力増幅器と、スイッチと、一つ以上の実施形態に係るフィルタとを含むモジュールの模式的なブロック図である。 電力増幅器と、スイッチと、一つ以上の実施形態に係るフィルタとを含むモジュールの模式的なブロック図である。 電力増幅器と、スイッチと、一つ以上の実施形態に係るフィルタと、アンテナスイッチとを含むモジュールの模式的なブロック図である。 一つ以上の実施形態に係るフィルタを含む無線通信デバイスの模式的なブロック図である。

所定の実施形態の以下の詳細な説明は、特定の実施形態の様々な記載を表す。しかしながら、ここに記載の技術革新は、例えば特許請求の範囲によって画定され及びカバーされる多数の異なる態様で具体化することができる。本記載において、参照される図面では、同じ参照番号が同一の又は機能的に類似の要素を示し得る。理解されることだが、図面に例示される要素は必ずしも縮尺どおりではない。さらに理解されることだが、所定の実施形態は、図面に例示されるよりも多くの要素を含んでよく、及び／又は図面に例示される要素の部分集合を含んでよい。さらに、いくつかの実施形態は、２つ以上の図面からの特徴のいずれかの適切な組み合わせを組み入れてよい。

セルラーデータ帯域幅を増加させるべく、サービスプロバイダ及びハンドセット製造業者は、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）を実装する場合が多い。ここで、データの送信及び／又は受信を目的として、一つのハンドセットによって多数の周波数帯域が同時に使用される。ハンドセットのサイズ及びコストによって製造業者は、できる限り少ない数の別個のアンテナを使用することが促されるので、多くのＣＡシナリオは、複数帯域が一つのアンテナを共有することから利益を享受することができる。

伝統的な単数帯域（非ＣＡ）の場合が、アンテナに接続される最多でも２つの帯域通過フィルタ（一つの送信フィルタ及び一つの受信フィルタ、これらの組み合わせをデュプレクサと称してよい）を含む一方、ＣＡシステムは、すべてが共通アンテナノードに接続されるさらに７つを超えるフィルタを含み得る。ＣＡ仕様によれば、これらのフィルタは、クアッドプレクサ（４つのフィルタ）、ペンタプレクサ（５つのフィルタ）、ヘキサプレクサ（６つのフィルタ）、オクタプレクサ（８つのフィルタ）等として構成することができる。これらの多数フィルタ構成のすべてに対してここで使用される一般用語は、マルチプレクサである。

このような多数フィルタが共通接続を共有する場合、各フィルタが、他のフィルタの対応通過帯域において、他のすべてのフィルタに対して高インピーダンスを提示することが保証されるのが望ましい。これにより、全フィルタの相互負荷を、確実に最小に又は最小近くに保持することができる。本文脈において「負荷」とは、マルチプレクサの他のフィルタの一つ以上による望ましくない信号散逸及び／又は反射が引き起こす一つのフィルタを通る増加した挿入損失を称する。

例えば、一緒に接続されるバンドＸ及びバンドＹが共通アンテナを共有する２つの周波数帯域用に２つのフィルタを含むデュプレクサを考える。デュプレクサは電力分割器としてみなすことができる。ここで、各経路を通る電力量は、２つのフィルタのそれぞれにより提示される周波数依存のインピーダンスによって決定され得る。全フィルタが理想的であれば、これらはそれぞれが、対応通過帯域内で完全な５０オームアンテナインピーダンスを提示する一方、デュプレクサの他方のフィルタの通過帯域内の開回路インピーダンスも提示する。かかる場合、例えば、アンテナポートにおける周波数バンドＸ内の信号は、バンドＸフィルタを通して５０オームを受け、バンドＹフィルタを通して開放回路に入る。すなわち、この理想的なシナリオでは、信号の電力の１００％がバンドＸフィルタを通るように流れ、バンドＹを通るのが０％となる。バンドＹ内の信号に対しても同様に、電力の１００％がバンドＹフィルタを通るように流れ、バンドＸフィルタを通るのが０％となる。他方、フィルタが極めて貧弱な場合、すべての周波数において５０オームが提示され、電力の分割は極めて異なる。バンドＸの例において、信号にはここで、５０オームの経路が双方のフィルタの中へと提示される。したがって、電力は、バンドＸフィルタに５０％が流れ、バンドＹフィルタに５０％が流れるように分割される。すなわち、バンドＸの挿入損失は、近似的に３ｄＢだけ増加する。異なる言い方をすれば、このデュプレクサは、個別のフィルタと比べて３ｄＢの負荷損失を有することになる。

わかることだが、負荷損失全体は、マルチプレクサの中の結合されたフィルタの数が増えるにつれて急激に増加する。例えば、このような非理想的なフィルタを含むオクタプレクサであれば、付加的な９ｄＢの負荷損失を有することとなる。現実世界の無線周波数（ＲＦ）フィルタは、負荷損失がまったく存在しない上述の理想的なフィルタほど良好ではないが、すべての周波数シナリオにおいて５０オームのインピーダンスほど貧弱な挙動をするわけでもない。帯域外インピーダンスの大きさは、フィルタ設計の比較的強い関数となり得るが、これはまた、フィルタ技術にも依存し得る。

弾性表面波（ＳＡＷ）技術及びバルク弾性波（ＢＡＷ）技術は双方とも、ＲＦフィルタにとって偏在的に使用され、双方とも、帯域外の比較的高いインピーダンスを達成することができる。しかしながら、突き合わせながらの比較によれば、ワールドクラスのＢＡＷフィルタは一般に、広い周波数スパンにわたる帯域外インピーダンスの大きさの点で、ＳＡＷフィルタよりも優れている。負荷損失の差異は、デュプレクサの場合にとって比較的マイナーであるが、ＣＡフィルタの結合数が増えるにつれてますます重要となり得る。クアッドプレクサの場合、ＢＡＷフィルタは、ＳＡＷフィルタ対応物と比べて０．５ｄＢから１．０ｄＢの負荷損失利益を受けることが多い。ヘキサプレクサ及びオクタプレクサに対しては、その差異は、依然として有意に大きい。

残念ながら、ＢＡＷフィルタは、その高い性能にもかかわらず、ＳＡＷフィルタと比べて有意な不利益を伴い得る。すなわちコストである。ＢＡＷフィルタは一般に、ＳＡＷフィルタよりも製造がかなり困難かつ高価である。したがって、可能な限りはＳＡＷ技術を使用したいという実質的な動機が存在する。ＳＡＷ技術は、現行のセルラー周波数帯域をほぼカバーするデュプレクサを作るのに適している。しかしながら、クアッドプレクサを使用するＣＡ結合は、２つの技術に対するコストと性能とのトレードオフがそれほど明確ではない。ヘキサプレクサ及びオクタプレクサのようなさらに複雑な接続に対しては、ＳＡＷの性能は典型的に、コスト節約性にもかかわらず選択肢とはならないほどに劣化する。

フィルタトポロジ及び／又は設計パラメータを慎重に制御することにより負荷損失を改善する方法が存在する。しかしながら、究極的には、負荷損失は、例えば、帯域内エネルギーを閉じ込めるのに使用されるブラッグ反射器の有限反射帯域幅に起因するスプリアス音響モード及び共振器外への帯域外音響エネルギー放射によって制限を受け得る。コスト／性能のトレードオフがある程度曖昧な多くのクアッドプレクサ又はペンタプレクサのようなシナリオに対しては、セルラーフロントエンドモジュール内の既存のＲＦスイッチを、いわゆる「スイッチトマルチプレクサ」又は「スイッチプレクサ」を作るべく使用することができる。この場合、共通のＣＡ結合が、伝統的な単数帯域構成又はＣＡ結合のいずれかでフィルタの使用を許容する多極多投ＲＦスイッチによって容易となる。ＣＡモードにおいて、負荷損失は、配線接続のマルチプレクサのものよりもわずかに悪化する（依然としてＢＡＷマルチプレクサよりも悪化する）が、非ＣＡモードにおいては、負荷損失の問題がなくなる。所定のセルラーハンドセットの全使用時間の大部分が非ＣＡモードであるから、性能の劣化は（ＢＡＷと比べて）主にＣＡモードに限られ、かかるセルラーハンドセットにおける高価ではないＳＡＷソリューションに有利に展開する。スイッチプレクシングソリューションは、洗練されてはいるが、永続的なマルチプレクシングソリューションよりも、かなり実装が困難となり得る。さらに、ハンドセット製造業者にとって、複雑かつ高価な較正ルーチンも含み得る。ＣＡ動作が一般的になり、かつ、同時接続の数が増加しているので、ＳＡＷ技術は、所定のＣＡ仕様を満たすことが困難になると見込まれている。

本開示の所定の側面は、ＳＡＷ及びＢＡＷ双方の技術を一つのシステムに結合することによって、上述した問題に対処する。マルチプレクサにより提示される帯域外インピーダンスが主に、アンテナ接続部に最も近い一つ又は２つの共振器によって決定され得るので、これらの特定の共振器を、ＢＡＷ技術を使用して作ればよい。所定の実施形態によれば、かかるＢＡＷ共振器は、大雑把にみて、一フィルタの共振器の総数の１０〜３０％を含み得る。フィルタの残りの７０〜９０％の共振器のほとんど又はすべては、高価ではないＳＡＷ技術によって実装することができる。マルチプレクサは、大雑把にみて１０〜３０％のＢＡＷ共振器を含み、マルチプレクサの残りの７０〜９０％の共振器のほとんど又はすべてをＳＡＷ共振器とすることができる。したがって、所定の実施形態は、すべてがＢＡＷのソリューションに匹敵する負荷損失を備えるにもかかわらず、大部分がＳＡＷ内容であるがゆえにかなり低コストで済むヘキサプレクサ又はオクタプレクサを含み得る。すなわち、いくつかの実施形態によれば、システムは、一つ以上のＢＡＷ共振器の第１数をアンテナ接続部の近くに備え、第２数のＳＡＷ共振器を当該アンテナ接続部から離れたところに備えたマルチプレクサを含む。ここで、第２数は第１数よりも大きい。

いくつかの実施形態は、すべてがＢＡＷのＣＡマルチプレクサの負荷損失利点を、すべてがＳＡＷのソリューションのコスト利点の多くと組み合わせる。

本開示の一側面は、共通ノードに結合された複数の弾性波フィルタを含むフィルタアセンブリである。複数の弾性波フィルタの第１弾性波フィルタは、複数の弾性表面波共振器と、第１弾性波フィルタの弾性表面波共振器すべてと共通モードとの間に直列に配列された一つのバルク弾性波共振器とを含む。複数の弾性波フィルタの他方の弾性波フィルタの一つ以上が、一つの直列バルク弾性波共振器を経由して共通ノードに結合された複数の弾性表面波共振器を含み得る。バルク弾性波共振器は、例えばＦＢＡＲである。第１弾性波フィルタはまた、シャントバルク弾性波共振器を含み得る。複数の弾性波フィルタは、デュプレクサ、トライプレクサ、クアッドプレクサ、ペンタプレクサ、ヘキサプレクサ、ヘプタプレクサ、オクタプレクサ等のようなマルチプレクサとして配列することができる。

本開示の他側面は、共通ノードに接続された少なくとも４つのフィルタを含むマルチプレクサである。４つのフィルタの少なくとも一つは、少なくとも第１タイプの共振器及び第２タイプの共振器を含む。ここで、第２タイプの共振器は、第１タイプの共振器よりも負荷損失が低い。４つのフィルタの当該一つにおいて、第１タイプの共振器のすべてが、第２タイプの直列共振器を経由して共通ノードに結合される。第２タイプの共振器はＦＢＡＲのようなＢＡＷ共振器としてよく、第１タイプの共振器はＳＡＷ共振器としてよい。

アンテナは、無線周波数信号を受信するべく構成される。マルチプレクサはアンテナと通信する。マルチプレクサは、共通ノードに結合された４つの弾性波フィルタを含む。４つの弾性波フィルタの第１弾性波フィルタは、複数の弾性表面波共振器と、当該弾性表面波共振器と共通ノードとの間に直列の一つのバルク弾性波共振器とを含む。ダイプレクサ若しくはトライプレクサのような周波数マルチプレクシング回路、及び／又はアンテナスイッチを、マルチプレクサとアンテナとの間に結合してよい。無線周波数信号は、キャリアアグリゲーション信号としてよい。いくつかのアプリケーションにおいて、アンテナはダイバーシティアンテナとしてよく、４つのフィルタは受信フィルタとしてよい。マルチプレクサは、共通ノードに結合された一つ以上の付加弾性波フィルタを含んでよい。

本開示の他側面は、一つ以上の第１ダイと、一つの第２ダイとを含むパッケージ状モジュールである。一つ以上の第１ダイは、複数のＳＡＷ共振器を含む。一つの第２ダイは、一つのＢＡＷ共振器を含む。共通ノードに結合された弾性波フィルタは、一つ以上の第１ダイと一つの第２ダイの上に、複数の弾性波共振器を経由して実装される。弾性波フィルタの第１弾性波フィルタは、複数のＳＡＷ共振器と、当該ＳＡＷ共振器と共通ノードとの間に直列の一つのＢＡＷ共振器とを含む。複数の弾性波フィルタは、クアッドプレクサ、ペンタプレクサ、ヘキサプレクサ、オクタプレクサ等のようなマルチプレクサとして配列することができる。パッケージ状モジュールはまた、電力増幅器、帯域選択スイッチ及びアンテナスイッチの一つ以上を含み得る。

本開示の他側面は、アンテナ及びマルチプレクサを含む無線通信デバイスである。アンテナは、無線周波数信号をフィルタリングするべく構成される。マルチプレクサはアンテナと通信する。マルチプレクサは、共通ノードに結合された４つの弾性波フィルタを含む。４つの弾性波フィルタの第１弾性波フィルタは、複数の弾性表面波共振器と、当該弾性表面波共振器と共通ノードとの間に直列の一つのバルク弾性波共振器とを含む。ダイプレクサ若しくはトライプレクサのような周波数マルチプレクシング回路、及び／又はアンテナスイッチを、マルチプレクサとアンテナとの間に結合してよい。無線周波数信号は、キャリアアグリゲーション信号としてよい。いくつかのアプリケーションにおいて、アンテナはダイバーシティアンテナとしてよく、４つのフィルタは受信フィルタとしてよい。マルチプレクサは、共通ノードに結合された一つ以上の付加弾性波フィルタを含んでよい。
図１は、クアッドプレクサ１０の模式的な図である。クアッドプレクサ１０は、共通ノードＣＯＭに接続された４つのフィルタを含む。共通ノードＣＯＭは、共通ポートとも称される。例示のように、クアッドプレクサ１０は、第１送信フィルタ１２、第１受信フィルタ１４、第２送信フィルタ１６及び第２受信フィルタ１８を含む。クアッドプレクサ１０の各フィルタは、例示のように帯域通過フィルタとすることができる。クアッドプレクサ１０のフィルタの一つ以上を、弾性波フィルタとしてよい。クアッドプレクサ１０のフィルタのすべてを、弾性波フィルタとしてよい。クアッドプレクサ１０のいずれのフィルタも、ここに説明される原理及び利点に従う２つのタイプの弾性波共振器を含み得る。例えば、クアッドプレクサ１０のいずれのフィルタも、ここに説明される原理及び利点に従う複数のＳＡＷ共振器及び一つ以上のＢＡＷ共振器を含み得る。

図２Ａは、一実施形態に係るクアッドプレクサ２０の複数の弾性波共振器の模式的な図である。クアッドプレクサ２０は、図１の弾性波デバイス１０の一例である。マルチプレクサを、図２Ａを参照して説明される適切な原理及び利点に従って実装することができる。図２Ａにおいて、クアッドプレクサ２０の各フィルタには、複数の弾性波共振器が実装される。例示の弾性波共振器はそれぞれが、１ポート共振器である。かかる共振器は、インターディジタルトランスデューサ電極を含み、当該共振器の入力部及び出力部は、当該インターディジタルトランスデューサ電極の対向するバスバーとなる。

クアッドプレクサ２０の第１弾性波フィルタは、ＳＡＷ共振器２１、２２、２３及び２４と、ＢＡＷ共振器２５とを含む。クアッドプレクサ２０の第２弾性波フィルタは、ＳＡＷ共振器３１、３２、３３及び３４と、ＢＡＷ共振器３６とを含む。クアッドプレクサ２０の第３弾性波フィルタは、ＳＡＷ共振器４１、４２、４３、４４及び４５と、ＢＡＷ共振器４６及び４７とを含む。クアッドプレクサ２０の第４弾性波フィルタは、ＳＡＷ共振器５１、５２、５３、５４及び５５と、ＢＡＷ共振器５６とを含む。

図２Ａに例示のように、弾性波フィルタにおける直列ＳＡＷ共振器を、直列ＢＡＷ共振器を経由してクアッドプレクサの共通ノードに結合することができる。またも図２Ａに例示のように、弾性波フィルタにおける直列ＳＡＷ共振器及びシャントＳＡＷ共振器を、直列ＢＡＷ共振器を経由してクアッドプレクサの共通ノードに結合することができる。図２Ａはまた、少なくとも４つ又は少なくとも５つのＳＡＷ共振器が、直列ＢＡＷ共振器を経由してクアッドプレクサの共通ノードに結合され得ることを示す。

図２Ａに例示の弾性波フィルタにおいて、各弾性波フィルタのすべてのＳＡＷ共振器が、対応弾性波フィルタの直列ＢＡＷ共振器を経由して共通ノードに結合される。これにより、複数のＳＡＷ共振器のみを含む弾性波フィルタと比べて、共通ノードへの負荷を低減することができる。またも図２Ａに示されるように、マルチプレクサ及び／又は弾性波フィルタの共振器の少なくとも７０％をＳＡＷ共振器とし、当該マルチプレクサ及び／又は弾性波フィルタの他の共振器をＢＡＷ技術によって実装してよい。弾性波フィルタを実装するべく大部分にＳＡＷ共振器を使用することにより、かかる弾性波フィルタを、大部分に又は完全にＢＡＷ共振器が実装された弾性波フィルタよりも安価にすることができる。

図２Ａと、図４から６のような他のいくつかの実施形態とが、ＳＡＷ共振器及びＢＡＷ共振器を含むマルチプレクサの例を例示する一方、ここに説明されるいずれかの適切な原理及び利点は、２つの異なる適切なタイプの共振器によって実装することができる。例えば、マルチプレクサのフィルタが、第１タイプの複数の弾性波共振器と、第１タイプの複数の弾性波共振器と当該マルチプレクサの共通ノードとの間に結合された第２タイプの一つの直列弾性波共振器とを含み得る。

第２タイプの共振器は、第１タイプの共振器よりも低い負荷損失を有し得る。かかる負荷損失は、マルチプレクサの他のフィルタの一つ以上による望ましくない信号散逸及び／又は反射が引き起こす一つのフィルタを通る挿入損失の増加に関連する損失を言及し得る。

第２タイプの共振器は、第１タイプの弾性波共振器よりも高い帯域外阻止性を有し得る。第２タイプの共振器は、第１タイプの共振器よりも高い帯域外品質係数を有し得る。例えば、第２タイプの共振器は、マルチプレクサの少なくとも一つの他のフィルタの通過帯域において、第１タイプの複数の弾性波共振器よりも高い品質係数を有し得る。高い帯域外品質係数により、第２タイプの共振器は、第１タイプの共振器よりも低いエネルギー散逸による大きな帯域外阻止性を与えることができる。所定のアプリケーションにおいて、第２タイプの共振器は、マルチプレクサの他のフィルタすべての対応通過帯域において、第１タイプの複数の弾性波共振器よりも高い品質係数を有し得る。品質係数は、格納電力対放散電力の比を表し得る。品質係数は、周波数依存となり得る。

第２タイプの弾性波共振器は、第１タイプの弾性波共振器よりも高価であり、良好な帯域外性能を達成することができる。弾性波フィルタの２つのタイプの共振器を実装することにより、帯域外性能及びコストが、相対的に低いコスト及び相対的に高い性能というソリューションにおいてバランスされる。

図２Ａのマルチプレクサ２０において、第１タイプの共振器はＳＡＷ共振器であり、第２タイプの共振器はＢＡＷ共振器である。２つの異なるタイプの共振器を有するマルチプレクサの他例が、図２Ｂ及び２Ｃを参照して記載される。

図２Ｂは、一実施形態に係るクアッドプレクサ２０’の複数の弾性波共振器の模式的な図である。クアッドプレクサ２０’は、２つのタイプのＳＡＷ共振器、すなわちタイプＡのＳＡＷ及びタイプＢのＳＡＷ、を含む。クアッドプレクサ２０’は図２Ａのクアッドプレクサ２０と同様であるが、クアッドプレクサ２０の複数のＢＡＷ共振器の代わりに第２タイプの複数のＳＡＷ共振器が、クアッドプレクサ２０’に実装されている点が異なる。第２タイプのＳＡＷ共振器すなわちタイプＢのＳＡＷは、第１タイプのＳＡＷ共振器すなわちタイプＡのＳＡＷと比べてＢＡＷ共振器と同様の利点を有する。例えば、第２タイプのＳＡＷ共振器すなわちタイプＢのＳＡＷは、第１タイプのＳＡＷ共振器すなわちタイプＡのＳＡＷよりも低い負荷損失及び／又は良好な帯域外阻止性及び／又は高い帯域外品質係数を有し得る。その反面、第２タイプのＳＡＷ共振器すなわちタイプＢのＳＡＷは、第１タイプのＳＡＷ共振器すなわちタイプＡのＳＡＷよりも実装が高価となり得る。したがって、図２Ｂに示されるフィルタトポロジは、相対的に低いコスト及び相対的に高い性能のソリューションを与えるべく、コスト及び性能をバランスさせることができる。

いくつかの例において、第１タイプのＳＡＷ共振器すなわちタイプＡのＳＡＷを標準ＳＡＷ共振器としてよく、第２タイプのＳＡＷ共振器すなわちタイプＢのＳＡＷを温度補償ＳＡＷ（ＴＣＳＡＷ）共振器としてよい。標準ＳＡＷ共振器は、非温度補償となり得る。ＴＣＳＡＷ共振器は、正の周波数温度係数を有する温度補償層を含み得る。例えば、ＴＣＳＡＷ共振器は、ＩＤＴ電極を覆う二酸化ケイ素を、標準ＳＡＷ共振器に加えたものとすることができる。

所定の実施形態によれば、第２タイプのＳＡＷ共振器すなわちタイプＢのＳＡＷは、典型的なＢＡＷ共振器よりも優れた温度特性を有するＢＡＷ共振器と比べて等価又は優れた特性を有するＳＡＷ共振器としてよい。かかる第２タイプのＳＡＷ共振器は、相対的に高い品質係数、相対的に低い周波数温度係数、及び相対的に高い熱放散性を有し得る。この第２タイプのＳＡＷ共振器は、標準ＳＡＷ共振器と比べて品質係数が増大かつ周波数温度係数が低下し得る多層基板を有してよい。第２のＳＡＷ共振器は、支持基板（例えばシリコン）を覆う高速層（例えばサファイア、アルミナ、ＳｉＮ又はＡｌＮ）を覆う機能層（例えばＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ又はＴａ_２Ｏ_５）を覆う圧電層（例えばニオブ酸リチウム（ＬＮ）又はタンタル酸リチウム（ＬＴ））を覆う多層基板の上にＩＤＴ電極を含み得る。例えば、第２タイプのＳＡＷ共振器は、ＬＴ／ＳｉＯ_２／ＡｌＮ／Ｓｉ基板上にＩＤＴ電極を含み得る。第２タイプのＳＡＷ共振器は、村田製作所によるＩＨＰ（Ｉｎｃｒｅｄｉｂｌｅ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）ＳＡＷ共振器としてよい。このクアッドプレクサ２０’における第２タイプのＳＡＷ共振器により、クアッドプレクサ２０における第１タイプのＳＡＷ共振器を、非温度補償ＳＡＷ共振器又は温度補償ＳＡＷ共振器とすることができる。

クアッドプレクサ２０’の第１弾性波フィルタは、第１タイプの複数のＳＡＷ共振器２１’、２２’、２３’及び２４’と、第２タイプの一つのＳＡＷ共振器２５’とを含む。クアッドプレクサ２０’の第２弾性波フィルタは、第１タイプの複数のＳＡＷ共振器３１’、３２’、３３’及び３４’と、第２タイプの一つのＳＡＷ共振器３６’とを含む。クアッドプレクサ２０’の第３弾性波フィルタは、第１タイプの複数のＳＡＷ共振器４１’、４２’、４３’、４４’及び４５’と、第２タイプの複数のＳＡＷ共振器４６’及び４７’とを含む。クアッドプレクサ２０’の第４弾性波フィルタは、第１タイプの複数のＳＡＷ共振器５１’、５２’、５３’、５４’及び５５’と、第２タイプの一つのＳＡＷ共振器５６’とを含む。

図２Ｃは、一実施形態に係るクアッドプレクサ２０’’の複数の弾性波共振器の模式的な図である。クアッドプレクサ２０’’は、２つのタイプの共振器、すなわちタイプＡの共振器及びタイプＢの共振器、を含む。クアッドプレクサ２０’’は図２Ａのクアッドプレクサ２０及び図２Ｂのクアッドプレクサ２０’と同様であるが、クアッドプレクサ２０’の２つのタイプの共振器を、任意の適切なタイプの共振器としてよい点が異なる。第２タイプの共振器は、ＢＡＷ共振器がＳＡＷ共振器に対して有するのと同様の利点を、第１タイプの共振器に対して有し得る。例えば、第２タイプの共振器は、第１タイプの共振器よりも低い負荷損失、良好な帯域外阻止性、高い帯域外品質係数等、又はこれらの任意の適切な組み合わせに関する上述した利点のいずれかを有し得る。その反面、第２タイプの共振器は、第１タイプの共振器よりも実装が高価となり得る。したがって、図２Ｃに示されるフィルタトポロジは、相対的に低いコスト及び相対的に高い性能のソリューションを与えるべく、コスト及び性能をバランスさせることができる。

クアッドプレクサ２０’’の第１フィルタは、第１タイプの複数の共振器２１’’、２２’’、２３’’及び２４’’と、第２タイプの一つの共振器２５’’とを含む。クアッドプレクサ２０’’の第２フィルタは、第１タイプの複数の共振器３１’’、３２’’、３３’’及び３４’’と、第２タイプの一つの共振器３６’’とを含む。クアッドプレクサ２０’’の第３フィルタは、第１タイプの複数の共振器４１’’、４２’’、４３’’、４４’’及び４５’’と、第２タイプの複数の共振器４６’’及び４７’’とを含む。クアッドプレクサ２０’’の第４フィルタは、第１タイプの複数の共振器５１’’、５２’’、５３’’、５４’’及び５５’’と、第２タイプの一つの共振器５６’’とを含む。クアッドプレクサ２０’’の例示された共振器はすべてを、弾性波共振器としてよい。

図３は、クアッドプレクサ６０の模式的な図である。ヘキサプレクサ６０は、共通ノードＣＯＭに接続された６つのフィルタを含む。例示のように、ヘキサプレクサ６０は、第１送信フィルタ１２、第１受信フィルタ１４、第２送信フィルタ１６、第２受信フィルタ１８、第３送信フィルタ６２及び第３受信フィルタ６４を含む。ヘキサプレクサ６０の各フィルタを、例示のような帯域通過フィルタとしてよい。ヘキサプレクサ６０のフィルタ一つ以上を、弾性波フィルタとしてよい。ヘキサプレクサ６０のフィルタを、弾性波フィルタとしてよい。クアッドプレクサ６０のいずれのフィルタも、ここに説明される原理及び利点に従う２つのタイプの弾性波共振器を含み得る。例えば、クアッドプレクサ６０のいずれのフィルタも、ここに説明される原理及び利点に従う複数のＳＡＷ共振器及び一つ以上のＢＡＷ共振器を含み得る。

図４は、一実施形態に係るヘキサプレクサ７０の弾性波共振器の模式的な図である。ヘキサプレクサ７０は、図３のヘキサプレクサ６０の一例である。図４に例示のように、ヘキサプレクサ７０の各フィルタは、弾性波共振器によって実装される。マルチプレクサを、図４を参照して説明される適切な原理及び利点に従って実装することができる。かかるマルチプレクサの特定のフィルタを、所与のアプリケーションのための設計仕様を目的として実装することができる。図４の弾性波フィルタは、かかるフィルタのいくつかの例を示す。

ヘキサプレクサ７０の第１弾性波フィルタは、ＢＡＷ共振器７１と、ＳＡＷ共振器７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８及び７９とを含む。第１弾性波フィルタは、図３の第１送信フィルタ１２のような送信フィルタとしてよい。これらのＳＡＷ共振器は、第１弾性波フィルタの弾性波共振器の８／９を占める。

ヘキサプレクサ７０の第２弾性波フィルタは、ＢＡＷ共振器８１と、ＳＡＷ共振器８１及び８３とを含む。第２弾性波フィルタは、図３の第１受信フィルタ１４のような受信フィルタとしてよい。例示のＳＡＷ共振器８３は、ダブルモードＳＡＷ（ＤＭＳ）共振器であり、これは、結合共振器フィルタ（ＣＲＦ）とも称する。ＤＭＳ共振器は、受信フィルタのような低電力フィルタに実装することができる。ＤＭＳ共振器は典型的に、相対的に高い電力を扱うことがない。したがって、ＤＭＳ共振器を、アンテナノードとなり得る共通ノードＣＯＭに存在する相対的に高い電力から保護する少なくとも一つの直列弾性波共振器が存在する必要がある。

ヘキサプレクサ７０の第３弾性波フィルタは、ＢＡＷ共振器９１と、ＳＡＷ共振器９２、９３、９４、９５、９６、９７及び９８とを含む。第３弾性波フィルタは、図３の第２送信フィルタ１６のような送信フィルタとしてよい。

ヘキサプレクサ７０の第４弾性波フィルタは、ＢＡＷ共振器１０１と、ＳＡＷ共振器１０２、１０３及び１０５とを含む。第４弾性波フィルタは、図３の第２受信フィルタ１８のような受信フィルタとしてよい。

ヘキサプレクサ７０の第５弾性波フィルタは、ＢＡＷ共振器１１１及び１１２と、ＳＡＷ共振器１２２、１２３、１２４及び１２５とを含む。第５弾性波フィルタは、図３の第３送信フィルタ６２のような送信フィルタとしてよい。第５弾性波フィルタは、シャントＢＡＷ共振器及び直列ＢＡＷ共振器が、マルチプレクサの共通ノードＣＯＭに結合できることを例示する。シャントＢＡＷ共振器１１２は、直列ＢＡＷ共振器１１１の、第５弾性波フィルタのＳＡＷ共振器とは反対の側に結合される。

ヘキサプレクサ７０の第６弾性波フィルタは、ＳＡＷ共振器１２２、１２３、１２４及び１２５を含む。第６弾性波フィルタは、図３の第３受信フィルタ６４のような受信フィルタとしてよい。第６弾性波フィルタは、マルチプレクサのフィルタの一つ以上が複数のＳＡＷ共振器のみによって実装できることを例示する。

図５は、一実施形態に係るマルチプレクサ１３０の弾性波共振器の模式的な図である。マルチプレクサは、任意の適切な数の弾性波フィルタを含み得る。例えば、マルチプレクサは、４つのフィルタを備えたクアッドプレクサ、５つのフィルタを備えたペンタプレクサ、６つのフィルタを備えたヘキサプレクサ、８つのフィルタを備えたオクタプレクサ等としてよい。いくつかの例において、マルチプレクサ１３０は、共通ノードＣＯＭに接続された２から１６個の弾性波フィルタを含み得る。マルチプレクサ１３０の弾性波フィルタは、受信フィルタ及び／又は送信フィルタの任意の適切な組み合わせを含み得る。弾性波フィルタの各入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポートは、送信フィルタ用の入力、又は受信フィルタ用の出力としてよい。各弾性波フィルタは、直列ＢＡＷ共振器を経由して共通ノードに結合されたＳＡＷ共振器を含み得る。例えば、マルチプレクサ１３０の第１弾性波フィルタは、ＳＡＷ共振器１３２、１３３、１３４及び１３５と、ＢＡＷ共振器１３６とを含む。ここで、ＳＡＷ共振器１３２、１３３、１３４及び１３５はすべてが、直列ＢＡＷ共振器１３６を経由して共通ノードＣＯＭに結合される。例えば、マルチプレクサ１３０の第Ｎ弾性波フィルタは、ＳＡＷ共振器１４２、１４３、１４４及び１４５と、ＢＡＷ共振器１４６とを含む。ここで、ＳＡＷ共振器１４２、１４３、１４４及び１４５はすべてが、直列ＢＡＷ共振器１４６を経由して共通ノードＣＯＭに結合される。

図６は、一実施形態に係るマルチプレクサ１５０の弾性波共振器の模式的な図である。マルチプレクサ１５０は、図５のマルチプレクサ１３０と同様であるが、マルチプレクサ１５０が、複数のＳＡＷ共振器のみが実装された弾性波フィルタを含む点が異なる。図６は、マルチプレクサの一つ以上の弾性波フィルタがＳＡＷ共振器を含むが、ＢＡＷ共振器を全く含まないことを例示する。例えば、マルチプレクサ１５０の第１弾性波フィルタは、ＳＡＷ共振器１５２、１５３、１５４、１５５及び１５６を含むが、ＢＡＷ共振器を全く含まない。マルチプレクサ１５０はまた、直列ＢＡＷ共振器を経由して共通ノードに結合されたＳＡＷ共振器を備えた一つ以上の弾性波フィルタを含む。例えば、マルチプレクサ１５０の第Ｎ弾性波フィルタは、ＳＡＷ共振器１６２、１６３、１６４及び１６５と、ＢＡＷ共振器１６６とを含む。ここで、ＳＡＷ共振器１６２、１６３、１６４及び１６５はすべてが、直列ＢＡＷ共振器１６６を経由して共通ノードＣＯＭに結合される。

任意の適切な数のＢＡＷ共振器を、フィルタのＳＡＷ共振器と共通ノードとの間に結合することができる。例えば、直列ＢＡＷ共振器と、一つ以上の他の直列ＢＡＷ共振器及び／又は一つ以上のシャントＢＡＷ共振器とを、フィルタのＳＡＷ共振器と共通ノードとの間に結合することができる。

ここに説明されるマルチプレクサは、様々な無線周波数システムに実装することができる。無線周波数信号は、例えば約４５０ＭＨｚから６ＧＨｚの範囲のような、約３０ｋＨｚから３００ＧＨｚの範囲の周波数を有する信号を処理することができる。ここに説明される原理及び利点に従うマルチプレクサを含むいくつかの無線周波数システムは、キャリアアグリゲーション信号を処理するべく構成される。キャリアアグリゲーションを備えた無線周波数システムにおいて、多数のフィルタを、マルチプレクサとして配列して共通アンテナノードに接続することができる。ここに説明されたマルチプレクサ及び／又はフィルタのいずれかの適切な原理及び利点を実装することができる無線周波数システムのいくつかの例が、以下に説明される。

図７、８、９、１０Ａ及び１０Ｂは、所定の実施形態に係る例示の無線周波数システムの模式的なブロック図である。これらの無線周波数システムにおけるマルチプレクサは、一つ以上弾性波フィルタにおけるＳＡＷ共振器と共通ノードとの間に結合されたＢＡＷ共振器を有する結果、負荷損失を低減することができている。これらの弾性波フィルタの一つ以上に大多数のＳＡＷ共振器を実装することはまた、ＢＡＷ要素の実装がほとんどの同様の弾性波フィルタと比べてコストを低減することもできる。複数のＳＡＷ共振器と一つ以上のＢＡＷ共振器とを含むフィルタの原理及び利点は、任意の２つの異なるタイプの弾性波共振器を含むフィルタを備えたフィルタに当てはまり得る。ここに説明される無線周波数システムのマルチプレクサの各フィルタは、帯域通過フィルタとしてよい。

図７は、ダイプレクサ１７６を経由してアンテナ１７７に結合されたクアッドプレクサを含む無線周波数システム１７０の模式的な図である。図７において、第１クアッドプレクサが、弾性波フィルタ１２、１４、１６及び１８を含む。図７において、第２クアッドプレクサが、弾性波フィルタ１７２、１７３、１７４及び１７５を含む。ダイプレクサ１７６は、例示のクアッドプレクサとアンテナ１７７との間で伝播する無線周波数信号を周波数マルチプレクシングする役割を果たすことができる。

図８は、アンテナ１７７に結合されたクアッドプレクサを含む無線周波数システム１８０の模式的な図である。図８は、いくつかのアプリケーションにおいてマルチプレクサが、介在する周波数マルチプレクシング回路（例えばダイプレクサ又はトライプレクサ）なしでアンテナに接続され得ることを例示する。例えば、キャリアアグリゲーション信号が、周波数が相対的に近い２つのキャリアを含むとき、ダイプレクサ又はトライプレクサは、相対的に実装が困難及び／若しくは高価になり、並びに／又は相対的に高い損失を有し得る。かかる状況において、複数のフィルタを一つのマルチプレクサとして共通ノードに一緒に接続することができる。一つの例として、このようなマルチプレクサは、バンド２５及びバンド６６用の送信フィルタ及び受信フィルタを備えたクアッドプレクサとすることができる。図８に示されるように、所定のアプリケーションにおいてマルチプレクサを、介在するスイッチ又は周波数マルチプレクシング回路なしでアンテナに接続することができる。例えば、２つのキャリアアグリゲーション帯域のみを備えたキャリアアグリゲーション信号を無線通信するべく構成された携帯電話機は、介在するスイッチ又は周波数マルチプレクシング回路が全くなしにアンテナに接続されたマルチプレクサを有するマルチプレクサを含み得る。

図９は、マルチプレクサを経由して受信経路に結合されたアンテナ１９２を含む無線周波数システム１９０の模式的な図である。いくつかの例において、無線を、ダイバーシティ受信動作を目的として実装することができる。例示のアンテナ１９２のようなダイバーシティアンテナは、受信した無線周波数信号をいくつかの受信経路に与えることができる。マルチプレクサを、複数の受信経路とダイバーシティアンテナとの間に結合することができる。図９に示されるように、受信フィルタ１９３及び１９４を含むマルチプレクサ（例えばクアッドプレクサ）を、受信経路１９５及び１９４それぞれとアンテナ１９２との間に結合することができる。特定の実装を目的として、任意の適切な数の受信経路及び対応する受信フィルタを実装することができる。例えば、４つ以上の受信フィルタを、いくつかの例において、マルチプレクサ及び対応受信経路に含めることができる。いくつかの実施形態において（例示せず）、マルチプレクサとダイバーシティアンテナとの間にスイッチを結合することができ、及び／又は受信経路とマルチプレクサの受信フィルタとの間にスイッチを結合することができる。

図１０Ａは、電力増幅器とアンテナ１７７との間の信号経路にマルチプレクサを含む無線周波数システム２００の模式的な図である。例示の無線周波数システム２００は、低帯域経路、中間帯域経路及び高帯域経路を含む。所定のアプリケーションにおいて、低帯域経路は、周波数が１ＧＨｚ未満の無線周波数信号を処理することができ、中間帯域経路は、周波数が１ＧＨｚ〜２．２ＧＨｚの無線周波数信号を処理することができ、高帯域経路は、周波数が２．２ＧＨｚを上回る無線周波数信号を処理することができる。

ダイプレクサ１７６のような周波数マルチプレクシング回路を、信号経路とアンテナ１７６との間に含めることができる。かかる周波数マルチプレクシング回路は、受信経路用の周波数分割器、及び送信経路用の周波数結合器としての役割を果たすことができる。ダイプレクサ１７６は、周波数が相対的に離れた複数の無線周波数信号を、周波数マルチプレクシングすることができる。ダイプレクサ１７６は、損失が相対的に低い受動回路要素によって実装することができる。ダイプレクサ１７６は、複数のキャリアアグリゲーション信号を（送信用に）結合し、（受信用に）分離することができる。

例示のように、低帯域経路は、低帯域無線周波数信号を増幅するべく構成された電力増幅器２０１と、帯域選択スイッチ２０２と、マルチプレクサ２０３とを含む。帯域選択スイッチ２０２は、電力増幅器２０１の出力を、マルチプレクサ２０３の選択された送信フィルタに電気的に接続することができる。選択された送信フィルタは、電力増幅器２０１の出力信号の周波数に対応する通過帯域を有する帯域通過フィルタとすることができる。マルチプレクサ２０３は、任意の適切な数の送信フィルタ、及び任意の適切な数の受信フィルタを含み得る。マルチプレクサ２０３は、所定のアプリケーションにおいて、受信フィルタと同じ数の送信フィルタを有してよい。いくつかの例において、マルチプレクサ２０３は、受信フィルタとは異なる数の送信フィルタを有してよい。

図１０Ａに例示されるように、中間帯域経路は、中間帯域無線周波数信号を増幅するべく構成された電力増幅器２０４と、帯域選択スイッチ２０５と、マルチプレクサ２０６とを含む。帯域選択スイッチ２０５は、電力増幅器２０４の出力を、マルチプレクサ２０６の選択された送信フィルタに電気的に接続することができる。選択された送信フィルタは、電力増幅器２０４の出力信号の周波数に対応する通過帯域を有する帯域通過フィルタとすることができる。マルチプレクサ２０６は、任意の適切な数の送信フィルタ、及び任意の適切な数の受信フィルタを含み得る。マルチプレクサ２０６は、所定のアプリケーションにおいて、受信フィルタと同じ数の送信フィルタを有してよい。いくつかの例において、マルチプレクサ２０６は、受信フィルタとは異なる数の送信フィルタを有してよい。

例示の無線周波数システム２００において、高帯域経路は、高帯域無線周波数信号を増幅するべく構成された電力増幅器２０７と、帯域選択スイッチ２０８と、マルチプレクサ２０９とを含む。帯域選択スイッチ２０８は、電力増幅器２０７の出力を、マルチプレクサ２０９の選択された送信フィルタに電気的に接続することができる。選択された送信フィルタは、電力増幅器２０７の出力信号の周波数に対応する通過帯域を有する帯域通過フィルタとすることができる。マルチプレクサ２０９は、任意の適切な数の送信フィルタ、及び任意の適切な数の受信フィルタを含み得る。マルチプレクサ２０９は、所定のアプリケーションにおいて、受信フィルタと同じ数の送信フィルタを有してよい。いくつかの例において、マルチプレクサ２０９は、受信フィルタとは異なる数の送信フィルタを有してよい。

選択スイッチ２１０が、中間帯域経路又は高帯域経路からの無線周波数信号をダイプレクサ１７６に選択的に与えることができる。したがって、無線周波数システム２００は、低帯域及び高帯域の組み合わせ又は低帯域及び中間帯域の組み合わせのいずれかにより、キャリアアグリゲーション信号を処理することができる。

図１０Ｂは、電力増幅器とアンテナとの間の信号経路にマルチプレクサを含む無線周波数システム２１２の模式的な図である。無線周波数システム２１２は、図１０Ａの無線周波数システム２００と同様であるが、無線周波数システム２１２がスイッチプレクシング特徴を含む点が異なる。スイッチプレクシングは、ここに説明される任意の適切な原理及び利点に従って実装することができる。

スイッチプレクシングは、オンデマンドマルチプレクシングを実装することができる。いくつかの無線周波数システムは、大量の時間（例えば時間全体の約９５％）に対してシングルキャリアモードで動作し、少量の時間（例えば時間全体の約５％）に対してキャリアアグリゲーションモードですることができる。スイッチプレクシングは、シングルキャリアモードにおいて負荷を低減することができる。ここで、無線周波数システムは、共通ノードに固定接続を有するフィルタを含むマルチプレクサと比べ、大量の時間動作することができる。このような負荷の低減は、マルチプレクサに多数のフィルタが含まれる場合にさらに有意となり得る。

例示の無線周波数システム２１２において、マルチプレクサ２１３及び２１４は、スイッチ２１５を経由してダイプレクサ１７６に結合される。スイッチ２１５は、２つ以上の投が同時にアクティブになり得るマルチ閉スイッチとして構成される。同時にアクティブになる多投をスイッチ２１５が有することにより、キャリアアグリゲーション信号の送信及び／又は受信を有効にすることができる。スイッチ２１５はまた、シングルキャリアモードの間にアクティブになる短投も含んでよい。例示のように、マルチプレクサ２１３は、スイッチ２１５の別々の投に結合された複数のデュプレクサを含む。同様に、例示のマルチプレクサ２１４も、スイッチ２１５の別々の投に結合された複数のデュプレクサを含む。代替的に、図１０Ｂに例示のようにスイッチ２１５の各投にデュプレクサを結合する代わりに、マルチプレクサの個別のフィルタの一つ以上を、当該マルチプレクサと共通ノードとの間に結合されたスイッチの専用投に結合してもよい。例えば、いくつかのアプリケーションにおいて、かかるスイッチは、例示のスイッチ２１５の２倍もの多くの投を有し得る。

スイッチ２１５は、マルチプレクサ２１３及び２１４それぞれのフィルタと共通ノードＣＯＭとの間に結合される。図１０Ｂは、共通ノードに電気的に同時接続され得るのがマルチプレクサのフィルタのすべてよりは少ないことを例示する。

いくつかの例において、電力増幅器とマルチプレクサとの間に結合されたスイッチの２投以上が同時にアクティブにされる。例えば、無線周波数システム２１２において、帯域選択スイッチ２０５及び／又は帯域選択スイッチ２０８の２投以上が、所定の実施形態において同時にアクティブにされる。スイッチの多投によりマルチプレクサのフィルタが電力増幅器に電気的に同時接続される場合、負荷損失が生じ得る。したがって、マルチプレクサの弾性波フィルタの一つ以上が、弾性表面波共振器と電力増幅器との間に結合された直列バルク弾性波共振器を含み得る。

図１０Ｃは、一実施態に係るマルチプレクサ２１６の弾性波共振器の模式的な図である。マルチプレクサ２１６は、図５のマルチプレクサ１３０と同様であるが、ＳＡＷ共振器１３２及び１４２がＢＡＷ共振器２１７及び２１８それぞれによって置換されている点が異なる。ＢＡＷ共振器２１７及び２１８は、例えば多投スイッチの多投が同時にアクティブになることによりポートＩ／Ｏ_１及びＩ／Ｏ_Ｎが互いに電気的に接続されるアプリケーションにおいて、ＳＡＷ共振器１３２及び１４２と比べて負荷を低減することができる。示される例のように、図１０ＣのＢＡＷ共振器２１７及び２１８は、ＢＡＷ共振器２１７及び２１８が図１０Ｂの帯域選択スイッチ２０５の２投により互いに電気的に接続されるとき、図５のＳＡＷ共振器１３２及び１４２と比べて負荷を低減することができる。任意の適切な数のＢＡＷ共振器を、フィルタのＳＡＷ共振器とＩ／Ｏポート（例えば送信フィルタ用の入力ポート）との間に結合することができる。例えば、直列ＢＡＷ共振器と、一つ以上の他の直列ＢＡＷ共振器及び／又は一つ以上のシャントＢＡＷ共振器とを、フィルタのＳＡＷ共振器と共通ノードとの間に結合することができる。いくつかの例において、直列ＢＡＷ共振器は、Ｉ／Ｏポートと、マルチプレクサの送信フィルタのみの弾性表面波共振器（当該マルチプレクサの受信フィルタの弾性表面波共振器ではない）との間に結合される。いくつかの例において、直列ＢＡＷ共振器は、Ｉ／Ｏポートと、マルチプレクサの部分集合送信フィルタのみの弾性表面波共振器（当該マルチプレクサの受信フィルタ及び他の一つ以上の送信フィルタの弾性表面波共振器ではない）との間に結合される。

図１１Ａは、ここに記載される実施形態に係る一つ以上フィルタの弾性波共振器を含む異なるダイを有するフィルタアセンブリ２２０のブロック図である。例示のように、フィルタアセンブリ２２０は、共通基板２２６上に含まれるＳＡＷダイ２２２及びＢＡＷダイ２２４を含む。一つ以上の弾性波フィルタが、ＳＡＷダイ２２２及びＢＡＷダイ２２４上に実装された共振器を含み得る。ＢＡＷダイ２２４は、所定の実施形態に係るＦＢＡＲダイとしてよい。基板２２６は、積層基板又は任意の他の適切なパッケージ基板としてよい。マルチプレクサの、一つ以上の弾性波フィルタの共振器を、ＳＡＷダイ２２２及びＢＡＷダイ２２４上に実装することができる。一つ以上のマルチプレクサの共振器も、ＳＡＷダイ２２２及びＢＡＷダイ２２４上に実装することができる。例えば、多数のマルチプレクサ用の共振器を、ＳＡＷダイ２２４及びＢＡＷダイ２２４上に実装することができる。

一つの例として、クアッドプレクサに、共通ノードに電気的に接続されたバンド２５及びバンド６６用のデュプレクサを実装することができる。いくつかの設計において、バンド２５の送信フィルタ及び受信フィルタを、性能仕様を満たすべくＢＡＷ共振器によって実装することができ、バンド６６の送信フィルタ及び受信フィルタが、費用を節約するべくＳＡＷ共振器によって実装されている。ここに説明される原理及び利点によれば、バンド６６の送信フィルタ及び受信フィルタにおける大多数の共振器（例えば少なくとも７０％、少なくとも８０％、又はそれ以上）を、ＳＡＷダイ２２２のＳＡＷ共振器を使用して実装することができる。これらのＳＡＷ共振器は、ＢＡＷダイ２２４上の直列ＢＡＷ共振器を経由して共通ノードに結合することができる。バンド６６の送信フィルタ及び受信フィルタは、ＢＡＷダイ２２４上の共振器によって実装することができる。いくつかの例において、バンド６６の送信フィルタ及び／又は受信フィルタの共振器の一つ以上を、ＳＡＷダイ２２２上に実装することができる。

もう一つの例として、所定の実施形態によれば、デュプレクサが、ＢＡＷダイ２２４上の少なくとも一つの共振器及びＳＡＷダイ２２２上の複数の共振器を含む送信フィルタと、ＢＡＷダイ２２４上の少なくとも一つの共振器及びＳＡＷダイ２２２上の複数の共振器を含む受信フィルタとを含み得る。

所定の実施形態によれば、マルチプレクサの一つ以上の弾性波フィルタに、ＳＡＷダイ２２２及びＢＡＷダイ２２４双方上の共振器を実装することができ、同じマルチプレクサの一つ以上の弾性波フィルタに、ＳＡＷダイ２２２又はＢＡＷダイ２２４の一方のみ上の共振器を実装することができる。

いくつかの実施形態において、異なる周波数範囲に対して異なるＳＡＷダイ及び／又は異なるＢＡＷダイを実装することができる。そのような異なる周波数範囲に対するものは、異なる厚さの圧電層及び／又はメタライゼーション層を含み得る。

図１１Ｂは、ここに記載される実施形態に係るフィルタの弾性波共振器を含む異なるダイを有するフィルタアセンブリ２２７のブロック図である。例示のように、フィルタアセンブリ２２７は、共通基板２２６上に含まれるＳＡＷダイ２２２Ａ及び２２２Ｂ並びにＢＡＷダイ２２４を含む。マルチプレクサが、第１ＳＡＷダイ２２２Ａ及びＢＡＷダイ２２４上に実装された共振器を含む弾性波フィルタを含み得る。マルチプレクサはまた、第２ＳＡＷダイ２２２Ｂ及びＢＡＷダイ２２４上に実装された共振器を含む他の弾性波フィルタも含んでよい。異なるＳＡＷダイ２２２Ａ及び２２２Ｂは、異なる所定周波数範囲内の無線周波数信号をフィルタリングするべく配列された弾性波フィルタのためのＳＡＷ共振器を実装することができる。図２Ａのマルチプレクサ２０を、フィルタアセンブリ２２７によって実装することができる。例えば、マルチプレクサ２０の第１送信フィルタ及び第１受信器のＳＡＷ共振器を、第１ＳＡＷダイ２２２Ａ上に実装することができ、マルチプレクサ２０の第２送信フィルタ及び第２受信フィルタのＳＡＷ共振器を、第２ＳＡＷダイ２２２Ｂ上に実装することができ、マルチプレクサ２０の各フィルタのＢＡＷ共振器を、ＢＡＷダイ２２４上に実装することができる。いくつかの他の例（例示せず）において、マルチプレクサ２０のＢＡＷ共振器を、２つ以上のＢＡＷダイ上に実装することができる。

図１１Ｃは、ここに記載される実施形態に係るフィルタの弾性波共振器を含む異なるダイを有するフィルタアセンブリ２２９のブロック図である。例示のように、フィルタアセンブリ２２９は、共通基板２２６上に含まれるＳＡＷダイ２２２Ａ、２２２Ｂ及び２２２Ｃ、並びにＢＡＷダイ２２４を含む。マルチプレクサが、第１ＳＡＷダイ２２２Ａ及びＢＡＷダイ２２４上に実装された共振器を含む弾性波フィルタを含み得る。マルチプレクサはまた、第２ＳＡＷダイ２２２Ｂ及びＢＡＷダイ２２４上に実装された共振器を含む他の弾性波フィルタも含んでよい。マルチプレクサはさらに、第３ＳＡＷダイ２２２Ｃ及びＢＡＷダイ２２４上に実装された共振器を含む付加弾性波フィルタを含んでよい。異なるＳＡＷダイ２２２Ａ、２２２Ｂ及び２２２Ｃは、異なる所定周波数範囲内の無線周波数信号をフィルタリングするべく配列された弾性波フィルタのためのＳＡＷ共振器を実装することができる。

図４のマルチプレクサ７０は、フィルタアセンブリ２２９によって実装することができる。例えば、マルチプレクサ７０の第１送信フィルタ及び第１受信器のＳＡＷ共振器を、第１ＳＡＷダイ２２２Ａ上に実装することができ、マルチプレクサ７０の第２送信フィルタ及び第２受信フィルタのＳＡＷ共振器を、第２ＳＡＷダイ２２２Ｂ上に実装することができ、マルチプレクサ７０の第３送信フィルタ及び第３受フィルタのＳＡＷ共振器を、第３ＳＡＷダイ２２２Ｃ上に実装することができ、マルチプレクサ７０のＢＡＷ共振器を、ＢＡＷダイ２２４上に実装することができる。いくつかの他の例（例示せず）において、マルチプレクサ７０のＢＡＷ共振器を、２つ以上のＢＡＷダイ上に実装することができる。

ここに説明されるフィルタ及びマルチプレクサは、様々なパッケージ状モジュールに実装することができる。ここに説明されたマルチプレクサ及び／又はフィルタのいずれかの適切な原理及び利点を実装することができるパッケージ状モジュールのいくつかの例が、以下に説明される。図１２、１３及び１４は、所定の実施形態に係る例示的なパッケージ状モジュールの模式的なブロック図である。

図１２は、電力増幅器２３２、スイッチ２３４、及び一つ以上の実施形態に係るフィルタ２３６を含むモジュール２３０の模式的なブロック図である。モジュール２３０は、例示の素子を封入するパッケージを含み得る。電力増幅器２３２、スイッチ２３４及びフィルタ２３６は、共通パッケージ基板上に配置することができる。パッケージ基板は、例えば積層基板としてよい。スイッチ２３４は、多投無線周波数スイッチとしてよい。スイッチ２３４は、電力増幅器２３２の出力を、フィルタ２３６の選択されたフィルタに電気的に結合することができる。フィルタ２３６は、マルチプレクサとして構成された任意の適切な数の弾性波フィルタを含み得る。フィルタ２３６の弾性波フィルタは、ここに説明されるいずれかの適切な原理及び利点に従って実装することができる。フィルタ２３６は、一つ以上のＳＡＷダイ及び一つ以上のＢＡＷダイを含み得る。

図１３は、電力増幅器２４２及び２４３、スイッチ２４４及び２４５、並びに一つ以上の実施形態に係るフィルタ２４６を含むモジュール２４０の模式的なブロック図である。モジュール２４０は、図１２のモジュール２３０と同様であるが、モジュール２４０が、付加電力増幅器２４３及び付加スイッチ２４５を含んでフィルタ２４６が、電力増幅器に関連付けられた信号経路のための一つ以上のマルチプレクサとして配列される点が異なる。

図１４は、電力増幅器２５２及び２５３、スイッチ２５４及び２５５、一つ以上の実施形態に係るフィルタ２５７及び２５７、並びにアンテナスイッチ２５９を含むモジュール２５０の模式的なブロック図である。モジュール２５０は、図１３のモジュール２４０と同様であるが、モジュール２５０が、フィルタ２５７又はフィルタ２５８からの信号をアンテナノードに選択的に結合するべく配列されたアンテナスイッチ２５９を含む点が異なる。フィルタ２５７及び２５８は、図１４において別々のマルチプレクサとして配列される。

図１５は、一つ以上の実施形態に係るフィルタ２６３を含む無線通信デバイス２６０の模式的なブロック図である。無線通信デバイス２６０は、任意の適切な無線通信デバイスとしてよい。例えば、無線通信デバイス２６０は、スマートフォンのような携帯電話機としてよい。例示のように、無線通信デバイス２６０は、アンテナ２６１、ＲＦフロントエンド２６２、ＲＦ送受信器２６４、プロセッサ２６５及びメモリ２６６を含む。アンテナ２６１は、ＲＦフロントエンド２６２が与えるＲＦ信号を送信することができる。アンテナ２６１は、受信したＲＦ信号を、処理を目的としてＲＦフロントエンド２６２に与えることができる。

ＲＦフロントエンド２６２は、一つ以上の電力増幅器、一つ以上の低雑音増幅器、複数のＲＦスイッチ、複数の受信フィルタ、複数の送信フィルタ、複数のデュプレクスフィルタ、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。ＲＦフロントエンド２６２は、任意の適切な通信規格に関連付けられたＲＦ信号を送信及び受信することができる。ここに説明される弾性波フィルタ及び／又はマルチプレクサは、ＲＦフロントエンド２６２のフィルタ２６３によって実装することができる。

ＲＦ送受信器２６４は、増幅及び／又は他の処理を目的としてＲＦ信号をＲＦフロントエンド２６２に与えることができる。ＲＦ送受信器２６４はまた、ＲＦフロントエンド２６２の低雑音増幅器が与えるＲＦ信号を処理することができる。ＲＦ送受信器２６４はプロセッサ２６５と通信する。プロセッサ２６５はベース帯域プロセッサとしてよい。プロセッサ２６５は、無線通信デバイス２６０のための任意の適切なベース帯域処理機能を与えることができる。メモリ２６６は、プロセッサ２６５によってアクセスすることができる。メモリ２６６は、無線通信デバイス２６０のための任意の適切なデータを記憶することができる。

上述した実施形態のいくつかが、セルラーハンドセットのような携帯型デバイスに関連する例を与えてきた。しかしながら、こうした実施形態の原理及び利点は、ここに説明される実施形態のいずれかから有益となり得るアップリンクセルラーデバイスのような、任意の他のシステム又は装置のために使用することができる。ここでの教示は、様々なシステムに適用可能である。本開示がいくつかの実施形態例を含むにもかかわらず、ここに説明される教示は、様々な構造に適用することができる。ここに説明される原理及び利点はいずれも、約４５０ＭＨｚ〜６ＧＨｚの範囲のような、約３０ｋＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲にある信号を処理するＲＦ回路構成に関連して実装することができる。

本開示の複数の側面は、様々な電子デバイスに実装することができる。電子デバイスの例は、消費者電子製品、弾性波共振器ダイ及び／又は半導体ダイ及び／又はパッケージ状無線周波数モジュールのような消費者電子製品の部品、アップリンク無線通信デバイス、無線通信インフラストラクチャ、電子試験機器等を含むがこれらに限られない。電子デバイスの例は、スマートフォンのような携帯型電話機、スマートウォッチ又はイヤーピースのような装着可能コンピューティングデバイス、電話機、テレビ、コンピュータモニタ、コンピュータ、モデム、ハンドヘルドコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、電子レンジ、冷蔵庫、自動車、ステレオシステム、ＤＶＤプレーヤー、ＣＤプレーヤー、ＭＰ３プレーヤーのようなデジタル音楽プレーヤー、ラジオ、ビデオカメラ、カメラ、デジタルカメラ、携帯型メモリーチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯／乾燥機、コピー機、ファックス機、スキャナ、多機能周辺デバイス、腕時計、置時計等を含むがこれらに限られない。さらに、電子デバイスは未完成の製品も含んでよい。

本明細書及び特許請求の範囲全体にわたり、文脈上そうでないことが明らかでない限り、「含む」等の用語は、排他的又は網羅的な意味とは反対の包括的意味に、すなわち「〜を含むがこれらに限られない」との意味に解釈すべきである。ここで一般に使用される単語「結合」は、直接接続されるか又は一つ以上の中間要素を介して接続されるかのいずれかとなり得る２つ以上の要素を言及する。同様に、ここで一般に使用される単語「接続」は、直接接続されるか又は一つ以上の中間要素を介して接続されるかのいずれかとなり得る２つ以上の要素を言及する。加えて、単語「ここ」、「上」、「下」及び同様の趣旨の単語は、本アプリケーションにおいて使用される場合、本アプリケーション全体を言及し、本アプリケーションの任意の固有部分を言及するわけではない。文脈が許容する場合、単数又は複数を使用する上述の詳細な説明における用語はそれぞれ、複数又は単数をも含み得る。２つ以上の項目のリストを言及する単語「又は」及び「若しくは」は、当該単語の以下の解釈のすべてをカバーする。すなわち、当該リストの任意の項目、当該リストのすべての項目、及び当該リストの項目の任意の組み合わせである。

さらに、とりわけ「できる」、「し得る」、「してよい」、「かもしれない」、「例えば」、「のような」等のようなここに記載の条件付き言語は一般に、特にそうでないことが述べられ、又は使用の文脈上そうでないことが理解される場合を除き、所定の実施形態が所定の特徴、要素及び／又は状態を含む一方で他の実施形態がこれらを含まないことを伝えるように意図される。すなわち、かかる条件的言語は、特徴、要素及び／若しくは状態が一つ以上の実施形態にとって必要な任意の態様にあること、又は一つ以上の実施形態が必ず、筆者のインプット若しくは促しありで若しくはなしで、これらの特徴、要素及び／若しくは状態が任意の固有実施形態に含まれ若しくは当該実施形態で行われるか否かを決定するロジックを含むこと、を示唆することを一般には意図しない。

本発明のいくつかの実施形態が記載されたが、これらの実施形態は、例のみとして提示されており、本開示の範囲を制限することを意図しない。実際のところ、ここに記載される新規な方法、装置及びシステムは、様々な他の形態で具体化することができる。さらに、ここに記載される方法及びシステムの形態における様々な省略、置換及び変更が、本開示の要旨から逸脱することなくなし得る。例えば、ブロックが所与の配列で提示されるが、代替実施形態は、異なるコンポーネント及び／又は回路トポロジで同様の機能を果たすことができ、いくつかのブロックは削除、移動、追加、細分化、結合、及び／又は修正することができる。これらのブロックはそれぞれが、様々な異なる態様で実装することができる。上述した様々な実施形態の要素及び工程の任意の適切な組み合わせを、さらなる実施形態を与えるように組み合わせることができる。添付の特許請求の範囲及びその均等物が、本開示の範囲及び要旨に収まるかかる形態又は修正をカバーすることが意図される。

ヘキサプレクサ７０の第２弾性波フィルタは、ＢＡＷ共振器８１と、ＳＡＷ共振器８２及び８３とを含む。第２弾性波フィルタは、図３の第１受信フィルタ１４のような受信フィルタとしてよい。例示のＳＡＷ共振器８３は、ダブルモードＳＡＷ（ＤＭＳ）共振器であり、これは、結合共振器フィルタ（ＣＲＦ）とも称する。ＤＭＳ共振器は、受信フィルタのような低電力フィルタに実装することができる。ＤＭＳ共振器は典型的に、相対的に高い電力を扱うことがない。したがって、ＤＭＳ共振器を、アンテナノードとなり得る共通ノードＣＯＭに存在する相対的に高い電力から保護する少なくとも一つの直列弾性波共振器が存在する必要がある。

ヘキサプレクサ７０の第５弾性波フィルタは、ＢＡＷ共振器１１１及び１１２と、ＳＡＷ共振器１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８及び１１９とを含む。第５弾性波フィルタは、図３の第３送信フィルタ６２のような送信フィルタとしてよい。第５弾性波フィルタは、シャントＢＡＷ共振器及び直列ＢＡＷ共振器が、マルチプレクサの共通ノードＣＯＭに結合できることを例示する。シャントＢＡＷ共振器１１２は、直列ＢＡＷ共振器１１１の、第５弾性波フィルタのＳＡＷ共振器とは反対の側に結合される。

図７、８、９、１０Ａ及び１０Ｂは、所定の実施形態に係る例示の無線周波数システムの模式的なブロック図である。これらの無線周波数システムにおけるマルチプレクサは、一つ以上弾性波フィルタにおけるＳＡＷ共振器と共通ノードとの間に結合されたＢＡＷ共振器を有する結果、負荷損失を低減することができている。これらの弾性波フィルタの一つ以上に大多数のＳＡＷ共振器を実装することはまた、ＢＡＷ要素の実装がほとんどの同様の弾性波フィルタと比べてコストを低減することもできる。複数のＳＡＷ共振器と一つ以上のＢＡＷ共振器とを含むフィルタの原理及び利点は、任意の２つの異なるタイプの弾性波共振器を含むフィルタに当てはまり得る。ここに説明される無線周波数システムのマルチプレクサの各フィルタは、帯域通過フィルタとしてよい。

図９は、マルチプレクサを経由して受信経路に結合されたアンテナ１９２を含む無線周波数システム１９０の模式的な図である。いくつかの例において、無線を、ダイバーシティ受信動作を目的として実装することができる。例示のアンテナ１９２のようなダイバーシティアンテナは、受信した無線周波数信号をいくつかの受信経路に与えることができる。マルチプレクサを、複数の受信経路とダイバーシティアンテナとの間に結合することができる。図９に示されるように、受信フィルタ１９３及び１９４を含むマルチプレクサ（例えばクアッドプレクサ）を、受信経路１９５及び１９６それぞれとアンテナ１９２との間に結合することができる。特定の実装を目的として、任意の適切な数の受信経路及び対応する受信フィルタを実装することができる。例えば、４つ以上の受信フィルタを、いくつかの例において、マルチプレクサ及び対応受信経路に含めることができる。いくつかの実施形態において（例示せず）、マルチプレクサとダイバーシティアンテナとの間にスイッチを結合することができ、及び／又は受信経路とマルチプレクサの受信フィルタとの間にスイッチを結合することができる。

ダイプレクサ１７６のような周波数マルチプレクシング回路を、信号経路とアンテナ１７７との間に含めることができる。かかる周波数マルチプレクシング回路は、受信経路用の周波数分割器、及び送信経路用の周波数結合器としての役割を果たすことができる。ダイプレクサ１７６は、周波数が相対的に離れた複数の無線周波数信号を、周波数マルチプレクシングすることができる。ダイプレクサ１７６は、損失が相対的に低い受動回路要素によって実装することができる。ダイプレクサ１７６は、複数のキャリアアグリゲーション信号を（送信用に）結合し、（受信用に）分離することができる。

図１４は、電力増幅器２５２及び２５３、スイッチ２５４及び２５５、一つ以上の実施形態に係るフィルタ２５７及び２５８、並びにアンテナスイッチ２５９を含むモジュール２５０の模式的なブロック図である。モジュール２５０は、図１３のモジュール２４０と同様であるが、モジュール２５０が、フィルタ２５７又はフィルタ２５８からの信号をアンテナノードに選択的に結合するべく配列されたアンテナスイッチ２５９を含む点が異なる。フィルタ２５７及び２５８は、図１４において別々のマルチプレクサとして配列される。

Claims (40)

1. マルチプレクサであって、
   一つの共通ノードに結合された４つの弾性波フィルタを含み、
   前記４つの弾性波フィルタは、複数の弾性表面波共振器と、前記弾性表面波共振器と前記共通ノードとの間に結合された一つの直列バルク弾性波共振器とを含む一つの第１弾性波フィルタを含むマルチプレクサ。
2. 前記弾性表面波共振器は、前記直列バルク弾性波共振器に直列された一つの直列弾性表面波共振器を含む請求項１のマルチプレクサ。
3. 前記第１弾性波フィルタの弾性表面波共振器は、前記第１弾性波フィルタの複数の共振器の少なくとも７０％である請求項１のマルチプレクサ。
4. マルチプレクサの複数の共振器の少なくとも７０％は弾性表面波共振器である請求項１のマルチプレクサ。
5. 前記直列バルク弾性波共振器は、前記第１弾性波フィルタの複数の弾性表面波共振器すべてと前記共通ノードとの間に結合される請求項１のマルチプレクサ。
6. 前記第１弾性波フィルタはさらに、前記直列バルク弾性波共振器を経由して前記弾性表面波共振器に結合された一つのシャントバルク弾性波共振器を含む請求項１のマルチプレクサ。
7. 前記４つの弾性波フィルタは、複数の第２弾性表面波共振器と、前記第２弾性表面波共振器と前記共通ノードとの間に結合された一つの第２直列バルク弾性波共振器とを含む一つの第２弾性波フィルタを含む請求項１のマルチプレクサ。
8. 前記共通ノードに結合された２つの付加弾性波フィルタをさらに含む請求項１のマルチプレクサ。
9. 無線通信デバイスであって、
   無線周波数信号を受信するべく構成された一つのアンテナと、
   一つの共通ノードに結合された４つの弾性波フィルタを含む一つのマルチプレクサと
   を含み、
   前記４つの弾性波フィルタは、複数の弾性表面波共振器と、前記弾性表面波共振器と前記共通ノードとの間に結合された一つの直列バルク弾性波共振器とを含む一つの第１弾性波フィルタを含む無線通信デバイス。
10. 前記共通ノードと前記アンテナとの間に結合された一つの周波数マルチプレクシング回路をさらに含む請求項９の無線通信デバイス。
11. 前記共通ノードと前記アンテナとの間に結合された一つのアンテナスイッチをさらに含む請求項９の無線通信デバイス。
12. 前記無線周波数信号はキャリアアグリゲーション信号である請求項９の無線通信デバイス。
13. フィルタアセンブリであって、
    一つの共通ノードに結合された一つの第１弾性波フィルタと、
    前記共通ノードに結合された一つの第２弾性波フィルタと
    を含み、
    前記第１弾性波フィルタは、複数の弾性表面波共振器と、前記弾性表面波共振器と前記共通ノードとの間に結合された一つの直列バルク弾性波共振器とを含むフィルタアセンブリ。
14. 前記第２弾性波フィルタは、複数の第２弾性表面波共振器と、前記第２弾性表面波共振器と前記共通ノードとの間に結合された一つの第２直列バルク弾性波共振器とを含む請求項１３のフィルタアセンブリ。
15. 前記共通ノードに結合された少なくとも２つの付加弾性波フィルタをさらに含む請求項１３のフィルタアセンブリ。
16. 前記共通ノードに結合された少なくとも４つの付加弾性波フィルタをさらに含む請求項１３のフィルタアセンブリ。
17. 前記弾性表面波共振器は、前記直列バルク弾性波共振器に直列された一つの直列弾性表面波共振器を含む請求項１３のフィルタアセンブリ。
18. 前記弾性表面波共振器は、前記第１弾性波フィルタの複数の共振器の少なくとも７０％を実装する請求項１３のフィルタアセンブリ。
19. 前記直列バルク弾性波共振器は、前記第１弾性波フィルタの複数の弾性表面波共振器すべてと前記共通ノードとの間に結合される請求項１３のフィルタアセンブリ。
20. 前記弾性表面波共振器は少なくとも５つの共振器を含む請求項１３のフィルタアセンブリ。
21. フィルタアセンブリであって、
    通過帯域を有して一つの共通ノードに結合された一つの第１弾性波フィルタと、
    前記共通ノードに結合された一つの第２弾性波フィルタと
    を含み、
    前記第２弾性波フィルタは、第１タイプの複数の弾性波共振器と、前記第１タイプの複数の弾性波共振器と前記共通ノードとの間に結合された第２タイプの一つの直列弾性波共振器とを含み、
    前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、前記第１弾性波フィルタの通過帯域において前記第１タイプの複数の弾性波共振器よりも高い品質係数を有するフィルタアセンブリ。
22. 前記第１タイプの複数の弾性共振器は複数の弾性表面波共振器であり、
    前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器は一つのバルク弾性波共振器である請求項２１のフィルタアセンブリ。
23. 前記第１タイプの複数の弾性共振器は、複数の非温度補償弾性表面波共振器であり、
    前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、一つの温度補償弾性表面波共振器である請求項２１のフィルタアセンブリ。
24. 前記第１タイプの複数の弾性共振器の少なくとも２つは、前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器に直列される請求項２１のフィルタアセンブリ。
25. 前記共通ノードに結合された一つの第３弾性波フィルタと、
    前記共通ノードに結合された一つの第４弾性波フィルタと
    をさらに含む、請求項２１の弾性波フィルタアセンブリ。
26. 前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、前記第３弾性波フィルタの通過帯域において前記第１タイプの複数の弾性波共振器よりも高い品質係数を有し、
    前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、前記第４弾性波フィルタの通過帯域において前記第１タイプの複数の弾性波共振器よりも高い品質係数を有する請求項２５のフィルタアセンブリ。
27. 前記第２弾性波フィルタの第１タイプの複数の弾性波共振器は、前記第２弾性波フィルタの複数の共振器の少なくとも７０％である請求項２１のフィルタアセンブリ。
28. 前記フィルタアセンブリは、
    前記第１タイプの複数の弾性波共振器を含む一つの第１ダイと、
    前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器を含む一つの第２ダイと
    を含む請求項２１のフィルタアセンブリ。
29. 複数の弾性波フィルタを備えたマルチプレクサであって、
    一つの共通ノードに結合された一つの第１弾性波フィルタと、
    前記共通ノードに結合されてそれぞれが対応通過帯域を有する３つの他の弾性波フィルタと
    を含み、
    前記第１弾性波フィルタは、
    第１タイプの複数の弾性波共振器と、
    前記第１タイプの複数の弾性波共振器と前記共通ノードとの間に結合された第２タイプの一つの直列弾性波共振器と
    を含み、
    前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、前記３つの他の弾性波フィルタの各対応通過帯域において前記第１タイプの複数の弾性波共振器よりも高い品質係数を有するマルチプレクサ。
30. 前記第１タイプの複数の弾性共振器は複数の弾性表面波共振器であり、
    前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器は一つのバルク弾性波共振器である請求項２９のマルチプレクサ。
31. 前記３つの他の弾性波フィルタの少なくとも一つは、
    前記第１タイプの複数の第２弾性波共振器と、
    前記第１タイプの複数の第２弾性波共振器と前記共通ノードとの間に結合された前記第２タイプの一つの第２直列弾性波共振器と
    を含む請求項２９のマルチプレクサ。
32. 前記第１タイプの複数の弾性共振器は複数の非温度補償弾性表面波共振器であり、
    前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器は一つの温度補償弾性表面波共振器である請求項２９のマルチプレクサ。
33. 前記共通ノードに結合された一つの付加弾性波フィルタをさらに含む請求項２９のマルチプレクサ。
34. キャリアアグリゲーション信号を処理する方法であって、
    前記キャリアアグリゲーション信号を、一つのアンテナポートに結合されて第１通過帯域を有する一つの第１弾性波フィルタによってフィルタリングすることであって、前記キャリアアグリゲーション信号は、前記第１通過帯域における第１無線周波数キャリア、及び前記第２通過帯域における第２無線周波数キャリアを含むことと、
    前記キャリアアグリゲーション信号を、前記アンテナポートに結合されて前記第２通過帯域を有する一つの第２弾性波フィルタによってフィルタリングすることと
    を含み、
    前記第２弾性波フィルタは、
    第１タイプの複数の弾性波共振器と、
    前記第１タイプの複数の弾性波共振器と前記アンテナポートとの間に結合された第２タイプの一つの直列弾性波共振器と
    を含み、
    前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器は、前記第１タイプの複数の弾性波共振器よりも低い負荷損失を有する方法。
35. 前記キャリアアグリゲーション信号を、前記アンテナポートに結合されたアンテナを経由して受信することをさらに含む請求項３４の方法。
36. 前記キャリアアグリゲーション信号を、前記アンテナポートに結合されたアンテナを経由して送信することをさらに含む請求項３４の方法。
37. 前記第１弾性波フィルタ及び前記第２弾性波フィルタを、一つの多投スイッチを経由して前記共通ノードに結合することをさらに含む請求項３４の方法。
38. 前記第１タイプの複数の弾性共振器は複数の弾性表面波共振器であり、前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器は一つのバルク弾性波共振器である請求項３４のマルチプレクサ。
39. 前記第１タイプの複数の弾性共振器は複数の非温度補償弾性表面波共振器であり、
    前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器は一つの温度補償弾性表面波共振器である請求項３４のマルチプレクサ。
40. 前記第１タイプの複数の弾性共振器は、前記第２タイプの一つの直列弾性波共振器とは異なるダイ上に存在する請求項３４の方法。

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