JP2021010062A

JP2021010062A - エクストラクタ

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Publication number: JP2021010062A
Application number: JP2019121709A
Authority: JP
Inventors: 孝雄向井; Takao Mukai
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2021-01-28
Also published as: US20200412333A1; US11258426B2; CN212163294U

Abstract

【課題】ＩＭＤの発生を抑制しつつ、小型化が可能なエクストラクタを提供する。【解決手段】エクストラクタ１は、ＢＰＦ１０と、ＢＥＦ２０と、を備え、ＢＰＦ１０およびＢＥＦ２０の一方のフィルタは、それぞれ弾性波共振子で構成される少なくとも１つの直列腕共振子と、少なくとも１つの並列腕共振子とを有し、少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子には、互いに直列接続された複数の分割共振子からなる分割共振子群であって、少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子のうち、直列接続された分割共振子の数が最も多く、かつ、容量が最も小さい第１分割共振子群が含まれる。【選択図】図２

Description

本発明は、帯域通過フィルタと帯域阻止フィルタとを有するエクストラクタに関する。

Ｃｅｌｌｕｌｅｒ方式による通信、ならびに、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）およびＧＰＳ（登録商標）による通信など、異なる無線周波数帯域および異なる無線方式による通信に対して１つのアンテナで対応することが要求される。このため、無線端末機器のアンテナには、１つの無線搬送周波数を有する高周波信号を通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ：ＢａｎｄＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）と、当該無線搬送周波数を有する高周波信号を通過させず他の無線搬送周波数を有する高周波信号を通過させる帯域阻止フィルタ（ＢＥＦ：ＢａｎｄＥｌｉｍｉｎａｔｉｏｎＦｉｌｔｅｒ）とを組み合わせたエクストラクタが接続される。

特許文献１では、帯域通過フィルタおよび帯域阻止フィルタが共通のアンテナ端子に接続された構成を有するエクストラクタが開示されている。

国際公開第２０１８／１６８５０３号

特許文献１に開示されたエクストラクタは、弾性波共振子を備える。このようなエクストラクタでは、弾性波共振子が有する非線形性により、相互変調歪（ＩＭＤ：ｉｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が発生しやすい。特に、エクストラクタを構成するＢＥＦは、ＢＰＦの通過帯域の少なくとも一部と重複する帯域を阻止帯域としており、当該阻止帯域の周波数の高周波信号については減衰させるが、その他の周波数の高周波信号については通過させるため、ＩＭＤの影響を受けやすい。言い換えると、ＢＥＦにおいて通過させたい高周波信号の周波数と同じ周波数のＩＭＤが発生する可能性が高く、当該高周波信号のＳＮ（ＳｉｇｎａｌＮｏｉｓｅ）比が低下するおそれがある。

一方で、弾性波共振子を、互いに直列接続された複数の分割共振子に分割することが考えられる。弾性波共振子を複数の分割共振子に分割しない場合と比べて、弾性波共振子（複数の分割共振子からなる分割共振子群）１つのあたりの電力密度が小さくなり、非線形効果が減少し、ＩＭＤの発生を抑制できるためである。

しかしながら、弾性波共振子を複数の分割共振子に分割する場合、その面積が大きくなりエクストラクタが大型化してしまう。

そこで、本発明は、ＩＭＤの発生を抑制しつつ、小型化が可能なエクストラクタを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るエクストラクタは、共通端子、第１入出力端子および第２入出力端子と、前記共通端子と前記第１入出力端子との間に接続される帯域通過フィルタと、前記共通端子と前記第２入出力端子との間に接続され、前記帯域通過フィルタの通過帯域の少なくとも一部と重複する帯域を阻止帯域とする帯域阻止フィルタと、を備え、前記帯域通過フィルタおよび前記帯域阻止フィルタの一方のフィルタは、それぞれ弾性波共振子で構成される少なくとも１つの直列腕共振子と、少なくとも１つの並列腕共振子とを有し、前記少なくとも１つの直列腕共振子および前記少なくとも１つの並列腕共振子には、互いに直列接続された複数の分割共振子からなる分割共振子群であって、前記少なくとも１つの直列腕共振子および前記少なくとも１つの並列腕共振子のうち、直列接続された分割共振子の数が最も多く、かつ、容量が最も小さい第１分割共振子群が含まれる。

本発明によれば、ＩＭＤの発生を抑制しつつ、小型化が可能なエクストラクタを提供できる。

実施の形態に係るエクストラクタのブロック構成図である。実施の形態に係るエクストラクタの回路構成図である。比較例に係るエクストラクタの回路構成図である。比較例に係るエクストラクタにおける各弾性波共振子および全体のＩＭＤ特性を示す図である。実施の形態に係るエクストラクタにおける各弾性波共振子および全体のＩＭＤ特性を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、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、いずれも包括的また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、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。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または簡略化する場合がある。また、以下の実施の形態において、「接続される」とは、直接接続される場合だけでなく、他の素子等を介して電気的に接続される場合も含まれる。

（実施の形態）
実施の形態に係るエクストラクタの構成について図１および図２を用いて説明する。

図１は、実施の形態に係るエクストラクタ１のブロック構成図である。図１には、エクストラクタ１の共通端子３０に接続されたアンテナ素子２も図示されている。アンテナ素子２は、高周波信号を送受信する、例えばＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）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。以下では、アンテナ素子２で送受信される高周波信号の周波数帯域をＢａｎｄＡ、ＢａｎｄＢおよびＢａｎｄＣと表現している。ＢａｎｄＡ、ＢａｎｄＢおよびＢａｎｄＣは、任意の周波数帯域である。

エクストラクタ１は、弾性波フィルタを用いた分波／合波回路であり、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１０および帯域阻止フィルタ（ＢＥＦ）２０を備える。

ＢＰＦ１０は、共通端子３０と第１入出力端子との間に接続される弾性波フィルタである。ＢＥＦ２０は、共通端子３０と第２入出力端子との間に接続され、ＢＰＦ１０の通過帯域の少なくとも一部と重複する帯域を阻止帯域とする弾性波フィルタである。例えば、ＢＰＦ１０は、ＢａｎｄＡの高周波信号を通過させ、ＢＥＦ２０は、ＢａｎｄＡの高周波信号を遮断する。ＢＥＦ２０は、言い換えると、通過帯域が広く、ＢａｎｄＡ以外の様々な周波数の高周波信号を通過させることができる。このため、ＢＥＦ２０には、例えば、ＢａｎｄＡ以外の所望の周波数帯域を通過帯域とするフィルタが接続される。

エクストラクタ１は、共通端子３０、入出力端子３１、３２および３３を備える。ＢＥＦ２０には、入出力端子３２および３３が接続されているが、ＢＥＦ２０に接続される入出力端子の数は限定されない。ＢＥＦ２０には、２つ以上の入出力端子が接続されてもよいし、１つのみ（例えば入出力端子３２のみ）接続されてもよい。

入出力端子３１は、ＢＰＦ１０に接続される第１入出力端子であり、例えばＢａｎｄＡの高周波送信信号の送信に用いられる。入出力端子３２は、ＢＥＦ２０に接続される第２入出力端子であり、例えばＢａｎｄＢの高周波送信信号の送信に用いられる。入出力端子３３は、ＢＥＦ２０に接続される入出力端子であり、例えばＢａｎｄＣの高周波受信信号の受信に用いられる。

ＢＰＦ１０およびＢＥＦ２０の一方のフィルタは、それぞれ弾性波共振子で構成される少なくとも１つの直列腕共振子と、少なくとも１つの並列腕共振子とを有する。

例えば、一方のフィルタがＢＰＦ１０である場合、少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子は、ＢＰＦ１０の通過帯域を形成する。言い換えると、ＢＰＦ１０には、当該少なくとも１つの直列腕共振子および当該少なくとも１つの並列腕共振子以外に、ＢＰＦ１０の通過帯域を形成しない弾性波共振子等が含まれていてもよい。

例えば、一方のフィルタがＢＥＦ２０である場合、少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子は、ＢＥＦ２０の阻止帯域を形成する。言い換えると、ＢＥＦ２０には、当該少なくとも１つの直列腕共振子および当該少なくとも１つの並列腕共振子以外に、ＢＥＦ２０の阻止帯域を形成しない弾性波共振子等が含まれていてもよい。

一方のフィルタを構成する各弾性波共振子は、弾性表面波共振子、および、ＢＡＷ（ＢｕｌｋＡｃｏｕｓｔｉｃＷａｖｅ）を用いた弾性波共振子のいずれかであってもよい。なお、弾性表面波には、例えば、表面波、ラブ波、リーキー波、レイリー波、境界波、漏れＳＡＷ、疑似ＳＡＷ、板波も含まれる。

例えば、本実施の形態では、一方のフィルタはＢＥＦ２０であり、ＢＥＦ２０は、少なくとも１つの直列腕共振子と、少なくとも１つの並列腕共振子とを有する。ＢＰＦ１０は、弾性波共振子で構成されていなくてもよく、ＬＣフィルタおよび誘電体フィルタなどであってもよく、フィルタ構造は任意である。なお、本実施の形態では、ＢＰＦ１０についても弾性波共振子で構成される。

弾性波共振子を備えるエクストラクタ１では、弾性波共振子が有する非線形性により、ＩＭＤが発生しやすい。特に、エクストラクタ１を構成するＢＥＦ２０は、通過帯域が広く、ＢａｎｄＡ以外の高周波信号については通過させるため、様々な周波数のＩＭＤの影響を受けやすい。エクストラクタ１で取り扱われる高周波信号の周波数によっては様々な周波数のＩＭＤが発生し得るため、例えば、ＢａｎｄＡの高周波送信信号とＢａｎｄＢの高周波送信信号との相互変調により、ＢａｎｄＣと同じ周波数のＩＭＤが発生する場合がある。このような場合に、当該ＩＭＤの影響によってＢａｎｄＣの高周波受信信号のＳＮ比が低下するといった問題が発生する。また、例えば、ＢａｎｄＡとＢａｎｄＢとが近い周波数である場合には、ＢａｎｄＡの高周波送信信号とＢａｎｄＢの高周波送信信号との相互変調により、ＢａｎｄＡまたはＢａｎｄＢの高周波送信信号に影響を与えるＩＭＤが発生する場合もある。本実施の形態に係るエクストラクタ１では、このような問題を解決し、かつ、エクストラクタ１の小型化も可能とする。

次に、エクストラクタ１の回路構成について図２を用いて説明する。

図２は、実施の形態に係るエクストラクタ１の回路構成図である。

ＢＰＦ１０は、直列腕共振子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４およびＳ５、ならびに、並列腕共振子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４およびＰ５を備える。なお、ＢＰＦ１０は、キャパシタＣ１等のインピーダンス素子を備えていてもよい。また、ＢＰＦ１０は、図示しない縦結合型共振子等を備えていてもよい。直列腕共振子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４およびＳ５、ならびに、並列腕共振子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４およびＰ５は、ＢＰＦ１０の通過帯域を形成する。

直列腕共振子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４およびＳ５ならびにキャパシタＣ１は、共通端子３０と入出力端子３１とを結ぶ経路上において互いに直列接続されている。並列腕共振子Ｐ１は、直列腕共振子Ｓ１と直列腕共振子Ｓ２との間の上記経路上のノードとグランドとの間に接続されている。並列腕共振子Ｐ２は、直列腕共振子Ｓ２と直列腕共振子Ｓ３との間の上記経路上のノードとグランドとの間に接続されている。並列腕共振子Ｐ３は、直列腕共振子Ｓ３と直列腕共振子Ｓ４との間の上記経路上のノードとグランドとの間に接続されている。並列腕共振子Ｐ４は、直列腕共振子Ｓ４と直列腕共振子Ｓ５との間の上記経路上のノードとグランドとの間に接続されている。並列腕共振子Ｐ５は、直列腕共振子Ｓ５とキャパシタＣ１との間の上記経路上のノードとグランドとの間に接続されている。

ＢＰＦ１０の上記構成によれば、直列腕経路に弾性波共振子で構成された直列腕共振子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４およびＳ５が配置され、並列腕経路に弾性波共振子で構成された並列腕共振子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４およびＰ５が配置されているので、低損失な通過帯域を有し、通過帯域から阻止帯域における遷移帯域が急峻なラダー型の弾性波フィルタを実現できる。

例えば、直列腕共振子Ｓ１およびＳ５、ならびに、並列腕共振子Ｐ５は、互いに直列接続された複数の分割共振子からなる分割共振子群である。分割共振子群とは、分割共振子群を構成する直列接続された隣り合う分割共振子の間における接続ノードが当該隣り合う分割共振子以外には接続されていない弾性波共振子のことを言う。例えば、隣り合う分割共振子の間には他の素子が接続されておらず、また、隣り合う分割共振子の間における接続ノードは、グランド等に接続されていない。直列腕共振子Ｓ１は、互いに直列接続された分割共振子Ｓ１ａおよびＳ１ｂからなる分割共振子群であり、直列腕共振子Ｓ５は、互いに直列接続された分割共振子Ｓ５ａおよびＳ５ｂからなる分割共振子群であり、並列腕共振子Ｐ５は、互いに直列接続された分割共振子Ｐ５ａおよびＰ５ｂからなる分割共振子群である。

ＢＥＦ２０は、少なくとも１つの直列腕共振子として、直列腕共振子ＮＳ１を備え、少なくとも１つの並列腕共振子として、並列腕共振子ＮＰ１およびＮＰ２を備える。なお、ＢＥＦ２０は、インダクタＬ１およびＬ２等のインピーダンス素子を備えていてもよい。また、ＢＥＦ２０は、図示しない縦結合型共振子等を備えていてもよい。直列腕共振子ＮＳ１、ならびに、並列腕共振子ＮＰ１およびＮＰ２は、ＢＥＦ２０の阻止帯域を形成する。

直列腕共振子ＮＳ１ならびにインダクタＬ１およびＬ２は、共通端子３０と入出力端子３２とを結ぶ経路上において互いに直列接続されている。並列腕共振子ＮＰ１は、インダクタＬ１と直列腕共振子ＮＳ１との間の上記経路上のノードとグランドとの間に接続されている。並列腕共振子ＮＰ２は、インダクタＬ２と入出力端子３２との間の上記経路上のノードとグランドとの間に接続されている。

ＢＥＦ２０の上記構成によれば、直列腕経路に弾性波共振子で構成された直列腕共振子ＮＳ１が配置され、並列腕経路に弾性波共振子で構成された並列腕共振子ＮＰ１およびＮＰ２が配置されているので、低損失な通過帯域を有し、通過帯域から阻止帯域における遷移帯域が急峻なラダー型の弾性波フィルタを実現できる。

ＢＥＦ２０における少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子には、互いに直列接続された複数の分割共振子からなる分割共振子群であって、少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子のうち、直列接続された分割共振子の数が最も多く、かつ、容量が最も小さい第１分割共振子群が含まれる。言い換えると、ＢＥＦ２０における少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子のうちのいずれか１つの弾性波共振子は、第１分割共振子群である。少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子に、第１分割共振子群以外の分割共振子群が含まれる場合、第１分割共振子群は、第１分割共振子群以外の分割共振子群よりも分割共振子の数が多い。少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子に、第１分割共振子群以外の分割共振子群が含まれない場合、第１分割共振子群は、少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子のうち、必然的に分割共振子の数が最も多くなる。また、第１分割共振子群は、少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子における他の共振子または他の分割共振子群よりも容量または合成容量が小さい。第１分割共振子群については後述するが、ここでは、並列腕共振子ＮＰ２が第１分割共振子群となる。また、ＢＥＦ２０における少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子には、第１分割共振子群以外の分割共振子群も含まれ、例えば、直列腕共振子ＮＳ１、ならびに、並列腕共振子ＮＰ１も、分割共振子群である。直列腕共振子ＮＳ１は、互いに直列接続された分割共振子ＮＳ１ａ、ＮＳ１ｂ、ＮＳ１ｃおよびＮＳ１ｄからなる分割共振子群であり、並列腕共振子ＮＰ１は、互いに直列接続された分割共振子ＮＰ１ａ、ＮＰ１ｂおよびＮＰ１ｃからなる分割共振子群であり、並列腕共振子ＮＰ２は、互いに直列接続された分割共振子ＮＰ２ａ、ＮＰ２ｂ、ＮＰ２ｃ、ＮＰ２ｄ、ＮＰ２ｅおよびＮＰ２ｆからなる分割共振子群である。

このように、ＢＰＦ１０およびＢＥＦ２０の一方のフィルタにおける少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子には、少なくとも１つの分割共振子群が含まれる。本実施の形態では、ＢＰＦ１０には、分割共振子群である直列腕共振子Ｓ１およびＳ５、ならびに、並列腕共振子Ｐ５が含まれ、ＢＥＦ２０には、分割共振子群である直列腕共振子ＮＳ１、ならびに、並列腕共振子ＮＰ１およびＮＰ２が含まれる。弾性波共振子を複数の分割共振子に分割することで、弾性波共振子を複数の分割共振子に分割しない場合と比べて、分割共振子群１つのあたりの電力密度が小さくなり、非線形効果が減少し、ＩＭＤの発生を抑制できる。

分割共振子群における直列接続された分割共振子の数（分割数ともいう）を多くするとＩＭＤの発生の抑制の効果が高まるが、分割共振子群の面積が大きくなり、レイアウト上の制約によってエクストラクタの小型化が困難となる。つまり、ＩＭＤの発生の抑制と、エクストラクタの小型化とは、トレードオフの関係にある。

そこで、本実施の形態では、ＢＥＦ２０における少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子には、第１分割共振子群が含まれる。具体的には、直列腕共振子ＮＳ１、ならびに、並列腕共振子ＮＰ１およびＮＰ２には、直列腕共振子ＮＳ１、ならびに、並列腕共振子ＮＰ１およびＮＰ２のうち、分割数が最も多く、かつ、容量が最も小さい第１分割共振子群（並列腕共振子ＮＰ２）が含まれる。エクストラクタ１を構成する各弾性波共振子の容量（分割共振子群については合成容量）と分割数を表１に示す。

なお、分割共振子群の合成容量は、弾性波共振子の対数×交叉幅／分割数によって算出している。

表１に示されるように、ＢＥＦ２０には、第１分割共振子群である並列腕共振子ＮＰ２、つまり、直列腕共振子ＮＳ１、ならびに、並列腕共振子ＮＰ１およびＮＰ２のうち分割数が最も多く、かつ、容量が最も小さい並列腕共振子ＮＰ２が含まれることがわかる。

このように、本実施の形態では、ＢＥＦ２０における少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子（つまり直列腕共振子ＮＳ１、ならびに、並列腕共振子ＮＰ１およびＮＰ２）には、ＢＥＦ２０における少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子のうち、分割数が最も多く、かつ、容量が最も小さい第１分割共振子群である並列腕共振子ＮＰ２が含まれる。すなわち、容量が最も小さい分割共振子群の分割数を最も多くしている。弾性波共振子は、容量が小さいほど面積も小さくなるため、容量を維持したまま弾性波共振子を分割する場合、容量が小さい弾性波共振子の分割数を最も多くした方が、容量が大きい弾性波共振子の分割数を最も多くするときよりもエクストラクタの大型化を抑制できる。容量が大きい（つまり面積が大きい）弾性波共振子を、容量を維持したまま分割する場合、分割の際の面積の増加率も高くなるが、容量が小さい（つまり面積が小さい）弾性波共振子を、容量を維持したまま分割する場合には、分割の際の面積の増加率を抑制できるためである。例えば、容量が２Ｃの弾性波共振子を、容量を維持したまま２つに分割する場合、容量が４Ｃの分割共振子を２つ直列に接続することになる。一方で、容量がＣの弾性波共振子を、容量を維持したまま２つに分割する場合、容量が２Ｃの分割共振子を２つ直列に接続することになる。このように、分割前の容量が小さいほど分割の際の面積の増加率を抑制できることがわかる。したがって、ＩＭＤの発生を抑制しつつ、小型化が可能なエクストラクタを提供できる。

なお、ＢＥＦ２０に第１分割共振子群が含まれていなくてもよく、ＢＰＦ１０に第１分割共振子群が含まれていてもよい。また、ＢＰＦ１０およびＢＥＦ２０の両方に第１分割共振子群が含まれていてもよい。

また、ＢＰＦ１０およびＢＥＦ２０の一方のフィルタにおける少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子に、分割共振子群が１つのみ含まれる場合であっても、当該１つの分割共振子群が、少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子のうち、分割数が最も多く、かつ、容量が最も小さい第１分割共振子群となる。

ラダー型の弾性波フィルタには、ＩＭＤ強度が大きくなりやすい接続場所がある。したがって、ＩＭＤ強度が大きくなりやすい接続場所の弾性波共振子の分割数を多くすることで、効果的にＩＭＤを抑制できる。本発明者は、どの接続場所がＩＭＤの抑制に効果的であるかを検討した。これについて、図３から図５を用いて説明する。

図３は、比較例に係るエクストラクタ１ａの回路構成図である。

エクストラクタ１ａは、ＢＰＦ１０ａおよびＢＥＦ２０ａを備える。

ＢＰＦ１０ａは、直列腕共振子Ｓ１およびＳ５、ならびに、並列腕共振子Ｐ５の代わりに、直列腕共振子Ｓ１０およびＳ５０、ならびに、並列腕共振子Ｐ５０を備える点が、ＢＰＦ１０と異なる。その他の点は、ＢＰＦ１０におけるものと同じであるため説明は省略する。

ＢＰＦ１０ａには、分割共振子群が含まれていない。直列腕共振子Ｓ１０の容量は、直列腕共振子Ｓ１の合成容量と同じである。つまり、直列腕共振子Ｓ１は、容量を維持したまま直列腕共振子Ｓ１０を２つに分割したものとなる。直列腕共振子Ｓ５０の容量は、直列腕共振子Ｓ５の合成容量と同じである。つまり、直列腕共振子Ｓ５は、容量を維持したまま直列腕共振子Ｓ５０を２つに分割したものとなる。並列腕共振子Ｐ５０の容量は、並列腕共振子Ｐ５の合成容量と同じである。つまり、並列腕共振子Ｐ５は、容量を維持したまま並列腕共振子Ｐ５０を２つに分割したものとなる。

ＢＥＦ２０ａは、直列腕共振子ＮＳ１、ならびに、並列腕共振子ＮＰ１およびＮＰ２の代わりに直列腕共振子ＮＳ１０、ならびに、並列腕共振子ＮＰ１０およびＮＰ２０を備える点が、ＢＥＦ２０と異なる。その他の点は、ＢＥＦ２０におけるものと同じであるため説明は省略する。

ＢＥＦ２０ａには、分割共振子群が含まれていない。直列腕共振子ＮＳ１０の容量は、直列腕共振子ＮＳ１の合成容量と同じである。つまり、直列腕共振子ＮＳ１は、容量を維持したまま直列腕共振子ＮＳ１０を４つに分割したものとなる。並列腕共振子ＮＰ１０の容量は、並列腕共振子ＮＰ１の合成容量と同じである。つまり、並列腕共振子ＮＰ１は、容量を維持したまま並列腕共振子ＮＰ１０を３つに分割したものとなる。並列腕共振子ＮＰ２０の容量は、並列腕共振子ＮＰ２の合成容量と同じである。つまり、並列腕共振子ＮＰ２は、容量を維持したまま並列腕共振子ＮＰ２０を６つに分割したものとなる。

図４は、比較例に係るエクストラクタ１ａにおける各弾性波共振子および全体のＩＭＤ特性を示す図である。具体的には、図４は、入出力端子３１にＢａｎｄＡの高周波送信信号が入力され、入出力端子３２にＢａｎｄＢの高周波送信信号が入力されたときに、これらの高周波送信信号の相互変調により、ＢａｎｄＣの高周波受信信号と同じ周波数のＩＭＤが発生するときの、ＢａｎｄＣの周波数帯域における各弾性波共振子および全体のＩＭＤ特性のシミュレーション結果である。なお、図４には、ＩＭＤ強度の大きい弾性波共振子として、直列腕共振子Ｓ５０およびＮＳ１０、ならびに、並列腕共振子Ｐ５０、ＮＰ１０およびＮＰ２０のＩＭＤ特性を示している。

図４に示されるように、ＢａｎｄＣの周波数帯域における各弾性波共振子のＩＭＤ強度の最大値を比較した場合、並列腕共振子ＮＰ２のＩＭＤ強度が、最も大きいことがわかる。これは、入出力端子３２に高周波送信信号が入力される場合、高周波送信信号の電力は、入出力端子３２から遠ざかるにつれて減衰していき、つまり、入出力端子３２に最も近い並列腕共振子ＮＰ２に送信信号の電力が大きくかかり、並列腕共振子ＮＰ２ではＩＭＤ強度が大きくなりやすいためだと考えられる。なお、端子に最も近い弾性波共振子とは、当該端子との間に他の素子が接続されていないか、当該端子との間に接続された他の素子の接続数が最も少ない弾性波共振子のことを意味する。

そこで、ＩＭＤ強度が大きい弾性波共振子ほど分割数が多くなるように、直列腕共振子Ｓ１０、Ｓ５０およびＮＳ１０、ならびに、並列腕共振子Ｐ５０、ＮＰ１０およびＮＰ２０を、直列腕共振子Ｓ１、Ｓ５およびＮＳ１、ならびに、並列腕共振子Ｐ５、ＮＰ１およびＮＰ２となるように分割する。具体的には、ＩＭＤ強度の最も大きい並列腕共振子ＮＰ２０の分割数を６とし、次にＩＭＤ強度の大きい直列腕共振子ＮＳ１０の分割数を４とし、次にＩＭＤ強度の大きい並列腕共振子ＮＰ１０の分割数を３とする。つまり、分割数の最も多い並列腕共振子ＮＰ２（第１分割共振子群）は、少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子（つまり直列腕共振子ＮＳ１、ならびに、並列腕共振子ＮＰ１およびＮＰ２）のうち入出力端子３２に最も近い弾性波共振子である。また、ＩＭＤ強度が比較的小さい直列腕共振子Ｓ１およびＳ５、ならびに、並列腕共振子Ｐ５については、それぞれ分割数を２とした。図２に示されるエクストラクタ１は、このようにして設計されている。

図５は、実施の形態に係るエクストラクタ１における各弾性波共振子および全体のＩＭＤ特性を示す図である。具体的には、図５は、入出力端子３１にＢａｎｄＡの高周波送信信号が入力され、入出力端子３２にＢａｎｄＢの高周波送信信号が入力されたときに、これらの高周波送信信号の相互変調により、ＢａｎｄＣの高周波受信信号と同じ周波数のＩＭＤが発生するときの、ＢａｎｄＣの周波数帯域における各弾性波共振子および全体のＩＭＤ特性のシミュレーション結果である。なお、図５には、ＩＭＤ強度の大きい弾性波共振子として、直列腕共振子Ｓ５およびＮＳ１、ならびに、並列腕共振子Ｐ５、ＮＰ１およびＮＰ２のＩＭＤ特性を示している。

図４と図５とを比較すると、エクストラクタ１全体のＩＭＤ強度が、分割前のエクストラクタ１ａ全体のＩＭＤ強度よりも下がっていることがわかる。すなわち、ＩＭＤ強度が大きい弾性波共振子の分割数を多くすることで（具体的には、入出力端子３２に最も近い並列腕共振子ＮＰ２を第１分割共振子群とすることで）、エクストラクタ１全体のＩＭＤ強度を小さくすることができ、効果的にＩＭＤを抑制できる。特に、本実施の形態では、分割数の多い並列腕共振子ＮＰ２の合成容量が直列腕共振子ＮＳ１および並列腕共振子ＮＰ１のそれぞれの合成容量よりも小さいため、エクストラクタ１の小型化も実現できる。

なお、ＢＰＦ１０に第１分割共振子群が含まれる場合には、第１分割共振子群は、ＢＰＦ１０における少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子のうち入出力端子３１に最も近い弾性波共振子であってもよい。

（その他の実施の形態）
以上、本発明に係るエクストラクタ１について、実施の形態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、本発明に係るエクストラクタ１を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。

例えば、上記実施の形態では、第１分割共振子群は、少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子のうち入出力端子３１または入出力端子３２に最も近い弾性波共振子であると説明したが、これに限らない。例えば、第１分割共振子群は、少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子のうち、共通端子３０に最も近い弾性波共振子であってもよい。

共通端子３０は、ＢＰＦ１０を通過する信号とＢＥＦ２０を通過する信号とが合流する箇所であり、共通端子３０に最も近い弾性波共振子ではＩＭＤ強度が大きくなりやすいためである。したがって、共通端子３０に最も近い弾性波共振子を第１分割共振子群とする、つまり、分割数を最も多くすることで、効果的にＩＭＤを抑制できる。

また、第１分割共振子群は、少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子のうち、入出力端子３１または入出力端子３２に最も近い弾性波共振子でなくてもよく、また、共通端子３０に最も近い弾性波共振子でなくてもよい。つまり、第１分割共振子群は、少なくとも１つの直列腕共振子および少なくとも１つの並列腕共振子のうちのいずれの弾性波共振子であってもよい。

本発明は、異なる無線周波数帯域および異なる無線方式による通信に対応することができるエクストラクタを備えるフロントエンド回路、送信装置および受信装置等を用いた、携帯電話等の通信機器に広く利用できる。

１、１ａエクストラクタ
２アンテナ素子
１０、１０ａＢＰＦ
２０、２０ａＢＥＦ
３０共通端子
３１、３２、３３入出力端子
Ｃ１キャパシタ
Ｌ１、Ｌ２インダクタ
ＮＰ１、ＮＰ２、ＮＰ１０、ＮＰ２０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ５０並列腕共振子
ＮＰ１ａ、ＮＰ１ｂ、ＮＰ１ｃ、ＮＰ２ａ、ＮＰ２ｂ、ＮＰ２ｃ、ＮＰ２ｄ、ＮＰ２ｅ、ＮＰ２ｆ、ＮＳ１ａ、ＮＳ１ｂ、ＮＳ１ｃ、ＮＳ１ｄ、Ｐ５ａ、Ｐ５ｂ、Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ５ａ、Ｓ５ｂ分割共振子
ＮＳ１、ＮＳ１０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ１０、Ｓ５０直列腕共振子

Claims

共通端子、第１入出力端子および第２入出力端子と、
前記共通端子と前記第１入出力端子との間に接続される帯域通過フィルタと、
前記共通端子と前記第２入出力端子との間に接続され、前記帯域通過フィルタの通過帯域の少なくとも一部と重複する帯域を阻止帯域とする帯域阻止フィルタと、を備え、
前記帯域通過フィルタおよび前記帯域阻止フィルタの一方のフィルタは、それぞれ弾性波共振子で構成される少なくとも１つの直列腕共振子と、少なくとも１つの並列腕共振子とを有し、
前記少なくとも１つの直列腕共振子および前記少なくとも１つの並列腕共振子には、互いに直列接続された複数の分割共振子からなる分割共振子群であって、前記少なくとも１つの直列腕共振子および前記少なくとも１つの並列腕共振子のうち、直列接続された分割共振子の数が最も多く、かつ、容量が最も小さい第１分割共振子群が含まれる、
エクストラクタ。
前記第１分割共振子群は、前記少なくとも１つの直列腕共振子および前記少なくとも１つの並列腕共振子のうち、前記第１入出力端子または前記第２入出力端子に最も近い弾性波共振子である、
請求項１に記載のエクストラクタ。
前記一方のフィルタは、前記帯域阻止フィルタであり、
前記第１分割共振子群は、前記少なくとも１つの直列腕共振子および前記少なくとも１つの並列腕共振子のうち、前記第２入出力端子に最も近い弾性波共振子である、
請求項２に記載のエクストラクタ。
前記第１分割共振子群は、前記少なくとも１つの直列腕共振子および前記少なくとも１つの並列腕共振子のうち、前記共通端子に最も近い弾性波共振子である、
請求項１に記載のエクストラクタ。