JP2021048481A - フィルタ装置 - Google Patents

フィルタ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021048481A
JP2021048481A JP2019169404A JP2019169404A JP2021048481A JP 2021048481 A JP2021048481 A JP 2021048481A JP 2019169404 A JP2019169404 A JP 2019169404A JP 2019169404 A JP2019169404 A JP 2019169404A JP 2021048481 A JP2021048481 A JP 2021048481A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
path
capacitance
filter device
filter circuit
resonator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019169404A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7415261B2 (ja
Inventor
義宣 亀岡
Yoshinobu Kameoka
義宣 亀岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2019169404A priority Critical patent/JP7415261B2/ja
Priority to US17/014,160 priority patent/US11677382B2/en
Priority to CN202010973343.1A priority patent/CN112532204B/zh
Priority to KR1020200119889A priority patent/KR102529784B1/ko
Publication of JP2021048481A publication Critical patent/JP2021048481A/ja
Priority to US18/207,195 priority patent/US20230318572A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7415261B2 publication Critical patent/JP7415261B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/48—Coupling means therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/56—Monolithic crystal filters
    • H03H9/566—Electric coupling means therefor
    • H03H9/568—Electric coupling means therefor consisting of a ladder configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/542—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material including passive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/547—Notch filters, e.g. notch BAW or thin film resonator filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/58—Multiple crystal filters
    • H03H9/582—Multiple crystal filters implemented with thin-film techniques
    • H03H9/586—Means for mounting to a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/588—Membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6406—Filters characterised by a particular frequency characteristic
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433—Coupled resonator filters
    • H03H9/6436—Coupled resonator filters having one acoustic track only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433—Coupled resonator filters
    • H03H9/6483—Ladder SAW filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/703—Networks using bulk acoustic wave devices
    • H03H9/706—Duplexers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72—Networks using surface acoustic waves
    • H03H9/725—Duplexers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

【課題】小型化を実現しつつ、副共振により発生する減衰極を低域側にシフトさせることができるフィルタ装置を提供する。【解決手段】接地端子ｇ１１に接続された並列腕共振子Ｐ１１を含む少なくとも１つのラダー型フィルタ回路１２を有し、第１端子Ｔｘと第２端子Ｒｘとを接続する第１経路１０と、接地された共振子２２を有し、前記少なくとも１つのラダー型フィルタ回路１２のうちの少なくともいずれかに並列に接続されている第２経路２０と、容量Ｃ１と、を備え、前記容量Ｃ１の一端は、前記第２経路２０に接続され、前記容量Ｃ１の他端は、前記並列腕共振子Ｐ１１と前記接地端子ｇ１１とを接続する第３経路２４に接続された、フィルタ装置。【選択図】図１

Description

本発明は、フィルタ装置に関する。
従来、携帯電話などの無線通信機には、特定の信号をフィルタリングするためのフィルタ装置が搭載されている。例えば、送信信号及び受信信号のように、異なる帯域の信号を分離するためのフィルタ装置が搭載される。
特許文献１には、ラダー型フィルタ回路を用いたフィルタ装置に関する技術が開示されている。特許文献１には、フィルタ装置において、ラダー型フィルタ回路に並列に接続されたループ回路を設けることで、フィルタ装置におけるアイソレーション特性などを改善する技術が開示されている。
特開２０１８−８８６７８号公報
ラダー型フィルタ回路が備える並列腕共振子は、一般的に数ＧＨｚ程度の高周波数において副共振により減衰極を発生させ、高周波における信号の減衰に寄与している。副共振による減衰させたい信号の帯域を調整したい場合には、副共振を調整する必要がある。例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）などの通信に利用されるフィルタ装置では、減衰極が調整できることが求められている。
例えば、減衰極を低域側にシフトさせるためには、ラダー型フィルタ回路を構成する並列腕共振子の容量を増加させることが考えられる。しかしながら、並列腕共振子の容量を増加させると、フィルタ装置を小型化することが困難となる。
そこで、本発明は、小型化を実現しつつ、副共振により発生する減衰極を低域側にシフトさせることができるフィルタ装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るフィルタ装置は、接地端子に接続された並列腕共振子を含む少なくとも１つのラダー型フィルタ回路を有し、第１端子と第２端子とを接続する第１経路と、接地された共振子を有し、少なくとも１つのラダー型フィルタ回路のうちの少なくともいずれかに並列に接続されている第２経路と、容量と、を備え、容量の一端は、第２経路に接続され、容量の他端は、並列腕共振子と接地端子とを接続する第３経路に接続されている。
本発明によれば、小型化を実現しつつ、副共振により発生する減衰極を低域側にシフトさせることができるフィルタ装置を提供することができる。
第１実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。 第１実施形態に係るフィルタ装置が有する受信フィルタ回路の回路図である。 第１実施形態に係るフィルタ装置の一部を示す上面図である。 図３に示すフィルタ装置をＡ−Ａ’で切り取った断面図である。 第１実施形態に係るフィルタ装置における、送信入力端子から受信出力端子への伝送特性を示す図である。 送信入力端子からアンテナへの減衰特性を示す図である。 第２実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。 第２実施形態に係る受信フィルタ回路の回路図である。 第２実施形態に係るフィルタ装置におけるアイソレーション特性を示す図である。 第３実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。 第３実施形態に係るフィルタ装置におけるアイソレーション特性である。 第１変形例に係るフィルタ装置の回路図である。 第２変形例に係るフィルタ装置の回路図である。
添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。
＜１．第１実施形態＞
＜＜１．１．フィルタ装置の回路図＞＞
図１は、第１実施形態に係るフィルタ装置１の回路図である。また、図２は、第１実施形態に係るフィルタ装置１が備える受信フィルタ回路１４を示す回路図である。
第１実施形態に係るフィルタ装置１は、主に、送信入力端子Ｔｘと、受信出力端子Ｒｘと、第１経路１０と、第２経路２０と、第２共通端子３０と、第１容量Ｃ１と、を備える。
第１経路１０は、送信入力端子Ｔｘと、受信出力端子Ｒｘとを接続し、送信フィルタ回路１２及び受信フィルタ回路１４を有している。
送信フィルタ回路１２には、送信回路（不図示）から出力される送信信号が送信入力端子Ｔｘを経由して供給される。送信フィルタ回路１２は、送信入力端子Ｔｘから第１共通端子１６に所定の周波数帯域の信号を通過させ、その他の周波数帯域の信号を減衰させる機能を有する。送信フィルタ回路１２を通過した送信信号は、第１共通端子１６を経由して第２共通端子３０から基地局に送信される。
受信フィルタ回路１４には、第２共通端子３０により基地局から受信された受信信号が、第１共通端子１６を経由して供給される。受信フィルタ回路１４は、所定の周波数帯域の信号を通過させ、その他の周波数帯域の信号を減衰させる機能を有する。受信フィルタ回路１４を通過した受信信号は、受信出力端子Ｒｘを経由して受信回路（不図示）に供給される。
このように、本実施形態に係るフィルタ装置１は、送信フィルタ回路１２及び受信フィルタ回路１４を有しており、デュプレクサとしての機能を有する。
本実施形態に係る送信フィルタ回路１２は、複数の共振子が直列及び並列に接続されたラダー型フィルタ回路である。具体的には、送信フィルタ回路１２は、直列腕に配置された４つの直列腕共振子Ｓ１１〜Ｓ１４と、並列腕に配置された３つの並列腕共振子Ｐ１１〜Ｐ１３と、を備える。並列腕共振子Ｐ１１〜Ｐ１３の各々は、接地端子ｇ１１又はｇ１２に接続されている。具体的には、並列腕共振子Ｐ１１及びＰ１２は、接地端子ｇ１１に接続されている。また、並列腕共振子Ｐ１３は、接地端子ｇ１２に接続されている。以下では、並列腕共振子Ｐ１１〜Ｐ１３の中で最も送信入力端子Ｔｘに近い位置に配置された並列腕共振子Ｐ１１と、接地端子ｇ１１とを接続する経路を第３経路２４と称する。
なお、これらの直列腕共振子Ｓ１１〜Ｓ１４及び並列腕共振子Ｐ１１〜Ｐ１３のそれぞれの数は一例であり、これに限定されない。例えば、直列腕共振子の数は３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。また、並列腕共振子の数は、２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。また、以下の第２実施形態以降で説明する各種の共振子の数も、図面で示されている数に限定されるものではない。
また、直列腕共振子Ｓ１１〜Ｓ１４、及び並列腕共振子Ｐ１１〜Ｐ１３を構成する素子は特に限定されないが、例えば、弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）フィルタ、圧電薄膜共振子等のフィルタ、又はバルク弾性波（ＢＡＷ：Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）フィルタ等であってもよい。なお、以下の第２実施形態以降で説明する各種の共振子も、同様に上記の各種の素子の少なくともいずれかにより構成されていてもよい。
次いで、図２を参照して、本実施形態に係る受信フィルタ回路１４の構成について説明する。図２に示すように、受信フィルタ回路１４は、ラダー型フィルタ回路であり、２つの直列腕共振子Ｓ２１及びＳ２２と、２つの並列腕共振子Ｐ２１及びＰ２２と、縦結合型共振子１４０とを備えている。また、並列腕共振子Ｐ２１及びＰ２２は、接地端子ｇ２１に接続されている。
縦結合型共振子１４０は、２つの５ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）の縦結合型共振子と、３つの反射器１４４ａ〜１４４ｃとを備えている。２つの５ＩＤＴの縦結合型共振子はそれぞれ、５つのＩＤＴ電極１４２ａ〜１４２ｊと５つのＩＤＴ電極１４２ｆ〜１４２ｊとを備えている。
図１に戻って、第２経路２０について説明する。第２経路２０は、第１経路１０において、送信フィルタ回路１２に並列に接続されている。具体的には、第２経路２０は、第１経路１０における送信入力端子Ｔｘの近傍と、第１共通端子１６とに接続されている。また、第２経路２０は、送信入力端子Ｔｘから近い順に、第２容量Ｃ２、接地された２ＩＤＴの縦結合型共振子２２、及び第３容量Ｃ３を有している。
第２経路２０は、第１経路１０における不要な信号に対して同振幅かつ逆位相のキャンセル信号を生成し、第１経路１０の信号に合成させることで、第１経路１０における不要な信号を減衰させる機能を有する。本実施形態に係る第２経路２０では、第２容量Ｃ２及び第３容量Ｃ３は、キャンセル信号の振幅を調整する機能を有する。
２ＩＤＴの縦結合型共振子２２は、２つのＩＤＴ電極で構成されており、縦結合型共振子２２に入力された入力信号の位相を調整する機能を有する。縦結合型共振子２２では、それぞれのＩＤＴ電極において励振される定在波の位相がλ／２だけずれるように、ＩＤＴピッチ（電極指のピッチ）、ＩＤＴの極性、及びＩＤＴ間のギャップが設定されている。縦結合型共振子２２は、入力信号の位相をおおよそλ／２だけ変え、入力信号に対して逆位相の出力信号を生成し、出力することができる。この結果、第２経路２０は、第１経路１０における不要な信号と逆位相のキャンセル信号を生成することができる。なお、縦結合型共振子２２が位相を調整する帯域は、ＩＤＴ電極の共振周波数などを変更することで調整することができる。なお、おおよそλ／２とは、製造ばらつきなどで変化し得る位相の範囲を含む。
第１容量Ｃ１は、第２経路２０と、第３経路２４とに接続されている。より具体的には、第１容量Ｃ１の一端は、第２容量Ｃ２及び２ＩＤＴの縦結合型共振子２２を接続する経路に接続され、第１容量Ｃ１の他端は、第３経路２４に接続されている。なお、第３経路２４と第１容量Ｃ１とを接続する点と、接地端子ｇ１１との間には、例えば配線によりインダクタンス（図示しない。）が生じている。
＜＜１．２．フィルタ装置の構造＞＞
図３及び図４を参照して、本実施形態に係るフィルタ装置１の構造について説明する。図３は、本実施形態に係るフィルタ装置１の一部を示す上面図である。また、図４は、図３に示すフィルタ装置を一点鎖線で示されるＡ−Ａ’で切り取った断面図である。
フィルタ装置１は、圧電基板４２を有する。圧電基板４２は、ＳＡＷが用いられる場合には、例えばタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）又はニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）などの圧電体を含み、ＢＡＷが用いられる場合には、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電体を含んでもよい。例えば、送信フィルタ回路１２、受信フィルタ回路１４、及び第２経路２０などは、圧電基板４２の上に形成されている。
図３には、送信フィルタ回路１２の並列腕共振子Ｐ１１と、接地端子ｇ１１と、第２経路２０が有する２ＩＤＴの縦結合型共振子２２と、第２容量Ｃ２と、が示されている。２ＩＤＴの縦結合型共振子２２及び第２容量Ｃ２は、第１配線４３により接続されている。ここで、第１配線４３は、第２経路２０の一部を形成している。また、直列腕共振子Ｓ１１及び接地端子ｇ１１は、第２配線４５により接続されている。第２配線４５は、第３経路２４の一部を形成している。第１配線４３は、破線部分において、圧電基板４２と第２配線４５との間を通過している。つまり、第１配線４３と第２配線４５とは、立体的に交差している。
図４には、図３のＡ−Ａ’の断面図が示されている。図４に示すように、Ａ−Ａ’の断面では、５つの層が形成されている。具体的には、下から順に、圧電基板４２、第１配線４３、中間層４４、第２配線４５、及び表面層４６が形成されている。
中間層４４は、第１配線４３及び第２配線４５に挟まれる空間に配置されている。中間層４４は、絶縁体で形成されており、例えばセラミックで形成されたセラミック層であってもよい。セラミック層は、例えばＳｉＯ2などのガラスであってもよい。表面層４６は、例えばＳｉＮなどであってもよい。表面層４６が第２配線４５の上に形成されることにより、第２配線４５の表面が保護される。
また、本実施形態では、第１配線４３と第２配線４５とが対向することで、第１容量Ｃ１が発生している。第１容量Ｃ１の大きさは、対向している第１配線４３と第２配線４５との面積、第１配線４３と第２配線４５との間の距離、及び中間層４４の材質又は形状などを適宜変更することによって調整することができる。第１容量Ｃ１の大きさを変更することで、第２経路２０により生成されるキャンセル信号の振幅や位相を調整することができる。つまり、第１容量Ｃ１は、キャンセル信号を調整するためのパラメータの１つとなっている。このため、第１容量Ｃ１を調整することで、例えば第２容量Ｃ２の容量を変更（例えば、増加）しなくとも、適切なキャンセル信号を生成することが可能になる。
＜＜１．３．効果＞＞
図５及び図６を参照して、本実施形態に係るフィルタ装置１の効果について説明する。図５は、本実施形態に係るフィルタ装置１における、送信入力端子Ｔｘから受信出力端子Ｒｘへの伝送特性（以下、「アイソレーション特性」とも称する。）を示す図である。図６は、送信入力端子Ｔｘから第２共通端子３０への減衰特性を示す図である。
図５において、送信帯域は、送信フィルタ回路１２の通過帯域を示す。また、受信帯域は、受信フィルタ回路１４の通過帯域を示す。図５において、実線は本実施形態に係るフィルタ装置１におけるアイソレーション特性、破線は第１容量Ｃ１が形成されていないフィルタ装置（比較例）におけるアイソレーション特性を示している。
図５に示すように、本実施形態に係るフィルタ装置１では、比較例と比較して、受信帯域における減衰が改善されている。すなわち、送信フィルタ回路１２における受信帯域の減衰量を大きくすることができる。これは、上記のように第１容量Ｃ１が形成されることで、キャンセル信号を生成するためのパラメータが増加し、第１容量Ｃ１が存在しない場合と比較して、不要な信号と同振幅かつ同位相のキャンセル信号を生成しやすくなったためである。これにより、送信フィルタ回路１２に入力された信号が受信フィルタ回路１４に漏れて、受信帯域に混ざることが抑止される。この結果、受信フィルタ回路１４の受信感度が低下することが抑止される。
送信フィルタ回路１２では、一般的には、数ＧＨｚ程度の高周波に発生する副共振の減衰極により、高周波において信号が減衰される。当該副共振による減衰極は、並列腕共振子Ｐ１１〜Ｐ１３の容量と、当該並列腕共振子Ｐ１１〜Ｐ１３から接地端子ｇ１１又はｇ１２までの配線により形成されるインダクタンスとにより形成される。具体的には、減衰極は、例えば、並列腕共振子Ｐ１１の容量と、当該並列腕共振子Ｐ１１から接地端子ｇ１１までの配線により形成されるインダクタンスとによる、直列ＬＣ共振により形成される。このため、第１容量Ｃ１が形成されていない場合には、当該減衰極を低周波数側へシフトさせたいとき、並列腕共振子Ｐ１１の容量を増加、又はインダクタンスを増加させる必要があった。これらの増加のためには、並列腕共振子又はフィルタ装置を形成しているパッケージの内層のインダクタンスなどのサイズアップ等が必要となるため、フィルタ装置の小型化が困難であった。
図６では、実線は本実施形態に係るフィルタ装置１における減衰特性、破線は第１容量Ｃ１が形成されていないフィルタ装置（比較例）における減衰特性を示している。図６に示すように、本実施形態に係るフィルタ装置１における減衰極は、比較例における減衰極よりも低周波数側にシフトしている。つまり、第１容量Ｃ１が形成されていることで、上記の直列ＬＣ共振に基づく減衰極が低周波数側にシフトしている。
このように、本実施形態では、並列腕共振子などのサイズアップ等を行わなくとも、高周波に発生する副共振による減衰極を調整することができる。つまり、本実施形態では、小型化を実現しつつ、減衰極を低周波数側にシフトすることができる。
＜２．第２実施形態＞
図７〜図９を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態では第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、主に、異なる点について説明する。
＜＜２．１．フィルタ装置の回路図＞＞
図７は、第２実施形態に係るフィルタ装置２の回路図である。また、図８は、第２実施形態に係る送信フィルタ回路１３の回路図である。さらに、図９は、第２実施形態に係るフィルタ装置２におけるアイソレーション特性を示す図である。
まず、図７及び図８を参照して、第２実施形態に係るフィルタ装置２の回路図について説明する。図７に示すように、第２実施形態に係るフィルタ装置２は、主に、送信入力端子Ｔｘと、受信出力端子Ｒｘと、第１経路５０と、第２経路５２と、第２共通端子３０と、第４容量Ｃ４とを備える。
第２実施形態に係る第１経路５０は、送信入力端子Ｔｘと、受信出力端子Ｒｘとを接続し、送信フィルタ回路１３及び受信フィルタ回路１５を有している。第２実施形態に係る送信フィルタ回路１３は、図８に示すように、第１実施形態に係る送信フィルタ回路１２と同様に、４つの直列腕共振子Ｓ１１〜Ｓ１４と、３つの並列腕共振子Ｐ１１〜Ｐ１３と、２つの接地端子ｇ１１及びｇ１２と、を備えている。第２実施形態に係る送信フィルタ回路１３は、第１実施形態に係る送信フィルタ回路１２と比較して、最も送信入力端子Ｔｘに近い並列腕共振子Ｐ１１が、容量を介して第２経路に接続されていない点で異なる。
図７に戻って、第２実施形態に係るフィルタ装置２の回路図について説明する。第２実施形態に係る受信フィルタ回路１５は、第１実施形態に係る受信フィルタ回路１４と同様に、２つの直列腕共振子Ｓ２１及びＳ２２と、２つの並列腕共振子Ｐ２１及びＰ２２と、縦結合型共振子１４０と、を備えている。第２実施形態に係る受信フィルタ回路１５は、第１実施形態に係る受信フィルタ回路１４と異なり、並列腕共振子Ｐ２１と接地端子ｇ２１とを接続する第３経路５６に、第４容量Ｃ４の一端が接続されている。
第２実施形態に係る第２経路５２は、第１経路５０において、受信フィルタ回路１５に並列に接続されている。第２経路５２は、第１共通端子１６に近い方から順に、第５容量Ｃ５、接地された２ＩＤＴの縦結合型共振子５４、及び第６容量Ｃ６を備えている。縦結合型共振子の左側のＩＤＴ電極は第５容量Ｃ５に接続され、縦結合型共振子５４の右側のＩＤＴ電極は第６容量Ｃ６に接続されている。また、第４容量Ｃ４の一端は、第５容量Ｃ５と縦結合型共振子５４の左側のＩＤＴ電極とを接続する経路に接続されている。
ここで、第４容量Ｃ４を形成する方法は特に限定されないが、例えば、第３経路５６と、第５容量Ｃ５と縦結合型共振子５４とを接続する経路と、が対向することで第４容量Ｃ４が形成されていてもよい。
＜＜２．２．効果＞＞
図９を参照して、第２実施形態に係るフィルタ装置２のアイソレーション特性について説明する。実線は本実施形態に係るフィルタ装置２におけるアイソレーション特性を示し、破線は第４容量Ｃ４が接続されていないフィルタ装置（比較例）におけるアイソレーション特性を示している。図９に示すように、本実施形態に係るフィルタ装置２では、第４容量Ｃ４が接続されることで、比較例と比較して、送信帯域における減衰が改善されていることがわかる。すなわち、受信フィルタ回路１５における送信帯域の減衰量を大きくすることができる。これは、第４容量Ｃ４が形成されることで、キャンセル信号を生成するためのパラメータが増加し、第２経路５２において不要な信号と同振幅かつ同位相のキャンセル信号を生成しやすくなったためである。
また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、フィルタ装置２の小型化を実現しつつ、高周波帯域に発生する副共振に基づく減衰極を低域側にシフトすることができる。
＜３．第３実施形態＞
＜＜３．１．第３実施形態の回路図＞＞
図１０及び図１１を参照して、第３実施形態について説明する。図１０は、第３実施形態に係るフィルタ装置３の回路図である。また、図１１は、第３実施形態に係るフィルタ装置３におけるアイソレーション特性を示す図である。
第３実施形態に係るフィルタ装置３では、第２実施形態に係るフィルタ装置２と異なり、第２経路６２が、第１経路６０において、送信フィルタ回路１３及び受信フィルタ回路１５に並列に接続されている。より具体的には、第２経路６２が、送信入力端子Ｔｘの近傍と、受信出力端子Ｒｘの近傍とに接続されている。また、第２経路６２は、送信入力端子Ｔｘから近い順に、第８容量Ｃ８、接地された２ＩＤＴの縦結合型共振子６４、及び第９容量Ｃ９を備えている。縦結合型共振子６４の左側のＩＤＴ電極は、第８容量Ｃ８に接続され、縦結合型共振子６４の右側のＩＤＴ電極は、第９容量Ｃ９に接続されている。また、縦結合型共振子６４の右側のＩＤＴ電極と第９容量Ｃ９とを接続する経路には、第７容量Ｃ７の一端が接続されている。また、当該第７容量Ｃ７の他端は、受信フィルタ回路１５が有する並列腕共振子Ｐ２１と接地端子ｇ２１とを接続する第３経路６６に接続されている。
＜＜３．２．効果＞＞
図１１を参照して、第３実施形態に係るフィルタ装置３におけるアイソレーション特性について説明する。図１１において、実線は本実施形態に係るフィルタ装置３におけるアイソレーション特性を示し、破線は第７容量Ｃ７が形成されていないフィルタ装置（比較例）におけるアイソレーション特性を示している。図１１に示すように、本実施形態では、送信帯域と受信帯域とにおいて、比較例と比較して、減衰が改善されている。すなわち、本実施形態によれば、受信フィルタ回路１５における送信帯域の減衰量を大きくし、さらに、送信フィルタ回路１３における受信帯域の減衰量を大きくすることができる。これは、第７容量Ｃ７が追加されることで、不要な信号をキャンセルするためのパラメータが増加し、不要な信号をキャンセルすることができたためである。
また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、フィルタ装置３の小型化を実現しつつ、高周波帯域に発生する副共振に基づく減衰極を低域側にシフトすることができる。
＜４．１．変形例＞
以下、図１２及び図１３を参照して、上記のフィルタ装置の変形例について説明する。図１２は、第１変形例に係るフィルタ装置４の回路図である。また、図１３は、第２変形例に係るフィルタ装置５の回路図である。これらの変形例では、第３実施形態に係るフィルタ装置３における第２経路６２の構成が異なっている。
＜＜４．１．第１変形例の回路図＞＞
図１２に示すように、第１変形例に係るフィルタ装置４では、第２経路７２は、送信フィルタ回路１３及び受信フィルタ回路１５に並列に接続されている。より具体的には、フィルタ装置４は、第１経路７０において、送信入力端子Ｔｘの近傍と、第１共通端子１６と、受信出力端子Ｒｘの近傍と、に接続されている。このように、第１変形例に係る第２経路７２は、第１経路７０において３点で接続されている。また、第２経路７２は、送信入力端子Ｔｘの近傍に接続された第１１容量Ｃ１１と、第１共通端子１６に接続された第１２容量Ｃ１２と、受信出力端子Ｒｘの近傍に接続された第１３容量Ｃ１３と、これらの容量に接続された、３ＩＤＴの縦結合型共振子７４と、を有している。
縦結合型共振子７４は、３つのＩＤＴ電極により構成されている。これらのＩＤＴ電極は、いずれも互いに異なる接地端子に接続されている。また、これらの３つのＩＤＴ電極は、それぞれ左側から順に、第１１容量Ｃ１１、第１２容量Ｃ１２、及び第１３容量Ｃ１３に接続されている。
また、第１変形例に係るフィルタ装置４は、第１０容量Ｃ１０を備えている。第１０容量Ｃ１０の一端は、第２経路７２に接続され、第１０容量Ｃ１０の他端は、並列腕共振子Ｐ２１と接地端子ｇ２１とを接続する第３経路７６に接続されている。より具体的には、第１０容量Ｃ１０は、縦結合型共振子７４の右側の共振子と第１３容量Ｃ１３とを接続する経路と、第３経路７６と、に接続されている。
＜＜４．２．第２変形例の回路図＞＞
図１３に示すように、第２変形例に係るフィルタ装置５では、第１変形例と同様に、第１経路８０において、送信入力端子Ｔｘの近傍と、第１共通端子１６と、受信出力端子Ｒｘの近傍と、に接続されている。また、第２経路８２は、送信入力端子Ｔｘの近傍に接続された第１６容量Ｃ１６と、第１共通端子１６に接続された第１７容量Ｃ１７と、受信出力端子Ｒｘの近傍に接続された第１８容量Ｃ１８と、これらの容量に接続された２ＩＤＴの縦結合型共振子８４と、を有している。
縦結合型共振子８４が備える２つのＩＤＴ電極は、上記の容量に接続されている。具体的には、縦結合型共振子８４の左側のＩＤＴ電極は、第１６容量Ｃ１６及び第１７容量Ｃ１７に接続されており、右側のＩＤＴ電極は、第１８容量Ｃ１８に接続されている。
また、第２変形例に係るフィルタ装置５は、第１５容量Ｃ１５を備えている。第１５容量Ｃ１５の一端は、第２経路８２に接続され、第１５容量Ｃ１５の他端は、並列腕共振子Ｐ２１と接地端子ｇ２１とを接続する第３経路８６に接続されている。より具体的には、第１８容量Ｃ１８は、縦結合型共振子８４の右側の共振子と第１８容量Ｃ１８とを接続する経路と、第３経路８６と、に接続されている。
＜＜４．３．効果＞＞
変形例１、２に係るフィルタ装置４、５によれば、第３実施形態に係るフィルタ装置３と同様に、送信帯域と受信帯域とにおける減衰を改善することができる。また、第１変形例及び第２変形例においても、第１実施形態と同様に、フィルタ装置４，５の小型化を実現しつつ、高周波帯域に発生する副共振に基づく減衰極を低域側にシフトすることができる。
＜５．補足＞
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
例えば、上記実施形態では、第２経路は、第１経路において２点又は３点で接続されているが、第２経路が第１経路に接続される点数はこれに限らず、４点以上であってもよい。
また、上記実施形態では、第２経路と第３経路とに接続された容量が第２経路と第３経路とが対向することで形成されている例について説明した。これに限らず、当該容量は、各種の方法で形成されていてもよい。例えば、第１実施形態において、第１容量Ｃ１は、第２経路２０と、並列腕共振子Ｐ１１とが対向することで形成されていてもよい。より具体的には、第１容量Ｃ１は、第２経路２０と、並列腕共振子Ｐ１１が備える櫛歯電極又はバスバー（図示しない。）とが対向することで形成されていてもよい。また、当該バスバーは、接地端子ｇ１１に接続されるバスバーであってもよい。同様に、第４容量Ｃ４、第７容量Ｃ７、第１０容量Ｃ１０、及び第１５容量Ｃ１５を形成する方法も、上記実施形態に限定されるものではない。
また、第３経路に接続される容量は、送信フィルタ回路又は受信フィルタ回路が備える複数の並列腕共振子のうちの、いずれの並列腕共振子に接続されていてもよい。例えば、第１実施形態では、第２経路２０に接続されている第１容量Ｃ１は、並列腕共振子Ｐ１１と接地端子ｇ１１とを接続する第３経路２４に接続されている。これに限らず、第１容量Ｃ１は、例えば、並列腕共振子Ｐ１２と接地端子ｇ１１とを接続する経路、又は並列腕共振子Ｐ１３と接地端子ｇ１２とを接続する経路などに接続されていてもよい。
また、上記実施形態では、第２経路が有する接地された共振子は、２ＩＤＴ又は３ＩＤＴの縦結合型共振子であるものとして説明した。これに限らず、第２経路が有する接地された共振子は、４つ以上のＩＤＴ電極を有する縦結合型共振子であってもよい。また、縦結合型共振子が有するＩＤＴ電極の数に応じて、第２経路が第１経路に接続される点の数が適宜設計され得る。
また、上記実施形態では、本発明に係るフィルタ装置がデュプレクサに適用される例について説明した。これに限らず、本発明に係るフィルタ装置は、フィルタ回路を備える、各種のフィルタ装置に適用することができる。フィルタ装置は、例えば、１つのフィルタ回路を有するフィルタ装置であってもよい。また、フィルタ装置は、２つのフィルタ回路を複合した上述のデュプレクサ、３つのフィルタ回路を複合したトライプレクサ、４つのフィルタ回路を複合したクアッドプレクサ、又は８つのフィルタ回路を複合したオクタプレクサなどを含んでもよい。
また、第１実施形態では、第１配線４３と第２配線４５との間に、セラミック層が配置されるものとして説明したが、当該セラミック層は配置されていなくてもよい。
また、上記実施形態では、第２経路に配置されている共振子は、主に縦結合型の共振子である。これに限らず、第２経路に配置されている共振子は、上記実施形態において並列腕共振子として用いられる共振子であってもよい。
１，２，３，４，５…フィルタ装置、１０，５０，６０，７０，８０…第１経路、１２，１３…送信フィルタ回路、１４，１５…受信フィルタ回路、１６…第１共通端子、２０，５２，６２，７２，８２…第２経路、２２，５４，６４，７４，８４，１４０…縦結合型共振子、２４，５６，６６，７６，８６…第３経路、３０…第２共通端子、４２…圧電基板、４３…第１配線、４４…中間層、４５…第２配線、４６…表面層、５０…第１経路、容量…Ｃ１〜Ｃ１８、接地端子…ｇ１１，ｇ１２，ｇ２１、並列腕共振子…Ｐ１１〜Ｐ１３，Ｐ２１，Ｐ２２、直列腕共振子…Ｓ１１〜Ｓ１４，Ｓ２１，Ｓ２２、送信入力端子Ｔｘ、受信出力端子Ｒｘ

Claims (6)

  1. 接地端子に接続された並列腕共振子を含む少なくとも１つのラダー型フィルタ回路を有し、第１端子と第２端子とを接続する第１経路と、
    接地された共振子を有し、前記少なくとも１つのラダー型フィルタ回路のうちの少なくともいずれかに並列に接続されている第２経路と、
    容量と、を備え、
    前記容量の一端は、前記第２経路に接続され、前記容量の他端は、前記並列腕共振子と前記接地端子とを接続する第３経路に接続された、
    フィルタ装置。
  2. 前記共振子は、縦結合型の共振子である、
    請求項１に記載のフィルタ装置。
  3. 前記容量は、前記第２経路と前記第３経路とが対向することで形成されている、
    請求項１又は２に記載のフィルタ装置。
  4. 前記容量を形成している前記第２経路と前記第３経路とに挟まれる空間の少なくとも一部には、セラミック層が配置されている、
    請求項３に記載のフィルタ装置。
  5. 前記第１経路は、送信用の前記ラダー型フィルタ回路である送信フィルタ回路と、受信用の前記ラダー型フィルタ回路である受信フィルタ回路と、を有する、
    請求項１から４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  6. 前記第２経路は、前記送信フィルタ回路及び前記受信フィルタ回路に並列に接続されている、
    請求項５に記載のフィルタ装置。
JP2019169404A 2019-09-18 2019-09-18 フィルタ装置 Active JP7415261B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019169404A JP7415261B2 (ja) 2019-09-18 2019-09-18 フィルタ装置
US17/014,160 US11677382B2 (en) 2019-09-18 2020-09-08 Filter device
CN202010973343.1A CN112532204B (zh) 2019-09-18 2020-09-16 滤波器装置
KR1020200119889A KR102529784B1 (ko) 2019-09-18 2020-09-17 필터 장치
US18/207,195 US20230318572A1 (en) 2019-09-18 2023-06-08 Filter device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019169404A JP7415261B2 (ja) 2019-09-18 2019-09-18 フィルタ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021048481A true JP2021048481A (ja) 2021-03-25
JP7415261B2 JP7415261B2 (ja) 2024-01-17

Family

ID=74869866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019169404A Active JP7415261B2 (ja) 2019-09-18 2019-09-18 フィルタ装置

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11677382B2 (ja)
JP (1) JP7415261B2 (ja)
KR (1) KR102529784B1 (ja)
CN (1) CN112532204B (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017204743A (ja) * 2016-05-11 2017-11-16 太陽誘電株式会社 フィルタおよびマルチプレクサ

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004037818B4 (de) 2004-08-04 2022-02-17 Snaptrack, Inc. Filteranordnung mit zwei Volumenwellenresonatoren
JP2008072156A (ja) 2004-12-02 2008-03-27 Murata Mfg Co Ltd 複合材料振動装置
JP2007074698A (ja) * 2005-08-08 2007-03-22 Fujitsu Media Device Kk 分波器及びラダー型フィルタ
JP6017868B2 (ja) * 2011-11-04 2016-11-02 太陽誘電株式会社 分波器、フィルタ及び通信モジュール
JP2014171210A (ja) 2013-02-08 2014-09-18 Panasonic Corp 高周波フィルタ
WO2015019722A1 (ja) 2013-08-06 2015-02-12 株式会社村田製作所 高周波モジュール
WO2015040921A1 (ja) 2013-09-17 2015-03-26 株式会社村田製作所 デュプレクサ
JP5765502B1 (ja) * 2013-09-17 2015-08-19 株式会社村田製作所 デュプレクサ
JPWO2017217197A1 (ja) * 2016-06-14 2019-03-22 株式会社村田製作所 マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置
JP6589824B2 (ja) * 2016-11-04 2019-10-16 株式会社村田製作所 マルチプレクサ
JP6590781B2 (ja) * 2016-11-10 2019-10-16 太陽誘電株式会社 フィルタおよびマルチプレクサ
US10476482B2 (en) 2016-11-29 2019-11-12 Skyworks Solutions, Inc. Filters including loop circuits for phase cancellation
DE102016125208A1 (de) * 2016-12-21 2018-06-21 Snaptrack, Inc. Duplexer-Komponente mit hoher Unterdrückung von Signalen zwischen einem Eingangs- und Ausgangsanschluss
CN111149293A (zh) * 2017-09-27 2020-05-12 株式会社村田制作所 弹性波滤波器装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017204743A (ja) * 2016-05-11 2017-11-16 太陽誘電株式会社 フィルタおよびマルチプレクサ

Also Published As

Publication number Publication date
CN112532204B (zh) 2024-04-02
CN112532204A (zh) 2021-03-19
KR20210033429A (ko) 2021-03-26
US20210083651A1 (en) 2021-03-18
US20230318572A1 (en) 2023-10-05
KR102529784B1 (ko) 2023-05-09
US11677382B2 (en) 2023-06-13
JP7415261B2 (ja) 2024-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9520857B2 (en) Electronic device including filter
KR101986022B1 (ko) 멀티플렉서
JP5986803B2 (ja) フィルタ、分波器及び通信モジュール
JP6708177B2 (ja) 高周波フィルタ、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置
KR101893028B1 (ko) 탄성파 분파기
US8339217B2 (en) Low band side filter of duplexer, high band side filter of duplexer, and duplexer
US10892738B2 (en) Acoustic wave filter device and multiplexer
KR102312057B1 (ko) 멀티플렉서
US10715108B2 (en) Filter device and multiplexer
WO2019107280A1 (ja) 弾性波フィルタ、分波器および通信装置
JPWO2019131501A1 (ja) マルチプレクサ
KR20180093795A (ko) 멀티플렉서, 송신 장치 및 수신 장치
US11916536B2 (en) Filter device and multiplexer
CN212258915U (zh) 滤波器以及多工器
JP2012244551A (ja) デュプレクサの受信側フィルタ及びデュプレクサ
WO2022085314A1 (ja) マルチプレクサ、高周波モジュールおよび通信装置
JP7415261B2 (ja) フィルタ装置
JP7377450B2 (ja) フィルタ回路及び複合フィルタ装置
JP2021034959A (ja) フィルタモジュール
WO2022050210A1 (ja) 弾性波フィルタおよびマルチプレクサ
US20240195389A1 (en) High frequency filter and multiplexer
KR20210011330A (ko) 필터 및 멀티플렉서
CN116210155A (zh) 多工器
JP2019165435A (ja) 複合マルチプレクサ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230628

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230628

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230828

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231012

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231214

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7415261

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150